CN112532272B - 车载单元天线控制系统及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种车载单元天线控制系统,包括:天线检测单元用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;射频开关单元用于控制不同类型天线通路的切换;控制单元用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源。本发明还公开了一种车载单元天线控制方法。本发明能实现所有车载单元天线之间相互备份,能根据车辆场景确保执行重要功能制式下通讯功能或广播消息正常使用,能增强OBU功能的可靠性和适应性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车领域,特别是涉及一种车载单元天线控制系统。本发明还涉及一种车载单元天线控制方法。
背景技术
车联网OBU(On board Unit车载单元),通常支持很多通讯制式如:2G/3G/4G蜂窝网通讯制式、Wi-Fi无线局域网制式和最新的V2X(Vehicle-to-Everything蜂窝车联) 车联网通讯制式,会使用很多天线包括内置天线是在OBU PCB(Printed Circuit Board 印制电路板)内部放置内置天线和外置天线(通常放置在车顶远离OBU车载终端)供比较重要通讯制式使用。
如图1所示,目前车载OBU(On board Unit车载单元)都采用2G/3G/4G外置天线,大部分OBU(On board Unit车载单元)为了增加车载终端可靠性和适应性采用2G/3G/4G 主天线内置天线作为备份天线。备份天线的功能是:外部天线在特殊场景(碰撞或倾覆) 下损坏,根据外置天线检测电路检测到外置天线不能使用时,切换到内置天线,通过内置2G/3G/4G天线拨打紧急电话通知救援。
现有技术至少存在以下技术问题待解决:
1.现有技术中,2G/3G/4G信号只能在专用的2G/3G/4G外置天线和2G/3G/4G内置备份天线切换,如果外置天线和内置备份天线均损坏,就无法使用紧急通讯功能。
2.目前V2X(Vehicle-to-Everything蜂窝车联)天线均采用外置天线,没有内置备份或切换到其他天线兼容使用。这样在外置天线损坏场景下,V2X (Vehicle-to-Everything蜂窝车联)广播信号不能发挥作用,导致有可能出现2次事故或连续碰撞发生。
3.在专用的V2X内外置天线都损坏的情况下,V2X没有备份天线可以使用,无法发挥蜂窝车联网功能。
4.现有技术外置天线的通信制式是固定的,外置天线之间无法切换使用,外置天线要比内置天线通讯质量要好很多,可以提升通讯质量。如部分外置天线损坏,现有技术无法使用其他制式外置天线提高通讯质量。
发明内容
在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念,该简化形式的概念均为本领域现有技术简化,这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征,更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本发明要解决的技术问题是提供一种用于OBU(On board Unit车载单元)天线,能实现所有OBU天线之间相互备份,能根据车辆场景确保执行重要功能制式下通讯功能或广播消息正常使用的车载单元天线控制系统。
本发明要解决的另一技术问题是提供一种用于OBU(On board Unit车载单元)天线,能实现所有OBU天线之间相互备份,能根据车辆场景确保执行重要功能制式下通讯功能或广播消息正常使用的车载单元天线控制方法。车辆场景包括但不现有正常静止、正常行驶、碰撞或倾覆等常见车辆静止/行驶工况,车辆场景能根据实际车辆环境通过指定/ 标定进行自定义。
为解决上述技术问题,本发明提供的车载单元天线控制系统,包括:
天线检测单元,其用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;
射频开关单元,其用于控制不同类型天线通路的切换;
控制单元,其用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,所述天线检测单元检测天线的电压信号、电流信号和/或脉冲信号判断其对应的天线是否正常工作。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,所述天线包括,2G/3G/4G外置主集天线和分集天线、2G/3G/4G内置主集天线、V2X天线外置主集天线和分集天线、第一WiFi2.4/5G内置天线一以及第二WiFi2.4/5G内置天线。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,所述射频开关单元包括:
