CN111583874B - 仪表组的显示布置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于调整显示***的基于光的内容的显示的***和方法,所述显示***包括显示单元。所述显示单元包括:第一层,所述第一层与背光合作;第二层,所述第二层设置成接近所述第一层;以及第三层,所述第三层设置成接近所述第二层。与所述显示单元通信的至少一个微控制器包括被配置成接收调光水平值的第一处理单元,和第二处理单元。所述第二处理单元对照阈值来评估所述调光水平值,并且响应于所测得的值而调整所述显示单元的一个或多个性质。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年2月18日提交的美国临时申请号62/807,057的权益,所述申请在此以全文引用的方式并入。
技术领域
本公开总体涉及用于在显示装置上显示内容的***和方法,并且更具体地,涉及用于调整车辆电子仪表组上的基于光的内容的显示的***和方法。
背景技术
电子显示***用于许多不同的技术应用中。车辆,例如汽车,可以配备有仪表板,所述仪表板在车辆的操作者的视线中设置在所述车辆的仪表盘中。仪表板可以包括计量表和指示器的组,其中每个计量表和指示器向***用户操作地呈现相关信息,例如车辆的发动机的每分钟转数(RPM)、发动机温度和车辆照明的目前状态。
早期的仪表板采用主要操作为模拟装置的计量表组。在机动车辆背景下,速度计和燃料计可以是两个模拟计量表,其中通过对应的输入使指示器,例如针或指针,在所限定的范围下限和上限之间物理地移动。与此类模拟计量表相比,现代的数字计量表包括将电信号输出到微处理器的换能器或其他传感器。所述电信号可以与所测得的值成比例,例如比例电压信号。响应于此类信号,微处理器自动地调整对应的数字读出以便(例如)作为图形图标、图像和/或文本向用户显示。
仪表板一般包括多个指示符,所述多个指示符在被启动时可以让车辆操作者看见。与模拟计量表一样,指示符的早期实现方式定位在仪表板上,并且包括光源,例如发光二极管(LED)或其他照明元件,所述光源与具有表示车辆操作或***的图像的嵌花合作。响应于检测到车辆的状态的改变而启动光源。
发明内容
本文公开了用于调整车辆电子仪表组上的基于光的内容的显示的***和方法。根据一个或多个方面的***包括一种用于车辆的显示***,所述显示***包括显示单元,所述显示单元包括背光和与所述背光合作的一个或多个层。所述一个或多个层包括:第一层,所述第一层包括用于显示内容的第一侧,和与所述背光合作的相对的第二侧;第二层,所述第二层可以在至少可透光状态与不可透光状态之间调整,所述第二层包括第一侧和设置成接近所述第一层的所述第一侧的相对侧;以及第三层,所述第三层包括用于显示一个或多个主要指示符的第一侧,和设置成接近所述第二层的所述第一侧的相对的第二侧。
第一处理单元与所述显示单元的所述一个或多个层和所述背光通信。第二处理单元与所述第一处理单元通信。所述第一处理单元响应于来自所述第二处理单元的一个或多个输出信号而渲染在所述第一层上显示的所述内容和在所述第三层上显示的所述一个或多个主要指示符。
所述第一处理单元检测来自所述第二处理单元的表示所述背光的光强度的调光值的一个或多个输出信号,并且对照所述背光的光强度的***阈值来评估调光水平值。所述第一处理单元响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的评估而产生一个或多个控制信号来调整所述背光的光强度。
在一个或多个方面,提供一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其中的用于调整车辆的显示***的光强度的计算机可读指令。所述显示***包括:背光;第一层,所述第一层用于显示内容并且与所述背光合作;第二层,所述第二层可以在至少可透光状态与不可透光状态之间调整,所述第二层设置成接近所述第一层;以及第三层,所述第三层用于显示一个或多个主要指示符,所述第三层设置成接近所述第二层。
所述计算机可读指令被微控制器的第一处理单元和第二处理单元执行致使所述微控制器:使用所述第二处理单元检测来自所述车辆的一个或多个部件的一个或多个输入信号;以及基于来自所述一个或多个车辆部件的所述一个或多个输入信号来命令所述第二处理单元将表示所述背光的光强度的调光值的一个或多个输出信号传输到所述第一处理单元。
所述计算机可读指令被微控制器的第一处理单元和第二处理单元执行致使所述微控制器:命令所述第一处理单元对照所述背光的光强度的***阈值来评估来自所述第二处理单元的所述一个或多个输出信号;以及响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而命令所述第一处理单元传输一个或多个控制信号来调整所述背光的光强度。所述计算机可读指令被微控制器的第一处理单元和第二处理单元执行致使所述微控制器:响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而命令所述第一处理单元传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为所述可透光状态与所述不可透光状态中的一者,以调整在所述第一层上的穿过所述显示单元的所述第二层投射的内容的光强度。
通过以下详细描述和附图,本教导的以上特征和优势以及其他特征和优势容易显而易见。
附图说明
图1是根据本文公开的一个或多个方面的并入车辆中的显示***的透视图。
图2是根据一个或多个方面的用于调整车辆电子仪表组上的基于光的内容的显示的***的示意性说明。
图3是根据一个或多个方面的用于显示***的显示单元的示意性分解平面图。
图4是根据一个或多个方面的并入有调整基于光的内容的显示的***的仪表组的平面图。
图5A、图5B和图5C是显示***的显示单元的透视图,其说明车辆电子仪表组的基于光的内容的不同显示水平。
图6是示出了用于调整本文描述的车辆电子仪表组上的基于光的内容的显示的方法的一方面的流程图。
本公开可以具有各种修改和替代形式,并且在图式中举例示出了一些代表性方面,并且将在本文详细描述所述方面。本公开的方面不限于在上文列举的图式中说明的形式。本公开将涵盖属于由所附权利要求涵盖的本公开的范围的修改、等效物和组合。
具体实施方式
