CN107415691A - 集中式车载显示控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种集中式车载显示控制系统，包括：仪表显示组件、娱乐触屏组件、抬头显示组件、空调面板、整车检测接口、空调的功率驱动接口以及行车电脑；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口和功率驱动接口分别连接至所述行车电脑的输出端口，所述整车检测接口连接所述行车电脑的输入端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述行车电脑的输入输出端口；本发明将仪表显示的处理、抬头显示的处理、娱乐触控与显示的处理，以及空调的处理，集成于行车电脑，可以省去不同功能模块的重复模块，且提高了系统的集成度。
Description
技术领域
本发明涉及车载领域，尤其涉及一种集中式车载显示控制系统。
背景技术
随着人们环保意识加强，机动车排放标准日益严格，国家的政策扶植，新能源或混合动力汽车成为大家买车首选。同时电动汽车“特斯拉”的出现，引领了汽车驾驶舱中仪表台和中控娱乐显示的变革，同时随着新能源汽车显示信息量需求的增多，也让12.3寸全液晶屏仪表+超大屏幕尺寸中控娱乐系统渐渐成为新车型的标配，不管合资品牌还是国内车企也纷纷跟进。
与传统机械指针式仪表、空调、7寸中控相比，全液晶屏仪表+超大尺寸娱乐系统成本增加原来的5倍-10倍，对于合资车企有品牌价值作为支撑对其成本增加暂时可承受，但对于国内车企来说要增加5倍-10倍成本是无法承受的。
目前汽车上12.3寸全液晶屏仪表、中控娱乐系统、抬头显示系统、空调控制都是相互独立的，都有各自独立的操作系统和控制核心，且各系统分别独立运行，各个系统之间仅通过CAN/LIN低速总线进行简单信息交互，从硬件上说其电源系统、MCU单元、低速通讯模块都存在重复设计，软件上重复开发，从系统层面分析独立系统存在设计冗余，成本较高，匹配困难，集成程度较低等问题。
发明内容
本发明提供一种集中式车载显示控制系统，以解决装置的重复冗余，成本较高，以及集成程度较低的问题。
根据本发明的第一方面，提供了一种集中式车载显示控制系统，包括：仪表显示组件、娱乐触屏组件、抬头显示组件、空调面板、整车检测接口、空调的功率驱动接口以及行车电脑；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口和功率驱动接口分别连接至所述行车电脑的输出端口，所述整车检测接口连接所述行车电脑的输入端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述行车电脑的输入输出端口；
所述行车电脑用于：
根据所述整车检测接口输入的第一检测信号，向所述仪表显示组件输出对应的仪表图像数据，以使得所述仪表显示组件显示对应的整车运行数据；
根据所述空调面板输入的第一控制信号，向所述功率驱动接口输出对应的第二控制信号，以控制所述空调运行，并根据所述第一控制信号或第二控制信号，向所述空调面板、通过所述娱乐触屏组件的输入端口向所述娱乐触屏组件，以及向所述抬头显示组件输出空调运行图像数据，并向所述空调面板输出相应的空调运行数据，以使得所述空调面板、所述娱乐触屏组件和抬头显示组件显示对应的空调运行数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理，所述对应的设备包括所述娱乐触屏组件、抬头显示组件以及外部设备中至少之一。
可选的，所述行车电脑包括嵌入式处理器与微处理器；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口分别连接所述嵌入式处理器的输出端口，所述微处理器的通讯端口连接所述嵌入式处理器的通讯端口，所述功率驱动接口连接所述微处理器的输出端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述微处理器的输入输出端口，所述整车检测接口连接所述微处理器的输入端口；所述微处理器被整车电源供电；
所述微处理器用于：
根据所述整车检测接口输入的检测信号，向所述嵌入式处理器发送第一信号；
根据所述空调面板输入的第一控制信号，向所述功率驱动接口输出对应的第二控制信号，并向所述嵌入式处理器发送第二信号；并向所述空调面板输出空调面板对应的空调运行数据；
将所述整车电源的供电处理后供应至所述嵌入式处理器；
所述嵌入式处理器用于：
根据所述第一信号，向所述仪表显示组件输出所述对应的仪表图像数据；
根据所述第二信号，向所述娱乐触屏组件，以及向所述抬头显示组件输出所述空调运行图像数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理。
可选的，所述嵌入式处理器包括：嵌入式主模块、第一发送模块、第一通讯模块、第二发送模块、收发模块、音频处理模块、和第二通讯模块，所述嵌入式主模块通过所述第一发送模块连接所述仪表显示组件，所述嵌入式主模块通过所述第一通讯模块连接所述娱乐触屏组件的输入输出端口，所述嵌入式主模块通过所述第二发送模块连接所述抬头显示组件的输入端口，所述嵌入式主模块通过所述收发模块连接所述娱乐触屏组件的输入输出端口，所述嵌入式主模块通过所述第二通讯模块连接所述微处理器的通讯端口；
所述嵌入式主模块用于：
根据所述第一信号，通过所述第一发送模块向所述仪表显示组件输出所述对应的仪表图像数据；
