一种组合仪表显示画面校准系统及方法与流程

本发明涉及汽车仪表技术领域，尤其涉及一种组合仪表显示画面校准系统及方法。

背景技术：

随着科技的快速发展，现汽车仪表盘多采用液晶显示屏与传统机械表盘、装饰件相结合的组合仪表，这种组合方式让仪表的整体效果极具科技感又有传统仪表的真实感。组合仪表多数采用7寸至10寸左右的液晶显示屏与左右两侧的机械表盘组合，具体的组装方式是：先将液晶显示屏与灯箱组装好，然后将机械表盘再与灯箱装配好，机械表盘组装在灯箱的上方，液晶显示屏装配在灯箱的下方，液晶显示屏与机械表盘之间无直接的装配关系和定位联系。液晶显示屏内做出不同主题的虚拟指针或图型与机械表盘、装饰件搭配，配合功能强大的图形处理，能够以更灵活酷炫的图形表现方式显示不同风格的背景，随时切换用户界面到不同主题。

但现有组合仪表采用零部件组装的方式，主要会存在以下3种缺陷：

1、零件本身的设计会存在一定的尺寸公差，再把液晶显示屏、灯箱、机械表盘叠加组装在一起时，还容易出现装配误差，零部件自身的尺寸公差加上装配误差，使液晶显示屏和机械表盘之间的位置与设计的原始位置有偏差；

2、在组装过程中，仪表不通电，显示屏没有点亮，显示屏内的图形是看不到的，无法在组装仪表的过程发现装配误差，当仪表通电开机时，发现液晶显示屏的图形与机械表盘、装饰圈搭配的地方因装配误差造成图形错乱，整体效果不协调，影响用户使用体验效果；

3、当出现图形错乱后，现有技术无法在不拆除进行重装的情况下对图形进行调整。

技术实现要素：

本发明提供一种组合仪表显示画面校准系统及方法，解决的技术问题是，现有技术无法消除组合仪表在安装后因尺寸公差和装配误差所引起的不良视觉差异。

为解决以上技术问题，本发明提供一种组合仪表显示画面校准系统，包括显示屏、机械表盘、装饰圈，所述机械表盘部分叠置于所述显示屏上，所述装饰圈形状与所述机械表盘相同，并围绕所述机械表盘，还包括画面校准模块，与所述画面校准模块电气连接的画面位移检测模块，所述装饰圈上设有遮光标定点；

所述画面校准模块存储测试画面，所述测试画面中设置有与所述遮光标定点对应的亮度标定点，所述测试画面中只有所述亮度标定点发出特定颜色的光；根据所述画面位移检测模块记录的所述亮度标定点产生的位移校准显示画面；

所述画面位移检测模块，用于检测所述遮光标定点的光强信号并根据所述光强信号调整所述亮度标定点的位置，直至接收到的光强信号在预设亮度范围内，并记录调整过程中所述亮度标定点产生的位移作为校准位移。

优选地，所述遮光标定点设有至少3个，所述亮度标定点在所述测试画面中的数量、形状、相对位置与所述遮光标定点一致。

优选地，所述画面位移检测模块设有与所述遮光标定点数量相同的光电传感器，用于分别采集所述遮光标定点处的光强信号；

优选地，所述光电传感器采用一端开口的筒形结构。

优选地，所述画面位移检测模块还设有与所述光电传感器均电气连接的光电转换单元，以及电气连接所述光电转换单元的检测单元，以及电气连接所述检测单元的第一通讯端口；所述光电转换单元用于将所述光电传感器采集的光强信号转化成对应的电信号并发送到所述检测单元；

所述检测单元用于根据所述电信号通过所述第一通讯端口向所述画面校准模块发送测试画面调整指令以调整所述亮度标定点的位置，直至接收到的所有光电传感器的电信号均在预设阈值内，即表明接收到的光强信号在预设亮度范围内；

