显示器页面切换方法、亮度调整方法以及显示器与流程

2021-01-25 13:01:23|

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本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种工程机械用非接触式显示器的页面切换方法、亮度调整方法以及显示器。

背景技术：

显示器是一种借助于薄膜晶体管(tft)驱动的有源矩阵显示器，它主要是以电流刺激液晶分子产生点、线、面配合背部灯管构成画面。由于显示器具有图像和文字显示功能，且可以根据工程机械需要进行显示内容的编辑，能够满足工程机械动力系统、行驶系统、作业系统等监控，显示器正逐步取代传统的仪表、灯光等显示装置，成为工程机械人机对话的主要装置。

由于工程机械监控的界面多，单一屏幕显示不能满足多作业参数同时监控的需要，工程机械一般采用分为多页显示的方式。在不同页面切换的时候，现有技术采用液晶触摸屏通过触摸屏幕进行页面切换，或者通过显示器上的开关/(如按键开关、感光开关、触摸开关等)进行页面切换。

现有技术在工程机械应用，存在两个问题：一是由于工程机械属于野外作业的施工装备，工作环境灰尘污染严重，而且操作者一般带手套作业，如果戴手套操作页面切换容易出现触摸屏触摸无效、感光开关或触摸开关感知无效等问题，页面切换时需要摘下手套，页面切换完成后再戴上手套，显示内容切换的操作不方便。二是显示器亮度是根据光照传感器感知作业环境的光照强度自动调节的，由于只安装一个光照传感器，当光照传感器被灰尘覆盖时检测的工作环境光照强度不准确，容易误改变显示器亮度，给工程机械操作者观察显示器带来不便，操作者一般固定显示器亮度，取消自动调节亮度功能。

技术实现要素：

发明目的：针对上述技术不足，本发明的第一目的是提供一种适用于工程机械野外作业、能够无接触高效进行页面切换的显示器页面切换方法。

本发明的第二目的在于提供一种更精准识别作业环境光照强度并自动控制亮度变化的显示器亮度调整方法。

本发明的第三目的在于提供一种相应的工程机械用的显示器。

技术方案：为达到上述目的，本发明第一方面提出了一种显示器页面切换方法，包括以下步骤：

获取第一光照传感器检测到光照变化的时间t1和第二光照传感器检测到光照变化的时间t2，得到t1和t2之间的时间间隔t，所述第一光照传感器和第二光照传感器相隔一定距离l安装于显示器面板上；

根据距离l和时间间隔t计算引起光照变化的物体的运动速度v＝l/t；

判断v是否位于预设的速度阈值范围[vmin,vmax]内，当判断为真时，进行页面切换，其中vmin为操作者进行页面切换时手运动的最小经验速度，vmax为操作者进行页面切换时手运动的最大经验速度。

进一步地，所述获取第一光照传感器检测到光照变化的时间t1和第二光照传感器检测到光照变化的时间t2包括：

获取第一光照传感器在预设时间段t0前后检测的光照强度p1和p1'，计算p1和p1'的差值，当该差值达到预设阈值时判断第一光照传感器被遮挡，记录第一光照传感器被遮挡的起始时间，作为第一光照传感器检测到光照变化的时间t1；

获取第二光照传感器在预设时间段t0前后检测的光照强度p2和p2'，计算p2和p2'的差值，当该差值达到预设阈值时判断第二光照传感器被遮挡，记录第二光照传感器被遮挡的起始时间，作为第二光照传感器检测到光照变化的时间t2。

进一步地，所述页面切换包括从左向右切换和从右向左切换的方式，当所述第一光照传感器和第二光照传感器在水平方向从左向右相隔距离l安装于显示器面板表面时，根据t1和t2判断光照传感器被遮挡的顺序从而确定切换方式，当t1<t2时，判断第一光照传感器先被遮挡，第二光照传感器后被遮挡，页面切换方式为从左向右切换，当t1>t2时，判断第二光照传感器先被遮挡，第一光照传感器后被遮挡，页面切换方式为从右向左切换。

进一步地，所述页面切换包括从上向下切换和从下向上切换的方式，当所述第一光照传感器和第二光照传感器在垂直方向从上向下相隔距离l安装于显示器面板表面时，根据t1和t2判断光照传感器被遮挡的顺序从而确定切换方式，当t1<t2时，判断第一光照传感器先被遮挡，第二光照传感器后被遮挡，页面切换方式为从上向下切换，当t1>t2时，判断第二光照传感器先被遮挡，第一光照传感器后被遮挡，页面切换方式为从下向上切换。

