CN110609390B - 一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法 - Google Patents

一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法，包括以下步骤：设置LED与抬头显示器上显示区域的第一对应关系；在每个显示刷新周期中，根据显示项的当前位置与第一对应关系，确定显示项相关的一个或多个LED，并将其亮度设置为第一亮度；与所有显示项不相关的LED的亮度设置为第二亮度；关闭亮度为第二亮度的LED，亮度为第一亮度的LED根据其第一亮度设置。本发明提供的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，通过关闭无显示项的背光LED，减小不必要的功耗，延长了抬头显示器的使用寿命；通过调整参数，调整显示项和/或显示项之间的背光LED亮度，实现显示内容的明暗对比，给驾驶者更直观的提示。

Description

一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法
技术领域
本发明涉及汽车领域，具体涉及一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法。
背景技术
对于显示屏，目前背光亮度调节的策略大多是对背光模组上所有的LED统一进行亮度调节，它们的亮度以及变化速率都是整体保持一致的。
如图1所示，抬头显示器(Head-up Display，HUD)包括成像单元1、反射镜2以及非球面镜3，成像单元1包括背光调节单元与显示屏。
HUD显示内容在显示屏上显示，通过反射镜2与非球面镜3反射到挡风玻璃4上，在驾驶员前方形成虚像，进入驾驶员眼睛。
背光调节单元主要根据采集到的环境光、环境温度以及车辆上手动调节背光的控制信号，调节背光亮度。这些信号被转换为PWM信号后输入给串联的LED，实现背光模组的背光亮度调节。
首先，HUD显示内容需要投射到驾驶员前方的挡风玻璃上，大多数情况下HUD显示内容不会占满整屏，以免影响驾驶员对路面的观察，背光统一调节使得无内容显示区域的背光LED会产生不必要的功耗，且影响抬头显示器的使用寿命。
其次，HUD的显示内容大都是辅助驾驶者驾驶的重要信息，且其中的内容也有不同的状态、不同的优先级，例如警报会有更高的优先级，明暗对比的显示效果能给驾驶者更直观的提示，背光统一调节无法实现HUD显示内容的明暗对比。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的问题是提供一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法，通过关闭无显示项的背光LED，减小不必要的功耗，延长了抬头显示器的使用寿命；通过调整参数，调整显示项和/或显示项之间的背光LED亮度，实现显示内容的明暗对比，给驾驶者更直观的提示。
本发明提供一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法，包括以下步骤：
-设置LED与抬头显示器上显示区域的第一对应关系；
-在每个显示刷新周期中，
o根据显示项的当前位置与第一对应关系，确定显示项相关的一个或多个LED，并将其亮度设置为第一亮度；
o与所有显示项不相关的LED的亮度设置为第二亮度；
o关闭亮度为第二亮度的LED，亮度为第一亮度的LED根据其第一亮度设置。
进一步地，显示项包括静态显示项与动态显示项，仅更新动态显示项相关的LED。
进一步地，如果动态显示项相关的LED发生变化，将变化前相关的LED的亮度设置为第二亮度，将变化后相关的LED的亮度设置为第一亮度。
进一步地，第一亮度为设定亮度，设定亮度由环境光、温度或通过按钮设置中的一个或多个确定。
进一步地，所述方法还包括以下步骤：
-采用对应于每个显示项的第一调整参数修正所述显示项的第一亮度，
第一调整参数用于根据显示项的状态调整显示状态。
进一步地，显示状态至少包括常规显示或突出显示。
进一步地，显示状态还包括减弱显示。
进一步地，所述方法还包括以下步骤：
-采用第二亮度调整参数调整显示项之间的相对亮度。
进一步地，第二调整参数为显示优先级，采用第二调整参数调整显示项之间的相对亮度包括以下步骤：
-设置每个显示项对应的第二调整参数，用于调整显示项之间的显示优先级；
-将所述显示项相关的LED的亮度加上对应的第二调整参数并减去显示优先级的中间值。
进一步地，LED的亮度以阵列或列表表示。
与现有技术相比，本发明提供的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，具有以下有益效果：通过关闭无显示项的背光LED，减小不必要的功耗，延长了抬头显示器的使用寿命；通过调整参数，调整显示项和/或显示项之间的背光LED亮度，实现显示内容的明暗对比，给驾驶者更直观的提示。
