CN109857237B - 工业车载显示屏低功耗控制的方法及工业车载显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种工业车载显示屏低功耗控制的方法及工业车载显示装置；方法包括：工业车载显示装置接收到低功耗模式的触发条件，则将工业车载显示屏的驱动程序中正常启动的启动标识清除；所述工业车载显示装置向所述工业车载显示屏发送低功耗模式的启动指令；所述工业车载显示屏根据所述启动指令启动所述工业车载显示屏的驱动程序，启动后的所述工业车载显示屏处于低功耗模式。在本发明中，当显示屏进入低功耗模式下(如断电等)后，重新启动时进入简单的底层驱动，不用启动linux操作系统，该过程时间较短，消耗功率较少，当需要正常启动时，启动linux系统，开启显示屏，方便用户操作以及参数显示。这样就可以大大降低系统功耗。

Description

工业车载显示屏低功耗控制的方法及工业车载显示装置

技术领域

本发明涉及车载显示屏控制技术，尤其涉及一种工业车载显示屏低功耗控制的方法及工业车载显示装置。

背景技术

目前在车载应用中，车载蓄电池给整个车载电控系统供电，工程车辆从生产入库到卖给客户使用的周期可能较长，特别是当市场行情不好的情况下，有的长达几个月甚至1年以上，假如在库期间没有安排专人给蓄电池充电，由于整个电控系统的长期耗电，有可能导致蓄电池亏电甚至损坏。

因此，工程车辆主机对车载电控系统提出了低功耗的要求，尽量降低蓄电池电流消耗，保证在较长时间内车载蓄电池不亏电，亟需提供一种工业车载显示屏低功耗控制的方法及装置。

发明内容

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种工业车载显示屏低功耗控制的方法及工业车载显示装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

第一方面，本发明提供一种工业车载显示屏低功耗控制的方法，方法包括：

工业车载显示装置接收到低功耗模式的触发条件，则将工业车载显示屏的驱动程序中正常启动的启动标识清除；

所述工业车载显示装置向所述工业车载显示屏发送低功耗模式的启动指令；

所述工业车载显示屏根据所述启动指令启动所述工业车载显示屏的驱动程序，启动后的所述工业车载显示屏处于低功耗模式。

作为本发明的进一步改进，所述工业车载显示屏处于低功耗模式时，所述工业车载显示屏的主处理器处于深度休眠模式或者处于断电模式。

作为本发明的进一步改进，还包括：

所述工业车载显示装置的协处理器根据预设启动规则，控制所述工业车载显示屏的主处理器唤醒或上电；

所述主处理器启动之后与所述车载控制装置进行信息交互，以及判断所述工业车载显示屏是否正常启动；

如果无需正常启动，则所述主处理器自动进入深度休眠模式或者自动掉电进入断电模式，使得所述工业车载显示屏处于低功耗模式。

作为本发明的进一步改进，所述主处理器启动之后与所述车载控制装置进行信息交互，交互的信息包括工程车辆的参数、定位数据和/或通信数据；

所述工程车辆的参数包括下述的一种或多种：水压、液位、发动机转速、所述车载控制装置的工作温度。

作为本发明的进一步改进，所述触发条件包括：

用户通过所述工业车载显示屏触发的低功耗指令；

或者，

接收所述车载控制装置/主站平台发送的用于进入低功耗模式的低功耗指令；

或者，

所述工业车载显示屏根据低功耗判断规则确定的需要进入低功耗模式的信息。

作为本发明的进一步改进，还包括：

所述工业车载显示装置接收到用于正常启动所述工业车载显示屏的正常启动指令之后或者所述工业车载显示装置的协处理器接收到用于正常启动所述工业车载显示屏的正常启动指令之后，在所述驱动程序中添加正常启动的启动标识；并向所述工业车载显示屏发送上电指令，使得所述工业车载显示屏正常启动。

