技术领域
[0001] 本
发明涉及遮光系统，尤其涉及一种能根据光强而自动调整透明状态的遮光系统、根据汽车内坐乘人员
位置而自动调整的汽车遮光系统及方法。
[0002] 背景技术
[0003] 目前的车窗玻璃、
门窗玻璃等增强了汽车、房间的采光能
力，因此正被越来越多地使用。带来方便的同时，也存在着一些问题：例如，在光强特别强的情况下，会导致车内、房间内的
温度特别高，人们不得不挂设窗帘等来避免强光的照射。而对于汽车而言，强光情况下甚至会影响驾驶员的正常驾驶，以下进行详细说明。
[0004] 汽车行驶过程中，时常会对着太阳行驶，这样，车内人员特别是前排的驾驶人员，眼睛会受到太阳的直射而影响驾驶安全。针对于此，汽车的前排顶部一般设置有可折放的遮阳板，在对着太阳行驶时，放下遮阳板能遮挡住前上方的阳光，避免阳光对驾驶员等前排人员眼睛的照射，保证了汽车驾驶的安全性。但是，考虑到驾驶员的
视野，遮阳板的面积非常有限，所遮蔽的阳光非常有限，在太阳与驾驶员之间的照射
角度较小时，遮阳板甚至起不到任何作用。例如，夜间会车时，汽车的远光等将直射驾驶员的眼睛，遮阳板无法阻挡前向直射的灯光。
[0005] 目前，汽车驾驶员通常佩戴墨镜来解决阳光直射眼睛的问题，墨镜的佩戴仅是阻挡了一部分光线，仅是使强光变弱而已，并不能阻挡光线对眼睛的照射，在光线较强时，不能避免对人眼的刺激。并且，存在驾驶员在驾驶过程中摘取或佩戴墨镜的情形，也是一种不安全的因素。
[0006] 发明内容
[0007] 有鉴于此，本发明
实施例的主要目的在于提供一种遮光系统、能根据光强而自动调整透明状态。
[0008] 为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0009] 一种遮光系统，包括：
[0010]
液晶遮光板，由至少一个液晶阵列构成；
[0011] 液晶
控制器，与所述液晶遮光板连接，所述至少一个液晶阵列在受所述液晶控制器控制时，其透明度能改变。
[0012] 优选地，所述系统还包括：
[0013] 光强测量单元，用于测量所述液晶遮光板的入射光的强度，获得强度信息； [0014] 所述液晶控制器根据所述光强信息而调整所述液晶遮光板的所述至少一个液晶阵列，使其呈现对应的透明状态。
[0015] 本发明实施例的另一目的在于提供一种汽车遮光系统及方法，能根据汽车内坐乘人员位置而自动调整遮光部位，从而避免强光对眼睛的刺激。
[0016] 为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：
[0017] 一种汽车遮光系统，包括：
[0018] 液晶遮光板，设置在汽车的挡
风玻璃上，所述液晶遮光板由至少一个液晶阵列构成；
[0019] 液晶控制器，与所述液晶遮光板连接，所述至少一个液晶阵列在受所述液晶控制器控制时，其透明度能改变；
[0020]
定位装置，用于根据一虚拟
坐标系确定所述汽车车座上的人员的眼睛的位置，获得一位置信息；
[0021] 光感应单元，用于测量
光源的入射角度，获得角度信息；
[0022] 计算单元，与所述定位装置、光感应单元分别连接，根据所述位置信息和所述角度信息确定所述至少一个液晶阵列中需要调整透明度的液晶阵列，并产生控制指令； [0023] 其中，所述液晶控制器在收到所述控制指令后，基于所述控制指令调整所述需要调整透明度的液晶阵列的透明度。
[0024] 优选地，所述定位装置包括：
[0025] 至少一个摄像头，固定于所述汽车内，用于对所述汽车车座上的人员的面部进行摄像，获得面部图像；
[0026] 识别单元，用于识别出所述面部图像中所述汽车车座上的人员的眼睛的成像位置；
[0027] 定位单元，用于计算所述汽车车座上的人员的眼睛的成像位置在所述面部图像中的坐标位置，将所述坐标位置转换为所述虚拟坐标系的坐标点或坐标区域，并将所述坐标点或坐标区域信息发送至所述计算单元。
