CN114340096A - 用于显控台的个性化自动调光系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于显控台的个性化自动调光系统，能够根据周围环境光强及色温，自动调节显控台灯光及显示屏幕的光强度和色温；同时也能够根据使用者的偏好或特定需求进行个性化设置。包括：信息录入模块、包含定时器功能的处理器模块、用户管理模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块；该自动调光系统不仅能够实现显控台灯光装置及显示屏幕能分别自动个性化地随周围环境光强度和温度变化而变化，以解决使用者用眼疲劳以及频繁、固定化调光的问题；同时也能够根据使用者的偏好或特定需求设置，为不同的使用者调节至更加适合自身以及更为舒适的观感状态。
Description
技术领域
本发明涉及一种调光系统，具体涉及一种用于显控台的个性化自动调光系统，属于显控台自动调光技术领域。
背景技术
显控台是舰艇作战系统的主要设备之一，负责信息显示和为操作员提供必要的控制工具。为保证夜间及阴暗环境下的正常使用，显控台通常会在各个交互模块上添加灯装置，而灯光强度能否有效的随环境变化而变化，是影响使用者能否顺利操作显控台的关键因素，因此显控台调光问题是本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
现有的显控台调光系统可分为手动调节和自动调节两种方式。其中手动调节存在操作频繁、不便捷的问题；而自动调节大多是根据光强等传感器数值直接来调节光强度，使得特定环境下灯光只能调节至固定光强度，另一方面，使用者对光强度的感知也略有相同，同样环境和相同光强度下，有的人会感觉刺眼，而有的人会则感觉不够明亮清晰，因此自动调节的方式存在固定化、共性化的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种用于显控台的个性化自动调光系统，能够根据周围环境光强及色温，自动个性化调节显控台灯光及显示屏幕的光强度和色温；同时也能够根据使用者的偏好或特定需求进行个性化设置。
用于显控台的个性化自动调光系统，所述显控台上的调光模块至少包括：显示屏幕、键盘背光灯和按键指示灯；该调光系统包括：信息录入模块、包含定时器功能的处理器模块、用户管理模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块；
所述信息录入模块支持用户通过人脸或指纹实现用户登录信息的录入或登录系统；
通过所述信息录入模块录入的用户登录信息存储在所述用户管理模块中，同时所述用户管理模块中还存储有每个用户的个性化调光模型，所述个性化调光模型与所述调光模块一一对应，所述个性化调光模型以光强和色温为输入，以显控台对应调光模块的光亮和色温为输出；
所述自动化调光信息采集模块用于分别采集所述显控台上各调光模块所在位置处的光强信号和色温信号，然后发送给处理器模块；
所述个性化调光信息采集模块用于实现用户直接对显控台上各调光模块的个性化调光，并将个性化调光的数据发送给处理器模块；所述个性化调光数据包括用户输入的光强偏好设置信号和色温偏好设置信号；
所述处理器模块分别与信息录入模块、用户管理模块、可触摸显示模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块电连接；同时各调光模块也与处理器模块电连接，能够在所述处理器模块控制下进行光亮和色温的调节；所述处理器模块依据所述自动化调光信息采集模块采集的光强信号和色温信号结合当前用户的个性化调光模型，对各调光模块自动进行个性化调光；同时当用户通过所述个性化调光信息采集模块对各调光模块进行个性化调光时，所述处理器模块以个性化调光信息采集模块采集的个性化调光数据更新个性化调光模型。
