CN114785367B - 一种车载智能终端的天线系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种车载智能终端的天线系统，所述车载智能终端至少包含5G模组、V2X模组和UWB模组，所述天线系统包含：多根主功能天线，分别设置在车辆的不同位置；所述主功能天线具备收发功能；多个分频器，分别对应所述多根主功能天线，所述分频器将对应主功能天线接收的多频段无线信号分频为第一信号、第二信号、第三信号，并分别提供给所述5G模组、UWB模组、V2X模组；5G模组、UWB模组、V2X模组还通过对应的分频器、主功能天线发送各自工作频段的无线信号。本发明还提供一种通讯方法。通过本发明能够减少天线的数量并使5G模组、UWB模组、V2X模组同时工作，降低了在车身设置天线的难度，并能防止产生互耦现象。

Description

一种车载智能终端的天线系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车天线通信技术领域，特别涉及一种车载智能终端的天线系统及方法。

背景技术

全球车联网应用目前已进入加速发展阶段，车联网服务需求逐渐加大，越来越多的汽车安装了车载智能终端。车载智能终端所支持的通信制式也越来越多，所需要的天线种类也越来越多样化，如Cellular天线（支持3G，4G，5G通信），GNSS天线，BLE天线，WIFI天线，V2X天线，UWB天线等。

天线的增多势必会导致传统的鲨鱼鳍天线盒或者平板天线盒尺寸增大，天线盒内狭小的空间也会导致盒内各天线之间隔离度变差，使得天线性能达不到指标要求。目前车身结构的多样化，也为布置天线带来了新的问题，例如全景天窗的车型没有地方安装传统的鲨鱼鳍天线。

如何设计一种车载智能终端的天线系统，使得在有限的空间内确保天线性能不受影响、保证车载智能终端各模块的正常工作、完美兼容整车造型设计，已经成了迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车载智能终端的天线系统及方法，仅需设置少量的主功能天线，能够同时为车载智能终端的5G模组、UWB模组、V2X模组提供对应频段的信号。克服了传统车载Cellular天线互耦、V2X通信部分角度性能差的问题，并且节约了天线的安装成本。

为了达到上述目的，本发明提供一种车载智能终端的天线系统，所述车载智能终端至少包含5G模组、V2X模组和UWB模组，所述5G模组用于实现车辆在蜂窝网络进行5G通讯，所述V2X模组用于实现车辆在车联网进行车-车通讯，所述UWB模组通过UWB基站进行车钥匙定位，所述天线系统包含：

多根主功能天线，分别设置在车辆的不同位置；所述主功能天线用于收发多频段无线信号；

多个分频器，分别对应所述多根主功能天线；所述分频器将对应主功能天线接收的所述多频段无线信号分频为多个信号；所述多个信号包含分别与所述5G模组、UWB模组、V2X模组工作频段对应的第一信号、第二信号、第三信号；通过所述分频器将对应的第一信号、第二信号、第三信号分别提供给5G模组、UWB模组、V2X模组；5G模组、UWB模组、V2X模组还依序通过对应的分频器、主功能天线发送各自工作频段的无线信号。

可选的，任意两根主功能天线之间的间距大于

；

为多频段无线信号在最低频点的波长；所述多根主功能天线分为多组；每组主功能天线包含多根主功能天线，同组的多跟主功能天线分别布置在车身两侧；至少两组主功能天线前后布置。

可选的，所述V2X模组包含多个V2X接口；所述天线系统还包含多个组内切换开关，一个所述组内切换开关对应一个所述V2X接口、一组主功能天线；同组的各个主功能天线分别通过对应分频器连接对应的V2X接口；

组内切换开关基于切换控制单元发送的多个组内切换信号，实现同组的多个主功能天线分别与V2X模组建立对应的通路。

可选的，所述切换控制单元为集成在V2X模组内的应用处理器；V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，切换控制单元基于V2X模组的检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