[0028] 优选地，所述定位装置包括：
[0029]
信号发射源，设置于所述汽车车座上的人员的眼睛附近，用于发射无线测试信号；
[0030] 至少两个信号接收单元，固定设置于所述汽车上，用于接收所述无线测试信号，根据所接收的所述测试信号计算所述信号发射源与所述至少两个信号接收单元之间的发射角度或距离，获得发射角度信息或距离信息；
[0031] 定位单元，与所述至少两个信号接收单元连接，用于根据所述至少两个信号接收单元的位置信息、所述发射角度信息或距离信息，计算所述信号发射源在所述虚拟坐标系的坐标点，根据所述信号发射源与所述汽车车座上人员的眼睛的设定位置关系计算出所述汽车车座上的人员的眼睛的坐标信息，并发送至所述计算单元。
[0032] 优选地，所述光感应单元为光入射角度
传感器或入射角度棱镜测量器。 [0033] 优选地，所述光感应单元还包括：
[0034] 光强测量单元，用于测量入射光的强度，获得强度信息，在所述强度信息超出设定
阈值时将所测量的光入射角度信息发送至所述计算单元。
[0035] 一种汽车遮光方法，所述汽车的
挡风玻璃上设置有液晶遮光板，所述液晶遮光板由至少一个液晶阵列构成，所述液晶遮光板与液晶控制器连接，所述至 少一个液晶阵列在受所述液晶控制器控制时，其透明度能改变；该方法包括：
[0036] 确定所述汽车车座上的人员的眼睛的位置，获得其在虚拟坐标系中位置信息，及测量光源的入射角度，获得角度信息；
[0037] 根据所述位置信息及所述角度信息，确定所述至少一个液晶阵列中需要调整透明度的液晶阵列，并产生控制指令；
[0038] 基于所述控制指令调整所述需要调整透明度的液晶阵列的透明度。 [0039] 优选地，所述确定所述汽车车座上的人员的眼睛的位置，具体为： [0040] 对所述汽车车座上的人员的面部进行摄像，获得面部图像；
[0041] 识别出所述面部图像中所述汽车车座上的人员的眼睛的成像位置； [0042] 计算所述汽车车座上的人员的眼睛的成像位置在所述面部图像中的坐标位置，将所述坐标位置转换为所述虚拟坐标系的坐标点或坐标区域。
[0043] 优选地，所述确定所述汽车车座上的人员的眼睛的位置，具体为： [0044] 从至少两个位置接收设置于所述汽车车座上的人员的眼睛附近的无线信号发射源的测试信号，计算所述信号发射源与所述至少两个位置之间的发射角度或距离，获得发射角度信息或距离信息；根据所述至少两个位置的位置信息、所述发射角度信息或距离信息，计算所述信号发射源在所述虚拟坐标系的坐标点，根据所述信号发射源与所述汽车车座上人员的眼睛的设定位置关系计算出所述汽车车座上的人员的眼睛的坐标信息。 [0045] 优选地，所述测量光源的入射角度，具体为：
[0046] 采用光入射角度传感器或入射角度棱镜测量器测量光的入射角度，并测量光强，获得光强信息，所述光强信息超过设定阈值时将所测量的光入射角度信息设置为有效。 [0047] 目前的汽车无法避免光线对驾驶人员眼睛的刺激，存在汽车驾驶的安全隐患，本发明实施例通过在汽车玻璃上设置色泽可控的液晶，通过定位装置自动对驾驶员等坐乘人员的眼睛进行定位，通过光感应装置测试光源的入射角度，从而确定出照射到坐乘人员眼睛的入射区域，通过控制器来调整所述区域内的液晶阵列的排列角度，使该区域的液晶不透光，从而避免了光线对汽车坐乘人 员眼睛的刺激。由于不透光的区域仅是入射光照射人眼的区域，因此该区域的面积较小，所述的液晶设置于汽车玻璃之上，或者，汽车玻璃或其一部分由所述的液晶制成，距离驾驶人员有一定的距离，如此小的区域不透光，除了该区域后面一小短距离内的物体外，不透光区域不会对驾驶员造成任何的视野干扰，从而更好地保证了汽车驾驶的安全性，增加了坐乘人员的舒适性。
