CN115248671A - 一种车载分离式显示屏的控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种车载分离式显示屏的控制系统，涉及车载设备技术领域，包括：设置在主机的SOC中的控制模块和设置在显示屏的SOC中的响应模块；所述控制模块，用于生成视频信号并发送至显示屏，还用于通过端口映射监听显示屏的状态，当显示屏出现异常状态时，生成对应的控制指令并发送至显示屏；所述响应模块，用于接收视频信号并进行显示输出，还用于监测显示屏的状态，并根据主机发送的控制指令更改显示屏的状态。本申请在主机的SOC和显示屏的SOC中，实现了车载分离式显示屏的控制功能，降低了硬件和人力成本。

Description

一种车载分离式显示屏的控制系统

技术领域

本申请涉及车载设备技术领域，尤其是涉及一种车载分离式显示屏的控制系统。

背景技术

车载电脑是专门针对汽车特殊运行环境及电器电路特点开发的具有抗高温、抗尘、抗震功能并能与汽车电子电路相融合的专用汽车信息化产品，支持车内上网、影音娱乐、卫星定位、语音导航、游戏、电话等功能。随着驾乘人员对车载娱乐系统越来越高的需求，车载导航仪作为汽车的主要娱乐终端，在汽车电子设备中起到的作用越来越重要。

分离式显示屏是一种具有安装方式灵活、散热好、尺寸设计灵活且不增加主机结构设计负担等特点的显示屏。在控制显示屏与驾驶人的视距及角度方面有很大的优点。目前车载娱乐系统越来越多采用这种分离式显示屏。

目前的车载娱乐系统中，通常采用主机的MCU(微控制单元) 单独控制显示屏模组。这种方式的成本高，且MCU和SOC(系统级芯片)之间需要单独制定通信协议以完成各种数据的交互，需要两个开发团队的配合调试才能完成两个模组的匹配。存在开发人力的投入比较大，硬件成本高的问题。此外，在联合调试时容易出现问题无法把控，排查点多等技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种车载分离式显示屏的控制系统及方法，将主机上的分离显示屏的控制系统设置在SOC上，从而解决了现有的存在的上述技术问题。

本申请实施例提供了一种车载分离式显示屏的控制系统，包括：设置在主机的SOC中的控制模块和设置在显示屏的SOC中的响应模块；

所述控制模块，用于生成视频信号并发送至显示屏，还用于通过端口映射监听显示屏的状态，当显示屏出现异常状态时，生成对应的控制指令并发送至显示屏；

所述响应模块，用于接收视频信号并进行显示输出，还用于监测显示屏的状态，并根据主机发送的控制指令更改显示屏的状态。

进一步的，所述控制模块包括：视频信号生成单元、状态监听单元、控制信号生成单元和发送单元；

所述视频信号生成单元，用于生成视频信号；

所述状态监听单元，用于通过串行器的控制IO端口映射监听显示屏的状态，将异常状态信息发送至控制信号生成单元；

所述控制信号生成单元，用于接收到显示屏的异常状态信息，生成IIC总线通信格式的显示屏的控制指令；

所述发送单元，用于将视频信号和控制指令通过串行器和LDVS 线束发送至显示屏的解串器。

进一步的，所述视频信号为DSI信号或LVDS信号。

进一步的，所述响应模块包括：初始化单元、接收单元、显示单元、背光管理单元、触摸单元和状态监测单元；

所述初始化单元，用于对解串器、显示芯片和触摸芯片进行初始化；

所述接收单元，用于接收解串器解析处理后的视频信号和控制指令，将视频信号发送至显示单元，将控制指令发送至背光管理单元；

所述显示单元，用于以图像的方式输出视频信号；

所述背光管理单元，用于根据接收到的控制指令，打开屏幕背光器件、关闭屏幕背光器件或者调节背光器件亮度；

所述触摸单元，用于捕获显示屏幕的触摸数据，将触摸数据转换IIC总线通信格式的数据，然后发送至输入系统；所述输入系统至少包括键盘和鼠标；

所述状态监测单元，用于对显示屏的状态进行监测，输出状态信号至解串器。

进一步的，所述初始化单元包括：

解串器初始化子单元，用于将解串器的控制IO端口配置为串行器相关联的控制IO端口；

显示初始化子单元，用于基于显示屏幕初始化时序及写入参数对显示芯片进行初始化，初始化完成之后打开屏幕背光器件；

触摸初始化子单元，用于基于触摸初始化时序对触摸芯片进行初始化。

进一步的，所述状态监测单元包括：

温度监测子单元，用于监测显示屏温度，将温度状态信息发送至解串器的控制IO端口；

屏幕状态监测子单元，用于监测屏幕状态，将屏幕状态发送至解串器的控制IO端口。

进一步的，所述温度监测子单元包括：热敏电阻的输出端、第一供电端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、温度比较器、第一电容、第二电容、第三电容，第四电阻，监测输出端和第二供电端；其中，

