CN216507830U - 感光防护的挡风玻璃变色装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种感光防护的挡风玻璃变色装置，适用于车辆挡风玻璃，该挡风玻璃区分有数个区块，该挡风玻璃变色装置包括：一光感应单元，用以取得一光源位置及一环境光度值；一眼球追踪单元，用以追踪并取得驾驶人的一眼球位置；一车载处理单元，电性连接该光感应单元及该眼球追踪单元，并依据该光源位置、该环境光度值及该眼球位置以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令；以及一挡风玻璃控制单元，电性连接该挡风玻璃及该车载处理单元，该挡风玻璃控制单元接收该挡风玻璃区块明暗操作指令以控制该挡风玻璃上各该区块的明暗。

Description

感光防护的挡风玻璃变色装置

技术领域

本实用新型是有关于一种可依据环境光、对向光源或照射光源使挡风玻璃呈区块性变色的感光防护的挡风玻璃变色装置。

背景技术

就目前来说，市面上的汽车并无光源感应变色挡风玻璃的设置，只能选择另外粘贴隔热纸以隔热，并不能提供合宜多样的隔热效果，遮阳或隔热装置结构，如遮阳帘，于行车时无法装设于汽车前挡风玻璃，即于行车时无法使用，不能为驾驶者阻挡车外的光源(如其他车辆所投射的车灯、阳光或路灯…等)，因其会导致驾驶者产生眩光现象，进而影响视觉，尤其是在高速行驶中发生强光映入的情况下，更易导致行车危险。

再者，遮阳或隔热装置结构，如遮阳板，由于行车时易阻隔驾驶者的视线，驾驶者须分心调整视线以观察路况与来车，而且其大小与位置可调整的范围有限，若遮蔽了驾驶者的视线高度将产生盲目驾驶的危险，即于行车时只能为驾驶者阻挡车外的部分光源，并可能因此使驾驶者分心或阻隔驾驶者的视线，因而影响视觉，易导致行车危险。

已知技术的隔热纸为镀膜或有色的隔热纸，因仅具有固定的明暗度而无法改变，故当隔热纸颜色太暗时，造成玻璃太暗影响视线，进而危及行车安全；反之，如隔热纸不够暗时，又无法阻挡光线；因此，在有限的能力之下，隔热纸并无法对驾驶者提供可控制遮阳或阻挡对向来车强光的作用。

实用新型内容

本实用新型提供一种感光防护的挡风玻璃变色装置，以提供可控制遮阳或阻挡对向来车强光的作用，用以防止驾驶者产生眩光现象及提高驾驶行车安全性。

本实用新型提出一种感光防护的挡风玻璃变色装置，适用于车辆挡风玻璃，该挡风玻璃区分为数个区块，该挡风玻璃变色装置包括：一光感应单元、一眼球追踪单元、一车载处理单元及一挡风玻璃控制单元。光感应单元用以取得一光源位置及一环境光度值，眼球追踪单元用以追踪并取得驾驶人的一眼球位置，车载处理单元电性连接光感应单元及眼球追踪单元，并依据光源位置、环境光度值及眼球位置以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令，挡风玻璃控制单元电性连接该挡风玻璃及该车载处理单元，该挡风玻璃控制单元接收该挡风玻璃区块明暗操作指令以控制该挡风玻璃上各该区块的明暗。

在本实用新型的一实施例中，上述的感光防护的挡风玻璃变色装置还包括一时间单元，其电性连接该车载处理单元。

在本实用新型的一实施例中，上述的时间单元若显现为白天时段，则该车载处理单元通过该挡风玻璃区块明暗操作指令控制该挡风玻璃控制单元使该挡风玻璃显示为一遮阳模式。

在本实用新型的一实施例中，上述的车载处理单元将该光源位置与该眼球位置的连接线与该挡风玻璃的交会点周边相邻的该挡风玻璃的区块设定为变色的区块。

在本实用新型的一实施例中，上述的光感应单元为一车用CCD摄影机。

在本实用新型的一实施例中，上述的眼球追踪单元用于确定驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的注视方向。

