专利名称：车用高清液晶头枕显示装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种汽车专用的高清液晶头枕显示装置，特别涉有一种可以为后 排乘客提供多媒体视频播放功能的显示装置。
背景技术：
随着现代汽车技术的迅猛发展，各种车载娱乐播放装置受到了广泛的关注，汽车 作为一种交通工具，不仅仅具有运载乘客的功能，还能够具备各种多媒体娱乐播放的功能， 为旅途中的驾驶员和乘客提供休闲娱乐的选择，以驱除长途旅行的疲劳。目前，大多数的汽车面板显示屏固定在前排的仪表盘上，司机和前排的乘客观看 效果较好，对于后排的乘客而言，由于视角不便，距离较远等问题，观看效果不理想，因此， 在汽车的前排座椅背面安装头枕显示屏是一种比较好地解决方案。然而，目前大多数的头 枕显示屏都是内置到前排座椅头枕中，这样放置虽然节省空间，但是头枕显示屏的高度不 可调节，而且不宜清洁，不宜修理，还可能影响前排座椅头枕对前排乘客的保护作用。另外，目前大多数汽车用头枕显示屏只能显示单一视频信号源的内容，不能同时 显示原车和外加视频信号源的内容，使用局限性较大，且后排乘客不能自行操控头枕显示 屏的播放内容。
实用新型内容为解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种车用高清液晶头枕显示装置，该 装置将头枕显示屏与接口盒相结合，头枕显示屏外挂于原车前排座椅头枕固定夹下；后座 的乘客可以通过头枕显示屏观看高清晰度的视频影像；头枕显示屏与接口盒连接，可以播 放DVD、数字电视、导航等多种视频信号；后排座位上的乘客观看视频时不受原车面板显示 屏的影响，通过切换按键独立选择播放自己想欣赏的节目。为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案—种车用高清液晶头枕显示装置，包括外加视频信号源、头枕显示屏、接口盒，其 特征是所述接口盒由视频解码器、可编程逻辑阵列器件、微处理器、串行化器、并行化器组 成；可编程逻辑阵列器件的第一输入输出端口通过原车三基色分量信号线、原车场同 步信号线、原车行同步信号线、原车时钟信号线与原车视频信号源连接；可编程逻辑阵列器件的第四输入输出端口通过第一路三基色分量信号线、第一路 场同步信号线、第一路行同步信号线、第一路时钟信号线与面板显示屏连接；所述视频解码器的模拟视频信号输入端口通过视频信号线与外加视频信号源连 接，视频解码器的数字视频信号输出端口通过外加三基色分量信号线、外加场同步信号线、 外加行同步信号线、外加时钟信号线与可编程逻辑阵列器件的第三输入输出端口连接；可编程逻辑阵列器件的第二输入输出端口通过第二路三基色分量信号线、第二路 场同步信号线、第二路行同步信号线、第二路时钟信号线与串行化器的并行数据信号输入端口连接；串行化器的串行数据信号输出端口通过双股线电缆与并行化器的串行数据信号输入端口连接，并行化器的并行数据信号输出端口通过第三路三基色分量信号线、第三路 场同步信号线、第三路行同步信号线、第三路时钟信号线与头枕显示屏连接；微处理器的第一通用I/O端口通过导线与按键连接，微处理器的第二通用I/O端口通过I2C总线与可编程逻辑阵列器件的第三输入输出端口连接。通过接口盒内部的图像处理功能，可以提高原车视频的图像清晰度，并保证外加视频的播放质量。接口盒内部含有交叉切换播放的功能，即原车图像和外加视频可以分别在原车屏幕和头枕屏幕上播放，前座和后座的乘客可以独立选择自己想要欣赏的节目，不受对方干 扰。所述视频解码器的型号是SAA7118，可编程逻辑阵列器件的型号是 XC3S250EPQ208，微处理器的型号是89V51，串行化器的型号是DS90UR241，并行化器的型号 是DS90UR124。所述头枕显示屏的背部带有两个弯勾。与现有技术相比，本实用新型有如下优点头枕显示屏带有弯勾，安装时只需将弯勾插入到汽车前排座椅的头枕固定夹下， 利用头枕的软垫反弹将其固定住即可，安装十分简单，且不需要对汽车前排座椅进行改装， 不会影响前排座椅头枕对前排乘客的保护作用。接口盒中设置有可编程逻辑阵列器件，通过逻辑编程可实现各输入端口与输出端 口之间的交叉切换，后座乘客可以独立选择原车视频图像或外加视频图像，选择自己想要 欣赏的节目，前座乘客在面板显示屏上可以独立地选择原车视频图像或外加视频图像。
