车载综合液晶显示系统技术方案

本发明专利技术涉及一种车载综合液晶显示系统，属于视频通信技术、数字信号处理技术、液晶显示技术，是在ＴＦＴ－ＬＣＤ显示屏上实现多路视频信号、车载ＧＰＳ信息及车况状态信息的实时处理和显示。其特征在于：数据采集单元将采集的视频图像信息、ＧＰＳ信息、车况状态信息，传送至信号处理单元；信号处理单元利用多数据信息融合技术，进行实时算法处理，其数字信号的输出控制显示、报警单元。本发明专利技术提出的车载综合液晶显示系统，能够给出汽车周围的障碍物信息，能够对汽车各个状态信息进行综合；用数字信号驱动显示器，在汽车的一个ＬＣＤ液晶显示屏上分屏显示多路视频图像及车载ＧＰＳ信息、车况状态等信息，同时给出车体周围障碍物报警信息。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种车载综合液晶显示系统，属于视频通信技术、数字信号处理技术、液晶显示技术，是在TFT-LCD显示屏上实现基于DVI(DIGITAL VIDEO INTERFACE)接口标准的多路视频信号、车载GPS(GLOBAL POSITION SYSTEM)信息及车况状态信息(ICSI，In Car Status Information)的实时处理和显示。
技术介绍
随着经济发展，汽车数量的增多，交通拥挤和交通事故日益成为一个为世人所关注的问题。一个良好的车载显示系统可以帮助驾驶员了解汽车自身的状态和汽车周围的信息。正是有这种需要，各种显示技术都开始应用于汽车上。现在汽车上普遍使用的车载显示系统有以下几种1)利用LED显示屏显示LED显示屏能够显示简单的数字、文字等信息，如国内开发的车载LED显示系统可将刹车、倒车、左转、右转、求救的车况自动显示，准确告知后方来车或行人，确保行车安全。其缺陷是显示信息单调、显示视频图像信息困难，不能自动提供障碍物信息及告警提示。2)利用能够实时显示视频图像信息的模拟监视器显示汽车尾后和汽车周围图像信息，这种监控系统现在也开始广泛应用到公共汽车及倒车防撞系统中。但模拟监控方式只是单纯地显示图像信息，不能对图像信息进行深层次处理及叠加其它显示信息；此外，一般是一套显示系统只能显示一路图像，不具备分屏显示多路视频图像的功能。3)利用PC系统显示汽车状态及监视图像 在一些高档汽车上，采用了基于PC平台的监控显示系统。这种系统能实时显示车体周围视频图像信息，而且可以进行深层次图像处理，同时可以显示多种信息。但是基于PC平台的系统，需要特殊的视频采集卡的支持，系统安装调试及维护需要较高的专业知识，而且PC系统成本较高、庞大、笨重，不具有便携性，实时性不好，限制了其在汽车上的推广应用。综上所述上述几种显示技术都不能满足现在汽车屏显的需要。LED由于显示信息量非常有限，对于视频信号显示几乎不可能，所以只是在早期的一些汽车中使用。模拟监视器的的对GPS和其它状态信息不能综合，即它不具备数字处理功能，不能提供道路和障碍物信息，所以它不能满足智能汽车的需要；PC系统虽然基本上能够完成汽车显示的需要，但是系统复杂、体积大、功耗大、实时性低、稳定性不好，所以基于PC技术的汽车状态及监视图像是一个过渡方法。
技术实现思路
为避免现有技术的缺陷，本专利技术是以DSP作为中央处理器及信息处理单元，对多传感器信息进行综合，采用DVI显示接口标准，在液晶显示器上实时显示图像和状态信息，其特征在于数据采集单元将采集的视频图像信息、GPS信息、车况状态信息，传送至信号处理单元；信号处理单元利用多数据信息融合技术，进行实时算法处理，其数字信号的输出控制显示、报警单元。为提高实时计算和控制功能，信号处理单元采用DSP为核心处理器，通过扩展程序区和数据区，使用可快速访问数据存储器，可重复读写、掉电保护的FLASH芯片，保证系统的可靠工作。视频信息单元是采用CCD光电转换器件转换成模拟视频数据，经过转换的模拟视频数掘再由视频解码芯片转换成数字视频信号，数字视频信号经FIFO缓冲，最后被采集到DSP的数据存储器中，考虑到实时性，我们采用DMA方式进行后台数据传输。GPS信息单元是GPS信号经RS232及电平转换电路后，通过DSP的多功能缓冲串口(MCBSP)存入DSP的数据存储器中。车况状态信息单元是由油位、水位、温度等信息的传感器，这些信息经过传感器及A/D转换器件通过DSP的多功能缓冲串口(MCBSP)存入DSP的数据存储器中。