АВТОМОБИЛЬНЫЙ КОМПЬЮТЕР

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к автомобилестроению, в частности, к электронному оснащению легковых автомобилей и может быть использована в бортовой локальной информационно -вычислительной сети автотранспортного средства (АТС).
Уровень техники
Известен автомобильный компьютер Cadias, который базируется на RISC-процессоре с тактовой частотой 166 МГц и комплектуется 64 Мб оперативной и 8Мб видеопамяти. Информация выводится на цветной сенсорный ЖК-дисплей с размером экрана по диагонали 7 дюймов. В качестве операционной системы используется Microsoft Windows CE for Automotive. В комплект программного обеспечения входят дневник и адресная книга (см. автомобильный компьютер компании Clarion. Япония, Ferra. ru, 2004).
Недостатком данного автомобильного компьютера является высокая стоимость.
Известно электронное оснащение автотранспортных средств, представляющее собой комплекс взаимодействующих между собой или совокупность независимых друг от друга электронных устройств и систем разной сложности и назначения, являющихся составными частями АТС или их агрегатов и узлов, при этом электронное оснащение выполнено в виде бортовой локальной информационно-вычислительной сети на базе мультиплексной и информационно-диагностической систем, объединяющей
датчики, исполнительные механизмы и электронные блоки (см. Автотранспортные средства. Электронное оснащение. Общие технические требования. ГОСТ Р 50905-96).
Недостатками данного электронного оснащения автотранспортных средств являются ограниченные функциональные возможности и высокая стоимость.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый автором за прототип, является бортовой компьютер Мираж "Престиж V10", содержащий электронный блок, состоящий из лицевой панели, на которую выводится экран дисплея, и корпуса с установленными в нем дисплеем, печатными платами, динамиком, автономным источником питания, контактным электрическим соединителем, поддерживаемым интерфейсом K-Line в соответствии с ISO 9141 и ISO 14230-1 (см. инструкция по эксплуатации «Бортовой компьютер Вираж «Престиж V10», компания Микро Лайн, Россия, г.Нижний Новгород).
Недостатком данного бортового компьютера являются ограниченные функциональные возможности.
Раскрытие полезной модели
Технический результат, который может быть достигнут с помощью предлагаемой полезной модели, сводится к расширению функциональных возможностей, быстродействию электронной системы, оперативному перепрограммированию, адаптированию к легковому автомобилю любой модели, совместимостью с различными периферийными электронными устройствами, повышению надежности.
Технический результат достигается с помощью автомобильного компьютера, содержащего электронный блок, состоящий из лицевой панели с окном для экрана дисплея и корпуса с дисплеем, динамиком, печатными платами, элементами фиксации электронного блока в панели автомобиля, многоконтактный электрический соединитель, поддерживаемый интерфейс K-Line в соответствии с ISO 9141 и ISO 14230-1, при этом он снабжен
клавиатурой, световодами, фоточувствительными частями фотодатчика и фотоприемника, размещенными на наружной стороне лицевой панели и печатной платой управления с кнопками, светодиодами, фотодатчиком и фотоприемником, встроенной на внутренней стороне лицевой панели, платой инвертора и цифровым дисплеем, установленными на корпусе, главной платой с выступающими в передней части контактными гнездами для совмещения с отверстиями ниши на лицевой панели и выступающими в задней части корпуса контактным электрическим соединителем, гнездом для подключения внешней антенны, миниатюрной видеокамерой заднего вида, устанавливаемой на заднем стекле автомобиля, поддерживаемыми интерфейсами USB (Host, Slave) USB-OTG, 1 - Ware, CAN 2.OB. Краткое описание чертежей
На фиг.1 дан автомобильный компьютер, вид сбоку.
На фиг.2 то же, вид спереди.
На фиг.3 то же, вид сзади.
