CN203005235U - 一种车载仪表的背光调节装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种车载仪表的背光调节装置，其包括：用于探测车内或车外光强度的光电传感器、将光电传感器探测的信号转换为数字信号的模数转换模块、将所述数字信号与预定值进行比较并根据比较结果发出控制信号以控制仪表的亮度的比较控制模块、根据所述控制信号进行脉宽调制的脉宽调制模块、根据脉宽调制信号驱动汽车仪表的背光源的驱动模块；其中，光电传感器、模数转换模块、比较控制模块、脉宽调制模块、及驱动模块依次电连接，驱动模块与所述背光源电连接。本实用新型提供的背光调节装置可以根据汽车所处环境的光线自动调节汽车仪表的背光源的亮度。

Description

一种车载仪表的背光调节装置
技术领域
本实用新型涉及一种车载调节装置，尤其涉及一种车载仪表的背光调节装置。
背景技术
汽车仪表向驾驶员显示各种重要的行车信息及车辆故障信息，其与驾驶安全息息相关。现有的汽车仪表的背光亮度多是通过手动调节，背光不能随外界环境光照强弱变化进行自动的同步调节。例如，下雨天或傍晚或光线较差的地下停车场，驾驶员很不容易看清仪表盘。再例如当汽车行驶在逆光状态时，由于太阳光迎面照射的缘故，仪表显示的视值经常模糊不清或看不清，此时，驾驶员需要将车停下，并用手调节仪表上的按钮开关来改变背景亮度，但有时环境光线会不断的变化，驾驶员需要多次的手动调节仪表盘。这使开车行程变得麻烦且具有一定的安全隐患。
可以理解的是，本部分的陈述仅仅提供与本实用新型相关的背景信息，可能构成或不构成所谓的现有技术。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于针对现有技术中汽车仪表的背光灯的亮度需要手动操作以致不方便且不安全的缺陷，提供一种可以根据外界环境自动调节仪表的背光灯的亮度的背光调节装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种车载仪表的背光调节装置，其包括：用于探测车内或车外光强度的光电传感器、将光电传感器探测的信号转换为数字信号的模数转换模块、将所述数字信号与预定值进行比较并根据比较结果发出控制信号以控制仪表的亮度的比较控制模块、根据所述控制信号进行脉宽调制的脉宽调制模块、根据脉宽调制信号驱动汽车仪表的背光源的驱动模块；其中，光电传感器、模数转换模块、比较控制模块、脉宽调制模块、及驱动模块依次电连接，驱动模块与所述背光源电连接。
在上述背光调节装置中，所述模数转换模块与比较控制模块通过CAN总线电连接。
在上述背光调节装置中，还包括与比较控制模块电连接的手动调节模块。
在上述背光调节装置中，还包括位于背光源旁边用于检测背光源的工作环境温度的温度传感器，且温度传感器与模数转换模块电连接。
在上述背光调节装置中，还包括用于控制是否进行自动调光的开关，所述开关连接于模数转换模块与比较控制模块之间。
在上述背光调节装置中，还包括位于背光源旁边用于检测背光源的工作环境温度的温度传感器，且温度传感器与模数转换模块电连接。
在上述背光调节装置中，所述光电传感器安装于汽车的前窗的顶部或安装于仪表上方。
在上述背光调节装置中，所述手动调节模块为可调电位器。
在上述背光调节装置中，所述背光源为LED。
本实用新型提供的车载仪表的背光调节装置，其采用光电传感器探测仪表周围的光线，并经过模数转换为数字信号后，通过比较控制模块与预定值比较后发出控制信号给脉宽调制模块使其发出一定的占空比的脉宽给驱动模块，进而驱动模块按照脉宽调制信号使背光源按照一定的点亮方式进行显示。所以，该背光调节装置可以根据外界环境自动调节车载仪表的背光灯的亮度。    
附图说明
 图1是本实用新型提供的车载仪表的背光调节装置的一实施例的原理框图；
图2是本实用新型提供的车载仪表的背光调节装置的一优选实施例的结构示意图。  
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
参见图1至图2所示，本实用新型提供的车载仪表的背光调节装置主要包括依次电连接的光电传感器1、模数转换模块2、比较控制模块3、脉宽调制模块4、及驱动模块5。驱动模块5与车载仪表的背光源电连接以驱动背光源。光电传感器1用于探测车内或车外的光强度，即探测车载仪表工作环境的光线，进而将光信号转换为模拟电信号并传输给模数转换模块2将该模拟电信号转换为数字信号。比较控制模块3根据上述数字信号与预定值进行比较判断并根据比较结果输出控制信号以控制仪表的亮度。具体的，比较控制模块3主要通过单片机实现，通过烧录入单片机内的程序设定预定值，预定值包括预定的光强度信号及其对应PWM（即脉宽调制）的占空比，进而比较控制模块3发出与该PWM信号对应的控制信号至脉宽调制模块4，命令脉宽调制模块4发出具有上述占空比的脉宽调制信号给驱动模块5，以改变驱动模块5的驱动方式，进而驱动模块5驱动背光源按照该方式点亮。预定的光强度信号可以为多个背光亮度等级，预定值设定出该背光亮度等级对应的占空比的控制信号。即本实用新型提供的背光调节装置通过光电传感器1采集车载仪表当前环境光照强度AD值，并通过CAN报文发送给比较控制模块3，比较控制模块3将接收到的光照强度AD值与预设的光照强度AD值区间比较，找到其所在区间，然后根据光照强度AD值区间设置对应的背光亮度等级，再根据背光亮度等级输出对应的PWM信号，控制背光源自动调节至舒适的亮度。其中，模数转换模块2、脉宽调制模块4及背光源的驱动模块5的结构为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。所以，背光调节装置可以通过光电传感器1及比较控制模块3实现根据仪表工作环境的光线自动改变仪表的背光源的亮度。
本实用新型提供的背光调节装置中，光电传感器1可以安装于车内或车外，优选地，其安装于汽车前窗的顶部或仪表的上方，以更好的探测车内或车外的光信息。例如，模数转换模块2可以同光电传感器1结合在一起安装于车外，进而模数转换模块2通过CAN总线与比较控制模块3电连接，CAN总线传输数据可靠性高。背光调节装置可以实现背光源的自动调光的同时还可以实现背光源的手动调光，具体的，比较控制模块3同时电连接一手动调节模块6。手动调节模块6可以为可调电位器以提供不同的触发信号给比较控制模块3，其可以实现微调或更精确的改变背光源的亮度。比较控制模块3根据该触发信号结合程序发出控制信号给脉宽调制模块4，以实现调光。改变脉宽调制信号的手动调节模块6为本领域技术熟知，在此不再赘述。例如，当光电传感器1出现故障或用户想自己更精确的调光时，其只需调节位于车内的按钮（即手动调节模块6）即可。优选地，模数转换模块2与比较控制模块3之间电连接有开关9，以控制是否进行自动调光。开关9通常为闭合状态。当用户自己调节手动调节模块6时，比较控制模块3接收到手动调节模块6传输的信号则其输出指令使开关9断开，故此时背光调节装置不再根据光电传感器1的信号进行自动调光，而是由自动调光的常态转换为手动调光。
由于发光二极管形成的背光源具有发热量大、不易散热等特点，以致车载仪表工作环境温度过高，进而导致车载仪表及背光源的驱动电路等的寿命缩短，且仪表面板显示的画面效果会变差。所以，本实用新型提供的背光调节装置还提供了一种优选实施例，以使仪表可根据其工作环境温度来控制背光源的启动及调光方式。具体的，其通过设置与模数转换模块2电连接的温度传感器7即可，温度传感器7位于背光源的旁边以检测背光源工作的环境温度，并将该温度信号传递给模数转换模块2将其转换为数字信号，进而比较控制模块3将该数字信号与预订的安全温度值进行比较，如果温度异常，则比较控制模块3发出控制信号使脉宽调制模块4输出一定占空比的脉宽调制信号，例如若该脉宽调制信号为低电平，则使驱动模块5不工作，即背光源不工作以保护背光源及仪表。同时，用户如果依然需要调光，用户可通过手动调光，即用户通过手动调节模块6提供触发信号给比较控制模块3，进而比较控制模块3发出控制信号来改变背光源的点亮方式。
进一步优选地，背光调节装置还包括用于将温度传感器7及光电传感器1检测输出的电信号进行滤波后再传输给模数转换模块2的滤波模块8，滤波模块8的输入端同时接温度传感器7及光电传感器1的输出端，滤波模块8的输出端接模数转换模块2的输入端。这样可以减少环境的干扰，以实现准确的自动调光。背光源为LED，其更节能环保。更优选地，本实用新型提供的背光调节装置对其中光照强度AD值区间由弱变强和由强变弱做了回差处理，以避免光照强度AD值微变时，背光亮度来回跳变。即光照强度又强到弱的AD值区间与光照强度由弱到强的AD值区间不同且两者相互错位。参见以下表一及表二所示的光照强度AD值与背光亮度等级的部分对应关系图，表3为背光PWM占空比与背光亮度等级对应关系。
表1
Figure 243429DEST_PATH_IMAGE002
 
