液晶控制板

摘要

本发明提出了一种液晶控制板，包括：液晶面板，其中，液晶面板包括字符区域和背景区域；至少一个成像器，至少一个成像器设置在液晶面板之后，用于对液晶面板之上的物体进行成像，以生成成像信息；控制器，控制器与液晶面板和至少一个成像器相连，控制器用于在判断处于第一状态时控制字符区域和背景区域具有相同的电压，并在判断处于第二状态时控制字符区域和背景区域具有不同的电压以在液晶面板上显示字符区域，并在处于第二状态时根据成像信息对液晶面板之上的物体进行定位以生成物体的位置信息。该液晶控制板既能满足功能需求，又不占用面板位置，使面板简洁很多，同时提高车辆操控的方便性与易用性，也方便提升车辆功能，增加档次。

权利要求

1.一种液晶控制板，其特征在于，包括：

液晶面板，其中，所述液晶面板包括字符区域和背景区域；

至少一个成像器，所述至少一个成像器设置在所述液晶面板之后，用于对所述液晶面板之上的物体进行成像，以生成成像信息；

控制器，所述控制器与所述液晶面板和至少一个成像器相连，所述控制器用于在判断处于第一状态时控制所述字符区域和背景区域具有相同的电压，并在判断处于第二状态时控制所述字符区域和背景区域具有不同的电压以在所述液晶面板上显示所述字符区域，并在处于所述第二状态时根据所述成像信息对所述液晶面板之上的物体进行定位以生成所述物体的位置信息。

2.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，所述控制器还用于所述物体的位置信息生成相应的控制指令。

3.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，还包括：

多个红外检测器，以检测是否有物体触摸所述液晶面板，当检测到有物体触摸所述液晶面板时，所述控制器启动所述至少一个成像器。

4.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，所述液晶控制板为液晶遮阳板。

5.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，还包括：

开关，所述开关设置在所述液晶面板之上，且所述开关与所述控制器相连，所述控制器根据所述开关的状态判断处于所述第一状态或第二状态。

6.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，所述控制器与车辆的整车控制器相连，所述控制器在所述车辆启动时控制所述液晶面板处于所述第一状态。

7.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，所述至少一个成像器为CCD摄像头。

8.如权利要求1所述的液晶控制板，其特征在于，所述至少一个成像器包括第一成像器和第二成像器，且所述第一成像器和第二成像器相对于所述液晶面板的中心轴对称设置。

9.如权利要求7所述的液晶控制板，其特征在于，在处于所述第二状态时根据所述成像信息对所述液晶面板之上的物体进行定位以生成所述物体的位置信息，还包括：所述物体位置信息定位计算公式：

其中，x为所述物体的横坐标位置信息，y为所述物体的纵坐标位置信息，α和β分别为主光线与各自所述CCD摄像头光轴的夹角，θ为所述CCD摄像头的光轴与水平的夹角，L为两个所述CCD摄像头探测器的距离。

说明书

液晶控制板

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种液晶控制板。

背景技术

[0002] 随着电子技术的越来越先进，汽车上的功能也越来越多，意味着控制面板的开关也越多且复杂性。

[0003] 对于现有液晶遮阳板来说，具体地，如图5所示，为现有液晶遮阳板原理：液晶在低电压未启动时，显示为图5（a），透光率较高。在调高电压后，显示为图5（b），随着电压的提高，液晶面板的透光率会越来越低，起到了阻挡大部分光线，但是不会挡路的效果。

[0004] 目前，前大灯调节开关、前大灯洗涤开关、胎压监测开关、转向管柱调节开关、电动座椅调节开关、电动座椅加热调节开关、座椅位置记忆开关、背光亮度开关、时钟调节开关、燃油切换开关等等都是分散于汽车控制台上的，控制台过于复杂，导致操作繁琐易出错。

发明内容

[0005] 本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

[0006] 为此，本发明的第一个目的在于提出一种液晶控制板。该液晶控制板既能满足功能需求，又不占用面板位置，使液晶控制板简洁很多，同时提高车辆操控的方便性与易用性，也方便提升车辆功能，增加档次，具有适用性与易用性。

[0007] 为了实现上述目的，本发明第一方面的实施例提供一种液晶控制板，包括：液晶面板，其中，所述液晶面板包括字符区域和背景区域；至少一个成像器，所述至少一个成像器设置在所述液晶面板之后，用于对所述液晶面板之上的物体进行成像，以生成成像信息；控制器，所述控制器与所述液晶面板和至少一个成像器相连，所述控制器用于在判断处于第一状态时控制所述字符区域和背景区域具有相同的电压，并在判断处于第二状态时控制所述字符区域和背景区域具有不同的电压以在所述液晶面板上显示所述字符区域，并在处于所述第二状态时根据所述成像信息对所述液晶面板之上的物体进行定位以生成所述物体的位置信息。