附图说明
[0048] 图1为本发明实施例中遮光系统的组成结构示意图；
[0049] 图2为本发明实施例中汽车遮光系统的组成结构示意图；
[0050] 图3为本发明实施例中汽车遮光系统的定位装置的一种组成结构示意图； [0051] 图4为本发明实施例中汽车遮光系统的定位装置的另一种组成结构示意图； [0052] 图5为本发明实施例中汽车遮光方法的
流程图。
具体实施方式
[0053] 以下结合附图对本发明进行详细描述。
[0054] 图1为本发明实施例中遮光系统的组成结构示意图，如图1所示，本发明实施例的遮光系统包括液晶遮光板1、液晶控制器2和光强测量单元3，其中，所述液晶遮光板由至少一个液晶阵列构成，所述液晶遮光板与液晶控制器连接，所述至少一个液晶阵列受所述液晶控制器控制而呈现不同的透明状态。液晶阵列包括有设置在
电极间的液晶分子层，液晶分子层设置有两个偏振方向互相垂直的偏振过滤片之间，如果没有电极间的液晶，光通过其中一个过滤片后即被另一个过滤片阻挡，而通过控制液晶的电极，可使通过其中一个过滤片后的光线的偏振方向旋转，从而能够通过另一个过滤片。这是因为，液晶分子是极易受外加
电场产生感应电场，液晶分子被静电场诱发感应电荷并产生静电扭力，使液晶分子原本的旋转排列产生变化，因此也改变通过光线的旋转幅度，改变一定的角度，从而能够通过偏振过滤片。而如果液晶分子被完全打散，通过过 滤片的光线的偏振方向将和第二个偏振片完全垂直，光线就会完全被阻挡。因此，通过液晶控制器2对液晶阵列的电极控制，可控制液晶遮光板1呈现透明、半透明或不透明的状态。所述光强测量单元，用于测量所述液晶遮光板的入射光的强度，获得强度信息；所述液晶控制器根据所述液晶遮光板的入射光的强度而调整所述液晶遮光板的所述至少一个液晶阵列，使其呈现出对应的透明状态。光强测量单元将其测量的强度信息发送至所述液晶控制器，所述液晶控制器根据所测量的光强信息确定所述液晶遮光板中液晶阵列应调整的
电压值，从而使所述液晶遮光板呈现出对应的透明状态。
[0055] 作为一种实现手段，光强测量单元3有多个，所述液晶遮光板中的一个或一些液晶阵列分别与一个光强测量单元3对应，所述液晶控制器根据各光强测量单元3确定其所对应的液晶阵列，根据各光强测量单元3所测量的光强调整其所对应液晶阵列的电压值，从而使所述液晶遮光板各区域呈现出不同的透明状态。
[0056] 本发明实施例的遮光系统可替代房间
窗户的玻璃、玻璃房顶、车窗玻璃、汽车
天窗玻璃等，以根据光强来调整其透明度，从而实现自动遮光的目的，保证进入液晶遮光板的光强保持在一定的
水平，增加人们生活的舒适度。
[0057] 以下通过一具体应用实例，进一步说明本发明实施例的遮光系统。 [0058] 图2为本发明实施例中汽车遮光系统的组成结构示意图，如图2所示，本发明实施例的汽车遮光系统包括液晶遮光板10、液晶控制器11、定位装置12、光感应单元13和计算单元14，其中，所述液晶遮光板10由至少一个液晶阵列构成，所述液晶遮光板10与液晶控制器11连接，所述至少一个液晶阵列在受所述液晶控制器11控制时，其透明状态能改变。液晶遮光板10可设置于汽车的挡风玻璃上，或者直接替代汽车玻璃。定位装置12用于确定所述汽车车座上的人员的眼睛位置。定位装置12主要用来定位汽车坐乘人员的眼睛位置信息，特别是驾驶员的眼睛位置信息，从而确定光线是否能照射到驾驶员的眼睛，是否影响其正常驾驶车辆。光感应单元13用于测量光源的入射角度，获得角度信息。计算单元14与所述定位装置12、光感应单元13分别连接，根据所述汽车 车座上的人员的眼睛的位置、所述光源的入射角度，计算所述光源照射到所述汽车车座上的人员的眼睛时通过所述液晶遮光板上的区域，计算
覆盖所述区域的液晶阵列，向所述液晶控制器发出控制指令，使至少覆盖了所述区域的液晶阵列呈现为不透明的状态。
