车载通信装置和车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆技术领域，尤其是涉及一种车载通信装置和车辆。


背景技术：

2.相关技术中，nfc芯片与soc(system on chip，系统级芯片)之间通过fpc(flexible circuit board，柔性电路板)线束或者连接器进行短距离的通信，造成上述方式仅适用于主机与多媒体屏一体的多媒体系统方案中。而随着智能座舱方面的技术不断升级和发展，目前载多媒体装置中将多媒体屏与主机实现分离设置，即不再是主机与多媒体屏一体的方案，而是一个主机可以对应多个多媒体屏的模式，以及主机可以安装于座舱内部的任意位置处，由此而导致nfc芯片与soc之间的通信距离变长，nfc与主机的soc无法通过fpc线束或者连接器实现长距离的通信。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种车载通信装置，采用该装置可以实现主机与nfc通讯器的长距离通信。
4.本实用新型的目的之二在于提出一种车辆。
5.为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例提出了一种车载通信装置，包括：无线通信模块，所述无线通信模块包括nfc通讯器，所述nfc通讯器用于发射或接收无线通信信号；主机，所述主机通过连接线与所述无线通信模块连接；其中，所述连接线的长度大于2米。
6.根据本实用新型的车载通信装置，通过连接线连接主机和无线通信模块，以传输nfc通讯器发射或接收的无线通信信号，且设置连接线的长度大于2米，由此借助连接线实现了主机与nfc通讯器之间的长距离通信，使得主机与nfc通讯器之间不再局限于一体机的设计，使得主机和无线通信模块之间也能够适用于通信距离变长的情况。
7.在一些实施例中，所述主机包括第一通讯器和控制器，所述第一通讯器与所述控制器连接；所述无线通信模块还包括第二通讯器，所述第二通讯器与所述nfc通讯器连接，以及，所述第二通讯器通过所述连接线与所述第一通讯器连接；其中，所述控制器，用于与所述nfc通讯器进行串行数据的交互。
8.在一些实施例中，所述第一通讯器与所述第二通讯器之间按照fpd-linkiii协议或gmsl协议传输数据。
9.在一些实施例中，所述连接线的长度大于5米。
10.在一些实施例中，所述主机还包括：蓝牙模块，所述蓝牙模块与所述控制器连接，所述nfc通讯器还用于感测到蓝牙连接信号，所述控制器还用于响应于所述蓝牙连接信号，启动所述蓝牙模块；和/或，wifi模块，所述wifi模块与所述控制器连接，所述nfc通讯器还用于感测到wifi连接信号，所述控制器还用于响应于所述wifi连接信号，启动所述wifi模
块。
11.在一些实施例中，所述控制器，包括：nfc支付单元，所述nfc支付单元与所述第一通讯器连接，用于接收nfc支付指令；和/或，nfc登录账号单元，所述nfc登录账号单元与所述第一通讯器连接，用于接收nfc登录账号指令；所述nfc通讯器还用于响应于所述nfc支付指令，接收付款账号信息，和/或，所述nfc通讯器还用于响应于所述nfc登录账号指令，接收账号配置信息。
12.在一些实施例中，所述无线通信模块为多媒体屏，所述主机为多媒体主机。
13.本实用新型第二方面实施例提出了一种车辆，包括上述实施例中所述的车载通信装置。
14.根据本实用新型的车辆，基于上述实施例中的车载通信装置，可以实现主机与nfc通讯器的长距离通信。
15.在一些实施例中，所述车载通信装置的主机设置于所述车辆的车身前部或车身后部，所述车载通信装置的无线通信模块设置于所述车辆内。
16.在一些实施例中，所述车载通信装置的无线通信模块为多个，所述无线通信模块设置于所述车辆内的仪表台处，和/或，所述无线通信模块设置于所述车辆内驾驶座的背侧，和/或，所述无线通信模块设置于所述车辆的车顶处。
