CN109166546A - 一种显示屏电路及包括显示屏电路的中控屏幕系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及一种显示屏电路及包括显示屏电路的中控屏幕系统，包括：触摸屏、或门开关电路和控制器，其中，或门开关电路与触摸屏处于常供电状态；或门开关电路分别与触摸屏和控制器连接；触摸屏检测触摸信号时，向或门开关电路发出触摸唤醒信号，或门开关电路向控制器供电，通过控制器向外部设备发送显示屏电路唤醒信号用以通过显示屏电路唤醒外部设备；或门开关电路接收到外部设备唤醒信号时，向控制器供电，从而通过外部设备唤醒显示屏电路。能够实现显示屏电路与外部设备的双向唤醒功能，并且显示屏电路不使用机械按键，休眠时让显示屏电路的控制器处于关闭状态，显示屏电路的触摸屏处于低功耗检测状态，降低了休眠时的静态电流。

Description

一种显示屏电路及包括显示屏电路的中控屏幕系统

技术领域

本发明实施例属于显示屏技术领域，具体涉及一种显示屏电路及包括显示屏电路的中控屏幕系统。

背景技术

当前的汽车市场，越来越多的车型配备有分离式中控大屏系统。分离式中控大屏系统由主机及显示屏两部分组成，如图1所示。其中，主机提供视频及控制信号，并通过高速串行总线(例如FPD Link或吉比特多媒体串行链路GMSL)与显示屏相连；显示屏包含液晶显示器LCD、解串器、微控制单元MCU、电容式触摸屏CTP及电源和其他控制模块。

在当前的设计中，当分离式中控大屏系统处于休眠状态时，如果希望分离式中控大屏系统进入正常工作状态，需要唤醒分离式中控大屏系统。目前主要采用以下几种唤醒方式：

1.显示屏通过主机供电，显示屏本身不带唤醒功能，主机启动后给显示屏供电，显示屏通电即开始工作。

2.显示屏的电源由主机控制，显示屏安装有机械按键，按下机械按键后产生触发电平，并通过硬线的方式将触发电平传递到主机端唤醒主机，主机启动后给显示屏供电，显示屏通电即开始工作。

3.显示屏的MCU和CTP都处于常供电状态，通过触摸CTP产生触发信号，MCU采集到CTP传来的触发信号后，通过硬线发送唤醒信号唤醒分离式中控大屏系统；另外，也可以通过启动主机，来唤醒分离式中控大屏系统。

第1种唤醒方式只能通过主机唤醒分离式中控大屏系统，不能通过显示屏唤醒分离式中控大屏系统；第2种唤醒方式通过机械按键唤醒分离式中控大屏系统，需要为机械按键分配特定的安装空间；第3种方式虽然可实现主机和显示屏之间的双向唤醒功能，但是由于MCU及CTP都处于常供电状态，待机时静态电流较大。

发明内容

为了解决上述现有双向唤醒方式存在的待机静态电流较大的技术问题，本发明实施例提出了一种显示屏电路及包括显示屏电路的中控屏幕系统，本发明实施例提出的技术方案支持双向唤醒功能，且具有较低待机静态电流。

所述显示屏电路包括：触摸屏、或门开关电路和控制器，其中，或门开关电路与触摸屏处于常供电状态；或门开关电路分别与触摸屏和控制器连接；触摸屏检测触摸信号时，向或门开关电路发出触摸唤醒信号，或门开关电路向控制器供电，通过控制器向外部设备发送显示屏电路唤醒信号用以通过显示屏电路唤醒外部设备；或门开关电路接收到外部设备唤醒信号时，向控制器供电，从而通过外部设备唤醒显示屏电路。

进一步地，所述或门开关电路具有第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口，第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口之间的信号逻辑为或逻辑，第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口接收到的信号中只要有一个信号为高电平，或门开关电路就被触发；或门开关电路被触发时，向控制器供电；