可选的，所述切换控制单元为集成在5G模组内的应用处理器；V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，并将检测结果发送给切换控制单元；切换控制单元基于所述检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

可选的，所述切换控制单元为集成在车辆智能终端内的车辆处理器；V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，并通过5G模组将检测结果发送给切换控制单元；切换控制单元基于所述检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

可选的，车载智能终端还包含WIFI模组、BLE模组；所述天线系统还包含WIFI天线、BLE天线、GNSS天线；所述WIFI天线、BLE天线集成在车载智能终端内，且分别信号连接所述WIFI模组、BLE模组；所述GNSS天线设置在车顶，并信号连接5G模组；5G模组通过GNSS天线获取车辆位置，并基于获取的电子地图和所述车辆位置，选择V2X接口工作的默认通路；5G模组还实时检测各通路的信号强度，控制组内切换开关从所述默认通路切换到对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

可选的，所述车载智能终端的天线系统还包含Ecall天线和第一切换开关；所述Ecall天线集成在车载智能终端内；所述第一切换开关连接5G模组、Ecall天线、多个分频器中的一个分频器；第一切换开关基于5G模组发送的第一切换信号，实现对应的主功能天线通过对应的分频器信号连接5G模组；当5G模组未接收到来自任一主功能天线的信号，5G模组向第一切换开关发送第二切换信号；第一切换开关基于所述第二切换信号实现Ecall天线信号连接5G模组。

本发明还提供一种通讯方法，用于如本发明所述的天线系统，包含步骤：

分频器将对应主功能天线接收的多频段无线信号分频为对应的第一信号、第二信号、第三信号，并分别提供给所述5G模组、UWB模组、V2X模组；

切换控制单元控制组内切换开关进行序列动作，实现与V2X接口对应的多根主功能天线分别与V2X模组建立对应的通路；

V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度；切换控制单元基于V2X模组检测的检测结果发送对应的组内切换信号，使V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

可选的，所述切换控制单元为集成在车辆智能终端内的应用处理器或车辆处理器；所述应用处理器集成在V2X模组或5G模组内；

若切换控制单元为集成在5G模组内的应用处理器，通过V2X模组将检测结果发送给切换控制单元；

若切换控制单元为所述车辆处理器，V2X模组通过5G模组将检测结果发送给切换控制单元。

与现有技术相比，本发明的车载智能终端的天线系统及方法具有以下有益效果：

1）本发明中，通过分频器对主功能天线获取的多频段无线信号进行分频，实现5G模组、V2X模组、UWB模组同时工作。通过主功能天线实现了将现有技术中的Cellular天线、V2X天线、UWB天线进行共用，大大减少了在车身布置的天线数量和种类，大大降低了天线的设计和安装成本；通过本发明解决了现有的外置天线（布置在车身的天线）对安装位置要求苛刻、外置天线在车身因安装位置紧缺导致布置困难的问题；

2）本发明中，任意两个主功能天线之间的间距大于多频段无线信号在最低频点的四分之一波长，解决了传统Cellular天线布置间距小，导致互耦较为严重的问题；通过本发明保证了主功能天线的性能，提升了蜂窝通信的上行和下行速率。

3）通过本发明的天线系统，解决了传统V2X天线方向图受车身影响，有部分角度性能交差，影响通信距离的问题；

4）本发明中将GNSS天线布置在车顶，保证该天线的最大辐射方向指向天空，为实现高精度定位保驾护航；

5）本发明中的E-Call天线，WIFI天线，BLE天线采用车载智能终端内置天线，即可以保证用户正常使用，同时也降低了生产成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图：

