一种带有输出安全功能的显示系统电路的制作方法

1.本实用新型涉及汽车图像显示的技术领域，特别涉及一种带有输出安全功能的显示系统电路。


背景技术：

2.随着向驾驶员和乘客显示信息需求的增加，如何向驾驶员与乘客正确而完整地显示信息显得格外重要，也即输出系统的安全功能也备受关注。
3.当前汽车电子中常用的显示系统中，屏幕显示(lcd或led)有rgb、lvds 或mipi驱动数据格式，显示系统数据需要接收图中所示cvbs、s-video、hdmi、bt.656或lvds(如在lvds信号中承载mipi图像信号)等输入信号，识别其中行、场同步信号，转换为屏幕驱动信号。
4.除了需要从视频信号传输而来的信息，比如360环视信号，显示屏上还要显示警告信息，如手刹未放下，安全带未系等，传统方式结构如图1。
5.如当前需要提示刹车系统故障，前景叠加图形，即警报标志，根据叠加信息，从叠加信息图形库中读取；叠加在从视频接口模块输入背景图像上时，如图2所示，因为背景信息和前景叠加图形(警报标志)颜色差别较大，驾驶员容易被识别警报标志出来。
6.但是如果背景图像和前景叠加图形(警报标志)色彩较为接近，如图3所示，叠加后就会造成标志对于驾驶员来说识别困难，也就是说，为保证驾驶员和乘客可以明确接收到信息，必须保证图像信息有充足的辨识度，如图3这种，如果报警信息和背景颜色差异度不够，会造成驾驶员错过报警信息。


