CN112396998B - 车载显示的控制***、方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种车载显示的控制***、方法及装置。其中控制***包括：车载显示器、环境传感器、电控遮光部以及控制器，控制器分别与车载显示器、环境光传感器以及电控遮光部连接，电控遮光部设置在车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处。控制器用于根据环境光传感器发送的环境光数据调节车载显示器的亮度值以及电控遮光部的开关状态，所述电控遮光部用于调节成像位置处的可见光透射率。上述控制***可以智能调节车载显示器的亮度，同时改善投影图像的对比度，提升驾驶员在不同环境光照下驾驶车辆的舒适度和安全性。

Description

车载显示的控制***、方法及装置
技术领域
本发明涉及车载显示技术领域，尤其涉及一种车载显示的控制***、方法及装置。
背景技术
抬头显示器（Head Up Display，简称HUD）又称平视显示器，原本是军用战斗机上的显示仪器，如今已广泛应用于汽车领域。HUD主要利用光学反射原理，可以在挡风玻璃上显示常规的车辆信息或者路况信息等，驾驶员不需要低头查看仪表的显示资料，能够让驾驶员的注意力集中在前方路面，提高行车安全。
目前的车载显示，由于前挡风玻璃是透明的，外部环境可以透过前挡风玻璃与HUD投影图像的反射光线同时进入人眼，在环境光较强时，对投影图像的干扰较大，驾驶员很难分辨出显示的内容。为了使得驾驶员在环境光较强时也能清晰地获取HUD投射的显示内容，目前主要采用以下两种措施：第一，提高投射到挡风玻璃上的图像的亮度。例如增加单颗背光灯的发光强度和增加背光灯的颗数，降低***对光的损失率等。此类措施能够有效地提高图像亮度，但也有一定的局限性。提高光源的亮度不仅增大了耗电量，而且增加了光源的发热量，且过高的功率负载还会使得电源的寿命降低。第二，减小前挡风玻璃对可见光的透射率。例如贴膜，刷涂层。此类措施的局限性是贴膜或者涂层需要用户自行操作，且是一次性动作，在夜晚光线昏暗的环境严重影响驾驶员观察外界路面情况。
可见，亟需设计一种车载显示的控制***，解决现有技术中抬头显示器的投影图像显示对比度较低、显示清晰度不佳的问题。
发明内容
本发明提供一种车载显示的控制***、方法及装置，解决现有技术中车载显示器的投影图像显示对比度较低、显示清晰度不佳的问题。
本发明的第一方面提供一种车载显示的控制***，包括：
车载显示器、环境光传感器、电控遮光部 以及控制器；所述控制器分别与所述车载显示器、所述环境光传感器以及所述电控遮光部连接；所述电控遮光部设置在所述车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处；
所述控制器用于根据所述环境光传感器发送的环境光数据，调节所述车载显示器的亮度值以及电控遮光部的开关状态；
所述电控遮光部用于调节所述成像位置处的可见光透射率。
可选的，所述电控遮光部包括液晶膜和电源开关，所述液晶膜与所述电源开关连接。
可选的，所述电控遮光部在所述前挡风玻璃上的位置是在驾驶员视线区域的上方或者下方。
可选的，所述控制***还包括人机交互部，所述人机交互部包括显示屏，所述显示屏用于用户查询或修改预设的亮度调节映射表，所述预设的亮度调节映射表包括环境光数据与车载显示器的亮度值的映射关系，以及，环境光数据与电控遮光部的状态值的映射关系。
本发明的第二方面提供一种车载显示的控制方法，包括：
控制器接收环境光传感器发送的环境光数据；
所述控制器根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态；所述电控遮光部用于调节所述车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处的可见光透射率。
在一种可能的实现方式中，所述控制器根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态，包括：
所述控制器根据所述环境光数据查询预设的亮度调节映射表，确定环境光数据对应的车载显示器的亮度值以及电控遮光部的状态值；
所述控制器根据所述亮度值调节所述车载显示器的亮度；
所述控制器根据所述状态值调节所述电控遮光部的工作状态。
可选的，所述状态值包括0或1；
若所述状态值为1，所述控制器控制电源开关打开，所述电控遮光部处于通电状态；或者
若所述状态值为0，所述控制器控制电源开关关闭，所述电控遮光部处于断电状态。
可选的，所述方法还包括：
所述控制器接收人机交互部发送的修改指令，所述修改指令用于指示用户自定义的亮度调节映射表；
所述控制器根据所述修改指令，更新预设的亮度调节映射表。
本发明的第三方面提供一种车载显示的控制装置，包括：
