智能透明OLED车窗系统的制作方法

本申请涉及轨道交通的技术领域，特别是涉及一种智能透明oled车窗系统。

背景技术：

随着轨道交通技术的不断进步以及显示技术的不断发展，人们对轨交列车车窗玻璃提出了越来越高的要求，传统车窗只是起到一块安全玻璃以及供乘客欣赏窗外景色的作用，而随着乘客对乘车体验及附加服务需求的不断提高，特别是在透明显示技术逐渐进入大众视野的今天，人们对车窗玻璃集成图像显示功能越来越存在要求，特别是现有技术列车车载显示终端由于受安装空间及安装位置限制，显示尺寸普遍很小，无法给乘客带来更完美的视觉体验。近几年逐渐有厂家考虑将透明显示介质与车窗玻璃相互融合，在不完全影响传统车窗玻璃功能的同时，实现静态或动态图像的透明显示，利用车窗玻璃的大尺寸显示特性，为乘客乘车提供更优质、更具科技感的乘车观赏体验。

但目前轨交列车车窗透明显示产品基本都处在初步发展阶段，这些方案的可靠性及稳定性方面存在诸多问题，无法真正满足轨交实际应用需求，且功能单一，考虑到透明显示介质特别是透明oled屏普遍比较昂贵，产品成本较高，如不能集成更多的功能，提高产品附加值，则车窗玻璃增加透明显示的方案将不具备竞争优势，面临着被用户抛弃而被扼杀在摇篮中的风险。

技术实现要素：

本申请实施例提供一种智能透明oled车窗系统，解决现有轨交列车车窗透明显示产品功能单一的问题。

为解决上述技术问题，本申请是这样实现的：

第一方面，提供一种智能透明oled车窗系统，其包括：车窗玻璃显示总成，包括中空玻璃、透明显示屏和触摸屏，透明显示屏和触摸屏设置于中空玻璃的中空层；天线，设置于中空玻璃，并且位于中空层；调光膜，设置于中空玻璃，并且位于中空层，调光膜与透明显示屏呈相对设置；光敏传感器，设置于中空玻璃，并且位于中空层，光敏传感器的环境光接收面朝向中空玻璃的外侧；光电转换板，设置于中空玻璃，并且位于中空层，光敏传感器与光电转换板连接；摄像组件，设置于中空玻璃，并且位于中空层，摄像组件与光电转换板连接；主机箱，包括机箱主体和设置于机箱主体内的电源、驱屏板、机芯板、触摸屏驱动板及调光控制器，电源与机芯板连接，驱屏板与透明显示屏连接，触摸屏驱动板与触摸屏连接，调光控制器与调光膜连接，而机芯板具有内部接口，机芯板通过内部接口与驱屏板、触摸屏驱动板、调光控制器、天线及光电转换板连接。

在第一方面的第一种可能实现方式中，中空玻璃包括：内侧玻璃；间隔条，设置于内侧玻璃；外侧玻璃，设置于间隔条，外侧玻璃与内侧玻璃及间隔条之间形成中空层，内侧玻璃与外侧玻璃的边缘对应设置有黑色油墨区域；其中触摸屏、透明显示屏和光电转换板贴合于内侧玻璃，而触摸屏与透明显示屏呈层叠设置，光电转换板位于黑色油墨区域，调光膜和光敏传感器贴合于外侧玻璃，而光敏传感器位于黑色油墨区域，并且黑色油墨区域与光敏传感器对应的油墨丝印位置具有开口，天线和摄像组件位于黑色油墨区域。

结合第一方面的第一种可能实现方式，在第一方面的第二种可能实现方式中，摄像组件包括内置摄像头和外置摄像头，内置摄像头和外置摄像头对应贴合于内侧玻璃和外侧玻璃，并且位于黑色油墨区域。

在第一方面的第三种可能实现方式中，内部接口包括v-by-one高清显示驱动接口、24v电源接口和usb接口，机芯板通过v-by-one高清显示驱动接口及24v电源接口与驱屏板连接，机芯板通过usb接口与触摸屏驱动板连接。

在第一方面的第四种可能实现方式中，内部接口包括射频接口和rs485控制接口，天线通过射频接口与机芯板连接，调光控制器通过rs485控制接口与机芯板连接。

在第一方面的第五种可能实现方式中，内部接口还包括高速视频信号接口、控制接口及12v电源接口，光电转换板通过高速视频信号接口、控制接口及12v电源接口与机芯板连接。

