RU2402439C1 - Onboard data system - Google Patents
Onboard data system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2402439C1 RU2402439C1 RU2009111939/11A RU2009111939A RU2402439C1 RU 2402439 C1 RU2402439 C1 RU 2402439C1 RU 2009111939/11 A RU2009111939/11 A RU 2009111939/11A RU 2009111939 A RU2009111939 A RU 2009111939A RU 2402439 C1 RU2402439 C1 RU 2402439C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electronic
- peripheral
- video
- audio
- digital
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Navigation (AREA)
Abstract
Description
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к бортовым информационным системам с электронным оснащением транспортных средств, и может быть использовано в бортовой локальной информационно-вычислительной сети автотранспортного средства (АТС).The invention relates to the automotive industry, in particular to on-board information systems with electronic equipment of vehicles, and can be used in the on-board local computer network of a vehicle (ATS).
Уровень техникиState of the art
Известен автомобильный компьютер Cadias, который базируется на RISC-процессоре с тактовой частотой 166 МГц и комплектуется 64 Мб оперативной и 8 Мб видеопамяти. Информация выводится на цветной сенсорный ЖК-дисплей с диагональю 7 дюймов. В качестве операционной системы используется Microsoft Windows CE for Automotive. В комплект программного обеспечения входят дневник и адресная книга (см. автомобильный компьютер компании Clarion. Япония, Ferra. ru, 2004).The well-known Cadias car computer, which is based on a RISC processor with a clock frequency of 166 MHz and is equipped with 64 MB of RAM and 8 MB of video memory. Information is displayed on the color touch LCD with a diagonal of 7 inches. The operating system uses Microsoft Windows CE for Automotive. The software package includes a diary and an address book (see Clarion. Japan car computer, Ferra. Ru, 2004).
Недостатком данного автомобильного компьютера является высокая стоимость.The disadvantage of this car computer is its high cost.
Известно электронное оснащение автотранспортных средств, представляющее собой комплекс взаимодействующих между собой или совокупность независимых друг от друга электронных устройств и систем разной сложности и назначения, являющихся составными частями АТС или их агрегатов и узлов, при этом электронное оснащение выполнено в виде бортовой локальной информационно-вычислительной сети на базе мультиплексной и информационно-диагностической систем, объединяющей датчики, исполнительные механизмы и электронные блоки (см. Автотранспортные средства. Электронное оснащение. Общие технические требования. ГОСТ Р 50905-96).Known electronic equipment of vehicles, which is a set of interacting with each other or a set of independent from each other electronic devices and systems of different complexity and purpose, which are components of the ATS or their units and assemblies, while the electronic equipment is made in the form of an on-board local computer network based on multiplex and information-diagnostic systems, combining sensors, actuators and electronic units (see. Automotive means. Electronic equipment. General technical requirements. GOST R 50905-96).
Недостатками данного электронного оснащения автотранспортных средств являются ограниченные функциональные возможности и высокая стоимость.The disadvantages of this electronic equipment of vehicles are limited functionality and high cost.
Известна автомобильная бортовая информационная система, содержащая электронный блок, состоящий из лицевой панели с окном и нишей, имеющей отверстия для контактных гнезд, и корпуса с цифровым дисплеем, имеющим экран, совместимый с окном лицевой панели, динамиком, печатными платами, а также элементы фиксации электронного блока в панели автомобиля, контактный электрический соединитель, поддерживаемый интерфейс K-Line в соответствии с ISO 9141 и ISO 14230-1, при этом она снабжена клавиатурой с клавишами, имеющими просвечиваемую светодиодами маркировку, световодами, выполняющими функции дополнительной индикации излучаемым светодиодами светом, фотодатчиком и фотоприемником, фоточувствительные части которых размещены на наружной стороне лицевой панели, и печатной платой управления с кнопками, светодиодами, остальными частями фотодатчика и фотоприемника, встроенной на внутренней стороне лицевой панели, а также установленными на корпусе платой инвертора и главной платой с выступающими в передней части контактными гнездами для совмещения с отверстиями ниши на лицевой стороне панели и выступающими в задней части корпуса контактным электрическим соединителем, гнездом для подключения внешней антенны, видеокамерой заднего вида, размещаемой на заднем стекле автомобиля, и поддерживаемыми интерфейсами USB (Host, Slave), USB - OTG, 1-Ware, CAN 2,0В (см. пат. RU №2268829, кл. В60R 16/02, G06F 1/00, G06F 15/00, опубл. 27.01.2006 г.).Known automotive on-board information system comprising an electronic unit consisting of a front panel with a window and a niche having openings for contact sockets, and a housing with a digital display having a screen compatible with the front panel window, speaker, printed circuit boards, as well as electronic fixation elements unit in the car panel, a contact electric connector, a supported K-Line interface in accordance with ISO 9141 and ISO 14230-1, while it is equipped with a keyboard with keys that have illuminated LED markings , optical fibers that perform the functions of additional indication of light emitted by the LEDs, a photosensor and a photodetector, the photosensitive parts of which are located on the outside of the front panel, and a control circuit board with buttons, LEDs, the rest of the photosensor and photodetector integrated on the inside of the front panel, as well as installed on the housing, the inverter board and the main board with contact slots protruding in front of them to align with the holes in the niche on the front of the panel projecting at the rear pin electrical connector socket for an external antenna, a rearview camera being placed on the rear window of the car, and interfaces supported USB (Host, Slave), USB - OTG, 1-Ware, CAN 2.0V (see. US Pat. RU No. 2268829,
Недостатком данной автомобильной бортовой системы являются ограниченные функциональные возможности.The disadvantage of this automotive system is the limited functionality.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятым автором за прототип является автомобильный компьютер Carmani CB 200, содержащий электронный блок, состоящий из крышки и корпуса, материнской электронной платы с выступающими в передней части корпуса боковой и задней части крышки контактными гнездами и многоконтактными электрическими соединителями, поддерживаемыми интерфейсами K-line в соответствии с ISO 9141 и ISO 14230-1 (см. паспорт «Carmani 200», производство Южная Корея).The closest in technical essence and the achieved positive effect and accepted by the author for the prototype is a Carmani CB 200 car computer, which contains an electronic unit consisting of a cover and a housing, a motherboard with protruding contact sockets and multi-pin electrical connectors protruding in the front of the housing on the side and back of the cover. connectors supported by K-line interfaces in accordance with ISO 9141 and ISO 14230-1 (see passport "Carmani 200", production of South Korea).