单刀双掷射频开关,其接收臂连接射频开关组第一发射臂,其发射臂连接2G/3G/4G 外置主集天线或2G/3G/4G内置主集天线;
第一双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第三发射臂,其第二接收臂连接第二WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置主集天线或第二WiFi2.4/5G内置天线,其第二发射臂连接V2X天线外置主集天线或第二WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
第二双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第四发射臂,其第二接收臂连接第一WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置分集天线或第一WiFi2.4/5G内置天线,其第二发射臂连接V2X天线外置分集天线或第一WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
射频开关组,其第二发射臂连接2G/3G/4G外置分集天线,其第一接收臂连接 2G/3G/4G主集信号,其第二接收臂连接2G/3G/4G分集信号,其第三接收臂连接V2X主集信号,其第四接收臂连接V2X分集信号,其控制臂连接控制单元。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,所述控制规则包括:
根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景,筛选出正常工作的天线,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式,使优先级最高通行制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,所述控制规则还包括:
根据当前场景预存储通信信号优先级由高到低的顺序,将剩余正常工作天线根据信号质量由高到低依次分配。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,在正常工作的天线中,根据各个天线通路的插损获得路径损耗最小的天线通路作为最高信号质量的天线。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制系统,若正常工作的天线全部被占用,则优先保证主集信号的天线通路。
为解决上述技术问题,本发明提供一种车载单元天线控制方法,包括以下步骤:
S1,根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景;
S2,筛选出正常工作的天线;
S3,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式;
S4,使优先级最高通行制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线。
可选择的,进一步所述的车载单元天线控制方法,还包括以下步骤:
S5,根据当前场景预存储通信信号优先级由高到低的顺序,将剩余正常工作天线根据信号质量由高到低依次分配。
本发明通过三个功能单元来实现,参考图1所示,包括:天线检测单元、射频开关单元和控制单元(比如CPU)。天线检测单元在不同场景下,根据控制单元给出最优信号质量提供天线切换方案,射频开关单元执行天线切换,给出保证OBU功能正常工作,发挥作用带来更高的用户体验。以下将本发明各功能单元和现有技术进行一一比对,进一步说明本发明的有益效果。
一、本发明天线检测单元是与各天线一一对应设置的天线检测电路组成,每个天线检测单元负责对一个天线是否工作正常进行检测。
各天线正常工作场景下,天线检测电路会收集检测内置和外置天线工作状态,给出是否正常使用信息。控制单元会根据使用场景控制射频开关单元,切换各个制式信号到相应的内置天线或外置天线上正常工作。
在特殊场景下,如碰撞发生时出现部分内置或外置天线损坏,这时天线检测电路收集内置和外置天线是否正常工作信息,给出可以正常使用的内置和外置天线端口。控制单元会根据当前场景进行判断,通过车载传感器,比如重力或6轴加速度传感器,感应车辆当前状况是否有加速过载。如无加速过载等状况,判断车辆为正常行驶状况;如有超出部分加速过载说明车辆发生轻微碰撞;如出现过大加速过载说明出现较大碰撞和倾覆,给出不同制式下的优先级,根据反馈能用的天线数据,执行对应场景控制规则给出天线切换方案,让最优先的制式保证最优信号质量。如碰撞场景下会优先保证2G/3G/4G 主集信号,切换到能使用的最佳信号质量天线,确保紧急通讯正常可靠。
现在技术天线拓扑结构,参考图2所示,仅在外置天线加入天线检测电路检查是否正常或损坏,但是对内置天线没有加入天线检测电路检查是否正常或损坏,并且只能在外置天线损坏后盲目的切换到其对应的备份内置天线。
