一种车载显示屏系统、显示方法及车辆与流程

1.本发明涉及一种车载显示系统、方法及对应的车辆，更具体地说，涉及一种车载显示屏系统、显示方法及车辆。


背景技术：

2.电动车时代，由于电动车加速性能远胜燃油车，单纯比拼动力性能已经几乎没有意义。因此，电动车从比拼动力性能转变为比拼科技感，特别是座舱领域，大屏或多屏几乎是电动车的标配，中高端燃油车也不得不采用多屏或大屏与电动车竞争，一体化驾驶屏受到钟爱。
3.屏幕大自然有它的好处，比如可以显示更多信息、实现更多的功能等，但也存在一些技术问题。现在的大屏幕中间集合了不少功能，不只是多媒体、导航、倒车影像之类的，还有车辆设置、空调等功能，不少车型在中控区域就只有一块屏幕，如果这块屏幕出现问题，那么不仅多媒体、导航不能用，就连空调都将无法使用，更别说车辆设置了，如果以上所有功能都使用同一个车机主机驱动，一旦娱乐功能导致系统卡顿或死机，会导致车内仪表的失灵，严重影响驾驶安全。
4.现有技术中，osd（on screen display，屏幕显示）模块通常是整合在车载显示屏内部，同时，车辆的驾驶舱控制模块与车载显示屏数据连接，将相应的行驶数据、娱乐数据等各种行车数据发送至车载显示屏的osd模块。按照这样的架构，车载驾驶舱控制模块和osd模块处于同一控制逻辑上，一旦osd或者车载驾驶舱控制模块的其中之一发生了故障，那么整车的车载显示屏将无法正常运行，导致行车危险的发生。


技术实现要素：

5.针对现有技术存在的车载显示屏容易导致失灵的问题，本发明提供一种基于osd的车载显示屏系统、显示方法及车辆，其至少解决车载显示屏的安全性问题。
6.为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种车载显示屏系统，包括智能通信控制器模块、智能驾驶舱模块、屏幕显示模块、车载显示屏。其中，智能通信控制器模块分别连接智能驾驶舱模块和屏幕显示模块，智能驾驶舱模块和屏幕显示模块均连接至车载显示屏；智能通信控制器模块将仪表信息连同智能驾驶舱状态位、屏幕显示状态位同时传输至智能驾驶舱模块和屏幕显示模块；智能驾驶舱模块生成行车信息，将行车信息发送至屏幕显示模块，并存储仪表信息；智能驾驶舱模块根据智能驾驶舱状态位，将行车信息和仪表信息有选择地显示在车载显示屏上；屏幕显示模块根据屏幕显示状态位，将行车信息和仪表信息有选择地显示在车载显示屏上。
7.作为本发明的一种实施方式，智能驾驶舱状态位包括：显示行车信息、显示行车信息及仪表信息、复位智能驾驶舱；屏幕显示状态位包括：显示仪表信息、显示行车信息及仪表信息、复位屏幕显示。
8.作为本发明的一种实施方式，智能驾驶舱模块和屏幕显示模块均正常时，智能驾
驶舱状态位为显示行车信息，且屏幕显示状态位为显示仪表信息；智能驾驶舱模块将行车信息发送至车载显示屏，屏幕显示模块将仪表信息发送至车载显示屏。
9.作为本发明的一种实施方式，智能驾驶舱模块异常时，智能驾驶舱模块将异常状态上报至智能通信控制器模块，智能通信控制器模块将智能驾驶舱状态位设置为复位智能驾驶舱，将屏幕显示状态位设置为显示行车信息及仪表信息；智能驾驶舱模块根据智能驾驶舱状态位进行复位，屏幕显示模块将行车信息及仪表信息发送至车载显示屏。
10.作为本发明的一种实施方式，屏幕显示模块异常时，屏幕显示模块将异常状态上报至智能通信控制器模块，智能通信控制器模块将屏幕显示状态位设置为复位屏幕显示，将智能驾驶舱状态位设置为显示行车信息及仪表信息；屏幕显示模块根据屏幕显示状态位进行复位，智能驾驶舱模块将行车信息及仪表信息发送至车载显示屏。