考虑到这些信息的性质，我们利用DMA方式，轮转采集图像信息。利用DSP的多功能缓冲串口(MCBSP)采集GPS信息、车况状态信息。显示器采用数字接口的液晶(LCD)显示器，可以实时显示视频信息、GPS信息及车况状态信息，显示驱动芯片采用大规模可编程芯片FPGA设计的集成电路芯片；此外，我们的系统能够对视频图像进行算法处理，识别出车体周围存在的可能对行车构成威胁的障碍物。报警模块可以采用声或光或电，或者三者的结合。视频信息单元可以设计成多路视频图像，对图像进行处理进行障碍物检测，实现对车周围前后左右多个方向监控。一种用于上述车载综合液晶显示系统的软件，其特征在于系统启动时，首先从FLASH加载应用程序，然后开始运行程序，进行系统初始化，包括对DSP时钟、串口、DMA通道、定时器及采集模块和显示控制器进行初始化，系统开始正常工作。视频数据场中断发生时，启动视频数据中断服务子程序，对视频数据进行采集并存储；串口1中断发生时，启动GPS采集服务子程序，对GPS数据进行采集并存储；串口2中断发生时，启动车况状态采集服务子程序，对车况状态数据进行采集并存储。在软件设计上对于视频数据我们采取了三帧缓冲区方法，其中一个帧缓冲区用于实时处理及显示，另两个帧缓冲区用于采集存储，三个帧缓冲区在两个状态之间轮回循环。对采进来的视频数据、GPS数掘、车况状态数据，采用特殊的融合算法进行加工处理，送显示器实时显示；同时对视频数据采用障碍物识别算法进行算法处理，识别出可能对行车构成威胁的障碍物，并启动报警装置报警。本专利技术提出的车载综合液晶显示系统，能够给出汽车周围的障碍物信息，能够对汽车各个状态信息进行综合；用数字信号驱动显示器，在汽车的一个LCD液晶显示屏上分屏显示多路视频图像及车载GPS信息、车况状态等信息，同时给出车体周围障碍物报警信息。本专利技术与现有技术相比 附图说明图1原理框2程序流程3实施例系统原理4实施例视频图像处理数据流程具体实施例方式现结合附图对本专利技术作进一步描述在组成上可分为两部分硬件设计和软件设计。硬件设计上我们采用性价比高、功耗低的TMS320系列DSP为核心处理器，通过扩展程序区和数据区，使用可快速访问的SRAM和可重复读写、掉电保护的FLASH芯片，保证系统的可靠工作。为防止系统进入死锁状态或程序跑飞，我们设计了系统的电源监控电路，使系统进入死锁和程序跑飞时快速自动重新启动，恢复到正常工作状态。视频图像经过CCD光电转换器件转换成模拟视频数据，然后经过高采样速率的TVP50系列视频解码芯片转换成数字视频信号，数字视频信号经FIFO缓冲，最后采集到DSP的外扩数据存储器SDRAM中，考虑到实时性，我们采用DMA方式进行后台数据传输；GPS信号经RS232及电平转换电路后，通过DSP的多功能缓冲串口(MCBSP)存入DSP的外扩数据存储器SDRAM中，GPS信息采集频率为1次/秒；车况状态信息包括油位、水位、温度等信息，这些信息经过传感器及A/D转换器件通过DSP的多功能缓冲串口(MCBSP)存入DSP的外扩数据存储器SDRAM中，考虑到这些信息的性质，我们采用轮转采集的方式利用一个DSP的多功能缓冲串口(MCBSP)采集；显示器采用数字接口的液晶(LCD)显示器，可以实时显示视频信息、GPS信息及车况状态信息，显示驱动芯片采用大规模可编程芯片FPGA设计的集成电路芯片；此外，我们的系统能够对视频图像进行算法处理，识别出车体周围存在的可能对行车构成威胁的障碍物，并通过报警模块报警；考虑到本系统庞大，各模块之间逻辑关系复杂，我们采用美国LATTICE公司的在线可编程芯片CPLD设计各模块之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车载综合液晶显示系统，其特征在于：数据采集单元将采集的视频图像信息、ＧＰＳ信息、车况状态信息，传送至信号处理单元；信号处理单元利用多数据信息融合技术，进行实时算法处理，其数字信号的输出控制显示、报警单元。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：史忠科，胡海峰，徐德文，方俊利，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：87[中国|西安]