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TW201902024A - 行車電腦裝置 - Google Patents

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TW201902024A
TW201902024A TW106117542A TW106117542A TW201902024A TW 201902024 A TW201902024 A TW 201902024A TW 106117542 A TW106117542 A TW 106117542A TW 106117542 A TW106117542 A TW 106117542A TW 201902024 A TW201902024 A TW 201902024A
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TW
Taiwan
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computer device
electronic control
control unit
driving computer
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TW106117542A
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Inventor
若南 林
楊文傑
陳銘偉
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銳鋒股份有限公司
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    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)

Abstract

一種行車電腦裝置，包含：一電路板，以該電路板整合了一電子控制單元、一全球導航衛星系統、一專用短程通信技術系統、一衛星數位音訊無線電業務系統、一長期演進技術系統、一無線網路系統及多數個長期演進技術天線、一專用短程通信技術天線、一衛星數位音訊無線電業務系統天線、一全球導航衛星天線與二無線網路天線。在該電子控制單元的控制下，使多種的通訊系統及多種的導航系統可以進行無線通話、行車導航及傳遞車輛與車輛之間的訊息，使該行車電腦裝置可適用於任何國家及任何地方使用。

Description

行車電腦裝置
本發明係有關一種行車電腦，尤指一種電子控制單元(Electronic Control Unit)與多種通訊系統及多種導航系統整合在一起的行車電腦裝置。
已知，目前的車輛都安裝有一行車電腦、一通訊及導航系統。該行車電腦用於監控車子的各部會狀況感知，如水溫、爆震、噴油、含氧量、進氣量等等多項的控制，一但車子行駛中發生任何故障或損壞時，該行車電腦的微處理器將狀況訊息顯示在儀表板或螢幕上，以通知駕駛者。而車輛的通訊及導航系統是安裝於車頂的外部，如鯊魚鰭天線，該鯊魚鰭天線內部安裝有一電路板，該電路板上分別電性連結有一GSM天線及GPS天線。在從該電路板連結有一條傳輸線至該行車電腦中控上，因此在GPS天線在接收到訊號時，透過該傳輸線傳至該行車電腦處理後，即可在車輛的螢幕上進行導航顯示，或者在GSM天線收發訊號同樣透過傳輸線傳至該行車電腦後，即可使駕駛者進行通話。
由於該行車電腦與該鯊魚鰭天線係採分開設計，必需透過一條傳輸線連結，因此傳輸線在車輛生產時就必須預留，致使生產工時及材料的花費。而且，在車輛銷售於不同國家或不同地方時，每一個國家及地方的通訊系統或導航系統皆會不相同，導致使鯊魚鰭天線內部的通訊系統、導航系統及搭配的天線都必需更換，造成鯊魚鰭天線結構將需重新設計。
因此，本發明之主要目的，在於解決傳統缺失，本發明將行車電腦(電子控制單元)與多種的通訊系統及多種的導航系統整合在一起形成行車電腦裝置，使該行車電腦裝置可以進行無線通話、行車導航及傳遞車輛與車輛之間的訊息，使該行車電腦裝置可適用於任何國家及任何地方使用。
為達上述之目的，本發明提供一種行車電腦裝置，以安裝於車頂的安裝空間中，包含：一電路板、一多數個長期演進技術天線、一專用短程通信技術天線、一衛星數位音訊無線電業務系統天線、一全球導航衛星天線及二無線網路天線。該些長期演進技術天線係電性連結於該電路板上，且位於該電路板的四角處，並圍成多邊邊形區域。該專用短程通信技術天線係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域中，並與其一的該長期演進技術天線相鄰。該衛星數位音訊無線電業務天線係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域中，並與其一的該長期演進技術天線相鄰。該全球導航衛星天線係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域中，並與其一的該長期演進技術天線及該衛星數位音訊無線電業務天線相鄰。該二無線網路天線係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域的邊緣上，且界於該二長期演進技術天線之間的呈相對應配置。
