一种适用于车载导航系统的散热系统
阅读说明：本技术 一种适用于车载导航系统的散热系统 (Cooling system suitable for vehicle navigation system ) 是由 詹海涛 于 2020-11-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种适用于车载导航系统的散热系统,包括金属底座、安装箱体、进风板、出风板、温度感测模块、温度调节模块以及散热监控模块,其中通过四个温度传感器设置在金属底座,能够有效感知车载导航系统的温度信号,通过将四个温度传感器的信号进行融合得到准确的车载导航系统的温度信息,并依据上述温度信息进行温度调节,温度调节模块能够根据需要使用车载空调或外设空调进行温度调节,最后通过散热监控模块监测实时温度信息和气体流速信号,以使得降温散热的气体能够对车载导航系统进行有效、均匀的降温。(The invention provides a heat dissipation system suitable for a vehicle-mounted navigation system, which comprises a metal base, an installation box body, an air inlet plate, an air outlet plate, a temperature sensing module, a temperature adjusting module and a heat dissipation monitoring module, wherein four temperature sensors are arranged on the metal base, so that temperature signals of the vehicle-mounted navigation system can be effectively sensed, accurate temperature information of the vehicle-mounted navigation system can be obtained by fusing the signals of the four temperature sensors, temperature adjustment can be carried out according to the temperature information, the temperature adjusting module can carry out temperature adjustment by using a vehicle-mounted air conditioner or an external air conditioner as required, and finally, real-time temperature information and gas flow rate signals are monitored by the heat dissipation monitoring module, so that the cooled and dissipated gas can effectively and uniformly cool the vehicle-mounted navigation system.)
技术领域
本发明涉及车载导航领域，尤其涉及一种适用于车载导航系统的散热系统。
背景技术
散热器是仪器设备中必不可少的一个部件，众所周知，仪器设备在作业时会产生热量，而一般情况下，仪器设备均设置有外壳等保护装置，在此情况下，仪器设备在作业的时的温度不易散发，则会造成仪器设备内部的温度过高，当温度超过仪器设备中某个部件的使用温度时，仪器设备就会发生故障，因此，需要在仪器设备使用时对其进行散热处理。
车载导航设备中含有天线、控制装置、显示装置、存储装置等，导航系统在作业时需要不断与卫星系统交换数据以实时更新导航信息，在此情况下，导航设备的温度会升高，因此，也需要为车载导航设备配置一散热系统。
但在现有技术中，车载导航系统的散热效果不佳，容易出现散热不均匀的问题，即导航系统主体的温度可能未降低至理想状态，而散热系统已经停止工作，另一方面，导航系统内的精密元器件较多，且均为受温度影响较大的器件，例如天线设备中的贴片等，在此基础上，需要对导航系统内的温度进行高精度的监测和控制，否则会导致导航系统故障，影响使用。
发明内容
因此，为了克服上述问题，本发明提供一种适用于车载导航系统的散热系统，其包括金属底座、安装箱体、进风板以及出风板。
