CN102975595A

CN102975595A - 一种汽车防眩光方法和装置

Info

Publication number: CN102975595A
Application number: CN2011102586019A
Authority: CN
Inventors: 李红
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-09-03
Filing date: 2011-09-03
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明涉及一种基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法和装置，当光源和光阀同时开时，本车驾驶员能够看清本车光源照射的前方景物，当光源和光阀同时关时，能够遮挡部分对面来车的光线，从而起到防眩光的作用。通过调节光源和光阀开关的占空比和光源亮度，能够达到较佳的防眩光效果。光源和光阀开关的开关周期小于人眼视觉暂留的时间，避免驾驶员因感受到闪烁而引起的不适。通过探测对面来车车灯的光强信号，经过识别判断后，对光源与光阀的控制信号调整，达到更好的防眩光的作用。

Description

一种汽车防眩光方法和装置

技术领域

本发明涉及一种汽车防眩光方法和装置，尤其涉及快速开关的车灯光源与快速光阀同步配合实现防眩光的方法和装置。

背景技术

汽车在夜间行驶时，夜间背景相对较暗，驾驶员受到迎面车辆前照灯的照射，强烈的光线刺激驾驶员眼睛视网膜上相应的感光细胞，抑制了其周围的感光细胞，使驾驶员看不清周围景物，产生眩光效应。眩光不仅会使驾驶员产生疲劳感，而且也会伤害驾驶员的视觉系统，更为严重的是眩光会导致驾驶员无法辨识路面状况，从而引发交通事故。

防止汽车眩光是人们一直致力解决的难题，人们为此提出了许多方法，有人通过墨镜、偏光镜、表面设计有色彩层（专利号：200520102517.8）或表面有遮光图形的眼镜（申请号：200910009355.6）来减少对面来车强烈灯光对驾驶员眼睛的刺激；也有人设计车灯的光场来减少对对面车辆驾驶员眼睛的照射（申请号：200610125296.5和96109871.6）；还有人设计复杂的视频成像分析系统判断对面来车状况，进而调整自身车辆前照灯的光照模式（申请号：200810200286.2）；更有人提出直视型防眩光成像系统（申请号：201010242147.3）。以上的方法对防止汽车眩光都有一定的作用，但是各自还存在缺陷，从目前实际情况看，都较难实用化。

近几年，两项技术的巨大进步正在改变着世界人民的生活。一项是液晶（LCD）技术的进步，液晶开关透光率的对比度增加，已经液晶的响应时间从以前的几十ms，下降到现在的1ms以下，推动了液晶显示器、液晶电视和基于液晶光阀的三维显示的快速发展，取代了传统的CRT显示技术。另一个是以发光二极管（LED）为代表的固体照明技术的发展，不仅为人们的生活点缀了色彩，而且能够节约能源。随着固体照明技术的发展，LED在汽车上也得到了大量的应用，有些汽车的内饰灯、刹车灯和轮廓灯采用了LED技术，还有些高端昂贵汽车的前照灯也引入了LED技术，并且采用LED为光源的汽车前照灯已经成为汽车发展的主流技术。

LED光源的一个重要优点是，LED开关速度非常快，远小于ms量级。因此，把LED为光源的前照灯和快速液晶光阀结合起来，两者都用脉冲方式工作，并且使快速液晶光阀透光与LED发光同步，就能够有效防止汽车眩光。

发明内容

鉴于现有技术中的不足，本发明的目的在于提出一种防止汽车眩光的方法和装置。

为实现上述发明目的，本发明提出了如下方法：

汽车的前照灯（包括：远光灯和近光灯）采用快速响应光源（如：LED），此快速响应光源的开关响应速度小于5ms；在汽车驾驶员眼睛前方放置一快速响应光阀（如：快速LCD光阀），此光阀是通过电信号控制透光和与不透光的开关，此光阀的开关响应速度小于5ms；并且在汽车驾驶员眼睛前方放置一个光电探测器，用于探测对面来车的车灯状态；有一个控制器，一方面接收来自光电探测器的信号，另一方面对快速光源和快速光阀进行控制，此控制器分别向快速光源和快速光阀提供脉冲电信号，控制快速光源和快速光阀的开关，并且使快速光源和快速光阀的开关同步（见图2），即快速光源发光时快速光阀透光，快速光阀不透光时快速光源不发光；控制器分别向快速光源和快速光阀提供的脉冲电信号的周期T小于人眼视觉暂留的时间（约为41ms），保证本车驾驶员和对方车辆驾驶员不会因光闪烁而不适。