在本發明之一實施例中，該些長期演進技術天線及該二無線網路天線係以金屬片彎折而成。
在本發明之一實施例中，該些長期演進技術天線數量為4支。
在本發明之一實施例中，該專用短程通信技術天線為釘子形的天線。
在本發明之一實施例中，該全球導航衛星天線及該衛星數位音訊無線電業務為陶瓷製成的平板天線。
在本發明之一實施例中，該電路板包含一電子控制單元、一全球導航衛星系統、一專用短程通信技術系統、一衛星數位音訊無線電業務系統、一長期演進技術系統及一無線網路系統。該全球導航衛星系統與該電子控制單元及該全球導航衛星天線電性連結。該專用短程通信技術系統與該電子控制單元及該專用短程通信技術天線電性連結。該衛星數位音訊無線電業務系統與該電子控制單元及該衛星數位音訊無線電業務天線電性連結。該長期演進技術系統與該電子控制單元及該長期演進技術天線電性連結。該無線網路系統與該電子控制單元及該二無線網路天線電性連結。
在本發明之一實施例中，該全球導航衛星系統更包含以一主動式電路及一放大電路的與該電子控制單元電性連結。
在本發明之一實施例中，該全球導航衛星系統包括全球定位系統、全球衛星導航系統、伽利略定位系統、北斗衛星導航系統、廣域增強系統、歐洲靜地導航重疊系統和多功能運輸衛星增強系統。
在本發明之一實施例中，該衛星數位音訊無線電業務系統更包含有一主動式電路及一放大電路的與該電子控制單元電性連結。
在本發明之一實施例中，該安裝空間的深度在15mm-20mm之間。
在本發明之一實施例中，該安裝空間的深度為17mm。
在本發明之一實施例中，更包含有一電源供應單元，該電源供應單元與該電子控制單元電性連結。
在本發明之一實施例中，該電子控制單元包含有：一微處理器、一記憶體、一輸入/輸出介面、一模數轉換器以及一整形、驅動電路。該記憶體係與該微處理器電性連結。該輸入/輸出介面係與該微處理器電性連結。該模數轉換器係與該微處理器電性連結。該整形、驅動電路係與該微處理器電性連結。
茲有關本發明之技術內容及詳細說明，現在配合圖式說明如下：
請參閱圖1，係本發明之行車電腦裝置的電路方塊示意圖。如圖所示：本發明之行車電腦裝置，包含有：一電子控制單元(ECU)10、一全球導航衛星系統(GNSS)20、一專用短程通信技術系統(DSRC)30、一衛星數位音訊無線電業務系統(SDARS)40、一長期演進技術系統(LTE)50、一無線網路系統(WLAN/BT)60及一電源供應單元70。以電子控制單元10整合前述的多種通訊及多種導航系統，以進行無線通話、行車導航及傳遞車輛與車輛之間的資訊，使該行車電腦裝置可適用於任何國家及任何地方使用。
該電子控制單元（Electronic Control Unit，ECU）10，又稱行車電腦或車載電腦等。此電子控制單元10為傳統技術更為汽車專用微機控制器。它和普通的電腦一樣包含有一微處理器（CPU）、記憶體（ROM、、RAM）、輸入/輸出介面（I/O）、模數轉換器（A/D）以及整形、驅動電路組成。
該全球導航衛星系統(Global Navigation Satellite System，GNSS)20，係與該電子控制單元10電性連結，此傳統的該全球導航衛星系統20包括傳統的全球的、區域的和增強的，如全球定位系統（Global Positioning System，GPS）、格洛納斯(GLONASS)是俄語中的全球衛星導航系統(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTE)的縮寫、伽利略定位系統(Galileo)、北斗衛星導航系統，以及相關的增強系統，如WAAS（廣域增強系統）、EGNOS（歐洲靜地導航重疊系統）和MSAS（多功能運輸衛星增強系統）等，是個多系統、多層面、多模式的複雜組合系統。且該全球導航衛星系統20更包含以一主動式電路201及一放大電路202的與該電子控制單元10電性連結。
該專用短程通信技術系統（Dedicated Short Range Communications，DSRC)30，係與該電子控制單元10電性連結，此傳統的該專用短程通信技術系統30是指一種無線通信技術，負責在車路以及車輛與車輛之間建立信息的雙向傳輸，支持公共安全和私有操作。專用短程通信技術系統30能夠提供高速的數據傳輸，並且能保證通信連路的低延時和系統的可靠性，是專門用於車輛通信的技術。例如「vehicle-to-vehicle，V2V」，是一種車輛與車輛之間的通信網路。在這個網路中，車輛與車輛之間能夠互相傳送數據，告訴對方自己的狀態和行為，也了解其他車輛的狀態和行為。該專用短程通信技術系統30接收頻率為5850MHZ-5925MHZ。
該衛星數位音訊無線電業務系統(Satellite Digital Audio Radio Service，SDARS)40，係與該電子控制單元10電性連結，此傳統的衛星數位音訊無線電業務系統40是服務用於2.3GHZ的S波段（S band）進行營運，更具體的範疇為2320MHZ-2345MHZ。此外在收訊過弱或不良的地區可以用地面無線電中繼站進行再發波來補強、改善，收訊過弱或不良的問題。例如多半是在城市的商業區，因為過高與過密集的建築物使直播訊號阻隔或減弱所致。在本圖式中，該衛星數位音訊無線電業務系統40更包含有一主動式電路401及一放大電路402的與該電子控制單元10電性連結。
該長期演進技術系統(Long Term Evolution，LTE）50，此傳統的該長期演進技術系統50是電信中用於手機及數據終端的高速無線通訊標準。在本圖式中，該長期演進技術系統50支援的頻率從698MHZ到6GHZ。