其中，导航系统主体通过其背板固定设置在所述金属底座上，所述金属底座的尺寸与所述导航系统主体的背板尺寸一致，所述金属底座固定设置在所述安装箱体的侧壁，所述安装箱体的上表面设置有所述进风板，所述安装箱体的下表面设置有出风板，所述进风板和所述出风板均设置有若干个通风孔，各个通风孔中均设置有电磁阀。
具体地，所述散热系统还包括一温度感测模块，所述温度感测模块包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器以及第四温度传感器，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述第四温度传感器均匀设置在所述金属底座的四周各个角上，所述温度感测模块还包括温度融合单元、温度比较单元以及第一触发单元，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述第四温度传感器均与所述温度融合单元连接，所述温度融合单元、所述温度比较单元与所述第一触发单元依次连接，所述温度融合单元对所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述第四温度传感器采集的温度信号进行融合处理，并将融合处理后的信号传输至所述温度比较单元，所述温度比较单元内存储有一温度阈值，若所述温度比较单元接收到的信号超过所述温度阈值，则所述第一触发单元发出第一触发信号。
具体地，所述散热系统还包括一温度调节模块，所述温度调节模块包括监测单元和第二触发单元，所述监测单元接收到第一触发信号后开始检测车载空调的制冷功能是否启动，若是，则所述监测单元打开所述进风板和所述出风板上各个通风孔中的电磁阀，并将所述车载空调产生的气体传输至所述进风板，否则，则所述监测单元打开所述进风板和所述出风板上各个通风孔中的电磁阀，并将外设空调产生的气体传输至所述进风板；同时，所述监测单元控制所述第二触发单元发送第二触发信号。
具体地，所述散热系统还包括一散热监控模块，所述散热监控模块包括第五温度传感器、气体流速传感器、信号处理电路以及控制单元，所述第五温度传感器设置于所述金属底座的中央位置，用于监测所述导航系统主体的温度信号，并将采集到的温度信号传输至所述信号处理电路，所述信号处理电路将接收到的信号传输至所述控制单元，所述气体流速传感器设置在所述安装箱体内，用于监测所述安装箱体内的气体流速信号，并将采集到的气体流速信号传输至所述控制单元，所述控制单元内存储有一温度标准值，若所述控制单元接收到的温度信号小于所述温度标准值，则所述控制单元向所述监测单元发送关闭控制信号，所述监测单元在接收到关闭监测信号时，若此时采用车载空调进行温度调节，则关闭所述监测单元打开所述进风板和所述出风板上各个通风孔中的电磁阀，若此时正采用所述外设空调进行温度调节，关闭所述监测单元打开所述进风板和所述出风板上各个通风孔中的电磁阀和所述外设空调；所述控制单元内还存储有一气体流速标准值，若所述控制单元接收到的气体流速信号大于所述气体流速标准值，则所述控制单元向所述监测单元发送气体降速控制信号，所述监测单元在接收到气体降速控制信号时，若此时采用车载空调进行温度调节，则关闭所述监测单元打开所述进风板和所述出风板上部分通风孔中的电磁阀，若此时正采用所述外设空调进行温度调节，则降低所述外设空调的风速。
具体地，所述进风板上设置有n个通风孔，所述出风板上设置有m个通风孔，其中，m＜n，且设置于所述进风板上的任一通风孔与所述出风板上的任一通风孔的轴线均不共线。
具体地，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述第四温度传感器均与所述温度融合单元连接，所述温度融合单元对所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器以及所述第四温度传感器采集的温度信号进行融合处理的步骤如下：
步骤S1：在t时刻，所述第一温度传感器采集的温度信号为a(t)，所述第二温度传感器采集的温度信号为b(t)，所述第三温度传感器采集的温度信号为c(t)，所述第四温度传感器采集的温度信号为d(t)。
步骤S2：所述第一温度传感器与所述金属底座中心的距离为L1，所述第二温度传感器与所述金属底座中心的距离为L2，所述第三温度传感器与所述金属底座中心的距离为L3，所述第四温度传感器与所述金属底座中心的距离为L4，所述金属底座的最长边的边长为Lmax，所述金属底座的最短边长为Lmin，所述温度融合单元根据所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器距离所述金属底座的距离进行权值运算，具体如下：
