CN103873544A - 车辆集成接收系统及其数据传送方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆集成接收系统及其数据传送方法，所述车辆集成接收系统为一种支持在外部接收信号的集成接收模块和音响主机之间双向电力线通信的车辆集成接收系统。本发明一方面涉及的车辆集成接收系统包括配备于车辆音响主机上决定实施传送数据的传送数据容量的集成控制模块，以及用电力电缆与所述集成控制模块连接，根据在所述集成控制模块决定的传送数据容量调节从外部接收的数据容量，通过所述电力电缆传送到所述音响主机的集成接收模块。所述集成接收模块解码从所述集成控制模块传送的传送数据容量信息，调节实时传送的数据的每样本的比特(bit)数量。

Description

车辆集成接收系统及其数据传送方法

技术领域

本发明涉及车辆接收系统，具体是调节从集成接收系统传送的数据传送量，以提供车内无缝（seamless）通信环境的车辆集成接收系统及其数据传送方法。

背景技术

随着信息通讯技术的发展，AM/FM收音机、DMB、HD收音机及GPS等各种通讯方式集成的通讯接收器已应用于车辆。为此，音响主机内控制模块连接于外部天线和馈电电缆，馈电电缆是由音频线和视频线等模拟信号线、系统响应或传送状态信息的数字控制线以及供应电源的电源线组成的。

如上所述，传统的接收系统根据功能利用不同的线路，导致车体的毛重增加，安装工艺复杂，每增加一个功能，就需要多组成一个相应的线路。不仅如此，传统的接收系统是无线系统，增加则需收发的数字信息也随之增加，进而需要增加数字信号线，或需要高档车辆用通讯装置（CAN，LIN）而提高成本同时系统复杂也随之增加。传统的接收系统采用模拟信号传送音视频信号，因馈电电缆的长度和车内噪声而使性能下降。

发明内容

技术问题

本发明以如上所述的技术为背景创造，其目的在于提供一种车辆集成接收系统及其数据传送方法，为一种用于接收外部信号的综合接收模块和音响主机之间提供双向电力线通信装置，根据所述电力线通信装置的信道环境，调节从集成接收模块传送的数据传送量，以保持无缝（seamless）通信环境的车辆集成接收系统。

技术方案

本发明一方面涉及的车辆集成接收系统包括：集成控制模块，配备于车辆的音响主机上，为实时传送数据决定传送数据的容量；集成接收模块，用电力电缆与所述集成控制模块连接，根据所述集成控制模块中决定的传送数据容量，调节从外部接收的数据容量，通过所述电力电缆传送到所述音响主机；所述电力电缆支持所述音响主机和所述集成接收模块之间双向电力线通信。

本发明中，所述集成接收模块包括：天线，接收多个通信方式的信号；调谐器，根据所述集成控制模块中指示的通信方式的频率，从所述天线接收的多个通信方式的信号中提取与被指示的通信方式相应的中间频带的信号；DSP，将所述中间频带的信号处理成数字信号，转换成包含音频、视频及信息数据的数字信息；PLC调制解调器，将所述数字信号转换成电力线通信信号，将从所述音响主机传送的电力线通信信号转换成数字信号；滤波器，清除所述电力线通信信号中包含的DC成分传送到所述电力电缆。

本发明中所述集成接收模块解码从所述集成控制模块中传送的传送数据容量信息，调整实时传送的数据的每样本的比特数量。

本发明中，所述集成接收模块解码从所述集成控制模块中传送的传送数据容量信息，调整实时传送的数据的抽样速度。

所述集成控制模块包括：滤波器，向电力线通信信号增加DC成分；PLC调制解调器，将通过所述滤波器的电力线通信信号转换成包含视频及音频的数字信号；音频DSP，接收所述数字信号，分离音频、视频及信息数据；CPU，考虑所述信息数据，输出所述音频和视频提供给所述用户。所述CPU检验由所述PLC调制解调器提供的电力线通信信道特性，根据检验的信道特性，分析所述电力线通信信道的容量变化，决定所述传送数据容量。