图1是本实用新型的头枕显示屏的外观示意图。图2是图1的后视图。图3是本实用新型接口盒的电路原理图。图4是原车视频信号源与面板显示屏的接线图。图5是本实用新型的原理框图。
具体实施方式
本实用新型是一种车用高清液晶头枕显示装置，包括外加视频信号源、头枕显示 屏、接口盒。请参照图1、图2，本实用新型的头枕显示屏1，其背部带有两个弯勾2，头枕显示屏 1采用外挂方式安装于前排座椅头枕后侧，安装方式简单，只需将头枕显示屏1的弯勾2插 入到原车前排座椅的头枕固定夹下，利用头枕的软垫反弹将其固定住即可，这种连接方式 不需要对原车前排座椅进行改装，安装和拆卸都比较方便，而且不会影响前排座椅头枕对 前排乘客的保护作用。请参照图3，本实用新型的接口盒由视频解码器、可编程逻辑阵列器件、微处理器、串行化器、并行化器组成。请参照图4，目前，大多数汽车的面板显示屏固定在前排的仪表盘上，原车视频信 号源通过原车三基色分量信号线、原车场同步信号线、原车行同步信号线、原车时钟信号线 与面板显示屏连接；原车视频信号源通常由原车DVD机、导航设备组成，面板显示屏由显 示控制模块和液晶显示模块组成。大多数显示控制模块都实现了标准化，例如可以采用 SED1330/1335、SED1520、HD61202 芯片等。请参照图5，本实用新型在实施时，可以外加视频信号源，外加视频信号源可以是 外加DVD机、数字电视、硬盘播放器、倒车摄像头等。为使原车视频信号源和外加视频信号源可以交互显示在面板显示屏和头枕显示 屏上，本实用新型通过接口盒来连接原车视频信号源、外加视频信号源、面板显示屏和头枕 显示屏，具体接线方式如下可编程逻辑阵列器件的第一输入输出端口通过原车三基色分量信号线、原车场同步信号线、原车行同步信号线、原车时钟信号线与原车视频信号源连接；可编程逻辑阵列器件的第四输入输出端口通过第一路三基色分量信号线、第一路场同步信号线、第一路行同步信号线、第一路时钟信号线与面板显示屏连接；视频解码器的模拟视频信号输入端口通过视频信号线与外加视频信号源连接，视 频解码器的数字视频信号输出端口通过外加三基色分量信号线、外加场同步信号线、外力口 行同步信号线、外加时钟信号线与可编程逻辑阵列器件的第三输入输出端口连接；可编程逻辑阵列器件的第二输入输出端口通过第二路三基色分量信号线、第二路 场同步信号线、第二路行同步信号线、第二路时钟信号线与串行化器的并行数据信号输入 端口连接；串行化器的串行数据信号输出端口通过双股线电缆与并行化器的串行数据信号 输入端口连接，并行化器的并行数据信号输出端口通过第三路三基色分量信号线、第三路 场同步信号线、第三路行同步信号线、第三路时钟信号线与头枕显示屏连接；微处理器的第一通用I/O端口通过导线与按键连接，微处理器的第二通用I/O端 口通过I2C总线与可编程逻辑阵列器件的第三输入输出端口连接。上述视频解码器的型号是SAA7118，可编程逻辑阵列器件的型号是 XC3S250EPQ208，微处理器的型号是89V51，串行化器的型号是DS90UR241，并行化器的型号 是 DS90UR124。