参考图3所示,本发明在所有内置和外置天线加入天线检测电路检查是否正常或损坏,再根据检测电路反馈的信号进行收集统计,给出各个天线的工作频段和工作状态。这样设置的有益效果是在尽可能的增加备份天线数量,从中选择最优天线。保证特殊场景下,重要通信信号功能正常或信号质量稍差也能正常工作。
二、参考图4结合所示,射频开关单元包括:由单刀双掷开关、双刀双掷开关和射频开关组。单刀双掷开关和双刀双掷开关主要是内置天线和外置天线的切换,射频开关组是2G/3G/4G 17、18与V2X信号19、20通路进行切换。主要是在碰撞场景下,如外置天线4、5、6、7都损坏的情况下通过单刀双掷开关11和双刀双掷开关12、13切换到内置天线8、9、10,保证优先制式2G或V2X正常通讯。或者部分外置天线损坏,如 2G/3G/4G外置天线4、5损坏,但是V2X外置天线6、7是好的,可以通过射频开关组 14将2G/3G/4G主集信号17切换到V2X外置天线6、7,最大的利用现有的内置外置天线相互备份,实现灵活的开关切换相应的天线,实现信号质量最佳,保证相应场景的主要通讯。
现有技术:只在对应制式天线实现主集外置天线和主集内置天线的切换,如 2G/3G/4G主集信号17,2G/3G/4G主集外置天线6出故障时只能切换到2G/3G/4G的内置天线9。现有技术缺点是只能选择指定的2G/3G/4G的内置天线9,无法选择其他内置天线或好的外置天线。如果碰撞发生出现对应的内置天线也损坏无法使用,就无法正常通讯或消息广播,对人生安全造成隐患。
本发明可以灵活的选择不同制式的外置天线,例如:采用射频开关组14在不同制式如2G/3G/4G 17、18和V2X 19、20之间相互切换。也可以选择不同制式的内置天线,例如:采用单刀双掷开关11或双刀双掷开关12、13,在不同制式如2G/3G/4G 17、18 和V2X 19、20可以使用内置Wi-Fi天线8、9。只要有内置天线并且工作频率合适,都可以根据控制规则根据优先级和信号质量好坏登记进行切换使用,保证相应场景下可以选择的备份天线足够多,从中挑选最佳信号质量天线用于相应场景关键通讯信号质量。
三、参考图5所示,本发明控制单元主要是由CPU(Central Processing Unit)中央处理器来执行控制,检测天线输入信号15可以是一定幅度的电压信号或一定大小的电流信号或一定时间的电压脉冲积分信号,根据使用的检测电路方法来定。天线检测的原理是:如输入信号是一定大小的电流,根据安装天线正常时的信号通路的阻抗是一定的,使用天线输入信号15给天线信号通路供电,会得到天线正常工作时的电流范围,如天线损坏短路或开路,这时天线信号通路的对应阻抗变小或变大,电流对应会变小或变大,根据实际测试结果给出天线正常使用的电流范围值,并记录在CPU(Central Processing Unit)存储器中。CPU会根据检测的电流大小范围来判断天线是否正常工作。如检测天线输入信号15检测到某一路通路信号出现超出天线正常使用的电流范围值,就会判断此路天线已经不能使用,会根据控制单元将使用的通信信号如17、18、19、20切换到次最佳信号质量备用天线通路上。检测的信号可以是一定幅度的电压信号或一定时间的电压脉冲积分信号。根据对应算法执行天线控制输出16I/O(Input/Output)输入/输出信号。这里的I/O(Input/Output)输入/输出信号,根据芯片CPU(Central Processing Unit) 支持的控制信号,如GPIO(General-purpose input/output)通用型之输入输出信号或者MIPI(Mobile IndustryProcessor Interface)移动产业处理器接口信号,选择可以支持该信号控制的开关11、12、13,来控制开关切换需要使用的通道,来完成切换天线工作。在车辆正常行驶的场景下,先根据天线检测输入的信号15如电流是否在正常范围内判断各个天线是否正常,软件算法根据车辆在正常场景下,给出默认使用外置天线或内置天线切换方案,如2/3/4G和V2X信号默认使用外置天线最佳,Wi-Fi使用内置天线最佳。判断标准如表1所示。需要说明的是表1只是举例说明具体天线,本发明可以使用其他制式天线,不限所示这些天线。
表1
根据所有的内置和外置天线,天线性能如:工作频率、天线增益和方向性、方向图、极化方向等指标,结合特定的通信信号工作频段和经过路径插损大小给出,使用天线的信号质量最佳好坏等级,根据好坏等级给出特定通讯信号的切换方案,存储到CPU里,在使用时调取表1信息来执行,CPU软件算法根据当前车辆状况,反馈的天线是否正常情况,给出可以切换方案。