根据所述第二信号，通过所述第一通讯模块向所述娱乐触屏组件，以及通过所述第二发送模块向所述抬头显示组件输出所述空调运行图像数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理。
可选的，所述嵌入式处理器还包括：蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、以太网模块和收音机模块；所述主模块通过所述音频处理模块连接音响喇叭接口，所述蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、以太网模块和收音机模块分别连接所述嵌入式主模块的输入输出端口；
所述嵌入式主模块还用于：
通过所述第一通讯模块、所述收发模块、所述WIFI模块、所述GPRS模块、所述蓝牙模块、以太网模块、所述收音机模块中之一接收并向所述音频处理模块输出第一音频信号；其中，若所述对应的预设处理包括通过所述第一通讯模块接收并向所述音频处理模块输出所述第一音频信号，则所述娱乐信号包括所述第一音频信号；其中，所述对应的设备还包括所述音响喇叭接口连接的音响喇叭；
所述音频处理模块用于对所述第一音频信号处理后向所述音响喇叭接口输出第二音频信号。
可选的，所述嵌入式处理器还包括：蓝牙模块和WIFI模块；所述蓝牙模块、WIFI模块分别连接所述主模块的输入输出端口；
所述对应的预设处理包括通过所述蓝牙模块与蓝牙设备建立连接，和/或通过所述WIFI模块与WIFI设备建立连接，所述对应的设备包括所述蓝牙设备和/或WIFI设备。
可选的，所述嵌入式处理器还包括GPS模块，所述GPS模块连接所述嵌入式主模块的输入输出端口；
所述嵌入式主模块还用于：
通过所述GPS模块自导航设备接收导航数据，并根据所述导航数据获得导航图像数据，通过所述收发模块或第一通讯模块向所述娱乐触屏组件发送所述导航图像数据，和/或通过所述第二发送模块向所述抬头显示组件发送所述导航图像数据；
所述对应的预设处理还包括：
根据所述娱乐数据中的导航信息，通过所述GPS模块向所述导航设备发送导航请求，所述导航数据为根据所述导航请求得到的。
可选的，所述嵌入式处理器还包括接收模块，所述嵌入式主模块通过所述接收模块连接倒车摄像头接口；
所述嵌入式主模块还用于：
接收所述倒车摄像头的影像数据，直接或处理后通过所述第二发送模块向所述娱乐触屏组件发送；
其中，所述对应的设备包括所述导航设备。
可选的，所述嵌入式主模块还用于：
根据所述娱乐数据中的读取请求，通过所述第一通讯模块读取所述娱乐触屏组件连接的存储设备的数据；
其中，所述对应的设备包括所述存储设备。
可选的，所述微处理器包括微处理主模块、电源模块、电源管理模块、电源收发模块、模拟信号转换模块、开关信号接收模块和功率驱动模块；所述电源模块连接整车电源，所述电源模块的电输出端分别连接所述电源管理模块和电源收发模块，所述电源管理模块的控制端连接所述微处理主模块，所述电源管理模块的电输出端连接所述嵌入式处理器的供电端，所述电源收发模块的电输出端连接所述微处理器主模块的电输入端，所述微处理主模块通过通讯端口连接所述嵌入式处理器的通讯模块；
所述模拟信号转换模块用于接收所述监测信号中的模拟信号并将其转换成数字信号后发送至所述微处理器模块；
所述开关信号接收模块用于接收所述监测信号中的开关信号并将其发送至所述微处理器模块；
所述微处理主模块用于：
控制所述电源管理模块为所述嵌入式处理器供电；
根据所述模拟信号转换模块和开关信号接收模块发送而来的数据，向所述嵌入式处理器发送所述第一信号；
通过通讯总线接收所述空调面板输入的第一控制信号，根据所述第二控制信号，通过所述功率驱动模块向所述功率驱动接口输出所述第二控制信号，并向所述嵌入式处理器发送第二信号，以及：通过所述通讯总线向所述空调面板输出空调面板对应的空调运行数据。
可选的，所述仪表显示组件包括液晶模组和第一信号转换板，所述娱乐触屏组件包括触控屏模组和第二信号转换板，所述抬头显示组件包括光学模块和信号转换模块，所述第一信号转换板的输入端、第二信号转换板的输入端连接所述行车电脑的输出端口，所述行车电脑的输入输出端口以及所述触控屏模组的输入输出端口分别连接所述第二信号转换板的输入输出端口，所述第一信号转换板的输出端口连接所述第一液晶模组，且为所述第一液晶模组提供背光电源，所述第二信号转换板的输出端口连接所述第二液晶模组，且为所述第二液晶模组提供背光电源，所述信号转换模块的输出端连接所述光学模块。
本发明提供的集中式车载显示控制系统，通过仪表显示组件、抬头显示组件、娱乐触屏组件的输入端口和功率驱动接口分别连接至所述行车电脑的输出端口，所述整车检测接口连接所述行车电脑的输入端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述行车电脑的输入输出端口；将仪表显示的处理、抬头显示的处理、娱乐触控与显示的处理，以及空调的处理，集成于行车电脑，可以省去不同功能模块的重复模块，且提高了系统的集成度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一集中式车载显示控制系统的示意图一；
图2是本发明一集中式车载显示控制系统的示意图二；
图3是本发明一集中式车载显示控制系统的示意图三；
图4是本发明一集中式车载显示控制系统的示意图四；
图5是本发明一集中式车载显示控制系统的示意图五；
