CN104407451A - 日夜两用防眩液晶眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液晶片眼镜，尤其涉及一种日夜两用的司机专用眼镜。其白天可以防止太阳光引起的眩目干扰，夜晚可以防止车辆会车时对面车灯光对司机视觉产生的干扰。其包括镜架（3）、右镜片（2）和左镜片（1），所述右镜片和左镜片分别至少有一个高透视区和至少一个低透视区,所述高透视区和低透视区的两端分别设有电极；太阳能电池，用于光照度传感器，同时也是日用防眩眼镜的电源;钮扣电池,用作夜间防眩眼镜的电源;至少一个对面车灯光探测器（4）；控制电路，包括光照度比较器和方波发生器；一个手动开关，切换日夜两种应用的功能模式和相应的电路结构。本发明装置不但可以防眩目，而且可以增加司机的视觉舒适度。

Description

日夜两用防眩液晶眼镜

技术领域

本发明涉及一种白天和夜间两用的司机专用眼镜，尤其涉及一种用液晶片制成的白天防止阳光晃眼而且夜间防止会车时对面车灯对司机视觉产生干扰的防眩目眼镜。

背景技术

开车的人都知道，有阳光的白天开车时，阳光或者车外的路面景物的反光会对司机的眼睛产生刺激和干扰；夜间行车时，对面车道的车辆如果开了灯（特别是远光灯），对司机的视觉干扰非常明显，甚至无法看清前方道路情况。 这两种情况都会引起司机的视觉疲劳,存在很大的安全隐患。为防止上述情况的发生，各类夜间防眩目眼镜的研究也逐渐增多。比较典型的防眩目眼镜如CN88220466.1文献中所记载，其根据对面车辆在司机视线中的位置，将眼镜镜片的一部分区域使用防眩目的有色镜片，而另一部分采用普通镜片。该种眼镜可以在一定程度上实现防眩目功能，但是，它的缺点也很明显。首先，该镜片的有色镜片透过率较低，在白天使用或者晚上对面没有车辆或者没有大灯的情况下，一个镜片的两个区域透过率差别过大，对司机的视觉感觉非常不好；其次，如果想使司机在对面无大灯的情况下眼睛的舒适度增加，那么就要增加该有色镜片的透过率，而如果有色镜片的透过率过高，则又难以起到防眩目的作用。另一种防眩目眼镜如CN201020655051.5文献中所记载，其通过一套手动的机械结构来控制滤光片的位置，每次使用前先调整好滤光片的位置。该防眩目眼镜的滤光片的位置虽然可以认为通过机械结构调节，但是，在司机开车过程中仍然不方便调节，如果不调节滤光片的位置，则存在上述第一种防眩目眼镜存在的问题；如果进行调节，则对司机的行车安全存在很大隐患。而且，这种调节有时需要非常频繁，更是不便。上述两种眼镜都不能满足司机日夜两用眼镜的需要。

发明内容

本发明的目的在于：

提供一种使用液晶片制作的防眩目眼镜。其集白天模式和夜间模式于一体。使用白天模式时，它是整体变色的太阳光防眩镜；用于夜间模式时，它是分区控制的会车镜，只遮大灯不遮路,专门遮挡夜间会车时对面车灯对司机的眩目影响。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种防眩目眼镜，包括镜架、右镜片和左镜片。其中，所述右镜片和左镜片分别至少有一个高透视区和至少一个低透视区，所述高透视区和低透视区的两端分别设有电极。

光照度传感器，其包括至少一个对面车灯光探测器；所述对面车灯光探测器接收对面车灯光照射方向的光照度，其输出作为信号电压。

采用太阳能电池，对于日用防眩眼镜，它是系统的电源，同时也是光照度传感器，其输出电压转换为加在液晶镜片两端的电压；对于夜晚使用的防眩眼镜，太阳能电池可以用作对面车灯光探测器。

控制电路，包括光照度比较器、方波发生器和切换开关。白天使用时，方波发生器将太阳能电池所产生的直流电压转换成交流电压或者是方波，方波发生器的输出端同时连接所述高透视区和低透视区两端的电极，从而控制整个镜片的亮暗；夜间使用时，方波发生器将光照度比较器输出的直流电压转换成交流电压或者是方波；方波发生器的输出端连接所述低透视区两端的电极，只对低透视区的透过率进行控制。

