CN108973888A - 行车电脑装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种行车电脑装置，包含：一电路板，以该电路板整合了一电子控制单元、一全球导航卫星系统、一专用短程通信技术系统、一卫星数字音讯无线电业务系统、一长期演进技术系统、一无线网络系统及多个长期演进技术天线、一专用短程通信技术天线、一卫星数字音讯无线电业务系统天线、一全球导航卫星天线与二无线网络天线。在该电子控制单元的控制下，使多种的通讯系统及多种的导航系统可以进行无线通话、行车导航及传递车辆与车辆之间的讯息，使该行车电脑装置可适用于任何国家及任何地方使用。

Description

行车电脑装置

技术领域

本发明有关一种行车电脑，尤指一种电子控制单元(Electronic Control Unit)与多种通讯系统及多种导航系统整合在一起的行车电脑装置。

背景技术

已知，目前的车辆都安装有一行车电脑、一通讯及导航系统。该行车电脑用于监控车子的各部会状况感知，如水温、爆震、喷油、含氧量、进气量等等多项的控制，一但车子行驶中发生任何故障或损坏时，该行车电脑的微处理器将状况讯息显示在仪表板或萤幕上，以通知驾驶者。而车辆的通讯及导航系统是安装于车顶的外部，如鲨鱼鳍天线，该鲨鱼鳍天线内部安装有一电路板，该电路板上分别电性连结有一GSM天线及GPS天线。在从该电路板连结有一条传输线至该行车电脑中控上，因此在GPS天线在接收到信号时，通过该传输线传至该行车电脑处理后，即可在车辆的萤幕上进行导航显示，或者在GSM天线收发信号同样通过传输线传至该行车电脑后，即可使驾驶者进行通话。

由于该行车电脑与该鲨鱼鳍天线采用分开设计，必需通过一条传输线连结，因此传输线在车辆生产时就必须预留，致使生产工时及材料的花费。而且，在车辆销售于不同国家或不同地方时，每一个国家及地方的通讯系统或导航系统皆会不相同，导致使鲨鱼鳍天线内部的通讯系统、导航系统及搭配的天线都必需更换，造成鲨鱼鳍天线结构将需重新设计。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种行车电脑装置，以安装于车顶的安装空间中，包含：一电路板、一多个长期演进技术天线、一专用短程通信技术天线、一卫星数字音讯无线电业务系统天线、一全球导航卫星天线及二无线网络天线。该些长期演进技术天线系电性连结于该电路板上，且位于该电路板的四角处，并围成多边形区域。该专用短程通信技术天线电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线相邻。该卫星数字音讯无线电业务天线电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线相邻。该全球导航卫星天线电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线及该卫星数字音讯无线电业务天线相邻。该二无线网络天线电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域的边缘上，且界于该二长期演进技术天线之间的呈相对应配置。

在本发明的一实施例中，该些长期演进技术天线及该二无线网络天线是以金属片弯折而成。

在本发明的一实施例中，该多个长期演进技术天线数量为4支。

在本发明的一实施例中，该专用短程通信技术天线为钉子形的天线。

在本发明的一实施例中，该全球导航卫星天线及该卫星数字音讯无线电业务天线为陶瓷制成的平板天线。

在本发明的一实施例中，该电路板包含一电子控制单元、一全球导航卫星系统、一专用短程通信技术系统、一卫星数字音讯无线电业务系统、一长期演进技术系统及一无线网络系统。该全球导航卫星系统与该电子控制单元及该全球导航卫星天线电性连结。该专用短程通信技术系统与该电子控制单元及该专用短程通信技术天线电性连结。该卫星数字音讯无线电业务系统与该电子控制单元及该卫星数字音讯无线电业务天线电性连结。该长期演进技术系统与该电子控制单元及该长期演进技术天线电性连结。该无线网络系统与该电子控制单元及该二无线网络天线电性连结。

在本发明的一实施例中，该全球导航卫星系统还包含以一主动式电路及一放大电路的与该电子控制单元电性连结。

在本发明的一实施例中，该全球导航卫星系统包括全球定位系统、全球卫星导航系统、伽利略定位系统、北斗卫星导航系统、广域增强系统、欧洲静地导航重叠系统和多功能运输卫星增强系统。

