CN113809557B - 一种车载天线装置及车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请公开一种车载天线装置及车辆，涉及车辆技术领域，能够解决现有车载V2X天线容易与车内的ETC产生信号干扰，影响V2X天线的通讯效果的问题。车载天线装置，包括：V2X天线；ETC天线；所述V2X天线在车辆的前挡风玻璃上的正投影为第一投影，所述ETC天线在所述前挡风玻璃上的正投影为第二投影，相对于所述第二投影，所述第一投影远离所述车辆的车顶。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车载天线装置及车辆。
背景技术
V2X(vehicle to everything)，即车对外界的信息交换，用于实现车、路、人、网络的实时信息交互，可以进行车辆安全控制和道路协同管理，保证行车安全。ETC(ElectronicToll Collection)，是电子不停车收费，是高速公路或桥梁自动收费。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。
现有车辆通常将V2X天线等集成在鲨鱼鳍内，将鲨鱼鳍设置在车外，例如设置在车顶，但是在车辆设计过程中，若将车外的鲨鱼鳍去掉，则需要将V2X天线设置在车内，然而，V2X天线容易与车内的ETC产生信号干扰，影响V2X天线的通讯效果。
发明内容
本申请实施例提供一种车载天线装置及车辆，能够解决现有车载V2X天线容易与车内的ETC产生信号干扰，影响V2X天线的通讯效果的问题。
本申请实施例的第一方面，提供一种车载天线装置，包括：
V2X天线；
ETC天线；
所述V2X天线在车辆的前挡风玻璃上的正投影为第一投影，所述ETC天线在所述前挡风玻璃上的正投影为第二投影，相对于所述第二投影，所述第一投影远离所述车辆的车顶。
在一些实施方式中，所述车载天线装置还包括：
天线盒，所述V2X天线和所述ETC天线均设置于所述天线盒内。
在一些实施方式中，所述天线盒设置于所述车辆的内后视镜靠近所述前挡风玻璃的一侧。
在一些实施方式中，所述天线盒贴附于所述前挡风玻璃上。
在一些实施方式中，所述车载天线装置还包括：
控制器，所述控制器分别与所述V2X天线和所述ETC天线连接。
在一些实施方式中，所述控制器设置于所述天线盒内。
在一些实施方式中，所述车载天线装置还包括：
显示器，所述显示器与所述控制器连接。
在一些实施方式中，所述车载天线装置还包括：
GPS天线，所述GPS天线与所述控制器连接，所述GPS天线设置于所述天线盒内；
无线通信天线，所述无线通信天线用于为所述车辆提供无线通信，所述无线通信天线设置于所述天线盒内。
在一些实施方式中，所述V2X天线通过螺钉固定在所述天线盒内；和/或，
所述ETC天线通过粘胶或卡扣固定在所述天线盒内。
本申请实施例的第二方面，提供一种车辆，包括：
前挡风玻璃；
如第一方面所述的车载天线装置。
本申请实施例提供的车载天线装置及车辆，将ETC天线和V2X天线集成在一起可以节省空间。V2X天线在车辆的前挡风玻璃上的正投影为第一投影，ETC天线在前挡风玻璃上的正投影为第二投影，相对于第二投影，第一投影远离车辆的车顶，即将车辆内的ETC天线设置于V2X天线的上方，可以避免ETC天线对于V2X天线的通信阻挡，使得V2X天线的通讯距离和通信质量得到提升。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种车载天线装置的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种现有V2X天线的辐射能量增益曲线；
图3为本申请实施例提供的一种V2X天线的辐射能量增益曲线；
图4为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。