Осуществление полезной модели
Автомобильный комьютер содержит электронный блок, состоящий из лицевой панели 1 и корпуса 2, которые после окончательной сборки, необходимых проверок и выполнения электрических соединений (на фиг. не показаны), защелкиваются между собой, на лицевой панели 1 выполнено окно 3 с отбортовками для совмещения с экраном цифрового дисплея 4, ниша 5 с отверстиями для совмещения с контактными гнездами 6, 7, 8 для подключения периферийных устройств (на фиг. не показаны), закрываемая защелкивающейся крышкой 9, на наружной стороне лицевой панели 1 размещены клавиатура 10, световоды 11, фоточувствительные части фотодатчика 12 и фотоприемника 13, а на внутренней стороне лицевой панели 1 встроена печатная плата управления 14 с миниатюрными кнопками 15, светодиодами 16, фотодатчиком 12, фотоприемником 13 и другими радиоэлектронными элементами (на фиг. не показаны), на корпусе 2 размещены
цифровой дисплей 4, плата инвертора 17, динамик 18, главная плата 19, представляющая собой многослойную печатную плату с плоской печатью микрорадиоэлектронных элементов 20 и микроразъемов (на фиг. не показаны), на ней также размещены выступающие в передней части контактные гнезда 6,7,8 для совмещения с отверстиями ниши 5 на лицевой панели 1, тюнер 21 с выходящим в заднюю часть корпуса 2 гнездом 22 и выступающим в задней части корпуса 2 многоконтактным электрическим соединителем 23 (вилочная часть), к гнезду 22 подключается кабелем (на фиг. не показан) внешняя антенна 24, из задней части корпуса 2 выходит пучок проводов 25 со штекерами, к которым присоединяется видеокамера заднего вида 26, усилитель и звуковые колонки автомобиля (на фиг. не показаны), к вилочной части многоконтактного соединителя 23 подсоединяется жгут проводов (на фиг. не показан) розеточной частью многоконтактного электрического соединителя (на фиг. не показан), в конструкции корпуса 2 выполнены элементы 27 фиксации и элементы 28 для дополнительной фиксации электронного блока в панели автомобиля, управление автомобильным компьютером может производиться от пульта дистанционного управления 29, автомобильный компьютер обладает объемом оперативной памяти запоминающего устройства (ОЗУ) (на фиг. не показано) не менее 16 Кб, объемом памяти постоянно-перепрограммируемого устройства (ППЗУ) (на фиг. не показано) не менее 64 Мб, быстродействие центрального процессора (на фиг. не показан) минимум 64 МГц, применяемый в конструкции автомобильного компьютера цифровой дисплей 4 цветного изображения, имеет размер по диагонали 13.9 см с разрешением 320×240 пикселей, контрастность 400:1
Автомобильный компьютер работает следующим образом Принцип работы автомобильного компьютера основан на базе мультиплексной и информационно-диагностической систем, объединяющей датчики, исполнительные механизмы и электронные блоки (на фиг. не
показаны). Интеллектуальные компоненты автомобильного компьютера взаимодействуют на уровне обмена данными между собой, с узлами электрооборудования автомобиля и с внешними автотранспортными региональными и локальными системами связи, контроля, учета и управления (на фиг. не показаны). Поддерживаемые интерфейсы автомобильного компьютера: K-line в соответствии с ISO 9141 и ISO 14230-1; USB (Host, Slave) USB-OTG; 1-Ware; CAN 2.0B.
Программное обеспечение автомобильного компьютера, введенное в электронный блок через гнездо 8 «USB», предусматривает работу автомобильного компьютера, подключенного к бортовой сети автомобиля, в восьми основных режимах, которые составляют главное "MENU", и выводятся, при подаче напряжения в бортовую сеть автомобиля, в цветном изображении на экран цифрового дисплея 4 в виде пиктограмм и обозначения маркировки клавиш клавиатуры 10, нажатие каждой из которых, воздействующее на миниатюрные кнопки 15, раскрывает «MENU» в пределах режима. Для удобства пользователя программное обеспечение выполнено в форме обучения.
Основные режимы работы:
1. Маршрут;
2. Сервис;
3. Навигация;
4. Телевизор;
5. Телефон;
6. Интернет;
7. Настройки;
8. Игры.
Для входа в основной режим работы «Сервис», содержащий все сведения об автомобиле, управлении его устройствами и так далее, предусмотрено введение условного пароля для использования информации только владельцем автомобиля.
