CN113825946A - 用于掩蔽来自红外发射源的剩余可见光的装置和方法 - Google Patents

用于掩蔽来自红外发射源的剩余可见光的装置和方法 Download PDF

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Abstract

一种用于车辆的光掩蔽***包括：印刷电路板(PCB)；至少一个红外(IR)光源，该至少一个红外光源设置在该PCB的第一表面上、并且被配置为发射第一预定波长范围的光；至少一个掩蔽光源，该至少一个掩蔽光源设置在该PCB的第一表面上邻近该IR光源、并且被配置为发射第二预定波长范围的光，其中，该IR光源发射的该第一预定波长范围的光的一部分包括可见光；并且该至少一个掩蔽光源发射的该第二预定波长范围的光掩蔽该至少一个IR光源发射的来自第一预定波长范围的可见光。

Description

用于掩蔽来自红外发射源的剩余可见光的装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2019年10月31日提交的美国申请号16/670,945的权益和优先权，该美国申请进而要求于2019年5月23日提交的美国临时申请号62/920,920的权益，这些申请的披露内容通过援引以其全文并入本文。
背景技术
本文提供的“背景技术”描述是为了总体上呈现本披露的上下文。当前署名的发明人的工作(就本背景技术部分中描述的范围)以及说明书的在提交时不必认为是现有技术的实施例既不明确也不隐含地公认是针对本披露的现有技术。
标题为“Imaging System for Vehicle[用于车辆的成像***]”的美国专利20150092059 A1中描述了一种用于车辆的成像***，该成像***包括具有光敏像素的二维阵列的图像传感器，该光敏像素的二维阵列包括具有第一光敏像素、第二光敏像素、第三光敏像素和第四光敏像素的至少一个子阵列，该美国专利的全部披露内容通过援引并入本文。标题为“Visibly Transparent Infrared Reflecting Film with Color Masking[具有颜色掩蔽的可见透明红外反射膜]”的美国专利5,233,465中描述了一种聚合物多层膜，该聚合物多层膜反射光谱的红外区域中的光波长同时对可见光谱中的光波长基本透明，而没有明显察觉的彩虹色的影响，该美国专利的全部披露内容通过援引并入本文。标题为“Single Source Visible and IR Vehicle Headlamp[单源可见和IR式车辆前灯]”的美国专利20090052200 A1中描述了一种车辆灯，该车辆灯可以用于例如前照灯投影***的前灯组件中以便与前向照明一起使用，该车辆灯包括反射器和与该反射器可操作地安装的光源，该美国专利的全部披露内容通过援引并入本文。
近红外(Near Infra-Red，NIR)灯对于自主车辆在低光水平区域中用于图像/障碍物检测是重要的。这些照明***在车辆上的位置是重要的，因为在处理可见光发射时，对于几乎整个车辆都存在规定。图1A示出了质心峰值(centroid peak)为850nm的NIR发光二极管(Light Emitting Diode，LED)的示例光谱。可以理解的是，尽管通篇描述了LED，但是也可以使用其他光源和照明器。来自NIR LED的发射可以具有位于电磁光谱的可见部分内的发射波长范围的一部分，使得NIR LED对于人眼至少部分可见，例如发射红光。如图1A中所示，这可以包括例如低于780nm的发射。NIR LED的这种部分可见性可能与光规定(例如，联邦机动车辆安全标准108)相冲突。
使用过滤膜阻挡NIR LED发射的尝试可能仅阻挡由NIR LED发射的剩余可见光的一部分。此外，在检测障碍物反射的NIR信号时，过滤膜可能影响传感器的灵敏度。在另一种减少可见范围中的发射的尝试中，可以使用具有低于780nm的较低发射的940nm NIR LED。然而，考虑到硬件灵敏度，所述940nm NIR LED的性能可能不够。也就是说，传感器对940nmNIR LED的灵敏度与检测850nm NIR LED相比可能大约是其灵敏度的一半。在这种情况下，940nm NIR LED的灵敏度可能难以与噪声水平区分开，而850nm NIR LED可以用于克服所述性能问题。
因此，需要一种掩蔽NIR LED可见光发射的***和方法。本文所述的符合规定的解决方案包括通过在车辆上采用以预定强度发射的其他发光源来掩蔽NIR LED发射。
发明内容
本披露涉及一种用于车辆的光掩蔽***，该光掩蔽***包括：印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)；至少一个红外(Infrared，IR)光源，该至少一个红外光源设置在该PCB的第一表面上、并且被配置为发射第一预定波长范围的光；至少一个掩蔽光源，该至少一个掩蔽光源设置在该PCB的第一表面上邻近该IR光源、并且被配置为发射第二预定波长范围的光，其中，该IR光源发射的该第一预定波长范围的光的一部分包括可见光；并且该至少一个掩蔽光源发射的该第二预定波长范围的光掩蔽该至少一个IR光源发射的来自第一预定波长范围的可见光。