以下进一步说明本方法防止汽车眩光的原理。定义控制器输出脉冲的占空比η=t1/T（一个脉冲周期T内，光源与光阀导通时间t1与脉冲周期T的比例），设光阀关闭时的透光率约为0，光阀导通时的透光率为β（通常>85%），则本车驾驶员接收到的本车灯光的效率为β。

如果对面来车为普通车灯，即连续发光而非脉冲式发光，则本车驾驶员眼睛接收到的对面来车光线减少比例为（1-ηβ），若占空比η为50%，β为90%，则本方法可以通过光阀过滤掉对面来车光线的55%，有效避免对面来车的眩光，若占空比η调整到30%，β仍为90%，则可以通过光阀过滤掉对面来车光线的77%，更能有效避免对面来车的眩光。当然，随着占空比的减小，本车车灯的照射亮度也会受到影响，需要适当增加本车车灯在开态时的光强，以保持足够的照射亮度。

如果对面来车也使用根据本发明设计的汽车防眩光装置，即车灯是脉冲方式发光工作的，则有可能出现，本车车灯与光阀的开启时间与对面来车的车灯与光阀的开启时间重叠较大的情况，这时双方车辆的光阀就不能有效滤除对面来车的强光。安置在汽车驾驶员眼睛前方并且与控制器相连的光电探测器，能够很好地解决这一问题。光电探测器探测对面来车的灯光强度，把探测到的信号发送给控制器，控制器根据收到的信号判断对面来车灯光的强度和模式，来对本车的车灯和光阀进行相应控制调整。具体方法如下：

设定一光强阈值I0。若探测到对方来车的光强小于阈值I0，则本车车灯和光阀的控制信号保持不变。若探测到对方来车的光强大于阈值I0，本车车灯和光阀的控制信号暂时在n(n≥1)个脉冲周期内保持不变，进一步判断对面来车灯光的工作模式，若为连续发光，则本车车灯和光阀的控制信号在n(n≥1)个脉冲周期后仍然保持不变；若对面来车灯光的工作模式为脉冲式工作，则控制器在n(n≥1)个脉冲周期后对本车车灯和光阀的控制信号做出调整，使本车的控制信号与对面来车的信号反相，即对面来车灯光亮时本车车灯与光阀都处于关闭状态，而当对面来车灯光关闭时本车车灯与光阀都开。这样可以有效解决双方车辆都装了根据本发明设计的汽车防眩光装置而产生的冲突。

本发明所提出的汽车防眩光的方法和装置要求光源的响应速度足够快，才能避免闪烁的产生，传统的光源，如：卤素灯和氙灯，是不能满足要求的，而新型的LED光源则完全能够满足要求。

附图说明

图1是根据本发明提出的汽车防眩光方法设计的汽车防眩光装置示意图；

图2是本发明设计的汽车防眩光装置的光源与光阀的工作状态示意图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例，结合附图1说明如下：汽车防眩光装置由四部分组成：1、车灯10，其中所用光源11为快速光源，如LED光源，开关速度小于5ms；2、光阀30，为快速光阀，如LCD光阀，开关速度应该小于5ms；3、控制器20，用于控制车灯10和光阀30；4、光电探测器40。控制器20通过信号连接23与光电探测器40相连；控制器20分别通过控制连接21和22实现对车灯10和光阀30进行控制。

控制器20对车灯10和光阀30的控制信号如图2所示，控制信号是脉冲开关方式，车灯10的开关状态和光阀30的开关状态同步，即车灯10开时，光阀30也打开，本车辆驾驶员能够看到本车车灯照射的前方路况；光阀30关时，车灯10也关闭，对面来车的灯光被光阀遮挡，减少对本车辆驾驶员视觉刺激产生眩光影响。控制信号的周期T小于人眼视觉暂留的时间（约41ms）；通过调节控制信号的占空比η，能够控制对对面来车灯光的过滤比例，进而实现较佳的防眩光效果；在调节控制信号的占空比η的同时，为了不影响本车车灯照射效果，本车车灯在开态时的光强也应相应调整，比如，当减小占空比η来过滤更多对面来车灯光时，本车车灯开态时的光强也应该增加（若光源为LED，则应该增加LED的驱动电流）。

