一种智能防眩光系统

文档序号:79047 发布日期:2021-10-08 浏览:31次 >En<

阅读说明:本技术 一种智能防眩光系统 (Intelligent anti-glare system ) 是由 黄钰淇 于 2021-06-18 设计创作,主要内容包括:本发明涉及防眩光技术领域,公开了一种智能防眩光系统,该系统包括控制器、用于实时拍摄车辆前方的场景图像的第一摄像头、用于拍摄驾驶员的人眼图像的第二摄像头和防眩膜;防眩膜包括基板和设于所述基板上的多个点阵排布的电控的遮光单元,所述遮光单元的透光率及偏振率均可调;控制器用于接收所述第一摄像头拍摄的场景图像及所述第二摄像头拍摄的人眼图像,识别所述场景图像中的强光区域位置,并根据人眼位置计算强光射入人眼时穿过所述防眩膜上的遮光单元的坐标值,根据所述坐标值调节对应位置的所述遮光单元的透光率及偏振率。本发明能够针对性地改变需要防眩光区域的透光率及偏振率,而不影响其他不需要防眩光的区域的透光率及偏振率。(The invention relates to the technical field of anti-glare, and discloses an intelligent anti-glare system which comprises a controller, a first camera, a second camera and an anti-glare film, wherein the first camera is used for shooting a scene image in front of a vehicle in real time; the anti-dazzle film comprises a substrate and a plurality of electrically controlled shading units arranged in a dot matrix manner and arranged on the substrate, wherein the light transmittance and the polarization rate of the shading units are adjustable; the controller is used for receiving the scene image shot by the first camera and the human eye image shot by the second camera, identifying the position of a strong light area in the scene image, calculating coordinate values of the shading units penetrating through the anti-dazzle film when strong light is incident into human eyes according to the position of the human eyes, and adjusting the light transmittance and the polarization rate of the shading units at corresponding positions according to the coordinate values. The invention can change the light transmittance and the polarization rate of the region needing anti-dazzle without influencing the light transmittance and the polarization rate of other regions needing no anti-dazzle.)

一种智能防眩光系统

技术领域

本发明涉及防眩光

技术领域

,特别是涉及一种智能防眩光系统。

背景技术

在防眩光方面,主要使用场景有汽车驾驶、各种发光焊接、各种有可能直接看到强光(如太阳、高温冶炼炉、钓鱼、气切割等)的场合等;对汽车驾驶的防眩多采用与墨镜类似的方法或改变整个前挡玻璃的透光率的方法,但上述方法的透光率固定或整个视域透光率均一,这使得防眩不够灵活,当对某个部位进行防眩时,往往造成在不需要防眩的其他部位也会临时看不清,因此这种防眩技术效果不好,具有一定的安全隐患。

发明内容

本发明的目的是:提供一种智能防眩光系统,能够针对性地改变需要防眩光区域的透光率及偏振率,而不影响其他不需要防眩光的区域的透光率及偏振率,应用于汽车中能提高驾驶员的视野清晰度和人员舒适度,从而提高驾驶员驾驶的安全性。

为了实现上述目的,本发明提供了一种智能防眩光系统,其包括控制器、第一摄像头、第二摄像头和防眩膜,所述控制器分别与所述第一摄像头、所述第二摄像头和所述防眩膜电连接;

所述第一摄像头用于实时拍摄车辆前方的场景图像;

所述第二摄像头用于拍摄驾驶员的人眼图像;

所述防眩膜包括基板和设于所述基板上的多个点阵排布的电控的遮光单元,所述遮光单元的透光率及偏振率均可调;

所述控制器用于接收所述第一摄像头拍摄的场景图像及所述第二摄像头拍摄的人眼图像,识别所述场景图像中的强光区域位置,并根据人眼位置计算强光射入人眼时穿过所述防眩膜上的遮光单元的坐标值,根据所述坐标值调节对应位置的所述遮光单元的透光率及偏振率。

