КОММУТАЦИОННАЯ ПЛАТА НАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область применения
Заявленная полезная модель относится к навигационным приборам и может быть использована для управления движением транспортного средства по сети шоссейных дорог.
Предшествующий уровень техники
Известен, выбранный в качестве ближайшего аналога коммутатор, содержащий диэлектрическую пластину, на которой установлены входные и выходные разъемы и соединенное с ними посредством токопроводящих дорожек устройство коммутации (публикация RU 92278 U1, кл. МПК H04L 29/10, опубл. 10.03.2010 г. Бюл. №7)
Недостатком указанного коммутатора является то, что в нем электромагнитное излучение, излучаемое устройством коммутации и распространяемое по токопроводящим дорожкам и вдоль поверхности диэлектрической пластины, воздействует на видеосигналы на выходных разъемах, таким образом, что сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах, составляют более 5%, что приводит к искажению передаваемой на монитор навигационной информации (карты местности, по которой движится транспортное средство), соответствующий сигналам GPS-приемника. Что бы исключить этот недостаток в известном коммутаторе, необходимо существенно увеличить длину токопроводящих дорожек, а вместе с тем и длину диэлектрической пластины. В связи с чем, коммутатор невозможно будет установить в транспортном средстве.
При сдвигах фаз видеосигналов на выходных разъемах, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах, на 5% и менее, навигационная система транспортного средства функционирует удовлетворительно и может передавать на монитор достаточно точную информацию для управления движением транспортного средства по сети шоссейных дорог.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом, который может быть получен в заявленной полезной модели, является создание коммутационной платы навигационной системы транспортного средства, в которой сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах, не превышают 5%, при увеличении ширины диэлектрической пластины и сохранении ее длины.
Заявленный технический результат достигается тем, что в коммутационной плате навигационной системы транспортного средства, содержащей диэлектрическую пластину, на которой установлены входные и выходные разъемы и соединенное с ними посредством токопроводящих дорожек устройство коммутации, указанное устройство коммутации выполнено в виде реле для коммутации сигналов, соединенного посредством токопроводящих дорожек с входными и выходными разъемами, а с каждым участком токопроводящей дорожки, соединяющей один входной разъем и реле, одним своим выводом соединен один нагрузочный резистор, другой вывод каждого нагрузочного резистора соединен с заземляющей токопроводящей дорожкой, с которой соединены входные и выходные разъемы и реле для коммутации сигналов, при этом диэлектрическая пластина имеет Г-образную форму, на первой ее полке расположены входные разъемы, реле и нагрузочные резисторы, а на второй полке расположены выходные разъемы, при этом расстояние от входных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора относится к расстоянию от выходных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к 10-12, а к длине токопроводящей дорожки от выходных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к 16-18.
Описание чертежа
На чертеже представлена схема заявленной коммутационная платы навигационной системы транспортного средства.
При этом на схеме приняты следующие обозначения:
- диэлектрическая пластина 1;
- входной разъем 2;
- выходной разъем 3;
- нагрузочный резистор 4;
- реле 5 для коммутации сигналов;
- токопроводящие дорожки 6;
- расстояние L1 от входных разъемов 2 до нагрузочного резистора 4;
- расстояние L2 от выходных разъемов 3 до нагрузочного резистора 4;
- длина L3 токопроводящей дорожки 6 от нагрузочного резистора 4 до реле 5;
- длина L4 токопроводящей дорожки 6 от реле 5 до поворота указанной дорожки 6 к выходным разъемам 3;
- длина L5 токопроводящей дорожки 6 от поворота указанной дорожки 6 к выходным разъемам 3 до выходных разъемов 3.
