CN1953092B - 车载用电子装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的是要提供一种高密度地配置部件和基板、实现小型化的电子装置。具备形成有避免与硬盘驱动器相干涉的、包括缺口或孔的回避部的第1基板、和配置在硬盘驱动器上的第2基板；通过使硬盘驱动器与第2基板相连来达到小型化并获得高的通信质量。

Description

车载用电子装置
技术领域
本发明涉及车载用电子装置，涉及例如适宜地适用于集音响、视觉、以及导航为一体的装置(AVN装置)等车载设备中的技术。 
背景技术
安装到车辆上的导航装置等车载设备已到了实用阶段(参照例如日本特开2002-318129号公报)。从通用性高、空间上的制约等观点出发，2DIN(Deutsche Industrie Normen，德国工业规格)规格(安装空间大小为双层型)的车载设备有时希望1DIN规格(安装空间大小为单层型)的车载设备。 
尤其是将显示器、磁盘播放器、硬盘驱动器和导航功能收容到1DIND规格中，由于尺寸上的制约非常困难。即使只配置多个部件和控制这些部件的基板就很困难，且安装到基板上的部件包含很多高温部件或产生噪音的部件等。因此由于再受空间的限制，妨碍装置的小型化。并且，将大量的部件装入主体中，由于受基板覆盖了部件等的影响，存在维修保养性变差的问题。 
发明内容
本发明的目的是要提供一种高密度地配置部件和基板、实现小型化的车载用电子装置。 
本发明的车载用电子装置的特征在于，具备：显示信息的显示部；再现部，配置在上述显示部的下方，再现记录到所插入的记录介质上的信息；硬盘驱动器，配置在上述再现部的下方，记录有信息；导航基板；多芯片模块基板；前置输出基板；DC/DC变换器基板；以及主体部，收容上述显示部、上述再现部、上述硬盘驱动器、上述导航基板、上述多芯片模块基板、上述前置输出基板以及上述DC/DC变换器基板，在上述主体部的水平方向一侧边缘部沿着垂直面竖设有后底盘，在上述导航基板上形成有避免与上述硬盘驱动器相干涉的、包括缺口或孔的回避部，上述显示部和上述再现部依次沿垂直方向层叠，并且上述多芯片模块基板和上述导航基板依次沿垂直方向层叠，上述前置输出基板沿上述后底盘的垂直方向一侧边缘部设置，上述DC/DC变换器基板位于垂直面内。
如果采用本发明，由于显示部、再现部和存储介质依次层叠收容到主体部中，因此能够实现装置的薄型化。 
而且，本发明的特征在于，上述再现部与上述导航基板的一部分重叠地配置；在与上述再现部重叠的范围内配置到上述导航基板上的部件的高度，比在不与上述再现部重叠的范围内配置到上述导航基板上的部件的高度低。 
而且，本发明的特征在于，上述主体部的高度方向的尺寸适合于1DIN德国工业规格。 
而且，本发明的特征在于，上述显示部、上述再现部、和上述硬盘驱动器的厚度合计占上述主体部的高度方向的尺寸的70％以上。 
而且，本发明的特征在于，上述主体部具有用于装卸上述硬盘驱动器的开口部。 
而且，本发明的特征在于，具有连接上述硬盘驱动器和上述多芯片模块基板的连接部。 
如果采用本发明，由于显示装置、再现部和存储介质层叠配置，适合于1DIN规格，因此能够实现装置的小型化。 
如果采用本发明，由于显示部、再现部和存储介质层叠收容到适合于1DIN规格的主体部内，因此能够实现装置的薄型化。 
如果采用本发明，由于能够在厚度方向上并列配置第1基板和存 储介质，因此不仅能够使装置薄型化，而且能够缩短从存储介质到第2基板之间的距离，因此通信速度不会变迟缓，而且不容易受噪音等的影响，能够确保良好的通信质量。 
此外，本发明的特征在于，上述再现部与上述第2基板的至少一部分重叠地配置；在与上述再现部重叠的范围内配置到上述第2基板上的部件的高度，比在不与上述再现部重叠的范围内配置到上述第2基板上的部件的高度低。 