具体实施方式
为了更好的理解本说明书实施例提供的技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本说明书实施例的技术方案做详细的说明，应当理解本说明书实施例以及实施例中的具体特征是对本说明书实施例技术方案的详细的说明，而不是对本说明书技术方案的限定，在不冲突的情况下，本说明书实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。术语“两个以上”包括两个或大于两个的情况。
V2X(vehicle to everything)，即车对外界的信息交换，用于实现车、路、人、网络的实时信息交互，可以进行车辆安全控制和道路协同管理，保证行车安全。ETC(ElectronicToll Collection)，是电子不停车收费，是高速公路或桥梁自动收费。通过安装在车辆挡风玻璃上的车载电子标签与在收费站ETC车道上的微波天线之间进行的专用短程通讯，利用计算机联网技术与银行进行后台结算处理，从而达到车辆通过高速公路或桥梁收费站无需停车而能交纳高速公路或桥梁费用的目的。现有车辆通常将V2X天线等集成在鲨鱼鳍内，将鲨鱼鳍设置在车外，例如设置在车顶，但是在车辆设计过程中，若将车外的鲨鱼鳍去掉，则需要将V2X天线设置在车内，然而，V2X天线容易与车内的ETC产生信号干扰，影响V2X天线的通讯效果。
有鉴于此，本申请实施例提供一种车载天线装置及车辆，能够解决V2X天线容易与车内的ETC产生信号干扰，影响V2X天线的通讯效果的问题。
本申请实施例的第一方面，提供一种车载天线装置，图1为本申请实施例提供的一种车载天线装置的结构示意图。如图1所示，本申请实施例提供的车载天线装置，包括：V2X天线100和ETC天线200；V2X天线100在车辆的前挡风玻璃G上的正投影为第一投影，ETC天线200在前挡风玻璃G上的正投影为第二投影，相对于第二投影，第一投影远离车辆的车顶。简单来说，在自动驾驶模式下，利用V2X天线，能够通过对实时交通信息的分析，自动选择路况最佳的行驶路线，从而大大缓解交通堵塞。除此之外，通过使用车载传感器和摄像系统，还可以感知周围环境，做出迅速调整，从而实现“零交通事故”。例如，如果行人突然出现，可以自动减速至安全速度或停车。容易理解的是，当将车载天线装置安装在车辆上时，V2X天线100可以用于车辆行驶前方的通信交互，ETC天线200用于车辆的不停车收费，设置第一投影相对于第二投影远离车辆的车顶，可以使得车辆内的ETC天线200位于V2X天线100的上方，ETC天线200不会阻挡V2X天线100的在车辆行驶的前方和下方的通信，将车辆内的ETC天线200设置于V2X天线100的上方，可以避免ETC天线200对于V2X天线100的通信阻挡，使得V2X天线100的通讯距离和通信质量得到提升。
示例性的，如图1所示，在三维坐标系中，y轴可以与前挡风玻璃G平行，x轴与y轴垂直，z轴与x轴垂直。图1对于车载天线装置与前挡风玻璃G的位置关系只是示意性的，不作为本申请的具体限定。
示例性的，图2为本申请实施例提供的一种现有V2X天线的辐射能量增益曲线；图3为本申请实施例提供的一种V2X天线的辐射能量增益曲线。需要说明的是，在V2X天线的通信测试仿真中，随着测试频率的增加，V2X天线的辐射能量增益的绝对值先增加后减小，辐射能量增益的绝对值越大则通讯距离越长。图3所示的本申请实施例提供的一种V2X天线的辐射能量增益的最大值远大于图2所示的现有V2X天线的辐射能量增益，即能够说明，本申请实施例提供的车载天线装置中的V2X天线的通讯距离大于现有V2X天线的通讯距离。若ETC天线对于车载V2X天线的下方存在遮挡，则会导致V2X天线的水平面辐射能量增益下降，减小通讯距离，车与车之间的通讯主要依靠水平面的辐射增量增益，现有车载V2X天线的通讯距离估算为220m，300m通讯距离估算水平面辐射能量增益为4db，若1db换算为40m的通讯距离，则现有车载V2X天线的通讯仿真的辐射能量增益达不到此要求。