或门开关电路具有的第一控制信号端口与触摸屏连接，当触摸屏检测到触摸信号时，触摸屏向第一控制信号端口输出高电平的所述触摸唤醒信号；

或门开关电路具有的第二控制信号端口与控制器连接，当控制器上电时，控制器向第二控制信号端口输出高电平的保持信号；

与或门开关电路具有的第三控制信号端口与外部设备和控制器连接，当外部设备上电时，外部设备向第三控制信号端口输出高电平的所述外部设备唤醒信号；当控制器检测到第三控制信号端口的信号为高电平信号时，执行开机时序。

进一步地，通过外部设备唤醒显示屏电路包括：显示屏电路休眠状态下，外部设备向或门开关电路的第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号，或门开关电路被触发，并向控制器供电；控制器上电后，向第二控制信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向控制器的供电，检测第三控制信号端口的信号，在检测到第三控制信号端口的信号为高电平信号时执行开机时序。

进一步地，通过显示屏电路唤醒外部设备包括：显示屏在休眠状态下，当触摸屏检测到触摸信号时，触摸屏向第一控制信号端口输出高电平的触摸唤醒信号，或门开关电路被触发，并向控制器供电；控制器上电后，首先向第二控制信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向控制器的供电，然后控制器向外部设备输出显示屏电路唤醒信号，外部设备接收到显示屏电路唤醒信号后进行开机操作，外部设备开机后，向第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号，控制器检测到第三控制信号端口的信号为高电平时执行开机时序。

进一步地，触摸屏为电容式触摸屏，外部设备为主机，控制器为微控制单元，第一控制信号端口为触摸唤醒信号端口，第二控制信号端口为保持信号端口，第三控制信号端口为主机唤醒信号端口。

进一步地，所述显示屏电路还包括电源电压转换芯片，供电电源通过电源电压转换芯片向或门开关电路和触摸屏供电，使得或门开关电路和触摸屏处于常供电状态。

进一步地，或门开关电路包括：开关管和或门电路；

或门电路包括三个二极管，每个二极管对应该三个控制信号端口中的一个控制信号端口；每个二极管的阳极均通过限流电阻与对应的控制信号端口连接，所述三个二极管的阴极互连后与开关管的开关引脚连接，并且所述三个二极管的阴极互连后通过电阻接地；

开关管的直流信号输入端为常供电状态，开关管的直流信号输出端与控制器连接。

进一步地，开关管的直流信号输入端处和开关管的直流信号输出端处均设置有滤波电容。

进一步地，所述开关管为TPS27081开关管。

所述中控屏幕系统，包括外部设备和如前所述的显示屏电路，外部设备通过第一控制信号通道与或门开关电路和控制器连接，能够向或门开关电路和控制器输出所述外部设备唤醒信号；控制器通过第二控制信号通道与外部设备连接，能够向外部设备输出所述显示屏电路唤醒信号。

本发明的有益效果：本发明实施例提出的显示屏电路及包括显示屏电路的中控屏幕系统，休眠时可让显示屏电路的触摸屏处于低功耗供电状态，显示屏电路的控制器在休眠时处于关闭状态，降低了静态电流，因此显示屏电路通过触摸屏作为唤醒源，能够实现外部设备(例如主机)与显示屏电路之间的双向唤醒功能，且不使用机械按键，设计更简洁。

附图说明

图1是现有的分离式中控大屏系统的结构示意图；

图2是本发明实施例提出的显示屏电路的结构示意图；

图3是本发明实施例提出的中控屏幕系统的结构示意图；

图4是本发明实施例提出的显示屏电路的优选实施方式的结构示意图；

图5是本发明实施例提出的显示屏电路包括的或门开关电路的优选实施方式的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。但本领域技术人员知晓，本发明并不局限于附图和以下实施例。文中所采用的“第一”、“第二”等字样，仅是为了对技术特征进行区别，不构成对技术方案的限定。

