一种屏幕背光亮度调节方法、系统及显示装置与流程

1.本技术涉及屏幕亮度调节技术领域，具体涉及一种屏幕背光亮度调节方法、系统及显示装置。


背景技术：

2.有的项目座舱内的屏幕背光亮度有自动调节的功能，但用户体验不太友好，主要存在以下问题点：1、用户开车过程中，屏幕背光亮度频繁变化，出现人眼可见的屏幕闪烁情况，尤其是在斑驳婆娑的树影下和一段一段的高架桥下，这种情况更明显。2、出入地下车库时不能准确地根据实时外部环境光亮度平滑地调节屏幕背光亮度。
3.针对以上问题，本领域技术人员一直在寻求解决方法。


技术实现要素：

4.本技术要解决的技术问题在于，针对上述现有技术的缺陷，提供一种屏幕背光亮度调节方法、系统及显示装置，以实现避免屏幕出现背光忽亮忽暗以及频繁突变、跳变的情况。
5.为了实现上述目的，本技术是通过如下的技术方案来实现：
6.一种屏幕背光亮度调节方法，用于调节屏幕的背光亮度，包括以下步骤：
7.依次获取所述屏幕在多个预设时刻的多个原始光照强度数据；
8.根据所述多个原始光照强度数据计算所述屏幕的平均光照强度；
9.对所述平均光照强度进行滤波防抖处理；
10.以预设的采样频率对滤波防抖处理后的所述平均光照强度数据进行多次采样以获取多个平均光照强度，并判断每一次采样获取的平均光照强度与上一次的有效光照强度的差值是否大于预设的光照强度差值阈值；
11.若所述差值小于所述光照强度差值阈值，则将上一次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度；
12.若所述差值大于所述光照强度差值阈值，则将本次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度。
13.可选地，所述根据所述多个原始光照强度数据计算所述屏幕的平均光照强度数据包括：
14.在记录的所述原始光照强度数据的个数达到预设的个数阈值时，从所述原始光照强度数据中去除一个最大的原始光照强度数据和一个最小的原始光照强度数据，然后计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为所述屏幕的平均光照强度数据。
15.可选地，所述根据所述多个原始光照强度数据计算所述屏幕的平均光照强度数据还包括：在所述计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为所述屏幕的平均光照强度数据之后，在下一个预设时刻获取到下一个原始光照强度数据时，删除最先得到的原始光照强度数据，使记录的所述原始光照强度数据的个数与新获取的所述原始光照强度数据的个数
之和保持为所述个数阈值。
16.可选地，所述对所述平均光照强度数据进行滤波防抖处理包括：
17.根据以下公式计算本次滤波防抖处理的目标平均光照强度：本次滤波防抖处理的目标平均光照强度＝滤波系数*本次采样获取的平均光照强度+(1-滤波系数)*上次滤波防抖处理的目标平均光照强度；
18.将屏幕的光照强度调节到所述本次滤波防抖处理的目标平均光照强度；
19.其中，滤波系数的取值范围为0到1之间的预设数值。
20.可选地，在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述目标亮度的步骤，包括：
21.若所述差值小于所述预设光照强度数据阈值，根据所述上一次采样获取的平均光照强度确定调节屏幕光照强度所需的第一屏幕驱动信号，并根据所述第一电信号获取对应的第一pwm占空比，根据所述第一pwm占空比在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度；
22.若所述差值大于所述预设光照强度数据阈值，根据所述有效光照强度确定调节屏幕光照强度所需的第二屏幕驱动信号并根据所述第二电信号获取对应的第二pwm占空比，以及根据所述第二pwm占空比在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度。
23.本技术还提供一种屏幕背光亮度调节系统，包括：光敏传感器、主机控制器、屏幕背光模组；
24.所述光敏传感器设置于所述屏幕背光模组内部，所述主机控制器分别与所述光敏传感器、所述屏幕背光模组无线连接；
25.所述光敏传感器用于依次获取所述屏幕在多个预设时刻的多个原始光照强度数据；
26.所述屏幕背光模组用于将所述多个原始光照强度数据传输至所述主机控制器；
27.所述主机控制器用于根据所述多个原始光照强度数据计算所述屏幕的平均光照强度，和对所述平均光照强度进行滤波防抖处理；