在本发明的一实施例中，该卫星数字音讯无线电业务系统还包含有一主动式电路及一放大电路的与该电子控制单元电性连结。

在本发明的一实施例中，该安装空间的深度在15mm-20mm之间。

在本发明的一实施例中，该安装空间的深度为17mm。

在本发明的一实施例中，还包含有一电源供应单元，该电源供应单元与该电子控制单元电性连结。

在本发明的一实施例中，该电子控制单元包含有：一微处理器、一存储器、一输入/输出接口、一模数转换器以及一整形、驱动电路。该存储器与该微处理器电性连结。该输入/输出接口与该微处理器电性连结。该模数转换器与该微处理器电性连结。该整形、驱动电路与该微处理器电性连结。

本发明将行车电脑(电子控制单元)与多种的通讯系统及多种的导航系统整合在一起形成行车电脑装置，使该行车电脑装置可以进行无线通话、行车导航及传递车辆与车辆之间的讯息，使该行车电脑装置可适用于任何国家及任何地方使用。

附图说明

图1是本发明的行车电脑装置的电路方块示意图；

图2是本发明的行车电脑装置的天线与电路板电性连结示意图；

图3是本发明的行车电脑装置的使用状态示意图。

【符号说明】

电子控制单元10；

全球导航卫星系统20；

主动式电路201；

放大电路202；

专用短程通信技术系统30；

卫星数字音讯无线电业务系统40；

主动式电路401；

放大电路402；

长期演进技术系统50；

无线网络系统60；

电源供应单元70；

车辆80；

车顶801；

安装空间802；

电路板1；

长期演进技术天线2；

专用短程通信技术天线3；

卫星数字音讯无线电业务天线4；

全球导航卫星天线5；

无线网络天线6。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参阅图1，是本发明的行车电脑装置的电路方块示意图。如图所示：本发明的行车电脑装置，包含有：一电子控制单元(ECU)10、一全球导航卫星系统(GNSS)20、一专用短程通信技术系统(DSRC)30、一卫星数字音讯无线电业务系统(SDARS)40、一长期演进技术系统(LTE)50、一无线网络系统(WLAN/BT)60及一电源供应单元70。以电子控制单元10整合前述的多种通讯及多种导航系统，以进行无线通话、行车导航及传递车辆与车辆之间的资讯，使该行车电脑装置可适用于任何国家及任何地方使用。

该电子控制单元（Electronic Control Unit，ECU）10，又称行车电脑或车载电脑等。此电子控制单元10为传统技术更为汽车专用微机控制器。它和普通的电脑一样包含有一微处理器（CPU）、存储器（ROM、、RAM）、输入/输出接口（I/O）、模数转换器（A/D）以及整形、驱动电路组成。

该全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System，GNSS)20，与该电子控制单元10电性连结，此传统的该全球导航卫星系统20包括传统的全球的、区域的和增强的，如全球定位系统（Global Positioning System，GPS）、格洛纳斯(GLONASS)是俄语中的全球卫星导航系统(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE)的缩写、伽利略定位系统(Galileo)、北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统，如WAAS（广域增强系统）、EGNOS（欧洲静地导航重叠系统）和MSAS（多功能运输卫星增强系统）等，是个多系统、多层面、多模式的复杂组合系统。且该全球导航卫星系统20还包含以一主动式电路201及一放大电路202的与该电子控制单元10电性连结。

该专用短程通信技术系统（Dedicated Short Range Communications，DSRC)30，与该电子控制单元10电性连结，此传统的该专用短程通信技术系统30是指一种无线通信技术，负责在车路以及车辆与车辆之间建立信息的双向传输，支持公共安全和私有操作。专用短程通信技术系统30能够提供高速的数据传输，并且能保证通信连路的低延时和系统的可靠性，是专门用于车辆通信的技术。例如「vehicle-to-vehicle，V2V」，是一种车辆与车辆之间的通信网络。在这个网络中，车辆与车辆之间能够互相传送数据，告诉对方自己的状态和行为，也了解其他车辆的状态和行为。该专用短程通信技术系统30接收频率为5850MHZ-5925MHZ。

该卫星数字音讯无线电业务系统(Satellite Digital Audio Radio Service，SDARS)40，与该电子控制单元10电性连结，此传统的卫星数字音讯无线电业务系统40是服务用于2.3GHZ的S波段（S band）进行营运，更具体的范畴为2320MHZ-2345MHZ。此外在收讯过弱或不良的地区可以用地面无线电中继站进行再发波来补强、改善，收讯过弱或不良的问题。例如多半是在城市的商业区，因为过高与过密集的建筑物使直播信号阻隔或减弱所致。在本图式中，该卫星数字音讯无线电业务系统40还包含有一主动式电路401及一放大电路402的与该电子控制单元10电性连结。