[0008] 根据本发明实施例的液晶控制板，当用户手指触摸液晶面板，控制器判断液晶面板上的字符区域和背景区域具有不同的电压以在液晶面板上显示字符区域，并根据成像器生成的成像信息对液晶面板之上的物体进行定位，以生成物体的位置信息。该液晶控制板既能满足功能需求，又不占用面板位置，使液晶控制板简洁很多，同时提高车辆操控的方便性与易用性，也方便提升车辆功能，增加档次，具有适用性与易用性。

[0009] 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

[0010] 本发明所述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0011] 图1为根据本发明实施例的液晶控制板示意图；

[0012] 图2为根据本发明另一实施例的液晶控制板示意图；

[0013] 图3（a）至3（d）为利用液晶遮阳板技术实现简化控制台功能的过程；以及[0014] 图4为液晶遮阳板原理框图；

[0015] 图5（a）为低电压时，现有液晶遮阳板原理图；以及

[0016] 图5（b）为高电压时，现有液晶遮阳板原理图。

具体实施方式

[0017] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

[0018] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解所述术语的具体含义。

[0019] 如图1所示，本发明实施例的液晶控制板，包括：液晶面板110，至少一个成像器120和控制器130。

[0020] 控制器130，控制器130与液晶面板110和至少一个成像器120相连，其中，液晶面板110包括字符区域和背景区域，且液晶控制板110为液晶遮阳板，至少一个成像器120设置在液晶面板110之后，用于对液晶面板110之上的物体进行成像，以生成成像信息，其中，至少一个成像器120为图像传感器CCD（Charged-coupled Device）摄像头，至少一个成像器120包括第一成像器和第二成像器，且第一成像器和第二成像器相对于液晶面板110的中心轴对称设置。

[0021] 具体地，控制器130用于在判断处于第一状态时控制字符区域和背景区域具有相同的电压，并在判断处于第二状态时控制字符区域和背景区域具有不同的电压以在液晶面板上显示字符区域，并在处于第二状态时根据成像信息对液晶面板之上的物体进行定位以生成物体的位置信息。

[0022] 进一步地，控制器130与车辆的整车控制器相连，控制器130在车辆启动时控制液晶面板110处于第一状态，还用于物体的位置信息生成相应的控制指令。

[0023] 图2为根据本发明另一实施例的液晶控制板示意图。

[0024] 如图2所示，本发明实施例的液晶控制板，还包括：多个红外检测器140和开关150。

[0025] 多个红外检测器140，以检测是否有物体触摸液晶面板110，当检测到有物体触摸液晶面板110时，控制器130启动至少一个成像器120。

[0026] 开关150，开关150设置在液晶面板110之上，且开关150与控制器130相连，控制器130根据开关150的状态判断处于第一状态或第二状态。

[0027] 根据本发明实施例的液晶控制板，当用户手指触摸液晶面板，控制器判断液晶面板上的字符区域和背景区域具有不同的电压以在液晶面板上显示字符区域，并根据成像器生成的成像信息对液晶面板之上的物体进行定位，以生成物体的位置信息。该液晶控制板既能满足功能需求，又不占用面板位置，使液晶控制板简洁很多，同时提高车辆操控的方便性与易用性，也方便提升车辆功能，增加档次，具有适用性与易用性。

[0028] 如图3（a）至3（d）所示，为利用液晶遮阳板技术实现简化控制台功能的过程。

[0029] 如图3（a），利用液晶遮阳板技术，在需要调节功能时，启动液晶遮阳板显现字符功能，其上将显示一些不常用的功能字符，例如：前大灯调节开关、前大灯洗涤开关、胎压监测开关、转向管柱调节开关、电动座椅调节开关、电动座椅加热调节开关、座椅位置记忆开关、背光亮度开关、时钟调节开关、燃油切换开关等都布置在液晶遮阳板控制台，这就是液晶遮阳板控制台。从而实现简化控制台的功能，其中，每个功能开关下方都有ON和OFF按键，用于对其上的功能按键实现启动和关闭的控制功能。

[0030] 进一步地，液晶遮阳板字符出现原理为：

[0031] 在液晶面板上直接制作段码式字符，该字符采用与液晶面板相同的材质，制作时压制在背景面板上。当该字符与整体背景液晶输入相同电压时，该字符与背景亮度相同，这时为液晶遮阳板功能。当背景与字符分别输入不同电压时，具体地，背景电压大于字符电压或背景电压小于字符电压均可，该字符出现。其中，液晶面板可采用点阵式液晶屏或OLED屏。

[0032] 如图3（b）所示，利用若干个在遮阳板一边排成一列的红外激光二极管在距遮阳板平面1mm处铺设一层“红外平面”。

[0033] 具体地，该红外平面由若干条红外线组成，当手指触摸遮阳板的时候，红外激光二极管检测到有物体阻挡红外线，从而产生触发信号。进一步地，对于至少一个成像器而言，当红外激光二极管检测到手指触摸液晶屏后，CPU触发液晶屏背面的双图像传感器CCD摄像头开始工作。利用双CCD摄像头交汇测量手指触摸点的坐标，其中，求解手指触摸点坐标的几何关系如下图3（c）所示。