В целях безопасности вождения автомобиля режимы «телевизор», «Интернет», «игры», при движении автомобиля автоматически отключаются.
Маркировка клавиш клавиатуры 10 выполнена просвечивающей. Просвечивание обеспечивается светодиодами, яркость индикации маркировки клавиш, световодов 11, экрана цифрового дисплея 4 автоматически меняется от сигнала фотодатчика 12 в зависимости от освещенности в салоне автомобиля, что позволяет получать контрастное и комфортное изображение на экране и считывание маркировки как при прямом попадании солнечных лучей, так и в темноте. Регулировка цветности света, излучаемого светодиодами 16, позволяет адаптировать цветность маркировки дизайну индикации приборной панели любого автомобиля. Световоды 11 выполняют функции дополнительной индикации, излучаемым светодиодами (на фиг. не показаны) светом с зеленым, желтым и красным цветом и их сочетаниями, задаваемой аппаратно-программным обеспечением. Фотоприемник 13 обеспечивает возможность управления всеми функциями работы автомобильного компьютера от пульта дистанционного управления 29 с клавиатурой, идентифицированной по маркировке с клавиатурой 10 электронного блока. Контактные гнезда 6 "audio" и 7 "video" используют для подключения аудио- и видео-систем, контактное гнездо 8 "USB" используют для подключения периферийных устройств, обеспечивающих программирование, перепрограммирование, введение аппаратно-программного обеспечения и другие функции (ноутбук, персональный компьютер, флэш-брелок с картами для навигации, принтер и др.), когда к контактным гнездам 6, 7, 8 не подключены кабели периферийных устройств(на фиг. не показаны), ниша 5 закрывается защелкивающейся крышкой 9. Плата инвертора 17 обеспечивает включение экрана цифрового дисплея 4 и поддержание его работы в течение всего периода подачи питания от бортовой сети автомобиля к автомобильному компьютеру. Встроенный динамик 18 издает звуковые сигналы, предусмотренные режимами работы, например, при превышении установленного ограничения скорости, на заданное время
включения будильника и т. д. Главная плата 19 устанавливается горизонтально в направляющих пазах (на фиг. не показаны) внутри корпуса 2, на ней размещены тюнер 21 с выходящим в отверстие задней части корпуса 2 гнездом 22, многоконтактный электрический соединитель 23 (вилочная часть), пучок проводов со штекерами 25,микрорадиоэлектронные элементы 20, конденсаторы, катушки индуктивности, автономный источник питания (на фиг. не показан). Автономный источник питания(на фиг. не показан) включается автоматически при отключении бортовой сети и служит для бесперебойного питания участка схемы автомобильного компьютера, обеспечивающего временные функции(дата, день недели, месяц, часы, будильник). К гнезду 22 тюнера 21 подключается кабель (на фиг. не показан) внешней активной антенны 24, устанавливаемой на крыше автомобиля над задним стеклом, которая служит для приема программ телепередач в режиме работы автомобильного компьютера «телевизор». К пучку проводов 25 подключаются: миниатюрная видеокамера заднего вида 26, устанавливаемая на заднем стекле автомобиля, которая автоматически активизируется при включении задней передачи автомобиля и движении его назад, при этом обзор панорамы заднего вида появляется на экране цифрового дисплея 4, движение автомобиля назад сопровождается также громким голосом; усилитель и звуковые колоноки автомобиля (на фиг. не показаны). К многоконтактному электрическому соединителю 23 (вилочная часть) присоединяется розеточная часть многоконтактного электрического соединителя с замковым устройством (на фиг. не показаны) жгута (на фиг. не показан), подключающего автомобильный компьютер к бортовой сети автомобиля. Элементы крепления 27 и дополнительные элементы кркпления 28 электронного блока автомобильного компьютера служат для установки и фиксации электронного блока в панели автомобиля. Дистанционное управление автомобильным компьютером обеспечивается от пульта дистанционного управления 29.