图1为一种车载智能终端的天线布置示意图；

图2为另一种车载智能终端的天线布置示意图；

图3为另一种车载智能终端的天线布置示意图；

图4为本发明车载智能终端的天线系统示意图；

图5为本发明实施例中，V2X模组、组内切换开关、三工器连接示意图；

图6为一个实施例中，通过V2X模组控制组内切换开关工作示意图；

图7为另一个实施例中，通过5G模组控制组内切换开关工作示意图；

图8为另一个实施例中，通过车辆处理器控制组内切换开关工作示意图；

图9为第一切换开关连接Ecall天线、5G模组示意图；

图10为本发明通讯方法的流程图；

图11为一个实施例中，通过V2X模组控制组内切换开关，实现V2X接口工作在信号最强通路的流程图；

图12为另一个实施例中，通过5G模组控制组内切换开关，实现V2X接口工作在信号最强通路的流程图；

图13为另一个实施例中，通过车辆处理器控制组内切换开关，实现V2X接口工作在信号最强通路的流程图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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。

随着车联网的发展以及车载智能终端的普遍使用，在车身上通常会布置Cellular天线、V2X天线，UWB天线。Cellular天线的工作频段为700MHz～5000MHz，用于支持蜂窝网络的3G、4G、5G通信。Cellular天线通常包含：5G主天线、5G副天线、多个MIMO天线（支持5G通讯）。所述V2X天线的工作频段为5905MHz～5925MHz，用于支持车联网的车-车通信。

所述UWB（Ultra Wide Band超宽带）天线的工作频段为6000MHz～8500MHz，其作为UWB基站对车辆进行定位。基于UWB基站定位时，需要将4根UWB天线分别设置在车身上的4个不同位置，并防止4根UWB天线因间距过小而产生互耦。4根UWB天线作为4个已知坐标的基站，车钥匙带定位标签，该标签按照一定频率分别向各基站发射脉冲，并通过一定的算法精确的计算定位标签的位置（此为现有技术，在此不做赘述）。

在一些车辆上还会布置GNSS（Global Navigation Satellite System全球导航卫星系统）天线、E-Call天线（用于汽车紧急呼叫系统）、WIFI天线和BLE（Bluetooh LowEnergy蓝牙低能耗）天线。其中，GNSS天线用于对车辆进行定位。

图1至图3分别示出了三种在现有技术中，用于车载智能终端的天线系统。该三种天线系统均至少包含：4根Cellular天线（分别为5G主天线、5G副天线、MIMO-1天线，MIMO-2天线）、两根V2X天线（分别为V2X-1天线和V2X-2天线）、4根UWB天线（分别为UWB-1天线～UWB-4天线）、BLE天线、两根WIFI天线（分别为WIFI-1天线和WIFI-2天线）。

如图1所示天线系统中的各个天线均采用独立设计，该天线系统中的各个天线按照如下方式布置：

a1）将5G主天线、5G副天线、GNSS天线、WIFI-1天线设置在车顶的第一天线盒内。第一天线盒中的各个天线通过射频线缆连接车载智能终端。

a2）将两根MIMO天线（分别为MIMO-1天线，MIMO-2天线）、WIFI-2天线设置在仪表台上方的第二天线盒内。第二天线盒中的各个天线与车载智能终端通过射频线缆连接。

a3）4根UWB天线分别布置在车身四个不同的位置（图1中布置在两个后视镜上以及车尾两侧），且均通过射频线缆连接车载智能终端。

a4）V2X-1天线布置在内视镜底座位置，V2X-2天线布置在后保险杠上，V2X-1天线、V2X-2天线均通过射频线缆连接车载智能终端。

a5）BLE天线（图1中未示出）采用车载智能终端内置天线设计；或者在车载智能终端的背面贴一个外置的BLE天线盒放置BLE天线，BLE天线通过射频线缆连接车载智能终端。