本领域普通技术人员将认识到,针对图描述性地使用例如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语,并且所述术语不表示对由所附权利要求界定的本公开的范围的限制。此外,本文可能依据功能和/或逻辑块部件和/或各种处理步骤来描述教导。应认识到,此类块部件可以包括被配置成执行指定功能的任何数目个硬件、软件,和/或固件部件。
参考图,其中相同的数字指示所有若干视图中的相同的部分,一般地描述显示***10。未将显示***10示出或描述为特定应用的部分。应了解,可以在许多不同应用中利用显示***10或其方面,所述应用例如为(但不限于)交通应用、娱乐应用和广告显示应用。
示例***通应用包括(但不限于)汽车、飞机、火车、船只、摩托车、越野车辆(ATV)、多用途车辆(UTV)等。举例来说,可以将显示***10并入到仪表组、中心控制台显示器、乘客娱乐显示器等中。示例性娱乐应用包括(但不限于)游戏***、电视、计算机屏幕等。本公开的教导不限于上述示例性应用和环境。
图1示出根据显示***10的一个或多个方面的仪表组12,所述仪表组在某些方面可以用作车辆或其他移动或静止***的部分,所述其他移动或静止***例如为(但不限于)机动车辆,所述仪表组可以定位或设置在车辆的仪表盘14或另一内部部件内。仪表组12包括具有显示表面18的显示单元16。
可以并入显示***10作为仪表组12的部分或者集成到仪表组12中。可以使用安装或集成于车辆中的处理器或非暂时性计算机可读介质来实施显示***10。在其他方面,可以将显示***10存储在辅助装置中,所述辅助装置例如为与和所述车辆相关联的电子控制单元(ECU)相关联的持久存储装置。
仪表组12可以包括至少一个显示单元16。仪表组12可以包括数字显示单元或混合显示单元中的至少一者,包括至少一个模拟计量表与至少一个数字显示单元的组合。仪表组12还可以包括一个或多个数字显示器。显示单元16可以包括可以产生并发射光以特别用于在显示表面18上形成图像或通过所述显示表面形成图像的装置。举例来说,显示单元16可以包括例如发光二极管(LED)显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、薄膜晶体管(TFT)显示器、液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)等装置。
可以使用一个或多个***部件实施仪表组12,所述一个或多个***部件包括(但不限于)致动装置15。在某些实现方式中,致动装置15可以是位于仪表组12上或周围的可接合的输入装置。在另一情况下,致动装置15可以是经由显示单元16显示的图形用户接口(GUI)输入或图标。因此,显示单元16可以是任何种类的触摸屏接口。致动装置15不限于可触摸接口,并且因此,可以与致动装置一起实施任何已知的人机界面(HMI)技术。用户可以实施致动装置15以从所述致动装置产生表示显示单元16的背光38的调光水平值的输入信号。
在图2中示意性地示出用于调整显示***10的显示单元16上的内容的显示的***和方法。更详细地示出了连接到显示***10并且与所述显示***合作的电子***20的示意图。电子***20可以包括总线或连网通信布置,或允许显示单元16与至少一个微控制器(MC)之间的通信的总线22,一般通过数字23参考所述至少一个微控制器。
可以经由控制器区域网络(CAN)总线22(或用于连接车辆子部件的其他方式)通过有线或无线的方式耦合显示***10的部件。CAN总线22是车辆总线标准,所述车辆总线标准被设计成允许微控制器和装置在不具有主机计算机的应用中彼此双向通信。总线22是最初针对汽车内的多工电气布线而设计的基于消息的协议,但还用于许多其他背景中。未示出可以连接到总线22的其他车辆部件,例如门锁定***、加热、通风与空气调节(HVAC)***等。
所述至少一个微控制器23可以包括一个或多个处理器(P),所述一个或多个处理器中的每一者可以体现为单独的处理器、专用集成电路(ASIC)或专用电子控制单元。所述至少一个微控制器23可以是安装在车辆中以允许各种电气子***彼此通信的任何种类的电子处理器(通过硬件、软件或以上两者的组合来实施)。所述至少一个微控制器23还包括有形的非暂时性存储器(M),例如,呈光学、磁性和/或快闪存储器的形式的只读存储器。
举例来说,所述至少一个微控制器23包括合适于应用的大量随机存取存储器、只读存储器、快闪存储器和其他类型的电可擦除可编程只读存储器,以及呈高速时钟或定时器、模拟-数字电路和数字-模拟电路和输入/输出电路和装置以及适当的信号调节电路和缓冲器电路的形式的伴随硬件。
体现本发明的方法的计算机可读和可执行指令可以存储在存储器(M)中并且如本文陈述执行。所述可执行指令可以是用于以下操作的一系列指令:在至少一个微控制器23上运行应用(在前台或后台中),以及允许对车辆子***的自动化控制,或者通过使用所提供的HMI技术中的任一者与车辆的乘员接洽进行直接控制。
所述至少一个微控制器23可以用作允许与各种机械和电子部件进行通信的中央处理器或处理单元,所述机械和电子部件包括(但不限于)燃料传感器、转速传感器等。所述至少一个微控制器23可以传播来自与所述车辆相关联的各种电子部件的命令和信息,并且相应地将指令传达给显示***10的仪表组12的显示单元16。举例来说,在一个模式中,显示单元16可以响应于从至少一个微控制器23接收到的信息而显示与车辆的速度相关联的信息,所述信息由来自车辆速度传感器的信息指示。
在一个或多个方面,至少一个微控制器23包括第一微控制器或第一处理单元24以及与所述第一处理单元24电通信的第二微控制器或第二处理单元28。所述第一处理单元24可以是与显示单元16通信并且被配置成控制所述显示单元的图形处理单元。所述第二处理单元28可以是与***或车辆的一个或多个部件通信的处理单元。
计算机可读指令被微控制器23的第一处理单元24和第二处理单元28执行致使所述微控制器23检测来自***或车辆的一个或多个部件26的一个或多个输入信号(一般参考为25),并且使用第二处理单元28接收所述一个或多个输入信号。所述一个或多个输入信号25可以表示车辆的一个或多个部件26的操作状态的测量结果或值,包括(但不限于)来自车辆中的车辆速度传感器的输出、来自车辆中的轮胎压力监测***的输出、来自车辆中的测量环境光水平的传感器的输出等。本文所公开的示例不限制车辆的测量结果和操作状态。所述一个或多个输入信号25还可以包括从如图1中所示的致动装置15或GUI接口接收的输入信号。
