CN202110758U

CN202110758U - 多功能液晶显示装置

Info

Publication number: CN202110758U
Application number: CN 201020275358
Authority: CN
Inventors: 赵军; 苏嵘
Original assignee: SHANGHAI KANGHUI COMMUNICATION INFORMATION NETWORK CO Ltd
Current assignee: SHANGHAI KANGHUI COMMUNICATION INFORMATION NETWORK CO Ltd
Priority date: 2010-07-29
Filing date: 2010-07-29
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2020-07-29

Abstract

本实用新型公开一种多功能液晶显示装置，主要包括主控模块、视频解码子模块、语音合成子模块、存储模块、串行接口、键盘、汉字库、外部存储卡以及液晶显示屏等，该多功能液晶显示装置通过所述串行接口与车辆数据采集终端相连，能够显示车辆数据采集终端所采集、处理和输出的信息内容，和显示该车辆数据采集终端转发的信息以及车辆信息，并可将相关信息以语音方式同步播放出来，从而实现一机多用、一屏多显的设计目的。

Description

多功能液晶显示装置

技术领域

本实用新型涉及汽车信息化技术领域，尤其涉及一种多功能液晶显示装置。

背景技术

随着以计算机技术、卫星定位和网络技术为基础的汽车信息***技术日益发展，信息网络汽车呼之欲出。智能网络汽车不仅仅是一种交通工具，而且能成为办公、通讯、娱乐的场所。它综合现有的硬件与软件技术，包括卫星全球定位、无线通信、网络访问、语音识别、平面显示、夜视技术、人工神经网络和智能技术等。主要的功能有远程诊断与车辆控制功能、移动办公功能、汽车网址功能、道路导航功能等。

依照上述功能，信息网络汽车的***主要由两部分组成，一部分是车辆本身的内部网络***，它由车载网络计算机控制，通过数据总线连接无数个子网，控制发动机及其他总成、平面显视与仪表盘显示器、中控门锁、无线电话等，各个子网都具有不同的时钟速度和各自的功能。另一部分则是车辆外部的联网***，包括全球定位***(GPS)监测中心、互联网及区域网服务商、车辆服务中心、单位或家庭电脑等。现有信息网络汽车的内部网络***侧重于通过车载网络计算机对其他车载部件或设备进行控制；而该内部网络***与其车辆外部的联网***不能有机结合，因而也限制了各自的功能发挥和应用。

现有信息网络汽车的功能越来越丰富，而与上述内部网络***相连的现有车载平面显视与仪表盘显示器，由于其显示功能弱、显示的内容少等不足越来越无法满足汽车信息化的发展需要。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种多功能液晶显示装置，以接驳车辆数据采集终端，显示所述车辆数据采集终端所采集的、处理的和输出的信息内容，和显示该车辆数据采集终端转发的信息，如短信、GPS相关信息以及车辆信息，并将相关信息以语音方式同步播放出来。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种多功能液晶显示装置，主要包括主控模块、视频解码子模块、语音合成子模块、串行接口、外部存储卡和液晶显示屏；其中，

主控模块通过串行接口与车辆数据采集终端相连，能够读取或接收所述车辆数据采集终端所采集和转发的信息内容，以及用于控制和适配来自视频解码子模块和车辆数据采集终端的信息，使之通过液晶显示屏显示出来；

所述视频解码子模块，用于对外接视频信号进行视频转换，再将经过视频解码后的信号转发给所述主控模块，并通过液晶显示屏显示和车辆数据采集终端发送给后台服务器，实现远程监控的功能；

所述语音合成子模块，用于将汉字编码转化成模拟语音信号；

所述存储模块，用于缓存经过所述视频解码子模块获得的图片，还用于其他需要缓存的临时信息；

所述外部存储卡，用于存储用户的设定信息和存储非易失性的数据信息；。

所述主控模块分别连接视频解码子模块、语音合成子模块、存储模块和液晶显示屏。

其中，所述视频解码子模块，进一步包括用于摄录视频的第一摄像头和第二摄像头，所述摄像头通过视频线缆与所述多功能液晶显示装置相连。

其中，所述主控模块采用基于ARM7的AT91SAM7S26芯片作为微处理器。

其中，所述视频解码子模块采用TVP5150视频解码芯片，所述语音合成子模块采用SYN6288语音合成芯片。

所述多功能液晶显示装置进一步包括与所述主控模块相连的汉字库。

所述多功能液晶显示装置进一步包括与所述主控模块相连的外部存储卡。

所述外部存储卡为SD卡。

所述多功能液晶显示装置进一步包括与所述主控模块相连的键盘。

所述键盘具体为按键式键盘或电容式触控板。

本实用新型所提供的多功能液晶显示装置，具有以下优点：

该实用新型液晶显示装置，通过串行接口与车辆数据采集终端相连，能够显示车辆数据采集终端所采集和转发的各种信息内容，并且还可通过主控模块将视频解码子模块获得的视频信号经过转换通过液晶显示屏显示出来，以及通过集成语音合成子模块实现文字和语音的同步播放等功能，从而实现一机多用、一屏多显的功能，满足汽车信息化的内容显示需要。