17.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
18.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
19.图1是根据本实用新型一个实施例的车载通信装置的结构框图；
20.图2是根据本实用新型一个实施例的车载通信装置长距离传输的电路框图；
21.图3是根据本实用新型另一个实施例的车载通信装置的结构框图；
22.图4是根据本实用新型一个实施例的车载通信装置长距离传输应用的示意图；
23.图5是根据本实用新型一个实施例的主机的结构框图；
24.图6是根据本实用新型一个实施例的控制器的结构框图；
25.图7是根据本实用新型一个实施例的车辆的结构框图。
26.附图标记：
27.车辆1000；车载通信装置900；
28.无线通信模块1；nfc通讯器11；主机2；连接线3；第一通讯器21；控制器22；第二通讯器12；蓝牙模块23；wifi模块24；nfc支付单元221；nfc登录账号单元222。
具体实施方式
29.下面详细描述本实用新型的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本实用新型的实施例。
30.为了解决上述问题，本实用新型第一方面实施例提出了一种车载通信装置900，图1所示，该车载通信装置900包括无线通信模块1和主机2。
31.其中，无线通信模块1包括nfc通讯器11，nfc通讯器11用于发射或接收无线通信信号；主机2通过连接线3与无线通信模块1连接；其中，连接线3的长度大于2米。由此实现主机2和nfc通讯器11之间的通信。
32.对于原有的车载通信装置900，nfc芯片与主机的soc通过i2c或者spi(serial peripheral interface，串行外围接口)使用fpc线束进行短距离通信，因此其仅支持主机与多媒体屏一体的多媒体系统方案，而对于多媒体屏与主机分离设置的多媒体系统，nfc芯片与soc之间无法通过fpc线束或者连接器实现长距离的通信。为了解决此问题，本技术中通过连接线3连接主机2和无线通信模块1，且连接线3的长度大于2米，也就是说，通过连接线3传输nfc通讯器发射或接收的无线通信信号，且主机2和无线通信模块1之间的距离可以大于2米，由此借助连接线3实现了主机2与nfc通讯器11之间的长距离通信，使得主机2与nfc通讯器11之间能够摆脱一体机的限制，使得主机2和无线通信模块1之间也能够适用于通信距离变长的情况。
33.具体地，主机2与无线通信模块1之间的连接不再通过i2c或者spi使用fpc线束连接以进行短距离通信，而是在主机2与无线通信模块1之间通过连接线3连接，且连接线3的长度大于2米，即主机2和无线通信模块1之间的距离可以大于2米，基于此，当nfc通讯器11接收到外部提供的无线通信信号后，通过连接线3向主机2发射该无线通信信号，或者，也可以由主机2通过连接线3发送无线通信信号至nfc通讯器11，由此实现主机2和nfc通讯器11之间的长距离通信，使得主机2与nfc通讯器11之间不再局限于一体机的设计，以及由于主机2和无线通信模块1之间的距离可以大于2米，从而也就使得无论主机2或无线通信模块1安装于车辆座舱内部的任意位置处，均可实现主机2和无线通信模块1之间的长距离通信，以及主机2与无线通信模块1之间通过连接线3即可实现数据交互，而无需再额外增加通信线束，结构设计简单，易于实现。
34.其中，如图2所示，nfc通讯器11包括nfc芯片和nfc环形天线。
35.此外，连接线3可以为双绞线或者其他支持长距离传输的通信线束，以及基于主机2和无线通信模块1之间可长距离通信，使得无线通信模块1或主机2可安装于车辆座舱内部的任意位置处，如中控台或后排座等，安装方式更加灵活。本技术的车载通信装置900基于soc开发的andriod(安卓)多媒体系统的硬件平台，该硬件平台包含旋转液晶屏、信息媒体域控制器、全景摄像头、行车记录仪、dms(driver monitorstatus，防疲劳预警系统)摄像头、音频系统、usb(universal serial bus，通用串行总线)总成等。
