一种汽车及其具有远程无线通信功能的车机系统

摘要

本发明公开一种汽车及其具有远程无线通信功能的车机系统，其中，车机系统，其包括：车机主板以及核心板，所述车机主板与核心板之间通过高速连接器连接。本发明将无线通信和车机有机结合，使车机具有远程无线通信功能，实现车机的远程通信，把车端的信息传到云端，同时云端的信息和数据通过无线链路传到车端，使车机和无线通信有机结合起来。

权利要求

1.一种具有远程无线通信功能的车机系统，其特征在于，包括：车机主板以及核心板，所述车机主板与核心板之间通过高速连接器连接；

所述车机主板上设置有USB接口、显示接口及摄像头接口，所述USB接口、显示接口、传感器接口及摄像头接口连接于核心板；

所述车机主板上还设置有连接于车机主板的电源接口、CAN总线接口及控制接口；

所述车机系统采用外置天线与内置天线结合的天线结构；

所述外置天线通过一天线座接入车机系统；

所述天线座包括一公共触点和常闭触点，所述公共触点连接射频电路，所述常闭触点连接内置天线，所述常闭触点通过一切换机构连接所述公共触点，当外置天线插入天线座时，外置天线与公共触点连通，当外置天线未插入天线座时，常闭触点和射频触点连通，使射频电路连接内置天线；

所述切换机构设置在天线座的开口处，所述切换机构包括：一连接于公共触点的水平部及一连接于常闭触点的倾斜部；所述倾斜部与水平部通过一导电体连接，所述倾斜部从开口内到开口外倾斜向上设置，当未插入外置天线时，水平部与倾斜部通过导电体连通，当插入外置天线时，外置天线将倾斜部末端向上顶开，使水平部与倾斜部断开；

所述倾斜部靠近于开口外的一部分为水平设置；

高速连接器对信号的插损小，当通过1.25GHZ以下的信号时，其插损在1dB以内；当通过介于1.25GHZ到3.75GHZ之间的信号时，其插损近似为公式[1.6*（f-1.25）+1]dB；

高速连接器的连线特性阻抗，射频单端阻抗为50欧，射频差对阻抗分为100欧；

高速连接器连线的回波损耗在工作频率为1.3 GHZ以下时为≤-12 dB；工作频率为1.3 GHZ到2.0GHZ时，插损为≤-7dB；工作频率为2.0 GHZ到3.75GHZ时，插损为≤-4dB。

2.根据权利要求1所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其特征在于，所述车机主板上连接有将汽车的系统电源进行转换的电源转换器。

3.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-2任一所述的车机系统。

说明书

一种汽车及其具有远程无线通信功能的车机系统

技术领域

[0001] 本发明涉及车机系统领域，尤其涉及一种汽车及其具有远程无线通信功能的车机系统。

背景技术

[0002] 随着车联网的发展，无线通信和车机的结合越来越紧密，使无线通信和车机一体化设计成为趋势，如何使无线通信和车机有机的结合将成为焦点。现有车机系统其还不具备远程无线通信功能，而需要依靠外部的移动终端来实现，使用起来不方便。

[0003] 因此，现有技术还有待于改进和发展。

发明内容

[0004] 鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种汽车及其具有远程无线通信功能的车机系统，旨在解决现有车机系统无法结合无线通信功能的问题。

[0005] 本发明的技术方案如下：

[0006] 一种具有远程无线通信功能的车机系统，其中，包括：车机主板以及核心板，所述车机主板与核心板之间通过高速连接器连接。

[0007] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述车机主板上设置有USB接口、显示接口及摄像头接口，所述USB接口、显示接口、传感器接口及摄像头接口连接于核心板。

[0008] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述车机主板上还设置有连接于车机主板的电源接口、CAN总线接口及控制接口。

[0009] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述车机系统采用外置天线与内置天线结合的天线结构。

[0010] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述外置天线通过一天线座接入车机系统。

[0011] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述天线座包括一公共触点和常闭触点，所述公共触点连接射频电路，所述常闭触点连接内置天线，所述常闭触点通过一切换机构连接所述公共触点，当外置天线插入天线座时，外置天线与公共触点连通，当外置天线未插入天线座时，常闭触点和射频触点连通，使射频电路连接内置天线。

[0012] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述切换机构设置在天线座的开口处，所述切换机构包括：一连接于公共触点的水平部及一连接于常闭触点的倾斜部；所述倾斜部与水平部通过一导电体连接，所述倾斜部从开口内到开口外倾斜向上设置，当未插入外置天线时，水平部与倾斜部通过导电体连通，当插入外置天线时，外置天线将倾斜部末端向上顶开，使水平部与倾斜部断开。

[0013] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述倾斜部靠近于开口外的一部分为水平设置。

[0014] 所述的具有远程无线通信功能的车机系统，其中，所述车机主板上连接有将汽车的系统电源进行转换的电源转换器。

[0015] 一种汽车，其中，包括如上所述的车机系统。

[0016] 有益效果：本发明将无线通信和车机有机结合，使车机具有远程无线通信功能，实现车机的远程通信，把车端的信息传到云端，同时云端的信息和数据通过无线链路传到车端，使车机和无线通信有机结合起来。