接收模块，用于接收环境光传感器发送的环境光数据；
处理模块，用于根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态。
本发明的第四方面提供一种车载显示的控制装置，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如本发明第二方面任一项所述的方法。
本发明的第五方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现如本发明第二方面任一项所述的方法。
本发明实施例提供一种车载显示的控制***、方法及装置。其中控制***包括：车载显示器、环境传感器、电控遮光部以及控制器，控制器分别与车载显示器、环境光传感器以及电控遮光部连接，电控遮光部设置在车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处。控制器用于根据环境光传感器发送的环境光数据调节车载显示器的亮度值以及电控遮光部的开关状态，所述电控遮光部用于调节成像位置处的可见光透射率。上述控制***可以智能调节车载显示器的亮度，同时改善投影图像的对比度，提升驾驶员在不同环境光照下驾驶车辆的舒适度和安全性。
附图说明
图1为本发明提供的车载显示的控制***的结构示意图；
图2为本发明提供的车载显示的控制***的场景示意图；
图3为本发明提供的环境光亮度值与车载显示器亮度值的数值关系图；图4为本发明提供的车载显示的控制方法的流程示意图；
图5为本发明提供的车载显示的控制装置的结构示意图；
图6为本发明提供的车载显示的控制装置的硬件结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明的说明书中通篇提到的“一实施例”或“另一实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本申请的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一些实施例中”或“在本实施例中”未必一定指相同的实施例。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面以具体地实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
图1为本发明提供的车载显示的控制***的结构示意图。图2为本发明提供的车载显示的控制***的场景示意图。图3为本发明提供的环境光亮度值与车载显示器亮度值的数值关系图。
如图1所示，本实施例提供的控制***，包括：
车载显示器、环境光传感器、电控遮光部以及控制器。
其中，控制器分别与车载显示器、环境光传感器以及电控遮光部连接，电控遮光部设置在车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处。
控制器用于根据环境光传感器发送的环境光数据，调节车载显示器的亮度值以及电控遮光部的开关状态；
电控遮光部用于调节成像位置处的可见光透射率。
在本实施例中，车载显示器可以设置在方向盘前方的内部，或者，设置在仪表架的上方（如图2所示），对此本实施例不作限定。车载显示器包括发光光源、一个或者多个反射镜，利用光学反射原理，投射图像至驾驶员视线区域的上方或者下方。具体的，发光光源通过一个或者多个反射镜将图像投射至汽车前挡风玻璃上，并反射进驾驶员的眼睛，形成具有一定距离、大小、颜色、内容的虚像，驾驶员在行驶过程中能够轻易地将外界的景象与车载显示器的投射图像融合在一起，如图2所示。其中，车载显示器的发光光源可以是发光二极管（Light Emitting Diode ，简称LED）光源。
可选的，车载显示器可以是投影式显示器，包括LED背光源的液晶（LiquidCrystal Display ，简称LCD）屏、数字光处理（Digital Light Processing ，简称DLP）屏、新型反射型Micro LCD（Liquid Crystal on Silicon，简称 LCOS）屏。
可选的，车载显示器可以是主动发光的显示器，例如透明有机发光二极管（Organic Light-Emitting Diode，OLED）、透明Micro LED等。
在本实施例中，电控遮光部包括液晶膜和电源开关，液晶膜与电源开关连接。控制器控制电控遮光部的工作状态，电控遮光部的工作状态包括供电状态或断电状态。具体的，控制器可以设置状态值来控制电控遮光部的工作状态，其中状态值包括0或1。
若状态值为1，控制器控制电源开关打开，电控遮光部处于供电状态，此时电控遮光部的液晶膜的显示效果为透明显示。若状态值为0，控制器控制电源开关关闭，电控遮光部处于断电状态，电控遮光部的液晶膜的显示效果为不透明显示。