如果采用本发明，由于在与再现部重叠的范围内配置到第2基板上的部件的高度比在不与再现部重叠的范围内配置到第2基板上的部件的高度低，因此能够有效地将安装部件配置到空的空间中，能够使厚度方向小型化，能够将很多的功能付与车载用电子装置。 
本发明的车载用电子装置的特征在于，具备：存储介质；第1基板，形成有避免与该存储介质相干涉的、包括缺口或孔的回避部；配置在存储介质的上方或下方的第2基板；以及连接配置在第1基板的回避部内的存储介质和第2基板的连接部。 
如果采用本发明，由于能够在厚度方向上并列配置第1基板和存储介质(例如硬盘驱动器)，因此不仅能够使装置薄型化，而且能够缩短从存储介质(例如硬盘驱动器)到第2基板的距离，因此通信速度不会变迟缓，而且不容易受噪音等的影响，能够确保良好的通信质量。 
而且，本发明的特征在于，上述存储介质配置在与上述第2基板的部件安装面相对的位置上；在该第2基板的部件安装面上具有上述连接部。 
如果采用本发明，通过在第2基板的安装面一侧具有连接部，能够将安装面集成到一侧，能够容易制造。并且，可以使不安装的面靠近例如DVD播放器一侧。 
而且，本发明的特征在于，还具备显示部和磁盘播放器部；上述 存储介质为硬盘驱动器；显示部、磁盘播放器部、和硬盘驱动器互相重叠地配置；显示部、磁盘播放器部、和硬盘驱动器的厚度合计占车载用电子装置的厚度的70％以上。 
如果采用本发明，通过将基板部件等配置到厚度方向的30％以下的范围内，能够使电子装置主体薄型化。 
而且，本发明的特征在于，具有收容上述第1和第2基板以及存储介质的框体；该框体具有能够装入或卸下上述存储介质的开口部。 
如果采用本发明，由于能够并列配置第1基板和存储介质(例如硬盘驱动器)，因此能够不受第1基板干扰地从框体的开口部装入或卸下存储介质。从框体的开口部能够容易地进行故障的单元的更换、修理等保养作业。 
本发明的搭载有多个功能的车载用电子装置的特征在于，具备基板、功率集成电路、和冷却风扇，所述基板具有产生用于多个功能中的每个功能的多种电压的电压变换部；将该基板配置在功率集成电路和冷却风扇附近。 
而且，本发明的特征在于，上述电压变换器具有调节器和DC/DC变换器。 
如果采用本发明，不仅能够使多个功能中的每个功能所使用的多种电源集中，而且能够使其靠近功率集成电路，通过将发热部件集中起来能够用冷却风扇有效地冷却。 
本发明的硬盘驱动器、磁盘播放器部、和基板重叠地配置着的车载用电子装置的特征在于，在与上述磁盘播放器部重叠的范围内配置到基板上的部件的高度，比在不与硬盘驱动器或磁盘播放器部重叠的范围内配置到上述基板上的部件的高度低。 
如果采用本发明，由于在与磁盘播放器部重叠的范围内配置到基板上的部件的高度比在不与存储介质或磁盘播放器重叠的范围内配置到基板上的部件的高度低，因此能够有效地将安装部件配置到空的 空间中，能够使厚度方向小型化，能够将很多的功能付与车载用电子装置。 
附图说明
本发明的目的、特点和优点通过以下的详细说明和附图将更加明了。 
图1是本发明的实施形态的车载用电子装置的立体图。 
图2是表示车载用电子装置的可拆面板单元脱离时的形态的立体图。 
图3是车载用电子装置的主视图。 
图4是表示车载用电子装置的可拆面板单元脱离时的形态的主视图。 
图5是车载用电子装置的仰视图。 
图6是表示显示面板单元打开的状态的立体图。 
图7是车载用电子装置的装置主体部的主要部分的分解立体图。 
图8是车载用电子装置的装置主体部中设置的基板等的分解立体图。 
图9是车载用电子装置的装置主体部中设置的基板等的分解立体图 
图10是表示车载用电子装置内的厚度方向的配置的图。 
图11是有关车载用电子装置内的配置的俯视图。 
图12A和图12B是表示车载用电子装置搭载到车辆中的状态的图，图12A为表示显示面板单元收起状态的图，图12B为表示显示面板单元打开状态的图。 
具体实施方式
下面以附图作参考，详细说明本发明的优选实施形态。 