作为本发明的一种优选方式，所述处理器包含定时器功能，用于控制自动个性化调光的间隔时间：每次自动个性化调光后，定时器开始计时，当计时时间大于设定的时间阈值时，处理器模块自动获取个性化调光信息采集模块采集的显控台各调光模块的光强和色温，然后输入到给该用户对应的各个性化调光模型中，以当前各个性化调光模型输出的光亮和色温对显控台的各调光模块进行调节，实现对各调光模块自动进行个性化调光。
作为本发明的一种优选方式，还包括可触摸显示模块；所述可触摸显示模块用于显示用户登录信息，同时用户能够通过所述可触摸显示模块输入对显控台各调光模块光亮度和色温的偏好设置，用于通过所述可触摸显示模块输入的偏好设置作为个性化数据用于更新该用户各调光模块的个性化调光模型。
作为本发明的一种优选方式，当用户退出登录时，处理器模块将更新后的个性化调光模型作为该用户的个性化调光模型存储到用户管理模块中。
作为本发明的一种优选方式，所述自动化调光信息采集模块包括：设置在显控台显示屏幕、键盘空余位置及按键周围的光强传感器；还包括设置在显控台显示器单元、键盘空余位置及按键周围的色温传感器。
作为本发明的一种优选方式，所述个性化调光信息采集模块包括：设置在显控台显示屏幕、键盘空余位置及按键周围的光强输入装置；设置在显控台显示器单元、键盘空余位置及按键周围的色温输入装置。
有益效果：
(1)该自动调光系统不仅能够实现显控台灯光装置及显示屏幕能分别自动个性化地随周围环境光强度和温度变化而变化，以解决使用者用眼疲劳以及频繁、固定化调光的问题；同时也能够根据使用者的偏好或特定需求设置，为不同的使用者调节至更加适合自身以及更为舒适的观感状态。
(2)在该调光系统中不仅设置光强传感器，还进一步设置色温传感器，由此不仅对光强度进行调节，还可调节暖色和冷色光，使得使用者能够顺利操作显控台。
(3)在该调光系统中设置了光强输入装置和色温输入装置，通过电性关系分布于需要调光的显控台的各模块中(如屏幕、背光键盘和按键)，最终信号连接到处理器模块，使得系统可实现相同环境下，显控台不同模块呈现不同光强度和色温，同时还可满足使用者特定调光需求以及自动调节。
附图说明
图1为本发明的用于显控台的个性化自动调光系统的组成示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本实施例提供一种用于显控台的个性化自动调光系统，即能够根据周围环境光强及色温，自动调节显控台灯光及显示屏幕的光强度和色温，也能够根据使用者的偏好或特定需求进行设置。
显控台包括显控台台体，台体上至少设置有：显示屏幕、键盘背光灯和按键指示灯；其中显示屏幕用于显示显控台操作、控制等信息；键盘背光灯安装在显控台键盘每个按键的下方，使得键盘按键值在阴暗环境下也能清晰显示；按键指示灯安装在显控台台体对应按键内部，使得按键值在阴暗环境中也能被看见。令显示屏幕、键盘背光灯和按键指示灯为显控台的调光模块。
如图1所示，该个性化自动调光系统包括：信息录入模块、包含定时器功能的处理器模块、用户管理模块、可触摸显示模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块。
其中信息录入模块包括：摄像头和指纹仪，支持用户通过人脸或指纹信息录入或登录系统。
用户管理模块，用来管理用户登录信息以及个性化调光模型，其中个性化调光模型用于实现特定用户的偏好或特定需求设置，达到个性化调光效果。具体的：用户管理模块中存储有能够使用该系统的用户的登录信息(人脸或指纹)，用户登录信息通过信息录入模块写入后存储在用户管理模块中；同时用户管理模块中还存储有每个用户的个性化调光模型(每个调光模块对应一个个性化调光模型)；即用户管理模块中对于每个用户都包含用户登录信息和与每个调光模块对应的个性化调光模型。其中个性化调光模型是由用户个性化设置生成的一个2×5×3×1神经网络模型，该模型以光强和色温为输入，以显控台对应调光模块光亮和色温为输出，模型损失函数为均方差函数。