其中，a为所述第一温度传感器的权值，b为所述第二温度传感器的权值，c为所述第三温度传感器的权值，d为所述第四温度传感器的权值。
步骤S3：计算融合函数T(t)，则有
步骤S4：将融合函数T(t)的幅值作为融合参数。
具体地，所述信号处理电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及运算放大器A1。
其中，所述第五温度传感器的输出端与所述第二电阻R2的一端连接，所述第一电阻R1的一端与+2.5V电源连接，所述第一电阻R1的另一端与所述运算放大器A1的反相输入端连接，所述第三电阻R3的一端接地，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电阻R2的另一端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述运算放大器A1的同相输入端连接，所述第四电阻R4的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第一电容C1的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第一电容C1的另一端与所述运算放大器A1的输出端连接，所述运算放大器A1的正电源端与所述第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述运算放大器A1的正电源端与电源Vcc连接，所述运算放大器A1的负电源端接地，所述第五电阻R5的一端与所述运算放大器A1的输出端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第四电阻R4的另一端连接，所述第三电容C3的一端接地，所述第三电容C3的另一端与所述第五电阻R5的另一端连接，所述第六电阻R6的一端接地，所述第六电阻R6的另一端与所述第五电阻R5的另一端连接，所述第五电阻R5的输出端与所述控制单元的输入端连接。
具体地，所述外设空调为一制冷循环风机，所述监测单元与所述制冷循环风机连接，所述监测单元根据所述控制单元的控制信号对所述制冷循环风机的风速进行控制。
具体地，所述散热系统还包括一输入设备，所述输入设备与所述温度比较单元和所述控制单元连接，所述输入设备向所述温度比较单元输入温度阈值，所述输入设备向所述控制单元输入温度标准值和气体流速标准值。
具体地，所述散热系统还包括一计时单元、计时比较单元以及一报警单元，所述计时单元的输入端与所述第一触发单元连接，所述计时单元的输入单元还与所述控制单元连接，所述计时单元在接收到第一触发单元发出的第一触发信号后开始计时，所述计时单元在接收到所述检测单元发出的关闭控制信号时停止计时，在停止计时后，所述计时单元将计时数据传输至所述计时比较单元，所述计时比较单元内存储有一时间阈值，若所述计时比较单元接收到的计时数据大于所述时间阈值，则所述计时比较单元控制所述报警单元发出报警信号。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明提供的适用于车载导航系统的散热系统包括金属底座、安装箱体、进风板、出风板、温度感测模块、温度调节模块以及散热监控模块，其中通过四个温度传感器设置在金属底座，能够有效感知车载导航系统的温度信号，通过将四个温度传感器的信号进行融合得到准确的车载导航系统的温度信息，并依据上述温度信息进行温度调节，温度调节模块能够根据需要使用车载空调或外设空调进行温度调节，最后通过散热监控模块监测实时温度信息和气体流速信号，以使得降温散热的气体能够对车载导航系统进行有效、均匀的降温。散热系统还包括一计时单元、计时比较单元以及一报警单元，计时单元用于对散热作业时的时间进行测试，若散热时间大于预设时间阈值，则报警单元发出报警信息以提示散热系统故障。
本发明的发明点还在于，进风板和出风板上均设置有通风孔，进风板上设置的通风孔的数量大于出风板的数量，能够使调节温度的气体迅速进入安装箱体内，且在安装箱体内停留时间较长，同时，设置于进风板上的任一通风孔与出风板上的任一通风孔的轴线均不共线，如此设计，能够使调节温度的气体在安装箱体内更加均匀。
附图说明
图1为本发明的适用于车载导航系统的散热系统的示意图；
图2为本发明的适用于车载导航系统的散热系统的金属底座的示意图；
图3为本发明的适用于车载导航系统的散热系统的温度感测模块的示意图；
图4为本发明的适用于车载导航系统的散热系统的温度调节模块的示意图；
图5为本发明的适用于车载导航系统的散热系统的散热监控模块的示意图；
图6为本发明的适用于车载导航系统的信号处理电路的电路图。
