1.在本文档中公开的设备和方法涉及防眩光（anti-glare）系统，并且更特别地，涉及具有遮阳板段的预测性预遮蔽（pre-shading）的车辆安装式虚拟遮阳板系统。
背景技术：
2.除非本文中另有指示，否则本部分中描述的材料不会由于包含在本部分中而被承认为是现有技术。
3.当太阳在地平线上低的同时驾驶机动车辆时，诸如在早晨和傍晚，常见的问题是太阳穿过挡风玻璃照耀（shine）并且干扰驾驶员的视野（view），从而使得清晰地看到道路、交通信号、道路标志和其他车辆是具有挑战性的。对该问题的常规解决方案是包括邻近于车辆的挡风玻璃安装的可手动展开的遮阳板。遮阳板典型地是一种不透明的物体，其可以在乘客与太阳之间被展开，以阻挡直射阳光照射（strike）乘客的眼睛。特别地，为了阻挡太阳，遮阳板可以被翻转、旋转或以其他方式重新定位，以覆盖挡风玻璃的一部分。
4.然而，在展开位置中，遮阳板通常未能一致地且持续地防止太阳干扰驾驶员的视野，除非它被频繁地调整。特别地，由于其大的尺寸和与地球的距离，太阳充当了定向光源。因此，为了阻挡阳光，遮阳板必须被定位成它会横切（intersect）将穿过驾驶员眼睛位置的太阳光线的子集。遮阳板的正确定位作为乘客眼睛的位置和阳光相对于乘客眼睛的方向的函数而变化。在车辆中的典型驾驶行程期间，车辆通常频繁地改变方向，并且驾驶员将在车辆内频繁地移动他或她的头部。因此，遮阳板必须被频繁地重新定位或调整，以确保对阳光的持续阻挡。
5.在用于克服这些缺点的努力中，遮阳板典型地比以其他方式有效地阻挡阳光所必要的遮阳板大得多，以使得遮阳板的单个位置可以在各种头部位置和阳光方向的情况下阻挡阳光，从而减少调整遮阳板的所需频率。然而，这种较大的大小会反过来遮挡驾驶员的视野，从而经常阻挡安装得较高的道路标志和停车灯的视图。为了克服这些问题，驾驶员经常必须重新定位他或她的头部，以使得遮阳板阻挡太阳，同时不会过度干扰他或她的视野的其余部分。
6.所需要的是一种遮阳板系统，该遮阳板系统可靠地阻挡高强度光源（诸如太阳），同时最小化驾驶员的注意力分散和对驾驶员穿过挡风玻璃的视野的其余部分的干扰。
技术实现要素：
7.公开了一种遮阳板系统。该遮阳板系统包括安装在环境内并且被配置成捕获该环境中的人员的面部的多个图像的相机。该遮阳板系统进一步包括安装在该环境内并且具有连续地布置的多个像素的遮阳板。该遮阳板的光学状态是通过利用从多个像素光学状态中选择的相应像素光学状态来选择性地操作该多个像素中的每个相应像素而可调整的。该多个像素光学状态中的每个像素光学状态具有不同的不透明度，使得该相应像素阻挡不同量的光穿过该遮阳板的对应区域。该遮阳板系统进一步包括可操作地连接到相机和该遮阳板
的控制器。控制器被配置成从相机接收该多个图像。控制器进一步被配置成基于相应图像来确定该遮阳板上的至少一个当前位置，在该至少一个当前位置处，光源在当前时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中。控制器进一步被配置成预测该遮阳板上的至少一个未来位置，在该至少一个未来位置处，光源将在未来时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中。控制器进一步被配置成操作该遮阳板以（i）基于该至少一个当前位置来初始地显示阻挡光源在该当前时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中的更新的光学状态、以及（ii）基于该至少一个未来位置来随时间修改该遮阳板的光学状态以继续阻挡光源穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中直到该未来时间为止。
8.公开了一种用于操作遮阳板系统的方法。该遮阳板系统包括安装在环境内并且具有连续地布置的多个像素的遮阳板，该遮阳板的光学状态是通过利用从多个像素光学状态中选择的相应像素光学状态来选择性地操作该多个像素中的每个相应像素而可调整的。该多个像素光学状态中的每个像素光学状态具有不同的不透明度，使得该相应像素阻挡不同量的光穿过该遮阳板的对应区域。该方法包括：利用安装在该环境内的相机来捕获该环境中的人员的面部的多个图像。该方法进一步包括：利用控制器，基于相应图像来确定该遮阳板上的至少一个当前位置，在该至少一个当前位置处，光源在当前时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中。该方法进一步包括：利用控制器来预测该遮阳板上的至少一个未来位置，在该至少一个未来位置处，光源将在未来时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中。该方法进一步包括：操作该遮阳板以（i）基于该至少一个当前位置来初始地显示阻挡光源在该当前时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中的更新的光学状态、以及（ii）基于该至少一个未来位置来随时间修改该遮阳板的光学状态以继续阻挡光源穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中直到该未来时间为止。
9.公开了一种用于操作遮阳板系统的非暂时性计算机可读介质。该遮阳板系统包括安装在环境内并且被配置成捕获该环境中的人员的面部的多个图像的相机。该遮阳板系统进一步包括安装在该环境内并且具有连续地布置的多个像素的遮阳板，该遮阳板的光学状态是通过利用从多个像素光学状态中选择的相应像素光学状态来选择性地操作该多个像素中的每个相应像素而可调整的。该多个像素光学状态中的每个像素光学状态具有不同的不透明度，使得该相应像素阻挡不同量的光穿过该遮阳板的对应区域。该计算机可读介质存储程序指令，该程序指令在被处理器执行时使得处理器从相机接收该多个图像。该计算机可读介质进一步存储程序指令，该程序指令在被处理器执行时使得处理器基于相应图像来确定该遮阳板上的至少一个当前位置，在该至少一个当前位置处，光源在当前时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中。该计算机可读介质进一步存储程序指令，该程序指令在被处理器执行时使得处理器预测该遮阳板上的至少一个未来位置，在该至少一个未来位置处，光源将在未来时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中。该计算机可读介质进一步存储程序指令，该程序指令在被处理器执行时使得处理器操作该遮阳板以（i）基于该至少一个当前位置来初始地显示阻挡光源在该当前时间处穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中的更新的光学状态、以及（ii）基于该至少一个未来位置来随时间修改该遮阳板的光学状态以继续阻挡光源穿过该遮阳板照耀到人员的眼睛中直到该未来时间为止。
