CN115942279A - 一种通过无线网络控制的抬头显示系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过无线网络控制的抬头显示系统，包括设置在车身内的主控制器和设置在抬头显示系统内的至少一个分控制器，所述主控制器通过无线网络与所述分控制器进行数据与信号传输。本发明的主控制器通过无线网络控制各个分控制器，不需要使用线束与各个分控制器连接，节省了线束的使用量，减少了整个抬头显示系统的成本。

Description

一种通过无线网络控制的抬头显示系统
技术领域
本发明涉及汽车电器技术领域，更具体地，涉及一种通过无线网络控制的抬头显示系统。
背景技术
汽车仪表是驾驶员与汽车进行信息交流的重要接口。随着汽车电子技术的发展，汽车行驶状况和各机构、零部件的信息量显著增加，驾驶员在驾驶车辆时，必须更多、更及时了解汽车和发动机的各种参数是否正常，以便及时采取措施，防止发生事故。
汽车内部抬头显示通常位于汽车方向盘的前方，便于驾驶员随时观察抬头显示内的各个仪表指示信息。通常情况下，汽车内部每个仪表都需要连接线束，用来传递电源和显示仪表信息，但是汽车内部的仪表较多，相应的线束分支也会随之增加，既增加了汽车线束的用量，同时也提高了汽车线束布线的复杂程度，增加了汽车装配和维修的难度，也使得汽车的成本居高不下。
因此，汽车电器技术领域急需一种减少汽车线束，安装和维修都十分方便，成本较低的抬头显示系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种无线控制的抬头显示系统的新技术方案。本发明的主控制器通过无线网络控制各个分控制器，不需要使用线束与各个分控制器连接，节省了线束的使用量，减少了整个抬头显示系统的成本。
本发明公开了一种无线控制的抬头显示系统，包括设置在车身内的主控制器和设置在抬头显示系统内的至少一个分控制器，所述主控制器通过无线网络与所述分控制器进行数据与信号传输。
可选地，所述主控制器包括无线发射单元，所述分控制器包括无线接收单元，所述主控制器的输出端与所述无线发射单元连接并通过无线网络发送控制信号，所述分控制器的输入端与所述无线接收单元连接并接收所述控制信号。
可选地，所述主控制器包括无线接收单元，所述分控制器包括无线发射单元，所述分控制器的输出端与所述无线发射单元连接并通过无线网络发送所述状态信息，所述主控制器的输入端与所述无线接收单元连接并接收所述状态信息。
可选地，所述无线发射单元还包括加密模块，所述主控制器和所述分控制器的输出端通过所述加密模块与所述无线发射单元连接，所述加密模块将所述控制信号或所述状态信息加密；所述无线接收单元包括解密模块，所述主控制器和所述分控制器的输入端通过所述解密模块与所述无线接收单元连接，所述解密模块将接收到的所述控制信号或所述状态信息解密。
可选地，还包括电池，所述电池可拆卸的安装在所述抬头显示内部，所述电池与所述分控制器电连接，并给所述分控制器提供电能。
可选地，所述分控制器设置电量监控装置，所述电量监控装置能够监控所述电池的剩余电量，所述电量监控装置与所述电池和所述分控制器电连接，并将所述电池的剩余电量信息反馈给所述分控制器。
可选地，所述分控制器设置电量报警装置，所述电量报警装置与所述分控制器电连接，所述分控制器内设置所述电池剩余电量的报警值，当所述电池的剩余电量低于所述报警值时，所述分控制器将报警信号通过无线网络反馈给所述主控制器。
可选地，所述车身内还设置电池充电装置，所述电池放置在所述电池充电装置内并进行充电。
可选地，所述电池上设置无线受电线圈，所述无线受电线圈与所述电池的电极连接。
本发明的主控制器通过无线网络控制各个分控制器，不需要使用线束与各个分控制器连接，节省了线束的使用量，减少了整个抬头显示系统的成本。同时具备无线充电功能，可以采用多种方式对电池充电，避免由于电池的电量低造成分控制器无法正常运行。