图6是本发明一集中式车载显示控制系统的示意图六。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
请参考图1，并结合图2至图6，提供了一种集中式车载显示控制系统，包括：仪表显示组件、娱乐触屏组件、抬头显示组件、空调面板、整车检测接口、空调的功率驱动接口以及行车电脑；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口和功率驱动接口分别连接至所述行车电脑的输出端口，所述整车检测接口连接所述行车电脑的输入端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述行车电脑的输入输出端口；
所述行车电脑用于：
根据所述整车检测接口输入的第一检测信号，向所述仪表显示组件输出对应的仪表图像数据，以使得所述仪表显示组件显示对应的整车运行数据；
根据所述空调面板输入的第一控制信号，向所述功率驱动接口输出对应的第二控制信号，以控制所述空调运行，并根据所述第一控制信号或第二控制信号，向所述空调面板、通过所述娱乐触屏组件的输入端口向所述娱乐触屏组件，以及向所述抬头显示组件输出空调运行图像数据，并向所述空调面板输出相应的空调运行数据，以使得所述空调面板、所述娱乐触屏组件和抬头显示组件显示对应的空调运行数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理，所述对应的设备包括所述娱乐触屏组件、抬头显示组件以及外部设备中至少之一。
本发明提供的集中式车载显示控制系统，通过仪表显示组件、抬头显示组件、娱乐触屏组件的输入端口和功率驱动接口分别连接至所述行车电脑的输出端口，所述整车检测接口连接所述行车电脑的输入端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述行车电脑的输入输出端口；将仪表显示的处理、抬头显示的处理、娱乐触控与显示的处理，以及空调的处理，集成于行车电脑，可以省去不同功能模块的重复模块，且提高了系统的集成度。
具体的，将仪表显示组件的显示，中控娱乐，空调控制，抬头显示统一集中于行车电脑中，与显示控制系统有关的整车信号，视频信号，空调控制均由行车电脑完成，行车电脑通过LVDS、LAN以太网高速信号传输完成仪表显示、中控娱乐显示的图像显示；通过自带的功率驱动、CAN\LIN低速总线、信号采集等电路完成显示控制系统与整车信号交互及相关负载驱动仪表显示组件、娱乐触屏组件、抬头显示组件、空调面板、仅为显示部件和操作界面，没有信号处理能力。其行车电脑采用主从双处理器系统架构。
请参考图1，并结合其他附图，所述行车电脑包括嵌入式处理器与微处理器；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口分别连接所述嵌入式处理器的输出端口，所述微处理器的通讯端口连接所述嵌入式处理器的通讯端口，所述功率驱动接口连接所述微处理器的输出端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述微处理器的输入输出端口，所述整车检测接口连接所述微处理器的输入端口；所述微处理器被整车电源供电；其中，嵌入式处理器可以理解为ARM处理器；微处理器可以理解为MCU处理器，嵌入式处理器和微处理器可以对应理解为高速处理器与低速处理器，或者主处理器与辅助处理器。
所述微处理器用于：
根据所述整车检测接口输入的检测信号，向所述嵌入式处理器发送第一信号；
根据所述空调面板输入的第一控制信号，向所述功率驱动接口输出对应的第二控制信号，并向所述嵌入式处理器发送第二信号；并向所述空调面板输出空调面板对应的空调运行数据；
将所述整车电源的供电处理后供应至所述嵌入式处理器；
所述嵌入式处理器用于：
根据所述第一信号，向所述仪表显示组件输出所述对应的仪表图像数据；
根据所述第二信号，向所述娱乐触屏组件，以及向所述抬头显示组件输出所述空调运行图像数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理。
进一步可选实施方式中，所述嵌入式处理器包括：嵌入式主模块、第一发送模块、第一通讯模块、第二发送模块、收发模块、音频处理模块、和第二通讯模块，所述嵌入式主模块通过所述第一发送模块连接所述仪表显示组件，所述嵌入式主模块通过所述第一通讯模块连接所述娱乐触屏组件的输入输出端口，所述嵌入式主模块通过所述第二发送模块连接所述抬头显示组件的输入端口，所述嵌入式主模块通过所述收发模块连接所述娱乐触屏组件的输入输出端口，所述嵌入式主模块通过所述第二通讯模块连接所述微处理器的通讯端口；
所述嵌入式主模块用于：
根据所述第一信号，通过所述第一发送模块向所述仪表显示组件输出所述对应的仪表图像数据；
根据所述第二信号，通过所述第一通讯模块向所述娱乐触屏组件，以及通过所述第二发送模块向所述抬头显示组件输出所述空调运行图像数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理。
进一步可选实施方式中，所述嵌入式处理器还包括：蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、以太网模块和收音机模块；所述主模块通过所述音频处理模块连接音响喇叭接口，所述蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、以太网模块和收音机模块分别连接所述嵌入式主模块的输入输出端口；
