户外LED显示屏亮度自适应调节方法及系统与流程

户外led显示屏亮度自适应调节方法及系统
技术领域
1.本发明涉及led显示屏控制技术，尤其是一种户外led显示屏亮度自适应调节方法及系统。


背景技术：

2.随着城市化建设步伐的加快，对交通配套设施的要求也越来越高，针对需要临时进行交通指引的路口，可移动式的交通信息显示屏得到了广泛的应用。如本技术人也曾提出了一种可移动交通信息设备，专利申请号201320387686.5，显示屏的内容可通过控制器控制，可显示汉字、各种常见字符、图形和交通标志灯信息，显示内容丰富，可根据路段的拥堵程度、随时变化的重要的地点和显示的警示、诱导等信息，适应各种应变的条件和适应的场合。
3.然而现有技术的缺陷是：针对不同位置的显示屏，其显示内容往往不同，而且往往是长时间不变的显示相同的内容，而底层控制时往往是基于恒定的功率控制灯珠的亮度，部分技术方案虽然提及到基于环境自适应亮度控制方式，但是大多数的方案仅仅基于光照传感器的检测结果调整驱动信号的占空比，并未考虑节目内容的自适应控制，对于大面积图案的显示和小面积图案的显示都按照相同的亮度控制，观察的效果仍然不够合理。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供一种户外led显示屏亮度自适应调节方法，该方法在调整led显示屏亮度时，不仅仅基于当前光照环境做亮度自适应调整，还基于显示节目内容做适应性调整，使其满足观察效果的同时，更好的实现节能控制。
5.为了实现上述目的，本发明所采用的具体技术方案如下：
6.一种户外led显示屏亮度自适应调节方法，其关键在于包括以下步骤：
7.s1：通过web服务器计算预显示节目在对应led显示屏中形成的最大连通显示区域所占用的点阵数；
8.s2：web服务器根据最大连通显示区域所占用的点阵数与对应led显示屏的总点阵数的比值确定驱动电流增益并发送至户外控制器中；
9.s3：所述户外控制器根据环境亮度检测器获取当前环境亮度值，并基于当前环境亮度值确定pwm占空比；
10.s4：所述户外控制器根据步骤s2所得的驱动电流增益和步骤s3所得的pwm占空比改变led显示屏的驱动电源实现亮度自适应调节。
11.可选地，所述驱动电流增益在[0.125～2]之间分为16级，设最大连通显示区域所占用的点阵数与led显示屏的总点阵数的比值为p，驱动电流增益为d，则按照：d＝2.125-0.125
×
[16p]确定驱动电流增益，其中[
·
]向上取整函数，比值越大，驱动电流增益越小。
[0012]
可选地，所述户外控制器预设了n个等级的占空比值，当前环境亮度值越低，所选用的pwm占空比等级越低，n≥2。
[0013]
可选地，所述户外控制器中配置有增益寄存器，web服务器通过控制指令将所述驱动电流增益发送至所述户外控制器，所述户外控制器通过提取控制指令中的驱动电流增益来更新所述增益寄存器中的数据，并通过增益调整模块改变用于驱动led显示屏的基准电流源的电流增益。
[0014]
可选地，所述户外控制器中配置有pwm寄存器，户外控制器根据环境亮度检测器获取当前环境亮度值来改变pwm寄存器中的数据，并通过pwm调整电路来改变led驱动信号的占空比。
[0015]
可选地，所述户外控制器按照预定周期的闪烁模式控制led显示屏显示预显示节目，在led显示屏熄灭时通过环境亮度检测器获取第一环境亮度值，在led显示屏点亮时通过环境亮度检测器获取第二环境亮度值，户外控制器通过pwm调整电路来改变led驱动信号的占空比，使得所述第二环境亮度值与所述第一环境亮度值之间的差值处于预设范围内。
[0016]
为了更好的实现上述方法，本发明还提出一种户外led显示屏亮度自适应调节系统，包括配置有增益寄存器和pwm寄存器的户外控制器，所述户外控制器上连接有环境亮度检测器、增益调整模块和pwm调整电路，所述户外控制器还与web服务器连接，并通过web服务器获取预显示节目的控制指令，所述户外控制器基于所述控制指令中的驱动电流增益来更新所述增益寄存器中的数据；所述户外控制器基于所述环境亮度检测器所检测的数据更新所述pwm寄存器中的数据；
[0017]
所述增益调整模块的前端连接有基准电流源，且基于所述增益寄存器中的数据改变所述基准电流源输出电流的增益；所述pwm调整电路的前端连接所述增益调整模块，pwm调整电路的后端连接led显示屏，所述pwm调整电路基于所述pwm寄存器的数据调整led显示屏驱动信号的占空比。
[0018]
可选地，所述环境亮度检测器设置于所述led显示屏的背光面，仅用于获取自然光照环境亮度。
[0019]
可选地，所述环境亮度检测器设置于所述led显示屏的发光面，既用于获取led显示屏熄灭时的第一环境亮度值，又用于获取led显示屏点亮时的第二环境亮度值。
[0020]
本发明的显著效果是：
[0021]
显示屏的亮度不仅仅能够根据环境光强情况做调整，还能够根据当前显示的节目内容做相应的调整，使其自适应能力更强，在不影响交通信息指示的前提下，节约了能量耗散，实现和控制也非常方便。
附图说明
[0022]
图1为本发明具体实施例的系统架构图；
[0023]