在本实用新型的一实施例中，上述的车载处理单元判断该环境光度值是否超过一阈值，并依据该环境光度值以判断是否使该挡风玻璃的该区块变色。

本实用新型还提出一种感光防护的挡风玻璃变色装置，适用于一挡风玻璃，该挡风玻璃区分为数个区块，该挡风玻璃变色装置包括：一光感应单元，用以取得一光源位置及一环境光度值；一眼球追踪单元，用以追踪并取得驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及目光方向；一时间单元，用以取得驾驶状态的时段；一车载处理单元，电性连接该光感应单元、该眼球追踪单元及该时间单元，且该车载处理单元依据该光源位置、该环境光度值及该眼球位置以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令；以及一挡风玻璃控制单元，电性连接该挡风玻璃及该车载处理单元，该挡风玻璃控制单元接收该挡风玻璃区块明暗操作指令以控制该挡风玻璃上各该区块的明暗，其中，当该时间单元判别为白天时段，则该车载处理单元通过该挡风玻璃区块明暗操作指令控制该挡风玻璃控制单元使该挡风玻璃显示为一遮阳模式。

本实用新型因采用光感应结构，因此变色挡风玻璃可依据外部环境光跟对向来车的车灯，以调节挡风玻璃的明暗，更进一步是以区块性调节挡风玻璃的明暗度，借此，可有效的适度调节挡风玻璃明暗，以防止驾驶者产生眩光现象及提高驾驶行车安全性。

附图说明

图1是本实用新型的装置组件方块图。

图2A是本实用新型的第一实施例中车体外观示意图。

图2B是本实用新型的第一实施例中双方会车示意图。

图2C是本实用新型的第一实施例中光源位置及驾驶人眼球位置的关系示意图。

图3是本实用新型中挡风玻璃区分为数个区块的示意图。

附图中的符号说明：

110 光感应单元；120 眼球追踪单元；130 微处理器；140 挡风玻璃变色控制器；150 变色挡风玻璃；200 车体；210 车用CCD摄影机；220 眼球追踪器；240 挡风玻璃变色控制器；250 变色挡风玻璃；250’挡风玻璃变色区块。

具体实施方式

为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

图1是本实用新型的装置组件方块图。在图1中，感光防护的挡风玻璃变色装置适用于一挡风玻璃，该挡风玻璃变色装置包括：一光感应单元110、一眼球追踪单元120、一微处理器（车载处理单元）130、一挡风玻璃变色控制器140及一变色挡风玻璃150，且该变色挡风玻璃150的挡风玻璃是区分为数个变色区块。

光感应单元110用以取得一光源位置及一环境光度值，眼球追踪单元120用以追踪并取得驾驶人的一眼球位置，微处理器（车载处理单元）130电性连接光感应单元110及眼球追踪单元120，并依据光源位置、环境光度值及眼球位置以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令，以及挡风玻璃变色控制器140电性连接变色挡风玻璃150及微处理器130，挡风玻璃变色控制器140依据该挡风玻璃区块明暗操作指令以控制变色挡风玻璃150各该变色区块的明暗。

于本实施例中，感光防护的挡风玻璃变色装置还包括一时间单元，其电性连接微处理器130。

于本实施例中，微处理器130即为车载处理单元，其依据该光源位置与该眼球位置的虚拟连接线与该挡风玻璃的交会点周边相邻的该挡风玻璃的区块设定为变色的区块。

于本实施例中，光感应单元为一车用CCD摄影机。

于本实施例中，眼球追踪单元用于确定驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的注视方向。

于本实施例中，微处理器判断该环境光度值是否超过一阈值，并依据该环境光度值判断是否使该挡风玻璃的该些区块变色。

请参阅图2A，图2A是本实用新型的第一实施例中车体外观示意图。在图2A中，由于在已知的技术缺陷中，我们可以得知，若使用一般常见的遮阳板，或其他车用的遮阳装置，容易对于行车安全造成威胁，导致行车时无法于汽车前挡风玻璃装设遮阳板以用来遮档强光的照射，因此，当车外有强光照射时，没有可以有效为驾驶者阻挡车外光源(如其他车辆所投射的车灯、阳光或路灯…等)的可供使用的遮阳器具，因此，为了能够让驾驶人在行车时，可以同时达到遮阳、遮光又可以确保行车安全的前提之下，本实用新型即利用车体上原有的挡风玻璃，加以技术上的改良，以达成上述的目标。