图2中的天线系统中的各个天线均采用独立设计，该天线系统中的各个天线按照如下方式布置：

b1）四根Cellular天线、GNSS天线、V2X-2天线、BLE天线、两根WIFI天线被设计为一个天线盒/鲨鱼鳍；该天线盒/鲨鱼鳍布置在车顶位置并通过射频线缆连接车载智能终端。

b2）4根UWB天线分别布置在车身四个不同的位置（图2中分别布置在两个后视镜上以及车尾两侧），且均通过射频线缆连接车载智能终端。

b3）V2X-1天线布置在内视镜底座位置，并通过射频线缆连接车载智能终端。

图3所示天线系统中，部分天线集成设计在车载智能终端内部，部分天线布置在车身不同位置并通过射频线缆连接车载智能终端。图3所示的天线系统中，各个天线按照如下方式布置：

c1）4根cellular天线、BLE天线、2根WIFI集成设计在车载智能终端内部。

c2）V2X-1天线布置在内视镜底座位置，并通过射频线缆连接车载智能终端。

c3）4根UWB天线分别布置在车身不同位置，并通过射频线缆连接车载智能终端。

c4）GNSS天线布置在车顶，并通过射频线缆连接车载智能终端。

上述车载智能终端的天线系统存在以下缺点：

1）4根 Cellular天线之间的间距较小，互耦较为严重，会影响5G网络的上行和下载速率。

2）两根V2X天线采用前、后布置方式，对V2X天线的全向性要求极高，方向图受车身影响，有部分角度性能交差，影响通信距离。

3）天线种类多，设计和安装成本高。

本发明提供一种车载智能终端的天线系统，如图4所示，所述车载智能终端至少包含5G模组2、V2X模组4、UWB模组3、WIFI&BLE模组6、车辆处理器（Vehicle Processor简称为VP）。所述5G模组2用于实现车辆在蜂窝网络进行5G通讯，所述V2X模组4用于实现车辆在车联网进行车-车通讯，所述UWB模组3通过UWB基站进行车钥匙定位。本实施例中，将WIFI模组和BLE模组集成在一起，其他实施例中，该两个模组也可以分别设置。

如图4所示，本发明的天线系统包含：多跟主功能天线、GNSS天线10、多根WIFI天线、BLE天线7、Ecall天线9、多个分频器，多个组内切换开关，一个第一切换开关。

所述多根主功能天线，分别设置在车辆的不同位置。主功能天线用于收发多频段无线信号。如图4所示，本实施例中，包含4根主功能天线，分别为ANT1~ANT4。该4根主功能天线被分为两组，每组包含2根主功能天线，两组主功能天线前后布置（沿车身的长度方向），同组的主功能天线分别布置在车身两侧（车身左侧和车身右侧）。本实施例中ANT1和ANT4分为一组，分别布置在两个后视镜上（也即ANT1、ANT4分别设置在车身的左前、右前位置，此仅作为示例，不应作为本发明的限制）；ANT2和ANT3分为另一组，分别布置在车尾保险杠两侧（也即ANT2、ANT3分别设置在车身的左后、右后位置，此仅作为示例，不应作为本发明的限制）。

所述多个分频器，分别对应所述多根主功能天线。通过分频器将对应主功能天线接收的所述多频段无线信号分频为多个信号。所述多个信号包含第一信号（频段为700MHz～5000MHz）、第二信号（频段为6000MHz～8500MHz）、第三信号（频段为5905MHz～5925MHz）。通过所述分频器将对应的第一信号、第二信号、第三信号分别提供给所述5G模组2、UWB模组3、V2X模组4。其中，5G模组2、UWB模组3、V2X模组4还依序通过对应的分频器、主功能天线发送各自工作频段的无线信号。

本发明中，任意两根主功能天线之间的间距大于

；

为多频段无线信号在最低频点的波长。也即是说，多功率无线信号的最低频率为700MHZ，任意两根主功能天线的间距至少大于107mm，有效的防止任意两根主功能天线之间产生互耦。保证了信号的上行、下行速率。

如图4所示，本实施例的分频器为三工器1（triplexer），分别对应主功能天线ANT1~ANT4。所述三工器1包含接口t0~t3，其中接口t0用于连接对应的主功能天线。

