CN205283737U - 一种车载传输装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的车载传输装置包括：微控制处理单元（100），摄像头模组（102），信号编码调制器（104）、信号解调解码器(202)、视频信号转换模块(204)、显示设备处理器(206)，微控制处理单元（100）与信号编码调制器(104)相连，摄像头模组(102)与信号编码调制器(104)相连，信号编码调制器(104)与信号编码调制器（202）通过同轴信号线相连，信号解调解码器(202)与视频信号转换模块(204)相连，视频信号转换模块(204)与显示设备处理器(206)相连，信号解调解码器(202)与显示设备处理器(206)相连。本实用新型的车载传输装置实现远距离高清数字视频的传输，具有广泛的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及车载领域，尤其涉及一种车载传输装置。
背景技术
随着汽车辅助驾驶技术的发展，视频倒车后视系统越来越普及。由于倒车后视系统需要将汽车尾部牌照部分的摄像头视频传输到汽车前部驾驶员中控台部分进行显示，其传输距离长达6米以上，基于技术和成本的限制，目前的倒车后视系统的视频都是以最常见的复合视频（CVBS）模拟方式进行传输。存在以下问题，视频画质很差，分辨率通常低于640*480。目前汽车中控显示屏尺寸和分辨率越来越高，显示屏尺寸可以高达10.1英寸以上，分辨率则高达1024*600以上，传统的CVBS视频倒车系统已成成为制约倒车安全和用户体验的瓶颈；传输线需要4根，成本高，线径较粗；倒车信号为模拟信号，部分车型为脉冲宽度调制PWM信号（例如大众车系），增加了远端显示设备的处理难度。
发明内容
有鉴于此，需提供一种车载传输装置，该装置能提供实现高清数字视频的传输，同时提高倒车信号处理效率。
本实用新型实施方式中的车载传输装置包括：微控制处理单元（100），摄像头模组（102），信号编码调制器（104）、信号解调解码器(202)、视频信号转换模块(204)、显示设备处理器(206)，所述微控制处理单元（100）与所述信号编码调制器(104)相连，所述摄像头模组(102)与所述信号编码调制器(104)相连，所述信号编码调制器(104)与所述信号编码调制器（202）通过同轴信号线相连，所述信号解调解码器(202)与所述视频信号转换模块(204)相连，所述视频信号转换模块(204)与所述显示设备处理器(206)相连，所述信号解调解码器(202)与所述显示设备处理器(206)相连。
进一步地，还包括：倒车摄像头模块(10)、倒车后视显示模块(20)，其中，所述倒车摄像头模块10包括:所述微控处理单元(100)、所述摄像头模组(102)，所述信号编码调制器(104)、有线供电输出模块(106)；
及倒车后视显示模块20包括：有线供电输入模块(200)、所述信号解调解码器(202)、所述视频信号转换模块(204)、所述显示设备处理器(206)，电源开关(208)。
进一步地，所述信号编码调制器（104）与有线供电输出模块(106)相连，有线供电输出模块(106)所述有线供电输入模块（200）通过所述同轴信号线相连，所述有线供电输入模块（200）与所述信号解调解码器(202)相连，所述电源开关（208）与所述有线供电输入模块（200）相连，所述电源开关（208）与所述显示设备处理器（206），所述电源开关（208）还与电源输入端相连。
进一步地，所述有线供电输入模块（200）包括第一电容器C1（2001），所述第一电容器C1（2001）的一端与所述信号解调解码器（202）相连，所述第一电容器C1（2001）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输调制视频信号、数字信号,所述有线供电输入模块（200）还包括第一电感器L1（2002），所述第一电感器L1（2002）一端与供电端相连，所述第一电感器L1（2002）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输直流电流。