在本实用新型中，首先，利用车体200上常见的车用CCD摄影机210再加上眼球追踪器220来作为本实用新型的主要玻璃区块明暗控制的操作参数的来源依据，主要是因为通常会影响驾驶人行车视线的光源大多是来自挡风玻璃的方向，也就是驾驶人的视线方向，因此，要做到有效的遮蔽会影响驾驶人的光线又不影响驾驶人行车的前提下，主要需考虑的因素即是将来自驾驶人的视线方向的光源照度遮蔽到使驾驶人的眼睛视觉可接受的程度。

车用CCD摄影机210是一种集成电路，其上有许多排列整齐的电容，能感应光线，并将影像转变成数字讯号，含格状排列像素的CCD应用于数字相机、光学扫瞄器与摄影机的感光组件。其光效率可达70%（能捕捉到70%的入射光），因此，车用CCD摄影机210所获取的影像经透镜成像于电容阵列表面后，依其亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷。摄影机所用的平面式CCD一次会捕捉一整张影像，或从中撷取一块方形的区域。一旦完成曝光的动作，控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻并电性连接的车载处理单元（MCU）。

眼球追踪器220主要是运用眼动追踪（Eye Tracking）技术，是指通过测量眼睛的注视点的位置或者眼球相对头部的运动而实现对眼球运动的追踪。眼动仪是一种能够跟踪测量眼球位置及眼球运动信息的一种设备，在视觉装置、心理学、认知语言学的研究中有广泛的应用。目前眼动追踪有多种方法，其中最常用的无创手段是通过影像拍摄设备来获取眼睛的位置。有创的手段包括在眼睛中埋置眼动测定线圈或者使用微电极描记眼动电图。一般常见的眼球追踪技术的相关技术原理相差不大，常见原理有：

1、主动投射红外线等光束，到虹膜来提取特征；

2、根据眼球和眼球周边的特征变化，进行跟踪；

3、根据虹膜角度变化，进行跟踪；

这三大类。

除各自单独设立的车用CCD摄影机210及眼球追踪器220，更进一步来说，两者主要是使用影像撷取的技术来做光源的照度分析及驾驶人眼球位置的视线分析，因此，可进一步将两者直接整合成一体，利用车用CCD摄影机210的镜头朝向车室外而眼球追踪器220的镜头朝车室内。具有多个变色区块的变色挡风玻璃250上区分成数个变色区域，一般而言，并未如图式所示的区块如此明显，图式部分是为了便于说明，而有明显的区块分界线。

请参阅图2B，图2B是本实用新型的第一实施例中双方会车示意图。当驾驶人在行车中，车体200在与对向来车会车时，先通过车用CCD摄影机210用以取得对向来车车灯的光源位置、照射于车体200变色挡风玻璃250上的照度及目前车体200所处的周边环境的环境光度值。

值得一提的是，倘若时间单元判断是白天时段，且车用CCD摄影机210所接受到的环境照度数值高于一阈值时，则车载处理单元即通过挡风玻璃变色控制器240使变色挡风玻璃250呈现为一遮阳模式，但在遮阳模式之下，倘若，仍有超过预设光照度阈值的强投射光，则车载处理单元（MCU）仍然会依照强投射光的光源及驾驶人的视野范围，使强投射光与驾驶人视野交会处的挡风玻璃区块在可安全驾驶范围之下的暗度调整的比遮阳模式下更暗一些，当然，若非白天的强阳光照射时段，则变色挡风玻璃250呈现为一般模式。

