CN109782946A - 一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器及其交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器，包括：设置在窗框内的具有光感传感器的透明显示屏；与所述透明显示屏连接的一个或多个输入设备；一个或多个交互设备；以及用于控制所述透明显示屏的驱动集成芯片，其中，所述驱动集成芯片设置在非透明的主体下方，所述驱动集成芯片模块化地集成基于透明液晶显示屏的底层驱动接口工具和扩展功能接口工具。本发明的有益效果：解决了以往的全息显示设备都多采用玻璃幕布投影的方式，只能在光线微弱的环境下使用的弊端；提升用户的操作体验，科技感十足；基于OLED技术，使更薄、更省电。

Description

一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器及其交互方法

技术领域

本发明涉及一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器及其交互方法，属于显示设备相关技术领域。

背景技术

透明全息显示器一直以来是世界广大硬件爱好者和极客的一个美梦，拥有一台透明炫酷的全息显示设备是大家的梦想，在很多影视剧科幻电影中出现了过这种显示器，如《钢铁侠》《阿凡达》《普罗米修斯》《最终幻想灵魂深处》等等，透明全息显示器所特有的天生透明全息的属性，非常适合作为HUD和全息展示等等使用环境。因此，有基于透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的需求。

发明内容

本发明提供一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器及其交互方法，提升用户操作体验。

本发明的技术方案第一方面为一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器，包括电路主板、CPU和GPU，还包括：设置在窗框内的具有光感传感器的透明显示屏；与所述透明显示屏连接的一个或多个输入设备；一个或多个交互设备；以及用于控制所述透明显示屏的驱动集成芯片，其中，所述驱动集成芯片设置在非透明的主体下方，所述驱动集成芯片模块化地集成基于透明液晶显示屏的底层驱动接口工具和扩展功能接口工具。

进一步，其中所述底层驱动接口工具包括：屏幕分辨率控制单元、屏幕亮度控制单元、屏幕对比度控制单元、屏幕透光率控制单元、屏幕显示饱和度控制单元、屏幕反向显示控制单元、屏幕光感监测单元、屏幕触感或变形监测单元。

进一步，其中所述扩展功能接口工具是基于所述底层驱动接口工具的模块化定制整合，并且所述扩展功能接口工具包括：

AR模式切换单元、透光模式切换单元、遮光模式切换单元、用户定制模式切换单元，

其中用户定制模式切换单元包含的切换模式用于实现像素镜像变换，使得在透明显示屏背面能够观察显示屏上的镜像后的图像。

进一步，其中所述的一个或多个输入设备包括：用于触发底层驱动接口以调节显示参数的第一定制输入设备；用于触发所述的AR模式切换单元、透光模式切换单元或用户定制模式切换单元的第二定制输入设备；用于触发所述的遮光模式切换单元的第三定制输入设备，其中第一定制输入设备包括触摸滑动条，用于沿触摸方向调节预定参数的增加或减少；第二定制输入设备包括开放给用户编程的命令按钮；第三定制输入设备包括的窗户显示器的开关按键。

进一步，其中所述的一个或多个交互设备包括阵列式麦克风、语音识别模块或摄像头。

进一步，其中所述驱动集成芯片的中断处理优先级高于其它用户硬件的驱动程序的优先级，并且由窗户显示器的GPU优先运行优化加速。

进一步，其中所述透明显示屏包括OLED显示器件。

本发明的技术方案第二方面为一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器的交互方法，包括以下步骤：

S1、根据用户定制的外形，配置人机交互显示设备，提供硬件支持及接口；

S2、匹配应用功能模块，并建立显示底层驱动对接；

S3、部署操作系统和驱动程序；

S4、提供用户定制的扩展应用软件，通过预设的语音指令激活特定的应用软件运行；

其中，在所述的应用功能模块包括AR模式切换单元、透光模式切换单元、遮光模式切换单元、用户定制模式切换单元。

进一步，所述步骤S3包括：部署深度定制的操作系统，使得透明显示屏的驱动集成芯片的中断处理优先级高于其它用户硬件的驱动程序的优先级，并且由窗户显示器的GPU优先运行优化加速。

进一步，所述步骤S4包括：通过语音识别算法获取用户的语音指令，然后接入互联网或者在本地提供解决方案，然后通过扬声器和显示屏反馈信息给用户。

本发明的有益效果为：

提出改进的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，解决了以往的全息显示设备都多采用玻璃幕布投影的方式，只能在光线微弱的环境下使用的弊端；提升用户的操作体验，科技感十足；基于OLED技术，使更薄、更省电。

附图说明

图1是根据本发明的硬件总体示意图。

图2是根据本发明实施例中的透明显示屏驱动接口部署的示意图。

图3是根据本发明实施例中的实现方法的流程框图。

图4是根据本发明的应用情形实施例的示意图。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。此外，本公开中所使用的上、下、左、右等描述仅仅是相对于附图中本公开各组成部分的相互位置关系来说的。在本公开中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

