CN112102791A - 车载显示屏分区亮度调节系统及控制方法 - Google Patents

车载显示屏分区亮度调节系统及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开的车载显示屏分区亮度调节系统，包括显示屏屏幕面板、控制主机、环境光传感器阵列和LED背光阵列；显示屏屏幕面板上设置分块区域，分块区域布置环境光传感器阵列；LED背光阵列布置在显示屏屏幕面板后；工作时，环境光传感器阵列通过硬线将显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息发送至控制主机；控制主机对显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息进行识别，当某一分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，发送调光目标亮度信号到LED背光阵列，LED背光阵列根据调光目标亮度信号调整各分块区域LED背光亮度，使分块区域LED背光亮度与环境照度相适配。

Description

车载显示屏分区亮度调节系统及控制方法
技术领域
本发明属于汽车显示部件，具体涉车载显示屏分区亮度调节系统及控制方法。
背景技术
随着智能汽车的推广，车载显示屏应用越来越多，用户对显示屏显示舒适度要求越来越高。在车内复杂环境下，由于环境光照度变化，需根据环境光变化调节显示屏亮度。现技术为匹配不同环境照度下用户观看舒适度整体调节显示屏亮度如，在低照度环境光时显示屏降低亮度，而在高照度环境光时显示屏提高亮度。
现有的显示屏仅能根据环境光变化实现整体的亮度调节。而大尺寸显示屏往往在屏幕不同位置的环境照度不一样，在同一显示屏背光亮度下，用户观看不同环境光照下的屏幕亮度可视对比度会有较大差异（如图4所示），而屏幕对比度会影响用户对屏幕的可读性（如图3所示），最终导致用户观看舒适度降低而产生抱怨。
发明内容
本发明公开的车载显示屏分区亮度调节系统，根据屏幕上不同位置环境光照度的变化，调整屏幕不同分区的显示亮度，保证了用户对屏幕可读的一致性，提升用户驾乘体验感。
本发明公开的采用车载显示屏分区亮度调节系统的控制方法，根据屏幕上不同位置环境光照度的变化，调整屏幕不同分区的显示亮度，保证了用户对屏幕可读的一致性，提升用户驾乘体验感。
本发明公开的车载显示屏分区亮度调节系统，包括显示屏屏幕面板、控制主机、环境光传感器阵列和 LED背光阵列 ；
所述显示屏屏幕面板上设置分块区域，所述分块区域布置环境光传感器阵列；LED背光阵列布置在显示屏屏幕面板后；
工作时，所述环境光传感器阵列通过硬线将显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息发送至控制主机；控制主机对显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息进行识别，当某一分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，发送调光目标亮度信号到LED背光阵列，LED背光阵列根据调光目标亮度信号调整各分块区域LED背光亮度，使分块区域LED背光亮度与环境照度相适配。
进一步地，所述环境光传感器阵列为集成在显示屏屏幕面板内的光线传感器。
进一步地，控制主机为独立车载主机或仪表主机或中控娱乐主机。
进一步地，通过以下方式确定调光目标亮度：
1）计算环境光传感器的环境光平均值：n个环境光传感器，每个环境光传感器接收到的环境光强信号为L1，L2，L3，…，Ln；环境光平均值La=(L1+L2+L3+…+Ln)/n；
2）计算环境光平均值La下LED背光阵列 对应的平均亮度值Ld；
3）计算各分块区域环境光强比值：Rn=Ln/La，其中Rn为第N块分块区域的环境光强比值；
4）计算各分块区域调光目标亮度：Gn=Ln/La×Ld，其中Gn为第N块分块区域的调光目标亮度。
采用上述车载显示屏分区亮度调节系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1）环境光传感器阵列1通过硬线将显示屏屏幕面板不同位置环境光亮度信息发送到控制主机，控制主机对环境光亮度信息进行识别；当分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，进入步骤2；
步骤2：控制主机根据显示屏屏幕面板不同分块区域环境光亮度信息计算出对应LED背光阵列的调光目标亮度值；
