RU2781236C1 - Electronic glasses - Google Patents

Electronic glasses Download PDF

Info

Publication number
RU2781236C1
RU2781236C1 RU2021126918A RU2021126918A RU2781236C1 RU 2781236 C1 RU2781236 C1 RU 2781236C1 RU 2021126918 A RU2021126918 A RU 2021126918A RU 2021126918 A RU2021126918 A RU 2021126918A RU 2781236 C1 RU2781236 C1 RU 2781236C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
eye
liquid crystal
crystal cell
light
brightness
Prior art date
Application number
RU2021126918A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ралф Г.Я. КНОЛЛ
Original Assignee
Иноптек Лимитед, Цвейгниедерлассунг Дойчланд
Filing date
Publication date
Application filed by Иноптек Лимитед, Цвейгниедерлассунг Дойчланд filed Critical Иноптек Лимитед, Цвейгниедерлассунг Дойчланд
Application granted granted Critical
Publication of RU2781236C1 publication Critical patent/RU2781236C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: glasses.
SUBSTANCE: invention relates to electronic glasses and to a system for suppressing bright light. Claimed system for improving visibility by suppressing bright light comprises: glasses for the wearer with at least one eye, containing: at least one eyeglass lens; wherein said at least one eyeglass lens comprises a liquid crystal cell (LC), the transmittance whereof can be changed by the corresponding control tool; wherein the liquid crystal cell (LC) is configured for the transmittance (TR) of the liquid crystal cell (LC) to be switched between high transmission and low transmission states. Also comprises a tool for controlling or adjusting the durations of the high transmittance state (Ton) of the liquid crystal cell (LC); at least one sensor (IL, IR) for measuring the brightness of visible light incident thereon; wherein said at least one sensor (IL, IR) is located on the eyeglass lens on the side of the eye; wherein said at least one sensor (IL, IR) measures the brightness through said at least one eyeglass lens. Also comprises a managing circuit (MC) with feedback for adjusting the transmittance of the liquid crystal cell (LC); wherein the adjustment tool is configured for the duration of the high transmittance state (Ton) to be shortened as bright light increases; wherein the set value of brightness on the eye of the wearer of the glasses is preset; wherein the managing circuit uses the brightness measured by the sensor as the current value. Also comprises a display containing: a tool for controlling the illumination durations and the display light intensity for illumination during the high transmittance state (Ton) of the liquid crystal cell (LC); wherein the time integral of the product of the display light intensity and the transmittance (TR) of the liquid crystal cell (LC) remains constant within the preset tolerance level after the durations of the high transmittance state (Ton) are changed.
EFFECT: creation of systems for improving visibility for the wearer of glasses in various conditions.
20 cl, 12 dwg

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к электронным очкам и системе для подавления яркого света.The invention relates to electronic glasses and a system for suppressing bright light.

Уровень техникиState of the art

Интенсивность света, проходящего через световой модулятор, можно электрически регулировать с помощью доступных на рынке разнообразных жидкокристаллических ячеек (TN, STN, Fe-LC и т.д.) таким образом, что достигаются по меньшей мере два состояния, а именно, проницаемое прозрачное или непроницаемое темное - как в случае с популярными в настоящее время очками для 3D-телевидения или кинотеатра (так называемые «затворные очки»).The intensity of the light passing through the light modulator can be electrically controlled using a variety of commercially available liquid crystal cells (TN, STN, Fe-LC, etc.) in such a way that at least two states are achieved, namely, transparent transparent or impenetrable dark - as is the case with currently popular glasses for 3D television or cinema (the so-called "shutter glasses").

В соответствии с данной основной идеей, уже в 60-тых годах прошлого века были предприняты попытки разработки «электронных солнцезащитных очков» для того, чтобы предложить владельцу таких очков возможность регулирования пропускания.In accordance with this basic idea, already in the 60s of the last century, attempts were made to develop "electronic sunglasses" in order to offer the owner of such glasses the possibility of adjusting the transmission.

Некоторые известные электронные солнцезащитные очки работают с простым управлением (вместо регулирования), т.е. фотодатчики находятся снаружи очков, так что измеряется только лишь яркость света, падающего на очки извне (см., например, US 5,172,256 или DE 102012217326 A1). Следовательно, характеристическая линия, основанная только лишь на опытных значениях, соответствующим образом переключает жидкокристаллический диод на светлый или темный.Some well-known electronic sunglasses operate with a simple control (instead of regulation), i.e. the photosensors are outside the glasses, so that only the brightness of the light falling on the glasses from the outside is measured (see, for example, US 5,172,256 or DE 102012217326 A1). Therefore, the characteristic line, based only on the experimental values, appropriately switches the liquid crystal diode to light or dark.

В дополнение, часто имеется лишь несколько датчиков, направление приема которых также не является конкретным (датчики направлены вперед или в сторону неба). Это часто приводит к полностью неправильным, и даже противоположным, ответным действиям очков. Например, если владелец смотрит в темную область наблюдения (темный угол), тогда как в то же время очки попадают под действие рассеянного пучка солнечного света (вследствие случайных отражений от объектов или перемещающихся листьев в лесу, которые обладают мелкой темной структурой), LC-ячейка является темной, хотя в действительности она должна быть яркой, поскольку владельцу нужно видеть темную область.In addition, there are often only a few sensors, the direction of reception of which is also not specific (the sensors are directed forward or towards the sky). This often leads to completely wrong, and even opposite, responses of the glasses. For example, if the wearer looks into a dark viewing area (dark corner), while at the same time the glasses are exposed to a diffuse beam of sunlight (due to random reflections from objects or moving leaves in the forest, which have a fine dark structure), the LC cell is dark, although in reality it should be bright, since the wearer needs to see the dark area.

Электронные системы для подавления яркого света, предназначенные для улучшения видимости, были известны на протяжении более 80 лет (см., например, US 2,066,680 A). В данном патенте 1934 года свет с лобовых фар модулируется в прямоугольный сигнал (по временной оси) посредством вращения механических диафрагм или пластинообразных дисков («модуляторов»), тогда как полностью идентичная диафрагма или пластинообразный диск выполняет в точности тоже самое перед областью обзора пользователя (смотровое окно), т.е. точно с таким же частотным и фазовым положением, причем окружающая среда воспринимается пользователем синхронно с модулируемым светом фар.Electronic glare suppression systems designed to improve visibility have been known for over 80 years (see, for example, US 2,066,680 A). In this 1934 patent, light from headlights is modulated into a rectangular signal (on the time axis) by rotating mechanical diaphragms or plate-shaped disks ("modulators"), while a completely identical diaphragm or plate-shaped disk does exactly the same in front of the user's field of view (viewing window), i.e. exactly with the same frequency and phase position, and the environment is perceived by the user synchronously with the modulated headlights.

Если смотровое окно пользователя, например, закрыто на 50% времени (отношение импульс/пауза = 1:1), 50% нежелательного света (например, солнечного света низкой интенсивности) подавляется, и видимость наблюдаемого объекта улучшается.If the viewing window of the user, for example, is closed for 50% of the time (pulse/pause ratio = 1:1), 50% of the unwanted light (eg, low intensity sunlight) is suppressed and the visibility of the observed object is improved.

Позднее, модуляторы света с электронным управлением заменили механические модуляторы света, в частности, в виде жидкокристаллических ячеек, тогда как источниками света также стало намного быстрее и легче управлять электронным образом (см., например, DE 101 34 770 A1, DE 2 001 086 A, WO 2013/143 998 A2). Later, electronically controlled light modulators replaced mechanical light modulators, in particular in the form of liquid crystal cells, while light sources also became much faster and easier to control electronically (see, for example, DE 101 34 770 A1, DE 2 001 086 A WO 2013/143 998 A2).

Целью изобретения является создание систем, обеспечивающих улучшения видимости для владельца очков в различных условиях.The aim of the invention is to provide systems that provide improved visibility for the wearer of glasses in various conditions.

Данная цель достигается объектом изобретения по независимым пунктам формулы изобретения. Преимущественные дополнительные улучшения объекта изобретения по независимым пунктам формулы изобретения охарактеризованы в зависимых пунктах формулы изобретения. В настоящем документе редакция всех пунктов формулы изобретения включена в содержание настоящего описания посредством ссылки.This goal is achieved by the subject of the invention according to the independent claims. Advantageous further improvements to the subject matter of the independent claims are described in the dependent claims. In this document, the wording of all claims is incorporated into the content of the present description by reference.

В разделах, указанных далее, описаны различные аспекты, решающие задачу или вносящие вклад в ее решение. Специалисту в данной области техники будет ясно, что почти все из данных различных аспектов могут быть скомбинированы друг с другом.The sections below describe various aspects that solve the problem or contribute to its solution. One of skill in the art will appreciate that nearly all of these various aspects may be combined with one another.

АйтрекерEyetracker

Для достижения указанной цели, владельцу предложены очки по меньшей мере с одним стеклом. Очки содержат по меньшей мере одну очковую линзу, при этом указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Кроме того, очки содержат айтрекер, который может определять направление наблюдения глаза. Кроме того, имеется по меньшей мере один датчик для измерения яркости видимого света, падающего на него, при этом датчик расположен на очковой линзе со стороны глаза, благодаря которому может измеряться яркость через указанную по меньшей мере одну очковую линзу, иTo achieve this goal, the owner is offered glasses with at least one glass. The spectacles contain at least one spectacle lens, wherein said at least one spectacle lens contains a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. In addition, the goggles contain an eye tracker that can determine the viewing direction of the eye. In addition, there is at least one sensor for measuring the brightness of visible light incident on it, while the sensor is located on the spectacle lens on the side of the eye, due to which the brightness can be measured through the specified at least one spectacle lens, and

- систему формирования изображений с камерой, или- an imaging system with a camera, or

- по меньшей мере три датчика, накладывающие систему координат, или - at least three sensors overlaying the coordinate system, or

- фасеточный глаз.- compound eye.

Электронный фасеточный глаз состоит из большого количества отдельных глаз, подобно термину «омматидии», используемому в биологии для описания фасеточного глаза летающих насекомых, но состоит из электрических фотодатчиков, которые опять же расположены на нижнем конце светопроводящих воронок (без линз), или, соответственно, расположенных выше микролинз или комбинации обоих вариантов (воронки и микролинз) (см., например, EP 0813079 A2).The electronic compound eye consists of a large number of individual eyes, similar to the term "ommatidia" used in biology to describe the compound eye of flying insects, but consists of electrical photosensors, which are again located at the lower end of the light-conducting funnels (without lenses), or, respectively, microlenses located above or a combination of both options (funnel and microlenses) (see, for example, EP 0813079 A2).

Указанный по меньшей мере один датчик может определять яркость видимого света исходя из направления наблюдения глаза, определенного айтрекером.Said at least one sensor can determine the brightness of visible light based on the viewing direction of the eye determined by the eye tracker.

Очки также могут содержать схему управления с обратной связью для регулирования пропускания жидкокристаллической ячейки, причем заданное значение установлено для яркости на глазе, и при этом схема управления использует яркость, измеренную датчиком в направлении наблюдения глаза, в качестве текущего значения.The glasses may also include a feedback control circuit for adjusting the transmission of the liquid crystal cell, wherein a set value is set for the brightness on the eye, and the control circuit uses the brightness measured by the sensor in the viewing direction of the eye as the current value.

Благодаря таким очкам, яркость можно приводить быстро и точно в соответствие с ярким светом, поступающим с текущего направления наблюдения владельца очков, например, когда водитель автомобиля приближается к другому автомобилю или когда водитель заезжает в туннель или выезжает из туннеля в солнечный день.With such glasses, the brightness can be quickly and accurately matched to the bright light coming from the glasses wearer's current viewing direction, for example, when a car driver is approaching another car, or when a driver is driving into or out of a tunnel on a sunny day.

Однако в настоящее время, с учетом сверхминиатюризации и «носимой электроники», представляется возможной реализация таких мощных и безопасных систем для улучшения видимости посредством миниатюрной электроники, которая также может быть легким и простым способом интегрирована в очки. However, at present, in view of hyperminiaturization and "wearable electronics", it seems possible to implement such powerful and safe systems for improving visibility through miniaturized electronics, which can also be easily and simply integrated into glasses.

С целью расширения объема очков, рекомендуется не регулировать коэффициент пропускания жидкокристаллической ячейки очков по подходящей шкале яркости, а переключать очки с режима пропускания света на режим блокировки света в кратчайшей возможной последовательности. Для того, чтобы глаз человека воспринимал данное переключение как можно слабее, цикл (период) режима пропускания и режима блокировки должен длиться максимум одну двадцать четвертую (1/24) секунды.In order to expand the scope of the glasses, it is recommended not to adjust the transmittance of the liquid crystal cell of the glasses to a suitable brightness scale, but to switch the glasses from the light transmission mode to the light blocking mode in the shortest possible sequence. In order for the human eye to perceive this switching as weakly as possible, the cycle (period) of the pass mode and the block mode should last a maximum of one twenty-fourth (1/24) second.

Такие системы работают особенно надежно, когда человек совсем не воспринимает регулирование, т.е. при работе длительностями цикла, превышающими критическую частоту слияния мельканий (КЧСМ), составляющую приблизительно 60 Гц.Such systems work especially reliably when a person does not perceive the regulation at all, i.e. when operating with cycle times exceeding the critical flicker fusion frequency (CFFM) of approximately 60 Hz.

Для того чтобы этого достигнуть, жидкокристаллическая ячейка должна быть выполнена таким образом, чтобы она могла изменять свое пропускание от 90% до 10% и от 10% до 90% максимум в течение 10 мс. In order to achieve this, the liquid crystal cell must be designed such that it can change its transmission from 90% to 10% and from 10% to 90% within a maximum of 10 ms.

Если используется такая жидкокристаллическая ячейка, пропускание жидкокристаллической ячейки может переключаться между состояниями высокого пропускания и низкого пропускания. С этой целью должны быть предусмотрены средства управления или регулирования длительностей состояний высокого и низкого пропускания жидкокристаллической ячейки, а также изменения между этими двумя состояниями. Схема регулирования или управления с обратной связью должным образом выполнена так, что длительности состояния высокого пропускания становятся короче (широтно-импульсная модуляция, ШИМ) с увеличением яркости видимого света, падающего на указанный по меньшей мере один датчик.If such a liquid crystal cell is used, the transmission of the liquid crystal cell can be switched between high transmission and low transmission states. To this end, means must be provided to control or regulate the duration of the high and low transmission states of the liquid crystal cell, as well as the change between these two states. The regulation or feedback control circuit is suitably designed such that the high pass state durations become shorter (pulse width modulation, PWM) as the brightness of the visible light incident on said at least one sensor increases.

Управление является даже более точным и даже более мягким для глаз владельца очков, если схема управления выполнена так, что она может учитывать специфическую для пользователя кривую чувствительности глаза/сетчатки для оценивания яркости при определении яркости исходя из направления наблюдения глаза.The control is even more precise and even gentler on the eyes of the spectacle wearer if the control circuitry is designed such that it can take into account the user-specific eye/retina sensitivity curve for judging brightness when determining brightness based on the viewing direction of the eye.

Специфическая для пользователя кривая чувствительности глаза/сетчатки учитывает, например, возраст владельца очков, другие общие и/или индивидуальные специфические для глаза параметры, в частности, относительно угла падения, но также относительно других технических переменных для света, влияющих на восприятие, например, яркость, расстояние до источника света или интенсивность света, или насыщенность света (поток света к углу стерадиана), уровень освещенности, их соответствующие абсолютные магнитуды, такие как пороговое значение для глаза, поток света, размер источника помех (точка в сравнении с поверхностью), цветовое или спектральное распределение источника и его изменение во времени, предварительная настройка глаза (фотопическое зрение в сравнении со скотопическим зрением, и т.д.).The user-specific eye/retina sensitivity curve takes into account, for example, the age of the spectacle wearer, other general and/or individual eye-specific parameters, in particular with respect to the angle of incidence, but also with respect to other technical variables for light that influence perception, such as brightness , light source distance or light intensity or light saturation (light flux to steradian angle), illuminance level, their respective absolute magnitudes such as eye threshold, light flux, interferer size (point versus surface), color or the spectral distribution of the source and how it changes with time, eye pre-setting (photopic versus scotopic vision, etc.).

Эти кривые чувствительности могут быть определены эвристически и логически, но, как правило, они определяются эмпирически, как, например, использовано и проанализировано в документе: Douglas Mace, Philip Garvey, Richard J. Porter, Richard Schwab и Werner Adrian: «Counter-measures for Reducing the Effects of Headlight Glare»; Подготовлено для: Фонда обеспечения безопасности дорожного движения AAA (англ. - «The AAA Foundation for Traffic Safety»), Вашингтон, декабрь 2001 г.These sensitivity curves can be determined heuristically and logically, but they are usually determined empirically, as used and analyzed in the paper: Douglas Mace, Philip Garvey, Richard J. Porter, Richard Schwab and Werner Adrian: “Counter-measures for Reducing the Effects of Headlight Glare"; Prepared for: The AAA Foundation for Traffic Safety, Washington DC, December 2001

Вышеуказанные кривые чувствительности человеческого глаза хранятся в качестве оценочных коэффициентов в различных таблицах (справочной таблице - LUT) или в качестве вычисляемой формулы - по меньшей мере таким образом, что в схеме управления с обратной связью в системе, содержащей внутренний датчик, микроконтроллер и заранее заданное значение, эти оценочные коэффициенты включаются в режиме реального времени в сигнал установки для установки пропускания жидкокристаллической ячейки.The above human eye sensitivity curves are stored as evaluation coefficients in various tables (lookup table - LUT) or as a calculated formula - at least in such a way that in a feedback control circuit in a system containing an internal sensor, a microcontroller and a predetermined value , these evaluation coefficients are included in real time in the setting signal for setting the transmission of the liquid crystal cell.

Например, формула, разработанная Adrian и Bhanji (Adrian, W. и Bhanji, A. (1991) «Fundamentals of disability glare. A formula to describe stray light in the eye as a function of the glare angle and age.» Материалы первого международного симпозиума касательно борьбы с ярким светом, Орландо, штат Флорида, стр. 185-194) для определения «невозможной видимости и различимости объектов в случае ослепляющего яркого света», учитывает зависимость от угла падения света на глаз, при котором постепенно пропадает возможность распознавания. For example, the formula developed by Adrian and Bhanji (Adrian, W. and Bhanji, A. (1991) "Fundamentals of disability glare. A formula to describe stray light in the eye as a function of the glare angle and age." Proceedings of the first international Bright Light Control Symposium, Orlando, FL, pp. 185-194) to determine "impossible visibility and distinguishability of objects in the case of blinding bright light", takes into account the dependence on the angle of incidence of light on the eye, which gradually loses the ability to recognize.

Пример: Если падающий свет падает точно перпендикулярно глазу, яркий свет является наибольшим (максимальное значение в оценочной формуле). После определения айтрекером направления наблюдения (вектор ET(x,y,z)), а внутренний датчик и/или внешний датчик определил направление падающего света (вектор яркого света (x,y,z)), микроконтроллер может проверить, являются ли эти два вектора коллинеарными, т.е. одинаково направленными, и, следовательно, оценить максимальное значение в вышеуказанной оценочной кривой. Например, если оценочная кривая сохранена в качестве LUT, то последняя перемещается соответствующим образом туда и обратно в память микроконтроллера в зависимости от вектора ET(x,y,z) направления наблюдения движения глаза. Если она сохранена в качестве формулы, то вектор соответствующим образом преобразуется в угол.Example: If the incident light is exactly perpendicular to the eye, the bright light is the largest (maximum value in the evaluation formula). After the eyetracker determines the direction of observation (vector ET(x,y,z)), and the internal sensor and/or external sensor determines the direction of the incident light (vector of bright light (x,y,z)), the microcontroller can check whether these two vectors are collinear, i.e. equally directed, and therefore estimate the maximum value in the above evaluation curve. For example, if the evaluation curve is stored as a LUT, then the latter is moved back and forth in the microcontroller memory accordingly, depending on the eye movement direction vector ET(x,y,z). If it is stored as a formula, then the vector is converted to an angle appropriately.

В результате, кривые чувствительности больше не должны изготавливаться в виде специальных предварительных линз (например, отдельных пластмассовых линз свободной формы), которые соответствующим образом «оценивают» свет перед тем, как он достигнет фотодатчика. Можно обойтись без линз с оценочной нагрузкой, или даже подвижных линз, воспроизводящих чувствительность сетчатки, поскольку все ясным образом представлено в программном обеспечении, тогда как все датчики жестко установлены.As a result, sensitivity curves no longer have to be made in the form of special pre-lenses (eg separate free-form plastic lenses) that "evaluate" the light appropriately before it reaches the photosensor. You can do without load-rated lenses, or even moving lenses that mimic retinal sensitivity, since everything is clearly presented in the software, while all the sensors are hard-wired.

Тот факт, что очки имеют оправу, закрывающую глаз, относящийся по меньшей мере к одной очковой линзе, светонепроницаемым образом против окружающего света, является особенно подходящим для глаза и в результате обеспечивает особенно точное регулирование.The fact that the spectacles have a frame that covers the eye associated with at least one spectacle lens in an opaque manner against ambient light is particularly suitable for the eye and as a result provides particularly precise adjustment.

Было подтверждено, что установка заданного значения схемы управления на среднюю яркость в диапазоне от 20 до 400 люксов (лк) является особенно подходящей для глаза. Такое значение обеспечивает возможность регулирования до яркости, постоянной для глаза владельца очков, когда внешняя яркость меняется с очень яркой до заданного значения или наоборот, например, когда летним днем автомобиль въезжает в туннель или выезжает из него. В такой момент указанные изменения яркости или интенсивности освещения могут представлять собой коэффициент, составляющий 1000 или даже больше. Владелец очков не подвергается этим чрезвычайно быстрым колебаниям яркости. Последние всегда уравновешиваются средством управления очками.It has been confirmed that setting the control circuit setpoint to an average brightness in the range of 20 to 400 lux (lx) is particularly suitable for the eye. This value makes it possible to adjust to a brightness that is constant to the wearer's eye when the ambient brightness changes from very bright to a predetermined value, or vice versa, for example, when a car enters or exits a tunnel on a summer day. At such a time, said changes in brightness or illumination intensity may be a factor of 1000 or even more. The wearer of the glasses is not subjected to these extremely rapid fluctuations in brightness. The latter are always balanced by the score control.

Обычным вариантом применения является попадание в темный туннель или темную затененную зону (лес и т.д.) в яркий солнечный день. Поскольку установленное здесь заданное значение в течение дня соответствует темным солнцезащитным очкам, глаз всегда адаптирован к темному и подготовлен с самого начала, так что после попадания в темную зону требуется только лишь, чтобы очковая линза была отрегулирована в режиме реального времени для того, чтобы быть более прозрачной и чистой (открытой) для обеспечения возможности незамедлительного обзора в темноте. Время адаптации к темноте человеческого глаза, требующееся без данных очков, составляет около 30 секунд, тогда как таким способом оно уменьшается до доли секунды (например, 10 мс), так что человек может видеть в темноте незамедлительно. В точности обратное происходит после выхода из туннеля снова на свет.A common use case is entering a dark tunnel or dark shaded area (forest, etc.) on a bright sunny day. Since the target value set here during the day corresponds to dark sunglasses, the eye is always adapted to the dark and prepared from the start, so that after entering the dark zone, it only needs that the spectacle lens be adjusted in real time in order to be more clear and clean (open) to enable immediate viewing in the dark. The dark adaptation time of the human eye required without these glasses is about 30 seconds, while in this way it is reduced to a fraction of a second (for example, 10 ms), so that a person can see in the dark immediately. Exactly the opposite happens after exiting the tunnel and into the light again.

Дополнительные возможности управления, описанные ниже, становятся доступными, если очковая линза имеет по меньшей мере один дополнительный датчик яркости, расположенный на стороне очков, отдаленной от глаза (внешний датчик), для определения яркости окружающего света.Additional control options, described below, become available if the spectacle lens has at least one additional brightness sensor located on the side of the glasses far from the eye (external sensor) to determine the brightness of ambient light.

Например, после этого заданное значение схемы управления может быть изменено в зависимости от яркости окружающего света, причем такое изменение заданного значения медленнее по меньшей мере в десять раз, чем управление пропусканием жидкокристаллической ячейки, и, следовательно, должно происходить так, чтобы глаз владельца очков мог без труда адаптироваться к данному изменению.For example, thereafter, the setpoint of the control circuit can be changed depending on the brightness of the surrounding light, such change of the setpoint is at least ten times slower than the transmission control of the liquid crystal cell, and therefore must be performed so that the eyeglass wearer's eye can easily adapt to this change.

В случае внезапных изменений яркости, очки должны реагировать в течение времени от 10 мс до одной секунды таким способом, чтобы жидкокристаллическая ячейка (LC) переходила в состояние низкого пропускания.In the event of sudden changes in brightness, the glasses must respond within 10ms to one second in such a way that the liquid crystal cell (LC) enters a low transmission state.

В чрезвычайных ситуациях, таких как так называемый «ослепляющий яркий свет», при которых владелец очков не может читать или что-либо видеть (см. выше), т.е. когда имеет место чрезмерно сильный яркий свет в точности перпендикулярно глазу (градусы ниже нуля), как если смотреть прямо на солнце, очки полностью закрываются, т.е. становятся полностью черными.In emergency situations, such as the so-called "blinding glare", in which the wearer of the glasses cannot read or see anything (see above), i.e. when there is excessively strong bright light exactly perpendicular to the eye (degrees below zero), as when looking directly at the sun, the glasses completely close, i.e. become completely black.

Такое управление не является решающим в том отношении, что неважно, не видит ли человек ничего ввиду чрезмерного яркого света или ввиду того, что очки затемнены до черноты; однако, последнее состояние обладает преимуществом, заключающемся в том, что глаз остается защищенным и остается адаптированным к темноте.Such control is not decisive in the sense that it does not matter whether a person sees nothing due to excessive bright light or because the glasses are darkened to black; however, the latter state has the advantage that the eye remains protected and remains dark adapted.

По прошествии некоторого периода времени или изменения направления взгляда владельца очков, очки затем медленно возвращаются к светлому состоянию.After a period of time or a change in the direction of the wearer's gaze, the glasses then slowly return to the light state.

Управление подавлением яркого света является даже более точным, когда очки содержат две очковые линзы для двух глаз владельца очков, а также один датчик для глаза на каждой очковой линзе, для измерения яркости видимого света, попадающего на соответствующий глаз. После этого управление может быть выполнено отдельно для каждого глаза с помощью схемы управления для каждой очковой линзы.The glare suppression control is even more accurate when the goggles contain two goggle lenses for the wearer's two eyes, and one eye sensor on each goggle lens to measure the brightness of the visible light hitting the respective eye. Thereafter, the control can be performed separately for each eye using the control circuit for each spectacle lens.

Усиление диапазона яркости/контраста может быть достигнуто за счет таких очков, если заданные значения для двух глаз отклоняются друг от друга на значение от 1% до 60%. На практике обычные значения для отклонений вправо-влево составляют от 5% до 30%. По аналогии с фотографией с высоким динамическим диапазоном (англ. - «High Dynamic Range», HDR), в настоящем документе может быть сделана ссылка на «HDR-зрение».An increase in the range of brightness/contrast can be achieved with these glasses if the set values for the two eyes deviate from each other by a value between 1% and 60%. In practice, typical values for right-left deviations range from 5% to 30%. By analogy with photography with a high dynamic range (English - "High Dynamic Range", HDR), in this document, reference may be made to "HDR vision".

Ранее, такие системы были доступны в теории, но только лишь сейчас, благодаря доступности чрезвычайно быстрых модуляторов и очень быстрых процессоров, для улучшения видимости могут быть реализованы интеллектуальные и значимые для безопасности многоканальные системы управления в режиме реального времени, при этом левый и правый глаз отделяются и/или может быть включено несколько пользователей для групповых вариантов применения.Previously, such systems were available in theory, but only now, thanks to the availability of extremely fast modulators and very fast processors, intelligent and safety-relevant multi-channel real-time control systems can be implemented to improve visibility, while the left and right eyes are separated. and/or multiple users may be included for group use cases.

Для обеспечения этого, управление яркостью видимого света, падающего на один глаз, должно учитываться при управлении яркостью для другого глаза.To ensure this, the brightness control of the visible light incident on one eye must be taken into account when controlling the brightness of the other eye.

Очки также могут быть скомбинированы с источником света, расположенным на стороне очков, обращенной от глаза. После этого источником света надлежащим образом управляют в зависимости от направления наблюдения владельца очков. Таким образом, можно воспрепятствовать затемнению, обусловленному перекрыванием очков для предотвращения яркого света. Например, может быть предусмотрено четыре светоизлучающих диода (LED), по одному на каждом углу глаза.The goggles can also be combined with a light source located on the side of the goggles away from the eye. Thereafter, the light source is appropriately controlled depending on the viewing direction of the glasses wearer. In this way, it is possible to prevent the darkening caused by the overlapping glasses to prevent glare. For example, four light emitting diodes (LEDs) may be provided, one at each corner of the eye.

Затем айтрекер определяет, какой из четырех LED должен быть активирован в зависимости от направления наблюдения - или только один LED в направлении наблюдения при наблюдении наружу вверх/вниз - или два LED, соответствующие направлению наблюдения - или все четыре LED при наблюдении прямо вперед.The eye tracker then determines which of the four LEDs should be activated depending on the viewing direction - either just one LED in the viewing direction when looking outwards up/down - or two LEDs corresponding to the viewing direction - or all four LEDs when looking straight ahead.

Дополнительные возможности:Additional features:

Вместо четырех жестко установленных LED в углах пары очков или в дополнение к ним, любыми другими источниками света/головным освещением также можно управлять в направлении взгляда с помощью айтрекера.Instead of or in addition to the four hard-mounted LEDs in the corners of a pair of goggles, any other lights/headlights can also be controlled in the direction of view using an eye tracker.