响应于所述一个或多个输入信号25,第二处理单元28可以产生一个或多个输出信号27并且将所述一个或多个输出信号传输到第一处理单元24。第一处理单元24可以对照背光38的光强度的***阈值来评估来自第二处理单元28的一个或多个输出信号27。第一处理单元24可以另外产生一个或多个控制信号29并且将所述一个或多个控制信号传输到显示单元16的背光38。如将在下文更详细地描述,第一处理单元24可以基于调光水平值而将一个或多个控制信号29传输到背光38以调整背光38的光强度。
响应于从第二处理单元28接收到一个或多个输出信号27,第一处理单元24可以将一个或多个控制信号29传输到显示单元16,从而致使显示单元16渲染一个或多个显示特征或指示符。显示单元16可以包括背光38和一个或多个层30、40、50以便渲染所述一个或多个显示特征或指示符,如将在下文更详细地描述。
举例来说,响应于检测到来自***或车辆的一个或多个部件26(例如,车辆速度传感器)的输入信号25,第二处理单元28可以产生一个或多个输出信号27并且将所述一个或多个输出信号传输到第一处理单元24,从而命令第一处理单元24在显示单元16上渲染或示出说明车辆速度的速度计的图形指示。可替代地,响应于来自车辆的一个或多个部件26(例如,轮胎压力监测***)的输入信号25,第二处理单元28可以产生一个或多个输出信号27并且将所述一个或多个输出信号传输到第一处理单元24,从而命令第一处理单元24在显示单元16上渲染或示出轮胎压力指示符或警报灯的图形指示。
现在参看图1和图3,更详细地描述仪表组12的显示单元16。显示单元16可以包括用于渲染或以数字方式显示信息和内容的一个或多个合作表面或层。所述一个或多个层可以包括至少第一层30、第二层40和第三层50。出于示例目的,第三层50可以设置成最靠近由车辆的部件(例如,在图1中示出的方向盘11)表示的乘客舱,并且还可以充当如图4中所示的显示表面18。
第二层40可以定位成接近第三层50并且相对于乘客舱处于所述第三层后方或下方,而第一层30定位成接近第二层40并且相对于乘客舱处于所述第二层后方或下方。因此,从观看者的角度来看,第三层50将定位成接近车辆的乘客舱的迎面看向显示单元16的乘员,并且类似地,第一层30将在所述乘员远端。层30、40、50可以光学结合、连接或接合。
于在图3中示意性地示出的显示单元16的一个或多个方面,显示单元16的第一层30可以被配置成数字呈现装置,例如TFT、OLED、OLEV、LCD、CRT技术驱动装置。第一层30可以包括限定第一侧34和相对的第二侧36的主体32。第一侧34可以被配置成显示信息和内容的数字表示,例如显示车辆的操作信息的一组虚拟或可再配置的仪表。举例来说,在一个显示模式中,第一层30的第一侧34可以显示内容,包括(但不限于)表示由车辆的转速传感器(未示出)测得的车辆的速度的速度计、转速表、燃料水平表和其他车辆操作信息。
背光38与第一层30合作以照亮在第一层30的第一侧34上产生的内容的渲染或数字表示(例如,虚拟仪表或信息),如图1和图4中所示。背光38可以与第一层30的第二侧36合作以照亮显示单元16的一个或多个层30、40、50。
背光38可以在至少关闭状态与开启状态之间调整。在一个或多个方面,当背光38置于关闭状态时,背光不发射光,这对应于百分之零(0%)的光透射率或光强度。当背光置于开启状态时,背光38发射与在大于百分之零(0%)的光透射率或光强度与百分之一百(100%)的光透射率或光强度之间的光透射率或光强度范围相对应的光。
背光38可以连接到如图2中说明的第一处理单元24,并且从所述第一处理单元接收一个或多个控制信号29以基于背光38的光透射率或光强度的调光水平值来调整背光38的光强度。在一个或多个方面,第二处理单元28可以响应于所述一个或多个输入信号25而产生调光水平值,并且通过一个或多个输出信号27将所述调光水平值传输到第一处理单元24。
从第二处理单元28传输的调光水平值可以处于通过由背光38产生的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度的下部水平与由背光38产生的百分之一百(100%)的光透射率或光强度的上部水平限定的范围内。应理解,可以调整由背光38产生的光强度范围的下部水平和上部水平以适应各种车辆、***、方法或用户设定或配置。
参看图1和图3,显示单元16还包括设置成接近第一层30的第二层40。第二层40包括限定第一侧44和相对的第二侧46的主体42。第二层40的主体42的大小可以被设计成使得第二层40的第二侧46至少部分地覆盖第一层30的第一侧34。在一个或多个方面,可以根据第一层30的第一侧34的尺寸来设计第二层40的大小以使用所述第二层40覆盖所述第一层30。
第二层40可以被配置成调节从背光38传输的穿过第一层30并且穿过第二层40投射的光的强度。第二层40可以连接到在图2中示出的第一处理单元24并且与所述第一处理单元通信,使得响应于从第一处理单元24接收到一个或多个控制信号29,可以调整第二层40的透光性以在通过第二层40观看第一层30时(如图1和图3中所说明)实现在第一层30的第一侧34上产生的信息和内容的渲染或数字表示的显示。
第二层40可以包括施加到第二层40的一个或多个侧44、46的膜或其他处理。在一个或多个方面,所述膜可以是施加到第二层40的主体42的第一侧44或第二侧46并且定位在所述第一侧或所述第二侧上的电着色膜。所述电着色膜可以响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29在可透光状态(例如,透明状态或半透明状态)与不可透光状态(例如,不透明状态)之间调整,以控制穿过其的光的散度或透过性。
在一个或多个方面,第二层40可以包括液晶显示器(LCD)元件,所述液晶显示器元件可以在可透光状态(例如,透明或半透明状态)与不可透光状态(例如,不透明状态)之间调整。第一处理单元24可以通过以下操作来调整第二层40的LCD元件的透光性:通过施加电场以在可透光状态(借此光穿过LCD元件)与不可透光状态(借此光穿过不了第二层40的LCD元件)之间布置液晶分子来控制所述分子在不同排序的分子配置之间的对准。
再次参看图1和图3,显示单元16的第三层50可以设置成接近第二层40的第一侧44并且至少部分地涵盖第二层40。在一个非限制性示例中,第三层50可以延伸超出限定第二层40的周边。这可能是由于偏移配置。在偏移配置中,第三层50的部分可以与第二层40的至少部分重叠,并且第三层50的另一部分可以延伸超出第二层40的周边。作为替代方案,第三层50的周边可以大于第二层40的周边。作为另一示例,可以根据第二层40来设计第三层50的大小。