11.作为本发明的一种实施方式，屏幕显示模块包括第一寄存器和第二寄存器，当屏幕显示状态位为显示仪表信息时，第一寄存器写入仪表信息；当屏幕显示状态位为显示仪表信息时，屏幕显示模块将第一寄存器信息发送至车载显示屏；或者，当屏幕显示状态位为其他状态时，屏幕显示模块将第一寄存器信息发送至车载显示屏，并且将行车信息写入第二寄存器，以及将第二寄存器信息发送至车载显示屏。
12.作为本发明的一种实施方式，当智能驾驶舱状态位为显示行车信息时，智能驾驶舱模块将行车信息发送至屏幕显示模块；当智能驾驶舱状态位为显示行车信息时，智能驾驶舱模块将行车信息发送至车载显示屏；或者，当智能驾驶舱状态位为其他状态时，智能驾驶舱模块将行车信息和仪表信息分别发送至车载显示屏。
13.为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：一种车辆，该车辆包括本发明的车载显示屏系统。
14.为实现上述目的，本发明还采用如下技术方案：一种车载显示屏显示方法，包括：利用智能通信控制器模块实时将仪表信息连同智能驾驶舱状态位、屏幕显示状态位同时传输至智能驾驶舱模块和屏幕显示模块；利用智能驾驶舱模块生成行车信息，将行车信息发送至屏幕显示模块，并存储仪表信息；智能驾驶舱模块根据智能驾驶舱状态位，将行车信息和仪表信息有选择地显示在车载显示屏上；屏幕显示模块根据屏幕显示状态位，将行车信息和仪表信息有选择地显示在车载显示屏上。
15.作为本发明的一种实施方式，智能驾驶舱状态位包括：显示行车信息、显示行车信息及仪表信息、复位智能驾驶舱；屏幕显示状态位包括：显示仪表信息、显示行车信息及仪表信息、复位屏幕显示。
16.作为本发明的一种实施方式，智能驾驶舱模块和屏幕显示模块均正常时，将智能驾驶舱状态位设置为显示行车信息，且将屏幕显示状态位设置为显示仪表信息；智能驾驶舱模块将行车信息发送至车载显示屏，屏幕显示模块将仪表信息发送至车载显示屏。
17.作为本发明的一种实施方式，智能驾驶舱模块异常时，智能驾驶舱模块将异常状态上报至智能通信控制器模块，智能通信控制器模块将智能驾驶舱状态位设置为复位智能驾驶舱，将屏幕显示状态位设置为显示行车信息及仪表信息；智能驾驶舱模块根据智能驾驶舱状态位进行复位，屏幕显示模块将行车信息及仪表信息发送至车载显示屏。
18.作为本发明的一种实施方式，屏幕显示模块异常时，屏幕显示模块将异常状态上报至智能通信控制器模块，智能通信控制器模块将屏幕显示状态位设置为复位屏幕显示，
将智能驾驶舱状态位设置为显示行车信息及仪表信息；屏幕显示模块根据屏幕显示状态位进行复位，智能驾驶舱模块将行车信息及仪表信息发送至车载显示屏。
19.作为本发明的一种实施方式，当屏幕显示状态位为显示仪表信息时，屏幕显示模块将仪表信息写入第一寄存器中；当屏幕显示状态位为显示行车信息时，屏幕显示模块将第一寄存器信息发送至车载显示屏；或者，当屏幕显示状态位为其他状态时，屏幕显示模块将第一寄存器信息发送至车载显示屏，并且将行车信息写入第二寄存器，以及将第二寄存器信息发送至车载显示屏。
20.作为本发明的一种实施方式，当智能驾驶舱状态位为显示行车信息时，智能驾驶舱模块将行车信息发送至屏幕显示模块；当智能驾驶舱状态位为显示行车信息时，智能驾驶舱模块将行车信息发送至车载显示屏；或者，当智能驾驶舱状态位为其他状态时，智能驾驶舱模块将行车信息和仪表信息分别发送至车载显示屏。
21.在上述技术方案中，本发明通过将驾驶功能与导航娱乐功能从硬件端进行分离单独驱动，分别通过实时系统和娱乐系统进行驱动，在一者发生故障之时，另一者可以维持车辆行驶信息的正常显示，保证驾驶的安全。
附图说明
22.图1是本发明系统的架构图；图2是icm模块的控制逻辑图；图3是osd模块的控制逻辑图。