所述热敏电阻的输出端通过第二电阻的一端与温度比较器的引脚1连接；第一供电端通过第一电阻和第三电阻的一端与温度比较器的引脚3连接；第二电阻与第三电阻的公共端接地，温度比较器的引脚2接地；

所述温度比较器的引脚5通过第一电容的一端、第二电容以及第四电阻的一端与第二供电端相连，温度比较器的引脚4通过第三电容C89与第四电阻的公共端与监测输出端连接；第一电容、第二电容和第三电容的公共端接地；

所述热敏电阻的输出端输出显示屏温度；所述温度比较器将显示屏温度和45摄氏度进行比较，若显示屏温度大于45摄氏度，则监测输出端输出“1”至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“1”表示温度状态异常，否则输出“0”至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“0”表示温度状态正常。

进一步的，屏幕状态监测子单元具体用于：

当监测到屏幕错误状态，将“1”发送至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“1”表示屏幕状态异常；否则，将“0”发送至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“0”表示屏幕状态正常。

进一步的，所述控制信号生成单元包括：

温度控制子单元，用于当连续获取到三个温度状态异常值“1”时，发出“将背光亮度设置为最大亮度值的10％”的控制指令；

屏幕控制子单元，用于当连续获取到三个屏幕状态异常值“1”时，发出“关闭屏幕背光器件并初始化显示屏”的控制指令。

本申请将显示屏的控制权从MCU转移到SOC上，实现了软件的更加集成化，同时充分的利用了DSI解串器和串行器的映射功能，将显示屏的各种信号映射至主机，实现SOC完全接管了原MCU的工作内容，降低了硬件和人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的车载分离式显示屏的控制系统的功能结构图；

图2为本申请实施例提供的设置在主机的SOC的控制模块的结构功能图；

图3为本申请实施例提供的设置在显示屏的SOC的响应模块的结构功能图；

图4为本申请实施例提供的温度监测子单元的电路图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。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。

首先对本申请实施例的设计思想进行简单介绍。

目前车载娱乐系统的显示屏的主要设计方法，都是采用MCU单独控制显示屏模组。此做法成本高，且MCU和SOC之间需要单独制定通信协议以完成各种数据的交互，需要两个开发团队的配合调试才能完成两个模组的匹配。另外对于开发人力的投入比较大，硬件的成本高。在联合调试时容易出现问题无法把控，排查点多等问题。

为解决上述技术问题，本申请提供了一种车载分离式显示屏的控制系统，该系统中主机部分的控制模块设置在SOC中，将显示屏的响应模块设置在在SOC中，从而将显示屏的控制权从MCU转移到 SOC上，实现了软件的更加集成化，同时充分的利用了DSI解串器和串行器的映射功能，将显示屏端的各种信号映射至主机，实现 SOC完全接管了原MCU的工作内容。本申请通过信号的映射、反馈控制、信号转换等方法提高了显示屏模组的控制的集成性和准确性。

在介绍了本申请实施例的应用场景和设计思想之后，下面对本申请实施例提供的技术方案进行说明。

如图1所示，本申请实施例提供了一种车载分离式显示屏的控制系统，包括：设置在主机的SOC中的控制模块100，和设置在显示屏的SOC中的响应模块200；

如图2所示，控制模块100包括：视频信号生成单元101、状态监听单元102、控制信号生成单元103和发送单元104；

所述视频信号生成单元101，用于生成视频信号；视频信号可以是DSI信号，也可以是LVDS信号；

状态监听单元102，用于通过串行器的控制IO端口映射监听显示屏的状态，将异常状态信息发送至控制信号生成单元；

例如，解串器的GPIO端口的一个反馈引脚控制背光器件的开关，对应的，串行器的GPIO端口的一个反馈引脚用于接收SOC的控制背光器件的开关信号。解串器初始化就需要配置解串器的GPIO端口输出和串行器的GPIO1端口输出一致。