所述嵌入式主模块还用于：
通过所述第一通讯模块、所述收发模块、所述WIFI模块、所述GPRS模块、所述蓝牙模块、以太网模块、所述收音机模块中之一接收并向所述音频处理模块输出第一音频信号；其中，若所述对应的预设处理包括通过所述第一通讯模块接收并向所述音频处理模块输出所述第一音频信号，则所述娱乐信号包括所述第一音频信号；其中，所述对应的设备还包括所述音响喇叭接口连接的音响喇叭；
所述音频处理模块用于对所述第一音频信号处理后向所述音响喇叭接口输出第二音频信号。
进一步可选实施方式中，所述嵌入式处理器还包括：蓝牙模块和WIFI模块；所述蓝牙模块、WIFI模块分别连接所述主模块的输入输出端口；
所述对应的预设处理包括通过所述蓝牙模块与蓝牙设备建立连接，和/或通过所述WIFI模块与WIFI设备建立连接，所述对应的设备包括所述蓝牙设备和/或WIFI设备。
进一步可选实施方式中，所述嵌入式处理器还包括GPS模块，所述GPS模块连接所述嵌入式主模块的输入输出端口；
所述嵌入式主模块还用于：
通过所述GPS模块自导航设备接收导航数据，并根据所述导航数据获得导航图像数据，通过所述收发发送模块或第一通讯模块向所述娱乐触屏组件发送所述导航图像数据，和/或通过所述第二发送模块向所述抬头显示组件发送所述导航图像数据；
所述对应的预设处理还包括：
根据所述娱乐数据中的导航信息，通过所述GPS模块向所述导航设备发送导航请求，所述导航数据为根据所述导航请求得到的。
进一步可选实施方式中，所述嵌入式处理器还包括接收模块，所述嵌入式主模块通过所述接收模块连接倒车摄像头接口；
所述嵌入式主模块还用于：
接收所述倒车摄像头的影像数据，直接或处理后通过所述收发模块或第一通讯模块向所述娱乐触屏组件发送；
其中，所述对应的设备包括所述导航设备。
进一步可选实施方式中，所述主模块还用于：
根据所述娱乐数据中的读取请求，通过所述收发模块读取所述娱乐触屏组件连接的存储设备的数据；
其中，所述对应的设备包括所述存储设备。
可见，行车电脑中的嵌入式处理器在上述仪表的硬件基础上增加了蓝牙模块，WIFI模块，GPS模块，收音机模块，GPRS模块，包括音频解码模块与音频功放模块的音频处理模块，接收模块，以太网模块，通过操作系统很好的兼容外设。
其中一种实施方式中，所述微处理器包括微处理主模块、电源模块、电源管理模块、电源收发模块、模拟信号转换模块、开关信号接收模块和功率驱动模块；所述电源模块连接整车电源，所述电源模块的电输出端分别连接所述电源管理模块和电源收发模块，所述电源管理模块的控制端连接所述微处理主模块，所述电源管理模块的电输出端连接所述嵌入式处理器的供电端，所述电源收发模块的电输出端连接所述微处理器主模块的电输入端，所述微处理主模块通过通讯端口连接所述嵌入式处理器的通讯模块；
所述模拟信号转换模块用于接收所述监测信号中的模拟信号并将其转换成数字信号后发送至所述微处理器模块；
所述开关信号接收模块用于接收所述监测信号中的开关信号并将其发送至所述微处理器模块；
所述微处理主模块用于：
控制所述电源管理模块为所述嵌入式处理器供电；
根据所述模拟信号转换模块和开关信号接收模块发送而来的数据，向所述嵌入式处理器发送所述第一信号；
通过通讯总线接收所述空调面板输入的第一控制信号，根据所述第二控制信号，通过所述功率驱动模块向所述功率驱动接口输出所述第二控制信号，并向所述嵌入式处理器发送第二信号。
其中一种实施方式中，所述仪表显示组件包括液晶模组和第一信号转换板，所述娱乐触屏组件包括触控屏模组和第二信号转换板，所述抬头显示组件包括光学模块和信号转换模块，所述第一信号转换板的输入端、第二信号转换板的输入端连接所述行车电脑的输出端口，所述行车电脑的输入输出端口以及所述触控屏模组的输入输出端口分别连接所述第二信号转换板的输入输出端口，所述第一信号转换板的输出端口连接所述第一液晶模组，且为所述第一液晶模组提供背光电源，所述第二信号转换板的输出端口连接所述第二液晶模组，且为所述第二液晶模组提供背光电源，所述信号转换模块的输出端连接所述光学模块。
以下将针对其中的部分逐一展开阐述：
对于仪表显示组件，及其对应的功能，请参考图3，并结合其他附图：
所述微处理器通过整车接口获取电源供给，获取油量、水温状态等模拟量数据，获取手刹、驻车、倒挡、灯光亮度等开关、频率量信号，获取车速、转速、ESP、ABS等CAN、LIN网络信号。进一步的，微处理器运算处理完成后通过UART通讯向嵌入式处理器发送控制信号。嵌入式系统模块内部的嵌入式主模块接收到控制信号后，后台调用EMMC图像数据，将该数据并行输出由LVDS编码芯片进行压缩编码，以高速串行LVDS或以太网的形式发出。
简言之，仪表液晶屏组件接收到图像信号后在仪表显示组件上显示，完成仪表信息显示，仪表需要整车单独供电。其中所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行均由行车电脑完成，而仪表显示组件仅显示图像。
具体的：
首先图3中微处理器整车接口获取相关整车状态和电源，具体的通过整车电源系统接口获取电源；通过模拟信号接口获取整车模拟量数据，如油量、水温状态；通过开关、频率信号接口获取开关、频率量信号，如手刹、驻车、倒挡、灯光亮度等状态；通过整车CAN网络接口获取数字量信号，如车速、转速、ESP、ABS等状态。