需要说明的是，在有人驾驶的场景中，电控遮光部在前挡风玻璃上的位置是在驾驶员视线区域的上方或者下方，即车载显示器投影至前挡风玻璃的成像位置应位于驾驶员视线区域的上方或者下方。在无人驾驶的场景中，电控遮光部可以设置在前挡风玻璃的任意位置，例如车载显示器可以将图像投射至整个前挡风玻璃，也可以投射至有人驾驶时的驾驶员的视线区域。
在上述实施例的基础上，可选的，控制***还可以包括人机交互部。其中人机交互部包括显示屏，显示屏用于用户查询或修改预设的亮度调节映射表。预设的亮度调节映射表包括环境光数据与车载显示器的亮度值的映射关系，以及，环境光数据与电控遮光部的状态值的映射关系。具体可参见表1，表1示出了预设的亮度调节映射表。
表1
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表1中的车载显示器的亮度值占比是指车载显示器待调节的亮度值与最大亮度值的比值。由表1可知，预设的亮度调节映射表包括环境光亮度值区间与车载显示器亮度值占比的映射关系，环境光亮度值区间与电控遮光部的状态值的映射关系。
控制器获取环境光传感器发送的环境光数据，环境光数据包括环境光亮度值，控制器根据上述亮度调节映射表，确定环境光亮度值对应的环境光亮度值区间，进一步确定该区间对应的车载显示器的亮度值占比以及电控遮光部的状态值，根据确定的亮度值占比调节车载显示器的亮度，根据电控遮光部的状态值调节电控遮光部的工作状态。
由表1可知，电控遮光部的状态值由1跳转至0时的环境光亮度值为10000lux，可以看作是遮光触发点，如图3所示。图3中车载显示器的亮度值随着环境光亮度值的变化呈现阶跃上升的趋势，即环境光亮度值越大，车载显示器的亮度值越大。环境光亮度值坐标轴上的遮光触发点用于指示控制器控制电控遮光部工作，也就是说，环境光亮度值大于遮光触发点，控制器控制电控遮光部工作，降低电控遮光部所在位置处的可见光的透光率，从而提升投影图像的对比度。
需要说明的是，现有方案没有用户自定义调节亮度参数的功能，也就是说，环境光变化时，控制器对车载显示器的亮度调节是固定的，电控遮光部的工作状态也是固定的。例如，环境光的亮度值由0.4变化为5.5，控制器调节车载显示器的亮度为最大亮度的15%，电控遮光部保持通电状态。本实施例的控制***还包括人机交互部，用户可以通过人机交互部对预设的亮度调节映射表中的参数进行调整，满足不同用户的使用需求。
可选的，人机交互部还可以包括物理旋钮，物理按钮等，也可以包括语音识别设备，用户还可以通过物理旋钮、物理按钮或者语音识别设备实现对预设的亮度调节映射表中参数的修改。
本实施例提供的车载显示的控制***，包括车载显示器、环境传感器、电控遮光部以及控制器，其中控制器分别与车载显示器、环境光传感器以及电控遮光部连接，电控遮光部设置在车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处。控制器用于根据环境光传感器发送的环境光数据调节车载显示器的亮度值以及电控遮光部的开关状态，所述电控遮光部用于调节成像位置处的可见光透射率。本实施例的控制***可以调节车载显示器的亮度，同时改善投影图像的对比度，提升驾驶员在不同环境光照下驾驶车辆的舒适度和安全性。
图4为本发明提供的车载显示的控制方法的流程示意图。本实施例的控制方法的执行主体为控制***中的控制器。如图4所示，本实施例的控制方法，包括：
步骤101、控制器接收环境光传感器发送的环境光数据。
在本实施例中，环境光传感器可以感知周围环境的光线情况，并向控制器发送环境光数据，环境光数据包括环境光的亮度值。环境光传感器主要由光敏元件组成，例如光敏电阻、光敏二级管、光敏芯片、光电三极管、硅光电池等。
步骤102、控制器根据环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态。
其中，电控遮光部用于调节车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处的可见光透射率。
具体的，控制器根据环境光数据查询预设的亮度调节映射表，确定环境光数据对应的车载显示器的亮度值以及电控遮光部的状态值；控制器根据亮度值调节车载显示器的亮度；控制器根据状态值调节电控遮光部的工作状态。
在本实施例中，电控遮光部包括液晶膜和电源开关，液晶膜与电源开关连接，车载电源设备为电控遮光部的液晶膜供电。电控遮光部的工作状态包括供电状态或断电状态。
参见上述实施例中的表1，电控遮光部的状态值包括0或1。
若控制器确定状态值为1，控制器控制电控遮光部的电源开关打开，电控遮光部的液晶膜处于通电状态，通电状态下液晶膜为透明显示，此时可见光的透射率较高。若控制器确定状态值为0，控制器控制电控遮光部的电源开关关闭，电控遮光部的液晶膜处于断电状态，断电状态下液晶膜为不透明显示，此时可见光的透射较低。