进一步地，所述有线供电输出模块（106）包括：第二电容器C2（1061），所述第二电容器C2（1061）的一端与所述信号编码调制器（104）相连，所述第二电容器C2（1061）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输所述调制视频信号、所述数字信号,所述有线供电输入模块还包括第二电感器L2（1062），所述第二电感器L2（1062）一端与受电端相连，所述第一电感器L2（1062）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输直流电流，对受电端供电，其中，受电端为所述摄像头模组（102）。
进一步地，所述有线供电输出模块（106）与所述有线供电输入模块（200）之间的所述同轴信号线有6米或6米以上。
进一步地，所述有线供电输出模块（106）与所述有线供电输入模块（200）之间的所述同轴信号线为两根。
进一步地，所述微控制处理单元（100）使用STM32F101，所述信号编码调制器（104）使用DH9801，所述信号解调解码器（202）使用DH9910。
进一步地，所述视频信号转换模块（204）使用TC358746，所述显示设备处理器（206）使用MT6735/MT8735。
进一步地，所述摄像头模组（102）的电源电压为12V，5V和3.3V中的一种。
本实用新型的优点是：
本实用新型的车载传输装置实现了高清数字视频传输,可以实现720P（分辨率1280*720）和1080P（1920*1280）高清数字视频传输显示，采用最常见的同轴信号线传输信号，只需要2根线，相比传统方案减少了2根6米长的信号线，降低了成本和线径，摄像头模组的供电也通过2根信号传输线复用，进一步简化了摄像头模组的电源设计，降低了传输信号线的成本，倒车信号转换成为标准的数字信号，并且复用到视频信号线中进行传输，降低了远端显示设备的处理难度，具有广泛的应用场景，车载全景视频系统，通过并联多个信号解调解码器，使中控制显示处理设备可以同时接入多路同轴数字视频；只要处理器足够强大，可以方便的进行多路高清数字视频的录像处理，而且摄像头可以任意分布在车辆任何地方，对于大型车辆尤其适用，多路高清视频监控系统，有线供电功能进一步简化了布线成本。
附图说明
图1为本实用新型车载传输装置一实施方式的功能模块图。
图2为本实用新型车载传输装置一较佳实施方式的功能模块图。
图3为本实用新型车载传输装置的调制视频信号传输波形图一实施方式的示意图。
图4为本实用新型车载传输装置的有线供电输入模块的结构图一实施方式的示意图。
图5为本实用新型车载传输装置的有线供电输出模块的结构图一实施方式的示意图。
主要元件符号说明
| 车载传输装置 | 1 |
| 倒车摄像头模块 | 10 |
| 微控制处理单元 | 100 |
| 摄像头模组 | 102 |
| 信号编码调制器 | 104 |
| 有线供电输出模块 | 106 |
| C2 | 1601 |
| L2 | 1602 |
| 倒车后视显示模块 | 20 |
| 有线供电输入模块 | 200 |
| C1 | 2001 |
| L1 | 2002 |
| 信号解调解码器 | 202 |
| 视频信号转换模块 | 204 |
| 显示设备处理器 | 206 |
| 电源开关 | 208 |
具体实施方式
参阅图1，图1所示为本发明车载传输装置10一实施方式的功能模块图。车载传输装置1包括微控制处理单元100、摄像头模组102，信号编码调制器104、信号解调解码器202、视频信号转换模块204、显示设备处理器206。微控制处理单元100与信号编码调制器104相连，摄像头模组102与信号编码调制器104相连，信号编码调制器104与信号解调解码器202相连，信号解调解码器202与视频信号转换模块204相连，视频信号转换模块204与显示设备处理器206相连，信号解调解码器202与显示设备处理器206相连。以下对各功能模块作详细说明。
微控制处理单元100接收汽车倒车信号，对倒车信号进行软件滤波处理，形成稳定标准的数字信号，通过数据通讯接口将数字信号发送给信号编码调制器104，微控制处理单元100滤波处理包括去除倒车信号的抖动、对部分车型的倒车信号是PWM（脉宽调制）信号的情况进行处理。信号编码调制器104并将数字信号传递给信号解码解调器202。信号解码解调器202将数字信号传递给显示设备处理器206，显示设备处理器206根据数字信号进行相应操作。