在两车交会时，眼球追踪器220用以追踪并取得驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及眼球所注视方向，即眼球追踪器220根据眼球和眼球周边的特征，获取驾驶人的视野范围，除了先前所说的，驾驶人眼球与光源的连线以外，一般而言，人眼的视野大约是向外95°、向内60°、向上60°、向下75°。视神经的非感光点或是盲点位于颞部12–15°、水平向下1.5°处，大约是7.5°高和5.5°宽处，以此作为驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的视线范围。

此时，当取得车体200外的影像经车用CCD摄影机210的透镜成像于CCD电容阵列表面后，依照亮度的强弱在每个电容单位上形成强弱不等的电荷，控制电路会使电容单元上的电荷传到相邻的车载处理单元（MCU），借此以分析光照区域的强弱，一般而言，对向车的车灯照射，光圈由外向内是光弱至光强，当车载处理单元（MCU）分析出光照度超过阈值时，即将范围内的光照区域与挡风玻璃交会处标示为需遮蔽的警示区域。

车载处理单元即依据对向来车车灯的光源位置、照射于车体200变色挡风玻璃250上的照度及所处环境的环境照度值及驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及眼球所注视方向以产生一挡风玻璃变色区块明暗操作指令，当挡风玻璃变色控制器240接收来自车载处理单元所发出的指定变色区块明暗操作讯息时，则变色挡风玻璃250的变色区块将对应产生明暗变化，或更进一步来说，在取得眼球位置后，依据驾驶人的视野范围分析驾驶人的视线范围与需遮蔽的警示区域的交集（交会在挡风玻璃上的那些区块），车载处理单元（MCU）依据交会在挡风玻璃上的那些区块位置，产生操作指令，控制挡风玻璃变色控制器240将交集处的挡风玻璃区块颜色调暗以遮蔽对向来车的强光。

以本实施例为例，如图2B，对向来车车灯的光源位置、照射于车体200变色挡风玻璃250上的照度、所处环境的环境照度值及驾驶人与乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及眼球所注视方向所对应的变色挡风玻璃250的位置在挡风玻璃变色区块250’（图中以粗框标示）。

为更进一步说明，请参阅图2C，在会车时，车用CCD摄影机210用以取得对向来车车灯的光源位置、照射于车体200变色挡风玻璃250上的照度及目前车体200所处的周边环境的环境照度值，眼球追踪器220用以追踪并取得驾驶人的眼球位置及眼球所注视方向。

车载处理单元即依据对向来车车灯的光源位置、照射于车体200变色挡风玻璃250上的照度、所处环境的环境照度值及驾驶人的眼球位置及眼球所注视方向以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令，最后，挡风玻璃变色控制器240即依据对向来车车灯的光源位置与驾驶人眼球所注视方向的交集线（虚拟的连线）与变色挡风玻璃250的交会点邻近区块产生变色，以阻挡驾驶者因对向来车的光线产生眩光现象，并借此及提高驾驶行车安全性。

其中，挡风玻璃的变色区块的变色是指使该区块上的玻璃变暗，但其变暗程度必须依照环境照度值，而有不同程度的变暗，重要的是，变暗的程度会维持在不影响驾驶人行驶的视线的范围内，以维持驾驶人行车的安全。

请参阅图3，图3是本实用新型中挡风玻璃区分为数个变色区块的示意图。在图3中，具有多个区块的变色挡风玻璃250上区分成数个变色区域，一般而言，并未如图式所示的区块如此明显，图式部分是为了便于说明，而有明显的区块分界线。

