专利名称：一种车载单元的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能交通系统，尤其地，涉及一种车载单元。
背景技术：
在现有的智能交通系统领域中，组合式ETC (Electronic Toll Collection)车道系统中的具有电子标签(On Board Unit，简称0BU)功能的产品一般采用电子标签配合双界面CPU卡的方式。双界面CPU卡属于IC卡的一种，是一种同时支持接触式与非接触式两种通讯方式的CPU卡，用于存储账户、余额等信息。非接触式通讯方式因其具有传输速度快、交易时间短(一般不超过100ms)等特点在OBU中被广泛采用。OBU是一个与IC卡接口的车载单元， 允许IC卡与车道内天线或识读器进行通信。现有的这类OBU和IC卡是两个独立的装置， OBU本体有支持非接触式读卡的硬件电路，使用时将IC卡从OBU插口插入，实现读写交易。 目前这类OBU的读卡接口部分组成如图1所示1.主板110 主要用来承载读卡和数据处理、传输单元等器件(未示出)。2.引导板120:又称背板，与主板材质、厚度相同(无覆铜)，是卡片插口的一部分，方便卡片插入，防止卡片插入OBU变形。3.读卡线圈130 用于产生磁通量，给IC卡提供电源并在IC卡和OBU之间传送信肩、ο读卡线圈130和处理单元(MCU)、各种功能IC等其他器件(图未示)同布到主板 110上，引导板120通过焊点(无电气连接特性)焊接到主板110背面。由于要保证读卡性能的稳定，读卡线圈130要占用一定主板空间，且要尽量远离地层。这样会使布线紧凑， 各部分之间易产生电磁干扰、影响数据传输，导致读卡效果受影响。同时引导板120作用单
一，浪费资源。
实用新型内容本实用新型提供了一种车载单元，能够释放主板布线空间，降低主板各部分件的电磁干扰，提高读卡效果。为解决上述技术问题，本实用新型采用了如下技术方案一种车载单元，包括主板、设置在主板上的引导板，还包括设置在所述引导板上的读卡线圈。优选地，所述的车载单元，所述读卡线圈贴近所述引导板的周缘布置。优选地，所述的车载单元，所述读卡线圈布置在所述引导板的顶层。优选地，所述的车载单元，所述读卡线圈为PCB环形天线。优选地，所述的车载单元，所述读卡线圈呈矩形，或者呈四角均被截去一个三角形的矩形。优选地，所述的车载单元，所述引导板呈矩形，在横向方向上，所述引导板的左侧
3边贴近所述主板的左侧边；所述引导板的右侧边贴近所述主板的右侧边。优选地，所述的车载单元，所述引导板中间镂空出两个孔。优选地，所述的车载单元，所述镂空出的孔呈矩形。优选地，所述的车载单元，所述引导板为材质、厚度与所述主板相同的板。优选地，所述的车载单元，所述车载单元为设置有双界面CPU卡接口的车载单元。本实用新型通过将读卡线圈与主板分离而结合到引导板上，在保留引导板防止卡片形变的基础上，又使引导板具有了读卡天线承载作用，相对于现有的车载单元，不必另行增加其他器件而使读卡线圈与主板分离，因而可以节约资源。并且，通过读卡线圈从主板分离，使得主板的布线空间得以释放，主板上的其他器件相对于现有车载单元具有更大的布线空间而有利于进行更加良好的布置，从而使得读卡效果得以提高，读卡更加稳定。
图1为现有的OBU读卡部分的结构图。图加为本实用新型实施例1的引导板(不含读卡线圈)的结构图。图2b为图加所示的引导板与主板结合后的整体结构图。图3a为本实用新型实施例2的引导板(含读卡线圈)的结构图。图北为图3a所示的引导板与主板结合后的整体结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型具体实施方式