该长期演进技术系统(Long Term Evolution，LTE）50，此传统的该长期演进技术系统50是电信中用于手机及数据终端的高速无线通讯标准。在本图式中，该长期演进技术系统50支援的频率从698MHZ到6GHZ。

该无线网络系统60，与该电子控制单元10电性连结，该无线网络系统60包含有一无线区域网络(WLAN)601及一蓝牙系统(BT)602。该无线区域网络(Wireless LAN，WLAN）601是不使用任何导线或传输电缆连线的区域网络，而使用无线电波作为资料传送的媒介，传送距离一般只有几十米。无线区域网络的主干网络通常使用有线电缆，无线区域网络用户通过一个或多个无线接取器(WIFI)接入无线区域网络。该蓝牙系统(Bluetooth）602是一种无线技术标准，用来让固定与行动装置，在短距离间交换资料，以形成个人区域网络（PAN）。其使用短波特高频（UHF）无线电波。在本图式中，该无线网络系统60支援2.4GHZ-5.8GHZ频段的无线局域网应用。

该电源供应单元70，与该电子控制单元10电性连结，以提供电子控制单元10及各系统运作所需的电力。

借由，人机界面(图中未示)操作下，使该电子控制单元10控制该全球导航卫星系统20、该专用短程通信技术系统30、该卫星数字音讯无线电业务系统40、该长期演进技术系统50及该无线网络系统60各自执行，并该些系统将所接收的信号传至该电子控制单元10做信号处理，以达到通信与导航的控制。

请参阅图2，是本发明的行车电脑装置的天线与电路板电性连结示意图，同时搭配图1做说明。如图所示：本发明的行车电脑装置，在结构方面包含：一电路板1、多个长期演进技术天线(LTE)2、一专用短程通信技术天线(DSRC)3、一卫星数字音讯无线电业务天线(SDARS)4、一全球导航卫星天线(GNSS)及二无线网络天线6。

该电路板1，将该电子控制单元10、该全球导航卫星系统20、该专用短程通信技术系统30、该卫星数字音讯无线电业务系统40、该长期演进技术系统50及该无线网络系统60的线路制作(Layout)该电路板1上。

该些长期演进技术天线(LTE)2，以金属片冲制及弯折而成，该些长期演进技术天线(LTE)2电性连结于该电路板1上，且位于该电路板1的四角处，并围成多边边形区域，该些长期演进技术天线(LTE)2与该长期演进技术系统50电性连结。在本图式中，该些长期演进技术天线(LTE)2数量为4支，可以当作多输入及多输出使用，以提升传输速度。

该专用短程通信技术天线(DSRC)3，电性连结于该电路板1上，且位于该些长期演进技术天线(LTE)2所围成的多边形区域中，也与其一的该长期演进技术天线(LTE)2相邻。该专用短程通信技术天线(DSRC)3与该专用短程通信技术系统30电性连结，负责在车路以及车辆与车辆之间建立信息的双向传输，支持公共安全和私有操作。在本图式中，该专用短程通信技术天线(DSRC)3为钉子形的天线。

该卫星数字音讯无线电业务天线(SDARS)4，电性连结于该电路板1上，且位于该些长期演进技术天线(LTE)2所围成的多边形区域中，也与其一的该长期演进技术天线(LTE)2相邻。该卫星数字音讯无线电业务天线(SDARS)4与该卫星数字音讯无线电业务系统40电性连结，在收讯过弱或不良的地区可以用地面无线电中继站进行再发波来补强、改善，收讯过弱或不良的问题。在本图式中，该卫星数字音讯无线电业务天线(SDARS)4为陶瓷平板天线。

该GNSS天线5，电性连结于该电路板1上，且位于该些长期演进技术天线(LTE)2所围成的多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线(LTE)2及该卫星数字音讯无线电业务天线(SDARS)4相邻。该GNSS天线5与该全球导航卫星系统20电性连结，以执行全球的、区域的和增强的导航及定位信号处理。在本图式中，该GNSS天线5为陶瓷平板天线。