附图说明
10.在结合附图采用的以下描述中解释了遮阳板系统和方法的前述方面和其他特征。
11.图1是车辆的驾驶员隔室（driver compartment）的一部分的侧视图，其示出了车辆安装式虚拟遮阳板系统的示例性实施例。
12.图2示出了在示例性阻挡模式中操作的图1的遮阳板的示例性实施例。
13.图3示出了由图1的相机捕获的驾驶员面部的示例性图像的一部分。
14.图4示出了用于控制遮阳板的光学状态以持续地阻挡阳光照射驾驶员或其他乘客的眼睛、同时最小化对光学状态的更新的视觉干扰的方法。
15.图5示出了示例性更新的光学状态与示例性所预测的未来光学状态之间的比较。
16.图6图示了在更新的光学状态和所预测的未来光学状态之间的可移动阻挡器图案的扫掠（sweep）。
17.图7示出了用于使用贝叶斯推断以概率性方式来确定最可能的当前阳光方向的示例性方法。
18.图8示出了由图1的相机捕获的驾驶员面部的示例性图像的一部分，在其中图示了样本点。
具体实施方式
19.出于促进对本公开原理的理解的目的，现在将参考附图中图示并且在以下书面说明书中描述的实施例。要理解的是，这并不由此意图对本公开的范围进行限制。要进一步理解的是，本公开包括对所说明的实施例的任何更改和修改，并且包括如本公开所属领域的技术人员将通常想到的本公开原理的进一步应用。
20.虚拟遮阳板系统参考图1，描述了车辆安装式虚拟遮阳板系统20的示例性实施例。特别地，图1示出了其中安装有虚拟遮阳板系统20的车辆18的车厢（cabin）17和挡风玻璃19的部分视图。车辆18可以是乘客车辆、商用车辆、越野车辆、休闲车辆、飞机、船或任何其他合适的车辆。然而，应当理解领会，虚拟遮阳板系统20还可以被用在除了车辆之外的环境中，诸如建筑物的房间（例如，办公环境或制造环境）。虚拟遮阳板系统20至少包括控制器10、遮阳板12和相机14。遮阳板12包括多个可独立操作的区，在本文中被称为“像素”，这些区可以利用可变的不透明度/透明度被选择性地操作。相机14捕获驾驶员16或其他乘客的面部的图像，并且基于所捕获的图像，控制器10操作遮阳板12以自动地且选择性地使其有限部分变暗，以阻挡太阳或其他照明源照射驾驶员16的眼睛，同时使遮阳板12的其余部分是透明的。因此，虚拟遮阳板系统20有利地消除了对驾驶员视野的不必要的遮挡，同时还阻挡了分散注意力的光源，从而通过最小化对驾驶员视野的干扰改进了车辆18的安全性。
21.在至少一些实施例中，遮阳板12在驾驶员16或其他乘客的视野中被安装或以其他方式附接到车辆18的车厢17内的表面。特别地，在一些实施例中，遮阳板12被安装到车辆18，以便处于坐在驾驶员座椅中并且通过挡风玻璃19进行观看的驾驶员16的视线中。例如，在左手驾驶车辆的情况下，遮阳板12可以被安装到邻近挡风玻璃19的车顶，以便覆盖和/或遮挡挡风玻璃19的左上（在从车厢17内观察时）区的至少一部分。相反地，在右手驾驶车辆的情况下，遮阳板12可以被安装到邻近挡风玻璃19的车顶，以便覆盖和/或遮挡挡风玻璃19
的右上（在从车厢17内观察时）区的至少一部分。遮阳板12可以被定比例（proportion）、安装和布置成覆盖和/或遮挡挡风玻璃19的（一个或多个）任何区、以及车辆18的其他窗户的区。作为进一步的示例，遮阳板12可以被安装到车辆18的邻近挡风玻璃19或其他窗户的任何支柱，被安装到仪表板（dash），或者被直接安装到挡风玻璃19、其他窗户本身，以便覆盖车辆18的挡风玻璃19或其他窗户的不同区。在一些实施例中，遮阳板12可以被铰接地（hingedly）或枢转地（pivotally）安装到车辆18的内部表面，使得其取向可以被手动调整。替代地，在一些实施例中，遮阳板12与车辆的挡风玻璃19或其他窗户的玻璃集成。
22.参考图2，遮阳板12包括多个可独立操作的像素22，这些像素被连续地布置以形成面板。如本文中所使用的，术语“像素”指代可控制以调整其光学透明度的介质的任何可独立操作的部分。在至少一些实施例中，多个像素22在边框24内连续地布置。在所图示的实施例中，像素22均具有六边形形状，并且以均匀网格队形来布置。然而，应当领会的是，像素22可以具有任何大小和形状，并且遮阳板12可以包括具有混合大小和形状的像素22的非均匀布置。在至少一个实施例中，遮阳板12是具有lcd像素22的lcd面板。然而，应当领会的是，遮阳板12可以取而代之利用各种其他技术，在其中遮阳板12的部分是电、磁或机械可控制的，以调整其光学透明度。
23.为了阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛，像素子集26在至少部分不透明的光学状态中被操作，而剩余的像素28在透明光学状态中被操作。像素子集26意图阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛，并且在本文中也可以被称为“阻挡器”。特别地，每个像素22被配置成在多个像素光学状态之一中由控制器10选择性地操作，该多个像素光学状态至少包括：（1）透明光学状态，在其中相应像素允许光穿过遮阳板12的相应区域；以及（2）不透明光学状态，在其中相应像素阻挡光穿过遮阳板12的相应区域。在一些实施例中，该多个像素光学状态进一步包括：（3）一个或多个中间光学状态，在其中相应像素部分地阻挡不同量的光穿过遮阳板12的相应区域。应当领会的是，“不透明光学状态”和“透明光学状态”不一定分别指示100%不透明特性和100%透明特性。取而代之，如本文中所使用的，“不透明光学状态”仅仅是如下光学状态：在其中，与像素在“透明光学状态”中所做的相比，该像素会阻挡更多的光穿过相应区域。通常，不透明光学状态阻挡大多数光穿过相应区域，并且透明光学状态阻挡最少的光穿过相应区域。
24.返回到图1，控制器10通常包括至少一个处理器和至少一个相关联的存储器，该存储器上存储有程序指令，该程序指令由至少一个处理器执行以实现所描述的功能。本领域普通技术人员将认识到，“控制器”或“处理器”包括处理数据、信号或其他信息的任何硬件系统、硬件机构或硬件组件。控制器10可以包括具有中央处理单元、多个处理单元、或用于实现特定功能的专用电路的系统。
