CN100500461C

CN100500461C - 一种汽车防眩方法及其装置

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Publication number: CN100500461C
Application number: CNB2005100912319A
Authority: CN
Inventors: 周利敏; 解蔚青
Original assignee: SHANGHAI KING WW OPTOELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Shanghai King WW Optoelectronic Technology Co., Ltd.
Priority date: 2005-04-01
Filing date: 2005-08-11
Publication date: 2009-06-17
Anticipated expiration: 2025-08-11
Also published as: CN1736745A

Abstract

本发明涉及一种汽车防眩装置，尤其是涉及一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的方法及其装置。随着车辆急速递增，驾驶者和交通管理部门都需要一种既能衰减会车强光，又不影响路面亮度的夜间防眩装置。本发明提供一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的方法，是将自动变光屏(1)安于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上的条形轨迹上，该自动变光屏(1)由基板(2)、高分子材料(3)和透明电极(4)组成。本发明还提供了相应的防眩装置。该装置在无强光作用时，达到机动车管理部门要求的机动车夜间安全驾驶其视野透明度达75%以上的安全指标线；一旦遇到强光，既能让驾驶者防眩，又能让驾驶者清晰地看到路况，真正起到驾驶安全作用。

Description

一种汽车防眩方法及其装置

技术领域

本发明涉及一种汽车防眩装置，尤其是涉及一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的方法及其装置。

背景技术

汽车夜间会车，迎面而来的汽车远光灯强烈照射，使驾驶者双眼瞬间眩目，不能正常判断前方路况，造成安全的极大隐患。为避免这种现象产生，人们设计了许多自动防眩的技术方案，如中国专利ZL98218699.1(CN2349048Y)公开了一种机动车自动遮阳防眩遮光板，是由光电转换器和液晶光阀等组成；中国专利ZL98210825.7(CN2330538Y)公开了一种车用电控变色板，是将液晶板安装在透光板中部，通过光电转换器控制使液晶板在透明色与深色之间转换；中国专利ZL00256329.0(CN2449983Y)公开了一种自动变色板，它是在液晶玻璃上设置有带光敏管的电控制器，能够随对面照射光度的大小而自动变色。虽然以上方案的发明目的均为防止对面来的机动车的远光灯照射使驾驶员瞬间眩目，但事实上均未能根本解决问题，不能在市场上进行推广。

究其原因，有两个方面：第一，这些技术方案均是采用液晶玻璃变色原理进行的。这些液晶玻璃是由两层偏振光片11、光学玻璃12、透明电极13和液晶分子14组成，见附图1。光学玻璃、透明电极和液晶分子可以做到完全透明，但偏振光片现行技术无法做到完全透明。透明度，规范用语叫“光透射比”，各国对司机夜用的观察玻璃、挡光板、司机眼镜等用品均出台了国家安全标准，我国也相应制定了“透射比”要求，这些标准都规定夜间司机用镜的光透射比必须大于75％。也就是说，夜间司机用镜的透明度必须高于75％，因为透明度若小于75％，人眼观察路面时为了获取正常的光能量，就必须调节睫状肌使瞳孔放大，长时间的调节睫状肌，就会使眼睛疲劳，造成交通事故。因此，所有防眩产品在防强光的同时，必须确保光能量的透射比大于75％，否则不准上市，制造和销售者将对此负有法律责任。而目前市场上的自动防眩装置均有技术瓶颈，即离不开光学偏振片，而光学偏振片其透射比的理论极限值小于50％，所以，液晶玻璃即使在亮态(不通电、不变色时)，整块面板上也有较深底色，造成在郊区无路灯情况下，即使没有对面远光灯的照射，变色板在变深以前，驾驶者行车仍无法看清路况。市场上的这些自动防眩变色板在用户使用手册中也明确注明：“外界光线较弱时不要使用”。故此，严格意义上讲，这些自动防眩变色板无一例能够通过机动车管理部门要求机动车夜间安全驾驶其视野透明度达75％以上的安全指标线。

第二，目前市场上所有用液晶玻璃制成的自动防眩变色板，每个液晶玻璃变色板其变色范围均为整块面板，也就是说，一旦遇到夜间会车远光灯的强光照射，液晶玻璃制成的自动防眩变色板在电压控制下整块面板颜色变得更深，甚至漆黑一片，使驾驶者根本无法看见路面，造成驾驶者在自己驾驶路线上的视野清晰度一并受损甚至盲开，造成更大的安全隐患。