附图标记：1-导航系统主体，2-金属底座，3-安装箱体，4-进风板，5-出风板，6-第一温度传感器，7-第二温度传感器，8-第三温度传感器，9-第四温度传感器，10-第五温度传感器。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的适用于车载导航系统的散热系统进行详细说明。
如图1所示，本发明提供的适用于车载导航系统的散热系统包括金属底座（2）、安装箱体（3）、进风板（4）以及出风板（5）。
其中，导航系统主体（1）通过其背板固定设置在所述金属底座（2）上，所述金属底座（2）的尺寸与所述导航系统主体（1）的背板尺寸一致，所述金属底座（2）固定设置在所述安装箱体（3）的侧壁，所述安装箱体（3）的上表面设置有所述进风板（4），所述安装箱体（3）的下表面设置有出风板（5），所述进风板（4）和所述出风板（5）均设置有若干个通风孔，各个通风孔中均设置有电磁阀。
如图2-3所示，所述散热系统还包括一温度感测模块，所述温度感测模块包括第一温度传感器（6）、第二温度传感器（7）、第三温度传感器（8）以及第四温度传感器（9），所述第一温度传感器（6）、所述第二温度传感器（7）、所述第三温度传感器（8）以及所述第四温度传感器（9）均匀设置在所述金属底座（2）的四周各个角上，所述温度感测模块还包括温度融合单元、温度比较单元以及第一触发单元，所述第一温度传感器（6）、所述第二温度传感器（7）、所述第三温度传感器（8）以及所述第四温度传感器（9）均与所述温度融合单元连接，所述温度融合单元、所述温度比较单元与所述第一触发单元依次连接，所述温度融合单元对所述第一温度传感器（6）、所述第二温度传感器（7）、所述第三温度传感器（8）以及所述第四温度传感器（9）采集的温度信号进行融合处理，并将融合处理后的信号传输至所述温度比较单元，所述温度比较单元内存储有一温度阈值，若所述温度比较单元接收到的信号超过所述温度阈值，则所述第一触发单元发出第一触发信号。
如图4所示，所述散热系统还包括一温度调节模块，所述温度调节模块包括监测单元和第二触发单元，所述监测单元接收到第一触发信号后开始检测车载空调的制冷功能是否启动，若是，则所述监测单元打开所述进风板（4）和所述出风板（5）上各个通风孔中的电磁阀，并将所述车载空调产生的气体传输至所述进风板（4），否则，则所述监测单元打开所述进风板（4）和所述出风板（5）上各个通风孔中的电磁阀，并将外设空调产生的气体传输至所述进风板（4）；同时，所述监测单元控制所述第二触发单元发送第二触发信号。
如图5所示，所述散热系统还包括一散热监控模块，所述散热监控模块包括第五温度传感器（10）、气体流速传感器、信号处理电路以及控制单元，所述第五温度传感器（10）设置于所述金属底座（2）的中央位置，用于监测所述导航系统主体（1）的温度信号，并将采集到的温度信号传输至所述信号处理电路，所述信号处理电路将接收到的信号传输至所述控制单元，所述气体流速传感器设置在所述安装箱体（3）内，用于监测所述安装箱体（3）内的气体流速信号，并将采集到的气体流速信号传输至所述控制单元，所述控制单元内存储有一温度标准值，若所述控制单元接收到的温度信号小于所述温度标准值，则所述控制单元向所述监测单元发送关闭控制信号，所述监测单元在接收到关闭监测信号时，若此时采用车载空调进行温度调节，则关闭所述监测单元打开所述进风板（4）和所述出风板（5）上各个通风孔中的电磁阀，若此时正采用所述外设空调进行温度调节，关闭所述监测单元打开所述进风板（4）和所述出风板（5）上各个通风孔中的电磁阀和所述外设空调；所述控制单元内还存储有一气体流速标准值，若所述控制单元接收到的气体流速信号大于所述气体流速标准值，则所述控制单元向所述监测单元发送气体降速控制信号，所述监测单元在接收到气体降速控制信号时，若此时采用车载空调进行温度调节，则关闭所述监测单元打开所述进风板（4）和所述出风板（5）上部分通风孔中的电磁阀，若此时正采用所述外设空调进行温度调节，则降低所述外设空调的风速。
上述实施方式中，本发明提供的适用于车载导航系统的散热系统包括金属底座、安装箱体、进风板、出风板、温度感测模块、温度调节模块以及散热监控模块，其中通过四个温度传感器设置在金属底座，能够有效感知车载导航系统的温度信号，通过将四个温度传感器的信号进行融合得到准确的车载导航系统的温度信息，并依据上述温度信息进行温度调节，温度调节模块能够根据需要使用车载空调或外设空调进行温度调节，最后通过散热监控模块监测实时温度信息和气体流速信号，以使得降温散热的气体能够对车载导航系统进行有效、均匀的降温。
优选的是，所述进风板（4）上设置有n个通风孔，所述出风板（5）上设置有m个通风孔，其中，m＜n，且设置于所述进风板（4）上的任一通风孔与所述出风板（5）上的任一通风孔的轴线均不共线。
