一种汽车抬头显示器亮度控制方法及系统与流程

本发明属于汽车抬头显示技术领域，涉及一种汽车抬头显示器亮度控制的方法及系统。

背景技术：

抬头显示器(headupdisplay，简称hud)，是一种车载信息辅助显示系统，目前主要包括c-hud、w-hud、ar-hud三种。它将车速、报警指示等车辆状态信息以及导航、巡航、来电等行车信息投影显示于驾驶员前方一定的距离位置，从而保证驾驶员在视线不离开前方路面的情况下获知车辆状态信息以及指示信息，消除了低头看仪表而产生的视觉盲区，提高了行车安全，提升用户驾驶体验。

hud将信息投影于驾驶员前方一定的距离位置，为了使得显示信息在不同环境下均可以被驾驶员清晰看到并且不刺眼而影响安全驾驶，需要保证hud的信息显示亮度与环境亮度的对比度在适宜范围内。由于不同人对显示信息亮度的舒适感觉不一样，hud亮度设计需要考虑不同驾驶员的个体差异。傍晚行车时，打开本车前灯光与关闭灯光也会对信息的显示效果产生影响。综上，对hud的亮度进行控制调节需要满足同一驾驶员的不同环境场景需求，满足不同的驾驶员个体差异的需求。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种抬头显示器亮度控制的方法及系统，以满足同一驾驶员的不同环境场景需求，以及不同的驾驶员个体差异的需求。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：

一种抬头显示器亮度控制系统，包括：抬头显示器、安装在整车前风挡玻璃上的光线强度传感器、汽车驾驶舱内的手动操作旋钮或触摸显示屏、前照灯光开关、连接线束以及抬头显示器亮度控制器；

所述光线强度传感器用于获取的环境亮度值；所述的光线强度传感器集成有数字转换电路，用于根据光线强度传感器所获取的最大环境亮度值和最小环境亮度值将其均分为x个级别，以a(n)表示环境亮度等级，a(x-1)为最大环境亮度等级，a(0)为最小环境亮度等级；

手动旋钮或触摸显示屏用于对抬头显示器亮度进行微调；将手动调节亮度范围均分为2y+1个级别，以b(0)表示默认亮度等级，b(+y)表示最大增加亮度等级，b(-y)表示最大降低亮度等级；

前照灯光开关用于将前照灯开启或关闭信息发送给抬头显示器亮度控制器，以c(0)表示未开小灯，c(1)表示打开小灯；

抬头显示器亮度控制器根据环境亮度等级、前照灯开启或关闭信息以及微调亮度等级计算出显示器的亮度，抬头显示器的亮度的计算公式如下：

l＝f(x)×a(x)+g(x,y)×b(y)+h(x,y,z)×c(z)

f(x)为某环境亮度等级的影响系数，g(x,y)为在某环境亮度等级下手动调节亮度等级的影响系数，h为前照灯的影响系数；然后控制抬头显示器亮度达到该值。

其中，确定f(x)的具体方法：

根据该等级环境亮度下抬头显示器的平均亮度水平la(x)，由f(x)＝la(x)/a(x)确定得到f(x)；

确定b(y)和g(x,y)的具体方法：

1)在各环境亮度a(n)条件下，标定出当前抬头显示器可接受的最大亮度a(n)max和最小亮度a(n)min，以此确定手动亮度调节范围，即b(0)＝0，b(y)＝a(n)max-a(n)，b(-y)＝a(n)min-a(n)，0＜n≤x；

2)在某环境亮度等级和微调亮度等级下，由g(x,y)＝[lb(y)-f(x)×a(x)]/b(y)，确定g(x,y)，x＝0,1,…,x-1，y＝0,±1,…,±y；lb(y)该某环境亮度等级和微调亮度等级下抬头显示器的平均亮度水平；

确定c(z)和h(x,y,z)的具体方法：

1)在某环境亮度等级、微调亮度等级和前照灯开启条件下，提高hud的亮度至a(m+)至能舒适清晰地看到抬头显示器显示信息，从而确定打开前照灯的亮度影响为c(1)＝a(m+)-a(m)；

2)由h(x,y,z)＝[l-f(x)×a(x)-g(x,y)×b(y)]/c(z),确定出h(x,y,z)，x＝0,1,…,x-1，y＝0,±1,…,±y，z＝1。