包含定时器功能的处理器模块分别与信息录入模块、用户管理模块、可触摸显示模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块电连接；同时各调光模块(显示屏幕、键盘背光灯和按键指示灯)也与处理器模块电连接，能够在处理器模块控制下进行光亮和色温的调节。当有用户登录时，信息录入模块将采集到的人脸或指纹信息发送给处理器模块，处理器模块将收到的人脸或指纹信息与用户管理模块存储的用户信息进行比对，比对成功后实现用户登录；用户登录成功后，处理器模块从用户管理模块中读取该用户的个性化调光模型，实现对各调光模块的个性化控制。
处理器模块中的定时器用于控制自动个性化调光的间隔时间(即个性化调光周期)，即每次自动个性化调光后，定时器开始计时，当计时时间大于设定的时间阈值时，处理器模块会结合自动化调光信息采集模块采集的当前光强和色温以及当前用户的个性化调光模型，自动进行个性化调光。具体的：当处理器模块中的定时器到达设定的时间阈值后，处理器模块自动获取自动化调光信息采集模块采集的显控台各调光模块中的光强和色温，然后输入到给用户对应的各个性化调光模型中，以当前各个性化调光模型输出的光亮和色温对显控台的各调光模块进行调节，由此实现显控台各调光模块的自动个性化调光。此外，处理器模块能够以个性化调光信息采集模块采集的信息作为个性化数据，更新个性化调光模型；当用户退出登录时，处理器模块会将更新后的个性化调光模型作为该用户的个性化调光模型存储到用户管理模块中。
可触摸显示模块用于显示用户信息和获取用户输入的偏好设置，即用户可通过可触摸显示模块输入对显控台各调光模块光亮度和色温的偏好设置(即个性化数据)，这些信息也属于个性化调光信息采集模块的一部分。设置完之后该个性化数据会发送至处理器模块，用于更新该用户的个性化调光模型。
自动化调光信息采集模块包括：设置在显控台显示屏幕、键盘空余位置及按键周围的光强传感器，用于采集显控台对应位置的光强信号；设置在显控台显示器单元、键盘空余位置及按键周围的色温传感器，用于采集显控台对应位置的色温信号。上述各光强传感器和各色温传感器分别与处理器模块相连，用于将采集到的光强信号和色温信号发送给处理器模块。
个性化调光信息采集模块包括：软件采集和硬件采集两部分，其中软件采集集成在上述的可触摸显示模块中(即用户可通过可触摸显示模块输入的个性化数据)，硬件采集包括：设置在显控台显示屏幕、键盘空余位置及按键周围的光强输入装置(如调光旋钮)，用于采集用户输入的光强偏好设置信号；设置在显控台显示器单元、键盘空余位置及按键周围的色温输入装置(如调色温的旋钮)，用于采集用户输入的色温偏好设置信号。上述各光强输入装置和各色温输入装置分别与处理器模块相连，用于将采集到的光强偏好设置信号和色温偏好设置信号(即个性化输入信号)发送给处理器模块。
该个性化自动调光系统的工作原理为：
老用户(即用户管理模块中已预存有用户登录信息和个性化调光模型的用户)通过信息录入模块的摄像头或指纹仪进行登录，经处理器模块进行用户信息核对后，可触摸显示器上会显示用户登录信息及供用户统一设置的显控台各调光模块光亮度和色温的观感偏好，同时显控台的显示屏幕、键盘背光灯和按键指示灯也会依据之前输入的个性化调光数据自动调节至用户舒适的光强度和色温；若此时用户对显控台某个调光模块(显示器屏幕、按键指示灯、键盘背光灯等)不满意或有特殊需求，可通过对应调光模块的光强和色温输入装置或可触摸显示模块将对应调光模块的光强和色温调节至满足需求的数值，处理器模块采集到用户个性化输入信号后，更新该用户对应调光模块的个性化调光模型，存储至用户管理模块，便于下次该用户登录时，系统可直接将显控台各调光模块调节至最佳观感。