С этой целью, эти лампы могут шарнирно поворачиваться электромеханическим способом, подобно электронному шарнирно поворачивающемуся кривому свету для автомобилей, или в случае поворота 3-осных камер наблюдения, или в случае свободно двигающихся удерживаемых рукой систем, которыми можно управлять посредством электронных или массивных карданов (карданный способ или способ с неподвижным кулачком), которые сохраняют свою собственную систему координат относительно земли или воды, и относительно которых может затем поворачиваться головная лампа в направлении наблюдения.To this end, these lamps can be articulated electromechanically, similar to an electronic articulated curve light for cars, or in the case of 3-axis surveillance cameras, or in the case of freely moving hand-held systems that can be controlled by electronic or massive gimbals (gimbals). fixed cam method) which maintain their own coordinate system with respect to land or water, and about which the head lamp can then be rotated in the direction of observation.

Таким образом, могут быть учтены все типы головного LED освещения на всех типах опор: автомобиль, шлем, велосипед, мотоцикл, рука, плечо, тело, ружье и т.д.Thus, all types of LED headlights on all types of supports can be considered: car, helmet, bicycle, motorcycle, arm, shoulder, body, gun, etc.

Это особенно эффективно, когда длительностями освещения и интенсивностью света от источника света управляют так, что источник света светит во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки. В данном случае временной интеграл произведения интенсивности света источника света и пропускания жидкокристаллической ячейки должны оставаться постоянными в пределах заранее заданного допуска после изменения длительностей состояния высокого пропускания.This is especially effective when illumination durations and light intensity from the light source are controlled such that the light source shines during the high transmission state of the liquid crystal cell. In this case, the time integral of the product of the light intensity of the light source and the transmission of the liquid crystal cell must remain constant within a predetermined tolerance after changing the durations of the high transmission state.

Таким источником мигающего света, например, может быть фара автомобиля, которая всегда освещает водителю дорогу и окружающую среду с постоянной яркостью, тогда как яркого света от идущих навстречу транспортных средств эффективным образом избегают перекрыванием очков. Однако в контексте, описанном в настоящем документе, также могут использоваться другие типы головного освещения, такие как велосипедные фары, лампы на шлеме, фонари.Such a source of flashing light can be, for example, a headlight of a car, which always illuminates the driver's road and the environment at a constant brightness, while bright light from oncoming vehicles is effectively avoided by overlapping the goggles. However, in the context described herein, other types of headlights such as bicycle lights, helmet lamps, flashlights can also be used.

Поскольку яркость, обнаруженная от внешнего головного освещения или головного освещения от идущих навстречу транспортных средств, всегда остается постоянной в данных условиях, независимо от того, каким образом регулируется отношение импульс/пауза, такая фара автомобиля может быть с легкостью заменена в контексте стратегии замены, или закуплено дополнительное головное освещение в контексте стратегии вспомогательного оборудования.Because the brightness detected from external headlights or headlights from oncoming vehicles always remains constant under given conditions, no matter how the pulse/pause ratio is adjusted, such a vehicle headlight can be easily replaced in the context of a replacement strategy, or additional headlights purchased in the context of ancillary equipment strategy.

Теперь возможна только лишь реализация таких мощных и безопасных систем улучшения видимости посредством мощного белого света и/или RGB-светодиода/лазера.Now it is only possible to realize such powerful and safe vision enhancement systems with powerful white light and/or RGB LED/laser.

В дополнение к фарам автомобиля, в качестве источников света также предполагается следующее:In addition to vehicle headlights, the following are also assumed as light sources:

- источник света для освещения человека, оптического датчика или камеры, и/или- a light source for illuminating a person, an optical sensor or a camera, and/or

- дисплей на стороне очковой линзы, обращенной от глаза, и/или- a display on the side of the spectacle lens away from the eye, and/or

- дисплей на очковой линзе со стороны глаза, и/или- a display on a spectacle lens on the side of the eye, and/or

- дисплей на стекле.- glass display

Например, в качестве дисплеев на стороне очковой линзы, обращенной от глаза, могут быть рассмотрены смартфон, планшет, портативный компьютер, внутрикабинный дисплей и т.д.For example, as displays on the side of a spectacle lens facing away from the eye, a smartphone, tablet, laptop computer, in-cab display, etc. can be considered.

Например, на очковой линзе со стороны глаза может использоваться дисплей гарнитуры «Google Glass» или «виртуальной реальности» («дополненной реальности»).For example, a 'Google Glass' or 'Virtual Reality' ('Augmented Reality') headset display may be used on the spectacle lens on the side of the eye.

К дисплеям на стекле (HUD) относятся различные дисплеи, при этом некоторые из них находятся на очках со стороны глаза, некоторые - снаружи очков, например, в виде шлема с дисплеем. Их между собой объединяет то, что человек может смотреть через них, а дисплей на стекле отображает дополнительную информацию.HUDs include a variety of displays, some of which are on the eye side of the goggles, some outside of the goggles, such as a helmet-mounted display. They are united by the fact that a person can look through them, and the display on the glass displays additional information.

Все эти дисплеи могут быть рассмотрены в отношении вышеописанного способа против солнца или других источников ослепляющего яркого света.All of these displays can be considered in relation to the method described above against the sun or other sources of blinding bright light.

Система может быть превосходно скомбинирована с системами и способами, используемыми для обнаружения собственного света, как описано ниже.The system can be excellently combined with systems and methods used for self-light detection, as described below.

Далее более подробно описаны отдельные этапы способа. Этапы не обязательно должны выполняться в указанной последовательности, и описанный способ может также включать дополнительные этапы, которые не указаны.In the following, the individual steps of the method are described in more detail. The steps do not have to be performed in the specified order, and the described method may also include additional steps that are not listed.

Цель также достигается способом управления яркостью видимого света, падающего по меньшей мере на один глаз, включающим следующие этапы:The object is also achieved by a method for controlling the brightness of visible light incident on at least one eye, comprising the following steps:

1. Обеспечение очков, содержащих: по меньшей мере одну очковую линзу, причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку (LC), пропускание (TR) которой может изменяться подходящим средством управления.1. Providing eyeglasses containing: at least one eyeglass lens, and said at least one eyeglass lens contains a liquid crystal cell (LC), the transmission (TR) of which can be changed by a suitable control means.

2. Айтрекер (ET) для определения направления наблюдения глаза.2. Eye tracker (ET) to determine the direction of observation of the eye.

3. Предусмотрен по меньшей мере один датчик (IL, IR) для измерения яркости видимого света, падающего на датчик, причем указанный по меньшей мере один датчик (IL, IR) расположен на очковой линзе со стороны глаза; причем указанный по меньшей мере один датчик (IL, IR) измеряет яркость через указанную по меньшей мере одну очковую линзу; причем указанный по меньшей мере один датчик (IL, IR) содержит: систему формирования изображений с камерой, или по меньшей мере три датчика, накладывающие систему координат, или фасеточный глаз; причем указанный по меньшей мере один датчик (IL, IR) определяет яркость видимого света, который попадает на него с направления наблюдения глаза, определенного айтрекером (ET).3. Provided at least one sensor (IL, IR) to measure the brightness of visible light incident on the sensor, and the specified at least one sensor (IL, IR) is located on the spectacle lens from the side of the eye; moreover, the specified at least one sensor (IL, IR) measures the brightness through the specified at least one spectacle lens; moreover, the specified at least one sensor (IL, IR) contains: an imaging system with a camera, or at least three sensors that overlay the coordinate system, or a compound eye; moreover, the specified at least one sensor (IL, IR) determines the brightness of the visible light that falls on it from the viewing direction of the eye, determined by the eye tracker (ET).

4. Предусмотрена схема (MC) управления с обратной связью для управления пропусканием жидкокристаллической ячейки (LC), причем заданное значение для яркости для глаза заранее установлено; причем схема управления воспринимает яркость, измеренную датчиком в направлении наблюдения глаза, в качестве текущего значения.4. A feedback control circuit (MC) is provided for controlling the transmission of a liquid crystal cell (LC), wherein a set value for eye brightness is predetermined; wherein the control circuit takes the brightness measured by the sensor in the viewing direction of the eye as the current value.

Улучшение читабельности устройства отображенияImproving the readability of the display device

Для достижения данной цели, также предложена система улучшения видимости при подавлении яркого света. Данная система содержит:To achieve this goal, a system for improving visibility while suppressing bright light is also proposed. This system contains:

- очки для владельца, имеющего по меньшей мере один глаз, содержащие- spectacles for the wearer having at least one eye containing

- по меньшей мере одну очковую линзу, причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Жидкокристаллическая ячейка выполнена таким образом, что пропускание жидкокристаллической ячейки может переключаться между состояниями высокого пропускания и низкого пропускания. В связи с этим, очки также содержат соответствующее средство управления или регулирования длительностей состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки.- at least one spectacle lens, and said at least one spectacle lens contains a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. The liquid crystal cell is configured such that the transmission of the liquid crystal cell can be switched between high transmission and low transmission states. In this regard, the glasses also contain a corresponding means for controlling or adjusting the durations of the high transmission state of the liquid crystal cell.

В дополнение, очки содержат по меньшей мере один датчик для измерения яркости видимого света, падающего на них, причем указанный по меньшей мере один датчик расположен на очковой линзе со стороны глаза и измеряет яркость, проходящую через очковую линзу.In addition, the spectacles contain at least one sensor for measuring the brightness of visible light incident on them, said at least one sensor being located on the spectacle lens on the side of the eye and measuring the brightness passing through the spectacle lens.

Схема управления с обратной связью регулирует пропускание жидкокристаллической ячейки. Управление осуществляется таким образом, что длительности состояния высокого пропускания становятся короче при увеличении яркости света (широтно-импульсная модуляция, ШИМ). Заданное значение устанавливается для яркости для глаза владельца очков, при этом схема управления воспринимает яркость, измеренную датчиком, в качестве текущего значения.The feedback control circuit controls the transmission of the liquid crystal cell. The control is carried out in such a way that the durations of the high transmission state become shorter as the brightness of the light increases (pulse width modulation, PWM). A set value is set for the brightness for the wearer's eye, with the control circuit taking the brightness measured by the sensor as the current value.

Кроме того, система содержит дисплей и средство управления длительностями освещения и интенсивностью света дисплея для освещения во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки. В данном случае временной интеграл произведения интенсивности света дисплея и пропускания жидкокристаллической ячейки остается постоянным при изменении длительностей состояния высокого пропускания в пределах заранее заданного допуска.In addition, the system includes a display and means for controlling illumination durations and display light intensity for illumination during a high transmission state of the liquid crystal cell. In this case, the time integral of the product of the light intensity of the display and the transmission of the liquid crystal cell remains constant as the durations of the high transmission state change within a predetermined tolerance.

Если, например, яркость окружающего света удваивается, система реагирует, с одной стороны, разделением длительностей состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки на два, при этом увеличенный яркий свет эффективным образом компенсируется. В то же время, время освещения дисплея сокращается, и его интенсивность света удваивается. В результате, яркость дисплея, воспринимаемая владельцем очков, остается неизменной.If, for example, the brightness of the ambient light is doubled, the system responds on the one hand by dividing the durations of the high transmission state of the liquid crystal cell into two, whereby the increased glare is effectively compensated. At the same time, the illumination time of the display is shortened and its light intensity is doubled. As a result, the brightness of the display perceived by the wearer of the glasses remains unchanged.

Все данные процессы переключения пропускания жидкокристаллической ячейки и включения и выключения дисплея должны происходить с такой частотой и скоростью, чтобы владелец очков не ощущал яркий свет или другие ощутимые эффекты. Это означает, что все эффекты, потенциально ощутимые владельцем, должны иметь частоту по меньшей мере 24 Гц, предпочтительно по меньшей мере 60 Гц.All of these processes of switching the transmission of the liquid crystal cell and turning the display on and off must occur at such a frequency and speed that the wearer of the glasses does not feel bright light or other tangible effects. This means that all effects potentially perceived by the wearer must be at least 24 Hz, preferably at least 60 Hz.

В частности, следующее рассматривается в качестве дисплеев:In particular, the following are considered as displays:

- дисплей на стороне очковой линзы, обращенной от глаза, и/или- a display on the side of the spectacle lens away from the eye, and/or

- дисплей на очковой линзе со стороны глаза, и/или- a display on a spectacle lens on the side of the eye, and/or

- дисплей на стекле.- glass display

В качестве дисплеев на стороне очковой линзы, обращенной от глаза, могут быть рассмотрены смартфон, планшет, портативный компьютер, внутрикабинный дисплей и т.д., или дисплей на стекле (HUD).As displays on the side of the spectacle lens facing away from the eye, a smartphone, tablet, laptop computer, in-cab display, etc., or a display on glass (HUD) can be considered.

Например, в качестве дисплея на очковой линзе со стороны глаза может использоваться дисплей гарнитуры «Google Glass» или «виртуальной реальности» («дополненной реальности»).For example, a display on a spectacle lens on the side of the eye can be a display of a Google Glass headset or a "virtual reality" ("augmented reality") headset.

Все эти дисплеи могут быть рассмотрены в отношении описанного способа, даже в случае сильного солнечного излучения или даже в случае прямого яркого солнечного света в качестве фонового света.All of these displays can be considered in relation to the described method, even in the case of strong solar radiation or even in the case of direct bright sunlight as background light.

Предпочтительно, очки содержат айтрекер, который может определять направление наблюдения глаза. В данном случае указанный по меньшей мере один датчик содержит:Preferably, the goggles include an eye tracker that can determine the viewing direction of the eye. In this case, said at least one sensor comprises:

- систему формирования изображений с камерой, или- an imaging system with a camera, or

- по меньшей мере три датчика, накладывающие систему координат;at least three sensors overlaying the coordinate system;

- фасеточный глаз.- compound eye.

Электронный фасеточный глаз состоит из большого количества отдельных глаз, подобно термину «омматидии», используемому в биологии для описания фасеточного глаза летающих насекомых, но состоит из электрических фотодатчиков, которые опять же расположены на нижнем конце светопроводящих воронок (без линз), или, соответственно, расположены перед микролинзами, или комбинации обоих вариантов (воронок и микролинз) (см., например, EP 0813079 A2).The electronic compound eye consists of a large number of individual eyes, similar to the term "ommatidia" used in biology to describe the compound eye of flying insects, but consists of electrical photosensors, which are again located at the lower end of the light-conducting funnels (without lenses), or, respectively, located in front of the microlenses, or combinations of both (funnel and microlenses) (see, for example, EP 0813079 A2).

Указанный по меньшей мере один датчик может определять яркость видимого света в направлении наблюдения глаза, которое может быть определено айтрекером. После этого схема управления может использовать яркость, измеренную датчиком в направлении наблюдения глаза, в качестве текущего значения.Said at least one sensor may determine the brightness of visible light in the viewing direction of the eye, which may be determined by the eye tracker. Thereafter, the control circuit may use the brightness measured by the sensor in the viewing direction of the eye as the current value.

Благодаря таким очкам, яркость можно приводить быстро и точно в соответствие с ярким светом, поступающим с текущего направления наблюдения владельца очков, например, когда водитель автомобиля приближается к другому автомобилю и независимо от того, смотрит ли водитель в направлении идущего навстречу транспортного средства или нет. Поскольку представление на дисплее всегда адаптировано к подавлению яркого света, выполняемого очками, читабельность дисплея никогда не ухудшается.With such glasses, the brightness can be adjusted quickly and accurately to the bright light coming from the current viewing direction of the wearer of the glasses, for example, when a car driver is approaching another car and whether the driver is looking in the direction of an oncoming vehicle or not. Since the presentation on the display is always adapted to the glare suppression performed by the glasses, the readability of the display never deteriorates.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

КодированиеCoding

Цель также достигается за счет системы для улучшения видимости посредством подавления яркого света. Система содержит:The goal is also achieved by a system to improve visibility by suppressing glare. The system contains:

- очки для владельца, имеющего по меньшей мере один глаз, содержащие- spectacles for the wearer having at least one eye containing

- по меньшей мере одну очковую линзу;- at least one spectacle lens;

- причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой можно изменять подходящим средством управления;- moreover, the specified at least one spectacle lens contains a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means;

- причем жидкокристаллическая ячейка выполнена таким образом, что пропускание жидкокристаллической ячейки может переключаться между состояниями высокого пропускания и низкого пропускания.wherein the liquid crystal cell is configured such that the transmission of the liquid crystal cell can be switched between high transmission and low transmission states.

Кроме того, очки содержат средство управления длительностями состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки.In addition, the glasses contain means for controlling the duration of the high transmission state of the liquid crystal cell.

В дополнение, система содержит источник света, содержащий средство управления или регулирования длительностей освещения и интенсивности света источника света так, что он светит во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки. Временной интеграл произведения интенсивности света источника света и пропускания жидкокристаллической ячейки остается постоянным после изменения длительностей состояния высокого пропускания в пределах заранее заданного допуска.In addition, the system comprises a light source comprising means for controlling or adjusting illumination durations and light intensity of the light source so that it shines during the high transmission state of the liquid crystal cell. The time integral of the product of the light intensity of the light source and the transmission of the liquid crystal cell remains constant after changing the durations of the high transmission state within a predetermined tolerance.

Регулирование или управление жидкокристаллической ячейкой и источником света осуществляется таким образом, что временное положение длительностей состояния высокого пропускания может изменяться непрерывно или скачкообразно в пределах длительностей периода состояния высокого пропускания и состояния низкого пропускания. И/или длительности периода состояния высокого пропускания и состояния низкого пропускания могут изменяться непрерывно или скачкообразно.The regulation or control of the liquid crystal cell and the light source is carried out in such a way that the time position of the durations of the high transmission state can change continuously or stepwise within the durations of the period of the high transmission state and the low transmission state. And/or the period durations of the high transmission state and the low transmission state may vary continuously or stepwise.

Эти изменения определяются секретным ключом кодирования.These changes are determined by the secret encryption key.

Все данные процессы переключения пропускания жидкокристаллической ячейки и включения и выключения источника света должны происходить с такой частотой и скоростью, чтобы владелец очков не ощущал яркий свет или другие ощутимые эффекты. Все эффекты, потенциально ощутимые владельцем, должны иметь частоту по меньшей мере 24 Гц, предпочтительно по меньшей мере 60 Гц.All these processes of switching the transmission of the liquid crystal cell and turning on and off the light source must occur at such a frequency and speed that the wearer of the glasses does not feel bright light or other tangible effects. All effects potentially perceived by the wearer should be at least 24 Hz, preferably at least 60 Hz.

Такое кодирование открывает широкий ряд возможностей, особенно в военной сфере и сфере безопасности (для полиции, пожарной команды и т.д.). Им усложняется, например, устранение яркого света с помощью источника света каким-либо лицом, не располагающим ключом кодирования.Such coding opens up a wide range of possibilities, especially in the military and security sectors (for the police, fire brigade, etc.). They make it difficult, for example, to eliminate a bright light with a light source by some person who does not have an encoding key.

В дополнение, кодирование предлагает возможность того, чтобы каждая из различных групп, являются ли они оппонентами или другими командами, выполняющими подобную задачу, получала индивидуальный секретный исключительный обзор с помощью кодированных источников света, в частности, если внешние пользователи с очень подобными комплексными системами (смотровыми окнами и источником света) активны ночью в той же области пространства.In addition, coding offers the possibility that each of the various groups, whether they are opponents or other teams performing a similar task, receive an individual secret exclusive view using coded light sources, in particular if external users with very similar complex systems (viewing windows and a light source) are active at night in the same area of space.

Для автоматического управления подавлением яркого света очки, предпочтительно, содержат по меньшей мере один датчик для измерения яркости видимого света, падающего на датчик. Датчик расположен на очковой линзе со стороны глаза и измеряет яркость через указанную по меньшей мере одну очковую линзу. Кроме того, очки содержат схему управления с обратной связью управления пропусканием жидкокристаллической ячейки таким образом, что длительности состояния высокого пропускания становятся короче при увеличении яркости (широтно-импульсная модуляция, ШИМ). Заданное значение заранее устанавливается для яркости для глаза владельца очков, при этом схема управления воспринимает яркость, измеренную датчиком, в качестве текущего значения.For automatic glare suppression control, the glasses preferably include at least one sensor for measuring the brightness of visible light incident on the sensor. The sensor is located on the spectacle lens on the side of the eye and measures the brightness through the specified at least one spectacle lens. In addition, the glasses include a feedback control circuit for controlling the transmission of the liquid crystal cell so that the durations of the high transmission state become shorter as the brightness increases (pulse width modulation, PWM). A predetermined value is set in advance for the brightness for the eye of the eyeglass wearer, with the control circuit taking the brightness measured by the sensor as the current value.

Точность подавления яркого света может быть увеличена, с одной стороны, если указанный по меньшей мере один датчик содержит систему формирования изображений с камерой или по меньшей мере три датчика, накладывающие систему координат, или фасеточный глаз. С одной стороны, очки также содержат айтрекер, который может определять направление наблюдения глаза. Причина заключается в том, что указанный по меньшей мере один датчик может определять яркость видимого света, падающего на него, исходя из направления наблюдения глаза, определенного айтрекером. А схема управления может воспринимать яркость, измеренную датчиком в направлении наблюдения глаза, в качестве текущего значения. Это несомненно приводит к очень точному подавлению текущего яркого света.The glare suppression accuracy can be increased on the one hand if said at least one sensor comprises an imaging system with a camera or at least three coordinate system overlay sensors or a compound eye. On the one hand, the goggles also contain an eye tracker that can determine the direction of observation of the eye. The reason is that said at least one sensor can determine the brightness of the visible light incident on it based on the observation direction of the eye determined by the eye tracker. And the control circuit can take the brightness measured by the sensor in the viewing direction of the eye as the current value. This undoubtedly results in very precise suppression of the current bright light.

Это особенно значимо для вариантов применения в безопасности, если источник света или дополнительный второй источник света подходит для ослепления живого существа, оптического датчика или камеры. Например, источник света может подходить для ослепления устройства ночного видения, что уже может быть достигнуто с низкими интенсивностями, например, от источника инфракрасного света. Военные системы ночного видения не функционируют с увеличением яркости, поскольку очень чувствительные усилители принимаемого/остаточного света «перегружаются» при некоторой яркости, т.е. они перестают работать в случае чрезмерного количества света.This is especially relevant for security applications if the light source or optional second light source is suitable for blinding a living being, an optical sensor or a camera. For example, the light source may be suitable for dazzling a night vision device, which can already be achieved with low intensities, for example from an infrared light source. Military night vision systems do not function with increasing brightness because the very sensitive received/residual light amplifiers are "overloaded" at some brightness, i.e. they stop working in case of excessive amount of light.

Очевидно, второй источник света также должен светить только лишь во время состояния низкого пропускания жидкокристаллической ячейки. Этим обеспечивается возможность ослепления преступника или оппонента без ослепления самого себя.Obviously, the second light source also needs to shine only during the low transmission state of the liquid crystal cell. This makes it possible to blind the offender or opponent without blinding oneself.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

Устройство ослепляющего действияblinding device

Цель также достигается за счет системы для ослепления живого существа, оптического датчика или камеры, содержащей:The goal is also achieved by a system for blinding a living being, an optical sensor or a camera, comprising:

- очки для владельца, имеющего по меньшей мере один глаз, содержащие по меньшей мере одну очковую линзу, причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Жидкокристаллическая ячейка выполнена таким образом, что пропускание жидкокристаллической ячейки может переключаться между состояниями высокого пропускания и низкого пропускания. В дополнение, имеется средство управления длительностью состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки.spectacles for a wearer having at least one eye, comprising at least one spectacle lens, said at least one spectacle lens comprising a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. The liquid crystal cell is configured such that the transmission of the liquid crystal cell can be switched between high transmission and low transmission states. In addition, there is means for controlling the duration of the high transmission state of the liquid crystal cell.

- кроме того, система содержит источник света для ослепления живого существа, оптического датчика или камеры, которая светит во время состояния низкого пропускания жидкокристаллической ячейки.furthermore, the system comprises a light source for blinding a living being, an optical sensor or a camera that shines during the low transmission state of the liquid crystal cell.

Большим преимуществом такой системы является то, что с помощью источника света, например, преступник или оппонент может быть ослеплен, а владелец очков не ослепляется, поскольку источник света светит только при блокировании света жидкокристаллической ячейкой в очках.The great advantage of such a system is that with the help of a light source, for example, a criminal or an opponent can be blinded, and the wearer of the glasses is not blinded, since the light source shines only when the light is blocked by the liquid crystal cell in the glasses.

В дополнение, ослепленная система или система, подлежащая ослеплению, может находиться за зеркальным экраном (например, в транспортном средстве), или отражать объекты в случайном порядке, или может намеренно использовать зеркало для умышленного возврата яркого света отправителю. Согласно текущему уровню техники после этого оператор устройства ослепляющего действия является незащищенным и может быть поражен своим же светом в результате отражения. В дополнение, члены одной оперативной группы, находящиеся справа или слева от оператора, также могут быть ослеплены отражениями в соответствии с текущим уровнем техники. Это также применимо к небрежному и неосторожному обращению с устройствами ослепляющего действия. Предложенная система устраняет эти риски.In addition, the blinded system or the system to be blinded may be behind a mirrored screen (eg, in a vehicle), or reflect objects randomly, or may deliberately use a mirror to deliberately return bright light to the sender. According to the current state of the art, the operator of the blinding device is then exposed and can be hit by his own light as a result of reflection. In addition, members of the same task force to the right or left of the operator may also be blinded by reflections in accordance with the current state of the art. This also applies to careless and careless handling of dazzling devices. The proposed system eliminates these risks.

Например, источник света может подходить для ослепления устройства ночного видения, что уже может быть достигнуто при низких интенсивностях, например, от источника инфракрасного света. Военные системы ночного видения не функционируют при увеличении яркости, поскольку очень чувствительные приемники/усилители остаточного света «перемодулируются» при некоторой яркости, т.е. они перестают работать в случае чрезмерного количества света.For example, the light source may be suitable for dazzling a night vision device, which can already be achieved at low intensities, for example from an infrared light source. Military night vision systems do not function at increased brightness because very sensitive residual light receivers/amplifiers "overmodulate" at some brightness, i.e. they stop working in case of excessive amount of light.

Такие устройства ослепляющего действия часто называются «ослепителями», тогда как используемый лазер также называется «лазерным ослепителем».Such dazzling devices are often referred to as "dazzlers", while the laser used is also referred to as a "laser dazzler".

Если в целях безопасности кто-то хочет не только ослепить оппонента, но, в частности, например, глубокой ночью, хочет осветить участок своим собственным осветителем для собственного лучшего ориентирования, проблема заключается в том, что чрезмерно яркий свет ослепителя забивает свет самого осветителя так, что осветитель недостаточно видим на расстоянии, т.е., в частности, конкретный ослепленный человек или ослепленная система не может быть рассматроен/рассмотрена достаточно хорошо относительно активных изменений поведения (когда он сдается, останавливается, отступает, меняет направление и т.д.), или в отношении сбора общих данных (считывания номерных знаков автомобиля и т.д.) ввиду указанного забивания.If, for security reasons, someone not only wants to dazzle the opponent, but, in particular, for example, in the dead of night, wants to illuminate the area with his own illuminator for his own better orientation, the problem is that the excessively bright light of the dazzler clogs the light of the illuminator itself so that that the illuminator is not sufficiently visible at a distance, i.e., in particular, a particular blinded person or blinded system cannot be viewed / viewed well enough in relation to active changes in behavior (when it gives up, stops, retreats, changes direction, etc.) , or in relation to the collection of general data (reading of license plates of a car, etc.) due to the said blockage.

Более того, часто забивание является настолько ярким, что даже пространство, окружающее ослепленного человека или ослепленную систему, больше не является видимым, когда головное освещение освещает окружающее пространство ослепленного оппонента для обнаружения, например, подозрительных изменений обстановки (активное слежение за окружающим пространством).Moreover, often the scoring is so bright that even the area surrounding the blinded person or the blinded system is no longer visible when the headlight illuminates the surrounding area of the blinded opponent to detect, for example, suspicious changes in the environment (active ambient monitoring).

Для того, чтобы устранить данную ситуацию, система содержит второй источник света и средство управления или регулирования длительностей освещения и интенсивности света второго источника света так, что он светит во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки.In order to remedy this situation, the system comprises a second light source and means for controlling or adjusting illumination durations and light intensity of the second light source so that it shines during the high transmission state of the liquid crystal cell.

Такое решение обеспечивает пользователю системы возможность освещения обстановки для самого себя, тогда как оппонент остается ослепленным. Второй источник света светит во время пропускания света жидкокристаллической ячейкой. Ослепляющий источник света светит только лишь в дополнительные длительности, когда жидкокристаллическая ячейка блокирует свет. Пользователь системы не ослепляется устройствами ослепляющего действия, а может освещать и исследовать обстановку с помощью осветителя.This solution provides the user of the system with the ability to illuminate the situation for himself, while the opponent remains blinded. The second light source shines during light transmission by the liquid crystal cell. The blinding light source only shines for additional durations when the liquid crystal cell blocks the light. The user of the system is not blinded by blinding devices, but can illuminate and explore the environment with the help of an illuminator.

В дополнительном варианте предполагается, что второй источник света представляет собой дисплей. Следовательно, пользователь системы может ослеплять оппонента, считывая информацию с собственных неискаженных инструментов отображения.In a further embodiment, the second light source is assumed to be a display. Therefore, the user of the system can blind the opponent by reading information from their own undistorted display tools.

