CN210667747U

CN210667747U - 一种车载多功能显示屏控制电路

Info

Publication number: CN210667747U
Application number: CN201921206358.4U
Authority: CN
Inventors: 刘波; 骆福勇; 余昌翼; 陈智强; 彭帆
Original assignee: Wuhan Shengxiang Electronic Technology Co Ltd
Current assignee: Wuhan Shengxiang Electronic Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-29
Filing date: 2019-07-29
Publication date: 2020-06-02
Anticipated expiration: 2029-07-29

Abstract

本实用新型公开了一种车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，包括主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元及电源单元；其中，所述主控单元与所述显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元均信号连接，以接收所述CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元采集的信息并将所述信息经车载显示屏显示；从而实现车辆状态实时显示，使驾驶员或维修人员更快了解到车辆状态，提高行驶安全；同时将通信功能和显示功能集成到同一控制电路中，不仅简化了CAN总线网络的复杂程度，同时也降低了线路占用面积，提高了汽车的安全性能。

Description

一种车载多功能显示屏控制电路

技术领域

本实用新型属于主板电路领域，更具体地，涉及一种车载多功能显示屏控制电路。

背景技术

随着汽车行业的发展，汽车的车载显示屏也相应发展；具体而言，现有技术中的车载显示屏，已经具备体积比较小，便于安装、方便在各种情况下使用等优点；其既可以安装在汽车仪表盘附近、车顶、座椅靠背后，也可以安装在遮阳板上，从而在方便使用的同时不占据车内空间。

现有技术中的车载显示屏，通过使用专用电源、控制卡及单元板，从而实现显示文字、图片、动画及视频等功能；同时，车载显示屏还带外音、可读SD卡、USB和蓝牙等功能，但是不具备信息的处理功能，而对于信息处理，用户需要单独做应用，并且没有只直观的显示效果。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种用于车载多功能显示屏控制板，其目的在于对现有车载显示屏控制板结构进行改进，通过在现有显示驱动单元基础上通信单元，从而同时实现信号交互和显示效果，由此解决现有技术车载显示屏控制板无法同时实现信息交互和显示的技术问题。

为实现上述目的，按照本实用新型的一个方面，提供了一种车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，包括主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元及电源单元；其中：

所述主控单元与所述显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元均信号连接，以接收所述CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元采集的信息，并将所述信息经所述显示屏驱动单元显示在车载显示屏上；

所述显示屏驱动单元与车载显示屏信号连接，以接收所述主控单元发出的控制信号，并驱动车载显示屏显示；

所述CAN通信单元与整车CAN总线信号连接，以采集整车总线信号并上传至所述主控单元；

所述UART通信单元与外部拓展设备信号连接，以采集外部拓展设备输出的串行信号并上传至所述主控单元；

所述视频信号单元用于采集视频信号并上传至所述主控单元；

所述时钟单元用于产生时钟信号以驱动所述主控单元正常工作；

所述电源单元与所述主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART 通信单元、视频信号单元、时钟单元电相连以提供工作电压。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其UART通信单元包括至少2个UART通信子单元，所述UART通信子单元中的一个与传感器组信号连接，以接收传感器组输出信号并上传至所述主控单元；另一个连接至上位机，以实现信号交互。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其传感器组包括彼此电连接的温度传感器和位置传感器。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其视频信号单元包括彼此电连接的模拟视频信号子单元和数字视频信号子单元。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其模拟视频信号子单元包括用于采集CVBS视频信号的CVBS视频信号子单元和用于采集RGB视频信号的RGB视频信号子单元，所述CVBS视频信号子单元和RGB视频信号子单元电连接。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其还包括USB通信单元，所述USB通信单元与所述主控单元信号连接，以与外部设备信号交互。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其USB通信单元包括彼此电连接的USB OTG通信子单元和USB HOST通信子单元。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其还包括存储单元，所述存储单元与所述主控单元信号连接，以存储车辆设备参数信息并上传至所述主控单元。

优选地，所述的车载多功能显示屏控制电路，其存储单元包括彼此电连接的SD存储子单元和SATA存储子单元。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果。