切换开关,用于两种模式之间的切换。白天模式时, 将太阳能电池与方波发生器直接连接；夜间模式时,将太阳能电池与方波发生器断开,而使太阳能电池作为对面车灯光探测器与照度比较器接通,并同时使照度比较器的输出端与方波发生器接通。  

作为优选方案,左镜片（1）和右镜片（2）结构相同，左镜片（1）具有一个高透视区（1b）和两个低透视区，即第一低透视区（1a）和第二低透视区（1d）。第一低透视区（1a）用于遮挡对面车灯光，第二低透视区（1d）用于遮挡后面车灯光通过本车反光镜反射的灯光。

作为优选方案,高透视区（1b）与第一低透视区（1a）的分界线（1c）包括一条自左下方到右上方或者自右下方到左上方的一条斜线，该斜线与垂直线的夹角可以在15度到65度之间。

高透视区（1b）与第二低透视区（1d）的分界线（1e）包括一条自右下方到左上方或者自左下方到右上方的一条斜线，该斜线与垂直线的夹角可以在20 度到75度之间。

作为优选方案，右镜片高透视区与低透视区分界线的中点与左镜片中相应的高透视区与低透视区的分界线的中点距离L为眼镜佩戴者的瞳距。

作为优选方案，上述第一低透视区被相应的对面车灯光探测器和相应的比较器进行控制，第二低透视区被相应的后面车灯光探测器和相应的比较器进行控制。

作为优选方案，防眩眼镜不采用太阳能电池，白天模式和夜间模式采用同一个钮扣电池，并使用同一个光敏元件作为光照度传感器。切换开关将该光照度传感器的输出信号连接到其相应的照度比较器；也可以两种模式分别使用各自的光照度传感器。

作为优选方案，光照度比较器包括前置放大器、放大器、运放比较器、和ＭＯSＦＥＴ光开关。

作为优选方案，所述的控制系统有两路光照度比较器。用于夜间模式的和日间模式的。夜间使用时，当对面车灯光照度高于一定值M时，其中M取值为3Lux到30Lux，光照度比较器的ＭＯＳＦＥＴ管被触发，电路将输出按预定比例放大了的信号通道的电压。白天使用时，当车内照度高于某一预定值N时，其中N 取值为1000 Lux到10000 Lux，光照度比较器的ＭＯＳＦＥＴ管被触发，电路将输出按预定比例放大了的信号通道的电压。

本发明的有益效果为：本发明的防眩目眼镜对镜片进行分区控制，每个镜片具有至少两个区域，即高透视区和低透视区。夜间使用时，低透视区对应对面车大灯的照射方向，通过安装光照度传感器，判断是否有大灯照射。如果没有大灯照射时，高透视区与低透视区的光透过率一样或接近，使人眼感觉不到明显的差异，没有不舒适的感觉；如果有大灯照射，则只有眼镜片上的局部区域，也就是在人眼和对面车灯之间的低透视区的透过率降低，其降低的程度是根据探测器探测到的对面车灯的远近和强弱而调节的，以起到防眩目的功能；而眼镜片上的其他区域的透过率并不变化，特别是眼镜片上在人眼和自己车行驶前方的路面之间的区域，即高透视区的透过率始终不发生变化，因而并不影响司机对自己车前方路面情况的观察。这样实现了“只遮大灯不遮路”的效果。

白天使用时，镜片的高低透视区域被并联在一起控制，通过安装光照度传感器，判断太阳光的强弱。如果阳光强，整个镜片的透过率就降低，其降低的程度，是根据探测器探测到的太阳光强弱程度而调节的，以起到防眩目的功能；     本发明所述的液晶防眩目眼镜有效地提高了司机的视觉舒适度，减少疲劳，提高驾驶安全性。

本发明很好利用了液晶片根据电压变化的特性、液晶屏可分区控制的特性和光敏元件等控制电路的特性。 

附图说明

图1是本发明防眩目眼镜的结构示意图；

图2是本发明防眩目眼镜采用两个低透视区的结构示意图；

图3是灯光探测传感器的结构示意图；

图4是采用太阳能电池的液晶片控制系统的原理图；

图4a是采用太阳能电池的液晶片白天模式控制系统的原理图；

图4b是采用太阳能电池的液晶片夜间模式控制系统的原理图；

图5是不采用太阳能电池的液晶片控制系统的原理图；

图6是光照比较器的电路图。

其中：

1：左镜片；2：右镜片；3：镜架；4：光探测器；5：正透镜；1a：第一低透视区；1b：高透视区；1c：分界线；1d：第二低透视区；1e：分界线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