Для того чтобы предотвратить или, по меньшей мере, усложнить оппоненту осуществить: а) синхронизацию длительностей освещения устройством ослепляющего действия со сравнимой системой и, в это время, переключить жидкокристаллическую ячейку на блокировку (сценарий А), или даже хуже, б) во всех случаях, когда устройство ослепляющего действия выключено, оппонент предполагает, что очки носителя открыты, и что они могут ослеплять его своим устройством ослепляющего действия в этом временном интервале, и что управление или регулирование жидкокристаллической ячейки и источника света устройства ослепляющего действия может осуществляться так, что временное положение длительностей состояния высокого пропускания и низкого пропускания может непрерывно или внезапно изменяться (скачкообразное переключение фазы) в пределах периода времени состояния высокого пропускания и состояния низкого пропускания. В качестве альтернативы, длительность периода высокого пропускания и низкого пропускания может непрерывно или внезапно изменяться (скачкообразное переключение частоты). После этого важно, чтобы эти изменения определялись секретным ключом кодирования. Любые шаблоны не должны периодически повторяться легко распознаваемым способом.In order to prevent or at least make it more difficult for the opponent to: a) synchronize the illumination durations of the blinding device with a comparable system and, at that time, switch the liquid crystal cell to blocking (scenario A), or even worse, b) in all cases when the blinding device is turned off, the opponent assumes that the wearer's glasses are open and that they can blind him with their blinding device in this time interval, and that the control or regulation of the liquid crystal cell and the light source of the blinding device can be carried out so that the time position The durations of the high pass state and the low pass state may change continuously or suddenly ( phase hopping ) within the time period of the high pass state and the low pass state. Alternatively, the duration of the high pass and low pass periods may change continuously or suddenly (frequency hopping). After that, it is important that these changes are determined by the secret encryption key. Any patterns should not be repeated periodically in an easily recognizable manner.

Самозащита оппонента от яркого света (сценарий А) не может быть гарантирована кодированием в случае быстро реагирующих систем (в части технологического качества устройства), поскольку оппонент в основном только лишь делает предположение о «выходящем из строя торце» устройства ослепляющего действия* (*= неполные знания/асимметрия информации), они не могут выстреливать своим (противонаправленным) устройством ослепляющего действия во все открытые временные интервалы очков с постоянной безопасностью (максимальной энергией), особенно если последовательности импульсов больше не являются синхронными и дополняющими посредством кодирования, а «скачут нелогично», т.е. короткий выброс устройства осветительного действия (торец падающего света) не обязательно означает, что очки отправителя, как следствие, открыты, особенно поскольку система с частотой 100 Гц имеет по меньшей мере 100 временных интервалов в секунду, и не каждое лицо должно использовать это «постоянно логичным образом».Self-protection of the opponent against bright light (scenario A) cannot be guaranteed by coding in the case of fast responding systems (in terms of the technological quality of the device), since the opponent basically only makes an assumption about the “failing end” of the blinding device * (* = incomplete knowledge/information asymmetry), they cannot fire their (counter-directional) blinding device into all open time slots of points with constant safety (maximum energy), especially if the pulse trains are no longer synchronous and complementary through coding, but "jump illogically", those. a short burst of illuminating device (incident light end) does not necessarily mean that the sender's glasses are consequently open, especially as a 100 Hz system has at least 100 timeslots per second, and not every person should use this "constantly logical manner."

В дополнение, лазерный ослепитель вместе с лампой может производить больше, чем просто скачки «выбросов» или «импульсов света» за цикл (особенно, поскольку лазеры и LED-лампы теперь могут быть смодулированы чрезвычайно быстро, например, в 100 раз быстрее, чем LC-затвор = 10 кГц вместо 100 кГц). Это неизбежно приводит к введению в заблуждение и запутанности оппонента, особенно если не каждый «выброс» или «импульс света» приводит к синхронному открытию очков. Вышеуказанное секретное кодирование также может быть применено «системным образом», поскольку «публично отправляемая информация» (выброс или импульс освещения устройства ослепляющего действия) после этого не находится в точной логической связи с длительностями открытия их собственных очков (или датчика).In addition, a laser dazzler along with a lamp can produce more than just spikes in "emissions" or "pulses of light" per cycle (especially since lasers and LED lamps can now be modulated extremely fast, for example 100 times faster than LC -shutter = 10 kHz instead of 100 kHz). This inevitably leads to misleading and confusing the opponent, especially if not every "ejection" or "pulse of light" leads to a synchronous opening of points. The above secret coding can also be applied in a "systemic way" since the "publicly sent information" (the flash or flash of the glare device) is then not in an exact logical relationship with the opening times of their own glasses (or sensor).

Система может быть превосходным образом скомбинирована с системами и способами, описанными ниже для цветного кодирования зрения различных людей.The system can be combined in an excellent manner with the systems and methods described below for color coding the vision of various people.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

Обнаружение собственного светаFinding your own light

Цель также достигается системой улучшения видимости путем подавления яркого света очками для владельца, имеющего по меньшей мере один глаз. Очки содержат по меньшей мере одну очковую линзу, причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Жидкокристаллическая ячейка выполнена таким образом, что пропускание жидкокристаллической ячейки может переключаться между состояниями высокого и низкого пропускания.The goal is also achieved by a system to improve visibility by suppressing glare with goggles for a wearer with at least one eye. The spectacles contain at least one spectacle lens, wherein said at least one spectacle lens contains a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. The liquid crystal cell is configured such that the transmission of the liquid crystal cell can be switched between high and low transmission states.

Система дополнительно содержит по меньшей мере один датчик для измерения яркости видимого света, падающего на указанный по меньшей мере один датчик, причем указанный по меньшей мере один датчик, предпочтительно, расположен на стороне очковой линзы, обращенной от глаза.The system further comprises at least one sensor for measuring the brightness of visible light incident on said at least one sensor, said at least one sensor being preferably located on the side of the spectacle lens facing away from the eye.

В дополнение, система содержит схему управления с обратной связью управления пропусканием жидкокристаллической ячейки, причем заданное значение для яркости заранее установлено для глаза владельца очков, а схема управления принимает яркость, измеренную указанным по меньшей мере одним датчиком, в качестве текущего значения. В этом случае регулирование или управление осуществляется так, что длительности состояния высокого пропускания становятся короче с увеличением яркого света.In addition, the system comprises a liquid crystal cell transmission control feedback control circuit, wherein a predetermined value for brightness is pre-set for the eye of the spectacle wearer, and the control circuit takes the brightness measured by said at least one sensor as the current value. In this case, regulation or control is performed such that the durations of the high transmission state become shorter as the bright light increases.

Наконец, система также содержит источник света со средством управления или регулирования длительностей освещения и интенсивности света источника света так, что он светит во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки. Временной интеграл произведения интенсивности света источника света и пропускания жидкокристаллической ячейки остается постоянным при изменении длительностей состояния высокого пропускания в пределах заранее заданного допуска. Finally, the system also includes a light source with means for controlling or adjusting illumination durations and light intensity of the light source so that it shines during the high transmission state of the liquid crystal cell. The time integral of the product of the light intensity of the light source and the transmission of the liquid crystal cell remains constant as the durations of the high transmission state change within a predetermined tolerance.

Для того, чтобы отличить источник света, обнаруженного указанным по меньшей мере одним датчиком, т.е. решить, исходит ли свет от внешних источников света, такого как ослепляющий источник света, или свет исходит от собственного источника света, при этом ключевым является то, что указанный по меньшей мере один датчик обнаруживает яркость видимого света, падающего на него только во время состояния низкого пропускания. Этим обеспечивается возможность требуемого отличия, поскольку после этого измеренная яркость может исходить только лишь от внешних источников света.In order to distinguish a light source detected by said at least one sensor, i. e. decide whether the light comes from external light sources, such as a dazzling light source, or the light comes from its own light source, the key being that said at least one sensor detects the brightness of visible light falling on it only during the low state transmission. This ensures that the required difference is possible, since the measured brightness can then only come from external light sources.

Такие системы предотвращают ослепление собственным источником света.Such systems prevent glare from their own light source.

Система может быть превосходным образом скомбинирована с вышеописанными системами и способами подавления яркого света с помощью айтрекера.The system can be excellently combined with the above systems and methods of bright light suppression using an eye tracker.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

RGB-кодированиеRGB encoding

Цель также достигается системой распознавания цвета объектов в поле обзора множества владельцев очков. Система содержит одну пару очков для каждого владельца очков, имеющего по меньшей мере один глаз. Каждые очки могут содержать по меньшей мере одну очковую линзу, причем соответствующая по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Жидкокристаллические ячейки выполнены так, что пропускание жидкокристаллических ячеек может переключаться между состояниями высокого и низкого пропускания.The goal is also achieved by a system for recognizing the color of objects in the field of view of multiple glasses wearers. The system contains one pair of glasses for each eyeglass wearer with at least one eye. Each glasses may contain at least one eyeglass lens, and the corresponding at least one eyeglass lens contains a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. The liquid crystal cells are configured such that the transmission of the liquid crystal cells can be switched between high and low transmission states.

Система содержит средство управления или регулирования длительностей состояний высокого пропускания жидкокристаллических ячеек, так что соответствующие жидкокристаллические ячейки настроены на состояния высокого пропускания в различное время.The system comprises means for controlling or adjusting the durations of the high transmission states of the liquid crystal cells so that the respective liquid crystal cells are tuned to the high transmission states at different times.

В системе каждая оправа содержит источник RGB-света, а также средство управления или регулирования длительностей освещения, цвета и интенсивности источника RGB-света, так что:In the system, each frame contains an RGB light source, as well as a means to control or adjust the illumination durations, color, and intensity of the RGB light source, so that:

- источник RGB-света для первого владельца очков светит первым цветом во время состояния высокого пропускания (Ton) жидкокристаллических ячеек (LC) его очков; иthe RGB light source for the first wearer of the glasses shines with the first color during the high transmission state (T on ) of the liquid crystal cells (LC) of his glasses; and

- источник RGB-света для второго владельца очков светит во время состояния высокого пропускания (Ton) жидкокристаллических ячеек (LC) очков второго владельца очков вторым цветом, отличающимся от первого цвета.the RGB light source for the second glasses wearer shines during the high transmission state (T on ) of the liquid crystal cells (LC) of the glasses of the second glasses wearer with a second color different from the first color.

Таким образом, в групповых вариантах применения с множеством лиц, кодирование цвета людей или объектов может осуществляться в поле обзора соответствующих участников, что видит только один человек, а не другие.Thus, in group applications with multiple faces, color coding of people or objects can be done in the field of view of the respective participants, which is seen by only one person and not by others.

Когда источник RGB-света, например, выполнен так, что он подходит для вырабатывания белого света, этот свет может быть, например, разбит на быструю временную последовательность импульсов красного, зеленого и синего света. Если только один из этих импульсов света попадает во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки участника, они видят только этот цвет. Постороннее лицо, в частности кто-либо без затворных очков, будет воспринимать свет белым.When an RGB light source, for example, is configured to produce white light, this light can be broken up into a fast time train of red, green, and blue light pulses, for example. If only one of these light pulses hit during the participant's high-transmission state of the liquid crystal cell, they only see that color. An outsider, in particular someone without shutter glasses, will perceive the light as white.

Участники группы, у которых длительности состояния высокого пропускания жидкокристаллических ячеек синхронизированы друг с другом, видят один и тот же цвет. Участники другой группы с другими длительностями открытия жидкокристаллических ячеек видят другой цвет.The group members whose durations of the high transmission state of the liquid crystal cells are synchronized with each other see the same color. Members of the other group with different opening durations of liquid crystal cells see a different color.

Для того чтобы кодирование цвета осталось секретным или невидимым для других лиц или посторонних лиц без очков, цвета, которые должны быть переданы зависимым от времени способом, излучаются из соответствующих источников RGB-света во время состояния низкого пропускания соответствующих очков, для того чтобы оставить ощущение белого цвета для тех, кто не носит какие-либо очки.In order for the color coding to remain secret or invisible to other persons or unauthorized persons without glasses, the colors to be rendered in a time dependent manner are emitted from the respective RGB light sources during the low transmission state of the respective glasses in order to leave a sense of white colors for those who don't wear any glasses.

Для того чтобы увидеть какую-либо маркировку цветом других участников или групп, по меньшей мере, в ослабленном виде, жидкокристаллическая ячейка у первого владельца очков может предоставлять уменьшенное, но не нулевое, пропускание во время состояния высокого пропускания у второго владельца очков.In order to see any color marking of other participants or groups, at least in a diluted form, the liquid crystal cell in the first glasses wearer may provide reduced, but not zero, transmission during the high transmission state in the second glasses wearer.

Таким образом, кодирование цвета может происходить не только в трех основных цветах - красном, зеленом и синем, но также в любом цвете, которые может быть результатом сочетания красного, зеленого и синего. Для свободного определения цвета, которым светит источник RGB-света для первого владельца очков во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки его очков, произвольное значение интенсивности от 0% до 100% цветового компонента каждого основного цвета источника RGB-света может быть добавлено ко времени состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки. Отсутствующая часть вплоть до 100% излучается для каждого из трех основных цветов источника RGB-света в соответствующее время состояния низкого пропускания жидкокристаллических ячеек.Thus, color coding can occur not only in the three primary colors of red, green and blue, but also in any color that can be the result of a combination of red, green and blue. To freely determine the color that the RGB light source shines for the first glasses wearer during the high transmission state of the liquid crystal cell of his glasses, an arbitrary intensity value from 0% to 100% of the color component of each primary color of the RGB light source can be added to the time of the high state. transmission of the liquid crystal cell. The missing part up to 100% is emitted for each of the three primary colors of the RGB light source at the corresponding time of the low transmission state of the liquid crystal cells.

Данная секретная маркировка цветом может быть превосходным образом скомбинирована с вышеуказанным устройством ослепляющего действия.This secret color marking can be excellently combined with the aforementioned blinding device.

Кроме того, система может быть превосходным образом скомбинирована с системами и способами подавления яркого света с помощью айтрекера, как описано выше.Furthermore, the system can be combined in an excellent manner with eye tracker glare suppression systems and methods as described above.

То же самое применимо к вышеописанному кодированию ключом кодирования, что будет предотвращать обнаружение оппонентом возможного используемого кода цвета.The same applies to encoding with an encoding key as described above, which will prevent an opponent from detecting the possible color code being used.

Система также может быть скомбинирована с вышеописанными системами и способами улучшения удобочитаемости инструментов отображения.The system may also be combined with the systems and methods described above to improve the readability of display tools.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

Усиление пространственного ощущенияEnhanced spatial awareness

Цель также достигается за счет системы усиления пространственного ощущения объекта. Система содержит очки для владельца, имеющего по меньшей мере два глаза, правый и левый глаз. Очки содержат очковую линзу перед каждым из двух глаз, причем каждая очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Жидкокристаллические ячейки выполнены так, что пропускание жидкокристаллических ячеек может соответствующим образом переключаться между состояниями высокого и низкого пропускания. Очки также содержат средство управления или регулирования длительностей состояния высокого пропускания жидкокристаллических ячеек.The goal is also achieved through a system of enhancing the spatial sensation of the object. The system contains glasses for a wearer having at least two eyes, a right eye and a left eye. The spectacles comprise a spectacle lens in front of each of the two eyes, each spectacle lens containing a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. The liquid crystal cells are configured such that the transmission of the liquid crystal cells can be appropriately switched between high and low transmission states. The glasses also contain means for controlling or adjusting the durations of the high transmission state of the liquid crystal cells.

Кроме того, система содержит два источника света, каждый из которых соответствует одному глазу, причем стереоскопический базис источников света больше, чем расстояние между зрачками. В дополнение, имеется средство управления и регулирования длительностей освещения источниками света, причем:In addition, the system contains two light sources, each of which corresponds to one eye, and the stereoscopic basis of the light sources is greater than the distance between the pupils. In addition, there is a means for controlling and regulating the duration of illumination by light sources, wherein:

- источник света, относящийся к правому глазу, светит во время состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки правого глаза,- the light source belonging to the right eye shines during the high transmission state of the right eye liquid crystal cell,

- тогда как источник света, соответствующий левому глазу, не светит, а жидкокристаллическая ячейка левого глаза настроена на низкое пропускание.- while the light source corresponding to the left eye is not shining, and the liquid crystal cell of the left eye is set to low transmission.

И наоборот.And vice versa.

Данный способ дает улучшенное 3D-восприятие, которое в технической литературе именуется «2,5D», поскольку человек не может смотреть полностью за объект. Объекты освещаются с большего стереоскопического базиса и данное освещение, соответственно, воспринимается правым и левым глазом. Это приводит в результате к очевидному оптическому эффекту, заключающему в том, что межзрачковое расстояние является таким же большим, как и расстояние между двумя источниками света, что улучшает возможность разрешения по глубине.This method results in an improved 3D experience, referred to in the technical literature as "2.5D" because a person cannot look completely behind an object. Objects are illuminated from a larger stereoscopic basis and this illumination is perceived by the right and left eyes, respectively. This results in an obvious optical effect that the interpupillary distance is as large as the distance between the two light sources, which improves the depth resolution capability.

Тот факт, что RGB-сигналы могут излучаться отдельно каждым из двух осветителей, так что другие лица всегда видят белый свет, тогда как конкретный цвет может быть сделан видимым для каждого из двух глаз в соответствующие избирательные по времени Ton длительности через очки, означает, что у объекта может быть, например, дополняющий цветовой стык (например, справа с красной окантовкой и слева с синей окантовкой).The fact that RGB signals can be emitted separately by each of the two illuminators, so that other faces always see white light, while a particular color can be made visible to each of the two eyes at the appropriate time-selective Tonduration through glasses, means that the object can have, for example, a complementary color seam (for example, on the right with a red border and on the left with a blue border).

В основном, в следующем описании следует различать физически обусловленные пространственные проекции ввиду расширенного стереоскопического базиса и так называемые визуальные эффекты или визуальные акценты, основанные только на человеческом восприятии, например, описанные системным теоретическим каналом пропускания визуального восприятия. (Источник: Systemtheorie der visuellen Wahrnehmung by Prof. Dr.-Ing. Gert Hauske, TU Munich, Teubner Verlag, Stuttgart, 1994).In general, in the following description, a distinction should be made between physically conditioned spatial projections due to the extended stereoscopic basis and so-called visual effects or visual accents based only on human perception, such as those described by the system theoretical transmission channel of visual perception. (Source: Systemtheorie der visuellen Wahrnehmung by Prof. Dr.-Ing. Gert Hauske, TU Munich, Teubner Verlag, Stuttgart, 1994).

Объект, обладающий дополнительным цветовым пространством (например, красное справа, синее слева), может быть в некоторой степени сильнее выделен при визуальном восприятии, особенно в случае удаленных фонов или даже в отсутствие фона (объект находится в свободной среде).An object that has a complementary color space (e.g., red on the right, blue on the left) can be visually enhanced to some extent, especially in the case of distant backgrounds or even in the absence of a background (the object is in a free environment).

Дополнительное усиление пространственного ощущения или, по меньшей мере, более дифференцированное восприятие на световом фоне получают, когда два источника света модулированы по амплитуде с заранее заданной частотой, которая может восприниматься человеческим глазом.An additional enhancement of spatial sensation, or at least a more differentiated perception against a light background, is obtained when the two light sources are modulated in amplitude at a predetermined frequency that can be perceived by the human eye.

Это может использоваться для достижения различных визуальных восприятий, начиная от простого визуального «мелькающего осветителя» а) в случае световых фонов (синфазных и сдвинутых по фазе), заканчивая умышленно вызванными визуальными эффектами, которые кажутся пространственно усиливающимися, такими как эффект Пульфриха (в частности, противоположная фаза ночью).This can be used to achieve a variety of visual experiences, ranging from a simple visual "flickering illuminator" a) in the case of light backgrounds (in-phase and out-of-phase), to deliberately induced visual effects that appear to be spatially enhanced, such as the Pulfrich effect (in particular, opposite phase at night).

Вышеуказанное мелькание (а) обладает преимуществом, заключающимся в том, что временное изменение яркости освещенного объекта на относительно ярком фоне воспринимается как усиливающее контраст или усиливающее очертания днем или в сумерках, в частности, когда человек представляет, что два различных цвета окантовок объекта (справа красный, слева синий) мигают попеременно. Мигание днем всегда является хорошим способом создания небольших отличий яркости, видимой для восприятия, особенно в случае описанной в настоящем документе компоновки.The above flickering (a) has the advantage that a temporary change in the brightness of an illuminated object against a relatively bright background is perceived as enhancing contrast or enhancing outlines during the day or at dusk, in particular when a person imagines that two different colors of the object's edgings (right red , left blue) flash alternately. Flashing during the day is always a good way to create small differences in perceived luminance, especially with the arrangement described herein.

Кроме того, особенно во время сумерек или ночью, противофазное мигание (б), а также другое подходящее воздействие канала пропускания (справа или слева от LC-ячейки, затемненной намного больше, как в случае «HDR-зрения», или меньше света, пропускаемого каналом), «воспринимаемое время запуска в лицевом канале» (см. выше: Prof. Gert Hauske) изображения или обоих изображений, расширяется так, что может быть вызван эффект Пульфриха.In addition, especially during twilight or at night, out-of-phase flashing (b), as well as other suitable transmission channel exposure (to the right or left of the LC cell, darkened much more, as in the case of "HDR vision", or less light transmitted channel), the "perceived start time in the facial canal" (see above: Prof. Gert Hauske) of the image or both images, is extended so that the Pulfrich effect can be induced.

Данная система легко может быть скомбинирована с вышеописанным цветовым кодированием.This system can easily be combined with the color coding described above.

Вместо дополнительного цветового пространства (справа красное, слева синее) может быть использовано изменение вправо-влево конкретного основного цвета (например, красного), как описано выше в разделе «невидимое цветовое кодирование». Правая цветовая окантовка является ярко красной, а левая цветовая окантовка представляется темно-красной (или подобной) пользователю 1 группы, тогда как у пользователя 2 группы правая окантовка объекта является светло-зеленой, а левая окантовка является темно-зеленой.Instead of an additional color space (red on the right, blue on the left), a right-left variation of a specific primary color (eg, red) can be used, as described above in the "invisible color coding" section. The right color fringing is bright red and the left color fringing appears dark red (or similar) to a group 1 user, while for a group 2 user, the object's right fringing is light green and the left fringing is dark green.

В дополнение, белый свет всегда может быть добавлен для усиления, поскольку уже имеется выделение вследствие более широкого стереоскопического базиса, в частности, в случае объектов, находящихся перед более удаленным фоном или бесконечным фоном в свободном поле.In addition, white light can always be added to enhance since there is already a highlight due to the wider stereoscopic basis, in particular in the case of objects in front of a more distant background or an infinite free field background.

Система также может быть скомбинирована с вышеописанными системами и способами улучшения читабельности инструментов отображения и подавления яркого света с помощью айтрекера.The system can also be combined with the systems and methods described above to improve the readability of display tools and to suppress glare with an eye tracker.

Наконец, система также может быть скомбинирована с системами и способами пространственного разделения фонового освещения (LIDAR), как описано ниже.Finally, the system can also be combined with ambient illumination spatial separation (LIDAR) systems and methods, as described below.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

LIDARLIDAR

Цель также достигается за счет системы улучшения обзора пространственной области, подлежащей наблюдению с подавлением яркого света. Система содержит очки по меньшей мере с одной очковой линзой, причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления. Жидкокристаллическая ячейка выполнена так, что ее пропускание может соответствующим образом переключаться между состояниями высокого и низкого пропускания. Система также содержит средство управления или регулирования длительностей состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки.The goal is also achieved by a system to improve the view of the spatial area to be observed with the suppression of bright light. The system comprises spectacles with at least one spectacle lens, said at least one spectacle lens comprising a liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means. The liquid crystal cell is configured such that its transmission can be appropriately switched between high and low transmission states. The system also includes means for controlling or regulating the durations of the high transmission state of the liquid crystal cell.

Система также содержит источник импульсного света, излучающий импульсы света. Источник света выполнен так, что он может генерировать импульсы света, временная длительность которых короче, чем та, которая нужна свету от источника света для прохождения через пространственно наблюдаемую область в направлении наблюдения владельца.The system also includes a pulsed light source that emits pulses of light. The light source is designed so that it can generate light pulses, the time duration of which is shorter than that required by the light from the light source to pass through the spatially observable area in the direction of observation of the wearer.

Очки дополнительно содержат средство управления или регулирования длительностей состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки, выполненное с возможностью такой временной настройки длительностей состояния высокого пропускания жидкокристаллической ячейки, что сигнал обратного рассеяния импульса света из области, подлежащей пространственному слежению, пропускается жидкокристаллической ячейкой.The glasses further comprise means for controlling or adjusting the durations of the high transmission state of the liquid crystal cell, configured to timely adjust the durations of the high transmission state of the liquid crystal cell such that a light pulse backscatter signal from the area to be spatially tracked is passed by the liquid crystal cell.

Таким образом, достигается эффект, подобный основанному на лазере способу измерения, известному как LIDAR (от англ. - «Light Detection And Ranging», световое обнаружение и определение дальности). Владелец очков видит фоновый свет только из пространственной области, которая была вытеснена средством управления очками. Таким образом, избегают обычного рассеянного света, возникающего вследствие тумана, снега или дождя, находящихся прямо перед головным освещением, например, автомобиля.Thus, an effect similar to the laser-based measurement method known as LIDAR (from the English - "Light Detection And Ranging", light detection and ranging) is achieved. The glasses wearer only sees background light from the spatial region that has been pushed out by the glasses control. In this way, the usual ambient light due to fog, snow or rain directly in front of the headlight of, for example, a car is avoided.

Для уменьшения времени переключения жидкокристаллической ячейки при определенных обстоятельствах рекомендуется уменьшить область жидкокристаллической ячейки. При необходимости, требуется переход от простой очковой линзы к комбинации двух коллекторных линз, в фокусе которых расположена минимальная жидкокристаллическая ячейка.In order to reduce the switching time of the liquid crystal cell, under certain circumstances, it is recommended to reduce the area of the liquid crystal cell. If necessary, a transition from a simple spectacle lens to a combination of two collector lenses is required, in the focus of which there is a minimum liquid crystal cell.

В дополнение, также могут использоваться специальные жидкие кристаллы, такие как, например, множество слоев (стопки) ферроэлектрических кристаллов со стабилизированной поверхностью (FLC), для удовлетворения требованиям по очень быстрому переключению во временном диапазоне скорости света.In addition, special liquid crystals, such as, for example, a plurality of layers (stacks) of surface stabilized ferroelectric crystals (FLC), can also be used to meet very fast switching requirements in the time range of the speed of light.

Система может быть превосходным образом скомбинирована с вышеуказанными системами и способами подавления яркого света, а также с постоянно читабельным дисплеем.The system can be combined in an excellent way with the above systems and methods of glare suppression, as well as with a permanently readable display.

Это же применимо к усилению пространственного вида. Это может помочь увеличить безопасность при вождении.The same applies to enhancing the spatial view. This can help increase driving safety.

Цель также достигается за счет способа, который соответствует работе согласно принципам описанной системы.The goal is also achieved by a method that is consistent with working according to the principles of the described system.

Дополнительные подробности и признаки станут ясными из нижеследующего описания предпочтительных вариантов реализации, приведенных в качестве примера, совместно с зависимыми пунктами формулы изобретения. В данном случае соответствующие признаки могут быть реализованы по отдельности или как множество в комбинации друг с другом. Возможности решения проблемы не ограничены вариантами реализации, приведенными в качестве примера. Таким образом, например, упорядоченные данные охватывают все промежуточные значения (не указанные) и все допустимые подинтервалы.Additional details and features will become apparent from the following description of preferred embodiments given by way of example in conjunction with dependent claims. In this case, the respective features can be implemented individually or as a plurality in combination with each other. The possibilities for solving the problem are not limited to the exemplary implementations. Thus, for example, ordered data spans all intermediate values (not specified) and all valid subranges.

Интеллектуальные очки с айтрекеромSmart glasses with eye tracker

Все вышеуказанные проблемы решаются за счет «интеллектуальных очков», состоящих из по меньшей мере одной очковой линзы в форме жидкокристаллической ячейки (LC), со схемой ПИД-управления с обратной связью в режиме реального времени, но, предпочтительно, состоящих из двух полностью независимых очковых линз и схем управления указанного типа. Пропускание жидкокристаллической ячейки может изменяться подходящим средством управления таким образом, что оно может переключаться между состояниями высокого и низкого пропускания, достигая, тем самым, эффекта зашторивания. Если это сделано достаточно быстро, визуальное ощущение соответствующего глаза может быть изменено на основе момента инерции визуального восприятия человека.All of the above problems are solved by "smart glasses" consisting of at least one eyeglass lens in the form of a liquid crystal cell (LC), with a real-time PID feedback control circuit, but preferably consisting of two completely independent glasses. lenses and control circuits of the specified type. The transmission of the liquid crystal cell can be changed by a suitable control means so that it can switch between high and low transmission states, thereby achieving a shading effect. If this is done quickly enough, the visual sensation of the respective eye can be changed based on the moment of inertia of the person's visual perception.

Для реализации схемы управления с обратной связью, для глаза «с внутренней стороны» должен быть обеспечен по меньшей мере один фотодатчик таким образом, что обеспечена возможность видеть через затвор в направлении глаза и, следовательно, измерять «текущую яркость». Это служит в качестве «текущего значения» для управления.In order to implement the feedback control scheme, at least one photosensor must be provided to the "inside" eye in such a way that it is possible to see through the shutter in the direction of the eye and therefore measure the "current brightness". This serves as the "current value" for the control.