该二无线网络天线6，电性连结于该电路板1上，且位于该些长期演进技术天线(LTE)2所围成的多边形区域的边缘上，更界于二长期演进技术天线(LTE)2之间呈相对应配置。该二无线网络天线6与该无线网络系统60电性连结，以执行无线区域网络号(WIFI)及蓝牙(BT)信号的传输。在本图式中，该二无线网络天线6以金属片冲制及弯折而成。

在人机界面(图中未示)操作下，使该电子控制单元10控制该全球导航卫星系统20、该专用短程通信技术系统30、该卫星数字音讯无线电业务系统40、该长期演进技术系统50及该无线网络系统60各自执行，并该些系统将所接收的信号传至该电子控制单元10做信号处理，以达到通信与导航的控制。

请参阅图3，是本发明的行车电脑装置的使用状态示意图。如图所示：在本发明的行车电脑装置的该电路板1上电性连结安装有该些长期演进技术天线(LTE)2、该专用短程通信技术天线(DSRC)3、该卫星数字音讯无线电业务天线(SDARS)4、该GNSS天线5及该二无线网络天线6后，将该电路板1装于该车辆80的车顶801上，同时在该车顶801上预留有一安装空间802，该在安装空间802安装了行车电脑装置的该电路板1后，在车辆80的车顶801外部表面上不会在见有如传统鲨鱼天线的凸出设计。在本图式中，该安装空间802的深度在15mm-20mm之间，该安装空间为17mm。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (13)

1.一种行车电脑装置，安装于车顶的安装空间，其特征在于，包含：

一电路板；

多个长期演进技术天线，电性连结于该电路板上，且位于该电路板的四角处，并围成多边形区域；

一专用短程通信技术天线，电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线相邻；

一卫星数字音讯无线电业务天线，电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线相邻；

一全球导航卫星天线，电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域中，并与其一的该长期演进技术天线及该卫星数字音讯无线电业务天线相邻；

二无线网络天线，电性连结于该电路板上，且位于该多边形区域的边缘上，且界于该二长期演进技术天线之间的呈相对应配置。

2.如权利要求1所述的行车电脑装置，其特征在于，该多个长期演进技术天线及该二无线网络天线是以金属片弯折而成。

3.如权利要求1所述的行车电脑装置，其特征在于，该多个长期演进技术天线数量为4支。

4.如权利要求1所述的行车电脑装置，其特征在于，该专用短程通信技术天线为钉子形的天线。

5.如权利要求1所述的行车电脑装置，其特征在于，该全球导航卫星天线及该卫星数字音讯无线电业务天线为陶瓷制成的平板天线。

6.如权利要求1所述的行车电脑装置，其特征在于，该电路板包含：

一电子控制单元；

一与该电子控制单元及该全球导航卫星天线电性连结的全球导航卫星系统；

一与该电子控制单元及该专用短程通信技术天线电性连结的专用短程通信技术系统；

一与该电子控制单元及该卫星数字音讯无线电业务天线电性连结的卫星数字音讯无线电业务系统；

一与该电子控制单元及该长期演进技术天线电性连结的该长期演进技术系统；及

一与该电子控制单元及该二无线网络天线电性连结的无线网络系统。

7.如权利要求6所述的行车电脑装置，其特征在于，该全球导航卫星系统还包含以一主动式电路及一放大电路的与该电子控制单元电性连结。

8.如权利要求7所述的行车电脑装置，其特征在于，该全球导航卫星系统包括全球定位系统、全球卫星导航系统、伽利略定位系统、北斗卫星导航系统、广域增强系统、欧洲静地导航重叠系统和多功能运输卫星增强系统。

9.如权利要求6所述的行车电脑装置，其特征在于，该卫星数字音讯无线电业务系统还包含有一主动式电路及一放大电路的与该电子控制单元电性连结。

10.如权利要求1所述的行车电脑装置，其特征在于，该安装空间的深度在15mm-20mm之间。

11.如权利要求9所述的行车电脑装置，其特征在于，该安装空间的深度为17mm。

12.如权利要求6所述的行车电脑装置，其特征在于，还包含有一电源供应单元，该电源供应单元与该电子控制单元电性连结。

13.如权利要求6所述的行车电脑装置，其特征在于，该电子控制单元包含有：

一微处理器；

一存储器，与该微处理器电性连结；

一输入/输出接口，与该微处理器电性连结；

一模数转换器，与该微处理器电性连结；及

一整形、驱动电路，与该微处理器电性连结。