汽车智能防眩处理的方法和装置与流程

本发明涉及汽车防眩技术领域，尤其涉及一种用于夜间行车消除前面车辆大灯眩光，或者后面车辆大灯的眩光，以及白天的行车时候遮蔽阳光的眩光；同时控制大灯，在晚上不照射前车和行人等物体，做到主动消除眩光和被动消除眩光的影响，提高行车安全的汽车全方位智能防眩系统。

背景技术：

汽车夜间行车会车的眩光是影响行车安全的关键因素和重要问题，尤其是前照灯光偏弱的一方在对方前照灯强烈照射之下，在会车过程中形成盲区，根本看不到己方的路况，非常危险，常常因此而发生重大交通事故。即便双方都使用远光灯，但眩光依然存在，结果可能是相互伤害，影响行车安全。据统计，晚间的重特大交通事故中，30%~40%的原因是滥用远光灯引起的。

很多专利都在致力于解决被动眩光问题，这方面的典型是cn2007103070523和cn2013102336506，他们的共同点都是基于液晶的前档玻璃来遮挡眩光，然而普通液晶由于前后偏光片的存在，最大透光率低于50%，这个是低于国家安全标准的，在夜间会带来安全风险。在这方面，专利cn201520137797x更进一部，提出了基于电致变色镜片的前档玻璃，但是它的最大的缺点是电致变色变色较慢，寿命有限。专利cn2012103910086在这方面做的更好一点，它选择了pdlc作为前档的屏幕，然而pdlc的驱动电压较高，且默认是不透明状态，这也会带来安全隐患。

在主动眩光方面，这方面的典型是奥迪，宝马和奔驰等采用的智能大灯，他们的共同特点是基于多颗led分区照明，从而做到不照射前车和行人。此类解决方案的缺点是必须控制多颗led灯，镜头设计复杂，控制的精细度与led的数量直接相关，可以多达29~84颗。还有他们针对行人的方案一般是降低光柱，不照射成人的眼睛，然而对于儿童和宠物却没有好的解决办法；临近下坡的时候的灯光也不可避免的照射坡下的人的眼睛。

聚合物液晶玻璃一般叫做调光玻璃，是一款将聚合物和液晶的复合物夹在两层玻璃中间，经高温高压胶合后一体成型的夹层结构的新型特种光电玻璃产品。百度百科的资料表明，它具备安全玻璃的优点，包括破裂后防止碎片飞溅的安全性能，抗打击强度好。聚合物液晶玻璃一般由玻璃、有机聚合物(pet/evb/pet等)膜、ito膜以及聚合物液晶复合物层等组成。而聚合物液晶膜由有机聚合物膜，ito膜以及聚合物液晶复合物层组成，一般叫做调光膜。如果在调光膜一侧使用自粘膜，可以轻松附着在玻璃上。

聚合物液晶显示设备中的常见的一般是pdlc(polymerdispersedliquidcrystal，聚合物分散液晶)，它默认是模糊的，上电透明；而另外还有一种少见的是反转式pdlc，它默认透明，上电模糊，专利cn201110147796x描述了反转式pdlc显示屏的制备方法。聚合物液晶层可以设置散乱色，比如黄色、蓝色、灰色等，这样比单纯的白色更容易接受一些。

现在的深度摄像模块方面，使用的技术有多种，比如单目结构光，双目视觉，双目结构光，tof飞行时间法等。

双目视觉方面做的比较好的有大疆的精灵4无人机，可以做到15米的检测距离。而intelrealsenser200利用了红外激光投影和两个红外摄像头做双目结构光，还有rgb摄像头辅助成像。google自动驾驶基于的激光探测与测量(lidar，laserimagingdetectionandranging）设备，是飞行时间(tof，timeofflight)法的典型代表。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种汽车被动和主动智能防眩装置。

本发明中的聚合物液晶显示设备的优选材料是反转式的pdlc材料，其默认透明，上电模糊的特性可以保证很好的断电安全性。

为了实现更好的被动防眩，本发明采用了如下的技术方案：汽车的前部安装前视的深度摄像模块，用于观测前方的车辆和行人情况，同时车内安装后视的深度摄像模块，用于定位驾驶员的瞳孔。前视的深度摄像模块和后视的深度摄像模块的数据都送往控制器，然后计算出前方的光源相对于驾驶员瞳孔的立体定位，最终计算出驾驶员视线和光源之间的连线在前档玻璃的交汇部分的数据，把该数据送往前档玻璃聚合物液晶驱动模块，驱动模块依靠tft阵列驱动聚合物液晶层精确控制该部分的透明程度，减少眩光对驾驶员瞳孔的刺激。应当遮挡的部分可以根据需要减少透光度，比如降低到30%，而其他部分仍然保持最高的透光度，比如85%以上。

对于汽车后部射来的眩光，后视的深度摄像模块可以控制后挡风玻璃的透明程度，在全透明和部分透明之间切换，减少后车眩光的影响。甚至于后视的深度摄像模块可以计算后车来的眩光照射到车内后视镜的光线，最大程度的遮挡这部分光线。比如，当后车的光源光线太强的时候，可以把后档的整体透明度设为70%，而对于后车光源射向后视镜的光线和后档玻璃的交汇部分，设置为30%透明度。这样既能提高车内的舒适度，减少前档的反光，又利于观察后面的情况。

