CN102763150A - 显示屏连接诊断装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种电子装置(10)，包括液晶显示屏(14)和控制卡(16)，卡(16)和屏(14)的电迹(22，26)用连接器(28)连接，控制卡(16)包括微控制器(24)，该微控制器可以把电压施加在至少一个连接触点(30)上，以便在屏(14)上显示给定的信息，其特征在于，控制卡(16)包括诊断装置(36)，该诊断装置被设置用以在连接触点(30)上产生电压脉冲(V1)，并测量生成电压(V2)，以便根据测量电压(V2)的数值确定屏(14)和卡(16)之间的连接状态。

Description

显示屏连接诊断装置和方法
技术领域
本发明涉及一种设有液晶显示屏的电子装置，特别是用来安装在机动车的结构件上。本发明还涉及显示屏连接状态的诊断方法。
背景技术
在汽车领域，通常给车辆装备包括两个电子部件的电子装置，这两个电子部件之间用柔性连接器连接。这样一种装置，例如是，信息显示装置，它用来安装在车辆的结构件上，诸如仪表板、控制台等。该装置，例如，是为了向车辆的用户提供信息，诸如日期、小时、车辆外部温度等类型的一般信息。该装置还能够向用户提供涉及车辆运行的特定信息，甚至涉及诸如通风、采暖和/或空气调节设备等装备车辆的设备的运行的信息。
当该电子装置是显示装置时，它一般包括由液晶显示屏构成的第一电子部件和由运行该显示屏的控制卡构成的第二电子部件。该控制卡和显示屏，例如，彼此重叠地安置在外壳中。在显示屏和控制卡之间设置诸如电致发光二极管等的光源，用以用背光来照亮显示屏。
显示屏包括多个电迹，所述多个电迹包括集成在屏上的显示段。每段都，例如，基于光刻方法用液晶实现，并由两个电极控制。可将电压施加在段的电极上，以便使该段的液晶定向成使得光源所发出的光穿过它。特定段上的电压施加由安装在控制卡上的微处理器或液晶屏“驱动器”类型的其他电子部件控制。
当然，该屏也可以包括象素，而不是段。
为了把构成显示屏电极的电迹和连接到控制卡微处理器的电迹进行电连接，需要在该两个部件之间设置电连接器。
在这种类型的应用中，所使用的连接器一般是Zebra类型的柔性连接器，它包括多个由碳制成的导电片，这些导电片被由诸如硅酮等的电绝缘聚合物制成的绝缘片隔开。该柔性连接器稍有压缩地安装在控制卡和显示屏之间，使得导电片一侧与控制卡的连接触点电接触，另一侧与屏的连接触点电接触。
当装配电子装置时，柔性连接器可能安装不良，使得屏的某些连接触点没有电连接到控制卡，这导致屏不能正常工作。连接器和/或屏还可能在安装时被遗忘，这也妨碍电子装置的完全运行。安装上容易出现这种类型的差错，因为这些安装操作一般是手工进行的。
已知在安装流水线上利用视觉检测系统，它需要摄像机来检测部件的存在和/或定位差错。但是，这些检测系统实施起来成本特别高而且无法检测出所有安装差错。另外，在电子装置装入整个设备，例如，通风和采暖系统的控制板之后，这些系统无法检测出安装差错。
例如，在某些情况下，屏没有安装在控制卡上，而是在装配的最后，在定位配备有屏的控制构件时才安装在携带该控制卡的车辆仪表板上。在这种情况下，电子装置的安装诊断只能在装配结束时进行，这尤其排除了检测摄像机的使用。
发明内容
为了解决先前提到的问题，本发明提出一种包括液晶显示屏和运行该屏用的控制卡的电子装置，该卡的电迹借助于连接器电连接到屏的电迹，该连接器一侧与该卡所带的第一系列连接触点接触，而另一侧与屏所带的第二系列连接触点接触，该控制卡包括电子控制单元，该电子控制单元能够在第一系列的至少一个连接触点上施加电压，以便在屏上显示给定信息，所述电子装置的特征在于，该控制卡包括诊断装置，它是为了在第一系列的连接触点上产生电压脉冲和测量生成电压，以便根据测量电压的值确定屏和该卡之间的连接状态而设置的。