摄像头模组102用于产生数字视频信号，并将数字视频信号传递给信号编码调制器104。信号编码调制器104用于接收数字视频信号，对数字视频信号进行重新编码和载波调制，以获得调制视频信号，并将调制视频信号传送信号解调解码器（202）。信号解调解码器202对调制视频信号进行解调和解码，以获得解调视频信号，并将解调视频信号传递给视频信号转换模块204。视频信号转换模块204对解调视频信号的格式进行转换，以得到预设格式的视频信号，并将预设格式的视频信号传递给显示设备处理器206。显示设备处理器206接收预设格式的视频信号，并将预设格式的视频信号显示出来。
参阅图2，图2所示为本发明车载传输装置10一较佳实施方式的功能模块图。车载传输装置1包括倒车摄像头模块10、倒车后视显示模块20。其中，倒车摄像头模块10包括微控制处理单元100、摄像头模组102，信号编码调制器104、有线供电输出模块106；倒车后视显示模块20包括有线供电输入模块200、信号解调解码器202、视频信号转换模块204、显示设备处理器206，电源开关208。微控制处理单元100与信号编码调制器104相连，摄像头模组102与信号编码调制器104相连，信号编码调制器104与有线供电输出模块106相连，有线供电输出模块106与有线供电输入模块200通过同轴信号线相连。有线供电输入模块200与信号解调解码器202相连，信号解调解码器202与视频信号转换模块204相连，视频信号转换模块204与显示设备处理器206相连，信号解调解码器202与显示设备处理器206相连，电源开关208与有线供电输入模块200相连，电源开关208与显示设备处理器206，电源开关208还与电源输入端相连。微控制处理单元100使用STM32F101，信号编码调制器104使用DH9801，信号解调解码器202使用DH9910，视频信号转换模块204使用TC358746，显示设备处理器206使用MT6735/MT8735。以下对各功能模块作详细说明。
摄像头模组102用于产生数字视频信号，并将数字视频信号传递给信号编码调制器104，其中，摄像头模组102可以输出多种格式的数字视频信号，例如RAW、YUV、BT1120或者BT656。信号编码调制器104用于接收数字视频信号，对数字视频信号进行重新编码和载波调制，其中，载波调制方式采用类CVBS的调制方式，例如高清复合视频接口格式（HDCVI），同轴传输模拟高清视频格式（AHD）,同轴高清视频传输标准格式（HDTVI）以及高清闭路电视系统格式（CCHDTV）所采用的调制方式，以获得调制视频信号，并将调制视频信号传送给有线供电输出模块106。有线供电输出模块106接收调制视频信号，并将调制视频信号通过同轴信号线传递给有线供电输入模块200。
倒车后视显示模块20的有线供电输入模块200从同轴信号线接收调制视频信号，并将调制视频信号传递给信号解调解码器202，信号解调解码器202对调制视频信号进行解调和解码，还原摄像头模组所输出的信号格式，例如YUV，BT1120或者BT656格式的视频，以获得解码视频信号，并将解码视频信号传递给视频信号转换模块204。视频信号转换模块204对解码视频信号的格式进行转换，转换成汽车中控台显示设备处理器所能够匹配的输入格式，例如移动产业处理器接口格式（MIPI），色域格式（RGB），低压差分信号格式（LVDS）等格式，以得到预设格式的视频信号，并将预设格式的视频信号传递给显示设备处理器206。显示设备处理器206接收预设格式的视频信号，并将预设格式的视频信号显示出来，视频信号传输机制和CVBS的传输机制类似，因此同样可以实现长距离传输，在使用75-3规格的同轴线的情况下，最远距离可以长达500米，采用最常见的同轴信号线传输信号，只需要2根线，相比传统方案减少了2根6米长的信号线，降低了成本和线径。
