CN110618548A - 具有动态像素化窗口的系统 - Google Patents

Abstract

本发明题为“具有动态像素化窗口的系统”。诸如车辆系统或建筑物系统的系统可具有封闭结构，诸如包围内部区域并且将内部区域与外部区域分隔开的壁部。该系统的占用者可位于内部区域中。封闭结构中的可调节窗口可位于内部区域和外部区域之间。系统中的控制电路可使用外部区域中的外部传感器系统来捕获系统周围的环境的图像，定位诸如光源之类的外部对象，并进行其他测量。可从系统的占用者采集用户输入，并且可使用内部传感器系统来采集内部区域中的占用者和无生命对象的位置。控制电路可基于所采集的信息来调节窗口。

Description

具有动态像素化窗口的系统

本专利申请要求于2019年5月3日提交的美国专利申请No.16/403,395以及于2018年6月19日提交的美国临时专利申请No.62/687,181的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。

技术领域

本发明整体涉及诸如车辆和建筑物系统的系统，并且更具体地涉及具有窗口的系统。

背景技术

建筑物、诸如汽车、轮船和飞机等交通工具以及其他系统可能有窗口。可使用百叶窗来控制阳光并保持期望的隐私程度。在一些系统中，使用电子可调节窗口。例如，车辆可设置有允许车辆的窗口变亮或变暗的电致变色窗着色。诸如此类的系统可用于对进入车辆的光量进行调节，但可能不灵活并且难以控制。

发明内容

诸如车辆系统或建筑物系统的系统可具有封闭结构，诸如车身或包围内部区域并且将内部区域与外部区域分隔开的其他壁部结构。该系统的占用者可位于内部区域中。无生命对象也可位于内部区域中。光源和其他对象可位于外部区域中。

封闭结构中的可调节窗口可位于内部区域和外部区域之间。系统中的控制电路可使用外部区域中的外部传感器系统来捕获系统周围的环境的图像，定位诸如光源之类的外部对象，并进行其他环境测量。使用内部传感器系统，控制电路可采集来自系统占用者的用户输入，并且可确定占用者和无生命对象在内部区域中的位置。

可调节窗口可为像素化的，从而允许对可调节窗口的不同区域的光学特性进行不同地调节。在系统的操作期间，控制电路可响应于传感器数据和其他输入来调节窗口。可对光透射、反射率、吸收、雾度、颜色和其他光学特性进行调节。

附图说明

图1为根据一个实施方案的具有可调节窗口的例示性系统的图示。

图2是根据一个实施方案的例示性系统的示意图。

图3和图4是根据一个实施方案的可在可调节窗口中使用的例示性电极的俯视图。

图5为根据一个实施方案的具有在系统内部产生聚光的透光部分的例示性可调节窗口的剖视图。

图6为根据一个实施方案的具有在系统内部创建阴影的暗部的例示性窗口的剖视图。

图7A为根据一个实施方案的具有创建可移动阴影的可移动变暗部分的例示性可调节窗口的图示。

图7B为根据一个实施方案的具有产生可移动聚光的可移动透光部分的例示性可调节窗口的图示。

图8为根据一个实施方案的具有可调节的透光区域和黑暗区域的例示性窗口的图示。

图9为根据一个实施方案的涉及操作具有可调节窗口的系统的例示性操作的流程图。

具体实施方式

电子装置可设置有可调节窗口。可调节窗口可在建筑物、交通工具或其他系统中形成。可调节窗口可具有可调节的透明度。例如，可调节窗口可被配置为具有一个或多个变暗区域(有时称为黑暗区域或不透明区域)和比变暗区域透明的一个或多个区域(有时称为透明区域或透光区域)。可调节窗口还可表现出可调节的光反射、光吸收、颜色、雾度和其他可调节光学特性。

可调节窗口可被像素化使得透光率和其他特性在窗口的不同部分中进行不同地调节。例如，可调节窗口可用于动态地调节黑暗区域和透明区域的位置。如果需要，可将黑暗区域置于黑暗区域阻挡不期望的光的位置。这使得在系统的内部形成阴影。例如，可将阴影置于系统用户(例如，系统占用者诸如车辆占用者)的眼睛上以保护用户免受眩光照射，或者可将其置于使用者的面部或身体上以通过减少来自太阳的热量来增加舒适度。可产生透明区域以在系统内部内产生所需的照明区域。这些区域有时可被称为聚光区域，它们可被阴影包围，并且可有助于视觉上突出显示感兴趣的对象，诸如车辆或其他系统的内部区域中的书籍或其他无生命对象。

环境数据、用户输入、来自内部传感器系统和外部传感器系统的数据以及其他信息可用于确定如何调节可调节窗口。例如，如果迎面而来的前车灯在车辆前面被识别出来，则可使用变暗的窗口区域来遮蔽车辆中用户的眼睛，使得用户不被前车灯晃到眼睛。又如，变暗区域可被动态地定位以遮挡用户面部或用户身体其他部分的皮肤免受太阳照射。在一些布置中，窗口可在除选定的透明区域之外的所有区域中变暗，以允许一束阳光(例如，聚光照明)进入系统内部。可调节窗口中的黑暗区域和透明区域也可被配置为阻挡不期望的外部环境免于被系统内部的用户看到。窗口调节也可用于在系统内部创建所需的隐私。