Недостатком данного автомобильного компьютера являются ограниченные функциональные возможности и высокая стоимость.The disadvantage of this car computer is its limited functionality and high cost.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемого изобретения, сводится к увеличению быстродействия системы, расширению функциональных возможностей, возможности быстрого подключения к легковому автомобилю любой модели, оперативного перепрограммирования, совместимости с различными видеоустройствами и электронными периферийными устройствами, повышению надежности и универсальности.The technical result that can be achieved using the present invention is to increase the system speed, expand the functionality, the ability to quickly connect any model to a passenger car, prompt reprogramming, compatibility with various video devices and electronic peripherals, increase reliability and versatility.
Технический результат достигается с помощью бортовой информационной системы, содержащей электронный блок, состоящий из крышки и корпуса, материнской электронной платы с выступающими в передней части корпуса боковой и задней части крышки контактными гнездами и многоконтактными электрическими соединителями, поддерживаемыми интерфейсами USB (Host, OTG); CAN 2.0B, IEBUS, UART 3/5B, SAE J1 850, GVIF, при этом она дополнительно снабжена периферийной электронной платой с гнездом разъема расширения, а материнская электронная плата снабжена вилкой разъема расширения с возможностью их соединения путем совмещения вилки и гнезда разъема расширения, при этом материнская электронная плата выполнена в виде многослойной печатной платы с поверхностным и ручным монтажом микрорадиоэлектронных элементов и микроразъемов, причем на ней размещены выступающие контактные гнезда для установки флеш-карты, подключения телевизора, видеокамеры, DVD-устройств, микрофона, подсоединения питания, введения программного обеспечения и подсоединения различных периферийных устройств, подсоединения датчиков автомобиля, внешних видеоотображающих устройств, сенсорного экрана, GPS/ГЛОНАСС антенны, при этом на материнской электронной плате установлен центральный процессор, соединенный с флеш-памятью, динамической памятью SDRAM типа DDR или DDR2, посредством шин адреса и данных, CAN контроллером либо периферийным контроллером, посредством последовательной шины SPI либо UART, которые выполнены с возможностью соответственно взаимодействия посредством CAN шины либо IEBUS шины с различными системами и датчиками автомобиля, автомобильным коммутатором, автомобильным усилителем звука, балансными или линейными входом и выходом аудиосистемы, микрофоном через аудиокодек и аудиоблок, включающим в себя аудиокоммутатор и усилитель мощности, посредством цифровой последовательной шины I2S, дисплеем, видеокамерой, DVD-устройствами, телевизором, дополнительными источниками видеосигнала и сенсорным экраном через видеоблок, включающим в себя цифроаналоговый преобразователь, видеокоммутатор, видеоусилитель, видеокодек и интерфейс сенсорного экрана, внешними периферийными устройствами USB флеш и USB HDD, которые подключаются через контактные гнезда USD Host или USB OTG, внешними SD/SDIO/MMC/MMC4.x флеш-картами, через гнезда для подсоединения флеш-карт, GPS, ГЛОНАСС или GPS/ГЛОНАСС приемником, посредством последовательной шины UART, a также дополнительными модулями, находящимися на периферийной электронной плате - GSM (GPRS/EDGE/3G) модемом и модулем Bluetooth посредством UART шины, модулем WiFi/WiMAX, цифровым ТВ-тюнером, FM-тюнером и гироскопом через аналого-цифровой преобразователь, посредством вилки разъема расширения и гнезда разъема расширения, при этом периферийная электронная плата выполнена в виде многослойной печатной платы с поверхностным и ручным монтажом микрорадиоэлектронных элементов и микроразъемов, причем на ней установлены выступающие контактные гнезда для подсоединения GSM антенны, держателя для SIM-карты, антенн модулей Bluetooth и WiFi/WiMAX, цифрового ТВ-тюнера и FM-тюнера, разъем для установки флеш-карты.The technical result is achieved using an on-board information system containing an electronic unit consisting of a cover and a housing, a motherboard with protruding contact sockets and multi-contact electrical connectors supported by USB interfaces (Host, OTG) protruding in the front of the housing on the side and back of the cover; CAN 2.0B, IEBUS, UART 3 / 5B, SAE J1 850, GVIF, while it is additionally equipped with a peripheral electronic board with an expansion socket, and the motherboard is equipped with an expansion socket with the ability to connect them by combining the plug and the expansion socket, the motherboard is made in the form of a multilayer printed circuit board with surface and manual installation of microradio-electronic elements and micro-connectors, with protruding contact sockets for installing a flash card and connecting a TV zora, video cameras, DVD devices, microphone, power connection, software introduction and connection of various peripheral devices, connection of car sensors, external video display devices, touch screen, GPS / GLONASS antenna, while the central processor connected to the motherboard is connected to flash memory, dynamic SDRAM type DDR or DDR2, via address and data buses, CAN controller or peripheral controller, through a serial bus SPI or UART, which made with the possibility of interaction respectively via CAN bus or IEBUS bus with various systems and sensors of the car, car switch, car audio amplifier, balanced or linear input and output of the audio system, a microphone through the audio codec and audio unit, including an audio switch and power amplifier, using a digital serial I2S buses, display, video camera, DVD-devices, TV, additional video sources and touch screen through the video block, including includes a digital-to-analog converter, a video switch, a video amplifier, a video codec and a touch screen interface, external USB flash drives and USB HDD peripherals that are connected via USD Host or USB OTG contact sockets, external SD / SDIO / MMC / MMC4.x flash cards, through sockets for connecting flash cards, GPS, GLONASS or GPS / GLONASS receiver, via the serial UART bus, as well as additional modules located on the peripheral electronic board - GSM (GPRS / EDGE / 3G) modem and Bluetooth module via UART bus, WiFi module / WiMAX, digital TV a tuner, an FM tuner and a gyroscope via an analog-to-digital converter, by means of an expansion connector plug and an expansion connector slot, while the peripheral electronic board is made in the form of a multilayer printed circuit board with surface and manual mounting of micro-radio electronic elements and micro-connectors, and protruding contact sockets are installed on it for connecting a GSM antenna, holder for a SIM card, antennas of Bluetooth and WiFi / WiMAX modules, a digital TV tuner and an FM tuner, a slot for installing a flash card.