随着车辆急速递增，驾驶者和交通管理部门都需要一种既能衰减会车强光，又不影响路面亮度的夜间防眩装置。

发明内容

本发明的发明目的在于提供一种既能衰减会车强光，又不影响路面亮度的有效防眩方法，该方法能够做到：在无强光作用时，达到机动车管理部门要求的机动车夜间安全驾驶其视野透明度达75％以上的安全指标线；一旦遇到强光，既能让驾驶者防眩，又能让驾驶者清晰地看到路况，真正起到驾驶安全作用。

本发明提供一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的方法。经本发明人多次实验，发现：夜间会车时对面车道的远光灯照射的活动范围，反映在汽车挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上的视觉焦点上是有一定轨迹的。机动车交通规则是按右行或左行规则行驶的，在中国，采取右行规则，所有会车时对面的远光灯均来自左侧，同时，驾驶者行驶时注意力均大多集中在右侧机动车行驶的路线方向上。考虑到机动车生产是规模化的大工业生产，都有一定标准化。所有机动车远光灯均离地面高度均不超过1.2米(其中轿车均为1.0米以内，大型车为1～1.2米左右)，同时，远光灯的光源为点光源，远光灯的灯罩反射弧面也使光线呈光束型。因此，远光灯照射活动的轨迹反映在挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上均是一条细长的条形范围。该细长条形位于驾驶者的视觉水平线上，若行驶为右行规则，则细长条形出现在驾驶者左边，反之，在驾驶者右边。以轿车为例，该细长条形垂直宽度约为1厘米～6厘米之间，离眼睛越近宽度越窄，离眼睛越远，宽度越宽，反映在轿车挡风玻璃上，远光灯照射活动的轨迹在垂直宽约6厘米以内，长约1/2以内挡风玻璃横向尺寸的范围内，见附图2，反映在驾驶者眼前的防眩板上，远光灯照射活动的轨迹在垂直宽约1～3厘米左右，长约2/3以内防眩板上横向尺寸的范围内，即：不超过驾驶者外侧(右侧)眼睛的范围，见附图3。远光灯照射活动轨迹，只占整个挡风玻璃面积或驾驶者眼前的防眩板面积不到10％，也就是说，只需对这10％以内的活动轨迹范围加以防眩控制，就能让远光灯不再使驾驶者眩目，同时，另外90％以上的范围为全透明状态，而90％的范围又是驾驶者在行驶路线上注意力关注度最多的区域，这样可以最大限度地保持驾车路况清晰度。若机动车非轿车而是大巴士车，因其挡风玻璃面积较大，故远光灯反映在挡风玻璃上的轨迹其面积百分比比轿车更小。驾驶者行驶路线注意力所关注的区域比轿车更大。

而对占整个挡风玻璃面积或驾驶者眼前的防眩板面积不到10％的远光灯照射活动轨迹范围内的透明度控制，是通过一类特殊高分子材料制成的自动变光屏来实现的。如附图4所示，该自动变光屏位于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上的条形轨迹上，由基板、高分子材料和透明电极组成，基板可以是玻璃或薄膜；高分子材料可以在光透射比>75％的完全透明状态和光透射比<75％的非完全透明状态之间任意调节变化，且变化响应的时间为1秒以内，此类高分子材料的特征可参见电子工业出版社的《液晶显示应用技术》(2003年3月版，书号：ISBN7-5053-4883-3.TN-1187)；透明电极刻蚀在基板上，透明电极中间灌注或附着高分子材料。自动变光屏的变光原理是在透明电极的控制下，通过高分子材料有规律的排列活动，将会车时远光灯的强光迅速进行不同程度的散射或反射，从而达到将强光虚化的作用，如附图5所示。

其中的高分子材料可以是：①直接形成分散的液晶高分子(简称NPD—LC)；②高分子分散型液晶高分子(简称PDLC)；③胆甾型或多稳态液晶分子(简称MLC)；④动态散射型液晶分子(简称DS—LC)；⑤相变型液晶高分子(简称PC—LC)；⑥宾主型液晶高分子(简称GH—LC)；⑦弧线排列向列型(简称NCAP)；⑧白化电极板等等，但不限于以上所列八种高分子材料。

本发明的另一发明目的在于提供一种既能衰减会车强光，又不影响路面亮度的有效防眩装置。

本发明提供一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置。该装置主要由自动变光屏、电控制器、电源组成，其中的自动变光屏位于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上的条形轨迹上，由基板、高分子材料和透明电极组成，基板可以是玻璃或薄膜，高分子材料可以在光透射比>75％的完全透明状态和光透射比<75％的非完全透明状态之间任意调节变化，且变化响应的时间为1秒以内；透明电极刻蚀在基板上，透明电极中间灌注或附着高分子材料，透明电极与电控制器相连，电控制器由光信号接受装置、控制电路组成，控制电路与电池盒或汽车电源连接。