图1中示出了可包括可调节窗口的类型的例示性系统。如图1所示，系统8可包括壁部结构26。壁部结构26(有时可称为主体结构、壁部、封闭结构等)可形成建筑物中的壁部、车身中的壁部(例如，车身面板、门、地板结构和/或屋顶结构)，或用于系统8的将第一区域(例如，诸如系统内部38之类的内部区域)与第二区域(例如，诸如系统外部28之类的外部区域)分隔开的其他封闭结构。一个或多个窗口诸如可调节窗口24可由壁部结构26支撑。例如，车辆可具有封闭结构诸如车身中的前窗、后窗、顶窗和/或侧窗，建筑物可具有封闭结构诸如建筑物壁部中的外窗和/或内窗，并且/或者其他系统也可具有窗口。

外部对象诸如外部对象30可位于外部区域28中。外部对象诸如对象30可包括光源(例如，太阳、路灯、汽车前灯，等等)，可包括用作光源的发光对象(例如，发光的金属对象或以镜面光反射为特征的其他对象，有时称为镜面反射器)，可包括令人赏心悦目的对象(例如，树木、山脉、云朵，和/或系统8内部的占用者希望看到的其他物品)，可包括令人不悦的对象(例如，广告牌、工业建筑、电力线和/或系统8内的占用者不希望看到的其他对象)，可包括人(例如，行人、车辆的司机、建筑物中的人，等等)，和/或其他外部对象30。

内部对象可位于系统8的内部。例如，内部对象36可位于内部区域38中。内部对象36可包括诸如对象36-1等对象(例如，一个或多个人，有时被称为系统用户、系统占用者、车辆占用者、建筑物占用者等)。内部对象36还可包括无生命对象，诸如对象36-2。对象36-2可为书籍或带有文本的其他物品、电子设备(例如，便携式电子设备诸如平板电脑、膝上型计算机、蜂窝电话等)、非电子物品和/或其他内部对象。

系统电路可由结构26支撑。例如，系统8可包括传感器(传感器系统)18，所述传感器采集内部38(参见，例如内部传感器18-2)上的传感器测量值并且/或者采集外部28(参见，例如外部传感器18-1)上的传感器测量值。传感器18可采集关于对象相对于系统8(例如，相对于结构26)的位置的信息。例如，传感器18-1可采集关于诸如外部对象30之类的对象相对于结构26的位置的信息，并且传感器18-2可采集关于诸如内部对象36之类的对象相对于结构26的位置的信息。利用该信息，系统8中的控制电路可对可调节窗口24进行调节。例如，可对可调节窗口24的不同区域的光透射进行调节。通过这些调整，可阻挡眩光，可将阴影置于内部38中的期望位置上，可调节从内部区域38观察外部区域28的各个部分的能力，可调节从外部区域28观察内部区域38的各个部分的能力，并且/或者可对窗口24进行其他调整。在对窗口24进行调节时，可调节窗口24的一个或多个部分。例如，可对窗口24的不同区域的光学特性进行不同地调节。

窗口24可包括一个或多个层34。层34可包括表现出固定光学特性的一个或多个层(例如，通过固定的光透射量、光反射量和光吸收量、固定的偏色、固定的偏振、固定的雾度等来表征的一个或多个层)。表现出固定光学特性的层的示例包括透明或着色的玻璃或聚合物层(例如，衬底层、涂层等)、薄金属层(例如，部分反射的金属层)、由电介质堆叠形成的薄膜干涉滤光片(例如，具有被配置为形成带通滤光片、带阻滤光片、低通滤光片、高通滤光片、反射镜等的交替的折射率值的有机或无机层)、固定的线栅偏振器、基于浸有碘的聚乙烯醇的固定的偏振器，或其他偏振器、扩散层(例如，具有诸如网纹表面等嵌入式光散射结构和/或具有与周围聚合物不同的折射率值的嵌入颗粒的聚合物层)，和/或其他固定层。

层34还可包括一个或多个电可调节光学层。窗口24中的电可调节光学层可包括表现出可调节的光透射量、光吸收量、光反射量、偏色、雾度、偏振和其他光学特性的层。电可调节光学层的示例包括液晶层诸如宾主型液晶设备、带有偏振器的液晶设备和胆甾型液晶层、电致变色层、悬浮粒子设备、电泳设备、电润湿设备、聚合物分散液晶层，和/或表现出可调节光学特性诸如雾度、颜色、光反射、光吸收和/或光透射的其他可调节设备。

在一些布置方式中，可使用电可调节层同时调节多个光学特性。例如，可调节宾主型液晶层以改变光透射。在这些调节期间，透射光的光吸收、光反射和偏色可能受到影响。

又如，考虑使用悬浮粒子设备来调节光透射的情形。悬浮粒子设备包括悬浮在夹在具有透明导电电极的基底层之间的液体中的纳米粒子层。在没有外加电场的情况下，纳米粒子是无规取向的并且吸收光(即，该层为暗的并且该层的光透射率低)。当施加电场时，纳米粒子对齐并且允许光通过(即，该层为透光的并且光透射率高)。除能够获得可调节光透射率之外，悬浮粒子设备的特征通过相关联的可调节雾度来表征(例如，当悬浮粒子设备关闭并且呈现出少量光吸收时具有6％的雾度，并且当悬浮粒子设备开启并且呈现出大量光吸收时具有50％的雾度)。以此方式，悬浮粒子设备既可用作可调节光透射层，又可用作可调节雾度层。

窗口24中的其他电可调节层也可表现出多种变化的光学特性。例如，电致变色层的调节可调节层的偏色和光透射率。调节用作可调节反射镜的胆甾型液晶层可影响光透射率以及反射率等。在一些布置中，可调节窗口24可包含单个可调节层(例如，主要用作可调节光透射层的层)。在其他布置中，可调节窗口24可包含多个可调节层(例如，用于调节光透射率的第一层、用于调节雾度的第二层、用于调节反射率的第三层，等等)。一般来讲，任何合适数量的固定和/或可调节光学层34可包括在可调节窗口24中，并且可由系统8中的控制电路电控制。每个层34可单独控制，或者成组的两个或更多个层34或所有层34可一起调节。