25.在至少一个实施例中，控制器10可操作地连接到一个或多个行/列驱动器电路（未示出），控制器10经由该行/列驱动器电路来控制遮阳板12的每个个体像素的光学状态。行/列驱动器电路可以包括被配置成响应于由控制器10提供的控制信号而控制遮阳板12的每个个体像素的光学状态的多路复用器、晶体管、放大器、电容器等的任何合适的布置。在一些实施例中，行/列驱动器电路的部分可以与遮阳板12及其像素集成。在一些实施例中，行/列驱动器电路的部分可以与控制器10集成。
26.继续参考图1，相机14持续地或周期性地捕获车辆18的车厢17中的驾驶员16或其
他乘客的面部的图像。相机14被安装在车辆18中的如下位置处，该位置具有驾驶员16的面部的至少一部分的清晰视图，以便检测投射（cast）在驾驶员16的面部上的阴影。在所图示的实施例中，相机14在挡风玻璃19上方并且在驾驶员16的正前方被安装到车辆18的车顶或以其他方式与其集成。在另一个实施例中，相机14在驾驶员16的正前方被安装到仪表板或方向盘或以其他方式与其集成。在又一个实施例中，相机14与遮阳板12集成，诸如集成在边框24中。在进一步的实施例中，相机14被安装到车辆18的左或右“a”支柱或以其他方式与其集成。
27.图3示出了驾驶员16或其他乘客的面部的示例性图像50的一部分。如可以看到的，阴影52通过遮阳板12的光学状态被投影到驾驶员16或其他乘客的面部上。特别地，阴影52对应于在至少部分不透明的光学状态中被操作的像素子集26的投影。控制器10被配置成从相机14接收驾驶员16或其他乘客的面部的图像，并且基于该图像，持续地更新遮阳板12的光学状态。特别地，控制器10基于驾驶员16或其他乘客的面部上的检测到的阴影52的位置来确定并持续地更新阳光方向。附加地，控制器10基于图像来确定并持续地更新车厢17内的驾驶员16或其他乘客的眼睛的位置。基于阳光方向以及驾驶员16或其他乘客的眼睛的位置，控制器10更新在至少部分不透明的光学状态中被操作的像素子集26，使得阳光继续被阻挡以免照射驾驶员16或其他乘客的眼睛。
28.在图2的示例中，像素子集26形成了基于阳光方向以及驾驶员16或其他乘客的眼睛的位置而定位的阻挡器，使得它包围（encompass）遮阳板12上的所投影的眼睛位置（被示出为阻挡器内的
“×”
标记），并且其像素在最不透明的像素光学状态中被操作。以这种方式，阻挡器的不透明像素阻挡阳光穿过遮阳板12并照射驾驶员16或其他乘客的眼睛。
29.应当领会的是，当车辆18被驾驶时，阳光方向以及驾驶员16或其他乘客的眼睛的位置都将频繁地、并且有时迅速地改变。取决于控制器10所采用的用于确定和更新遮阳板12的光学状态的策略，这可以导致遮阳板12的光学状态中的同等频繁和迅速的改变。然而，遮阳板12的光学状态中的频繁和迅速的改变会产生视觉干扰，该视觉干扰可能使驾驶员16分散注意力。因此，使控制器10采用一个或多个策略来最小化这些视觉干扰的量和程度是有利的。
30.操作虚拟遮阳板系统的方法下面描述了用于操作虚拟遮阳板系统20的各种方法和过程。在这些描述中，方法、处理器和/或系统正在执行某个任务或功能的陈述指代控制器或处理器（例如，控制器10的处理器）正在执行被存储在可操作地连接到该控制器或处理器的非暂时性计算机可读存储介质（例如，控制器10的存储器）中的程序指令，以操纵数据或操作虚拟遮阳板系统20中的一个或多个组件从而执行该任务或功能。附加地，这些方法的步骤可以以任何可行的时间顺序次序来执行，而不管各图中所示的次序或这些步骤被描述的次序如何。
31.图4示出了用于控制遮阳板12的光学状态以持续地阻挡阳光照射驾驶员16或其他乘客的眼睛、同时最小化对光学状态的更新的视觉干扰的方法100。方法100有利地当驾驶员的头部处于运动中时预测驾驶员16的头部或眼睛的未来位置。基于驾驶员16的头部或眼睛的所预测的未来位置，有前瞻性地（proactively）更新该遮阳板的光学状态以预期驾驶员16的头部的未来移动。以这种方式，虚拟遮阳板系统20进行操作以在对快速头部运动做出响应时减轻测量和处理时延的一些负面影响。
32.尽管主要关于阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛进行了描述，但是应当领会，方法100同等地适用于阻挡阳光照射车辆18中的其他乘客的眼睛。附加地，尽管主要关于阳光进行了描述，但是应当领会，方法100同等地适用于阻挡来自任何其他光源的光，包括多个光源（例如，迎面而来的车辆前灯）。
33.方法100开始于初始化该遮阳板的光学状态（框105）。特别地，控制器10通过操作遮阳板12以使其具有预定初始光学状态来初始化遮阳板12。如本文中所使用的，遮阳板12的“光学状态”指代遮阳板12的所有像素22的集体像素光学状态。同样地，如本文中所使用的，“像素光学状态”指代遮阳板12的像素22中的个体像素的操作状态。在至少一些实施例中，遮阳板12的光学状态由整数值的阵列来表征，在该阵列中，每个整数值指示相应像素i的相应像素光学状态oi。在其中遮阳板12的像素22以具有多个m列和多个n行的均匀网格队形来布置的实施例中，遮阳板12的光学状态特别地由整数值o
i,j
的[m
×
n]阵列来表征，每个整数值o
i,j
表示在位置（i, j）处的相应像素的像素光学状态。在至少一个实施例中，整数值具有从对应于多个可能的像素光学状态的预定值范围（例如，0-255）中选择的值（例如，其中0指示最透明的像素光学状态，255指示最不透明的像素光学状态，并且中间值指示它们之间的中间不透明度）。
[0034]
在至少一些实施例中，预定初始光学状态包括处于最不透明的像素光学状态或者中间像素光学状态之一中的至少一些像素22，使得初始光学状态将在驾驶员16的面部上投射阴影。预定初始光学状态可以包括在最不透明的光学状态中被操作的像素22的子集，这些像素形成了十字（cross）、网格、或对于驾驶员16的面部上的初始阴影检测最优的一些其他图案。在一些实施例中，控制器10响应于从车辆计算机（未示出）或驾驶员操作的开关/按钮接收到指示虚拟遮阳板系统20将开始操作的控制信号而初始化遮阳板12。
[0035]
控制器10将初始光学状态存储在控制器10的存储器中作为遮阳板12的当前光学状态。为了清楚起见，要注意的是，遮阳板12的当前光学状态指代由遮阳板12当前显示的光学状态，并且同样地，每个相应像素22的当前像素光学状态指代由遮阳板12的相应像素22当前显示的像素光学状态。因此，遮阳板12的当前光学状态是遮阳板12的每个像素22的当前像素光学状态的集合。在方法100的第一更新周期中，遮阳板12的当前光学状态是上面讨论的预定初始光学状态。在方法100的每个随后更新周期中，遮阳板12的当前光学状态是最近显示的光学状态，如下面关于框150和155所讨论的。如本文中所使用的，短语“更新周期”指代图4中所图示的循环的相应迭代，通常由框110、115、120、125、130、135、140、145、150和155组成，这些框在下面被详细描述。