通讯信号在不同场景下的优先级,根据不同车厂理解不同来自定义。根据CPU传感器反馈的车辆状况判断当前场景,如正常行驶状态或车辆发生碰撞等场景。依据当前场景CPU调取存储通信信号优先级表表2,保证最高优先级通信制式,再根据天线检测输入的信号15反馈得到正常工作的天线信息,查询天线最佳匹配通信信号表表1,并根据天线最佳匹配通信信号表1来分配使用的最佳信号质量天线,CPU执行当前场景下保证优先级最高通行制式信号选择可用的最佳信号质量的天线,CPU运行天线控制输出16IO 信号控制对应的切换开关,将特定通讯信号切换到最佳备份天线。根据当前场景优先级高到低的顺序,在剩余的备选天线里选择最好的天线,逐步按照优先级顺序分配天线。不同场景下通信信号优先级表如表2(不同场景下通信信号优先级表)所示,本发明只是举例说明了以下具体场景,具体场景可以很多,根据理解不同可以增加更多定义。
表2
CPU会根据正常场景模式,输出IO或其他控制信号来控制相应的天线开关切换到外置天线或内置天线,保证信号最佳。如车辆遇到紧急情况下,如发生碰撞或倾覆等状况,会出现外置天线损坏不能用的情况。这时车辆会根据传感器(重力或6轴加速度传感器,感应车辆是否有加速过载)反馈CPU判断切换到碰撞场景模式,会重新根据天线检测输入的信号15即电流是否在正常范围内进行判断,哪些天线正常使用并查询存储的表1 和表2的信息,CPU软件根据查询得到的结果,输出天线控制输出16IO控制相应的天线开关切换到对应的通路和天线上。通过判断当前车辆状态下优先最高的通信信号使用信号质量最佳的可用天线,天线可以是别的外置天线(如2G/3G/4G主/分集外置天线即最优的天线都坏了,使用次优级V2X外置天线),如果外置都损坏了,可以切换到内置天线,继续正常工作。主要功能是保证紧急通话或V2X消息广播正常持续,完成当前场景的关键通信制式最优通信信号质量,实现最佳用户体验提升产品竞争力。
现有技术只有一一对应的备份天线和外置天线进行切换,如果碰撞发生出现对应的内置天线也损坏无法使用,就无法正常通讯或消息广播,对人身安全造成隐患。
本发明可以根据反馈的天线检测信号,结合自身的控制规则、表1和表2的信息,给出不同场景下,最优通路天线切换方案。主要根据行业的熟悉和理解程度,在车联网新技术V2X驱动下在产品方案上增加新控制规则,来支撑新技术更好的使用执行,即特殊场景下天线备份。并对现有传统技术进行更好的补充,增加天线之间的备份和综合利用。
本发明在OBU(On board Unit车载单元)加入增强备份天线功能,根据使用在不同场景下天线的工作状态,实现多种不同场景下天线之间内置或外置相互切换互为备份,在保证通信信号质量又增加特殊场景下可以切换到更多可选的备份天线,增加紧急电话功能可靠性特殊场景适应性。OBU(On board Unit车载单元)中的CPU(Central ProcessingUnit中央处理器)执行控制规则计算出选用的最优天线。在紧急情况下,如:车辆发生重大事故情况下需要使用紧急呼叫时,根据CPU(Central Processing Unit中央处理器)收集到的天线自检查看损坏情况,选择最优信号质量天线进行切换保证2G主信号天线使用。在车辆无重大伤亡情况下,如:车辆之间发生追尾或碰撞等轻微事故情况下,不需要启动紧急呼叫时,需要启动V2X信号,这时根据优化软件程序天线检测损坏情况,选择最优信号质量天线进行天线切换主要保证V2X天线正常通信,次优先保证 2G主信号天线使用。V2X(Vehicle-to-Everything蜂窝车联)向周围车辆广播消息通知过往车辆事故地点提前减速慢行,通知附件的RSU(Road Side Unit)路侧单元或基站,更大范围的广播通知较远车辆提前变道或改换其他道路,增强OBU功能的可靠性和适应性。
附图说明
本发明附图旨在示出根据本发明的特定示例性实施例中所使用的方法、结构和/或材料的一般特性,对说明书中的描述进行补充。然而,本发明附图是未按比例绘制的示意图,因而可能未能够准确反映任何所给出的实施例的精确结构或性能特点,本发明附图不应当被解释为限定或限制由根据本发明的示例性实施例所涵盖的数值或属性的范围。下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的说明:
图1是本发明车载单元天线系统整体结构示意图。
图2是现有车载单元天线结构示意图。
图3是本发明在所有内置和外置天线加入天线检测电路结构示意图。
图4是本发明射频开关单元结示意图。
图5是是本发明本发明控制单元结示意图。
附图标记说明
天线检测单元1
射频开关单元2
控制单元3
2G/3G/4G外置主集天线4
2G/3G/4G外置分集天线5
V2X外置主集天线6
V2X外置分集天线7
第一WiFi2.4/5G内置天线8
第二WiFi2.4/5G内置天线9
2G/3G/4G内置主集天线(备份)10
单刀双掷射频开关11
第一双刀双掷射频开关12
第二双刀双掷射频开关13
射频开关组14
天线检测信号输入15
控制开关切花信号16
2G/3G/4G主集信号17
2G/3G/4G分集信号18
V2X主集信号19
V2X分集信号20
第一WiFi信号21
第二WiFi信号22。
具体实施方式
