CN107144980B - 一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，系统本体的太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块设置在太阳眼镜上，所述太阳眼镜设置镜框，所述镜框上设置电致变色镜片，镜框的中间位置设置中梁，所述镜框上设置传感器安装位，太阳眼镜设置镜腿，镜腿的端部设置庄头，所述镜腿上设置蓝牙安装位，蓝牙安装位的侧面设置控制系统安装位；本发明通过太阳眼镜上的太阳强度检测模块接收到的太阳光的强度，根据其强度得到最适宜的电场范围，从而通过客户端来进行调节电场强度，从而来控制电致变色玻璃的变色情况，来适应不同的太阳光强度，通过这种方式来保持佩戴太阳眼镜时视线良好。
Description
技术领域
本发明涉及太阳眼镜，具体是一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统。
背景技术
太阳眼镜是一种为防止太阳光强烈刺激造成对人眼伤害的视力保健用品，随着人们物质文化水平的提高，太阳眼镜又可作为美容或体现个人风格的特殊饰品。
目前太阳眼镜的镜片都是设置好的有颜色的透明玻璃镜片，这种已经设定好的镜片其颜色深度不能控制，因为其实固定死的，而天气是每时每刻都在变化的，在变化的过程中，太阳光的强度也在改变，这种固定死的结构不能适应不同太阳光的强度，从而导致了视线受到影响，因此需要研究一种适用于不同强度太阳光强度，避免视线收到镜片的影响而引发的佩戴不适，甚至是安全事故。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，包括系统本体包括太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电致参数计算模块、蓝牙连接模块、客户端控制模块、电场强度计算模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块，系统本体的太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块设置在太阳眼镜上，所述太阳眼镜设置镜框，所述镜框上设置电致变色镜片，电致变色镜片卡接在镜框的内侧，镜框的中间位置设置中梁，所述中梁与镜框是一体成型结构，所述镜框上设置传感器安装位，所述太阳强度检测模块设置在传感器安装位的内部，所述太阳眼镜设置镜腿，所述镜腿的端部设置庄头，庄头上设置支撑杆，支撑杆与庄头是一体成型结构，所述支撑杆插接在镜腿的内部，庄头与镜框之间通过折页活动连接，所述镜腿上设置蓝牙安装位，所述蓝牙安装位的内部设置蓝牙连接模块，所述蓝牙安装位的侧面设置控制系统安装位，所述控制系统安装位中设置纽扣电池、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块。
作为本发明进一步的方案：所述客户端控制模块以APP的形式设置成手机软件，所述蓝牙连接模块与安装有客户端控制模块的手机蓝牙模块连接。
作为本发明再进一步的方案：所述电致参数计算模块与电致变色处理模块设置成一体式结构。
作为本发明再进一步的方案：所述电场强度计算模块是隶属于客户端控制模块的一个子模块。
作为本发明再进一步的方案：所述电场控制模块也是客户端控制模块的子模块。
作为本发明再进一步的方案：所述电致变色镜片是电致玻璃材质，所述电致玻璃材料从上到下分别为基底、透明导电层、电致变色层、电解质层和离子存储层。
作为本发明再进一步的方案：所述电解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料。
作为本发明再进一步的方案：所述电致变色层采用的是阳极氧化变色材料。
作为本发明再进一步的方案：所述离子存储层可采用阴极还原变色材料。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：变色玻璃中的电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，因此能够在通过控制外加电场的情况下控制电致变色玻璃的变色情况，而外加电场通过客户端来对电场的强度进行控制，从而发掘了一种直接通过客户端（手机APP）来控制外加电场强度，从而来控制电致变色玻璃的变色情况，从而来适应不同的太阳光强度，通过这种方式来保持佩戴太阳眼镜时视线良好；电场强度的大小与电致变色玻璃的变色情况息息相关，太阳眼镜上接收到的太阳光的强度，根据其强度得到最适宜的电场范围，从而通过客户端（手机APP）来进行调节电场强度，达到调节太阳眼镜的目的。
附图说明
图1为基于蓝牙控制的太阳眼镜系统的结构框图。
图2为基于蓝牙控制的太阳眼镜系统中太阳镜正面的结构示意图。
图3为太阳镜的镜腿的结构示意图。
图4为基于蓝牙控制的太阳眼镜系统中电致变色玻璃的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1-3，一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，包括系统本体包括太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电致参数计算模块、蓝牙连接模块、客户端控制模块、电场强度计算模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块，系统本体的太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块设置在太阳眼镜上，所述太阳眼镜设置镜框1，所述镜框1上设置电致变色镜片2，电致变色镜片2卡接在镜框1的内侧，镜框1的中间位置设置中梁3，所述中梁3与镜框1是一体成型结构，所述镜框1上设置传感器安装位4，所述太阳强度检测模块设置在传感器安装位4的内部，所述太阳眼镜设置镜腿5，所述镜腿5的端部设置庄头7，庄头7上设置支撑杆6，支撑杆6与庄头7是一体成型结构，所述支撑杆6插接在镜腿5的内部，庄头7与镜框1之间通过折页活动连接，所述镜腿5上设置蓝牙安装位8，所述蓝牙安装位8的内部设置蓝牙连接模块，所述蓝牙安装位8的侧面设置控制系统安装位9，所述控制系统安装位9中设置纽扣电池、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块，客户端控制模块以APP的形式设置成手机软件，所述蓝牙连接模块与安装有客户端控制模块的手机蓝牙模块连接，所述电致参数计算模块与电致变色处理模块设置成一体式结构，通过电致变色处理模块对电致变色参数进行分析处理，分析处理后通过电致参数计算模块计算出适宜的电场强度范围，然后通过蓝牙连接模块传递到客户端控制模块上，电场强度计算模块是隶属于客户端控制模块的一个子模块，通过电场强度计算模块计算出输入的电致参数所对应的电场强度，然后通过确认模块间信号发送给电场控制模块，电场控制模块也是客户端控制模块的子模块，将电场控制模块输出的参数通过蓝夜连接模块的作用输入到电致变色处理模块，从而通过电致变色控制模块控制镜片变色，最后通过电致变色反馈模块对电致参数反馈到客户端控制模块，与标准值进行对比，最后在可控范围内进行微调。
