CN111552330B - 一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法及系统，包括：S1、实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；S2、计算多个实时温度值中的中值温度值，并获取多个实时温度值与其的差值；S3、选择差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有有效温度值的平均值；S4、比较平均值与预设目标值，在平均值小于预设目标值时执行步骤S5，在平均值不小于预设目标值时执行步骤S6；S5、启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取平均值与预设目标值的差值和平均值的变化值，以控制屏幕加热系统的加热功率，并执行步骤S1；S6、开始终端启动流程。实施本发明能够有效降低加热功耗，以提高设备在低温环境下续航能力。

Description

一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法及系统

技术领域

本发明涉及电子技术领域，更具体地说，涉及一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法及系统。

背景技术

加入加热系统。而LCD屏幕加热系统是低温移动终端关键组成部分。LCD屏幕显像的核心是“液晶分子的排列方向发生变化”，也就是液晶分子的活动。所以，只要环境存在能够影响液晶分子活动的因素，就能够改变LCD屏幕的显像素质。恰好，液晶材料对于环境的温度是十分敏感的，温度越低，液晶分子翻转的速度也就越慢，意味着屏幕的响应时间变得更长。因此，虽然厂商通过各种方法缩短LCD屏幕的响应时间，但是，环境温度可不是厂商能够控制的因素。在低温环境下亮度降低，响应时间大大降低。在低于零的环境中，如果不使用辅助加热装置，LCD屏幕可能会停止工作。低温环境下需要对LCD进行加热。

目前低温移动终端存在的屏幕自动加热系统以单一的屏幕温度传感器作为负反馈，低温移动终端中屏幕加热系统属于大惯性、大滞后控制系统，目前通过测量屏幕温度作为反馈的控制系统由于系统本身的加热滞后性会产生过多的功耗。

在低温环境下，由于电池固有的特性：温度越低内阻越大，设备加热系统在关机状态下如果以功率全开的方式加热屏幕，由于加热系统产生的大电流，将会瞬间拉低电池电压，如果此时电池处于低电量状态，此情形下电池有可能触发电池设定的过压保护值，致使设备不能正常开机；如果设备在低电量开机状态下由于加热系统触发了过压保护值，设备会出现突然关机的情况。以上两种情形除了影响设备的续航能力外，还特别影响客户对该移动终端的使用体验。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述部分技术缺陷，提供一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法，包括：

S1、实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；

S2、计算所述多个实时温度值中的中值温度值，并获取所述多个实时温度值与所述中值温度值的差值；

S3、选择所述差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有所述有效温度值的平均值；

S4、比较所述平均值与预设目标值，在所述平均值小于所述预设目标值时执行步骤S5，在所述平均值大于或等于所述预设目标值时执行步骤S6；

S5、启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取所述平均值与所述预设目标值的差值和所述平均值的变化值，以根据所述差值和所述变化值控制所述屏幕加热系统的加热功率，并执行步骤S1；