在这里所谓“连接状态的诊断”指的是确定该控制卡和屏之间的电连接能够工作，以确定连接器相对于该卡和屏正确定位。该诊断方法还可以检测出屏和/或连接器的缺失。
本发明的优点是，不需要对连接器、控制卡或者屏作任何改变，也不需要复杂的外部控制装置。另外，本发明可以在屏装配在该控制卡上之后的任何时刻运行。
按照本发明的其它有利的特征：
●该诊断装置包括安排在控制卡上的电子控制单元；
●电子控制单元由控制屏的微控制器构成；
●该连接器是柔性连接器；
●该柔性连接器包括一系列交替的导电片和电绝缘片，导电片和电绝缘片的取向平行于柔性连接器的侧边，使得导电片的端部和绝缘片的端部交替地沿着柔性连接器的纵向边缘设置；
●电绝缘片用柔性塑料，特别是硅酮制成。
本发明还提出一种机动车内部设备，其包括至少一个为了控制设备运行参数而设置的控制构件，其特征在于，按照上述的特征中一项的电子装置安排在控制构件中，以便屏显示与设备运行参数相关的信息。例如，该设备隶属于通风、采暖和/或空气调节装置。
本发明还提出一种诊断方法，用于按照上述特征中一项的电子装置，所述方法目的在于确定屏与控制卡的连接状态。其特征在于，它包括下列步骤：
●在第一系列的至少一个连接触点上产生电压脉冲，
●测量第一系列的相关的一个或几个连接触点上的电压，
●把测量电压与阈值比较，
●发出代表连接状态的诊断信号，当测量电压超过该阈值时，所述诊断信号为正，而当该测量电压小于阈值时为负。
该方法优选借助于安排在该控制卡上的电子控制单元运行。该电子控制单元由控制屏的微控制器构成。
附图说明
阅读以下的详细描述和参照作为非限制性示例给出的附图将会看出本发明的其他特征、目标和优点，附图中：
●图1是分解透视图，示意地示出了配备有按照本发明的教导而实现的显示装置的控制板；
●图2是图解说明图1的显示装置的控制卡和屏之间电连接的简图；
●图3是图解说明给图2的显示屏的一个段供电的电路的简图；
●图4是一个曲线图，示出了供电电压随着时间的变化，并示出了一个诊断图1显示装置连接状态用的电压脉冲；
●图5和6是类似于图4的曲线图，并行地示出了电压脉冲和由图1显示装置所配备有的微控制器测量的生成电压。
具体实施方式
在图1上，示出了按照本发明一个优选的实施例的电子装置10。按照这个实施例，电子装置10是一个布置在机动车12的内部设备中，尤其是布置在属于通风、采暖和/或空气调节设备的控制板12中的显示装置。更具体地说，显示装置10与旋转控制构件13关联，该旋转控制构件13用于控制诸如车辆内部温度的设备运行参数。
显示装置10包括液晶显示屏14和运行该屏14用的控制卡16。按照所示出的该实施例，屏14安装在旋转控制构件的固定部分18的内部，以便能够被用户通过适当的窗20看见。
该控制卡16在这里安装在控制板12内部的固定支撑件上。它包括在图2上示意地示出的电迹22，它们被设置用来把卡16所带的微控制器24电连接到屏14的电迹26。该卡16一般包括诸如电致发光二极管27的光源，该光源被设置用于以背光照亮屏14。
控制卡16和屏14之间的电连接借助于连接器28实现，该连接器一侧与卡16所带的第一系列S1连接触点30接触，而另一侧与屏14所带的第二系列S2连接触点32接触。微控制器24被设置用来在第一系列S1的至少一个连接触点30上施加确定的电压，以便在屏14上显示给定的信息。