下面对其工作原理做详细介绍视频解码器芯片将输入的模拟信号转换成数字信号输出，并决定图像彩色、亮 色分离水平和非标准信号适应性等，本实用新型采用的是较高水平的解码器SAA7118， SAA7118是飞利浦(PHILIPS)生产的全制式彩色解码器，常用于液晶、等离子、微显(IXD/ DLP)背投等高端产品，该芯片的主要特点如下用于Y/C分离的高性能4H自适应梳状滤波 器；自适应所有视频制式；6路模拟信号输入端，可实现灵活的信号组合输入CVBS、S-VHS、 RGB/YCbCr分量和VSB/C0FDM/QAM ；可编程的亮度/色度带宽；内含钳位电路及AGC电路、 像素型多尺寸图像精密行场缩放控制器，特有的VBI Data Slicer (场逆程数据分割器)； 解码时，16路模拟信号的中一种首先通过模拟输入处理器选择输入、信号钳位及AGC控制 处理后，送4通道A/D转换器进行A/D转换，并采用相应的方法进行处理。对数字化RGB/YCbCr分量信号只进行分量处理。处理后的相应信号送入解码输出控制器，最后经定标器和 输出格式化后，得到8bit或16bit的ITU-R601格式的数据。可编程逻辑阵列器件的型号是XC3S250EPQ208，它是美国Xilinx公司生产的一种 FPGA芯片，采用查找表(Look-Up-Table)结构的PLD芯片称为FPGA，查找表简称为LUT，LUT 本质上就是一个RAM。FPGA中使用4输入的LUT，每一个LUT可以看成一个有4位地址线的 16X1的RAM。用户通过HDL语言描述一个逻辑连接后，每输入一个信号进行逻辑运算就等 于输入一个地址进行查表，通过查表就可以控制FPGA芯片内部输入、输出通道之间的导通 与关闭，接通或关断输入寄存器与输出寄存器之间的联系。本实用新型利用视频解码器将外加视频信号源的多路视频信号经模数转换成数 字信号，送到FPGA的输入寄存器中缓存，变频读出然后恢复成标准的视频流，只要数据读 出速度高于写入的速度，就不会使图像产生突变现象，本实用新型利用微处理器的灵活可 编程性，再结合FPGA强大的逻辑控制功能很好地实现了实时、高质量的视频图像读取和 切换，FPGA的一个重要功能就是对芯片初始化和I2C参数配置，I2C总线是一种由飞利浦 (PHILIPS)公司开发的接口总线，利用一条数据线DATA和一条时钟线SCLK在主从器件间 进行串行通信。FPGA将微处理器送来的地址数据进行译码，解译输出地址，将地址线连到 LUT,配置相应的输出寄存器，然后将数据输出，对于其它芯片来说，地址译码需要大量的I/ 0管脚，耗费管脚资源，而XC3S250EPQ208是基于LUT的逻辑，可支持高速的译码，而且不会 浪费宝贵的I/O管脚资源，并能够保证读出速度高于写入的速度。XC3S250EPQ208是一种门阵列器件，通过微处理器控制可以实现交叉矩阵功能，即 将任意输入连接到任意输出，作为矩阵切换器来实现视频信号交叉切换，矩阵切换器的功 能是在多路信号输入的情况下，可独立地根据需要选择多路(包括1路)信号进行输出，完 成信号的选择。利用FPGA芯片内部输入、输出通道之间的导通与关闭，接通或关断输入寄 存器与输出寄存器之间的联系。即将第一输入输出端口输入的原车视频信号由第二或第四 输入输出端口输出，将第三输入输出端口输入的外加视频信号由第二或第四输入输出端口 输出，从而在面板显示屏和头枕显示屏上显示原车视频信号和外加视频信号。这样可以保 证在行车过程中，司机在面板显示屏观看原车导航信息的同时，后座乘客可以独立观看DVD 机的视频，相互不干扰。另外FPGA含有编码缓冲功能，可以驱动两个头枕显示屏同时工作。串行化器的型号是DS90UR241，并行化器的型号是DS90UR124。DS90C241串行化器 及DS90C124并行化器是美国国家半导体生产的LVDS芯片组，它们采用全新的高速低电压 差分信号(LVDS)传输串行数据并进行解串，其优点是可以利用一条差分双股线电缆(即两 条导线)将24位数据串行到一起，然后传送到液晶显示屏再进行解串。由于接口盒是安装在汽车仪表盘内部，所以要使用较长的电缆来连接头枕显示 屏，DS90C241/DS90C124芯片组利用可传送嵌入式时钟的LVDS差分双股线电缆来转换24位 的数据，从而确保汽车可以采用更少互连线路及更长的电缆。