屏幕亮度调节系统和车辆后视组件的制作方法

1.本技术涉及汽车电子技术领域，特别是涉及一种屏幕亮度调节系统和车辆后视组件。


背景技术：

2.车载流媒体后视镜的使用环境较为特殊，它不像智能家居类的电子产品的使用环境相对固定，流媒体后视镜的使用环境变化性很大，例如天气(如：烈日晴天、阴雨天)，建筑设置(如：隧道、地下停车场)、其他影响视觉的因素(车内的照明灯)等变化较大且频繁。
3.在不同环境下，对用户肉眼来说，最佳的屏幕亮度都不相同。例如在烈日晴天、驶出隧道的时候，或者打开车内前排照明灯后，环境突然变亮，此时后视镜的屏幕也必须同步变亮，用户才能正常舒适地看清屏幕。同理在阴雨天或者驶入隧道时，后视镜的亮度需要同步调暗，这样屏幕亮度对用户来说才不至于太刺眼。
4.在实现过程中，发现传统技术中至少存在如下问题：目前的屏幕亮度调节方式，存在准确性差、安全性低以及成本高等问题。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高自适应功能的准确性，并降低成本的屏幕亮度调节系统和车辆后视组件。
6.为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供了一种屏幕亮度调节系统，包括：
7.显示屏模组；显示屏模组用于安装到车辆后视组件；
8.主控芯片；主控芯片连接显示屏模组；
9.至少两个光感应电路；各光感应电路均与主控芯片相连；光感应电路包括驱动电路和光线传感器；光线传感器设于车辆后视组件的相应位置上，以根据环境光亮度输出测量数据；驱动电路连接在光线传感器和主控芯片之间，接收测量数据并输出传感器测量值至主控芯片；主控芯片接收多个传感器测量值，输出屏幕亮度值，以调节显示屏模组的亮度。
10.在其中一个实施例中，驱动电路包括电阻、滤波器件和保护器件；
11.电阻的一端分别连接光线传感器、主控芯片，另一端用于接地；滤波器件的一端分别连接光线传感器、主控芯片，另一端用于接地；保护器件的一端分别连接光线传感器、主控芯片，另一端用于接地。
12.在其中一个实施例中，滤波器件为电容；保护器件为双向tvs管。
13.在其中一个实施例中，光线传感器包括光敏三极管；
14.光敏三极管的发射极连接驱动电路，集电极用于接入工作电压。
15.在其中一个实施例中，光敏三极管为npn型光敏三极管。
16.在其中一个实施例中，光线传感器为模拟环境光传感器。
17.在其中一个实施例中，光感应电路的数量为4个。
18.在其中一个实施例中，
19.第一模拟环境光传感器设于车辆后视组件的摄像头装饰件内部，且测量方向指向车辆行进方向；
20.第二模拟环境光传感器设于车辆后视组件靠近主驾驶车窗玻璃的侧面，且测量方向指向主驾驶车窗玻璃；
21.第三模拟环境光传感器设于车辆后视组件的显示屏正下方外壳凸起处，且测量方向指向车辆后座；
22.第四模拟环境光传感器设于车辆后视组件靠近副驾驶车窗玻璃的侧面，且测量方向指向副驾驶车窗玻璃。
23.一种车辆后视组件，包括如上述的屏幕亮度调节系统。
24.在其中一个实施例中，车辆后视组件为车载流媒体后视镜。
25.上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：
26.本技术包括至少两个光感应电路，各光感应电路均与主控芯片相连，主控芯片连接安装在车辆后视组件上的显示屏模组；其中，光感应电路包括驱动电路和光线传感器，即本技术提出采用多个光线传感器，能够完成对复杂环境各个角度光线的测量，进而提高光线测量数据准确性，且降低了成本。本技术能够自动根据环境亮度变化，实时地将屏幕调节至相应亮度，实现屏幕亮度自适应调节。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1为一个实施例中屏幕亮度调节系统的应用环境图；
29.图2为一个实施例中屏幕亮度调节系统的结构示意图；
30.图3为另一个实施例中屏幕亮度调节系统的结构示意图；
31.图4为一个实施例中屏幕亮度调节系统的具体结构示意图；
32.图5为一个实施例中光线传感器的安装位置和朝向的主视图；
33.图6为一个实施例中光线传感器的安装位置和朝向的俯视图；
34.图7为一个实施例中光线传感器的安装位置和朝向的后视图。
具体实施方式
