一種車載單元的製作方法
2023-12-03 20:36:11 1
專利名稱：一種車載單元的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及智能交通系統，尤其地，涉及一種車載單元。
背景技術：
在現有的智能交通系統領域中，組合式ETC (Electronic Toll Collection)車道系統中的具有電子標籤(On Board Unit，簡稱0BU)功能的產品一般採用電子標籤配合雙界面CPU卡的方式。雙界面CPU卡屬於IC卡的一種，是一種同時支持接觸式與非接觸式兩種通訊方式的CPU卡，用於存儲帳戶、餘額等信息。非接觸式通訊方式因其具有傳輸速度快、交易時間短(一般不超過100ms)等特點在OBU中被廣泛採用。OBU是一個與IC卡接口的車載單元， 允許IC卡與車道內天線或識讀器進行通信。現有的這類OBU和IC卡是兩個獨立的裝置， OBU本體有支持非接觸式讀卡的硬體電路，使用時將IC卡從OBU插口插入，實現讀寫交易。 目前這類OBU的讀卡接口部分組成如圖1所示1.主板110 主要用來承載讀卡和數據處理、傳輸單元等器件(未示出)。2.引導板120:又稱背板，與主板材質、厚度相同(無覆銅)，是卡片插口的一部分，方便卡片插入，防止卡片插入OBU變形。3.讀卡線圈130 用於產生磁通量，給IC卡提供電源並在IC卡和OBU之間傳送信肩、ο讀卡線圈130和處理單元(MCU)、各種功能IC等其他器件(圖未示)同布到主板 110上，引導板120通過焊點(無電氣連接特性)焊接到主板110背面。由於要保證讀卡性能的穩定，讀卡線圈130要佔用一定主板空間，且要儘量遠離地層。這樣會使布線緊湊， 各部分之間易產生電磁幹擾、影響數據傳輸，導致讀卡效果受影響。同時引導板120作用單
一，浪費資源。
實用新型內容本實用新型提供了一種車載單元，能夠釋放主板布線空間，降低主板各部分件的電磁幹擾，提高讀卡效果。為解決上述技術問題，本實用新型採用了如下技術方案一種車載單元，包括主板、設置在主板上的引導板，還包括設置在所述引導板上的讀卡線圈。優選地，所述的車載單元，所述讀卡線圈貼近所述引導板的周緣布置。優選地，所述的車載單元，所述讀卡線圈布置在所述引導板的頂層。優選地，所述的車載單元，所述讀卡線圈為PCB環形天線。優選地，所述的車載單元，所述讀卡線圈呈矩形，或者呈四角均被截去一個三角形的矩形。優選地，所述的車載單元，所述引導板呈矩形，在橫向方向上，所述引導板的左側
3邊貼近所述主板的左側邊；所述引導板的右側邊貼近所述主板的右側邊。優選地，所述的車載單元，所述引導板中間鏤空出兩個孔。優選地，所述的車載單元，所述鏤空出的孔呈矩形。優選地，所述的車載單元，所述引導板為材質、厚度與所述主板相同的板。優選地，所述的車載單元，所述車載單元為設置有雙界面CPU卡接口的車載單元。本實用新型通過將讀卡線圈與主板分離而結合到引導板上，在保留引導板防止卡片形變的基礎上，又使引導板具有了讀卡天線承載作用，相對於現有的車載單元，不必另行增加其他器件而使讀卡線圈與主板分離，因而可以節約資源。並且，通過讀卡線圈從主板分離，使得主板的布線空間得以釋放，主板上的其他器件相對於現有車載單元具有更大的布線空間而有利於進行更加良好的布置，從而使得讀卡效果得以提高，讀卡更加穩定。
圖1為現有的OBU讀卡部分的結構圖。圖加為本實用新型實施例1的引導板(不含讀卡線圈)的結構圖。圖2b為圖加所示的引導板與主板結合後的整體結構圖。圖3a為本實用新型實施例2的引導板(含讀卡線圈)的結構圖。圖北為圖3a所示的引導板與主板結合後的整體結構圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型具體實施方式