23.图中：osd：on screen display，屏幕显示；icm：intelligent cockpit module，智能驾驶舱模块；icc：intelligent communications controller，智能通信控制器；lcd：liquid crystal display，液晶显示器；i2c：inter-integrated circuit，集成电路总线接口；lvds：low voltage differential signal，低电压差分信号接口；ttl：transistor-transistor logic，逻辑门电路；can：controller area network，控制器局域网络；spi：serial peripheral interface，串行外设接口；blu：backlight unit，背光源；mcu：microcontroller unit，微控制单元；tcon：屏驱动板。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例，对本发明实施例中的技术方案进一步作清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例用来作为解释本发明技术方案之用，并非意味着已经穷举了本发明所有的实施方式。
25.所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨
在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.参照图1，本发明首先公开一种车载显示屏系统，该系统应用于各种车辆中，其主要包括智能通信控制器模块（intelligent communications controller，简称icc模块）、智能驾驶舱模块（intelligent cockpit module，简称icm模块）、屏幕显示模块（on screen display，简称osd模块）、车载显示屏等车载单元与设备。
27.参照图1所示的系统架构，icc模块分别连接icm模块和osd模块，icm模块和osd模块均连接至lcd车载显示屏。具体而言，osd模块中包括mcu（microcontroller unit，微控制单元）和osd处理器，icm模块通过lvds连接osd模块的mcu，osd模块的mcu进一步连接osd处理器。icc模块通过can（controller area network, 控制器局域网络）总线分别连接icm模块和osd模块，icm模块通过lvds（low voltage differential signal，低电压差分信号接口）连接到lcd显示屏的tcon模块（屏驱动板），通过spi（serial peripheral interface，串行外设接口）连接到lcd显示屏的blu模块（backlight unit，背光源）。与icm模块类似，osd模块内部的mcu通过spi连接lcd显示屏的blu模块，并且osd模块内部的osd处理器通过spi连接lcd显示屏的tcon模块。
28.本发明的控制器为osd模块的mcu，通过can总线接收来自icc模块的仪表信息和osd状态位，同时icm模块通过lvds接口向osd模块的mcu发送行车信息，osd模块的mcu通过自身dma功能将行车信息存储于外部ram中。osd模块的mcu根据状态位进行处理。
29.本发明的icm模块通过can总线接收车机仪表信息和icm状态位，根据嵌入式操作系统结合触控和语音等多媒体输入，同时向lcd显示屏输出视频数据和向lcd显示屏的blu单元输出背光数据，从而驱动lcd显示屏显示。