本发明实施例提出了一种显示屏电路，如图2所示，包括：触摸屏、或门开关电路和控制器，其中，或门开关电路与触摸屏处于常供电状态，触摸屏处于常供电状态，可以实时检测触摸信号；或门开关电路处于常供电状态，可以实时监控输入信号的状态。

或门开关电路分别与触摸屏和控制器连接。触摸屏检测触摸信号时，向或门开关电路发出触摸唤醒信号，或门开关电路向控制器供电，通过控制器向外部设备发送显示屏电路唤醒信号用以通过显示屏电路唤醒外部设备；或门开关电路接收到外部设备唤醒信号时，向控制器供电，从而通过外部设备唤醒显示屏电路。

在一个实施例中，或门开关电路具有第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口，由于或门开关电路处于常供电状态，因此可以实时监控这三个控制信号端口接收到的电平信号。第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口之间的信号逻辑为或逻辑，即第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口接收到的信号中只要有一个信号为高电平，或门开关电路就被触发。或门开关电路被触发时，向控制器供电。

或门开关电路具有的第一控制信号端口与触摸屏连接，当触摸屏检测到触摸信号时，触摸屏向第一控制信号端口输出高电平的触摸唤醒信号。触摸信号例如为手指接触触摸屏的屏幕，或者触控笔接触触摸屏的屏幕。

或门开关电路具有的第二控制信号端口与控制器连接，当控制器上电时，控制器向第二控制信号端口输出高电平的保持信号。

与或门开关电路具有的第三控制信号端口与外部设备和控制器连接，当外部设备上电时，外部设备向第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号；当控制器检测到第三控制信号端口的信号为高电平信号时，执行开机时序。

本发明实施例提出的显示屏电路，能够实现与外部设备的双向唤醒功能，工作过程如下：

从外部设备唤醒的过程为：显示屏电路休眠状态下，外部设备向或门开关电路的第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号，或门开关电路被触发，并向控制器供电；控制器上电后，向第二控制信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向控制器的供电，检测第三控制信号端口的信号，在检测到第三控制信号端口的信号为高电平信号时执行开机时序。

从显示屏电路唤醒的过程为：显示屏在休眠状态下，由于触摸屏处于常供电状态，因此触摸屏一直处于检测状态，当触摸屏检测到触摸信号时，触摸屏向第一控制信号端口输出高电平的触摸唤醒信号，或门开关电路被触发，并向控制器供电；控制器上电后，首先向第二控制信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向控制器的供电，然后控制器向外部设备输出显示屏电路唤醒信号，外部设备接收到显示屏电路唤醒信号后进行开机操作，外部设备开机后，向第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号，控制器检测到第三控制信号端口的信号为高电平时执行开机时序。

本发明实施例提出的显示屏电路中，或门开关电路和电容式触摸屏处于常供电状态，从而可以通过处于常供电状态的触摸屏实时检测触摸信号，在检测到触摸信号时，启动前述的从显示屏电路唤醒的操作；并且可以通过处于常供电状态的或门开关电路实时监测第三控制信号端口是否接收到外部设备发送来的外部设备唤醒信号(高电平)，如果监测到外部设备唤醒信号(高电平)，才向控制器持续供电，从而可以在控制器处于关闭状态的情况下，仍能被外部设备唤醒。因此，本发明实施例提出的显示屏电路，能够实现与外部设备(例如主机)的双向唤醒功能，并且不使用机械按键，休眠时让控制器处于关闭状态，触摸屏处于低功耗检测状态，降低了休眠时的静态电流。

本发明实施例还提出一种中控屏幕系统，如图3所示，包括外部设备和所述显示屏电路，外部设备通过第一控制信号通道与或门开关电路具有的第三控制信号端口和控制器连接，向或门开关电路具有的第三控制信号端口和控制器输出外部设备唤醒信号；控制器通过第二控制信号通道与外部设备连接，向外部设备输出显示屏电路唤醒信号。

