本發明涉及背光調節技術領域，尤其涉及一種提高車機調光信號穩定性的方法。

背景技術：

隨著汽車電子技術的發展，目前汽車已具備了對部件(例如儀表、按鍵)的背光亮度進行無級調節的功能，使其更加貼合用戶的需求，提高駕乘體驗。車載信息系統(以下簡稱車機)作為汽車駕駛艙的重要部件，已逐漸成為汽車的標配。車機顯示屏的背景燈亮度也需要跟隨汽車內其它部件的背光亮度進行調節。目前，對車機顯示屏的背景燈亮度進行調節的方式有多種。

采用a/d采樣方式進行調光功能的設計，可以兼容更多的調光設備有更強的通用性，但是使用a/d采樣方式進行調光功能設計需要考慮的因素比較多，比如輸入pwm頻率差異、汽車蓄電池電壓波動等。這些因素容易在a/d采樣端口產生紋波電壓變化，系統處理起來較為困難，容易產生誤判進而導致功能異常，所以目前市面上采用a/d采樣方式進行調光的產品大多存在調光不穩定的現象。

因此，現有技術有待進一步改進。

技術實現要素：

本發明提供一種提高車機調光信號穩定性的方法，旨在解決現有技術中的缺陷，實現提高調光信號穩定性。

為達到上述目的，本發明所采取的技術方案為：

本發明提供一種提高車機調光信號穩定性的方法，包括：

判斷汽車蓄電池電壓是否超出預設電壓范圍，是則屏蔽調光信號采樣，否則進入下一步；

判斷調光信號采樣值是否穩定，是則進入下一步，否則丟棄調光信號采樣值重新進行采樣；

判斷調光判決電壓是否需要校準，是則對調光判決電壓進行波動補償校正，否則進入下一步；

將所述判決電壓與預設調光參考電壓進行比較，獲得預調光值；

判斷預調光值對應的調光信號平均值是否在判決電壓的臨界點，是則對所述調光信號平均值進行遲滯判斷，根據遲滯判斷結果確定最終調光值，否則將所述預調光值作為最終調光值；

根據所述最終調光值確定顯示屏的亮度值。

具體地，所述判斷調光信號采樣值是否穩定包括如下步驟：

根據a/d采樣端口的紋波電壓周期確定采樣周期；

對調光信號進行采樣，對采樣結果進行正確性判斷；

對預設采樣次數n的a/d采樣值取平均值；

判斷調光信號采樣值是否處于穩定狀態。

具體地，所述判斷調光信號采樣值是否處于穩定狀態包括：

若首次調光信號采樣值與所有的調光信號采樣值相差都大于預設置信采樣電壓時，則判斷調光信號處于不穩定狀態，否則判斷調光信號處于穩定狀態。

具體地，所述判斷調光判決電壓是否需要校準包括：通過判斷汽車蓄電池電壓的實時電壓是否處于低壓或高壓狀態來進行。

具體地，所述調光判決電壓進行波動補償校正包括如下步驟：

對預設采樣次數的a/d采樣值計算其平均采樣電壓；

在預設采樣次數的調光信號采樣期間同時讀取汽車蓄電池電壓，并計算其平均值；

修正調光判決電壓得到校準調光判決電壓。

具體地，所述根據遲滯判斷結果確定最終調光值包括：

判斷所述調光信號平均值是否大于遲滯上門限，是則將預調光值增大一級，否則維持不變；判斷所述調光信號平均值是否小于遲滯下門限，是則將預調光值減少一級，否則維持不變。

具體地，所述校準調光判決電壓vjc＝var*(vs-vdio)/(vbr-vdio)，

其中，vjc表示校準調光判決電壓，vav表示采樣平均電壓，var表示采樣周期內汽車蓄電池實時電壓平均值，vs表示系統標稱供電電壓，vdio表示調光器開關電路的壓降。

具體地，所述a/d采樣周期小于所述紋波電壓周期的1/2。

本發明的有益效果在于：本發明通過判斷汽車蓄電池電壓、調光信號采樣值穩定性，在汽車蓄電池電壓波動時對調光判決電壓進行波動補償校正，從而得到一預調光值，進一步判斷預調光值對應的調光信號平均值與判決電壓的臨界點的關系，從而得到最終調光值，實現了提高調光信號穩定性的技術效果。