(1)本实用新型提供的车载多功能显示屏控制电路，通过增加CAN通信单元实现与整车CAN总线信息交互，通过增加UART通信单元实现与外部拓展设备串行通信交互，通过增加视频信号单元采集车内部视频信号，且将所述CAN通信单元、UART通信单元及视频信号单元均连接至主控单元，从而使得所述主控单元能够实现通信交互，所述主控单元同时与所述显示屏驱动单元信号连接，以将接收到的所述信息经所述显示屏驱动单元显示在车载显示屏上；从而使得主控单元可实时采集通信信息，主控单元通过显示屏驱动电路驱动显示屏实时显示信息，从而实现车辆状态实时显示，可以使驾驶员或维修人员更快了解到车辆状态，提高行驶安全；同时本实用新型将通信功能和显示功能集成到同一控制电路中，不仅简化了CAN总线网络的复杂程度，同时也降低了线路占用面积，提高了汽车的安全性能。

(2)本实用新型提供的车载多功能显示屏控制电路，还可以经过拓展 USB通信单元、存储单元从而实现多种数据通信及存储，通过多种通信方式，使操作员更方便快捷的获取信息，方便定位和维修，提高了维修效率。

附图说明

图1是本实用新型结构框架示意图；

图2是本实用新型实施例1结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本实用新型提供了一种车载多功能显示屏控制电路，如图1所示，包括主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元及电源单元；其中：

所述主控单元与所述显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元均信号连接，以接收所述CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元采集的信息并将所述信息经车载显示屏显示；

现有车辆显示屏只具有显示功能，而无法进行信息交互，而车辆在运行过程中，及时获取车辆信息是及其重要的，例如车辆运行状态信息，车辆故障信息，温度信息，位置信息等，都会关系到车辆行驶安全。现有技术中，对车辆信息交互，一般使用单独的通信模块，车辆中设置两个模板，一方面增加走线复杂程度，增加成本，另一方面，由于现有的通信模块不具备显示功能，因此，无法对故障进行准备显示；针对现有技术的问题，本实用新型对车载显示屏控制电路进行改进，将通信模块和显示模块集成到显示屏控制电路中，通过增加了与整车CAN总线通信的CAN通信单元和与外部拓展设备进行串行通信的UART通信单元，从而使得主控单元可实时采集通信信息，主控单元通过显示屏驱动电路驱动显示屏实时显示信息，从而实现车辆状态实时显示，可以使驾驶员或维修人员更快了解到车辆状态，提高行驶安全；同时将通信功能和显示功能集成到同一控制电路中，不仅简化了CAN总线网络的复杂程度，同时也降低了线路占用面积，提高了汽车的安全性能。

具体而言，所述主控单元为中央处理器结构，优选为ARM处理器，其型号优选为NXP的车规级CPU MCIMX6Q6AVT10AD芯片，其包括多个CAN端口及UART端口，还包括GPIO端口、SPI端口、PCIE端口、DISP端口、HDMI 端口、MIPI端口、CSI端口和LVDS端口；

所述主控单元，其CAN端口与所述CAN通信单元信号连接，以将所述 CAN通信单元采集到的整车CAN总线信号上传至所述主控单元；优选地，所述主控单元设有2个CAN端口，以满足双向通信需求；所述CAN通信单元采集整车CAN总线信号并上传至所述主控单元，所述CAN通信单元接收所述主控单元发出的控制信号并发送至整车CAN总线，从而实现整车CAN总线与主控单元的双向通信：

更具体地，针对传统的整车CAN总线网络电气隔离性能不佳，易造成信号干扰，从而影响通信效果等问题，优选地，所述CAN通信单元包括CAN 收发器和CAN隔离器；所述CAN收发器，优选为TJA1040T型CAN收发器，其输入端与所述CAN隔离器输出端连接，其输出端连接至所述主控单元CAN 端口，以采集所述整车CAN总线信号并将所述整车CAN总线信号经所述主控单元CAN端口上传至所述主控单元及接收所述主控单元发出的控制信号并将所述控制信号经所述CAN收发器发送至整车CAN总线；优选地，所述整车CAN总线信号包括车辆设备的运转参数信号；所述CAN隔离器，优选为IL41050，其输入端与整车CAN总线信号连接，其输出端与所述CAN收发器输入端连接，以电气隔离，从而提高信号传输质量。