Для вышеуказанного значения текущей яркости, измеренного затвором, должен быть сделан определяющий комментарий, поскольку, в зависимости от технических фактов, дискретное (поточечное) текущее значение на временной оси и результат интегрирования должны отличаться от полного цикла срабатывания затвора T:For the above value of the current brightness measured by the shutter, a defining comment should be made, because, depending on the technical facts, the discrete (pointwise) current value on the time axis and the integration result must differ from the complete shutter cycle T:

1. В действительности, доступные в настоящее время фотодатчики могут быть считаны настолько быстро, что интенсивности света, проходящего через затвор, могут быть измерены на временной оси поточечно (например, с частотами выборки в диапазоне микросекунд), подобно цифровому запоминающему осциллографу с оптической измерительной головкой, так что кривая дискретного текущего значения может сохраняться в энергозависимой памяти микроконтроллера. В данном процессе представляется возможным точно видеть, когда затвор открыт (Ton или прозрачен) в пределах цикла Т широтно-импульсной модуляции (ШИМ), и когда он закрыт (Toff или непрозрачен). Например, если затворная система работает на основной частоте, составляющей 100 Гц, временная глубина памяти составляет 1/100 Гц = 10 мс. В конце цикла микроконтролер может чисто математически сформировать интеграл с помощью данного профиля яркости и, таким образом, предоставить «текущее значение» цикла.1. In fact, currently available photosensors can be read so quickly that intensities of light passing through the gate can be measured point by point on the time axis (for example, with sampling rates in the microsecond range), similar to a digital storage oscilloscope with an optical measuring head. , so that the curve of the discrete current value can be stored in the volatile memory of the microcontroller. In this process, it is possible to see exactly when the gate is open (T on or transparent) within a T pulse width modulation (PWM) cycle and when it is closed (T off or opaque). For example, if the gate system operates at a fundamental frequency of 100 Hz, the temporal memory depth is 1/100 Hz = 10 ms. At the end of the cycle, the microcontroller can, purely mathematically, form an integral with the given brightness profile and thus provide the "current value" of the cycle.

2. С другой стороны, тот же фотодатчик также может быть интегрирован физически и электронно или же в отношении технологии переключения во время полного цикла Т, т.е. в течение вышеуказанных 10 миллисекунд, таким образом, что четко в конце цикла Т имеет место результат измерения, который затем считывается микроконтроллером без необходимости вычисления среднего арифметического. В настоящем изобретении фотодатчик используется для измерения текущего значения, что обеспечивает возможность быстрого поточечного/дискретного измерения. Для того, чтобы избежать недоразумений, термин «текущее значение» в общем используется по тексту, когда «значение серого» (средняя яркость, проходящая за цикл Т) преобразуется или интегрируется за время цикла Т, в частности, поскольку человек подобным образом воспринимает только значения серого, даже когда в реальности только временные коэффициенты проходят от Ton до Toff.2. On the other hand, the same photosensor can also be integrated physically and electronically, or in terms of switching technology during a complete cycle T, i.e. within the above 10 milliseconds, so that clearly at the end of the cycle T, the measurement result takes place, which is then read by the microcontroller without the need to calculate the arithmetic mean. In the present invention, a photosensor is used to measure the current value, which enables fast point-by-point/discrete measurement. To avoid confusion, the term "current value" is generally used throughout the text when the "grey value" (the average brightness passing over cycle T) is converted or integrated over cycle time T, in particular, since the human only perceives values in this way. gray, even when in reality only the time coefficients go from T on to T off .

Таким образом, фотодатчик эффективным образом исполняет роль глаза для измерения «реальной яркости», падающей на глаз, а не только лишь любой случайной яркости извне. Глаз используется в качестве фильтра низких частот в амплитудной модуляции ШИМ в том плане, что значения серого генерируются только в глазе или только в восприятии человеком, тогда как очковые линзы в действительности не воспринимают значения серого. Грубо говоря, по аналогии с вышеуказанными сценариями интегрирования для текущего значения (1 и 2) третий сценарий может быть определен путем интегрирования микроконтроллера и/или фотодатчика до тех пор, пока не будет достигнуто значение серого, которое также может восприниматься людьми в качестве значения серого (например, после интегрирования продолжительностью от около 250 до около 500 миллисекунд). Если подразумевается данное воспринимаемое текущее значение, это обычно указывается в тексте отдельно.Thus, the photosensor effectively plays the role of the eye for measuring the "real brightness" incident on the eye, and not just any random brightness from the outside. The eye is used as a low-pass filter in PWM amplitude modulation in that gray values are generated only in the eye or only in human perception, while spectacle lenses do not actually perceive gray values. Roughly speaking, similar to the above integration scenarios for the current value (1 and 2), the third scenario can be determined by integrating the microcontroller and/or photosensor until a gray value is reached, which can also be perceived by humans as a gray value ( for example, after an integration of about 250 to about 500 milliseconds). If a given perceived current value is implied, this is usually stated separately in the text.

Фотодатчик или датчик яркости находится на некотором расстоянии (как правило, от 1 до 3 мм) от LC-ячейки, так что текущая учитываемая LC-площадь больше, чем площадь микросхемы датчика ввиду ее угла раскрытия. Это в результате приводит к улучшенному усреднению яркости и более точному/устойчивому измерению в случае точечного «образования LC-домена» или в случае точечного засорения на противоположной стороне LC-ячейки. В любом случае, из соображений безопасности и из температурных соображений целесообразным является обеспечение наружного защитного стекла, которое также повторяет наружное выполнение очков, на расстоянии от 1 до 3 мм перед LC-ячейкой. Таким образом, такое точечное засорение (небольшими мошками, частицами пыли, и т.д.) больше не будет воздействовать на LC-ячейку и, как следствие, на фотодатчик. В дополнение, внутренние фотодатчики (если они являются обычными и, следовательно, непрозрачными фотодатчиками) применены в наружной области края LC-ячейки или области оправы очков, так что они не создают помех в поле обзора.The photosensor or brightness sensor is located at some distance (typically 1 to 3 mm) from the LC cell, so the current LC area taken into account is larger than the area of the sensor chip due to its opening angle. This results in improved luminance averaging and more accurate/stable measurement in case of pinpoint "LC domain formation" or in the case of pinpoint clogging on the opposite side of the LC cell. In any case, for safety and temperature reasons, it is advisable to provide an outer protective glass, which also repeats the outer design of the goggles, at a distance of 1 to 3 mm in front of the LC cell. Thus, such pitting (by small gnats, dust particles, etc.) will no longer affect the LC cell and, as a result, the photosensor. In addition, internal photosensors (if they are conventional and therefore opaque photosensors) are applied in the outer region of the edge of the LC cell or the spectacle frame region so that they do not interfere with the field of view.

Однако для обеспечения возможности определения текущего значения яркости в центре LC-затвора как можно более точно, по меньшей мере два, предпочтительно три, фотодатчика для каждого глаза используются в статистическом центре зрачка при взгляде, направленном прямо вперед. Например, они могут быть расположены треугольником, на углу которого приближается статистическое среднее значение для данной точки зрачка, которое, как правило, совпадает (т.е. для людей, не страдающих косоглазием) с точкой взгляда, направленного прямо вперед. С помощью триангуляционного вычисления может быть вычислено среднее значение яркости относительно данного статистического среднего значения для данной точки или взгляда, направленного прямо вперед, и использовано в качестве «текущего значения» для управления.However, in order to be able to determine the current brightness value at the center of the LC shutter as accurately as possible, at least two, preferably three, photosensors for each eye are used at the statistical center of the pupil when looking straight ahead. For example, they may be arranged in a triangle, at the corner of which the statistical mean value for a given pupil point approximates, which generally coincides (ie, for people who do not have strabismus) with a point of gaze directed straight ahead. With a triangulation calculation, an average value of brightness relative to a given statistical average for a given point or looking straight ahead can be calculated and used as the "current value" for control.

В дополнение, множество внутренних фотодатчиков для каждого глаза обладают преимуществом, заключающимся в том, что в результате данного повторения, сохраняется достоверность измерения, даже в случае засорения или в случае падения сильного точечного света (например, случайное отражение света только на один из трех фотодатчиков).In addition, a plurality of internal photosensors for each eye has the advantage that, as a result of this repetition, measurement reliability is maintained, even in the event of clogging or in the event of strong point light falling (for example, random reflection of light on only one of the three photosensors) .

Для управления требуется «заданное значение», которое изначально заранее устанавливается с помощью потенциометра некоторого типа или подобного «настройщика» таким образом, что глаз непрерывно остается адаптированным к темноте, подобно относительно мощной паре солнцезащитных очков, например, с уровнем защиты III (S3, пропускание составляет от 8% до 18%). Control requires a "setpoint" which is initially pre-set using some type of potentiometer or similar "adjuster" so that the eye remains continuously dark-adapted, much like a relatively powerful pair of sunglasses, e.g. protection level III (S3, transmission ranges from 8% to 18%).

Схема управления должна быть настолько быстрой, чтобы процесс управления не мог восприниматься человеческим глазом, так чтобы яркость, достигающая глаза, всегда была постоянной (относительно заданного значения), вне зависимости от того, как изменяется яркость снаружи.The control scheme must be so fast that the control process cannot be perceived by the human eye, so that the brightness reaching the eye is always constant (relative to the set value), no matter how the brightness changes outside.

Она представляет собой так называемую схему управления в режиме реального времени, в которой так называемая дельта (управляющее отклонение), т.е. разница между заданным значением и текущим значением, всегда равняется нулю во втянутом состоянии (корректная параметризация ПИД-управления).It is a so-called real-time control scheme in which the so-called delta (control deviation), i.e. the difference between the setpoint and the actual value is always zero in retracted state (correct parametrization of the PID control).

Однако, такое управление функционирует только, если очки являются полностью светонепроницаемыми по отношению к свету, поступающему извне. Таким образом, данный вариант очков подобен очкам для подводного плавания, очкам для катания на лыжах или плотно прилегающим безопасным очкам с мягкими, легкими и светонепроницаемыми наглазниками, выполненными в стиле очков для подводного плавания или больших очков с широкими боковыми панелями и защитой от света, поступающего сверху и снизу. С помощью электрического потенциометра или подобного регулятора зрачок владельца очков а) может медленно открываться, даже «поворачиваться» до тех пор, пока он не станет на 75% больше нормального диаметра при дневном свете; и б) такой диаметр остается неизменным за счет управления в режиме реального времени, так что он частично «слегка сдержан», вне зависимости от того, как может изменяться яркость снаружи.However, such control only functions if the goggles are completely opaque to outside light. Thus, this variant of goggles is similar to diving goggles, skiing goggles or tight-fitting safety goggles with soft, light and opaque eyecups in the style of diving goggles or large goggles with wide side panels and protection from light coming in. up and down. By means of an electrical potentiometer or similar regulator, the eyeglass wearer's pupil can a) slowly open, even "rotate" until it is 75% larger than normal daylight diameter; and b) such a diameter is kept constant by real-time control, so that it is partially "slightly contained", no matter how the brightness outside may change.

Это выполняется отдельно для каждого глаза, несмотря на то, что при рутинном начале работы каждый глаз может быть настроен на одинаковое заданное значение (например, 100 лк для правого (R) и левого (L) глаза). На практике, заданные значения R и L изменяются сравнительно медленно (например, в 2-100 раз медленнее, чем управление яркостью), а также умышленно подвержены влиянию небольших различий (например, на 10% больше прозрачности слева и на 10% меньшей прозрачности справа). Причины разъяснены ниже.This is done separately for each eye, although in a routine start, each eye may be set to the same set point (for example, 100 lux for the right (R) and left (L) eye). In practice, R and L setpoints change relatively slowly (e.g. 2-100 times slower than brightness control) and are also intentionally affected by small differences (e.g. 10% more transparency on the left and 10% less transparency on the right) . The reasons are explained below.

По меньшей мере один внешний датчик (OL, OR) для глаза грубо и сравнительно медленно (например, в пределах 1-2 секунд) обнаруживает наличие дневного света в среднем значении времени и определяет, ясный ли день, пасмурный ли день или имеет место среда в помещении. Это необходимо, поскольку динамический диапазон во время дня охватывает диапазон от 100 лк до 100000 лк, т.е. коэффициент в 10000, тогда как простая LC-ячейка имеет только коэффициент от 1000 до 5000 (коэффициент контраста). «Рабочая точка» LC-ячейки сдвигается в корректный диапазон во время рутинного начала работы, при включении (например, очень ясным днем с начальными 100 лк на стекле до 300 лк на стекле) посредством переменного заданного значения, определяемого внешним датчиком (ясный день, пасмурный день, …).At least one external sensor (OL, OR) for the eye roughly and relatively slowly (for example, within 1-2 seconds) detects the presence of daylight in the average time and determines whether the day is clear, whether the day is cloudy, or the environment is in room. This is necessary because the dynamic range during the day covers the range from 100 lux to 100,000 lux, i.e. a factor of 10000, while a simple LC cell only has a factor of 1000 to 5000 (contrast factor). The "operating point" of the LC cell is shifted into the correct range during routine start-up, when switched on (e.g. on a very clear day with an initial 100 lux on glass to 300 lux on glass) by means of a variable setpoint determined by an external sensor (clear day, overcast day, …).

Данное заданное значение, инициируемое внешним датчиком, также быстро и динамично изменяется, когда контроллер находится на нижней или верхней границе, т.е. управляющее отклонение больше не может равняться нулю, поскольку управляющая переменная на LC-ячейке или пропускание достигло неувеличивающегося значения (т.е. полностью верхнего или нижнего).This setpoint, triggered by an external sensor, also changes quickly and dynamically when the controller is at the lower or upper limit, i.e. the control deviation can no longer be zero because the control variable on the LC cell or the span has reached a non-increasing value (ie, all the way up or down).

Как правило, это не должно составлять проблемы, поскольку предполагается постоянное поддержания глаза адаптированным к темноте. Однако, если ситуация с освещением полностью изменяется, и принимая во внимание электронно хранимые эмпирические значения, а также информацию с внешних и внутренних датчиков, непосредственно перед достижением контроллером остановки в конкретном направлении (LC-ячейка полностью включена или полностью выключена), заданное значение изменяется таким образом, что контроллер остается в «режиме управления» и в действительности не достигает данной остановки, т.е. его реагирование является логарифмическим или подобным образом нелинейным в наиболее широком смысле, но обеспечивает возможность плавного и управляемого закрытия радужной оболочки ввиду увеличенной пропущенной яркости (например, если смотреть прямо на солнце). Однако данное регулирование заданного значения для расширения динамического диапазона должна иметь место только в исключительно редких случаях; при нормальной работе, зрачок настроен на относительно постоянное значение темноты (например, на 75% больше нормального диаметра, так что глаз, уже адаптированный к темноте, мгновенно готов (т.е. в пределах миллисекунды) к вхождению в темное помещение.As a rule, this should not be a problem, as long as the eye is supposed to be kept dark-adapted. However, if the lighting situation changes completely, and taking into account the electronically stored empirical values, as well as information from external and internal sensors, just before the controller reaches a stop in a particular direction (LC cell fully on or completely off), the setpoint changes so in such a way that the controller remains in "control mode" and does not actually reach this stop, i.e. its response is logarithmic or similarly non-linear in the broadest sense, but allows smooth and controlled iris closure due to increased transmitted brightness (eg, when looking directly at the sun). However, this setpoint adjustment for expanding the dynamic range should only take place in exceptionally rare cases; in normal operation, the pupil is set to a relatively constant value of darkness (e.g., 75% larger than normal diameter, so that an already dark-adapted eye is instantly ready (i.e., within a millisecond) to enter a dark room.

В дополнение, указанные два заданных значения (L и R) могут обладать незначительными отличиями, например, на 5%-30% большей прозрачностью слева, чем справа, так что мозг вновь может сформировать изображение с более высоким диапазоном контраста (динамическим диапазоном) из двух немного отличающихся изображений при восприятии (что известно в области фотографии, как HDR = «расширенный динамический диапазон», в котором два различным образом выведенных изображения копируются друг в друга). Предпосылкой является то, что разница контраста не становится слишком существенной, т.е. она остается невоспринимаемой человеком, например, от 1% до 60%, предпочтительно, от 5% до 30%. Более высокие значения > 30% также не исключаются, но они отображаются на более короткое время, так что мозг, тем не менее, может неощутимо сконструировать новое изображение с большим диапазоном контраста. Таким образом, на восприятие человеком оказывает воздействие использование интеллектуальных программно-реализованных алгоритмов.In addition, these two setpoints (L and R) may have slight differences, such as 5%-30% more transparency on the left than on the right, so that the brain can again form an image with a higher contrast range (dynamic range) of the two slightly different images when perceived (what is known in the field of photography as HDR = "high dynamic range", in which two differently rendered images are copied into each other). The prerequisite is that the contrast difference does not become too significant, i.e. it remains imperceptible to the human, eg 1% to 60%, preferably 5% to 30%. Higher values > 30% are also not excluded, but they are displayed for a shorter time so that the brain can still imperceptibly construct a new image with a larger range of contrast. Thus, human perception is influenced by the use of intelligent software-implemented algorithms.

В дополнение, в очки также могут быть встроены датчики наклона и ускорения, что общепринято в так называемых «носимых технологиях» и смартфонах, так что, например, во время быстрого перемещения, такие различия яркости могут автоматически уменьшаться или даже устраняться для предотвращения, например, нежелательных эффектов (например, эффекта Пульфриха или других искажений, относящихся к восприятию). In addition, tilt and acceleration sensors can also be integrated into glasses, which is common in so-called "wearable technology" and smartphones, so that, for example, during fast travel, such brightness differences can be automatically reduced or even eliminated to prevent, for example, unwanted effects (eg Pulfrich effect or other perceptual distortions).

Наивысшей и наиболее сложной формой данного типа электронного управления является учет контралатеральной зрачковой аффинности вправо-влево в условиях освещения, подобным «тесту с качающимся фонариком» (англ. - «Swinging Flashlight Test», SWIFT), на что физиологически влияет скрещивание обмена влево-вправо сигналами нервов в месте перекреста зрительных нервов и в последующих частях мозга. В частности, это означает, что у здорового человека без ассиметрий в контралатеральной зрачковой аффинности (как, например, в случае относительного афферетного дефекта зрачка, RAPD) отсутствует перекрестный обмен нейронными раздражителями при точно одинаковых электронных заданных значениях для обоих глаз (L = R = const.), поскольку на обоих глазах яркость всегда постоянна. Существует три способа применения данного эффекта:The highest and most complex form of this type of electronic control is to account for right-left contralateral pupillary affinity under lighting conditions, similar to the "Swinging Flashlight Test" (SWIFT), which is physiologically affected by crossing the left-to-right exchange nerve signals at the optic chiasm and in subsequent parts of the brain. In particular, this means that in a healthy person without asymmetries in contralateral pupillary affinity (as, for example, in the case of relative afferent pupillary defect, RAPD), there is no cross-exchange of neural stimuli at exactly the same electronic setpoints for both eyes (L = R = const .), since the brightness is always constant on both eyes. There are three ways to apply this effect:

1) Сигнал усиленного управления (например, усиленного потемнения) на одном канале (L или R), с идентичными номинальными значениями (R = L = const.), сигнализирует о наличии асимметричного освещения, например, избыточном дневном свете, на соответствующем канале. Микроконтроллер данного канала сообщается с другим микроконтроллером или машиной состояний другого канала, и приблизительное достижение или превышение канала стороны с недостаточным освещением затем может включаться.1) An increased control signal (e.g. increased darkening) on one channel (L or R), with identical nominal values (R = L = const.), signals the presence of asymmetric illumination, e.g. excess daylight, on the corresponding channel. The microcontroller of a given channel communicates with another microcontroller or state machine of another channel, and the approximate reaching or exceeding the low-light side channel can then be turned on.

2) Намеренная работа в режиме HDR-различий может в результате привести к каналу, который переключается на более яркий (более прозрачный), в частности, если он переключается слишком быстро и является слишком прозрачным по окружности (дельта t, дельта Т относительно высокие), контралатерельному сокращению зрачка на другом канале. Для того, чтобы учесть данный эффект (для компенсации = отрицательной обратной связи, или, при необходимости, для его усиления = положительной обратной связи), другой канал плавно и соответствующим образом управляется таким образом, что имеет место улучшенный вид для другого глаза, но без приведения к новому контралатеральному перемещению к каналу, на который было изначально оказано воздействие. С этой целью предусмотрено затухание для предотвращения сканирования системы обоими зрачками и обоими каналами, управляемыми программным обеспечением. Учитывается следующее: наличие внешнего освещения, рабочие точки двух контроллеров, изменения переходов/освещения на соответствующих каналах (например, ясный день, облачный день, близость к остановке управления) и разница между контроллерами.2) Intentional operation in HDR difference mode can result in a channel that switches to brighter (more transparent), in particular if it switches too quickly and is too transparent around the circumference (delta t, delta t are relatively high), contralateral pupillary contraction in another channel. In order to account for this effect (to compensate = negative feedback, or if necessary to enhance it = positive feedback), the other channel is smoothly and appropriately controlled so that there is an improved view to the other eye, but without leading to a new contralateral movement to the channel, which was originally affected. To this end, fading is provided to prevent scanning of the system by both pupils and both channels controlled by the software. The following are taken into account: the presence of ambient light, the operating points of the two controllers, transition/lighting changes on the respective channels (eg clear day, cloudy day, proximity to control stop), and difference between controllers.

3) Медицинские и психопатологические указания:3) Medical and psychopathological indications:

(a) Для пациентов, страдающих относительным афферетным дефектом зрачка (RAPD), шаблон поведения зрачка пациента влево-вправо может сохраняться в программном обеспечении микроконтроллера, так что во время работы в пределах двух вышеуказанных режимов (1 и 2) корректная LC-прозрачность учитывается таким образом, что воспринимаемая яркость всегда постоянна или соответствует определенным желаемым значениям.(a) For patients suffering from Relative Afferent Pupil Defect (RAPD), the patient's left-right pupil behavior pattern can be stored in the microcontroller software so that during operation within the above two modes (1 and 2), the correct LC transparency is taken into account as in such a way that the perceived brightness is always constant or corresponds to certain desired values.

(б) Для пациентов с медицинской назначенной тренировкой зрения вправо-влево (например, после инсульта), одна сторона может быть поочередно темнее или светлее в зависимости от определенных временных картин.(b) For patients with medically prescribed right-left vision training (eg, after a stroke), one side may be alternately darker or lighter depending on certain temporal patterns.

(в) Для персонала службы экстренной помощи в стрессовых ситуациях (например, солдаты при исполнении), у которых серьезно повышен уровень адреналина и, таким образом, в целом расширенными зрачками, программное обеспечение может уменьшать пропускаемость соответствующим образом путем слабого уменьшения (слабого затемнения) по инструкции (ключу), при этом зрительное восприятие является более приятным в части яркости.(c) For stressed emergency personnel (e.g., soldiers on duty) who have severely elevated adrenaline levels and thus generally dilated pupils, the software can reduce transmission appropriately by slightly reducing (slightly dimming) the instructions (key), while the visual perception is more pleasant in terms of brightness.

Количество внутренних фотоэлементов по меньшей мере удвоено или даже утроено. Это служит не только для того, чтобы вычислить среднее значение яркости в наиболее вероятном положении зрачка (как описано выше), но также в целях безопасности. Например, программное обеспечение может распознать засорение или дефект некоторого фотодатчика путем логического сравнения (например, два датчика демонстрируют похожую яркость и только один не демонстрирует никакой яркости), и, как следствие, учесть только два функционирующих фотодатчика.The number of internal photocells is at least doubled or even tripled. This serves not only to calculate the average brightness value at the most probable pupil position (as described above), but also for safety reasons. For example, the software may recognize a clogged or defective photo sensor through a logical comparison (for example, two sensors show similar brightness and only one shows no brightness) and, as a result, consider only two functioning photos sensors.

Для этой цели, программное обеспечение содержит, в дополнение к постоянно вычисляющим компонентам контроллера, сугубо логические подпрограммы безопасности (отдельные машины состояний), которые обеспечивают постоянное функционирование очков параллельно с контроллером. (В контексте данного документа следует отметить, что наиболее отказоустойчивыми очками данного типа, предназначенными для вариантов применения при вождении автомобиля, являются двух-ядерные и трех-ядерные процессоры, одобренные согласно стандарту ASIL, который проводит тестирование как аппаратного, так и программного обеспечения на наличие ошибок).For this purpose, the software contains, in addition to the constantly computing components of the controller, purely logical safety routines (separate state machines) that ensure the continuous operation of the glasses in parallel with the controller. (In the context of this document, it should be noted that the most resilient goggles of this type for automotive driving applications are dual-core and tri-core processors approved under the ASIL standard, which tests both hardware and software for errors).

Айтрекер простого типаSimple type eye tracker

По аналогии с вышеуказанными фотодатчиками или типами камер, симулирующими глаз человека, второй датчик для наблюдения за глазом помещается в очки, где расположен данный датчик. Он может быть, например, установлен на тыльной стороне вышеуказанного датчика или на небольшом смещении от него. Могут быть использованы различные типы датчиков, например, относительно простые и недорогие фотодатчики, или ПЗС-датчики, или системы формирования изображений высокого разрешения. В наиболее простом случае грубо обнаруживается только направление наблюдения. В частности, движение глаза влево-вправо легко может быть обнаружено, даже в белой части глаза (склере), с помощью закодированного барьера инфракрасного света. Инфракрасный свет не воспринимается глазом, но отражается различным образом в зависимости от направления обзора. Кодирование источника инфракрасного света необходимо, так чтобы отсутствовало смешение с другими источниками света и отражениями на приемной стороне. Данное кодирование может быть циклическим в наиболее простом случае (например, прямоугольник 10 кГц с известным частотным и фазовым положением). Фазочувствительный детектор (ФЧД, также известный, как усилитель узкополосных фильтров) может осуществлять очень точное измерение амплитуды из частотного и, в частности, фазового положения относительно сигнала отправителя после низкочастотного объединения по прошествии приблизительно 10 циклов, т.е. с приблизительно 1 кГц, даже если она является очень слабой по сравнению с «шумом» других сигналов инфракрасного света.By analogy with the above photo sensors or types of cameras that simulate the human eye, the second sensor for monitoring the eye is placed in glasses where this sensor is located. It can be, for example, mounted on the rear side of the above sensor or at a slight offset from it. Various types of sensors can be used, such as relatively simple and inexpensive photosensors, or CCD sensors, or high resolution imaging systems. In the simplest case, only the direction of observation is roughly detected. In particular, left-right eye movement can be easily detected, even in the white part of the eye (sclera), by means of an encoded infrared light barrier. Infrared light is not perceived by the eye, but is reflected in different ways depending on the viewing direction. The encoding of the infrared light source is necessary so that there is no mixing with other light sources and reflections on the receiving side. This encoding may be cyclic in the simplest case (eg, a 10 kHz rectangle with known frequency and phase positions). A phase-sensitive detector (PSD, also known as a narrow-band filter amplifier) can make a very accurate measurement of the amplitude from the frequency and, in particular, the phase position relative to the sender signal after low-frequency combining after about 10 cycles, i.e. with approximately 1 kHz, even if it is very weak compared to the "noise" of other infrared light signals.

Это является лишь одним примером простого айтрекера. Положение зрачков также может определяться очень простым способом - подобно отражению, но в этом случае относительно поглощения в темном зрачке вместо отражения на белой склере. Поскольку отражающие фотоэлектрические датчики являются очень рентабельными, такие датчики могут быть установлены как во внутреннем пространстве глаза (вблизи носа), так и на удалении от глаза (вблизи виска), возможно под глазом (при взгляде вверх/вниз) - таким образом, всего от 2 до 3 датчиков. Несколько таких датчиков увеличивают точность измерения относительно направления наблюдения.This is just one example of a simple eye tracker. The position of the pupils can also be determined in a very simple way - like a reflection, but in this case relative to the absorption in the dark pupil instead of the reflection on the white sclera. Since reflective photoelectric sensors are very cost-effective, such sensors can be installed both inside the eye (near the nose) and away from the eye (near the temple), possibly under the eye (when looking up/down) - thus only 2 to 3 sensors. Several such sensors increase the accuracy of the measurement relative to the direction of observation.

Однако в идеале айтрекер используется, когда в нем используется камера формирования изображений высокого разрешения, подобно той, что используется в смартфонах или ноутбуках. Эта камера обнаруживает положение зрачка относительно направления обзора и, таким образом, под всеми углами.However, an eye tracker is ideally used when it uses a high-resolution imaging camera, similar to that used in smartphones or laptops. This camera detects the position of the pupil relative to the viewing direction and thus at all angles.

Вычисление коэффициента корреляции с фотодатчиков и айтрекераCalculation of the correlation coefficient from photosensors and eyetracker

Информация о направлении и яркости фотоячеек/камер математически коррелируется с направлением глаза, определенным айтрекером. Это означает, например, что направление обзора изначально принимается в качестве выходного значения, тогда как падающая яркость измеряется одновременно (т.е. в режиме реального времени) в точности на том же углу и постоянно регулируется. Поскольку это представляет собой схему ПИД-управления в режиме реального времени, в которой управляющее отклонение всегда равняется нулю, яркость в направлении обзора всегда будет постоянной - а именно, равняться отрегулированному заданному значению.Information about the direction and brightness of photocells/cameras is mathematically correlated with the direction of the eye, determined by the eye tracker. This means, for example, that the viewing direction is initially taken as an output value, while the incident brightness is measured simultaneously (ie in real time) at exactly the same angle and constantly adjusted. Since this is a real-time PID control scheme in which the control deviation is always zero, the brightness in the viewing direction will always be constant - that is, equal to the adjusted setpoint.