[0059] 作为一种实现手段，如图3所示，为本发明实施例中汽车遮光系统的定位装置的一种组成结构示意图，定位装置12包括至少一个摄像头120、识别单元121和定位单元122，其中，摄像头120固定于所述汽车上某一固定位置处，用于对所述汽车车座上的人员的面部进行摄像，获得面部图像信息。识别单元121用于识别出所摄取的所述人员的面部图像中人员眼睛的成像位置。定位单元122用于计算所述人员眼睛的成像位置在所述面部图像信息中的坐标位置，将所述坐标位置转换为虚拟坐标系的坐标点或坐标区域，并发送至所述计算单元14。摄像头120可设置于驾驶员头部的斜前方的汽车的顶篷上，距离驾驶员头部一定的位置，定位驾驶员眼睛时，至少需要一部摄像头，此时，设定驾驶员位于驾驶座位的正中央，摄像头120拍摄到驾驶员的面部图像后，由识别单元121识别出眼睛所在的位置，识别可基于面部的
颜色进行，关于图像中眼睛的识别技术，已是非常成熟的技术，这里不再赘述。确定眼睛在图像中的位置后，定位单元122根据取景框中的驾驶员眼睛位置，将该位置转换为驾驶员眼睛在虚拟坐标系中的坐标值，可在车座或可被摄像头拍摄的位置设置一对照物，通过对照物的成像大小确定驾驶员与摄像头120之间的距离，由于摄像头的位置是固定的，又设定驾驶员是位于车座中央的，因此，通过简单的数学运算即可确定驾驶员的眼睛在车厢坐标系中的位置信息。本发明中，需要提前建立一个统一的虚拟坐标系，其原点可任意设置，该虚拟坐标系的信息在定位单元122及计算单元14中均有存储。 [0060] 如果摄像头为2个或2个以上，则由识别单元121一一识别所摄图像信息中的驾驶员眼睛所在的位置，通过驾驶员与各摄像头之间的距离，经过数学转换即可确定驾驶员眼睛在虚拟坐标系中的坐标值或坐标区域。
[0061] 得到驾驶员眼睛的坐标信息后，发送至计算单元14即可。
[0062] 作为一种实现手段，如图4所示，为本发明实施例中汽车遮光系统的定位装置的另一种组成结构示意图，定位装置12包括信号发射源125、至少两个信号接收单元126和定位单元127，其中，信号发射源125设置于所述汽车车座上人员的眼睛附近，用于发射无线测试信号。至少两个信号接收单元126固定设置于汽车上，用于所接收所述无线测试信号，根据所接收的所述测试信号计算所述信号发射源与所述至少两个信号接收单元之间的发射角度或距离，获得发射角度信息或距离信息。定位单元127用于根据所述至少两个信号接收单元126的位置信息、所述发射角度信息或距离信息，计算所述信号发射源125在所述虚拟坐标系的坐标点，根据所述信号发射源125与所述汽车车座上人员的眼睛的设定位置关系计算出所述汽车车座上的人员的眼睛的坐标信息，并发送至所述计算单元14。信号发射源125可以是任何的无线发射器；信号接收单元126可以是任意的信号接收器，能接收信号发射源125的发射信号即可，信号接收单元126能计算信号发射源125与信号接收单元126之间的距离或角度。定位单元127通过所计算的距离和角度即可准确定位驾驶员的眼睛位置。需要说明的是，当信号发射源125设置于所述汽车车座上时，仍然是基于信号发射源125与驾驶员眼睛之间的位置是固定的，确定信号发射源125的位置后，很容易推算出驾驶员眼睛的位置。也可将信号发射源125设置灵活摆放的方式，将其直接放置在驾驶员眼睛附近，如设置在特制眼镜的鼻梁架上，确定出信号发射源125的位置即确定了驾驶员的眼睛位置。
[0063] 需要说明的是，上述驾驶员眼睛位置的确定仍是基于统一的虚拟坐标系进行的。 [0064] 本发明实施例中，光感应单元13可由光入射角度传感器或入射角度棱镜测量器实现。光入射角度的测量技术为成熟技术，相关仪器可通过市售方式购得，不再对其赘述。光感应单元13还包括光强测量单元，用于测量入射光的强度，获得强度信息，强度信息超出设定阈值时将所测量的光入射角度信息发送至所述计算单元14。为了使本发明实施例更具实用性，光强测量单元需要对入射光的强度进行测量，只有超出一定阈值时，才将光感应单元13所测得的入射光的 角度信息发送至所述计算单元14。