附图说明

图1为现有车辆数据采集终端的组成原理示意图；

图2为本实用新型多功能液晶显示装置的功能原理图；

图3为本实用新型多功能液晶显示装置外部示意图；

图4为图2所示的液晶显示屏的默认显示界面；

图4a为图2所示的液晶显示屏功能界面之一(局部)；

图4b为图2所示的液晶显示屏功能界面之二(局部)；

图4c为图2所示的液晶显示屏功能界面之三(局部)；

图4d为图2所示的液晶显示屏功能界面之四(局部)；

图4e为图2所示的液晶显示屏功能界面之五(局部)；

图4f为图2所示的液晶显示屏功能界面之六(局部)。

具体实施方式

下面结合附图及本实用新型的实施例对本实用新型的产品作进一步详细的说明。

图1为现有的车辆数据采集终端的组成原理示意图，如图1所示，其主要包括主控模块100、电源管理模块101、GPS定位模块102、通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio Service)无线通信模块103、I/O保护电路104、局域互连网络(LIN，Local Interconnect Network)总线接口105、控制器区域网(CAN，Controller Area Network)总线接口106、加速度传感器107以及用户配置信息存储模块108；其中，

主控模块100，分别连接所述电源管理模块101、GPS定位模块102、GPRS无线通信模块103、I/O保护电路104、LIN总线接口105、CAN总线接口106、加速度传感器107和用户配置信息存储模块108。

这里，该主控模块100，作为车辆数据采集终端的主控核心部件，具有数据运算处理、通信、信息采集、数据读取和数据存储以及判断等功能。所述采集的信息或读取的数据，包括车辆运行中各部件单元的电压/电流变化情况记录，车辆运动的位置和时间信息，I/O保护电路的继电器状态，通过加速度传感器采集的车辆加速度变化情况，通过LIN总线连入车辆网络中获取照明灯、座位、车门、空调、温湿度传感器、天窗、控制板和方向盘等属于分布式电子***单元的控制信息，通过CAN总线访问车辆内部网络中的各个分***(如，发动机电控***、自动变速器控制***、防抱死制动***(ABS)、自动巡航***、车载自动诊断***以及车载多媒体***等)的信息和运转情况，以及用户配置信息存储模块中存储的包括驾驶人员身份认证、操作记录等信息。该主控模块可采用基于ARM7的AT91SAM7S26芯片作为微处理器。

电源管理模块101，作为车辆数据采集终端的供电部件，可采用车辆蓄电池或外配锂离子电池作为主输入电源，并能够通过LTC4090在蓄电池和锂离子电池进行自动选择切换，同时，LTC4090还可以对锂离子电池进行充电。上述蓄电池或锂离子电池的输出电压可通过TLE4276芯片进行整流后提供5V直流输出电压，还可通过LP3997芯片将5V直流整流成3.3V电压给低速器件供电，也可由L6932H1.2将5V输入整流成VGSM(1.8V)电压给TELIT模块供电，以防止各用电部件之间产生电源串扰。

GPS定位模块102，为车辆数据采集终端提供定位和授时功能；

GPRS无线通信模块103，为车辆数据采集终端提供通信功能，用来实时将所述主控模块采集或读取的车辆的各种数据信息发送出去，以供远程记录或跟踪之用。

这里，所述的采集或读取的车辆的各种数据信息，与所述的主控模块100采集或读取的信息相同或相类似，不同之处在于，通过GPRS无线通信模块发送的数据信息，为根据需要从所述主控模块100读取或采集的信息中进行再次选择后的内容。上述GPS定位模块102和GPRS无线通信模块103，可分别设置，也可采用将上述二者功能进行整合的TELIT GE863-GPS模块，采用该整合模块，可大大简化无线产品的开发难度。本实用新型车辆数据采集终端的主芯片AT91SAM7S256与该模块的通信接口为RS232C接口，所述TELIT的供电电压为1.8V，该主芯片AT91SAM7S256的供电电压为3.3V，中间通过RS232C的芯片ST3237完成电平兼容。