如图1所示，本实施方式提供了一种防眩目眼镜，该眼镜主要包括左镜片1、右镜片2和镜架3。左右镜片均为液晶片。每个镜片均分为两个区域，以左镜片1为例，其中包括高透视区1b和低透视区1a。低透视区1a位于左侧，低透视区1a对应于对面左侧来车方位。在此指出，本实施例中防眩目眼镜适用于车辆右侧通行的国家或者地区，比如中国、美国等。 

夜间使用时，低透视区1a的光透过率可以根据对面车辆大灯的远近或者亮度自动进行调节。当对面车辆大灯亮度比较大时，低透视区1a的光透过率也降低较多，此时司机可以通过高透视区1b观看前面路面情况；当对面车辆大灯亮度比较小或者车辆距离比较远时，低透视区1a的光透过率降低程度较少或根本不降低，从而减少了高透视区1b与低透视区1a之间的光透过率差值，提高了司机的眼睛舒适度。

再参见图1，图中右镜片2的高透视区和低透视区的设置方式与左镜片1完全相同，所以不再重复标号和描述。左镜片高透视区1b和低透视区1a的分界线为1c，分界线1c的中点与右镜片2中高透视区和低透视区的分界线的中点距离L为眼镜佩戴者的瞳距。

分界线1c为一条自左下方到右上方的一条斜线，该斜线与垂直线的夹角设为35度。上述低透视区1a随对面车大灯的亮度进行自动调节光透过率是通过如下技术方案实现的：

低透视区1a的液晶镜片采用的液晶为染料液晶，染料液晶的设置方式为，将电极同时设置在高透视区1b两端和低透视区1a的两端。但在夜间使用时，切换开关的位置使得只有低透视区1a受到控制。高透视区1b的透过率维持在高透状态。根据液晶片的液晶材料特性，使得加电压时低透视区1a光透过率降低，不加电压时低透视区1a光透过率维持原状。低透视区1a的电压控制系统原理参见图4b。

图4中光照度传感器的结构参见图3，光照度传感器即对面车灯光探测器由太阳能电池和一个正透镜构成，用于探测对面车大灯照射方向的光照度，其输出作为信号电压Vs。为保证探测器的定向性，可以把探测器放在正透镜5的焦点附近，也可以放在一个细管的一端，而将另一端指向所需的方向。

控制电路包括光照度比较器和方波发生器。光照度比较器包括一路前置放大器、一路放大器、运放比较器、和ＭＯSＦＥＴ开关。如图6所示。

所说的方波发生器会将光照度比较器输出的直流电压转换成交流电压或者是方波。由于方波的幅值与比较器输出的电压一样，而液晶的透过率与所加电压相关，所以液晶镜片遮光部分变化的透过率与对面车灯的亮度成反比，灯越亮镜片相应部分的透过率就越低。因而可以有效地遮挡对面的灯光，同时又不会遮挡司机的正常视场， 实现了只遮大灯不遮路的功能。

方波发生器的实现方法有很多种，可以用逻辑电路器件构成，也可以用微处理器ＭＣＵ实现， 属于电子线路行业的公知技术。在此不做详述。

用于白天模式时，太阳能电池即是系统的电源，又是光照度传感器。其输出信号直接与方波发生器相连，方波发生器的输出电压同时加在镜片的高透视区1b和低透视区1a上。由于方波的幅值与比较器输出的电压一样，而液晶的透过率与所加电压相关，所以整个液晶镜片变化的透过率与太阳光的强度成反比，阳光越强，镜片的透过率就越低。从而能有效地遮挡阳光对司机的影响。 

实施例二

本实施例二防眩目眼镜与实施例一的主要区别在于：系统不采用太阳能电池，而在白天和夜间两种模式都用同一组钮扣电池供电。白天模式和夜间模式各有自己专用的光敏二极管或光敏电阻作为各自的光照度传感器和对面车灯光探测器。如图5 所示。切换开关将电源导向白天模式或夜间模式中的一支。白天模式时，通过光敏电阻、日间照度比较器、方波发生器对整个镜片进行控制；夜间模式时，通过光敏二极管、夜间照度比较器和方波发生器对镜片的低透视区进行控制。其中镜片结构和具体控制电路原理与实施例一相同，在此不再赘述。