[0036]
方法100继续捕获驾驶员的面部的图像（框110）。特别地，朝向驾驶员16的面部而定向的相机14捕获驾驶员16的面部的图像。控制器10从相机14接收（一个或多个）所捕获的图像。在一个实施例中，控制器10将来自相机14的（一个或多个）所捕获的图像存储在控制器10的存储器中。在至少一些实施例中，相机14被配置成以视频的形式持续地或周期性地捕获驾驶员16的面部的图像，并且除了框105中的初始化之外，方法100的过程可以针对由相机14捕获的每个图像帧而重复。
[0037]
方法100继续确定驾驶员的头部的当前姿态和驾驶员的当前眼睛位置（框115）。特别地，基于由相机14捕获的（一个或多个）图像，控制器10确定驾驶员16的头部在当前时间
t
current
（即，当前相应图像被相机14捕获时的时间和/或当前更新周期开始时的时间）处的当前姿态（即，头部在车厢17内的位置和取向）。控制器10将驾驶员16的头部的当前姿态存储在控制器10的存储器中。驾驶员16的头部的姿态可以例如由定义了驾驶员16的头部的位置的一组坐标和定义了驾驶员16的头部的取向的一组角度来表征和/或表示。
[0038]
在至少一个实施例中，控制器10使用人类姿态估计算法在该帧中检测驾驶员16的头部的姿态和。本领域普通技术人员将领会，人类姿态估计算法通常是确定该图像帧内的对应于人员的关键特征的一组关键点或坐标的算法。在被应用于人类面部的图像以及其姿态检测时，这些关键点将通常包括面部界标（landmark），包括例如眼睛、耳朵、鼻子、嘴、前额、下巴等。本领域普通技术人员将领会，存在各种各样的人类姿态估计算法，并且许多不同的人类姿态估计算法可以被合适地适配成确定驾驶员16的头部的当前姿态。
[0039]
基于驾驶员16的头部的当前姿态和和/或简单地基于人类姿态估计算法的关键点检测，控制器10确定驾驶员16的眼睛在当前时间t
current
处在车厢17内的当前位置。控制器10将驾驶员16的眼睛的当前位置存储在控制器10的存储器中。驾驶员16的眼睛的当前位置可以例如由定义了驾驶员16的左眼的位置的一组坐标和定义了驾驶员16的右眼的位置的一组坐标来表征和/或表示。如上所提到的，驾驶员16的眼睛在车厢17内的位置是对于确定遮阳板12的必要光学状态以阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛所需的两个参数中的一个。
[0040]
方法100继续确定当前阳光方向（框120）。特别地，基于由相机14捕获的（一个或多个）图像，控制器10确定在当前时间t
current
处的当前阳光方向。控制器10将当前阳光方向存储在控制器10的存储器中。由于其大的尺寸和与地球的距离，太阳本质上充当了定向光源。因此，阳光方向可以由穿过遮阳板12并且朝向驾驶员16的向量来表示。然而，应当领会的是，一些不平行的太阳光线可能穿过遮阳板12，并且由此，该向量仅仅是近似。该向量可以由角度对来表示，该角度对包括阳光沿着第一轴线（例如，水平轴线）以其穿过遮阳板12的角度和阳光沿着第二轴线（例如，竖直轴线）以其穿过遮阳板12的角度。当前阳光方向可以例如由角度对来表征和/或表示，其中
−
90
°
《θ
x 《90
°
是阳光以其穿过遮阳板12的水平角度，并且
−
90
°
《θ
y 《90
°
是阳光以其穿过遮阳板12的竖直角度。应当领会的是，这些角度可以关于各种不同的参考系来定义，并且阳光方向[0
°
，0
°
]可以例如垂直于遮阳板12的平面/表面，垂直于相机14的观察方向，或者垂直于驾驶员16直接的观察。同样地，角度对的可能范围可以取决于参考系被不同地定义。
[0041]
应当领会的是，二维角度对足以表征和/或表示当前阳光方向，但是该角度对是相对于已知法向向量的。当然，当前阳光方向可以通过三个角度以三维项来表征和/或表示，这三个角度例如可以处于与驾驶员16的眼睛和/或头部的先前确定的位置相同的参考系中。在其中遮阳板12和/或相机14的物理定位可调整的实施例中，这可以是阳光方向的优选表征。
[0042]
控制器10可以被配置成使用各种各样的方法来确定当前阳光方向，一
般而言，通过检测通过遮阳板12的光学状态被投影到驾驶员16的面部上的阴影52。特别地，控制器10基于以下各项来确定当前阳光方向：（i）在由相机14捕获的（一个或多个）图像中驾驶员16的面部上的阴影52的位置；（ii）驾驶员16的头部的先前确定的当前姿态和；以及（iii）遮阳板12的已知当前姿态（即，遮阳板12在车厢17内的位置和取向）。更特别地，给定遮阳板12的当前姿态以及驾驶员16的头部的当前姿态和，控制器10将当前阳光方向确定为将以来自相机14的（一个或多个）图像中的检测到的阴影52的位置和/或取向把阴影投影到驾驶员16的面部上的阳光方向。
[0043]
在至少一个实施例中，控制器10被配置成通过确定对应于预定义的多个可能阳光方向中的每一个的概率集合（例如，阵列）以概率性方式确定当前阳光方向。在一个实施例中，基于新的信息、例如使用贝叶斯定理来持续地更新并完善该概率集合，以得到当前阳光方向的准确预测。下面关于图7更详细地描述了用于确定最可能的当前阳光方向的一个示例性概率性方法。
[0044]
方法100继续通过使用当前光方向将当前眼睛位置投影到遮阳板上来确定所投影的眼睛位置（框125）。特别地，控制器10确定遮阳板12上的至少一个位置，在该至少一个位置处，太阳（或其他光源）在当前时间t
current
处穿过遮阳板12照耀到驾驶员16或其他乘客的眼睛中。更特别地，在至少一个实施例中，遮阳板12上的这些位置是（一个或多个）当前所投影的眼睛位置。在至少一个实施例中，控制器10通过使用当前阳光方向将驾驶员16的眼睛的当前位置投影到遮阳板12的平面/表面上来确定（一个或多个）当前所投影的眼睛位置。在当前阳光方向以由概率集合表征的概率性方式被确定的情况下，控制器10根据最近更新的概率集合使用具有最高概率值的阳光方向来执行该投影。在这种情况下，（一个或多个）当前所投影的眼睛位置也可以具有反映驾驶条件中的不确定性、特别是当前阳光方向的不确定性的相关联的概率或不确定性。
[0045]
遮阳板12的平面/表面的二维坐标空间具有的最大尺寸等于遮阳板12的物理尺寸a
×
b（例如，24
×
