一种基于备用SOC的仪表显示备份系统及方法与流程

一种基于备用soc的仪表显示备份系统及方法
技术领域
1.本发明涉及车载仪表显示技术领域，特别涉及一种基于备用soc的仪表显示备份系统及方法。


背景技术：

2.不同汽车仪表板的仪表不尽相同，但是一般汽车的常规仪表有车速里程表、转速表、机油压力表、水温表、燃油表、充电表等。在驾驶过程中，仪表的显示有助于驾驶员更好的把握车辆状况。
3.随着社会的发展，整车的仪表与导航的发展已经进入智能座舱领域，对于智能座舱越来越多的厂家使用一个soc驱动2～6显示屏，其中包括仪表屏，导航屏，中控屏，副驾屏，抬头显示，后视镜屏等等。
4.现阶段的仪表显示只基于一个soc进行驱动，当仪表显示在行驶过程中黑屏、显示卡顿，闪屏等问题，会严重影响车主驾驶安全，因此，一种基于备用soc的仪表显示备份系统及方法应运而生。


技术实现要素：

5.本发明的发明内容在于提供一种基于备用soc的仪表显示备份系统及方法，主要解决了现有的汽车仪表控制系统中，只通过一个soc控制多个显示屏，其中包括一个仪表，在soc故障的情况下直接导致仪表显示故障，严重影响车主驾驶安全的问题。
6.本发明提出了一种基于备用soc的仪表显示备份系统，包括mcu，以及分别与所述mcu电性连接的第一soc芯片、第二soc芯片以及视频切换开关；
7.所述mcu，用于在判断到所述第一soc芯片的心跳信号异常时，控制所述视频切换开关切换至备份通路；还用于在接收到所述第一soc芯片的备份请求时，控制所述视频切换开关切换至备份通路；
8.所述第一soc芯片，用于默认输出视频信号，并转换格式后输出至显示屏进行显示；
9.所述第二soc芯片，用于在所述视频切换开关切换至备份通路时，输出视频信号，并转换格式后输出至显示屏进行显示。
10.优选地，所述第一soc芯片，还用于在所述视频切换开关切换至备份通路时，重新上电。
11.优选地，所述mcu，还用于在判读到所述第一soc芯片的心跳信号恢复正常，且所述第一soc芯片发出切换正常通路请求时，控制所述视频切换开关切换至正常通路。
12.优选地，正常通路包括顺序连接的第一soc芯片、第一视频格式转换芯片、第一视频编码芯片以及视频切换开关；
13.所述第一soc芯片，用于将输出的所述视频信号，发送至所述第一视频格式转换芯片；
14.所述第一视频格式转换芯片，用于将视频格式转换为lvds格式；还用于将lvds格式的所述视频信号发送至所述第一视频编码芯片；
15.所述第一视频编码芯片，用于将lvds格式的视频信号转换为fpd-link iii格式的视频信号并发送给所述视频切换开关；
16.所述视频切换开关，用于接收fpd-link iii格式的视频信号，并解码后驱动所述显示屏进行显示。
17.优选地，备份通路包括顺序连接的所述第二soc芯片、第二视频格式转换芯片以及视频切换开关；
18.所述第二soc芯片，用于将输出的所述视频信号，发送至所述第二视频格式转换芯片；
19.所述第二视频格式转换芯片，用于将视频格式转换为fpd-link iii格式的视频信号并发送给所述视频切换开关。
20.优选地，所述视频切换开关的另一端连接有视频解码模块以及显示屏；
21.所述视频切换开关，用于将视频格式转换为fpd-link iii格式的视频信号发送至所述视频解码模块；
22.所述视频解码模块，用于将fpd-link iii格式的视频信号解码形成lvds格式的视频信号，并驱动所述显示屏进行显示。
23.优选地，所述显示屏上设置有触摸模组；
24.所述显示屏，还用于接收触控信号；还用于将所述触控信号反馈至所述视频解码模块；
25.所述视频解码模块，还用于将所述触控信号按所述正常通路反馈至所述第一soc芯片，或按照所述备份通路反馈至所述第二soc芯片。
26.本发明还提出了一种基于备用soc的仪表显示备份方法，其主要包括以下步骤：
27.s1，系统上电，并判断第一soc芯片的心跳信号是否正常，若是则执行下一步，若否则执行步骤s3；
28.s2，判断第一soc芯片是否发出备份请求，若是则执行步骤s3，若否则执行步骤s4；
29.s3，启用由第二soc芯片搭建的备份通路对视频信号进行转换格式操作后输出至显示屏，并对第一soc芯片进行重新上电；