以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所公开的内容充分地了解本发明的其他优点与技术效果。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点加以应用,在没有背离发明总的设计思路下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。本发明下述示例性实施例可以多种不同的形式来实施,并且不应当被解释为只限于这里所阐述的具体实施例。应当理解的是,提供这些实施例是为了使得本发明的公开彻底且完整,并且将这些示例性具体实施例的技术方案充分传达给本领域技术人员。
此外,还应当理解的是,尽管在这里可以使用术语“第一”、“第二”等来描述不同的元件、参数、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、参数、组件、区域、层和/ 或部分不应当受这些术语的限制。这些术语仅是用来将一个元件、参数、组件、区域、层或部分与另一个元件、参数、组件、区域、层或部分区分开来。因此,在不脱离根据本发明的示例性实施例的教导的情况下,以下所讨论的第一元件、参数、组件、区域、层或部分也可以被称作第二元件、参数、组件、区域、层或部分。
关于车辆场景的进一步说明,下述各实施例车辆场景/场景包括但不现有正常静止、正常行驶、碰撞或倾覆等常见车辆静止/行驶工况,车辆场景能根据实际车辆环境通过指定/标定进行自定义。示例性的,通过车载传感器,例如前置雷达损毁,将该工况指定/标定为碰撞场景。通过车载重力或6轴加速度传感器,感应车辆是否有加速过载,指定/标定为倾覆。本领域技术人员可以利用现有车载传感器及车载设备根据不同车型、车况、行驶环境等指定/标定车辆场景。
第一实施例,本发明提供一种车载单元天线控制系统,包括:
天线检测单元,其用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;
射频开关单元,其用于控制不同类型天线通路的切换;
控制单元,其用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源。
本发明第一实施例能实时检测天线是否正常工作,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源,能实现所有OBU天线之间相互备份,能根据车辆场景确保执行重要功能制式下通讯功能或广播消息正常使用的车载单元天线控制方法
第二实施例,本发明提供一种车载单元天线控制系统,包括:
天线检测单元,其用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;所述天线检测单元检测天线的电压信号、电流信号和/或脉冲信号判断其对应的天线是否正常工作;
其中,所述天线包括但不限于,2G/3G/4G外置主集天线和分集天线、2G/3G/4G内置主集天线、V2X天线外置主集天线和分集天线、第一WiFi2.4/5G内置天线一以及第二WiFi2.4/5G内置天线;
射频开关单元,其用于控制不同类型天线通路的切换;所述射频开关单元包括:
单刀双掷射频开关,其接收臂连接射频开关组第一发射臂,其发射臂连接2G/3G/4G 外置主集天线或2G/3G/4G内置主集天线;
第一双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第三发射臂,其第二接收臂连接第二WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置主集天线或第二WiFi2.4/5G内置天线,其第二发射臂连接V2X天线外置主集天线或第二WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
第二双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第四发射臂,其第二接收臂连接第一WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置分集天线或第一WiFi2.4/5G内置天线,其第二发射臂连接V2X天线外置分集天线或第一WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
射频开关组,其第二发射臂连接2G/3G/4G外置分集天线,其第一接收臂连接 2G/3G/4G主集信号,其第二接收臂连接2G/3G/4G分集信号,其第三接收臂连接V2X主集信号,其第四接收臂连接V2X分集信号,其控制臂连接控制单元。
控制单元,其用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源。
第三实施例,本发明提供一种车载单元天线控制系统,包括:
天线检测单元,其用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;所述天线检测单元检测天线的电压信号、电流信号和/或脉冲信号判断其对应的天线是否正常工作;