层34中的一个或多个层的结构可被像素化，如层34的示例性像素P所指示的那样。例如，层34中的一个或多个层可具有由单独可调节电极形成的像素(例如，由透明导电材料诸如氧化铟锡形成的电极)。用于像素P的电极和其他像素结构可具有任何合适的形状并且可单独调节。例如，电极和其他结构可以是矩形或正方形，并且可以阵列形式图案化，该阵列具有任何合适的行数N1和任何合适的列数N2。N1和N2的值可为例如至少5、至少10、至少100、至少500、小于5000、小于1000、小于400、小于120、小于40、小于20、或其他合适的值。如果需要，用于像素P的电极和其他结构可具有细长条形状并且可横跨窗口24表面的一部分或全部延伸。也可使用全局电极(例如，接地层)(例如，与像素化电极结合)。

在系统8的操作期间，系统8中的控制电路可对像素P施加可调节信号(例如，电压)，以选择性地调节窗口24的特定区域的光学特性。例如，可将第一信号施加到第一组像素P以提供窗口24的具有第一组光学特性(例如，第一光透射值、第一反射率、第一光吸收值、第一雾度值和第一偏色)的第一相关区域，可将第二信号施加到第二组像素P以提供窗口24的具有第二组光学特性(例如，第二光透射值、第二反射率、第二光吸收值、第二雾度值和第二偏色)的第二相关区域，等等。

由于可调节窗口24中存在像素化结构，因此系统8中的控制电路可对窗口24进行全局调节并且/或者对窗口24进行局部(空间上不同)调节。例如，光透射率、雾度和/或其他光学特性可在窗口24的不同区域中以不同的量进行调节。

图2为示出系统8的例示性部件的示意图。如图2所示，系统8可包括电子装置10。电子装置10可由系统8中的支撑结构诸如壁部结构26和/或其他支撑结构来支撑。电子装置10可例如安装在建筑物、车辆或其他系统内。装置10可包括电路12、通信电路14、可调节窗口(诸如可调节窗口24)和输入输出设备16。

控制电路12可包括用于支撑装置10的操作的存储和处理电路。存储和处理电路可以包括诸如非易失性存储器的存储装置(例如，闪存存储器或其他配置为形成固态驱动器的电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态或动态随机存取存储器)等。控制电路12中的处理电路可以用于采集来自传感器和其他输入设备的输入，并且可以用于控制窗口24和输出设备。处理电路可基于一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、基带处理器和其他无线通信电路、电源管理单元、音频芯片、专用集成电路等。

为了支撑设备10和外部电子装置之间的通信，控制电路12可使用通信电路14进行通信。通信电路14可包括天线、射频收发器电路以及其他无线通信电路和/或有线通信电路。电路14(有时可称为控制电路和/或控制和通信电路)可例如支持使用无线局域网链路、近场通信链路、蜂窝电话链路、毫米波链路和/或其他无线通信路径的无线通信。

输入输出设备16可用于采集用户输入，采集关于用户周围环境的信息(例如，对象36在内部区域38中的位置和诸如对象30之类的对象在外部区域28中的位置)和/或向用户提供输出。设备16可包括传感器18。传感器(传感器系统)18可包括力传感器(例如，应变仪、电容式力传感器、电阻式力传感器等)、音频传感器(诸如麦克风)、触摸传感器和/或接近传感器(诸如电容传感器和/或其他触摸传感器和/或接近传感器)、光学传感器(诸如发射和检测光的光学传感器)、超声波传感器、单色和彩色环境光传感器、图像传感器、用于检测位置、取向和/或运动的传感器(例如，加速度计、磁性传感器(诸如罗盘传感器、陀螺仪和/或包含部分或全部这些传感器的惯性测量单元))、肌肉活动传感器(EMG)、射频传感器(例如，雷达和其他测距和定位传感器)、深度传感器(例如，基于立体成像设备的能够捕获对象的三维图像从而有助于确定对象和/或对象的一部分(诸如用户的眼部和头部等)的位置的结构光传感器和/或深度传感器)、光学传感器(诸如采集飞行时间测量值和/或其他测量值以确定距离和/或相对速度的自混合传感器和光探测及测距(激光雷达)传感器)、光学传感器(诸如视觉测距传感器，其使用在相机中的数字图像传感器采集的图像来采集位置和/或方向信息)、视线跟踪传感器、具有数字图像传感器的可见光和/或红外相机、湿度传感器、湿敏传感器和/或其他传感器。

输入输出设备16还可包括显示器，诸如显示器20。系统8中的显示器可以是有机发光二极管显示器、基于由晶体半导体模片形成的发光二极管阵列的显示器、液晶显示器、电泳显示器、微机电系统(MEM)显示器诸如具有移动反射镜阵列的显示器，和/或其他显示器。

如果需要，输入输出设备16可包括其他设备22。设备22可包括诸如状态指示灯(例如，用作功率指示器的发光二极管和其他基于光的输出设备)、扬声器和其他音频输出设备等的部件。设备22还可包括按钮、旋转按钮、下压按钮、操纵杆、按键诸如键盘或小键盘中的字母数字按键、用于采集语音命令的麦克风、触摸传感器输入设备和/或用于采集用户输入和输出部件诸如触觉输出设备和其他输出部件的其他设备。在建筑物系统中，设备22可包括灯开关、空调和加热控件以及其他建筑物控件。在车辆系统中，设备22和系统8中的其他部件可包括转向控制器(例如，方向盘、自动转向系统等)，可包括内燃机部件、电驱动马达、加热和空调系统等。如果需要，电子设备诸如平板电脑、膝上型计算机，蜂窝电话、手表和由用户诸如用户36-1操作的其他便携式电子设备可位于内部区域38中并用于系统8中(参见例如图1的对象36-2)。