Электронный блок, имеющий оригинальные электронную схемотехнику и программное обеспечение, позволяет осуществлять подключение различных мониторов и телевизионных приемников, на экраны которых выводится видеоизображение всех функций электронного блока, а также других периферийных устройств. Электронный блок имеет модульную конструкцию, позволяющую добавлять дополнительные функции и возможности в БИС. В этом заключается гибкая ценовая политика БИС.The electronic unit, which has original electronic circuitry and software, allows you to connect various monitors and television receivers, the screens of which display a video image of all the functions of the electronic unit, as well as other peripheral devices. The electronic unit has a modular design, allowing you to add additional features and capabilities to the LSI. This is the flexible pricing policy of LSI.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 дана бортовая информационная система, вид в ракурсе 3/4 спереди.Figure 1 shows the on-board information system, a view in the 3/4 view from the front.
На фиг.2 - то же, вид сзади.Figure 2 is the same, rear view.
На фиг.3 - структурная схема работы бортовой информационной системы.Figure 3 is a structural diagram of the on-board information system.
Осуществление изобретенияThe implementation of the invention
Бортовая информационная система (БИС) представляет собой электронный блок, включающий корпус 1, крышку 2, материнскую электронную плату 3 и периферийную электронную плату 4. После установки материнской и периферийной электронных плат 3 и 4 на нижней стороне корпуса 1 с помощью соединительных винтов 5 и соединения их путем совмещения вилки 6 разъема расширения, установленного на материнской электронной плате 3, и гнезда 7 разъема расширения, установленного на периферийной электронной плате 4, выполнения электрических соединений (на фиг. не показаны) и проведения необходимых проверок, корпус 1 и крышка 2 соединяются между собой с помощью крепежных винтов 8. На лицевой панели корпуса 1 размещены отверстия для совмещения с гнездами 9 и 10, предназначенными для установки флеш-карты (карт памяти) 11, 12 SD/MMS вида, стандартного или высокоскоростного типа, гнездом 13, служащим для помещения SIM-карты 14, гнездом 15 для подключения телевизора 16, гнездом 17, служащим для подключения видеокамеры 18, гнездом 19, служащим для подключения видеокабеля DVD-устройств 20, гнездами 21, 22, служащими для подключения аудиокабелей DVD-устройств 20, гнездом 23, служащим для подключения микрофона 24, предназначенного для реализации функции телефонной связи. На боковой панели корпуса 1 находится отверстие для совмещения с корпусом DIP-переключателя (набор переключателей) 25. На задней панели крышки 2 находятся отверстия для совмещения с гнездом 26, служащим для подключения питания, гнездами 27 USB HOST и 28 USB OTG, служащими для введения программного обеспечения, многоконтактным гнездом 29, служащим для подключения датчиков 30 автомобиля, многоконтактным гнездом 31, служащим для подключения видеоотображающих устройств 32 (дисплей, монитор и т.д.), многоконтактным гнездом 33, служащим для подключения сенсорного экрана 34, гнездом 35, служащим для подключения GPS/ГЛОНАСС антенны 36, обеспечивающей работу GPS/ГЛОНАСС приемника 37, гнездом 38 для подключения антенны модема GPRS/EDGE (3G или 4G) 39, обеспечивающей работу модема GPRS/EDGE (3G или 4G) 40, отверстием 41 для выхода антенн 42, 43, 44, 45, обеспечивающих работу модулей Bluetooth 46 и WiFi/WiMAX 47, цифрового ТВ-тюнера 48 и FM-тюнера 49. Материнская электронная плата 3 представляет собой многослойную печатную плату с поверхностным и ручным монтажом микрорадиоэлектронных элементов и микроразъемов 50. На ней размещены выступающие контактные гнезда 9, 15, 17, 19, 21, 22, 23, 26, 27, 28, 29, 31, 33, 35 для установки флеш-карты (карты памяти) 11, телевизора 16, видеокамеры 18, DVD-устройств 20, микрофона 24, подключения питания, введения программного обеспечения и подключения различных периферийных устройств, подключения датчиков 30 автомобиля, внешних видеоотображающих устройств 32, сенсорного экрана 34 GPS/ГЛОНАСС антенны 36, при этом на материнской электронной плате 3 расположены центральный процессор 51, взаимодействующий с флеш-памятью 52, динамической памятью SDRAM типа DDR или DDR2 53, посредством шин адреса 54 и данных 55; CAN контроллером либо периферийным контроллером 56, посредством последовательной шины SPI 57 либо UART 58 соответственно, которые взаимодействуют посредством CAN шины либо IEBUS шины 59 с различными системами и датчиками 30 автомобиля, автомобильным коммутатором 60, автомобильным усилителем звука 61, балансными или линейными входом 62 и выходом 63 аудиосистемы, микрофоном 24 через аудиокодек 64 и аудиоблок 65, включающим в себя аудиокоммутатор и усилитель мощности (на фиг. не показаны), посредством цифровой