8英寸），其中a表示遮阳板12的水平宽度，并且b表示遮阳板12的竖直高度。驾驶员16的眼睛在遮阳板12上的投影位置可以例如由定义了驾驶员16的左眼在遮阳板12的平面/表面的坐标空间中的投影位置的一组坐标和定义了驾驶员16的右眼在遮阳板12的平面/表面的坐标空间中的投影位置的一组坐标来表征和/或表示。
[0046]
方法100继续基于所投影的眼睛位置来确定更新的光学状态（框130）。特别地，控制器10根据遮阳板系统20的遮阳板12的阻挡模式来确定更新的光学状态。更特别地，控制器10基于遮阳板12上的至少一个位置、即遮阳板12上的当前所投影的眼睛位置和来确定遮阳板12的更新的光学状态，在该至少一个位置处，太阳（或其他光源）穿过遮阳板12照耀到驾驶员16或其他乘客的眼睛中。
[0047]
一般而言，阻挡模式定义了阻挡器图案。如本文中所使用的，“阻挡器图案”指代被布置在遮阳板12上并且在非透明像素光学状态中被操作以阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛
的像素子集。特别地，该阻挡器图案取决于当前所投影的眼睛位置和来定义被定位在遮阳板12上的像素的子集，并且使得它们包围遮阳板12上的当前所投影的眼睛位置和。该阻挡器图案的像素在非透明像素光学状态中被操作，该非透明像素光学状态足够不透明以阻挡一些或所有阳光穿过遮阳板12并照射驾驶员16的眼睛。
[0048]
参考图2，图示了示例性阻挡模式，在其中像素子集26形成了大致矩形的阻挡器图案26，该阻挡器图案26被定位成使得它包围遮阳板12上的当前所投影的眼睛位置（被示出为像素组26内的
“×”
标记），并且在其中其像素在非透明像素光学状态中被操作。以这种方式，阻挡器图案26的非透明像素阻挡阳光穿过遮阳板12并照射驾驶员16或其他乘客的眼睛。然而，应当领会的是，各种各样的阻挡模式可以被用于遮阳板12的更新的光学状态。
[0049]
控制器10针对遮阳板12的每个相应像素，基于相应像素的位置与遮阳板12上的当前所投影的眼睛位置和之间的关系来确定更新的像素光学状态。特别地，阻挡器图案通常取决于当前所投影的眼睛位置和被布置在遮阳板12上。如果相应像素相对于遮阳板12上的当前所投影的眼睛位置和被定位成使得它位于阻挡器图案内，则控制器10将该相应像素的更新的像素光学状态确定为由阻挡器图案所定义的预定非透明像素光学状态。否则，如果相应像素相对于遮阳板12上的当前所投影的眼睛位置和被定位成使得它不位于阻挡器图案内，则控制器10将该相应像素的更新的像素光学状态确定为预定“透明”像素光学状态（例如，最透明的像素光学状态）。
[0050]
方法100继续检查驾驶员的头部当前是否处于运动中（框135）。特别地，控制器10确定驾驶员16的头部在当前时间t
current
处是否处于运动中。在一些实施例中，控制器10将针对当前更新周期的驾驶员16的头部的当前姿态和（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的当前位置和）与针对先前更新周期的驾驶员16的头部的先前姿态（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的先前位置）进行比较。如果驾驶员16的头部的当前姿态与先前姿态之间的差异（或当前眼睛位置与先前眼睛位置之间的差异）大于阈值差异，则控制器10确定驾驶员16的头部当前处于运动中。然而，应当领会的是，控制器10可以利用各种其他技术来确定驾驶员16的头部当前是否处于运动中。
[0051]
在一些实施例中，控制器10被配置成将卡尔曼滤波器应用于驾驶员16的头部的所确定姿态和的时间序列和/或驾驶员16的眼睛的所确定位置和的时间序列。卡尔曼滤波器具有使时间序列数据平滑以及改进性能的作用。在至少一些实施例中，出于确定驾驶员16的头部在当
前时间t
current
处是否处于运动中的目的，控制器10将针对当前更新周期的驾驶员16的头部的当前姿态和（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的当前位置和）与针对先前更新周期的驾驶员16的头部的经卡尔曼滤波的先前姿态（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的经卡尔曼滤波的先前位置）进行比较。
[0052]
如果在框135处驾驶员的头部当前处于运动中（是），则方法100继续预测驾驶员的未来眼睛位置并且将它们投影到该遮阳板上（框140）。特别地，响应于确定驾驶员16的头部处于运动中，控制器10预测在未来时间t
future
处的驾驶员16的头部的未来姿态（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的未来位置）。在至少一个实施例中，未来时间t
future
是下一个相应图像将被相机14捕获时的时间和/或下一个更新周期开始时的时间。控制器10根据等式t
future
=t
current
+t
update
来确定未来时间t
future
，其中t
current
是当前时间（即，当前图像被捕获时的时间和/或当前更新周期开始时的时间），并且t
update
是更新周期时间（即，每个更新周期之间和/或每个相应图像被相机14捕获之间的时间量）。控制器10将驾驶员16的头部的所预测的未来姿态（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的所预测的未来位置）存储在控制器10的存储器中。
[0053]
在至少一个实施例中，控制器10通过外推来确定在未来时间t
future
处的驾驶员16的头部的未来姿态（和/或等效地，驾驶员16的眼睛的未来位置）。特别地，控制器10基于驾驶员16的头部和/或眼睛的当前姿态/位置以及驾驶员16的头部和/或眼睛的至少一个先前姿态/位置来确定驾驶员16的头部和/或眼睛的当前运动速率和当前运动方向。接下来，基于驾驶员16的头部和/或眼睛的当前运动速率和当前运动方向，控制器10外推驾驶员16的头部的未来姿态和/或驾驶员16的眼睛的未来位置。
[0054]
如上所指出，在一些实施例中，控制器10被配置成将卡尔曼滤波器应用于驾驶员16的头部的所确定姿态和的时间序列和/或驾驶员16的眼睛的所确定位置和的时间序列。在至少一个实施例中，控制器10有利地被配置成将卡尔曼滤波器的当前状态应用于未来时间t
future
，以执行对驾驶员16的头部的未来姿态和/或驾驶员16的眼睛的未来位置的外推。
[0055]
接下来，控制器10确定遮阳板12上的至少一个未来位置，在该至少一个未来位置处，太阳（或其他光源）被预测为在未来时间t
future