像素P可具有任何合适的形状。例如，像素P可以是正方形、矩形、六边形、三角形、圆形或椭圆形。如果需要，像素P可覆盖窗口34的细长条形区域(例如，像素P可具有细长条形电极)并且如果需要，可在窗口24上水平或竖直地延伸。细长条形像素(及其相关联的一个或多个电极)的纵横比(长度/宽度)可为至少5:1，至少20:1，至少150：1，可小于200：1，小于30：1或其他合适的纵横比。图3和图4的示例性电极40示出了示例性电极图案(从而示出了像素P的示例性形状)。在图3的实施例中，电极40具有细长条形状。在图4的实施例中，电极40被图案化以形成正方形单独可寻址电极的阵列。覆盖电极层(例如，全局接地层等)也可包括在窗口24中。此外，其他电极图案或这些图案的组合可用于形成单独可寻址的像素P。在操作期间，可调节像素P使得窗口24的单个像素改变其状态(例如，使得单个像素在光透射率或雾度方面表现出变化)或像素P可成组地调节(例如，使得第一组像素P改变其光透射率或雾度)。

图5是例示性配置中的系统8的横截面侧视图，其中窗口24已被配置为呈现出由较暗区域D(光透射率较低的区域)围绕的透光区域C。在图5所示类型的布置中，对象30可为太阳或其他光源。透光区域C的尺寸，诸如横向尺寸W1，可足以将聚光照明42的光束从对象30投射到对象36-2上。例如，W1的值可至少为对象36-2的横向尺寸W2的值。对象36-2可以是需要来自对象30的外部照明的书籍或其他对象。在操作期间，控制电路12可使用传感器18来采集关于对象30相对于壁部结构26的位置的信息，并且采集关于对象36相对于壁部结构26的位置的信息。例如，具有图像传感器或其他传感器的外部传感器系统可确定对象30相对于壁部结构26的位置，并且内部区域38中具有深度传感器和/或内部区域38中的其他传感器中的一个或多个图像传感器设备的内部传感器系统可确定对象36相对于壁部结构26的位置。

这样，控制电路12可确定对象30、壁部结构26(并且从而可调节窗口24)和对象36的相对位置。基于该相对位置信息，控制电路12可确定用于在可调节窗口24内形成透光区域C和黑暗区域D的适当位置和尺寸。一旦区域C中的光透射量增加至所需量并且区域D中的光透射量降低至所需量，光42就将照射对象26-2，而不照射非期望对象诸如对象36-1。例如，对象36-1可以是正在读书(对象26-2)并且不希望被来自对象30的日光照射的车辆占用者。

透光区域C的透光率可为至少60％，至少80％，至少95％，小于99％，小于70％或其他合适的值。黑暗区域D的透光率可小于区域C的透光率(例如，30％，小于20％，小于5％，大于1％或其他合适的值)。如果需要，内部区域38中的图像传感器或其他传感器可采集用户输入。例如，控制电路12可使用传感器18和/或其他装置10来采集手势、语音命令、触摸输入、按钮按压输入或其他输入。如果需要，控制电路12可使用与电路12连通的用作中间输入设备的电子设备或附件来采集输入。例如，用户输入可使用平板电脑、遥控器和/或以无线方式或经由有线通信与控制电路12进行通信的其他设备来采集。

控制电路12还可使用传感器18，诸如罗盘(磁性传感器)、图像传感器、雷达、激光雷达、卫星导航系统接收器电路(例如，全球定位系统电路)、产生时间和数据信息的时钟电路，和/或用于采集关于系统8的操作环境的信息的其他电路。数据库信息(存储在电路12中或由电路12从在线数据库或其他远程数据库访问)也可用于采集关于系统8的操作环境的信息。例如，可使用日历信息、关于太阳在不同日期和一天中的时间的位置信息、地图图像以及表示系统8所行驶的道路上的景物的位置和性质的其他地图信息(例如，表示自然界中有吸引力的对象诸如天然对象的位置的信息和表示没有吸引力的对象诸如人造物体的位置的信息)、指示山脉和可能遮挡阳光的其他对象的位置(坐标和高度)的地图信息、以及与外部对象30和外部区域28相关的其他数据库信息来产生系统8的环境信息。

使用内部38中的传感器18(例如，基于一个或多个图像传感器的结构化光传感器和/或其他深度传感器、测量电子设备的位置的射频传感器和/或图像传感器、温度传感器、测量座椅压力的力传感器，和/或其他传感器)，控制电路12还可确定对象36在内部38中的位置。

系统8的用户输入和/或预先确定的设置可用于响应于所测量的环境条件、用户输入和对象36的位置来确定在调节可调节窗口24时要采取的适当动作。例如，如果用户已指示控制电路12在聚光模式下工作，则控制电路12可确定光源(例如，太阳或其他光源诸如对象30)的位置，可确定系统8的位置，并且可确定对象36的位置。使用该信息，控制电路12可确定区域C和区域D的适当位置以产生一束光照42。当系统8改变位置(例如，随着系统8相对于外部区域28的取向改变)时和/或当对象30和36相对于系统8移动时，区域C和D的位置可动态地更新。响应于指示应移动区域C的位置的用户输入(例如，手势、语音命令或其他输入)，控制电路12可相应地重新定位区域C。