通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且连同其说明一起用于解释本发明的原理。
图1为本发明抬头显示系统的一种结构框图；
图2为本发明抬头显示系统的另一种结构框图；
图3为本发明抬头显示系统的电池的一种结构框图；
图4为本发明抬头显示系统的无线充电电池的结构示意图。
图中标示如下：
1、主控制器；2、分控制器；3、抬头显示系统；
6、电池；61、无线受电线圈；62、无线充电线圈；63、电量监控装置；64、电量报警装置；
71、无线发射单元；72、无线接收单元
81、加密模块；82、解密模块。
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本发明提供一种无线控制的抬头显示系统，如图1所示，包括设置在车身内的主控制器1和设置在抬头显示系统3内的至少一个分控制器2，主控制器1通过无线网络与分控制器2进行数据与信号传输。
本发明提供一种无线控制的抬头显示系统，通过主控制器1和分控制器2的无线连接，传递控制信号和状态信息，节省了整车线束的用量，降低了整车的重量，降低成本的同时，也为节能减排做出了贡献。不需要在进行复杂的布线，也不需要在各个零部件上打孔穿过线束，使得抬头显示 3系统安装、维修、更换都十分容易，降低了加工和维修成本，提高了生产效率。
抬头显示系统3安装在汽车内以便驾驶员随时观察抬头显示系统3内的信息。驾驶员可以根据抬头显示系统所显示的信息准确获取汽车当前的各项参数状态。
在一种实施方式中，主控制器1包括无线发射单元71，分控制器2包括无线接收单元72，主控制器1的输出端与无线发射单元71连接并通过无线网络发送控制信号，分控制器2的输入端与无线接收单元72连接并接收控制信号。
无线发射单元71，是指能将主控制器1的控制信号，转化为无线传输信号，再通过无线发射天线发送出去，例如F05R是一款小体积低电压、微功率无线发射模块。采用SMT工艺，声表稳频，性能稳定，特别适合电池 6供电的小体积无线遥控，数据传输产品使用。无线接收单元72，一般分为超再生和超外差接收模块两种类型，按照是否有编解码还可分为无线接收头(不带解码，输出脉冲信号)、无线接收板(带解码芯片，输出TTL 电平信号)。主控制器1的控制信号，经过无线发射单元71发送后，再由无线接收单元72接收，并转化为控制信号传递给分控制器2，并由分控制器2对相应的抬头显示3进行控制。
在一种实施方式中，如图2所示，主控制器1包括无线接收单元72，分控制器2包括无线发射单元71，分控制器2的输出端与无线发射单元71 连接并通过无线网络发送状态信息，主控制器1的输入端与无线接收单元72连接并接收状态信息。
当车身上的抬头显示系统3自身的运行状态发生变化时，需要将状态信息反馈给主控制器1，此时就需要分控制器2具备无线发射单元71，分控制器2可以将抬头显示系统3的状态信息传递给无线发射单元71，再由无线发射单元71通过无线发射天线发送出去。主控制器1具备无线接收单元72，主控制器1的无线接收单元72接收到无线网络发送的信号后，转化为抬头显示系统3的信息，使驾驶人员能够随时获取抬头显示系统3内的信息，能够及时的做出相应的反馈。
在一种实施方式中，如图2所示，无线发射单元71还包括加密模块 81，主控制器1和分控制器2的输出端通过加密模块81与无线发射单元 71连接，加密模块81将控制信号或状态信息加密；无线接收单元72包括解密模块82，主控制器1和分控制器2的输入端通过解密模块82与无线接收单元72连接，解密模块82将接收到的控制信号或状态信息解密。
