CN106527742A - 一种车载显示屏智能切换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车载显示屏智能切换装置，包括处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、存储模块、3D手势HMI菜单切换模块、带后视及侧视功能的倒车影音模块，以及将处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块和WIFI模块组装于一体的外壳；本车载显示屏智能切换装置解决了用手势对车载智能平台的显示屏的各项功能进行切换的技术问题。

Description

一种车载显示屏智能切换装置
技术领域
本发明涉及车载设备技术领域，尤其涉及一种车载显示屏智能切换装置。
背景技术
近年来，随着车载设备技术的不断更新发展，车载智能设备的功能逐渐增多，实现了可视化的技术效果，车主以及车上的其他人可以通过车载的智能设备实现导航的可视性，还可以通过车载的智能设备听音乐，看视频，逐渐丰富了行车人的娱乐性。
车载智能设备的多功能性，满足了人们的多功能需求，但是，由于车主在驾车时处于安全的考量，手都要扶住方向盘，特别对于车身较轻的汽车，在高速驾驶的过程中，如果没有双手扶紧方向盘，很容易出现车身的偏移行车车道，造成对其它车道的正常驾驶中的汽车的干扰，严重的，甚至导致车祸的发生。因此，一般的需要用手按键操作的车载智能平台无法解决上述存在的问题。因此，有必要设计一种车载智能设备，便于车主在驾驶过程中，可以通过非直接操作汽车中控台上的切换按键的方式控制智能设备的各项功能的切换。
发明内容
本发明的目的是提供一种车载显示屏智能切换装置，以解决对车载智能平台的显示屏的进行3D手势状态控制各项功能切换的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种车载显示屏智能切换装置，包括处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、存储模块、3D手势HMI菜单切换模块、带后视及侧视功能的倒车影音模块，以及将处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块和WIFI模块组装于一体的外壳；其中处理模块与显示屏、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、倒车影音模块和3D手势HMI菜单切换模块电性连接；与汽车电源电性连接的充放式电源与处理模块、显示屏、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、倒车影音模块和3D手势HMI菜单切换模块连接供电；3D手势HMI菜单切换模块包括3D手势传感器模块和手势微处理器；所述3D手势传感器模块适于通过GIPO串口与所述手势微处理器连接，以发出切换控制指令，该手势微处理器与所述处理模块连接；所述倒车影音模块包括摄像头、图像处理模块及测距模块，所述图像处理模块和测距模块分别与所述处理模块相连，所述摄像头和图像处理模块、测距模块相连；以及外壳面板处设有电源键、功能切换键和数据传输接口。
进一步，所述3D手势传感器模块和所述手势微处理器安装在汽车方向盘旁边；所述3D手势传感器为具有手势3D坐标数据的传感器；以及所述3D手势传感器为具有手势库信息数据的传感器。
进一步，所述摄像头内部集成红外测距传感器，该红外测距传感器传输信息至测距模块，信息经所述测距模块传输至处理模块；以及所述摄像头包括左侧摄像头、右侧摄像头和后置摄像头；所述摄像头采集图像，并传输给图像处理模块，经图像处理模块处理后再传输至处理模块；所述后置摄像头安装在汽车后风挡玻璃中间靠上位置；所述左侧摄像头安装在汽车左侧；所述右侧摄像头安装在汽车右侧。
进一步，所述车载显示屏智能切换装置还包括一与处理模块相连的网络操作模块；该网络操作模块通过数据通信模块实现网络连接。
进一步，所述3D视频播放模块通过连接处理模块获取存储在存储模块内的3D视频数据或者通过网络操作模块下载的3D视频数据并播放。
进一步，所述处理模块的操作系统采用的是谷歌的Android或微软的WindowsEmbedded Compact系统。
进一步，所述车载显示屏智能切换装置还包括车载电话模块，该车载电话模块包含一蓝牙模块，通过蓝牙模块实现车载电话模块与手机实现通信。
进一步，所述车载电话模块包括一4G语音通话模块。