所述CPU具体为至少对所述电力线通信信道的时变信道特性或者所述电力线通信信道的噪声特性中的一个进行检验，分析所述电力线通信信道的容量变化。

有益效果

根据本发明，其有益效果在于，可以用一个电力电缆收发音频、视频、信息及控制数据等而实现车辆轻量化、工艺简化和节省成本。

不仅如此，本发明通过一个电力电缆发收数字信号而防止因车辆噪声导致收发中音频、视频信号恶化的现象。

进一步，本发明根据电力线通信信道环境，调节从集成接收模块传送的数据传送量而提供无缝（seamless）的车内通信环境。

附图说明

图1是本发明实施例的车辆集成接收系统的安装例示图。

图2是本发明的实施例的车辆集成接收系统的详细结构图示。

图3是PLC调制解调器的具体结构图示。

图4是本发明另一个实施例的车辆集成接收系统中数据传送方法的例示图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中使用的术语仅用以说明实施例，并不是对本发明进行限制。本说明书中的单数形式，在文句中没有特别提示的前提下，也包含复数形式。说明书中使用的“包括（comprises）”或者“包括的(comprising)”不排除所涉及的构件、步骤、动作以及/或元件以外的一个以上的其它构件、步骤、动作以及/或元件的存在或者补充。

下面结合附图对本发明的优选实施例详细进行描述。图1是本发明实施例的车辆集成接收系统的安装例示图。

如图1所示，本发明实施例的车辆集成接收系统10包括集成控制模块300、电力电缆200及集成接收模块100。

集成控制模块300配备于音响主机，指示集成接收模块100接收根据音响主机请求的通信方式信号，解码从集成接收模块100接收的电力线通信信号，通过输出装置提供给用户。集成控制模块300检验电力线通信的信道特性，根据检验的信道特性，分析所述信道的容量变化决定从集成接收模块100传送的数据容量。

电力电缆200是支持集成控制模块300和集成接收模块100之间双向通信的接口，例如双绞线（Twisted Pair Cable）。

集成接收模块100装配在车辆外围，接收被集成控制模块300指示的通信方式的信号，转换成电力线通信信号，通过电力电缆200传送到集成控制模块300。集成接收模块100解码从所述集成控制模块传送的传送数据容量信息调节实时传送的数据容量。

下面结合图2和图3，对本发明实施例的车辆集成接收系统的运行方法进行说明。图2是本发明实施例的车辆集成接收系统的具体结构图示。图3是图2的PLC调制解调器的具体结构图示。

根据图2，集成接收模块100包括天线110、匹配电路120、调谐器130、Tx DSP140、PLC调制解调器（MODEM）160、CPU150及滤波器（Filter）170。

天线110接收AM/FM收音机、DMB、HD收音机或GPS等已设定的多个通信方式的信号。

匹配电路120通过阻抗匹配对准天线110和调谐器130之间的阻抗，降低传送损失。

调谐器根据被集成控制模块300指示的通信方式的信号，从天线110接收的多个通信方式的信号中提取中间频带的被指示的通信方式的信号。

Tx DSP140将中间频带的被指示的通信方式的信号处理成数字信号，转换成包括音频、视频及信息数据的数字信号。

此时，Tx DSP140为提高传送效率，可以压缩音频、视频及信息数据，压缩数据是增加误差校正及确认有效性的信号。

CPU150是将数字信号传送到PLC调制解调器160，控制调谐器130、Tx DSP140及PLC调制解调器160提取、数字化或转换被指示的通信方式的信号。CPU解码从集成控制模块300传送的传送数据容量信息，调节从PLC调制解调器160通过电力线通信实时传送的数据容量。

例如，CPU150调整基于传送数据容量信息实时传送的数据的每样本的Bit数量或数据的抽样速度。

PLC调制解调器160与CPU150和SPI连接，通过SPI从CPU150接收数字信号转换成电力线通信信号。

具体是，PLC调制解调器160如图3所示，其组成包括：CPU160；由SPI接口接收数字信号输入的协议处理程序161、将数字信号转换成电力线通信信号的调制解调器162；误差校正及输入有效性验证代码的信道编码器164；及将最先输入的数字信号最先传送到调制解调器164的发送FIFO163等。