本披露还涉及一种在用于车辆的光掩蔽***中掩蔽IR光的方法，该方法包括：经由处理电路***设定至少一个IR光源的预定发射发光强度，该至少一个IR光源设置在印刷电路板(PCB)的第一表面上，该IR光源被配置为发射预定波长范围的光；经由处理电路***设定至少一个掩蔽光源的预定发射发光强度，该至少一个掩蔽光源设置在该印刷电路板(PCB)的第一表面上并且邻近该至少一个IR光源，其中，该至少一个掩蔽光源的预定发射发光强度大于该至少一个IR光源的预定发射发光强度；经由处理电路***确定该车辆何时在其他车辆的预定范围内；以及响应于在该其他车辆的预定范围内，经由处理电路***调整该至少一个IR光源的预定发射发光强度，其中，该IR光源发射的该预定波长范围的光的一部分包括可见光。
本发明还涉及一种掩蔽用于车辆的IR光的方法，该方法包括：将至少一个IR光源定位成邻近车辆上的可见光源，其中，该至少一个IR光源被配置为发射具有预定发光强度的预定波长范围的光；该可见光源被配置为发射具有预定发光强度的可见光谱中的预定波长范围的光；该IR光源发射的该预定波长范围的光的一部分包括可见光；该可见光源发射的该预定波长范围的光掩蔽该至少一个IR光源发射的来自预定波长范围的可见光。
前面的段落已经通过一般性介绍的方式提供，并且不旨在限制以下权利要求的范围。通过参考以下结合附图考虑的详细描述，将最佳地理解所描述的实施例以及进一步的优点。
附图说明
对本披露及其许多伴随优点的更完整的认识将容易获得，因为其当结合附图考虑时通过参考以下的详细描述而变得更好理解，在附图中：
图1A是根据本披露的示例性实施例的质心峰值为850nm的NIR发光二极管(LED)的示例光谱；
图1B示出了根据本披露的实施例的包括具有处理电路***的计算机、传感器和相机的车辆；
图2A是根据本披露的示例性实施例的光掩蔽***的透视图；
图2B是根据本披露的示例性实施例的光掩蔽***的俯视图；
图2C是根据本披露的示例性实施例的光掩蔽***的侧视图；
图3是根据本披露的示例性实施例的针对光掩蔽***的测量的示意图；
图4是根据本披露的示例性实施例的适应性地掩蔽IR LED发射的方法的流程图；
图5是根据本披露的示例性实施例的将其他车辆接近度考虑在内来适应性地掩蔽IR LED发射的方法的流程图；
图6是根据本披露的示例性实施例的在车辆上定位IR LED的方法的流程图；
图7是根据本披露的示例性实施例的计算机的硬件描述的框图；
图8是根据本披露的示例性实施例的示例性数据处理***的示意图；以及
图9是根据本披露的示例性实施例的中央处理单元的实现方式。
具体实施方式
下文结合附图阐述的描述旨在作为对所披露主题的各种实施例的描述，而不必旨在代表唯一(多个)实施例。在某些情况下，为了提供对所披露主题的理解，该描述包括具体细节。然而，对于本领域技术人员而言将清楚的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践实施例。在一些情况下，公知的结构和部件可以以框图形式示出，以便避免模糊所披露主题的构思。
整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用意味着结合实施例描述的特定特征、结构、特性、操作或功能被包括在所披露主题的至少一个实施例中。因此，说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“在实施例中”不必指同一实施例。进一步地，特定特征、结构、特性、操作或功能可以在一个或多个实施例中以任何合适的方式组合。进一步地，意图是所披露主题的实施例能够并且确实覆盖所描述的实施例的修改和变化。
必须注意的是，如在说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数指示物，除非上下文另有明确规定。也就是说，除非另有明确规定，否则如本文所使用的词语“一”和“一个”等具有“一个或多个”的含义。另外，应理解的是，本文可以使用的诸如“顶”、“底”、“前”、“后”、“侧”、“内部”、“外部”等术语仅仅描述参考点，并且不必将所披露主题的实施例限制到任何特定的取向或配置。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等术语仅标识如本文所描述的多个部分、部件、参考点、操作和/或功能中的一个，并且同样不必将所披露主题的实施例限制为任何特定的配置或取向。
由于NIR LED的可见光发射，安装在车辆上的所述LED可能不符合可见光发射的规定，因为可见光发射与车辆上的发射位置有关。例如，沿车辆的前部的NIR LED发出的红光可能不在规定内，因为这可能会影响其他驾驶员。因此，本文描述了一种利用具有预定发射光谱和强度的其他LED来掩蔽NIR LED发射的***和方法。
图1B示出了根据本披露的实施例的车辆，该车辆可以包括具有处理电路***的计算机、用于检测可见光和IR光的传感器、以及用于图像捕获的相机。根据规定，例如SAEJ578，车辆的后部上的尾灯的颜色可以是红色，发光强度不小于2坎德拉(cd)，车辆侧面上且朝向车辆的后部的后侧标记的颜色可以是红色，发光强度不小于0.25cd，车辆侧面上且朝向车辆的前部的前侧标记的颜色可以是琥珀色，发光强度不低于0.62cd，并且车辆的前部处的前照灯的颜色可以是白色。
图2A至图2C示出了根据本披露的实施例的用于车辆的光掩蔽***100的不同视图。光掩蔽***100可以包括印刷电路板(PCB)105、导电层110、电容器和电阻器115、至少一个IR LED 120(本文称为“IR LED 120”)和至少一个掩蔽LED 125(本文称为“掩蔽LED125”)。
如本文所描述的，当电压施加到掩蔽LED 125和/或IR LED 120时，发射辐射功率，其中辐射功率的一部分可归因于可见光谱中的电磁辐射波长，而另一部分可归因于红外光谱中的电磁辐射波长。因此，在本文，发光强度指发射的可见光的强度。当调整掩蔽LED 125和/或IR LED 120的电压时，辐射功率作为整体改变，并且可归因于可见光谱和红外光谱的部分成比例地改变。