进一步，所述车载显示屏智能切换装置还包括语音处理模块；该语音处理模块，包括麦克风模组、录音装置、音频输出装置、后级语音识别模块，以及运行在处理模块中的具备音降噪和回声消除功能的语音降噪模块和回声消除模块；其中所述麦克风模组与录音装置连接，该录音装置与处理模块连接；所述麦克风模组用于采集声音信息，并通过录音装置进行音频录入后传送给处理模块，以完成声音采集操作；以及所述处理模块适于对录音装置传输过来的语音进行处理后传送给音频输出装置，该音频输出装置将处理后的音频传送给后级语音识别模块。
进一步，所述车载显示屏智能切换装置还包括设于方向盘上的语音开关，该语音开关通过有线传输将开/关信号传递至语音处理模块，并控制语音处理模块的开启或关闭。
进一步，所述导航模块采用北斗/GPS双导航模块。
本发明的有益效果是，本发明的车载显示屏智能切换装置，设置的导航模块为行车过程中提供导航服务，设置的带后视及侧视功能的倒车影音模块为倒车过程中提供车身周边全面的影像，提高了倒车的安全性。通过设置的3D手势HMI菜单切换模块，实现了在实际行车过程中驾驶者可以通过手势进行相关的操控，避免了驾驶者的手需要伸向中控台的切换按键进行各种功能的切换，提高了驾驶的安全性。又通过设置的3D视频播放模块，丰富了3D模式下视频播放的体验感。再通过设置的WIFI模块，通过该WIFI模块在车内产生无线局域网，便于乘车人员使用车内的无线局域网操作手机或PAD,共享移动互联网，实现交互通信；特别适用于长途驾车时，提高乘车人员的趣味性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的集可视、语音控制一体化的车载智能平台的原理框图；
图2是本发明的倒车影音模块的原理框图；
图3是本发明的3D手势HMI菜单切换模块的结构示意框图；
图4是本发明的3D手势HMI菜单切换模块的的手势示意图；
图5是本发明的语音处理模块的原理框图。
图中：3D手势传感器A1，显示屏A2，手势动作S1，菜单图标S2，向上做手势动作B1，向右做手势动作B2，向下做手势动作B3，向左做手势动作B4，向左、向右旋转、接近、单击、放大、缩小手势动作B5。
具体实施方式
现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
实施例1
如图1至图5所示，本发明的一种车载显示屏智能切换装置，包括处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、存储模块、3D手势HMI菜单切换模块、带后视及侧视功能的倒车影音模块，以及将处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块和WIFI模块组装于一体的外壳；其中处理模块与显示屏、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、倒车影音模块和3D手势HMI菜单切换模块电性连接；与汽车电源电性连接的充放式电源与处理模块、显示屏、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、倒车影音模块和3D手势HMI菜单切换模块连接供电；3D手势HMI菜单切换模块包括3D手势传感器模块和手势微处理器；所述3D手势传感器模块适于通过GIPO串口与所述手势微处理器连接，以发出切换控制指令，该手势微处理器与所述处理模块连接；所述倒车影音模块包括摄像头、图像处理模块及测距模块，所述图像处理模块和测距模块分别与所述处理模块相连，所述摄像头和图像处理模块、测距模块相连；以及外壳面板处设有电源键、功能切换键和数据传输接口。所述功能切换键适于通过手工按压功能切换键进行各功能模块的切换。所述外壳安装于汽车的中控台。
具体的，所述导航模块采用北斗/GPS双导航模块。所述显示屏包括适配按键带有串口或i2c驱动的MCU显示屏。
可选的，所述存储模块采用Flash存储器。
所述3D手势传感器模块和所述手势微处理器安装在汽车方向盘旁边；所述3D手势传感器为具有手势3D坐标数据的传感器；以及所述3D手势传感器为具有手势库信息数据的传感器。
具体的，所述3D手势HMI菜单切换模块工作方式如下：
如图3所示为3D手势HMI菜单切换模块的结构示意框图，包括：A1，3D手势传感器；通过红外、电场等方式计数出手势3D坐标，并带有不同手势库信息。A2，显示屏；可以适配按键带有串口或i2c驱动的MCU显示屏。S1,手势动作；手势的运动轨迹，可以近距离手指或手掌在传感器上滑动。S2,菜单图标；具有运动轨迹的3D菜单图标。