可选的，上述控制方法还可以包括：
控制器接收人机交互部发送的修改指令，修改指令用于指示用户自定义的亮度调节映射表；控制器根据修改指令，更新预设的亮度调节映射表。
在本实施例中，用户自定义亮度调节映射表，具体可以修改如下参数：
1、环境光亮度值区间对应的车载显示器的亮度值占比；
2、环境光亮度值区间对应的电控遮光部的状态值。
需要说明的是，表1中预设的环境光亮度值区间为默认区间，该区间用户不可修改。
在本实施例中，用户在人机交互部的显示屏上输入的待修改的参数，人机交互部向控制器发送包括待修改参数的修改指令，控制器根据待修改的参数更新预设的亮度调节映射表，实现亮度调节映射表的可调功能，满足不同用户的需求。
本实施例提供一种车载显示的控制方法，控制器根据环境光传感器发送的环境光数据，确定环境光数据对应的车载显示器的亮度值以及电控遮光部的状态值，根据确定的亮度值调节车载显示器的亮度，根据确定的电控遮光部的状态值调节电控遮光部的工作状态，其中电控遮光部的工作状态包括通电状态或断电状态。上述方法控制器根据环境光数据调节电控遮光部的导通或断开，实现调节电控遮光部所在位置处挡风玻璃的可见光透过率，从而改善投影图像整体的对比度，提升驾驶员在不同环境光照下驾驶车辆的舒适度和安全性。
图5为本发明提供的车载显示的控制装置的结构示意图。如图5所示，本实施例提供的车载显示的控制装置200，包括：
接收模块201，用于接收环境光传感器发送的环境光数据；
处理模块202，用于根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态；所述电控遮光部用于调节所述车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处的可见光透射率。
在一种可能的实现方式中，所述处理模块202，具体用于：
根据所述环境光数据查询预设的亮度调节映射表，确定环境光数据对应的车载显示器的亮度值以及电控遮光部的状态值；
根据所述亮度值调节所述车载显示器的亮度；
根据所述状态值调节所述电控遮光部的工作状态。
可选的，所述状态值包括0或1；
若所述状态值为1，所述处理模块202，具体用于控制电源开关打开，所述电控遮光部处于通电状态；或者
若所述状态值为0，所述处理模块202，具体用于控制电源开关关闭，所述电控遮光部处于断电状态。
可选的，所述接收模块201，还用于：
接收人机交互部发送的修改指令，所述修改指令用于指示用户自定义的亮度调节映射表；
所述处理模块202，还用于根据所述修改指令，更新预设的亮度调节映射表。
本实施例提供的控制装置200，可以执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
图6为本发明提供的车载显示的控制装置的硬件结构示意图。如图6所示，本实施例提供的车载显示的控制装置300，包括：
存储器301；
处理器302；以及
计算机程序；
其中，计算机程序存储在存储器301中，并被配置为由处理器302执行以实现如前述任一项方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
可选的，存储器301既可以是独立的，也可以跟处理器302集成在一起。
当存储器301是独立于处理器302之外的器件时，控制装置300还包括：
总线303，用于连接存储器301和处理器302。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器302执行以实现如上方法实施例中控制装置300所执行的各个步骤。
应理解，上述处理器可以是中央处理单元（英文：Central Processing Unit，简称：CPU），还可以是其他通用处理器、数字信号处理器（英文：Digital Signal Processor，简称：DSP）、专用集成电路（英文：Application Specific Integrated Circuit，简称：ASIC）等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合发明所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成，或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
存储器可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储NVM，例如至少一个磁盘存储器，还可以为U盘、移动硬盘、只读存储器、磁盘或光盘等。