除了或代替聚光内部对象诸如图5的对象26-2，系统8还可创建落在对象36和/或内部38的其他部分上的阴影。如图6所示，例如，控制电路12可调节像素P，使得窗口24的透明度在区域C中较高并且在区域D中较低。区域D可设置有足够的尺寸(例如，至少等于对象36的宽度W4的宽度W3)，以创建覆盖对象36的阴影(例如，在对象30为光源的情况下)。对象36可例如为系统8的占用者的面部区域、整个身体或身体的一部分。通过阻挡来自对象30的光，可提高车辆占用者的舒适度。在一些情况下，内部区域38中的传感器可识别系统8的占用者(用户)的眼睛的位置。然后可对由图6的区域D产生的阴影适当地设定尺寸并定位，以防止来自车前灯或其他外部光源的眩光到达用户的眼睛。

透光性较低的区域(D)和透光性较高的区域(C)在图5和图6的实施例中示出。一般来讲，可使用像素P来创建任何合适的图案(例如，具有多个D区域和/或多个C区域的图案、具有一个或多个中间水平的透光率、梯度、诸如闪光效果等动画效果的一个或多个区域的图案)。除了和/或代替调节这些区域中的光透射之外，还可调节窗口24的一个或多个区域的其他光学特性(例如，雾度、光反射、光吸收、偏色等)。

在操作期间，可动态地调节窗口24的状态(例如，每个像素P和/或像素P组中的位置和光学特性)。例如，可基于对象和/或系统36的移动和/或基于用户输入(例如，移动手势)来移动变暗区域。如图7A所示，例如，由透明区域C包围的变暗区域可从位置D1动态地移动至位置D2。在图7B的示例性配置中，由变暗区域D包围的透明区域正从位置C1移动到位置C2。

图8示出了如何基于关于系统8的环境的信息动态地配置窗口。在第一操作环境中，诸如外部区域28的一部分不具吸引力的环境(例如，区域28具有电力线和用户不希望看到的其他对象)，窗口24可被布置为呈现出阻挡这些对象的较大变暗区域(参见，例如变暗区域DW2)。在第二操作环境中，诸如外部区域28具有吸引力的环境(例如，区域28具有山脉和用户希望看到的其他对象)，窗口24可被配置为不呈现变暗区域或呈现较小的变暗区域(参见，例如变暗区域DW1)和相应的放大透明区域(例如，区域C)。

控制电路12可基于地图信息(例如，根据卫星导航系统接收器或相对于在不同区域中标记有吸引力和无吸引力标签的地图数据库的其他传感器而确定的系统8的地理位置)、用户在地图数据库或其他数据库中定义的有吸引力和无吸引力的区域、用户偏好和/或其他标准来调节变暗区域的尺寸。如果需要，电路12可处理来自外部图像传感器的图像传感器数据以识别可能为人造的对象并识别可能为天然的对象(作为一个示例)。电路12继而可基于用户定义的偏好(例如，阻挡人造对象不被看到的用户偏好)相应地调节窗口24。一般来讲，任何合适的标准可用于基于系统8的操作环境来调节窗口24。例如，窗口24可基于系统8的位置，基于一天中的时间，基于内部和/或外部对象相对于系统8的位置，基于系统8的占用者的类型和/或数量，基于对外部区域24中人的识别(例如，变暗区域可被增大以增强隐私保护和/或阻挡外部人员对系统占用者、电子设备或内部38中的其他对象36的视线)，基于天气(例如，在所测量的环境光水平较高的日子和/或当天气预报信息表明天气晴朗时等有更多阴影)进行调节。

图9示出了操作系统8中的所涉及的例示性操作。

在框50的操作期间，系统8可采集用户输入、用作系统8的输入的环境数据、来自外部传感器系统和内部传感器系统的传感器输入，以及其他输入信息。该信息可用于确定对可调节窗口24中每个像素P的光学特性的期望调节。系统10的内部和/或外部(例如，由壁部结构26形成的系统壳体的内部或外部)的传感器18可用于采集用户输入和其他输入。

温度传感器可用于采集关于在内部和/或外部温度的信息。在长红外波长敏感的红外图像传感器可用作温度传感器。如果需要，温度传感器可测量系统占用者的皮肤温度。如果需要，可使用在线信息(例如，来自天气数据库的信息)来确定系统8周围的外部温度。

湿度传感器可采集关于环境中存在的雨水或其他湿气的信息。也可使用气压传感器、气体传感器和颗粒传感器来评估系统8周围环境中的大气。

位置传感器系统可基于加速度计、罗盘(磁性传感器)、陀螺仪和卫星定位系统传感器以及其他位置(取向)测量电路。利用位置传感器，系统8可确定系统8(例如，结构26)及其占用者相对于外部光源和其他外部对象的取向。

图像传感器可捕获系统8内部的图像。使用该信息或来自其他内部传感器(例如，深度传感器，诸如结构化光传感器、接近传感器、激光雷达等)的信息，系统8可监测占用者和内部无生命对象在系统8内的位置。