I/O保护电路104，采用继电器间接连接主控模块，对输入和输出信号进行分别保护，即对输入信号采用输入光耦隔离方式、对输出信号采用自保护功率MOS管方式，其中：

采用输入光耦隔离方式：所有输入主控模块的电平信号，均通过光耦元件TLP281连接到主控芯片AT91SAM7S256，有效防止了虚电平信号的干扰，也避免了一些杂乱信号通过I/O接口进入本实用新型车辆数据采集终端的设备内部；

采用输出自保护功率MOS管方式：本实用新型的车辆数据采集终端的输出不是直接将I/O接口连接到外部设备，而是通过自保护功率MOS管VNS1NV04D和外部设备连接，能够有效防止电流过大而烧毁芯片，其输出分为低电平和断开两种状态。

这里，所述车辆数据采集终端，还可通过所述I/O保护电路分别连接相应的输入设备和输出设备，以通过输入设备，如键盘、按钮或触控屏等对所述车辆数据采集终端进行操作；相应地，还可通过输出设备，如发光二极管、数码管或液晶显示屏等将所输入的信息、操作指导的提示信息和车辆数据采集终端所采集/读取到的数据信息，以及GPS地图信息等直观地显示出来。

LIN总线接口105，所述车辆数据采集终端通过LIN总线接口访问LIN网络，可获取照明灯、座位、车门、空调、温湿度传感器、天窗(车辆顶部窗口)、控制板和方向盘等处的用于控制各功能单元的信息。本实用新型车辆数据采集终端通过通过包含LIN总线芯片TJA1020访问LIN网络。

CAN总线接口106，所述车辆数据采集终端通过CAN总线接口访问车辆内部网络中的各个分***的信息和运转情况，所述分***包括发动机电控***、自动变速器控制***、防抱死制动***(ABS)、自动巡航***、车载自动诊断***(OBD，On-Board Diagnostics)以及车载多媒体***等。

这里，所述的CAN总线是德国BOSCH公司从80年代初为解决现代汽车中众多的控制与测试仪器之间的数据交换而开发的一种串行数据通信协议，现已成为汽车网络的标准协议，它是一种多主总线，通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光导纤维，其传输速率可达1Mbps。CAN总线接口中集成了CAN协议的物理层和数据链路层功能，可完成对通信数据的成帧处理，包括位填充、数据块编码、循环冗余检验、优先级判别等项工作。本实用新型车辆数据采集终端中采用CAN控制器MCP2515来访问汽车内部CAN网络。

加速度传感器107，所述车辆数据采集终端采用Freescale公司的加速度传感器MMA7455，该加速度传感器可提供三轴向的加速度值，可设定±2g、±4g、±8g三种灵敏度，还可提供转向报警和事故重建功能。本实用新型车辆数据采集终端可通过串行***接口(SPI)和I2C接口访问寄存器来读取加速度值。

用户配置信息存储模块108，将本实用新型车辆数据采集终端需要设定的参数列表以及个人身份认证信息存储在内设的FLASH存储器，如AT45DB161D中，然后可通过RS232接口访问主控模块，再由主控模块的AT91SAM7S26芯片通过SPI写入所述FLASH存储器即AT45DB161D中。

这里，所述个人身份认证信息，可以是驾驶车辆人员的，该身份认证信息能够用于通过电子身份识别器进行身份认证，以授权通过身份认证者有权限启动和驾驶车辆。

综上所述，该车辆数据采集终端的主控模块外接多种丰富的接口，能够通过LIN总线接口、CAN总线接口、加速度传感器以及GPS定位模块，实时获取车辆运行中的各部件单元的电压/电流变化情况、车辆运动的位置和时间信息、I/O保护电路的继电器状态、车辆加速度变化情况、车辆各分布式电子***单元的控制信息以及车辆内部网络中各个分***的信息和运转情况，并能通过内设的GPRS无线通信模块及时将上述信息发送给接收端，对提高车辆的实时跟踪和及时了解车况变化等有极大的帮助，有利于提高车辆的安全系数和有助于车辆故障或车祸后的事故重建。

图2为本实用新型多功能液晶显示装置的功能原理图，如图2所示，该多功能液晶显示装置主要包括主控模块200(与图1中主控模块100相同，仅附图标记不同)、视频解码子模块201、语音合成子模块202、存储模块203、串行接口204、键盘205、汉字库206、外部存储卡207和液晶显示屏208。其中：