进一步的,所述防眩膜用于贴附在透明板材表面或设于透明板材的夹层中。

进一步的,所述防眩膜采用点阵式液晶面板,所述遮光单元为液晶分子。

进一步的,所述防眩膜为双层正交电致偏振液晶膜,当所述防眩膜的两层液晶均为全偏振时所述防眩膜的透光率为0%。

进一步的,所述防眩膜还包括平视显示模块HUD,所述HUD包括多个点阵排布于所述基板上的电控的发光单元。

进一步的,所述发光单元采用OLED、QLED、Micro LED或Mini LED。

进一步的,所述发光单元与所述遮光单元位于所述基板上的同一层内。

进一步的,所述发光单元与所述遮光单元位于所述基板上的不同层内,所述发光单元相对于所述遮光单元更靠近人眼。

进一步的,上述智能防眩光系统还包括与所述控制器电连接的无线通信模块。

进一步的,上述智能防眩光系统还包括与所述控制器电连接的显示屏。

上述技术方案所提供的一种智能防眩光系统,与现有技术相比,其有益效果在于:(1)上述方案通过拍摄车辆前方的场景图像及驾驶员的人眼图像,识别场景图像中的强光区域的位置,并根据人眼位置计算强光射入人眼时穿过防眩膜上的遮光单元的坐标值,根据坐标值调节对应位置的遮光单元的透光率及偏振率,进而实现了针对强光的部分区域的遮光调节,而不影响其他区域的视线,保证了乘员的视野清晰度,并且在改变透光率的同时还调节了偏振率,可以增加驾驶员视线的清晰度和舒适度,从而提高安全性。(2)还可以相应调整非防眩光区域的偏振率和透光率,从而达到调整视野的整体光强和对比度,提高视野的清晰度和舒适度。

附图说明

图1是本发明实施例的智能防眩光系统的结构示意图;

图2是本发明实施例的智能防眩光系统的工作原理图。

其中,1-控制器,2-第一摄像头,3-第二摄像头,4-防眩膜,5-平视显示模块HUD,6-无线通信模块,7-显示屏,8-防眩区域,9-前档玻璃,10-防眩膜侧边引线,11-防眩膜下侧引线,12-强光区域,13-驾驶员。

具体实施方式

下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中,应当理解的是,本发明中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以依具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示,本发明实施例所提供的是一种智能防眩光系统,该系统包括控制器1、第一摄像头2、第二摄像头3和防眩膜4,控制器1分别与第一摄像头2、第二摄像头3和防眩膜4电连接;

其中,第一摄像头2用于实时拍摄车辆前方的场景图像,第二摄像头3用于拍摄驾驶员13的人眼图像;为方便定位,第一摄像头2、第二摄像头3可分别为双摄像头或多摄像头。

防眩膜4包括基板和设于基板上的多个点阵排布的电控的遮光单元,遮光单元的透光率及偏振率均可调;

控制器1用于接收第一摄像头2拍摄的场景图像及第二摄像头3拍摄的人眼图像,识别场景图像中的强光区域12位置,并根据人眼位置计算强光射入人眼时穿过防眩膜4上的遮光单元的坐标值,根据坐标值调节对应位置的遮光单元的透光率及偏振率。

基于上述方案,通过拍摄车辆前方的场景图像及驾驶员13的人眼图像,识别场景图像中的强光区域12的位置,并根据人眼位置计算强光射入人眼时穿过防眩膜4上的遮光单元的坐标值,根据坐标值调节对应位置的遮光单元的透光率及偏振率,进而实现了针对强光的部分区域的遮光调节,而不影响其他区域的视线,保证了驾驶员的视野清晰度,并且在改变透光率的同时还调节了偏振率,可以增加驾驶员13视线的清晰度和舒适度,从而提高安全性。

具体的,需要调节的遮光单元的坐标值是根据场景图像中的强光的坐标、人眼图像中人眼的坐标及强光射入人眼的路径与防眩膜4相交的点的坐标确定的,第一摄像头2、第二摄像头3和防眩膜4之间具有预设的能够用坐标表示的位置关系。

另外,上述防眩膜4不仅可以针对强光照射降低防眩区域8的透光率,还可以通过改变偏振率来改善防眩区域8及非防眩区域的视野清晰度,因为相同透光率下,通常有偏振比没偏振的视野更清晰,且真正长时间使眼睛舒服的,往往是防眩膜的偏振率而不是透光率。