在第一方面的第六种可能实现方式中，主机箱还包括设置于机箱主体内的外部接口板，外部接口板与机芯板连接，外部接口板具有多个接口，其中部分接口用于主机箱的调试，其余接口与车载pis系统连接。

在第一方面的第七种可能实现方式中，机芯板集成有固态硬盘和无线模块，无线模块通过天线提供无线上网功能，固态硬盘用于扩大本地存储容量。

在第一方面的第八种可能实现方式中，机芯板还具有外部接口，外部接口包括音频输出接口、音频输入接口、io口，其中音频输出接口和音频输入接口用于与外部终端连接，io口用于采集外部输入电平信号。

结合第一方面的第八种可能实现方式，在第一方面的第九种可能实现方式中，外部接口还包括两个rs232接口和模拟音频输入接口，其中一个rs232接口用于与列车网络控制管理系统的通信连接，另一个rs232接口和模拟音频输入接口用于与无线列车调度通信系统车载电台的通信连接。

本申请与现有技术相比具有的优点有：

本申请的智能透明oled车窗系统，在中空玻璃基础上集成透明显示屏和触摸屏，而透明显示屏通过驱屏板与机芯板连接，触摸屏通过触摸屏驱动板与机芯板连接，使透明显示屏和触摸屏通过机芯板实现相应的显示驱动及触控交互功能，如此实现智能透明oled车窗系统的透明显示功能及触控功能，本申请同时还在中空玻璃内集成有天线、调光膜、光敏传感器、光电转换板和摄像组件，通过天线、调光膜与光敏传感器及摄像组件实现智能透明oled车窗系统的无线通信、自动调节透过率及摄像功能，如此增加智能透明oled车窗系统的功能，从而增加产品附加价值。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是本申请第一实施例的智能透明oled车窗系统的示意图；

图2是本申请第一实施例的智能透明oled车窗系统的部分剖视示意图；

图3是本申请第一实施例的智能透明oled车窗系统的电气架构框图；

图4是本申请第二实施例的智能透明oled车窗系统在车载pis系统中的应用拓扑图；

图5是本申请第二实施例的区域分割的pis信息显示界面的示意图；

图6是本申请第二实施例的人机交互触控界面的示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的第一实施例中，请参阅图1和图2，其是本申请第一实施例的智能透明oled车窗系统及其部分剖视示意图；如图所示，智能透明oled车窗系统1包括车窗玻璃显示总成2、天线3、调光膜4、光敏传感器5、光电转换板6、摄像组件7和主机箱8，车窗玻璃显示总成2包括中空玻璃21、透明显示屏22和触摸屏23。透明显示屏22和触摸屏23设置于中空玻璃21的中空层201，透明显示屏22和触摸屏23用以实现智能透明oled车窗系统1的透明显示功能和触控功能，在本实施例中，如图2所示，中空玻璃21包括内侧玻璃211、间隔条212和外侧玻璃213，间隔条212设置于内侧玻璃211，外侧玻璃213设置于间隔条212，外侧玻璃213与内侧玻璃211及间隔条212之间形成中空层201，内侧玻璃211与外侧玻璃213的边缘对应设置有黑色油墨区域202，触摸屏23和透明显示屏22依次贴合于内侧玻璃211，而触摸屏23与透明显示屏22呈层叠设置。中空玻璃21的边缘还包覆有窗框24。在本实施例中，透明显示屏22为透明oled显示屏，触摸屏23为电容式触摸屏，但不以此为限。

复参阅图2，天线3、调光膜4、光敏传感器5、光电转换板6和摄像组件7均设置于中空玻璃21，并且位于中空层201。天线3和摄像组件7位于黑色油墨区域202。在本实施例中，天线3包括wifi天线31和4g/5g天线32，wifi天线31和4g/5g天线32通过粘接方式放置在黑色油墨区域202。wifi天线31主要用于智能透明oled车窗系统1所在车厢内的wifi通信，wifi天线均选择超薄型以满足中空层201的空间安装要求。4g/5g天线32用于智能透明oled车窗系统1外部移动4g/5g网络通信。在本实施例中，摄像组件7包括内置摄像头71和外置摄像头72，内置摄像头71和外置摄像头72对应贴合于内侧玻璃211和外侧玻璃213，并且位于黑色油墨区域202，内置摄像头71和外置摄像头72的镜头分别朝车厢内侧方向和外侧方向，且对镜头区域的黑色油墨丝印进行开孔处理，使得镜头区域为透明状态，以保证内置摄像头71和外置摄像头72对车厢内、外图像的有效采集。