步骤3：控制主机将各分块区域调光目标亮度值信号发送至LED背光阵列，LED背光阵列根据电流值或PWM波调整各分块区域LED背光亮度；
步骤4：LED背光阵列完成各分块区域LED背光亮度与环境照度适配调整；用户透过显示屏屏幕面板体验到显示效果一致的观感。
进一步地，步骤2中，通过以下方式确定调光目标亮度值：
21）计算环境光传感器的环境光平均值：n个环境光传感器，每个环境光传感器接收到的环境光强信号为L1，L2，L3，…，Ln；环境光平均值La=(L1+L2+L3+…+Ln)/n；
22）计算环境光平均值La下LED背光阵列 对应的平均亮度值Ld；
23）计算各分块区域环境光强比值：Rn=Ln/La，其中Rn为第N块分块区域的环境光强比值；
24）计算各分块区域调光目标亮度：Gn=Ln/La×Ld，其中Gn为第N块分块区域的调光目标亮度。
本发明有益技术效果为：
根据显示屏屏幕面板上不同位置环境光照度的变化，调整屏幕不同分开区域的显示亮度。通过该方案，当显示屏各分块区域环境光亮度不同时，独立调节显示屏屏幕面板分区区域亮度，保证了用户对屏幕可读的一致性，提升用户驾乘体验感。通过多个环境光传感器，监控不同显示屏屏幕面板分区环境亮度信息，发送环境亮度数值到控制主机，经过控制主机运算处理，发送调光目标亮度信号，通过调节对应区域LED背光亮度，从而实现用户观看屏幕整体主观感受一致。
附图说明
图1是车载显示屏分区亮度调节系统结构示意图；
图2是车载显示屏分区亮度调节系统框图；
图3是人眼在不同对比度显示屏下分辨能力图；
图4环境光变化时对显示屏对比度影响图；
其中，1-环境光传感器阵列、2- LED背光阵列、3-显示屏屏幕面板、4-控制主机。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做详细说明。
如图1、图2所示。本发明公开的车载显示屏分区亮度调节系统，包括显示屏屏幕面板3、控制主机4、环境光传感器阵列1和 LED背光阵列 2；
显示屏屏幕面板3上设置分块区域，分块区域布置环境光传感器阵列1；LED背光阵列2布置在显示屏屏幕面板后；
工作时，所述环境光传感器阵列1通过硬线将显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息发送至控制主机4；控制主机4对显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息进行识别，当某一分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，发送调光目标亮度信号到LED背光阵列2，LED背光阵列2根据调光目标亮度信号调整各分块区域LED背光亮度，使分块区域LED背光亮度与环境照度相适配。
环境光传感器阵列1为集成在显示屏屏幕面板3内的光线传感器，也可为独立于显示屏屏幕面板3的光线传感器。
控制主机4为独立车载主机或仪表主机或中控娱乐主机。
通过以下方式确定调光目标亮度：
1）计算环境光传感器的环境光平均值：n个环境光传感器，每个环境光传感器接收到的环境光强信号为L1，L2，L3，…，Ln；环境光平均值La=(L1+L2+L3+…+Ln)/n；
2）计算环境光平均值La下LED背光阵列 2对应的平均亮度值Ld；
3）计算各分块区域环境光强比值：Rn=Ln/La，其中Rn为第N块分块区域的环境光强比值；
4）计算各分块区域调光目标亮度：Gn=Ln/La×Ld，其中Gn为第N块分块区域的调光目标亮度。
采用上述车载显示屏分区亮度调节系统的控制方法，包括以下步骤：
步骤1）环境光传感器阵列1通过硬线将显示屏屏幕面板3不同位置环境光亮度信息发送到控制主机4，控制主机4对环境光亮度信息进行识别；当分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，进入步骤2；
步骤2：控制主机4根据显示屏屏幕面板3不同分块区域环境光亮度信息计算出对应LED背光阵列2的调光目标亮度值；
步骤3：控制主机4将各分块区域调光目标亮度值信号发送至LED背光阵列2，LED背光阵列2根据电流值或PWM波调整各分块区域LED背光亮度；
步骤4：LED背光阵列2完成各分块区域LED背光亮度与环境照度适配调整；用户透过显示屏屏幕面板3体验到显示效果一致的观感。
本发公开技术方案优点为：
（1）由于实现了显示屏不同位置根据环境光实现分区调整背光亮度，改善了用户观看屏幕的可读性和舒适性，提升行驶安全性；
（2）实现显示屏的分区亮度调整，降低了屏幕使用功耗。