該無線網路系統60，係與該電子控制單元10電性連結，該無線網路系統60包含有一無線區域網路(WLAN)601及一藍芽系統(BT)602。該無線區域網路(Wireless LAN，WLAN）601是不使用任何導線或傳輸電纜連線的區域網路，而使用無線電波作為資料傳送的媒介，傳送距離一般只有幾十米。無線區域網路的主幹網路通常使用有線電纜，無線區域網路用戶通過一個或多個無線接取器(WIFI)接入無線區域網路。該藍牙系統(Bluetooth）602是一種無線技術標準，用來讓固定與行動裝置，在短距離間交換資料，以形成個人區域網路（PAN）。其使用短波特高頻（UHF）無線電波。在本圖式中，該無線網路系統60支援2.4GHZ-5.8GHZ頻段的無線局域網應用。
該電源供應單元70，係與該電子控制單元10電性連結，以提供電子控制單元10及各系統運作所需之電力。
藉由，人機界面(圖中未示)操作下，使該電子控制單元10控制該全球導航衛星系統20、該專用短程通信技術系統30、該衛星數位音訊無線電業務系統40、該長期演進技術系統50及該無線網路系統60各自執行，並該些系統將所接收的信號傳至該電子控制單元10做信號處理，以達到通信與導航的控制。
請參閱圖2，係本發明之行車電腦裝置的天線與電路板電性連結示意圖，同時搭配圖1做說明。如圖所示：本發明之行車電腦裝置，在結構方面包含：一電路板1、多數個長期演進技術天線(LTE)2、一專用短程通信技術天線(DSRC)3、一衛星數位音訊無線電業務天線(SDARS)4、一全球導航衛星天線(GNSS)及二無線網路天線6。
該電路板1，係將該電子控制單元10、該全球導航衛星系統20、該專用短程通信技術系統30、該衛星數位音訊無線電業務系統40、該長期演進技術系統50及該無線網路系統60的線路製作(Layout)該電路板1上。
該些LTE天線2，係以金屬片沖製及彎折而成，該些LTE天線2電性連結於該電路板1上，且位於該電路板1的四角處，並圍成多邊邊形區域，該些LTE天線2與該長期演進技術系統50電性連結。在本圖式中，該些LTE天線2數量為4支，可以當作多輸入及多輸出使用，以提升傳輸速度。
該DSRC天線3，係電性連結於該電路板1上，且位於該些LTE天線2所圍成的多邊形區域中，也與其一的該LTE天線2相鄰。該DSRC天線3與該專用短程通信技術系統30電性連結，負責在車路以及車輛與車輛之間建立信息的雙向傳輸，支持公共安全和私有操作。在本圖式中，該DSRC天線3為釘子形的天線。
該SDARS天線4，係電性連結於該電路板1上，且位於該些LTE天線2所圍成的多邊形區域中，也與其一的該LTE天線2相鄰。該SDARS天線4與該衛星數位音訊無線電業務系統40電性連結，在收訊過弱或不良的地區可以用地面無線電中繼站進行再發波來補強、改善，收訊過弱或不良的問題。在本圖式中，該SDARS天線4為陶瓷平板天線。
該GNSS天線5，係電性連結於該電路板1上，且位於該些LTE天線2所圍成的多邊形區域中，並與其一的該LTE天線2及該SDARS天線4相鄰。該GNSS天線5與該全球導航衛星系統20電性連結，以執行全球的、區域的和增強的導航及定位信號處理。在本圖式中，該GNSS天線5為陶瓷平板天線。
該二無線網路天線6，係電性連結於該電路板1上，且位於該些LTE天線2所圍成的多邊形區域的邊緣上，更界於二LTE天線2之間呈相對應配置。該二無線網路天線6與該無線網路系統60電性連結，以執行無線區域網路號(WIFI)及藍芽(BT)信號的傳輸。在本圖式中，該二無線網路天線6係以金屬片沖製及彎折而成。
在人機界面(圖中未示)操作下，使該電子控制單元10控制該全球導航衛星系統20、該專用短程通信技術系統30、該衛星數位音訊無線電業務系統40、該長期演進技術系統50及該無線網路系統60各自執行，並該些系統將所接收的信號傳至該電子控制單元10做信號處理，以達到通信與導航的控制。
請參閱圖3，係本發明之行車電腦裝置的使用狀態示意圖。如圖所示：在本發明之行車電腦裝置的該電路板1上電性連結安裝有該些LTE天線2、該DSRC天線3、該SDARS天線4、該GNSS天線5及該二無線網路天線6後，將該電路板1裝於該車輛80的車頂801上，同時在該車頂801上預留有一安裝空間802，該在安裝空間802安裝了行車電腦裝置的該電路板1後，在車輛80的車頂801外部表面上不會在見有如傳統鯊魚天線的凸出設計。在本圖式中，該安裝空間802的深度在15mm-20mm之間，該安裝空間為17mm。
惟以上所述僅為本發明之較佳實施例，非意欲侷限本發明的專利保護範圍，故舉凡運用本發明說明書或圖式內容所為的等效變化，均同理皆包含於本發明的權利保護範圍內，合予陳明。
10‧‧‧電子控制單元
20‧‧‧全球導航衛星系統
201‧‧‧主動式電路
202‧‧‧放大電路
30‧‧‧專用短程通信技術系統
40‧‧‧衛星數位音訊無線電業務系統
401‧‧‧主動式電路
402‧‧‧放大電路
50‧‧‧長期演進技術系統
60‧‧‧無線網路系統
70‧‧‧電源供應單元
80‧‧‧車輛
801‧‧‧車頂
802‧‧‧安裝空間
1‧‧‧電路板
2‧‧‧長期演進技術天線
3‧‧‧專用短程通信技術天線
4‧‧‧衛星數位音訊無線電業務天線
5‧‧‧全球導航衛星天線
6‧‧‧無線網路天線
圖1，係本發明之行車電腦裝置的電路方塊示意圖；
圖2，係本發明之行車電腦裝置的天線與電路板電性連結示意圖；
圖3，係本發明之行車電腦裝置的使用狀態示意圖。