显示屏电路的结构和功能可参考前述的描述，在此不再赘述。

另外，外部设备与显示屏电路之间还通过高速串行总线连接，传递控制信号和视频信号等。

本发明实施例提出的中控屏幕系统，能够实现显示屏电路与外部设备(例如主机)的双向唤醒功能，并且显示屏电路不使用机械按键，休眠时让显示屏电路的控制器处于关闭状态，显示屏电路的触摸屏处于低功耗检测状态，降低了休眠时的静态电流。

下面结合具体的应用场景对本发明实施例提出的显示屏电路进行示例性说明。

实施例1：

在本实施例中，触摸屏为电容式触摸屏，外部设备为主机，控制器为微控制单元，第一控制信号端口为触摸唤醒信号端口，第二控制信号端口为保持信号端口，第三控制信号端口为主机唤醒信号端口，供电电源通过电源电压转换芯片向或门开关电路和触摸屏供电，使得或门开关电路和触摸屏处于常供电状态。

如图4所示，本实施例提出的显示屏电路，包括：电源电压转换芯片、电容式触摸屏、或门开关电路和微控制单元。

电源电压转换芯片与供电电源连接，电源电压转换芯片对供电电源的电压进行转换后输出给或门开关电路和电容式触摸屏。在一个实施例中，供电电源为12V常供电电源，电源电压转换芯片输出给或门开关电路和电容式触摸屏的电信号为3.3V的直流电信号，如图4所示的直流电信号VDD_3V3。

或门开关电路具有的三个控制信号端口为触摸唤醒信号端口、保持信号端口和主机唤醒信号端口，这三个控制信号端口之间的信号逻辑为或逻辑，即三个控制信号端口接收到的信号中只要有一个信号为高电平，或门开关电路就被触发，或门开关电路触发后向微控制单元供电。在一个实施例中，或门开关电路向微控制单元提供3.3V直流电，如图4所示的直流电信号MCU_3V3。

电容式触摸屏处于常供电状态，可以实时检测触摸信号；或门开关电路处于常供电状态，可以实时监控这三个控制信号端口接收到的电平信号。

或门开关电路具有的触摸唤醒信号端口与电容式触摸屏连接，当电容式触摸屏检测到触摸信号时，电容式触摸屏向触摸唤醒信号端口输出高电平的触摸唤醒信号。触摸信号例如为手指接触电容式触摸屏的屏幕，或者触控笔接触电容式触摸屏的屏幕。

或门开关电路具有的保持信号端口与微控制单元连接，当微控制单元上电时，微控制单元向保持信号端口输出高电平的保持信号。

与或门开关电路具有的主机唤醒信号端口与主机和微控制单元连接，当主机上电时，主机向主机唤醒信号端口输出高电平的主机唤醒信号；当微控制单元检测到主机唤醒信号端口的信号为高电平时，执行开机时序。

本实施例提出的显示屏电路，能够实现与主机的双向唤醒功能，工作过程如下：

从主机唤醒的过程为：显示屏电路休眠状态下，主机向或门开关电路的主机唤醒信号端口输出高电平的主机唤醒信号，或门开关电路被触发，并向微控制单元供电；微控制单元上电后，向保持信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向微控制单元的供电，检测主机唤醒信号端口的信号，在检测到主机唤醒信号端口的信号为高电平信号时执行开机时序。

从显示屏电路唤醒的过程为：显示屏电路在休眠状态下，由于电容式触摸屏处于常供电状态，因此电容式触摸屏一直处于低功耗扫描状态，当电容式触摸屏检测到触摸信号时，电容式触摸屏向触摸唤醒信号端口输出高电平的触摸唤醒信号，或门开关电路被触发，并向微控制单元供电；微控制单元上电后，首先向保持信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向微控制单元的供电，然后微控制单元向主机输出显示屏电路唤醒信号，主机接收到显示屏电路唤醒信号后进行开机操作，主机开机后，向主机唤醒信号端口输出高电平的主机唤醒信号，微控制单元检测到主机唤醒信号端口的信号为高电平时执行开机时序。