последовательной шины I2S 66; дисплеем 32, видеокамерой 18, DVD-устройствами 20, телевизором 16, дополнительными источниками видеосигнала 67 и сенсорным экраном 34 через видеоблок 68, включающим в себя цифроаналоговый преобразователь, видеокоммутатор, видеоусилитель, видеокодек и интерфейс сенсорного экрана (на фиг. не показаны); внешними периферийными устройствами 69, которые подключаются через контактные гнезда USB Host 27 или USB OTG 28; внешними SD/SDIO/MMC/MMC4.x флеш-картами 11, 12, через гнезда 9 и 10 для подключения флеш-карт, GPS, ГЛОНАСС или GPS/ГЛОНАСС приемником 37, посредством последовательной шины UART 58; а также дополнительными модулями, находящимися на периферийной плате - GSM (GPRS/EDGE/3G) модемом 40 и модулем Bluetooth 46 посредством UART шины 58, модулем WiFi/WiMAX 47, цифровым ТВ-тюнером 48, FM-тюнером 49 и гироскопом 70 через аналого-цифровой преобразователь 71, посредством вилки 6 разъема расширения и гнезда 7 разъема расширения. При этом периферийная электронная плата 4 представляет собой многослойную печатную плату с поверхностным и ручным монтажом микрорадиоэлектронных элементов 50 и микроразъемов. На ней размещены выступающие контактные гнезда 21 для подключения GSM антенны 39, держателя 13 для SIM-карты 14, антенны 42, 43, 44, 45 модулей Bluetooth 46 и WiFi/WiMAX 47, ТВ-тюнера 48 и FM-тюнера 49, разъем 10 для установки флеш-карты (карты памяти) 12.The on-board information system (LSI) is an electronic unit that includes a
Управление БИС осуществляют с помощью различных устройств ввода и управления 72: компьютерной мышки, клавиатуры, джойстика, трекбола и др., подключенных через USB-разъемы 27, 28, сенсорного экрана 34, подключенного к многоконтактному гнезду 33, информации, полученной по шинам CAN или IEBUS 59 автомобиля, через Интернет, посредством радиопульта дистанционного управления.LSI control is carried out using various input and control devices 72: a computer mouse, keyboard, joystick, trackball, etc., connected via
В процессе работы центральный процессор 51 взаимодействует также с различными внешними устройствами: посредством драйвера IEBUS (драйвера CAN) 73 с датчиками 30 и электронными системами (на фиг. не показаны) автомобиля, с акустической системой 74 автомобиля, аудиосистемой 75 автомобиля и дополнительным внешним источником аудиосигнала 76, с блоком питания 77 и фильтром питания 78, который снижает помехи бортового питания, попадающие в БИС из бортовой сети автомобиля - аккумуляторной батареи 79, с внешними видеоустройствами (видеокамера 18, DVD-устройствами 20 и т.д.) посредством цифровой последовательной шины ITU-R ВТ 656 YUV42 80. Также центральный процессор 51 взаимодействует с элементом резервного питания 81 и блоком питания 82, находящимися на периферийной электронной плате 4.In the process, the
БИС обладает объемом динамической памяти 53 SDRAM типа DDR или DDR2 не менее 128 Мб, объемом флеш-памяти 52 не менее 512 Мб, быстродействие центрального процессора 51 минимум 633 МГц. Применяемые внешние дисплеи должны иметь разрешение из стандартного ряда 800×600, 800×480, 640×480, 480×234, 400×234, 320×240 или могут быть любыми нестандартными. Поддерживаемые интерфейсы БИС: USB (Host, OTG); CAN 2.0B, IEBUS, UART 3/5B, SAE J1850, GVIF.LSI has a dynamic memory capacity of 53 SDRAMs of the DDR or DDR2 type of at least 128 MB, a flash memory of 52 at least 512 MB, and a central processor speed of 51 at least 633 MHz. The external displays used must have a resolution of the standard range 800 × 600, 800 × 480, 640 × 480, 480 × 234, 400 × 234, 320 × 240, or may be any non-standard. Supported BIS interfaces: USB (Host, OTG); CAN 2.0B, IEBUS, UART 3 / 5B, SAE J1850, GVIF.
Бортовая информационная система работает следующим образом.The on-board information system operates as follows.
Принцип работы БИС основан на базе мультиплексной и информационно-диагностической систем, объединяющей датчики, исполнительные механизмы и электронные блоки (на фиг. не показаны). Электронные и программные компоненты БИС взаимодействуют на уровне обмена данными между собой, с узлами электрооборудования автомобиля и с внешними автотранспортными региональными и локальными системами связи, контроля, учета и управления (на фиг. не показаны). Поддерживаемые интерфейсы БИС: USB (Host, OTG); CAN 2.0B, IEBUS, UART 3/5В, SAE J1 850, GVIF.The principle of operation of the LSI is based on the basis of multiplex and information-diagnostic systems, combining sensors, actuators and electronic units (not shown in Fig.). Electronic and software components of the LSI interact at the level of data exchange with each other, with the electrical components of the car and with external motorized regional and local communication, control, accounting and control systems (not shown in Fig.). Supported BIS interfaces: USB (Host, OTG); CAN 2.0B, IEBUS, UART 3 / 5V, SAE J1 850, GVIF.