所述检测单元还用于记录调整过程中所述亮度标定点产生的位移作为校准位移。

优选地，所述画面校准模块设有与所述第一通讯端口相匹配的第二通讯端口，电气连接所述第二通讯端口的图像校准单元，以及电气连接所述图像校准单元的显示驱动单元，以及电气连接所述显示驱动单元的存储单元；

所述存储单元用于存储所述测试画面；

所述第二通讯端口用于接收并发送所述检测单元发送的所述测试画面调整指令至所述图像校准单元；

所述图像校准单元还用于按照接收的所述测试画面调整指令调整所述显示屏显示的所述测试画面的位置；

所述显示驱动单元用于驱动所述显示屏显示画面。

本发明还提供一种组合仪表显示画面校准方法，包括步骤：

s1.检测遮光标定点的光强信号，所述遮光标定点设置在装饰圈上；

s2.判断所述光强信号是否在预设亮度范围内，若否则调整亮度标定点的位置后返回到所述步骤s1，若是则记录调整过程中所述亮度标定点产生的位移作为校准位移并进行下一步；所述亮度标定点设置在测试画面中，并与所述遮光标定点相对应。

优选地，所述遮光标定点设有至少3个，所述亮度标定点在所述测试画面中的数量、形状、相对位置与所述遮光标定点一致。

进一步地，在所述步骤s2中，所述判断所述光强信号是否在预设亮度范围内，具体为，判断所有遮光标定点对应的光强信号是否均在预设亮度范围内。

优选地，所述亮度标定点包括第一亮度标定点、第二亮度标定点、第三亮度标定点，此时所述步骤s2具体包括：

s21.判断所述第二亮度标定点的光强信号是否在预设亮度范围内，若否则返回到所述步骤s1，若是则记录调整过程中所述第二亮度标定点产生的第二位移并进行下一步；

s22.判断所述第一亮度标定点或第三亮度标定点的光强信号是否在预设亮度范围内，若否则调整所述第二亮度标定点或第三亮度标定点的位置后返回到所述步骤s1重新检测以及进行重新判断，若是则记录所述第一亮度标定点产生的第二位移或所述第三亮度标定点产生的第三位移；

s23.根据所述第一位移、第二位移和第三位移计算出所述校准位移；所述校准位移为所述第一位移、第二位移和第三位移的矢量和。

本发明提供的一种组合仪表显示画面校准系统，通过在装饰圈上设置遮光标定点，以画面校准模块中存储的测试画面中的亮度标定点作发光源，设置连接画面校准模块的画面位移检测模块，来调整该亮度标定点照射到的光亮使其在预设范围内，最后将调整的位移用作校准位移存于画面校准模块中，供其对需要显示的主题画面进行调整，从而消除组合仪表在安装后因尺寸公差和装配误差所引起的不良视觉差异，使得显示屏内的主题画面与机械表盘、装饰圈协调，给用户带来良好的使用体验效果，提高了产品竞争力。

本发明还提供一种组合仪表显示画面校准方法，通过在装饰圈上设置遮光标定点，以测试画面中的亮度标定点作发光源，来调整该亮度标定点照射到的光亮使其在预设范围内，最后将调整的位移用作校准位移对需要显示的主题画面进行调整，而实现了与一种组合仪表显示画面校准系统相同的技术效果。

附图说明

图1是本发明实施例提供的现有组合仪表的外部结构展示图；

图2是本发明实施例提供的一种组合仪表显示画面校准系统的模块结构图；

图3是本发明实施例提供的图2中光强传感器与遮光标定点(以3组为例)的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种组合仪表显示画面校准方法及系统的校准位移生成效果图；

图5是本发明实施例提供的一种组合仪表显示画面校准方法的步骤流程图；

其中：机械表盘10，装饰圈11，遮光标定点12(12-1、12-2、12-3)，显示屏13；画面校准模块20，第二通讯端口21，亮度标定点22(22-1、22-2、22-3)，图像校准单元23，显示驱动单元24，存储单元25；画面位移检测模块30，光电传感器31(31-1、31-2、31-3)，光电转换单元32，检测单元33，第一通讯端口34。