第二方面，本发明还提供一种工业车载显示装置，包括：

工业车载显示屏和协处理器；

所述工业车载显示屏包括：驱动模块和操作系统模块，所述操作系统模块包括：至少一个主处理器；

所述协处理器与所述至少一个主处理器连接，用于控制所述至少一个主处理器断电或进入休眠模式；

所述工业车载显示屏处于低功耗模式时，所述主处理器断电/进入休眠模式，所述协处理器进入休眠模式/掉电状态。

作为本发明的进一步改进，所述协处理器包括：用于发出唤醒信号的定时器；

所述协处理器根据定时器的唤醒信号从休眠模式/掉电状态进入正常工作模式，并对所述工业车载显示屏内的所有主处理器唤醒或上电，以使工业车载显示屏的操作系统模块与所述车载控制装置进行信息交互。

作为本发明的进一步改进，所述协处理器通过直流-直流转换电路与工程车辆的车载电池连接；

所述操作系统模块中的每一个主处理器分别通过各自的直流-直流转换电路与工程车辆的车载电池连接；

所述协处理器连接所述操作系统模块中的每一个主处理器对应的直流-直流转换电路，以控制对应处理器上电或断电。

第三方面，本发明还提供一种工程车辆，包括上述第二方面任一所述的工业车载显示装置。

(三)有益效果

第一、基于目前工程车辆主机(即车载控制装置)对车载电控系统(如车载显示屏)低功耗的需求，本发明中可以实现降低蓄电池的电能消耗，保证在较长时间内车载蓄电池不亏电，同时降低人工维护成本。

第二、本发明的方法解决了现有技术中的启动时间长，消耗功耗大的问题。具体地，通过协处理器(co-CPU)控制车载显示屏内CPU及系统的电源，直接切断系统电源，大大降低系统功耗；在低功耗模式下，CPU系统会定时启动，能定时与用户进行数据交互，而此时启动时无需整个系统全部启动(即linux等操作系统驱动程序的启动)，而是直接启动CPU中备用的无操作系统驱动程序。

附图说明

图1为本发明一个实施例提供的工业车载显示屏低功耗控制的方法的流程示意图；

图2为本发明一个实施例提供的工业车载显示屏低功耗控制的方法的示意图；

图3为本发明一个实施例提供的一工业车载显示装置的结构示意图。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

