CN107948613A - 多路摄像头共用切换电路及对讲系统和分享共用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及多路摄像头共用切换电路及对讲系统和分享共用方法，该电路包括若干个摄像头、切换单元、数模转换单元、低通滤波单元及主控芯片U1，切换单元，用于获取切换信号，并根据切换信号采集对应的摄像头的数据，形成输入信号；数模转换单元，用于对输入信号进行AD转换，形成转换信号；低通滤波单元，用于对转换信号进行滤波处理，形成处理信号；主控芯片U1，用于接收处理信号，对处理信号进行存储，输出视频信号。本发明通过切换单元切换不同位置的摄像头获取数据，对数据进行AD转换，由主控芯片U1存储并传输，实现设置多路摄像头，对多路摄像头按照实际情况便捷且快速切换不同摄像头获取所需的视频，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

Description

多路摄像头共用切换电路及对讲系统和分享共用方法

技术领域

本发明涉及摄像头控制系统，更具体地说是指多路摄像头共用切换电路及对讲系统和分享共用方法。

背景技术

对讲系统是日常生活常用的近距离通信设备，在使用对讲系统进行对讲时，一般是采用语音方式进行对讲，某些智能的对讲系统也存在单个摄像头获取视频后进行分享，但是，单个摄像头获取的视频有时能满足用户的需求，但是在某些情况下，无法满足用户所需的视频分享功能，比如：需要对多个地方进行技术支撑时，当前只能由操作者移动摄像头以进行获取所需视频，这样，不便于驾驶员驾驶时使用，且效率很低。

因此，有必要设计一种多路摄像头共用切换电路，实现对讲系统中设置多路摄像头，对多路摄像头按照实际情况便捷且快速切换不同摄像头获取所需的视频，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供多路摄像头共用切换电路及对讲系统和分享共用方法。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：多路摄像头共用切换电路，包括若干个摄像头、切换单元、数模转换单元、低通滤波单元以及主控芯片U1，其中，切换单元，用于获取切换信号，并根据切换信号采集对应的摄像头的数据，形成输入信号；数模转换单元，用于对输入信号进行AD转换，形成转换信号；低通滤波单元，用于对转换信号进行滤波处理，形成处理信号；主控芯片U1，用于接收处理信号，对处理信号进行存储，并输出视频信号。

其进一步技术方案为：所述主控芯片U1的型号为AT89C51。

其进一步技术方案为：所述切换单元包括切换芯片U2、若干个选择按键以及若干个模拟开关，若干个选择按键，用于输入选择信号；切换芯片U2，用于接收选择信号，并输出驱动信号，驱动对应的模拟开关闭合，以使与模拟开关连接的摄像头输入数据；所述切换芯片U2为CMOS集成芯片4042。

其进一步技术方案为：所述数模转换单元包括转换芯片U3，所述转换芯片U3的型号为AD1674。

其进一步技术方案为：所述低通滤波单元包括一级运放器U4以及二级运放器U5，其中，一级运放器U4的负输入端与转换芯片U3的输出端脚连接，一级运放器U4的输出端与二级运放器U5的负输出端脚连接，所述二级运放器U5的输出端与所述主控芯片U1的输入端脚连接。

其进一步技术方案为：所述一级运放器U4的型号为OPA627，所述二级运放器U5的型号为OPA2134。

本发明还提供了对讲系统，包括通信单元、显示屏以及上述的多路摄像头共用切换电路，所述通信单元，用于接收视频信号，并将视频信号发送至显示屏，进行显示。

其进一步技术方案为：所述通信单元包括NRF射频芯片，所述NRF射频芯片的型号为NRF24L01。

其进一步技术方案为：所述对讲系统还包括电源单元，所述电源单元，用于对通信单元、显示屏以及多路摄像头共用切换电路供电。

本发明还提供了对讲系统的分享共用方法，所述方法包括：

获取分享请求；

根据分享请求建立通道，切换摄像头，获取视频数据；

将视频数据作为输入信号，进行数模转换、低通滤波后，形成处理信号；

主控芯片U1接收处理信号，对处理信号进行存储，并输出视频信号；

通信单元接收视频信号传输至显示屏，进行显示和视频分享。

本发明与现有技术相比的有益效果是：本发明的多路摄像头共用切换电路，通过切换单元切换不同位置的摄像头获取数据，对数据进行AD转换，且滤波保真处理后，由主控芯片U1存储并传输，实现设置多路摄像头，对多路摄像头按照实际情况便捷且快速切换不同摄像头获取所需的视频，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