35.为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本技术的公开内容更加透彻全面。
36.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本技术。
37.可以理解，本技术所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。
38.空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。
39.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。
40.在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
41.传统的屏幕亮度调节方案包括以下几种：方案一：后视镜不能自动调节屏幕，每次环境变化时，用户都只能根据肉眼需要来手动调节屏幕亮度。方案二：后视镜根据时间调节屏幕亮度，例如在正午时的亮度调至最亮，夜晚时自动调暗。方案三：采用数字式红外光传感器调节屏幕亮度，该红外传感器获取周围特定位置的红外强度信息，依次来调节屏幕亮度。
42.上述方案至少存在如下问题：方案一不安全、不方便，用户若一边开车、一边操作后视镜易出现安全问题，如果用户为了先找到适合的位置停下车再调节屏幕亮度，就很不方便，或者此时环境已经发生变化，也不知道后续的环境亮度怎样，无法正确调节亮度。方案二不准确，只用时间作为亮度调节的依据太片面，白天也有环境暗的时候(如阴雨天、进隧道、进地下车库等)，晚上也有环境亮的时候(例如进入灯光明亮的隧道、车库等)，这些环境条件下，方案二无法正确调节屏幕亮度，并且不同地理位置存在时差，例如同样一个时区，不同金纬度的地区的日出日落时间可能相差若干小时。方案三不准确、成本太高，方案三使用的是红外传感器，观测到的是红外亮度，而非用户实际视觉上看到的环境亮度；该方案只能观测一个环境角度，并不能全面反映四周的环境，亮度调节效果并非完全准确；同时方案三使用了数字光线传感器，比模拟传感器的成本高很多，而如果还需要多角度测量，成本更高。
43.而本技术能够自动根据环境亮度变化，实时地将屏幕亮度调节至用户视觉上最舒适的亮度，可以应用在汽车电子设备、车载流媒体后视镜以及智能硬件等领域。为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处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。
44.本技术提供的屏幕亮度调节系统，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，图1所示为车辆后视组件，该车辆后视组件经配置可以安装到车辆上的外壳。进一步的，车辆后
视组件可以为流媒体后视镜；流媒体后视镜可以通过车辆后置的摄像头，实时拍摄车辆后方的画面，并将其无损、无延迟的在车内后视镜显示屏上呈现出来，即以摄像头的视角，观察车辆后方的真实情况，进而可以排除车内后排座椅头枕、后排乘客或车尾其他物体对驾驶员后方视野的部分遮挡。
45.在一个实施例中，如图2所示，提供了一种屏幕亮度调节系统，以该系统应用于图1中的车辆后视组件为例进行说明，包括：
46.显示屏模组；显示屏模组用于安装到车辆后视组件；
47.主控芯片；主控芯片连接显示屏模组；
48.至少两个光感应电路；各光感应电路均与主控芯片相连；光感应电路包括驱动电路和光线传感器；光线传感器设于车辆后视组件的相应位置上，以根据环境光亮度输出测量数据；驱动电路连接在光线传感器和主控芯片之间，接收测量数据并输出传感器测量值至所述主控芯片；主控芯片接收多个传感器测量值，输出屏幕亮度值，以调节显示屏模组的亮度。
49.具体而言，显示屏模组可以用于安装到车辆后视组件，以对相应画面进行显示。该显示屏模组可以采用液晶显示屏或者电子墨水显示屏等予以实现。进一步的，该显示屏模组与主控芯片相连，可以基于主控芯片输出的屏幕亮度值调整显示亮度。