表2
Figure 572779DEST_PATH_IMAGE003
 表3
 综上所述，本实用新型提供的背光调节装置可以自动的根据当时的光照强度使背光源按其所对应的背光亮度等级来发出适当亮度的光。而且，其还可以进行温度保护及手动调光，其实用性更强。
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实用新型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。
在本实用新型的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车载仪表的背光调节装置，其特征在于，包括：用于探测车内或车外光强度的光电传感器、将光电传感器探测的信号转换为数字信号的模数转换模块、将所述数字信号与预定值进行比较并根据比较结果发出控制信号以控制仪表的亮度的比较控制模块、根据所述控制信号进行脉宽调制的脉宽调制模块、根据脉宽调制信号驱动汽车仪表的背光源的驱动模块；其中，光电传感器、模数转换模块、比较控制模块、脉宽调制模块、及驱动模块依次电连接，驱动模块与所述背光源电连接。
2.如权利要求1所述的背光调节装置，其特征在于，所述模数转换模块与比较控制模块通过CAN总线电连接。
3.如权利要求1或2所述的背光调节装置，其特征在于，还包括与比较控制模块电连接的手动调节模块。
4.如权利要求3所述的背光调节装置，其特征在于，还包括位于背光源旁边用于检测背光源的工作环境温度的温度传感器，且温度传感器与模数转换模块电连接。
5.如权利要求3所述的背光调节装置，其特征在于，还包括用于控制是否进行自动调光的开关，所述开关连接于模数转换模块与比较控制模块之间。
6.如权利要求5所述的背光调节装置，其特征在于，还包括位于背光源旁边用于检测背光源的工作环境温度的温度传感器，且温度传感器与模数转换模块电连接。
7.如权利要求6所述的背光调节装置，其特征在于，所述光电传感器安装于汽车的前窗的顶部或安装于仪表上方。
8.如权利要求6所述的背光调节装置，其特征在于，还包括滤波模块，所述滤波模块的输入端同时接温度传感器及光电传感器的输出端，滤波模块的输出端接模数转换模块的输入端。
9.如权利要求6所述的背光调节装置，其特征在于，所述手动调节模块为可调电位器。
10.如权利要求1所述的背光调节装置，其特征在于，所述背光源为LED。
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