技术实现要素：

7.本实用新型提供一种带有输出安全功能的显示系统电路，旨在解决报警信息因颜色差异度不够而造成的难以辨别的问题。
8.本实用新型提供一种带有输出安全功能的显示系统电路，包括处理图像信息和视频信息的多层图像信息叠加模块、接收视频信息的图像信号处理模块、处理图层色差的图层处理模块、显示器，所述图像信号处理模块连接多层图像信息叠加模块，所述多层图像信息叠加模块接收视频信息，所述图层处理模块一端连接多层图像信息叠加模块、另一端连接显示器。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述多层图像信息叠加模块包括芯片u1、存放有叠加信息图形库的存储器、单片机时钟x1，所述单片机时钟x1与芯片 u1并联，所述芯片u1通过信号读取接脚与存储器连接，所述信号读取接脚包括data脚、clk脚、cmd脚，所述芯片u1的can_tx脚和can_rx脚通过can总线接收汽车的叠加图像信息，所述芯片u1通过叠加信号输出脚连接图层处理模块，所述叠加信号输出脚包括r0+脚、r0-脚、r1+脚、r1-脚、 r2+脚、r2-脚、clk+脚、clk-脚、sck脚、mosi脚。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述图层处理模块包括芯片u2，所述芯片 u2一端
连接芯片u1的叠加信号输出脚、其另一端通过图层输出脚连接显示器，所述图层输出脚包括r0+脚、r0-脚、r1+脚、r1-脚、r2+脚、r2-脚、clk+ 脚、clk-脚。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述图层处理模块还包括最终输出图像合成及驱动模块、对信息配置检查点进行色差甄别的颜色差别检查模块、图像差异增强图层生成模块，所述芯片u1分别连接颜色差别检查模块、最终输出图像合成及驱动模块，所述颜色差别检查模块、图像差异增强图层生成模块、最终输出图像合成及驱动模块依次连接；所述最终输出图像合成及驱动模块通过图像输出脚与显示器连接，所述图像输出脚包括r0+脚、r0-脚、r1+脚、r1
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脚、r2+脚、r2-脚、clk+脚、clk-脚。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述图像信号处理模块包括图像传感器 isp、lvds串行器，所述图像传感器isp一端与lvds串行器连接，其另一端通过图像信号接脚连接芯片u1，所述图像信号接脚包括mipi_dout0+脚、 mipi_dout0-脚、mipi_clk+脚、mipi_clk-脚、iic sda脚。
13.作为本实用新型的进一步改进，所述lvds串行器通过图像信号接脚连接图像传感器isp，所述图像信号接脚包括mipi_dout0+脚、mipi_dout0-脚、 mipi_clk+脚、mipi_clk-脚、iic sda脚，所述lvds串行器通过输入脚接收图像信息，所述输入脚包括in+脚、in-脚。
14.作为本实用新型的进一步改进，所述图像信息包括为cvbs、s-video、 hdmi、bt.656、lvds信号。
15.本实用新型的有益效果是：相对传统的车载显示系统，本显示系统中加入了颜色差别检查模块，可以指定检查点，检查是否存在背景图像与前景叠加图形色彩差别不够明显的问题。
附图说明
16.图1是现有显示系统电路的操作过程示意图；
17.图2是现有显示系统中背景图像和叠加图形组合的第一效果图；
18.图3是现有显示系统中背景图像和叠加图形组合的第二效果图；
19.图4是本实用新型一种带有输出安全功能显示系统电路的操作过程示意图；
20.图5是本实用新型中背景图像和叠加图形组合的效果图；
21.图6是本专利提出的带有输出安全功能的显示系统电路的电路结构图。
具体实施方式
22.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。
23.如图4和图6所示，本实用新型的一种带有输出安全功能的显示系统电路包括处理图像信息和视频信息的多层图像信息叠加模块2、接收视频信息的图像信号处理模块、处理图层色差的图层处理模块、显示器1，所述图像信号处理模块连接多层图像信息叠加模块2，所述多层图像信息叠加模块2接收视频信息，图层处理模块一端连接多层图像信息叠加模块2、另一端连接显示器1。
24.具体的如图6所示，多层图像信息叠加模块2包括芯片u1、存放有叠加信息图形库的存储器、单片机时钟x1，单片机时钟x1与芯片u1并联，芯片u1 通过信号读取接脚与存储
器连接，信号读取接脚包括data脚、clk脚、cmd 脚，芯片u1的can_tx脚和can_rx脚通过can总线接收汽车的叠加图像信息，芯片u1通过叠加信号输出脚连接图层处理模块，叠加信号输出脚包括 r0+脚、r0-脚、r1+脚、r1-脚、r2+脚、r2-脚、clk+脚、clk-脚、sck脚、 mosi脚。
25.图层处理模块包括芯片u2，芯片u2一端连接芯片u1的叠加信号输出脚、其另一端通过图层输出脚连接显示器，图层输出脚包括r0+脚、r0-脚、r1+脚、 r1-脚、r2+脚、r2-脚、clk+脚、clk-脚。