如图4所示为3D手势HMI菜单切换模块的的手势示意图，包括：B1，向上；表示向上做手势动作。B2，向右；表示向右做手势动作。B3，向下；表示向下做手势动作。B4，向左；表示向左做手势动作。B5，向左、向右旋转、接近、单击、放大、缩小手势动作。
所述3D手势HMI菜单切换模块具体的信号处理流程如下：第一步，3D手势传感器获取3D手势轨迹，手势微处理器通过3D坐标算法确认具体手势动作数据。第二步，通过i2c协议将动作数据发送给处理模块，第三步，处理模块通过动作解析适配到显示器。最后一步，显示器根据动作键值做相应界面切换。
所述摄像头内部集成红外测距传感器，该红外测距传感器传输信息至测距模块，信息经所述测距模块传输至处理模块；以及所述摄像头包括左侧摄像头、右侧摄像头和后置摄像头；所述摄像头采集图像，并传输给图像处理模块，经图像处理模块处理后再传输至处理模块；所述后置摄像头安装在汽车后风挡玻璃中间靠上位置；所述左侧摄像头安装在汽车左侧；所述右侧摄像头安装在汽车右侧。三个摄像头分别用于拍摄车辆后方及侧方的图像信息，并将拍摄的图像信息传送给处理模块，处理模块将接收到的三个视频信息进行剪切及拼接，并重新生成新的视频图像。所述处理模块通过显示屏显示视频图像及测距模块采集的车尾距障碍物距离。同时，处理模块还与存储模块相连，用于存储倒车时所述摄像头采集的画面信息。
具体的，所述摄像头采用高清摄像头。优选的，本实施例中所述摄像头可隐藏设置在车身中，当使用时才打开并开启摄像功能，不使用时则处于隐藏状态，避免了尘土杂物的堆积污染干扰图像画质。本实施例的带后视及侧视功能的倒车影音模块，能将倒车影像、超车警示、并线警示的功能集成到一款产品中。车辆后端视野完全通过摄像头影像显示，不受车辆内部物品及人员的影响。车辆两侧视野完全通过摄像头影像显示，能大大提高车辆在并线及超车过程中的安全性。
所述车载显示屏智能切换装置还包括一与处理模块相连的网络操作模块；该网络操作模块通过数据通信模块实现网络连接。
所述3D视频播放模块通过连接处理模块获取存储在存储模块内的3D视频数据或者通过网络操作模块下载的3D视频数据并播放。
所述处理模块的操作系统采用的是谷歌的Android或微软的Windows EmbeddedCompact系统。
所述车载显示屏智能切换装置还包括车载电话模块，该车载电话模块包含一蓝牙模块，通过蓝牙模块实现车载电话模块与手机实现通信。具体的，所述车载电话模块包括一4G语音通话模块。
如图5所示，所述车载显示屏智能切换装置还包括语音处理模块；该语音处理模块，包括麦克风模组、录音装置、音频输出装置、后级语音识别模块，以及运行在处理模块中的具备音降噪和回声消除功能的语音降噪模块和回声消除模块；其中所述麦克风模组与录音装置连接，该录音装置与处理模块连接；所述麦克风模组用于采集声音信息，并通过录音装置进行音频录入后传送给处理模块，以完成声音采集操作；以及所述处理模块适于对录音装置传输过来的语音进行处理后传送给音频输出装置，在处理模块对语音进行处理的过程中，适于调用存储模块中存储的系统代码，所述音频输出装置将处理后的音频传送给后级语音识别模块。
其中，具体的，所述麦克风模组为双麦克风阵列，麦克风可选用高性价比硅麦克风。当用户在行车中收听音乐或者收音机时，通过喇叭播放出来的收音机或者音乐声音被麦克风拾取，此时用户的发出来的语音命令会被喇叭声音淹没，从而导致语音交互失效。在此场景下，录音装置一方面拾取麦克风信号(麦克风信号包含用户语音命令信号和音乐背噪)，一方面采集喇叭播音信号作为参考信号，本发明使用播音通路的模拟信号作为参考信号，将此两路信号送到处理模块中的回声消除模块进行处理，消除麦克风拾取信号中的背景噪声，保留用户的语音信息，然后将处理后的信号送到运行在处理模块中语音交互模块。当用户在开窗情况下高速行驶，发动机噪声、轮胎噪声、风噪非常大，此时用户的发出来的语音命令会被各类噪声淹没，从而导致语音交互失效。在此场景下，录音装置一方面拾取麦克风信号(麦克风信号包含用户语音命令信号)，另一方面拾取各类噪声信号，将此两路麦克风信号送到处理模块中语音降噪模块进行处理，消除麦克风拾取信号中的噪声，提升信号信噪比，然后将处理后的信号送到运行在处理模块中语音交互模块。因此，本发明通过用户在各类行车环境时，同样可以通过设置的语音降噪模块和回声消除模块使获取良好的语音质量，提升语音交互效果。