图1是根据本发明的硬件总体示意图。根据本发明的窗户显示器，除了电路主板、CPU、GPU、内存和电源模组，还包括：设置在窗框内的具有光感传感器的透明显示屏10；与所述透明显示屏10连接的一个或多个输入设备；一个或多个交互设备。所述透明显示屏10包括OLED显示器件。这里的透明OLED显示器件要求构成OLED的衬底，电极的材料均为透明材料，器件关闭时透光率达到85％以上，而开启时，从两侧均能观察到发光，其关键之处在于采用高透光率的透明电极和透明TFT。优选地，采用磁控溅射法制备的ZAO薄膜作为透明电极，使得OLED显示器件具有较低的电阻率和较高的透光率，其可见光透过率已超过85％。

此外，所述的一个或多个交互设备包括阵列式麦克风、语音识别模块或摄像头。

此外，透明显示屏10还模块化地连接有驱动集成芯片11，所述驱动集成芯片11不是透明的，需要设置在非透明的主体下方。

在一些具体实施例中，设计和制作根据本发明的窗户显示器的过程如下。制作显示窗方案，设计智能显示窗，制作智能显示窗外壳，设计电路主板和配置；设计基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的项目方案，设计基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的外观，并制作OLED透明显示窗的3DCAD外壳文件，并设计OLED透明显示窗的印刷电子电路板的设计，并配置相关硬件。打印显示窗外壳，印刷显示窗电路主板，安装显示窗元器件，进行显示窗调试；打印基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的塑料外壳，并印刷基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的内部电子电路主板，安装主板到外壳，安装内部电源模块，安装ROM存储模组，安装RAM存储模组，安装摄像头和红外感应器，安装麦克风，安装动作捕捉模组，安装光线感应模组，安装电源模组，完成组装工作。设计智能显示窗系统，开发智能显示窗系统，开发显示窗硬件驱动，测试系统和驱动；设计基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的内部操作系统，并开发其相关功能，并开发基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器的硬件驱动程序，并测试操作系统和显示器的硬件驱动程序。

图2是根据本发明实施例中的透明显示屏10驱动接口部署的示意图。所述驱动集成芯片11的中断处理优先级可以高于其它用户硬件的驱动程序的优先级，并且由窗户显示器的GPU优先运行优化加速。所述驱动集成芯片11模块化地集成基于透明液晶显示屏的底层驱动接口工具和扩展功能接口工具。其中所述底层驱动接口工具包括：屏幕分辨率控制单元、屏幕亮度控制单元、屏幕对比度控制单元、屏幕透光率控制单元、屏幕显示饱和度控制单元、屏幕反向显示控制单元、屏幕光感监测单元、屏幕触感或变形监测单元。其中所述扩展功能接口工具是基于所述底层驱动接口工具的模块化定制整合，例如将光感监测和亮度整合以自动调节屏幕亮度等。所述扩展功能接口工具包括：AR模式切换单元(例如，整合透光率、分辨率控制等)、透光模式切换单元(例如，整合刷新率、分辨率控制等)、遮光模式切换单元(例如整合光感监测、分辨率控制、亮度控制等)、用户定制模式切换单元，其中用户定制模式切换单元包含的切换模式用于实现像素镜像变换，使得在透明显示屏10背面能够观察显示屏上的镜像后的图像。

进一步，其中所述的一个或多个交互设备包括：用于触发底层驱动接口以调节显示参数的第一定制输入设备21；用于触发所述的AR模式切换单元、透光模式切换单元或用户定制模式切换单元的第二定制输入设备22；用于触发所述的遮光模式切换单元的第三定制输入设备23，其中第一定制输入设备21包括触摸滑动条，用于沿触摸方向调节预定参数的增加或减少；第二定制输入设备22包括开放给用户编程的命令按钮；第三定制输入设备23包括显示器的开关按键。第一定制输入设备21和第二定制输入设备22可以是窗口显示器的遥控器上的按键。

图3是根据本发明实施例中的实现方法的流程框图。该方法包括以下步骤：

S1、根据用户定制的外形，配置人机交互显示设备，提供硬件支持及接口；

S2、匹配应用功能模块，并建立显示底层驱动对接；

S3、部署操作系统和驱动程序；

S4、提供用户定制的扩展应用软件，通过预设的语音指令激活特定的应用软件运行；

其中，在所述的应用功能模块包括AR模式切换单元、透光模式切换单元、遮光模式切换单元、用户定制模式切换单元。

所述步骤S3包括：部署深度定制的操作系统，使得透明显示屏10的驱动集成芯片11的中断处理优先级高于其它用户硬件的驱动程序的优先级，并且由窗户显示器的GPU优先运行优化加速。

所述步骤S4包括：通过语音识别算法获取用户的语音指令，然后接入互联网或者在本地提供解决方案，然后通过扬声器和显示屏反馈信息给用户。例如，通过麦克风接收用户的语音启动指令(比如，小凤同学)，然后通过语音识别算法(比如是科大讯飞提供的成熟语义识别算法)获取用户的语音指令，然后接入互联网或者在本地提供解决方案，然后通过扬声器和显示屏反馈信息给用户。例如，摄像头感应到有人时，提供个性化的表情和反应。