图1为本发明的实施形态的车载用电子装置1的立体图。图2为表示车载用电子装置1的可拆面板单元3脱离时的形态的立体图。图3为车载用电子装置1的主视图。图4为表示车载用电子装置1的可拆面板单元脱离时的形态的主视图。图5为车载用电子装置1的仰视图。图6为表示显示面板单元4打开的状态的立体图。本实施形态的车载用电子装置(以下有时仅称为“电子装置”)1适用于1DIN规格的集音响、视觉、以及导航为一体的装置。上述电子装置1主要具有电子装置主体2、作为操作部的可拆面板单元3、作为显示部的显示面板单元4。该电子装置主体2的纵深方向定义为y方向，高度方向定义为z方向，与y和x方向正交的方向定义为x方向，图中，x、y、z方向分别用箭头符号x、y、z表示。本实施形态的1DIN规格的电子装置1的x、y、z方向的尺寸规定为约170mm×190mm×47mm。电子装置主体2具备装置主体部5和底板单元6。 
下面说明装置主体部5。图7为车载用电子装置1的装置主体部5的主要部分的分解立体图。图8为车载用电子装置1的装置主体部5中设置的基板等的分解立体图。同时参照图1～图6和图9进行说明。如图7所示，装置主体部5具有作为框体的主底盘(chassis)7、后底盘8、作为散热板的散热片9、第1和第2风扇10/11、DC/DC变换器12、其保持构件13、14(称为“DC/DC变换器保持构件”)、作为存储介质的硬盘驱动器15(缩写为HDD)、其保持构件16(称为“HDD保持构件”)。主底盘7构成主体部。并且，装置主体部5如图8所示，具有作为第1基板的导航基板17、前置输出基板18、作为第2基板的MCM基板(多芯片模块基板)21、DC/DC变换器基板20，以及其他各种屏蔽板。 
在主底盘7的x方向的一侧边缘部沿yz平面竖设有散热片9，主底盘7的y方向的一侧边缘部沿xz平面竖设有后底盘8。在该后底盘8的x方向的一端部安装有主要用于冷却MCM基板21和DC/DC 变换器基板20而排气的第1风扇10，在后底盘8的x方向的另一端部安装有主要用于冷却导航基板17而排气的第2风扇11。第1和第2风扇10、11有时也称为“双风扇”。在本实施形态中，通过将上述双风扇配设在与产热量多的HDD15、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)、功率放大器相对的位置上，能够提高散热效果。并且，通过在图示以外的数字电路部中将作为数字噪音产生源的CPU与后述的调谐器分开配设，能够尽量不受噪音的影响。 
DC/DC变换器12通过DC/DC保持构件13、14保持在主底盘7的x方向的一端部即散热片9附近部。如图5和图7所示，主底盘7上形成有用于安装HDD15的开口部即孔部7a。可以通过上述孔部7a将记录了例如每个目的地的不同信息的HDD15和HDD保持构件16容纳到该电子装置1的底面部。并且，当HDD毁坏、HDD即将达到寿命需要更换、和为了更换大容量的HDD时，也可以通过上述孔部7a更换安装HDD15和HDD保持构件16。 
主底盘7的x方向的一端部侧安装有MCM基板21。MCM基板21为一体地设置了DSP(Digital Signal Processor，数字信号处理)基板和将例如音乐数据自动地收录到HDD15中的音乐点唱机(Musicjuke)的基板。与以往的单独设置DSP基板和音乐点唱机的装置相比，利用该MCM基板21能够使电子装置1小型化，减少零部件的数量和减少生产时间。主底盘7的x方向的另一端部的大部分和x方向的一部端的一部分安装导航基板17。 
前置输出基板18也称为副基板18，构成为附加了例如调谐器等对应于目的地的式样。该副基板18沿后底盘8的z方向一侧边缘部设置，由这些副基板18、后底盘8、主底盘7和散热片9构成稍微密封的空间。而且，在显示面板单元4打开的状态下，MCM基板21和导航基板17的z方向一侧的空间处于开放状态。通过这样，能够使空气从MCM基板21和DC/DC变换器基板20一侧高效地流向第 1风扇10。并且还能够使空气从导航基板17侧高效地流向第2风扇11。反过来说，由于将MCM基板21和DC/DC变换器基板20的配设位置和导航基板17的配设位置分设在x方向的一侧和另一侧，分别用风扇10、11冷却排气，因此能够高效率地冷却发热部件。 