也可使用外部图像传感器和其他外部传感器(激光雷达、雷达等)来监测系统8周围的外部环境。例如，外部图像传感器和其他外部传感器可用于确定外部对象30的位置。如果需要，图像传感器可捕获系统8周围的视图的图像。然后，可利用控制电路(例如，控制电路12)对所捕获的图像数据执行图像分析操作。例如，可自动识别感兴趣的对象和不感兴趣的对象(例如，电力线和其他可能不美观的对象)。可基于颜色信息、纹理信息、图案识别信息和/或其他合适的标准，将感兴趣的区域与不感兴趣的区域区分开来。除了执行图像分析以评估观察图像的不同部分的可能合意性之外，还可执行图像分析以识别系统8附近的人(例如，使得系统8可根据需要阻挡这些人的视线进入系统8的内部中)。

可使用接收语音命令的传感器(例如，麦克风)、检测三维手势诸如手部姿态的传感器(例如，深度传感器、接近传感器、基于光的传感器、电容传感器、声学传感器等)、可检测触摸输入的触摸传感器、可检测手指轻击的加速度计、可检测手指按压输入的力传感器、按钮和可用于采集用户开关输入的其他基于物理开关的控件(旋钮、拨号盘、滑动开关等)、鼠标、触控盘、操控杆、方向按钮、遥控器或可用于采集指向输入的其他指向输入设备，以及可用于采集用户输入的其他设备来采集用户输入(例如，来自系统占用者的命令)。

系统8中的传感器和其他电路可采集关于当前时间和日期的信息、来自由电路12维护的数据库和/或经由有线或无线通信从在线数据库检索到的信息(例如，系统8正行驶的道路上的当前和预测的交通状况、当前和预测的气象信息、地图信息诸如关于哪些路段风景优美以及哪些路段风景欠佳的信息、指示兴趣点的地图信息、导航系统信息诸如关于系统8的目的地的信息、历史信息诸如历史用户偏好，和/或其他数据库信息)。

在框52的操作期间，可使用在框50的操作期间所采集的信息来调节窗口24。如果需要，可调节窗口24中的每个像素P以呈现所需的光学特性(例如，所需的光透射、光反射、光吸收、雾度、颜色等)。可对成组的像素P进行类似地调节并且/或者可对每个像素P进行不同地配置。这允许在窗口24中创建所需的透明度、反射率、光吸收、雾度和/或颜色的图案，以适用于用户输入、环境信息以及在框50的操作期间所采集的其他信息。

例如，可在创建阴影的位置创建一个或多个选择性变暗区域(窗口24的具有较低透光率的区域)，所述阴影防止阳光或其他外部照明使占用者的皮肤(例如，在面部、整个身体或身体的一部分上)过度受热。可响应于检测到存在朝向占用者的阳光来这样创建阴影。使用系统8来创建阴影可以是自动的(例如，当系统8在默认遮蔽模式或用户发起的遮蔽模式下操作时)。

也可创建一个或多个选择性变暗的区域以阻挡眩光照射用户眼睛(例如，在不过度遮蔽占用者的脸部或阻挡占用者查看系统8正行驶的道路的情况下)。眩光阻挡操作可自动进行(例如，当系统8在由用户发起或默认地运行在系统8上的眩光阻挡模式下操作的情况下，检测到朝向占用者眼睛的眩光时)。

可通过自动(或响应于用户输入)创建选择性变暗的区域来增强隐私，所述区域防止外部人员查看系统8内部的占用者或敏感书籍、显示器或其他敏感物品。窗口24可例如在插置在外部观察者和内部占用者之间的区域中变暗。

在一些布置中，系统8周围区域中的不美观对象可被阻挡以免系统8的占用者看到。例如，如果控制电路12检测到在系统8的附近存在电力线(例如，使用图像分析或使用指定外部区域28的性质的数据库信息作为当前识别的系统8的位置的函数)，则窗口24的沿占用者到电源线的视线的一部分可选择性地变暗，以阻挡电源线免于被看到。系统8可基于图像分析、数据库信息或识别外部的哪些部分可能不美观从而不适于占用者看到的其他信息来自动地阻挡外部的一部分免于被看到。

除了在窗口24中创建变暗区域之外，还可创建聚光区域(由窗口24的变暗部分围绕的透光区域)(例如，以在内部38的所需部分中产生聚光照明)。

窗口24的变暗部分有助于阻挡光。除此之外或代替创建窗口24的变暗部分，如果需要，还可基于在框50期间所采集的信息(例如，光反射、光吸收、雾度、颜色等)来修改其他光学特性。例如，可增加雾度以阻挡一部分但非全部的光，可调节颜色(例如，以便相对于其他波长的光更大程度地减少某些波长的光的光透射，以便增加对比度，以便产生变色阴影等)。使用选择性窗口区域暗化是示例性的。

如果需要，可使用用户输入来改变系统8的操作模式(例如，以调用或退出阳光遮蔽模式、车前灯眩光阻挡模式、防窥模式、不美观景物阻挡模式和/或聚光模式)。用户输入也可用于在这些模式中的一者或多者的特征处于活动态时调节系统8的操作。例如，可使用手势和其他用户输入来修改变暗区域或透明区域或已选择性地从窗口24中的其他像素P更改的另一组一个或多个像素P的位置和尺寸。这就允许用户移动阴影的位置，修改眩光阻挡操作，创建更多或更少的隐私性，增大或减小聚光尺寸和/或移动聚光照明，调节不美观景物阻挡区域(例如，扩大阻挡区域或减小阻挡区域的尺寸)，等等。用户输入可用于选择在每种模式期间哪些光学特性被修改。例如，用户可选择在不美观景物阻挡操作期间是否使用局部增强的雾度或局部减小的透光率，可确定在创建聚光区域时切换到使用中的所需颜色，可确定与眩光阻挡区域相关联的暗化程度以及空间分布(突变或渐变)，等等。