在本实施例中，显示屏电路通过电源电压转换芯片为或门开关电路和电容式触摸屏供电，可以确保或门开关电路和电容式触摸屏处于常供电状态，从而可以通过处于常供电状态的电容式触摸屏实时检测触摸信号，在检测到触摸信号时，启动前述的从显示屏电路唤醒的操作；并且可以通过处于常供电状态的或门开关电路实时监测主机唤醒信号端口是否接收到主机发送来的主机唤醒信号(高电平)，如果监测到主机唤醒信号(高电平)，才向微控制单元持续供电，从而可以在微控制单元处于关闭状态的情况下，仍能被主机唤醒。因此，本发明实施例提出的显示屏电路，能够实现与主机的双向唤醒功能，并且不使用机械按键，休眠时让微控制单元处于关闭状态，电容式触摸屏处于低功耗检测状态，降低了休眠时的静态电流。

实施例2：

本实施例对前述实施例中的或门开关电路的结构进行示例性描述，但是或门开关电路的实现方式和具体结构并不局限于本实施例描述的方式。

如图5所示，或门开关电路包括：开关管和或门电路，或门电路包括三个二极管，称为第一二极管、第二二极管和第三二极管，每个二极管对应三个控制信号端口中的一个控制信号端口。

图5中，第一二极管D1的阳极通过第五电阻R5与第一控制信号端口连接，第二二极管D2的阳极通过第四电阻R4与第二控制信号端口连接，第三二极管D3的阳极通过第三电阻R3与第三控制信号端口连接，第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阴极均与开关管的开关引脚即ON/OFF引脚连接，并且第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极和第三二极管D3的阴极均通过第二电阻R2接地GND。

由此可知，第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口之间的信号逻辑为或逻辑，这三个控制信号端口中只要有任意一个控制信号端口的信号为高电平，开关管的ON/OFF引脚为高电平，开关管导通，即或门开关电路被触发。只有在这三个控制信号端口全部为低电平时，开关管的ON/OFF引脚为低电平，开关管关闭。

开关管的直流信号输入端即VIN引脚为常供电状态，输入直流电信号，例如图5所示的直流电信号VDD_3V3。在实施例2中，开关管的VIN引脚输入电源电压转换芯片转换后的直流电信号。为了保证开关管的VIN引脚输入的电信号的稳定性，可以在VIN引脚的端口处设置滤波电容，滤波电容一端与VIN引脚连接，另一端接地GND，例如图5所示的并联的电容C3和电容C4。

开关管的一个直流信号输出端即VOUT1引脚输出直流电信号，例如图5所示的直流电信号MCU_3V3。开关管的VOUT1引脚输出直流电信号给控制器(例如微控制单元)。为了保证开关管的VOUT1引脚输出的电信号的稳定性，可以在VOUT1引脚设置滤波电容，滤波电容一端与VOUT1引脚连接，另一端接地GND，例如图5所示的并联的电容C1和电容C2。

另外，开关管的R1/C1引脚通过第一电阻R1与开关管的VIN引脚连接，开关管的R2引脚通过第六电阻R6接地GND。为了防止开关管的另一个直流信号输出端即VOUT2引脚引入干扰，可以将开关管的VOUT2引脚与开关管的VOUT1引脚短接。

在一个实施例中，所述开关管可以为TPS27081开关管。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种显示屏电路，其特征在于，包括：触摸屏、或门开关电路和控制器，其中，或门开关电路与触摸屏处于常供电状态；