做進一步的詳細說明。實施例1如圖加所示，本實施例的引導板220，其形狀為矩形，在矩形板中，又鏤空出兩個矩形孔，引導板220的實體部分即圖加示出的斜線部分。相對於圖1示出的現有引導板 120，本實施例的引導板220，在面積上(包括實體部分面積和兩個矩形孔佔據的面積)，要稍大，從而利於在其上布置讀卡線圈，此外，也設置焊點221以便實現讀卡線圈與主板的電氣特性連接。如圖2b所示，圖2b示出了圖加所示的引導板220(由於引導板220已與讀卡線圈230相結合，圖2b未再與圖加一樣，以斜線來示出引導板220的實體部分，引導板220 的實體部分，可參照圖加中以斜線示出的引導板220的實體部分)，結合讀卡線圈230和主板210後的整體效果。可以看到，在本實施例中，讀卡線圈230與主板210分離，而與引導板220相結合，讀卡線圈230被布置到引導板220的頂層，引導板220設置在主板210上， 其底層與主板210頂層相接，讀卡線圈230的首、末兩端通過引導板220上的兩個焊點221 與主板210上的其他器件，例如MCU等構成完整迴路。由於讀卡線圈230與主板210實現空間上的分離，這樣主板210上的布線空間得以釋放，主板210上各個器件的布線空間相對寬鬆，可以使主板210上的地層覆銅遠離讀卡線圈230以保證讀卡線圈230的磁通量不被地層覆銅吸收。同時讀卡線圈230與主板210之間空間上的分離，也能防止讀卡線圈230 的磁通量被主板地層削弱，從而減小了主板地層對讀卡性能的影響。此外，讀卡線圈230與主板210空間分離的另一優點是可以保證主板210地線網絡的完整性，確保主板210信號不受外部幹擾。[0030]讀卡線圈230，是PCB環形天線，是電小環天線(天線周長L與波長λ的的關係為 L< λ/4的環形天線)的一種，其最大幾何尺寸一般不大於3. 5m。讀卡線圈的形狀可以是多種多樣的，但常見的一般有兩種圓環形天線和矩形天線。圖2a、圖2b的示例給出了矩形天線的示例。一般的說，OBU的讀卡效果主要跟讀卡線圈230產生的磁通量有關，讀卡線圈230 產生的磁通量，主要影響因素是讀卡線圈230的匝數和環繞面積。增加讀卡線圈230的匝數可增大讀卡線圈230的磁通量，延長讀卡線圈230的有效工作距離，但讀卡線圈的電感L 與讀卡線圈230的匝數存在正比關係，增加匝數會使讀卡線圈230的電感L增大，而天線的頻率與LC有關，若L過大，電容C值很難匹配，所以匝數也不宜過多。讀卡線圈230的環繞面積，也即讀卡線圈230的幾何尺寸，大致與讀卡線圈230產生的磁通量呈正比。由於引導板220的面積相對於主板210要小，因此可供布置讀卡線圈 230的面積相比於布置在主板210上要小，為保證讀卡線圈230能夠提供足夠大的磁通量， 可以採用以下幾種方式一是適當增加引導板的面積。例如，在本實施例中，引導板220的橫向寬度僅是略小於主板210，而不像現有的引導板120的橫向寬度遠小於主板110，也即，本實施例的引導板220，相對於現有的引導板120，在橫向寬度上進行了適度的擴展，使得在橫向方向上，引導板220的左側邊貼近主板210的左側邊；引導板220的右側邊貼近主板210的右側邊。 類似地，在縱向寬度上也可以進行擴展。通過增加引導板220的面積，使得讀卡線圈230具有較大的布置空間。二是使讀卡線圈儘量貼近引導板的周緣。可以看到，讀卡線圈230，是沿著引導板 220的周緣，且貼近引導板220的周緣布置，使得讀卡線圈230環繞了較大的面積。讀卡線圈230的具體環繞面積大小視非接觸式卡片的特性決定。三是適當增加讀卡線圈230的匝數。在本實施例中，引導板220，中間被鏤空出兩個矩形孔，這種做法，可以節省引導板 220的板材，同時也可以減少引導板220的板材對磁通量的影響。