一种视觉空中导航仪制造技术

本发明专利技术提出了一种视觉空中导航仪，通过采用LED驱动电路级联驱动LED显示屏的方案，可以驱动更多的功率更强的LED灯，解决现有LED驱动方案无法驱动大功率LED灯的缺陷，实现LED显示屏亮度可调的目的，以及达到投影所需的亮度；通过设置边沿检测电路可以区分控制指令的逻辑电平，并针对0码和1码进行损耗补偿；针对需要进行损耗补偿的控制指令，本发明专利技术通过延长计数器计数时间，实现对处理器输出控制指令的损耗补偿，解决控制指令在传输过程中数据周期或占空比发生变化，导致LED驱动电路无法正确识别控制指令的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种视觉空中导航仪
本专利技术涉及视觉空中成像
，尤其涉及一种视觉空中导航仪。
技术介绍
全息投影技术与视觉空中成像技术很相似，但两者属于不同的技术。全息投影技术通过在汽车挡风玻璃上粘贴全息膜进行显像，但是目前大多数汽车挡风玻璃上粘贴有蔽阳隔热膜，待投影图像很难穿透蔽阳隔热膜，即使改进全息膜或者蔽阳隔热膜的结构，使待投影图像可以穿透蔽阳隔热膜，人眼看到的图像也是非常模糊的，使全息投影失去意义。为了解决上述问题，本专利技术提供一种视觉空中导航仪，其包括显示器和透镜，手机与显示器连接，并将手机导航界面传输至显示器，再由显示器形成视频图像，显示器所显示视频图像通过透镜将视频图像投射到汽车挡风玻璃上形成视觉空中成像，无需在汽车挡风玻璃上粘贴全息膜即可显像，并且不受蔽阳隔热膜等其他介质的干扰清晰地展示视频图像。由于汽车挡风玻璃大多数为透明玻璃，因此，视觉空中导航仪易受光强干扰导致投影在汽车挡风玻璃上的图像经常发生图像显示不清楚的问题。为了解决这个问题，有两种方法，一是，调节透镜与显示器之间的距离，但是视觉空中导航仪导航时，司机正在开车，不便于调节透镜与显示器之间的距离；二是，将显示器的亮度设置为自动调节，通过调节显示器亮度，可使投影在汽车挡风玻璃上的图像亮度变化，进而解决上述问题。但是应用在视觉空中导航仪的显示器其光强要求比一般的显示器更高，一般要求最高亮度可达12000流明，不能使用现有显示器代替本申请的显示器。由于投影所需光强大，现有的LED驱动方案无法满足本申请的要求。因此，为了解决上述问题本专利技术提供了一种视觉空中导航仪，在光强调节器中设置多个串联的LED驱动电路，实现LED导通电流精确调节，实现光强可调的目的，通过这种连接方式以及驱动方式可以驱动更多功率更强的LED灯，达到投影所需亮度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提出了一种视觉空中导航仪，在光强调节器中设置多个串联的LED驱动电路，实现LED导通电流精确调节，实现光强可调的目的，通过这种连接方式以及驱动方式可以驱动更多的功率更强的LED灯，达到投影所需亮度。本专利技术的技术方案是这样实现的：本专利技术提供了一种视觉空中导航仪，其包括显示器和透镜，显示器与透镜的距离以及透镜与汽车挡风玻璃的距离满足光学成像的要求，显示器包括处理器、光调节器和LED显示屏；LED显示屏包括多排多列的LED灯阵列；光调节器包括光强传感器和若干个依次串联的LED驱动电路；光强传感器检测环境光强，并将光强信息转换为模拟量传输至处理器，处理器根据光强大小输出控制LED驱动电路的控制指令至串联的首个LED驱动电路，该LED驱动电路控制单个LED灯阵列的导通电流大小，该LED驱动电路锁存处理器输出的控制指令并将控制指令转发给下一级LED驱动电路，依次进行下去，直到最后一个LED驱动电路接收到控制指令。