附图说明

图1为本发明具体实施例提供的多路摄像头共用切换电路的结构框图；

图2为本发明具体实施例提供的主控芯片U1的电路原理图；

图3为本发明具体实施例提供的切换单元的电路原理图；

图4为本发明具体实施例提供的数模转换单元的电路原理图

图5为本发明具体实施例提供的低通滤波单元的电路原理图；

图6为本发明具体实施例提供的对讲系统的结构框图；

图7为本发明具体实施例提供的通信单元的电路原理图；

图8为本发明具体实施例提供的对讲系统的分享共用方法的流程图。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。

如图1～8所示的具体实施例，本实施例提供的多路摄像头共用切换电路，可以运用在视频共享过程中，实现设置多路摄像头1，对多路摄像头1按照实际情况便捷且快速切换不同摄像头1获取所需的视频，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

如图1所示，本实施例还提供了多路摄像头共用切换电路，其包括若干个摄像头1、切换单元2、数模转换单元3、低通滤波单元4以及主控芯片U1，其中，切换单元2，用于获取切换信号，并根据切换信号采集对应的摄像头1的数据，形成输入信号；数模转换单元3，用于对输入信号进行AD转换，形成转换信号；低通滤波单元4，用于对转换信号进行滤波处理，形成处理信号；主控芯片U1，用于接收处理信号，对处理信号进行存储，并输出视频信号。

将若干个摄像头1设置在车辆内外的不同位置，根据实际情况调整摄像头1的拍摄角度，以使对应位置的摄像头1能够清晰完整的拍摄到该位置的情况，根据实际的需求，利用切换单元2切换不同的摄像头1进行工作，获取数据后经由数模转换单元3转换为数字信号，经由低通滤波单元4进行去噪音并保留原有真实度，再传输至主控芯片U1进行存储、分析和传输至对应的终端，实现分享的效果。

对于上述的主控芯片U1的型号为AT89C51，当然，于其他实施例中，上述的主控芯片U1的型号为AT89C52等其他型号。

更进一步地，在某些实施例中，上述的切换单元2包括切换芯片U2、若干个选择按键以及若干个模拟开关，若干个选择按键，用于输入选择信号；切换芯片U2，用于接收选择信号，并输出驱动信号，驱动对应的模拟开关闭合，以使与模拟开关连接的摄像头1输入数据；切换芯片U2为CMOS集成芯片4042。

如图3所示，CMOS集成芯片4042内部有4个D触发器，这4个D触发器有一个共同的时钟脉冲输入端，可用POL端脚的高低电平状态来选择CLOCK的上升沿或下降沿锁存各D端的状态(POL＝1时，CLOCK的下降沿锁存)。选择按键S1至S4是4个选择按键，用来输入切换命令，电阻R1～R4是各路D端的下拉电阻，可使选择按键Sl～S4无一按下时D端处于低电平。二极管D1～D4和电阻R5组成二极管或门，当选择按键S1～S4中有任一个被按下时，从二极管D1～D4二极管的公共端(负端)输出高电平；电容C1和二极管R6组成微分电路，电容C1的左端当由低到高的变化时，电容Cl的右端输出一个正向尖脉冲，发光二极管Ll～L4为锁存指示灯(LED)，电阻R7～R10为其限流电阻。当输出端Q1～Q4中某路锁存为高电平时，该路对应的模拟开关则受控闭合，实现多路切换。

当S1～S4中有一个按下时，相应的D触发器输入端为高电平，同时二极管或门输出高电平而使微分输出一个正向尖脉冲，尖脉冲的上升沿解除原锁存状态，下降沿则把二极管D1～D4的状态锁存在输出端Q1～Q4中，实现切换。例如：当S2按下时，二极管D1-D4的状态为0100，微分电路输出的尖脉冲上升沿解除原锁存，下降沿把输出端Q1～Q4锁存为0100，此时，IN2端和OUT端被接通。L2被点亮，以示IN2端和OUT端相通。