在实施例中，PCB 105可以是本领域常用的电路板。例如，单面、双面或多层PCB。PCB 105也可以是，例如，诸如专用IC(Integrated Circuit，IC)的集成电路，或混合电路。PCB 105可以由典型的基板材料(诸如浸渍有编织玻璃纤维的环氧树脂、FR4、IMS或子底座)制成。导电层110可以设置在PCB 105的顶表面上，并且用于电连接顶表面上的部件，诸如电容器和电阻器115。附加的导电层110可以设置在PCB 105的底表面上，并且在多层PCB 105中，多个PCB 105面板(其是绝缘的)可以堆叠在与导电层110的层交替的层中。
导电层110可以由导电膜(诸如铜、银、金、铝等)形成。如示出的(未标记)，PCB 105可以包括多个过孔，例如通孔过孔、盲过孔、掩埋过孔等，这些过孔电连接PCB 105的各层之中或之上的部件。例如，顶表面上的电容器或电阻器115可以经由通孔过孔连接到底层上的另一部件或接地涂层。电源可以向PCB 105和安装在其上的电子部件供应电力。
在一个实施例中，IR LED 120可以以预定辐射强度发射质心峰值波长约为850nm的电磁辐射(即光)。预定辐射强度可以由无数因素确定，这些因素例如包括到掩蔽LED 125的接近度、车辆上的位置、以及规定。IR LED 120可以从电源接收电压，以便发射光。值得注意的是，电源可以改变所供应的电流以改变辐射强度。例如，IR LED 120可以被配置为以脉冲模式照明，其中IR LED 120以预定的时间间隔发射光，否则不发射光。脉冲模式可能有利于IR LED 120的热性能—所供应的电流可以更高(与稳态发射IR LED 120相比)，以便在每个脉冲下获得更高的输出，并且IR LED 120能够在脉冲之间冷却。脉冲模式本质上将在车辆上产生闪烁红光的效果(进一步说明掩蔽来自IR LED 120的所述可见光的重要性)。
IR LED 120的发射波长可以由在制造IR LED 120中使用的半导体确定。可以通过更改IR LED 120封装(诸如透镜)调整感知的光学特性。IR LED 120光的发射光束角度可以从宽到窄变动。发射光束角度可以由可选的反射器或其他光学定向装置、半导体的尺寸和设计标准、从IR LED 120到透镜顶部的距离、以及透镜的几何形状来确定。在实施例中，IRLED 120可以包括基本上半球形的透镜，以促进来自IR LED 120的光的发射。半球形透镜可以产生更对称的光分布。可以设想透镜的其他形状以产生变化的发射图案。例如，与半球形透镜相比，平面或抛物线型透镜可以用于不太对称且更定向的光(更窄的光束角度)。
图3示出了根据本披露的实施例的光掩蔽***100的测量。在实施例中，不止一个IR LED 120(例如两个IR LED 120)可以设置在PCB 105的顶表面上，并且经由设置在IRLED 120与PCB 105之间的导电层110电连接。
两个IR LED 120的中心可以被分开预定的距离，例如8mm到16mm、或者10mm到14mm、或者优选12mm。IR LED 120的透镜可以具有例如1.5mm的半径。光掩蔽***100可以具有25mm的长度、13.8mm的宽度和1.6mm的厚度(对于PCB 105而言)。排针可以被附接到PCB105的底部，该排针将光掩蔽***100电连接到车辆上的辅助部件。排针还可以包括散热器，该散热器被配置为与IR LED 120和掩蔽LED 125热接触，以促进由任一光源产生的热量的转移。
在实施例中，掩蔽LED 125可以发射预定波长的可见光。例如，掩蔽LED 1235可以发射质心峰值波长为700nm的红光。例如，掩蔽LED 1235可以发射质心峰值波长为600nm的琥珀色/黄色光。例如，掩蔽LED 1235可以发射具有在可见范围(诸如从350nm到750nm)内的宽带光谱的白光。
在实施例中，一个掩蔽LED 125可以设置在位于两个IR LED 120之间的PCB 105的顶表面上，并且经由设置在掩蔽LED 125与PCB 105之间的导电层110电连接到其他部件。掩蔽LED 125的中心可以与两个IR LED 120的中心分开预定距离，例如8mm至4mm、或者7mm至5mm、或者优选6mm。
在实施例中，掩蔽LED 125可以是单色LED。掩蔽LED 125的发射光的预定颜色和发光强度可以由掩蔽LED 125在车辆上的位置来确定。例如，掩蔽LED 125可以位于车辆的侧面上并且朝向车辆的前部，并且预定颜色可以是发光强度小于0.62cd的琥珀色，以便表示侧面照明标记并且保持在规定内。在另一示例中，掩蔽LED 125可以位于车辆的后部上，并且预定颜色可以是发光强度小于2cd的红色，以便表示后部照明/制动标记并且保持在规定内。在另一示例中，掩蔽LED 125可以位于车辆的前部上，并且预定颜色可以是白色(非彩色)。可以理解的是，前述示例可以组合在一台车辆上，其中可以安装各示例的一个或多个光掩蔽***100。在这样的示例中，基于每个光掩蔽***100在车辆上的位置，三个不同的掩蔽LED 125可以用于各种光掩蔽***100中。