或门开关电路分别与触摸屏和控制器连接；

触摸屏检测触摸信号时，向或门开关电路发出触摸唤醒信号，或门开关电路向控制器供电，通过控制器向外部设备发送显示屏电路唤醒信号用以通过显示屏电路唤醒外部设备；

或门开关电路接收到外部设备唤醒信号时，向控制器供电，从而通过外部设备唤醒显示屏电路。

2.根据权利要求1所述的显示屏电路，其特征在于，所述或门开关电路具有第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口，第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口之间的信号逻辑为或逻辑，第一控制信号端口、第二控制信号端口和第三控制信号端口接收到的信号中只要有一个信号为高电平，或门开关电路就被触发；或门开关电路被触发时，向控制器供电；

或门开关电路具有的第一控制信号端口与触摸屏连接，当触摸屏检测到触摸信号时，触摸屏向第一控制信号端口输出高电平的所述触摸唤醒信号；

或门开关电路具有的第二控制信号端口与控制器连接，当控制器上电时，控制器向第二控制信号端口输出高电平的保持信号；

与或门开关电路具有的第三控制信号端口与外部设备和控制器连接，当外部设备上电时，外部设备向第三控制信号端口输出高电平的所述外部设备唤醒信号；当控制器检测到第三控制信号端口的信号为高电平信号时，执行开机时序。

3.根据权利要求2所述的显示屏电路，其特征在于，通过外部设备唤醒显示屏电路包括：显示屏电路休眠状态下，外部设备向或门开关电路的第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号，或门开关电路被触发，并向控制器供电；控制器上电后，向第二控制信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向控制器的供电，检测第三控制信号端口的信号，在检测到第三控制信号端口的信号为高电平信号时执行开机时序。

4.根据权利要求2所述的显示屏电路，其特征在于，通过显示屏电路唤醒外部设备包括：显示屏在休眠状态下，当触摸屏检测到触摸信号时，触摸屏向第一控制信号端口输出高电平的触摸唤醒信号，或门开关电路被触发，并向控制器供电；控制器上电后，首先向第二控制信号端口输出高电平的保持信号，使或门开关电路维持向控制器的供电，然后控制器向外部设备输出显示屏电路唤醒信号，外部设备接收到显示屏电路唤醒信号后进行开机操作，外部设备开机后，向第三控制信号端口输出高电平的外部设备唤醒信号，控制器检测到第三控制信号端口的信号为高电平时执行开机时序。

5.根据权利要求2所述的显示屏电路，其特征在于，触摸屏为电容式触摸屏，外部设备为主机，控制器为微控制单元，第一控制信号端口为触摸唤醒信号端口，第二控制信号端口为保持信号端口，第三控制信号端口为主机唤醒信号端口。

6.根据权利要求1所述的显示屏电路，其特征在于，所述显示屏电路还包括电源电压转换芯片，供电电源通过电源电压转换芯片向或门开关电路和触摸屏供电，使得或门开关电路和触摸屏处于常供电状态。

7.根据权利要求2所述的显示屏电路，其特征在于，或门开关电路包括：开关管和或门电路；

或门电路包括三个二极管，每个二极管对应该三个控制信号端口中的一个控制信号端口；每个二极管的阳极均通过限流电阻与对应的控制信号端口连接，所述三个二极管的阴极互连后与开关管的开关引脚连接，并且所述三个二极管的阴极互连后通过电阻接地；

开关管的直流信号输入端为常供电状态，开关管的直流信号输出端与控制器连接。

8.根据权利要求7所述的显示屏电路，其特征在于，开关管的直流信号输入端处和开关管的直流信号输出端处均设置有滤波电容。

9.根据权利要求7所述的显示屏电路，其特征在于，所述开关管为TPS27081开关管。

10.一种中控屏幕系统，其特征在于，包括外部设备和如权利要求1至9中任一项所述的显示屏电路，外部设备通过第一控制信号通道与或门开关电路和控制器连接，能够向或门开关电路和控制器输出所述外部设备唤醒信号；控制器通过第二控制信号通道与外部设备连接，能够向外部设备输出所述显示屏电路唤醒信号。