复参阅图2，调光膜4与透明显示屏22呈相对设置，调光膜4用以调节中空玻璃21的透过率。调光膜4贴合于外侧玻璃213。光敏传感器5和摄像组件7与光电转换板6连接，光敏传感器5的环境光接收面朝向中空玻璃21的外侧，光电转换板6用以将光敏传感器5和摄像组件7的信号转换成可实现高速度、长距离传输的信号后再接至主机箱8。在本实施例中，光敏传感器5贴合于外侧玻璃213，且位于黑色油墨区域202，同时黑色油墨区域202与光敏传感器5对应的油墨丝印位置具有开口，使得环境光接收区域为透明状态，以保证光敏传感器5对车厢外环境光的有效采集。光电转换板6贴合于内侧玻璃211，并且位于黑色油墨区域202，优选的，光电转换板6与光敏传感器5及摄像组件7位于透明显示屏22的同一侧，以缩短信号传输距离。

请参阅图3且同时参阅图1，图3是本申请第一实施例的智能透明oled车窗系统的电气架构框图；如图所示，主机箱8包括机箱主体81和设置于机箱主体81内的电源82、驱屏(tcon)板83、机芯板84、触摸屏驱动板85及调光控制器86，在本实施例中，机箱主体81采用全铝结构设计，考虑到散热要求，箱体除底面外其余各面均设置通风孔，机箱内部通过金属防尘胶带密封，一方面起到防尘作用，同时可实现防电磁干扰及辐射作用，但不以此为限。电源82与机芯板84连接，电源82电源用于将车体所提供的dc110v电源转换为dc12v和dc24v两路输出，并设置电源时序控制输入输出电平接口，其中dc12v用于为机芯板84供电，并由机芯板84对电源82时序进行控制，dc24v用于为透明显示屏22和驱屏板83的供电。

复参阅图3，驱屏板83与透明显示屏22连接，驱屏板83用以为透明显示屏22提供souce电源和souce信号。触摸屏驱动板85与触摸屏23连接，触摸屏驱动板用以接收触摸屏23的触摸信号。机芯板84具有内部接口，机芯板84通过内部接口与驱屏板83和触摸屏驱动板85连接，如此实现透明显示屏22的显示驱动及触摸屏23的触控交互功能。调光控制器85与调光膜4连接，机芯板84通过内部接口与调光控制器86连接，如此实现通过调光控制器85对调光膜4不同透过率的显示控制。机芯板84通过内部接口与光电转换板6连接，如此实现机芯板84与光电转换板6的交互，进而实现摄像组件7的图像采集和显示及光敏传感器5的环境光信号采集功能。机芯板84还通过内部接口与天线3连接，如此实现与天线3的交互，提供无线上网功能。

复参阅图2与图3，本实施例的智能透明oled车窗系统1在中空玻璃21基础上集成透明显示屏22和触摸屏23，而透明显示屏22通过驱屏板83与机芯板84连接，触摸屏23通过触摸屏驱动板85与机芯板84连接，使透明显示屏22和触摸屏23通过机芯板84实现相应的显示驱动及触控交互功能，如此实现智能透明oled车窗系统1的透明显示功能及触控功能。本实施例同时还在中空玻璃21内集成有天线3、调光膜4、光敏传感器5、光电转换板6和摄像组件7，天线3与机芯板84连接，调光膜4通过调光控制器85与机芯板84连接，光敏传感器5及摄像组件7通过光电转换板6与机芯板84连接，如此实现智能透明oled车窗系统1的无线通信、自动调节透过率及摄像功能，这样增加了智能透明oled车窗系统1的功能，从而增加产品附加价值。

下述更进一步说明机芯板84及其内部接口的组成结构。复参阅图3，内部接口包括v-by-one高清显示驱动接口、24v电源接口和usb接口，机芯板84通过v-by-one高清显示驱动接口及24v电源接口与驱屏板83连接，机芯板84通过控制oled显示屏所需要的电源控制时序实现透明显示屏22的显示控制，具体的，供电机芯板84通过24v电源接口为透明显示屏22和驱屏板83的提供dc24v供电，机芯板84通过v-by-one高清显示驱动接口为驱屏板83的提供vbyone信号+12v供电。机芯板84通过usb接口与触摸屏驱动板85连接，在本实施例中，机芯板84是通过usb线缆实现与触摸屏驱动板85连接的，机芯板84内还配置相应的软件驱动实现与触摸屏23及触摸屏驱动板85的通信，进而与触摸屏23的交互，实现触控功能。