S6、开始终端启动流程。

优选地，所述多个实时温度值包括奇数个实时温度值。

优选地，所述以根据所述差值和所述变化值控制所述屏幕加热的加热功率包括根据以下公式控制所述屏幕加热系统的电源电压输入V1：

V1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)；

其中E(t)为所述差值，e(t)为所述变化值，Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。

优选地，本发明的一种应用于终端启动的屏幕加热方法还包括：

获取校正电压值，以根据所述校正电压值对所述电源电压输入V1进行校正以得到校正电源电压输入V2；

其中，所述校正电源电压输入V2满足以下公式：V2＝V1-VE(t)，VE(t)为所述校正电压值。

5、根据权利要求4所述的应用于终端启动的屏幕加热控制方法，其特征在于，所述获取校正电压值包括：

获取所述终端的当前供电电压和预设关机电压，以根据所述当前供电电压和所述预设关机电压获取所述校正电压值。

优选地,所述校正电压值满足以下公式：

VE(t)＝Vm+Kc–Vn，

其中，Vm为所述预设关机电压，Vn为所述当前供电电压，Kc为第三预设常数。

本发明还构造一种应用于终端启动的屏幕加热控制系统，包括：

多个温度检测单元，用于分别实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；

计算单元，用于计算所述多个实时温度值中的中值温度值，并获取所述多个实时温度值与所述中值温度值的差值；

选择单元，用于选择所述差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有所述有效温度值的平均值；

比较单元，用于比较所述平均值与预设目标值，并在所述平均值小于所述预设目标值时触发第一执行单元，在所述平均值大于或等于所述预设目标值时触发第二执行单元；

所述第一执行单元，用于启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取所述平均值与所述预设目标值的差值和所述平均值的变化值，以根据所述差值和所述变化值控制所述屏幕加热系统的加热功率；

所述第二执行单元，用于开始终端启动流程。

优选地,所述多个温度检测单元包括奇数个温度检测单元，用于获取奇数个实时温度值。

优选地,所述第一执行单元包括第一控制单元，

所述第一控制单元用于根据以下公式控制所述屏幕加热系统的电源电压输入V1：

V1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)；

其中E(t)为所述差值，e(t)为所述变化值，Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。

10、根据权利要求9所述的应用于终端启动的屏幕加热控制系统，其特征在于，所述第一执行单元包括第二控制单元，

所述第二控制单元用于获取校正电压值，以根据所述校正电压值对所述电源电压输入V1进行校正以得到校正电源电压输入V2；

其中，所述校正电源电压输入V2满足以下公式：V2＝V1-VE(t)，VE(t)为所述校正电压值。

实施本发明的一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法及系统，具有以下有益效果：有效降低加热功耗，以提高设备在低温环境下续航能力。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法的程序流程图；

图2是本发明一种应用于终端启动的屏幕加热控制系统一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1所示，在本发明的一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法第一实施例中，包括：

S1、实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；具体的，实时检测屏幕不同位置的实时温度，同时获取各个位置对应的实时温度值，以同时获取多个实时温度值。

S2、计算多个实时温度值中的中值温度值，并获取多个实时温度值与中值温度值的差值；具体的，在获取多个实时温度值后，利用统计计算方法计算该多个实时温度值中的中值温度值，然后获取多个实时温度值与该中值温度值的差值。可以理解在实时温度值与中值温度值相等时，差值为零。

S3、选择差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有有效温度值的平均值；具体的，根据该差值选择有效温度值，即实时温度值与中值温度值的差值满足预设条件时，判定该实时温度值为有效温度值，在获取所有的实时温度值中的有效温度值后，计算所有的有效温度值的平均值。在一实施例中，预设条件可以理解为该差值的绝对值不大于一个预设值，例如，该差值的绝对值不大于2时确定该实时温度值为有效温度值。

S4、比较平均值与预设目标值，在平均值小于预设目标值时执行步骤S5，在平均值大于或等于预设目标值时执行步骤S6；

S5、启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取平均值与预设目标值的差值和平均值的变化值，以根据差值和变化值控制屏幕加热系统的加热功率，并执行步骤S1；

S6、开始终端启动流程。

具体的，设置一个目标温度值即预设目标值，该预设目标值也可以理解为屏幕能够正常启动的温度界限，在得到的有效温度值的平均值超出该温度界限即小于该温度界限时，其则需要先启动屏幕加热，并在屏幕加热过程中按照预设周期获取该有效温度值的平均值，并获取该平均值与预设目标值的差值，以及该平均值的变化值，根据该差值和变化值控制该屏幕加热系统的加热功率，并在加热过程中执行步骤S1及其以后的步骤，直至有效温度值的平均值满足预设目标值即大于或等于该预设目标值，则可以开始终端启动流程。如果在启动屏幕加热系统之前，其有效温度值的平均值即满足预设目标值，则不需要启动屏幕加热，其可以直接进行终端启动流程。

在一实施例中，多个实时温度值包括奇数个实时温度值。具体的，对测量的实时温度值可以采用奇数个实时温度值，其设置可以根据屏幕的到大小进行数量的设置，其奇数个实时温度值在获取中值温度值时，其中值温度值在一些情况下可以为某一个实时温度值。

