[發明專利]一種儀表背光調節方法及裝置

有效

• 申請號: 201911143923.1
• 申請日: 2019-11-20
• 公開（公告）號: CN110890071B
• 公開（公告）日: 2021-03-23
• 發明（設計）人: 彭劉一
• 申請（專利權）人: 東風電驅動系統有限公司
• 主分類號: G09G3/34
• 分類號: G09G3/34
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 王振宇

本發明涉及一種儀表背光調節方法及裝置，通過對輸出的PWM波占空比的動態調節進而實現動態調節儀表背光亮度，具體的，該方法包括以下步驟：確定PWM亮度調節精度、占空比變化周期；根據測量結果和標定結果，確定初始亮度、目標亮度；將亮度減小設計為三段調節模式，將亮度增加設計為兩段調節模式，并根據經驗值確定各階段參數；根據當前亮度與初始亮度、目標亮度的關系確定調節階段，并采用各階段對應的調節方法控制背光的亮度輸出。本發明針對由亮變暗和由暗變亮兩種情況分別采用不同的調節方式，以消除傳統PWM調光方式容易出現調光不均勻、人眼感覺非線性、調光等級不夠等缺點。

技術領域

本發明屬于自動控制技術領域，涉及汽車零部件技術領域，具體涉及一種儀表背光調節方法及裝置。

背景技術

在科技發展日新月異的今天，汽車正走進千家萬戶，也為社會生產力的發展提供著不可或缺的作用。汽車儀表作為汽車與人之間的直觀交流通道，為駕駛者提供所需的汽車運行參數。不同汽車儀表板的儀表不盡相同，一般汽車都會有行車信息和車輛信息等。

汽車儀表發展至今，已大致演化了三代，第一代是傳統型的機械式儀表，第二代者變為電氣式儀表，到如今，第三代全數字式儀表成為主流，它功能更為強大，不僅顯示信息豐富，而且線路連接簡單。

第三代儀表大部分采用LCD屏直接顯示車輛相關信息，同時配備智能處理單元，能夠與汽車上的其他控制單元之間交互信息。在屏幕與儀表密不可分的當下，亮度也成為儀表顯示的重要指標。

響應國家綠色環保、節能減排的號召，現階段照明工作多采用LED光源。和傳統光源相比，它更加節能，環保，響應速度快而且能夠在高速開關狀態下工作。

汽車作為一個多流動的產品，儀表在不同環境下的顯示亮度是不可能一致的，適應環境的亮度不僅能讓駕駛人員擁有舒適的駕駛體驗，而且合理地降低照度也有利于節能減排。現階段LED燈的調光方式主要有三種，分別是脈寬調制(PWM)調光、模擬調光和可控硅調光。三者中，最常用的還是PWM調光，它是將電源方波數字化，通過控制方波的占空比調節LED燈的平均電流，進而調節LED燈亮度。

PWM調光通過在一個周期的時間內啟動和停止的循環，給負載LED燈供電，而LED燈是二極管，通過控制PWM波的脈沖寬度，可以實現快速開關LED燈，科學表明人眼視覺殘留時間一般為0.1～0.4s，如果PWM調光的頻率遠高于人眼分辨能力時，人其實是感受不到LED燈閃爍的。

現階段使用PWM波控制LED燈的亮度變化會對PWM波的頻率(占空比)進行選擇，一般要求100Hz以上，這樣能夠有效避免人眼感受LED燈閃爍的情況。然而，具體的調光中，對占空比進行線性的變化，這種調光方式只考慮到PWM對LED亮度的線性控制，沒有考慮人眼對亮度變化的感知特性，LED亮度在變化的時候階梯感比較明顯，并且會伴隨有輕微的抖動現象，尤其在由亮變暗中，因為人眼的視覺特性，間隔采集的光通量變化大于一定閾值，人眼會感受到亮度突然的變化和閃動。如果沒有好的設計，對于人眼來說，PWM調光方式就會出現調光不均勻、人眼感覺非線性、調光等級不夠等缺點。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的技術問題，提供一種儀表背光調節方法及裝置，能夠解決在各種情況下亮度的變化給人眼造成的感覺上亮度變化不穩定的問題。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：

第一方面，本發明提供一種儀表背光調節方法，通過對輸出的PWM波占空比的動態調節進而實現動態調節儀表背光亮度，具體的，該方法包括以下步驟：

確定PWM亮度調節精度、占空比變化周期；

根據測量結果和標定結果，確定初始亮度D_s、目標亮度D_t；

將亮度減小設計為三段調節模式，將亮度增加設計為兩段調節模式，并根據經驗值確定各階段參數；