本申请实施例提供的车载天线装置中V2X天线设置于V2X天线100的上方，可以避免ETC天线200对于V2X天线100的前方和下方的通讯阻挡，则通讯距离估算为500mm，若1db换算为40m的通讯距离，则300m通讯距离估算水平面辐射能量增益为8.8db，能够满足1db换算为40m的通讯距离的要求。因此，本申请实施例提供的车载天线装置，将车辆内的ETC天线200设置于V2X天线100的上方，可以避免ETC天线200对于V2X天线100的通信阻挡，使得V2X天线100的通讯距离和通信质量得到提升。图2和图3均示出曲线上点1(三角形框1示出)的坐标和点2(三角形框2示出)的坐标，通过比对图2和图3的点1的坐标，以及对比图2和图3的点2的坐标，能够得到图3所示的本申请实施例提供的一种V2X天线的辐射能量增益的最大值远大于图2所示的现有V2X天线的辐射能量增益，即能够说明，本申请实施例提供的车载天线装置中的V2X天线的通讯距离大于现有V2X天线的通讯距离。
本申请实施例提供的车载天线装置，将ETC天线200和V2X天线100集成在一起可以节省空间，将车辆内的ETC天线200设置于V2X天线100的上方，可以避免ETC天线200对于V2X天线100的通信阻挡，使得V2X天线100的通讯距离和通信质量得到提升。
在一些实施方式中，继续参考图1，本申请实施例提供的车载天线装置，还包括：天线盒300，V2X天线100和ETC天线200均设置于天线盒300内。V2X天线100和ETC天线200设置在天线盒300内，便于车载天线装置的安装和拆卸，将ETC天线200和V2X天线100集成在一起可以节省空间。
本申请实施例提供的车载天线装置，V2X天线100和ETC天线200设置在天线盒300内，便于车载天线装置的安装和拆卸，将ETC天线200和V2X天线100集成在一起可以进一步节省安装空间，避免与其他部件产生结构干涉，也可避免其他部件对车载天线装置的结构干涉。
在一些实施方式中，天线盒300设置于车辆的内后视镜靠近前挡风玻璃的一侧。容易理解的是，内后视镜靠近前挡风玻璃的一侧则是内后视镜镜面的背侧，不会影响内后视镜的镜面视野，不会占用过多的车内空间。天线盒300可以固定在内后视镜靠近前挡风玻璃的一侧。内后视镜通常位于车辆的中轴线上，能够满足V2X天线100需要设置在车辆的中轴线并垂直与地面的要求。
本申请实施例提供的车载天线装置，将天线盒300设置于车辆的内后视镜靠近前挡风玻璃的一侧，不会影响内后视镜的镜面视野，不会占用过多的车内空间。并且，内后视镜通常位于车辆的中轴线上，能够满足V2X天线100需要设置在车辆的中轴线并垂直与地面的要求。
在一些实施方式中，天线盒300贴附于前挡风玻璃上。天线盒300贴附于前挡风玻璃的中间靠上的位置，既不会遮挡车辆行驶前方视野，也可以满足V2X天线100需要设置在车辆的中轴线并垂直与地面的要求，本申请不作具体限定。
本申请实施例提供的车载天线装置，天线盒300贴附于前挡风玻璃上，天线盒300的尺寸较小，不会影响前挡风玻璃的视野，不会占用过多的车内空间。并且，也容易满足V2X天线100需要设置在车辆的中轴线并垂直与地面的要求。
在一些实施方式中，本申请实施例提供的车载天线装置，还包括：控制器，控制器分别与V2X天线和ETC天线连接。控制器可以用于控制V2X天线的通信交互，生成对应提示信息等，控制器可以用于控制ETC天线进行不停车收费交易，生成交易信息等，本申请均不做具体限定。