在一实施例中，在上面的基础上，以根据差值和变化值控制屏幕加热的加热功率包括根据以下公式控制屏幕加热系统的电源电压输入V1：

V1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)；

其中E(t)为差值，e(t)为变化值，Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。

具体的，在终端启动加热流程，其可以进行加热指示，即可以点亮加热指示灯，进行终端加热过程的提示，同时，在预设周期内，按照以下流程控制加热，获取屏幕启动温度给定值Tm即预设目标值与当前温度Tn即实时温度值的差值E(t)＝Tm–Tn；并获取实时温度值的温度变化率e(t)＝Tn(t)-T(t-1)。引入PID控制算法得到控制器对开关电源输出pwm控制变量值控制开关的电源电压输出也即加热系统的电源电压输入：V 1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)，其中Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。通过PID控制算法控制加热，能够解决加热系统属于大滞后、大惯性系统，而出现的较大的超调，在温度控制过程中较大的超调将会在设备屏幕加热的过程中带来冗余的功耗损失，通过PID控制算法中的第一预设常数的设置，即设置P比例控制调控加热速度，而可以通过第二预设常数即微分控制变量的设置可以实现根据温度的变化速度适当在比例控制的基础上调整加热速度。

在一实施例中，本发明的一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法还包括：获取校正电压值，以根据校正电压值对电源电压输入V1进行校正以得到校正电源电压输入V2；其中，校正电源电压输入V2满足以下公式：V2＝V1-VE(t)，VE(t)为校正电压值。具体的，电池电压表明的是电池当前的状态，电池在低温环境下，内阻变大，移动终端设备电池有默认的电池保护电压，如果设备耗电流过大，将会使得电池端的电压突然下降，如果电压低于电池保护电压，电池将会关端电池供电，俗称电池过放保护。为了提高电源输入电压控制，一方面有效保护电池不出现电池过放异常情况，另一方面避免出现用户在使用设备过程中出现掉电的情况，其可以设置校正电压值，并根据校正电压值对电源电压输入V1进行校正，得到校正后的校正电源电压输入V 2，其根据校正电压值获取的电源电压输入公式可以为V2＝V1-VE(t)＝Kp*E(t)+Kd*e(t)-VE(t)。

进一步的，在上面的实施例中，其获取校正电压值包括：获取终端的当前供电电压和预设关机电压，以根据当前供电电压和预设关机电压获取校正电压值。具体的，通过采样获取终端的当前电池电压Vn即当前供电电压，以及终端的预设关机电压Vm，根据当前供电电压和预设关机电压获取校正电压值。

在一实施例中，校正电压值满足以下公式：VE(t)＝Vm+Kc–Vn，其中，Vm为预设关机电压，Vn为当前供电电压，Kc为第三预设常数。具体的，可以通过公式VE(t)＝Vm+Kc–Vn获取校正电压值，Kc为第三预设常数，例如其可以取值0.2v左右。控制电池电压与关机电压+0.2v差值用于校正温度PID控制环的加热速度，最终控制器输出到开关电源的pwm控制信号以控制电源电压输出：V2＝Kp*E(t)+Kd*e(t)-VE(t)。

另，如图2所示,本发明的一种应用于终端启动的屏幕加热控制系统，包括：

多个温度检测单元110，用于分别实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；

计算单元120，用于计算多个实时温度值中的中值温度值，并获取多个实时温度值与中值温度值的差值；

选择单元130，用于选择差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有有效温度值的平均值；

比较单元140，用于比较平均值与预设目标值，并在平均值小于预设目标值时触发第一执行单元，在平均值大于或等于预设目标值时触发第二执行单元；

第一执行单元150，用于启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取平均值与预设目标值的差值和平均值的变化值，以根据差值和变化值控制屏幕加热系统的加热功率；