进一步地，所述显示器页面切换方法还包括：当t1和t2之间的时间间隔t大于指定阈值t0时，则不进行计算、判断操作，不发生切换。

本发明第二方面提供一种显示器亮度调整方法，包括以下步骤：

获取第一光照传感器检测到的光照强度pa和第二光照传感器检测到的光照强度pb，所述第一光照传感器和第二光照传感器相隔一定距离安装于显示器面板表面；

计算pa和pb之间的差值，并与设定光照强度误差阈值p0进行比较，当|pa-pb|≤p0时，控制显示器根据(pa+pb)/2自动调整亮度。

进一步地，所述显示器亮度调整方法还包括：当|pa-pb|＞p0时，在工程机械工作或运动超过一定时间后，再次对检测的光照强度误差与光照强度误差阈值p0进行比较，

若再次检测的光照强度误差仍然大于光照强度误差阈值p0，则判断光照强度弱的光照传感器被遮挡或污染，提醒操作者进行维护、清洁；

若再次检测的光照强度误差小于光照强度误差阈值p0，则判断为光线照射偏差，不处理。

进一步地，所述显示器亮度调整方法还包括：当|pa-pb|＞p0时，记录光照强度弱的光照传感器位置与光照强度，并在判断出光照强度弱的光照传感器被遮挡或污染的情况下，输出该光照传感器的维护信息在显示器面板上进行显示。

本发明的第三方面提供一种显示器，包括：至少两个光照传感器，用于检测光照强度并将检测的光照强度信息发送至控制器；

控制器，所述控制器包括存储器和处理器，存储器存有计算机程序，所述程序被处理器执行时能够实现如本发明第一方面所述的显示器页面切换方法和/或如本发明第二方面所述的显示器亮度调整方法。

有益效果：本发明的方案通过在显示器面板上安装2个光照传感器来检测显示器工作环境的光照强度，并利用控制器来分析相邻光照传感器光照强度的变化情况，识别出操作者的切换意图，从而实现无接触高效页面切换、更精准识别作业环境光照强度。本发明的方法简便，便于实施，有效改善操作者的工作效率和操作体验，适用于挖掘机、混凝土泵车、起重机等各类工程机械机器，也可推广到汽车、消防装备等使用显示器的设备。

附图说明

图1是根据本发明实施例的显示器结构示意图；

图2是根据本发明实施例的非接触式页面切换方法的控制流程图；

图3是根据本发明实施例的显示器亮度自动调节方法的控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

目前的工程机械用显示器不具备非接触页面切换功能，操作者需要在不同页面切换时，需要摘下手套，用手指滑动触摸屏或操作开关。本发明提出了非接触式页面切换方法，通过光照传感器检测显示器的光照强度，并结合光照传感器的位置，实现非接触式页面切换。操作者无需摘下手套，需要屏幕切换时只需要在显示器上方左右运动，就可快速精准屏幕切换，有助于改善操作者的工作效率和操作体验。同时根据光照传感器检测的光照强度及误差，可自动控制显示器亮度调节。在以下描述中结合一个显示器的结构来描述两种控制方法的具体实现。

图1是根据本发明实施例的显示器结构示意图。如图1所示，本发明实施例的工程机械用非接触式页面切换的显示器由以下部分组成：

显示器壳体1，用于安装显示器各零部件、显示器内部零部件的防尘。

光照传感器2，在显示器至少安装2个光照传感器，主要用于检测显示器的光照强度，把检测到的光照信号传递给显示器主板4，显示器主板4根据光照强度调整显示器的亮度、控制非接触式页面切换。

液晶驱动板3，通过通信电路接收显示器主板4的控制信息，驱动液晶面板6进行图像显示。

显示器主板4，用于接收显示器按键3、光照传感器2等输入信号，对光照强度、页面切换意图等进行判断，形成页面切换、显示器亮度控制的方案，并把控制方案输出到液晶驱动板3，控制显示器面板进行图像显示和调整。

按键输入5，用于控制显示器操作信号输入、数字输入等，可以是机械按键，也可以是感光开关或触摸开关。

液晶面板6，根据显示器主板4的要求，显示出图像、文字等信息，工程机械操作者通过观察显示器了解工程机械的各项参数和姿态。

上述显示器主板4中形成页面切换的方案，即本发明的页面切换方法，图2是根据本发明实施例的非接触式页面切换方法的控制流程图。在以下描述中，两个光照传感器以a、b来区分，从左向右在水平方向上间隔一定距离安装于显示器面板，如图2所示，本发明实施例的非接触式页面切换方法的控制流程，主要包括以下步骤：

s402，光照传感器a检测当前的光照强度，并把光照强度的数值存储在显示器的存储器内。

s403，把显示器内存储的t1时间段前光照传感器a检测的光照强度与当前读取的光照强度值进行比较，计算t1时间段内光照强度的差值，其中t1为正常手运动遮挡光照传感器的时间。

