窗户的自适应动态遮挡系统及方法

本申请涉及飞行器座舱，特别涉及一种窗户的自适应动态遮挡系统及方法。

背景技术：

1、随着航空工业的快速发展，飞机的乘坐体验和安全性能日益受到乘客和航空公司的关注，特别是在飞行过程中，乘客的隐私保护和乘坐舒适性成为航空公司提升质量的关键要素之一。

2、相关技术中，飞行座舱窗户设计通常采用固定的遮光板或窗帘遮挡外部光线和视线。

3、然而，该方法无法根据乘客的个性化需求或外部环境变化进行智能调整，亟待解决。

技术实现思路

1、本申请提供一种窗户的自适应动态遮挡系统及方法，以解决现有技术无法根据乘客的个性化需求或外部环境变化进行智能遮挡的问题，提升乘客的乘坐舒适性。

2、为达到上述目的，本申请第一方面实施例提出一种窗户的自适应动态遮挡系统，包括：动作捕捉模块、定位模块、计算模块和控制模块，其中，

3、所述动作捕捉模块用于实时获取乘客的眼球三维坐标和目光朝向动态三维向量；

4、所述定位模块用于实时获取窗户自身的三维坐标集合和所述窗户与周围满足预设敏感条件的区域的实时相对位置坐标；

5、所述计算模块用于基于所述窗户自身的三维坐标集合、所述实时相对位置坐标、所述眼球三维坐标和所述目光朝向动态三维向量，计算所述窗户的目标遮挡区域；

6、所述控制模块用于根据所述目标遮挡区域向所述窗户发送控制指令，调整所述目标遮挡区域的透明度等级。

7、根据本申请的一个实施例，上述的窗户的自适应动态遮挡系统，还包括：

8、动态遮挡模块，所述动态遮挡模块用于将所述窗户划分为多个子区域，根据所述目标遮挡区域完成相应子区域的被动遮挡。

9、根据本申请的一个实施例，所述动作捕捉模块，包括：

10、第一获取单元，所述第一获取单元用于实时获取所述眼球三维坐标；

11、第二获取单元，所述第二获取单元用于实时获取所述目光朝向动态三维向量。

12、根据本申请的一个实施例，所述定位模块，包括：

13、第一定位单元，所述第一定位单元用于基于预设的三角定位策略确定所述窗户自身的三维坐标集合；

14、第二定位单元，所述第二定位单元用于将gps(global positioning system，全球定位系统)系统获取的位置信息和电子地图数据进行匹配，以确定所述窗户与所述周围满足预设敏感条件的区域的实时相对位置坐标。

15、根据本申请的一个实施例，所述计算模块，包括：

16、构建单元，所述构建单元用于基于所述眼球三维坐标和所述目光朝向动态三维向量构建视线模型，且基于所述窗户自身的三维坐标集合构建窗户位置模型；

17、第一计算单元，所述第一计算单元用于基于所述视线模型和所述窗户位置模型计算所述乘客的视线与所述窗户的第一交点坐标集合；

18、第二计算单元，所述第二计算单元用于基于预设的射线追踪算法和所述实时相对位置坐标，计算所述视线与所述周围满足预设敏感条件的区域的第二交点坐标集合；

19、判断单元，所述判断单元用于基于所述第一交点坐标集合和所述第二交点坐标集合，判断所述窗户与所述周围满足预设敏感条件的区域之间是否存在满足预设重叠条件的区域，若存在，则判定所述窗户需要遮挡。

20、根据本申请的一个实施例，所述计算模块，还包括：

21、第三计算单元，用于基于所述眼球三维坐标和所述目光朝向动态三维向量，计算所述乘客的视野角度和视野距离，并根据所述视野角度和所述视野距离计算所述视线投射到所述窗户的视野覆盖范围；