在一个示例中,由于第三层50相对于第二层40的定位,第二层40的不透明度、半透明度或透明度可以对在第三层50上渲染的内容没有影响。第三层50实际上在第二层40上方显示或者相对于车辆的乘客舱定位在第二层40的顶部上,而第二层40定位在第三层50下方并且相对于车辆的乘客舱定位在第一层30上方。
第三层50包括主体52,所述主体限定第一侧54和可以设置成接近第二层40的第一侧44的相对的第二侧56。第三层50的第一侧54被配置成响应于第二处理单元28检测到的一个或多个输入信号25而基于从第一处理单元24接收到的一个或多个控制信号29来产生一个或多个主要指示符60,所述一个或多个主要指示符可以是在第三层50上显示的内容的渲染或数字表示。
一个或多个主要指示符60还称为警报灯。可以调整警报灯或指示符的属性以表示相关联的车辆部件或特征的功能状态或操作状态。与传统的显示***不同,在第三层50的第一侧54上产生一个或多个主要指示符60作为与车辆的操作相关的信息和内容的渲染或数字表示,在传统的显示***中,警报灯、指示器和警告灯形成为物理硬件,其中独立的光源与嵌花合作,所述嵌花具有在上面应用的被所述光源照亮的图像。
汽车操作和安全标准要求车辆的特定警报灯或指示符。可以在仪表组上提供共同区域来给所需的警报灯分组。警报灯必须定位在车辆仪表组上并且在车辆仪表组上被照亮,以确保在白天和夜间条件下车辆的用户在任何操作模式下的可访问性、可见性和辨识。汽车操作和安全标准所要求的示例性警报灯和指示符包括(但不限于)安全气囊功能状态、防抱死制动***状态、制动***状态、手制动器致动状态、检查发动机或发动机功能性状态、车辆轮胎低压状态以及前座安全带状态。
响应于检测到在图2中示出的一个或多个相关联的车辆部件26的操作参数的变化而显示一个或多个主要指示符60。举例来说,可以响应于检测到车辆防抱死制动***的不活动或不可操作性而致动主要指示符60,以向车辆的乘员通知制动***需要调校。
通过第二处理单元28接收并检测由防抱死制动***车辆部件26产生的输入信号25。作为响应,第二处理单元28产生输出信号27并且将所述输出信号传输到第一处理单元24。第一处理单元24产生并传输一个或多个控制信号29,以在显示单元16的第三层50上产生一个或多个主要指示符60。
警报灯或指示符的色彩可以与车辆部件的状态相关联,例如,红色指示符表示发动机的过热温度,或者琥珀色指示符表示发动机维修通知。可以修改警报灯的照明以识别车辆部件的状态,例如间歇致动的灯或闪烁的灯指示警告状态,或者完全致动的灯指示车辆部件故障状态。
如图3和图4中所示,在显示单元16的第三层50上提供的一个或多个主要指示符60邻近于仪表组12的下边缘64而定位在仪表组12的显示表面18的中心区62中,但应理解,可以调整所述一个或多个指示符的位置和分组以实现显示***10的目的。于在图3中示出的一个或多个方面,当响应于由在图2中示出的第一处理单元24传输的控制信号29而在第三层50上渲染一个或多个主要指示符60时,背光38与第三层50合作以照亮所述一个或多个主要指示符60。在第三层50上渲染或显示的一个或多个主要指示符60表示一个或多个车辆部件26的至少一个操作状态。
还可以在显示单元16上显示一个或多个辅助指示符66或警报灯内容。所述一个或多个辅助指示符66显示关于车辆或辅助车辆部件的操作状态的通知。所述一个或多个辅助指示符66可以显示车辆的一个或多个部件26的启动或停用的渲染或数字表示,包括(但不限于)巡航控制特征的启动、后座安全带状态、车道偏离***状态和通知、行人检测***状态、速度限制***状态等。
举例来说,可以响应于检测到车辆巡航控制***的启动或停用而致动辅助指示符66,以向车辆的乘员通知所述车辆巡航控制***在使用中或不在使用中。通过第二处理单元28接收和检测由车辆巡航控制***部件26产生的输入信号25。作为响应,第二处理单元28产生输出信号27并且将所述输出信号传输到第一处理单元24。第一处理单元24产生并传输一个或多个控制信号29,以在显示单元16的第一层30上产生指示车辆部件操作状态的辅助指示符66。
与上文描述的一个或多个主要指示符60不同,所述一个或多个辅助指示符66不显示由汽车标准规定的车辆功能或特征,并且因此不要求任何车辆工况中的照亮和呈现。如图3中所说明,所述一个或多个辅助指示符66可以是响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29而在第一层30的第一侧34的部分68上渲染或以数字方式显示的内容。
现在参看图1、图3、图5A、图5B和图5C,更详细地描述用于调整显示***10的仪表组12上的基于光的内容的显示的***和方法。第二层40的相对透明度或不透明度可以是可以在至少可透光状态(例如,透明状态或半透明状态)与不可透光状态(例如,不透明状态)之间调整的。
作为一个非限制性表示,图3和图5A说明处于可透光的透明状态的显示单元16的第二层40。在透明状态,第二层40准许背光38穿过第二层40的百分之一百(100%)的光透射率或光强度。
处于可透光的状态的第二层40允许响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29而在第一层30的第一侧34上渲染的内容48,所述内容被背光38照亮并且从第一层30投射以无限制地穿过邻近的第二层40。第二层40的可透光的透明状态允许车辆的乘客舱的乘员容易观看在第一层30上渲染的内容48的显示,所述内容例如为在图5A中示出的虚拟速度计61和一个或多个辅助指示符66。
响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29,第一处理单元24基于来自第二处理单元28的一个或多个输出信号27而在显示单元16的第三层50上渲染或以数字方式显示一个或多个主要指示符60。所述一个或多个主要指示符60被背光38照亮。如将在下文更详细地论述,不管第二层40的透光状态如何,在图5A、图5B和图5C中的每一者中,车辆的乘客舱的乘员可以观看通过第一处理单元24在第三层50上渲染的主要指示符60。
参看图3和图5B,在显示单元16的第二层40处于可透光的半透明状态的情况下示出显示***10的仪表组12。在半透明状态,可以响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29来调整第二层40的透光性,使得第二层40允许穿过第二层40的大于百分之零(0%)的光透射率或光强度且小于百分之一百(100%)的光透射率或光强度。与可透光的透明状态相比,可透光的半透明状态允许更小的透光性,或者减小了从第一层30穿过第二层40显示或投射的光强度。