随着车辆信息化的进展越来越大，车载网络在大部分汽车上都实现了设置和使用，不同车辆之间的信号交涉也相应的增加，为了使不同车辆之间的无线控制信号不会误操作其他车辆，每个车辆的信号发射和接收都会有相应的加密和解密程序，同时也是为了防止黑客对车辆的入侵，使外界信号不能接入车辆的信息传递网络。加密模块81是通过内部的编码器，将控制信号或状态信息通过一定的规则重新编码，也就是密钥，然后再将编码后的信息通过无线传输发送出去，这样即使有其他车辆接收到无线信息，由于没有对应的密钥，也无法识别相应的信息，同时，密钥也会自带识别码，其他车辆如果接收信息的识别码与自身的识别码不一致，就不会对相应的信息进行识别。只有识别码对应上的信息接收装置，也就是相应的解密模块82，才会对信息使用对应的规则进行解密，并将解密后的信息传递给对应的主控制器1或分控制器2。
在一种实施方式中，还包括电池6，电池6可拆卸的安装在抬头显示3 内部，电池6与分控制器2电连接，并给分控制器2提供电能。
如上所述，抬头显示系统3与分控制器连接，如果通过汽车发电机或者电瓶进行供电，则还需要引出很多电源线连接，造成安装工时的增加，因此，抬头显示系统3内设置了电池6，并且可拆卸的安装在抬头显示系统3内，以方便电池6的更换。电池6与分控制器2设在一起，并给分控制器2提供电能。
在一种实施方式中，如图3所示，分控制器2设置电量监控装置63，电量监控装置63能够监控电池6的剩余电量，电量监控装置63与电池6 和分控制器2电连接，并将电池6的剩余电量信息反馈给分控制器2。
电池6可以是干电池6，或者是充电电池6，充电电池6可以是铅酸电池6、镍镉电池6、镍氢电池6、锂离子电池6等。为了能够使电池6重复使用，在本发明中使用的是充电电池6，当充电电池6使用到一定期限时，电池6内部的电量会消耗掉，从而无法驱动电负载装置和次控制器或分控制器2，因此需要经常监控电池6内的剩余电量。电量监控装置63与电池6的电极连接，其内部的检测装置能够检测电池6的电压和电流状态，并通过预存的计算方式，计算出电池6剩余的电量，将电池6的剩余电量信息反馈给分控制器2。分控制器2通过无线网络，将电池6的剩余电量信息传递给主控制器1，并由主控制器1显示在显示界面上，使驾驶人员能够实时监控各个抬头显示3所带的电池6的剩余电量。
在一种实施方式中，如图3所示，分控制器2设置电量报警装置64，电量报警装置64与分控制器2电连接，分控制器2内设置电池6剩余电量的报警值，当电池6的剩余电量低于报警值时，分控制器2将报警信号通过无线网络反馈给主控制器1。
如果驾驶人员没有注意到电池6的剩余电量信息已经低于阀值，可能会造成抬头显示系统3或分控制器2由于缺电停止工作。因此电池6还设置电量报警装置64，电量报警装置64通过连接线束与分控制器2连接，并在分控制器2内设置电池6的剩余电量信息的阀值，也就是报警值。电池6的剩余电量低于报警值，就需要提醒驾驶人员及时对电池6充电，或者更换有电的电池6。电量报警装置64发出警报的信息包括但不限于部分显示内容高亮或闪烁，鸣笛或语音提示等。
在一种实施方式中，车身内还设置电池充电装置(图中未示出)，电池6放置在电池充电装置内并进行充电。
当抬头显示系统3内的电池6的剩余电量低于报警值时，不一定有时间进行电池6的充电，因此可以在汽车的后备箱内或其他位置设置电池充电装置，在汽车运行状态下，可以通过发电机，为放置在电池充电装置内的电池6进行充电，当抬头显示系统3内的电池6的剩余电量低于报警值时，可以及时将电池充电装置内已经充电完成的备用电池6拿出来更换上，不会耽误抬头显示系统3或分控制器2的使用。
在一种实施方式中，如图4所示，电池6上设置无线受电线圈61，无线受电线圈61与电池6的电极连接。
无线受电线圈61可设置于电池6侧面并与电池6的电极连接，以用于对电池6进行无线充电。其中，无线受电线圈61可以基于电磁感应耦合或磁共振耦合等无线充电方式，对电池6进行无线充电。
电磁感应耦合是指当无线充电线圈62靠近无线受电线圈61时，无线充电线圈62发射的能量信号以电磁感应方式耦合至无线受电线圈61，并提供给电池6。