22、确定单元，用于基于所述视野覆盖范围和所述第二交点坐标集合，确定所述目标遮挡区域。

23、根据本申请的一个实施例，所述动态遮挡模块集成于所述窗户中，利用透明度可调节的液晶显示技术实现所述相应子区域的被动遮挡。

24、根据本申请的一个实施例，所述控制模块，包括：

25、初始化单元，所述初始化单元用于进行上电初始化，并建立所述计算模块与所述动态遮挡模块之间的通信连接；

26、接收单元，所述接收单元用于接收遮挡指令；

27、解析单元，所述解析单元用于对所述遮挡指令进行解析，得到所述目标遮挡区域和所述透明度等级。

28、根据本申请的一个实施例，所述控制模块，还包括：

29、生成单元，所述生成单元用于根据所述目标遮挡区域和所述透明度等级生成控制信号，调节电压和电流，改变液晶分子的排列状态；

30、发送单元，所述发送单元用于发送所述控制信号至所述动态遮挡模块，调整所述目标遮挡区域对应的子区域的透明度等级。

31、根据本申请实施例提出的窗户的自适应动态遮挡系统，通过动作捕捉模块实时获取乘客的眼球三维坐标和目光朝向动态三维向量，通过定位模块实时获取窗户自身的三维坐标集合和窗户与周围满足预设敏感条件的区域的实时相对位置坐标，通过计算模块基于窗户自身的三维坐标集合、实时相对位置坐标、眼球三维坐标和目光朝向动态三维向量，计算窗户的目标遮挡区域，通过控制模块根据目标遮挡区域向窗户发送控制指令，调整目标遮挡区域的透明度等级。由此，通过基于乘客视线和周围环境智能调整窗户的遮挡区域，解决了现有技术无法根据乘客的个性化需求或外部环境变化进行智能遮挡的问题，提升乘客的乘坐舒适性。

32、为达到上述目的，本申请第二方面实施例提出一种窗户的自适应动态遮挡方法，采用第一方面实施例所述的窗户的自适应动态遮挡系统，其中，所述方法包括以下步骤：

33、利用所述动作捕捉模块实时捕捉所述乘客的眼球三维坐标和所述目光朝向动态三维向量；

34、利用所述定位模块实时获取所述窗户自身的三维坐标集合和所述周围满足预设敏感条件的区域的实时相对位置坐标；

35、利用所述计算模块基于所述窗户自身的三维坐标集合、所述实时相对位置坐标、所述眼球三维坐标和所述目光朝向动态三维向量，计算所述窗户的目标遮挡区域；

36、利用所述控制模块根据所述目标遮挡区域向所述窗户发送控制指令，启动所述动态遮挡模块，调整所述目标遮挡区域对应的子区域的透明度等级。

37、根据本申请实施例提出的窗户的自适应动态遮挡方法，通过窗户的自适应动态遮挡系统，基于乘客视线和周围环境智能调整窗户的遮挡区域，解决了现有技术无法根据乘客的个性化需求或外部环境变化进行智能遮挡的问题，提升乘客的乘坐舒适性。

38、本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种窗户的自适应动态遮挡系统，其特征在于，包括：动作捕捉模块、定位模块、计算模块和控制模块，其中，

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述动作捕捉模块，包括：

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述定位模块，包括：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述计算模块，包括：

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述计算模块，还包括：

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述动态遮挡模块集成于所述窗户中，利用透明度可调节的液晶显示技术实现所述相应子区域的被动遮挡。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述控制模块，包括：

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述控制模块，还包括：

10.一种窗户的自适应动态遮挡方法，采用权利要求1-9任一项所述的窗户的自适应动态遮挡系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

技术总结
本申请涉及飞行器座舱技术领域，特别涉及一种窗户的自适应动态遮挡系统及方法。包括：用于实时获取乘客的眼球三维坐标和目光朝向动态三维向量的动作捕捉模块；用于实时获取窗户自身的三维坐标集合和窗户与周围满足预设敏感条件的区域的实时相对位置坐标的定位模块；用于基于窗户自身的三维坐标集合、实时相对位置坐标、眼球三维坐标和目光朝向动态三维向量，计算窗户的目标遮挡区域的计算模块；用于根据目标遮挡区域向窗户发送控制指令，调整目标遮挡区域的透明度等级的控制模块。由此，通过基于乘客视线和周围环境智能调整窗户的遮挡区域，解决了现有技术无法根据乘客的个性化需求或外部环境变化进行智能遮挡的问题，提升乘客的乘坐舒适性。

技术研发人员：曲小波,王亮,李卓诚,王昱昊,王凯,费扬
受保护的技术使用者：清华大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10