[0034] 具体地，两个摄像头需要关于遮阳板中心轴对称，镜头主光轴位置角度可以不同。众所周知，小孔成像由于透光量小，难以得到清晰的图像，而使用镜头可以得到清晰的图像，所以摄像系统通常由透镜或者透镜组构来完成。如图3（d）凸透镜成像模型所示：当物距大于2f，在透镜异侧1倍焦距与2倍焦距之间，成倒立缩小的实像。其中fL是焦距、u是物距，v是像距。三者满足高斯成像公式：

[0035]

[0036] 进一步地，根据控制器判断处于第二状态时控制字符区域和背景区域具有不同的电压，以便液晶面板上显示字符区域，并在处于第二状态时，根据上述的成像信息对液晶面板之上的物体进行定位，以生成物体的位置信息。

[0037] 具体地，双CCD交汇测量系统是由2个CCD摄像头及其光学器件构成，如图3（c）所示，两CCD摄像头探测器距离为L，且与靶面的中心y轴对称，θ为CCD摄像头的光轴与水平的夹角，被测红外点位于两CCD探测器探测范围内。α和β分别为主光线与各自光学系统光轴的夹角。根据小孔及凸镜成像模型有：

[0038]

[0039]

[0040] 式中α1,α2是物体Q点在CCD成像的位置，可以通过像数目（n）乘以像素宽度(w)来计算，v为镜头到CDD的距离，其中，设定以各自的光轴为基准，α逆时针为正，顺时针为负。β逆时针为正，顺时针为负，设物体Q点坐标（x,y）为：

[0041]

[0042]

[0043] （0<α+β+2θ<180）

[0044] 其中，x为物体的横坐标位置信息，y为物体的纵坐标位置信息，α和β分别为主光线与各自CCD摄像头光轴的夹角，θ为CCD摄像头的光轴与水平的夹角，L为两个CCD摄像头探测器的距离。

[0045] 以上推导可知，设定一个双CCD检测系统后，通过检测被检测物体Q点在两CCD中成像的位置，即可计算出被检测物体的坐标。

[0046] 图4为液晶遮阳板原理框图。

[0047] 光照强度采集401为检测光照强度，从而调节液晶屏的透光度。按键设置处理模块402为可集成在CPU409中，用于执行各个字符的相应功能。光照强度采集401和按键设置处理模块402作为两个输入信息，输入到CPU409。

[0048] 经过CPU409分析处理，字符显示模块403包括背景面板及其上的字符、以及红外激光二极管。DA输出模块404包括DA数模转换器，CPU409根据命令调节DA输出模块404输出电压的变化，DA输出模块404与背景面板或字符电连接。

[0049] 具体地，开关按钮给CPU409发送一个开关信号，CPU409通过DA输出模块404调节背景电压，而字符电压固定不变，此时DA输出模块404与字符显示模块中的背景面板电连接，当然，CPU409也可以通过DA输出模块404调节字符电压，而背景电压固定不变，此时DA输出模块404与字符显示模块中的字符电连接。或者，也可以同时调节字符、背景两者的电压使之不相同。

[0050] 图像采集处理模块405包括双CCD以及处理单元，将双CCD采集的图像进行处理后输入CPU409。电源模块406提供CPU409处理器电能。图像采集处理模块405和电源模块406作为两个输入信息，输入到CPU409。

[0051] CAN通信模块407为检测汽车是否行驶。存储模块408为存储CPU409处理器相应的信息。CAN通信模块407和存储模块408分别与CPU409有着互相通信与传递信息的功能。

[0052] 具体地，当字符显示后，CPU409触发红外激光二极管开启。当手指触摸时，红外激光二极管检测到触发信号并反馈给CPU409，CPU409发出指令启动双CCD摄像头。双CCD摄像头判断手指触摸的位置，并反馈给电子控制单元ECU（Electronic Control Unit），ECU通过按键设置处理模块402根据手指所触摸的按键来执行相应的功能。

[0053] 进一步地，在遮阳板非工作状态，即汽车正常行驶时，字符与背景遮阳板输入相同电压，这时为完全的液晶遮阳板功能；在遮阳板工作状态时，字符与背景遮阳板输入不同电压，其中，背景电压大于字符电压或背景电压小于字符电压均可，该字符出现。当需要使用功能按键时，按下设置在液晶面板上的一个开关按钮，其中，开关按钮与CPU409相连：且开关按钮为但不限于设置在液晶面板上，且开关按钮与行驶系统互锁，即汽车行驶时该开关按钮不起作用，只有汽车停止后才可作用，以避免驾驶员一边驾驶一边查看遮阳板而出现危险。其中，CPU409可通过CAN通信模块407来判断汽车是否行驶。

[0054] 应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。

[0055] 本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

[0056] 此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

[0057] 上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

[0058] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明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表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

[0059] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。