Automatic brightness adjustment for display and interior illumination: Sensor Data Processing and Perceptual Mapping
2025 (English)Independent thesis Basic level (professional degree), 10 credits / 15 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
This report focuses on the initial signal processing stages of an automatic brightness control system for vehicle displays, specifically ambient light sensing, filtering, and perceptual brightness mapping, guided by principles of human visual perception. The system replaces fixed day/night behavior with a dynamic, contextaware approach that balances responsiveness and visual comfort. Key techniques include adaptive filtering, hysteresis logic and perceptual mapping based on Stevens’ Power Law. The system applies asymmetric ramping to handle rapidly changing lighting conditions, reacting faster to brightness increases and more gradually when dimming. Manual user adjustments are supported without overriding adaptive behavior. Simulation results indicate smooth and perceptually aligned brightness transitions with reduced output variability compared to conventional methods. Although part of a larger system, this work concentrates on the foundational signal handling and control logic. Further research and real-world testing are recommended before vehicle deployment.
Abstract [sv]
Denna rapport behandlar utvecklingen och simuleringen av ett automatiskt ljusstyrningssystem för fordonsdisplayer med fokus på de inledande signalbehandlingsstegen. Arbetet omfattar omgivningsljusavkänning, signalfiltrering och perceptuell ljusstyrkemappning baserat på principer från den mänskliga ljusuppfattningen. Målet är att uppnå en dynamisk och kontextmedveten styrning som ersätter traditionellt statiska dag-/nattlägen samtidigt som visuell komfort och systemrespons optimeras. Systemet använder centrala tekniker såsom adaptiv filtrering, hystereslogik och en logaritmisk mappningsfunktion enligt Stevens lag. För att hantera snabba förändringar i ljusmiljön tillämpas asymmetrisk rampning där ökningar i ljusstyrka behandlas snabbare än minskningar. Det finns även stöd för manuell justering utan att den adaptiva funktionen inaktiveras. Simuleringsresultat visar att systemet genererar mjuka och perceptuellt anpassade ljusstyrkeövergångar med minskad variation jämfört med konventionella metoder. Även om arbetet utgör en del av ett större projekt, ligger fokus i denna rapport på den grundläggande signalhanteringen och styrlogiken. Vidare forskning och tester i verkliga fordonsmiljöer rekommenderas inför praktisk utveckling och implementering.
Place, publisher, year, edition, pages
2025. , p. 43
Keywords [en]
Automatic brightness control, Perceptual mapping, PWM, Stevens’ Power Law, Hysteresis, Temporal ramping, Low-pass filtering, Ambient light sensing, Automotive displays, Human perception
Keywords [sv]
Automatisk ljusstyrning, Perceptuell mappning, PWM, Stevens’ lag, Hysteres, Rampning, Lågpassfilter, Ljussensor, Fordonsdisplay, Mänsklig perception
National Category
Electrical Engineering, Electronic Engineering, Information Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:hh:diva-56711OAI: oai:DiVA.org:hh-56711DiVA, id: diva2:1976404
External cooperation
Volvo Cars AB
Educational program
Electrical Engineer, 180 credits
Presentation
2025-05-20, R4341, Kristian IV:s väg 3, Halmstad, 08:35 (English)
Supervisors
Examiners
2025-07-012025-06-242025-10-01Bibliographically approved