光电探测器40探测对面来车灯光强度信号，发送给控制器20，控制器20对来自光电探测器40的信号进行识别判断，判断出对面来车的灯光模式后，根据本发明所述原理，调整本车车灯10和光阀30的控制信号。

上述实施例仅为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法，其特征在于：所述快速光源和快速光阀是脉冲同步方式工作，即同时开并且同时关, 通过识别判断对面来车灯光模式，对快速光源和快速光阀的同步控制信号进行调整，能达到更好的防眩光作用。

2.根据权利要求1所述的基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法，其特征在于：所述快速光源的响应速度小于5ms。

3.根据权利要求1所述的基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法，其特征在于：所述快速光阀的响应速度小于5ms。

4.根据权利要求1所述的基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法，其特征在于：所述脉冲周期小于人眼视觉暂留的时间（约41ms）。

5.根据权利要求1所述的基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法，其特征在于：通过调节所述脉冲的占空比和快速光源亮度，能够得到较佳的防眩光效果。

6.根据权利要求1所述的基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法，其特征在于：若对面来车灯光模式为连续发光，则快速光源和快速光阀的控制信号保持不变；若对面来车灯光模式为脉冲发光方式，且灯光强度超过一光强阈值，则在n（n≥1)个脉冲周期后，把快速光源和快速光阀脉冲控制信号调整为与对面车灯脉冲信号反相，即对面车灯开时，本车光源与光阀关，对面车灯关时，本车光源与光阀开。

7.一种汽车防眩光装置，其特征在于：所述装置基于权利要求1所述的基于快速光源和快速光阀脉冲同步开关实现汽车防眩光的方法。

8.根据权利要求7所述的汽车防眩光装置，其特征在于：所述装置由车灯、光阀、光电探测器和控制器组成，并且控制器与车灯、光阀之间分别有控制连接，控制器与光电探测器之间有信号连接。

9.根据权利要求7和8所述的汽车防眩光装置，其特征在于：所述车灯的光源为快速光源，响应时间小于5ms，优选的快速光源为发光二极管LED，但不限于LED。

10.根据权利要求7和8所述的汽车防眩光装置，其特征在于：所述光阀为快速光阀，响应时间小于5ms，优选的快速光阀为液晶光阀LCD，但不限于LCD。

11.根据权利要求7和8所述的汽车防眩光装置，其特征在于：所述控制器分别向车灯和光阀输出同步的脉冲控制信号，即车灯和光阀同时开并且同时关。

12.根据权利要求7、8和11所述的汽车防眩光装置，其特征在于：所述脉冲控制信号的周期小于人眼视觉暂留的时间（约41ms）。

13.根据权利要求7、8、9、10和11所述的汽车防眩光装置，其特征在于：通过调节所述脉冲控制信号的占空比和车灯快速光源亮度，能够得到较佳的防眩光效果。

14.根据权利要求7和8所述的汽车防眩光装置，其特征在于：光电探测器探测对面来车的灯光信号，并且传送给控制器，控制器对对面来车的灯光模式进行识别判断。

15.根据权利要求7 、8、11和14所述的汽车防眩光装置，其特征在于：控制器根据识别判断出的对面来车的灯光模式，调整向车灯和光阀输出的脉冲控制信号，调整方式描述如下:若对面来车灯光模式为连续发光，则快速光源和快速光阀的控制信号保持不变；若对面来车灯光模式为脉冲发光方式，且灯光强度超过一光强阈值，则在n（n≥1)个脉冲周期后，把快速光源和快速光阀脉冲控制信号调整为与对面车灯脉冲信号反相，即对面车灯开时，本车光源与光阀关，当对面车灯关时，本车光源与光阀开。

16.根据权利要求7和8所述的汽车防眩光装置，其特征在于：所述控制器与车灯、光阀及光电探测器之间分别有控制连接或信号连接，无论控制连接还是信号连接都是有线连接方式和无线连接方式中任意一种。