如图1所示，本发明实施例提供一种工业车载显示屏低功耗控制的方法，方法包括：

S1、工业车载显示装置接收到低功耗模式的触发条件，则将工业车载显示屏的驱动程序中正常启动的启动标识清除。

本实施例中的工业车载显示装置包括：工业车载显示屏和协处理器；所述工业车载显示屏包括：驱动模块和操作系统模块，所述操作系统模块包括：至少一个处理器(即主处理器)。

举例来说，所述触发条件可包括：

用户通过所述工业车载显示屏触发的低功耗指令；

或者，上述的工业车载显示屏接收所述车载控制装置/主站平台发送的用于进入低功耗模式的低功耗指令；

或者，所述工业车载显示屏根据低功耗判断规则确定的需要进入低功耗模式的信息等。

本发明中工业车载显示屏进入低功耗模式的指令可通过如下方式实现：

①工业车载显示屏通过GSM等无线模块与主站平台通讯，由主站平台下达进入低功耗模式的指令；

②由用户通过应用程序或显示界面发送低功耗模式的指令。

S2、工业车载显示装置向所述工业车载显示屏发送低功耗模式的启动指令。

举例来说，本实施例中可以是工业车载显示装置的协处理器想工业车载显示屏的主处理器发送所述启动指令。

S3、工业车载显示屏根据所述启动指令启动所述工业车载显示屏的驱动程序，启动后的所述工业车载显示屏处于低功耗模式。

应说明的是，本实施例中的工业车载显示装置可包括工业车载显示屏和协处理器，如图3所示。

特别说明的是，本实施例中的工业车载显示屏进入低功耗模式之后，所述工业车载显示屏的主处理器处于深度休眠模式或者处于断电模式。

相应地，为了节省蓄电池的电能，协处理器也处于休眠模式/断电状态。

本实施例中如果不是蓄电池供电，属于正常的电能功能，则本实施例的工业车载显示屏无需进入低功耗模式。

也就是说，本实施例中的工业车载显示屏进入低功耗模式的前提是车辆使用其内部的蓄电池进行供电。

进一步地，为保证工程车辆的正常使用，防止休眠状态遗漏信息，本实施例中上述图1所示的方法还包括下述的图中未示出的步骤S4至步骤S6：

S4、工业车载显示装置的协处理器根据预设启动规则，控制工业车载显示屏的主处理器唤醒或上电，以使操作系统模块启动；

S5、主处理器启动之后与所述车载控制装置(即车载主机)进行信息交互，以及判断所述工业车载显示屏是否正常启动。

举例来说，上述主处理器和车载控制装置交互的信息包括工程车辆的参数、定位数据和/或通信数据；

所述工程车辆的参数包括下述的一种或多种：水压、液位、发动机转速、所述车载控制装置的工作温度。

通信数据包括GSM通信数据，或可为4G或wifi等无线通讯模块的数据，甚至现场总线均可，如CAN，RS485等等。

S6、如果无需正常启动，则所述主处理器自动进入深度休眠模式或者自动掉电进入断电模式，使得所述工业车载显示屏处于低功耗模式。

在实际应用中，上述图1所示的方法还包括下述的步骤S7：

S7、工业车载显示装置接收到用于正常启动所述工业车载显示屏的正常启动指令之后，在所述驱动程序中添加正常启动的启动标识；并向所述工业车载显示屏发送上电指令，使得所述工业车载显示屏正常启动。

可理解的是，协处理器在驱动程序中添加正常启动的启动标识。

另外，需要说明的是，在整个工业车载显示屏掉电前，主处理器可以控制上电时间，在自身参数配置完成前或与协处理器CO-CPU交互完成前工业车载显示屏维持上电，处理完成后工业车载显示屏和协处理器可全部掉电，也可选择协处理器上电，主处理器掉电，然后为了降低功耗，协处理器进入休眠模式。

工业车载显示屏上电控制是通过协处理器来完成的，例如可以通过电源控制，实现主处理器掉电，协处理器上电或两者皆掉电的功能。

如果整个工业车载显示屏掉电，则需要通过RTC(实时时钟，Real-Time Clock)的实时中断唤醒协处理器，以便实现显示屏正常上电。

在工业车载显示屏的主处理器正常工作掉电前，需要将正常启动标识位清除，这样进入低功耗模式启动后，启动过程更快，消耗电流更少，数据交互完成后可选择掉电或深度休眠模式。

本实施例中，基于目前工程车辆主机(即车载控制装置)对车载电控系统(如车载显示屏)低功耗的需求，可以实现降低蓄电池的电能消耗，保证在较长时间内车载蓄电池不亏电，同时降低人工维护成本。

如图2所示，本发明实施例还提供一种工业车载显示屏低功耗控制的方法，方法包括：

201、显示屏由用户或某一种触发条件触发判断是否进入低功耗模式；如果是，执行步骤202，否则执行步骤203，即正常工作的车载显示屏，不做处理。

举例来说，在工业车载显示屏采用蓄电池供电的前提下，若工业车载显示屏1天没有接收到任何指令操作时，可认为满足进入低功耗模式的触发条件，则需要启动进入低功耗模式的操作。

202、在进入低功耗模式前，工业车载显示屏的主处理器在驱动程序中清除启动标志位FLAG(默认FLAG为1，从linux或其他操作系统启动)；

即，将启动标志位FLAG设为0，实现不启动操作系统。

在本实施例中，启动标识位肯定是由主处理器来配置，但是可以由协处理器发起命令，也可通过主站平台或用户发起命令，然后将启动状态告知协处理器。

协处理器在本系统中非常灵活，因为协处理器和主处理器间可通过CAN或其他总线进行数据交互。

204、所述工业车载显示装置向所述工业车载显示屏发送低功耗模式的启动指令；所述工业车载显示屏根据所述启动指令启动所述工业车载显示屏的驱动程序，启动后的所述工业车载显示屏处于低功耗模式。