图4是根据本发明的一个应用情形实施例的示意图。用户使用本发明的透明显示屏10的窗户显示器，将基于oled的透明液晶显示屏技术的智能AR窗户显示器安装到窗框上，连接电源，连接无线网络，启动电源，登录账户，登录网络，这时，相关的天气预报信息，新闻系统和动态AR增强现实全息界面将显示在这个显示屏上，你可以通过语音来控制命令，如查询信息，查询新闻，播放音乐，播放歌曲等等。还可以通过输入设备，调整窗户的透光率，或者在阴天的时候，叠加显示阳光图案，改善环境显示效果，愉悦人心。

由于本发明的窗户显示器采用了目前最新的透明OLED液晶面板，并内置安卓智能操作系统，并安装了摄像头，光线感应器，麦克风等等先进的感应设备，可用通过语音和手势进行控制显示器，进行天气查询，新闻查询，音乐视频播放等等内容，设计新颖独特而且实用，非常适合全息项目展示，HUD抬头显示场景。

应当认识到，本文的方法实施例可以由计算机硬件、硬件和软件的组合、或者通过存储在非暂时性计算机可读存储器中的计算机指令来实现或实施。此外，可按任何合适的顺序来执行本文描述的过程的操作，除非本文另外指示或以其他方式明显地与上下文矛盾。本文描述的过程(或变型和/或其组合)可在配置有可执行指令的一个或多个计算机系统的控制下执行，并且可作为共同地在一个或多个处理器上执行的代码(例如，可执行指令、一个或多个计算机程序或一个或多个应用)、由硬件或其组合来实现。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器，包括电路主板、CPU和GPU，其特征在于，还包括：

设置在窗框内的具有光感传感器的透明显示屏(10)；

与所述透明显示屏(10)连接的一个或多个输入设备；

一个或多个交互设备；以及

用于控制所述透明显示屏(10)的驱动集成芯片(11)，其中，所述驱动集成芯片(11)设置在非透明的主体下方，所述驱动集成芯片(11)模块化地集成基于透明液晶显示屏的底层驱动接口工具和扩展功能接口工具。

2.根据权利要求1所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，其中所述底层驱动接口工具包括：屏幕分辨率控制单元、屏幕亮度控制单元、屏幕对比度控制单元、屏幕透光率控制单元、屏幕显示饱和度控制单元、屏幕反向显示控制单元、屏幕光感监测单元、屏幕触感或变形监测单元。

3.根据权利要求1或2所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，其中所述扩展功能接口工具是基于所述底层驱动接口工具的模块化定制整合，并且所述扩展功能接口工具包括：

AR模式切换单元、透光模式切换单元、遮光模式切换单元、用户定制模式切换单元，

其中用户定制模式切换单元包含的切换模式用于实现像素镜像变换，使得在透明显示屏(10)背面能够观察显示屏上的镜像后的图像。

4.根据权利要求3所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，其中所述的一个或多个输入设备包括：用于触发底层驱动接口以调节显示参数的第一定制输入设备(21)；用于触发所述的AR模式切换单元、透光模式切换单元或用户定制模式切换单元的第二定制输入设备(22)；用于触发所述的遮光模式切换单元的第三定制输入设备(23)，其中第一定制输入设备(21)包括触摸滑动条，用于沿触摸方向调节预定参数的增加或减少；第二定制输入设备(22)包括开放给用户编程的命令按钮；第三定制输入设备(23)包括的窗户显示器的开关按键。

5.根据权利要求1所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，其中所述的一个或多个交互设备包括阵列式麦克风、语音识别模块或摄像头。

6.根据权利要求1所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，其中

所述驱动集成芯片(11)的中断处理优先级高于其它用户硬件的驱动程序的优先级，并且由窗户显示器的GPU优先运行优化加速。

7.根据权利要求1所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器，其中所述透明显示屏(10)包括OLED显示器件。

8.一种基于透明液晶显示屏的窗户显示器的交互方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、根据用户定制的外形，配置人机交互显示设备，提供硬件支持及接口；

S2、匹配应用功能模块，并建立显示底层驱动对接；

S3、部署操作系统和驱动程序；

S4、提供用户定制的扩展应用软件，通过预设的语音指令激活特定的应用软件运行；

其中，在所述的应用功能模块包括AR模式切换单元、透光模式切换单元、遮光模式切换单元、用户定制模式切换单元。

9.根据权利要求8所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器的交互方法，其特征在于，所述步骤S3包括：部署深度定制的操作系统，使得透明显示屏(10)的驱动集成芯片(11)的中断处理优先级高于其它用户硬件的驱动程序的优先级，并且由窗户显示器的GPU优先运行优化加速。

10.根据权利要求8所述的基于透明液晶显示屏的窗户显示器的交互方法，其特征在于，所述步骤S4包括：

通过语音识别算法获取用户的语音指令，然后接入互联网或者在本地提供解决方案，然后通过显示屏反馈信息给用户。