图2为本发明具体实施例中显示节目1的效果图；
[0024]
图3为本发明具体实施例中显示节目2的效果图。
具体实施方式
[0025]
下面结合具体实施例和说明书附图对本发明作进一步说明，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0026]
本实施例提供一种户外led显示屏亮度自适应调节方法，可以采用图1所示的系统
予以实现，包括以下步骤：
[0027]
s1：通过web服务器计算预显示节目在对应led显示屏中形成的最大连通显示区域所占用的点阵数；结合图2和图3可以看出，户外led显示屏通常作为移动式交通信息设备，其显示的节目内容往往是一些标准的图标，而且单个节目的持续显示时间较长，不同的图标所对应的led灯珠的位置和数量也有所不同，web服务器在确定预显示节目内容后，可以结合其对应的led显示屏确定出最大连通显示区域所占用的点阵数，图2所示节目中最大连通显示区域所占用的点阵数明显多于图3所示节目，因此可以将该数据作为参考调整led显示屏的亮度值；
[0028]
s2：web服务器根据最大连通显示区域所占用的点阵数与对应led显示屏的总点阵数的比值确定驱动电流增益并发送至户外控制器中；在本实施例中，驱动电流增益在[0.125～2]之间分为16级，设最大连通显示区域所占用的点阵数与led显示屏的总点阵数的比值为p，驱动电流增益为d，则按照：d＝2.125-0.125
×
[16p]确定驱动电流增益，其中[
·
]向上取整函数，基于上述算法，比值p取值范围在0～1之间按1/16的步长依次递进形成16个区段，对应的驱动电流增益从2～0.125之间，按照0.125的步长，依次递减为16个等级，从而实现占比越大，亮度越低的自适应调节控制；
[0029]
s3：所述户外控制器根据环境亮度检测器获取当前环境亮度值，并基于当前环境亮度值确定pwm占空比，所述户外控制器预设了n个等级的占空比值，当前环境亮度值越低，所选用的pwm占空比等级越低，n≥2，针对普通设备，可以简单的将n设为2，分别对应为白天和夜间模式，白天环境亮度高，系统可以配置较高的占空比值，增加led显示屏的亮度，夜间模式时，环境亮度低，系统配置较低的占空比值，可以适当降低led显示屏的亮度，从而在满足了交通信息指示屏幕亮度要求的前提下，实现节能控制，同时也避免了强光对驾驶员或行人造成的视力伤害；当然也可以根据用户的需求，将结合阴雨天气等多种场景，配置多种亮度等级；
[0030]
s4：所述户外控制器根据步骤s2所得的驱动电流增益和步骤s3所得的pwm占空比改变led显示屏的驱动电源实现亮度自适应调节。可以看出，本实施例通过节目内容自适应和环境亮度自适应两级自适应调节，至少可以实现32级的亮度控制，满足各种交通路段应用场景的需求。
[0031]
结合图1可以看出，本实施例提供的一种用于实现上述方法的户外led显示屏亮度自适应调节系统，包括配置有增益寄存器和pwm寄存器的户外控制器，所述户外控制器上连接有环境亮度检测器、增益调整模块和pwm调整电路，所述户外控制器还与web服务器连接，并通过web服务器获取预显示节目的控制指令，所述户外控制器基于所述控制指令中的驱动电流增益来更新所述增益寄存器中的数据；所述户外控制器基于所述环境亮度检测器所检测的数据更新所述pwm寄存器中的数据；
[0032]
所述增益调整模块的前端连接有基准电流源，且基于所述增益寄存器中的数据改变所述基准电流源输出电流的增益；所述pwm调整电路的前端连接所述增益调整模块，pwm调整电路的后端连接led显示屏，所述pwm调整电路基于所述pwm寄存器的数据调整led显示屏驱动信号的占空比。
[0033]
作为一种实施方式，环境亮度检测器设置于所述led显示屏的背光面，仅用于获取自然光照环境亮度，通过自然光照环境亮度的状况即可配置相应的pwm信号，实现亮度自适
应调节。
[0034]
作为另一种实施方式，环境亮度检测器设置于所述led显示屏的发光面，既用于获取led显示屏熄灭时的第一环境亮度值，又用于获取led显示屏点亮时的第二环境亮度值，户外控制器按照预定周期的闪烁模式控制led显示屏显示预显示节目，在led显示屏熄灭时通过环境亮度检测器获取第一环境亮度值，在led显示屏点亮时通过环境亮度检测器获取第二环境亮度值，户外控制器通过pwm调整电路来改变led驱动信号的占空比，使得所述第二环境亮度值与所述第一环境亮度值之间的差值处于预设范围内。
[0035]
综上所述，本发明通过提供一种户外led显示屏亮度自适应调节方法及系统，主要用于显示交通信息图标的户外led显示屏，既通过节目内容改变led显示屏中驱动电流的增益，又通过现场环境的光照强度调整其驱动信号的占空比，提升了设备亮度控制的自适应能力，能够有效避免大面积强光造成驾驶员或行人的视觉损伤，同时节约了系统的能耗。
[0036]
最后需要说明的是，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改性、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。