做进一步的详细说明。实施例1如图加所示，本实施例的引导板220，其形状为矩形，在矩形板中，又镂空出两个矩形孔，引导板220的实体部分即图加示出的斜线部分。相对于图1示出的现有引导板 120，本实施例的引导板220，在面积上(包括实体部分面积和两个矩形孔占据的面积)，要稍大，从而利于在其上布置读卡线圈，此外，也设置焊点221以便实现读卡线圈与主板的电气特性连接。如图2b所示，图2b示出了图加所示的引导板220(由于引导板220已与读卡线圈230相结合，图2b未再与图加一样，以斜线来示出引导板220的实体部分，引导板220 的实体部分，可参照图加中以斜线示出的引导板220的实体部分)，结合读卡线圈230和主板210后的整体效果。可以看到，在本实施例中，读卡线圈230与主板210分离，而与引导板220相结合，读卡线圈230被布置到引导板220的顶层，引导板220设置在主板210上， 其底层与主板210顶层相接，读卡线圈230的首、末两端通过引导板220上的两个焊点221 与主板210上的其他器件，例如MCU等构成完整回路。由于读卡线圈230与主板210实现空间上的分离，这样主板210上的布线空间得以释放，主板210上各个器件的布线空间相对宽松，可以使主板210上的地层覆铜远离读卡线圈230以保证读卡线圈230的磁通量不被地层覆铜吸收。同时读卡线圈230与主板210之间空间上的分离，也能防止读卡线圈230 的磁通量被主板地层削弱，从而减小了主板地层对读卡性能的影响。此外，读卡线圈230与主板210空间分离的另一优点是可以保证主板210地线网络的完整性，确保主板210信号不受外部干扰。[0030]读卡线圈230，是PCB环形天线，是电小环天线(天线周长L与波长λ的的关系为 L< λ/4的环形天线)的一种，其最大几何尺寸一般不大于3. 5m。读卡线圈的形状可以是多种多样的，但常见的一般有两种圆环形天线和矩形天线。图2a、图2b的示例给出了矩形天线的示例。一般的说，OBU的读卡效果主要跟读卡线圈230产生的磁通量有关，读卡线圈230 产生的磁通量，主要影响因素是读卡线圈230的匝数和环绕面积。增加读卡线圈230的匝数可增大读卡线圈230的磁通量，延长读卡线圈230的有效工作距离，但读卡线圈的电感L 与读卡线圈230的匝数存在正比关系，增加匝数会使读卡线圈230的电感L增大，而天线的频率与LC有关，若L过大，电容C值很难匹配，所以匝数也不宜过多。读卡线圈230的环绕面积，也即读卡线圈230的几何尺寸，大致与读卡线圈230产生的磁通量呈正比。由于引导板220的面积相对于主板210要小，因此可供布置读卡线圈 230的面积相比于布置在主板210上要小，为保证读卡线圈230能够提供足够大的磁通量， 可以采用以下几种方式一是适当增加引导板的面积。例如，在本实施例中，引导板220的横向宽度仅是略小于主板210，而不像现有的引导板120的横向宽度远小于主板110，也即，本实施例的引导板220，相对于现有的引导板120，在横向宽度上进行了适度的扩展，使得在横向方向上，引导板220的左侧边贴近主板210的左侧边；引导板220的右侧边贴近主板210的右侧边。 类似地，在纵向宽度上也可以进行扩展。通过增加引导板220的面积，使得读卡线圈230具有较大的布置空间。二是使读卡线圈尽量贴近引导板的周缘。可以看到，读卡线圈230，是沿着引导板 220的周缘，且贴近引导板220的周缘布置，使得读卡线圈230环绕了较大的面积。读卡线圈230的具体环绕面积大小视非接触式卡片的特性决定。三是适当增加读卡线圈230的匝数。在本实施例中，引导板220，中间被镂空出两个矩形孔，这种做法，可以节省引导板 220的板材，同时也可以减少引导板220的板材对磁通量的影响。另外，本实施例所采取的镂空，并非是把引导板220全部镂空，而是在中间留下了一段矩形的实体部分，这就使得引导板220不仅能够对卡片的边缘部分进行支持，同样可以利用两个矩形孔中间保留的一段实体部分对卡片的中央部分进行支持，从而在节省引导板220板材的基础上，又可以很好的保留引导板220对卡片的支持功能。