50.主控芯片可以连接显示屏模组，向显示屏模组输出相应的屏幕亮度值。其中，主控芯片可以连接各光感应电路，并接收各光感应电路输出的传感器测量值，以获取环境亮度值，进而可以根据环境亮度和屏幕亮度的相应关系，计算出屏幕亮度值；在一个示例中，主控芯片可以选用stm32系列单片机、处理器等予以实现。
51.同时，本技术可以包括至少两个光感应电路；各光感应电路均与主控芯片相连；而光感应电路可以包括驱动电路和光线传感器，即本技术提出采用多个光线传感器，进而完成对复杂环境各个角度光线的测量，从而提高光线测量数据准确性，且降低了成本。
52.其中，基于各光感应电路，使得本技术能够使用多个光线传感器，进而可以提升系统对当前环境光线亮度的客观判断能力，避免单一方向亮度的不均匀导致误判或测量偏差，例如，采用多个光线传感器以覆盖多个方向的光线亮度的检测。在一个示例中，光感应电路的数量可以为2～4个，即本技术提出使用2～4个光线传感器，能够综合成本和效能。
53.此外，光线传感器可以设于车辆后视组件的相应位置上，以根据环境光亮度输出测量数据。具体而言，本技术中光线传感器的安装可以满足相应的条件，例如，本技术中光线传感器于车辆后视组件的安装位置，需符合至少以下条件：
①
能够使光线传感器覆盖多个方向的光线亮度的检测，例如，前后左右4个方向；
②
车辆后视组件安装在常规车辆上之后，光线传感器不会被车辆本身的结构遮挡(避免无法采集光线)，例如需要避开车辆自带的玻璃后视镜、天花板等；
③
车辆后视组件安装在常规车辆上之后，光线传感器不能被车辆本身的发光源持续干扰(避免影响光线传感器对当前环境光线亮度的客观测量)，例如，不能取直射中控台的显示屏的方向。
54.需要说明的是，上述条件可以采用相应的安装位置予以实现。例如，将光线传感器安装在车辆后视镜前摄像头装饰件的内部，与前摄像头指向方向一致，即指向用户行车方向，用于检测来自行车方向的光线强度。而将另一光线传感器安装在显示屏正下方的外壳凸起处，其方向是垂直于屏幕且向外，即指向车内后座方向，用于观测车内的光线亮度。
55.进一步的，本技术中光线传感器的感光频段，可以选择与人眼识别范围接近的频段“可见光区”，进而保证传感器的检测值与人眼实际感受的光线亮度接近。而传统选用红外传感器，其检测区域是“红外区”，则会导致传感器测量值与人眼感受值不一致的情况。
56.光感应电路中的驱动电路可以连接在光线传感器和主控芯片之间，接收光线传感器输出的测量数据，并输出传感器测量值至所述主控芯片；该驱动电路可以实现电流
‑
电压转换功能以及相应的保护功能。例如，光线传感器输出的测量数据可以为电流，驱动电路输出的传感器测量值可以为电压；当环境亮度发生变化时，光线传感器输出的电流发生变化，在驱动电路的作用下可以转化为电压，进而最终向主控芯片输出电压值。其中，屏幕亮度可以和驱动电路输出的电压值近似呈线性关系，即亮度越高，输出电压值越大，直至输出电压值达到光线传感器的极限(饱和)后不再增加。
57.在其中一个实施例中，如图3所示，驱动电路可以包括电阻、滤波器件和保护器件；
58.电阻的一端分别连接光线传感器、主控芯片，另一端用于接地；滤波器件的一端分别连接光线传感器、主控芯片，另一端用于接地；保护器件的一端分别连接光线传感器、主控芯片，另一端用于接地。
59.具体而言，驱动电路可以包括电阻、滤波器件以及保护器件；其中，当流过光线传感器的电流发生变化时，该电阻两端的电压也会同步发生变化。而滤波器件可以滤除驱动电路输出的信号中的噪声和纹波，提高信号的稳定性；在一个示例中，滤波器件可以采用电容予以实现。
60.此外，保护器件可以用于防静电。在一个示例中，该保护器件可以采用tvs予以实现。其中，tvs指瞬态二极管(transient voltage suppressor)，即二极管形式的高效能保护器件。
61.在其中一个实施例中，滤波器件可以为电容；保护器件可以为双向tvs管。
62.具体而言，本技术可以采用电容实现滤波器件的相关功能，例如，滤除驱动电路输出的信号中的噪声和纹波，提高信号的稳定性；本技术可以采用双向tvs管实现保护器件的相关功能，例如，双向tvs管用于防静电。
63.在其中一个实施例中，光线传感器可以包括光敏三极管；
64.光敏三极管的发射极连接驱动电路，集电极用于接入工作电压。