如图4所示，本实施例中的5G模组2包含接口b0~b8，其中接口b1~b4分别连接4个三工器1的接口t1，用于实现主功能天线ANT1~ANT4与5G模组2进行信号交互。接口b5~b8分别用于与车辆处理器5、WIFI&BLE模组6、V2X模组4、UWB模组3进行数据交互。对于5G模组2来说，ANT1用作5G主天线，ANT3用作5G副天线， ANT2、ANT4分别用作两根MIMO天线，真正实现了空间分集，减小了天线之间的互耦，实现了5G信号的高速率传输。

如图4所示，本实施例中的UWB模组3包含接口port0~port4，其中接口port1~port4分别连接4个三工器1的接口t2，用于实现主功能天线ANT1~ANT4与UWB模组3进行信号交互。对于UWB模组3来说，4根主功能天线分别用作4根UWB天线。

所述V2X模组4包含多个V2X接口，一个V2X接口对应一组主功能天线、一个组内切换开关。同组的各个主功能天线分别通过对应的三工器1连接对应的V2X接口。

如图4、图5所示，本实施例中V2X模组4包含两个V2X接口，分别用于实现两组主功能天线分别与V2X模组4进行信号交互。所述两个V2X接口分别为接口V1、V2。主功能天线ANT1、ANT4对应接口V1，主功能天线ANT2、ANT3对应接口V2。

所述组内切换开关基于切换控制单元发送的多个组内切换信号，实现同组的多个主功能天线分别与V2X模组建立对应的通路。如图4、图5所示，本实施例中，包含两个组内切换开关，分别为第一组内切换开关Switch1和第二组内切换开关Switch2。组内切换开关可以使用射频开关。

如图5所示，第一组内切换开关包含接口s11、s12、s13，接口s11、s12分别连接对应两个三工器1的t3接口，接口s13连接接口V1。第二组内切换开关Switch2包含接口s21、s22、s23，接口s21、s22分别连接对应两个三工器1的t3接口，接口s23连接接口V2。

本实施例中，第一组内切换开关Switch1基于切换控制单元发送的第一组内切换信号，实现接口s13连通接口s11，使得主功能天线ANT1与V2X模组4建立第一通路（此时接口V1工作在第一通路）。第一组内切换开关Switch1还基于切换控制单元发送的第二组内切换信号，实现接口s13连通接口s12，主功能天线ANT4与V2X模组4建立第二通路（也称接口V1工作在第二通路）。

本实施例中，第二组内切换开关Switch2基于切换控制单元发送的第三组内切换信号，实现接口s23连通接口s21，使得主功能天线ANT2与V2X模组4建立第三通路（也称接口V2工作在第三通路）。第二组内切换开关Switch2还基于切换控制单元发送的第四组内切换信号，实现接口s23连通接口s22，主功能天线ANT3与V2X模组4建立第四通路（也称接口V2工作在第四通路）。

V2X模组4会持续检测V2X接口所在通路的信号强度。在一个实施例中，切换控制单元被配置为根据内置的算法，定时控制组内切换开关进行系列动作，使与该组内切换开关对应的各个主功能天线分别与V2X模组4建立对应的通路，因此V2X模组4可以分别检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度。相邻两次所述系列动作的时间间隔可以是10秒（此仅作为示例，不应作为本发明的限制）。或者在另一个实施例中，当V2X接口所在通路的信号强度小于设定的阈值时，通过切换控制单元控制组内切换开关进行上述系列动作。

当V2X模组4检测到与接口V1对应的第一、第二通路的信号强度，切换控制单元基于V2X模组4对第一、第二通路的检测结果，通过向第一组内切换开关Switch1发送对应的组内切换信号，实现接口V1工作在第一、第二通路中具有较强信号强度的一个通路。当V2X模组4检测到与接口V2对应的第三、第四通路的信号强度，切换控制单元基于V2X模组4对第三、第四通路的检测结果，通过向第二组内切换开关Switch2发送对应的组内切换信号，实现V2接口工作在第三、第四通路中具有较强信号强度的一个通路。

如图6所示，本实施例中的切换控制单元为集成在V2X模组4内的应用处理器41。

在另一个实施例中，如图7所示，切换控制单元为集成在5G模组2内的应用处理器21。V2X模组4检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，并将检测结果发送给5G模组2内的应用处理器21；该应用处理器21基于V2X模组4的检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