36.根据本实用新型的车载通信装置900，通过连接线3连接主机2和无线通信模块1，以传输nfc通讯器11发射或接收的无线通信信号，且设置连接线3的长度大于2米，由此借助连接线3实现了主机2与nfc通讯器11之间的长距离通信，使得主机2与nfc通讯器11之间不再局限于一体机的设计，使得主机2和无线通信模块1之间也能够适用于通信距离变长的情况。在一些实施例中，如图3所示，主机2包括第一通讯器21和控制器22，无线通信模块1还包括第二通讯器12。其中，第一通讯器21与控制器22连接；第二通讯器12与nfc通讯器11连接，以及，第二通讯器12通过连接线3与第一通讯器21连接；其中，控制器22，用于与nfc通讯器11进行串行数据的交互。
37.具体地，参考图1或3所示，本技术中在主机2中增加第一通讯器21，以及在无线通信模块1中增加第二通讯器12，由第一通讯器21与第二通讯器12通过连接线3连接，连接线3
可以为双绞线，控制器22不再与nfc通讯器11直接连接以进行通信，而是通过第一通讯器21与第二通讯器12间接连接，以串行传输数据，而该串行传输适用于长距离传输。具体地，主机2的控制器22通过i2c总线将数据传输至第一通讯器21，第一通讯器21对数据进行处理后传输至第二通讯器12，第二通讯器12将接收到的双绞线上传输的数据进行处理后还原为i2c信号，并将i2c信号传输至nfc通讯器11，以及当nfc通讯器11接收到外部如移动终端的数据时，将数据传输至第二通讯器12，第二通讯器12对数据进行处理，并将处理后的数据传输至第一通讯器21，第一通讯器21对接收的数据进行处理以还原为i2c信号并传输至控制器22，控制器22对串行数据进行处理，由此实现控制器22和nfc通讯器11之间数据的串行传输，使得主机2与nfc通讯信器11之间不再受限于一体机的设计，无论主机2或无线通信模块1安装于车辆座舱内部的何位置处，均可实现控制器22和nfc通讯器11之间的双向长距离通信，以及主机2与无线通信模块1之间也无需再额外增加通信线束，结构设计简单，易于实现。
38.在一些实施例中，第一通讯器21与第二通讯器12可以为串行/解码器，例参考图2所示，第一通讯器21采用ds90ub941串行芯片，第二通讯器12采用ds9ub948解串芯片，具体地，当第一通讯器21对数据进行编码时，第二通讯器12对第一通讯器21传输的数据进行解码；当第二通讯器12对数据进行编码时，第一通讯器21对第二通讯器12传输的数据进行解码，由此实现主机2与无线通信模块1之间的信号透传。
39.在实施例中，如图2所示，无线通信模块1还包括电源芯片，电源芯片与第二通讯器12连接，用于为第二通讯器12供电。
40.在一些实施例中，第一通讯器21与第二通讯器12之间按照fpd-linkiii协议或gmsl协议传输数据。fpd-linkiii协议为一种将并行信号转换为串行信号的协议，串行信号可以长距离通信，以及gmsl协议是一种高速串行接口，适用于视频、音频和控制信号的传输，其传输距离可达15m或更长，因此采用fpd-linkiii协议或gmsl协议可以实现控制器22和nfc通讯器11之间的长距离通信，即使在无线通信模块1与主机2相距10m时仍能实现nfc通信。
41.具体地，参考图2所示，以第一通讯器21与第二通讯器12为串行/解码器为例，当第一通讯器21按照fpd-linkiii协议对nfc通讯器11发送的数据进行编码，并将编码后的数据传输至第二通讯器12，第二通讯器12通过fpd-linkiii协议对接收的数据进行解码，以将该数据还原为i2c信号；以及当第二通讯器12按照fpd-linkiii对控制器22发送数据进行编码，并将编码后的数据传输至第一通讯器21，第一通讯器21按照fpd-linkiii协议对接收的数据进行解码，以将该数据还原为i2c信号，由此利用fpd-linkiii协议完成串解码，透传控制器22与nfc通讯器11之间的通信信号，使得主机2和nfc通讯器11之间能够长距离传输。