如图7所示，光信号接受装置的输出端与控制电路的输入端相连接，控制电路的输出端与透明电极的输入端相连接，在夜间会车远光灯的强光照射时，透明电极根据控制电路的输出信号施加于高分子材料电压，使该高分子材料排列发生有规律的变化，从而使变光屏透明度也随之发生相应变化。

其中的电控制器可以是光控，也可以是声控或手控，声控可以选装声控接受器如话筒，手控可以选装手动控制按钮等。

其中的光信号接受装置可以是光敏管，光敏电阻，光电池及其他光电传感器或摄像头装置等。

其中的自动变光屏可以通过吸盘或粘带安装在挡风玻璃上；也可以做成防眩板通过夹具或遮阳板框架安装在驾驶者的视野前方；还可以安装于摩托车头盔的面罩上。

该自动变光屏可以是一条的或多条的，变光范围的中心线高度与驾驶者视线为同一水平线，若高度与视线不一致，可以根据驾驶者需要其位置可以进行调节。

该自动变光屏安装在轿车的挡风玻璃上，其垂直宽度为2～6厘米，安装在大巴士或大客车的挡风玻璃上，其垂直宽度为3～12厘米，长度小于1/2的挡风玻璃横向尺寸。制成驾驶者眼前的防眩板，自动变光屏垂直宽度为1～3厘米，长度不超过驾驶者外侧(右侧)眼睛范围，即大约为2/3的防眩板横向尺寸。

由于本发明采用了一类特殊高分子材料制成的自动变光屏，其变光作用无需通过光学偏振片的偏光效果来完成，该自动变光屏对外界强光为散射或反射型变光原理，如图5所示。而非有偏振片的液晶玻璃的透射型(俗称吸收型)的变光原理，如图6所示。因此该自动变光屏即使在完全不透明状态下仍呈现为白色基调而非有偏振片的黑色基调，该自动变光屏只对夜间高强光源反应，完全满足机动车管理部门要求机动车夜间安全驾驶其视野透明度达75％以上的安全指标线。而且本发明是在远光灯照射活动范围的轨迹上进行防眩设置自动变光屏，其变光范围只占整个视觉焦点面积的10％以内，而超过90％以上的驾驶者的视野均为完全透明状态，不影响驾车路况的清晰度，这样，通过这种自动防眩装置，可以达到在无外界强光的前提下，驾驶者视野100％完全透明，在会车远光灯的强光照射时，远光灯活动范围的轨迹约不到10％的视野其透明度随光强作相应自动变化，而其他超过90％的视野则仍为完全透明，因此能够做到驾驶者既不眩目，路况又清晰可见，达到真正实用的价值。

附图说明

图1是液晶玻璃结构示意图

图2是挡风玻璃的远光灯轨迹图

图3是防眩板的远光灯轨迹图

图4是本发明的自动变光屏的结构示意图

图5是本发明的自动变光屏的散射或反射型变光原理图

图6是液晶玻璃透射型变光原理图

图7是本发明的工作原理图

图8是本发明的实施例1所示的一种自动变光屏

图9是本发明的实施例2所示的一种自动变光屏

图10是本发明的实施例3所示的一种自动变光屏高度可调的防眩板

具体实施方式

实施例1

如图4、7和8所示，一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，由自动变光屏1、电控制器、电源组成，其中的自动变光屏1由基板2、高分子材料3和透明电极4组成，基板2是薄膜，透明电极4刻蚀在基板2上，透明电极4中间灌注或附着高分子材料3，高分子材料3是高分子分散型的液晶高分子(简称PDLC)，透明电极4与电控制器相连，电控制器由光信号接受装置、控制电路组成，控制电路与汽车电源连接，光信号接受装置是光敏管。自动变光屏1垂直宽度为8厘米，长度小于1/2的挡风玻璃横向尺寸，通过吸盘5安装在大巴士的挡风玻璃左侧上，安装位置位于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃的条形轨迹上，且自动变光屏1的中心线与驾驶者视线为同一水平线。