处于可透光的半透明状态的第二层40允许响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29而在第一层30的第一侧34上渲染或以数字方式显示的内容48至少部分地穿过邻近的第二层40被背光38照亮并且从第一层30投射。第二层40的可透光的半透明状态影响在显示单元16的第一层30的第一侧34上显示的内容48(例如,在图B中示出的虚拟速度计61和一个或多个辅助指示符66)的对比度或光透射性质。
在图5B中从观看者的角度来看,在仪表组12上显示的在第一层30上产生并且被背光38照亮的内容48由于第二层40的可透光的半透明状态而相对于在以图5A的可透光的透明状态示出的在仪表组12上显示的内容48显得较暗淡。在第三层50上渲染并且被背光38照亮的一个或多个主要指示符60的光透射率不受从第二层40的可透光的透明状态到可透光的半透明状态的改变影响。
参看图3和图5C,在显示单元16的第二层40处于不可透光的不透明状态的情况下说明仪表组12。在不可透光的不透明状态,可以响应于来自第一处理单元24的一个或多个控制信号29而将第二层40对光的不可透过性从可透光状态调整为不可透光状态,使得第二层40允许从背光38和第一层30穿过第二层40的百分之零(0%)的光透射率或光强度。与可透光的半透明状态相比,不可透光的不透明状态允许更小的透光性,或者减小了从第一层30穿过第二层40显示或投射的光强度。
处于不可透光的不透明状态的第二层40阻挡在第一层30的第一侧34上渲染或以数字方式显示的内容48。在不可透光的不透明状态,在第一层30上渲染且被背光38照亮的内容不能从第一层30投射穿过第二层40。从观看者的角度来看,不可以观看第一层30的被背光38照亮的所渲染的内容48。
而是,由于第二层40的不可透光的不透明状态,车辆的乘客舱的乘员仅可以看到纯色,例如黑色,这与在第一层30上渲染或以数字方式显示的内容48形成对比。在第三层50上渲染的一个或多个主要指示符60以及设置在第三层50上方的任何相关的模拟刻度盘69不受第二层40从可透光的透明状态或半透明状态到不可透光的不透明状态的改变影响。
在一个非限制性示例中,显示***10的显示单元16可以并入有亮度控制***。所述亮度控制***使用背光38的效率来计算背光38并且根据显示单元16的期望亮度或明度来控制背光38。背光38的效率可以随背光38的操作温度而变。在颁给Weindorf等并且转让给Visteon Global Technologies的美国专利No.6,388,388中公开了一种示例性***,所述美国专利在此以全文引用的方式并入。
显示单元16可以包括被配置成监测显示单元16的一个或多个部件的温度的温度传感器(未示出)。温度传感器可以与至少一个微控制器电通信以提供指示显示单元16的操作温度的测量结果。
在一个或多个方面,第一处理单元24可以从显示单元16接收指示调光水平值和温度读数的一个或多个信号。第一处理单元24可以执行逻辑以对照背光38的光强度的阈值或所存储的温度读数查找表来评估所述温度读数。可以使用要施加到背光38的与来自温度传感器的温度读数相对应的电压/背光强度水平来填充所述查找表。
第一处理单元24可以基于对调光水平值和阈值的评估基于所述温度读数查找表将一个或多个控制信号29传输到背光38。第一处理单元24可以将表示光透射率或光强度百分比值的一个或多个控制信号29传输到背光38以设定显示单元16的调光水平值。
现在参看图6,更详细地描述用于执行用于调整仪表组12上的基于光的内容的显示的***的方法和逻辑,并且一般通过数字70进行参考。本文可以通过在图1至图5C中使用而未在图6中示出的相应的参考数字来参看或描述显示***10的部件。通过第二处理单元28接收、检测和评估一个或多个输入信号25(一般通过框72表示)。通过第二处理单元28接收和检测的来自一个或多个车辆部件26的一个或多个输入信号25表示对主要或辅助车辆***或部件26的值或操作状态的变化的检测或测量。
此外,通过第二处理单元28接收和检测的一个或多个输入信号25可以表示对仪表组12的背光38的调光水平值的测量请求。举例来说,第二处理单元28所接收的输入信号25可以基于来自传感器的输出,所述传感器例如为采用光电二极管或光敏电阻的光电管。所述传感器可以基于亮度、发光等来测量车辆中的环境光水平。可替代地,输入信号25可以基于从在图1中示出的致动装置15或GUI接口接收的与用户请求显示单元16的透光性或调光水平相关的输入。
响应于一个或多个输入信号25,在框74处,第二处理单元28产生并传输表示背光38的所请求的光强度的一个或多个输出信号27,第一处理单元24接收所述一个或多个输出信号作为调光值。所述一个或多个输出信号27可以表示基于来自一个或多个车辆部件26的一个或多个输入信号的背光38的光强度的调光值。在一个或多个方面,从第一处理单元24传输到背光38的调光水平值可以处于某一范围内,所述范围具有背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度的下部水平和背光38的百分之一百(100%)的光透射率或光强度的上部水平。
应理解,可以调整背光38的光强度范围的下部水平和上部水平以适应各种车辆、***、方法或用户设定或配置。因此,可以在不小于约百分之四十(40%)的光透射率或光强度下投射所渲染或以数字方式显示的内容48的光透射率或光强度,所述内容例如为在第一层30上产生和显示的虚拟仪表和一个或多个辅助指示符66,以及在第三层50上显示的一个或多个主要指示符60。
举例来说,在一个非限制性方面,如果第二处理单元28所确定的调光水平值是背光38的约百分之六十(60%)的光透射率或光强度并且背光调光值范围下限是背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度,那么第一处理单元24将一个或多个控制信号传输到背光38以将背光光强度设定为所述调光水平值,即,背光38的百分之六十(60%)的光透射率或光强度的值。
背光38将穿过第一层30投射光以在百分之六十(60%)的光透射率或光强度的调光水平值下照亮内容48,例如通过第一处理单元24在第一层30的第一表面上渲染或以数字方式显示的虚拟仪表和一个或多个辅助指示符66。另外,背光38将在背光38的百分之六十(60%)的光透射率或光强度的调光水平值下照亮在第三层50上渲染或以数字方式显示的一个或多个主要指示符60。