在以上技术方案的基础上，优选的，LED驱动电路包括MCU芯片、边沿检测电路、计数器以及脉宽调制电路；处理器输出的控制指令分别传输至边沿检测电路、计数器以及脉宽调制电路，脉宽调制电路根据该控制指令调节LED阵列驱动电流的占空比；边沿检测电路检测控制指令的上升沿和下降沿，并在上升沿和下降沿位置产生一个高脉冲并输出至MCU芯片；MCU芯片接收边沿检测电路产生的高脉冲，基于相邻两次高脉冲达到时间判断控制指令的逻辑，并在接收到上升沿对应的高脉冲后产生触发信号控制计数器开始计数；计数器接收到MCU芯片输出的触发信号，并开始对控制指令中高电平进行计数，并将计数值传输至MCU芯片，MCU芯片基于该计数值进行损耗判断和损耗补偿；处理器输出的控制指令分别输入边沿检测电路的输入端、计数器的输入端以及脉宽调制电路的输入端，脉宽调制电路的控制端与MCU芯片电性连接，脉宽调制电路的输出端与LED显示屏电性连接，边沿检测电路的输出端以及计数器的输出端分别与MCU芯片的不同端口对应电性连接，MCU芯片的I/O口输出触发信号至计数器的触发端。在以上技术方案的基础上，优选的，MCU芯片基于该计数值进行损耗判断和损耗补偿具体包括以下步骤：S1、边沿检测电路分别在控制指令的上升沿或下降沿的位置产生一个高脉冲，MCU芯片将上升沿处的高脉冲记为L2H，将下降沿的高脉冲记为H2L，并记录相邻高脉冲到达MCU芯片的时间，此时间对应控制指令中高电平的时间长度；若高电平时间长度低于1us，判断控制指令的逻辑电平为0，反之，则判定控制指令的逻辑电平为1；S2、为逻辑电平0和逻辑电平1分别设置损耗补偿阈值，其中，逻辑电平0的损耗补偿阈值为0.4us，逻辑电平1的损耗补偿阈值为3.4us；S3、当MCU芯片接收到L2H信号时，MCU芯片控制计数器开始计数，计数器开始对控制指令的高电平进行计数，并将计数值传输至MCU芯片，MCU芯片将计数值记为cnt；S4、当cnt＜0.4us且MCU芯片检测到H2L信号时，判定当前控制指令为0码且需要进行损耗补偿，此时，MCU芯片控制计数器继续计数直到计满1us，完成损耗补偿后，计数器停止计数并将其输出拉低；S5、当0.4us＜cnt＜1us时且MCU芯片检测到H2L信号时，判定当前控制指令为0码且无需进行损耗补偿，此时，MCU芯片控制计数器立即停止计数并将其输出拉低；S6、当1us＜cnt＜3.4us且MCU芯片检测到H2L信号时，判定当前控制指令为1码且需要进行损耗补偿，此时，MCU芯片控制计数器继续计数直到计满4us，完成损耗补偿后，计数器停止计数并将其输出拉低；S7、当3.4us＜cnt＜4us时且MCU芯片检测到H2L信号时，判定当前控制指令为1码且无需进行损耗补偿，此时，MCU芯片控制计数器立即停止计数并将其输出拉低。在以上技术方案的基础上，优选的，边沿检测电路包括上升沿检测电路和下降沿检测电路；上升沿检测电路检测控制指令的上升沿，并输出高脉冲至MCU芯片；下降沿检测电路检测控制指令的下降沿，并输出高脉冲至MCU芯片。在以上技术方案的基础上，优选的，透镜为同心圆螺纹透镜。在以上技术方案的基础上，优选的，显示器还包括分别与处理器连接的寄存器A和寄存器B。在以上技术方案的基础上，优选的，显示器还包括与处理器通信端连接的WIFI模块。在以上技术方案的基础上，优选的，显示器还包括通过USB总线与处理器连接的USB接口。