附图说明

[0017] 图1为本发明一种具有远程无线通信功能的车机系统较佳实施例的结构示意图。

[0018] 图2为本发明中高速连接器的结构示意图。

[0019] 图3为本发明中天线结构的剖面示意图。

具体实施方式

[0020] 本发明提供一种汽车及其具有远程无线通信功能的车机系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0021] 本发明所提供的一种具有远程无线通信功能的车机系统，如图1所示，其包括：车机主板100以及核心板200，所述车机主板100与核心板200之间通过高速连接器300连接。

[0022] 本发明将在车机基础上增加了无线通信功能，这样可实现车机的远程通信，把车端的信息传到云端，同时云端的信息和数据通过无线链路传到车端，使车机和无线通信有机结合起来，其工作原理是：

[0023] 具有无线通信功能的车机系统和无线基站进行无线通信，基站通过互联网连接到云端，在云端有各种车联网的应用，这样无线通信功能的车机系统连接云端并实现了各种应用，使车机成为智能远程通信车机。

[0024] 如图1所示，该具有无线通信功能的车机系统在物理架构上分为两部分：车机主板100、具有无线通信功能的核心板200。考虑到功能、性能、成本、工艺等因素，把无线通信功能的车机系统分为两部分，一部分为车机主板100，另一部分为核心板200。

[0025] 核心板200主要功能是无线通信及其相关功能，包括运营商的无线网络的支持，如支持中国移动的GSM/TD-SCDMA/TD-LTE等、支持中国联通的GSM/WCDMA/FDD-LTE等、支持中国电信的GSM/CDMA/FDD-LTE等、分别支持海外运营商的GSM/WCDMA/FDD-LTE等。同时，核心板200还支持车辆定位功能，如支持GPS/GLONASS/BEIDOU/GALILEO等并实现定位功能；核心板200还支持WIFI/Bluetooth，通过WIFI/Bluetooth实现和智能终端的通信，如智能手机及平板电脑等；核心板200还支持NFC，实现近距离的通信，如和RFID卡通信，实现支付、控制、管理、识别等功能；核心板200还支持USB接口、各种传感器（如：重力、温度、陀螺仪等），通过USB接口，可支持USB接口的终端，如U盘、USB接口硬盘等；核心板200还支持显示、摄像等接口，外连显示器和摄像头，可实现显示、摄像等功能；核心板200还支持其它功能，这里不一一赘述。

[0026] 车机主板100主要完成CAN总线的通信、FM收音及功率放大、系统电源管理、各种接口等功能。同时，车机主板100和车机主体结构连接，起到固定连接车机主体结构的桥梁，牢牢固定在主体结构上，对系统的固定及稳固起到关键的作用，同时承载核心板200，使车机系统一体化。

[0027] CAN总线是汽车系统的控制器局域网络，它的作用就是将整车中各种不同的控制器连接起来，实现信息的可靠共享。通过CAN总线，车机主板可掌握汽车系统各控制器的信息，车机主板100根据各控制器的信息来判定、决策、控制等，使汽车更安全、稳定、可靠等。

[0028] FM收音及功率放大是汽车专用收音音响系统，该收音音响系统由核心板来控制，可进行收音、调谐、音频功率

[0029] 所述车机主板100上设置有USB接口、显示接口、传感器接口及摄像头接口，所述USB接口、显示接口及摄像头接口连接于核心板200。

[0030] 所述车机主板100上设置有连接于车机主板100的电源接口、CAN总线接口及控制接口。

[0031] 上述的USB接口、电源接口、显示接口、摄像头接口、CAN总线接口、传感器接口及控制接口等均设置在车机主板100上。其中的USB接口、显示接口、传感器接口及摄像头接口均源自（连接）于核心板200，其接口放在车机主板100上，主要考虑车机主板100有较大的空间、承载力大及工艺方便等。

[0032] 电源接口主要和汽车系统的12V电源连接，用于整个车机系统的供电；显示接口和摄像头接口源自核心板200并在车机主板100设置接口，用于连接车机显示器及摄像头等；CAN总线接口连接汽车系统的CAN总线，把整车中各种不同的控制器连接起来，实现信息的可靠共享；传感器接口主要连接各种传感器，如温度、加速度、陀螺仪、气压等传感器；控制接口主要控制声音音量、收音调谐、空调控制、雨刷控制等。

[0033] 本发明的高速连接器300其外形结构如图2所示，其焊接固定在车机主板100之上，核心板200通过金手指与高速连接器300相连。

[0034] 本发明选择高速连接器300连接车机主板100和核心板200，这是因为：核心板200的高速数据线要连接到车机主板100上去，同时车机主板100的高速数据线也会连接到核心板200，这样车机主板100和核心板200的连接器选用高速连接器300，以便信号通过连接器时衰减小、抗干扰能力强、失真度小等。车机主板100和核心板200进行连接时选用较匹配的高速连接器300，主要从高速连接器300管脚数和车机主板100及核心板200之间需求的连线数作对比，车机主板100及核心板200之间所需求的连线数和高速连接器300的管脚数越接近越匹配，一般情况下，高速连接器300的管脚数略大于车机主板100及核心板200所需求的连线数为佳，例如大1~3个，例如2个。