连接器28优选是柔性连接器。这里所谓“柔性连接器”指的是可以在连接方向上受压缩而不损坏的连接器28。这样的连接器28已知被称为层压弹性体连接器(称为“斑马连接器”)，其包括一系列交替的例如，用碳制成的导电片，和例如，用诸如硅酮的塑料材料制成的电绝缘片。取向平行于连接器28侧边的这一系列片在连接器28的纵向边缘上形成两个相对的连接面，这两个连接面用来分别与两个系列S1、S2的连接触点30、32配合。
当显示装置10的构成元件进行装配时，将柔性连接器28插入显示屏14和控制卡16之间，使得柔性连接器28的纵向边缘分别与控制卡16的连接触点30和屏14的连接触点32保持接触并最后被压缩。
显示屏14集成有多个电迹26，每一个电迹都包括至少一个用液晶实现的显示段34。每个电迹26都包括安排在显示屏14周边边缘上的连接触点32。显示屏14的每个连接触点32都与柔性连接器28的导电片的第一端部接触，每个导电片的第二端都与控制卡16上关联的连接触点30接触。
微控制器24能够向每个显示段34的电极提供电压，以便使显示段的液晶取向成液晶让光源27发出的光线通过。这个电压从微控制器24借助于控制卡16的相应连接触点30，然后从分配给这个连接触点30的导电片，然后借助于与包括特定显示段34的电迹26相联系的显示屏14的相应连接触点32，而传输到所述特定显示段34。
为了控制段34的点亮，微控制器24在卡16的对应于共用信号COM的第一连接触点30和对应于段信号SEG的第二连接触点30之间施加确定的控制电压。
正如图3的简图所示，用于控制屏14的显示段34的供电电路对应于容性电路，段34的行为在电方面等同于电容器。连接器28的导电片在电方面等同于电阻。
按照本发明的教导，控制卡16包括诊断装置36，该诊断装置36被设置用来在对应于共用信号COM的第一系列S1的每个连接触点30上产生电压脉冲V1，并用来测量对应于段信号SEG的第一系列S1的每个相关连接触点30上的生成电压。
图4示出了在时间段T上的确定时段Tp期间施加在连接触点30上的电压脉冲V1。该电压V1是控制卡16在“开或关”输出上的输出电压。
图5和6示出在确定时段Tp期间的脉冲示例V1和由微控制器在这个时段Tp期间测量的电压V2。观察到，测量的电压V2基本上等于所施加的电压V1，尽管该电压随时间推移有轻度损失。测量的电压V2保持大于阈值Vs，这表明对于被诊断的段34，在第一系列S1的连接触点30和第二系列S2的连接触点32之间的连接质量是足够好的。
电压阈值Vs在这里等于控制卡16在“开或关”模式下的读取阈值。这个读取是在电压脉冲V1发送之后几微秒内实现的。
将同一脉冲V1施加在对应于共用信号COM的第一系列S1的每个连接触点30上，以便能够测试和诊断由连接器28实现的整个连接。若至少一个测量电压V2小于阈值Vs，则诊断装置36推断在连接器28处存在连接问题。这样的问题一般是由于连接器28不良的定位造成的。若所有的测量电压V2都低于阈值Vs，则可能是当进行显示装置10的装配时连接器28或者屏14完全被忽略了，这可以由诊断装置36检测出来。
先前描述的显示装置10的诊断优选按照以下诊断方法实现。
在屏14安装入控制构件13之后，将控制构件13安装在控制板12上，使得屏14借助于柔性连接器28或者其他类型连接器连接在控制卡16上。
接着，微控制器24在第一系列S1的至少一个连接触点30上，优选在对应于共用信号COM的所有连接触点30上产生电压脉冲V1。微控制器24测量第一系列S1相应连接触点30上的，在这里是对应于段信号SEG的连接触点30上的生成电压V2。