所述主控单元，其UART端口连接至所述UART通信单元，以采集外部拓展设备输出的串行信号并上传至所述主控单元；具体而言，对于大部分车辆，尤其是大型车辆，不仅要求与整车CAN总线进行通信，获取车辆设备的运转参数信息，同时，还要求与外部设部进行串行通信，以获取更多信息，例如车内外温度信息，位置信息等，从而确定车辆整体状态，保障安装；因此，所述主控单元设有多个UART端口，其分别连接至多个UART 通信子单元，以采集多种通信数据，从而满足车辆状态监控需求。

所述主控单元，其中一个UART端口与一个UART通信子单元信号连接，以采集车辆温度和位置信息并将所述信息经所述UART端口上传至所述主控单元；优选地，所述UART通信子单元与传感器组信号连接，以接收传感器组输出信号并上传至所述主控单元；所述传感器组包括温度传感器和位置传感器，以采集车辆温度信号和位置信号；更具体地，所述温度传感器包括用于采集发动机温度信号的发动机温度传感器和用于采集车辆内部温度信号的车辆温度传感器，其型号分别优选为503NT-4-R25H42G；所述位置传感器型号优选为DCM301B；

由于所述传感器组输出的信号为模拟信号，因此，与所述传感器组信号连接的UART通信子单元为AD转换器，更具体的，所述AD转换器，其输入端与所述传感器组输出端连接，其输出端与所述主控单元UART端口信号连接，以将采集到的车辆位置信号和温度信号转换为数字信号并经所述 UART端口上传至所述主控单元；优选地，所述AD转换器为ADS1115-Q1。

所述主控单元，其中一个UART端口经另一UART通信子单元信号连接上位机以信号交互；具体而言，对于车辆而言，需要与上位机通信以实现监控等功能，且所述上位机与UART通信端口采用RS232协议，因此，与所述上位机连接的UART通信子单元为RS232接线，对应的所述主控单元UART 通信端口为RS232接口。

当然，所述主控单元，其他多个UART通信端口，还可根据实际情况，拓展连接至其他外部设备，并根据外部设备增加相应的UART通信子单元以采集多种数据，此处就不再赘述。

所述主控单元设有多个视频信号采集端口，分别为PCIE端口、DISP端口、HDMI端口、MIPI端口及CSI端口，以对应不同格式视频信号的输入；所述视频信号单元与所述视频信号采集端口信号连接，以采集视频信号并上传至所述主控单元；具体而言，所述视频信号单元包括模拟视频信号子单元和数字视频信号子单元，所述模拟视频信号子单元及数字视频信号子单元均与所述主控单元信号连接，以采集不同模式视频信号；

为适应不同视频格式需求，所述模拟视频信号子单元包括用于采集 CVBS视频信号的CVBS视频信号子单元和用于采集RGB视频信号的RGB视频信号子单元：

所述主控单元，其PCIE端口与所述CVBS视频信号子单元信号连接，以将采集到的CVBS视频信号经所述PCIE端口上传至所述主控单元；优选地，所述CVBS视频信号子单元为高清摄像头，所述摄像头安装在安装于车标和号牌的中间位置，其型号为JF-AHC-EV25110PL-M-IR5，以实时采集CVBS 视频信号；

所述主控单元，其DISP端口与所述RGB视频信号子单元信号连接，以将采集到的模拟视频信号转换为RGB视频信号并经所述主控单元DISP端口上传至所述主控单元；优选地，所述RGB视频信号子单元包括摄像头和信号转换器，所述摄像头输出端连接至所述信号转换器，所述信号转换器与所述主控单元DISP端口信号连接；优选地，所述摄像头OV5640，所述摄像头安装在车辆尾部，所述信号转换器优选为ADV7123。