Предлагаемая полезная модель по сравнению с прототипом и другими известными техническим решениями имеет следующие преимущества:
- повышение надежности;
- широкие функциональные возможности, а именно:
- следит за исправностью электронных устройств автомобиля и состоянием датчиков, обеспечивает взаимный обмен информацией;
- выполняет звуковые функции;
- прием телепередач в цветном изображении с возможностью мультикадровго просмотра;
- располагает диагностической системой со встроенной информацией по ремонту, интервалами сервисного обслуживания, адресами и телефонами сервисных центров;
- обеспечивает громкую связь при подключении сотового телефона, произношение голосом имени звонящего абонента, цифровой автоответчик, запоминание до 1000 номеров телефонов;
- Интернет-навигатор (при подключении сотового телефона);
- электронная почта (при подключении сотового телефона);
- GPS спутниковая навигационная система с возможностью распечатки цветных карт на любом малогабаритном струйном принтере с выделением маршрута до заданного пункта;
- интеллектуальная система климат - контроля;
- временные функции;
- дистанционное управление;
- USB-шина;
- CAN-сеть;
- быстродействие системы;
- оперативное перепрограммирование;
- адаптирование к легковому автомобилю любой модели;
- совместимость с различными электронными периферийными устройствами.
Сравнительные характеристики параметров известных фирм Японии, Южной Кореи, России с предлагаемой полезной моделью приведены в таблице.
Таблица
Параметры и характерис-тики
Япония
Южная Корея
Россия
Россия
Россия
Компьютер Cadias фирма Clarion
Компьютер Carman 1 фирмаNextech
Компьютер АМК-2ПООО АО"Счетмаш" г.Курск
Компьютер Вираж "Престиж V10" ком пания Микро Лайн, г.Нижний Новгород (прототип)
Предлагаемая полезная модель
Операцион-ная система (программа)
Microsoft Windows CE for Automotive
Windows СЕ 3,0
собств.
собств.
собств.
ОЗУ (оперативное запоминающее устройство)
64 Мб
64 Мб
нет сведений
1286
16 Кб
Видео ОЗУ
8 Мб
нетсведений
отсутствует
Отсутствует
1 Мб
Flash ПЗУ
нет сведений
32 Мб
нет сведений
2 Кб
64 Мб
Быстродействие главного процессора
166 МГц
167 Мгц
нет сведений
1 МГц
64 МГц
Главный процессор
RISC
SH4
нет сведений
Infmeon С 51
RISC
Дисплей
цветной, сенсорный, ЖК, диагональ 17,8 см.
цветной, сенсорный, ЖК, разрешение 410×240 пикселей
монохромный графический, ЖК, диагональ 6,1 см, разрешение 122×32 пикселей
монохромный графический, ЖК, диагональ6,1 CM,разрешение 122×32 пикселей
цветной цифровой, диагональ 13,9см, разрешение 320×240 пикселей
Конструктив ное исполнение
выносное
Комбиниро ванное (на компьютере автомобиля выносная приставка)
встраиваемое
Встраивае0мое
Встраи-ваемое
Функции диагностики и управления электронными системами автомобиля
нет
выполняет компьютер автомобиля
да
Да
Да
Навигационная система
да
да (выполняет приставка)
нет
Нет
Да
Продолжение таблицы
Япония
Южная Корея
Россия
Россия
Россия
Параметры и характеристики
Компьютер Cadias фирма Clarion
Компьютер Carman 1 фирма Nextech
Компьютер АМК-211000 АО"Счетмаш" г.Курск
Компьютер Вираж "Престиж V10" к омпания Микро Лайн, г.Нижний Новгород (прототип)
Предлагаемая полезная модель
Возможность подключения периферийных устройств
да
Да
нет
Нет
Да
Режим приема телевизионных передач
нет
да (выполняет приставка)
нет
Нет
Да
Автоматичес кое регули -рование яркости индикации и экрана дисплея
да
да
нет
Нет
да
Управление климат-контролем Видеокамера заднего вида
нетнет
НетНет
нетнет
НетНет
даДа
Дистанционное
да
Да
нет
нет
да
управление
Поддерживаемые интерфейсы:
K-Line
да
да
да
да
да
USB (Host,Slave)
нет сведений
нет сведений
нет
нет
да
1-Ware
нет сведений
нет сведений
нет
нет
да
CAN 2.0B
да
да
нет
нет
да