现有的引导板120，其面积一般较小，对卡片边缘的支持作用略差，尤其突出在横向方向上。本实施例的引导板220，其面积相对于现有的引导板120有所增加，能够更有效的对卡片边缘形成支撑，特别是在横向方向上的扩展，对插入的卡片的两侧能够形成更好的支撑作用，提高了引导板防止卡片形变的效果。实施例2参见图3a和图3b。如图3a所示，本实施例的引导板320，与实施例1相比，没有进行镂空，读卡线圈330，其形状呈四个角都被截去一个三角形的矩形，并可以通过焊点321 与主板上的其他器件形成回路。图北示出了引导板320和读卡线圈330，与主板310相结合的整体结构。实施例 2，与实施例1的工作原理并无不同。其与实施例1的差异主要体现在引导板和读卡线圈的形状上。通过实施例1和实施例2的说明，可以看到，引导板和读卡线圈的形状不固定，主要视主板上地线网络而定。一般的说，为了保证有更佳的读卡效果，应使读卡线圈面积足以产生读卡所需的磁通量，同时应使读卡线圈中间地线网络的覆铜面积尽可能的少，尽量减少覆铜对读卡线圈磁通量的影响。 本实用新型在保留引导板防止卡片形变的功能基础上，通过将主板上的读卡线圈从主板分离而结合到引导板上，使引导板具有了防止卡片形变和读卡天线的双重作用，节约了资源。另一方面，由于读卡线圈从主板分离，主板的布线空间得以释放，一定程度上减小了读卡线圈同其它部分之间的电磁干扰和地层网络覆铜对读卡线圈磁通量的影响，使读卡性能更为稳定。
权利要求1.一种车载单元，包括主板、设置在主板上的引导板，其特征在于，还包括设置在所述引导板上的读卡线圈。
2.如权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述读卡线圈贴近所述引导板的周缘布置。
3.如权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述读卡线圈布置在所述引导板的顶层。
4.如权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述读卡线圈为PCB环形天线。
5.如权利要求4所述的车载单元，其特征在于，所述读卡线圈呈矩形，或者呈四角均被截去一个三角形的矩形。
6.如权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述引导板呈矩形，在横向方向上，所述引导板的左侧边贴近所述主板的左侧边；所述引导板的右侧边贴近所述主板的右侧边。
7.如权利要求6所述的车载单元，其特征在于，所述引导板中间镂空出两个孔。
8.如权利要求7所述的车载单元，其特征在于，所述镂空出的孔呈矩形。
9.如权利要求1所述的车载单元，其特征在于，所述引导板为材质、厚度与所述主板相同的板。
10.如权利要求1-9任一所述的车载单元，其特征在于，所述车载单元为设置有双界面 CPU卡接口的车载单元。
专利摘要本实用新型公开了一种车载单元，包括主板、设置在主板上的引导板，还包括设置在所述引导板上的读卡线圈。本实用新型在保留引导板防止卡片形变的功能基础上，通过将主板上的读卡线圈从主板分离而结合到引导板上，使引导板具有了防止卡片形变和读卡天线的双重作用，节约了资源。另一方面，由于读卡线圈从主板分离，主板的布线空间得以释放，一定程度上减小了读卡线圈同其它部分之间的电磁干扰和地层网络覆铜对读卡线圈磁通量的影响，使读卡性能更为稳定。
文档编号G06K7/00GK202196418SQ20112025010
公开日2012年4月18日 申请日期2011年7月15日 优先权日2011年7月15日
发明者向涛, 孙占 申请人:深圳市金溢科技有限公司