其次图3中在微处理器内部的微处理主模块通过模拟信号转换模块获取MCU识别的0-5V电压信号；通过开关信号转换模块获取调理整形滤波降压后的开关信号；通过SBC电源收发器向微处理器主模块提供稳定可控的5V电源；通过第一PMIC电源管理模块向嵌入式处理器供电，同时管理、侦测该电源；通过蜂鸣器模块发出报警声。
再次图3中当微处理器将低速信号处理完成后，通过通讯端口向嵌入式处理器发送处理控制信号。嵌入式处理器内部的嵌入式主模块通过第二通讯模块接收到微处理模块的控制信号后，嵌入式主模块通过操作系统运算处理，将图像数据通过第一发送模块压缩编码，以高速串行LVDS或以太网的形式发出。其中，通讯端口也可理解为通讯/电平转换模块；第二通讯模块也可理解为UART串口通讯模块；第一发送模块可以为LVDS发送模块。
最后图3中仪表显示组件中的第一信号转换板将高速串行LVDS或以太网信号解串再以并行LVDS的方式发送给液晶模组，其可以为TFT液晶模组，完成仪表图像显示更新，同时第一信号转换板将整车电压转换后向液晶模组提供背光电源，液晶模组自身集成背光电源除外。所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行均由行车电脑完成，而仪表显示组件仅为图像显示，实际由行车电脑远程遥控。
对于娱乐触屏组件，及其对应的功能，请供参考图4，并结合其他附图；
当用户操作触屏模组时，娱乐触屏组件内部的第二信号转换板以高速串行LVDS或以太网的形式发出信号，行车电脑接收到操作指令后对其进行解析，该操作指令可以理解为娱乐信号，如上网，播放音乐，读取U盘，WIFI蓝牙连接等，行车电脑中的嵌入式系统模块调用相关模块完成数据融合，运算处理和图像输出，再通过LVDS转换芯片以高速串行LVDS或以太网的形式发出。
娱乐触屏组件接收到图像信号后完成娱乐信息显示，娱乐触屏组件需要整车单独供电。其中所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行均由行车电脑完成，而中控娱乐系统液晶屏组件仅显示图像和触屏操作。
进一步的中控娱乐系统液晶屏组件的一个输入输出端口为独立部件，具体可以为指连接收发模块的端口，且收发模块可以为USB模块，通过高速信号线直接与行车电脑连接，可完成U盘擦写，USB充电，软件升级等功能。
简言之，所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行均由显示终端行车电脑完成，而娱乐触屏组件仅用来图像显示和交互操作。
具体的，首先图4中要实现中控娱乐功能所具备的基础模块，如整车状态、电源供给等。
其次图4中当用户通过触控屏模组操作娱乐触屏组件时，第二信号转换板将触控信号进行压缩编码，通过高速串、并行LVDS或以太网形式发送给行车电脑，行车电脑中的第一通讯模块进行控制通道数据解串，嵌入式主模块可以调用蓝牙模块的资源，WIFI模块的资源，GPS模块的资源，收音机模块的资源，GPRS模块的资源，第二通讯通讯模块的资源，频解码模块资源，接收模块的资源，以太网模块的资源，音频功放模块的资源，完成数据融合，运算处理后将图像数据再通过第一通讯模块的图像通道数据编码输出给娱乐触屏，其第二信号转换板完成图像通道的数据解串后以并行LVDS信号发送给触屏模组，完成图像更新，最终实现音频、视频、上网、导航、触控交互等多媒体娱乐功能。
再次图4中娱乐触屏组件中与收发模块通信的USB口实现方式主要通过USB总线与行车电脑中的收发模块连接，主要实现各种U盘的读取，USB软件更新和USB充电功能。
最后图4中所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行均行车电脑完成，而娱乐触屏组件仅为图像显示和交互操作，实际由行车电脑远程遥控。
对于抬头显示组件，及其对应的功能，请参考图5，并结合其他附图；
行车电脑自身已具备抬头显示组件所需所有信息，其中的图像信息通过第三发送模块以高速串行LVDS或以太网的形式发出，抬头显示组件接收到图像信息后光学成像，完成显示。抬头显示组件可以理解为HUD抬头显示组件。第三发送模块可以为LVDS发送模块。
首先图5中要实现抬头显示控制功能所具备的基础模块，所具备的多媒体信息数据如导航、收音机等已在前文中详细说明，这里不再赘述。
其次图5中行车电脑内部的嵌入式处理器获取到导航信息后，其中，导航信息可以包括导航数据与车辆当前数据，运算得出对应的图像信息，同时将图像进行压缩编码以串行LVDS或以太网的方式发送给信号转换模块，该模块将图像信息解串后转换为光学图像，通过光学模块的光路一系列的反射、折射投影在汽车前挡风玻璃上。
最后图5中所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行均由行车电脑完成，而抬头显示组件仅为图像显示部件，实际行车电脑远程遥控。
对于空调控制，请参考图6，并结合其他附图；
空调控制功能集成与行车电脑中，当用户有操作时空调面板将数据通过CAN/LIN等串行总线通讯方式发出。
进一步的行车电脑内部微处理器接收到操作指令后，运算处理，处理完成后控制负载执行动作；通过总线向空调面板反馈空调响应结果，通知嵌入式系统模块发送空调运行图像数据。进一步的娱乐触屏组件和抬头显示组件显示相应的空调信息。这里所称空调响应结果以及空调信息，可以对应理解为各组件和面板对应的空调运行数据。
简言之，所有空调控制、信号处理、逻辑判断、图像处理、均由行车电脑完成，而空调面板仅用来显示状态和操作交互。