其中,所述天线包括但不限于,2G/3G/4G外置主集天线和分集天线、2G/3G/4G内置主集天线、V2X天线外置主集天线和分集天线、第一WiFi2.4/5G内置天线一以及第二WiFi2.4/5G内置天线;
射频开关单元,其用于控制不同类型天线通路的切换;
控制单元,其用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源;所述控制规则包括:
根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景,筛选出正常工作的天线,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式,使优先级最高通行制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线。
第四实施例,本发明提供一种车载单元天线控制系统,包括:
天线检测单元,其用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;所述天线检测单元检测天线的电压信号、电流信号和/或脉冲信号判断其对应的天线是否正常工作;
其中,所述天线包括但不限于,2G/3G/4G外置主集天线和分集天线、2G/3G/4G内置主集天线、V2X天线外置主集天线和分集天线、第一WiFi2.4/5G内置天线一以及第二WiFi2.4/5G内置天线;
射频开关单元,其用于控制不同类型天线通路的切换;所述射频开关单元包括:
单刀双掷射频开关,其接收臂连接射频开关组第一发射臂,其发射臂连接2G/3G/4G 外置主集天线或2G/3G/4G内置主集天线;
第一双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第三发射臂,其第二接收臂连接第二WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置主集天线或第二WiFi2.4/5G内置天线,其第二发射臂连接V2X天线外置主集天线或第二WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
第二双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第四发射臂,其第二接收臂连接第一WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置分集天线或第一WiFi2.4/5G内置天线,其第二发射臂连接V2X天线外置分集天线或第一WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
射频开关组,其第二发射臂连接2G/3G/4G外置分集天线,其第一接收臂连接 2G/3G/4G主集信号,其第二接收臂连接2G/3G/4G分集信号,其第三接收臂连接V2X主集信号,其第四接收臂连接V2X分集信号,其控制臂连接控制单元。
控制单元,其用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源;所述控制规则包括:
根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景,筛选出正常工作的天线,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式,使优先级最高通行制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线;
根据当前场景预存储通信信号优先级由高到低的顺序,将剩余正常工作天线根据信号质量由高到低依次分配。
可选择的,进一步改进上述第一~第四实施例,正常工作的天线中,根据各个天线通路的插损获得路径损耗最小的天线通路作为最高信号质量的天线。
可选择的,进一步改进上述第一~第四实施例,若正常工作的天线全部被占用,则优先保证主集信号的天线通路。
第五实施例,本发明提供一种车载单元天线控制方法,包括以下步骤:
S1,根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景;
S2,筛选出正常工作的天线;
S3,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式;
S4,使优先级最高通行制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线。
第六实施例,本发明提供一种车载单元天线控制方法,包括以下步骤:
S1,根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景;
S2,筛选出正常工作的天线;
S3,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式;
S4,使优先级最高通行制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线;