新用户登录前，先通过信息录入模块中的摄像头或指纹仪进行用户身份信息录入，采集的头像信息或指纹信息经处理器模块处理后，存储至用户管理模块中保存当前用户身份信息，同时可触摸显示器上会显示用户登录信息和供用户统一设置的显控台各调光模块光亮度和色温的观感偏好(例如可接受的最大和最小光强度以及色温值)；同时用户也可通过个性化信息采集模块进行偏好设置；若此时用户未设置偏好，处理器模块会按照对应位置的光强和色温传感器的数值结合初始的个性化调光模型自动调节显示器屏幕、键盘背光灯和按键指示灯的亮度和色温至预设值；若用户设置了偏好，此时处理器模块会依据用户的偏好设置对显控台的显示器屏幕、键盘背光灯和按键指示灯进行个性化调节，同时这些偏好设置经处理器模块处理后，将存储至用户管理模块该用户对应的个性化调光模型中，进而记录该用户的偏好设置，以便该用户下次用户登录时，系统可直接将显控台灯光调节至最佳观感。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (6)
1.用于显控台的个性化自动调光系统，所述显控台上的调光模块至少包括：显示屏幕、键盘背光灯和按键指示灯；其特征在于：该调光系统包括：信息录入模块、包含定时器功能的处理器模块、用户管理模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块；
所述信息录入模块支持用户通过人脸或指纹实现用户登录信息的录入或登录系统；
通过所述信息录入模块录入的用户登录信息存储在所述用户管理模块中，同时所述用户管理模块中还存储有每个用户的个性化调光模型，所述个性化调光模型与所述调光模块一一对应，所述个性化调光模型以光强和色温为输入，以显控台对应调光模块的光亮和色温为输出；
所述自动化调光信息采集模块用于分别采集所述显控台上各调光模块所在位置处的光强信号和色温信号，然后发送给处理器模块；
所述个性化调光信息采集模块用于实现用户直接对显控台上各调光模块的个性化调光，并将个性化调光的数据发送给处理器模块；所述个性化调光数据包括用户输入的光强偏好设置信号和色温偏好设置信号；
所述处理器模块分别与信息录入模块、用户管理模块、可触摸显示模块、自动化调光信息采集模块和个性化调光信息采集模块电连接；同时各调光模块也与处理器模块电连接，能够在所述处理器模块控制下进行光亮和色温的调节；所述处理器模块依据所述自动化调光信息采集模块采集的光强信号和色温信号结合当前用户的个性化调光模型，对各调光模块自动进行个性化调光；同时当用户通过所述个性化调光信息采集模块直接对各调光模块进行个性化调光时，所述处理器模块以个性化调光信息采集模块采集的个性化调光数据更新个性化调光模型。
2.如权利要求1所述的用于显控台的个性化自动调光系统，其特征在于：所述处理器包含定时器功能，用于控制自动个性化调光的间隔时间：每次自动个性化调光后，定时器开始计时，当计时时间大于设定的时间阈值时，处理器模块自动获取个性化调光信息采集模块采集的显控台各调光模块的光强和色温，然后输入到给该用户对应的各个性化调光模型中，以当前各个性化调光模型输出的光亮和色温对显控台的各调光模块进行调节，实现对各调光模块自动进行个性化调光。
3.如权利要求1所述的用于显控台的个性化自动调光系统，其特征在于：还包括可触摸显示模块；
所述可触摸显示模块用于显示用户登录信息，同时用户能够通过所述可触摸显示模块输入对显控台各调光模块光亮度和色温的偏好设置，用于通过所述可触摸显示模块输入的偏好设置作为个性化数据用于更新该用户各调光模块的个性化调光模型。
4.如权利要求1所述的用于显控台的个性化自动调光系统，其特征在于：当用户退出登录时，处理器模块将更新后的个性化调光模型作为该用户的个性化调光模型存储到用户管理模块中。
5.如权利要求1所述的用于显控台的个性化自动调光系统，其特征在于：所述自动化调光信息采集模块包括：设置在显控台显示屏幕、键盘空余位置及按键周围的光强传感器；还包括设置在显控台显示器单元、键盘空余位置及按键周围的色温传感器。
6.如权利要求1所述的用于显控台的个性化自动调光系统，其特征在于：所述个性化调光信息采集模块包括：设置在显控台显示屏幕、键盘空余位置及按键周围的光强输入装置；设置在显控台显示器单元、键盘空余位置及按键周围的色温输入装置。
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