Электронный блок БИС подключают к бортовой сети автомобиля. После введения в электронный блок программного обеспечения через гнезда 27 USB HOST или 28 USB OTG БИС работает в шестнадцати основных режимах, которые составляют интерактивное главное "MENU" и выводятся, при подаче напряжения в бортовую сеть автомобиля, в цветном изображении на экран внешнего цифрового дисплея 32, подключаемого к контактному гнезду 31 и являющегося дополнительным оборудованием. Пункты интерактивного главного меню выводятся в виде пиктограмм, нажатие каждой из которых раскрывает «MENU» в пределах режима. Одновременно на экран выводится по четыре пункта главного меню. Главное меню является настраиваемым, т.е. пользователь может настроить очередность вывода, название, цвет и шрифт пунктов и подпунктов в необходимом ему виде либо создать совершенно новый пункт меню. Изначально установленное главное меню состоит из 16 различных пунктов, которые могут изменяться по усмотрению завода-изготовителя.The LSI electronic unit is connected to the vehicle electrical system. After the software is introduced into the electronic unit through the 27 USB HOST or 28 USB OTG jacks, the LSI operates in sixteen main modes, which make up the interactive main “MENU” and are output, when voltage is applied to the vehicle’s on-board network, in a color image on the screen of an external
При включении бортовой информационной системы центральный процессор 51 посредством шин адреса и данных начинает считывать блок программы, записанный предварительно на заводе-изготовителе во флеш-памяти 52 в динамическую память 53 с помощью программы загрузчика. Ширина шины данных 55 для динамической памяти 53 - 32 бита, для флеш-памяти 52 - 16 бит. Затем управление передается считанной программе, которая реализует алгоритм работы бортовой информационной системы. В динамическую память 53 дополнительно могут загружаться различные программы по выбору пользователя: навигационная; медиаплеер; тестирующие функции автомобиля и самой БИС; программы для доступа в Интернет; программы, реализующие функции охраны и мониторинга; ежедневник; записная книжка и другие совместимые с БИС пользовательские программы, которые он может установить в БИС самостоятельно.When the on-board information system is turned on, the
Программы, выполняющиеся в центральном процессоре 51, получают доступ к различным модулям БИС, реализуя заложенные в них алгоритмы.Programs running in the
Взаимодействие с автомобильными датчиками 30 и электронными системами осуществляют периферийным процессором или CAN контроллером 56 (в зависимости от марки автомобиля), с помощью драйвера IEBUS или CAN шины 73 соответственно, которые посредством IEBUS или CAN шины 59 получают и отправляют информацию, необходимую для согласованной работы БИС с электронными системами автомобиля, для обработки центральному процессору 51, через последовательную шину передачи данных UART 58 (для периферийного процессора) или SPI 57 (для CAN контроллера).Interaction with
Обработанная центральным процессором 51 информация может сохраняться во флеш-памяти 52 и/или передаваться через видеоблок 68, в котором цифровой сигнал преобразуется в аналоговый сигнал RGB посредством цифроаналогового преобразователя или преобразуется в цифровой сигнал GVIF и выводится на дисплей 32 посредством видеокоммутатора. Видеоблок 68 позволяет посредством видеокоммутатора подключать вход дисплея 32 либо к цифроаналоговому преобразователю видеоблока, либо к дополнительным источникам сигнала 67. Разрешение дисплея может выбираться из стандартного ряда 800×600, 800×480, 640×480, 480×234, 400×234, 320×240 или быть любым нестандартным. Дисплей 32 может быть оснащен сенсорным экраном 34, который реагирует на нажатие изменением электрического сопротивления по координатам X, Y. Интерфейс сенсорного экрана (на фиг. не показан) в составе видеоблока 68 БИС подавляет помехи от статического электричества и сотовых телефонов в сигнале с сенсорного экрана 34 и передает его на центральный процессор 51. С помощью математических функций программа рассчитывает из электрического сопротивления сенсорного стекла по координатам X, Y реальные координаты нажатия на сенсорный экран 34. Бортовая информационная система выводит и звуковые сообщения. Центральный процессор 51 получает и отправляет нужную аудиоинформацию через аудиоблок 65, посредством аудиокодека 64, с выхода которого звуковой сигнал поступает на усилитель мощности звука БИС и далее на акустическую систему 74 автомобиля через внешний коммутатор 60. Внешний коммутатор 60 позволяет подключать акустическую систему 74 автомобиля либо к штатной аудиосистеме 75, либо к БИС. Аудиоблок 65 посредством аудиокодека 64 также имеет выходы линейного и балансного сигналов звука 62, 63, которые через аудиокоммутатор (на фиг. не показан) подаются на автомобильный усилитель звука 61. Аудиоблок 65 позволяет подключать вход автомобильного усилителя звука 61 через аудиокоммутатор либо к аудиокодеку 64, либо к дополнительным внешним источникам аудиосигнала 76.The information processed by the
Введение и обновление программного обеспечения, данных, подключение дополнительных устройств осуществляется через USB Host 27 или USB OTG 28. С помощью блока питания 77 БИС обеспечивает также электропитание внешних устройств, подключаемых по USB через стандартный USB-кабель. Блок питания БИС 76 обеспечивает все компоненты системы необходимым электропитанием: +1В, +1,1В, +1,2В, +1,8В, +2,5В, +3,3В, +5В. Фильтр питания 78 снижает помехи бортового питания, попадающие в БИС из бортовой сети автомобиля - аккумуляторной батареи 79.Introduction and updating of software, data, connection of additional devices is carried out via
При подключении внешних видеоустройств (видеокамеры 18, DVD-устройств 20 и т.д.) передаваемый этими устройствами стандартный аналоговый видеосигнал декодируется видеоблоком 68 с помощью видеокодека и преобразовывается в цифровой поток, который передается на центральный процессор 51 посредством цифровой последовательной шины ITU-R ВТ 656 YUV42 80 для дальнейшей обработки.When connecting external video devices (
Для расширения объема встроенной флеш-памяти 52 БИС использует внешние флеш-карты 11, 12 стандартов SD/SDIO/MMC/MMC 4.х, которые взаимодействуют с центральным процессором 51 через гнезда 9, 10 для подключения.To expand the amount of built-in
Для получения координат местонахождения автомобиля БИС имеет встроенный GPS, или ГЛОНАСС, или GPS/ГЛОНАСС приемник 37, который через разъем 35 на корпусе 1 БИС подключается к внешней GPS/ГЛОНАСС активной антенне 36, принимающей и усиливающей сигналы со спутников. Полученные сигналы GPS/ГЛОНАСС приемник 37 передает в центральный процессор 51 посредством последовательной шины UART 58.To obtain the coordinates of the vehicle’s location, the LSI has a built-in GPS, or GLONASS, or GPS /