Если данное управление функционирует очень точно, что возможно с использованием передовых технологий, зрачок на основной оси никогда не претерпевает разницы яркости. Данный режим управления может быть выбран в соответствии с вариантом применения (например, спорт, автомобили, промышленность, медицина, военная сфера), например, переключением или другой командой (например, с помощью смартфона, соединенного с очками по Bluetooth или т.п.).If this control functions very precisely, which is possible with the use of advanced technology, the pupil on the main axis will never experience a difference in brightness. This control mode can be selected according to the application (e.g. sports, automobiles, industry, medicine, military), such as switching or other command (e.g. using a smartphone connected to the glasses via Bluetooth, etc.) .

С другой стороны, данный чрезвычайно быстрый режим управления также может приводить к нежелательным искажениям при восприятии в зависимости от варианта применения. Таким образом, может быть задан альтернативный режим, при котором программное обеспечение умышленно замедляется или яркость регулируется только в небольших градациях углов. Например, только когда пользователь действительно смотрит на расположенный сбоку источник яркого света (например, транспортный поток), он будет немедленно отрегулирован до постоянной яркости, в противном случае, когда зрачок перемещается взад и вперед только незначительно в середине и вне пределов области, в которой отсутствует фоновый свет, он постоянно регулируется до данной яркости.On the other hand, this extremely fast control mode can also lead to undesirable perceptual distortions, depending on the application. Thus, an alternative mode can be set, where the software is deliberately slowed down or the brightness is adjusted only in small gradations of angles. For example, only when the user actually looks at a bright light source (such as traffic flow) from the side will it be immediately adjusted to a constant brightness, otherwise, when the pupil moves back and forth only slightly in the middle and outside of the area in which there is no background light, it is constantly adjusted to a given brightness.

В дополнение, индивидуальная и зависящая от возраста функция чувствительности к яркому свету, которая может храниться в программном обеспечении в виде формулы или справочной таблицы (LUT), может храниться в виде шаблона (например, с мультипликативной оценкой) посредством сигнала датчика яркости переднего обзора. Несмотря на то, что данный датчик не двигается, как глазное яблоко, и жестко установлен так, чтобы смотреть прямо, данный шаблон двигается вместе с сигналом айтрекера в соответствии с движением глазного яблока. На практике этим создается искусственный глаз, который учитывает индивидуальную чувствительность к яркому свету, зависящую от угла обзора, которая используется в качестве опорной переменной (также именуемой, как «текущее значение») в схеме ПИД-управления в режиме реального времени. Специалисту в данной области техники остается сделать алгоритмы более гибкими или более строгими в зависимости от предполагаемого варианта применения. В качестве альтернативы, осуществление выбора может быть предоставлено пользователю.In addition, an individual and age-dependent function of glare sensitivity, which may be stored in software as a formula or a look-up table (LUT), may be stored as a template (eg, with a multiplicative estimate) via a forward-looking brightness sensor signal. Although this sensor does not move like an eyeball and is rigidly mounted to look straight ahead, this template moves with the eyetracker signal in accordance with the movement of the eyeball. In practice, this creates an artificial eye that takes into account the individual's sensitivity to bright light, which depends on the viewing angle, which is used as a reference variable (also referred to as the "actual value") in the real-time PID control scheme. It remains for the person skilled in the art to make the algorithms more flexible or more rigorous, depending on the intended application. Alternatively, the selection may be left to the user.

Общая система подавления яркого светаGeneral glare suppression system

Она представляет собой систему усиления видимости посредством подавления яркого света (также известную, как антибликовая система), в которой реализованы интеллектуальные и релевантные в части безопасности многоканальные средства управления в режиме реального времени для усиления видимости, причем левый и правый глаз обрабатываются отдельно, и/или содержится несколько пользователей для групповых вариантов применения.It is a visibility enhancement system by glare suppression (also known as an anti-glare system) that implements intelligent and safety-relevant real-time multi-channel controls for visibility enhancement, with the left and right eyes treated separately, and/or contains several users for group applications.

Для достижения унифицированной комплексной системы, в которой смотровое окно и осветители взаимодействуют непрерывно и по аналогии таким образом, что диапазон применения от нулевой темноты (0 лк) до сумерек (например, 100 лк) без проблем охватывается. Например, в случае постоянной единой яркости осветителей требуются очки, управляемые в режиме реального времени до постоянной яркости, как описано выше, тогда как в большинстве случаев достаточно в некоторой степени упрощенной версии (без айтрекера). Такие очки обеспечивают возможность подавления яркого света посредством постоянного управления до некоторого значения яркости. В дополнение, глаз постоянно поддерживается достаточно темным (т.е. регулируется относительно большой зрачок), так что пользователь незамедлительно и незаметно адаптируется к темноте (в режиме реального времени) при быстром переходе из светлого в темное (например, при вхождении в густой лес), что, в противном случае, как правило, занимает до минуты или более. Однако проблематичным является то, что диапазон контраста или доля полезного сигнала и сигнала помех уменьшается с увеличением затемненности через очковые линзы (т.е. увеличением яркости снаружи).To achieve a unified integrated system in which the viewing window and illuminators interact continuously and by analogy in such a way that the application range from zero darkness (0 lux) to twilight (eg 100 lux) is covered without problems. For example, in the case of a constant uniform brightness of the illuminators, glasses are required that are controlled in real time to a constant brightness, as described above, while in most cases a somewhat simplified version (without an eye tracker) is sufficient. Such glasses provide the ability to suppress bright light by constantly controlling to a certain brightness value. In addition, the eye is kept sufficiently dark at all times (i.e. a relatively large pupil is adjusted) so that the user immediately and imperceptibly adapts to darkness (in real time) when rapidly changing from light to dark (e.g. when entering a dense forest) which, otherwise, typically takes up to a minute or more. However, it is problematic that the range of contrast, or the proportion of the wanted signal and the interference signal, decreases with increasing opacity through the spectacle lenses (ie, increasing brightness from the outside).

Для того чтобы это откорректировать, по-прежнему требуется синхронно работающий осветитель (который, таким образом, работает на той же частоте, что и очки). В данном случае, энергия импульса должна оставаться в большей степени постоянной из расчета на пропущенный импульс света. Для этой цели временной интеграл произведения интенсивности света осветителя и его длительность освещения поддерживаются настолько постоянными, насколько это возможно, во время цикла.Correcting this still requires a synchronous illuminator (which thus operates at the same frequency as the glasses). In this case, the energy of the pulse must remain largely constant based on the transmitted light pulse. For this purpose, the time integral of the product of the light intensity of the illuminator and its illumination duration is kept as constant as possible during the cycle.

Система для подавления яркого света с дисплеемBright light suppression system with display

До настоящего времени антибликовые системы в основном использовались и применялись при движении транспорта (в автомобилях, мотоциклах, поездах и т.д.) или в случае быстрых передвижений с собственной мощностью (велосипеды и т.д.), причем яркий свет в основном был обусловлен осветителями идущих навстречу транспортных средств, или солнцем, или другими ослепляющими источниками света. В данных случаях предполагается, что сигнал помехи (например, идущих навстречу транспортных средств или солнца) и полезный сигнал (собственные осветители) поступают с различных направлений (солнце на расстоянии, осветители автомобиля). В некоторой степени другая ситуация возникает, когда сигнал помехи (солнца) отражается точно в точку, в которой генерируется полезный сигнал, например, на отражающую область экрана.Until now, anti-glare systems have been mainly used and applied in traffic (in cars, motorcycles, trains, etc.) or in the case of fast movements with their own power (bicycles, etc.), and the bright light was mainly due to illuminators of oncoming vehicles, or the sun or other dazzling light sources. In these cases, it is assumed that the interference signal (for example, coming from opposite vehicles or the sun) and the useful signal (own illuminators) come from different directions (sun in the distance, car illuminators). To some extent, a different situation occurs when the interference signal (the sun) is reflected exactly to the point where the useful signal is generated, for example, to the reflective area of the screen.

Однако обе ситуации объединены тем, что суммарный сигнал на глазе всегда состоит из сигнала помехи и полезного сигнала. Таким образом, в отношении комбинации очков и глаза физически ничего не меняется, поскольку, с точки зрения восприятия человеком, полезный сигнал всегда отличается от сигнала помехи временным разделением, тогда как единое соотношение полезного сигнала к сигналу помехи должно быть улучшено. В дополнение, в обоих случаях сигнал помехи также может поступать с направления, отличающегося от направления наблюдения пользователя, но такой сигнал помехи также может ослеплять так сильно, что видимость в точке обзоре ухудшена.However, both situations are united by the fact that the total signal on the eye always consists of an interference signal and a useful signal. Thus, with regard to the combination of goggles and eye, nothing physically changes, since, from the point of view of human perception, the wanted signal always differs from the interfering signal by time division, while the uniform ratio of useful signal to interfering signal must be improved. In addition, in both cases, the interference signal may also come from a direction different from the user's viewing direction, but such interference signal may also dazzle so much that visibility at the viewpoint is degraded.

Системы отображения включают все типы экранов, дисплеев (ПК, ноутбука, смартфона, телевизора, …), приспособления, или другие визуальные интерфейсы «человек-машина», например, приспособления в кабинах всех типов, например, в автомобиле, самолете, корабле, мотоцикле и т.д., или другие самоосвещающиеся дисплейные панели, предупреждающие знаки, тахометры, часы, системы навигации по геокоординатам, дисплеи на стеклах и т.д.Display systems include all types of screens, displays (PC, laptop, smartphone, TV, …), fixtures, or other visual human-machine interfaces, e.g. fixtures in all types of cockpits, e.g. in a car, aircraft, ship, motorcycle etc., or other self-illuminating display panels, warning signs, tachometers, clocks, geolocation systems, glass displays, etc.

Это решается за счет модулирования света индикатора, как если бы он был вышеописанным собственным осветителем. Это означает, что всегда, когда жидкокристаллическая ячейка очков открыта на короткий промежуток времени (например, на протяжении лишь 5% времени Т цикла), фоновое освещение дисплея включается на короткое время и подобно импульсу, предпочтительно с интенсивностью света, выше нормальной.This is solved by modulating the light of the indicator as if it were the own illuminator described above. This means that whenever the liquid crystal cell of the glasses is open for a short period of time (for example, for only 5% of the time T of the cycle), the background lighting of the display is switched on for a short time and like a pulse, preferably with a light intensity higher than normal.

Заранее заданное значение яркости дисплея, которое требуется для считывания пользователем информации, отображенной на дисплее, является результатом, с одной стороны, яркости, до которой очки управляют светом, засвечивающим глаз, например, 400 лк, и, с другой стороны, обычной яркости данного дисплея. Поскольку очки, как правило, управляются до 400 лк, т.е. достаточно темного состояния, значение, подлежащее достижению произведением Ton и яркости дисплея, в целом меньше нормальной настройки яркости дисплея. Это оставляет промежуток для требуемого увеличения, подобного импульсу. Всегда является безотказным, если фоновое освещение состоит из быстро реагирующих источников света (например, белого света или RGD-светоизлучающих диодов), которые, в свою очередь, могут управляться а) программным обеспечением или б) аппаратным решением изготовителя комплексного оборудования.The predetermined brightness value of the display, which is required for the user to read the information shown on the display, is the result, on the one hand, of the brightness up to which the glasses control the light that illuminates the eye, for example, 400 lux, and, on the other hand, of the usual brightness of this display . Since glasses are usually driven up to 400 lux, i.e. sufficiently dark, the value to be reached by the product of T on and the display brightness is generally less than the normal display brightness setting. This leaves a gap for the required increase, similar to momentum. It is always fail-safe if the background lighting consists of fast responding light sources (e.g. white light or RGD light emitting diodes) which in turn can be controlled by a) software or b) OEM hardware solution.

a) В наиболее простом случае программное обеспечение, загруженное из сети Интернет (например, приложение), уже может регулировать таким образом яркость заднего освещения дисплея смартфона или подобного устройства, например, планшета или ноутбука, или дисплея на стекле, расположенного за пределами очков, что реализуется вышеописанная антибликовая система.a) In the simplest case, software downloaded from the Internet (e.g. an app) can already dim the backlighting of a smartphone or similar device, such as a tablet or laptop, or a glass display located outside the glasses, in this way, which the above-described antiglare system is implemented.

b) В другом случае, может ожидаться, что устройства смартфона и планшета адаптируются к такой системе в умеренный срок (т.е. уже по прошествии нескольких лет) путем включения специального заднего освещения повышенной мощности в данные устройства. По мере появления новых потребительских терминалов на рынке, данная возможность в любом случае может быть рассмотрена, как реальная. А в случае специальных дисплеев для непотребительских устройств (панель самолета и т.д.), уже является очевидным, как такие специальные системы легко могут быть включены в следующее поколение индикаторов путем взаимодействия.b) Alternatively, smartphone and tablet devices can be expected to adapt to such a system in a moderate amount of time (i.e. already after a few years) by incorporating special high power backlighting into these devices. As new consumer terminals appear on the market, this possibility can in any case be considered as real. And in the case of special displays for non-consumer devices (airplane panel, etc.), it is already obvious how such special systems can easily be included in the next generation of indicators through interoperability.

Благодаря данной системе подавляется, например, более 95% яркогосвета, тогда как импульсы света экрана падают четко в открытый временной промежуток очков и, таким образом, на глаз, адаптированный к темноте. В результате, отображенная информация явным образом видима, несмотря на значительное солнечное излучение (или другое ослепляющее излучение), тогда как дисплей не будет читаем без такой системы.With this system, for example, more than 95% of bright light is suppressed, while the screen light pulses fall clearly into the open time window of the glasses and thus onto the dark-adapted eye. As a result, the displayed information is clearly visible despite significant solar radiation (or other blinding radiation), whereas the display would not be readable without such a system.

Система для подавления яркого света в случае устройства слепляющего действияSystem for suppressing bright light in the case of a glare device

Определение:Definition:

Термин «устройство ослепляющего действия» или «ослепитель» в целом используется в настоящем документе для того, чтобы служить только в качестве общего термина, т.е. независимо от того, к какой технической реализации освещения (лампа, лазер и т.д.), длине волны или интенсивности он относится, так что он в равной степени охватывает лазерный ослепитель с очень высокой интенсивностью луча или лазер с вариабельной длиной волны (многоцветной) или другие источники света высокой интенсивности - также в крайних диапазонах инфракрасного (ИК) или ультрафиолетового (УФ) спектра. Общим признаком всех устройств ослепляющего действия является идея прямого агрессивного тактического яркого света и создания помех от оппонентов (отдельных людей или групп), или ослепление и создание помех и оптоэлектронных систем, используемых противником (например, сенсорные системы в танках или т.п.).The term "blinding device" or "dazzler" in general is used in this document to serve only as a general term, i.e. regardless of which technical implementation of illumination (lamp, laser, etc.), wavelength or intensity it refers to, so that it equally covers a laser dazzler with a very high beam intensity or a laser with a variable wavelength (multi-color) or other sources of high intensity light - also in the extreme ranges of the infrared (IR) or ultraviolet (UV) spectrum. A common feature of all blinding devices is the idea of direct aggressive tactical bright light and jamming opponents (individuals or groups), or blinding and jamming and optoelectronic systems used by the enemy (for example, sensor systems in tanks or the like).

Согласно последнему уровню техники чрезвычайно яркий свет от одного устройства ослепляющего действия превышает собственное головное освещение, так что он больше не достаточно различим на расстоянии, даже если обстановка, окружающая ослепленного оппонента, освещается головным(и) осветителем(ями) с целью, например, обнаружения настораживающих изменений обстановки (сзади уже успешно ослепленной, так называемой активной окружающей областью слежения).According to the latest state of the art, the extremely bright light from a single blinding device exceeds its own headlight so that it is no longer sufficiently distinguishable from a distance, even if the surroundings of the blinded opponent are illuminated by the headlight(s) for the purpose of, for example, detecting alarming changes in the environment (behind the already successfully blinded, so-called active ambient tracking area).

Настоящая система подавления яркого света может быть скомбинирована с таким устройством ослепляющего действия (ослепителем). В данном варианте реализации, в устройство ослепляющего действия направляется антициклический или инвертированный сигнал включения относительно длительности Ton открытия очков. Таким образом, устройство ослепляющего действия всегда выключено только на очень короткий промежуток времени (например, 5% от длительности непрерывной работы ослепителя), в котором искомый головной осветитель включается, а очки синхронно открываются на слишком короткое время. Как только очки снова закрываются (переключение на непрозрачность), устройство ослепляющего действия работает снова. Этим обеспечивается возможность в целом отдельной работы двух каналов (головного освещения и ослепителя).The present glare suppression system can be combined with such a glare device (dazzler). In this embodiment, an anti-cyclic or inverted turn-on signal with respect to the duration T on of opening the glasses is sent to the blinding device. Thus, the blinding device is always off only for a very short period of time (for example, 5% of the duration of the continuous operation of the blinder), in which the desired headlight is turned on and the glasses are synchronously opened for too short a time. As soon as the glasses are closed again (switching to opacity), the blinding device works again. This ensures that the two channels (head lighting and dazzler) can operate separately as a whole.

Если ослепитель полностью выключен в короткие временные промежутки открытия очков, это может обладать недостатками, поскольку он больше визуально не отслеживается. Таким образом, для данных длительностей, ослепитель может быть настроен на свободно регулируемую низкую интенсивность света, составляющую, например, от 0,5% до 5% его максимальной интенсивности, так что он остается явным образом видимым для пользователя и не подавляется непреднамеренным образом так, что больше не достаточно знать, откуда светит устройство ослепляющего действия.If the dazzler is completely turned off in the short opening times of the goggles, this can be disadvantageous as it is no longer visually tracked. Thus, for given durations, the dazzler can be set to a freely adjustable low light intensity of, for example, 0.5% to 5% of its maximum intensity, so that it remains clearly visible to the user and is not unintentionally suppressed so that that it is no longer enough to know where the blinding device shines from.

Благодаря такой двухканальной или даже многоканальной работе, состоящей из отдельного источника собственного света и по меньшей мере одного отдельного устройства ослепляющего действия, представляется возможным ослепить личный состав противника или их оптическое оборудование (например, датчики на танке), но также одновременно освещать/исследовать окружающую обстановку в направлении наблюдения при помощи своего собственного источника света.Thanks to this two-channel or even multi-channel operation, consisting of a separate source of own light and at least one separate blinding device, it is possible to blind enemy personnel or their optical equipment (for example, sensors on a tank), but also to simultaneously illuminate / explore the surroundings in the direction of observation with its own light source.

В комбинации с вариантами реализации системы в соответствии с описанным ниже изобретением, даже возможно маркировать вражеские цели для членов команды (и только для них) цветом и управлять системой с шифрованием.In combination with the embodiments of the system according to the invention described below, it is even possible to color-code enemy targets for team members (and only them) and operate the system with encryption.

Система подавления яркого света с кодированиемCoding glare suppression system

В частности, групповой вариант применения предусмотрен для использования в органах и организациях, занимающихся безопасностью (BOS), или военными. Этим должно обеспечиваться то, чтобы участники случайно не ослепили друг друга. Для этой цели компоненты системы синхронизированы друг с другом. Поскольку не может быть установлено, что существуют внешние пользователи подобных систем (являются ли они оппонентами или другими командами с подобным заданием), планируется модулировать компоненты системы (например, очки и источники света) таким образом, что соответствующее синхронную короткую длительность открытия очков больше не соответствует циклическому или периодическому шаблону, но их временная частота постоянно изменяется в соответствии с секретным ключом кодирования. По сути, данное изменение может иметь место относительно всех возможных произвольных параметров модуляции, но, предпочтительно, относительно их фазового положения, импульсного положения (скачки фазового и импульсного положения), частоты (скачки частоты), амплитуды (АМ) или комбинаций данных способов модуляции.In particular, a group application is provided for use in security agencies and organizations (BOS), or the military. This should ensure that participants do not inadvertently blind each other. For this purpose, the components of the system are synchronized with each other. Since it cannot be established that there are external users of such systems (whether they are opponents or other teams with a similar task), it is planned to modulate the components of the system (for example, glasses and lights) in such a way that the corresponding synchronous short opening duration of the glasses no longer corresponds cyclic or periodic pattern, but their temporal frequency is constantly changing in accordance with the secret encryption key. As such, this change can take place with respect to all possible arbitrary modulation parameters, but preferably with respect to their phase position, pulse position (phase and pulse position hops), frequency (frequency hops), amplitude (AM), or combinations of these modulation methods.

Безусловно, такое кодирование может быть применимо к вышеописанной конфигурации системы с устройствами ослепляющего действия. В данном случае, устройство ослепляющего действия также «скачет» взад и вперед с секретными кодированными временными промежутками очков и собственного источника света по временной оси - только инвертированной в каждом случае.Of course, such coding can be applied to the above-described system configuration with blinding devices. In this case, the blinding device also "jumps" back and forth with secret coded time intervals of the glasses and its own light source along the time axis - only inverted in each case.

Также возможно, что градуировки ключей кодирования, например, одного или более дополнительных устройств ослепляющего действия (ослепителей), могут быть зашифрованы отдельно посредством подключа (возможно, наследованного от командного ключа) для каждого человека или для команды без ошибочного ослепления друг друга.It is also possible that the graduations of encryption keys, for example, one or more additional blinding devices (dazzlers), can be encrypted separately by a subkey (possibly inherited from the command key) for each person or team without erroneously blinding each other.

Иллюстративные варианты реализации схематически изображены на фигурах. Одинаковыми ссылочными позициями на отдельных фигурах обозначены те же или функционально эквивалентные элементы или соответствующие элементы относительно своих функций:Illustrative implementation options are schematically depicted in the figures. The same reference numerals in the individual figures denote the same or functionally equivalent elements, or corresponding elements with respect to their functions:

Фиг. 1 показывает схематическое представление вида сверху в разрезе электронных очков;Fig. 1 shows a schematic top view sectional view of electronic glasses;

Фиг. 2 показывает диаграмму так называемого пропускания очков системы подавления яркого света с течением времени, причем система снабжена устройством ослепляющего действия;Fig. 2 shows a diagram of the so-called transmission of glasses of a glare suppression system over time, the system being provided with a dazzle device;

Фиг. 3 показывает схематическое представление ситуации, при которой сигнал яркого света (солнца) отражается на поверхности индикатора или дисплея;Fig. 3 shows a schematic representation of a situation in which a bright light (sun) signal is reflected on an indicator or display surface;

Фиг. 4 показывает ситуацию с фиг. 3 с дополнительным устройством для немодулируемых дисплеев;Fig. 4 shows the situation of FIG. 3 with an additional device for non-modulated displays;

Фиг. 5 показывает схематическое представление ситуации с так называемым «внутренним HUD»;Fig. 5 shows a schematic representation of the situation with the so-called "internal HUD";

Фиг. 5B показывает вариант реализации в качестве защитных очков для полной темноты, без собственного источника света (рабочая защита);Fig. 5B shows an embodiment as goggles for complete darkness, without its own light source (working protection);

Фиг. 6 показывает диаграмму пропускания для антибликовой системы с цветовым RGB-кодированием;Fig. 6 shows a transmission diagram for an RGB color-coded anti-glare system;

Фиг. 7 показывает диаграмму, иллюстрирующую поведение различных уровней TR (Ch# 1, 2, 3) пропускания в антибликовой системе с цветовым RGB-кодированием;Fig. 7 shows a diagram illustrating the behavior of different levels of TR (Ch# 1, 2, 3) transmission in an anti-glare system with RGB color coding;

Фиг. 8 показывает схематическое представление системы для усиления пространственного ощущения;Fig. 8 shows a schematic representation of a system for enhancing spatial awareness;

Фиг. 9 показывает схематическое представление системы для улучшения визуального диапазона путем подавления отражений в укрупненной области посредством выпадения? частиц, в соответствии с принципом LIDAR;Fig. 9 shows a schematic representation of a system for improving visual range by suppressing reflections in an enlarged area through dropout? particles, in accordance with the LIDAR principle;

Фиг. 10 показывает диаграмму для подавления собственного света системы подавления яркого света; иFig. 10 shows a diagram for self-light suppression of the glare suppression system; and

Фиг. 11 показывает дополнительную диаграмму для подавления собственного света, которая показывает фазу инициализации.Fig. 11 shows an additional diagram for self-light suppression that shows the initialization phase.

Далее делается частичная ссылка на фиг. 1.Next, partial reference is made to FIG. one.

Все, что идет далее, относится к одному глазу (правому или левому, также именуемому как «канал»). Канал состоит по меньшей мере из одной LC-ячейки (но также возможно последовательное соединение двух или более LC-ячеек), которая в зависимости от варианта применения содержит подходящий и высококонтрастный LC-материал (TN, STN, Fe-LC).Everything that follows refers to one eye (right or left, also referred to as the "channel"). The channel consists of at least one LC cell (but it is also possible to connect two or more LC cells in series) which, depending on the application, contains a suitable and high contrast LC material (TN, STN, Fe-LC).

Ячейки, которые находятся дальше от тела человека, называются «дистальными», тогда как ячейки, которые находятся ближе к глазу, называются «проксимальными». На некотором расстоянии (как правило, от 1 до 3 мм) за проксимальной ячейкой расположено от одного до трех комплексных фотодатчиков IL1, RL1 для обнаружения света, падающего через LC-ячейку LC 1L, LC 2L, LC 1R, LC 2R в направлении наблюдения, причем один фотодатчик состоит, в свою очередь, по меньшей мере из трех датчиков, которые накладывают ортогональную систему координат x-y-z - при этом вектор (1, 1, 1) приблизительно указывает в направлении наблюдения.Cells that are further away from the human body are called "distal", while cells that are closer to the eye are called "proximal". At some distance (usually from 1 to 3 mm) behind the proximal cell, from one to three complex photo sensors IL1, RL1 are located to detect light incident through the LC cell LC 1L, LC 2L, LC 1R, LC 2R in the direction of observation, and one photosensor consists, in turn, of at least three sensors, which superimpose an orthogonal x-y-z coordinate system - with the vector (1, 1, 1) approximately pointing in the direction of observation.

В качестве альтернативы такому фотодатчику x-y-z, представляется возможным использование фотодатчика, который подобно фасеточному глазу содержит существенно больше, чем 3, ортогональных канала. Каждый канал может измерять яркость в широкой динамической области, так что в микропроцессор передается «крупнозернистое изображение».As an alternative to such an x-y-z photosensor, it seems possible to use a photosensor which, like a compound eye, contains substantially more than 3 orthogonal channels. Each channel can measure brightness over a wide dynamic region so that a "coarse-grained image" is transmitted to the microprocessor.

В качестве альтернативы такому «крупнозернистому изображению», может быть обеспечена система (камера) с существенно более высоким разрешением (например, камера на 5 мегапикселей) идентичного миниатюрного размера, не превышающего несколько квадратных миллиметров, подобно тем, которые уже используются в смартфонах и ноутбуках. Изображение, передаваемое процессору такими камерами, точно разложено: обеспечиваются динамическая область и линейность для измерения яркости путем использования высокодинамичных материалов чипа, подобно тем, которые используются в аналитической медицинской фотографии.As an alternative to such a "coarse-grained image", a system (camera) with a substantially higher resolution (eg, a 5 megapixel camera) of an identical miniature size not exceeding a few square millimeters, similar to those already used in smartphones and laptops, can be provided. The image delivered to the processor by such cameras is precisely decomposed: providing dynamic area and linearity for brightness measurement by using highly dynamic chip materials similar to those used in analytical medical photography.

Лишь в целях безопасности по меньшей мере 3 таких комплексных фотодатчика (x-y-z, или компоновки, или камера) используются для каждого глаза (канала) E(L), E(R).For safety purposes only, at least 3 such complex photosensors (x-y-z, or arrangements, or camera) are used for each eye (channel) E(L), E(R).

Все вышеуказанные фотодатчики могут быть, например, в форме фотодиодов, фототриодов, фотоячеек и т.д., причем всех их объединяет то, что они реагируют цветонейтрально за счет включения цветочувствительной кривой глаза (так называемая функция V-лямбды, в соответствии со стандартом DIN5031).Фотоячейки данного типа используются, например, в фотографии для измерения цветонейтрального освещения. В зависимости от окружающей яркости (измеренной внешним датчиком OL, OR, или полученной из регулируемой переменной и заданного значения контроллера МС), справочная таблица (СТ), в основном в случае темноты, может быть включена в алгоритм вычисления, который содержит значения V’ для ночного видения, так что учитывается так называемый эффект Пуркинье (увеличенная чувствительность к синему ночью). Кроме того, может учитываться индивидуальная, зависящая от возраста чувствительность к яркому свету - основываясь на эмпирических исследованиях, в частности, зависящая от угла и зависящая от возраста (например, Adrian и Bhanji 1991 Illumination Engineering Society of North America).All of the above photosensors can be, for example, in the form of photodiodes, phototriodes, photocells, etc., all of which have in common that they react color-neutrally by incorporating the color-sensitive curve of the eye (the so-called V-lambda function, according to DIN5031). ). Photocells of this type are used, for example, in photography to measure color-neutral illumination. Depending on the ambient brightness (measured by an external sensor OL, OR, or obtained from the manipulated variable and the setpoint of the MC controller), a look-up table (CT), mainly in the case of darkness, can be included in the calculation algorithm, which contains the V' values for night vision, so that the so-called Purkinje effect (increased sensitivity to blue at night) is taken into account. In addition, individual age-dependent sensitivity to bright light can be taken into account - based on empirical studies, in particular angle-dependent and age-dependent (eg Adrian and Bhanji 1991 Illumination Engineering Society of North America).