而主动防眩部分，本发明采用了如下的技术方案：在汽车大灯光源的前面，安装有聚合物液晶玻璃或膜，安装的位置可以在透镜的前面或者后面，或者多组透镜的中间等合适位置。根据前视的深度摄像模块的数据，经过一定的配光的运算，来选择性的遮挡射向前方行人和前车的光线，减少眩光对他们的影响。依靠tft阵列可以做到像素点级别的控制，选择性的减少照射成人或儿童的眼睛的光线，甚至还可以减少射向宠物眼睛的光线。

在深度摄像头的选择方面，后视的深度摄像摄像模块的技术方案的选择方面，用于观测驾驶员瞳孔位置和后面来的眩光的强度，可以使用双目结构光，在光线比较弱的时候，可以使用结构光辅助检测瞳孔，也可以使用红外光辅助观察瞳孔；而强光下，必须使用双目视觉方案。

前视的深度摄像摄像模块的技术方案的选择方面，可以使用双目结构光；也可以使用基于tof飞行时间法的激光雷达，辅助rgb摄像头；最终都是为了更好的观测前车和行人的位置。

附图说明

图1是系统的整体说明框图。

图2是前档玻璃的主动防眩功能示意图。

图3是后视深度摄像模块的安装示意图。

图4是大灯防眩的安装示意图。

图5是反转式pdlc膜的示意图。

具体实施方式

首先看图1的整体说明框图，控制器需要是图形处理功能比较强的cpu/soc/asic等，比如movidius的ma2150，或者nvidia的tegra系列。控制器从前视深度摄像头和后视深度摄像头读取数据，处理后送往左右大灯的聚合物液晶屏，前档和后档玻璃的聚合物液晶屏，还有左门/右门玻璃的聚合物液晶屏，以及天窗玻璃的聚合物液晶屏等。

本发明中涉及的前档/后档/左门/右门/天窗的玻璃一般是按照由钢化玻璃玻璃一般是按照由钢化玻璃，pvb/eva等有机聚合物的胶片,ito导电膜，摩擦取向层,聚合物液晶层,摩擦取向层,完整的或按照像素电极分割的ito导电膜，可选的tft阵列，pvb/eva等有机聚合物的胶片,钢化玻璃等次序组合而成；如果是在前档/后档/左门/右门/天窗的玻璃上附着聚合物液晶膜，那么此膜一般是按照pet等聚合物的胶片，ito导电膜，摩擦取向层，聚合物液晶层，摩擦取向层，完整的或按照像素电极分割的ito导电膜，可选的tft阵列，pet等聚合物的胶片，自粘层等次序组成。

一般来说前档玻璃是夹胶玻璃，中间层是反转式pdlc层，通过tft阵列控制实现点阵级别的遮挡；其他的玻璃可以没有tft阵列，只需要控制ito导电膜的电压实现不同灰度的遮挡就可以了；或者是通过聚合物液晶膜附着在玻璃实现像素或灰度遮挡。比如控制器接受来自后视深度模块的光照信息，决定左门右门还有天窗的玻璃的透明度；或者控制器根据需要驱动贴在前档玻璃的聚合物液晶膜的tft阵列。

图2中是前档玻璃的主动防眩示意图，1为远处车辆大灯，它发出的眩光射到了驾驶员的瞳孔中。在大灯到驾驶员瞳孔的连线和前档玻璃的交汇处，分别有两个灰色的点遮蔽光线。2是其中一个灰色点的放大图，可以看到其中有tft矩阵，每个tft都可以驱动对应的像素点的ito电极。中间有一个tft导通，电压通过ito电极作用到液晶聚合物层，导致对应的聚合物液晶层动作，散射光线，部分遮挡从大灯发出到瞳孔的直射光。3是前视深度摄像模块，在此示意图中它是由两个摄像头组成。在实际的实现中，可以是一组点组成的圆形来遮蔽光线，而不仅仅是一个点。

图3是后视深度摄像模块的安装示意图，4是驾驶员的头部，5是后视的深度摄像模块，6是后视镜。后视深度摄像模块5的安装位置建议在后视镜的上方车顶的位置，既方便看到驾驶员的瞳孔，又不妨碍左右遮光板/cd夹的开合。另外示意图中的后视深度摄像模块是由左右两个摄像头和中间的结构光投影仪组成。

图4是大灯防眩的安装示意图，其中7是反转式pdlc玻璃，它可以根据需要阻止光源8射向前方的光线。其中9是前面的透镜，如果有多组透镜的话，7也可能位于透镜组的中间。10是反光部件。对于光源8来说，可以是白炽灯，卤钨灯，氙气灯，或者单盏或多盏led灯的组合。控制器送往大灯pdlc玻璃的tft矩阵的指令是根据配光需要计算过的图形，以达到不照射前车，不照射行人的头部，不照射宠物的头部的功能。如果7是聚合物液晶膜的话，它可以附着在透镜9的后平面上。

图5是反转式pdlc膜的示意图，左面是断电状态下的pdlc膜，可以看到液晶微粒按一定方向排列，光线可以直射透过，从pet膜，经过ito导电膜，穿透聚合物液晶层，再穿透ito导电膜，最后从一侧的pet膜透出。右面是通电状态下的pdlc膜，液晶微粒呈无序状，入射光线被散射。在图5中只画出了两个ito导电薄膜层，而没有画出tft阵列。如果把一边的ito导电膜层按像素划分为多个电极，然后用tft阵列驱动这些像素电极，就可以实现像素级别的控制了。

本发明的内容是易于理解的一种实现，凡是基于本发明原理且易于推知的实现，俱属于本发明的保护范围。