65.具体而言，本技术中的光线传感器可以包含光敏三极管，该光敏三极管的发射极连接驱动电路，集电极用于接入工作电压。进一步的，光敏三极管可以是晶体管，有三个电极，其中基极未引出。当光照强弱变化时，电极之间的电阻会随之变化。光敏三极管可以根据光照的强度控制集电极电流的大小，从而使光敏三极管处于不同的工作状态，光敏三极管仅引出集电极和发射极，基极作为光接收窗口。
66.在其中一个实施例中，光敏三极管可以为npn型光敏三极管。
67.具体而言，该光敏三极管可以采用npn型光敏三极管予以实现。当环境亮度发生变化时，光线传感器输出的电流发生变化，在驱动电路中电阻的作用下转化为电压，并最终由驱动电路向主控芯片输出电压值。
68.下面以光感应电路的数量为4个为例(即提供了4个测量通道以及对应的4个光线传感器)，结合图4予以说明本技术中光线传感器和驱动电路的工作过程，如图4所示：
69.u1可以指第1个测量通道的光线传感器，当环境光亮度发生变化时，流过传感器的
电流会发生变化。该传感器可以设于车辆后视组件的相应位置上，例如，前摄像头装饰件内。其中，光线传感器u1对应的驱动电路可以包括电阻r1、电容c1以及tvs管ed1。
70.r1可以指第1个测量通道的电阻，当流过传感器的电流发生变化时，该电阻两端的电压也会同步发生变化。
71.c1可以指第1个测量通道的电容，用于滤除als_adc1上的噪声和纹波，提高信号的稳定性。
72.ed1可以指第1个测量通道的tvs管，用于防静电。
73.als_adc1可以指第1个测量通道的传感器测量值，是该角度环境亮度的量化表现。
74.u2可以指第2个测量通道的光线传感器，当环境光亮度发生变化时，流过传感器的电流会发生变化。该传感器可以设于车辆后视组件的相应位置上，例如，后视镜左侧面。其中，光线传感器u2对应的驱动电路可以包括电阻r2、电容c2以及tvs管ed2。
75.r2可以指第2个测量通道的电阻，当流过传感器的电流发生变化时，该电阻两端的电压也会同步发生变化。
76.c2可以指第2个测量通道的电容，用于滤除als_adc2上的噪声和纹波，提高信号的稳定性。
77.ed2可以指第2个测量通道的tvs管，用于防静电。
78.als_adc2可以指第2个测量通道的传感器测量值，是该角度环境亮度的量化表现。
79.u3可以指第3个测量通道的光线传感器，当环境光亮度发生变化时，流过传感器的电流会发生变化。该传感器可以设于车辆后视组件的相应位置上，例如，显示屏正下方的外壳凸起处。其中，光线传感器u3对应的驱动电路可以包括电阻r3、电容c3以及tvs管ed3。
80.r3可以指第3个测量通道的电阻，当流过传感器的电流发生变化时，该电阻两端的电压也会同步发生变化。
81.c3可以指第3个测量通道的电容，用于滤除als_adc3上的噪声和纹波，提高信号的稳定性。
82.ed3可以指第3个测量通道的tvs管，用于防静电。
83.als_adc3可以指第3个测量通道的传感器测量值，是该角度环境亮度的量化表现。
84.u4可以指第4个测量通道的光线传感器，当环境光亮度发生变化时，流过传感器的电流会发生变化。该传感器可以设于车辆后视组件的相应位置上，例如，后视镜右侧面。其中，光线传感器u1对应的驱动电路可以包括电阻r4、电容c4以及tvs管ed4。
85.r4可以指第4个测量通道的电阻，当流过传感器的电流发生变化时，该电阻两端的电压也会同步发生变化。
86.c4可以指第4个测量通道的电容，用于滤除als_adc4上的噪声和纹波，提高信号的稳定性。
87.ed4可以指第4个测量通道的tvs管，用于防静电。
88.als_adc4可以指第4个测量通道的传感器测量值，是该角度环境亮度的量化表现。
89.以上，本技术使用多个传感器，提高对复杂环境各个角度光线测量的准确性。
90.进一步的，在其中一个实施例中，光线传感器可以为模拟环境光传感器。
91.具体而言，本技术可以采用模拟环境光传感器实现光线传感器的相关功能。即前述各实施例中的光线传感器u1、u2、u3及u4均可为模拟环境光传感器，进而提高光线测量数
据准确性的同时，又降低了成本。
92.在其中一个实施例中，如图5、6及7所示，光感应电路的数量可以为4个；其中：
93.第一模拟环境光传感器u1设于车辆后视组件的摄像头装饰件内部，且测量方向指向车辆行进方向；
94.第二模拟环境光传感器u2设于车辆后视组件靠近主驾驶车窗玻璃的侧面，且测量方向指向主驾驶车窗玻璃；