在实施例中，掩蔽LED 125可以是多色的，并且被配置为以变化的发光强度发射宽波长光谱上的一种或多种颜色。掩蔽LED 125可以被编程为基于掩蔽LED 125在车辆上的位置以预定发光强度发射预定颜色。在以下的示例中，在制造期间可以使用单一型号的掩蔽LED 125以安装在光掩蔽***100中，并且任何光掩蔽***100可以安装在车辆上的任何位置处。例如，掩蔽LED 125可以位于车辆的侧面并且朝向车辆的前部，并且经编程的发射颜色可以是经编程的发光强度小于0.62坎德拉(cd)的琥珀色。相同的掩蔽LED 125可以位于车辆的后部上，并且经编程的发射颜色可以是经编程的发光强度小于2cd的红色。因此，相同型号的掩蔽LED 125可以用于任一位置，并且根据在车辆上的位置进行编程。
有利地，光掩蔽***100的制造更容易，因为只有单一型号的掩蔽LED 125安装在PCB 105上，并且在车辆上的特定位置处不正确的掩蔽***100的任何意外安装可以通过对掩蔽LED 125重新编程来补救。
同时，IR LED 120的发射光的发光强度也可以由IR LED 120在车辆上的位置来确定。在实施例中，IR LED 120可以以小于(但几乎等于)同一掩蔽光***100中的邻近掩蔽LED 125的发光强度的辐射强度发射。例如，IR LED 120可以以邻近掩蔽LED 125的大约80％的辐射强度发射。对于位于车辆的侧面上并且朝向车辆的前部的掩蔽LED 125，掩蔽LED 125的预定发光强度可以是0.60cd，并且IR LED 120的预定辐射强度可以是0.48cd。有利地，掩蔽LED 125的较大发光强度有效地掩蔽IR LED 120的发射，同时仍然类似于车辆上相同区域中的其他照明的相同功能。也就是说，从任何角度观察车辆的观察者(具有可见光感知度)可能看不到来自IR LED 120的可见光发射，因为掩蔽LED 125发射可能足以压制来自IR LED 120的发射。因此，来自邻近前照灯设置的IR LED 120的红光发射例如对于观察者而言可能不显现红色，因为来自掩蔽LED 125的发射(例如，白光)可以压制红光。这可以与来自具有例如附加白光的前照灯的发射相耦合。
可以理解的是，可以调整供应至掩蔽LED 125和IR LED 120的电流，以便确保掩蔽LED 125的发射足以掩蔽IR LED 120的发射，该发射如在各个车辆位置和辐射强度下的规定所确定。为了保持符合FMVSS108第6.2.1节“损害(Impairment)”(在原始文件F.R.第41卷第164-23.081976号中)，“不允许安装损害本标准要求的照明装备的有效性的附加灯、反射设备或其他机动车辆装备”。掩蔽LED 125和IR LED 120的组合辐射强度不得造成损害，并且因此不得超过车辆上附近现有照明功能的法定最低要求。在实施例中，为了确保IR LED120符合最严格的规定，可以在所有光掩蔽***100中安装单一型号的IR LED 120。在实施例中，最大辐射强度可以包括IR LED 120和掩蔽LED 125这两者的总输出。例如，根据SAEJ578，IR LED 120可以以小于0.25cd的最大辐射强度发射，如针对侧后照明标记所阐述的。例如，根据FMVSS108的表X：侧标记灯光度要求，IR LED 120可以分别针对后侧和前侧标记以小于0.25cd和0.62cd的最大辐射强度发射。
在实施例中，光掩蔽***100可以包括安装在PCB 105上的两个IR LED 120和一个掩蔽LED 125，其中掩蔽LED 125可以设置在这两个IR LED 120之间，并且在掩蔽LED 125的中心与这两个IR LED 120中的每一个之间间隔例如6mm。这两个IR LED 120可以设置在掩蔽LED 125的相反侧上，并且被分开12mm。可以在车辆上的所有光掩蔽***100上安装单一型号的IR LED 120。当以符合规定的强度以10Hz脉冲触发时，IR LED 120可以以850nm的质心峰值波长发射，其中IR LED 120发射在可见光谱中的辐射强度被掩蔽LED 125的发光强度掩蔽，其中掩蔽LED 125的发光强度大于IR LED 120发射在可见光谱中的辐射强度，并且在规定准则内。可以理解的是，可以以变化的布置实现每个IR LED 120的其他尺寸和数量的掩蔽LED 125，使得IR LED 120的辐射强度被掩蔽LED 125的发光强度充分地掩蔽。
在实施例中，相机或传感器可以检测在[主]车辆的预定范围内的其他车辆的存在，并且可以调整IR LED 120发射的辐射强度。也就是说，IR LED 120可以被配置为基于其他车辆与该车辆的接近度以多个功率水平发射。为了简单起见，描述了用于IR LED 120的低发射设置和高发射设置，但是可以设想多种输出水平(例如，第一设置、第二设置、第三设置等)。相机或传感器可以确定其他车辆在主车辆的预定范围内。例如，预定范围可以是250米半径(包括在内)。当相机或传感器确定其他车辆在预定范围内时，主车辆上的所有IRLED 120可以以850nm的质心波长和低cd设置来发射。在其他车辆离开主车辆的预定范围时，处理电路***可以将IR LED 120发射的辐射强度增加到例如0.26cd至10cd范围内的高设置。IR LED 120的增加的辐射强度可以通过例如增加IR LED 120的功率而实现。即使IRLED 120发射的增加的辐射强度可能大于邻近掩蔽LED 125发射的发光强度，由IR LED 120发射的可见光部分可以不被其他车辆检测到，因为其他车辆不在主车辆的范围内。有利地，IR LED 120发射的辐射强度的增加可以允许主车辆上的传感器对IR光进行更灵敏的检测，并且IR光可以(与当处于0.25cd时相比)传播更大的距离以便检测主车辆路径中前方更远处的物体。因此，高设置下IR LED 120的增加的功率允许主车辆更快地检测物体，并且提供额外的时间来采取纠正措施并且保持(多名)主车辆乘员安全。在检测到其他车辆已经进入主车辆的预定范围时，IR LED 120发射的辐射强度可以降低到0.25cd的初始低设置，以保持低于规定准则。