28.所述主机控制器和所述屏幕背光模组还用于：以预设的采样频率对滤波防抖处理后的所述平均光照强度数据进行多次采样以获取多个平均光照强度，并判断每一次采样获取的平均光照强度与上一次的有效光照强度的差值是否大于预设的光照强度差值阈值；和，若所述差值小于所述光照强度差值阈值，则将上一次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度；和，若所述差值大于所述光照强度差值阈值，则将本次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度。
29.可选地，所述主机控制器还用于：在记录的所述原始光照强度数据的个数达到预设的个数阈值时，从所述原始光照强度数据中去除一个最大的原始光照强度数据和一个最小的原始光照强度数据，然后计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为所述屏幕的平均光照强度数据。
30.可选地，所述主机控制器还用于：在所述计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为所述屏幕的平均光照强度数据之后，在下一个预设时刻获取到下一个原始光照强度数
据时，删除最先得到的原始光照强度数据，使记录的所述原始光照强度数据的个数与新获取的所述原始光照强度数据的个数之和保持为所述个数阈值。
31.可选地，所述主机控制器还用于根据所述上一次采样获取的平均光照强度数据确定调节屏幕光照强度所需的第一屏幕驱动信号并根据所述第一电信号获取对应的第一pwm占空比，或根据所述有效光照强度数据数据确定调节屏幕光照强度所需的第二屏幕驱动信号并根据所述第二电信号获取对应的第二pwm占空比；
32.以及，所述屏幕背光模组还用于根据所述第一pwm占空比在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度，或根据所述第二pwm占空比在预设的变化时长内将所述屏幕的背光亮度调节到所述有效光照强度。
33.本技术还提供一种显示装置，包括上述的屏幕背光亮度调节系统。
34.本技术提供了一种屏幕背光亮度调节方法、系统及显示装置，通过多次计算采集的光照强度的平均值并滤波处理，实时采样并结合延时判断逻辑调节背光亮度，可避免出现屏幕背光频繁突变、跳变的情况，提升了用户体验，提高了用车安全性。
35.为让本技术的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
36.下面结合附图和具体实施方式来详细说明本技术；
37.图1是本技术一实施例提供的屏幕背光亮度调节方法的流程示意图；
38.图2是本技术一实施例提供的屏幕背光亮度调节系统的功能模块图。
具体实施方式
39.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
40.图1是本技术一实施例提供的屏幕背光亮度调节方法的流程示意图，请参阅图1，本技术提供一种屏幕背光亮度调节方法，用于调节屏幕的背光亮度，包括以下步骤：
41.s1：依次获取屏幕在多个预设时刻的多个原始光照强度数据。
42.一实施例中，预设时刻设置为300ms。每隔300ms采集一个光感信号数据，将此光感信号数据更新到22个原始光照强度数据大小的buffer中，以便于后续的数据处理。
43.s2：根据多个原始光照强度数据计算屏幕的平均光照强度。
44.一实施例中，步骤s2包括：第一次获取多个原始光照强度数据之后，对第一次获取的所有原始光照强度数据做初次滤波处理。为了令对屏幕背光亮度的渐变调节效果更好，对第一次获取的21个原始光照强度数据分别计算平均值即初次滤波处理，具体地，对于开机亮屏后的21个原始光照强度数据，按x1/1,(x1+x2)/2,(x1+x2+x3)/3
…
(x1+x2+x3+
…
+x21)/21的方式做滤波处理，第22个原始光照强度数据不作初次滤波处理。
45.可选地，步骤s2包括：
46.在记录的原始光照强度数据的个数达到预设的个数阈值时，从原始光照强度数据中去除一个最大的原始光照强度数据和一个最小的原始光照强度数据，然后计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为屏幕的平均光照强度数据。
47.可选地，步骤s2还包括：在计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为屏幕的平