所述电致变色镜片2是电致玻璃材质，所述电致玻璃材料从上到下分别为基底10、透明导电层11、电致变色层12、电解质层13和离子存储层14，工作时，在两个透明导电层11之间加上一定的电压，电致变色层12在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而电解质层13则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料；离子存储层14在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子存储层14也可以为一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补的作用，如：电致变色层12采用的是阳极氧化变色材料，则离子存储层14可采用阴极还原变色材料。
电致变色的工作原理：电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化。氧化镍由于结构的致密性(NaCl型结构)，上述的几种模型不能很好地解释NiO的变色过程，至今NiO薄膜的变色机理仍有很多争议。根据电解质的不同，NiO的变色过程中可能发生如下反应：NiO(bleached)+OH-=NiOOH(colored)+e-（1-1）Ni(OH)2(bleached)+OH-=NiOOH(colored)+e-（1-2）Ni(OH)2(bleached)=NiOOH(colored)+H++e-（1-3）Ni1-xO(as-deposited)+yM++ye-=MyNi1-xO(bleached)（1-4）MyNi1-xO(bleached)=My-zNiO(colored)+zM++ze（1-5）式(1-1)和式(1-2)表示电致变色过程中插入/抽出薄膜的离子是OH-，式(1-3)表示电致变色过程中插入/抽出薄膜的离子为H+，比较可知，两者在反应物和生成物上比较相似。式(1-4)表示在电致变色过程中传输的离子是半径较小的碱金属离子，如Li+离子，经过预先漂白过程的氧化镍薄膜变色机理通常与该式吻合。研究NiO薄膜电致变色性能的过程中，多以NaOH等碱溶液为电解质。NiO在水溶液中并不稳定，常会与表面的NiO反应生成Ni(OH)2，同时，电解液中OH-离子的存在促进了Ni(OH)2的生成。根据Bode提出的机理，薄膜变色主要是由通过Ni(OH)2脱氢反应，生成了含有Ni3+的NiOOH所导致的，总反应如式(1-2)所示。
电致变色反应初期，反应仅发生在薄膜的表层，生成的Ni3+离子极少，电致变色的效果不明显。随着反应的进行，NiO在碱溶液中的不稳定性导致Ni(OH)2在薄膜内部逐渐生成，Ni(OH)2进一步脱氢产生的Ni3+数量也进一步增加，着色渐渐趋于完成。NiOOH具有层状结构，与内层的NiO之间的结合力不好，因此容易在表面剥落，同时NiOOH在碱溶液中有微量的溶解。当活化NiO生成NiOOH的速率小于溶解和剥落的速率时，薄膜的变色效果开始下降。研究[22]表明NiO薄膜的在NaOH等碱性电解质中，电化学过程分为3个阶段：活化过程、稳定过程和降解过程。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (9)
1.一种基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，包括系统本体包括太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电致参数计算模块、蓝牙连接模块、客户端控制模块、电场强度计算模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块，系统本体的太阳强度检测模块、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块设置在太阳眼镜上，所述太阳眼镜设置镜框（1），所述镜框（1）上设置电致变色镜片（2），电致变色镜片（2）卡接在镜框（1）的内侧，镜框（1）的中间位置设置中梁（3），所述中梁（3）与镜框（1）是一体成型结构，所述镜框（1）上设置传感器安装位（4），所述太阳强度检测模块设置在传感器安装位（4）的内部，所述太阳眼镜设置镜腿（5），所述镜腿（5）的端部设置庄头（7），庄头（7）上设置支撑杆（6），支撑杆（6）与庄头（7）是一体成型结构，所述支撑杆（6）插接在镜腿（5）的内部，庄头（7）与镜框（1）之间通过折页活动连接，所述镜腿（5）上设置蓝牙安装位（8），所述蓝牙安装位（8）的内部设置蓝牙连接模块，所述蓝牙安装位（8）的侧面设置控制系统安装位（9），所述控制系统安装位（9）中设置纽扣电池、电致变色处理模块、电场控制模块、电致变色控制模块和电致变色反馈模块。
2.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述客户端控制模块以APP的形式设置成手机软件，所述蓝牙连接模块与安装有客户端控制模块的手机蓝牙模块连接。
3.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述电致参数计算模块与电致变色处理模块设置成一体式结构。
4.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述电场强度计算模块是隶属于客户端控制模块的一个子模块。
5.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述电场控制模块也是客户端控制模块的子模块。
6.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述电致变色镜片（2）是电致玻璃材质，所述电致玻璃材料从上到下分别为基底（10）、透明导电层（11）、电致变色层（12）、电解质层（13）和离子存储层（14）。
7.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述电解质层（13）则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料。
8.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述电致变色层（12）采用的是阳极氧化变色材料。
9.根据权利要求1所述的基于蓝牙控制的太阳眼镜系统，其特征在于，所述离子存储层（14）可采用阴极还原变色材料。
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