微控制器24把测量电压V2与阈值Vs加以比较。根据比较结果，微控制器24产生一个正面或负面的诊断信息，该诊断信息指示控制卡16和屏14之间的连接状态。
当至少一个测量电压V2小于阈值Vs时，微控制器24发出一个负的诊断信号，该诊断信号可以由控制设备(未示出)读出。
有利地，在显示装置10初始化阶段，刚好在它装配在控制板12上之后，运行该诊断方法。该诊断方法还可以由微控制器24定期和/或根据要求运行，例如，在配备有控制板12的车辆电气设备的诊断阶段运行。
按照一个实施变型，该诊断可以通过施加几个连续的电压脉冲来执行。
按照另一个实施变型，可以运行一个诊断策略，例如，适当改变电压脉冲的频率或数值，以便允许更准确地检测可能的连接缺陷的起因。

Claims (10)

1.电子装置(10)，包括液晶显示屏(14)、柔性连接器(28)、和用来运行屏(14)的控制卡(16)，卡(16)的电迹(22)借助于柔性连接器(28)电连接到屏(14)的电迹(26)，柔性连接器(28)一侧与卡(16)所带的第一系列(S1)连接触点(30)接触，而另一侧与屏(14)所带的第二系列(S2)连接触点(32)接触，控制卡(16)包括电子控制单元，该电子控制单元能够把电压施加在第一系列(S1)的至少一个连接触点(30)上，以便在屏(14)上显示给定的信息，
其特征在于，控制卡(16)包括诊断装置(36)，诊断装置(36)被设置用来在第一系列(S1)的连接触点(30)上产生电压脉冲(V1)，并测量生成电压(V2)，以便根据测量电压(V2)的数值确定屏(14)和卡(16)之间的连接状态。
2.按照前一权利要求的电子装置(10)，其特征在于，诊断装置(36)包括安排在控制卡(16)上的电子控制单元(24)。
3.按照前一权利要求的电子装置(10)，其特征在于，电子控制单元(24)由控制屏(14)的微控制器构成。
4.按照上列权利要求中任何一项的电子装置(10)，其特征在于，柔性连接器(28)包括一系列交替的导电片和电绝缘片，这些导电片和电绝缘片取向平行于柔性连接器(28)的侧边，使得导电片的端部和绝缘片的端部沿着柔性连接器(28)的纵向边缘交替设置。
5.按照前一权利要求的电子装置(10)，其特征在于，电绝缘片由柔性塑料，特别是硅酮制成。
6.机动车内部设备(12)，包括至少一个为控制设备(12)的运行参数而设置的控制构件(13)，其特征在于，按照上列权利要求中任何一项的电子装置(10)安排在控制构件(13)内，使得屏(14)显示与设备(12)运行参数有关的信息。
7.按照前一权利要求的机动车内部设备(12)，其特征在于，它属于通风、采暖和/或空气调节装置。
8.按照权利要求1至5中任何一项的电子装置(10)用的诊断方法，所述方法目的在于确定屏(14)与控制卡(16)的连接状态，其特征在于，该方法包括下列步骤：
●在对应于共用信号(COM)的第一系列(S1)的至少一个连接触点(30)上产生电压脉冲(V1)，
●在对应于段信号(SEG)的第一系列(S1)的相关的一个或几个连接触点上测量电压(V2)，
●把测量电压(V2)与阈值(Vs)加以比较，
●发出代表连接状态的诊断信号，当测量电压(V2)大于阈值(Vs)时，所述诊断信号为正，而当测量电压(V2)小于阈值(Vs)时为负。
9.按照权利要求8的方法，其特征在于，该方法借助于安排在控制卡(16)上的电子控制单元(24)实行。
10.按照权利要求9的方法，其特征在于，电子控制单元(24)由控制屏(14)的微控制器构成。
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