示例性的，当车辆通过高速公路入口时，通过ETC天线，收费设备可以记录车辆的信息，例如车牌信息、进入高速路的入口名称、路段以及进入高速公路的时间等，在车辆从高速公路出的收费闸口经过时，通过ETC天线，控制器会生成扣费信息，并完成自动扣费，还可以将扣费信息相关的信息存储起来，例如时间信息、行驶里程等。当车辆通过停车场出入口的收费闸口时，通过ETC天线，收费设备可以记录车辆的信息，例如车牌信息以及进入停车场的时间等，在车辆从停车场出的收费闸口经过时，通过ETC天线，控制器会生成的扣费信息，并完成自动扣费。
示例性的，车载天线装置通过V2X天线100实时广播车辆的位置信息与速度信息，当车辆通过没有红路灯的路口时，通过现有的软件算法可以得到与其他网联车辆(同样设置有V2X天线的车辆)在交叉口产生碰撞预期时，控制器可以生成相应的碰撞预警画面。
本申请实施例提供的车载天线装置，设置控制器，控制器可以控制V2X天线的通信交互，生成对应提示信息，控制ETC天线进行不停车收费交易，生成交易信息等，将控制器与V2X天线和ETC天线集成在一起，能够提高车载天线装置的器件集成度。
在一些实施方式中，控制器设置于天线盒300内。将控制器集成在天线盒300内，控制器与V2X天线和ETC天线连接，能够缩短连接线的长度，提高控制器对于V2X天线和ETC天线的控制可靠性，同时，还能够提高车载天线装置的器件集成度，节省车载天线装置的安装所占用的空间。
本申请实施例提供的车载天线装置，将控制器集成在天线盒300内，能够缩短连接线的长度，提高控制器对于V2X天线和ETC天线的控制可靠性，同时，还能够提高车载天线装置的器件集成度，节省车载天线装置的安装所占用的空间。
在一些实施方式中的车载天线装置，还包括：显示器，显示器与控制器连接。显示器可以设置在天线盒之外，显示器可以用于显示控制器输出的信息。
示例性的，当车辆通过高速公路入口时，通过ETC天线，收费设备可以记录车辆的信息，例如车牌信息、进入高速路的入口名称、路段以及进入高速公路的时间等，在车辆从高速公路出的收费闸口经过时，通过ETC天线，控制器会生成的扣费信息，并完成自动扣费，控制器可以将扣费信息相关的信息发送至显示器进行实时显示，例如时间信息、行驶里程、扣费金额以及行驶路段等。当车辆通过停车场出入口的收费闸口时，通过ETC天线，收费设备可以记录车辆的信息，例如车牌信息以及进入停车场的时间等，在车辆从停车场出的收费闸口经过时，通过ETC天线，控制器会生成的扣费信息，并完成自动扣费。控制器可以将停车扣费信息相关的信息发送至显示器进行实时显示，例如停车时间信息、停车位置、扣费金额等。
示例性的，车载天线装置通过V2X天线100实时广播车辆的位置信息与速度信息，当车辆通过没有红路灯的路口时，通过现有的软件算法可以得到与其他网联车辆(同样设置有V2X天线的车辆)在交叉口产生碰撞预期时，控制器可以生成相应的碰撞预警画面并输出至显示器上显示出来，以对驾驶员进行危险提示，驾驶员可以根据提示信息做出相应的避险操作，例如，减速、停车、调整行驶路线等。
本申请实施例提供的车载天线装置，设置显示器，可以显示电子不停车收费的扣费相关信息以及V2X天线的交互信息等，能够对驾驶员起到信息提示的作用，更加直观地看到扣费信息以及避险提示信息等，提高驾驶体验，提高驾驶安全性。
在一些实施方式中，本申请实施例提供的车载天线装置，还包括：GPS天线，GPS天线与控制器连接，GPS天线设置于天线盒300内；无线通信天线，无线通信天线用于为车辆提供无线通信，无线通信天线设置于天线盒300内。GPS天线主要用于获取车辆所处的位置信息，通过控制器的控制，可以将位置信息通过V2X天线100实时广播出来，根据当前的位置信息，当车辆产生碰撞预期时，控制器可以生成相应的碰撞预警画面。GPS天线设置于天线盒300内可以进一步提高本申请实施例提供的车载天线装置的器件集成度，节省空间，减少GPS天线与控制器的通信距离。无线通信天线即车辆的WiFi天线，用于为整车提供无线通信信号，将V2X天线100、ETC天线、GPS天线和无线通信天线均集成在天线盒内，能够形成高集成度的车载天线装置，节省空间，便于统一安装。