S5,根据当前场景预存储通信信号优先级由高到低的顺序,将剩余正常工作天线根据信号质量由高到低依次分配。
除非另有定义,否则这里所使用的全部术语(包括技术术语和科学术语)都具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的意思相同的意思。还将理解的是,除非这里明确定义,否则诸如在通用字典中定义的术语这类术语应当被解释为具有与它们在相关领域语境中的意思相一致的意思,而不以理想的或过于正式的含义加以解释。
以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明,但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下,本领域的技术人员还可做出许多变形和改进,这些也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种车载单元天线控制系统,其特征在于,包括:
天线检测单元,其用于实时检测天线是否正常工作,其与天线一一对应设置;
所述天线包括,2G/3G/4G外置主集天线和分集天线、2G/3G/4G内置主集天线、V2X天线外置主集天线和分集天线、第一WiFi2.4/5G内置天线一以及第二WiFi2.4/5G内置天线;
射频开关单元,其用于控制不同类型天线通路的切换;
控制单元,其用于接收各天线检测单元的输入信号,根据控制规则驱动射频开关单元控制各天线切换信号输出源;
所述控制规则包括:根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景,筛选出正常工作的天线,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式,使优先级最高通信制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线。
2.如权利要求1所述的车载单元天线控制系统,其特征在于:所述天线检测单元检测天线的电压信号、电流信号和/或脉冲信号判断其对应的天线是否正常工作。
3.如权利要求1所述的车载单元天线控制系统,其特征在于,所述射频开关单元包括:
单刀双掷射频开关,其接收臂连接射频开关组第一发射臂,其发射臂连接2G/3G/4G外置主集天线或2G/3G/4G内置主集天线;
第一双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第三发射臂,其第二接收臂连接第二WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置主集天线,其第二发射臂连接第二WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
第二双刀双掷射频开关,其第一接收臂连接射频开关组第四发射臂,其第二接收臂连接第一WiFi信号,其第一发射臂连接V2X天线外置分集天线,其第二发射臂连接第一WiFi2.4/5G内置天线,其控制臂连接控制单元;
射频开关组,其第二发射臂连接2G/3G/4G外置分集天线,其第一接收臂连接2G/3G/4G主集信号,其第二接收臂连接2G/3G/4G分集信号,其第三接收臂连接V2X主集信号,其第四接收臂连接V2X分集信号,其控制臂连接控制单元。
4.如权利要求1所述的车载单元天线控制系统,其特征在于,所述控制规则还包括:
根据当前场景预存储通信信号优先级由高到低的顺序,将剩余正常工作天线根据信号质量由高到低依次分配。
5.如权利要求1所述的车载单元天线控制系统,其特征在于:在正常工作的天线中,根据各个天线通路的插损获得路径损耗最小的天线通路作为最高信号质量的天线。
6.如权利要求1所述的车载单元天线控制系统,其特征在于:若正常工作的天线全部被占用,则优先保证主集信号的天线通路。
7.一种车载单元天线控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,根据车载传感器反馈的车辆状况判断当前场景;
S2,筛选出正常工作的天线;
S3,查询车辆默认天线和通讯制式匹配规则,根据当前场景调取预存储通信信号优先级获取最高优先级通信制式;
S4,使优先级最高通信制式信号选择使用正常工作天线中最高信号质量的天线;
所述天线包括,2G/3G/4G外置主集天线和分集天线、2G/3G/4G内置主集天线、V2X天线外置主集天线和分集天线、第一WiFi2.4/5G内置天线一以及第二WiFi2.4/5G内置天线。
8.如权利要求7所述的车载单元天线控制方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S5,根据当前场景预存储通信信号优先级由高到低的顺序,将剩余正常工作天线根据信号质量由高到低依次分配。
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