复参阅图3，内部接口包括射频接口和rs485控制接口，天线3通过射频接口与机芯板84连接，在本实施例中，机芯板84内集成有无线模块841，无线模块841通过射频接口与天线3交互而提供无线上网功能。无线模块841包括wif模块8411和4g/5g模块8412，但不以此为限。调光控制器86通过rs485控制接口与机芯板84连接，在本实施例中，机芯板84是通过供电/控制线缆实现与调光控制器86连接的，机芯板84通过rs485控制接口与调光控制器进行通信，进而实现对调光膜4不同透过率显示的控制。

内部接口还包括高速视频信号接口、控制接口及12v电源接口，机芯板84通过高速视频信号接口、控制接口及12v电源接口与光电转换板6连接，在本实施例中，机芯板84通过供电/控制线缆实现与光电转换板6连接的，从而实现与光电转换板6的交互，进而实现摄像组件7的图像采集和显示及光敏传感器5的环境光信号采集功能。机芯板84与光电转换板6之间的交互包括但不限于dc12v供电、双路高速摄像头信号及光敏信号的传输。在本实施例中，机芯板84集成有固态硬盘842，固态硬盘842用于扩大本地存储容量，实现本地播放视频文件、查询数据库文件等供用户所使用文件信息的存储，丰富系统所提供的信息和功能。固态硬盘842优选为128g固态硬盘，但不以此为限。

复参阅图3，机芯板84还具有外部接口，外部接口包括音频输出接口、音频输入接口、io口，音频输出接口和音频输入接口用于与外部终端连接，在本实施例中，外部终端使扬声器和拾音器，音频输出接口与音频输入接口分别呈两路设置，两路音频输出接口分别与扬声器连接，两路音频输入接口分别与拾音器连接。io口用于采集外部输入电平信号，所设置的io口及音频输入接口可实现乘客紧急报警器功能，外接报警按钮和麦克风，当乘客触发报警按钮，透明显示屏22可通过以太网接口与司机建立网络音视频连接，从而实现利用摄像组件7的图像采集及麦克风/拾音器音频的采集实现乘客与司机室的音视频对讲，乘客端图像可传输至司机室，司机端图像也可在透明显示屏22上进行显示。外部接口还包括两个rs232接口和模拟音频输入接口，其中一个rs232接口用于与列车网络控制管理系统(tcms)的通信连接，以实现与列车网络控制管理系统(tcms)的通信。另一个rs232接口和模拟音频输入接口用于与无线列车调度通信系统车载电台的通信连接,以实现与无线列车调度通信系统车载电台的通信。

复参阅图3，主机箱8还包括设置于机箱主体81内的外部接口板85，外部接口板85与机芯板84连接，外部接口板85用以方便多接口从机箱面板/机芯板84的引出，减少机箱内的走线，在本实施例中，外部接口板85通过外部七合一线缆与机芯板84连接。外部接口板85具有多个接口，其中部分接口用于主机箱8的调试，其余接口与车载pis系统连接，在本实施例中，部分用于调试的接口包括rs232接口和usb接口，其余与车载pis系统连接的接口包括rs485通信接口、sdi音视频输入接口、具备by-pass功能的100m以太网接口1和100m以太网接口2、独立ip的100m以太网接口3，这些接口均用于同车载pis系统的交互，但不以此为限。

在本实施例中，复参阅图1，主机箱8与车窗玻璃显示总成2之间通过线缆9进行连接，这些线缆包括但不限于透明显示屏显示驱动线缆91、各功能模块通信线缆92、触摸屏线缆93，透明显示屏显示驱动线缆91和触摸屏线缆93均使ffc线缆，如图1所示，透明显示屏22通过4根ffc线缆与主机箱8进行连接，ffc线缆包裹导电胶带，具备防辐射和抗电磁干扰作用，传输距离达1.5米；各功能模块通信线缆92均采用普通圆形线缆，传输距离较长，布线较方便；由于触摸屏22能够从车窗玻璃显示总成2伸出的线缆为fpc线缆221，该fpc线缆221无法实现长距离传输，因此需要进行转换，转换成可以实现较长距离传输的触摸屏线缆93/ffc线缆，在本实施例中，fpc线缆221通过转换板10实现与ffc线缆的转换，fpc线缆221通过转换成fpc线缆而与主机箱8进行通信。

