车辆的抬头显示设备亮度调节系统及车辆的制作方法

本发明涉及抬头显示设备领域，更具体地涉及一种车辆的抬头显示设备亮度调节系统及车辆。

背景技术：

1、随着车载抬头显示设备（hud，head-up display）的日渐普及，如何根据外界环境光精准调节车载抬头显示设备的亮度，避免驾乘人员视觉疲劳或瞬间致盲效应，成为人机交互的核心需求之一。

2、传统调光方式依赖单一光线传感器，未考虑驾驶员在夜间开启远光灯或位置等车前大灯时，因光线传感器无法有效采集车灯向前投射的光线，从而导致hud画面的显示无法相应变化，最终使驾驶员感受到hud画面变暗，模糊虚化等现象，对驾乘安全也造成明显影响。

3、同时，由于车规级控制单元算力资源限制，如何在有限计算资源的前提下实现平滑调光且调光精度满足需求，是目前亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、为解决前述技术问题，本技术提供一种车辆的抬头显示设备亮度调节系统及车辆。

2、车辆的抬头显示设备亮度调节系统，包括：

3、主控制单元；环境光传感器，装设于所述车辆的前向位置；所述主控制单元被配置为：接收所述环境光传感器的感测信号，并接收车辆的示廓灯状态信号和远光灯状态信号；根据所述环境光传感器的感测信号的强度值和所述车辆的示廓灯和远光灯状态信号，生成相应的亮度调节信号，对所述抬头显示设备的显示亮度作调节；其中，当所述车辆的示廓灯状态信号和远光灯状态信号为车辆的示廓灯和远光灯皆未开启时，所述主控制单元基于第一映射数据集确定所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值；当所述车辆的示廓灯状态信号和远光灯状态信号为车辆的示廓灯开启而和远光灯未开启时，所述主控制单元基于第二映射数据集确定所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值；当所述车辆的示廓灯状态信号和远光灯状态信号为车辆的远光灯开启时，所述主控制单元基于第三映射数据集确定所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值。

4、根据本技术的一种实施方式，所述第一映射数据集、第二映射数据集和第三映射数据集包括所述环境光传感器的感测信号的强度值和所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数之间的映射数据。

5、根据本技术的一种实施方式，所述环境光传感器的感测信号的强度值依次包括初始强度值区间，中间强度值区间和尾部强度值区间；所述初始强度值区间和中间强度值区间的界限为白日环境光设定值；所述中间强度值区间和尾部强度值区间的界限为直射环境光设定值。

6、根据本技术的一种实施方式，所述第二映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数大于所述第一映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数；所述第三映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数大于所述第二映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数。

7、根据本技术的一种实施方式，所述第三映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数与所述第二映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数的差值，大于所述第二映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数与所述第一映射数据集的初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数的差值。

8、根据本技术的一种实施方式，所述第二映射数据集的中间强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数与所述第一映射数据集的中间强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数相等；所述第三映射数据集的中间强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数与所述第二映射数据集的中间强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数相等。

9、根据本技术的一种实施方式，所述第二映射数据集的尾部强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数与所述第一映射数据集的尾部强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数相等；所述第三映射数据集的尾部强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数与所述第二映射数据集的尾部强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数相等。

10、根据本技术的一种实施方式，在所述第一映射数据集、第二映射数据集和第三映射数据集中，所述中间强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数的差值大于所述初始强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数的差值；所述中间强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数的差值大于所述尾部强度值区间映射的所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数的差值。

11、根据本技术的一种实施方式，所述主控制单元还被配置为：将所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值对应的脉冲宽度调制信号的占空比参数，通过整系数型数字滤波器处理后，传输至所述抬头显示设备的光源驱动模块。

12、根据本技术的一种实施方式，所述主控制单元还被配置为：在所述抬头显示设备作连续帧显示时，将所述整系数型数字滤波器的余数存储并累加；当所述连续帧对应的整系数型数字滤波器的余数的累加值超过当前帧的整系数型数字滤波器的除数数值时，将所述余数的累加值对应的亮度补偿值叠加到当前帧的下一帧画面的显示亮度值。

13、根据本技术的一种实施方式，所述主控制单元还被配置为：将所述整系数型数字滤波器的余数的累加值清零并重新开始累加过程。

14、根据本技术的一种实施方式，当所述环境光传感器的感测信号的强度值从初始强度值区间或中间强度值区间增大时，所述整系数型数字滤波器具有第一滤波时间常数；当所述环境光传感器的感测信号的强度值从中间强度值区间或尾部强度值区间减小时，所述整系数型数字滤波器具有第二滤波时间常数；其中，第一滤波时间常数和第二滤波时间常数呈多倍数关系，该倍数值为有理数。

15、根据本技术的一种实施方式，所述数字滤波器包括一阶无限冲击响应滤波器或一阶巴特沃斯滤波器。

16、根据本技术的一种实施方式，所述光源驱动模块与所述抬头显示设备的背光源连接。

17、根据本技术的一种实施方式，所述亮度调节信号基于所述抬头显示设备的显示亮度的上限值和下限值与亮度比例设定值得到。

18、根据本技术的一种实施方式，所述环境光传感器装设于所述车辆的前向风挡区域或前盖区域。

19、根据本技术的一种实施方式，所述主控制单元位于所述抬头显示设备中或位于车辆的域控制器或区域控制器中。

20、本技术还提供一种车辆，包括前述任一项所述的车辆的抬头显示设备亮度调节系统。

21、本技术技术方案能够适应由于多种路况情形和车辆周围环境变化而产生的光线亮度变化，而调节车辆的抬头显示设备成像亮度，以尽可能降低对驾驶人员视觉的不适和对车辆操纵安全的影响，提高车辆驾乘的舒适性和安全性，以及车辆的抬头显示设备的运行稳定性。