[0035] 为了实现连接器为高速连接器300，其性能指标是最关键的，本发明所选用的高速连接器300其指标：

[0036] (1)插损：高速连接器300对信号的插损要小，当通过1.25GHZ（工作频率）以下的信号时，其插损在1dB以内；当通过介于1.25GHZ到3.75GHZ之间的信号时，其插损近似为公式[1.6*（f-1.25）+1]dB，按此公式，当高速连接器通过f=2.0GHZ的信号时，其插损为[1.6 *（2-1.25）+ 1]dB=2.2dB，以此类推。

[0037] (2)特性阻抗：高速连接器的300连线特性阻抗，射频单端阻抗为50欧，射频差对阻抗分为100欧。射频单端阻抗50欧满足单端射频接口阻抗的要求，同时对于射频差分对阻抗100欧也能满足射频差分对的阻抗需求。因此，该高速连接器300能和单端射频及差分对射频进行接口，而且接口阻抗完全匹配。

[0038] (3)回波损耗（Return Loss）: 高速连接器300连线的回波损耗在工作频率为1.3 GHZ以下时为≤-12 dB；工作频率为1.3 GHZ到2.0GHZ时，插损为≤-7dB；工作频率为2.0 GHZ到3.75GHZ时，插损为≤-4dB。这些插损值是参考值，同等工作频率下，回波损耗值越小越好。

[0039] 所述车机系统采用外置天线与内置天线结合的天线结构。由于各车机在汽车内所处的工作环境不同，可以根据不同的工作环境选择内置天线或外置天线，为了适用各种汽车环境，本发明的车机系统天线选用内置和外置相结合的方式，即在能使用内置天线的环境下则选择内置天线，在不能使用内置天线的环境下，则使用外置天线。无论使用内置天线或外置天线，其判断依据是天线的性能指标，包括天线的有源和无源指标。

[0040] 为了更灵活适用各种汽车环境，本发明采用了内置天线和外置天线相兼容的设计方法，即没有连接外置天线时则默认使用内置天线，在连接外置天线时，内置天线自动断开。

[0041] 为了实现内置天线和外置天线的互相切换，本发明提出了自动切换内置天线和外置天线方案：所述外置天线通过一天线座接入车机系统，该天线座选用支持射频开关功能的天线座，当不连接外置天线时，天线座开关连接到内置天线，当外置天线接入时，射频开关断开内置天线而连接到外置天线，这样就实现了内置天线和外置天线的切换。

[0042] 该天线座支持射频开关功能，如图3所示，其具有2个射频触点，即公共触点420和常闭触点410，公共触点420连接射频电路，常闭触点410连接内置天线，所述常闭触点410通过一切换机构连接所述公共触点420，当外置天线插入天线座时，外置天线与公共触点420连通，当外置天线未插入天线座时，常闭触点410和射频触点连通，使射频电路连接内置天线。

[0043] 所述切换机构设置在天线座的开口处，所述切换机构包括：一连接于公共触点420的水平部440，一连接于常闭触点410的倾斜部430，所述倾斜部430与水平部440通过一导电体450连接，所述倾斜部430从开口内到开口外倾斜向上设置，当未插入外置天线时，水平部440与倾斜部430通过导电体450连通，当插入外置天线时，外置天线将倾斜部430末端向上顶开，使水平部440与倾斜部430断开。

[0044] 即当没有外置天线接入时，其常闭触点410和公共触点420是连通的，既射频电路连接到内置天线，当外置天线连接到天线座上时，这时外置天线的插头会顶开倾斜部430，从而顶开常闭触点410，而使外置天线和公共触点420连通，这样射频电路就连接到外置天线，而内置天线则被外置天线插头顶开，这样就实现了内置天线向外置天线的切换。同理，当外置天线拔出天线座时，这时常闭触点410和公共触点420又连通起来，既射频电路又连接到内置天线。这样就实现了内置天线和外置天线的切换。

[0045] 倾斜部430靠近于开口外的一部分为水平设置，即其一部分水平设置，一部分倾斜设置，且可在倾斜部430远离开口的一端翘起。所述的天线座底部还接地460。

[0046] 所述车机主板上连接有将汽车的系统电源进行转换的电源转换器。其可将汽车的系统电源（一般为12V）转换为车机主板100和核心板200（例如3.7V）需求的电源，在保障电压的同时，还要满足车机主板100和核心板200的电源时序的需求。其转换主要以DC/DC、LDO等进行转换。

[0047] 基于上述车机系统，本发明还提供一种汽车，其包括如上所述的车机系统。

[0048] 综上所述，本发明将无线通信和车机有机结合，使车机具有远程无线通信功能，实现车机的远程通信，把车端的信息传到云端，同时云端的信息和数据通过无线链路传到车端，使车机和无线通信有机结合起来。

[0049] 应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。