[0065] 计算单元14则根据外部入射光的入射角度、驾驶员眼睛的位置信息，计算照射于驾驶员眼睛所通过挡风玻璃的区域，从而将设置在挡风玻璃上的液晶遮光板10的对应区域设置为不透明状态，从而遮蔽住强光对驾驶员眼睛的照射，保证驾驶员的驾驶安全性。计算单元14确定外部强光照射不到驾驶员眼睛时，则不作任何处理。
[0066] 需要说明的是，本发明实施例中所述的不透明状态，是指液晶遮光板10受液晶控制器11的电压控制而使液晶阵列绝大部分入射光不能透过，并不是完全不透光。本发明可根据光强测量单元所测量的入射光强度而对相应的液晶阵列施以对应的电压，使液晶遮光板10的对应区域呈现出不同的透明状态，保证驾驶员眼睛不受刺激的同时，也为驾驶员提供了更好的视野。
[0067] 以下说明本发明实施例汽车遮光方法是如何实现的，需要说明的是，本实施例实现的前提是将图2所示的各单元装设于所述汽车中，并在定位装置12和计算单元14中建立一个统一的虚拟坐标系。汽车的挡风玻璃上设置有液晶遮光板，或者挡风玻璃由液晶遮光板替代，所述液晶遮光板由至少一个液晶阵列构成，所述液晶遮光板与液晶控制器连接，所述至少一个液晶阵列受所述液晶控制器控制而呈现不同的透明状态。 [0068] 图5为本发明实施例中汽车遮光方法的流程图，如图5所示，本发明实施例中汽车遮光方法包括以下步骤：
[0069] 步骤401：确定所述汽车车座上的人员的眼睛的位置，获得其在虚拟坐标系中位置信息，及测量光源的入射角度，获得角度信息。
[0070] 关于汽车坐乘人员特别是驾驶员眼睛的定位方法，可采用前述的摄像头定位法：对所述汽车车座上的人员的面部进行摄像；识别出所摄取的所述人员的面部图像中人员眼睛的成像位置；计算所述人员眼睛的成像位置在所述人员的面部图像中的坐标位置，将所述坐标位置转换为所述汽车内坐标点或坐标区域。具体可参见附图3的相关描述。 [0071] 关于汽车坐乘人员特别是驾驶员眼睛的定位方法，可采用前述的信号源定 位法：
根据所接收到的所述汽车车座上人员的眼睛附近无线信号发射源的测试信号的发射角度或与信号接收器之间的距离，计算所述信号发射源在所述汽车内坐标点，根据所述信号发射源与所述汽车车座上人员的眼睛的可能位置估计出坐标信息。
[0072] 关于外部强光的入射角度，可通过专用的光入射角度传感器或入射角度棱镜测量器而测量。
[0073] 步骤402：根据所述位置信息及所述角度信息，确定所述至少一个液晶阵列中需要调整透明度的液晶阵列，并产生控制指令；基于所述控制指令调整所述需要调整透明度的液晶阵列的透明度。
[0074] 计算所述光源照射到所述汽车车座上的人员的眼睛时通过所述液晶遮光板上的区域，计算覆盖所述区域的液晶阵列，向所述液晶控制器发出控制指令，使至少覆盖了所述区域的液晶阵列呈现为不透明状态。
[0075] 确定出外部强光照射到驾驶员眼睛的区域后，通过液晶控制器11将该区域设置为不透明状态即可。不透明区域距离驾驶人员有一定的距离，如此小的区域完全不透光，除了该区域之后的一小短距离内的物体外，不透光区域不会对驾驶员造成任何的视野干扰。 [0076] 本发明实施例中所述的不透明状态，是指绝大部分入射光不能透过，并不是所有的入射光完全不能透过。本发明可根据入射光强度而对所确定的遮光区域的液晶阵列施以对应的电压，使所确定的遮光区域呈现出不同的透明状态，保证驾驶员眼睛不受刺激的同时，也为驾驶员提供了更好的视野。
[0077] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。