具体的，图6中当用户操作空调面板时，比如显示及操控部件中的旋钮、按键、指示灯、LCD中的旋钮、按键将机械信号转换为电信号，第三信号转换板将旋钮、按键电信号信息通过CAN/LIN等串行总线通讯方式发送给行车电脑，行车电脑内部的SBC电源收发器接收到总线信号后传递给微处理主模块，微处理主模块进行空调相应的逻辑判断。
再次图6中微处理主模块处理完成后要执行三个动作：
1、通过控制功率驱动接口驱动控制整车负载完成相应动作，如温度调节、风速调节、压缩机控制等；
2、向空调面板内部显示及操控部件中的指示灯、LCD反馈处理结果，并控制指示灯状态和LCD液晶屏字符；
3、通过通讯接口将显示状态信号传递给嵌入式处理器，嵌入式主模块得到相应图像信息并通过串行或并行LVDS/以太网控制娱乐触屏组件显示空调信息，通过串行LVDS或以太网控制抬头显示组件并行显示空调信息。
最后图6中所有的信号处理、逻辑判断、图像处理、操作系统运行、空调控制均由行车电脑完成，而空调面板仅为状态显示和交互操作，实际由行车电脑远程遥控。
对于其中的嵌入式处理器，请参考图2，并结合其他附图：
嵌入式处理器，可以运行LINUX或QNX嵌入式操作系统。同时外挂各种模块完成音频采集、音频解码输出处理，三路高清视频输出，WIFI信号处理，蓝牙信号处理，GPRS信号处理，GPS信号处理，USB信号处理，收音机信号处理，CVBS倒车影像信号处理,车载以太网信号处理；
嵌入式主模块与音频处理模块采用IIS通讯方式连接，实现声音消噪采集和音频解码功能，同时通过音频功放与外置车载音响系统相连，实现声音播放功能；
嵌入式主模块与视频转换模块采用GPIO或MIPI等通讯方式连接，实现三路LVDS视频信号输出，其中一路向仪表显示组件发送高清图像信号，一路向娱乐触屏组件发送高清图像信号，一路向抬头显示组件发送图像信号，实现三路图像信号的集中处理控制；
嵌入式主模块与WIFI模块采用UART通讯方式连接，实现WIFI蓝牙通讯功能,实现与手机等移动设备的连接模块功能,进而通过GPRS模块实现手机上互联网功能；
嵌入式主模块与蓝牙模块采用UART通讯方式连接，实现蓝牙通讯功能，实现与手机、蓝牙音响等移动设备的连接；
嵌入式主模块与GPRS模块采用UART通讯方式连接，实现与3G，4G网络实现通讯连接；
嵌入式主模块与GPS模块采用UART通讯方式连接，实现导航惯性制导功能；
嵌入式主模块与收音机模块采用IIC通讯方式连接，实现收音机AM/FM功能；
嵌入式主模块与接收模块采用MIPI通讯方式连接，实现倒车影像信号处理；
嵌入式主模块与以太网模块采用RGMII通讯方式连接，实现以太网通讯功能，接收ADAS信号；
嵌入式主模块与微处理器采用UART通讯方式连接，完成整车信息交互。
嵌入式处理器的总线工作频率可以为533MHz，采用DDR3硬件标准，主要处理音频、视频信号、文件管理、高速通讯、多进程、基于OPENGL 3D加速技术完成3D渲染等任务。所述嵌入式主模块可以包括ARM芯片、第二PMIC电源管理模块内存模块、FLASH存储模块、晶振以及UART调试串口通讯模块以及JATG调试接口，内存模块可以为2G DDR3内存模块，FLASH存储模块可以包括16M SPI NOR FLASH存储模块和4G eMMC FLASH存储模块。其中，第二PMIC电源管理模块、2G DDR3内存模块、16M SPI NOR FLASH存储模块、4G eMMC FLASH存储模块、晶振、UART调试串口通讯模块、JATG调试接口是构成操作系统运行起来的基本硬件要素，第二PMIC电源管理模块向主ARM芯片提供各种电压使芯片正常工作，2G DDR3内存模块主要存储操作系统的临时数据，4G eMMC FLASH存储模块主要存储操作系统中的文件系统、仪表、空调、HUD、多媒体UI数据、3D库文件、应用程序以及通讯列表，16M SPI NOR FLASH存储模块主要存储引导BOOT程序。
对于微处理器，请参考图2，并结合其他附图；
微处理器主要包括SBC电源收发模块、微处理主模块、模拟信号转换模块、开关信号转换模块，第一PMIC电源管理模块、通讯接口、功率驱动模块、蜂鸣器。
SBC电源收发模块主要包括CAN收发器、LIN收发器、LDO/DC-DC电源模块构成，LDO/DC-DC向微处理主模块电源提供5V电；所述的微处理主模块与SBC电源收发模块采用SPI，UART通讯方式连接，实现电源的管理控制，和CAN、LIN数据传输。
模拟信号转换模块、开关信号转换模块将信号调理整合后，输送给微处理主模块实现整车信号采集；
第一PMIC电源管理模块向高速嵌入式系统模块供电，由微处理主模块控制和侦测，与微处理主模块采用IIC、GPIO连接；
所述的通讯端口，实现高速嵌入式系统模块和微处理器双向信号电平转换，主要是5V转3.3V；可理解为电平转换模块；
所述的功率驱动模块，实现空调系统风门电机、鼓风机、压缩机等大功率负载的控制，微处理主模块通过SPI、GPIO的方式控制；
所述的蜂鸣器驱动，实现各种报警声的输出，微处理主模块通过PWM的方式控制；
微处理主模块为小型单片机系统，可采用8bit,16bit,32bit单片机，主要处理低速开关、模拟、频率CAN\LIN总线信号，负责电源管理控制，软件可以采用简单的分时任务。
其中，第一PMIC电源管理模块，其有多路的DC-DC开关电源，且具备时序管理和功耗管理，故障侦测，主要向嵌入式处理器提供大功率低压电源，可输出1.2V,3.3V,5.0V等电压。