均光照强度数据之后，在下一个预设时刻获取到下一个原始光照强度数据时，删除最先得到的原始光照强度数据，使记录的原始光照强度数据的个数与新获取的原始光照强度数据的个数之和保持为个数阈值。示例性地，根据先进先出的原则，在第二个300ms内，获取到第23个数据则丢弃数据x1/1，原数据x2在buffer存储的数据中晋为第一位。
48.s3：对平均光照强度进行滤波防抖处理。
49.可选地，步骤s3包括：
50.根据以下公式计算本次滤波防抖处理的目标平均光照强度：本次滤波防抖处理的目标平均光照强度＝滤波系数*本次采样获取的平均光照强度+(1-滤波系数)*上次滤波防抖处理的目标平均光照强度；
51.将屏幕的光照强度调节到本次滤波防抖处理的目标平均光照强度；
52.其中，滤波系数的取值范围为0到1之间的预设数值。
53.滤波系数越小，目标平均光照强度的滤波结果越平滑，但屏幕反应灵敏度越低；滤波系数越大，则屏幕反应灵敏度越高，但滤波结果平滑性越差，屏幕亮度的调节结果越不稳定。具体地，滤波系数的选取需要在实车过程中按两端逼近的方法不断测试，调试出合适的滤波系数值，比如先用滤波系数0.2去调试，如果背光调节不够线性平滑，再选用滤波系数0.3，以此类推，两端不断逼近，则可以选取出适合本车型的滤波系数。
54.s4：以预设的采样频率对滤波防抖处理后的平均光照强度数据进行多次采样以获取多个平均光照强度，并判断每一次采样获取的平均光照强度与上一次的有效光照强度的差值是否大于预设的光照强度差值阈值。
55.s5：若差值小于光照强度差值阈值，则将上一次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度。
56.s6：若差值大于光照强度差值阈值，则将本次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度。
57.一实施例中，预设的采样频率为3s/次，预设的光照强度差值阈值为200l ux。其他实施例中，可根据屏幕的具体情况选取其他采样频率和光照强度差值阈值。
58.对步骤s4、s5、s6进行示例性的讲解，如下：
59.第0秒采样获取的平均光照强度是1750l ux,第3秒采样获取的平均光照强度是1600l ux，第6秒采样获取的平均光照强度是1450l ux，第0秒之前没有获取光照强度数据，默认第0秒时候的光照强度是有效光照强度。第0秒与第3秒的光照强度差值小于200，则第0秒时候的光照强度是有效光照强度，屏幕按照第0秒时候的光照强度调整亮度；第0秒与第6秒的光照强度差值大于200，那么第6秒采样获取的平均光照强度就是新的有效光照强度，屏幕按照第6秒获取的平均光照强度调整亮度；若第9秒与第6秒的光照强度差值小于200，则屏幕按照第6秒获取的平均光照强度调整亮度；若第12秒与第6秒的差值大于200，那么第12秒采样获取的平均光照强度就是新的有效光照强度就是最新的有效光照强度，则屏幕按照第12秒获取的平均光照强度调整亮度。
60.可选地，在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到所述目标亮度的步骤，包括：
61.若差值小于预设光照强度数据阈值，根据上一次采样获取的平均光照强度确定调节屏幕光照强度所需的第一屏幕驱动信号，并根据第一电信号获取对应的第一pwm占空比，
根据第一pwm占空比在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度；若差值大于预设光照强度数据阈值，根据有效光照强度确定调节屏幕光照强度所需的第二屏幕驱动信号并根据第二电信号获取对应的第二pwm占空比，以及根据第二pwm占空比在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度。
62.一实施例中，在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到所述目标亮度的步骤，还包括：
63.根据环境光照强度设置屏幕的光照强度等级；
64.定义屏幕背光亮度调节的总变化时间，根据总变化时间/(最高光照强度等级―最低光照强度等级)*(当前光照强度等级―目标光照强度等级)获取预设的变化时长；
65.在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到所述目标亮度。
66.一般地，光照强度等级需根据实车标定，标定是根据光敏传感器输出的光照强度数据与环境光的对应关系、传感器安装位置以及各种用车场景下的车内屏幕亮度来判断亮度等级。表1是测试的光照强度数据与环境光的对应关系：