95.第三模拟环境光传感器u3设于车辆后视组件的显示屏正下方外壳凸起处，且测量方向指向车辆后座；
96.第四模拟环境光传感器设于车辆后视组件靠近副驾驶车窗玻璃的侧面，且测量方向指向副驾驶车窗玻璃。
97.具体而言，本技术能够覆盖前后左右4个方向的光线亮度的检测。
98.其中，u1可以安装在前摄像头装饰件的内部，与前摄像头指向方向一致，即指向用户行车方向，用于检测来自行车方向的光线强度。u2可以安装在后视镜左侧面，指向车辆的左侧车窗，用于检测左车窗外的光线强度。u3可以安装在显示屏正下方的外壳凸起处，其方向是垂直于屏幕且向外，即指向车内后座方向，用于观测车内的光线亮度。u4可以安装在后视镜右侧面，指向车辆的右侧车窗，用于检测右车窗外的光线强度。
99.下面以模拟环境光传感器的数量为4个为例，阐述本技术中主控芯片处理传感器数据过程。
100.主控芯片在处理传感器测量值时，针对不同位置的光线传感器获取的环境光强，可以采用不同的计权比例，根据计权比例计算出瞬时环境亮度值b，进而可以应对不同位置的光线对人眼的影响程度不同的情况。
101.进一步的，主控芯片可以在一段时间t内(如3秒内)为瞬时环境亮度值b求平均，换算为环境平均亮度值c，进而可以过滤瞬态光线干扰。
102.最后，主控芯片可以根据环境亮度和屏幕亮度的比例关系c，计算出屏幕亮度值s，并设置屏幕亮度为s。
103.具体地，传感器u1、u2、u3、u4的传感器测量值分别用a1、a2、a3、a4表示，而传感器u1、u2、u3、u4的计权比例分别用a1、a2、a3、a4表示。其中，a1 a2 a3 a4＝100％；
104.主控芯片对屏幕亮度值计算公式可以如下所示：
105.s＝avg
t
(a1
×
a1 a2
×
a2 a3
×
a3 a4
×
a4)
×
c
106.进一步地，根据所选光线传感器的差异、使用环境的差异以及用户需求的差异等原因，各计权比例可以存在相应的关系；以如下计权关系为例：a1>a3>a4>a2；需要说明的是，还可以灵活选取其他比例。
107.其中，u1检测来自行车方向的光线，对驾驶员的眼睛影响最大，可以选取计权比例a1为最高；而根据实测经验，u3检测到的来自车内的光线，对驾驶员的影响中等，可以选取计权比例a3为较高；再次，由于国内交通要求机动车靠右行驶，驾驶座设于左侧，后视镜位于右侧，易导致驾驶员观看流媒体后视镜时，u4所检测到的右侧车窗的光线对视觉影响较大，可以选取计权比例a4为中等；同上述原因，来自车辆左侧的光，对驾驶员观看后视镜影响较小，可以选取计权比例a2为最小。
108.需要说明的是，本技术主控芯片对传感器数据的相关处理过程，均可以采用现有
的软件程序或计算方式予以实现，本技术对此并无限定。
109.以上，本技术可以包括至少两个光感应电路，各光感应电路均与主控芯片相连，主控芯片连接安装在车辆后视组件上的显示屏模组；其中，光感应电路包括驱动电路和光线传感器，即本技术提出采用多个光线传感器，能够完成对复杂环境各个角度光线的测量，进而提高光线测量数据准确性，且降低了成本。本技术能够自动根据环境亮度变化，实时地将屏幕调节至相应亮度，实现屏幕亮度自适应调节。
110.在一个实施例中，提供了一种车辆后视组件，包括如上述的屏幕亮度调节系统。
111.在其中一个实施例中，车辆后视组件可以为车载流媒体后视镜。
112.以上，本技术使用模拟式环境光传感器，提高光线测量数据准确性的同时，又降低了成本。本技术使用多个传感器，提高对复杂环境各个角度光线测量的准确性。
113.本领域技术人员可以理解，图1
‑
图7中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术方案所应用于其上的元器件或设备的限定，具体的元器件或设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
114.在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。
115.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
116.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。