Линза/канал произвольной формы или программное обеспечение с камеройFreeform lens/channel or camera software

Физическое преобразование вышеуказанной формулы чувствительности глаза может использоваться для измерения яркости, чувствительного к направлению, с помощью линзы произвольной формы из прозрачного материала (например, стекла, пластика, жидкости и т.д.), которая устанавливается спереди фотодатчика таким образом, что она действует, как человеческий глаз. Таким образом, она создает «искусственный глаз», который так же чувствителен к яркому свету под углом падения, как и человеческий глаз. При этом должны быть учтены два фактора: 1. функции V-лямбда и V'-лямбда (эффект Пуркинье ночью); 2. зависящая от угла чувствительность к яркому свету.The physical transformation of the above eye sensitivity formula can be used to measure the direction-sensitive brightness with an arbitrary-shaped lens of a transparent material (such as glass, plastic, liquid, etc.) that is mounted in front of the photosensor in such a way that it acts, like the human eye. Thus, it creates an "artificial eye" that is just as sensitive to bright light at an angle of incidence as the human eye. Two factors must be taken into account: 1. V-lambda and V'-lambda functions (Purkinje effect at night); 2. Angle dependent sensitivity to bright light.

Вместо данной линзы также возможно использовать черный канал (т.е. по существу отверстие), форма которого выполнена подходящим образом посредством произвольных вычислений, в конце которого расположена фотоэлектрическая ячейка, так что он принимает угол открытия, соответствующий чувствительности человеческого глаза.Instead of this lens, it is also possible to use a black channel (i.e., essentially a hole), suitably shaped by arbitrary calculation, at the end of which a photovoltaic cell is located, so that it takes an opening angle corresponding to the sensitivity of the human eye.

В качестве альтернативы, формула чувствительности к яркому свету может быть реализована лишь как алгоритм или в программном обеспечении, которое также принимает изображение высокого разрешения/высокой динамической области камеры, поскольку информация о направлении и яркости на пиксель также содержится в изображении с камеры. После этого изображение с камеры может быть оценено с помощью индивидуальных (зависящих от возраста) формул оценки, особенно, поскольку человек может определить свой собственный возраст или другие индивидуальные предпочтения или медицинские указания/рекомендации в отношении чувствительности к яркому свету с помощью какого-либо интерфейса «человек-машина» (например, кнопки на очках, программного интерфейса USB-ПК, приложения для смартфона по беспроводной (Bluetooth) связи).Alternatively, the glare sensitivity formula can only be implemented as an algorithm or in software that also receives the high resolution/high dynamic area image of the camera, since direction and brightness information per pixel is also contained in the camera image. The camera image can then be evaluated using individual (age dependent) scoring formulas, especially since a person can determine their own age or other individual preferences or medical guidelines/recommendations regarding sensitivity to bright light using some kind of interface.” man-machine” (for example, buttons on glasses, USB-PC software interface, smartphone applications via wireless (Bluetooth) connection).

АйтрекерEyetracker

Информация о направлении и яркости фотоячеек/камеры также может быть математически скоррелирована с направлением наблюдения, которое может определяться айтрекером ET(L), ET(R).Information about the direction and brightness of the photocells/camera can also be mathematically correlated with the direction of observation, which can be determined by the ET(L), ET(R) eye tracker.

Индивидуальная и зависящая от возраста функция чувствительности к яркому свету, которая может храниться в программном обеспечении в качестве формулы или справочной таблицы (СТ), затем может накладываться на сигнал обращенного вперед датчика яркости в качестве шаблона (например, с мультипликативной оценкой). Данный датчик жестко установлен на очках. Однако, ввиду сигнала айтрекера, данный шаблон также смещается в соответствии с движением глазного яблока, причем достигается функциональность искусственного глаза, учитывающая индивидуальную зависящую от угла наблюдения чувствительность к яркому свету.An individual and age-dependent function of glare sensitivity, which may be stored in software as a formula or look-up table (LOT), may then be superimposed on the forward-facing luminance sensor signal as a template (eg, with multiplicative scoring). This sensor is rigidly mounted on the glasses. However, due to the eye tracker signal, this template also shifts in accordance with the movement of the eyeball, and the functionality of the artificial eye is achieved, taking into account the individual's sensitivity to bright light, depending on the viewing angle.

Формирование импульсов в LC-ячейкахPulse Shaping in LC Cells

Существует три возможных варианта:There are three possible options:

1. Обе LC-ячейки, являющиеся прозрачными в свободном от напряжения состоянии для обеспечения возможности нормального зрения в случае отказа системы или напряжения.1. Both LC cells that are transparent when de-energized to allow normal vision in the event of a system or voltage failure.

2. Для вариантов применения с высоким напряжением, при которых имеет место постоянный риск яркого света в рабочей области (например, лазерной лаборатории или при электродуговой сварке), могут использоваться LC-ячейки, работающие в точности обратным образом, т.е. они являются полностью темными в свободном от напряжении состоянии и могут быть переключены только для того, чтобы стать прозрачными, путем нажатия на безопасный переключатель или т.п.2. For high voltage applications where there is a constant risk of bright light in the work area (e.g. laser lab or arc welding), LC cells can be used that work in exactly the opposite way, i.e. they are completely dark when de-energized and can only be switched to become transparent by pressing a safety switch or the like.

3. Смешанное использование ячеек вышеуказанных типов, т.е. одной, являющейся проницаемой в свободном от напряжении состоянии, и непроницаемой ячейки. Данная компоновка может быть использована для улучшения наклона амплитуды на обеих увеличивающихся и падающих амплитудах оптического импульса, в смысле «прозрачного» канала для доли секунды в форме прямоугольного импульса на временной оси (прямоугольник с большим наклоном амплитуды на оптически измеряемом изображении осциллограф). Преимуществом этого является сниженный шум и другие уменьшающие контраст искажения (перекрестные помехи) в синхронных вариантах применения со своим собственным источником света или несколькими участниками.3. Mixed use of cells of the above types, i.e. one that is permeable in a stress-free state and one that is impermeable. This arrangement can be used to improve the amplitude slope on both rising and falling amplitudes of the optical pulse, in the sense of a "transparent" channel for a fraction of a second in the form of a rectangular pulse on the time axis (a rectangle with a large amplitude slope on the optically measured image of the oscilloscope). This has the advantage of reduced noise and other contrast-reducing distortions (crosstalk) in synchronous applications with its own light source or multiple participants.

Очки, описанные выше, могут быть использованы в качестве части системы подавления шума. На фиг. 2 показано так называемое пропускание (TR) таких очков с течением времени. Таким образом, пропускание представляет собой отношение интенсивности Io, пропущенной жидкокристаллической ячейкой LC, к интенсивности I падающего света.The goggles described above can be used as part of a noise reduction system. In FIG. 2 shows the so-called transmission (TR) of such glasses over time. Thus, the transmission is the ratio of the intensity I o transmitted by the liquid crystal cell LC to the intensity I of the incident light.

Очки открываются во время Ton, т.е. переключаются на прозрачные. В оставшееся время (период Т минус Ton) очки закрыты, т.е. являются непрозрачными.The glasses are opened at time T on , i.e. switch to transparent. In the remaining time (period T minus T on ) points are closed, i.e. are opaque.

Для того чтобы получить единые и аналоговые значения серого, сигнал на фиг. 2 (первая линия) реализован, как аналоговая широтно-импульсная модуляция ШИМ, т.е. на фиг. 2, например, изображены только различные состояния ШИМ, подобные скачкам, от цикла Т к циклам 2Т и 3Т. Эти состояния также могут быть записаны, как процентное соотношение D времени импульса и цикла (цикл нагрузки).In order to obtain uniform and analog gray values, the signal in FIG. 2 (the first line) is implemented as an analog pulse-width modulation PWM, i.e. in fig. 2, for example, shows only the various jump-like PWM states from the T cycle to the 2T and 3T cycles. These states can also be written as a percentage D of the pulse time and the cycle (load cycle).

Для улучшения «SNR» («соотношения сигнал-шум») энергия импульса на импульс пропущенного света поддерживается постоянной в некоторых пределах. В частности, область А в средней линии по фиг. 2, которая является результатом умножения времени Ton длительности активного импульса на соответствующую излученную интенсивность IE (I = intensity-интенсивность, Е = emitted-излученная) импульса, поддерживается в значительной степени постоянной.To improve the "SNR"("signal-to-noiseratio"), the pulse energy per transmitted light pulse is kept constant within certain limits. In particular, region A in the midline of FIG. 2, which is the result of multiplying the active pulse duration time T on by the corresponding emitted pulse intensity IE (I = intensity-intensity, E = emitted-radiated) of the pulse, is kept largely constant.

На практике это может выполняться посредством применения более высокого напряжения или посредством подачи более высокого тока на подходящий источник света, разработанный для таких высоких энергий. Специалист в данной области техники принимает решение касательно того, подходит ли имеющийся источник света для данной цели.In practice, this can be done by applying a higher voltage or by supplying a higher current to a suitable light source designed for such high energies. The person skilled in the art makes a decision as to whether the available light source is suitable for a given purpose.

В дополнение, интенсивность IE света всегда должна соответствовать стандартизированному значению I интенсивности по умолчанию, которое ранее было утверждено органами (TÜV и т.д.), но умноженная на число, обратное сотой части цикла В нагрузки.In addition, the light intensity IE must always correspond to the standardized default intensity value I, which has previously been approved by the authorities (TÜV, etc.), but multiplied by the reciprocal of the hundredth of the load cycle B.

Пример:Example:

Соотношение импульс-пауза = цикл нагрузки = 50% = 0,5Pulse-pause ratio = duty cycle = 50% = 0.5

Число, обратное 0,5 = множитель 2The reciprocal of 0.5 = a factor of 2

IE = 2 x I по умолчаниюIE = 2 x I by default

Данный способ необходим для того, чтобы интенсивность, измеряемая по длительному временному интегралу, всегда соответствовала постоянной I по умолчанию. Даже если временной интервал измерения составляет только 1 секунду для компетентных органов, то для осветителя 70 Гц настолько большое количество различных амплитуд импульса или циклов импульса уже были усреднены по времени так, что всегда в результате получают требуемое постоянное значение I света по умолчанию. Данный принцип становится ясным путем интегрирования сигнала IE в срединную линию на фиг. 2 от t = 0 до конца Т3 цикла.This method is necessary so that the intensity measured by the long time integral always corresponds to the default constant I. Even if the measurement time interval is only 1 second for competent authorities, for a 70 Hz illuminator, so many different pulse amplitudes or pulse cycles have already been averaged over time so that the required constant default value of I light always results. This principle becomes clear by integrating the IE signal into the median line in FIG. 2 from t = 0 to the end of T3 cycle.

Более того, в самых узких промежутках времени, в которые очки открыты и прозрачны (например, 5%), при заданном значении схемы управления, глаз настолько чувствителен к свету, что даже небольшие мощности IE (т.е. IE, разделенной на Ton) достаточны для достижения видимого улучшения наблюдаемой окружающей обстановки, тогда как около 100 - 5% = 95% помехового света извне может быть подавлено.Moreover, in the narrowest time intervals in which the glasses are open and transparent (for example, 5%), at a given value of the control scheme, the eye is so sensitive to light that even small powers of IE (i.e. IE divided by T on ) are sufficient to achieve a visible improvement in the observed environment, while about 100 - 5% = 95% of interfering light from outside can be suppressed.

Настоящая система подавления яркого света может быть скомбинирована с устройством ослепляющего действия (ослепителем). Нижняя линия на фиг. 2 относится к данной ситуации и показывает, как ослепитель принимает сигнал включения/выключения, который является антициклическим или инвертированным относительно времени открытия очков. В дополнение, можно видеть, что ослепитель ограничен до (произвольно регулируемого) ненулевого значения выключения (OFF), составляющего, например, от 0,5% до 5% своей максимальной интенсивности IDAZ, которая может быть определена, так что он остается зрительно видимым для пользователя без трудностей.The present glare suppression system can be combined with a glare device (dazzler). The bottom line in Fig. 2 relates to this situation and shows how the dazzler receives an on/off signal that is anti-cyclic or inverted with respect to the opening time of the goggles. In addition, it can be seen that the dazzler is limited to an (arbitrarily adjustable) non-zero off value (OFF) of, for example, 0.5% to 5% of its maximum IDAZ intensity, which can be determined, so that it remains visually visible to user without difficulty.

Фиг. 3 показывает, как антибликовая система может быть скомбинирована с дисплеем для подавления яркого света путем отражения на дисплей, обеспечивая читабельность дисплея. В данном случае суммарная гамма сигнала 1 + 2 на глазе всегда состоит из сигнала помехи и полезного сигнала. В наиболее простом случае программное обеспечение, загруженное из сети Интернет (например, приложение), уже может содержать заднюю подсветку дисплея смартфона SP или подобного устройства, например, планшета или ноутбука, или дисплея на стекле, расположенного снаружи очков, таким способом, что обеспечивается вышеописанная антибликовая система. Более 95% солнечного света S и гамма 1 может быть подавлено таким способом, тогда как импульсы света экрана попадают четко в открытые временные промежутки очков и глаза, адаптированного к темноте.Fig. 3 shows how an anti-glare system can be combined with a display to suppress glare by reflecting onto the display, making the display readable. In this case, the total gamma signal 1 + 2 on the eye always consists of an interference signal and a useful signal. In the simplest case, a software downloaded from the Internet (for example, an application) may already contain a backlit display of a smartphone SP or similar device, such as a tablet or laptop, or a glass display located outside the glasses, in such a way that the above described anti-reflective system. More than 95% of sunlight S and gamma 1 can be suppressed in this way, while the screen light pulses fall clearly into the open time slots of the glasses and the dark-adapted eye.

Синхронизация очков с дисплеем может быть реализована различными способами:Synchronization of glasses with the display can be implemented in various ways:

1) В одном случае, электронное устройство является «ведущим» устройством, излучающим простой импульсный свет, причем очки могут синхронизироваться только оптическим образом с помощью своих датчиков света (внешний - outside = OS, внутренний - inside = IS).1) In one case, the electronic device is a "master" device, emitting a simple pulsed light, and glasses can only be synchronized optically using their light sensors (external - outside = OS, internal - inside = IS).

2) При необходимости, сихнронной информацией можно обмениваться по радиосвязи RF между очками и терминалом. Как правило, могут использоваться уже существующие радиосистемы, такие как, например, Bluetooth. Здесь, «ведущее» устройство может оставаться открытым, и это только лишь вопрос программирования.2) If necessary, the synchronous information can be exchanged via RF radio between the glasses and the terminal. As a rule, already existing radio systems, such as for example Bluetooth, can be used. Here, the "master" device can remain open, and it's just a matter of programming.

3) В дополнение, синхронная информация SYNC между терминалом и очками также может передаваться через кабель (например, USB) или любым другим возможным способом. То устройство, которое является «ведущим» для обоих, здесь может оставаться открытым, и это только лишь вопрос программирования.3) In addition, the synchronous SYNC information between the terminal and the glasses can also be transmitted via a cable (eg USB) or in any other possible way. Whichever device is "master" for both can be left open here, and it's just a matter of programming.

Далее делается ссылка на фиг. 4.Next, reference is made to FIG. four.

Для дисплеев и индикаторов, которые надежным образом не обеспечивают возможность модуляции фонового освещения, также возможно некоторое решение. Для дисплеев, которые обладают, по меньшей мере, равномерным фоновым освещением (например, дисплеи, подобные листу бумаги, с «электронными чернилами» для чтения книг), на данных дисплеях может быть расположен или закреплен другой жидкокристаллический затвор AddLC. Данный дополнительный затвор модулирует противоположный равномерный (DC), но максимальный (или также сверхмаксимальный через помехи) фоновый свет дисплея, в соответствии с временными промежутками очков. Если равномерное фоновое освещение может быть установлено очень ярким, данная компоновка в результате дает уже описанные преимущества, заключающиеся в подавлении яркого света с внешних источников S помехи, в том числе описанное улучшение удобочитаемости. Дополнительный затвор имеет собственные интерфейсы для синхронизации с очками, например, радио RF2 ли кабельный соединитель (например, USB) или любой другой доступ SYNC2.For displays and indicators that do not reliably provide background light modulation, some solution is also possible. For displays that have at least uniform background illumination (eg, paper-like displays with "electronic ink" for reading books), another AddLC liquid crystal shutter can be located or fixed on these displays. This additional shutter modulates the opposite uniform (DC), but maximum (or also super-maximum through interference) background light of the display, according to the time intervals of the glasses. If the uniform background illumination can be set to be very bright, this arrangement results in the already described advantages of suppressing glare from external interference sources S, including the described improvement in readability. The optional shutter has its own interfaces for synchronization with the goggles, such as RF2 radio or cable connector (eg USB) or any other SYNC2 access.

В дополнение, также может использоваться подходящая комбинация вышеуказанных информационных каналов, например, программное обеспечение («Арр»), для активации заднего освещения через радио RF1, и радиосоединение RF2 или кабель SYNC2 для синхронизации с очками. Также возможна только оптическая синхронизация с помощью оптических датчиков OS, IS очков. In addition, a suitable combination of the above information channels can also be used, such as software ("App"), to activate the rear lighting via RF1 radio, and RF2 radio connection or SYNC2 cable for synchronization with goggles. Also, only optical synchronization is possible using optical sensors OS, IS glasses.

В отличие от дисплея на стекле (HUD) снаружи очков, «HUD» в пределах очков представляет собой частный случай, который показан на фиг. 5 (прозрачный HUD, подобный гарнитуре «GoogleGalsses» или «GearGlasses» компании Samsung, и т.д.). В результате это приводит к улучшению считывания благодаря подавлению яркого света, что важно в случае случайного взгляда на солнце (затвор сразу же будет полностью или почти закрыт). В дополнение, некоторое улучшение является результатом того факта, что очки всегда управляют точной яркостью (в значительной степени постоянным заданным значением) в очень широкой динамической области, что, в свою очередь, обеспечивает оптимальную фоновую яркость и/или оптимальный контраст, независимо от прозрачности внутреннего HUD, однако при изменении яркости снаружи. Внутренний HUD может считываться в любое время.Unlike the on-glass display (HUD) outside the goggles, the "HUD" within the goggles is a special case as shown in FIG. 5 (transparent HUD like "GoogleGalsses" or "GearGlasses" by Samsung, etc.). This results in improved readability due to glare suppression, which is important in case of accidental looking at the sun (the shutter will immediately be fully or almost closed). In addition, some improvement results from the fact that the glasses always control the exact brightness (pretty much a constant setpoint) over a very wide dynamic area, which in turn provides optimal background brightness and/or optimal contrast, regardless of the transparency of the internal HUD, however, when changing the brightness outside. The internal HUD can be read at any time.

Нижеследующее относится к фиг. 5B.The following applies to FIG. 5b.

В контексте рабочей защиты существуют очень простые рабочие очки против ослепления, одеваемые в темноте, например, в исследовательских и опытных лабораториях, которые должны быть темными для выполнения работы (например, экспериментов со светом и лазером, биотехнологии), при использовании врачами-дерматологами во время интенсивной пульсирующей световой терапии (IPL-терапия) или т.п. Однако, данные защитные очки часто не подходят для выполнения работ, поскольку они имеют только два состояния, т.е. состояния «включены» и «выключены», а также реагируют неправильно, поскольку слишком малое количество фотодатчиков установлено снаружи, которые только управляют жидкокристаллическими ячейками, но не в режиме реального времени (см., например, DE 10 2014 107 587). В дополнение, состояние пропускания рабочих очков (включенное или выключенное) в темноте остается неизвестным, поскольку ни контроллер, ни регулятор не могут обеспечить достоверные «текущие значения». Даже регулятор будет обладать проблемой в полной темноте (например, около нуля люксов), заключающейся в том, что текущее значение может быть слишком малым для обеспечения достоверной и соответствующей в отношении безопасности информации о корректном функционировании жидкокристаллических ячеек.In the context of work protection, there are very simple anti-glare work goggles worn in the dark, e.g. in research and development laboratories, which must be dark for work (e.g. light and laser experiments, biotechnology), when used by dermatologists during intense pulsed light therapy (IPL therapy) or the like. However, these goggles are often not suitable for the job, as they only have two states, i.e. states "on" and "off", and also react incorrectly, because too few photo sensors are installed outside, which only control the liquid crystal cells, but not in real time (see, for example, DE 10 2014 107 587). In addition, the state of transmission of the work glasses (on or off) in the dark remains unknown, since neither the controller nor the regulator can provide reliable "current values". Even a controller will have the problem in complete darkness (eg, near zero lux) that the current value may be too low to provide reliable and safety-appropriate information about the correct functioning of the liquid crystal cells.

Для таких ситуаций каждая очковая линза (т.е. левая и правая) снабжена активной световой заслонкой LS, содержащая активный светоизлучающий диод LED и дополнительный внутренний датчик IS2, находящийся напротив, причем пропускание через жидкокристаллические ячейки специальным образом осуществляется по широкому аналоговому динамическому диапазону и может измеряться даже в полной темноте.For such situations, each spectacle lens (i.e., left and right) is equipped with an active light shutter LS, containing an active light emitting diode LED and an additional internal sensor IS2, located opposite, and the transmission through the liquid crystal cells in a special way is carried out over a wide analog dynamic range and can measured even in complete darkness.

Система для подавления яркого света с RGB-кодированиемRGB glare suppression system

Далее делается ссылка на фиг. 6 и 7.Next, reference is made to FIG. 6 and 7.

В частности, в случае систем подавления яркого света, обеспеченных для групповых вариантов применения для использования органами и организациями, занимающихся безопасностью (BOS), или военными, может использоваться вариант реализации, обеспечивающий возможность, например (к примеру, для маркированных целей), назначить произвольно выбираемый цвет света, который, например, является явным образом видимым только для члена команды, а в ослабленном виде, также своим членам группы, тогда как для окружающих людей свет кажется белым.In particular, in the case of glare suppression systems provided for bulk applications for use by security agencies and organizations (BOS) or the military, an implementation option can be used that allows, for example (for example, for marked purposes), to assign arbitrarily a selectable color of light, which, for example, is clearly visible only to a member of the team, and in a dimmed form, also to its members of the group, while for surrounding people the light appears white.

Для данной цели используются источники собственного света, которые могут быть модулированы не только по своей амплитуде или интенсивности света, но также по своему цвету (длине волны). В дополнение к источникам света, настраиваемым по длине волны, таким как осцилляторы (например, ОРО, ОРА-лазеры и т.д.), в наиболее простом случае может использоваться мощный RGB-лазер или RGB-светоизлучающий диод, причем они, как правило, имеют 3 отдельно управляемых канала, а именно, так называемые первичные цвета «красный, зеленый и синий», в соответствии с моделью RGB-цвета, что в результате приводит к соответствующему наложению белого света. Также возможны другие типы и комбинации первичных цветов, близких к модели RGB-цвета, поскольку они приводят в результате к полностью белому свету.For this purpose, intrinsic light sources are used, which can be modulated not only in their amplitude or light intensity, but also in their color (wavelength). In addition to wavelength tunable light sources such as oscillators (e.g. OPO, OPA lasers, etc.), in the simplest case, a powerful RGB laser or an RGB light emitting diode can be used, and these are usually , have 3 separately controllable channels, namely the so-called "red, green and blue" primary colors, according to the RGB color model, resulting in a corresponding white light superposition. Other types and combinations of primary colors close to the RGB color model are also possible as they result in completely white light.

Цвета R = красный, G = зеленый, В = синий первого канала Ch#1, показанные отдельно на 3 диаграммах на фиг. 6 снизу (IE для R, G, B), не обязательно пропускаются в одно и то же время, а синий, например, также может пропускаться с небольшой временной задержкой после красного и зеленого, но настолько быстро после них (несколько миллисекунд), что человеческий мозг воспринимает их не как мерцание, а всегда вместе как белый свет.The colors R=red, G=green, B=blue of the first channel Ch#1, shown separately in 3 diagrams in FIG. 6 from below (IE for R, G, B) are not necessarily passed at the same time, and blue, for example, can also be passed with a slight time delay after red and green, but so quickly after them (a few milliseconds) that the human brain perceives them not as flickering, but always together as white light.

Различие для владельца очков относительно назначения канала, однако, состоит в цвете во временном промежутке Ton, в котором очки открыты (т.е. TR около 100%), два цвета, красный и зеленый, пропускаются от источника собственного света, тогда как синий пропускается только тогда, когда очки снова закрыты (TR около 0% = выключены - OFF). На фиг. 6, данный импульс синего обозначен «B1 и верхней линией», причем линия, находящаяся выше буквы, означает «отрицание». В контексте данного документа В1 отрицается «синим, невидимым для канала 1». На фиг. 6, это символьно обозначено Y выше фигурной скобки, поскольку сумма красного и зеленого дает в результате смешанный цвет - желтый. Таким образом, владелец очков Ch#1 видит желтый свет. Таким образом, для и трех RGB-цветовых каналов и соответствующих очков используется по меньшей мере один способ многоканального мультиплексирования с разделением по времени.The difference for the wearer of the glasses regarding the assignment of the channel, however, lies in the color in the time period T on in which the glasses are open (i.e. TR about 100%), two colors, red and green, are transmitted from the source of own light, while blue skipped only when the glasses are closed again (TR around 0% = turned off - OFF). In FIG. 6, this blue pulse is indicated by "B1 and top line", with the line above the letter indicating "negation". In the context of this document, B1 is negated by "blue, invisible to channel 1". In FIG. 6, this is symbolized by Y above the curly brace because the sum of red and green results in the mixed color yellow. Thus, the wearer of Ch#1 glasses sees a yellow light. Thus, for both the three RGB color channels and the corresponding glasses, at least one multi-channel time division multiplexing method is used.

В канале 2 на фиг. 6 можно увидеть, что красный и синий цвета R+B смешиваются во временном промежутке, в котором очки открыты, который отмечен фигурной скобкой с М (для малинового, поскольку данный цвет является результатом смешивания красного и синего). Таким образом, владелец очков Ch#2 видит малиновый цвет света.In channel 2 in Fig. 6, you can see that the red and blue colors R+B are mixed in the time interval in which the glasses are open, which is marked with a curly bracket with M (for magenta, since this color is the result of mixing red and blue). Thus, the wearer of Ch#2 glasses sees a crimson color of light.

Для того, чтобы владелец имел представление о том, какой его соседний канал освещает цель (например, для секретного маркирования), очки Ch#1 будут только лишь немного открыты во временном промежутке канала, например, от около 0% (очки закрыты) до пропускания 25% (в качестве примера, что произвольно регулируется), так что владелец также видит малиновый цвет владельца очков Ch#2. Однако поскольку только 25% видимы, владелец очков Ch#1 может быть больше сосредоточен на своем собственном свете. В зависимости от конкретного варианта применения степень данного ослабления может произвольно изменяться от 0% (скрыты от других членов команды) до 100% (для всех других в точности так же ярко, как и их источник собственного света).In order for the wearer to have an idea of which adjacent channel of theirs is illuminating the target (e.g. for secret marking), the Ch#1 points will only be slightly open in the channel's time frame, e.g. from around 0% (points closed) to a pass 25% (which is arbitrarily adjusted as an example) so that the wearer also sees the wearer's crimson color Ch#2. However, since only 25% is visible, the Ch#1 wearer can be more focused on their own light. Depending on the particular application, the amount of this attenuation can be arbitrarily varied from 0% (hidden from other team members) to 100% (for all others, exactly as bright as their own light source).

В действительности, «амплитуды сигнала равного по времени» (сплошные, пунктирные и штриховые линии на фиг. 6) перекрываются. Однако, в целях ясности, на фиг. 6 они не показаны перекрывающимися, а с минимальным смещением. Правильная ситуация без данного смещения изображена на фиг. 7. Здесь можно увидеть, что очки или канал Ch#1-Ch#3 в действительности приблизительно одинаковы по ширине (одинаковое Ton), и то, что во временном промежутке других каналов, соответствующие очки открываются очень легко (например, около 25%). Таким образом, фиг. 7 представляет ту же ситуацию, что и на фиг. 6, но с отдельными каналами. Здесь, переменные x%, y%, z% предназначены для отображения того, что каждый пользователь может произвольно регулировать степень распознаваемости других участников или цветов, в соответствии с их ролью в команде или в соответствии с личными предпочтениями.In effect, the "equal time signal amplitudes" (solid, dotted, and dashed lines in FIG. 6) overlap. However, for the sake of clarity, in FIG. 6 they are not shown overlapping, but with a minimum offset. The correct situation without this offset is shown in Fig. 7. Here you can see that the glasses or channel Ch#1-Ch#3 are actually approximately the same in width (the same T on ), and that in the time period of other channels, the corresponding glasses open very easily (for example, about 25% ). Thus, FIG. 7 represents the same situation as in FIG. 6, but with separate channels. Here, the variables x%, y%, z% are intended to indicate that each user can arbitrarily adjust the degree of recognition of other members or colors, according to their role in the team or according to personal preferences.

Фиг. 6 показывает различные иллюстративные способы модуляции источников RGB-света по истечению времени Т цикла. По аналогии со способом постоянной энергии на импульс (постоянная площадь А импульса), описанным в начале, источник RGB-света также может быть модулирован так, что индивидуальные цветовые каналы становятся уже с течением времени, тогда как их интенсивность становится выше, и/или наоборот. Это весьма возможно, поскольку RGB-светоизлучающий диод или RGB-лазер могут быть относительно быстро модулированы по фазе или амплитуде, в частности, на значительно большей частоте, чем очки. Таким образом, точная фаза (временное положение) одного RGB-импульса с легкостью может варьироваться в пределах времени Ton открытия очков, или от полного цикла до полного цикла (приблизительно от 70 до 140 Гц), или даже чрезвычайно быстро (>>1 кГц) в пределах одного цикла. Благодаря такому чрезвычайно быстрому изменению фазы, к каждому индивидуальному RGB-каналу, распознанному другими очками или другими получателями, может быть применена фазовая модуляция или модуляция с фазовым сдвигом (PSK), например, это также может использоваться для «оптической синхронизации» очков, причем внешние и внутренние датчики OS, IS очков всегда достаточно быстрые для этого. Этим обеспечивается возможность синхронизации очков в пределах команды без радиоконтакта (например, если это нежелательно или невозможно).Fig. 6 shows various illustrative methods for modulating RGB light sources after a cycle time T has elapsed. Similar to the constant energy per pulse (constant pulse area A) method described at the beginning, the RGB light source can also be modulated such that the individual color channels become narrower over time while their intensity becomes higher and/or vice versa. . This is quite possible since an RGB light emitting diode or an RGB laser can be phase or amplitude modulated relatively quickly, in particular at a much higher frequency than eyeglasses. Thus, the exact phase (time position) of a single RGB pulse can easily vary within the goggle opening time T on , or from full cycle to full cycle (approximately 70 to 140 Hz), or even extremely fast (>>1 kHz ) within one cycle. Due to this extremely fast phase change, each individual RGB channel recognized by other glasses or other receivers can be phase or phase shift modulated (PSK) applied, for example, this can also be used for "optical synchronization" of glasses, with external and the internal sensors of the OS, IS glasses are always fast enough for that. This makes it possible to synchronize points within a team without radio contact (for example, if this is not desirable or not possible).