其中,防眩膜4可以是软膜,使用时附着在透明玻璃(比如汽车前档玻璃9)表面上或在玻璃夹层中,也可以是硬片或硬板,直接安装使用(比如汽车防眩板)。

具体的,防眩膜4采用点阵式液晶面板,遮光单元为液晶分子,遮光单元可以单独控制其透光率或偏振率,也可以组合同时控制其透光率和偏振率,起智能防眩与遮光作用。遮光单元利用液晶的电致雾化调光原理和电致偏振原理工作,即利用电场使液晶分子排列发生变化,从而控制液晶透光率和偏振率;(1)当液晶分子垂直于显示膜时为全透明,透光率一般大于80%,偏振率为0%,此时既透光又透影;(2)当液晶分子平行于显示膜且方向相同时为全偏振状态,半透明,只透过偏振光,透光率约为35%-50%,此时半透光又透影;(3)当液晶分子处于无序状态时为雾化状态,透光率一般低于10%,偏振率为0%,此时半透光但不透影。采用液晶的电致雾化调光技术可以达到以上的(1)和(3)的效果,采用液晶的电致偏振技术可能达到以上的(1)和(2)的效果。

另外,为达到控制透光率为0%,防眩膜4可采用双层正交电致偏振液晶膜,双层正交电致偏振液晶膜的偏振方向互相垂直,当所述防眩膜4的两层液晶均为全偏振时所述防眩膜4的透光率为0%。

需要说明的是,目前,市面多数采用液晶电致雾化调光防眩技术。液晶电致雾化调光防眩技术相对容易实现,但性能不如电致偏振膜的防眩性好。而且,我国目前市面的电致调光膜多为正向调光膜,该膜失电状态时为雾化,景物不能透过,但能看到膜上的部分光亮,不适合于车用(怕意外失电影响驾驶员视野),而反转调光膜在失电时为透明状态(即透光率最大,液晶分子垂直于显示膜),适合于车用,保证车辆安全。

另外,如图1和图2所示,在本实施例中,防眩膜4还包括平视显示模块HUD5,HUD5包括多个点阵排布于基板上的电控的发光单元。该防眩膜4能够同时具有控制透光率、偏振率和显示的作用,起到防眩与HUD5功能,是对防眩与HUD显示的集成,可节省空间、降低成本。

具体的,如图2所示,防眩与HUD功能可以是联动的、互补的,当防眩的遮光单元全遮光时(透光率为0%),HUD相当于普通显示屏幕,可上网、打游戏、看视频等,配合汽车音响,可以组成高档汽车影院,如控制成双面视频显示,可成为一个移动的汽车宣传/广告视频。偏振防眩对(白天车外)强光的抑制,可以使得HUD显示更加清楚、明显,特别是对于利用HUD进阶功能AR-HUD进行汽车导航,将导航信息在前档玻璃9上与实景进行叠加显示,具有良好的效果。

其中,发光单元可采用OLED或Mini LED实现,达到抬头显示的功能。发光单元与遮光单元可位于基板上的同一层内,该层垂直于所述基板的厚度方向,两种单元可按照一定的比例分布,通常遮光单元的点阵面积要比发光单元的点阵面积大。当然,发光单元还可以采用其他液晶发光技术而不限于OLED、QLED、Micro LED或Mini LED,但均在本发明的保护范围内。

另外,发光单元与遮光单元也可位于基板上的不同层内,发光单元相对于遮光单元更靠近人眼,两种单元可分别排列在发光层和防眩层内,防眩层在外,发光层在内(通常发光单元排列的面积更小)。与发光单元相对的遮光单元能够起开关作用,让HUD5显示在单面或双面可见之间改变。

需要说明的是,当下的民用主流HUD技术为投射型HUD,即将需要显示的内容投射到需要显示的屏幕上,这种显示方式在白天强光下的显示效果大打折扣,因为透光部分太眩目,会看不清HUD的发光。而本实施例的防眩膜4因为可以智能、分区、顺滑控制透光率,从而减低视野内明场与暗场的对比度,大大提高日夜间HUD的稳定性和开车的舒适性。

在本实施例中,如图2所示,采用了双对摄像头,即一对第一摄像头2和一对第二摄像头3,从而可以更加精确地定位视场中的防眩点、实时眼睛位置,进而智能确定防眩区域8,提高防眩的针对性和有效性。当防眩点(即强光位置)不变时,防眩区域8随眼睛的移动而变化。当眼睛相对不动时,防眩区域8随强光位置移动而变化,防眩精度高。