微控制处理单元100接收汽车倒车信号，对倒车信号进行软件滤波处理，形成稳定标准的数字信号，通过数据通讯接口将数字信号发送给信号编码调制器104，微控制处理单元100滤波处理包括去除倒车信号的抖动、对部分车型的倒车信号是PWM（脉宽调制）信号的情况进行处理。微控制处理单元100和信号编码调制器104的数据通讯接口可以使用常用的I2C，UART，SPI或者RS485中的一种或者几种组合，微控制处理单元100通过数据通讯接口和信号编码调制器104进行通讯，可以控制和配置信号编码调制器104。信号编码调制器104将数字信号传递给有线供电输出模块106，有线供电输出模块106将数字信号传输给有线供电输入模块200，有线供电输入模块200将数字信号传输给信号解码解调器202。信号解码解调器202将数字信号传递给显示设备处理器206，显示设备处理器206根据数字信号进行相应操作。
信号编码调制器104将调制好的视频信号通过同轴信号线发送出去，同时将从微控制处理单元100接收到的数据，通过RS485或者RS232协议复用到同轴信号线上进行传输，倒车信号转换成为标准的数字信号，并且复用到视频信号线中进行传输，降低了远端显示设备的处理难度。信号解调解码器202在还原视频信号的同时，将RS485或者RS232的数据从同轴信号线上进行复用收发，RS485或者RS232数据的收发方向，由信号编码调制器和信号解调解码器设定固定的时序来实现，以信号编码调制器为参考，例如时刻A用来发送数据，时刻B用来接收数据。视频信号的调制信号以及RS485，RS232数据信号都是交流信号，视频调制信号波形如图3所示，因此可以将直流电源复用到同轴传输线上，显示设备处理器206控制电源开关208控制是否对有线供电输入模块200、有线供电输出模块106进行供电，具体的通过有线供电输出模块106、有线供电输入模块200来实现将直流电源复用到同轴传输线上的传输，下面对有线供电输出模块106、有线供电输入模块200进行详细说明。
参阅图4，图4所示为本发明车载传输装置的有线供电（PowerOverline）输入模块的结构图一实施方式的示意图。有线供电输入模块200包括第一电容器(C1)2001，第一电容器(C1)2001的一端与信号解调解码器202相连，第一电容器的另一端与同轴信号线相连，用于传输调制视频信号、数字信号,有线供电输入模块200还包括第一电感器(L1)2002，第一电感器(L1)2002一端与供电端相连，第一电感器(L1)2002的另一端与同轴信号线相连，用于传输直流电流。
参阅图5，图5所示为本发明车载传输装置的有线供电输出模块的结构图一实施方式的示意图。有线供电输出模块106包括第二电容器(C2)1061，第二电容器(C2)1061的一端与信号编码调制器104相连，第二电容器的另一端与同轴信号线相连，用于传输调制视频信号、数字信号,有线供电输入模块还包括第二电感器(L2)1062，第二电感器(L2)1062一端与受电端相连，第一电感器(L2)1062的另一端与同轴信号线相连，用于传输直流电流，对受电端供电，受电端可以是摄像头模组102，或者其他需要供电的模块。通过合理选择电容C和电感L的参数，可以将直流电源复用到同轴信号线上而不影响视频和数据传输的质量。有线供电输入模块200、有线供电输出模块106的电源电压可以根据摄像头模组102的需求设定，例如常用的12V，5V和3.3V，摄像头模组102的供电通过2根信号传输线复用，进一步简化了摄像头模组102的电源设计，降低了传输信号线的成本。
本实用新型的车载传输装置，可以实现720P（分辨率1280*720）和1080P（1920*1280）高清数字视频传输显示，由于实现了高清数字视频传输，本设计不仅仅可以应用于倒车后视，还可以推广用于车载多路高清行车记录功能，采用最常见的同轴信号线传输信号，只需要2根线，相比传统方案减少了2根6米长的信号线，降低了成本和线径，摄像头模组的供电也通过2根信号传输线复用，进一步简化了摄像头模组的电源设计，降低了传输信号线的成本，倒车信号转换成为标准的数字信号，并且复用到视频信号线中进行传输，降低了远端显示设备的处理难度，提高用户体验，有助于车载传输装置的大规模的推广。
以上实施例仅用于说明本实用新型，而非对本实用新型的限制，有关技术人员，在不脱离发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变形，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的保护范畴。
Claims (10)