在本实用新型中，主要重点在于依据驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及眼球所注视方向所对应的变色挡风玻璃250的位置在变色挡风玻璃区块250’，如果驾驶人身高较高，则变色挡风玻璃250的位置在变色挡风玻璃区块250’可以是图中的G、H、K、L区块，而副驾驶座的乘客身高较娇小的话，变色挡风玻璃250的位置在变色挡风玻璃区块250’可以是图中的I、J区块，该些区块的变色，取决于驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及眼球所注视方向与对向来车车灯的光源位置的交集线（虚拟的连线），所以，区分为数个区块，可以更有效的达到防止驾驶者及乘客因对向来车的光线所产生眩光现象，导致眼睛不适。

综上所述，本实用新型所提供的感光防护的挡风玻璃变色装置可有效改善已知技术的隔热纸的缺失，并进一步依据外部环境光跟对向来车的车灯，以区块性调节挡风玻璃的明暗度，借此，可有效的适度调节挡风玻璃明暗，以防止驾驶者产生眩光现象及提高驾驶行车安全性及乘客的舒适度。

虽然本实用新型以前述实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉相像技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，所作更动与润饰的等效替换，仍为本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种感光防护的挡风玻璃变色装置，适用于车辆挡风玻璃，该挡风玻璃区分有数个区块，其特征在于，该挡风玻璃变色装置包括：

一光感应单元，用以取得一光源位置及一环境光度值；

一眼球追踪单元，用以追踪并取得驾驶人的一眼球位置；

一车载处理单元，电性连接该光感应单元及该眼球追踪单元，并依据该光源位置、该环境光度值及该眼球位置以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令；以及

一挡风玻璃控制单元，电性连接该挡风玻璃及该车载处理单元，该挡风玻璃控制单元接收该挡风玻璃区块明暗操作指令以控制该挡风玻璃上各该区块的明暗。

2.根据权利要求1所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，还包括一时间单元，其电性连接该车载处理单元。

3.根据权利要求2所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该时间单元若显现为白天时段，则该车载处理单元通过该挡风玻璃区块明暗操作指令控制该挡风玻璃控制单元使该挡风玻璃显示为一遮阳模式。

4.根据权利要求1所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该车载处理单元将该光源位置与该眼球位置的连接线与该挡风玻璃的交会点周边相邻的该挡风玻璃的区块设定为变色的区块。

5.根据权利要求1所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该光感应单元为一车用CCD摄影机，该车载处理单元为一微处理器，该挡风玻璃控制单元为一挡风玻璃变色控制器。

6.根据权利要求1所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该眼球追踪单元用于确定驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的注视方向。

7.根据权利要求1所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该车载处理单元判断该环境光度值是否超过一阈值，并依据该环境光度值以判断是否使该挡风玻璃的该区块变色。

8.一种感光防护的挡风玻璃变色装置，适用于一挡风玻璃，该挡风玻璃区分为数个区块，其特征在于，该挡风玻璃变色装置包括：

一光感应单元，用以取得一光源位置及一环境光度值；

一眼球追踪单元，用以追踪并取得驾驶人及乘客的一只或多只眼睛的眼球位置及目光方向；

一时间单元，用以取得驾驶状态的时段；

一车载处理单元，电性连接该光感应单元、该眼球追踪单元及该时间单元，且该车载处理单元依据该光源位置、该环境光度值及该眼球位置以产生一挡风玻璃区块明暗操作指令；以及

一挡风玻璃控制单元，电性连接该挡风玻璃及该车载处理单元，该挡风玻璃控制单元接收该挡风玻璃区块明暗操作指令以控制该挡风玻璃上各该区块的明暗，

其中，当该时间单元判别为白天时段，则该车载处理单元通过该挡风玻璃区块明暗操作指令控制该挡风玻璃控制单元使该挡风玻璃显示为一遮阳模式。

9.根据权利要求8所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该车载处理单元将该光源位置与该眼球位置的连接线与该挡风玻璃的交会点周边相邻的该挡风玻璃的区块设定为变色的区块。

10.根据权利要求8所述的感光防护的挡风玻璃变色装置，其特征在于，该车载处理单元判断该环境光度值是否超过一阈值，并依据该环境光度值以判断是否使该挡风玻璃的该区块变色。

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