所述主控单元，其HDMI端口与所述数字视频信号子单元信号连接，以将采集到的数字视频信号并经所述HDMI端口上传至所述主控单元；更具体地，所述数字视频信号子单元包括摄像头和处理器，所述摄像头输出端连接至所述处理器，所述处理器与所述主控单元HDMI端口信号连接；优选地，所述摄像头OV5640，所述摄像头安装在车辆侧后部，所述处理器优选为 CM2020。

所述主控单元，其MIPI端口及CSI端口为拓展接口，其拓展连接至其他数字视频信号采集设备，以满足更多数字视频采集需求。

所述主控单元设有显示屏驱动单元端口，具体而言，所述主控单元，其LVDS端口为显示屏驱动单元端口，所述LVDS端口与所述显示屏驱动单元信号连接，所述显示屏驱动单元与车载显示屏信号连接，以接收所述主控单元发出的控制信号以驱动显示屏显示；优选地，所述显示屏驱动单元为NVP6324。

所述主控单元设有时钟单元端口，具体而言，所述主控单元，其SPI 端口为时钟单元端口，所述时钟单元与所述SPI端口信号连接，以产生时钟信号并驱动所述主控单元正常工作；优选地，所述时钟单元为DS1302S 时钟电路。

所述主控单元，为满足多种数据通信需求，还设有USB拓展端口，更具体地，所述USB拓展端口包括USB OTG端口和USB HOST端口，所述USB OTG 端口和USB HOST端口分别与所述USB OTG通信子单元和USB HOST通信子单元信号连接，以与外部设备信号交互；优选地，所述USB OTG通信子单元为USB2514B，所述USB HOST通信子单元为USB2514B。

所述主控单元，还包括存储端口，更具体地，所述存储端口包括SDMMC 端口和SATA端口，所述SDMMC端口拓展连接至外部SD存储器，所述SATA 端口拓展连接至外部SATA硬盘，以存储车辆设备参数信息并上传至所述主控单元；优选地，所述SD存储器为Sandisk-8G，所述SATA硬盘为WD20-EZAZ。

所述主控单元，其还包括电源端口，所述电源端口与所述电源单元连接，所述电源单元经所述主控单元电源端口为所述主控单元提供工作电压，所述电源单元还与所述显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元电相连以提供工作电压；优选地，所述电源单元为AOZ1284直流电源，其输出电压为+5v。

工作时：所述主控单元通过CAN端口依次连接至CAN收发器和隔离器以接收整车CAN总线信息；通过UART端口依次连接至AD转换器和传感器组，以采集汽车内外温度信息和位置信息；通过PCIE端口外接摄像头以采集CVBS视频信号、通过DISP端口外接摄像头和信号转换器以采集RGB视频信号、通过HDMI端口外接摄像头以采集车内数字视频信号、通过MIPI 端口及CSI端口拓展外接PC端输出的数字视频信号，通过LVDS端口连接至显示屏驱动电路以驱动显示屏工作，从而将主控单元接收到的以上全部信息实时显示在显示屏中，从而实现车辆状态实时显示，使驾驶员或维修人员更快了解到车辆状态，提高行驶安全。

工作时，所述时钟单元为所述主控单元提供工作时钟信号，所述电源单元提供工作电压，所述存储单元用于存储数据，所述USB通信单元用于通信拓展，以备不时之需。

以下结合实施例作进一步说明：

本实用新型提供了一种车载多功能显示屏控制电路，如图2所示，包括主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元、电源单元、USBOTG通信子单元、USB HOST通信子单元、 SD存储器、SATA硬盘；其中：

所述主控单元为NXP的车规级CPU MCIMX6Q6AVT10AD芯片，其包括多个CAN端口及UART端口，还包括GPIO端口、SPI端口、PCIE端口、DISP 端口、HDMI端口、MIPI端口、CSI端口和LVDS端口；