1.一种车载传输装置，其特征在于，所述车载传输装置包括：微控制处理单元（100），摄像头模组（102），信号编码调制器（104）、信号解调解码器(202)、视频信号转换模块(204)、显示设备处理器(206)，所述微控制处理单元（100）与所述信号编码调制器(104)相连，所述摄像头模组(102)与所述信号编码调制器(104)相连，所述信号编码调制器(104)与所述信号编码调制器（202）通过同轴信号线相连，所述信号解调解码器(202)与所述视频信号转换模块(204)相连，所述视频信号转换模块(204)与所述显示设备处理器(206)相连，所述信号解调解码器(202)与所述显示设备处理器(206)相连。
2.如权利要求1所述的车载传输装置，其特征在于，还包括：倒车摄像头模块(10)、倒车后视显示模块(20)，其中，所述倒车摄像头模块10包括:所述微控处理单元(100)、所述摄像头模组(102)，所述信号编码调制器(104)、有线供电输出模块(106)；
及倒车后视显示模块20包括：有线供电输入模块(200)、所述信号解调解码器(202)、所述视频信号转换模块(204)、所述显示设备处理器(206)，电源开关(208)。
3.如权利要求2所述的车载传输装置，其特征在于，所述信号编码调制器（104）与有线供电输出模块(106)相连，有线供电输出模块(106)所述有线供电输入模块（200）通过所述同轴信号线相连，所述有线供电输入模块（200）与所述信号解调解码器(202)相连，所述电源开关（208）与所述有线供电输入模块（200）相连，所述电源开关（208）与所述显示设备处理器（206），所述电源开关（208）还与电源输入端相连。
4.如权利要求3所述的车载传输装置，其特征在于，所述有线供电输入模块（200）包括第一电容器C1（2001），所述第一电容器C1（2001）的一端与所述信号解调解码器（202）相连，所述第一电容器C1（2001）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输调制视频信号、数字信号,所述有线供电输入模块（200）还包括第一电感器L1（2002），所述第一电感器L1（2002）一端与供电端相连，所述第一电感器L1（2002）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输直流电流。
5.如权利要求4所述的车载传输装置，其特征在于，所述有线供电输出模块（106）包括：第二电容器(C2)（1061），所述第二电容器C2（1061）的一端与所述信号编码调制器（104）相连，所述第二电容器C2（1061）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输所述调制视频信号、所述数字信号,所述有线供电输入模块还包括第二电感器L2（1062），所述第二电感器L2（1062）一端与受电端相连，所述第一电感器L2（1062）的另一端与所述同轴信号线相连，用于传输直流电流，对受电端供电，其中，受电端为所述摄像头模组（102）。
6.如权利要求5所述的车载传输装置，其特征在于，所述有线供电输出模块（106）与所述有线供电输入模块（200）之间的所述同轴信号线为6米或6米以上。
7.如权利要求6所述的车载传输装置，其特征在于，所述有线供电输出模块（106）与所述有线供电输入模块（200）之间的所述同轴信号线为两根。
8.如权利要求7所述的车载传输装置，其特征在于，所述微控制处理单元（100）使用STM32F101，所述信号编码调制器（104）使用DH9801，所述信号解调解码器（202）使用DH9910。
9.如权利要求8所述的车载传输装置，其特征在于，所述视频信号转换模块（204）使用TC358746，所述显示设备处理器（206）使用MT6735/MT8735。
10.如权利要求9所述的车载传输装置，其特征在于，所述摄像头模组（102）的电源电压为12V，5V和3.3V中的一种。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201620014235.0U CN205283737U (zh) | 2016-01-08 | 2016-01-08 | 一种车载传输装置 |
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