车载显示屏进入低功耗模式后，在该低功耗模式下，显示屏内部带操作系统的主处理器/主处理器系统直接断电或进入深度休眠(直接断电时功耗更低)，进而显示屏掉电功能实现。

205、协处理器根据设定的启动规则，定时启动，并向带操作系统的主处理器的直流-直流转换电路发送电源使能信号，以启动带操作系统的主处理器。

206、在带操作系统的主处理器唤醒或上电之后，可与车载主机即车载控制装置进行信息交互。

本实施例中主处理器可为带操作系统的主处理器/处理器。

用户还可设定显示屏多长时间启动一次，以便用户实现信息交互，通过图3中的协处理器U4去控制主处理器U2(Imx6Q CPU)和主处理器U8(4G DDR3)的电源使能信号CPU_3.3V_en和DDR3_1.5V_en，借助于CPU系统3.3V电源U3和DDR3电源1.5V U7，可实现U2和U8的定时上电，即实现定时唤醒。

207、启动后的带操作系统的主处理器判断是否进一步执行断电或休眠模式，如果需要，则自动进入休眠或断电模式。

208、在工业车载显示屏在启动过程中，可在bootloader中增加一个读内部某一个存储空间数据值的变量，而这个空间里的值可由主处理器读或写，当然也可以通过协处理器向主处理器发送读写命令，更改该存储位置的值。

即可在驱动程序中添加启动标志位FLAG＝0。

如可通过协处理器在驱动程序中添加启动标志位。

209、显示屏的驱动程序启动后，根据启动标志位的信息，正常启动。

唤醒后，需要判断是否需要正常工作与显示，(需要通过U4去检测外部触发信号，外部触发信号如发动机点火信号等等)，如果不需要正常启动，则进入低功耗模式下的数据交互，交互的数据包含主机参数，如水压，液位，发动机转速，系统工作温度等，同时可通过GSM与主站进行远程通讯。值得注意的是，该启动与工作过程所耗费的时间在1s以下，ms级别，因此工业车载显示屏功耗会大大降低；

可理解的是，工业车载显示屏一般采用linux等操作系统，启动时间一般超过20s，启动时间较长，启动过程中消耗功耗较大，本实施例中可以在显示屏中采用简单的底层驱动+linux操作系统的软件架构，当显示屏进入低功耗模式下(如断电等)后，重新启动时进入简单的底层驱动，不用启动linux系统驱动，用于读取系统主要参数以及实现信息的交互，该过程时间较短，消耗功率较少，当系统需要正常启动时，启动linux系统，开启显示屏，方便用户操作以及参数显示。这样就可以大大降低系统功耗。

在本实施例中，启动标识位肯定是由主处理器来配置，但是可以由协处理器发起命令启动协处理器通过主站平台或用户发起命令，然后将启动状态告知协处理器。

协处理器在本系统设计中非常灵活，因为协处理器和主处理器间可通过CAN或其他总线进行数据交互。

在低功耗模式下，启动时，带有操作系统的主处理器启动了一个低功耗模式下的主处理器，启动过程更快，耗电更少，在此模式下，可以进行数据交互；

在低功耗模式下，为了降低功耗，显示屏此时是不能正常显示的，因此如果用户需要想看实际得到的数据，就必须正常启动，这个时候我们可以通过检测是否有外部触发信号，如发动机点火等信号，如果有，则说明用户需要正常启动，这个时候启动正常启动命令，退出低功耗模式。