所述显示屏驱动单元为NVP6324，其与所述主控单元LVDS端口信号连接；

所述CAN通信单元为TJA1040T型CAN收发器和IL41050隔离器，所述 CAN收发器输入端与所述CAN隔离器输出端连接，所述CAN收发器输出端连接至所述主控单元CAN端口，所述CAN隔离器输入端与整车CAN总线信号连接；

所述UART通信单元，包括两个UART通信子单元，其中一个UART通信子单元为AD转换器，其型号为ADS1115-Q1，其输入端与车内外传感器组输出端连接，其输出端与主控单元UART端口连接；其中另外一个为 RS232接线，所述RS232接线一端连接至上位机，一端连接至主控单元RS232 端口；

所述视频信号单元，包括RGB视频信号子单元、CVBS视频信号子单元、数字视频子单元：所述RGB视频信号子单元为OV5640摄像头和ADV7123转换器，所述摄像头输出端连接至所述ADV7123转换器输入端，所述ADV7123 转换器输出端与所述主控单元DISP端口信号连接；所述CVBS视频信号子单元为JF-AHC-EV25110PL-M-IR5摄像头，其输出端连接至所述主控单元 PCIE端口；所述数字视频子单元为OV5640摄像头和CM2020处理器，所述 OV5640摄像头输出端连接至所述CM2020处理器输入端，所述CM2020处理器输出端与所述主控单元HDMI端口信号连接；

所述时钟单元为DS1302S时钟电路，其与所述主控单元SPI端口信号连接；

所述电源单元为AOZ1284直流电源；

所述USB OTG通信子单元为USB2514B，其与所述主控单元USB OTG端口信号连接；

所述USB HOST通信子单元为USB2514B，其与所述主控单元USB HOST 端口信号连接

所述SD存储器为Sandisk-8G，其与所述主控单元SDMMC端口连接；

所述SATA硬盘为WD20-EZAZ，其与所述主控单元SATA端口连接；

工作时，所述主控单元通过CAN端口依次连接至CAN收发器和隔离器以接收整车CAN总线信息；通过UART端口依次连接至AD转换器和传感器组，以采集汽车内外温度信息和位置信息；通过PCIE端口外接摄像头以采集CVBS视频信号、通过DISP端口外接摄像头和信号转换器以采集RGB视频信号、通过HDMI端口外接摄像头以采集车内数字视频信号、通过MIPI 端口及CSI端口拓展外接PC端输出的数字视频信号，通过LVDS端口连接至显示屏驱动电路以驱动显示屏工作，从而将主控单元接收到的以上全部信息实时显示在显示屏中，从而实现车辆状态实时显示，使驾驶员或维修人员更快了解到车辆状态，提高行驶安全。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，包括主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元及电源单元；其中：

所述电源单元与所述主控单元、显示屏驱动单元、CAN通信单元、UART通信单元、视频信号单元、时钟单元电相连以提供工作电压。

2.如权利要求1所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，所述UART通信单元包括至少2个UART通信子单元，所述UART通信子单元中的一个与传感器组信号连接，以接收传感器组输出信号并上传至所述主控单元；另一个连接至上位机，以实现信号交互。

3.如权利要求2所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，所述传感器组包括彼此电连接的温度传感器和位置传感器。

4.如权利要求1所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，所述视频信号单元包括彼此电连接的模拟视频信号子单元和数字视频信号子单元。

5.如权利要求4所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，所述模拟视频信号子单元包括用于采集CVBS视频信号的CVBS视频信号子单元和用于采集RGB视频信号的RGB视频信号子单元，所述CVBS视频信号子单元和RGB视频信号子单元电连接。

6.如权利要求1所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，还包括USB通信单元，所述USB通信单元与所述主控单元信号连接，以与外部设备信号交互。

7.如权利要求6所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，所述USB通信单元包括彼此电连接的USB OTG通信子单元和USB HOST通信子单元。

8.如权利要求1所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，还包括存储单元，所述存储单元与所述主控单元信号连接，以存储车辆设备参数信息并上传至所述主控单元。

9.如权利要求8所述的车载多功能显示屏控制电路，其特征在于，所述存储单元包括彼此电连接的SD存储子单元和SATA存储子单元。