图9为说明本发明的图，作为第1基板的导航基板17形成有避免与硬盘驱动器15相干涉的缺口部203。即，在主底盘7上导航基板17在厚度方向上不与硬盘驱动器15相重叠。因此，能够使厚度方向小型化。作为第2基板的MCM基板21通过设置在该硬盘驱动器15上、作为与硬盘驱动器15的连接部的挠性布线204和连接器200连接。因此，由于硬盘驱动器15与位于正上方的MCM基板21连接，因此距离非常近。由于距离近，不仅能够防止招致通信速度降低，还能够减轻通信时受到的干扰。并且，配置到该硬盘驱动器15上的MCM基板21与导航基板17彼此基板面相对地配置，在该相对的部分设置连接器(201、202)并电连接。即，围绕硬盘驱动器15地配置作为第1基板的导航基板17和作为第2基板的MCM基板21，并且导航基板17和MCM基板21相对，因此不用长的布线，能够容易地用连接器等连接。 
并且，虽然在本实施例中在导航基板17上设置缺口部203，但也可以是孔。并且，虽然在本实施例中将硬盘驱动器15配置在MCM基板21的下方，但并不局限于此，也可以将硬盘驱动器15配置在基板的上方。 
而且，通过将安装到MCM基板21上的部件安装在MCM基板的一面上，使该安装面向着硬盘驱动器15一侧，能够使与MCM基板21的安装面相反一侧的、更平坦的面向着DVD播放器一侧，可以更靠近地配置DVD播放器和MCM基板21。 
并且，通过取下安装到主底盘7的孔部7a中的HDD保持构件16，能够取出硬盘驱动器15，通过取下与挠性布线204相连的MCM 基板21的连接器200，能够只取下硬盘驱动器15。这是因为硬盘驱动器15与主底盘7之间没有导航基板17，因此能够容易地从主底盘的孔部7a装入或卸下硬盘驱动器15。下面说明DC/DC变换器基板20的配置。显示部300、DVD播放器400和导航基板17、MCM基板21层叠地配置在水平方向上。而DC/DC变换器基板20配置在垂直方向上，用连接器205连接导航基板17的连接器206。 
DC/DC变换器基板20上除DC/DC变换器12外，还具备将多个不同的电压值提供给导航部、磁盘播放器部和微型计算机等的调节器(regulator)207，提供例如10V、9V、8V、5V、3.3V、2.5V、1.25V的电压。并且，在本实施形态中，各种功能使用的电压值的产生集中在DC/DC变换器基板20上。DC/DC变换器基板20进行电压变换时发热。并且，作为除此以外的发热部件有导航基板17上设置的功率集成电路209。将这些发热部件集中到主体内的一个地方(框体的左侧面附近)，在其后方设置冷却风扇10，进行有效的冷却。该冷却风扇10旋转以便将内部的热气排出，通过与该排气方向并排地设置DC/DC变换器基板20和功率集成电路209进行更有效的冷却。并且，为了提高这部分的冷却效果，采用比冷却风扇11大的冷却风扇10，提高冷却能力。该冷却风扇10主要冷却电源系统的发热，冷却风扇11进行离开冷却风扇10的部分的冷却，通过这样，能够在框体内的整个区域内获得适当的冷却效果。并且，冷却风扇10和冷却风扇11的转速可以相同也可以使其改变。 
如图10所示，本发明的车载用电子装置在1DIN尺寸的厚度方向上配置着以下要素。即，作为显示部的显示器部300(15mm，占32％)、作为再现部的DVD播放器部400(16mm，占34％)以及作为存储介质的硬盘驱动器部15(5mm，占10％)。因此，它们在厚度方向上占的比例合计为约76％，剩下的约24％必需配置基板等，基板和安装部件的配置非常重要。 