在另一示例中,如果第二处理单元28所确定的调光水平值是背光38的约百分之二十(20%)的光透射率或光强度并且背光调光值范围下限是背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度,那么第一处理单元24产生并传输一个或多个控制信号29以将背光光强度设定为阈值,即,背光38的百分之四十(40%)的光透射率或光强度的值。背光38将在背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度的阈值下照亮第三层50上的第一组指示符60和显示单元16的第一层30上的一个或多个辅助指示符66。
响应于所述一个或多个输入信号25,在框76处,第二处理单元28产生具有表示仪表组12的所请求的显示功能的值的一个或多个输出信号27并将所述一个或多个输出信号传输到第一处理单元24。第二处理单元28可以响应于从一个或多个车辆部件26接收的输入信号25而将指示主要或辅助车辆***或部件26的状态的变化的一个或多个输出信号27传输到第一处理单元24。第一处理单元24可以响应于输出信号27而产生一个或多个控制信号29,以在显示单元16的第一层30和第三层50中的一者或多者上渲染或以数字方式显示一个或多个显示特征或指示符。
在一个或多个方面,第二处理单元28可以将具有表示在仪表组12上显示的内容的调光水平的值的一个或多个输出信号27传输到第一处理单元24。显示单元16的调光水平值的范围可以在百分之零(0%)的光透射率或光强度(其中在显示单元16的第一层30上不可以观看内容)与百分之一百(100%)的光透射率或光强度之间。
在框78处,第一处理单元24执行逻辑以对照***阈值来评估从第二处理单元28接收的调光水平值。所述***阈值可以是表示背光38的光透射率或光强度的期望水平的存储值。作为一个示例,这可以是背光38的最大照度值的百分比。在一个或多个方面,用于背光和显示单元的调光的所存储的***阈值可以是背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度。可替代地,可以从所存储的背光光透射率值查找表获得***阈值。可以使用与光强度范围相对应的要施加到背光38的电压电平来填充所述查找表。
在框78处,如果第一处理单元24接收到的调光水平值大于或等于***阈值,那么在框80处,第一处理单元24传输一个或多个控制信号29以将第二层40调整为可透光的透明状态。在其中第二处理单元28接收到的调光水平值是背光38的约百分之六十(60%)的光透射率或光强度并且背光调光值范围下限是背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度的先前示例中,响应于接收到控制信号,第二层40允许穿过第二层的百分之一百(100%)的光透射率或光强度,进而允许无限制地穿过邻近的第二层40投射在第一层30的第一侧上显示的内容,如图5A中所说明。
在框78处,如果第一处理单元24接收到的调光水平值小于所述***阈值,那么在框82处,第一处理单元24可以传输一个或多个控制信号29以将第二层40的透光性或不透光性调整为在穿过第二层40的百分之零(0%)的光透射率与小于百分之一百(100%)的光透射率之间的值。在其中第二处理单元28所传输的调光水平值是背光38的约百分之二十(20%)的光透射率或光强度并且背光调光值范围下限是背光38的约百分之四十(40%)的光透射率或光强度的先前示例中,第一处理单元24可以传输一个或多个控制信号29以将第二层40置于可透光的半透明状态。响应于从第一处理单元24接收到控制信号29,第二层40将第二层的半透明度调整为约百分之五十(50%)的光透射率。
从观看者或车辆的乘员的角度来看,在第一层30的第一侧34上显示并且通过背光38在约百分之四十(40%)的光透射率或光强度下照亮的渲染或以数字方式显示的内容48(例如,在图5B中的虚拟仪表和一个或多个辅助指示符66)显得暗淡至百分之二十(20%)的光透射率或光强度的期望的调光水平值。因此,从观看者的角度来看,将第二层40设定为约百分之五十(50%)的光透射率或光强度将导致用于在第一层30上渲染或显示的内容48的与背光38相关联的光强度减半。
在此示例中,第一层30上的虚拟仪表和一个或多个辅助指示符66将显得暗淡至百分之二十(20%)的光透射率或光强度的期望的调光水平值,即使背光38可能在更高的值(例如,约百分之四十(40%)的光透射率或光强度的阈值)下发射光也如此。当内容48可能渐暗至百分之二十(20%)的光透射率或光强度的期望的调光水平值时,从观看者的角度来看,可能仍然显得以处于阈值的光强度(例如,约百分之四十(40%)的光透射率或光强度)显示第三层50的内容。因此,可能以与在第一层30上渲染或显示的内容48不同的照度水平在仪表组12上渲染或显示第三层50上的一个或多个主要指示符60。
在替代性方面,如果第二处理单元28所传输的调光水平值是百分之零(0%)的光透射率或光强度,那么在框82处,第一处理单元24可以传输一个或多个控制信号29以将第二层40的不透明度调整为不可透光的不透明状态,使得第二层40不透光。这导致第二层40是百分之零(0%)的光透射率或光强度。如果第二层40处于不可透光的不透明状态,那么从观看者的角度来看,不可以穿过第二层40观看在第一层30的第一侧34上显示的内容48,例如虚拟仪表和一个或多个辅助指示符66,如图5C中示出。
在另一替代性方面,如果第二处理单元28接收到指示调光水平值和温度读数的一个或多个输入信号25并且所述调光水平值大于或等于基于温度传感器读数的***阈值,那么第一处理单元24可以将一个或多个控制信号29传输到背光38以将背光38的光透射率或光强度调整为来自查找表的阈值。这可以导致从观看者的角度来看,第一层30上的内容48相对于可透光的透明状态显得暗淡。所得的调光水平值将辅助冷却显示***10的显示单元16的操作温度。
从观看者的角度来看,通过差分调光,例如第三层50上的一个或多个主要指示符60的内容可以最多渐暗至阈值。第一层30上的内容48,例如虚拟仪表和一个或多个辅助指示符66,可以被调光到阈值以下,使得观看者不可以观看第一层30的内容。当处理分层内容时,差分调光可以是有用的。
举例来说,规章可能会要求特定内容需要让观看者或车辆的乘员(例如,驾驶员)看见。另外,或可替代地,特定关键任务内容可以具有比其他内容更高的优先级。另外,其他内容可以在可见性方面适于观看者或乘员辨别。通过差分调光,观看者或乘员可以使随意的内容完全暗下来,同时仍然能够看到规定的内容和/或关键任务内容。