Claims (6)

1.车载显示屏分区亮度调节系统，其特征在于：包括显示屏屏幕面板（3）、控制主机（4）、环境光传感器阵列（1）和 LED背光阵列 （2）；
所述显示屏屏幕面板（3）上设置分块区域，所述分块区域布置环境光传感器阵列（1）；LED背光阵列（2）布置在显示屏屏幕面板后；
工作时，所述环境光传感器阵列1通过硬线将显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息发送至控制主机（4）；控制主机（4）对显示屏屏幕不同分块区域的环境光亮度信息进行识别，当某一分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，发送调光目标亮度信号到LED背光阵列（2），LED背光阵列（2）根据调光目标亮度信号调整各分块区域LED背光亮度，使分块区域LED背光亮度与环境照度相适配。
2.如权利要求1所述的车载显示屏分区亮度调节系统，其特征在于：所述环境光传感器阵列（1）为集成在显示屏屏幕面板（3）内的光线传感器。
3.如权利要求2所述的车载显示屏分区亮度调节系统，其特征在于：控制主机（4）为独立车载主机或仪表主机或中控娱乐主机。
4.如权利要求3所述的车载显示屏分区亮度调节系统，其特征在于：通过以下方式确定调光目标亮度：
1）计算环境光传感器的环境光平均值：n个环境光传感器，每个环境光传感器接收到的环境光强信号为L1，L2，L3，…，Ln；环境光平均值La=(L1+L2+L3+…+Ln)/n；
2）计算环境光平均值La下LED背光阵列 （2）对应的平均亮度值Ld；
3）计算各分块区域环境光强比值：Rn=Ln/La，其中Rn为第N块分块区域的环境光强比值；
4）计算各分块区域调光目标亮度：Gn=Ln/La×Ld，其中Gn为第N块分块区域的调光目标亮度。
5.采用如权利要求1至3任一项所述车载显示屏分区亮度调节系统的控制方法，其特征在于：包括以下步骤，
步骤1）环境光传感器阵列（1）通过硬线将显示屏屏幕面板（3）不同位置环境光亮度信息发送到控制主机（4），控制主机（4）对环境光亮度信息进行识别；当分块区域环境光亮度变化超过设定阀值时，进入步骤2；
步骤2：控制主机（4）根据显示屏屏幕面板（3）不同分块区域环境光亮度信息计算出对应LED背光阵列（2）的调光目标亮度值；
步骤3：控制主机（4）将各分块区域调光目标亮度值信号发送至LED背光阵列（2），LED背光阵列（2）根据电流值或PWM波调整各分块区域LED背光亮度；
步骤4：LED背光阵列（2）完成各分块区域LED背光亮度与环境照度适配调整；用户透过显示屏屏幕面板（3）体验到显示效果一致的观感。
6.如权利要去5所述的控制方法，其特征在于：步骤2中，通过以下方式确定调光目标亮度值：
21）计算环境光传感器的环境光平均值：n个环境光传感器，每个环境光传感器接收到的环境光强信号为L1，L2，L3，…，Ln；环境光平均值La=(L1+L2+L3+…+Ln)/n；
22）计算环境光平均值La下LED背光阵列 （2）对应的平均亮度值Ld；
23）计算各分块区域环境光强比值：Rn=Ln/La，其中Rn为第N块分块区域的环境光强比值；
24）计算各分块区域调光目标亮度：Gn=Ln/La×Ld，其中Gn为第N块分块区域的调光目标亮度。
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