总线可以是工业标准体系结构（Industry Standard Architecture，ISA）总线、外部设备互连（Peripheral Component，PCI）总线或扩展工业标准体系结构（ExtendedIndustry Standard Architecture，EISA）总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本申请附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。
上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(Application Specific Integrated Circuits，简称：ASIC)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于控制装置中。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种车载显示的控制***，其特征在于，包括：车载显示器、环境光传感器、电控遮光部以及控制器；所述控制器分别与所述车载显示器、所述环境光传感器以及所述电控遮光部连接；所述电控遮光部设置在所述车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处；
所述控制器用于根据所述环境光传感器发送的环境光数据，调节所述车载显示器的亮度值以及电控遮光部的开关状态；
所述电控遮光部用于调节所述成像位置处的可见光透射率；
所述环境光数据包括环境光亮度值；其中，所述环境光亮度值大于预设阈值时，所述控制器控制所述电控遮光部开关状态为关闭。
2.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述电控遮光部包括液晶膜和电源开关，所述液晶膜与所述电源开关连接。
3.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述电控遮光部在所述前挡风玻璃上的位置是在驾驶员视线区域的上方或者下方。
4.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***还包括人机交互部，所述人机交互部包括显示屏，所述显示屏用于用户查询或修改预设的亮度调节映射表，所述预设的亮度调节映射表包括环境光数据与车载显示器的亮度值的映射关系，以及，环境光数据与电控遮光部的状态值的映射关系。
5.一种车载显示的控制方法，其特征在于，包括：
控制器接收环境光传感器发送的环境光数据；
所述控制器根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态；所述电控遮光部用于调节所述车载显示器投射至前挡风玻璃的成像位置处的可见光透射率；
所述环境光数据包括环境光亮度值；所述电控遮光部的状态包括供电状态或断电状态；其中，所述环境光亮度值大于预设阈值时，所述控制器控制所述电控遮光部状态为断电状态。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述控制器根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态，包括：
所述控制器根据所述环境光数据查询预设的亮度调节映射表，确定环境光数据对应的车载显示器的亮度值以及电控遮光部的状态值；
所述控制器根据所述亮度值调节所述车载显示器的亮度；
所述控制器根据所述状态值调节所述电控遮光部的工作状态。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述状态值包括0或1；
若所述状态值为1，所述控制器控制电源开关打开，所述电控遮光部处于通电状态；或者
若所述状态值为0，所述控制器控制电源开关关闭，所述电控遮光部处于断电状态。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述控制器接收人机交互部发送的修改指令，所述修改指令用于指示用户自定义的亮度调节映射表；
所述控制器根据所述修改指令，更新预设的亮度调节映射表。
9.一种车载显示的控制装置，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收环境光传感器发送的环境光数据；
处理模块，用于根据所述环境光数据调节车载显示器的亮度以及电控遮光部的工作状态；
所述环境光数据包括环境光亮度值；其中，所述环境光亮度值大于预设阈值时，所述处理模块控制所述电控遮光部的工作状态为断电状态。
10.一种车载显示的控制装置，其特征在于，包括：
存储器；
处理器；以及
计算机程序；
其中，所述计算机程序存储在所述存储器中，并被配置为由所述处理器执行以实现如权利要求5-8任一项所述的方法。
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