滤波器170从PLC调制解调器160输入的电力线载波通信信号中清除DC成分。

根据图2，集成控制模块300包括滤波器310、PLC调制解调器320、Rx DSP340、多媒体（Multimedia）CPU330及放大器(AMP350。

滤波器310对从集成接收模块100接收的电力线通信信号上增加DC成分传送到PLC调制解调器320。

PLC调制解调器320将电力线通信信号转换成包含音频、视频和信息数据的数字信号。

多媒体CPU330利用Rx DSP340根据数字信号解码音频、视频和信息数据。此时，Rx DSP340是对数字信号实施解压，实施错误校正及有效性验证等。

多媒体CPU330考虑信息数据，输出音频、视频及信息数据提供给用户。

具体是，多媒体CPU330是显示视频，通过放大器350放大音频后从扬声器输出，而且利用信息数据将视频和音频同步输出。

多媒体CPU330检验通过PLC调制解调器320提供的电力线通信的信道特性，根据检验的信道特性分析信道的容量变化，决定通过电力线通信传送的数据容量。

如检验电力线通信信道特性的一个实施例，多媒体CPU33检验电力线通信网络的时变信道特性。电力线通信网络直接使用电力传送网，故电力线通信信道上可能连接各类电源装置。所述电源装置因没有考虑到阻抗匹配，电力电缆的特性阻抗（characteristic impedance）和电源装置的阻抗之间阻抗失配（impedance mismatch）而引发多径信号传送（multi-path signal propagation）现象，最终导致电力线信道特性下降的结果。

如检验电力线通信信道特性的其它实施例，多媒体CPU33检验电力线通信网络的噪声信道特性。电力线通信信道上存在的噪声与普通有/无线通信信道不同，不显示高斯白噪声（white Gaussian noise）特性。电力线通信信道上存在的噪声可分为三类即有色背景噪声(colored background noise)、窄带噪声(narrowband noise)及脉冲噪声(impulsive noise)。有色背景噪声是主要从连接于网络的电源装置发生，电力线信道上也一定地存在。窄带噪声是业余无线电（HAM）、TV和收音机的频带与电力线载波通信上使用的频带重叠发生的噪声。脉冲噪声是因电源装置的on/off转换动作而发生，其噪声大小远远大于其它种类。一般有色背景噪声是显示出频率升高噪声电力也随之下降的频率选择性倾向。

为考虑如上所述的信道特性计算信道容量，在本发明的实施例中可以使用香农(Shannon)的信息论(information theory)。

另一方面，集成控制模块300和集成接收模块100还包括向各构件供应电源的电源部（REG）。

图4是本发明的另一个实施例的车辆集成接收系统中数据传送方法的例示图。

下面结合图4，对本发明其它实施例的车辆集成接收系统的数据传送方法进行说明。

首先，集成控制模块300对连接于集成接收模块100的电力线通信信道的状态进行检验（步骤S10）。

作为一个实施例，集成控制模块300检验电力线通信网络的时变信道特性。电力线通信网络直接使用电力传送网，因此电力线通信信道上可能连接各种电源装置。所述电源装置因没有考虑到阻抗匹配，造成电力电缆的特性阻抗（characteristic impedance）和电源装置的阻抗之间阻抗失配（impedance mismatch）而引发多径信号传送（multi-path signal propagation）现象，进而导致电力线信道特性下降的结果。

如其它实施例，集成控制模块300检验电力线通信网络的噪声信道特性。电力线通信信道上的噪声与普通有/无线通信信道不同，不显示高斯白噪声（white Gaussian noise）特性。电力线通信信道上存在的噪声可分为三类即有色背景噪声(colored background noise)、窄带噪声(narrowband noise)及脉冲噪声(impulsive noise)。有色背景噪声是主要从连接于网络的电源装置发生，电力线信道上也一定地存在。窄带噪声是业余无线电（HAM）、TV和收音机的频带与电力线通信上使用的频带重叠发生的噪声。脉冲噪声是因电源装置的on/off转换动作而发生，其噪声大小远远大于其它种类。一般有色背景噪声是显示出频率升高噪声电力也随之下降的频率选择性倾向。

为考虑所述信道特性，计算信道容量，本发明实施例中可以使用香农(Shannon)的信息论(information theory)。

然后，集成控制模块300基于所述电力线通信信道状态信息，决定实时传送数据的数据容量（步骤S20）。例如，集成控制模块300和集成接收模块100之间的电力线通信信道环境恶化，则电力线通信的传送速度变慢，从接收数据中只传送部分数据而使实时传送容量（或者传送率）下降。