42.其中，如图2和图4所示，第一通讯器21可以采用视频类的ds90ub941串行芯片，ds90ub941串行芯片包括多个dout数据输出端口；第二通讯器12可以采用ds9ub948解串芯片，ds9ub948解串芯片包括多个rin数据接收端口，由此，第一通讯器21和第二通讯器12之间通过端口对应连接，以串行传输数据，实现控制器22和nfc通讯器11之间的通信。
43.示例性的，车载通信装置900上电，为控制器22、ds90ub941串行芯片、ds90ub948解串芯片、nfc芯片和电源芯片等各模块供电，主机2的控制器22通过i2c总线初始化ds90ub941串行芯片和ds90ub948解串芯片的寄存器，以将其设置成fpd linkiii协议格式，
以及将nfc芯片的i2c地址写到ds90ub941串行芯片中，并且透传i2c信号，实现对i2c信号的编码，ds90ub941串行芯片将编码的i2c信号传输到无线通信模块1的ds90ub948解串芯片；ds90ub948解串芯片接收到通过双绞线上传输过来的编码的i2c信号后，按照fpd linkiii协议对其进行解码，以将数据还原为i2c信号，ds90ub948解串芯片通过i2c总线将i2c信号传输至nfc芯片，由此实现控制器22与nfc通讯器11的通信。其中，控制器22可利用i2c总线对nfc芯片内的各种寄存器进行配置，如对io配置寄存器、操作控制寄存器、tx驱动器寄存器、模式定义寄存器、接收器等进行配置。
44.在一些实施例中，连接线3的长度大于5米，例如连接线3的长度可以为5米、6米或10米，也就是说可以将主机2和无线通信模块1之间的距离可以大于5米，由此可使得主机2与nfc通讯器11之间不再局限于一体机的设计，使得主机2和无线通信模块1之间也能够适用于更多通信距离变长的情况，提高车载通信装置900的适用性。
45.在一些实施例中，由于nfc与多媒体主机的soc之间无法通过fpc线束或者连接器实现长距离的通信，因此造成车载通信装置无法实现快速连接手机的蓝牙及wifi，对此，基于本技术的车载通信装置900中主机2和nfc通讯器11之间能够进行长距离传输，因此也就便于用户在连接移动终端的蓝牙及wifi时，也能够通过nfc技术实现快速自动连接。具体地，如图5所示，主机2还包括蓝牙模块23和/或wifi模块24。其中，蓝牙模块23与控制器22连接，nfc通讯器11还用于感测到蓝牙连接信号，控制器22还用于响应于蓝牙连接信号，启动蓝牙模块23；wifi模块24与控制器22连接，nfc通讯器11还用于感测到wifi连接信号，控制器22还用于响应于wifi连接信号，启动wifi模块24。
46.在实施例中，主机2存储有nfc标签信息，nfc标签信息可以包括蓝牙配对信息。其中，蓝牙配对信息可以为蓝牙模块23的mac(media access control)地址、uuid(universally unique identifier，通用唯一识别码)信息、连接密码和设备名称等。
47.在实施例中，移动终端和车辆进行蓝牙连接通过以下内容实现，当移动终端触碰或靠近无线通信模块1的nfc环形天线的线圈感应处，以激活nfc通讯器11，nfc通讯器11感测到蓝牙连接信号，将蓝牙连接信号依次通过第二通讯器12和第一通讯器21传输到控制器22，控制器22响应于蓝牙连接信号控制蓝牙模块23启动，即控制器22控制蓝牙模块23进入可连接模式，并将蓝牙配对信息依次通过第一通讯器21和第二通讯器12传输至无线通信模块1的nfc通讯器11，由此移动终端通过靠近nfc通讯器11即可读取并保存携带蓝牙配对信息的nfc标签信息，并开启移动终端内的蓝牙，以对主机2上的蓝牙模块23的mac地址发起oob(out of band)配对，以建立移动终端与车辆间的蓝牙连接。