在以上技术方案的基础上，优选的，显示器还包括与处理器电源端连接的USB充电口本专利技术的一种视觉空中导航仪相对于现有技术具有以下有益效果：(1)在显示器中设置了寄存器A和寄存器B，寄存器A用于存储控制图像上下镜像处理的算法，通过该算法可以将手机传输的正向图像做上下镜像处理；寄存器B用于存储控制图像左右镜像处理的算法，通过该算法可以将手机传输的正向图像进行左右镜像处理，使显示器显示的图像与手机传输的图像方向相反，再经过透镜反向投影后，在汽车挡风玻璃上形成与手机导航界面相同的正向视频图像，解决现有技术中显示器投影在汽本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种视觉空中导航仪，其包括显示器和透镜，显示器与透镜的距离以及透镜与汽车挡风玻璃的距离满足光学成像的要求，其特征在于：所述显示器包括处理器、光调节器和LED显示屏；/n所述LED显示屏包括多排多列的LED灯阵列；/n所述光调节器包括光强传感器和若干个依次串联的LED驱动电路；/n所述光强传感器检测环境光强，并将光强信息转换为模拟量传输至处理器，处理器根据光强大小输出控制LED驱动电路的控制指令至串联的首个LED驱动电路，该LED驱动电路控制单个LED灯阵列的导通电流大小，该LED驱动电路锁存处理器输出的控制指令并将控制指令转发给下一级LED驱动电路，依次进行下去，直到最后一个LED驱动电路接收到控制指令。/n

【技术特征摘要】
1.一种视觉空中导航仪，其包括显示器和透镜，显示器与透镜的距离以及透镜与汽车挡风玻璃的距离满足光学成像的要求，其特征在于：所述显示器包括处理器、光调节器和LED显示屏；
所述LED显示屏包括多排多列的LED灯阵列；
所述光调节器包括光强传感器和若干个依次串联的LED驱动电路；
所述光强传感器检测环境光强，并将光强信息转换为模拟量传输至处理器，处理器根据光强大小输出控制LED驱动电路的控制指令至串联的首个LED驱动电路，该LED驱动电路控制单个LED灯阵列的导通电流大小，该LED驱动电路锁存处理器输出的控制指令并将控制指令转发给下一级LED驱动电路，依次进行下去，直到最后一个LED驱动电路接收到控制指令。


2.如权利要求1所述的一种视觉空中导航仪，其特征在于：所述LED驱动电路包括MCU芯片、边沿检测电路、计数器以及脉宽调制电路；
所述处理器输出的控制指令分别传输至边沿检测电路、计数器以及脉宽调制电路，脉宽调制电路根据该控制指令调节LED阵列驱动电流的占空比；
所述边沿检测电路检测控制指令的上升沿和下降沿，并在上升沿和下降沿位置产生一个高脉冲并输出至MCU芯片；
所述MCU芯片接收边沿检测电路产生的高脉冲，基于相邻两次高脉冲达到时间判断控制指令的逻辑，并在接收到上升沿对应的高脉冲后产生触发信号控制计数器开始计数；
所述计数器接收到MCU芯片输出的触发信号，并开始对控制指令中高电平进行计数，并将计数值传输至MCU芯片，MCU芯片基于该计数值进行损耗判断和损耗补偿；
所述处理器输出的控制指令分别输入边沿检测电路的输入端、计数器的输入端以及脉宽调制电路的输入端，脉宽调制电路的控制端与MCU芯片电性连接，脉宽调制电路的输出端与LED显示屏电性连接，边沿检测电路的输出端以及计数器的输出端分别与MCU芯片的不同端口对应电性连接，MCU芯片的I/O口输出触发信号至计数器的触发端。


3.如权利要求2所述的一种视觉空中导航仪，其特征在于：所述MCU芯片基于该计数值进行损耗判断和损耗补偿具体包括以下步骤：
S1、边沿检测电路分别在控制指令的上升沿或下降沿的位置产生一个高脉冲，MCU芯片将上升沿处的高脉冲记为L2H，将下降沿的高脉冲记为H2L，并记录相邻高脉冲到达MCU芯片的时间，此时间对应控制指令中高电平的时间长度；若高电平时间长度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈金生，
申请(专利权)人：湖北省安防科技研究中心，
类型：发明
国别省市：湖北;42