Осуществление полезной модели
Коммутационная плата навигационной системы транспортного средства, содержит диэлектрическую пластину 1, на которой установлены входные разъемы 2 и выходные разъемы 3 и соединенное с ними посредством токопроводящих дорожек 6 устройство коммутации, выполненное в виде реле 5 для коммутации сигналов. Причем один входной разъем 2 или выходной разъем 3 соединен с реле 5 посредством одной токопроводящей дорожки 6. С каждым участком токопроводящей дорожки 6, соединяющим один входной разъем 2 и реле 5, одним своим выводом соединен один нагрузочный резистор 4, другой вывод каждого нагрузочного резистора 4 соединен с заземляющей токопроводящей дорожкой 7, с которой соединены входные разъемы 2, выходные разъемы 3 и реле 5 для коммутации сигналов. Заземляющая токопроводящая дорожка 7 необходима для выполнения заземления коммутационной платы навигационной системы транспортного средства.
Диэлектрическая пластина 1 имеет Г-образную форму, на первой ее полке расположены входные разъемы 2, нагрузочные резисторы 4 и реле 5, а на второй полке расположены выходные разъемы 3. Входные разъемы 2, выходные разъемы 3 и нагрузочные резисторы 4 могут быть расположены с двух сторон диэлектрической пластины 1 один под другим, симметрично относительно диэлектрической пластины 1. При этом токопроводящие дорожки 6 располагаются на двух поверхностях диэлектрической пластины 1 и могут проходить сквозь диэлектрическую пластину 1 для соединения элементов расположенных на разных ее (диэлектрической пластины 1) поверхностях.
Для обеспечения заявленного технического результата были изготовлены коммутационные платы навигационной системы транспортного средства, в соответствии с приведенным выше описанием, за исключением формы диэлектрической пластины, которая была прямоугольной, а токопроводящие дорожки были расположены на параллельных прямых и не имели поворотов. То есть компоновка указанных плат соответствовала компоновке плат ближайшего аналога.
На входные разъемы указанных плат подавали видеосигналы, а на выходных разъемах принимали видеосигналы. Сравнивали фазы этих видеосигналов и определяли сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах. Получить видеосигналы на выходном разъеме со сдвигами фаз 5%, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах, удалось в коммутационной плате навигационной системы транспортного средства, у которой расстояние от входных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора относится к длине токопроводящих дорожек от выходных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к 16. В данном описании под ближайшим к входным или выходным разъемам нагрузочным резистором понимается тот из резисторов, расстояние от которого до входного или выходного разъема является наименьшим. Даже при расположении одного нагрузочного резистора под другим на разных поверхностях диэлектрической пластины 1, возможны смещения от указанных резисторов от заданного положения при изготовлении на 10%. Иными словами ближайшим к входным разъемам может быть один нагрузочный резистор, а ближайшим к выходным разъемам может быть другой нагрузочный резистор. Однако габаритный размер этой платы вдоль токопроводящих дорожек превосходил предельно допустимую длину платы.
В связи с этим было принято решение выполнить диэлектрическую пластину 1 Г-образной формы и разместить на ней входные разъемы 2 и выходные разъемы 3, а также нагрузочные резисторы 4 и реле 5 для коммутации сигналов, в соответствии с вышеприведенным описанием данного раздела, при этом сохраняя отношение расстояния L1 от входных разъемов 2 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 и длины токопроводящих дорожек от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 как 1 к 16.
Были изготовлены коммутационные платы навигационной системы транспортного средства с различными отношениями расстояния L1 от входных разъемов 2 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 и расстояния L2 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4.
На входные разъемы 2 указанных плат подавали видеосигналы, а на выходных разъемах 3 принимали видеосигналы. Фазы указанных сигналов сравнивали и определяли сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах 3. Получить видеосигналы на выходных разъемах 3 со сдвигами фаз 5%, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах 2, удалось в коммутационной плате навигационной системы транспортного средства, у которой расстояние L1 от входных разъемов 2 до ближайшего нагрузочного резистора 4 относится к расстоянию L2 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к 10-12 (здесь соотношение 1 к 12 принимается для повышения надежности, которое не влияет на габаритные размеры диэлектрической пластины 1, так как при указанном соотношении размеров используется диэлектрическая пластина 1 с теми же размерами, что и в случае соотношения 1 к 10), при этом указанное расстояние L1 относится к длине токопроводящих дорожек 6 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 как 1 к 16-18 (здесь соотношение 1 к 18 принимается для повышения надежности, которое не влияет на габаритные размеры диэлектрической пластины 1, так как при указанном соотношении размеров используется диэлектрическая пластина 1 с теми же размерами, что и в случае соотношения 1 к 16). Длина токопроводящих дорожек 6 является суммой трех длин L3, L4 и L5, показанных на схеме. При этом длина L3 это длина токопроводящей дорожки 6 от нагрузочного резистора 4 до реле 5. Длина L4 это длина токопроводящей дорожки 6 от реле 5 до поворота указанной дорожки 6 к выходным разъемам 3. А длина L5 это длина токопроводящей дорожки 6 от поворота указанной дорожки 6 к выходным разъемам 3 до выходных разъемов 3.