其中，SBC电源收发器将DC-DC，CAN收发器、LIN收发器集成到一颗芯片上，为微处理主模块提供电源和通讯收发器。
通过集中式连接，系统中只有一个显示控制中心(即行车电脑)，仪表显示组件、娱乐触屏组件、抬头显示组件、空调面板仅为操作界面和显示界面，所有的图像、音频、信号处理、逻辑判断、负载驱动均由行车电脑完成。
行车电脑与仪表显示组件采用高速LVDS或以太网连接，行车电脑完成仪表所有显示信号和图像显示，仪表显示组件仅实现信号解读与显示即可，没有逻辑处理能力；
行车电脑与娱乐触屏组件可以采用高速LVDS或以太网连接，实现图像、音频和触屏信号传递，也可以使用USB通讯方式完成SD卡读取，USB口充电和通讯；
行车电脑采用高速LVDS或以太网方式向抬头显示组件提供图像信息；
行车电脑与空调面板采用CAN/LIN总线方式连接，空调控制功能，如温度调节、风量控制、风门控制、除霜控制等。
可见，本发明及其可选方案中，系统整体采用星型网络拓扑，一个控制中心即行车电脑，多个显示和操作界面即仪表显示组件、娱乐触控组件、抬头显示组件、空调面板；行车电脑采用主从双处理器架构，作为主处理器的嵌入式处理器以ARM处理器为核心，主要处理音频、视频信号、文件管理、高速视频通讯、多进程、基于OPENGL 3D加速技术完成3D渲染等任务；作为辅助处理器的微处理器可以以单片机为核心，主要完成电源管理，CAN/LIN通讯，低速信号处理，蜂鸣器驱动等功能。
该方案将空调控制、仪表图像处理、中控多媒体功能，HUD抬头显示信号处理集中于行车电脑中，解决分散系统硬件成本高的问题；开发门槛高的问题；整车显示系统对内饰更改的敏感高的问题；分散系统CAN/LIN总线节点数量多的问题；避免了现有整车显示系统中同一信号重复采样的问题；解决了售后软件维护成本高问题。显示系统集中后，软件升级时只有一套代码，车载显示系统软件采用“空中升级”或手机升级方式成为可能，降低硬件成本，软件维护成本，开发成本，系统复杂度。
该架构解除了显示系统对液晶屏尺寸、外观、品牌、分辨率的要求，可实现仪表液晶屏、中控娱乐液晶屏多规格，比如，多分辨率TFT液晶屏，可涵盖7吋、10.25吋、12.3吋、17吋四种屏幕，像素可涵盖800×480、1280×480、1440×540、1280×720、1080p等多种规格；空调面板可以是机械式、触摸式或液晶集成式，满足了用户的各种需求,本方案集成了组合仪表显示，中控娱乐系统、空调控制、抬头显示系统信号处理，开拓了车载显示系统功能，实现了车载显示系统平台化开发。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种集中式车载显示控制系统，其特征在于，包括：仪表显示组件、娱乐触屏组件、抬头显示组件、空调面板、整车检测接口、空调的功率驱动接口以及行车电脑；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口和功率驱动接口分别连接至所述行车电脑的输出端口，所述整车检测接口连接所述行车电脑的输入端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述行车电脑的输入输出端口；
所述行车电脑用于：
根据所述整车检测接口输入的第一检测信号，向所述仪表显示组件输出对应的仪表图像数据，以使得所述仪表显示组件显示对应的整车运行数据；
根据所述空调面板输入的第一控制信号，向所述功率驱动接口输出对应的第二控制信号，以控制所述空调运行，并根据所述第一控制信号或第二控制信号，向所述空调面板、通过所述娱乐触屏组件的输入端口向所述娱乐触屏组件，以及向所述抬头显示组件输出空调运行图像数据，并向所述空调面板输出相应的空调运行数据，以使得所述空调面板、所述娱乐触屏组件和抬头显示组件显示对应的空调运行数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理，所述对应的设备包括所述娱乐触屏组件、抬头显示组件以及外部设备中至少之一。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述行车电脑包括嵌入式处理器与微处理器；所述仪表显示组件、抬头显示组件的输入端口分别连接所述嵌入式处理器的输出端口，所述微处理器的通讯端口连接所述嵌入式处理器的通讯端口，所述功率驱动接口连接所述微处理器的输出端口，所述娱乐触屏组件的输入输出端口和所述空调面板分别连接所述微处理器的输入输出端口，所述整车检测接口连接所述微处理器的输入端口；所述微处理器被整车电源供电；
所述微处理器用于：
根据所述整车检测接口输入的检测信号，向所述嵌入式处理器发送第一信号；
根据所述空调面板输入的第一控制信号，向所述功率驱动接口输出对应的第二控制信号，向所述嵌入式处理器发送第二信号，并向所述空调面板输出空调面板对应的空调运行数据；
将所述整车电源的供电处理后供应至所述嵌入式处理器；
所述嵌入式处理器用于：
根据所述第一信号，向所述仪表显示组件输出所述对应的仪表图像数据；
根据所述第二信号，向所述娱乐触屏组件，以及向所述抬头显示组件输出所述空调运行图像数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述嵌入式处理器包括：嵌入式主模块、第一发送模块、第一通讯模块、第二发送模块、收发模块、音频处理模块、和第二通讯模块，所述嵌入式主模块通过所述第一发送模块连接所述仪表显示组件，所述嵌入式主模块通过所述第一通讯模块连接所述娱乐触屏组件的输入输出端口，所述嵌入式主模块通过所述第二发送模块连接所述抬头显示组件的输入端口，所述嵌入式主模块通过所述收发模块连接所述娱乐触屏组件的输入输出端口，所述嵌入式主模块通过所述第二通讯模块连接所述微处理器的通讯端口；