Помимо цветового маркирования объектов, данная фазовая модуляция также может кодироваться секретным ключом и секретным информационным контентом таким образом, что другая информация (например, тип объекта, имя и т.д.) в части полного маркирования («полное обозначение информации») может быть применена к цели или объекту. Данная полная информация, в свою очередь, может быть декодирована внешними и внутренними датчиками OS, IS или также отдельными принимающими и декодирующими блоками.In addition to color marking objects, this phase modulation can also be encoded with a secret key and secret information content in such a way that other information (for example, object type, name, etc.) in terms of full marking ("full information designation") can be applied to a target or object. This complete information, in turn, can be decoded by external and internal sensors OS, IS or also by separate receiving and decoding units.

На фиг. 6 разделение третьего луча через два сверху (IE зеленая) справа на два временно наполовину длинных импульса G1' и G1'' (т.е. 2 × ½ Ton) показано справа сверху и обозначено А = постоянная, которая соответствует уже описанному принципу постоянной энергии на импульс. В дополнение, присутствует «xPSK», что означает то, что с двумя отдельными импульсами возможны почти любые способы фазовой модуляции, подобно «двойным битам», которые могут варьироваться и скачкообразно меняться в фазовом отношении друг к другу или относительно временной оси - теоретически также QPSK и подобные процедуры.In FIG. 6 the division of the third beam through the two from above (IE green) on the right into two temporarily half-long pulses G1' and G1'' (i.e. 2 × ½ T on ) is shown from the top right and is indicated by A = constant, which corresponds to the constant principle already described energy per impulse. In addition, "xPSK" is present, which means that with two separate pulses, almost any kind of phase modulation is possible, like "double bits", which can vary and jump in phase relation to each other or relative to the time axis - theoretically also QPSK and similar procedures.

Разделение синего импульса на B2' и B2'' (отрицательные в каждом случае сверху) видно на нижнем временном луче (IE синяя), но только на половине высоты, т.е. на амплитуде 0,5 I по умолчанию. В данном примере также становится ясно, что площадь А (т.е. энергия массива импульсов) остается постоянной. Информация об амплитуде также может использоваться для передачи информации, как в случае амплитудной модуляции АМ, также кодированной секретным ключом, если необходимо. Также возможно использовать комбинацию какого-либо из FSK, x-PSK и AM способов. The division of the blue pulse into B2' and B2'' (negative in each case from above) is visible in the lower time beam (IE blue), but only at half height, i.e. at amplitude 0.5 I by default. In this example, it also becomes clear that the area A (ie the energy of the pulse array) remains constant. The amplitude information can also be used to convey information, as in the case of AM amplitude modulation, also encoded with a secret key, if necessary. It is also possible to use a combination of any of the FSK, x-PSK and AM methods.

Синхронизация очков и источников собственного света обычно реализуется с помощью радиосигналов, но также может осуществляться оптическим способом. Синхронизация может осуществляться в соответствии с некоторой системой иерархии, в которой один участник всегда является «ведущим», а все остальные являются «ведомыми» (если ведущий выходит из строя, другой отмеченный «ведомый» становится «ведущим» и т.д.). Эта иерархия может быть определена, например, в контексте общей программы инициализации (т.е. перед перегруппировкой), но также в середине процесса (например, радио- или оптическим способом, ввиду запрограммированного кодированного распознавания, подобно многопользовательским IT-системам, таким как LAN, WLAN, Token-Ring и т.д.).Synchronization of glasses and natural light sources is usually implemented using radio signals, but can also be done optically. Synchronization can be carried out according to some system of hierarchy, in which one participant is always the "master", and all the others are "slave" (if the master fails, the other marked "slave" becomes the "master", etc.). This hierarchy can be defined, for example, in the context of a general initialization program (i.e. before regrouping), but also in the middle of the process (e.g. radio or optical, due to programmed coded recognition, similar to multi-user IT systems such as LAN , WLAN, Token-Ring, etc.).

В дополнение, данная комплексная многопользовательская система может работать за счет несколько небольшого количества каналов, так что ход широтно-импульсной модуляции очков в некоторой степени расширен (см. фиг. 6 в правой верхней части диаграммы TR, справа от периода Т, обозначенного штриховкой и ШИМ). Данное расширение хода широтно-импульсной модуляции обладает преимуществом, заключающимся в том, что очками по-прежнему можно управлять при аналогичном сумрачном свете в условиях незначительной затемненности (например, от 0 люксов до 100 люксов). Даже в многоканальном варианте применения с невидимым цветовым маркированием очки могут работать незаметно, как очки для вождения в дневное время для аналогичной операции управления уровнем сумрачности (как описано выше).In addition, this complex multi-user system can operate with a somewhat small number of channels, so that the course of the pulse width modulation of the glasses is somewhat extended (see Fig. 6 in the upper right part of the TR diagram, to the right of the T period indicated by hatching and PWM ). This extension of the pulse width modulation stroke has the advantage that the goggles can still be operated under similar dim light under slightly dark conditions (eg 0 lux to 100 lux). Even in a multi-channel application with invisible color coding, the glasses can operate discreetly like daytime driving glasses for a similar operation to control the level of gloom (as described above).

Источник собственного света не обязательно должен состоят исключительно из высокопроизводительного RGB-светоизлучающего диода или RGB-лазера, но также может состоять из светоизлучающего диода белого света высокой мощности, например, составляя основную часть собственного света, тогда как компоненты красного-зеленого-синего добавляются только лишь в целях цветообразования. Это может быть достигнуто путем размещения по меньшей мере одного или более RGB-светоизлучающего диода/лазера в головной осветитель/отражатель после светоизлучающих диодов белого света.The eigenlight source need not be exclusively composed of a high performance RGB light emitting diode or an RGB laser, but may also be composed of a high power white light emitting diode, for example, making up the bulk of the eigenlight, while the red-green-blue components are only added for color purposes. This can be achieved by placing at least one or more RGB light emitting diodes/lasers in the headlamp/reflector after the white light emitting diodes.

В короткий временной промежуток Ton, в котором очки владельца открыты, также излучается конкретный цвет от источника собственного света, в дополнение к импульсу белого света той же площади, уже показанной на фиг. 2 (средняя линия); два способа модуляции (белый свет и невидимое цветовое маркирование) могут быть скомбинированы так, что остается незаметно функционирующая комплексная система. Устройство ослепляющего действия (дополнительно описанное выше) по-прежнему может использоваться параллельно с невидимым цветовым маркированием, описанным в настоящем документе, поскольку оно включается только тогда, когда очки всех каналов (Ch#1, 2, 3, и т.д.) соответственно закрыты (минимальное пропускание).In the short time period T on in which the wearer's glasses are open, a specific color is also emitted from the intrinsic light source, in addition to the white light pulse of the same area already shown in FIG. 2 (middle line); The two modulation methods (white light and invisible color coding) can be combined so that a seamlessly functioning complex system remains. The dazzle device (described further above) can still be used in parallel with the invisible color coding described in this document, since it is only turned on when the points of all channels (Ch#1, 2, 3, etc.) respectively closed (minimum transmission).

При необходимости, как уже описано выше, источник собственного света по-прежнему может быть снабжен секретным процессом скачков импульсов, так что, например, части противника не могут декодировать цвета и не могут создать помехи для всей системы (осветителей с очками). Безусловно, такая комплексная система может быть скомбинирована с улучшенной читабельностью дисплеев (фиг. 3-5).If necessary, as already described above, the self-light source can still be provided with a secret pulse jumping process, so that, for example, parts of the enemy cannot decode colors and cannot interfere with the entire system (illuminators with goggles). Of course, such a complex system can be combined with improved readability of the displays (FIGS. 3-5).

Усиление пространственного ощущенияEnhanced spatial awareness

Ввиду ограниченного расстояния между человеческими глазами, объекты на больших расстояниях кажутся в возрастающей степени одномерными, что ограничивает их различимость. Вариант реализации комплексной системы в соответствии с изобретением, который может обеспечить решение, показан на фиг. 8. На ней можно видеть расстояние между глазами или межзрачковое расстояние PD, а также произвольный объект 1, который, например (в зависимости от диапазона двух собственных разделенных источников S1(L) и S1(R) света), находится на несколько сотен метров дальше (даже если, ввиду ограниченного размера изображения, он кажется непосредственно перед очками F). Как описано выше, очки F могут регулировать яркость полностью отдельно один от другого (т.е. двух отдельных каналов/контролей) в режиме реального времени, учитывая намеренные различия яркости (HDR-зрение) и/или физиологические характеристики. Однако предусмотрено, что микроконтроллер MC также может управлять двумя отдельными источниками собственного света. Они размещены справа и слева от владельца такой системы, но на большем расстоянии DS1 (L-R), чем межзрачковое расстояние PD владельца.Due to the limited distance between human eyes, objects at large distances appear increasingly one-dimensional, which limits their visibility. An embodiment of a complex system according to the invention that can provide a solution is shown in FIG. 8. On it you can see the distance between the eyes or the interpupillary distance PD, as well as an arbitrary object 1, which, for example (depending on the range of the two own separated light sources S1(L) and S1(R)), is several hundred meters further (even if, due to the limited size of the image, it appears directly in front of the F glasses). As described above, the glasses F can adjust the brightness completely separately from one another (ie two separate channels/controls) in real time, taking into account intentional differences in brightness (HDR vision) and/or physiological characteristics. However, it is envisaged that the MC microcontroller can also control two separate sources of its own light. They are placed to the right and left of the owner of such a system, but at a greater distance DS1 (L-R) than the interpupillary distance PD of the owner.

Режим работы по существу соответствует описанному выше RGB-кодированию. Жидкие кристаллы очков после этого открываются последовательно, но никогда не одновременно, как показано на диаграмме TR(L) и TR(R). Поскольку это по-прежнему представляет собой процесс мультиплексирования с разделением по времени, это происходит за счет свободных каналов (пользователей), так что система может обрабатывать вдвое меньше пользователей при групповом варианте применения, если все участники желали использовать 3D-усиление. Однако в отличие от вышеописанного RGB-кодирования, для глаза используется явно различимый цвет, например, желтый Y слева и малиновый М справа.The mode of operation essentially corresponds to the RGB encoding described above. The glasses' liquid crystals then open sequentially, but never simultaneously, as shown in the TR(L) and TR(R) diagram. Since this is still a time division multiplexing process, it comes at the expense of free channels (users) so that the system can handle half as many users in a bulk application if all participants wished to use 3D amplification. However, unlike the RGB coding described above, a distinct color is used for the eye, such as yellow Y on the left and magenta M on the right.

Из соображений пространства, не каждый индивидуальный RGB-канал указан на фиг. 8, но цвет канала глаз-на-глаз L, R различим, например, обозначением R1+G1 в левом канале IE(L). Импульс B1 света (отрицательный) следует в «мертвом» временном промежутке (обе линзы закрыты), так что посторонним лицам внешняя система видится в нейтрально белом свете. В правом канале IE(R) глаза, например, R1+B1 добавляется к М (малиновому) в «мертвом» временном промежутке (обе линзы закрыты), с последующим импульсом G1 зеленого (отрицательный). Таким образом, основной принцип по существу идентичен RGB-кодированию, ссылка на описание которого делается для дополнительного понимания. На фиг. 8 также указаны способы фазовой модуляции и способы xSPK, уже описанные для света, за пределами длительности Т периода.For space reasons, not every individual RGB channel is indicated in FIG. 8, but the color of the eye-to-eye channel L, R is distinguishable, for example, by designation R1+G1 in the left channel IE(L). The pulse B1 of light (negative) follows in the "dead" time interval (both lenses are closed), so that outsiders see the external system in neutral white light. In the right channel IE(R) of the eye, for example, R1+B1 is added to M (magenta) in the "dead" time period (both lenses closed), followed by a G1 pulse of green (negative). Thus, the basic principle is essentially identical to RGB encoding, the description of which is referred to for further understanding. In FIG. 8 also shows the phase modulation methods and xSPK methods already described for light beyond the period length T.

В целом, данный способ приводит к улучшенному 3D-восприятию, которое часто упоминается, как «2,5D» в специализированной литературе, поскольку человек не может видеть полностью за объектом.In general, this method results in improved 3D perception, which is often referred to as "2.5D" in the specialized literature, since a person cannot see completely beyond the object.

Способ также работает с комбинацией белого света и RGB-света, так что система для смешения высокочастотных модулей RGB-светизлучающего диода/лазера с вышеуказанным совместима со светоизлучающими диодами в некоторой степени более медленного белого света.The method also works with a combination of white light and RGB light so that the system for mixing high frequency RGB light emitting diode/laser modules with the above is compatible with light emitting diodes of somewhat slower white light.

Использование чистого белого света (т.е. без источников RGB-света) также возможно, в частности, за счет увеличения расстояния между источниками DS1(LR) и/или за счет ощутимого мерцания на одной из сторон левых и правых каналов, например, с частотой от 2 до 10 Гц, что возможно за счет соответствующего управления самоосветителями и очками.The use of pure white light (i.e. without RGB light sources) is also possible, in particular by increasing the distance between the DS1(LR) sources and/or by a noticeable flicker on one side of the left and right channels, for example, with frequency from 2 to 10 Hz, which is possible due to the appropriate control of self-illuminators and glasses.

LIDARLIDAR

Описанная система может быть расширена так, что отражения света падающих или поднимающихся частиц скрываются вблизи пользователя. Проблема имеет место, например, при вождении снегохода ночью, при котором снежные хлопья появляются непосредственно перед головными осветителями ввиду более высокой освещенности, и мешают обзору на большее расстояние вглубь пространства. Данная ситуация показана на фиг. 9: на расстоянии d1 отражающая частица RP1 отражает световую гамму 1 в направлении водителя.The described system can be extended so that light reflections from falling or rising particles are obscured in the vicinity of the user. The problem occurs, for example, when driving a snowmobile at night, in which snow flakes appear directly in front of the headlights due to the higher illumination, and interfere with the view to a greater distance inland. This situation is shown in Fig. 9: at a distance d1, the reflective particle RP1 reflects light spectrum 1 in the direction of the driver.

Если ультра звуковые импульсы с длительностями импульса, составляющими несколько наносекунд, генерируются с помощью специального лазера или головных осветителей на основе светоизлучающего диода, ими можно управлять в соответствии с принципом LIDAR/LaDAR (известным из уровня техники) в течение их срока службы посредством одинаково быстродействующего затвора для того, чтобы они были открыты или скрыты от пользователей. Для этой цели линзами затвора управляют таким образом, что они открываются только лишь в (более позднее) время t2 после завершения отражения света от собственного головного осветителя на пространственно близкую частицу RP1. Временную ось на фиг. 9 также следует понимать, как пространственную ось, поскольку расстояния (d = ct) и наоборот, являются результатом умножения на постоянную скорость с света, а соответствующие длительности t получают путем умножения суммы лучей света для выведения пройденного расстояния, разделенного на постоянную скорость с света (t2 = (d + d1)/c). После прохождения света по расстоянию d (от головных осветителей до ближайших частиц) и d1 (от ближайших частиц до очков), время t2 истекает. Однако, если затвор очков открывается только по истечению времени t2, как представлено TR (= включено) на фиг. 9, зрачковый рефлекс на свет подавляется («supp» на фиг. 9) и, следовательно, не видим.If ultrasonic pulses with pulse durations of a few nanoseconds are generated using a dedicated laser or light emitting diode headlights, they can be controlled according to the LIDAR/LaDAR principle (prior art) during their lifetime by means of an equally fast shutter so that they are open or hidden from users. For this purpose, the shutter lenses are controlled in such a way that they open only at a (later) time t2 after the completion of reflection of light from the own headlight onto the spatially close particle RP1. The time axis in Fig. 9 should also be understood as a spatial axis, since the distances (d = ct) and vice versa are the result of multiplication by the constant speed c of light, and the corresponding durations t are obtained by multiplying the sum of the rays of light to derive the distance traveled divided by the constant speed c of light ( t2 = (d + d1)/c). After passing the light along the distance d (from the headlights to the nearest particles) and d1 (from the nearest particles to the glasses), the time t2 expires. However, if the shutter of the glasses is opened only after the time t2 has elapsed, as represented by TR (=on) in FIG. 9, the pupillary reflex to light is suppressed ("supp" in Fig. 9) and therefore not visible.

Снежные хлопья или другие частицы (или мгла) в действительности не являются невидимыми - вместо этого, они появляются черными точками - но общий вид вглубь пространства существенным образом улучшается за счет уменьшенной яркости света.Snowflakes or other particles (or mist) are not really invisible - instead, they appear as black dots - but the overall view into space is greatly improved by the reduced brightness of the light.

Распознавание или подавление собственного светаRecognition or suppression of own light

Далее делается ссылка на фиг. 10 и 11. A означает окружающий свет, U означает помеховый свет (нежелательный, например, солнечный свет), а W означает собственный (желаемый) свет. Разница между U и W следующая:Next, reference is made to FIG. 10 and 11. A means ambient light, U means interfering light (unwanted, such as sunlight), and W means intrinsic (desired) light. The difference between U and W is as follows:

Поскольку микроконтроллеру известны точки во времени, когда он включает свой собственный головной свет W, он может направить запрос внешнему фотодатчику, который является более, чем в достаточной степени быстрым, во временной промежуток незадолго перед (или сразу после) пропускания импульса света - на фиг. 10 показано, как N-1 или N+1, где N представляет собой N-ый временной промежуток пропущенного импульса света. Справедливо следующее:Since the microcontroller knows the points in time when it turns on its own head light W, it can send a request to an external photosensor, which is more than fast enough, in the time period shortly before (or immediately after) the transmission of the light pulse - in FIG. 10 is shown as N-1 or N+1, where N is the N-th time period of the transmitted light pulse. The following is true:

Figure 00000001
Figure 00000001

или дискретный запрос, где N = среднее значение из временного промежутка N, в соответствии с фиг. 10:or discrete query, where N=average value from time period N, in accordance with FIG. ten:

Figure 00000002
Figure 00000002

Предполагается, что помеховый свет не изменяется значительным образом с течением времени «незадолго перед или сразу после» импульса света, поскольку период между N-1 и N+1 очень мал.It is assumed that the interfering light does not change significantly over time "shortly before or immediately after" the light pulse, because the period between N-1 and N+1 is very small.

Figure 00000003
Figure 00000003

Могут быть выбраны другие, например, более сложные, основанные на опыте способы усреднения, или просто среднее арифметическое. В любом случае предполагается, что благодаря данному способу, значение U (N) помехового света может быть определено во временном промежутке N с очень высокой точностью, при условии, что окружающий свет не изменяется очень быстро и не пульсирует сам по себе. Если кто-либо предполагает, что дополнительный свет от собственного луча добавляется к окружающему свету в соответствии с формулой (1), то он всегда больше, чем окружающий свет в соседних временных промежутках для А (N):Others may be chosen, such as more sophisticated, experience-based averaging methods, or simply the arithmetic mean. In any case, it is expected that with this method, the value U(N) of the interfering light can be determined in time N with very high accuracy, provided that the ambient light does not change very quickly and does not pulsate by itself. If one assumes that the additional light from the own beam is added to the ambient light in accordance with formula (1), then it is always greater than the ambient light in adjacent time intervals for A (N):

Figure 00000004
Figure 00000004

Кроме того, нормальное возвращенное отражение собственного света от отдаленных и не очень отражающих объектов, т.е. от нормальной обстановки/окружения (дорога, лес, поле, в доме с большими комнатами), является достаточно малым по сравнению с массивными помеховым светом, подобно сильному солнечному свету, так что при экстренном применении подавлении массивного яркого света справедливо следующее:In addition, the normal returned reflection of self-light from distant and not very reflective objects, i.e. from a normal setting/environment (road, forest, field, in a house with large rooms), is small enough compared to massive interference light, like strong sunlight, so that the following is true when massive bright light suppression is applied in an emergency:

Figure 00000005
Figure 00000005

Часто упоминают «дельту», которую добавляют или убирают, для очень малых количеств, так что формула (1) также может быть записана, как:Often referred to as "delta", which is added or removed, for very small amounts, so formula (1) can also be written as:

Figure 00000006
Figure 00000006

Поскольку в системе с частотой 70 Гц значение Δ (N) измеряется 70 раз в секунду, данные значения, в свою очередь, могут быть усреднены, например, в течение отличного от нуля небольшого периода времени, что является достаточно быстрым для надлежащей защиты глаза в отношении потенциального аварийного отключения или регулирования на понижение собственных головных осветителей при непреднамеренном взгляде на эти головные осветители, например, в течение периода, составляющего одну третью или одну восьмую секунды (x = например, от 125 мс до 300 мс):Since Δ(N) is measured 70 times per second in a 70 Hz system, these values can in turn be averaged over, for example, a short non-zero period of time, which is fast enough to adequately protect the eye with respect to potential tripping or dimming of one's own headlights by unintentionally looking at those headlights, for example, for a period of one third or one eighth of a second (x = e.g. 125 ms to 300 ms):

Среднее значение: MΔ (N) = MW (N) = например, меняющееся среднее арифметическое всех W (N) за период T = от t до t+xAverage value: MΔ (N) = MW (N) = e.g. the changing arithmetic mean of all W (N) over the period T = from t to t+x

После этого данное значение может быть подано для изменения порогового значения, или может быть использовано для более равномерного (аналогового) регулирования на понижение собственных головных осветителей.This value can then be applied to change the threshold value, or can be used for more even (analogue) down regulation of own headlights.

Пример: Example :

S = Порог принятия решения для аварийной остановки собственных головных осветителейS = Decision threshold for emergency stop of own headlights

W (N) <S собственные головные осветители продолжают нормально работатьW(N) <S own headlights continue to operate normally

W (N) >= S собственные головные осветители выключеныW (N) >= S own headlights off

В качестве упрощенной эмпирической формулы можно утверждать, что появляющийся свет от эмпирически определенного множественного М (множитель) осветителя служит в качестве порогового значения:As a simplified empirical formula, it can be argued that the emerging light from an empirically determined multiple M (multiplier) of the illuminator serves as a threshold value:

Figure 00000007
Figure 00000007

Или же, если лицо не хочет обращаться к U (N), т.е. сделать независимо от так называемых «сценариев», таких как избыточный яркий свет или его отсутствие, то лицо лишь выражает самосоотносимо через множители W (N), например:Or, if the person does not want to address U (N), i.e. done regardless of the so-called "scenarios", such as excessive bright light or its absence, then the face only expresses self-correspondingly through the factors W (N), for example:

S = от 50% до 500% обычного опытного значения W (N) (8.2).S = 50% to 500% of the usual experimental value W(N) (8.2).

На фиг. 10 предполагается, что очки находятся в «ночном режиме» в управляющей остановке, так что все длительности Ton являются одинаково узкими (например, 5% от времени Т цикла). В качестве полностью заполненного черного луча показан желаемый свет W (N) на графике в центре изображения. Поскольку обратное отражение от объекта является только лишь слишком слабым в нормальных случаях, черный луч является очень малым для первых двух циклов. Независимо от того, сколько добавлено другого помехового света U, показанного в цикле Т в качестве примера, интенсивность IE1 головного света, показанного ниже, остается постоянной, т.е. головной свет уже достиг своей максимальной интенсивности с 16 х IN, например, которая не может быть дополнительно увеличена. Однако, если соотношение желаемых изменений к нежелательным изменениям изменяется существенным образом, как показано в виде 2Т (1:1), то интенсивность головного света уменьшается R. В экстренном случае 3Т она может быть выключена (IE близко к нулю).In FIG. 10, it is assumed that the glasses are in "night mode" in control stop, so that all durations T on are equally narrow (eg, 5% of the cycle time T). The desired light W(N) is shown as a fully filled black beam in the graph at the center of the image. Since the back reflection from the object is only too weak in normal cases, the black beam is very small for the first two cycles. No matter how much other interference light U shown in the example cycle T is added, the intensity IE1 of the head light shown below remains constant, i. the headlight has already reached its maximum intensity with 16 x IN, for example, which cannot be further increased. However, if the ratio of desired changes to undesired changes changes significantly, as shown in the form 2T (1:1), then the intensity of the head light is reduced R. In an emergency 3T it can be turned off (IE close to zero).

Измерение внутренним датчиком IS - в комбинации с короткими одноразовыми бликамиMeasurement with internal IS sensor - in combination with short one-time reflections

В дополнение, дельта, т.е. W(N), может измеряться в качестве альтернативы вышеуказанному способу или в целях испытания в цикле Т, как описано выше, в последующем порядке, единственно и исключительно только в следующем цикле 2Т, лампа S вместо ожидаемого импульса света, делает, таким образом, импульс света пропадающим. Поскольку такое индивидуальное «пропадание» в цикле 2Т является только одним из общего числа 70 импульсов света в секунду (в случае системы с частотой 70 Гц), это не замечается пользователем или внешними посторонними лицами.In addition, delta, i.e. W(N), may be measured as an alternative to the above method or for the purposes of testing in cycle T as described above, in the following order, solely and exclusively only in the next 2T cycle, the lamp S instead of the expected pulse of light, thus makes a pulse disappearing light. Because this individual “drop” in a 2T cycle is only one of a total of 70 light pulses per second (in the case of a 70 Hz system), it is not noticed by the user or outsiders.

Если присутствует постоянный (DC) свет, или если очки запущены синхронно с переменным (АС) помеховым светом, то лицо может даже предположить, что помеховый свет не изменяется сильно в очень коротком временном промежутке N-1, N, N+1 и остается в большей степени постоянным от одного цикла Т к следующему циклу 2Т:If a constant (DC) light is present, or if the goggles are fired in sync with an alternating (AC) interfering light, then the face may even assume that the interfering light does not change much in the very short time span N-1, N, N+1 and remains in more constant from one T cycle to the next 2T cycle:

Figure 00000008
Figure 00000008

Затем, внутренний датчик IS может измерить дельту W(N) в цикле Т, тогда как в цикле 2Т эта дельта W(N) больше не проявляется ввиду выключенного собственного головного света. Таким образом, в том же временном промежутке N может происходить то, что дополнительное измерение W(N) может осуществляться посредством внешнего датчика (во временных промежутках N-1, N, N+1). Если человек использует оба способа (т.е. внутренний датчик с источником света и датчик света сразу после выключения) одновременно, то точность и достоверность измерения W(N) может быть увеличена за счет такого дублирования. Конфликтующие или нелогические измерения могут быть определены и соответствующим образом откорректированы одновременным применением обоих способов посредством микроконтроллера.Then, the internal IS sensor can measure the delta W(N) in the T cycle, while in the 2T cycle this delta W(N) is no longer present due to the own head light being switched off. Thus, in the same time interval N, it can happen that an additional measurement W(N) can be carried out by means of an external sensor (in time intervals N-1, N, N+1). If a person uses both methods (i.e., an internal sensor with a light source and a light sensor immediately after turning off) at the same time, then the accuracy and reliability of the W(N) measurement can be increased due to such duplication. Conflicting or non-logical measurements can be detected and corrected accordingly by simultaneously applying both methods via the microcontroller.

Отсутствие источника постоянного (DC) фонового освещения, но случайный взгляд на собственный источник светаNo constant (DC) background light source, but an occasional look at your own light source

В экстренном случае можно предположить, что в случае очень темной ночи и свободном от преград обзоре (например, совсем один в лесу), справедливо следующее:In an emergency, it can be assumed that in the case of a very dark night and a clear view (for example, all alone in the forest), the following is true:

U (N) = 0U(N) = 0

Из вышеуказанной формулы (2) = A (N) = U (N) + W (N) следует, что справедливо следующее:From the above formula (2) = A (N) = U (N) + W (N) it follows that the following is true:

A (N) = W (N)A(N)=W(N)

В данном случае, очки также могут быть полностью открытыми/прозрачными, тогда как головная лампа также может быть включена постоянно или явно или в большей степени постоянно (например, с отдельными импульсами измерения каждые 300 мс), так что измерения дельты, описанные выше, также могут иметь место. Очки могут автоматически переходить обратно в обычный режим ШИМ-модуляции только при возникновении внезапных преград.In this case, the goggles can also be fully open/clear, while the headlamp can also be on permanently or explicitly or more permanently (e.g. with separate measurement pulses every 300 ms), so that the delta measurements described above are also may take place. The glasses can automatically switch back to the normal PWM modulation mode only when a sudden obstruction occurs.

Источник сильного переменного (АС) фонового света, например, электрический источник искусственного света, например, из сети низкого напряжений с частотой 50/60 ГцStrong alternating (AC) background light source, e.g. electric artificial light source, e.g. from a low voltage network with a frequency of 50/60 Hz

Внешний датчик OS или OL, при этом OS обладает тремя основными характеристиками:External sensor OS or OL, while OS has three main characteristics:

1) Он сравнительно намного более быстрый, чем промышленное искусственное освещение (100-120 Гц), и может запускать это электронным образом и легко может быть обнаружен с помощью микроконтроллеров.1) It is comparatively much faster than industrial artificial lighting (100-120Hz) and can trigger it electronically and can be easily detected by microcontrollers.