磁共振耦合是指无线充电线圈62内设有与无线充电线圈62串联的送电侧谐振电容，从而形成送电侧LC谐振电路；无线受电线圈61内设置有与无线受电线圈61串联的受电侧谐振电容，从而形成受电侧LC谐振电路；并且送电侧LC谐振电路和受电侧LC谐振电路具有相同的谐振频率。当无线充电线圈62通电时，送电侧LC谐振电路会产生一个高频振动磁场；在这个高频振动磁场中任意位置处任意时刻的磁场和电场之间呈正交关系，并且在相位上相差1/2π，而且磁场强度远高于电场强度，这个空间电磁场它可以储存能量，但合成的电磁波功率流密度为零，不会传输任何能量，也就是说这个场不会向外辐射，也不会向内损耗。当无线充电线圈62靠近无线受电线圈61时，无线受电线圈61会落入高频振动磁场的范围，由于受电侧LC谐振电路具有与送电侧LC谐振电路相同的谐振频率，受电侧 LC谐振电路将产生同频磁场的谐振，使得能量从无线充电线圈62以磁共振形式耦合至无线受电线圈61，并提供给电池6。
虽然已经通过例子对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，包括设置在车身内的主控制器和设置在抬头显示系统内的至少一个分控制器，所述主控制器通过无线网络与所述分控制器进行数据与信号传输。
2.根据权利要求1所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述主控制器包括无线发射单元，所述分控制器包括无线接收单元，所述主控制器的输出端与所述无线发射单元连接并通过无线网络发送控制信号，所述分控制器的输入端与所述无线接收单元连接并接收所述控制信号。
3.根据权利要求1所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述主控制器包括无线接收单元，所述分控制器包括无线发射单元，所述分控制器的输出端与所述无线发射单元连接并通过无线网络发送所述状态信息，所述主控制器的输入端与所述无线接收单元连接并接收所述状态信息。
4.根据权利要求2或3所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述无线发射单元还包括加密模块，所述主控制器和所述分控制器的输出端通过所述加密模块与所述无线发射单元连接，所述加密模块将所述控制信号或所述状态信息加密；所述无线接收单元包括解密模块，所述主控制器和所述分控制器的输入端通过所述解密模块与所述无线接收单元连接，所述解密模块将接收到的所述控制信号或所述状态信息解密。
5.根据权利要求1所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，还包括电池，所述电池可拆卸的安装在所述抬头显示内部，所述电池与所述分控制器电连接，并给所述分控制器提供电能。
6.根据权利要求5所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述分控制器设置电量监控装置，所述电量监控装置能够监控所述电池的剩余电量，所述电量监控装置与所述电池和所述分控制器电连接，并将所述电池的剩余电量信息反馈给所述分控制器。
7.根据权利要求6所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述分控制器设置电量报警装置，所述电量报警装置与所述分控制器电连接，所述分控制器内设置所述电池剩余电量的报警值，当所述电池的剩余电量低于所述报警值时，所述分控制器将报警信号通过无线网络反馈给所述主控制器。
8.根据权利要求5所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述车身内还设置电池充电装置，所述电池放置在所述电池充电装置内并进行充电。
9.根据权利要求5所述的通过无线网络控制的抬头显示系统，其特征在于，所述电池上设置无线受电线圈，所述无线受电线圈与所述电池的电极连接。
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