当移动终端与蓝牙模块23配对成功后，根据获取到的uuid信息发起hfp(hands-free profile，免提模型)协议或者a2dp(advanced audio distribution profile，蓝牙音频传输模型)协议连接，由此，用户只需将移动终端的nfc感应区域靠近无线通信模块1上的nfc感应区域，即可实现移动终端和车辆的蓝牙模块23的快速自动连接，且无需搜寻设备并手动输入蓝牙密码。
48.其中，移动终端可以为手机、电脑和智能手环等，对此不作限制。
49.和/或，nfc标签信息可以包括wifi配置信息，wifi配置信息可以为主机2或移动终端的iccid(integrate circuit card identity，集成电路卡识别码)、wifi mac地址、wifi名称和密码等信息。
50.在实施例中，车辆1000连接移动终端的wifi热点通过以下内容实现，控制器22发
送wifi模块24的wifi连接请求至nfc通讯器11，并提醒用户将移动终端触碰或靠近无线通信模块1的nfc环形天线的线圈感应处，nfc通讯器11感测到wifi连接信号，将wifi连接信号通过第二通讯器12和第一通讯器21传输到控制器22，响应于wifi连接信号，控制器22控制wifi模块248启动，即控制器22将wifi模块24设置为可连接模式，移动终端通过靠近nfc通讯器11即可感应到主机2发送的wifi连接请求，将移动终端自身的wifi配置信息传送控制器22，控制器22读取并保存移动终端对应的wifi配置信息，并调用wifi模块24对移动终端发起连接，以使得移动终端自动与wifi模块24建立连接。当主机2的wifi模块24与移动终端的wifi热点的连接完成后，主机2自动登录到移动终端的wifi网络，由此利用nfc技术实现车辆1000快速连接移动终端的wifi热点，且无需在车辆1000屏幕上输入wifi密码，以确保用户的行车安全。
51.在实施例中，移动终端快速连接车辆1000的wifi热点通过以下内容实现，用户将移动终端触碰或靠近无线通信模块1的nfc环形天线的线圈感应处，nfc通讯器11感测到wifi连接信号，并将wifi连接信号通过第二通讯器12和第一通讯器21传输到控制器22，响应于wifi连接信号，控制器22控制wifi模块24启动，即控制器22将wifi模块24设置为可连接模式，并将wifi配置信息通过第一通讯器21和第二通讯器12传输至无线通信模块1的nfc通讯器11，移动终端即可通过nfc通讯器11读取并保存wifi配置信息，移动终端开启自身的wifi单元并对主机2的mac地址发起连接，以使得移动终端自动与wifi模块24建立连接。当移动终端与主机2的wifi模块24连接完成后，移动终端自动登录到主机2的wifi网络。由此，用户只需将移动终端的nfc感应区域靠近无线通信模块1的nfc感应区域，即可实现移动终端快速连接车辆1000的wifi热点，且无需在移动终端中输入wifi密码，以确保用户的行车安全。
52.在一些实施例中，如图6所示，控制器22包括：nfc支付单元221，nfc支付单元221与第一通讯器21连接，用于接收nfc支付指令；和/或，nfc登录账号单元222，nfc登录账号单元222与第一通讯器21连接，用于接收nfc登录账号指令；nfc通讯器11还用于响应于nfc支付指令，接收付款账号信息，和/或，nfc通讯器11还用于响应于nfc登录账号指令，接收账号配置信息。
53.其中，付款账号信息可以理解为移动终端中相关的支付应用软件的注册信息，付款账号信息可以包括账号名、账号密码、昵称、邮箱地址、手机号码、密码保护方式等信息。
