车用无线通信装置、车辆无线通信方法与流程

本发明涉及车载电子装置，特别涉及一种车用无线通信装置、车辆无线通信方法。

背景技术：

鲨鱼鳍天线是目前车辆上常采用的一种天线布置方式。在鲨鱼鳍天线中一般会集成一种或多种天线，例如遥控无钥匙进入(remotekeylessentry，rke)天线、全球导航卫星系统(globalnavigationsatellitesystem，gnss)天线、蜂窝移动通信天线等，以实现不同的通信功能。但目前的鲨鱼鳍天线仅集成了天线，处理模块还是设置于车内的其它位置，这就需要使用多条射频同轴电缆将多个天线分别连接到对应的处理模块。由于需要使用射频同轴电缆来连接天线和处理模块，这导致了成本较高，且会导致链路损耗。

由于鲨鱼鳍天线是设置于车顶上，若在事故中车辆发生翻滚，鲨鱼鳍天线容易被损坏，进而导致车辆无法进行无线通信。若鲨鱼鳍天线中集成了紧急呼叫天线，在这种情形下将会导致紧急呼叫无法实现。

技术实现要素：

本发明解决的问题是提供一种车用无线通信装置及车辆无线通信方法，其在外置天线损坏后仍可进行无线通信。

为了解决上述问题，本发明的一方面提供了一种车用无线通信装置，其包括：盒体；天线罩，固定于所述盒体上；外置天线，设置于所述天线罩内；内置天线；印刷电路板，设置于所述盒体内；设置于所述印刷电路板上的基带处理电路，与所述外置天线和所述内置天线分别连接，以通过所述外置天线或所述内置天线收发信号；以及设置于所述印刷电路板上的天线选择电路，用于在所述外置天线可用时使所述基带处理电路通过所述外置天线收发信号，在所述外置天线不可用时使所述基带处理电路通过所述内置天线收发信号。

本发明的另一方面提供了一种车辆无线通信方法，其包括：检测车辆的外置天线与基带处理电路之间的信号通路的通断；在所述外置天线和所述基带处理电路之间的信号通路是连通状态时，所述基带处理电路通过所述外置天线收发信号；以及在所述外置天线和所述基带处理电路之间的信号通路是断开状态时，所述基带处理电路通过内置天线收发信号。

与现有技术相比，上述方案具有以下优点：

本发明的车用无线通信装置集成了天线和基带处理电路，天线和基带处理电路之间无需用射频同轴电缆连接，降低了链路损耗，也降低了成本。另外，本发明的车用无线通信装置、车辆无线通信方法可以在外置天线不可用时，切换至内置天线进行通信，提高了通信的可靠性。特别在车用无线通信装置用于紧急呼叫时，保证了在车辆发生事故外置天线被损坏时仍可进行备用呼叫，提供了一种高可靠性的救援呼叫装置。

本发明的无线通信方法可以采用硬件来实现，具有可靠性高等优点。

附图说明

图1例示了根据本发明一个或多个实施例的车用无线通信装置的三维示意图；

图2例示了根据本发明一个或多个实施例的车用无线通信装置沿a-a的剖视图；

图3例示了根据本发明一个或多个实施例的车用无线通信装置的原理图；

图4例示了根据本发明一个或多个实施例的天线选择电路的原理图；

图5例示了根据本发明一个或多个实施例的车辆无线通信方法的流程示意图。

具体实施方式

在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。

图1例示了根据本发明一个或多个实施例的车用无线通信装置的三维示意图。图2例示了根据本发明一个或多个实施例的车用无线通信装置沿a-a的剖视图。图3例示了根据本发明一个或多个实施例的车用无线通信装置的原理图。结合参考图1-3所示，车用无线通信装置100包括盒体101、天线罩102、外置天线103、内置天线104、印刷电路板105、基带处理电路106和天线选择电路107。

盒体101用于容纳一种或多种电路，例如供电电路、基带处理电路、射频电路等中的一种或多种。这些电路可以设置于同一印刷电路板上，也可以分别设置于不同的印刷电路板上。在一个或多个实施例中，盒体101包括一个或多个导电区域，这些导电区域和印刷电路板105上的一个或多个导电区域可以构成内置天线104。在一个或多个实施例中，盒体101包括金属底座101a、非金属壳体101b和金属盖板101c。非金属壳体101b与金属底座101a连接，非金属壳体101b在与金属底座101a相对的一面具有一开口，金属盖板101c用于覆盖非金属壳体101b上的该开口。在车用无线通信装置100安装于车辆时，盒体101的大部分位于车顶钣金10的下方。具体到图1所示的实施例来说，除凸台101a1外，盒体101的其它部分均位于车顶钣金10的下方。

天线罩102固定于盒体101上，用于容纳外置天线103。在车用无线通信装置100安装于车辆时，天线罩102的至少部分位于车顶钣金10的上方。在一个或多个实施例中，天线罩102可以是鲨鱼鳍式的，从而形成类似于传统的鲨鱼鳍天线。在一个或多个实施例中，可以在天线罩102外设置一个鲨鱼鳍式外壳，从而形成类似于传统的鲨鱼鳍天线。

外置天线103设置于天线罩102内，用于收发无线电信号。需要说明的是，在本发明的上下文中所述的“外置天线”是指在车用无线通信装置100安装于车辆时辐射单元位于车顶钣金10上方的天线。外置天线103可以是任意形式的天线。在一个或多个实施例中，外置天线103为印刷电路板天线，印刷电路板天线穿过盒体101与印刷电路板105连接。在一个或多个实施例中，外置天线103为蜂窝移动通信天线，例如适用于2g(gsm、cdma)、3g(cdma2000、wcdma、td-scdma)、4g(lte-fdd、lte-tdd)、5g等标准的天线。在一个或多个实施例中，外置天线103包括主集天线103a和分集天线103b。主集天线103a用于接收和发送蜂窝移动通信信号。分集天线103b用于接收蜂窝移动通信信号，与主集天线103a共同实现分集接收。在一个或多个实施例中，外置天线103可以被用于进行紧急呼叫。