第二方面，本发明还提供一种工业车载显示装置，其特征在于，包括：

工业车载显示屏和协处理器(如图2所示的U4)；

所述工业车载显示屏包括：驱动模块和操作系统模块，所述操作系统模块包括：至少一个主处理器(如图2所示的U2和U8)；

所述协处理器与所述至少一个主处理器连接，用于控制所述至少一个主处理器断电或进入休眠模式；

所述工业车载显示屏处于低功耗模式时，主处理器断电/进入休眠模式，所述协处理器进入休眠模式和所述驱动模块正常工作。

在本实施例中，所述协处理器根据预设启动规则控制所述至少一个主处理器上电时，向至少一个主处理器发送电源使能信号。

具体地，所述协处理器包括：用于发出唤醒信号的定时器；

所述协处理器根据定时器的唤醒信号进入正常工作模式，并对所述工业车载显示屏内的所有主处理器唤醒或上电，以使工业车载显示屏的操作系统模块与所述车载控制装置进行信息交互。

此外，本实施例中的至少一个主处理器和所述协处理器、所述驱动模块均连接工程车辆的车载电池。

在本实施例中，所述协处理器需要的电能小于所述工业车载显示屏内至少一个主处理器需要的电能。

具体地，如图3所示，操作系统模块包括：第一处理器(如CPU)U2和第二处理器(如DDR3)U8，第一处理器U2的3.3V直流-直流转换电路U3、第二处理器U8的1.5V直流-直流转换电路U7；

协处理器U4通过另一3.3V直流-直流转换电路U5与工程车辆的车载电池U6连接；

所述操作系统模块中的每一个主处理器分别通过各自的直流-直流转换电路与工程车辆的车载电池连接；

所述协处理器U4连接第一处理器U2的3.3V直流-直流转换电路U3、第二处理器U8的1.5V直流-直流转换电路U7，以控制对应主处理器上电或断电。

本实施例中的协处理器U4还连接一个重置模块U1，该重置模块U1接收用户的重置信号，以控制协处理器U4的启动或重置等操作。

图3中，协处理器U4的电源可为直流3.3V，为此，可借助其对应的直流-直流转换电路U5将车载电池U6提供的电能转换为3.3V的供协处理器U4使用的电源；

在低功耗模式下，协处理器U4处于休眠模式下，降低自身功耗，协处理器U4内部定时器可定时使能CPU_3.3V_en和DDR3_1.5V_en，使1.5V直流-直流转换电路U7给第二处理器U8供电，另一3.3V直流-直流转换电路U3给第一处理器U2正常供电，使第二处理器U8和第一处理器U2能定时启动。

第一处理器U2即主处理器在无操作系统下的启动时间较短，在300ms以下，包含信息交互的时间，总共启动上电的时间在1s以下，而主处理器U2在Linux等操作系统启动下，其时间将超过20s，且整个启动过程中各种外设均会打开，电流激增，因此功耗很大。

通过上述控制，降低产品功耗，可直接切断主处理器U2及相关外设(如第二处理器U8即主处理器，以及显示设备)的电源，需要进行数据交互时，可启动无操作系统模式，这样可将系统功耗大大降低，满足车载主机的要求。

本发明的方法解决了现有技术中的启动时间长，消耗功耗大的问题。具体地，通过协处理器(co-CPU)控制车载显示屏内CPU及系统的电源，直接切断系统电源，大大降低系统功耗；在低功耗模式下，CPU系统会定时启动，能定时与用户进行数据交互，而此时启动时无需整个系统全部启动(即linux等操作系统驱动程序的启动)，而是直接启动CPU中备用的无操作系统驱动程序。

本实施例的装置能够大大降低车载系统的功耗：

(1)一般启动linux等操作系统驱动按照电流400mA(包含显示屏以及相关外设)计算，启动持续时间最少20s；

(2)启动无操作系统驱动程序，其电流按照250mA计算，启动持续时间为1s；

(3)假如产品在低功耗模式下1个小时启动一次，按照方式1，一个月功耗为30*0.4A*20*24/3600即1.6A*H，而方式2，一个月功耗为30*0.25A*1*24/3600即0.05A*H。