26.图层处理模块还包括最终输出图像合成及驱动模块3、对信息配置检查点进行色差甄别的颜色差别检查模块4、图像差异增强图层生成模块5，芯片u1 分别连接颜色差别检查模块4、最终输出图像合成及驱动模块3，颜色差别检查模块4、图像差异增强图层生成模块5、最终输出图像合成及驱动模块3依次连接，最终输出图像合成及驱动模块3通过图像输出脚与显示器1连接，图像输出脚包括r0+脚、r0-脚、r1+脚、r1-脚、r2+脚、r2-脚、clk+脚、clk-脚。相对传统的车载显示系统，本使用新型中加入了颜色差别检查模块，4可以指定检查点，检查是否存在背景图像与前景叠加图形色彩差别不够明显的问题。本系统在背景图像和前景叠加图形之外，加入了图像差异增强图层生成模块5，在背景图像和前景叠加图形色彩差别不够明显时，通过叠加图像差异增强图层，确保前景叠加图形如警报信息，可以清晰呈现，驾驶员和乘客可以准确获得相关信息。
27.图像信号处理模块包括图像传感器isp、lvds串行器，图像传感器isp 一端与lvds串行器连接，其另一端通过图像信号接脚连接芯片u1，图像信号接脚包括mipi_dout0+脚、mipi_dout0-脚、mipi_clk+脚、mipi_clk
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脚、iic sda脚。
28.lvds串行器通过图像信号接脚连接图像传感器isp，图像信号接脚包括 mipi_dout0+脚、mipi_dout0-脚、mipi_clk+脚、mipi_clk-脚、iic sda 脚，lvds串行器通过输入脚接收图像信息，输入脚包括in+脚、in-脚。图像信息包括为cvbs、s-video、hdmi、bt.656、lvds信号。
29.以图2为例，本显示系统上电后进行正常的图像叠加输出，随后，汽车中控或上位机向叠加信息图形库发出叠加的前景叠加图形92指令之后，同时向颜色差别检查模块4发出测试点坐标，如图2中测试点a和测试点b箭头所示，颜色差别检查模块4从显示驱动模块2中读取当前输出图形，并读取指定测试点亮度、色度信息。图2的两个测试点数据差距比较明显，则不做任何处理。
30.以图3为例，汽车中控或上位机向叠加信息图形库6发出叠加的前景叠加图形92指令之后，同时向颜色差别检查模块4发出测试点坐标，如图3中测试点a和测试点b箭头所示，测试点a对应的是前景叠加图形92，测试点b对应的是背景图像91，颜色差别检查模块4从显示驱动模块2中读取当前输出图形，并读取指定测试点亮度、色度信息。图3的两个测试点数据差距不明显，则使能图像差异增强图像生成模块5，随后图像差异增强图像生成模块5生成相对前景叠加图形92，即浅色图形对应的图像差异增强图层93，如图5中的深色对应色块。达到了使前景叠加图形92清晰可见的效果。
31.下面以一个实际电路为实施例说明本显示系统电路：
32.如图6所示，其中输入视频信号为lvds信号，视频接口模块由lvds解串器(型号max96706)和图像传感器isp(型号xc7022)组成，lvds解串器提取lvds信号中的mipi信号后传输给图像传感器isp，随后图像传感器isp对原始视频信号进行处理，如图像的宽动态范
围处理(wdr)、白平衡(wb)、伽马校正(gamma correction)等，随后传输给多层图像信息叠加模块。
33.其中的多层图像信息叠加模块与显示屏驱动模块由带有gpu、lvds输出功能和can总线功能的全志t7实现。
34.全志t7本身程序与配置存储在闪存flash中，本实施例中型号采用镁光的 mtfc8gamalna中，叠加信息图形库也存储在改flash中。
35.全志t7一方面同时接收视频接口模块的图像信息；另一方面同时通过 can接口接收汽车叠加信息，如车载主电脑或域控制器传来的手刹未放下，安全带未系信息等，同时从flash中的叠加信息图形库中读取该信息(或报警) 相应的图形，全志t7中的gpu将各信息源的多层图像信息在芯片的gpu模块中进行叠加。并通过显示屏驱动模块驱动显示屏进行输出。
36.由于传统芯片，如本设计中的全志t7中的视频图像驱动模块不含安全检查功能，如果背景图像(视频接口模块输入的图像)和前景叠加图形(读取自叠加信息图形库的警报标志)色彩较为接近，如图3所示，叠加后就会造成标志对于驾驶员来说识别困难。
37.为解决上述问题，本专利改进的原理图如图6所示，该实施例加入了一块 fpga芯片，型号为xilinx xc7a100t，该芯片实现了颜色差别检查模块4、图像差异增强图层生成模块5和最终输出图像合成及驱动模块3功能。
38.在该实施例中，全志t7的lvds信号首先输出至xilinx xc7a100t，经过上述颜色差别检查模块4、图像差异增强图层生成模块5和最终输出图像合成及驱动模块3功能处理后，输出给显示屏进行输出。
39.原架构中的显示屏驱动模块因为不再直接连接并驱动显示屏，在本实施例中作为颜色差别检查模块，同时前文提及的测试点坐标也由全志t7经由spi 总线，如图6中的sck和mosi信号，发送给颜色差别检查模块4，如图3所示，如果测试点数据差距不明显，则使能图像差异增强图像生成模块5，随后图像差异增强图像生成模块5生成相对前景叠加图形92，即浅色图形对应的图像差异增强图层93，如图5中的深色对应色块。达到了使前景叠加图形92清晰可见的效果。
40.以上各图形、图层在本实施例的最终输出图像合成模块2中进行合成并生成驱动显示屏的相关信号，最后输出至显示屏1。
41.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。