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        一種車載投影裝置及其控制方法的設(shè)計(jì)研究

        2021-07-05 05:04:12李曉亮顧俊生牛歡歡
        汽車電器 2021年6期
        關(guān)鍵詞:發(fā)送給投影儀云端

        張 旭,韓 磊,李曉亮,顧俊生,牛歡歡

        (浙江吉智新能源汽車科技有限公司,浙江 杭州 518034)

        1 引言

        假期或者周末帶上全家人一起開(kāi)車出游是現(xiàn)在很多家庭都喜歡的出游方式,不僅可以欣賞沿途的風(fēng)光,還可以去任何想去的地方。長(zhǎng)時(shí)間行駛在高速公路上,或者是開(kāi)進(jìn)擁堵的市區(qū),千篇一律的風(fēng)景和嘈雜擁擠的街道,難免會(huì)讓乘車之人感到無(wú)聊,往往不是低頭玩起手機(jī),就是在半睡半醒中打盹。

        因傳感技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,車輛不僅僅只是交通工具,還可以是搭載娛樂(lè)功能和通信功能的移動(dòng)終端。不少車輛已經(jīng)搭載了投影設(shè)備,使用戶坐在車內(nèi)即可觀賞影音。相比于利用車載顯示屏觀賞影片,使用專業(yè)的投影設(shè)備能讓用戶有更多的功能選擇和更好的觀賞體驗(yàn)。

        因而,實(shí)現(xiàn)對(duì)車載投影設(shè)備的控制成為了亟需解決的主要問(wèn)題。

        2 架構(gòu)方案設(shè)計(jì)

        本方案已申請(qǐng)發(fā)明專利,發(fā)明名稱:一種車載影音控制系統(tǒng)及方法,專利號(hào):CN202011131061.3,申請(qǐng)公布日:2021-03-16。

        本方案涉及一種車載影音控制系統(tǒng)及方法,所述系統(tǒng)包括:車載終端,用于傳輸影音資料至車載多媒體系統(tǒng),和/或傳輸投影指令至控制模塊;車載多媒體系統(tǒng),用于接收投影指令并傳輸至控制模塊,和/或傳輸影音資料至投影設(shè)備以及控制音效設(shè)備;投影設(shè)備,用于進(jìn)行車內(nèi)投影和/或車外投影;傳感設(shè)備,用于檢測(cè)內(nèi)部或外部環(huán)境并發(fā)送傳感信息至控制模塊;控制模塊,用于接收投影指令和傳感信息,并根據(jù)投影指令和傳感信息控制所述投影設(shè)備。車載控制系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。

        圖1 車載控制系統(tǒng)原理框圖

        專業(yè)術(shù)語(yǔ)簡(jiǎn)寫(xiě)說(shuō)明:T-BOX——遠(yuǎn)程車載終端,HMI——車載娛樂(lè)顯示系統(tǒng),PCM——投影控制模塊。

        2.1 投影信號(hào)輸入

        1)人遠(yuǎn)離車輛時(shí),手機(jī)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)連接云端服務(wù)器,云端服務(wù)器通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)連接T-BOX,實(shí)現(xiàn)手機(jī)與車的信號(hào)交互。打開(kāi)手機(jī)APP,點(diǎn)擊APP內(nèi)“預(yù)約車內(nèi)/車外投影”按鈕,設(shè)定預(yù)約時(shí)間,將信號(hào)通過(guò)云端發(fā)送至T-BOX,T-BOX通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)分別發(fā)送給HMI及PCM。

        2)人遠(yuǎn)離車輛,車具備自動(dòng)駕駛功能時(shí),手機(jī)通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)連接云端服務(wù)器,云端服務(wù)器通過(guò)4G/5G網(wǎng)絡(luò)連接TBOX,實(shí)現(xiàn)手機(jī)與車的信號(hào)交互。打開(kāi)手機(jī)APP,車主或客戶輸入投影地點(diǎn),信號(hào)通過(guò)云端服務(wù)器發(fā)送給T-BOX。車輛收到指令后根據(jù)最新路線及路況通過(guò)云端服務(wù)器反饋給車主或客戶,提供建議投影的時(shí)間段,由車主或客戶確認(rèn)投影時(shí)間,車主或客戶輸入預(yù)約時(shí)間后,車輛自動(dòng)駕駛到投影地點(diǎn)的合適位置,到達(dá)位置后將位置信息及整車狀態(tài)反饋給車主或客戶,同步將預(yù)約啟動(dòng)時(shí)間信號(hào)發(fā)送給HMI及PCM。

        3)人在車附近或車內(nèi),通過(guò)手機(jī)藍(lán)牙/WIFI連接HMI,打開(kāi)手機(jī)APP,點(diǎn)擊APP內(nèi)“啟動(dòng)車內(nèi)/車外投影”按鈕,信號(hào)通過(guò)藍(lán)牙/WIFI發(fā)送給HMI,HMI通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)發(fā)送給PCM。

        4)人在車內(nèi),手機(jī)通過(guò)WIFI/USB線連接HMI,通過(guò)Carplay或Carlife,實(shí)現(xiàn)手機(jī)與HMI互聯(lián),點(diǎn)擊APP內(nèi)“啟動(dòng)車內(nèi)/車外投影”按鈕,HMI通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)發(fā)送給PCM。