假如产品不是进入低功耗模式，即采用正常的待机，而不是采用本系统的采用的掉电方式，则系统功耗将大大增加。

由此，本发明实施例中可大大降低系统功耗。

根据本发明的再一方面，本发明还提供一种工程车辆，该工程车辆可包括上述第二方面任意所述的工业车载显示装置。

需要明确的是，本发明并不局限于上文所描述并在图中示出的特定配置和处理。为了简明起见，这里省略了对已知方法的详细描述。在上述实施例中，描述和示出了若干具体的步骤作为示例。但是，本发明的方法过程并不限于所描述和示出的具体步骤，本领域的技术人员可以在领会本发明的精神后，作出各种改变、修改和添加，或者改变步骤之间的顺序。

还需要说明的是，本发明中提及的示例性实施例，基于一系列的步骤或者装置描述一些方法或系统。但是，本发明不局限于上述步骤的顺序，也就是说，可以按照实施例中提及的顺序执行步骤，也可以不同于实施例中的顺序，或者若干步骤同时执行。

最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种工业车载显示屏低功耗控制的方法，其特征在于，方法包括：

在车辆使用内部的蓄电池供电时，工业车载显示装置接收到低功耗模式的触发条件，则将工业车载显示屏的驱动程序中正常启动的启动标识清除；工业车载显示装置包括：工业车载显示屏和协处理器，所述工业车载显示屏包括：驱动程序和包括主处理器的操作系统模块；主处理器将驱动程序中正常启动的启动标识清除；

所述工业车载显示装置的协处理器向所述工业车载显示屏的主处理器发送低功耗模式的启动指令；

所述工业车载显示屏根据所述启动指令启动所述工业车载显示屏的驱动程序，该驱动程序为备用的无操作系统的驱动程序，启动后的所述工业车载显示屏处于低功耗模式，所述主处理器和所述协处理器均处于深度休眠模式或者处于断电模式。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

所述工业车载显示装置的协处理器根据预设启动规则，控制所述工业车载显示屏的主处理器唤醒或上电；

所述主处理器启动之后与车载控制装置进行信息交互，以及判断所述工业车载显示屏是否正常启动；

如果无需正常启动，则所述主处理器自动进入深度休眠模式或者自动掉电进入断电模式，使得所述工业车载显示屏处于低功耗模式。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主处理器启动之后与所述车载控制装置进行信息交互，交互的信息包括工程车辆的参数、定位数据和/或通信数据；

所述工程车辆的参数包括下述的一种或多种：水压、液位、发动机转速、所述车载控制装置的工作温度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述触发条件包括：

用户通过所述工业车载显示屏触发的低功耗指令；

或者，

接收车载控制装置/主站平台发送的用于进入低功耗模式的低功耗指令；

或者，

所述工业车载显示屏根据低功耗判断规则确定的需要进入低功耗模式的信息。

5.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，还包括：

所述工业车载显示装置接收到用于正常启动所述工业车载显示屏的正常启动指令之后或者所述工业车载显示装置的协处理器接收到用于正常启动所述工业车载显示屏的正常启动指令之后，在所述驱动程序中添加正常启动的启动标识；并向所述工业车载显示屏发送上电指令，使得所述工业车载显示屏正常启动。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述协处理器包括：用于发出唤醒信号的定时器；

所述协处理器根据定时器的唤醒信号从休眠模式/掉电状态进入正常工作模式，并对所述工业车载显示屏内的所有主处理器唤醒或上电，以使工业车载显示屏的操作系统模块与车载控制装置进行信息交互。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述协处理器通过直流-直流转换电路与工程车辆的车载电池连接；

所述操作系统模块中的每一个主处理器分别通过各自的直流-直流转换电路与工程车辆的车载电池连接；

所述协处理器连接所述操作系统模块中的每一个主处理器对应的直流-直流转换电路，以控制对应处理器上电或断电。

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