反之，信道环境良好，则电力线通信的传送速度加快而决定接收数据全部被传送。

与决定的传送数据容量关联的信息是从集成控制模块300传送于集成接收模块100，集成接收模块是基于此调节外部接收数据的传送容量（步骤S30）。

例如，集成接收模块100基于与传送数据容量相关的信息调节实时传送的数据的每样本的bit数量，或调节数据的抽样速度。

然后，从外部接收的数据根据决定的每样本的bit数量或抽样速度，从集成接收模块100传送到音响主机（步骤S40）。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所述的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例所述技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种车辆集成接收系统，其特征在于，包括：

集成控制模块，配备于车辆的音响主机上，为实时传送数据决定传送数据的容量；

集成接收模块，用电力电缆与所述集成控制模块连接，根据所述集成控制模块中决定的传送数据容量，调节从外部接收的数据容量，通过所述电力电缆传送到所述音响主机；

所述电力电缆支持所述音响主机和所述集成接收模块之间的双向电力线通信。

2.根据权利要求1所述的车辆集成接收系统，其特征在于，所述集成接收模块包括：

天线，接收多个通信方式的信号；

调谐器，根据所述集成控制模块中指示的通信方式的频率，从所述天线接收的多个通信方式的信号中提取与被指示的通信方式相应的中间频带的信号；

DSP，将所述中间频带的信号处理成数字信号，转换成包含音频、视频及信息数据的数字信息；

PLC调制解调器，将所述数字信号转换成电力线通信信号，将从所述音响主机传送的电力线通信信号转换成数字信号；

滤波器，清除所述电力线通信信号中包含的DC成分传送到所述电力电缆。

3.根据权利要求1所述的车辆集成接收系统，其特征在于，

所述集成接收模块解码从所述集成控制模块中传送的传送数据容量信息，调整实时传送的数据的每样本的比特数量。

4.根据权利要求1中所述的车辆集成接收系统，其特征在于，

所述集成接收模块解码从所述集成控制模块中传送的传送数据容量信息，调整实时传送的数据的抽样速度。

5.根据权利要求1所述的车辆集成接收系统，其特征在于，

所述集成控制模块包括：

滤波器，向电力线通信信号增加DC成分；

PLC调制解调器，将通过所述滤波器的电力线通信信号转换成包含视频及音频的数字信号；

音频DSP，接收所述数字信号，分离音频、视频及信息数据；

CPU，考虑所述信息数据，输出所述音频和视频提供给所述用户。

6.根据权利要求5所述的车辆集成接收系统，其特征在于，

所述CPU具体为，检验由所述PLC调制解调器提供的电力线通信信道特性，根据检验的信道特性，分析所述电力线通信信道的容量变化，决定所述传送数据容量。

7.根据权利要求6所述的车辆集成接收系统，其特征在于，

所述CPU至少对所述电力线通信信道的时变信道特性或者所述电力线通信信道的噪声特性中的一个进行检验，分析所述电力线通信信道的容量变化。

8.一种车辆集成接收系统的数据传送方法，作为包括配备于车辆音响主机上的集成控制模块和用电力电缆连接于所述集成控制模块且将从外部接收的数据传送到所述音响主机的集成接收模块的系统中提供的数据传送方法，其特征在于，该方法的实施步骤包括：

获取所述集成控制模块与所述集成接收模块之间的电力线通信信道状态信息；

基于所述电力线通信信道状态信息，决定实时传送数据的数据传送容量；

所述集成接收模块基于所述传送数据容量，调节从外部接收的数据传送容量。

9.根据权利要求8所述的车辆集成接收系统的数据传送方法，其特征在于，

所述电力线通信信道状态信息的获取步骤包括：

对电力线通信信道的时变信道特性或噪声特性中的至少一个进行检验，分析所述电力线通信信道的容量变化。

10.根据权利要求8所述的车辆集成接收系统的数据传送方法，其特征在于，所述接收的数据传送容量调节步骤包括：

解码从所述集成控制模块传送的传送数据容量信息，调节实时传送的数据的每样本的比特数量。

11.根据权利要求8所述的车辆集成接收系统的数据传送方法，其特征在于，所述接收的数据传送容量调节步骤包括：

解码从所述集成控制模块传送的传送数据容量信息，调节实时传送的数据的抽样速度。

Images