在实施例中，相机可以被配置为捕获图像，并且处理电路***可以被配置为分析图像以识别物体(例如其他车辆)、并且确定来自其他车辆的任何光源的亮度和颜色。例如，相机可以捕获车辆的前方的另一车辆的后部，并且处理电路***可以确定灯的颜色是红色(对于尾灯而言)并且高于预定亮度阈值以指示另一车辆在主车辆的范围内。因此，IR LED120的辐射强度被调整到低设置。
在实施例中，处理电路***可以确定预定持续时间内光源的平均亮度。例如，预定持续时间可以是5秒，并且在其上确定平均亮度的延长时间窗可以有利地过滤掉来自其他光源的亮度突发的情况，这些情况导致其他车辆在范围内的假阳性读数。主车辆可以在具有周期性顶灯的高速公路上行驶，并且来自顶灯的亮度可能错误地触发处理电路***将IRLED 120的辐射强度调整到低设置。因此，在其上确定平均亮度的5秒窗口可以降低来自顶置照明的贡献于读数的亮度。另外，来自相机的图像识别也可以与亮度读数结合使用，以确定光源来自顶置照明而不是另一辆车。
在实施例中，传感器可以被配置为检测从IR LED 120发射的IR光，该光从邻近主车辆的物体反射并且返回到传感器。处理电路***可以被配置为确定IR光的发射与传感器的检测之间的延迟，并且基于该延迟确定物体离主车辆的距离。基于物体离主车辆的距离，处理电路***可以调整IR LED 120的辐射强度。
可以理解的是，通过相机的亮度确定和图像识别可以单独使用、或者与通过传感器的距离确定结合使用，以调整IR LED 120的辐射强度。在实施例中，相机或传感器可以检测在主车辆的预定范围内相对于主车辆取向的其他车辆的存在。在确定其他车辆相对于主车辆的存在和取向时，处理电路***可以调整IR LED 120的子集的发射辐射强度。例如，相机或传感器可以确定其他车辆在主车辆的前方方向上在预定范围之外。在确定主车辆的前方方向没有其他车辆时，处理电路***可以将面向前方方向的IR LED 120的辐射强度增加到高设置。例如，安装在车辆的前部处(白色前照灯)和朝向车辆的前部的一侧上(琥珀色侧标记)的光掩蔽***100中的IR LED 120可以被调整到高设置，而安装在车辆的尾部处(红色尾灯)和朝向车辆的尾部的一侧上(红色侧标记)的光掩蔽***中的IR LED保持在低设置。同样，面向前方方向的IR LED 120的发射辐射强度的增加可以允许主车辆上的面向前方的传感器对IR光进行更灵敏的检测，并且IR光可以(与当处于0.25cd时相比)传播更远的距离以检测主车辆的前方更远处的物体。在另一示例中，处理电路***可以确定其他车辆在主车辆的后方方向上在预定范围之外。
在确定主车辆的后方方向没有其他车辆时，处理电路***可以将面向后方方向的IR LED 120的辐射强度增加到高设置。例如，可以调整安装在车辆的后部处(红色尾灯)和朝向车辆的后部的一侧上(红色侧标记)的光掩蔽***100中的IR LED 120，而安装在车辆的前部处和朝向车辆的前部的一侧上的光掩蔽***中的IR LED保持在低设置。面向后方方向的IR LED 120的发射辐射强度的增加可以允许主车辆上的面向后方的传感器对IR光进行更灵敏的检测，并且IR光(与当处于0.25cd时相比)可以传播更大的距离以便检测主车辆后方更远处的物体。面向后方的传感器可以检测从后方方向接近的其他车辆，并且在确定正在接近的其他车辆的速度过快时，采取先发动作以警告正在接近的其他车辆。例如，响应于确定正在接近的另一车辆行驶过快，处理电路***可以被配置为闪烁面向后方的掩蔽LED 125和其他尾灯、激活车辆上的喇叭、或者它们的组合，以警告正在接近的另一车辆。在检测到其他车辆已经在任一方向上进入主车辆的预定范围时，相应的IR LED 120的发射辐射强度可以降低到初始0.25cd，以保持低于规定准则。
在实施例中，IR LED 120可以定位成邻近车辆上的光源。也就是说，车辆上现有的功能性LED和光源可以用来掩蔽IR LED 120的发射。例如，IR LED 120可以安装在光掩蔽***100上，并且光掩蔽***100可以安装成邻近车辆的前照灯。前照灯的发射发光强度可以足以掩蔽邻近IR LED 120的发射。在另一示例中，IR LED 120可以作为前照灯组件的一部分、而不是作为光掩蔽***100的一部分安装。可以理解，IR LED 120可以结合到车辆上具有足够发射发光强度的其他现有光源中。
图4示出了根据本披露的实施例的适应性地掩蔽IR LED 120发射的方法的流程图。在步骤S401中，IR LED 120的辐射强度被设定为低发射设置，例如0.25cd。在步骤S403中，处理电路***和传感器确定其他车辆是否在主车辆的范围内。在可选的步骤S405中，如果其他车辆在主车辆的范围内，则维持低发射设置。在步骤S407中，如果其他车辆不在主车辆的范围内，则IR LED 120的辐射强度被设定为高发射设置，例如10cd。在步骤S409中，处理电路***和传感器确定车辆是否仍然通电。如果车辆是通电的，该方法重复回到步骤S403，否则该方法结束并且灯关闭。
图5示出了根据本披露的实施例的将其他车辆接近度考虑在内来适应性地掩蔽IRLED 120发射的方法的流程图。在步骤S501中，IR LED 120的辐射强度被设定为低发射设置，例如0.25cd。在步骤S503中，处理电路***和传感器确定其他车辆是否在主车辆的范围内。在步骤S505中，如果其他车辆不在主车辆的范围内，则IR LED 120的辐射强度被设定为高发射设置，例如10cd。