第二执行单元160，用于开始终端启动流程。

具体的，通过多个温度检测单元110分别实时检测屏幕不同位置的实时温度，同时获取各个位置对应的实时温度值，以同时获取多个实时温度值。在获取多个实时温度值后，利用统计计算方法计算该多个实时温度值中的中值温度值，然后获取多个实时温度值与该中值温度值的差值。可以理解在实时温度值与中值温度值相等时，差值为零。根据该差值选择有效温度值，即实时温度值与中值温度值的差值满足预设条件时，判定该实时温度值为有效温度值，在获取所有的实时温度值中的有效温度值后，计算所有的有效温度值的平均值。在一实施例中，预设条件可以理解为该差值的绝对值不大于一个预设值，例如，该差值的绝对值不大于2时确定该实时温度值为有效温度值。同时，设置一个目标温度值即预设目标值，该预设目标值也可以理解为屏幕能够正常启动的温度界限，在得到的有效温度值的平均值超出该温度界限即小于该温度界限时，其则需要先启动屏幕加热，并在屏幕加热过程中按照预设周期获取该有效温度值的平均值，并获取该平均值与预设目标值的差值，以及该平均值的变化值，根据该差值和变化值控制该屏幕加热系统的加热功率，并在加热过程中重复的执行上面的过程，直至有效温度值的平均值满足预设目标值即大于或等于该预设目标值，则可以开始终端启动流程。如果在启动屏幕加热系统之前，其有效温度值的平均值即满足预设目标值，则不需要启动屏幕加热，其可以直接进行终端启动流程。

在一实施例中，多个温度检测单元110包括奇数个温度检测单元，用于获取奇数个实时温度值。对测量的实时温度值可以采用奇数个实时温度值，其设置可以根据屏幕的到大小进行数量的设置，其奇数个实时温度值在获取中值温度值时，其中值温度值在一些情况下可以为某一个实时温度值。

在一实施例中，第一执行单元150包括第一控制单元，第一控制单元用于根据以下公式控制屏幕加热系统的电源电压输入V1：

V1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)；

其中E(t)为差值，e(t)为变化值，Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。

在终端启动加热流程，其可以进行加热指示，即可以点亮加热指示灯，进行终端加热过程的提示，同时，在预设周期内，按照以下流程控制加热，获取屏幕启动温度给定值Tm即预设目标值与当前温度Tn即实时温度值的差值E(t)＝Tm–Tn；并获取实时温度值的温度变化率e(t)＝Tn(t)-T(t-1)。引入PID控制算法得到控制器对开关电源输出pwm控制变量值控制开关的电源电压输出也即加热系统的电源电压输入：V 1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)，其中Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。通过PID控制算法控制加热，能够解决加热系统属于大滞后、大惯性系统，而出现的较大的超调，在温度控制过程中较大的超调将会在设备屏幕加热的过程中带来冗余的功耗损失，通过PID控制算法中的第一预设常数的设置，即设置P比例控制调控加热速度，而可以通过第二预设常数即微分控制变量的设置可以实现根据温度的变化速度适当在比例控制的基础上调整加热速度。

在一实施例中，第一执行单元150包括第二控制单元，第二控制单元用于获取校正电压值，以根据校正电压值对电源电压输入V1进行校正以得到校正电源电压输入V2；其中，校正电源电压输入V2满足以下公式：V2＝V1-VE(t)，VE(t)为校正电压值。电池电压表明的是电池当前的状态，电池在低温环境下，内阻变大，移动终端设备电池有默认的电池保护电压，如果设备耗电流过大，将会使得电池端的电压突然下降，如果电压低于电池保护电压，电池将会关端电池供电，俗称电池过放保护。为了提高电源输入电压控制，一方面有效保护电池不出现电池过放异常情况，另一方面避免出现用户在使用设备过程中出现掉电的情况，其可以设置校正电压值，并根据校正电压值对电源电压输入V1进行校正，得到校正后的校正电源电压输入V 2，其根据校正电压值获取的电源电压输入公式可以为V2＝V1-VE(t)＝Kp*E(t)+Kd*e(t)-VE(t)。可以通过公式VE(t)＝Vm+Kc–Vn获取校正电压值，Kc为第三预设常数，例如其可以取值0.2v左右。控制电池电压与关机电压+0.2v差值用于校正温度PID控制环的加热速度，最终控制器输出到开关电源的pwm控制信号以控制电源电压输出：V2＝Kp*E(t)+Kd*e(t)-VE(t)。