На материнской электронной плате 3 также размещен набор переключателей 25, который задает различные режимы работы БИС: разрешение дисплея, тип используемых шин автомобиля, работу интерфейсов.A set of
При необходимости для расширения функционала к материнской электронной плате 3 БИС посредством вилки 6 разъема расширения и гнезда 7 разъема расширения подключают периферийную электронную плату 4 с дополнительным набором модулей: GSM модемом 40, цифровым ТВ-тюнером 48, гироскопом 69, Bluetooth 46, WiFi/WiMAX 47, FM-тюнером 48.If necessary, to expand the functionality, a peripheral
GSM модем 40 (GPRS/EDGE/3G/4G) позволяет БИС подключаться к сети Интернет, получать и передавать необходимую информацию, совершать входящие и исходящие аудиовызовы. GSM модем 40 взаимодействует с центральным процессором 51 через вилку 6 и гнездо 7 разъема расширения посредством UART шины 58.The GSM modem 40 (GPRS / EDGE / 3G / 4G) allows the LSI to connect to the Internet, receive and transmit the necessary information, and make incoming and outgoing audio calls. The
Коды доступа к сети GSM помещены в SIM-карте 14, которую устанавливают в держателе SIM-карты 13. Для работы GSM модема 40 необходима внешняя GSM антенна 39, которую подключают к БИС через разъем 38 на корпусе 1.Access codes for the GSM network are located in the
Модули цифрового ТВ-тюнера 48 и FM-тюнера 49 позволяют принимать в цифровом и соответственно FM Stereo формате передачи вещания и передавать цифровой поток в центральный процессор 51 через вилку 6 разъема расширения и гнездо 7 разъема расширения. Для работы цифровых ТВ- и FM-тюнеров 48, 49 необходимы внешние антенны 45, 44, которые подключают к БИС через отверстие на корпусе 41.The modules of the
Гироскоп 70 определяет угловое перемещение автомобиля вокруг своей оси. Отклонение измеряют и полученные данные с гироскопа 70 поступают на аналого-цифровой преобразователь 71, откуда поток данных, преобразованный в цифровой сигнал, поступает на центральный процессор 51 через вилку 6 разъема расширения и гнездо 7 разъема расширения.The
Модули Bluetooth 46 и WiFi/WiMAX 47 обеспечивают беспроводное соединение с внешними устройствами (мобильными телефонами, персональными компьютерами, точками доступа и др.). Полученную информацию передают через вилку 6 разъема расширения и гнездо 7 разъема расширения в центральный процессор 51. Для работы этих модулей необходимы внешние антенны 42, 43, которые подключают к БИС через отверстие на корпусе 41.
При отсутствии основного электропитания БИС ход внутренних часов реального времени в центральном процессоре 51 обеспечивает элемент резервного питания 81.In the absence of the main power supply of the LSI, the progress of the internal real-time clock in the
Блок питания 82 обеспечивает все компоненты периферийной электронной платы 4 необходимым электропитанием.The
В зависимости от модификации БИС, периферийная электронная плата 4, а также все либо часть описанных модулей периферийной электронной платы 4 могут не устанавливаться, что не влияет на общую работоспособность системы, а только сокращает или изменяет количество выполняемых ею функций.Depending on the modification of the LSI, the peripheral
Управление БИС осуществляют с помощью различных устройств ввода 71: компьютерной мышки, клавиатуры, джойстика, трекбола и др., подключенных через USB-разъемы 27, 28, сенсорного экрана 34, подключенного к разъему 33 БИС, информации, полученной по шинам CAN или IEBUS 59 автомобиля, через Интернет.LSI control is performed using various input devices 71: a computer mouse, keyboard, joystick, trackball, etc., connected via
Система может находиться в трех основных состояниях.The system can be in three main states.
1. Отсутствие напряжения питания1. Lack of supply voltage
Все модули системы, кроме часов реального времени, обесточены, а часы питаются энергией от резервного элемента 81.All modules of the system, except for the real-time clock, are de-energized, and the clock is powered by
2. Дежурный режим2. Standby
Блок питания системы 76 обеспечивает электропитанием только периферийный микроконтроллер и CAN контроллер 59, центральный процессор 51 и динамическую память 53, которые также находятся в режиме минимального потребления энергии, что сохраняет энергию аккумулятора автомобиля. При наличии необходимых входных условий центральный процессор 51 подает сигнал включения на блок питания 76. Блок питания 76 и вся система переходят в рабочий режим.The power supply unit of the
3. Рабочий режим3. Operating mode
Все модули системы находятся под электропитанием. Центральный процессор 51 обрабатывает поступающую информацию с интерфейсов по заданному в программном обеспечении алгоритму.All system modules are powered. The
К многоконтактному электрическому соединителю 26 (вилочная часть) присоединяют розеточную часть многоконтактного электрического соединителя 26 с замковым устройством (на фиг. не показаны) жгута (на фиг. не показан), подключающего автомобильный компьютер к бортовой сети автомобиля - аккумуляторной батарее 79. Крышка 2 корпуса 1 БИС выполнена с учетом возможности крепления электронного блока автомобильного компьютера в панели автомобиля без дополнительных крепежных частей.To the multi-pin electrical connector 26 (male part), the receptacle of the multi-pin
Предлагаемое изобретение по сравнению с прототипом и другими известными техническим решениями имеет следующие преимущества:The invention in comparison with the prototype and other known technical solutions has the following advantages:
- увеличение мощности и быстродействия;- increase in power and speed;
- многофункциональность;- multifunctionality;
- интерактивное меню;- interactive menu;
- поддержка различных видеоустройств;- support for various video devices;
- повышение надежности;- increased reliability;
- снижение стоимости;- cost reduction;
- широкий спектр подключения периферийных и дополнительных устройств;- A wide range of peripheral and additional devices;
- возможность наращивания функций за счет использования внутренних дополнительных модулей;- the ability to increase functions through the use of internal additional modules;
- возможности самостоятельного перепрограммирования и установки дополнительных программ пользователем;- the possibility of self-reprogramming and installing additional programs by the user;
широкие функциональные возможности, а именно:wide functionality, namely:
- следит за исправностью электронных устройств автомобиля и состоянием датчиков, обеспечивает взаимный обмен информацией;- monitors the health of the electronic devices of the car and the condition of the sensors, ensures mutual exchange of information;
- выполняет звуковые функции;- performs sound functions;
- располагает диагностической системой со встроенной информацией по ремонту, интервалами сервисного обслуживания;- has a diagnostic system with built-in repair information, service intervals;