如果存在其他车辆，则该方法进行到步骤S507，在该步骤中处理电路***和传感器确定其他车辆是否在主车辆的前方的范围内。在步骤S509中，如果在主车辆的前方中没有检测到其他车辆，则面向前方的IR LED 120的辐射强度被设定为高发射设置，例如10cd。在步骤S511中，如果在主车辆的前方检测到其他车辆，则面向前方的IR LED 120的辐射强度被设定为低发射设置(或维持在低发射设置)，例如0.25cd。
在步骤S513，处理电路***和传感器确定其他车辆是否在主车辆的后方方向的范围内。在步骤S515中，如果朝向主车辆的后方方向没有检测到其他车辆，则面向后方的IRLED 120的辐射强度被设定为高发射设置，例如10cd。在步骤S517中，如果朝向主车辆的后方检测到其他车辆，则面向后方的IR LED 120的辐射强度被设定为低发射设置(或维持在低发射设置)，例如0.25cd。
在步骤S521中，处理电路***和传感器确定其他车辆是否在主车辆的侧向方向的范围内。在步骤S523中，如果朝向主车辆的侧向方向没有检测到其他车辆，则面向侧面的IRLED 120的辐射强度被设定为高发射设置，例如10cd。在步骤S525中，如果朝向主车辆的一侧检测到其他车辆，则面向侧面的IR LED 120的辐射强度被设定为低发射设置(或维持在低发射设置)，例如0.25cd。
在步骤S519中，处理电路***和传感器确定车辆是否仍然通电。如果车辆是通电的，该方法重复回到步骤S503，否则该方法结束并且灯关闭。
图6示出了根据本披露实施例的在车辆上定位IR LED 120的方法的流程图。在步骤S601中，IR LED 120被定位成邻近车辆上的任何现有光源。例如，在现有光源的6mm内。
总之，本披露的优点是光掩蔽***100能够定位在车辆上的任何预定位置处。光掩蔽***100利用IR成像***(相机、传感器和IR LED 120)和掩蔽LED 125来仅掩蔽从IR LED120发射的可见光，从而允许NIR LED 120位置可调节到车辆上的任何地方。IR LED 120的位置足够邻近掩蔽LED 125，其中掩蔽LED 125持续发射光。例如，在白天期间，辅助光源可以是日间行驶前照灯，其发射具有预定发光强度的白光，以掩蔽NIR LED的部分可见光发射。例如，在夜间，辅助光源可以是尾灯，其发射具有预定发光强度的红光，以掩蔽NIR LED的部分可见光发射。
图7是示例性实施例中使用的计算机2400的硬件描述的框图。在实施例中，计算机2400可以是台式计算机、膝上型计算机或服务器。
在图7中，计算机2400包括执行本文描述的过程的CPU 2401。过程数据和指令可以被存储在存储器2402中。这些过程和指令也可以被存储在存储介质盘2404(诸如硬盘驱动器(Hard Drive，HDD)或便携式存储介质)上，或者可以被远程地存储。进一步地，所要求保护的进步不受存储有本发明过程的指令的计算机可读介质的形式的限制。例如，指令可以被存储在CD、DVD、FLASH存储器、RAM、ROM、PROM、EPROM、EEPROM、硬盘或任何其他与计算机2400通信的信息处理设备(诸如服务器或计算机)上。
进一步地，所要求保护的进步可以被提供为结合CPU 2401和操作***(诸如
Figure BDA0003356067050000131
Solaris、
Figure BDA0003356067050000132
Apple
Figure BDA0003356067050000133
以及本领域技术人员已知的其他***)执行的实用程序、后台守护进程、或操作***的部件、或它们的组合。
为了实现计算机2400，硬件元件可以由本领域技术人员已知的各种电路***元件来实现。例如，CPU 2401可以是来自美国的英特尔公司的
Figure BDA0003356067050000134
或
Figure BDA0003356067050000135
处理器或来自美国的AMD公司的
Figure BDA0003356067050000136
处理器，或者可以是会被本领域普通技术人员认可的其他处理器类型。可替代地，CPU 2401可以实现在FPGA、ASIC、PLD上或利用如本领域普通技术人员会认可的分立逻辑电路实现。进一步地，CPU 2401可以实现为并行协同工作的多个处理器，以执行上述的本发明过程的指令。
图7中的计算机2400还包括用于与网络2424接口连接的网络控制器2406，诸如来自美国英特尔公司的Intel Ethernet PRO网络接口卡。如可以理解的，网络2424可以是诸如因特网等公共网络、或诸如LAN或WAN网络等专用网络、或它们的任何组合，并且也可以包括PSTN或ISDN子网络。网络2424也可以是有线的(诸如以太网网络)，或者可以是无线的(诸如包括EDGE、3G和4G无线蜂窝***的蜂窝网络)。无线网络也可以是
Figure BDA0003356067050000141
或已知的任何其他无线通信形式。
计算机2400进一步包括用于与显示器2410(诸如Hewlett
Figure BDA0003356067050000142
HPL2445w LCD监视器)接口连接的显示器控制器2408，诸如来自美国的英伟达公司的
Figure BDA0003356067050000143
Figure BDA0003356067050000144
GTX或
Figure BDA0003356067050000145