详细描述以及图式或图支持并描述本公开,但本公开的范围仅由权利要求界定。虽然已经详细描述了用于实行所要求保护的教导的一些方面,但存在用于实践在所附权利要求中界定的本公开的替代性设计和方面。
Claims (20)
1.一种用于车辆的显示***,所述用于车辆的显示***包括:显示单元,所述显示单元包括背光和与所述背光合作的一个或多个层,其中所述一个或多个层包括:第一层,所述第一层包括用于显示内容的第一侧,和与所述背光合作的相对的第二侧,第二层,所述第二层能够在至少可透光状态与不可透光状态之间调整,所述第二层包括第一侧和设置成接近所述第一层的所述第一侧的相对侧,以及第三层,所述第三层包括用于显示一个或多个主要指示符的第一侧,和设置成接近所述第二层的所述第一侧的相对的第二侧;第一处理单元,所述第一处理单元耦合到所述显示单元的所述一个或多个层和所述背光;以及第二处理单元,所述第二处理单元耦合到所述第一处理单元,其中所述第一处理单元被配置成响应于来自所述第二处理单元的一个或多个输出信号而渲染在所述第一层上显示的所述内容和在所述第三层上显示的所述一个或多个主要指示符,其中所述第一处理单元被配置成进行以下操作:检测来自所述第二处理单元的表示所述背光的光强度的调光水平值的所述一个或多个输出信号,对照所述背光的光强度的***阈值来评估所述调光水平值,以及响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而产生一个或多个控制信号来调整所述背光的光强度。
2.如权利要求1所述的显示***,其中:所述第二处理单元被配置成检测来自一个或多个车辆部件的表示所述一个或多个车辆部件的至少一个操作状态的测量结果的一个或多个输入信号;所述第二处理单元被配置成将表示所述一个或多个车辆部件的所述至少一个操作状态的所述一个或多个输出信号传输到所述第一处理单元;并且所述第一处理单元被配置成渲染在所述第一层的所述第一侧上显示的所述内容,并且渲染所述第三层的所述第一侧上的表示所述一个或多个车辆部件的所述至少一个操作状态的所述一个或多个主要指示符。
3.如权利要求2所述的显示***,其中所述一个或多个车辆部件还包括用于测量所述车辆的环境光水平的传感器,其中所述传感器被配置成将输入信号传输到所述第二处理单元,其中所述输入信号表示所述背光的光强度的所述调光水平值。
4.如权利要求2所述的显示***,其中所述一个或多个车辆部件还包括致动装置,能够实施所述致动装置以将输入信号传输到所述第二处理单元,其中所述输入信号表示所述背光的光强度的所述调光水平值。
5.如权利要求1所述的显示***,其中所述第一处理单元被配置成响应于对照所述背光的光强度的所述***阈值对所述背光的光强度的所述调光水平值的所述评估而产生所述一个或多个控制信号,以将所述第二层调整为所述可透光状态和所述不可透光状态中的一者,以调整在所述第一层上的穿过所述显示单元的所述第二层投射的所述内容的光强度。
6.如权利要求5所述的显示***,其中,响应于所述第一处理单元确定所述背光的光强度的所述调光水平值大于或等于所述背光的光强度的所述***阈值,所述第一处理单元被配置成进行以下操作:将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述调光水平值;以及传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为可透光的透明状态。
7.如权利要求5所述的显示***,其中,响应于所述第一处理单元确定所述背光的光强度的所述调光水平值小于所述背光的光强度的所述***阈值,所述第一处理单元被配置成进行以下操作:将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述阈值;以及传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为可透光的半透明状态。
8.如权利要求5所述的显示***,其中,响应于所述第一处理单元确定所述背光的光强度的所述调光水平值是零,所述第一处理单元被配置成进行以下操作:将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述阈值;以及
传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为所述不可透光的不透明状态。
9.一种非暂时性计算机可读介质,所述非暂时性计算机可读介质具有存储在其中的用于调整车辆的显示***的光强度的计算机可读指令,所述显示***包括显示单元,所述显示单元具有:背光;第一层,所述第一层用于显示内容并且与所述背光合作;第二层,所述第二层能够在至少可透光状态与不可透光状态之间调整,所述第二层设置成接近所述第一层;以及第三层,所述第三层用于显示一个或多个主要指示符,所述第三层设置成接近所述第二层,其中所述计算机可读指令被微控制器的第一处理单元和第二处理单元执行致使所述微控制器进行以下操作:使用所述第二处理单元检测来自所述车辆的一个或多个部件的一个或多个输入信号;基于来自所述一个或多个车辆部件的所述一个或多个输入信号而命令所述第二处理单元将表示所述背光的光强度的调光水平值的一个或多个输出信号传输到所述第一处理单元;命令所述第一处理单元对照所述背光的光强度的***阈值来评估来自所述第二处理单元的所述一个或多个输出信号;命令所述第一处理单元响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而传输一个或多个控制信号来调整所述背光的光强度;以及响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而命令所述第一处理单元传输一个或多个控制信号,以将所述第二层调整为所述可透光状态和所述不可透光状态中的一者,以调整在所述第一层上的穿过所述显示单元的所述第二层投射的所述内容的光强度。
10.如权利要求9所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读指令被所述微控制器的所述第一处理单元和所述第二处理单元执行致使所述微控制器进行以下操作:使用所述第二处理单元检测所述一个或多个车辆部件的表示所述一个或多个车辆部件的至少一个操作状态的测量结果的所述一个或多个输入信号;命令所述第二处理单元将表示所述一个或多个车辆部件的所述至少一个操作状态的一个或多个输出信号传输到所述第一处理单元;以及命令所述第一处理单元渲染在所述第一层上显示的内容,并且渲染在所述第三层上显示的表示所述一个或多个车辆部件的所述至少一个操作状态的一个或多个主要指示符。