在另一个实施例中，如图8所示，切换控制单元为集成在车辆智能终端内的车辆处理器5。V2X模组4检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，并通过5G模组2将检测结果发送给车辆处理器5；车辆处理器5基于所述检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

切换控制单元可以根据实际需求设置在V2X模组4、5G模组2、车辆处理器5。本发明中不做限制。

现有技术中只有两根V2X天线，V2X天线的方向图受车身影响，有部分角度性能交差，影响通信距离。本发明中，每根主功能天线都可以作为V2X天线，同组的主功能天线分别布置在车身两侧，扩大了方向图的角度范围，并通过选择同组主功能天线中具有最强信号的一个与V2X模组4进行信号交互。保证了V2X模组4获取的第三信号（也即V2X信号）的质量。

如图4所示，本发明中包含两根WIFI天线，分别为WIFI-1天线81、WIFI-2天线82。WIFI-1天线81、WIFI-2天线82、BLE天线7均信号连接所述WIFI&BLE模组6。本发明中，WIFI-1天线81、WIFI-2天线82、BLE天线7采用车载智能终端内置天线，布置在车载智能终端主板周边，即可以保证用户正常使用，同时也降低了生产成本

本实施例中将所述GNSS天线10设置在车顶，其信号连接5G模组2。通过将GNSS天线10布置在车顶，保证该天线的最大辐射方向指向天空，为实现高精度定位保驾护航。5G模组2通过GNSS天线10获取车辆位置，并基于获取的电子地图（通过主功能天线从外界获取，或存储在5G模组内，本发明不做限制）和所述车辆位置，选择V2X接口工作的默认通路。此时切换控制单元可以是5G模组内的应用处理器。5G模组2实时检测各通路的信号强度，做好随时切换到最强信号通路的准备。例如，当5G模组2判断车辆右侧是悬崖或者是湖泊，则5G模组通过切换控制单元21发送指令信号。切换控制单元21基于该指令信号，驱动第一组内切换开关Switch1，实现接口V1工作在左侧的主功能天线ANT1所在的通路。切换控制单元21还基于该指令信号，驱动第二组内切换开关Switch2，实现接口V2工作在左侧的主功能天线ANT3所在的通路。同时，切换控制单元还会基于各通路的实际信号强度，使得组内切换开关从所述默认通路切换至对应的最强信号通路（也即，保证V2X接口能够工作在具有最强信号的通路）。

所述Ecall天线9集成在车载智能终端主板周边。如图9所示，所述第一切换开关Switch3包含接口s31、s32、s33。其中接口s31连接5G模组2的接口b1，接口s32连接Ecall天线9，接口s33连接一个分频器的接口t1（如图4所示，本实施例中该分频器对应主功能天线ANT1）。第一切换开关基于5G模组2发送的第一切换信号，实现接口s31连通s33，主功能天线ANT1通过对应的分频器信号连接5G模组2。当5G模组2未接收到来自任一主功能天线的信号，5G模组2向第一切换开关发送第二切换信号；第一切换开关基于所述第二切换信号实现接口s31连通s32，Ecall天线9信号连接5G模组2。本实施例中，第一切换开关可以使用射频开关。

本发明还提供一种通讯方法，如图10所示，用于如本发明所述的天线系统，包含步骤：

H1、分频器将对应主功能天线接收的多频段无线信号分频为对应的第一信号、第二信号、第三信号，并分别提供给所述5G模组2、UWB模组3、V2X模组4；

H2、切换控制单元控制组内切换开关进行系列动作，实现与V2X接口对应的多根主功能天线分别依序与V2X模组4建立对应的通路；V2X模组4检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度；切换控制单元基于V2X模组4检测的检测结果发送对应的组内切换信号，使V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