可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

Claims (6)

1.一种应用于终端启动的屏幕加热控制方法，其特征在于，包括：

S1、实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；

S2、计算所述多个实时温度值中的中值温度值，并获取所述多个实时温度值与所述中值温度值的差值；

S3、选择所述差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有所述有效温度值的平均值；

S4、比较所述平均值与预设目标值，在所述平均值小于所述预设目标值时执行步骤S5，在所述平均值大于或等于所述预设目标值时执行步骤S6；

S5、启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取所述平均值与所述预设目标值的差值和所述平均值的变化值，以根据所述差值和所述变化值控制所述屏幕加热系统的加热功率，并执行步骤S1；

S6、开始终端启动流程；

且，在加热过程中：

获取校正电压值，以根据所述校正电压值对电源电压输入V1进行校正以得到校正电源电压输入V2；

其中，所述校正电源电压输入V2满足以下公式：V2＝V1-VE(t)，VE(t)为所述校正电压值；

所述获取校正电压值包括：获取所述终端的当前供电电压和预设关机电压，以根据所述当前供电电压和所述预设关机电压获取所述校正电压值，其公式为VE(t)＝Vm+Kc–Vn，其中，Vm为所述预设关机电压，Vn为所述当前供电电压，Kc为第三预设常数。

2.根据权利要求1所述的应用于终端启动的屏幕加热控制方法，其特征在于，所述多个实时温度值包括奇数个实时温度值。

3.根据权利要求2所述的应用于终端启动的屏幕加热控制方法，其特征在于，所述以根据所述差值和所述变化值控制所述屏幕加热的加热功率包括根据以下公式控制所述屏幕加热系统的电源电压输入V1：

V1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)；

其中E(t)为所述差值，e(t)为所述变化值，Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。

4.一种应用于终端启动的屏幕加热控制系统，其特征在于，包括：

多个温度检测单元，用于分别实时监测屏幕多个不同的位置的温度以获取多个实时温度值；

计算单元，用于计算所述多个实时温度值中的中值温度值，并获取所述多个实时温度值与所述中值温度值的差值；

选择单元，用于选择所述差值满足预设条件的实时温度值为有效温度值，并获取所有所述有效温度值的平均值；

比较单元，用于比较所述平均值与预设目标值，并在所述平均值小于所述预设目标值时触发第一执行单元，在所述平均值大于或等于所述预设目标值时触发第二执行单元；

所述第一执行单元，用于启动屏幕加热系统，并按照预设周期获取所述平均值与所述预设目标值的差值和所述平均值的变化值，以根据所述差值和所述变化值控制所述屏幕加热系统的加热功率；

所述第二执行单元，用于开始终端启动流程；

其中，所述第一执行单元包括第二控制单元，

所述第二控制单元用于获取校正电压值，以根据所述校正电压值对电源电压输入V1进行校正以得到校正电源电压输入V2；

其中，所述校正电源电压输入V2满足以下公式：V2＝V1-VE(t)，VE(t)为校正电压值，其公式为VE(t)＝Vm+Kc–Vn，其中，Vm为预设关机电压，Vn为当前供电电压，Kc为第三预设常数。

5.根据权利要求4所述的应用于终端启动的屏幕加热控制系统，其特征在于，所述多个温度检测单元包括奇数个温度检测单元，用于获取奇数个实时温度值。

6.根据权利要求5所述的应用于终端启动的屏幕加热控制系统，其特征在于，所述第一执行单元包括第一控制单元，

所述第一控制单元用于根据以下公式控制所述屏幕加热系统的电源电压输入V1：

V1＝Kp*E(t)+Kd*e(t)；

其中E(t)为所述差值，e(t)为所述变化值，Kp为第一预设常数，Kd为第二预设常数。

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