本申请实施例提供的车载天线装置，将多种天线集成在一个车载天线装置中，能够提高车载天线的集成度、节省占用空间，便于统一安装。
在一些实施方式中，V2X天线100通过螺钉固定在天线盒300内；和/或，
ETC天线200通过粘胶或卡扣固定在天线盒300内。螺钉固定便于拆卸更换，粘胶或卡扣同样便于拆卸更换。
本申请实施例提供的车载天线装置，ETC天线200较为轻便，可以通过粘胶或卡扣固定，V2X天线100通过螺钉固定，均能够便于拆卸更换和安装。
本申请实施例的第二方面，提供一种车辆，图4为本申请实施例提供的一种车辆的结构示意图。如图4所示，本申请实施例提供的车辆，包括：前挡风玻璃G以及如第一方面所述的车载天线装置。在第一方面所述的车载天线装置中，V2X天线100在车辆的前挡风玻璃G上的正投影为第一投影，ETC天线200在前挡风玻璃G上的正投影为第二投影，相对于第二投影，第一投影远离车辆的车顶。
本申请实施例提供的车辆，将ETC天线100和V2X天线200集成在一起可以节省空间。V2X天线100在车辆的前挡风玻璃G上的正投影为第一投影，ETC天线200在前挡风玻璃G上的正投影为第二投影，相对于第二投影，第一投影远离车辆的车顶，即将车辆内的ETC天线200设置于V2X天线100的上方，可以避免ETC天线200对于V2X天线100的通信阻挡，使得V2X天线100的通讯距离和通信质量得到提升。
尽管已描述了本说明书的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本说明书范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本说明书进行各种改动和变型而不脱离本说明书的精神和范围。这样，倘若本说明书的这些修改和变型属于本说明书权利要求及其等同技术的范围之内，则本说明书也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种车载天线装置，其特征在于，包括：
V2X天线；
ETC天线；
所述V2X天线在车辆的前挡风玻璃上的正投影为第一投影，所述ETC天线在所述前挡风玻璃上的正投影为第二投影，相对于所述第二投影，所述第一投影远离所述车辆的车顶，相对于所述ETC天线，所述V2X天线靠近所述车辆的所述前挡风玻璃；
天线盒，所述V2X天线和所述ETC天线均设置于所述天线盒内；
控制器，所述控制器分别与所述V2X天线和所述ETC天线连接，所述控制器设置于所述天线盒内。
2.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，所述天线盒设置于所述车辆的内后视镜靠近所述前挡风玻璃的一侧。
3.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，所述天线盒贴附于所述前挡风玻璃上。
4.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，还包括：
显示器，所述显示器与所述控制器连接。
5.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，还包括：
GPS天线，所述GPS天线与所述控制器连接，所述GPS天线设置于所述天线盒内；
无线通信天线，所述无线通信天线用于为所述车辆提供无线通信，所述无线通信天线设置于所述天线盒内。
6.根据权利要求1所述的车载天线装置，其特征在于，所述V2X天线通过螺钉固定在所述天线盒内；和/或，
所述ETC天线通过粘胶或卡扣固定在所述天线盒内。
7.一种车辆，其特征在于，包括：
前挡风玻璃；
如权利要求1-6中任一项所述的车载天线装置。
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