11.如权利要求9所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读指令被所述微控制器的所述第一处理单元和所述第二处理单元执行致使所述微控制器进行以下操作:使用所述第二处理单元检测来自测量所述车辆的环境光水平的传感器的表示所述背光的光强度的调光水平值的输入信号。
12.如权利要求9所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读指令被所述微控制器的所述第一处理单元和所述第二处理单元执行致使所述微控制器进行以下操作:使用所述第二处理单元检测来自致动装置的表示所述背光的光强度的调光水平值的输入信号。
13.如权利要求9所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读指令被所述第一处理单元执行确定了所述背光的光强度的所述调光水平值大于或等于所述背光的光强度的所述***阈值,所述微控制器的所述第一处理单元致使所述微控制器进行以下操作:命令所述第一处理单元将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述调光水平值;以及命令所述第一处理单元传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为可透光的透明状态。
14.如权利要求9所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读指令被所述第一处理单元执行确定了所述背光的光强度的所述调光水平值小于所述背光的光强度的所述***阈值,所述微控制器的所述第一处理单元致使所述微控制器进行以下操作:
命令所述第一处理单元将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述阈值;以及命令所述第一处理单元传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为可透光的半透明状态。
15.如权利要求9所述的计算机可读介质,其中所述计算机可读指令被所述第一处理单元执行确定了所述背光的光强度的所述调光水平值是零,所述微控制器的所述第一处理单元致使所述微控制器进行以下操作:命令所述第一处理单元将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述阈值;以及命令所述第一处理单元传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为不可透光的不透明状态。
16.一种用于车辆的显示***,所述用于车辆的显示***包括:显示单元,所述显示单元包括背光和与所述背光合作的一个或多个层,其中所述一个或多个层包括:第一层,所述第一层包括用于显示内容的第一侧,和与所述背光合作的相对的第二侧,第二层,所述第二层能够在至少可透光状态与不可透光状态之间调整,所述第二层包括第一侧和设置成接近所述第一层的所述第一侧的相对侧,以及第三层,所述第三层包括用于显示一个或多个主要指示符的第一侧,和设置成接近所述第二层的所述第一侧的相对的第二侧;第一处理单元,所述第一处理单元用于控制所述显示单元的所述一个或多个层和所述背光;以及第二处理单元,所述第二处理单元用于与所述第一处理单元通信,其中所述第一处理单元被配置成响应于来自所述第二处理单元的一个或多个输出信号而渲染在所述第一层上显示的所述内容和在所述第三层上显示的所述一个或多个主要指示符,其中所述第一处理单元被配置成进行以下操作:检测来自所述第二处理单元的表示所述背光的光强度的调光水平值的所述一个或多个输出信号,对照所述背光的光强度的***阈值来评估所述调光水平值,响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而产生一个或多个控制信号来调整所述背光的光强度,以及响应于对照所述***阈值对所述调光水平值的所述评估而产生一个或多个控制信号,以将所述第二层调整为所述可透光状态和所述不可透光状态中的一者,以调整在所述第一层上的穿过所述显示单元的所述第二层投射的所述内容的光强度。
17.如权利要求16所述的显示***,其中:所述第二处理单元被配置成检测来自所述车辆的一个或多个部件的表示所述一个或多个车辆部件的至少一个操作状态的测量结果的一个或多个输入信号;所述第二处理单元被配置成将表示所述一个或多个车辆部件的所述至少一个操作状态的所述一个或多个输出信号传输到所述第一处理单元;并且所述第一处理单元被配置成渲染在所述第一层的所述第一侧上显示的所述内容,并且渲染所述第三层的所述第一侧上的表示所述一个或多个车辆部件的所述至少一个操作状态的所述一个或多个主要指示符。
18.如权利要求16所述的显示***,其中,响应于所述第一处理单元确定所述背光的光强度的所述调光水平值大于或等于所述背光的光强度的所述***阈值,所述第一处理单元被配置成进行以下操作:将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述调光水平值;以及传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为可透光的透明状态。
19.如权利要求16所述的显示***,其中,响应于所述第一处理单元确定所述背光的光强度的所述调光水平值小于所述背光的光强度的所述***阈值,所述第一处理单元被配置成进行以下操作:将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述阈值;以及传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为可透光的半透明状态。
20.如权利要求16所述的显示***,其中,响应于所述第一处理单元确定所述背光的光强度的所述调光水平值是零,所述第一处理单元被配置成进行以下操作:将一个或多个控制信号传输到所述背光以将所述背光的光强度调整为所述阈值;以及
传输一个或多个控制信号以将所述第二层调整为不可透光的不透明状态。
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