У коммутационных плат навигационной системы транспортного средства, у которых расстояние L1 от входных разъемов 2 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 относится к расстоянию L2 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к менее чем 10 и/или указанное расстояние L1 относится к длине токопроводящих дорожек 6 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 как 1 к менее чем 16, сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах 3, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах 2, составили более 5%.
У коммутационных плат навигационной системы транспортного средства, у которых расстояние L1 от входных разъемов 2 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 относится к расстоянию L2 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к менее чем 12 и/или указанное расстояние L1 относится к длине токопроводящих дорожек 6 от выходных разъемов 3 до ближайшего к ним нагрузочного резистора 4 как 1 к менее чем 18, сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах 3, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах 2, составили менее 5%, но увеличились габаритные размеры, не позволявшие использовать указанную плату в навигационной системе транспортного средства.
Коммутационная плата навигационной системы транспортного средства работает следующим образом.
На входные разъемы 2 коммутационной платы навигационной системы транспортного средства поступают видеосигналы от блока управления (на схеме не показан) навигационной системы транспортного средства и по токопроводящим дорожкам 6 передаются на реле 5 для коммутации сигналов. Блок управления передает на монитор видеосигналы, содержащие фрагменты карты местности, по которой движется транспортное средство, соответствующие сигналам GPS-приемника. При этом до попадания в реле 5, посредством нагрузочных резисторов 4 уровень мощности видеосигналов изменяется до заданного уровня (этот уровень задается в соответствии с требованиями формирователя изображения, с которым соединены выходные разъемы 3), после чего видеосигналы поступают по токопроводящим дорожкам 6 на реле 5. Реле 5, переключаясь, передает видеосигналы по одной из токопроводящих дорожек 6 на один из выходных разъемов 3. Далее видеосигналы от выходных разъемов поступают на формирователь изображения (на схеме не показан), после чего обработанная информация поступает на монитор навигационной системы транспортного средства.
При этом во время работы навигационной системы транспортного средства нагрузочный резистор 4 выделяет электромагнитное излучение, которое распространяясь по токопроводящим дорожкам 6 и по поверхности диэлектрической пластины 1, достигает выходных разъемов 3. Однако при соотношениях размеров, приведенных выше в настоящем описании, уровень указанного электромагнитного излучения снижается настолько, что сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах 3, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах 2, составляют не более 5%.
Таким образом, за счет того, что устройство коммутации выполнено в виде реле для коммутации сигналов, соединенного посредством токопроводящих дорожек с входными и выходными разъемами, а с каждым участком токопроводящей дорожки, соединяющей один входной разъем и реле, одним своим выводом соединен один нагрузочный резистор, другой вывод каждого нагрузочного резистора соединен с заземляющей токопроводящей дорожкой, с которой соединены входные и выходные разъемы и реле для коммутации сигналов, при этом диэлектрическая пластина имеет Г-образную форму, на первой ее полке расположены входные разъемы, реле и нагрузочные резисторы, а на второй полке расположены выходные разъемы, при этом расстояние от входных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора относится к расстоянию от выходных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к 10-12, а к длине токопроводящей дорожки от выходных разъемов до ближайшего к ним нагрузочного резистора как 1 к 16-18, в коммутационной плате навигационной системы транспортного средства сдвиги фаз видеосигналов на выходных разъемах, по сравнению с фазами видеосигналов на входных разъемах, не превышают 5%, при увеличении ширины диэлектрической пластины и сохранении ее длины.