尤其像图11所示，导航基板17的大部分被DVD播放器部400覆盖。并且，在硬盘驱动器15上还配置了MCM基板21等，因此如果不降低安装在导航基板17上的部件的高度的话，很难薄型化。因此，将例如车载收音机模块(radio tuner module)208等高度尺寸高的部件配置在DVD播放器400的范围以外的导航基板17上，在与DVD播放器部400重叠的基板上配置比较小型的、高度低的部件。通过这样能够有效地使用空的空间，能够以高的密度将各部装入电子装置主体内。 
图12A和图12B为表示将车载用电子装置1安装到车辆88中的状态的图，图12A表示显示面板单元4收起的状态，图12B表示显示面板单元4打开的状态。车辆88的仪表板上设置有安装一般车载音频设备等用的空间，该空间中设置使用者喜好的电子装置、小物品搁置盒、杯托等。并且，为了提高安装各种装置的性能，其大小已标准化。作为广泛使用的规格，有DIN规格，规定了纵、横尺寸。 
车辆88的仪表板上设置的空间一般为2DIN大小或1DIN大小，根据使用者的喜好设置与该空间相适应的设备。例如，在2DIN大小的空间的情况下，设置2DIN大小的电子设备1台，或设置1DIN大小的电子设备2台，或设置1台1DIN大小的电子设备和1个1DIN大小的小物品搁置盒等。 
图12A和图12B所示的例子为将本实施形态的1DIN大小的电子装置1设置在2DIN大小的空间的上部，在下部设置1DIN大小的小物品搁置盒89的例子，当显示面板单元4打开时，该显示面板单元4向空间的上侧打开，不会妨碍配置在2DIN大小的空间的下部的设备(虽然本例为小物品搁置盒，但有时也可能是无线电接收装置等电子设备等)的操作。 
这样一来，如果使电子设备为1DIN大小，具有能够有效地利用空间，可以设置其他的设备，并且即使在只有1DIN大小的空间的情 况下，也能够设置电子设备的优点。因此能够提高使用者的方便性。 
本发明在不超出其精神或者主要特征的范围内能够以各种各样的形态实施。因此，上述实施形态的所有点只不过是一个例子，本发明的范围为权利要求所述的范围，不受说明书文本的任何限制。而且，在权利要求范围内的变形或变更全部在本发明的范围之内。 

Claims (6)

1.一种车载用电子装置，其特征在于，具备：
显示信息的显示部；
再现部，配置在上述显示部的下方，再现记录到所插入的记录介质上的信息；
硬盘驱动器，配置在上述再现部的下方，记录有信息；
导航基板；
多芯片模块基板；
前置输出基板；
DC/DC变换器基板；以及
主体部，收容上述显示部、上述再现部、上述硬盘驱动器、上述导航基板、上述多芯片模块基板、上述前置输出基板以及上述DC/DC变换器基板，
在上述主体部的水平方向一侧边缘部沿着垂直面竖设有后底盘，
在上述导航基板上形成有避免与上述硬盘驱动器相干涉的、包括缺口或孔的回避部，
上述显示部和上述再现部依次沿垂直方向层叠，并且上述多芯片模块基板和上述导航基板依次沿垂直方向层叠，
上述前置输出基板沿上述后底盘的垂直方向一侧边缘部设置，
上述DC/DC变换器基板位于垂直面内。
2.如权利要求1所述的车载用电子装置，其特征在于，
上述再现部与上述导航基板的一部分重叠地配置；
在与上述再现部重叠的范围内配置到上述导航基板上的部件的高度，比在不与上述再现部重叠的范围内配置到上述导航基板上的部件的高度低。
3.如权利要求2所述的车载用电子装置，其特征在于，
上述主体部的高度方向的尺寸适合于1DIN德国工业规格。
4.如权利要求3所述的车载用电子装置，其特征在于，
上述显示部、上述再现部、和上述硬盘驱动器的厚度合计占上述主体部的高度方向的尺寸的70％以上。
5.如权利要求1所述的车载用电子装置，其特征在于，
上述主体部具有用于装卸上述硬盘驱动器的开口部。
6.如权利要求1所述的车载用电子装置，其特征在于，
具有连接上述硬盘驱动器和上述多芯片模块基板的连接部。
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