2) Он также стандартизирован в качестве измерительного устройства (он может выводить значения в люксах или сравнимых свето-технических единицах или в соответствующих эквивалентах напряжений) и оцениваются с кривой чувствительности человеческого глаза, так что он также измеряет интенсивность света.2) It is also standardized as a measuring device (it can output values in lux or comparable lighting units or corresponding voltage equivalents) and are evaluated against the sensitivity curve of the human eye so that it also measures light intensity.

3) Он, предпочтительно, но не необходимо, идентичен внутреннему датчику IS, так что микроконтроллер может мгновенно измеряться «компенсирующими измерениями» в режиме реального времени между внутренним пространством (через светоизлучающий диод) и внешним пространством (минуя светоизлучающий диод).3) It is preferably, but not necessary, identical to the internal IS sensor so that the microcontroller can instantaneously measure "compensation measurements" in real time between the interior (via the light emitting diode) and the exterior (bypassing the light emitting diode).

Если преобладает только один единственный источник искусственного света, так что гармоническое 100/120 Гц колебание может быть обнаружено внешним датчиком, он определяет время TNull запуска основной частоты ШИМ, причем максимальная яркость внешнего источника света находится всегда точно в начале цикла и может быть незамедлительно измерена внешним датчиком OS, а также внутренним датчиком IS. Внутренний датчик IS также может измерять данную максимальную яркость источника искусственного света, поскольку в начале цикла очки всегда «открыты», т.е. жидкокристаллическая ячейка является прозрачной. Таким образом, внешний датчик OS и внутренний датчик IS в основном измеряют один и тот же свет, но с небольшой разницей в том, что прозрачный светоизлучающий диод расположен спереди внутреннего датчика IS, так что IS принимает немного меньше света - т.е. минус зависящее от температуры и зависящее от возраста пропускание в непрерывном состоянии - например, на 50% меньше со скрещенными поляризаторами (положение поляризатор-анализатор).If only one single artificial light source predominates, so that a harmonic 100/120 Hz oscillation can be detected by an external sensor, it determines the start time T Null of the main PWM frequency, with the maximum brightness of the external light source always exactly at the beginning of the cycle and can be measured immediately an external OS sensor as well as an internal IS sensor. The internal IS sensor can also measure this maximum brightness of the artificial light source, since the goggles are always “open” at the beginning of the cycle, i.e. the liquid crystal cell is transparent. So the outer OS sensor and the inner IS sensor basically measure the same light, but with the slight difference that the transparent light emitting diode is placed in front of the inner IS sensor, so that the IS receives slightly less light - i.e. minus the temperature-dependent and age-dependent transmission in the continuous state - for example, 50% less with crossed polarizers (polarizer-analyzer position).

Кроме того, внутренние и внешние датчики IS1 и OS1 также расположены очень близко в пространстве на воображаемой оси, например, с разнесением не более 3 мм, также называемые «измерительными парами №1» (МР1). Таким образом, даже пространственные частоты OF(в наиболее широком смысле - «рисунок в полоску») со значением OF> 3 мм ни в коем случае не может приводить к ошибкам измерения. В дополнение, дополнительная измерительная пара МР2, состоящая из IS2 и OS2, имеется в каждом случае, ортогонально вышеуказанной измерительной паре МР1, так что шахматные конфигурации, т.е. пространственные частоты, которые проходят перпендикулярно вышеуказанным пространственным частотам, могут быть соответствующим образом обнаружены, если они превышают 3 мм. Обе измерительные пары (МР1 и МР2) обеспечивают значения, которые могут быть оценены микроконтроллером таким образом, что «геометрические средние значения» могут быть образованы в соответствии с воображаемым треугольником между центральным точечным положением зрачка и размещением датчика. In addition, the internal and external sensors IS1 and OS1 are also very close in space on an imaginary axis, for example, with a separation of no more than 3 mm, also called "measuring pairs No. 1" (MP1). Thus, even spatial frequencies OF (in the broadest sense - "striped pattern") with an OF value > 3 mm can by no means lead to measurement errors. In addition, an additional measurement pair MP2, consisting of IS2 and OS2, is in each case orthogonal to the above measurement pair MP1, so that staggered configurations, i.e. spatial frequencies that run perpendicular to the above spatial frequencies can be appropriately detected if they exceed 3 mm. Both measurement pairs (MP1 and MP2) provide values that can be estimated by the microcontroller such that "geometric averages" can be formed according to an imaginary triangle between the center point position of the pupil and the placement of the sensor.

Объединение в пределах одного циклаCombining within a single loop

Внутренний датчик IS измеряет свет, падающий через LC, и объединяет этот свет во время фазы инициализации ожидания в самый первый цикл, составляющий 100 или 120 Гц, в котором очки остаются полностью открытыми (см. фиг. 11). Поскольку он является только единственным циклом синхронной системы 100 или 120 Гц (т.е. из дополнительных последующих 109 или 119 управляемых циклов), человеческий глаз это не воспринимает. Однако присутствует первый результат объединения цикла Т.The internal IS sensor measures the light incident through the LC and combines this light during the wait initialization phase into the very first cycle of 100 or 120 Hz in which the goggles remain fully open (see FIG. 11). Because it is only the single cycle of a synchronous 100 or 120 Hz system (ie, out of an additional 109 or 119 controllable cycles to follow), the human eye does not perceive it. However, the first result of the union of the cycle T is present.

Если датчик IS образует интеграл посредством, например, постоянной (постоянного (DC) помехового света), то результатом является прямая восходящая линия (см. фиг. 11), которая, после превышения заданного порогового значения (заданный активатор), обуславливает полное закрытие очков (жесткая амплитудная манипуляция посредством ШИМ). Это также обладает преимуществом, заключающемся в том, что решение и реакция по-прежнему осуществляются в пределах соответствующего цикла Т без Т+1 или Т-1 или других дополнительных циклов, подлежащих включению, что, как правило, было бы необходимо в случае «аналогичного математического вычисления в частотной области APID-контроллера». Таким образом, нет необходимости в преобразовании Фурье - ни FFT, ни FT, DFT и т.д.If the IS sensor forms an integral with, for example, a constant (constant (DC) interfering light), then the result is a straight ascending line (see Fig. 11) which, after exceeding a given threshold value (a given activator), causes the glasses to completely close ( hard amplitude keying by means of PWM). This also has the advantage that the solution and the reaction are still carried out within the respective cycle T without T+1 or T-1 or other additional cycles to be included, which would normally be necessary in the case of a "similar mathematical calculation in the frequency domain of the APID controller. So there is no need for a Fourier transform - no FFT, no FT, DFT, etc.

Таким образом, в данном случае так называемое управление является «жестким» и реагирует в режиме реального времени уже в цикле Т до заданного значения - также называется «микроскопическим управлением».Thus, in this case, the so-called control is "hard" and reacts in real time already in the cycle T to the set value - also called "microscopic control".

Так называемое «макроскопическое управление»:The so-called "macroscopic control":

Однако данное значение микроскопического объединения из N-го цикла может храниться в энергозависимой промежуточной памяти, так что оно может использоваться в качестве «плавающего/скользящего значения для корректировки среднего значения», т.е. для дополнительных последовательных значений объединения. Макроскопическое значение объединения - приблизительно в пределах четверти или трети от цикла в 100 Гц или 120 Гц (т.е. в пределах неощутимых долей секунды).However, this microscopic pooling value from the Nth cycle can be stored in a volatile intermediate memory so that it can be used as a "floating/sliding value for average correction", i.e. for additional consecutive union values. The macroscopic value of the pooling is approximately within a quarter or a third of a 100 Hz or 120 Hz cycle (ie, within imperceptible fractions of a second).

Таким образом, регулирование всегда реагирует корректно в случае пульсирующего искусственного света. На фиг. 11 показана фаза инициализации с все еще неизвестными выходными данными или неизвестной наружной яркостью (оценивающий коэффициент бета), затем в цикле 2, за которым следует цикл (оценивающий коэффициент альфа), нормализованный до 1 или максимальной яркости и ход модуляции, в котором участвует интеграл (Toff), когда целевое значение Thres достигнуто.Thus, the regulation always reacts correctly in the case of pulsating artificial light. In FIG. 11 shows the initialization phase with still unknown output or unknown external luminance (estimating beta), then in cycle 2 followed by a cycle (estimating alpha) normalized to 1 or maximum luminance and a modulation stroke involving the integral ( T off ) when the target Thres is reached.

В третьем цикле, например, показано, каким образом была увеличена, а также колеблется, наружная яркость. Соответствующий интеграл (график в центре изображения) теперь проходит более круто, так что заданное значение Thres достигается быстрее, и, следовательно, очки закрываются раньше по времени - таким образом, TOFF дольше, чем предыдущий цикл. Интегральные значения установлены на ноль в конце каждого цикла, так что каждый цикл управляется в режиме реального времени при его пропускании TR.The third cycle, for example, shows how the outdoor brightness has been increased, as well as fluctuating. The corresponding integral (plot in the center of the image) now runs steeper, so that the set Thres value is reached faster, and therefore the points close earlier in time - thus, T OFF is longer than the previous cycle. The integral values are set to zero at the end of each cycle so that each cycle is controlled in real time as it passes TR.

Сценарий: Несколько мощных источников переменного (АС) фонового света, например, электрических источников искусственного света, например, из различных сетей, так что имеют место смешанные частоты.Scenario: Several powerful AC background light sources, such as electrical artificial lights, such as from different networks, so that mixed frequencies occur.

Сочетание различных накладывающихся частот может обуславливать то, что внешний датчик больше не будет способен синхронизироваться с некоторой помеховой частотой. Однако, это также может обладать преимуществами, поскольку сочетание на осцилограмме представлено в качестве «шума», что в значительной степени имеет больше впадин и перебоев внешнего света, нежели в результате стабильного «фонового шума», обусловленного наложениями. В данном случае, очки или микроконтроллеры отвергнут попытку синхронизации и просто переключатся на обычную заданную рабочую частоту, например, 70 Гц, для работы в ней непреднамеренно, в соответствии с вышеуказанной схемой объединения.The combination of different overlapping frequencies may cause the external sensor to no longer be able to synchronize to a certain interfering frequency. However, this can also be advantageous because the combination is represented as "noise" on the waveform, which is largely more pitted and interrupted by ambient light than the stable "background noise" caused by aliasing. In this case, the goggles or microcontrollers will reject the synchronization attempt and simply switch to the normal set operating frequency, eg 70 Hz, to operate at it unintentionally, in accordance with the above combination scheme.

Сценарий: Несколько мощных источников импульсного заднего света, например, электрических источников света наподобие светоизлучающего диода, например, такие как настоящие или похожие системы.Scenario: Several high power pulsed back light sources, such as electric light sources like a light emitting diode, such as present or similar systems.

Ввиду мгновенного объединения в пределах цикла, очки могут закрываться, как только достигнуто пороговое значение. Поскольку динамический диапазон и скорость измерения внешних и внутренних датчиков всегда больше и лучше, чем у человеческого глаза, можно избежать критических интенсивностей и пагубного функционирования, таких как, например, слишком короткие импульсы света высокой энергии, такие как, например, от импульсных лазеров с модуляцией добротности или импульсных светоизлучающих диодов.Due to the instant pooling within the cycle, the glasses can be closed as soon as the threshold is reached. Since the dynamic range and measurement speed of the external and internal sensors is always greater and better than that of the human eye, critical intensities and detrimental functioning such as too short high energy light pulses such as those from modulated pulsed lasers can be avoided. quality factor or pulsed light emitting diodes.

Человеческий глаз больше не может воспринимать и реагировать на некоторую возрастающую интенсивность импульсами, которые становятся все короче и короче, в то же время, когда роговица и сетчатка находятся под угрозой повреждения.The human eye can no longer perceive and respond to some increasing intensity with pulses that are getting shorter and shorter, at the same time that the cornea and retina are in danger of being damaged.

Реагирование очков в случае сомнения:Reaction points in case of doubt:

Таким образом, очки имеют тенденцию «закрываться» (защита глаз) при высоких интенсивностях - при этом они имеют тенденцию «открываться» в случае низких интенсивностей, однако в случае хаотичных беспорядочных частотных рисунков, которые могут быть не синхронизированы, определяется своего рода «средняя яркость» путем объединения и усреднения за несколько циклов Т (например, в течение 300 мс), как если имел бы место шум или почти равномерный источник - тогда как, однако, это происходит в основном при ночном видении с ШИМ и диапазоне темного (открыты на временной промежуток ШИМ от 5% до приблизительно 20% с соответствующим образом пульсирующим головным светом).Thus goggles tend to "close" (eye protection) at high intensities - while they tend to "open" in the case of low intensities, however, in the case of chaotic disordered frequency patterns that may be out of sync, a kind of "average brightness" is determined. » by combining and averaging over several T cycles (for example, over 300 ms), as if there were noise or a nearly uniform source - whereas, however, this occurs mainly in night vision with PWM and the dark range (open on time PWM span from 5% to approximately 20% with appropriately pulsating head light).

Список литературыBibliography

Список патентной литературыList of patent literature

DE 10 2012 217 326 A1DE 10 2012 217 326 A1

DE 101 34 770 A1DE 101 34 770 A1

DE 2 001 086 A,DE 2 001 086 A,

EP 0 813 079 A2EP 0 813 079 A2

US 2,066,680 AUS 2,066,680 A

US 5,172,256US 5,172,256

WO 2013/143 998 A2WO 2013/143 998 A2

Список непатентной литературыList of non-patent literature

Adrian, W. и Bhanji, A .: "Fundamentals of disability glare. A formula to describe stray light in the eye as a function of the glare angle and age.” Материалы первого международного симпозиума касательно борьбы с ярким светом, 1991, Орландо, штат Флорида, стр. 185-194.Adrian, W. and Bhanji, A .: "Fundamentals of disability glare. A formula to describe stray light in the eye as a function of the glare angle and age.” Proceedings of the first international symposium on glare control, 1991, Orlando, Florida, pp. 185-194.

Douglas Mace, Philip Garvey, Richard J. Porter, Richard Schwab, Werner Adrian: Counter-measures for Reducing the Effects of Headlight Glare; Подготовлено для: Фонда обеспечения безопасности дорожного движения AAA («The AAA Foundation for Traffic Safety»), Вашингтон, декабрь 2001г.Douglas Mace, Philip Garvey, Richard J. Porter, Richard Schwab, Werner Adrian: Counter-measures for Reducing the Effects of Headlight Glare; Prepared for: The AAA Foundation for Traffic Safety, Washington DC, December 2001.

Prof. Dr.-Ing. Gert Hauske: "Systemtheorie der visuellen Wahrnehmung", Teubner Verlag, Штутгарт, 1994Prof. Dr.-Ing. Gert Hauske: " Systemtheorie der visuellen Wahrnehmung ", Teubner Verlag, Stuttgart, 1994

Claims (20)

1. Система улучшения видимости путем подавления яркого света, содержащая: очки для владельца, имеющего по меньшей мере один глаз, содержащие по меньшей мере одну очковую линзу; причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку (LC), пропускание которой может изменяться подходящим средством управления; причем жидкокристаллическая ячейка (LC) выполнена так, что пропускание (TR) жидкокристаллической ячейки (LC) может переключаться между состояниями высокого пропускания и низкого пропускания; а также средство управления или регулирования длительностей состояния высокого пропускания (Ton) жидкокристаллической ячейки (LC); источник света для ослепления живого существа, оптического датчика или камеры, который светит во время состояния низкого пропускания (Toff) жидкокристаллической ячейки (LC); при этом регулирование или управление жидкокристаллической ячейкой (LC) и источником света для ослепления выполняется так, что временное положение длительностей состояния высокого пропускания (Ton) во время состояния высокого пропускания (Ton) и состояния низкого пропускания (Toff) может меняться непрерывно или скачкообразно; и/или длительность периода состояния высокого пропускания (Ton) и состояния низкого пропускания (Toff) меняется непрерывно или скачкообразно, при этом указанные изменения определяются секретным ключом кодирования.1. A system for improving visibility by suppressing glare, comprising: glasses for a wearer with at least one eye containing at least one spectacle lens; moreover, the specified at least one spectacle lens contains a liquid crystal cell (LC), the transmission of which can be changed by a suitable control means; wherein the liquid crystal cell (LC) is configured such that the transmission (TR) of the liquid crystal cell (LC) can be switched between high transmission and low transmission states; and means for controlling or adjusting the durations of the high transmission state (T on ) of the liquid crystal cell (LC); a light source for blinding a living being, an optical sensor or a camera that shines during a low transmission state (T off ) of a liquid crystal cell (LC); wherein the regulation or control of the liquid crystal cell (LC) and the blinding light source is performed such that the time position of the durations of the high transmission state (T on ) during the high transmission state (T on ) and the low transmission state (T off ) can change continuously or spasmodically; and/or the duration of the period of the high transmission state (T on ) and the low transmission state (T off ) varies continuously or stepwise, said changes being determined by the secret encoding key. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит второй источник (S) света; средство управления или регулирования длительностей освещения и интенсивности света источника (S) света так, что он светит во время состояния высокого пропускания (Ton) жидкокристаллической ячейки (LC).2. The system according to claim 1, characterized in that it contains a second source (S) of light; means for controlling or adjusting illumination durations and light intensity of the light source (S) so that it shines during the high transmission state (T on ) of the liquid crystal cell (LC). 3. Система по п.2, отличающаяся тем, что второй источник света представляет собой дисплей.3. The system according to claim 2, characterized in that the second light source is a display. 4. Система по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что очки дополнительно содержат по меньшей мере один датчик (IL, IR) для измерения яркости видимого света, падающего на указанный по меньшей мере один датчик; причем указанный по меньшей мере один датчик расположен на очковой линзе со стороны глаза; причем указанный по меньшей мере один датчик измеряет яркость через указанную по меньшей мере одну очковую линзу; очки дополнительно содержат схему (МС) управления с обратной связью для регулирования пропускания жидкокристаллической ячейки (LC); причем заданное значение для яркости на глазе владельца очков заранее установлено; причем схема управления воспринимает яркость, измеренную указанным датчиком в направлении наблюдения глаза, в качестве текущего значения.4. The system according to any one of paragraphs. 1-3, characterized in that the glasses further comprise at least one sensor (IL, IR) for measuring the brightness of visible light incident on said at least one sensor; moreover, the specified at least one sensor is located on the spectacle lens from the side of the eye; moreover, the specified at least one sensor measures the brightness through the specified at least one spectacle lens; the glasses further comprise a feedback control circuit (MC) for adjusting the transmission of the liquid crystal cell (LC); moreover, a predetermined value for the brightness on the eye of the glasses wearer is predetermined; wherein the control circuit takes the brightness measured by said sensor in the viewing direction of the eye as the current value. 5. Система по п.4, отличающаяся тем, что датчик (IL, IR) содержит: систему формирования изображений с камерой, или по меньшей мере 3 датчика, накладывающие систему координат, или фасеточный глаз; очки дополнительно содержат айтрекер (ЕТ), выполненный с возможностью определения направления наблюдения глаза; указанный датчик может определять яркость видимого света, который падает на него с направления наблюдения глаза, определенного айтрекером (ET); и схема управления воспринимает яркость, измеренную датчиком в направлении наблюдения глаза, в качестве текущего значения.5. The system according to claim 4, characterized in that the sensor (IL, IR) contains: an imaging system with a camera, or at least 3 sensors that overlay the coordinate system, or a compound eye; glasses additionally contain an eye tracker (ET) configured to determine the direction of observation of the eye; the specified sensor can determine the brightness of the visible light that falls on it from the direction of observation of the eye, determined by the eye tracker (ET); and the control circuit takes the brightness measured by the sensor in the viewing direction of the eye as the current value. 6. Система по любому из пп. 1-5, отличающаяся тем, что жидкокристаллическая ячейка (LC) выполнена таким образом, что она может изменять свое пропускание от 90% до 10% и от 10% до 90% максимум в течение 10 мс.6. The system according to any one of paragraphs. 1-5, characterized in that the liquid crystal cell (LC) is designed in such a way that it can change its transmission from 90% to 10% and from 10% to 90% within a maximum of 10 ms. 7. Система по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что оправа очков закрывает указанный по меньшей мере один глаз владельца очков светонепроницаемым образом против окружающего света.7. The system according to any one of paragraphs. 1-6, characterized in that the spectacle frame closes said at least one eye of the spectacle wearer in an opaque manner against ambient light. 8. Система по любому из пп. 4-7, отличающаяся тем, что заданное значение схемы управления задает яркость на глазе, составляющую от 20 до 400 лк. 8. The system according to any one of paragraphs. 4-7, characterized in that the set value of the control circuit sets the brightness on the eye, which is from 20 to 400 lux. 9. Система по любому из пп. 4-8, отличающаяся тем, что яркость окружающего света получена из заданного значения и сигнала управления схемы управления. 9. The system according to any one of paragraphs. 4-8, characterized in that the brightness of the ambient light is obtained from the set value and the control signal of the control circuit. 10. Система по любому из пп. 4-9, отличающаяся тем, что по меньшей мере один дополнительный датчик (OL, OR) яркости расположен на стороне очков, обращенной от глаза (внешний датчик), и определяет яркость окружающего света.10. The system according to any one of paragraphs. 4-9, characterized in that at least one additional sensor (OL, OR) brightness is located on the side of the glasses, facing away from the eye (external sensor), and determines the brightness of the ambient light. 11. Система по любому из пп. 9-10, отличающаяся тем, что заданное значение схемы управления может быть изменено в зависимости от яркости окружающего света; и причем изменение заданного значения медленнее по меньшей мере в 10 раз, чем управление пропусканием жидкокристаллической ячейки.11. The system according to any one of paragraphs. 9-10, characterized in that the set value of the control circuit can be changed depending on the brightness of the ambient light; and wherein the setpoint change is at least 10 times slower than the transmission control of the liquid crystal cell. 12. Система по п.11, отличающаяся тем, что заданное значение изменяется посредством предварительно заданных этапов; причем поэтапное изменение заданного значения медленнее по меньшей мере в 100 раз, чем управление пропусканием жидкокристаллической ячейки, и обладает гистерезисом при своей работе.12. The system according to claim 11, characterized in that the set value is changed by means of predefined steps; moreover, the step change of the set value is slower at least 100 times than the transmission control of the liquid crystal cell, and has hysteresis in its operation. 13. Система по п.12, отличающаяся тем, что средство управления выполнено так, что оно реагирует на внезапные изменения значений яркости в течение 10 мс до одной секунды таким способом, чтобы жидкокристаллическая ячейка (LC) переходила в состояние низкого пропускания. 13. The system of claim 12, wherein the control means is configured to respond to sudden changes in brightness values within 10 ms to one second in such a way that the liquid crystal cell (LC) enters a low transmission state. 14. Система по любому из пп. 1-13, отличающаяся тем, что содержит две очковые линзы для двух глаз владельца очков; два датчика, расположенных со стороны глаза, для измерения яркости видимого света, падающего на соответствующий глаз; и схему управления для каждого глаза.14. The system according to any one of paragraphs. 1-13, characterized in that it contains two spectacle lenses for two eyes of the owner of the glasses; two sensors located on the side of the eye to measure the brightness of the visible light incident on the respective eye; and a control scheme for each eye. 15. Система по п.14, отличающаяся тем, что заданные значения для двух глаз отличаются друг от друга на значение от 1% до 60%.15. The system according to claim 14, characterized in that the set values for the two eyes differ from each other by a value from 1% to 60%. 16. Система по п.14, отличающаяся тем, что при регулировании яркости видимого света, падающего на глаз, учитывается регулирование яркости для другого глаза.16. The system according to claim 14, characterized in that when adjusting the brightness of the visible light incident on the eye, the brightness control for the other eye is taken into account. 17. Система по п.1, отличающаяся тем, что содержит источники света, расположенные на стороне очковой линзы, обращенной от глаза; причем источниками света управляют в зависимости от направления наблюдения владельца очков.17. The system according to claim 1, characterized in that it contains light sources located on the side of the spectacle lens facing away from the eye; moreover, the light sources are controlled depending on the direction of observation of the wearer of the glasses. 18. Система по любому из пп. 4-17, отличающаяся тем, что измеренные значения датчиков и/или заданные значения схем управления и/или яркость окружающей среды, полученная из них, связаны с сигналом гео-координат приемника гео-координат и записаны.18. The system according to any one of paragraphs. 4-17, characterized in that the measured values of the sensors and/or the set values of the control circuits and/or the brightness of the environment obtained from them are associated with the geo-coordinates signal of the geo-coordinates receiver and recorded. 19. Система по любому из пп. 1-18, отличающаяся тем, что указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит дополнительную жидкокристаллическую ячейку, пропускание которой может изменяться подходящим средством управления, причем указанная дополнительная жидкокристаллическая ячейка расположена за жидкокристаллической ячейкой в направлении наблюдения или перед ней. 19. The system according to any one of paragraphs. 1-18, characterized in that said at least one spectacle lens contains an additional liquid crystal cell, the transmission of which can be changed by a suitable control means, and said additional liquid crystal cell is located behind the liquid crystal cell in the direction of observation or in front of it. 20. Способ улучшения видимости путем подавления яркого света, включающий следующие этапы: обеспечение очков для владельца, имеющего по меньшей мере один глаз; причем очки содержат по меньшей мере одну очковую линзу; причем указанная по меньшей мере одна очковая линза содержит жидкокристаллическую ячейку (LC), пропускание которой может изменяться подходящим средством управления; причем жидкокристаллическая ячейка (LC) выполнена так, что пропускание (TR) жидкокристаллической ячейки (LC) может переключаться между состояниями высокого пропускания и низкого пропускания; причем очки дополнительно содержат средство управления длительностями состояния высокого пропускания (Ton) жидкокристаллической ячейки (LC); обеспечение источника света для ослепления живого существа, оптического датчика или камеры, который светит во время состояния низкого пропускания (Toff) жидкокристаллической ячейки (LC); при этом регулирование или управление жидкокристаллической ячейкой (LC) и источником света для ослепления выполняется так, что временное положение длительностей состояния высокого пропускания (Ton) во время состояния высокого пропускания (Ton) и состояния низкого пропускания (Toff) может меняться непрерывно или скачкообразно; и/или длительность периода состояния высокого пропускания (Ton) и состояния низкого пропускания (Toff) меняется непрерывно или скачкообразно, при этом указанные изменения определяются секретным ключом кодирования.20. A method for improving visibility by suppressing glare, comprising the steps of: providing glasses for a wearer having at least one eye; wherein the glasses comprise at least one spectacle lens; moreover, the specified at least one spectacle lens contains a liquid crystal cell (LC), the transmission of which can be changed by a suitable control means; wherein the liquid crystal cell (LC) is configured such that the transmission (TR) of the liquid crystal cell (LC) can be switched between high transmission and low transmission states; wherein the glasses further comprise means for controlling the durations of the high transmission state (T on ) of the liquid crystal cell (LC); providing a light source for blinding a living being, an optical sensor or a camera that shines during a low transmission state (T off ) of a liquid crystal cell (LC); wherein the regulation or control of the liquid crystal cell (LC) and the blinding light source is performed such that the time position of the durations of the high transmission state (T on ) during the high transmission state (T on ) and the low transmission state (T off ) can change continuously or spasmodically; and/or the duration of the period of the high transmission state (T on ) and the low transmission state (T off ) varies continuously or stepwise, said changes being determined by the secret encoding key.
RU2021126918A 2021-09-14 Electronic glasses RU2781236C1 (en)

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021101032A Division RU2755834C1 (en) 2014-05-28 2021-01-19 Electronic glasses

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2022125825A Division RU2792656C1 (en) 2014-05-28 2022-10-03 Electronic glasses

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2781236C1 true RU2781236C1 (en) 2022-10-07

Family

ID=

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305012A (en) * 1992-04-15 1994-04-19 Reveo, Inc. Intelligent electro-optical system and method for automatic glare reduction
GB2445365A (en) * 2007-01-05 2008-07-09 Michael Robert Garrard Anti-dazzle apparatus
RU2369490C2 (en) * 2007-11-08 2009-10-10 Алексей Брониславович Данилевич Multifunctional system for protecting eyes from blindness
WO2010102295A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 The Curators Of The University Of Missouri Adaptive lens for vision correction
US7970172B1 (en) * 2006-01-24 2011-06-28 James Anthony Hendrickson Electrically controlled optical shield for eye protection against bright light
CN103472595A (en) * 2013-08-20 2013-12-25 北京京东方光电科技有限公司 Liquid crystal eyeglass and liquid crystal glass

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5305012A (en) * 1992-04-15 1994-04-19 Reveo, Inc. Intelligent electro-optical system and method for automatic glare reduction
US7970172B1 (en) * 2006-01-24 2011-06-28 James Anthony Hendrickson Electrically controlled optical shield for eye protection against bright light
GB2445365A (en) * 2007-01-05 2008-07-09 Michael Robert Garrard Anti-dazzle apparatus
RU2369490C2 (en) * 2007-11-08 2009-10-10 Алексей Брониславович Данилевич Multifunctional system for protecting eyes from blindness
WO2010102295A1 (en) * 2009-03-06 2010-09-10 The Curators Of The University Of Missouri Adaptive lens for vision correction
CN103472595A (en) * 2013-08-20 2013-12-25 北京京东方光电科技有限公司 Liquid crystal eyeglass and liquid crystal glass

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2755834C1 (en) Electronic glasses
RU2781236C1 (en) Electronic glasses
RU2792656C1 (en) Electronic glasses
RU2806339C1 (en) Electronic glasses
RU2721308C2 (en) Electronic glasses