如线54所示，图9的操作可在系统8的操作期间连续地执行。系统8可为在道路上行驶的车辆，可为火车、飞机、轮船、机动公路车辆或其他可移动封闭系统，可为建筑物(例如，办公室、住宅等)或其他固定式封闭系统，或者可为具有壁部或形成将含有占用者的内部区域与外部区域分开的系统壳体的其他结构的任何其他系统。

尽管有时在选择性地调节穿过窗口24的可见光透射的上下文中描述，但如果需要，窗口24可设置有可调节层(例如，可调液晶器件等)，该可调节层被调谐成除了或代替调节可见光透射之外还选择性地调节穿过窗口24的红外光透射(例如，热透射)。在这种布置中，可进行选择性光透射调节以阻挡(或不阻挡)车辆或其他系统的内部的部分(例如，分别通过不阻挡或阻挡红外光透过窗口区域向车辆占用者透射而选择性地使车辆占用者受热或冷却)。一般来讲，可调节窗口24的部分以调节任何合适波长或感兴趣的波长范围(例如，一个或多个可见光波长、一个或多个红外光波长或者一个或多个紫外光波长)内的光透射(或其他光学性质)。

例如，如果希望在冷天利用来自太阳的红外光为车辆占用者取暖，则可调节系统8中的一个或多个窗口的适当部分以表现出增强的红外光透射，使得增强的红外光量照射车辆占用者。可见光透射可协调于红外光透射的选择性增强而调节(例如，增强)，或者如果需要，可见光透射可保持不变(例如，可见光透射可保持在固定的低透射状态，或者可在窗口24的给定部分中保持在固定的高透射状态，而通过窗24的该给定部分的红外光透射被选择性地增强)。又如，车辆占用者可在热天通过在窗口24的适当部分中选择性减少红外光透射来降温。通过窗口24的该部分的可见光透射可协调于红外光透射的减少而调节(例如，减少)，或者可保持在固定的低透射或高透射状态。

根据一个实施方案，提供了一种系统，所述系统包括被配置为将含有占用者的内部区域与外部区域分隔开的封闭结构、封闭结构中的位于内部区域和外部区域之间的可调节窗口、内部传感器系统、外部传感器系统，以及控制电路，所述控制电路被配置为使用来自内部传感器系统和外部传感器系统的信息来增加可调节窗口的第一区域相对于可调节窗口的围绕第一区域的第二区域的透明度。

根据另一个实施方案，封闭结构被配置为将无生命对象封闭在内部区域内并且控制电路被配置为使用外部传感器系统来确定光源在外部区域中的位置，使用内部传感器系统来确定无生命对象在内部区域中的位置，确定可调节窗口相对于光源以及相对于无生命对象的位置，并且基于所确定的可调节窗口相对于光源以及相对于无生命对象的位置来调节可调节窗口以增加第一区域的透明度。

根据另一个实施方案，光源产生光，并且第一区域位于使得光的一部分聚光照明无生命对象的位置。

根据另一个实施方案，外部传感器系统包括图像传感器。

根据另一个实施方案，内部传感器系统包括图像传感器。

根据另一个实施方案，可调节窗口包括像素化的宾主型液晶层。

根据另一个实施方案，封闭结构包括车身。

根据另一个实施方案，控制电路被配置为使用内部传感器系统采集来自占用者的手势并且被配置为基于手势移动可调节窗口内的第一区域。

根据另一个实施方案，控制电路被配置为采集来自占用者的用户输入并且被配置为基于用户输入来增加第一区域的透明度。

根据一个实施方案，提供了一种系统，所述系统包括被配置为将含有占用者的内部区域与外部区域分隔开的封闭结构、封闭结构中的位于内部区域和外部区域之间的可调节窗口，以及控制电路，所述控制电路被配置为识别外部区域中的占用者不希望看到的一部分，并且被配置为选择性地降低可调节窗口的第一区域相对于可调节窗口的第二区域的透明度以阻挡外部区域的一部分被占用者看到。

根据另一个实施方案，该系统包括外部区域中的图像传感器，控制电路被配置为对用图像传感器所捕获的图像进行分析以识别出外部区域的一部分。

根据另一个实施方案，控制电路被配置为基于数据库信息来识别外部区域的一部分。

根据另一个实施方案，数据库信息包括地图信息并且控制电路被配置为识别占用者在地图上的位置。

根据另一个实施方案，封闭结构包括车身。

根据另一个实施方案，可调节窗口被配置为表现出选自由以下项构成的组的电可调节光学性能：反射率、雾度和颜色。

根据另一个实施方案，可调节窗口包括宾主型液晶层。

根据一个实施方案，提供了一种系统，所述系统包括被配置为将含有车辆占用者的内部区域与外部区域分隔开的车身、封闭结构中的位于内部区域和外部区域之间的可调节窗口、外部传感器系统、内部传感器系统，和控制电路，所述控制电路被配置为使用外部传感器系统识别外部区域中的光源的位置，使用内部传感器系统识别占用者的第一内部位置，使用内部传感器系统识别无生命对象在内部区域中的第二内部位置，并且基于光源的位置以及第一内部位置和第二内部位置来调节可调节窗口的第一区域相对于可调节窗口的第二区域的光学特性。