主控模块200，用于控制和适配来自视频解码子模块201和车辆数据采集终端的信息，使之通过液晶显示屏208显示出来。

所述视频解码子模块201，进一步与第一摄像头2011和第二摄像头2012相连，所述摄像头均通过BNC75Ω线缆连接到本实用新型多功能液晶显示装置的外部BNC母座上；视频解码子模块201用以对所述摄像头摄录的视频信号进行视频转换，再将经过视频解码后的信号转发至所述主控显示模块200进行处理，最终通过所述液晶显示屏208显示。

另外，所述多功能液晶显示装置通过串行接口204的输入1和输入2(逻辑信号组合，图中未示出)的组合指示所述主控模块200在第一、第二摄像头所摄录的模拟视频信号之间转换。所述视频解码子模块201中可采用TVP5150芯片进行视频解码，其通过8位并行接口将动态图片传给所述主控模块200，所述主控模块200在存储模块203中设有一个特定区域，用来存储通过摄像头摄录通道所采集的最新一幅图片，并将该图片通过0x81协议上传给所述车辆数据采集终端。所述输入1和输入2信号的组合，其各种组合分别代表如下意义：

输入1＝逻辑0，输入2＝逻辑1，对摄像头1的模拟视频流信号进行转换；

输入1＝逻辑1，输入2＝逻辑0，对摄像头2的模拟视频流信号进行转换；

输入1＝逻辑1，输入2＝逻辑1，停止视频转换工作，休眠视频解码子模块201；

输入1＝逻辑0，输入2＝逻辑0，不正常状态，休眠视频解码子模块201。

下面举例对本实用新型实现短信显示、语音播报和信息存储功能进行简要描述：

车辆数据采集终端通过串行接口204，如RS232接口，以0x81帧方式将短信转发给本实用新型多功能液晶显示装置的主控显示模块200，该短信保存在所述外部存储卡207(如，SD卡)上，然后将短信转发给多功能显示装置，该短信的编码可由主控显示模块200通过UART口转发给语音合成子模块202，由语音合成子模块202驱动扬声器2021将短信读出来。所述语音合成子模块202采用SYN6288语音芯片。并且，可通过调用汉字库206，获得相应短信内容的汉字的点阵数据，通过I/O口模拟并口写入液晶显示屏208同步显示短信内容。这里，短信一旦存入外部存储卡207，如SD卡，是不能由键盘操作进行删除的，除了短信存储区满，新到的短信息将最早的短信覆盖。

其中，所述的0x81协议是多功能液晶显示屏与车辆数据采集终端通讯的协议。其协议帧的基本格式见下表。多功能液晶显示屏通过这个协议从该数据采集终端获取信息，如车辆位置信息、方向、时间、短信息、温度等。也通过这个协议将图片和需要拨打的电话号码的信息发送给该数据采集终端。

名称	长度(字节)	描述
			帧头	1	0x81
数据长度	2	数据内容的长度，该字最高位设为1表示响应帧
			控制字节	1	当发送有效数据时该字节设为0
目标地址	1	待定
			源地址	1	待定
ID标识	2	可以是任何值
			数据内容	0到2000	数据内容
CRC校验	2	CRC校验和

本实用新型的多功能液晶显示装置，还具有报站器功能：

该报站器，需要先将站点的井间区位置信息、进入站点的汉字编码信息和离开站点的汉字编码信息存储在所述SD卡上。主控模块200通过串行接口204(如RS232接口)可以实时从车辆数据采集终端获得车辆的位置信息，并与站点井间区列表比对，当车辆进入某个井间区时，将进入站点的汉字编码信息发送给语音合成子模块202(通过SYN6288语音合成芯片处理)，当车辆离开某个井间区时，将离开站点的汉字编码信息发送给SYN6288芯片，由SYN6288芯片驱动扬声器2021进行报站。

这里，所述井间区，可用一包含黑点的矩形区域表示，其中，黑点可代表站点，矩形区域可用井间区的左下角和右上角的位置坐标确定。例如：站点坐标为(北纬31.144541、东经121.567062)，那么所述井间区的两个位置坐标则可以设定(北纬31.144000、东经121.567000)和(北纬31.145000、东经121.567100)，包含所述站点坐标位置即可。这里，位置坐标小数点后四位每加1大约移动2米距离。