54.在实施例中，以无线通信模块1为多媒体屏，主机2为多媒体主机为例，具体地，可在多媒体屏上的app(application，应用程序)支付界面可选择nfc支付方式，即当用户通过点击多媒体屏中的nfc支付方式生成nfc支付指令后，nfc支付单元221接收nfc支付指令，并将nfc支付指令通过第一通讯器21和第二通讯器12传输到nfc通讯器11，并提示用户将移动终端触碰或靠近多媒体屏的nfc环形天线的线圈感应处，通过移动终端的nfc功能与多媒体屏的nfc通讯器11建立通信连接，将移动终端中用户预先设置的付款账号信息发送至nfc通讯器11，nfc通讯器11接收付款账号信息，并将其发送至nfc支付单元221，nfc支付单元221通过与服务器端连接来对该付款账号信息进行扣款，由此，用户只需将移动终端靠近多媒体屏上的nfc感应区域，即可在多媒体屏上实现nfc小额快速支付，且无需打开移动终端进行扫码登录支付账号以及输入账号密码等操作，以确保用户的行车安全。
55.其中，当多媒体屏从服务器端中获得扣款成功的通知消息后，自动记录付款账号
对应的付款时间和显示扣款成功，并在多媒体屏上提示退出支付界面；当对该付款账号扣款失败时，在多媒体屏上显示扣款失败的通知信息，并提示继续对该付款账户进行扣款或者提示退出nfc支付。
56.在实施例中，以多媒体屏和多媒体主机为例，在多媒体屏上登录app时，使用nfc技术实现与移动终端上对应的app同一账号的快速登录，具体地，用户可在多媒体屏上选择app对应的登录方式，其中，登录方式可以选择nfc登录、app的登陆二维码或者app的账号密码，用户点击选择nfc登录生成nfc登录账号指令，nfc登录账号单元222接收nfc登录账号指令，并将nfc登录账号指令通过第一通讯器21和第二通讯器12传输到nfc通讯器11，并提示用户将移动终端靠近或触碰多媒体屏的nfc环形天线的线圈感应处，使得移动终端通过其nfc功能与nfc通讯器11建立通信连接，移动终端上对应弹出是否同意登录的选项，当用户在移动终端上同意登录app后，移动终端将发送账号配置信息，nfc通讯器11响应于nfc登录账号指令，接收移动终端发送的账号配置信息，并将其发送给nfc登录账号单元222，nfc登录账号单元222根据该账号配置信息控制多媒体屏上的app自动填入信息并登录，且在登录成功后发送登录成功消息给移动终端，以提示用户的app账号在多媒体屏上的app同步登录，由此，用户只需将移动终端靠近多媒体屏上的nfc感应区域，即可实现在多媒体屏上的app中快速登录移动终端app的用户账号，以确保用户的行车安全。
57.本实用新型第二方面实施例提出了一种车辆1000，如图7所示，包括上述实施例中的车载通信装置900。
58.根据本实用新型的车辆1000，基于上述实施例中的车载通信装置900，可以实现主机与nfc通讯器的长距离通信。
59.在一些实施例中，车载通信装置900的主机2可设置于车辆1000的车身前部或车身后部，例如，可以设置在车身前部的仪表台或副驾驶的座椅下方或中央通道，或者可以设置在车身后部的后排的扶手箱或后备箱等，当然也可以设置于车辆1000其他的空当位置处，对此不作限制，此外，车载通信装置900的无线通信模块1设置于车辆1000内，如设置在驾驶座或仪表台。
60.在一些实施例中，车载通信装置900的无线通信模块1为多个，且多个无线通信模块1均可与主机2建立通信连接，无线通信模块1设置于车辆1000内的仪表台处，和/或，无线通信模块1设置于车辆1000内驾驶座的背侧，如主驾驶座的背侧或副驾驶座的背侧，和/或，无线通信模块1设置于车辆1000的车顶处，也就是说，对于多个无线通信模块1在车辆内的设置位置，可以根据实际情况来集中设置在车辆内的某一位置或者分散布置在车辆内的不同位置处，对此不作限制。
61.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
62.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。