这款芯片组除了可以减少所需的互连线路之外，还有其它多个优点，例如可为 LVDS差分双股线电缆提供交流电耦合支持，其预增强功能则可加强信号，确保传送信号的 电缆可以进一步延长，可编程的预增强功能确保驱动信号在较长电缆上不受电磁干扰。由 于这款芯片组采用专有的数据编码技术，因此可以通过串行线路支持直流平衡位数据流的 传送。其他的重要特色及优点还包括可支持多种不同的液晶显示屏的分辨率，及840Mbps带宽解串时无需外置参考时钟或振荡器。 按键为后座乘客提供播放控制切换功能，按键的切换主要是通过微处理器来实现 的，微处理器由型号为89V51的单片机构成。当司机通过面板显示屏观看原车DVD或其他 原车视频的时候，此按键只是切换头枕显示屏的图像，并不切换面板显示屏的图像，按键按下时，将进行头枕显示屏显示的循环切换即原车信息一外加硬盘播放器一外加DVD —外加数字电视一原车信息。本实用新型通过接口盒与头枕显示屏的结合使用，后排乘客通过按键进行简单的切换操作，便可以观看由接口盒输出的DVD、数字电视、导航等多种视频图像。头枕显示屏与面板显示屏可以独立显示不同的播放内容，彼此的切换操作不影响对方 的观看。司机也可以观看接口盒送来的视频图像。
权利要求一种车用高清液晶头枕显示装置，包括外加视频信号源、头枕显示屏、接口盒，其特征是所述接口盒由视频解码器、可编程逻辑阵列器件、微处理器、串行化器、并行化器组成；可编程逻辑阵列器件的第一输入输出端口通过原车三基色分量信号线、原车场同步信号线、原车行同步信号线、原车时钟信号线与原车视频信号源连接；可编程逻辑阵列器件的第四输入输出端口通过第一路三基色分量信号线、第一路场同步信号线、第一路行同步信号线、第一路时钟信号线与面板显示屏连接；所述视频解码器的模拟视频信号输入端口通过视频信号线与外加视频信号源连接，视频解码器的数字视频信号输出端口通过外加三基色分量信号线、外加场同步信号线、外加行同步信号线、外加时钟信号线与可编程逻辑阵列器件的第三输入输出端口连接；可编程逻辑阵列器件的第二输入输出端口通过第二路三基色分量信号线、第二路场同步信号线、第二路行同步信号线、第二路时钟信号线与串行化器的并行数据信号输入端口连接；串行化器的串行数据信号输出端口通过双股线电缆与并行化器的串行数据信号输入端口连接，并行化器的并行数据信号输出端口通过第三路三基色分量信号线、第三路场同步信号线、第三路行同步信号线、第三路时钟信号线与头枕显示屏连接；微处理器的第一通用I/O端口通过导线与按键连接，微处理器的第二通用I/O端口通过I2C总线与可编程逻辑阵列器件的第三输入输出端口连接。
2.如权利要求1所述的车用高清液晶头枕显示装置，其特征是所述视频解码器的型 号是SAA7118，可编程逻辑阵列器件的型号是XC3S250EPQ208，微处理器的型号是89V51，串 行化器的型号是DS90UR241，并行化器的型号是DS90UR124。
3.如权利要求1所述的车用高清液晶头枕显示装置，其特征是所述头枕显示屏的背 部带有两个弯勾。
专利摘要一种车用高清液晶头枕显示装置，其接口盒由视频解码器、可编程逻辑阵列器件、微处理器、串行化器、并行化器组成；可编程逻辑阵列器件通过视频信号线与原车视频信号源以及面板显示屏连接；视频解码器的模拟视频信号输入端口通过视频信号线与外加视频信号源连接，视频解码器的数字视频信号输出端口通过外加视频信号线与可编程逻辑阵列器件连接；可编程逻辑阵列器件通过视频信号线与串行化器连接；串行化器通过双股线电缆与并行化器连接，并行化器通过视频信号线与头枕显示屏连接；微处理器的I/O端口与按键连接，微处理器通过I2C总线与可编程逻辑阵列器件连接。本装置可以为后座的乘客提供高清晰度的多种视频影像。
文档编号B60R11/02GK201556380SQ200920270419
公开日2010年8月18日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者刘国林 申请人:刘国林