图形适配器。通用I/O接口2412与键盘和/或鼠标2414以及显示器2410上的或与该显示器分离的可选触摸屏面板2416接口连接。通用I/O接口2412还连接到各种***设备2418，包括打印机和扫描仪，诸如惠普公司的
Figure BDA0003356067050000146
或
Figure BDA0003356067050000147
通用存储控制器2420将存储介质盘2404与通信总线2422(可以是ISA、EISA、VESA、PCI或类似)连接，以用于将计算机2400的所有部件互连。为简洁起见，显示器2410、键盘和/或鼠标2414、以及显示器控制器2408、存储控制器2420、网络控制器2406、和通用I/O接口2412的一般特征和功能的描述在本文被省略，因为这些特征是众所周知的。
图8是示例性数据处理***的示意图。数据处理***是实现说明性实施例的过程的代码或指令可以位于其中的计算机的示例。
在图8中，数据处理***2500采用应用程序架构，该应用程序架构包括北桥和存储器控制器集线器(NB/MCH)2525以及南桥和输入/输出(I/O)控制器集线器(SB/ICH)2520。中央处理单元(CPU)2530连接到NB/MCH 2525。NB/MCH 2525还经由存储器总线连接到存储器2545，并且经由加速图形端口(AGP)连接到图形处理器2550。NB/MCH 2525还经由内部总线(例如，统一媒体接口或直接媒体接口)连接到SB/ICH 2520。CPU 2530可以包含一个或多个处理器并且甚至可以利用一个或多个异构处理器***来实现。
图9展示了CPU 2530的实现方式。在一种实现方式中，指令寄存器2638从快速存储器2639检索指令。这些指令的至少一部分由控制逻辑2636从指令寄存器2638取出并且根据CPU 2530的指令集架构进行解释。这些指令的一部分也可以针对寄存器2632。在一种实现方式中，指令根据硬连线方法进行解码，而在另一种实现方式中，指令根据微程序进行解码，该微程序将指令转化为在多个时钟脉冲上被顺序应用的CPU配置信号集。在取出并且解码指令之后，使用算术逻辑单元(ALU)2634来执行指令，该算术逻辑单元从寄存器2632加载值并且根据指令对所加载的值执行逻辑运算和数学运算。这些操作的结果可以被反馈到寄存器2632中并且/或者被存储在快速存储器2639中。根据本披露的实施例，CPU 2530的指令集架构可以使用精减指令集计算机(RISC)、复杂指令集计算机(CISC)、矢量处理器架构、或超长指令字(VLIW)架构。此外，CPU 2530可以基于冯诺依曼(Von Neuman)模型或哈佛(Harvard)模型。CPU 2530可以是数字信号处理器、FPGA、ASIC、PLA、PLD或CPLD。进一步地，CPU 2530可以是英特尔或AMD的x86处理器；ARM处理器；例如IBM的Power架构的处理器；SunMicrosystems或Oracle的SPARC架构的处理器；或者其他已知的CPU架构。
再次参考图8，数据处理***2500可以包括通过***总线联接到I/O总线的SB/ICH2520、只读存储器(ROM)2556、通用串行总线(USB)端口2564、闪存二进制输入/输出***(BIOS)2568、以及图形控制器2558。PCI/PCIe设备也可以通过PCI总线2562联接到SB/ICH2520。
PCI设备可以包括例如以太网适配器、***卡、以及用于笔记本计算机的PC卡。硬盘驱动器2560和CD-ROM 2566可以使用例如集成驱动电子器件(IDE)或串行高级技术附件(SATA)接口。在一种实现方式中，I/O总线可以包括超级I/O(SIO)设备。
进一步地，硬盘驱动器(HDD)2560和光学驱动器2566也可以通过***总线联接到SB/ICH 2520。在一种实现方式中，键盘2570、鼠标2572、并行端口2578、以及串行端口2576可以通过I/O总线连接到***总线。其他***设备和设备可以利用诸如SATA或PATA的大容量存储控制器、以太网端口、ISA总线、LPC桥、SMBus、DMA控制器和音频编解码器被连接到SB/ICH 2520。
已经描述了许多实现方式。然而，将理解的是，在不脱离本披露的精神和范围的情况下，可以进行各种修改。例如，如果所披露的技术的步骤以不同的顺序执行，如果所披露的***中的部件以不同的方式组合，或者如果部件被其他部件替换或补充，则可以获得优选的结果。
前面的讨论仅描述了本披露的示例性实施例。如本领域技术人员将理解的，在不脱离本披露的精神或本质特征的情况下，本披露可以以其他特定形式实现。因此，本披露旨在是说明性的，而不是限制本披露以及权利要求的范围。本披露(包括本文教导内容的任何容易辨别的变体)部分地限定前述权利要求术语的范围，使得发明性主题不奉献给公众。

Claims (20)

1.一种用于车辆的光掩蔽***，该光掩蔽***包括：
印刷电路板(PCB)；
至少一个红外(IR)光源，该至少一个红外光源设置在该PCB的第一表面上、并且被配置为发射第一预定波长范围的光；
至少一个掩蔽光源，该至少一个掩蔽光源设置在该PCB的该第一表面上邻近该IR光源、并且被配置为发射第二预定波长范围的光，其中，
该IR光源发射的该第一预定波长范围的光的一部分包括可见光；并且
该至少一个掩蔽光源发射的该第二预定波长范围的光掩蔽该至少一个IR光源发射的来自该第一预定波长范围的可见光。
2.如权利要求1所述的光掩蔽***，其中，
该至少一个IR光源是峰值波长为850nm的发光二极管(LED)；并且
该至少一个掩蔽光源是LED。
3.如权利要求2所述的光掩蔽***，其中，
该至少一个掩蔽光源被配置为发射一个或多个跨越350nm至750nm范围的峰值波长的光。