- встроенная GPS/ГЛОНАСС спутниковая навигационная система с возможностью распечатки цветных карт на любом малогабаритном струйном принтере с выделением маршрута до заданного пункта;- Built-in GPS / GLONASS satellite navigation system with the ability to print color maps on any small inkjet printer with highlighting the route to a given point;
- встроенные модули GSM модем, Bluetooth, WiFi/WiMAX, цифровой ТВ-, FM-тюнер, универсальный интерфейс сенсорного экрана, RGB коммутатор, гироскоп;- Built-in GSM modem, Bluetooth, WiFi / WiMAX, digital TV, FM tuner, universal touch screen interface, RGB switch, gyroscope;
- возможности мониторинга подвижных объектов с расширенными функциями;- monitoring capabilities of moving objects with advanced functions;
- двухсторонняя передача различной видео- и аудиоинформации по GPRS, CSD, Internet каналам;- two-way transmission of various video and audio information via GPRS, CSD, Internet channels;
- улучшенные звуковые характеристики - встроенный стереобалансер, аудиокоммутатор, усилитель 15 Ватт, возможность подключения балансного микрофона;- improved sound characteristics - built-in stereo balance, audio switch, 15-watt amplifier, the ability to connect a balanced microphone;
- мультимедийные возможности, в том числе возможности подключения DVD, видеокамеры;- multimedia features, including the ability to connect DVD, camcorder;
- функции медиаплеера;- media player functions;
- распознавание голосовых команд;- recognition of voice commands;
- интеллектуальная система климат-контроля (опция);- Intelligent climate control system (option);
- временные функции;- temporary functions;
- многочисленные возможности управления - мышь, клавиатура, трекбол, сенсорное стекло и т.д.;- Numerous control options - mouse, keyboard, trackball, touch glass, etc .;
- дистанционное управление;- remote control;
- USB-шина;- USB bus;
- CAN-сеть;- CAN network;
- шины IEBUS, UART 3/5B, SAE J1850;- tires IEBUS,
- интерфейс GVIF;- GVIF interface;
- быстродействие системы;- system performance;
- оперативное перепрограммирование;- operational reprogramming;
- подключение к легковому автомобилю любой модели;- connection to a passenger car of any model;
- технические характеристики позволяют использовать систему в условиях жестких климатических и механических воздействий;- technical characteristics make it possible to use the system in conditions of severe climatic and mechanical influences;
- совместимость с различными электронными периферийными устройствами.- compatibility with various electronic peripheral devices.
Сравнительные характеристики параметров известных фирм Японии, Южной Кореи, России с предлагаемой полезной моделью приведены в таблице.Comparative characteristics of the parameters of well-known companies in Japan, South Korea, Russia with the proposed utility model are shown in the table.
Claims (1)
посредством шин адреса и данных с флеш-памятью, динамической памятью SDRAM типа DDR или DDR2,
посредством последовательной шины SPI либо UART - с CAN контроллером либо периферийным контроллером, которые выполнены с возможностью соответственно взаимодействия посредством CAN-шины либо IEBUS-шины с различными системами и датчиками автомобиля,
посредством цифровой последовательной шины I2S через аудиокодек - с микрофоном, а через аудиокодек и аудиоблок, включающий в себя аудиокоммутатор и усилитель мощности, - с автомобильным коммутатором, автомобильным усилителем звука, балансными или линейными входом и выходом аудиосистемы,
через видеоблок, включающий в себя цифроаналоговый преобразователь, видеокоммутатор, видеоусилитель, видеокодек и интерфейс сенсорного экрана, - с дисплеем, видеокамерой, DVD-устройствами, телевизором, дополнительными источниками видеосигнала и сенсорным экраном,
через контактные гнезда USB Host или USB OTG - с внешними периферийными устройствами USB-флеш и USB HDD,
через гнезда для подсоединения флэш-карт - с внешними SD/SDIO/MMC/MMC4.X флеш-картами,
посредством последовательной шины UART - с GPS, ГЛОНАСС или GPS/Глонасс-приемником, а также дополнительными модулями, находящимися на периферийной электронной плате - GSM (GPRS/EDGE/3G) модемом и модулем Bluetooth,
посредством вилки разъема расширения и гнезда разъема расширения - с модулем WiFi/WiMAX, цифровым ТВ-тюнером, FM-тюнером и через аналого-цифровой преобразователь - с гироскопом,
при этом периферийная электронная плата выполнена в виде многослойной печатной платы с поверхностным и ручным монтажом микрорадиоэлектронных элементов и микроразъемов, на ней установлены выступающие контактные гнезда для подсоединения GSM-антенны, держателя для SIM-карты, антенн модулей Bluetooth и WiFi/WiMAX, цифрового ТВ-тюнера и FM-тюнера, разъем для установки флеш-карты. On-board information system containing an electronic unit consisting of a cover and a housing, in which a motherboard is installed with contact sockets protruding in the front of the case, side and back of the cover and multi-contact electrical connectors supported by USB (Host, OTG), CAN 2.0 B, IEBUS, UART 3 / 5B, SAE J1850, GVIF, characterized in that it is additionally equipped with a peripheral electronic board with an expansion connector, and the motherboard is equipped with an expansion connector plug with their connection by combining the plug and the expansion slot, while the motherboard is made in the form of a multilayer printed circuit board with surface and manual installation of micro-radio electronic elements and micro-connectors, with protruding contact slots for installing a flash card, connecting a TV, video camera, DVD devices, microphone, power connection, software introduction and connection of various peripheral devices, connection of car sensors, appearance display devices, touch screen, GPS / GLONASS antenna, a central processor is installed on the motherboard electronic circuit board, which is connected
via address buses and data with flash memory, dynamic memory SDRAM type DDR or DDR2,
by means of a serial bus SPI or UART - with a CAN controller or peripheral controller, which are configured to respectively interact via a CAN bus or an IEBUS bus with various systems and sensors of the vehicle,
through the I2S digital serial bus through the audio codec - with a microphone, and through the audio codec and audio block, including an audio switch and power amplifier - with a car switch, car audio amplifier, balanced or linear input and output of the audio system,
through a video block, including a digital-to-analog converter, a video switch, a video amplifier, a video codec and a touch screen interface, with a display, a video camera, DVD devices, a TV, additional video sources and a touch screen,
via USB Host or USB OTG contact sockets - with external peripherals USB-flash and USB HDD,