内置天线104用于收发无线电信号。需要说明的是，在本发明的上下文中所述的“内置天线”是指在车用无线通信装置100安装于车辆时辐射单元位于车顶钣金10下方的天线。在一个或多个实施例中，内置天线104为蜂窝移动通信天线，例如适用于2g(gsm、cdma)、3g(cdma2000、wcdma、td-scdma)、4g(lte-fdd、lte-tdd)、5g等标准的天线。内置天线104可以是任意形式的天线。在一个或多个实施例中，内置天线104可以为由盒体101的一个或多个导电区域和印刷电路板105上的一个或多个导电区域构成的平面倒f天线。在一个或多个实施例中，内置天线104可以是设置于盒体101内的印刷电路板天线、陶瓷天线或钢片天线等。在一个或多个实施例中，内置天线104可以不设置于盒体101内，或盒体101上，而是单独地设置于车辆座舱内的某处。在一个或多个实施例中，内置天线104可以被用于进行备用呼叫。

印刷电路板105设置于盒体101内，用于布置一种或多种电路，例如供电电路、基带处理电路、射频电路等中的一种或多种。在一个或多个实施例中，印刷电路板105上还可以具有一个或多个导电区域，用于与盒体101上的一个或多个导电区域构成平面倒f天线。

基带处理电路106设置于印刷电路板105上，并与外置天线103和内置天线104分别连接，以通过外置天线103或内置天线104收发信号。由于车用无线通信装置100的基带处理电路106是设置于盒体101内，基带处理电路106与外置天线103和内置天线104的距离较小，基带处理电路106可以与外置天线103和内置天线104直接连接，无需采用射频同轴电缆来连接，这降低了链路损耗，也降低了成本。

天线选择电路107设置于印刷电路板105上，用于在外置天线103可用时使基带处理电路106通过外置天线103收发信号，在外置天线103不可用时使基带处理电路106通过内置天线104收发信号。如此，外置天线103被损坏时，车用无线通信装置100仍可以通过内置天线104进行收发信号。特别地，在车用无线通信装置100用于紧急呼叫时，保证了在车辆发生事故外置天线103被损坏时仍可进行备用呼叫，提供了高可靠性的救援呼叫装置。

在外置天线103包括主集天线103a和分集天线103b的实施例中，天线选择电路107可以通过检测主集天线103a和基带处理电路106之间的信号通路的通断来判断外置天线103是否可用。

图4例示了根据本发明一个或多个实施例的天线选择电路的原理图。参考图4所示，天线选择电路107包括检测电路107a和开关电路107b。检测电路107a用于检测外置天线103和基带处理电路106之间的信号通路的通断。也就是说，在开关电路107b导通外置天线103与基带处理电路106之间的信号通路时，检测该信号通路的通断。开关电路107b用于在检测电路107a检测到外置天线103和基带处理电路106之间的信号通路断开时，导通内置天线104和基带处理电路106之间的信号通路，以使基带处理电路106通过内置天线104收发信号。

在一个或多个实施例中，检测电路107a可以主要由电阻r1、电阻r2和直流电源vdd构成。电阻r1和电阻r2串接于外置天线103和开关电路107b之间，直流电源vdd在串接的电阻r1和电阻r2的两端提供直流电压。在电阻r1的一端连接正极，电阻r2的一端连接负极时，当外置天线103和基带处理电路106之间的信号通路是连通的时，电阻r1和电阻r2之间存在一电压，当外置天线103和基带处理电路106之间的信号通路是断开时，电阻r1和电阻r2之间的电压为零。因此，当电阻r1和电阻r2之间存在一电压时，可以确定外置天线103和基带处理电路106之间的信号通路是可用的，当电阻r1和电阻r2之间的电压为零时，可以确定外置天线103和基带处理电路106之间的信号通路是不可用的。

在一个或多个实施例中，开关电路107b可以由电阻r1和电阻r2之间的电压来驱动。在一个或多个实施例中，开关电路107b常闭于基带处理电路106和内置天线104的通路，在电阻r1和电阻r2之间的电压的驱动下切换至闭合基带处理电路106和外置天线103的信号通路。如此，天线选择电路107是直接由硬件实现的，无需软件的参与，即可实现外置天线103和内置天线104的切换，保证了天线切换的可靠性。

在一个或多个实施例中，天线选择电路107还可以包括控制器(图中未示出)，由控制器检测电阻r1和电阻r2之间的电压，以判断外置天线是否可用，并基于判断结果来控制开关电路107b是导通基带处理电路106和外置天线103的通路，还是导通基带处理电路106和内置天线104的通路。

图5例示了根据本发明一个或多个实施例的车辆无线通信方法的流程示意图。参考图5所示，车辆无线通信方法200包括：

步骤210：检测车辆的外置天线与基带处理电路之间的信号通路的通断；

步骤220：在外置天线和基带处理电路之间的信号通路是连通状态时，基带处理电路通过外置天线收发信号；

步骤230：在外置天线和基带处理电路之间的信号通路是断开状态时，基带处理电路通过内置天线收发信号。

在一个或多个实施例中，可以通过检测串接于外置天线和基带处理电路之间的两个电阻(r1、r2)间的电压来确定外置天线和基带处理电路之间的信号通路的通断。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。