[0067][0068]
注：表1中数据仅供参考。
[0069]
表2是传感器安装在仪表台侧面时屏幕根据这个传感器输出值划分的等级：
[0070][0071]
注：表2中数据仅供参考。
[0072]
示例性地，根据表2，定义从最低光照强度等级到最高光照强度等级的总变化时间定义为5000ms(参考值，具体参数以项目实际标定/配置为准)，每个光照强度等级的变化时间为5000ms/(10―1)，当前光照强度等级为5，目标光照强度等级为2，那么屏幕背光亮度需在5000/(10―1)*(5―2)ms内线性平滑地从当前光照强度等级渐变到目标光照强度等级。
[0073]
图2是本技术一实施例提供的屏幕背光亮度调节系统的功能模块图，请参阅图2，本技术还提供一种屏幕背光亮度调节系统，包括：光敏传感器10、主机控制器20、屏幕背光模组30。
[0074]
光敏传感器10用于依次获取屏幕在多个预设时刻的多个原始光照强度数据；屏幕背光模组用于将所述多个原始光照强度数据传输至主机控制器20；主机控制器20用于根据所述多个原始光照强度数据计算屏幕的平均光照强度，和对平均光照强度进行滤波防抖处理。
[0075]
主机控制器20和屏幕背光模组还用于：以预设的采样频率对滤波防抖处理后的平均光照强度数据进行多次采样以获取多个平均光照强度，并判断每一次采样获取的平均光照强度与上一次的有效光照强度的差值是否大于预设的光照强度差值阈值；和，若差值小于光照强度差值阈值，则将上一次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度；和，若差值大于光照强度差值阈值，则将本次采样获取的平均光照强度作为有效光照强度，在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度。
[0076]
可选地，主机控制器20还用于：在记录的原始光照强度数据的个数达到预设的个数阈值时，从原始光照强度数据中去除一个最大的原始光照强度数据和一个最小的原始光
照强度数据，然后计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为屏幕的平均光照强度数据。
[0077]
可选地，主机控制器20还用于：在所述计算剩余的原始光照强度数据的平均值作为屏幕的平均光照强度数据之后，在下一个预设时刻获取到下一个原始光照强度数据时，删除最先得到的原始光照强度数据，使记录的原始光照强度数据的个数与新获取的原始光照强度数据的个数之和保持为所述个数阈值。
[0078]
可选地，主机控制器20还用于根据所述上一次采样获取的平均光照强度数据确定调节屏幕光照强度所需的第一屏幕驱动信号并根据所述第一电信号获取对应的第一pwm占空比，或根据有效光照强度数据数据确定调节屏幕光照强度所需的第二屏幕驱动信号并根据所述第二电信号获取对应的第二pwm占空比；以及，屏幕背光模组还用于根据所述第一pwm占空比在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度，或根据所述第二pwm占空比在预设的变化时长内将屏幕的背光亮度调节到有效光照强度。
[0079]
一实施例中，光敏传感器10安装在屏幕背光模组30(即大屏)内部，既便于通讯，又使光敏传感器10接收的光照强度与屏幕背光模组30一致。屏幕背光模组30和光敏传感器10通过i2c方式通讯，主机控制器30和屏幕背光模组30之间通过另一路i 2c通讯传递光照强度数据。一方面屏幕背光模组30把光照数据传递给主机控制器20，另一方面主机控制器20再把调节背光亮度的pwm波占空比数据发给屏幕背光模组30，屏幕背光模组30依据占空比输出对应pwm波调节自身屏幕背光亮度。
[0080]
本技术还提供一种显示装置，包括上述的屏幕背光亮度调节系统。
[0081]
本技术的方案极大地提升了用户体验，提高用车安全性。处理后屏幕不会出现背光忽亮忽暗以及频繁突变、跳变的情况，且背光变化会类似手机屏幕背光自动调节，有线性平滑地变化的效果。但本技术的方案需反复多次实车测试验证，尽可能多地把各种天气、场景和工况都验证到。
[0082]
显然，以上显示和描述了本技术的基本原理和主要特征和本技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本技术不受上述实施例的限制，实施例和说明书中描述的只是说明本技术的原理，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。