附圖說明

圖1是本發明的提高車機調光信號穩定性的方法的流程示意圖；

圖2是本發明的判斷調光信號采樣值是否穩定的流程示意圖；

圖3是本發明的對調光判決電壓進行波動補償校正的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖具體闡明本發明的實施方式，附圖僅供參考和說明使用，不構成對本發明專利保護范圍的限制。

如圖1所示，本發明的實施例提供一種提高車機調光信號穩定性的方法，包括：

步驟1、判斷汽車蓄電池電壓是否超出預設電壓范圍，是則屏蔽調光信號采樣，否則進入下一步。

在本實施例中，所述調光信號為電壓信號，由調光器產生輸出。

汽車引擎啟動、汽車蓄電池電量不足時啟動車燈等大功耗設備等情形，將導致汽車蓄電池電壓出現瞬態變化而低于車機工作電壓范圍(例如對于24v電池系統的汽車瞬間會跌落至10.8v)，然后又再度回升，這個過程將影響調光信號的正常采樣和有效電平值換算。

因此，通過判斷汽車蓄電池電壓是否超出預設電壓范圍，可有效防止因為汽車蓄電池電壓的瞬間變化而導致的調光閃爍。

步驟2、判斷調光信號采樣值是否穩定，是則進入下一步，否則丟棄調光信號采樣值重新進行采樣。

通常，調光信號的穩定性受下列因素的影響：

1)a/d采樣電路特性影響。調光信號在0v至系統標稱供電電壓vs(對于24v電池系統，vs＝24v；對于12v電池系統，vs＝12v)變化時，a/d采樣端口將檢測到持續一定時間(在本實施例中為200ms，該時間由電路特性(例如電容值)決定)的電壓緩慢變化，系統容易將此電壓變化過程誤認為是調光器在動作。

2)占空比較小的低頻pwm信號(例如pwm頻率小于100hz)經過采樣電路后會在a/d采樣端口處產生變化較大的紋波，從而導致a/d采樣端口電壓不穩。

在本實施例中，100hz低頻信號pwm經過采樣電路后，在a/d采樣端口產生的紋波電壓差值約為200mv；輸入的pwm信號頻率越大，經過采樣電路后在a/d采樣端口產生的紋波電壓差值越小，因此，可以認為a/d采樣端口的最大紋波電壓差值為200mv。

如圖2所示，在本實施例中，所述判斷調光信號采樣值是否穩定包括如下步驟：

步驟201、根據a/d采樣端口的紋波電壓周期tr確定采樣周期ts。

如果a/d采樣周期ts大于或等于單個紋波電壓周期tr，則a/d采樣獲取的多次a/d值將不能體現紋波電壓的有效電壓；但隨著輸入的pwm信號頻率越高，a/d采樣端口紋波電壓差值越小，對a/d采樣周期ts的要求相關性減小。