更进一步地，上述的数模转换单元3包括转换芯片U3，转换芯片U3的型号为AD1674。上述的转换芯片U3带有内部采样保持的完全12位逐次逼近(SAR)型模/数转换器；采样频率为100kHz；转换时间为10μs；数据可并行输出，采用8/12位可选微处理器总线接口；采用双电源供电：模拟部分为±12V或±15V，数字部分为+5V。

使能端EN(3)与+5V相连，使其始终处于工作状态；信号输入端D0至D11分别与切换单元2的输出端相连；输入信号选择端PB0至PB7分别与主控芯片U1的端口P0.0至P0.7。

更进一步地，在某些实施例中，上述的低通滤波单元4包括一级运放器U4以及二级运放器U5，其中，一级运放器U4的负输入端与转换芯片U3的输出端脚连接，一级运放器U4的输出端与二级运放器U5的负输出端脚连接，所述二级运放器U5的输出端与所述主控芯片U1的输入端脚连接。

在本实施例中，上述的一级运放器U4的型号为OPA627，上述的二级运放器U5的型号为OPA2134。

利用低通滤波单元4对获取的视频数字信号进行去噪和保真处理，以避免数字信号传输过程以及处理过程中的失真情况的发生。

上述的多路摄像头共用切换电路，通过切换单元2切换不同位置的摄像头1获取数据，对数据进行AD转换，且滤波保真处理后，由主控芯片U1存储并传输，实现设置多路摄像头1，对多路摄像头1按照实际情况便捷且快速切换不同摄像头1获取所需的视频，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

如图6所示，本实施例还提供了对讲系统，其包括通信单元5、显示屏6以及上述的多路摄像头共用切换电路，通信单元5，用于接收视频信号，并将视频信号发送至显示屏6，进行显示。

上述的通信单元5包括NRF射频芯片，NRF射频芯片的型号为NRF24L01。NRF芯片形成的通信模块单元，主要是由核心器件NRF24L01配合网络晶振、解耦电容、偏极电阻一起工作构造稳定射频通信模块，该芯片是贴片结构，模块占用空间少。

另外，在其他实施例中，上述的通信单元5为蓝牙无线通信单元5，对讲系统通过蓝牙无线通信单以及BT4.0协议与主控芯片U1连接，方便驾驶员在驾驶过程中方便操作，保证驾驶安全；并且具有远距离使用功能。

另外，在其他实施例中，上述的通信单元5还可以为4G/3G通信单元。

通过多路摄像头拍摄视频，及时用主控芯片U1处理通过通信单元5将视频分享给好友，具体是分享给同一群组在线好友主机显示或陌生人请求分享路况或风景；分享的视频可以通过切换单元控制想分享的哪一路摄像头视频；分享模式包括公共分享，分享的人员必须在同一群组里面，分享对讲的人员或车内的景象；或车外路况及风景；或者陌生人请求分享，需要触发按键；

主控芯片U1还包括保存用户信息保存和绑定信息以及建立在线群组好友通信通道的功能。

另外，上述的对讲还包括电源单元7，电源单元7，用于对通信单元5、显示屏6以及多路摄像头共用切换电路供电。

电源单元7包括电源充电管理芯片、电池以及第一切换模块；电源充电管理芯片，用于管理第一切换模块的切换模式，并输出控制信号，控制电池进行充电且控制外部输入电源对通信单元5、显示屏6以及多路摄像头共用切换电路供电，或者控制电池为通信单元5、显示屏6以及多路摄像头共用切换电路供电。

在本实施例中，上述的电源充电管理芯片的型号为CN3052A，当然，于其他实施例中，上述的电源充电管理芯片的型号为CN3052B或者CN3056。

更进一步地，在某些实施例中，上述的第一切换模块包括场效应晶体管以及稳压二极管，上述的场效应晶体管的栅极与电源充电管理芯片的VIN端脚连接；上述的场效应晶体管的漏极与电源充电管理芯片的BAT端脚连接；上述的场效应晶体管的源极分别与切换单元2、数模转换单元3、低通滤波单元4以及主控芯片U1连接，上述的电池与电源充电管理芯片的BAT端脚连接；当有外部输入电源时，此外部电源既通过电源充电管理芯片对电池充电，又对通信单元5、显示屏6以及多路摄像头共用切换电路供电；当没有外部输入电源(也就是没有进行电池充电)时，电池对通信单元5、显示屏6以及多路摄像头共用切换电路供电。