处穿过遮阳板12照耀到驾驶员16或其他乘客的眼睛中。更特别地，在至少一个实施例中，遮阳板12上的这些位置是（一个或多个）未来投影眼睛位置。在至少一个实施例中，控制器10通过例如使用当前阳光方向或所预测的未来阳光方向将驾驶员16的眼睛的未来位置投影到遮阳板12的平面/表面上来确定（一个或多个）未来投影眼睛位置。
[0056]
方法100继续基于所投影的未来眼睛位置来确定所预测的未来光学状态（框145）。特别地，控制器10以与确定更新的光学状态的方式非常相同的方式根据遮阳板系统20的遮阳板12的阻挡模式来确定所预测的未来光学状态。更特别地，控制器10基于遮阳板12上的至少一个未来位置、即遮阳板12上的未来投影眼睛位置来确定遮阳板12的所预测的未来光学状态，在该至少一个未来位置处，太阳（或其他光源）被预测为穿过遮阳板12照耀到驾驶员16或其他乘客的眼睛中。
[0057]
控制器10针对遮阳板12的每个相应像素，基于该相应像素的位置与遮阳板12上的
未来投影眼睛位置之间的关系来确定未来像素光学状态。特别地，阻挡器图案通常取决于未来投影眼睛位置被布置在遮阳板12上。如果相应像素相对于遮阳板12上的未来投影眼睛位置被定位成使得它位于阻挡器图案内，则控制器10将该相应像素的未来像素光学状态确定为由阻挡器图案定义的预定非透明像素光学状态。否则，如果相应像素相对于遮阳板12上的未来投影眼睛位置被定位成使得它不位于阻挡器图案内，则控制器10将该相应像素的未来像素光学状态确定为预定“透明”像素光学状态（例如，最透明的像素光学状态）。
[0058]
图5示出了示例性更新的光学状态与示例性所预测的未来光学状态之间的比较。在所图示的示例中，更新的光学状态包括由在不透明像素光学状态中被操作的像素子集组成的当前阻挡器210，该当前阻挡器210是使用阻挡模式的可移动阻挡器图案来定义的。当前阻挡器210被布置在遮阳板12上，以便包围当前所投影的眼睛位置（被示出为在当前阻挡器210内居中定位的
“×”
标记）。同样地，在所图示的示例中，所预测的未来光学状态包括由在不透明像素光学状态中被操作的像素子集组成的未来阻挡器220。未来阻挡器220被布置在遮阳板12上，以便包围所预测的未来投影眼睛位置（被示出为在未来阻挡器220内居中定位的
“×”
标记）。阻挡器210和220是使用相同的可移动阻挡器图案来定义的，但是阻挡器220与阻挡器210相比被不同地定位。特别地，阻挡器220相对于当前阻挡器210被向上和向右移位。该移位反映了驾驶员16的头部和/或眼睛的所预测移动，这将导致所投影的眼睛位置向上和向右的对应移位。
[0059]
方法100继续如下操作：（i）如果在框135处驾驶员的头部当前不处于运动中（否），则利用更新的光学状态来操作该遮阳板（框150）；以及（ii）如果在框135处驾驶员的头部当前处于运动中（是），则从框145，利用更新的光学状态来操作该遮阳板（框150）。特别地，控制器10操作遮阳板12以显示更新的光学状态。以这种方式，遮阳板12的光学状态反映了当前阳光方向以及驾驶员16的眼睛的当前位置和，从而在当前驾驶条件下阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛。
[0060]
如果在框135处驾驶员的头部当前不处于运动中（否），则方法100从框150直接返回到框110。特别地，响应于确定驾驶员16的头部不处于运动中，控制器10简单地操作遮阳板12以显示更新的光学状态，直到控制器10在下一个更新周期中开始处理从相机14接收到的下一个图像时的未来时间t
future
。
[0061]
否则，如果在框135处驾驶员的头部当前处于运动中（是），则方法100继续操作该遮阳板以随时间从更新的光学状态转变（transition）到所预测的未来光学状态（框155）。特别地，控制器10初始地操作遮阳板12以显示更新的光学状态，从而在当前时间t
current
处阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛。然而，基于所预测的未来投影眼睛位置和，控制器10随时间修改遮阳板12的光学状态，以继续阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛直到未来时间t
future
为止。更特别地，控制器10操作遮阳板12以在当前时间t
current
与未来时间t
future
之间的时间段内从更新的光学状态转变到所预测的未来光学状态。以这种方式，当时间逼近未来时间t
future
时，遮阳板12进行操作以抢先地（preemptive）移动阻挡器
图案以继续阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛。
[0062]
在一些实施例中，从更新的光学状态到所预测的未来光学状态的转变由如下操作组成：将可移动阻挡器图案从在更新的光学状态中的阻挡器图案的位置扫掠到在所预测的未来光学状态中的阻挡器图案的位置。图6图示了在更新的光学状态与所预测的未来光学状态之间的可移动阻挡器图案的扫掠。在图6的顶部，在当前时间t
current
处，阻挡器图案被定位成形成来自图5的示例性更新的光学状态的阻挡器210。在当前时间t
current
与未来时间t
future
之间，阻挡器图案被向上和向右扫掠（即，移动），直到如图6的底部所示，阻挡器图案被定位成形成来自图5的示例性更新的光学状态的阻挡器230，如图6的底部所示。
[0063]
值得注意的是，在扫掠期间，阻挡器图案被移动到在更新的光学状态中的阻挡器图案（即，阻挡器210）的位置与在所预测的未来光学状态中的阻挡器图案（即，阻挡器220）的位置之间的至少一个中间位置。在该中间位置处，阻挡器图案定义了中间阻挡器230，该中间阻挡器230至少在一些情况下并入了遮阳板12的在更新的光学状态和所预测的未来光学状态的任一个中都不变暗的附加像素。参考图5，图示了这些像素240。当阻挡器图案处于中间位置时，像素240在非透明光学状态中被操作。以这种方式，阻挡器图案的扫掠起到的作用是：在驾驶员16的头部的所预测的整个运动的所有点处阻挡阳光照射驾驶员16的眼睛。
[0064]
在一些实施例中，在从更新的光学状态到所预测的未来光学状态的转变期间，控制器10操作遮阳板12以向更新的光学状态的阻挡器施加与所预测的未来光学状态的阻挡器相比不同的透明度。例如，在一个实施例中，在更新的光学状态中的阻挡器的像素在第一像素光学状态（例如，不透明像素光学状态）中被操作，并且仅在处于未来所预测的光学状态的阻挡器中的像素在比第一像素光学状态更透明的第二像素光学状态（例如，50%不透明度的半透明像素光学状态）中被操作。有利地，以这种方式的操作最小化了对未来所预测的光学状态的不正确预测的不利影响，同时仍然比遮阳板系统20将以其他方式在给定系统时延的情况下做出响应时更快地做出响应。