a/d采樣周期ts可以根據實際情況進行設置，在本實施例中，所述a/d采樣周期ts小于所述紋波電壓周期tr的1/2，即ts＜tr/2。

具體地，所述a/d采樣周期ts＝4ms。

步驟202、對調光信號進行采樣，對采樣結果進行正確性判斷。

采用多次采樣a/d值的平均值作為調光信號的有效值，如果a/d采樣信號中存在突變信號，可能導致平均值偏高，所以應對每次a/d采樣值的正確性進行識別。

步驟203、對預設采樣次數n的a/d采樣值取平均值。

所述預設采樣次數n可根據實際情況行設置，在本實施例中，n＝30。

步驟204、判斷調光信號采樣值是否處于穩定狀態。

在本實施例中，所述判斷調光信號采樣值是否處于穩定狀態包括：

若首次調光信號采樣值v1與所有的調光信號采樣值vx相差都大于預設置信采樣電壓vc時，則判斷調光信號處于不穩定狀態，否則判斷調光信號處于穩定狀態。

所述預設置信采樣電壓vc會限定調光信號的變化速度，即調光信號變化過快則認為a/d采樣結果不可信；所述預設置信采樣電壓vc可按實際調試效果取值。

步驟3、判斷調光判決電壓是否需要校準，是則對調光判決電壓進行波動補償校正，否則進入下一步。

當汽車蓄電池電壓不足并持續處于比較低的電壓時，或者當汽車蓄電池電壓偏高并持續處于比較高的電壓時，調光信號也會隨之產生波動。

在本實施例中，所述判斷調光判決電壓是否需要校準包括：通過判斷汽車蓄電池電壓的實時電壓vbr是否處于低壓或高壓狀態來進行。

例如，對于24v電池系統，當vbr＜10.8v時，則判斷為汽車蓄電池處于低壓狀態。

如圖3所示，在本實施例中，所述對調光判決電壓進行波動補償校正包括如下步驟：

步驟301、對預設采樣次數n的a/d采樣值計算其平均采樣電壓vav。

步驟302、在預設采樣次數n的調光信號采樣期間同時讀取汽車蓄電池電壓輸出vbr，并計算vbr的平均值var。

因為30次a/d采樣耗時120ms,而在120ms內vbr波動的范圍較小，因此可認為vbr的平均值var是準確的。

步驟303、修正調光判決電壓vj得到校準調光判決電壓vjc。

因為調光信號峰峰值vdp等于汽車蓄電池電壓的實時電壓vbr減去調光器開關電路的壓降vdio，即vdp＝vbr-vdio，因而調光信號平均值var與汽車蓄電池電壓的平均值var具有一定的線性補償關系，也就是說調光判決電壓與與汽車蓄電池電壓的平均值var也具有一定的線性補償關系。

在本實施例中，根據如下公式來獲得校準調光判決電壓vjc：

vjc＝var*(vs-vdio)/(vbr-vdio)，

其中，vjc表示校準調光判決電壓，vav表示采樣平均電壓，var表示采樣周期內汽車蓄電池實時電壓平均值，vs表示系統標稱供電電壓，vdio表示調光器開關電路的壓降。

如表1所示，表示在不同汽車蓄電池電壓vbr、不同占空比的pwm調光信號(頻率為100hz)下的調光判決電壓實測值。

表1

假設標稱電壓vs＝12v，當蓄電池電平較低時，測試得到vbr＝10v，占空比為30％的pwm調光信號的平均值vav＝2.77v，調光器開關電路的壓降vdio＝0.7v；此時，校準調光判決電壓vjc＝2.77v*(12v-0.7v)/(10v-0.7v)＝3.36v,與實際測量的在vs＝12v工作電壓、占空比為30％的pwm調光信號時的調光判決電壓vj實測平均值一致。

步驟4、將所述判決電壓與預設調光參考電壓進行比較，獲得預調光值。

步驟5、判斷預調光值對應的調光信號平均值是否在判決電壓的臨界點，是則對所述調光信號平均值進行遲滯判斷，根據遲滯判斷結果確定最終調光值，否則將所述預調光值作為最終調光值。

在本實施例中，所述根據遲滯判斷結果確定最終調光值包括：

判斷所述調光信號平均值是否大于遲滯上門限，是則將預調光值增大一級，否則維持不變；判斷所述調光信號平均值是否小于遲滯下門限，是則將預調光值減少一級，否則維持不變。

調光信號輸入后必須要量化成具體的調光值來控制車機背光亮度輸出，調光輸入信號可以是連續變化或是階躍變化等多種情況，經a/d采樣處理后轉換成多級別調光控制信號。當調光控制信號使車機調光值正處于兩個亮度級別的臨界點時，如果調光信號有輕微抖動就會導致輸出亮度閃爍，為避免此類問題發生，采用遲滯電壓判定的辦法來處理。

例如，設置的遲滯電壓寬度為0.2v，規定調光信號大于2.60v時，車機調光值為1；調光信號小于2.60v時，車機調光值為0。當調光信號上升至2.80v時，判定車機調光值為1；當調光信號下降至2.50v時，保持判定車機調光值為1；調光信號小于2.40v時,判定車機調光值為0。

步驟6、根據所述最終調光值確定顯示屏的亮度值。

以上所揭露的僅為本發明的較佳實施例，不能以此來限定本發明的權利保護范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本發明所涵蓋的范圍。