s404，根据s403计算的t1时间段内光照强度的差值，判断光照传感器a是否按照工程机械操作者的手运动的速度被遮挡。如果没有被遮挡，继续读取光照传感器a的光照强度；如果被手遮挡过，则s405。

s405，记录光照传感器a被遮挡的起始时间，以便后续和光照传感器b进行比较，从而判断光照传感器被遮挡的先后顺序和时间差。

s406，光照传感器b检测当前的光照强度，并把光照强度的数值存储在显示器的存储器内。

s407，把显示器内存储的t1时间段前光照传感器b检测的光照强度与当前读取的光照强度值进行比较，计算t1时间内光照强度的差值，其中t1为正常手运动遮挡光照传感器的时间。

s408，根据s403计算的t1时间段内光照强度的差值，判断光照传感器b是否按照工程机械操作者的手运动的速度被遮挡。如果没有被遮挡，继续读取光照传感器b的光照强度；如果被手遮挡过，则s409。

s409，记录光照传感器b被遮挡的起始时间，以便下一步中和光照传感器a进行比较，从而判断光照传感器被遮挡的先后顺序和时间差。

s410，根据光照传感器a、光照传感器b被遮挡的起始时间，计算两个光照传感器被遮挡的时间间隔t。

s411，根据两个光照传感器被遮挡的时间间隔、两个光照传感器的距离，计算两个光照传感器被遮挡的速度是否符合操作者用手在显示器上方运动进行页面切换的速度，判断依据为：

vmin≤l/t≤vmax

其中t为两个光照传感器被遮挡的时间间隔，l为两个光照传感器的距离，vmin为操作者进行页面切换时手运动的最小经验速度，vmax为操作者进行页面切换时手运动的最大经验速度。

如果不符合vmin≤l/t≤vmax，则s412；

如果符合vmin≤l/t≤vmax，则s413。

s412，两个光照传感器被遮挡的时间间隔过大或过小，不符合操作者进行页面切换时手运动的经验速度，有可能光照传感器被其他物体遮挡，不执行页面切换。

s413，如果两个光照传感器被遮挡的速度符合操作者进行页面切换时手运动的经验速度，根据s405记录光照传感器a被遮挡的起始时间、s409记录光照传感器b被遮挡的起始时间，判断是否光照传感器a先被遮挡，如果是则s414；如果不是，则s415。

s414，根据s413的判断，两个光照传感器a、b中，光照传感器a先被遮挡，间隔时间段t后光照传感器b被遮挡，执行从左向右页面切换。

s415，根据s413的判断，两个光照传感器a、b中，光照传感器b先被遮挡，间隔时间段t后光照传感器a被遮挡，执行从右向左页面切换。

上述步骤s402～s415是以两个光照传感器a、b左右方式设置来描述的，在另一实施例中，两个光照传感器a、b以上下方式设置，即二者在垂直方向上从上向下间隔一定距离安装于显示器面板上，这种情况下非接触式页面切换方法的控制流程和上述步骤s402～s415中描述的控制流程基本相同，差别仅是在步骤s414和步骤s415中从左向右页面切换、从右向左页面切换分别改为从上向下页面切换、从下向上页面切换。

显示器主板4中形成亮度控制的方案，即本发明的亮度调整方法，图3是根据本发明实施例的显示器亮度自动调节方法的控制流程图。如图3所示，本发明实施例的显示器亮度自动调节方法的控制流程，主要包括以下步骤：

s422，显示器读取光照传感器a检测当前的光照强度pa1，光照传感器b检测当前的光照强度pb1。

s423，判断当前两个光照传感器检测到的光照强度差值是否符合正常的误差范围，判断依据为：

|pa1-pb1|≤pc

其中，pa1为光照传感器a检测当前的光照强度，pb1为光照传感器b检测当前的光照强度，pc为光照传感器正常检测误差。

如果当前两个光照传感器检测到的光照强度差值小于等于正常的误差范围，则s430；

如果当前两个光照传感器检测到的光照强度差值大于正常的误差范围，则s424；

s424，根据s423判断当前两个光照传感器检测到的光照强度差值过大，可能有其中一个光照传感器被尘土、书本等遮挡，也可能因为光线照射角度偏差造成两个光照传感器检测到的偏差过大，显示器启动计时器开始计时t2。

s425，从上次检测到两个光照传感器检测到的光照强度差值过大到t2时间后，再次读取光照传感器a检测当前的光照强度pa2，光照传感器b检测当前的光照强度pb2。

s426，判断从上次检测到两个光照传感器检测到的光照强度差值过大到t2时间后，当前两个光照传感器检测到的光照强度差值是否符合正常的误差范围，判断依据为：

|pa2-pb2|≤pc

其中，pa2为光照传感器a检测当前的光照强度，pb2为光照传感器b检测当前的光照强度，pc为光照传感器正常检测误差。