through the slots for connecting flash cards - with external SD / SDIO / MMC / MMC4.X flash cards,
via the UART serial bus - with GPS, GLONASS or GPS / Glonass receiver, as well as additional modules located on the peripheral electronic board - GSM (GPRS / EDGE / 3G) modem and Bluetooth module,
through the plug of the expansion connector and the expansion connector slot - with the WiFi / WiMAX module, a digital TV tuner, an FM tuner, and through an analog-to-digital converter - with a gyroscope,
the peripheral electronic board is made in the form of a multilayer printed circuit board with surface and manual installation of micro-radio-electronic elements and micro connectors, protruding contact slots for connecting a GSM antenna, holder for a SIM card, antennas of Bluetooth and WiFi / WiMAX modules, digital TV tuner and FM tuner, a slot for installing a flash card.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009111939/11A RU2402439C1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Onboard data system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009111939/11A RU2402439C1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Onboard data system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2402439C1 true RU2402439C1 (en) | 2010-10-27 |
Family
ID=44042213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009111939/11A RU2402439C1 (en) | 2009-03-31 | 2009-03-31 | Onboard data system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2402439C1 (en) |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451609C1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-05-27 | Владимир Иванович Винокуров | Automotive onboard data system |
RU2494888C1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-10-10 | Василий Васильевич Ефанов | Automotive onboard info system |
RU2496662C1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-10-27 | Василий Васильевич Ефанов | Automotive onboard info system |
RU2496663C1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-10-27 | Василий Васильевич Ефанов | Automotive onboard info system |
WO2014178751A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-11-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Спутниковые инновационные космические системы" | Onboard small spacecraft control system with open architecture and plug-and-play technology |
RU2676043C2 (en) * | 2014-04-28 | 2018-12-25 | Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК | System for managing touchscreen display in vehicle |
RU188926U1 (en) * | 2018-10-31 | 2019-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ") | DEVICE OF SATELLITE MONITORING OF TRANSPORT |
CN110544417A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-06 | 多伦科技股份有限公司 | Control terminal for driving test |
CN111506288A (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-07 | 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 | Audio processing device, electronic equipment with same and moving object |
CN113205311A (en) * | 2021-04-30 | 2021-08-03 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | Auxiliary support device and method for carrying equipment for maneuvering transition of aviation soldier troops |
-
2009
- 2009-03-31 RU RU2009111939/11A patent/RU2402439C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2451609C1 (en) * | 2011-02-21 | 2012-05-27 | Владимир Иванович Винокуров | Automotive onboard data system |
RU2494888C1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-10-10 | Василий Васильевич Ефанов | Automotive onboard info system |
RU2496662C1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-10-27 | Василий Васильевич Ефанов | Automotive onboard info system |
RU2496663C1 (en) * | 2012-06-18 | 2013-10-27 | Василий Васильевич Ефанов | Automotive onboard info system |
WO2014178751A1 (en) * | 2013-04-29 | 2014-11-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Спутниковые инновационные космические системы" | Onboard small spacecraft control system with open architecture and plug-and-play technology |
RU2676043C2 (en) * | 2014-04-28 | 2018-12-25 | Форд Глобал Технолоджис, ЛЛК | System for managing touchscreen display in vehicle |
RU188926U1 (en) * | 2018-10-31 | 2019-04-29 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Мурманский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "МГТУ") | DEVICE OF SATELLITE MONITORING OF TRANSPORT |
CN111506288A (en) * | 2019-01-31 | 2020-08-07 | 上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 | Audio processing device, electronic equipment with same and moving object |
CN110544417A (en) * | 2019-09-29 | 2019-12-06 | 多伦科技股份有限公司 | Control terminal for driving test |
CN113205311A (en) * | 2021-04-30 | 2021-08-03 | 中国人民解放军空军工程大学航空机务士官学校 | Auxiliary support device and method for carrying equipment for maneuvering transition of aviation soldier troops |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2402439C1 (en) | Onboard data system | |
CN110022385B (en) | Arrangement for communication device and electronic device comprising same | |
US20200267847A1 (en) | Electronic component arrangement structure and electronic device including same | |
US9329633B2 (en) | Modular docking station for enclosing mobile devices | |
US11281254B2 (en) | Foldable electronic device including electronic pen | |
US20230269893A1 (en) | Electronic device | |
EP3817349A1 (en) | Portable vehicle touch screen device utilizing functions of smart phone | |
US11878631B2 (en) | Infotainment device, infotainment service providing method, and vehicular electronic system comprising infotainment device | |
WO2018074007A1 (en) | Information terminal for vehicle | |
US20040167690A1 (en) | In-vehicle control device communicatable with external communication system and in-vehicle LAN | |
EP3240709A1 (en) | Interface for connecting portable electronic device with vehicle | |
CN103069786A (en) | Sensor module | |
EP3700027B1 (en) | Apparatus and method for performing antenna function by using usb connector | |
RU2268829C2 (en) | Automobile on-board information system | |
RU62721U1 (en) | CAR COMPUTER | |
CN211148931U (en) | Vehicle-mounted signal acquisition system | |
US20080100746A1 (en) | TV capture unit and information processing apparatus | |
US11438082B2 (en) | Broadcast receiving method and apparatus of electronic device | |
CN212796687U (en) | Vehicle-mounted equipment integrating panoramic image and instrument functions | |
CN212034354U (en) | Embedded internet information system | |
CN210225398U (en) | Car machine and vehicle | |
RU39209U1 (en) | CAR COMPUTER | |
CN203438949U (en) | MHL (mobile high-definition link) separate vehicle-mounted navigator | |
CN213877354U (en) | Split type advertisement machine | |
JP6264590B2 (en) | Keyboard device and computer assembly having an operating system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170401 |