在一个实施例中，如图6所示，所述切换控制单元为集成在V2X模组4的应用处理器41。如图11所示，上述步骤H2包含：

H211、V2X模组4控制第一组内切换开关Switches1分别建立第一、第二通路，并控制第二组内切换开关Switches2分别建立第三、第四通路；

H212、V2X模组4检测第一至第四通路的信号强度；

H213、V2X模组4基于其检测结果控制第一组内切换开关Switches1、第二组内切换开关Switches2，实现接口V1工作在第一、第二通路中具有较强信号强度的一个通路，接口V2工作在第三、第四通路中具有较强信号强度的一个通路。

在另一个实施例中，如图7所示，切换控制单元为集成在5G模组2内的应用处理器。如图12所示，上述步骤H2包含：

H221、5G模组2内的应用处理器21控制第一组内切换开关Switches1分别建立第一、第二通路，并控制第二组内切换开关Switches2分别建立第三、第四通路；

H222、V2X模组4检测第一至第四通路的信号强度；

H223、V2X模组4把检测结果发送给应用处理器21；

H224、应用处理器21比较第一、第二通路的信号强度，基于比较结果控制第一组内切换开关Switches1动作，实现接口V1工作在第一、第二通路中具有较强信号强度的一个通路；应用处理器21比较第三、第四通路的信号强度，基于比较结果控制第二组内切换开关Switches2动作，实现接口V2工作在第三、第四通路中具有较强信号强度的一个通路。

在另一个实施例中，如图8所示，切换控制单元为车载智能终端板卡上内置的车载处理器。如图13所示，上述步骤H2包含：

H231、车辆处理器5控制第一组内切换开关Switches1分别建立第一、第二通路，并控制第二组内切换开关Switches2分别建立第三、第四通路；

H232、V2X模组4检测第一至第四通路的信号强度；

H233、V2X模组4把各信号强度发送给5G模组2内的应用处理器；

H234、5G模组内的应用处理器将各信号强度发送给车辆处理器5；

H235、车辆处理器5比较第一、第二通路的信号强度，基于比较结果控制第一组内切换开关Switches1动作，实现接口V1工作在第一、第二通路中具有较强信号强度的一个通路；车辆处理器5比较第三、第四通路的信号强度，基于比较结果控制第二组内切换开关Switches2动作，实现接口V2工作在第三、第四通路中具有较强信号强度的一个通路。

本发明中，通过分频器对主功能天线获取的多频段无线信号进行分频，实现5G模组2、V2X模组4、UWB模组3同时工作。通过主功能天线实现了将现有技术中的Cellular天线、V2X天线、UWB天线进行共用，大大减少了在车身布置的天线数量和种类，大大降低了天线的设计和安装成本；通过本发明解决了现有的外置天线（布置在车身的天线）对安装位置要求苛刻、外置天线在车身因安装位置紧缺导致布置困难的问题；

本发明中，任意两个主功能天线之间的间距大于多频段无线信号在最低频点的四分之一波长，解决了传统Cellular天线布置间距小，导致互耦较为严重的问题；通过本发明保证了主功能天线的性能，提升了蜂窝通信的上行和下行速率。

本发明中的E-Call天线9，WIFI-1天线81、WIFI-2天线82、BLE天线7采用车载智能终端内置天线，布置在车载智能终端主板周边，即可以保证用户正常使用，同时也降低了生产成本。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种车载智能终端的天线系统，所述车载智能终端至少包含5G模组、V2X模组和UWB模组，所述5G模组用于实现车辆在蜂窝网络进行5G通讯，所述V2X模组用于实现车辆在车联网进行车-车通讯，所述UWB模组通过UWB基站对车钥匙自带的定位标签进行定位，其特征在于，所述天线系统包含：

多根主功能天线，分别设置在车辆的不同位置；所述主功能天线用于收发多频段无线信号；

多个分频器，分别对应所述多根主功能天线；所述分频器将对应主功能天线接收的所述多频段无线信号分频为多个信号；所述多个信号包含分别与所述5G模组、UWB模组、V2X模组工作频段对应的第一信号、第二信号、第三信号；通过所述分频器将对应的第一信号、第二信号、第三信号分别提供给5G模组、UWB模组、V2X模组；5G模组、UWB模组、V2X模组还通过对应的分频器、主功能天线发送各自工作频段的无线信号；