控制信号生成单元103，用于接收到显示屏的异常状态信息，生成IIC总线通信格式的显示屏的控制指令；

发送单元104，用于将视频信号和控制指令通过串行器和LDVS 线束发送至显示屏的解串器。

如图3所示，响应模块200包括：初始化单元201、接收单元 202、显示单元203、背光管理单元204、触摸单元205和状态监测单元206；

所述初始化单元201，用于对解串器、显示芯片和触摸芯片进行初始化；

屏幕硬件设计将原有属于MCU的控制IO接入解串器单元的电路，解串器电源取自整体分体屏的供电；

SOC增加显示芯片和触摸芯片的控制电路，并将对应控制端口连接到串行器外围电路；

SOC Driver中增加解串器单元的初始化，并将解串器的控制IO 端口配置为串行器相关联的控制IO端口。

SOC Driver中增加显示单元的初始化，参考屏幕厂家提供的初始化时序及写入参数进行初始化，初始化完成之后打开屏幕背光器件。

SOC Driver中增加触摸处理单元的初始化，参考触摸厂家提供的初始化时序进行初始化，至此分体屏的主要控制逻辑已经全部完成，显示芯片和Touch芯片能够正常工作。

当控制程序设置在MCU中时，并不需要上述初始化单元，当移植到SOC时，需要设置初始化单元，才能使显示芯片和Touch芯片正常工作。

所述接收单元202，用于接收解串器解析处理后的视频信号和控制指令，将视频信号发送至显示单元，将控制指令发送至背光管理单元；

所述显示单元203，用于以图像的方式输出视频信号；

所述背光管理单元204，用于根据接收到的控制指令，打开屏幕背光器件、关闭屏幕背光器件或者调节背光器件亮度；

所述触摸单元205，用于捕获显示屏幕的触摸数据，将触摸数据转换IIC总线通信格式的数据，然后发送至输入系统；所述输入系统至少包括键盘和鼠标；

所述状态监测单元206，用于对显示屏的状态进行监测，输出状态信号至解串器。

在本实施例中，所述状态监测单元包括温度监测子单元和屏幕状态监测子单元：

其中，温度监测子单元用于监测显示屏温度，将温度状态信息发送至解串器的控制IO端口；即当显示屏温度超过45摄氏度，则会降低显示屏的显示亮度，达到降低功耗和降低温度的效果。

如图4所示，所述温度监测子单元包括：热敏电阻的输出端 RTC_DET、第一供电端Vcc1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻 R3、温度比较器U1、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3，第四电阻R4，监测输出TFT_NEC_DET和第二供电端Vcc2；其中，第一供电端Vcc1和第二供电端Vcc2的电压为3V；

热敏电阻的输出端RTC_DET通过第二电阻R2的一端与温度比较器U1的引脚1连接；第一供电端Vcc1通过第一电阻R1和第三电阻 R3的一端与温度比较器U1的引脚3连接；第二电阻R2与第三电阻 R3的公共端接地，温度比较器U1的引脚2接地；

温度比较器U1的引脚5通过第一电容C1的一端、第二电容C2 以及第四电阻R4的一端与第二供电端Vcc2相连，温度比较器U1的引脚4通过第三电容C3与第四电阻R4的公共端与监测输出 TFT_NEC_DET连接；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的公共端接地。

所述热敏电阻的输出端输出屏幕温度；所述温度比较器U1将屏幕温度和45摄氏度进行比较，若屏幕温度大于45摄氏度，则监测输出端输出“1”至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“1”表示温度异常，否则输出“0”至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“0”表示温度正常。

屏幕状态监测子单元，用于监测屏幕状态，将屏幕状态发送至解串器的控制IO端口，具体用于：

当监测到屏幕错误状态，将“1”发送至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“1”表示屏幕状态异常；否则，将“0”发送至解串器的控制IO端口相应反馈引脚，“0”表示屏幕状态正常。

对应的，所述控制信号生成单元包括：

温度控制子单元，用于当连续获取到三个温度异常值“1”时，发出“将背光亮度设置为最大亮度值的10％”的控制指令；

屏幕控制子单元，用于当连续获取到三个屏幕状态异常值“1”时，发出“关闭屏幕背光器件并初始化显示屏”的控制指令。

其中，设置三次连续监测的目的是为了排除异常值是数据跳变引起的情况。

此外，尽管在附图中以特定顺序描述了本申请方法的操作，但是，这并非要求或者暗示必须按照该特定顺序来执行这些操作，或是必须执行全部所示的操作才能实现期望的结果。附加地或备选地，可以省略某些步骤，将多个步骤合并为一个步骤执行，和/或将一个步骤分解为多个步骤执行。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