本发明中，将驾驶员手动设置的亮度b(y)同座椅位置、内视镜位置一同进行记忆存储，并支持调出、删除、初始化等操作，根据整车识别到的驾驶员身份进行自动智能匹配调节。

本发明的有益效果：

本发明通过对抬头显示器亮度控制方法，使得抬头显示器显示信息亮度满足同一驾驶员的不同环境场景需求，提高驾驶舒适度；同时满足不同的驾驶员个体差异的需求，让用户感受到科技带来的便捷与乐趣。

附图说明

图1为本发明的组成部件及相互位置关系

图2为本发明的原理；

图3为本发明实现抬头显示器亮度控制方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。

如图1所示，一种抬头显示器亮度控制系统包括抬头显示器本体2、整车前风挡玻璃上的光线强度传感器1、汽车驾驶舱内的触摸显示屏3、前照灯光开关4，以及连接线束(图中未标注)。

如图2所示，一种抬头显示器亮度控制方法，以整车配备的光线强度传感器获取的环境亮度信息为主(粗实线)，以手动旋钮或触摸显示屏中进度条微调亮度为辅(细实线)，同时再考虑傍晚(天不太黑时)打开前照灯光对前方成像区域的影响，进行亮度修正(虚线)。

本发明中，将环境亮度(用a表示)范围均分为x＝30个级别，a(30)即为可获得到的最大环境亮度，a(0)为可获得到的最小境亮度；将手动调节亮度(用b表示)范围均分为y＝±10个级别，b(0)表示默认亮度，b(+)表示增加亮度，b(-)表示降低亮度；将打开前照灯对hud显示信息的亮度影响(用c表示)分为z＝2个级别，c(0)表示未开小灯无影响，c(1)表示打开小灯，增加hud显示信息的亮度。

相应地，定义环境亮度等级的影响系数为f，在某一环境亮度下手动调节亮度等级的影响系数为g，是否开启前照灯的影响系数为h。这样，hud的亮度(用l表示)可以用如下公式表示：

l＝f(x)×a(x)+g(x,y)×b(y)+h(x,y,z)×c(z)。

本发明中，将驾驶员手动设置的亮度b(y)同座椅位置、内视镜位置一同进行记忆存储，并支持调出、删除、初始化等操作，根据整车识别到的驾驶员身份进行自动智能匹配调节。

如图3所示，按照如下步骤对以上抬头显示器亮度控制的各个变量进行确定：

步骤1：根据光线传感器可获取的环境亮度范围确定各级别亮度值，白天最高亮度为a(30)，夜晚最低亮度为a(0)；

步骤2：各级别环境亮度均分，计算光线传感器获取的各级环境亮度值为[a(30)-a(0)]/30，从而得到a(1)、a(2)、…、a(29)，再根据各级环境亮度下hud显示信息的平均亮度水平la(x)，由f(x)＝la(x)/a(x),确定f(x)，x＝0,1,…,30；

步骤3：选取白天出现较多的非特殊环境场景下的环境亮度，比如a(25)，确定当前hud显示信息可接受的最大亮度a(25)max和最小亮度a(25)min，以此确定手动亮度调节范围，即b(0)＝0，b(10)＝a(25)max-a(25)，b(-10)＝a(25)min-a(25)；

步骤4：同样地，参照步骤2,确定b(-1)、b(-2)、…、b(-9)和b(1)、b(2)、…、b(9)；进一步在各级环境亮度下，再根据手动调节的各级亮度lb(y)，由f(x)＝[lb(y)-f(x)×a(x)]/b(y)，确定g(x,y)，x＝0,1,…,30，y＝0,±1,…,±10；

步骤5：傍晚时，光线传感器获取的环境亮度等级较低，比如环境亮度为a(3)，若打开前照灯，此时为了舒适清晰地看到hud显示信息，需要提高hud的亮度至a(3+)，从而确定打开前照灯的亮度影响为c(1)＝a(3+)-a(3)，c(0)＝0；

步骤6：根前几步确定的a(x)、f(x)、b(y)、g(x,y)、c(z),由h(x,y,z)＝[l-f(x)×a(x)-g(x,y)×b(y)]/c(z),确定出h(x,y,z)，x＝0,1,…,30，y＝0,±1,…,±10，z＝1；

至此，完成了抬头显示器亮度控制公式中各参数的确定。以上抬头显示器亮度控制的方法实施例中提到的各等级数量可根据实际需求进行调整，以达到产品开发可接受的程度为准。

最后应说明的是：以上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中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分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的各实施例的技术方案的精神和范围。