30.根据图1所示的架构，icc模块发出的数据/信号分为两路，分别传输到icm模块和osd模块。在此其中，icc模块将仪表信息连同icm状态位、osd状态位同时传输至icm模块和osd模块。下表所示为仪表信息、icm状态位、osd状态位的数据格式示意：表1：icc模块发送数据格式由表1可见，在发送仪表信息的同时，icc模块还同时发送了2bit的icm状态位和2bit的osd状态位。icm状态位、osd状态位的2bit可以用00~11表示4种不同的状态，如下表所示：表2：icm状态位和osd状态位含义根据上述icm状态位和osd状态位各自的定义，对于icm状态位信息，00表示icm模块仅输出行车信息，01表示icm模块同时输出行车信息和仪表信息，10表示icm模块复位其
驱动屏幕链路（即复位icm模块），11保留暂无作用。同样的，对于osd状态位信息，00表示osd模块仅输出仪表信息，01表示osd模块同时输出行车信息和仪表信息，10表示osd模块复位其驱动屏幕链路（即复位osd模块），11保留暂无作用。
31.icc模块可以通过实时的icm状态位和osd状态位的监测，对icm模块和osd模块的工作状态可以进行实时检测。下表所示为不同状态位下icc模块的逻辑判断：表3：icc模块的逻辑判断由上表可见，icc模块通过can总线实时更新仪表信息给icm模块和osd模块，同时监测icm模块和osd模块的状态。当icm模块或osd模块的状态异常时，会通过异常处理进行修正：1.当icm模块和osd模块均正常时，icc模块将osd状态位设为00，将icm状态位设为00；2.当icm模块异常但osd模块正常时，icc模块将osd状态位设为01，将icm状态位设为10；3.当icm模块正常但osd模块均异常时，icc模块将osd状态位设为10，将icm状态位设为01；4.当icm模块和osd模块均异常时，icc模块将osd状态位设为10，将icm状态位设为10，并且icc模块通过语音提醒驾驶员就近停车。
32.作为本发明的一种实施方式，仪表信息是车辆行驶过程中的必要信息，而行车信息是车辆行驶过程中的辅助信息。例如，仪表信息包括车速、电量等常规仪表盘上所显示的必要车辆信息，而行车信息可以是导航信息、娱乐信息、天气信息等与车辆行驶相关的附加信息。
33.继续参照图1所示的系统架构，icc模块通过can总线负责实时传输仪表信息和icm状态位、osd状态位。除了仪表信息之外，行车信息在icm模块内部生成。icm模块一方面存储仪表信息，另一方面通过lvds可以将行车信息发送至osd模块。
34.作为本发明的一种实施方式，icc的仪表信息是从车内各个ecu处理器获得，icm模块的行车信息的获得是由其自身和网络产生，因为icm模块本身具有行车信息的产生及交互能力，是一个具有操作系统的主机。正常模式下，icm模块只存储仪表信息，不显示仪表信息，只显示行车信息，只有在osd模块异常时才会同时负责显示仪表信息和行车信息，不至于仪表信息消失。
35.另一方面，osd模块通过获取icc模块的仪表信息进行仪表显示，同时osd模块会通过icm模块的lvds接口实时同步每一帧导航娱乐画面，当icm模块异常或卡顿时，osd模块能同时显示仪表和导航娱乐界面，不至于导航娱乐界面直接消失变为黑屏。
36.利用icm状态位和osd状态位，本发明可以采用判断状态位的控制方法来实现仪表信息和行车信息的显示。icm模块根据其icm状态位/osd模块根据其osd状态位，两者可以分别将行车信息和仪表信息有选择地显示在车载显示屏上。