所述多根主功能天线分为多组；每组主功能天线包含多根主功能天线；V2X模组包含多个V2X接口；所述天线系统还包含多个组内切换开关，一个所述组内切换开关对应一个所述V2X接口、一组主功能天线；同组的各个主功能天线分别通过对应分频器连接对应的V2X接口；组内切换开关基于切换控制单元发送的多个组内切换信号，实现同组的多个主功能天线分别与V2X模组建立对应的通路。

2.如权利要求1所述的车载智能终端的天线系统，其特征在于，任意两根主功能天线之 间的间距大于

；

为多频段无线信号在最低频点的波长；同组的多根主功能天线分别布 置在车身两侧；至少两组主功能天线前后布置。

3.如权利要求1所述的车载智能终端的天线系统，其特征在于，所述切换控制单元为集成在V2X模组内的应用处理器；V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，切换控制单元基于V2X模组的检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

4.如权利要求1所述的车载智能终端的天线系统，其特征在于，所述切换控制单元为集成在5G模组内的应用处理器；V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，并将检测结果发送给切换控制单元；切换控制单元基于所述检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

5.如权利要求1所述的车载智能终端的天线系统，其特征在于，所述切换控制单元为集成在车辆智能终端内的车辆处理器；V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度，并通过5G模组将检测结果发送给切换控制单元；切换控制单元基于所述检测结果向组内切换开关发送对应的组内切换信号，实现V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

6.如权利要求4所述的车载智能终端的天线系统，其特征在于，车载智能终端还包含WIFI模组、BLE模组；所述天线系统还包含WIFI天线、BLE天线、GNSS天线；所述WIFI天线、BLE天线集成在车载智能终端内，且分别信号连接所述WIFI模组、BLE模组；所述GNSS天线设置在车顶，并信号连接5G模组；5G模组通过GNSS天线获取车辆位置，并基于获取的电子地图和所述车辆位置，选择V2X接口工作的默认通路；5G模组还实时检测各通路的信号强度，控制组内切换开关从所述默认通路切换到对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

7.如权利要求1所述的车载智能终端的天线系统，其特征在于，还包含Ecall天线和第一切换开关；所述Ecall天线集成在车载智能终端内；所述第一切换开关连接5G模组、Ecall天线、多个分频器中的一个分频器；第一切换开关基于5G模组发送的第一切换信号，实现对应的主功能天线通过对应的分频器信号连接5G模组；当5G模组未接收到来自任一主功能天线的信号，5G模组向第一切换开关发送第二切换信号；第一切换开关基于所述第二切换信号实现Ecall天线信号连接5G模组。

8.一种通讯方法，用于如权利要求1至7任一所述的天线系统，其特征在于，包含步骤：

分频器将对应主功能天线接收的多频段无线信号分频为对应的第一信号、第二信号、第三信号，并分别提供给所述5G模组、UWB模组、V2X模组；

切换控制单元控制组内切换开关进行序列动作，实现与V2X接口对应的多根主功能天线分别与V2X模组建立对应的通路；

V2X模组检测与V2X接口对应的多个通路的信号强度；切换控制单元基于V2X模组检测的检测结果发送对应的组内切换信号，使V2X接口工作在对应多个通路中具有最强信号强度的一个通路。

9.如权利要求8所述的通讯方法，其特征在于，所述切换控制单元为集成在车辆智能终端内的应用处理器或车辆处理器；所述应用处理器集成在V2X模组或5G模组内；

若切换控制单元为集成在5G模组内的应用处理器，通过V2X模组将检测结果发送给切换控制单元；

若切换控制单元为所述车辆处理器，V2X模组通过5G模组将检测结果发送给切换控制单元。

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