实施例2

如图4、7和9所示，一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，由自动变光屏1、电控制器、电源组成，其中的自动变光屏1由基板2、高分子材料3和透明电极4组成，基板2是薄膜，透明电极4刻蚀在基板2上，透明电极4中间灌注或附着高分子材料3，高分子材料3是胆甾型或多稳态液晶分子(简称MLCD)，透明电极4与电控制器相连，电控制器由光信号接受装置、控制电路组成，控制电路与汽车电源连接，光信号接受装置是光电传感器。自动变光屏1垂直宽度为4厘米，长度小于1/2的挡风玻璃横向尺寸，通过粘带6安装在轿车的挡风玻璃左侧上，安装位置位于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃的条形轨迹上，且自动变光屏1的中心线与驾驶者视线为同一水平线。

实施例3

如图4、7和10所示，一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，该装置为防眩板7，尺寸为14*30厘米，固定在汽车遮阳板的框架8内，防眩板7的左侧安装三条自动变光屏1A、1B、1C，每条自动变光屏的垂直宽度为2厘米，长度小于2/3的防眩板横向尺寸，自动变光屏1A、1B、1C均由基板2、高分子材料3和透明电极4组成，基板2是玻璃，透明电极4刻蚀在基板2上，透明电极4中间灌注或附着高分子材料3，高分子材料3是直接形成分散的液晶高分子(简称NPD—LC)，框架8上安装有控制电路、光电传感器、电池盒和控制面板9，控制电路与电池盒连接，控制面板9上设置有控制按钮，控制按钮、光电传感器均与控制电路相连。控制按钮可根据驾驶员不同高度需要分别选择控制相应的自动变光屏1A、1B、1C，使其随外界光线变化由透明状态变为非透明状态。

Claims

1、一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的方法，该方法使用自动变光屏进行防眩，该自动变光屏(1)由基板(2)、高分子材料(3)和透明电极(4)组成，基板(2)是玻璃或薄膜；其特征在于将自动变光屏(1)安于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上的条形轨迹上，高分子材料(3)在光透射比>75％的完全透明状态和光透射比<75％的非完全透明状态之间任意调节变化，且变化响应的时间为1秒以内；透明电极(4)刻蚀在基板(2)上，透明电极(4)中间灌注或附着所述高分子材料(3)。

2、根据权利要求1所述的一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的方法，其特征在于其中的高分子材料是直接形成分散的液晶高分子NPD—LC、高分子分散型液晶高分子PDLC、胆甾型或多稳态液晶分子MLC、动态散射型液晶分子DS—LC、相变型液晶高分子PC—LC、宾主型液晶高分子GH—LC、弧线排列向列型NCAP或白化电极板。

3、一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，该装置主要由自动变光屏(1)、电控制器、电源组成，其中的自动变光屏(1)由基板(2)、高分子材料(3)和透明电极(4)组成，基板(2)是玻璃或薄膜；电控制器由光信号接受装置、控制电路组成，控制电路与电池盒或汽车电源连接，其特征在于自动变光屏位于远光灯照射活动范围反映在挡风玻璃或驾驶者眼前的防眩板上的条形轨迹上，高分子材料(3)在光透射比>75％的完全透明状态和光透射比<75％的非完全透明状态之间任意调节变化，且变化响应的时间为1秒以内；透明电极(4)刻蚀在基板(2)上，透明电极(4)中间灌注或附着所述高分子材料(3)；透明电极(4)与电控制器相连。

4、根据权利要求3所述的一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，其特征在于其中的电控制器是光控、声控或手控。

5、根据权利要求3所述的一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，其特征在于其中的光信号接受装置是光敏管、光敏电阻、光电池、光电传感器或摄像头装置。

6、根据权利要求3所述的一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，其特征在于其中的自动变光屏(1)是一条的或多条的，变光范围的中心线高度与驾驶者视线为同一水平线，通过吸盘(5)或粘带(6)安装在挡风玻璃上；或者做成防眩板(7)通过夹具或遮阳板框架(8)安装在驾驶者的视野前方；或者安装于摩托车头盔的面罩上。

7、根据权利要求6所述的一种在远光灯照射活动范围的轨迹上进行有效防眩的装置，其特征在于自动变光屏(1)安装在轿车的挡风玻璃上，其垂直宽度为2～6厘米，安装在大巴士或大客车的挡风玻璃上，其垂直宽度为3～12厘米，长度小于1/2的挡风玻璃横向尺寸；制成驾驶者眼前的防眩板(7)，自动变光屏幕垂直宽度为1～3厘米，长度不超过驾驶者外侧眼睛范围，也即为2/3的防眩板横向尺寸。