Claims (13)

  1. 一種行車電腦裝置，以安裝於車頂的安裝空間，包含： 一電路板； 多個長期演進技術天線，係以電性連結於該電路板上，且位於該電路板的四角處，並圍成多邊邊形區域； 一專用短程通信技術天線，係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域中，並與其一的該長期演進技術天線相鄰； 一衛星數位音訊無線電業務天線，係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域中，並與其一的該長期演進技術天線相鄰； 一全球導航衛星天線，係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域中，並與其一的該長期演進技術天線及該衛星數位音訊無線電業務天線相鄰； 二無線網路天線，係電性連結於該電路板上，且位於該多邊形區域的邊緣上，且界於該二長期演進技術天線之間的呈相對應配置。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之行車電腦裝置，其中，該些長期演進技術天線及該二無線網路天線係以金屬片彎折而成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之行車電腦裝置，其中，該些長期演進技術天線數量為4支。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之行車電腦裝置，其中，該專用短程通信技術天線為釘子形的天線。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之行車電腦裝置，其中，該全球導航衛星天線及該衛星數位音訊無線電業務為陶瓷製成的平板天線。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之行車電腦裝置，其中，該電路板包含： 一電子控制單元； 一與該電子控制單元及該全球導航衛星天線電性連結的全球導航衛星系統； 一與該電子控制單元及該專用短程通信技術天線電性連結的專用短程通信技術系統； 一與該電子控制單元及該衛星數位音訊無線電業務天線電性連結的衛星數位音訊無線電業務系統； 一與該電子控制單元及該長期演進技術天線電性連結的該長期演進技術系統；及 一與該電子控制單元及該二無線網路天線電性連結的無線網路系統。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之行車電腦裝置，其中，該全球導航衛星系統更包含以一主動式電路及一放大電路的與該電子控制單元電性連結。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之行車電腦裝置，其中，該全球導航衛星系統包括全球定位系統、全球衛星導航系統、伽利略定位系統、北斗衛星導航系統、廣域增強系統、歐洲靜地導航重疊系統和多功能運輸衛星增強系統。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之行車電腦裝置，其中，該衛星數位音訊無線電業務系統更包含有一主動式電路及一放大電路的與該電子控制單元電性連結。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之行車電腦裝置，其中，該安裝空間的深度在15mm-20mm之間。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之行車電腦裝置，其中，該安裝空間的深度為17mm。
  12. 如申請專利範圍第6項所述之行車電腦裝置，其中，更包含有一電源供應單元，該電源供應單元與該電子控制單元電性連結。
  13. 如申請專利範圍第6項所述之行車電腦裝置，其中，該電子控制單元包含有： 一微處理器； 一記憶體，係與該微處理器電性連結； 一輸入/輸出介面，係與該微處理器電性連結； 一模數轉換器，係與該微處理器電性連結；及 一整形、驅動電路，係與該微處理器電性連結。
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