作为实施方式之一，优选方案是将所述井间区数据以TXT文件方式存入SD卡中，需要时方便调用。如下表所示：

本实用新型多功能液晶显示装置，还具有超速报警功能：

其实现方式是：现将限速区位置信息、限速区超速行驶的汉字编码和进入限速区提示汉字编码存储在SD中，当车辆进入限速区，即播放提示进入限速区汉字编码，实时比较当前车速和限定车速值，如果超速，则播放限速区超速行驶的汉字编码，并同步以语音方式提醒。其具体实现过程也是类似采用井间区的报站器方案，这里不再赘述。其需要的包含限速、超速区域等信息的TXT文件列表如下表所示：

本实用新型的多功能液晶显示装置的外部存储卡207，如，SD卡，主要用以存储信息，如短消息、站点信息以及一些指定的常用电话号码，其中，电话号码可供司机在需要时直接调用拨打。该电话号码也以TXT文件方式存储在SD卡中。另外，该SD卡在一般的操作***(如，XP/Linux)下作为存贮设备访问时需要输入密码，可防止未经授权的人篡改SD卡内的信息。

图3为本实用新型多功能液晶显示装置外部示意图，如图3所示，其中央的矩形部分为液晶显示区域，右部包括上、下、左、右四个方向调节键和其下部设的【确认】和【返回】按键，作为键盘205，用来在各个界面直接切换和选择用户关切的内容进行操作。

较佳地，还可在该液晶显示屏的表面敷设电容式触摸屏，作为键盘205，配合图形用户界面以触控方式完成复杂的操作。

该液晶显示屏的用户界面，如图4和图4a～图4f所示，其中图4为缺省用户界面，图4a～4f分别为主(菜单)界面、短消息界面、电话列表界面、温度列表界面、司机ID界面和位置坐标界面。

其中，图4所示的缺省界面在***开启后2分钟内无操作后即进入该状态，该界面显示的信息由主控显示模块通过串行接口204，如RS232从车辆数据采集终端处获得。

主界面在上述缺省界面下按【返回】键，即进入该主界面。如图4a所示，可通过左右方向键选取该主界面的各子菜单，如短消息、电话列表、温度列表、司机ID、位置坐标等进入各自的子菜单界面。图4a中所示的短消息子菜单项为反显，通过按【确认】键即可进入该短消息界面，如图4b所示。

在该短消息界面下，按【返回】键可进入主界面，如图4b所示，第一条短信反显，通过操作上、下方向键选择要查看的短信内容，按【确定】键查看详细信息。然后按【返回】键可返回到原短消息界面下。

同样，与之类似的还有电话列表界面(含拨打电话呼叫状态显示)、温度列表界面、司机ID界面和位置坐标界面，上述界面显示的温度信息、司机ID信息、以及坐标信息，均由主控模块200通过串行接口204通过车辆数据采集终端获得。

值得进一步说明的是，在所述司机ID界面下，可查看当前驾车司机的ID号，以验证司机身份、防止司机混淆不属于自己的电子钥匙。

本实用新型多功能液晶显示装置，还可用于实现所述车辆数据采集终端通过CAN总线、LIN总线、加速度传感器等采集的车辆信息的显示，和显示用户配置信息以及本实用新型通过视频解码子模块201获得的视频的显示和播放；还可以通过在所述存储模块203中安装电子地图软件，配合所述车辆数据采集终端所获取的GPS位置信息实现GPS电子地图导航功能。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种多功能液晶显示装置，其特征在于，主要包括主控模块、视频解码子模块、语音合成子模块、串行接口、外部存储卡和液晶显示屏；其中，

所述外部存储卡，用于存储用户的设定信息和存储非易失性的数据信息；

2.根据权利要求1所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述视频解码子模块，进一步包括用于摄录视频的第一摄像头和第二摄像头，所述摄像头通过视频线缆与所述多功能液晶显示装置相连。

3.根据权利要求1所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述主控模块采用基于ARM7的AT91SAM7S26芯片作为微处理器。

4.根据权利要求2所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述视频解码子模块采用TVP5150视频解码芯片，所述语音合成子模块采用SYN6288语音合成芯片。

5.根据权利要求1所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述多功能液晶显示装置进一步包括与所述主控模块相连的外部存储卡。

6.根据权利要求5所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述外部存储卡为SD卡。

7.根据权利要求1所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述多功能液晶显示装置进一步包括与所述主控模块相连的键盘。

8.根据权利要求7所述的多功能液晶显示装置，其特征在于，所述键盘具体为按键式键盘或电容式触控板。