37.参照图2所示的icm模块的控制逻辑图，对于icm模块的信号控制可以由以下的步骤来执行：步骤a1：icm模块接收icc模块发送的仪表信息和icm状态位信息；步骤a2：icm模块判断此时的icm状态位信息是否为10（0x10，即复位icm模块）。若是，则进入步骤a3，若否，则进入步骤a4；步骤a3：icm模块复位；步骤a4：icm模块自检测；步骤a5：判断icm模块功能是否正常，若是，则进入步骤a6，若否，则进入步骤a7；步骤a6：icm模块将行车信息（包括导航娱乐等显示数据）传输至osd模块。完成步骤a6之后，进入步骤a8；步骤a7：icm模块将异常上报至icc模块，并结束；步骤a8：icm模块判断其icm状态位是否为00（0x00，即输出行车信息）。若是，则进入步骤a9，若否，则进入步骤a10；步骤a9：icm模块将行车信息（包括导航娱乐等显示数据）输出至lcd显示屏，并结束；步骤a10：icm模块将仪表信息和行车信息（包括导航娱乐等显示数据）输出至lcd显示屏，并结束。
38.参照图3所示的osd模块的控制逻辑图，对于osd模块的信号控制可以由以下的步骤来执行：步骤b1：osd模块接收icc模块发送的仪表信息和osd状态位信息，并且接收icm模块发送的行车信息（包括导航娱乐等显示数据）；步骤b2：osd模块判断此时的osd状态位信息是否为10（0x10，即复位osd模块）。若是，则进入步骤b3，若否，则进入步骤b4；步骤b3：osd模块复位；步骤b4：osd模块自检测；步骤b5：判断osd模块功能是否正常，若是，则进入步骤b6，若否，则进入步骤b7。
39.步骤b6：osd模块将仪表信息写入其内部的osd寄存器1。完成步骤b6之后，进入步骤b8；步骤b7：osd模块将异常上报至icc模块，并结束；步骤b8：osd模块判断其osd状态位是否为00（0x00，即输出仪表信息）。若是，则进入步骤b9，若否，则进入步骤b10；步骤b9：osd模块内部的osd寄存器1将仪表信息输出至lcd显示屏，并结束；步骤b10：osd模块将行车信息（包括导航娱乐等显示数据）写入其内部的osd寄存器2；步骤b11：osd模块内部的osd寄存器1将仪表信息，osd寄存器2将行车信息（包括导航娱乐等显示数据）输出至lcd显示屏，并结束。
40.根据图2和图3所示的icm模块和osd模块的控制逻辑图，我们可以总结出icm模块和osd模块以下的联合控制模式：控制模式1：icm模块和osd模块同时、实时接收icc模块传输的信号，并且icm模块和osd模块周期性地执行图2和图3所示的控制逻辑。
41.在正常的驾驶模式下，icc模块通过can总线将车速数据、挡位信息和油耗信息实时发送给osd模块的mcu，osd模块的mcu通过spi接口将以上信息写入osd寄存器，lcd屏幕通过spi读取osd寄存器数据显示驾驶信息。
42.另一方面，在正常的驾驶模式下，icm模块通过lvds接口，驱动产生除仪表信息之外的信息，包括但不限于导航和娱乐信息。
43.具体而言，当icm模块和osd模块均正常时，步骤a8判断icm状态位为00（显示行车信息），步骤b8判断osd状态位为00（显示仪表信息），此时icm模块仅仅将行车信息发送至车载显示屏（步骤a9），osd模块仅仅将仪表信息发送至车载显示屏（步骤b9）。此时，icm模块和osd模块执行各自的“默认”工作，即icm模块仅发送行车信息，osd模块仅发送仪表信息。
44.控制模式2：对于icm模块，当步骤a5所判断的icm功能正常时，icm模块将行车信息发送至osd模块（步骤a6）。在之后的步骤a8中，再次判断icm状态位为00（0x00，即显示行车信息）时，icm模块将行车信息发送至车载显示屏（步骤a9）。
45.但另一方面，在之后的步骤a8中，当再次判断的icm状态位不为00（即icm状态位为其他状态）时，在之后的步骤a10中，icm模块将行车信息和仪表信息分别发送至车载显示屏。