上述实施方式中，进风板（4）和出风板（5）上均设置有通风孔，进风板（4）上设置的通风孔的数量大于出风板（5）的数量，能够使调节温度的气体迅速进入安装箱体（3）内，且在安装箱体（3）内停留时间较长，同时，设置于进风板（4）上的任一通风孔与出风板（5）上的任一通风孔的轴线均不共线，如此设计，能够使调节温度的气体在安装箱体（3）内更加均匀。
优选的是，所述第一温度传感器（6）、所述第二温度传感器（7）、所述第三温度传感器（8）以及所述第四温度传感器（9）均与所述温度融合单元连接，所述温度融合单元对所述第一温度传感器（6）、所述第二温度传感器（7）、所述第三温度传感器（8）以及所述第四温度传感器（9）采集的温度信号进行融合处理的步骤如下：
步骤S1：在t时刻，所述第一温度传感器（6）采集的温度信号为a(t)，所述第二温度传感器（7）采集的温度信号为b(t)，所述第三温度传感器（8）采集的温度信号为c(t)，所述第四温度传感器（9）采集的温度信号为d(t)。
步骤S2：所述第一温度传感器（6）与所述金属底座（2）中心的距离为L1，所述第二温度传感器（7）与所述金属底座（2）中心的距离为L2，所述第三温度传感器（8）与所述金属底座（2）中心的距离为L3，所述第四温度传感器（9）与所述金属底座（2）中心的距离为L4，所述金属底座（2）的最长边的边长为Lmax，所述金属底座（2）的最短边长为Lmin，所述温度融合单元根据所述第一温度传感器（6）、所述第二温度传感器（7）、所述第三温度传感器（8）、所述第四温度传感器（9）距离所述金属底座（2）的距离进行权值运算，具体如下：
其中，a为所述第一温度传感器（6）的权值，b为所述第二温度传感器（7）的权值，c为所述第三温度传感器（8）的权值，d为所述第四温度传感器（9）的权值。
步骤S3：计算融合函数T(t)，则有
步骤S4：将融合函数T(t)的幅值作为融合参数。
如图6所示，所述信号处理电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3以及运算放大器A1。
其中，所述第五温度传感器（10）的输出端与所述第二电阻R2的一端连接，所述第一电阻R1的一端与+2.5V电源连接，所述第一电阻R1的另一端与所述运算放大器A1的反相输入端连接，所述第三电阻R3的一端接地，所述第三电阻R3的另一端与所述第二电阻R2的另一端连接，所述第二电阻R2的另一端与所述运算放大器A1的同相输入端连接，所述第四电阻R4的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第一电容C1的一端与所述第一电阻R1的另一端连接，所述第一电容C1的另一端与所述运算放大器A1的输出端连接，所述运算放大器A1的正电源端与所述第二电容C2的一端连接，所述第二电容C2的另一端接地，所述运算放大器A1的正电源端与电源Vcc连接，所述运算放大器A1的负电源端接地，所述第五电阻R5的一端与所述运算放大器A1的输出端连接，所述第五电阻R5的另一端与所述第四电阻R4的另一端连接，所述第三电容C3的一端接地，所述第三电容C3的另一端与所述第五电阻R5的另一端连接，所述第六电阻R6的一端接地，所述第六电阻R6的另一端与所述第五电阻R5的另一端连接，所述第五电阻R5的输出端与所述控制单元的输入端连接。
上述实施方式中，运算放大器A1的型号为RC4558D。
优选的是，所述外设空调为一制冷循环风机，所述监测单元与所述制冷循环风机连接，所述监测单元根据所述控制单元的控制信号对所述制冷循环风机的风速进行控制。
优选的是，所述散热系统还包括一输入设备，所述输入设备与所述温度比较单元和所述控制单元连接，所述输入设备向所述温度比较单元输入温度阈值，所述输入设备向所述控制单元输入温度标准值和气体流速标准值。
优选的是，所述散热系统还包括一计时单元、计时比较单元以及一报警单元，所述计时单元的输入端与所述第一触发单元连接，所述计时单元的输入单元还与所述控制单元连接，所述计时单元在接收到第一触发单元发出的第一触发信号后开始计时，所述计时单元在接收到所述检测单元发出的关闭控制信号时停止计时，在停止计时后，所述计时单元将计时数据传输至所述计时比较单元，所述计时比较单元内存储有一时间阈值，若所述计时比较单元接收到的计时数据大于所述时间阈值，则所述计时比较单元控制所述报警单元发出报警信号。
上述实施方式中，散热系统还包括一计时单元、计时比较单元以及一报警单元，计时单元用于对散热作业时的时间进行测试，若散热时间大于预设时间阈值，则报警单元发出报警信息以提示散热系统故障。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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