附图说明
图1是抬头显示器的示意图；
图2是本发明的一个实施例的抬头显示器的背光控制示意图；
图3是抬头显示器的显示项与车辆前景融合的示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的一个实施例的抬头显示器包括显示屏LCD以及相应的模组，其上设置有背光LED。
本实施例中，显示屏LCD为1.8寸显示屏，将显示屏LCD划分为3*5个显示区域，每个显示区域设置一个LED与之对应。
HUD显示内容需要投射到驾驶员前方的挡风玻璃上，大多数情况下HUD显示内容不会占满整屏，以免影响驾驶员对前方路面的观察。
如果在显示屏LCD的中间(例如显示区域A23)显示内容，例如一个三角形，此时如箭头所示，仅需点亮对应于显示区域A23的一个LED，而关闭其他的LED，这样就能够减小不必要的功耗，延长了抬头显示器的使用寿命。
本实施例中，用于抬头显示器的背光亮度调节方法，包括以下步骤：
-设置LED与抬头显示器上显示区域的第一对应关系；
-在每个显示刷新周期中，
o根据显示项的当前位置与第一对应关系，确定显示项相关的一个或多个LED，并将其亮度设置为第一亮度；
o与所有显示项不相关的LED的亮度设置为第二亮度；
o关闭亮度为第二亮度的LED，亮度为第一亮度的LED根据其第一亮度设置。
其中，第一亮度表示显示项显示时的LED的亮度或亮度级别，例如相关LED的第一亮度为3的显示项比第一亮度为1的更亮；第二亮度为不显示时的LED的亮度或亮度级别，例如相关LED的第二亮度为0的显示项不显示，该LED会被关闭。
显示项可能大小尺寸不同，因而尺寸较小的显示项相关的LED可以是一个，尺寸较大的显示项相关的LED可以是多个。
显示区域可以以阵列表示，例如显示屏LCD的中间区域为A23：也可以以其他方式表示，例如列表等。
通常矩形的长度L、宽度W为确定值，可以仅列出一个点的坐标值，例如矩形左上角的像素点，第一对应关系可以以列表表示为：
显示区域A11 X11，Y11
显示区域A12 X12，Y12
……
显示区域A35 X35，Y35
当然也可以采用其他方式表示，例如矩形对角线的两个像素点的坐标。
在每个显示刷新周期中，如图2所示，显示项dc(三角形)的当前显示位置，例如(dx，dy，L，W)，其中dx为三角形所在的矩形的左上角的横坐标，dy为纵坐标，L、W为矩形的长度、宽度，当然也可以采用其他方式表示显示项dc(三角形)的位置。
根据显示项dc的当前位置(dx，dy，L，W)与第一对应关系，如果当前位置(dx，dy，L，W)处于显示区域A23中，能够确定显示项dc(三角形)相关的LED为显示区域A23相关的LED23，并将其亮度设置为第一亮度(L23＝FL)，如图1中的矩阵L所示，本实施例中，第一亮度FL为设定亮度L0，设定亮度L0由环境光或温度中的一个或多个确定。
图2中只有一个显示项dc，实际使用中，显示屏LCD可以显示多个显示项，需要确定所有显示项的相关的LED，并将其亮度设置为第一亮度FL，而与所有显示项不相关的LED的亮度设置为第二亮度SF，第一亮度FL用于表示具有显示项的显示区域的亮度，第二亮度SF用于表示无显示项的显示区域的亮度。
本实施例中，第一亮度FL可以以正整数表示，数值越大，表示亮度越大；第二亮度SF可以以0表示。
图3示出了驾驶员通过挡风玻璃看到的前景，即显示项与车辆前景融合的示意图，其中每个小的虚线框表示一个显示区域，本实施例中包括3*5个显示区域，每个显示区域与一个LED相关。
显示内容包括两个显示项，一个是弧形的前车标记，位于显示区域A22，另一个是基本信息显示项，其中包括挡位D、车速57km/h、限速60以及200m后向左掉头等信息，位于区域A32、A33、A34，其他显示区域无显示项。
如果设定亮度L0为3，亮度矩阵为：
Figure BDA0002238955550000061
根据亮度矩阵，控制背光驱动模块，关闭亮度为第二亮度(0)的LED，亮度为第一亮度(3)的LED根据其第一亮度(3)设置。
在每一个显示刷新周期中，具体地，可以先将亮度矩阵中所有亮度设置为第二亮度(0)，然后根据显示项的当前位置，确定相关的LED，并设置为第一亮度，亮度矩阵中为第二亮度(0)的项可以理解为与所有显示项不相关的LED。
显示项包括静态显示项与动态显示项，例如基本信息显示项，其显示位置不变化，为静态显示项；前车标记随车辆移动，为动态显示项。
静态显示项由于其显示位置不变化，不必在每个显示刷新周期中确定其相关的LED。
在另一个实施例中，在每个显示刷新周期中，仅更新动态显示项相关的LED，这样能够减小亮度调节的运算量。
对于每个动态显示项，如果动态显示项相关的LED发生变化，将变化前相关的LED的亮度设置为第二亮度(0)，将变化后相关的LED的亮度设置为第一亮度(>0)。
在另一个实施例中，所述方法还包括以下步骤：
-采用对应于每个显示项的第一调整参数修正所述显示项的第一亮度，第一调整参数用于根据显示项的状态调整显示状态。