具体实施方式

下面结合附图具体阐明本发明的实施方式，实施例的给出仅仅是为了说明目的，并不能理解为对本发明的限定，包括元器件的选型和取值大小及附图仅为较佳实施例，仅供参考和说明使用，不构成对本发明专利保护范围的限制，因为在不脱离本发明精神和范围基础上，可以对本发明进行许多改变。

本发明的组合仪表的外部结构如图1所示，包括机械表盘10、装饰圈11、显示屏13，所述机械表盘10部分叠置于所述显示屏13上，所述装饰圈11形状与所述机械表盘10相同，并围绕所述机械表盘10。

在图1的基础上，本发明实施例提供了一种组合仪表显示画面校准系统，其模块之间的电气连接关系如图2所示，包括画面校准模块20，还包括与所述画面校准模块20电气连接的画面位移检测模块30，所述装饰圈11上设有遮光标定点12；

所述画面校准模块20存储测试画面，所述测试画面中设置有与所述遮光标定点12对应的亮度标定点22，所述测试画面中只有所述亮度标定点22发出特定颜色的光(例如白光)，而其余部分均不发光即为黑色；

所述画面位移检测模块30，检测所述遮光标定点12的光强信号并根据所述光强信号调整所述亮度标定点22的位置，直至接收到的光强信号在预设亮度范围内，并记录调整过程中所述亮度标定点22产生的位移作为校准位移。

在更具体的应用中，所述遮光标定点12设有至少3个，优选地设有如图2、图3所示的3个(包括位于中间位置的12-2，以及位于12-2两侧的12-1和12-3)，所述亮度标定点22在测试画面中的数量、形状、相对位置与所述遮光标定点12一致。

优选地，所述画面位移检测模块30设有与所述遮光标定点12数量相同的光电传感器31即3个，图2中分别标为光电传感器31-1、31-2、31-3，分别采集所述遮光标定点12-1～12-3处的光强信号。所述光电传感器31采用一端开口的筒形结构，既能采集对应标定点的光，又能避免相邻标定点发光导致的干扰，在具体测试时，光电传感器31-1、31-2、31-3中心与对应的遮光标定点12点的中心对齐(图3中为了显示遮光标定点12而将光电传感器33错开放置)。光电传感器31决定本系统的校正精度。

优选地，所述画面位移检测模块30还设有与所述光电传感器31均电气连接的光电转换单元32，以及电气连接所述光电转换单元32的检测单元33，以及电气连接所述检测单元33的第一通讯端口34；所述光电转换单元32将所述光电传感器31采集的光强信号转化成对应的电信号并发送到所述检测单元33；

所述检测单元33根据所述电信号通过所述第一通讯端口34向所述画面校准模块20发送测试画面调整指令以调整所述亮度标定点22的位置，直至接收到的所有光电传感器31的电信号均在预设阈值内，即表明接收到的光强信号在预设亮度范围内。

所述检测单元33还记录调整过程中所述亮度标定点22产生的位移作为校准位移。

再次参见图2，所述画面校准模块20设有与所述第一通讯端口34相匹配的第二通讯端口21，以及电气连接所述第二通讯端口21的图像校准单元23，电气连接所述图像校准单元23的显示驱动单元24(所述显示屏13与所述显示驱动单元24电性连接)，以及电气连接所述显示驱动单元24的存储单元25。所述存储单元25存储所述测试画面。

在测试过程中，机械表盘10固定不动，光电传感器31-1、31-2、31-3中心与对应的遮光标定点12点的中心对齐。所述画面校准模块20先调用所述存储单元25中存储的所述测试画面，通过所述显示驱动单元24驱动显示屏13显示所述测试画面；然后光电传感器31工作，检测单元33根据光电传感器31的光强信号生成测试画面调整指令并通过所述第一通讯端口34发送到所述第二通讯端口21，所述第二通讯端口21接收并发送所述检测单元33发送的所述测试画面调整指令至所述图像校准单元23。