30.s4，启用由第一soc芯片搭建的正常通路对视频信号进行转换格式操作后输出至显示屏。
31.优选地，在所述步骤s3之后，还设置有步骤：
32.s5，判断到所述第一soc芯片的心跳信号回复正常，且第一soc芯片发出切换正常通路请求时，执行步骤s4。
33.优选地，所述步骤s3具体包括：
34.s31，第二soc芯片对当前备份通路内的模块进行初始化；
35.s32，备份通路内的模块对视频信号进行格式转换，并输出至显示屏；
36.s33，第一soc芯片重新上电。
37.由上可知，应用本发明提供的技术方案可以得到以下有益效果：
38.本发明提出的系统与方法可以规避智能座舱主机soc的选型问题，目前也非一定
需要使用车规soc驱动多个屏，从而可以节省智能座舱主机的机会，同步解决智能座舱主机驱动仪表屏引起的黑屏、卡顿、闪屏等问题。
附图说明
39.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。
40.图1为本发明实施例1中仪表显示备份系统的系统框图；
41.图2为本发明实施例2中仪表显示备份方法的步骤流程图；
42.缩略说明：u1-第一soc芯片；u2-第一视频格式转换芯片；u3-第一视频编码芯片；u4-mcu；u5-视频切换开关；u6-第二soc芯片；u7-第二视频格式转换芯片；u8-视频解码模组；u9-显示屏。
具体实施方式
43.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付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。
44.现有的汽车仪表控制系统中，只通过一个soc控制多个显示屏，其中包括一个仪表，在soc故障的情况下直接导致仪表显示故障，严重影响车主驾驶安全的问题。
45.实施例1
46.如图1所示，为了解决上述问题，本实施例提出了一种基于备用soc的仪表显示备份系统，其主要包括mcu，以及分别与mcu电性连接的第一soc芯片、第二soc芯片以及视频切换开关。
47.其中，mcu，用于在判断到第一soc芯片的心跳信号异常时，控制视频切换开关切换至备份通路；还用于在接收到第一soc芯片的备份请求时，控制视频切换开关切换至备份通路；第一soc芯片，用于默认输出视频信号，并转换格式后输出至显示屏进行显示；第二soc芯片，用于在视频切换开关切换至备份通路时，输出视频信号，并转换格式后输出至显示屏进行显示。
48.优选地，第一soc芯片为智能座舱的soc芯片，而第二soc芯片可采用汽车内部soc芯片。其中，第二soc芯片的性能可略弱于第一soc芯片。
49.优选但不限定的是，本实施例中第一soc芯片的心跳信号正常频率为20hz，在正常频率的基础上偏差较大时认为第一soc芯片的心跳信号异常。
50.优选但不限定的是，本实施例中视频切换开关选用ts3usb3000芯片，作为高速视频切换开关，在本实施例中，视频切换开关的芯片选用满足视频传输带宽的ic，以保证视频信号传输质量。
51.在本实施例中，正常上电情况下，由第一soc芯片正常输出视频信号，并驱动显示屏显示，而只有在mcu检测到第一soc芯片的心跳信号异常，或第一soc芯片主动要求备份显
示时，由第二soc芯片获取视频信号并驱动显示屏显示。
52.更具体地，第一soc芯片，还用于在视频切换开关切换至备份通路时，重新上电。
53.优选但不限定的是，本实施例中视频切换开关切换至备份通路时，第二soc芯片会对附属模块进行初始化和状态监控，并由mcu控制第一soc芯片及其附属模块重新上电。
54.在本实施例中，若第一soc芯片的心跳信号异常，也即第一soc芯片出现故障时，转为备份通路后对第一soc芯片采用重新上电的手段，以重新激活第一soc芯片并去除相应故障，令车载仪表在通常情况下按照正常通路进行显示，而备份通路只有在故障初始时进行切换显示，保证故障时的仪表显示。
55.更具体地，mcu，还用于在判断到第一soc芯片的心跳信号恢复正常，且第一soc芯片发出切换正常通路的请求时，控制视频切换开关切换至正常通路。
56.在本实施例中，为了满足系统的可靠性，只有第一soc芯片的心跳信号恢复正常同时发出切换正常通路的请求时，才会将视频显示通路切换为正常通路。