所述车载显示屏智能切换装置还包括设于方向盘上的语音开关，该语音开关通过有线传输将开/关信号传递至语音处理模块，并控制语音处理模块的开启或关闭。具体的，所述语音开关是在方向盘上的功能按钮，即通过设定而获取语音开关功能的按钮。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种车载显示屏智能切换装置，其特征在于，包括处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、存储模块、3D手势HMI菜单切换模块、带后视及侧视功能的倒车影音模块，以及将处理模块、显示屏、充放式电源、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块和WIFI模块组装于一体的外壳；其中
处理模块与显示屏、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、倒车影音模块和3D手势HMI菜单切换模块电性连接；与汽车电源电性连接的充放式电源与处理模块、显示屏、音频数据播放模块、3D视频播放模块、导航模块、WIFI模块、倒车影音模块和3D手势HMI菜单切换模块连接供电；
3D手势HMI菜单切换模块包括3D手势传感器模块和手势微处理器；所述3D手势传感器模块适于通过GIPO串口与所述手势微处理器连接，以发出切换控制指令，该手势微处理器与所述处理模块连接；
所述倒车影音模块包括摄像头、图像处理模块及测距模块，所述图像处理模块和测距模块分别与所述处理模块相连，所述摄像头和图像处理模块、测距模块相连；以及
外壳面板处设有电源键、功能切换键和数据传输接口。
2.根据权利要求1所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述3D手势传感器模块和所述手势微处理器安装在汽车方向盘旁边；
所述3D手势传感器为具有手势3D坐标数据的传感器；以及
所述3D手势传感器为具有手势库信息数据的传感器。
3.根据权利要求2所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述摄像头内部集成红外测距传感器，该红外测距传感器传输信息至测距模块，信息经所述测距模块传输至处理模块；以及
所述摄像头包括左侧摄像头、右侧摄像头和后置摄像头；所述摄像头采集图像，并传输给图像处理模块，经图像处理模块处理后再传输至处理模块；
所述后置摄像头安装在汽车后风挡玻璃中间靠上位置；所述左侧摄像头安装在汽车左侧；所述右侧摄像头安装在汽车右侧。
4.根据权利要求3所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述车载显示屏智能切换装置还包括一与处理模块相连的网络操作模块；该网络操作模块通过数据通信模块实现网络连接。
5.根据权利要求4所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述3D视频播放模块通过连接处理模块获取存储在存储模块内的3D视频数据或者通过网络操作模块下载的3D视频数据并播放。
6.根据权利要求5所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述处理模块的操作系统采用的是谷歌的Android或微软的Windows Embedded Compact系统。
7.根据权利要求1所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述车载显示屏智能切换装置还包括车载电话模块，该车载电话模块包含一蓝牙模块，通过蓝牙模块实现车载电话模块与手机实现通信。
8.根据权利要求7所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述车载电话模块包括一4G语音通话模块。
9.根据权利要求1所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述车载显示屏智能切换装置还包括语音处理模块；
该语音处理模块，包括麦克风模组、录音装置、音频输出装置、后级语音识别模块，以及运行在处理模块中的具备音降噪和回声消除功能的语音降噪模块和回声消除模块；其中
所述麦克风模组与录音装置连接，该录音装置与处理模块连接；
所述麦克风模组用于采集声音信息，并通过录音装置进行音频录入后传送给处理模块，以完成声音采集操作；以及
所述处理模块适于对录音装置传输过来的语音进行处理后传送给音频输出装置，该音频输出装置将处理后的音频传送给后级语音识别模块。
10.根据权利要求9所述的车载显示屏智能切换装置，其特征在于，所述车载显示屏智能切换装置还包括设于方向盘上的语音开关，该语音开关通过有线传输将开/关信号传递至语音处理模块，并控制语音处理模块的开启或关闭。
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