在上述实施例一和实施例二中，镜片只有一个低透视区（1a）和一个对面车灯光探测器。作为另一种可选方案，镜片可以有第二个低透视区（1d）和相应的后面车灯光探测器，及相应的电路，从而防止后面车灯光对司机的影响。

需要说明的是，本发明所述眼镜并不局限于普通形式的眼镜，也应包括如头盔镜等特殊样式的眼镜。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防眩目眼镜，包括镜架（3）、左镜片（1）和右镜片（2），其特征在于，所述左镜片（1）和右镜片（2）分别至少有一个高透视区（1b）和至少一个低透视区（1a），所述高透视区和低透视区的两端分别设有电极；光照度传感器，其包括至少一个对面车灯光探测器（4）；所述对面车灯光探测器（4）接收对面车灯光照射方向的光照度，其输出作为信号电压；太阳能电池，对于日用防眩眼镜，它是系统的电源，同时也是光照度传感器，其输出电压转换为加在液晶镜片两端的电压；对于夜晚使用的防眩眼镜，太阳能电池可以用作对面车灯光探测器；控制电路，包括光照度比较器、方波发生器和切换开关；白天使用时，方波发生器将太阳能电池所产生的直流电压转换成交流电压或者是方波，方波发生器的输出端同时连接所述高透视区和低透视区两端的电极；夜间使用时，方波发生器将光照度比较器输出的直流电压转换成交流电压或者是方波；方波发生器的输出端连接所述低透视区两端的电极；切换开关将电路在白天和夜间两种模式之间切换。

2.根据权利要求1所述的防眩目眼镜，其特征在于，左镜片（1）和右镜片（2）结构相同，左镜片（1）具有一个高透视区（1b）和两个低透视区，即第一低透视区（1a）和第二低透视区（1d）；第一低透视区（1a）用于遮挡对面车灯光，第二低透视区（1d）用于遮挡后面车灯光通过本车反光镜反射的灯光。

3.根据权利要求2所述的防眩目眼镜，其特征在于，高透视区（1b）与第一低透视区（1a）的分界线（1c）包括一条自左下方到右上方或者自右下方到左上方的一条斜线，该斜线与垂直线的夹角可以在15度到65度之间；高透视区（1b）与第二低透视区（1d）的分界线（1e）包括一条自右下方到左上方或者自左下方到右上方的一条斜线，该斜线与垂直线的夹角可以在20 度到75度之间。

4.根据权利要求3所述的防眩目眼镜，其特征在于，左镜片（1）高透视区（1b）与低透视区（1a）和（1d）的分界线（1c）和（1e）的中点与右镜片(2)中高透视区和相应低透视区的分界线的中点之间的距离L为眼镜佩戴者的瞳距。

5.根据权利要求2所述的防眩目眼镜，其特征在于，上述第一低透视区（1a）的透射率由相应的对面车灯光探测器和相应的比较器进行控制；第二低透视区（1d）的透射率由相应的后面车灯光探测器和相应的比较器进行控制。

6.根据权利要求1所述的防眩目眼镜，其特征在于，光照度比较器包括前置放大器，放大器、运放比较器、和ＭＯSＦＥＴ光开关。

7.根据权利要求1所述的防眩目眼镜，其特征在于，白天模式与夜间模式使用同一个钮扣电池做电源，并可以使用同一个光照度传感器，也可以两种模式分别使用各自的光照度传感器。

8.根据权利要求1所述的防眩目眼镜，其特征在于，所述的控制系统有两路比较器，一路用于夜间模式，另一路用于日间模式；夜间使用时，当对面车灯光照度高于一定值M时，其中M取值为3Lux到30Lux，光照度比较器的ＭＯＳＦＥＴ管被触发，电路将输出按预定比例放大了的信号通道的电压；白天使用时，当车内照度高于某一预定值N时， 其中N 取值为1000 Lux到10000 Lux，光照度比较器的ＭＯＳＦＥＴ管被触发，电路将输出按预定比例放大了的信号通道的电压。