上述的对讲系统，通过设置通信单元5、显示屏6以及上述的多路摄像头共用切换电路，利用主控芯片U1获取的视频数据，经过通信单元5传输后，由显示屏6显示，实现对讲系统中进行视频的分享和对讲，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

如图8所示，本实施例还提供了对讲系统的分享共用方法，该方法包括：

S1、获取分享请求；

S2、根据分享请求建立通道，切换摄像头1，获取视频数据；

S3、将视频数据作为输入信号，进行数模转换、低通滤波后，形成处理信号；

S4、主控芯片U1接收处理信号，对处理信号进行存储，并输出视频信号；

S5、通信单元5接收视频信号传输至显示屏6，进行显示和视频分享。

具体地，对讲系统的分享共用方法包括视频对讲设备建立通道，发起分享，选择摄像头进行视频获取，对视频进行处理和传输，并建立通道，分享至另一个视频对讲设备的显示屏；当其中一台视频对讲设备发起分享请求时，先将该请求的数据写入数据库内，由请求所向的视频对讲设备进行应答，根据应答建立通道，有摄像头录制视频，将视频写入数据库内，并分享至发起请求的视频对讲设备。

上述的对讲系统的分享共用方法，实现对讲系统中进行视频的分享和对讲，便于驾驶员驾驶时使用，效率高。

上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.多路摄像头共用切换电路，其特征在于，包括若干个摄像头、切换单元、数模转换单元、低通滤波单元以及主控芯片U1，其中，切换单元，用于获取切换信号，并根据切换信号采集对应的摄像头的数据，形成输入信号；数模转换单元，用于对输入信号进行AD转换，形成转换信号；低通滤波单元，用于对转换信号进行滤波处理，形成处理信号；主控芯片U1，用于接收处理信号，对处理信号进行存储，并输出视频信号。

2.根据权利要求1所述的多路摄像头共用切换电路，其特征在于，所述主控芯片U1的型号为AT89C51。

3.根据权利要求1或2所述的多路摄像头共用切换电路，其特征在于，所述切换单元包括切换芯片U2、若干个选择按键以及若干个模拟开关，若干个选择按键，用于输入选择信号；切换芯片U2，用于接收选择信号，并输出驱动信号，驱动对应的模拟开关闭合，以使与模拟开关连接的摄像头输入数据；所述切换芯片U2为CMOS集成芯片4042。

4.根据权利要求3所述的多路摄像头共用切换电路，其特征在于，所述数模转换单元包括转换芯片U3，所述转换芯片U3的型号为AD1674。

5.根据权利要求4所述的多路摄像头共用切换电路，其特征在于，所述低通滤波单元包括一级运放器U4以及二级运放器U5，其中，一级运放器U4的负输入端与转换芯片U3的输出端脚连接，一级运放器U4的输出端与二级运放器U5的负输出端脚连接，所述二级运放器U5的输出端与所述主控芯片U1的输入端脚连接。

6.根据权利要求5所述的多路摄像头共用切换电路，其特征在于，所述一级运放器U4的型号为OPA627，所述二级运放器U5的型号为OPA2134。

7.对讲系统，其特征在于，包括通信单元、显示屏以及权利要求1至6任一项所述的多路摄像头共用切换电路，所述通信单元，用于接收视频信号，并将视频信号发送至显示屏，进行显示。

8.根据权利要求7所述的对讲系统，其特征在于，所述通信单元包括NRF射频芯片，所述NRF射频芯片的型号为NRF24L01。

9.根据权利要求8所述的对讲系统，其特征在于，所述对讲系统还包括电源单元，所述电源单元，用于对通信单元、显示屏以及多路摄像头共用切换电路供电。

10.对讲系统的分享共用方法，其特征在于，所述方法包括：

获取分享请求；

根据分享请求建立通道，切换摄像头，获取视频数据；

将视频数据作为输入信号，进行数模转换、低通滤波后，形成处理信号；

主控芯片U1接收处理信号，对处理信号进行存储，并输出视频信号；

通信单元接收视频信号传输至显示屏，进行显示和视频分享。