CN201904068U - 一种用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统，其特征在于：在室外显示屏的围侧设有一组环境亮度传感器，各环境亮度传感器的输出端接单片机的输入端，单片机输出端通过RS232串口与上位机通讯并传输数据。在室外显示屏围侧前、后、左、右、上和下六个方向中的至少前、后两个方向位置设一组环境亮度传感器。在所设方向位置上设置最少1个环境亮度传感器。其可以在准确获取环境亮度的同时，辨别光源相对于显示屏的方向等信息，使户外显示屏亮度自动调节兼顾环境亮度、光源与显示屏位置关系等多重影响因素加以调节，从而获得显示画面更加清晰，观看更加舒适的目的。

Description

一种用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统

技术领域

本实用新型涉及一种室外显示屏亮度自动调节系统，尤其是能综合环境亮度、显示屏朝向、亮度传感器安装朝向等多种复杂环境因素而定位的LED显示屏亮度自动调节系统。

背景技术

越来越多的大型LED显示屏成为城市景点， 室外LED显示屏在装扮了城市，为环境带来亮点的同时也带来了光污染。尤其在夜晚，刺眼的强光影响司机正常驾驶，成为交通事故隐患。目前，公知的方法是依据时间调节，白天黑夜分别提供不同亮度。但是，一年四季不同季节，日照时间长短不一。基于时间很不可靠。

进一步的方法是基于亮度传感器。但阴晴雨雪，对LED显示屏、亮度传感器影响千差万别。通用亮度传感器由于感应头放置方向不能反映360°环境亮度。早中晚不同时间、不同纬度地理位置太阳射向亮度传感器光线的方向各不相同，基于通用亮度传感器，对LED显示屏亮度进行自动调节。

此外，除了应该考虑环境亮度因素外，光源方向及显示屏朝向也是重要影响因素之一。常识和实验结果表明，当光源位于屏体正面时，光源在显示表面产生的反射光最强，为实现清晰观看目的，显示屏应该输出相对高的亮度，以便抵抗强反射光副作用；当光源位于屏体侧面、顶面时、背面时，反射光弱，即使环境亮度相同，为实现观看舒适目的，显示屏应该输出相对较低的亮度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统，其可以通过对太阳方向变化（或者广义来说，光源方向变化）等多种影响因素的检测，从而及时的为配置的自动调节系统提供精准的调节数值。

为实现上述目的，本实用新型采取以下设计方案：

一种用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统，在室外显示屏的围侧设有一组环境亮度传感器，各环境亮度传感器的输出端接单片机的输入端，单片机输出端通过RS232串口与上位机通讯并传输数据。

在室外显示屏围侧前、后、左、右、上和下六个方向中的至少前、后两个方向位置设一组环境亮度传感器。在所设方向位置上设置最少1个环境亮度传感器。

本实用新型的优点是：可以在准确获取环境亮度的同时，辨别光源相对于显示屏的方向等信息，使户外显示屏亮度自动调节兼顾环境亮度、光源与显示屏位置关系等多重影响因素加以调节，从而获得显示画面更加清晰，观看更加舒适的目的。

附图说明

图1　为本实用新型用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统构成原理示意图（虚线框中代表本实用新型技术方案）。

图2　为本实用新型亮度传感器控制电路图。

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

具体实施方式

参阅图1所示，本实用新型用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统是在室外显示屏的围侧设有一组环境亮度传感器L1、L2…Ln，各环境亮度传感器的输出端接单片机2的输入端，该单片机的作用是根据上位机控制系统3命令，从各个传感器上获取数据，并提供给上位机控制系统3；上位机控制系统3获取环境亮度值，并根据系统设置的亮度调节方案，以控制动作机构自动实现对显示屏位置的调节。

本实用新型用于实现室外显示屏亮度自动调节系统。为了准确测量环境亮度，可采用前、后、左、右、上和下多个环境亮度传感器（至少是前和后两个位置）以获取对应方向的当前亮度数值，接收对应方向的光信号，实现显示屏的全方位监测。实际使用中，可以是分析全部传感器上传的亮度值，并将亮度值从大到小排序，选取第二大亮度值作为LED显示屏当时的光照情况；亦可是根据安装地的地理位置，综合考虑选取的亮度值。

在每个方向上可以设置1个以上的环境亮度传感器，以确保该方向上的信息获取，不会因某1个发生故障而导致的误测。

所述单片机模块可以通过一接收上位机3发出的命令，即时的从相应的亮度传感器上读取数据，得到当前环境亮度的参数，再回传给上位机做相应处理。上位机软件模块具体处理方法：根据从单片机上读取的环境照度值，并根据系统设置的亮度调节方案，综合考虑显示屏安装地的经度、纬度、朝向等信息，对显示屏亮度进行自动调节。具体的处理方法可以是：当环境照度低于某一值（比如400lux）时，将显示屏亮度调至某一固定的值（比如显示屏最高亮度的3%）；当环境照度高于某一值（比如5000lux）时，将环境亮度调至固定的值（比如显示屏最高亮度的72%）。当环境照度介于最低环境照度和最高环境照度之间时，按照一定的线性比例（由理论值或经验获取值确定）自动调节显示屏亮度。

同时，当日出日落特殊情况下，单纯根据亮度传感器的值调节的显示屏亮度可能并不能完全满足要求。此时，上位机软件控制系统对日出日落进行补偿。在上位机客户端输入显示屏安装地的经度、纬度信息，上位机控制系统会自动得出日出、日落时间，根据实际的经度、纬度，上位机客户端设定系统补偿方案,并对显示屏进行亮度自动调节（比如：在日出一定时间内，比如30分钟内，对根据亮度传感器获得的显示屏亮度再进行补偿，比如亮度再提高5%）。

图2给出了本实用新型亮度传感器控制电路图，本实施例中，该组环境亮度传感器一共采用了四个环境亮度传感器，模块2中的核心器件单片机根据上位机软件的命令，从四个环境亮度传感器中读取数据。

本实用新型的工作原理是：首先采用单片机获取前后多个亮度传感器获取各个方向的当前亮度数值；再根据各个亮度传感器之间的数值差异，并结合当前显示屏坐落朝向、日出、日落时间判断阳光与显示屏的相对位置；最终确定出综合的户外显示屏亮度自动调节数值；经过常年积累，系统中可以自动存储了当前显示屏历年亮度自动调节的历史数据，一旦系统发生故障，历史数据可用作替补亮度自动调节依据（经过长年累积，上位机系统可以得到一个较为有效的亮度自动调节方案，达到24小时不同的环境亮度下，人眼都有较为舒适观看效果）。

上述各实施例可在不脱离本实用新型的范围下加以若干变化，故以上的说明所包含及附图中所示的结构应视为例示性，而非用以限制本实用新型的申请专利范围。

Claims (3)

1.一种用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统，其特征在于：在室外显示屏的围侧设有一组环境亮度传感器，各环境亮度传感器的输出端接单片机的输入端，单片机输出端通过RS232串口与上位机通讯并传输数据。

2.根据权利要求1所述的用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统，其特征在于：在室外显示屏围侧前、后、左、右、上和下六个方向中的至少前、后两个方向位置设一组环境亮度传感器。

3.根据权利要求2所述的用于实现室外显示屏亮度自动调节的系统，其特征在于：在所设方向位置上设置最少1个环境亮度传感器。

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