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

Claims (9)

1.一种车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，包括：设置在主机的SOC中的控制模块和设置在显示屏的SOC中的响应模块；

所述控制模块，用于生成视频信号并发送至显示屏，还用于通过端口映射监听显示屏的状态，当显示屏出现异常状态时，生成对应的控制指令并发送至显示屏；

所述响应模块，用于接收视频信号并进行显示输出，还用于监测显示屏的状态，并根据主机发送的控制指令更改显示屏的状态。

2.根据权利要求1所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述控制模块包括：视频信号生成单元、状态监听单元、控制信号生成单元和发送单元；

所述视频信号生成单元，用于生成视频信号；

所述状态监听单元，用于通过串行器的控制IO端口映射监听显示屏的状态，将异常状态信息发送至控制信号生成单元；

所述控制信号生成单元，用于接收到显示屏的异常状态信息，生成IIC总线通信格式的显示屏的控制指令；

所述发送单元，用于将视频信号和控制指令通过串行器和LDVS线束发送至显示屏的解串器。

3.根据权利要求2所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述视频信号为DSI信号或LVDS信号。

4.根据权利要求2所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述响应模块包括：初始化单元、接收单元、显示单元、背光管理单元、触摸单元和状态监测单元；

所述初始化单元，用于对解串器、显示芯片和触摸芯片进行初始化；

所述接收单元，用于接收解串器解析处理后的视频信号和控制指令，将视频信号发送至显示单元，将控制指令发送至背光管理单元；

所述显示单元，用于以图像的方式输出视频信号；

所述背光管理单元，用于根据接收到的控制指令，打开屏幕背光器件、关闭屏幕背光器件或者调节背光器件亮度；

所述触摸单元，用于捕获显示屏幕的触摸数据，将触摸数据转换IIC总线通信格式的数据，然后发送至输入系统；所述输入系统至少包括键盘和鼠标；

所述状态监测单元，用于对显示屏的状态进行监测，输出状态信号至解串器。

5.根据权利要求4所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述初始化单元包括：

解串器初始化子单元，用于将解串器的控制IO端口配置为串行器相关联的控制IO端口；

显示初始化子单元，用于基于显示屏幕初始化时序及写入参数对显示芯片进行初始化，初始化完成之后打开屏幕背光器件；

触摸初始化子单元，用于基于触摸初始化时序对触摸芯片进行初始化。

6.根据权利要求5所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述状态监测单元包括：

温度监测子单元，用于监测显示屏温度，将温度状态发送至解串器的控制IO端口；

屏幕状态监测子单元，用于监测屏幕状态，将屏幕状态发送至解串器的控制IO端口。

7.根据权利要求6所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述温度监测子单元包括：热敏电阻的输出端、第一供电端、第一电阻、第二电阻、第三电阻、温度比较器、第一电容、第二电容、第三电容，第四电阻，监测输出端和第二供电端；其中，

所述热敏电阻的输出端通过第二电阻的一端与温度比较器的引脚(1)连接；第一供电端通过第一电阻和第三电阻的一端与温度比较器的引脚(3)连接；第二电阻与第三电阻的公共端接地，温度比较器的引脚(2)接地；

所述温度比较器的引脚(5)通过第一电容的一端、第二电容以及第四电阻的一端与第二供电端相连，温度比较器的引脚(4)通过第三电容与第四电阻的公共端与监测输出端连接；第一电容、第二电容和第三电容的公共端接地；

所述热敏电阻的输出端输出显示屏温度；所述温度比较器将显示屏温度和45摄氏度进行比较，若显示屏温度大于45摄氏度，则监测输出端输出“1”至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“1”表示温度状态异常，否则输出“0”至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“0”表示温度状态正常。

8.根据权利要求7所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，屏幕状态监测子单元具体用于：

当监测到屏幕错误状态，将“1”发送至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“1”表示屏幕状态异常；否则，将“0”发送至解串器的控制IO端口的相应反馈引脚，“0”表示屏幕状态正常。

9.根据权利要求8所述的车载分离式显示屏的控制系统，其特征在于，所述控制信号生成单元包括：

温度控制子单元，用于当连续获取到三个温度状态异常值“1”时，发出“将背光亮度设置为最大亮度值的10％”的控制指令；

屏幕控制子单元，用于当连续获取到三个屏幕状态异常值“1”时，发出“关闭屏幕背光器件并初始化显示屏”的控制指令。

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