[0065]
随着时间推移并最终到达未来时间t
future
，方法100返回到框110并且在下一个更新周期中开始处理从相机14接收到的下一个图像。在该更新周期中，将在框130处关于新图像再次确定更新的光学状态。假设头部的所预测运动是准确的，则更新的光学状态应当与来自先前更新周期的所预测的未来光学状态非常相似。因此，需要对遮阳板12的光学状态的最小改变以在框150处显示更新的光学状态。这具有减少遮阳板系统20的所感知时延的有利效果。
[0066]
阳光方向的概率性确定图7示出了用于使用贝叶斯推断以概率性方式确定最可能的当前阳光方向的示例性方法400。方法400开始于定义多个可能阳光方向并且均匀地（uniformly）初始化该多个可能阳光方向的概率分布（框410）。特别地，在操作之前（即，在方法100的框120中初始化遮阳板12的光学状态之前），控制器10定义多个p个可能阳光方向。如上所描述，阳光方向可以由穿过遮阳板12并且朝向驾驶员16的向量来表示，或者更特别地，被表示为角度对，该角度对包括阳光沿着第一轴线（例如，水平轴线）以其穿过的角度和阳光沿着第二轴线（例如，竖直轴线）以其穿过的角度。此外，可以假定驾驶员16的眼睛将通常位于车厢17的预定区内。因此，对于操作遮阳板12而言，仅需要考虑也穿过车厢17内的
该预定区的阳光方向，这是因为阳光方向的仅该有限子集将典型地导致对驾驶员16的眼睛的阳光照射。例如，车厢17内的预定区可以被定义为使得仅阳光角度[θ
x
,θy]（其中
−
20
°
《θ
x 《20
°
并且
−
10
°
《θ
y 《10
°
）可以被合理地预期照射驾驶员16的眼睛。
[0067]
控制器10预定义多个p个可能阳光方向，这些可能阳光方向可以被认为是可能阳光方向的二维网格。在一个示例中，控制器10定义了以2
°
增量的p个可能阳光方向，这些可能阳光方向跨水平x方向和竖直y方向两者并且以驾驶员16的眼睛被预期位于其中的车厢17内的预定区为边界，从而得到例如可能阳光方向的20
×
10网格、或p=200个可能阳光方向。p个可能阳光方向中的每一个是以均匀概率1/p被初始化的，使得p个可能阳光方向中的每一个在方法100开始时被假定为同等可能的。所得到的概率分布可以被认为采用与可能阳光方向的网格相同的形式（例如，20
×
10概率网格），并且总共加起来为1.0或100%。控制器10将p个可能阳光方向和相关联的概率存储在控制器10的存储器中。如将进一步详细描述的，将基于新的信息、例如使用贝叶斯定理来持续地更新和完善这些概率，以得到当前阳光方向阳光方向的准确预测。
[0068]
方法400继续针对驾驶员的面部上的多个样本点中的每一个来确定（i）相应样本点的所估计的照明状态和（ii）所估计的照明状态的确定性（框420）。特别地，一旦驾驶员16的头部的当前姿态和被确定，就在驾驶员16的面部的（一个或多个）图像中持续地跟踪驾驶员16的面部上的所定义的样本点集合。图8示出了驾驶员16的面部的示例性图像60的一部分。多个样本点62根据预定的图案和分布被定义在驾驶员16的面部上，并且至少包括驾驶员16的眼睛周围的面部区中的样本点。在所图示的实施例中，样本点62被布置成七列，其中五个中央列包括相等数量的均匀间隔开的样本点62，并且其中最左边和最右边的列包括较少数量的样本点62。然而，应当领会的是，可以等效地利用各种各样的图案。当每个图像被捕获时，控制器10基于驾驶员16的头部的当前姿态和来确定样本点中的每一个在该图像中的2d位置。特别地，应当领会的是，样本点在驾驶员16的面部上具有所定义的位置，并且因此，当驾驶员16的头部的姿态和改变时，样本点在车厢17内的3d位置和样本点在图像中的2d位置两者都改变。
[0069]
一旦样本点位于该图像中，控制器10就基于该图像并且基于每个相应样本点的先前估计的照明状态来确定每个样本点的所估计的照明状态。再次参考图8，如可以看到的，样本点62的第一子集位于已经通过遮阳板12的光学状态被投影到驾驶员16的面部上的阴影52中，并且样本点62的第二子集位于驾驶员16的面部的被照明区内。在最简单的实施例中，每个样本点的所估计的照明状态是相应样本点是否处于阴影中的二元分类。然而，在进一步的实施例中，每个样本点的所估计的照明状态可以具有多于两个可能的分类（例如，包括针对中间照明水平的分类）。附加地，在一些实施例中，每个样本点的所估计的照明状态可以是以绝对项或相对项指示该图像中的相应样本点处的照明量的数值。
[0070]
在至少一些实施例中，控制器10还确定每个样本点的所估计的照明状态的确定性。特别地，由于涉及许多变量，因此阴影检测问题是具有挑战性的。每个驾驶员16的面部具有独特的肤色、形状和大小，该形状也会由于驾驶员16的不同面部表情而随时间变化。附加地，驾驶员16所处的光照环境不断地改变，其中直射阳光以及间接光两者从驾驶员16周
围的物体和环境弹回（bouncing off）。因此，在确定面部上的每个样本点是否处于阴影中时存在变化程度的不确定性。这种不确定性可能导致对照明状态的有噪声的估计，这可能导致对遮阳板12的光学状态的不必要且分散注意力的改变。因此，将不确定性并入到对每个样本点的照明状态的相干估计中是有利的。
[0071]
返回图7，方法400继续确定可信（plausible）阳光方向的集合作为该多个可能阳光方向的子集（框430）。特别地，在至少一些实施例中，控制器10使用一个或多个启发式方法来确定可信阳光方向的有限集合作为该多个p个可能阳光方向的子集，该启发式方法被设计成消除实际上不可信或不可能的可能阳光方向。以这种方式，方法400有利地限制了必须被测试的可能阳光方向的数量。然而，至少在一些情况下，控制器10不消除p个可能阳光方向中的任何，并且合理阳光方向的集合简单地包括该多个p个可能阳光方向中的全部。
[0072]
在一些实施例中，控制器10确定遮阳板12上的在不透明光学状态中被操作的所有像素周围的第一边界框、以及驾驶员16的面部上的被分类为处于阴影中的所有样本点周围的第二边界框。在第二边界框到遮阳板上的投影之后，控制器10确定哪些可能阳光方向将会导致不透明像素周围的第一边界框与阴影样本点周围的第二边界框之间的重叠。如果可能阳光方向将阴影样本点周围的第二边界框投影到遮阳板12的与不透明像素周围的第一边界框不重叠的区上，则该可能阳光方向是不可信的，并且不需要被考虑。此外，将第二边界框投影得离第一边界框更远的所有可能阳光方向也可以被排除。换句话说，特定阳光方向不会产生边界框之间的重叠，哪些可能阳光方向将导致边界框离彼此更远是容易确定的。