4.如权利要求3所述的光掩蔽***，其中，
由该至少一个掩蔽光源发射的该一个或多个峰值波长的光是基于该至少一个掩蔽光源在该车辆上的位置。
5.如权利要求1所述的光掩蔽***，进一步包括：处理电路***，该处理电路***被配置为：
对于该至少一个IR光源发射，调整预定辐射强度；以及
对于该至少一个掩蔽光源发射，调整预定发光强度和峰值波长。
6.如权利要求5所述的光掩蔽***，其中，
调整该至少一个IR光源发射的该预定辐射强度是基于该至少一个IR光源在该车辆上的位置；并且
调整该至少一个掩蔽光源发射的该预定发光强度和该峰值波长是基于该至少一个掩蔽光源在该车辆上的位置。
7.如权利要求6所述的光掩蔽***，其中，
该至少一个IR光源和该至少一个掩蔽光源被定位在该车辆的一侧上并且朝向该车辆的后部；
该处理电路***将该至少一个IR光源发射的辐射强度调整到小于0.25坎德拉(cd)；
该处理电路***将该至少一个掩蔽光源发射的发光强度调整到大于或等于该至少一个IR光源发射的辐射强度；
该处理电路***将该至少一个掩蔽光源发射的峰值波长调整到700nm到750nm范围内的波长。
8.如权利要求6所述的光掩蔽***，其中，
该至少一个IR光源和该至少一个掩蔽光源被定位在该车辆的一侧上并且朝向该车辆的前部；
该处理电路***将该至少一个IR光源发射的辐射强度调整到小于0.62坎德拉(cd)；
该处理电路***将该至少一个掩蔽光源发射的发光强度调整到大于或等于该至少一个IR光源发射的辐射强度；
该处理电路***将该至少一个掩蔽光源发射的峰值波长调整到600nm到650nm范围内的波长。
9.如权利要求1所述的光掩蔽***，进一步包括：
至少一个电容器和电阻器，该至少一个电容器和电阻器设置在该PCB的该第一表面上；
导电层，该导电层设置在该PCB的该第一表面上，并且被配置为将该至少一个IR光源、该至少一个掩蔽光源以及该至少一个电容器和电阻器电连接到电源。
10.如权利要求1所述的光掩蔽***，其中，该至少一个IR光源以脉冲模式发射，并且该至少一个掩蔽光源以基本恒定的发射模式发射。
11.一种在用于车辆的光掩蔽***中掩蔽IR光的方法，该方法包括：
经由处理电路***设定至少一个IR光源的预定发射辐射强度，该至少一个IR光源设置在印刷电路板(PCB)的第一表面上，该IR光源被配置为发射预定波长范围的光；
经由处理电路***设定至少一个掩蔽光源的预定发射发光强度，该至少一个掩蔽光源设置在该印刷电路板(PCB)的该第一表面上并且邻近该至少一个IR光源，其中，该至少一个掩蔽光源的该预定发射发光强度大于该至少一个IR光源的预定发射发光强度；
经由处理电路***确定该车辆何时在其他车辆的预定范围内；以及
响应于在该其他车辆的预定范围内，经由处理电路***调整该至少一个IR光源的该预定发射辐射强度，其中，
该IR光源发射的该预定波长范围的光的一部分包括可见光。
12.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
基于该至少一个掩蔽光源在该车辆上的位置，经由处理电路***调整该至少一个掩蔽光源的预定峰值波长。
13.如权利要求11所述的方法，其中，
调整该至少一个IR光源的该预定发射辐射强度进一步包括：
响应于确定该其他车辆在预定范围内，将该至少一个IR光源的该预定发射辐射强度设定为低设置。
14.如权利要求11所述的方法，其中，
确定该车辆何时在该其他车辆的预定范围内进一步包括：
当该车辆在该其他车辆的预定范围内时，确定该其他车辆相对于该车辆的取向；并且
调整该至少一个IR光源的该预定发射辐射强度进一步包括：
响应于确定该其他车辆的取向不在该车辆的前方方向，将该至少一个IR光源中面向前方的IR光源的该预定发射辐射强度设定为高设置；以及
响应于确定该其他车辆的取向不在该车辆的后方方向，将该至少一个IR光源中面向后方的IR光源的该预定发射辐射强度设定为高设置。
15.如权利要求11所述的方法，进一步包括：
响应于确定该其他车辆在预定范围之外，将该至少一个IR光源的该预定发射辐射强度设定为高设置。
16.如权利要求12所述的方法，其中，
该至少一个IR光源和该至少一个掩蔽光源被定位在该车辆的一侧上并且朝向该车辆的前部；
该处理电路***将该至少一个IR光源发射的辐射强度调整到小于0.62坎德拉(cd)；
该处理电路***将该至少一个掩蔽光源发射的发光强度调整到大于或等于该至少一个IR光源发射的辐射强度；
该处理电路***将该至少一个掩蔽光源发射的峰值波长调整到600nm到650nm范围内的波长。
17.如权利要求11所述的方法，其中，
该至少一个IR光源是峰值波长为850nm的发光二极管(LED)；并且
该至少一个掩蔽光源是LED。
18.如权利要求11所述的方法，其中，该至少一个IR光源以脉冲模式发射，并且该至少一个掩蔽光源以基本恒定的发射模式发射。
19.一种掩蔽用于车辆的IR光的方法，该方法包括：
将至少一个IR光源定位成邻近该车辆上的可见光源，其中，
该至少一个IR光源被配置为发射具有预定辐射强度的预定波长范围的光；
该可见光源被配置为发射具有预定发光强度的可见光谱中的预定波长范围的光；
该IR光源发射的该预定波长范围的光的一部分包括可见光；
该可见光源发射的该预定波长范围的光掩蔽该至少一个IR光源发射的来自该预定波长范围的可见光。
20.如权利要求19所述的方法，其中，该至少一个IR光源被集成到用于该可见光源的组件中。
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