另外,如图1和图2所示,本实施例的防眩光系统还包括分别与控制器1电连接的无线通信模块6及触摸式的显示屏7,本实施例的防眩光系统可以通过控制线与汽车控制系统连接后进行设置,也可以在控制器1和显示屏7中进行设置,还可以透过蓝牙等无线通信模块6在智能设备上进行设置,确保防眩膜4上防眩区域8和HUD5的显示区域与使用人员精确匹配,还可以进行个性化设置,(在保存个性化参数后)让不同的人调用不同的设置参数。

本实施例的防眩光系统与智能汽车结合时更为完美,其防眩膜4可以直接设置在前档玻璃9的夹层中,并能够利用原车的摄像头和控制系统等,极大地减少了装置的资金投入,提高防眩膜4的可控性、可用性和娱乐性,并且能随着汽车OTA升级,提升智能防眩膜4的功能。

具体的,如图2所示,控制器1的功能由汽车自动驾驶控制系统承担,防眩膜4夹在前档玻璃9中,防眩膜侧边引线10、防眩膜下侧引线11用于示意防眩膜4是二维寻址控制基本单元的调光与显示,图2中强光区域12用于示意夜晚开车时的对向汽车远光灯或白天太阳光斑;防眩区域8为低透明度区域,根据第一摄像头2、第二摄像头3对强光和驾驶员13进行拍摄,拍摄信号送到控制器1计算并定位后,由控制器1控制前档玻璃9中的防眩膜4降低相应位置的透光率或改变其偏振率。一般情况下防眩区域8的形状与强光区域12的形状相应,防眩区域8的透光率与强光的光强度相反,强光越强,则透光率越低。

其中,请继续参阅图2,HUD5显示的内容在前挡上,可以显示的包括路况、车速、导航、天气、新闻、娱乐等相关参数和内容。当驾驶员13移动时,第二摄像头3能捕捉到其眼睛的位置在移动,控制器1就会相应地移动前档中的低透明区域,以保证驾驶员13的眼睛恰好不受强光伤害或影响。在停车时,前档玻璃9还可以当显示屏用,此时只要将遮光单元的透光率调为最低,以便不受外来光的影响,令其显示效果最佳,可以上网、看视频、玩游戏等,堪称车用最大的显示屏。在休息时,可以调低透光率,提高车内的私密度。

另外,上述防眩系统用于司法等蹲点监控时,可以调低整体透光率,并在适当位置开小监视窗,提高监控的隐密性。

综上,本发明实施例提供一种智能防眩光系统,具有以下有益效果:

1、本实施例的系统通过智能控制,只在需要的区域调整透光率、偏振率或HUD发光显示,不影响相邻部分的视野,提高(工作或驾驶的)安全性、舒适性。因此它可以改善视野,让整体透光均衡,眼睛舒服,从而降低工作眼睛疲劳。比如用于汽车前挡玻璃上,除防眩光外,可以让正午的强光显得更阴凉,让夜晚显得通透。

2、既可以控制透光率,也可以控制偏振率,从而可在相同透率下,利用偏振率改善视野的清晰度。采用偏振防眩技术,利用偏振光特性进一步改善视野的清晰度、舒适度,使装置的实用性更强。解决了传统调光技术中电致使液晶只在雾化与透明状态间变化影响视场清晰的问题。

3、除基本防眩功能外,采用智能图像明暗场均衡技术,改善视场的对比度,直接提高观看的舒适度,令眼睛更加专注,间接提高视野的清晰度。

4、因将防眩技术与HUD技术结合到一起,起到多功能、集约化、智能化的作用,既丰富了发明系统的功能,又有效降低了相同功能设备的制造成本和占用空间;增加电致发光技术进行HUD显示,扩大了防眩膜4的功用,(因防眩的存在)增加了HUD功能使用场景和适用性;能够确保防眩膜4上防眩区域8和HUD5显示区域与使用人员高度匹配,还可以进行个性化设置,让不同的人调用不同的设置参数。

5、本发明的防眩系统同样可用于智能头盔、智能眼镜、智能防眩板、焊接防眩罩、除汽车外的其他驾驶仓,以及其他需要防眩和提升视野清晰度的应用场合。

以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明技术原理的前提下,还可以做出若干改进和替换,这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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