在本申请的第二实施例中，请参阅图4，其是本申请第二实施例的智能透明oled车窗系统在车载pis系统中的应用拓扑图；如图所示，本实施例是上述第一实施例的智能透明oled车窗系统1在城市轨道交通车载pis系统中的应用，其中：pis系统的司机室pis主机和客室pis主机均由司机室主机型oled车窗和客室主机型oled车窗替代，司机室主机型oled车窗和客室主机型oled车窗是指在第一实施例所示的智能透明oled车窗系统1中集成相应的主机功能模块以替代司机室pis主机和客室pis主机。pis系统的客室显示终端均由智能透明oled车窗系统1的车窗玻璃显示总成2替代，客室显示终端包括但不限于客室lcd电视、客室lcd动态地图显示屏等。pis系统的客室音频播放终端——客室扬声器由智能透明oled车窗系统主机外挂扬声器替代，采用5w8欧定阻扬声器。pis系统的客室监控摄像头由智能透明oled车窗系统1的摄像组件7所替代，支持720p高清视频图像采集。pis系统的客室乘客紧急报警器触发开关由智能透明oled车窗系统外挂机械式开关及智能透明oled车窗显示软件所设置的软件开关替代，并由车窗集成的内部摄像头实现紧急报警图像的采集。全列智能透明oled车窗系统通过以太网总线和rs485总线相互冗余的方案进行组网，优先通过以太网总线实现全系统音视频数据及控制数据的传输，当以太网总线故障，系统采用rs485总线实现最基本的报站信息显示功能。

具体而言，如图4所示，每个车厢配置8台智能透明oled车窗系统1，tc1车1位侧1号机、tc2车1位侧1号机集成pis司机室主机功能，也即如图中的司机室主机型oled车窗，所集成的pis司机室主机功能包括广播报站核心控制模块，以及与tcms(列车网络控制管理系统)的通信接口、与地面pis通信接口、与列车无线调度通信系统车载电台(occ车载电台)通信接口等外部系统通信接口模块，可全方位承接pis司机室主机的所有功能，且tc1车和tc2车主机实现冗余；其他智能透明oled车窗均集成客室pis主机及客室pis终端功能，也即如图中的客室主机型oled车窗，包括集成音频功放及播放终端、客室监控摄像头图像采集、乘客紧急报警触发、客室贯通道led屏显示控制等，至于城市轨道交通车载pis系统的其余结构参照图4所示，本申请在此不再进行赘述。

智能透明oled车窗系统1的软件显示界面集成pis系统客室lcd电视、动态地图显示屏双重显示功能以及人机互动触控界面，默认显示pis界面，并设置切换按钮，实现与人机互动触控界面的切换。本实施例人机互动触控界面设置地图信息查询、食宿信息查询、视频浏览、摄像头图像显示及ai智能识别、游戏互动、车窗透过率调节等功能按钮。请参阅图5，其是本申请第二实施例的区域分割的pis信息显示界面的示意图；如图所示，图中s1为pis客室电视所显示的广播报站信息，图中s2为pis客室动态地图显示屏所显示的轨交线路信息，图中s3为pis客室电视所显示的视频播放界面，所有区域按照一定时间间隔进行位置切换，防止固定画面长时间显示导致的oled屏残影问题，图中s4为pis信息显示界面和人机交互触控界面的切换按钮，采用透明方案设计，并可随手指拖动，一方面具备防止oled屏残影问题，另一方面通过拖动变换位置，使得不会影响界面信息的显示。请参阅图6，其是本申请第二实施例的人机交互触控界面的示意图；如图所示，图中s5为人机交互界面的各功能按钮，按钮采用移动式设计，可在界面范围内自由的移动，防止长时间静止于某一个位置导致oled屏的残影问题。

综上所述，本申请提供了一种智能透明oled车窗系统，在中空玻璃基础上集成透明显示屏和触摸屏，而透明显示屏通过驱屏板与机芯板连接，触摸屏通过触摸屏驱动板与机芯板连接，使透明显示屏和触摸屏通过机芯板实现相应的显示驱动及触控交互功能，如此实现智能透明oled车窗系统的透明显示功能及触控功能，本申请同时还在中空玻璃内集成有天线、调光膜、光敏传感器、光电转换板和摄像组件，通过天线、调光膜与光敏传感器及摄像组件实现智能透明oled车窗系统的无线通信、自动调节透过率及摄像功能，如此增加智能透明oled车窗系统的功能，从而增加产品附加价值。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。

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