        5)人在車內(nèi),通過(guò)按下開(kāi)關(guān)控制面板“啟動(dòng)車內(nèi)/車位投影”按鈕,開(kāi)關(guān)信號(hào)通過(guò)硬線/LIN線發(fā)送給HMI,HMI通過(guò)CAN網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)發(fā)送給PCM。

        6)人在車內(nèi),通過(guò)麥克風(fēng)進(jìn)行語(yǔ)音控制,HMI接收“啟動(dòng)車內(nèi)/車外投影”語(yǔ)音信號(hào),通過(guò)CAN線將信號(hào)發(fā)送給PCM。

        7)人在車內(nèi),通過(guò)按下HMI內(nèi)的“啟動(dòng)車內(nèi)/車外投影”虛擬按鍵,HMI通過(guò)CAN線將信號(hào)發(fā)送給PCM。

        2.2 啟動(dòng)投影及投影控制

        投影設(shè)備:投影設(shè)備由投影儀、攝像頭、旋轉(zhuǎn)電機(jī)、翻轉(zhuǎn)電機(jī)、旋轉(zhuǎn)軸和翻轉(zhuǎn)軸組成。如圖2所示。

        圖2 投影設(shè)備

        根據(jù)投影的方式可以分成兩類場(chǎng)景進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

        1)車內(nèi)投影

        PCM接收到車內(nèi)投影信號(hào),通過(guò)CAN/LIN/以太網(wǎng)傳輸給投影設(shè)備,啟動(dòng)投影設(shè)備,投影設(shè)備通過(guò)LVDS線接收HMI傳遞的影像資料,投影儀投影至后窗上,同時(shí)車載HMI驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器系統(tǒng),可供車內(nèi)人員觀看,如圖3所示。

        圖3 車內(nèi)投影

        若需要進(jìn)行側(cè)窗投影時(shí),通過(guò)PCM驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī),并控制步進(jìn)電機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度,使相關(guān)影像資料投射至側(cè)窗上,在側(cè)窗玻璃安裝特殊材質(zhì)的玻璃膜,可供車內(nèi)或車外人員觀看。

        可通過(guò)手機(jī)APP、手機(jī)互聯(lián)、虛擬按鍵、麥克風(fēng)、實(shí)體按鍵等操作控制,旋轉(zhuǎn)投影儀,控制投影屏幕大小及投影顯示清晰度。可通過(guò)陽(yáng)光光線傳感器檢測(cè)光線強(qiáng)度,自動(dòng)控制投影儀的亮度。

        2)車外投影

        PCM接收到車外投影信號(hào),PCM啟動(dòng)翻轉(zhuǎn)電機(jī),通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)使投影設(shè)備進(jìn)行翻轉(zhuǎn),通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的翻轉(zhuǎn)角度或通過(guò)車頂傳感器感應(yīng)到投影設(shè)備翻轉(zhuǎn)到位后,發(fā)出翻轉(zhuǎn)到位的信號(hào)給PCM,PCM啟動(dòng)投影設(shè)備,投影設(shè)備通過(guò)LVDS線接收HMI傳遞的影像資料,將投影圖像投射至預(yù)先放置的投影屏幕或投影墻,車外音響設(shè)備通過(guò)藍(lán)牙連接HMI,播放影像資料,可供車外人員觀看。

        車外投影(圖4)過(guò)程中,可通過(guò)手機(jī)APP、手機(jī)互聯(lián)、虛擬按鍵、麥克風(fēng)、實(shí)體按鍵等操作控制,旋轉(zhuǎn)投影儀,控制投影屏幕大小及投影顯示清晰度??赏ㄟ^(guò)陽(yáng)光光線傳感器檢測(cè)光線強(qiáng)度,自動(dòng)控制投影儀的亮度。

        圖4 車外投影

        2.3 關(guān)閉投影

        按下手機(jī)APP、HMI虛擬按鍵、麥克風(fēng)、實(shí)體按鍵“關(guān)閉投影”按鈕,通過(guò)整車CAN網(wǎng)絡(luò)將信號(hào)分別發(fā)送給HMI及PCM,HMI停止影像資料傳輸,PCM將關(guān)閉信號(hào)傳遞給投影設(shè)備,投影設(shè)備先關(guān)閉投影儀,同步檢測(cè)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)或翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)位置,若不在初始位置,則啟動(dòng)旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)或翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī),使投影儀復(fù)原至初始位置。

        在車外投影過(guò)程中,若在室外遇到下雨等天氣時(shí),通過(guò)雨量傳感器檢測(cè)天氣變化,PCM接收到雨量傳感器信號(hào),先關(guān)閉投影儀,再驅(qū)動(dòng)翻轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行翻轉(zhuǎn),通過(guò)控制步進(jìn)電機(jī)的翻轉(zhuǎn)角度或通過(guò)車頂傳感器感應(yīng)到投影設(shè)備翻轉(zhuǎn)到位,防止設(shè)備因進(jìn)水導(dǎo)致故障。

        在投影關(guān)閉狀態(tài),可利用投影儀上的攝像頭做車內(nèi)監(jiān)控功能。

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