[0073]
在一些实施例中，控制器10将可信阳光方向的有限集合确定为处于与先前图像帧的所估计的阳光方向的预定范围/差异内的该多个p个可能阳光方向的子集（例如，仅处于x或y方向上的
±5°
以内的可能阳光方向）。该预定范围/差异将通常是由相机14捕获图像和/或由控制器10处理图像的帧速率的函数。附加地，该预定范围/差异可以进一步是车辆18在转向机动期间的旋转速率的函数。
[0074]
在一些实施例中，控制器10基于两个或更多个先前图像帧上的所估计的阳光方向中的先前改变来确定阳光方向中的预期改变。控制器10基于先前图像帧的阳光方向和阳光方向中的预期改变来确定可信阳光方向的有限集合。作为说明性示例，在车辆18的转向机动期间，阳光方向将通常在连续图像帧的序列上在水平x方向上以一种方式或另一种方式改变。因此，如果在先前几个帧的过程中，阳光方向已经在水平x方向上正向地（positively）偏移了阈值量，则可以假定当前帧中的阳光方向将继续在水平x方向上正向地偏移或者保持不变。因此，表示水平x方向上的负偏移（即，与先前帧相比相反的改变方向）的可能阳光方向可以被认为是不可信的。
[0075]
在一些实施例中，控制器10连接到车辆计算机（未示出）或车辆传感器（未示出），该车辆计算机或车辆传感器被配置成提供附加的情境信息，根据该附加的情境信息，可以推断出阳光方向中的改变，该附加的情境信息诸如行进方向、一天中的时间、加速度数据、转向信息、全球定位数据等。基于该附加的情境信息，控制器10消除该多个p个可能阳光方向中的一些不可信或不可能的阳光方向。在一些实施例中，控制器10基于该附加的情境信息来确定阳光方向中的预期改变，并且基于先前图像帧的阳光方向和阳光方向中的预期改变来确定可信阳光方向的有限集合。
[0076]
方法400继续如下操作：针对每个可信阳光方向，将该多个样本点投影到遮阳板的平面上，并且确定该相应阳光方向将导致该多个样本点的所估计的照明状态的可能性（框440）。特别地，针对可信阳光方向的有限集合中的每个可信阳光方向（或者，在一些情况下，该多个p个可能阳光方向中的每个可能阳光方向），控制器10使用该相应阳光方向将驾驶员的面部上的样本点投影到遮阳板12的平面/表面上。如上所指出，所估计的照明状态和确定性是针对每个样本点来确定的。因此，这些点在遮阳板12的平面/表面上的投影产生了遮阳板12的平面/表面中的一组点，每个点具有所估计的照明状态和确定性。
[0077]
控制器10将每个所投影的样本点的所估计的照明状态和确定性与该图像被捕获时遮阳板12的光学状态进行比较。基于该比较，控制器10确定遮阳板12的当前光学状态将导致样本点的所估计的照明状态的可能性/概率。例如，如果在该投影中使用的阳光方向导致了被估计为处于阴影中的样本点与遮阳板12的在不透明光学状态中被操作的像素之间的高对应性，则该阳光方向具有较高可能性/概率是正确的。相反地，如果在该投影中使用的阳光方向导致了被估计为处于阴影中的样本点与遮阳板12的在不透明光学状态中被操作的像素之间的低对应性，则该阳光方向具有较低可能性/概率是正确的。
[0078]
一旦针对所有可信阳光方向（或者，在某些情况下，所有p个可能阳光方向）被重复，这就提供了以与上面讨论的可能阳光方向的网格相同形式的可能性/概率估计的2d网格（例如，20
×
10概率网格）。如果在它们的原始确定中没有这样做，则控制器10将该可能性/概率估计归一化，使得它们加起来为1.0或100%。附加地，控制器10将非常小的可能性/概率估计指派给作为由于不可信或不可能而被消除的结果而未被测试的可能阳光方向中的每一个。
[0079]
方法400继续基于每个可信阳光方向的所确定的可能性来更新该多个可能阳光方向的概率分布（框450）。特别地，控制器10基于当前图像的所确定的可能性/概率估计来更新存储在控制器10的存储器中的与该多个p个可能阳光方向相关联的概率分布。在一个实施例中，控制器10使用贝叶斯推断和/或贝叶斯定理、或来自将新信息并入到概率估计中的任何其他合适的数学操作来更新该多个p个可能阳光方向的概率分布。所得到的更新的概率分布采用与上面讨论的可能阳光方向的网格相同的形式（例如，20
×
10概率网格），并且加起来为1.0或100%。控制器10将更新的概率分布存储在控制器10的存储器中。将领会的是，以这种方式估计阳光方向的过程有效地减小了对照明状态的有噪声的估计的影响，并且使得能够进行更稳定的预测。
[0080]
应当领会的是，方法400的框420、430、440和450的过程包括方法100中的框120的过程——在其中，当前阳光方向被确定——的一个示例性实现方式。因此，一旦当前阳光方向的概率分布已经被确定，控制器10就前进到方法100中的框150的过程，如上所描述。
[0081]
本公开的范围内的实施例还可以包括用于携带或具有存储在其上的计算机可执行指令（也被称为程序指令）或数据结构的非暂时性计算机可读存储介质或机器可读介质。这种非暂时性计算机可读存储介质或机器可读介质可以是可由通用或专用计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限制，这种非暂时性计算机可读存储介质或机器可读介质可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom、或其他光盘存储装置、磁盘存储装置或其他磁存储装置、或者可以用于携带或存储以计算机可执行指令或数据结构的形式的期望程序代码装置的
任何其他介质。上述各项的组合也应当被包括在该非暂时性计算机可读存储介质或机器可读介质的范围内。
[0082]
计算机可执行指令包括例如使通用计算机、专用计算机或专用处理设备执行某个功能或功能组的指令和数据。计算机可执行指令还包括由独立的或网络环境中的计算机执行的程序模块。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件和数据结构等。计算机可执行指令、相关联的数据结构以及程序模块表示用于执行本文中公开的方法的步骤的程序代码装置的示例。这种可执行指令或相关联的数据结构的特定序列表示用于实现这种步骤中描述的功能的对应动作的示例。
[0083]
虽然本公开已经在附图和前述描述中被详细图示和描述，但是本公开应当被认为在性质上是说明性的，而不是限制性的。要理解的是，仅呈现了优选实施例，并且期望保护落入本公开的精神内的所有改变、修改和进一步应用。