46.具体而言，当icm模块异常时（步骤a5），在本监测周期中，icm模块将异常状态上报至icc模块（步骤a7），icc模块将icm状态位设置为10（0x10，即复位icm），并且将osd状态位设置为01（0x01，即显示行车信息及仪表信息）。在下一个监测周期中，icm模块根据icm状态位进行复位（步骤a2）。与此同时，在本监测周期中，osd模块将行车信息及仪表信息发送至车载显示屏（步骤b11），此时osd模块承担了原本icm模块应当承担的发送行车信息的作用。
47.控制模式3：对于osd模块，osd模块包括寄存器1（第一寄存器）和寄存器2（第二寄存器），当步骤b5判断osd功能正常时，寄存器1（第一寄存器）写入仪表信息。在之后的步骤b8中，再次判断osd状态位为00（0x00，即显示仪表信息）时，osd模块将寄存器1（第一寄存器）信息发送至车载显示屏（步骤b9）。
48.但另一方面，在之后的步骤b8中，当再次判断的osd状态位不为00（即osd状态位为其他状态）时，osd模块将寄存器1（第一寄存器）信息发送至车载显示屏，并且将行车信息写入寄存器2（第二寄存器），以及将寄存器2（第二寄存器）信息发送至车载显示屏。
49.具体而言，当osd模块异常时（步骤b5），在本监测周期中，osd模块将异常状态上报至icc模块（步骤b7），icc模块将osd状态位设置为10（0x10，即复位osd），并且将icm状态位设置为01（0x01，即显示行车信息及仪表信息）。在下一个监测周期中，osd模块根据osd状态位进行复位（步骤b2）。与此同时，在本监测周期中，icm模块将行车信息及仪表信息发送至车载显示屏（步骤a10），此时icm模块承担了原本osd模块应当承担的发送仪表信息的作用。
50.控制模式4：当icm模块和osd模块持续报错，达到5分钟时，icc模块会通过语音导航，引导驾驶员就近安全停车进行问题排查。
51.结合图2、图3及上述控制模式1-4，本发明通过icm模块和osd模块这两个模块共同
作用，可以确保实现屏幕的完整显示，即便在异常模式，icm模块和osd模块仍可单独显示仪表信息及行车信息，以保证驾驶安全和用户体验。
52.本领域的技术人员应当理解，在上述实施例的展示过程中，本发明仅仅说明了icm模块和osd模块对于同一块lcd显示屏的共同显示作用，但这只是本发明众多实施方式之一，而并非本发明的限制。在本发明的其他实施方式以及车辆智能化的实践应用中，车载显示屏不仅仅限于lcd显示屏，并且车载显示屏的数量也不限于一块。本领域的技术人员可以理解，本发明所公开的icm模块和osd模块的共同作用不仅仅适用于单块显示屏，在多块拼接屏的场景下同样也适用。特别的，当车辆具有两块或两块以上的显示屏时，icm模块和osd模块可以分别连接不同的显示屏，这样即便icm模块和osd模块其中之一发生了异常，两块显示屏同样能够分别显示仪表信息和行车信息。
53.本发明对屏幕的显示有两种驱动方式，即基于osd的实时系统和基于车载娱乐的嵌入式系统。基于osd的实时系统主要实现对汽车仪表和驾驶关键信息的显示，包括待机模式、解锁模式指示灯显示、充电模式指示灯显示、驾驶模式仪表显示和沉浸式娱乐模式指示灯显示。基于车载娱乐的icm嵌入式系统主要实现屏幕特效显示和车载导航娱乐显示，包括迎宾模式、驾驶模式、沉浸式娱乐模式和各种智舱炫丽模式。
54.除了上述icm模块和osd模块联合显示的安全功能外，通过本发明还可以对驾驶体验和驻车体验都得到质的提升。在车主按下解锁键后，车辆上电后，基于osd模块的实时系统会立即显示开机仪表。当车主坐上驾驶位后，基于icm模块的车载娱乐嵌入式系统负责迎宾和娱乐显示，直至正常驾驶。在停车状态，打开充电口插入充电口，基于osd模块的实时系统会立即显示充电仪表，而基于车载娱乐的嵌入式系统处于休眠模式，用于省电。
55.本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本发明的权利要求书范围内。