57.更具体地，正常通路包括顺序连接的第一soc芯片、第一视频格式转换芯片、第一视频编码芯片以及视频切换开关；其中，第一soc芯片，用于将输出的视频信号，发送至第一视频格式转换芯片；第一视频格式转化芯片，用于将视频格式转换为lvds格式；还用于将lvds格式的视频信号发送至第一视频编码芯片；第一视频编码芯片，用于将lvds格式的视频信号转换为fpd-link iii格式的视频信号并发送至视频切换开关；视频切换开关，用于接收fpd-link iii格式的视频信号，并解码后驱动显示屏进行显示。
58.优选但不限定的是，本实施例中视频切换开关切换至备份通路时，mcu对第一soc芯片重新上电，同时还对第一视频格式转换芯片与第一视频编码芯片重新上电。
59.更具体地，备份通路包括顺序连接的第二soc芯片、第二视频格式转换芯片以及视频切换开关；第二soc芯片，用于将接收的视频信号，发送至第二视频格式转换芯片；第二视频格式转换芯片，用于将视频格式转换为fpd-link iii格式的视频信号并发送给视频切换开关。
60.优选但不限定的是，本实施例中第一soc芯片输出mipi格式的视频信号；第二soc芯片输出rgb格式的视频信号。
61.优选但不限定的是，本实施例中在视频切换开关切换至备份通路时，第二soc芯片会对第二视频格式转换芯片进行初始化和状态监控。
62.更具体地，视频切换开关的另一端连接有视频解码模块以及显示屏；视频切换开关，用于将fpd-link iii格式的视频信号发送至视频解码模块；视频解码模块，用于将fpd-link iii格式的视频信号解码形成lvds格式的视频信号，并驱动显示屏进行显示。
63.更具体地，显示屏上设置有触摸模组；显示屏，还用于接收触控信号；还用于将触控信号反馈至视频解码模块；视频解码模块，还用于将触控信号按正常通路反馈至第一soc芯片，或按照备份通路反馈至第二soc芯片。
64.优选但不限定的是，本实施例中触控模组接收触摸信号，并通过iic的方式回传给视频解码模块。
65.优选地，mcu与第一soc芯片以及第二soc芯片分别通过gpio口连接。其中，mcu，用于通过gpio口获取第一soc芯片的心跳信号；还用于通过gpio口控制第二soc芯片执行备份通路；还用于通过spi1与第一soc芯片进行信息交互；还用于通过spi2与第二soc芯片进行
信息交互。
66.优选但不限定的是，本实施例中mcu还可通过lin bus信号与第一soc芯片以及第二soc芯片进行连接，或者通过uart、usb口进行连接。
67.实施例2
68.如图2所示，为了解决前述问题，本实施例提出了一种基于备用soc的仪表显示备份方法，其主要包括以下步骤：
69.s1，系统上电，并判断第一soc芯片的心跳信号是否正常，若是则执行下一步，若否则执行步骤s3；
70.s2，判断第一soc芯片是否发出备份请求，若是则执行步骤s3，若否则执行步骤s4；
71.s3，启用由第二soc芯片搭建的备份通路对视频信号进行转换格式操作后输出至显示屏，并对第一soc芯片进行重新上电；
72.s4，第一soc芯片输出视频信号，并转换格式后输出至显示屏进行显示。
73.更具体地，在步骤s3之后，还设置有步骤：
74.s5，判断到第一soc芯片的心跳信号回复正常，且第一soc芯片发出切换正常通路请求时，执行步骤s4。
75.更具体地，步骤s3具体包括：
76.s31，第二soc芯片对当前备份通路内的模块进行初始化；
77.s32，备份通路内的模块对视频信号进行格式转换，并输出至显示屏；
78.s33，第一soc芯片重新上电。
79.在本实施例中，步骤s33中的重新上电包括第一soc芯片，以及正常通路内的其余模块。
80.综上所述，本实施例提出的一种基于备用soc的仪表显示备份系统及方法，其通过加设备份通路，令故障时通过备份通路保证车载仪表的显示，避免在行驶过程中仪表黑屏、卡顿等情况，进而保证驾驶员的行驶安全。
81.以上所述的实施方式，并不构成对该技术方案保护范围的限定。任何在上述实施方式的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在该技术方案的保护范围之内。