根据另一个实施方案，控制电路被配置为调节第一区域的光学特性以降低第一区域相对于第二区域的透明度。

根据另一个实施方案，控制电路被配置为增加第一区域相对于第二区域的透明度，以允许来自光源的到达第二内部位置处的无生命对象的光多于到达第一内部位置处的占用者的光。

根据另一个实施方案，来自光源的光穿过第一区域到达无生命对象，并且第二区域被配置为阻挡来自光源的光以遮蔽占用者。

根据一个实施方案，提供了一种系统，所述系统包括被配置为将含有车辆占用者的内部区域与外部区域分隔开的车身、封闭结构中的位于内部区域和外部区域之间的可调节窗口、外部传感器系统、内部传感器系统，和控制电路，所述控制电路被配置为使用外部传感器系统识别外部区域中的光源的位置，使用内部传感器系统识别占用者的内部位置，并且基于光源的位置以及内部位置来调节可调节窗口的第一区域相对于可调节窗口的第二区域的光学特性以防止来自光源的光到达占用者。

根据另一个实施方案，被防止到达占用者的光包括可见光。

根据另一个实施方案，被防止到达占用者的光包括红外光。

前述内容仅为例示性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种系统，包括：

封闭结构，所述封闭结构被配置为将含有占用者的内部区域与外部区域分隔开；

所述封闭结构中的位于所述内部区域和所述外部区域之间的可调节窗口；

内部传感器系统；

外部传感器系统；和

控制电路，所述控制电路被配置为使用来自所述内部传感器系统和所述外部传感器系统的信息来增加所述可调节窗口的第一区域相对于所述可调节窗口的围绕所述第一区域的第二区域的透明度。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述封闭结构被配置为将无生命对象封闭在所述内部区域内，并且其中所述控制电路被配置为：

使用所述外部传感器系统来确定所述外部区域中的光源的位置；

使用所述内部传感器系统来确定所述无生命对象在所述内部区域中的位置；

确定所述可调节窗口相对于所述光源和相对于所述无生命对象的位置；以及

基于所确定的所述可调节窗口相对于所述光源和相对于所述无生命对象的位置来调节所述可调节窗口以增加所述第一区域的透明度。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述光源产生光，并且其中所述第一区域位于使得所述光的一部分聚光照明所述无生命对象的位置。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述外部传感器系统包括图像传感器。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述内部传感器系统包括图像传感器。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述可调节窗口包括像素化的宾主型液晶层。

7.根据权利要求6所述的系统，其中所述封闭结构包括车身。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制电路被配置为使用所述内部传感器系统采集来自所述占用者的手势并且被配置为基于所述手势移动所述可调节窗口内的所述第一区域。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制电路被配置为采集来自所述占用者的用户输入并且被配置为基于所述用户输入来增加所述第一区域的所述透明度。

10.一种系统，包括：

封闭结构，所述封闭结构被配置为将含有占用者的内部区域与外部区域分隔开；

所述封闭结构中的位于所述内部区域和所述外部区域之间的可调节窗口；和

控制电路，所述控制电路被配置为识别所述外部区域中的所述占用者不希望看到的一部分，并且被配置为选择性地降低所述可调节窗口的第一区域相对于所述可调节窗口的第二区域的透明度，以阻挡所述外部区域的所述一部分免于被所述占用者看到。

11.根据权利要求10所述的系统，还包括：

所述外部区域中的图像传感器，其中所述控制电路被配置为对用所述图像传感器所捕获的图像进行分析以识别所述外部区域的所述一部分。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被配置为基于数据库信息来识别所述外部区域的所述一部分。

13.根据权利要求12所述的系统，其中所述数据库信息包括地图信息并且其中所述控制电路被配置为识别所述占用者在所述地图上的位置。

14.根据权利要求10所述的系统，其中所述封闭结构包括车身。

15.根据权利要求14所述的系统，其中所述可调节窗口被配置为表现出选自由以下项构成的组的电可调节光学性能：反射率、雾度和颜色。

16.根据权利要求14所述的系统，其中所述可调节窗口包括宾主型液晶层。

17.一种系统，包括：

车身，所述车身被配置为将含有车辆占用者的内部区域与外部区域分隔开；

所述封闭结构中的位于所述内部区域和所述外部区域之间的可调节窗口；

外部传感器系统；

内部传感器系统；和

控制电路，所述控制电路被配置为：

使用所述外部传感器系统识别所述外部区域中的光源的位置；

使用所述内部传感器系统识别所述占用者的第一内部位置；使用所述内部传感器系统识别无生命对象在所述内部区域中的第二内部位置；以及

基于所述光源的所述位置以及所述第一内部位置和所述第二内部位置来调节所述可调节窗口的第一区域相对于所述可调节窗口的第二区域的光学特性。

18.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制电路被配置为调节所述第一区域的所述光学特性以降低所述第一区域相对于所述第二区域的透明度。

19.根据权利要求17所述的系统，其中所述控制电路被配置为增加所述第一区域相对于所述第二区域的透明度，以允许来自所述光源的到达所述第二内部位置处的所述无生命对象的光多于到达所述第一内部位置处的所述占用者的光，其中来自所述光源的光穿过所述第一区域到达所述无生命对象，并且其中所述第二区域被配置为阻挡来自所述光源的光以遮蔽所述占用者。

20.一种系统，包括：

车身，所述车身被配置为将含有车辆占用者的内部区域与外部区域分隔开；

所述封闭结构中的位于所述内部区域和所述外部区域之间的可调节窗口；

外部传感器系统；

内部传感器系统；和

控制电路，所述控制电路被配置为：

使用所述外部传感器系统识别所述外部区域中的光源的位置；

使用所述内部传感器系统识别所述占用者的内部位置；以及

基于所述光源的所述位置和所述内部位置来调节所述可调节窗口的第一区域相对于所述可调节窗口的第二区域的光学特性，以防止来自所述光源的光到达所述占用者，其中被防止到达所述占用者的所述光包括选自由以下项构成的组的光：可见光和红外光。