所述嵌入式主模块用于：
根据所述第一信号，通过所述第一发送模块向所述仪表显示组件输出所述对应的仪表图像数据；
根据所述第二信号，通过所述第一通讯模块向所述娱乐触屏组件，以及通过所述第二发送模块向所述抬头显示组件输出所述空调运行图像数据；
根据所述娱乐触屏组件输入的娱乐信号，进行所述娱乐信号对应的预设处理，并根据所述预设处理的结果与对应的设备交互，以实现针对所述对应的设备的交互处理。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述嵌入式处理器还包括：蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、以太网模块和收音机模块；所述主模块通过所述音频处理模块连接音响喇叭接口，所述蓝牙模块、WIFI模块、GPRS模块、以太网模块和收音机模块分别连接所述嵌入式主模块的输入输出端口；
所述嵌入式主模块还用于：
通过所述第一通讯模块、所述收发模块、所述WIFI模块、所述GPRS模块、所述蓝牙模块、以太网模块、所述收音机模块中之一接收并向所述音频处理模块输出第一音频信号；其中，若所述对应的预设处理包括通过所述第一通讯模块接收并向所述音频处理模块输出所述第一音频信号，则所述娱乐信号包括所述第一音频信号；其中，所述对应的设备还包括所述音响喇叭接口连接的音响喇叭；
所述音频处理模块用于对所述第一音频信号处理后向所述音响喇叭接口输出第二音频信号。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述嵌入式处理器还包括：蓝牙模块和WIFI模块；所述蓝牙模块、WIFI模块分别连接所述主模块的输入输出端口；
所述对应的预设处理包括通过所述蓝牙模块与蓝牙设备建立连接，和/或通过所述WIFI模块与WIFI设备建立连接，所述对应的设备包括所述蓝牙设备和/或WIFI设备。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述嵌入式处理器还包括GPS模块，所述GPS模块连接所述嵌入式主模块的输入输出端口；
所述嵌入式主模块还用于：
通过所述GPS模块自导航设备接收导航数据，并根据所述导航数据获得导航图像数据，通过所述收发发送模块或第一通讯模块向所述娱乐触屏组件发送所述导航图像数据，和/或通过所述第二发送模块向所述抬头显示组件发送所述导航图像数据；
所述对应的预设处理还包括：
根据所述娱乐数据中的导航信息，通过所述GPS模块向所述导航设备发送导航请求，所述导航数据为根据所述导航请求得到的。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述嵌入式处理器还包括接收模块，所述嵌入式主模块通过所述接收模块连接倒车摄像头接口；
所述嵌入式主模块还用于：
接收所述倒车摄像头的影像数据，直接或处理后通过所述收发模块或第一通讯模块向所述娱乐触屏组件发送；
其中，所述对应的设备包括所述导航设备。
8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述主模块还用于：
根据所述娱乐数据中的读取请求，通过所述收发模块读取所述娱乐触屏组件连接的存储设备的数据；
其中，所述对应的设备包括所述存储设备。
9.根据权利要求2至8任一项所述的系统，其特征在于，所述微处理器包括微处理主模块、电源模块、电源管理模块、电源收发模块、模拟信号转换模块、开关信号接收模块和功率驱动模块；所述电源模块连接整车电源，所述电源模块的电输出端分别连接所述电源管理模块和电源收发模块，所述电源管理模块的控制端连接所述微处理主模块，所述电源管理模块的电输出端连接所述嵌入式处理器的供电端，所述电源收发模块的电输出端连接所述微处理器主模块的电输入端，所述微处理主模块通过通讯端口连接所述嵌入式处理器的通讯模块；
所述模拟信号转换模块用于接收所述监测信号中的模拟信号并将其转换成数字信号后发送至所述微处理器模块；
所述开关信号接收模块用于接收所述监测信号中的开关信号并将其发送至所述微处理器模块；
所述微处理主模块用于：
控制所述电源管理模块为所述嵌入式处理器供电；
根据所述模拟信号转换模块和开关信号接收模块发送而来的数据，向所述嵌入式处理器发送所述第一信号；
通过通讯总线接收所述空调面板输入的第一控制信号，根据所述第二控制信号，通过所述功率驱动模块向所述功率驱动接口输出所述第二控制信号，并向所述嵌入式处理器发送第二信号，以及：通过通讯总线向所述空调面板输出空调面板对应的空调运行数据。
10.根据权利要求1至8任一项所述的系统，其特征在于，所述仪表显示组件包括液晶模组和第一信号转换板，所述娱乐触屏组件包括触控屏模组和第二信号转换板，所述抬头显示组件包括光学模块和信号转换模块，所述第一信号转换板的输入端、第二信号转换板的输入端连接所述行车电脑的输出端口，所述行车电脑的输入输出端口以及所述触控屏模组的输入输出端口分别连接所述第二信号转换板的输入输出端口，所述第一信号转换板的输出端口连接所述第一液晶模组，所述信号转换模块的输出端连接所述光学模块。
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