显示状态至少包括常规显示或突出显示，显示状态还包括减弱显示，如果刚加过油，不太可能出现油量不足的报警，可能会将油量减弱显示，以免影响驾驶员对路面的观察。
例如表示报警符号的显示项dc1，它的第一调整参数P1如下：
非报警状态正常显示
报警状态突出显示
本实施例中，正常显示可以以0表示，突出显示以正整数表示，减弱显示以负整数表示，突出显示/减弱显示的数值越大，表示亮度改变越大。
例如表示报警符号的显示项dc1，它的第一调整参数P1为：
S1 -3
S2 0
S3 3
对于显示项dc1，其亮度调整为：FL+P1，显示项dc1的报警符号处于第二状态S2时，P1为0，此时亮度仍为L0；如果显示项dc1的报警符号处于第一状态S1时，P1为-3，此时亮度为L0-3，如果L0-3<0，亮度为0；如果显示项dc1的报警符号处于第三状态S3(例如报警状态)时，P1为3，此时亮度为L0+3，突出显示报警符号，给驾驶者更直观的提示。
在另一个实施例中，所述方法还包括以下步骤：
-采用第二调整参数调整显示项之间的相对亮度。
具体地，第二调整参数P2为显示优先级，采用第二调整参数调整显示项之间的相对亮度，包括以下步骤：
-设置每个显示项对应的显示优先级，用于调整显示项之间的显示优先级；
-将所述显示项相关的LED的亮度加上对应的显示优先级并减去显示优先级的中间值。
其中，显示优先级，一般以正整数表示，部分显示项的显示优先级如下：
前车标记3
基本信息显示项1
如果最大的显示优先级为3，显示优先级的中间值为2。
如图3所示，如果显示项(前车标记)处于显示区域A22，显示项(基本信息显示项)处于显示区域A32、A33、A34，亮度矩阵加上第二调整参数P2构成的矩阵，再减去显示优先级的中间值构成的矩阵，得到调整后的亮度矩阵为：
Figure BDA0002238955550000091
这样，根据调整后的亮度矩阵，前车标记的显示区域A22相关的LED的亮度为4，基本信息显示项的显示区域A32、A33、A34相关的LED的亮度为4，前车标记会比基本信息显示项显示得更亮，能够实现多个显示项之间的明暗对比，给驾驶者更直观的提示。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (9)

1.一种用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
-设置LED与抬头显示器上显示区域的第一对应关系；
-显示项包括静态显示项与动态显示项，静态显示项为显示位置不变化的显示项，动态显示项为显示位置能够变化的显示项；
-在每个显示刷新周期中，
o根据显示项的当前显示位置与第一对应关系，确定显示项相关的LED，并将其亮度设置为第一亮度；
o与所有显示项不相关的LED的亮度设置为第二亮度；
o如果动态显示项相关的LED发生变化，将变化前相关的LED的亮度设置为第二亮度，将变化后相关的LED的亮度设置为第一亮度；
o关闭亮度为第二亮度的LED，亮度为第一亮度的LED根据其第一亮度设置。
2.如权利要求1所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，仅更新动态显示项相关的LED。
3.如权利要求1所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，第一亮度为设定亮度，设定亮度由环境光、温度或通过按钮设置中的一个或多个确定。
4.如权利要求1所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
-采用对应于每个显示项的第一调整参数修正所述显示项的第一亮度，第一调整参数用于根据显示项的状态调整显示状态。
5.如权利要求4所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，显示状态至少包括常规显示或突出显示。
6.如权利要求5所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，显示状态还包括减弱显示。
7.如权利要求1所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：
-采用第二调整参数调整显示项之间的相对亮度。
8.如权利要求1所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，第二亮度调整参数为显示优先级，采用第二调整参数调整显示项之间的相对亮度包括以下步骤：
-设置每个显示项对应的显示优先级，用于调整显示项之间的显示优先级；
-将所述显示项相关的LED的亮度加上对应的显示优先级并减去显示优先级的中间值。
9.如权利要求1所述的用于抬头显示器的背光亮度调节方法，其特征在于，LED的亮度以阵列或列表表示。
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