所述图像校准单元23按照接收的所述测试画面调整指令调整所述显示屏13显示的所述测试画面的位置。调整后光电传感器31继续获取光强信号，检测单元33若判断到该光强信号已经在预设的区间范围内，则计算出校准位移，如图4所示并发送到所述图像校准单元23中。

当需要显示主题画面时，所述图像校准单元23还控制所述显示屏13显示主题画面。然后所述图像校准单元23按照校准位移调整所述主题画面的位置。

本发明实施例提供的组合仪表显示画面校准系统，通过在机械表盘10的装饰圈11上设置遮光标定点12，以画面校准模块20中存储的测试画面中的亮度标定点22作发光源，设置连接画面校准模块20的画面位移检测模块30，来调整该亮度标定点22照射到的光亮使其在预设范围内，最后将调整的位移用作校准位移存于画面校准模块20中，供其对需要显示的主题画面进行调整，从而消除组合仪表在安装后因尺寸公差和装配误差所引起的不良视觉差异，使得显示屏13内的主题画面与机械表盘10、装饰圈11协调，给用户带来良好的使用体验效果，提高了产品竞争力。

本发明还提供一种组合仪表显示画面校准方法，也是基于图1的基本情形，可应用于图2、3所示的系统，如图5所示，具体包括步骤：

s1.检测遮光标定点12的光强信号，所述遮光标定点12设置在机械表盘10的装饰圈11上；

s2.判断所述光强信号是否在预设亮度范围内，若否则调整亮度标定点22的位置后返回到所述步骤s1，若是则记录调整过程中所述亮度标定点22产生的位移作为校准位移；所述亮度标定点22设置在测试画面中，并与所述遮光标定点12相对应。

在具体的实施情形下，所述遮光标定点12设有至少3个，优选为3个，所述亮度标定点22在所述测试画面中的数量、形状、相对位置与所述遮光标定点12一致。在所述步骤s2中，所述判断所述光强信号是否在预设亮度范围内，具体为，判断所有遮光标定点12对应的光强信号是否均在预设亮度范围内。

优选地，所述亮度标定点22包括第一亮度标定点22-1、第二亮度标定点22-2、第三亮度标定点22-3，此时所述步骤s2具体包括：

s21.判断所述第二亮度标定点22-2的光强信号是否在预设亮度范围内，若否则调整所述第二亮度标定点22-2的位置后返回到所述步骤s1，若是则记录调整过程中所述第二亮度标定点22-2产生的第二位移并进行下一步；

s22.判断所述第一亮度标定点22-1或第三亮度标定点22-3的光强信号是否在预设亮度范围内，若否则调整所述第二亮度标定点22-1或第三亮度标定点22-3的位置后返回到所述步骤s1重新检测以及进行重新判断，若是则记录所述第一亮度标定点22-1产生的第二位移或所述第三亮度标定点22-3产生的第三位移；

s23.根据所述第一位移、第二位移和第三位移计算出所述校准位移。

所述校准位移为所述第一位移、第二位移和第三位移的矢量和，具体可参见图4。

然后，在以后对主题画面进行显示时，先按照所述校准位移对所述主题画面进行调整。

本发明实施例提供组合仪表显示画面校准方法，通过在机械表盘10的装饰圈11上设置遮光标定点12，以测试画面中的亮度标定点22作发光源，来调整该亮度标定点22照射到的光亮使其在预设范围内，最后可将调整的位移用作校准位移对需要显示的主题画面进行调整，而实现了与组合仪表显示画面校准系统相同的技术效果，即消除组合仪表在安装后因尺寸公差和装配误差所引起的不良视觉差异，使得显示屏13内的主题画面与机械表盘10、装饰圈11协调，给用户带来良好的使用体验效果，提高了产品竞争力。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。