另外，本實施例所採取的鏤空，並非是把引導板220全部鏤空，而是在中間留下了一段矩形的實體部分，這就使得引導板220不僅能夠對卡片的邊緣部分進行支持，同樣可以利用兩個矩形孔中間保留的一段實體部分對卡片的中央部分進行支持，從而在節省引導板220板材的基礎上，又可以很好的保留引導板220對卡片的支持功能。現有的引導板120，其面積一般較小，對卡片邊緣的支持作用略差，尤其突出在橫向方向上。本實施例的引導板220，其面積相對於現有的引導板120有所增加，能夠更有效的對卡片邊緣形成支撐，特別是在橫向方向上的擴展，對插入的卡片的兩側能夠形成更好的支撐作用，提高了引導板防止卡片形變的效果。實施例2參見圖3a和圖3b。如圖3a所示，本實施例的引導板320，與實施例1相比，沒有進行鏤空，讀卡線圈330，其形狀呈四個角都被截去一個三角形的矩形，並可以通過焊點321 與主板上的其他器件形成迴路。圖北示出了引導板320和讀卡線圈330，與主板310相結合的整體結構。實施例 2，與實施例1的工作原理並無不同。其與實施例1的差異主要體現在引導板和讀卡線圈的形狀上。通過實施例1和實施例2的說明，可以看到，引導板和讀卡線圈的形狀不固定，主要視主板上地線網絡而定。一般的說，為了保證有更佳的讀卡效果，應使讀卡線圈面積足以產生讀卡所需的磁通量，同時應使讀卡線圈中間地線網絡的覆銅面積儘可能的少，儘量減少覆銅對讀卡線圈磁通量的影響。 本實用新型在保留引導板防止卡片形變的功能基礎上，通過將主板上的讀卡線圈從主板分離而結合到引導板上，使引導板具有了防止卡片形變和讀卡天線的雙重作用，節約了資源。另一方面，由於讀卡線圈從主板分離，主板的布線空間得以釋放，一定程度上減小了讀卡線圈同其它部分之間的電磁幹擾和地層網絡覆銅對讀卡線圈磁通量的影響，使讀卡性能更為穩定。
權利要求1.一種車載單元，包括主板、設置在主板上的引導板，其特徵在於，還包括設置在所述引導板上的讀卡線圈。
2.如權利要求1所述的車載單元，其特徵在於，所述讀卡線圈貼近所述引導板的周緣布置。
3.如權利要求1所述的車載單元，其特徵在於，所述讀卡線圈布置在所述引導板的頂層。
4.如權利要求1所述的車載單元，其特徵在於，所述讀卡線圈為PCB環形天線。
5.如權利要求4所述的車載單元，其特徵在於，所述讀卡線圈呈矩形，或者呈四角均被截去一個三角形的矩形。
6.如權利要求1所述的車載單元，其特徵在於，所述引導板呈矩形，在橫向方向上，所述引導板的左側邊貼近所述主板的左側邊；所述引導板的右側邊貼近所述主板的右側邊。
7.如權利要求6所述的車載單元，其特徵在於，所述引導板中間鏤空出兩個孔。
8.如權利要求7所述的車載單元，其特徵在於，所述鏤空出的孔呈矩形。
9.如權利要求1所述的車載單元，其特徵在於，所述引導板為材質、厚度與所述主板相同的板。
10.如權利要求1-9任一所述的車載單元，其特徵在於，所述車載單元為設置有雙界面 CPU卡接口的車載單元。
專利摘要本實用新型公開了一種車載單元，包括主板、設置在主板上的引導板，還包括設置在所述引導板上的讀卡線圈。本實用新型在保留引導板防止卡片形變的功能基礎上，通過將主板上的讀卡線圈從主板分離而結合到引導板上，使引導板具有了防止卡片形變和讀卡天線的雙重作用，節約了資源。另一方面，由於讀卡線圈從主板分離，主板的布線空間得以釋放，一定程度上減小了讀卡線圈同其它部分之間的電磁幹擾和地層網絡覆銅對讀卡線圈磁通量的影響，使讀卡性能更為穩定。
文檔編號G06K7/00GK202196418SQ20112025010
公開日2012年4月18日 申請日期2011年7月15日 優先權日2011年7月15日
發明者向濤, 孫佔 申請人:深圳市金溢科技有限公司