CN109017232B - 一种遮光装置及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种遮光装置及车辆。该遮光装置包括控制模块和遮光结构，所述遮光结构包括容纳腔、设置在所述容纳腔内且具有遮光性的电润湿材料以及并排设置的多个流体管，每个所述流体管均与所述容纳腔连通，所述控制模块用于向所述遮光结构施加电压，以改变所述流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述流体管内。该车辆的前挡风玻璃上设置该遮光装置，电润湿材料填充到流体管内后，流体管可以遮挡对向车辆的远光灯光线，降低远光灯光线对驾驶员的影响，避免驾驶员产生视觉盲点，提高夜间驾驶的安全性。

Description

一种遮光装置及车辆

技术领域

本发明涉及安全驾驶技术领域，具体涉及一种遮光装置及车辆。

背景技术

车辆在夜间行驶时，通常会使用远光灯来观看前方路面的情况。但是，驾驶员滥用或不按规范使用远光灯，给道路安全带来隐患。例如，当夜晚行驶中的车辆与前方车辆会车时，不少司机没有按照将远光灯切换为近光灯，从而使前方车辆驾驶员或行人受到强光的照射而导致视觉盲点，导致交通事故累有发生，严重危害了道路安全。目前，还没有切实有效的技术方案防止或杜绝远光灯的滥用，因此，如何消除远光灯对驾驶员的影响以避免驾驶员视觉盲点、提高夜间驾驶的安全性成为亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明实施例的目的是，提供一种遮光装置及车辆，以降低远光灯光线对驾驶员的影响，提高驾驶安全性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种遮光装置，包括控制模块和遮光结构，所述遮光结构包括容纳腔、设置在所述容纳腔内且具有遮光性的电润湿材料以及并排设置的多个流体管，每个所述流体管均与所述容纳腔连通，所述控制模块用于向所述遮光结构施加电压，以改变所述流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述流体管内。

可选地，向所述遮光结构施加电压包括向所述电润湿材料和所述流体管之间施加电压或者向所述流体管的相对的两侧壁之间施加电压。

可选地，相邻的所述流体管之间具有间隙。

可选地，还包括与所述控制模块电连接的环境光感测模块，所述环境光感测模块用于检测环境光强度，所述控制模块还用于判断所述环境光强度是否大于或等于第一阈值，若是，则所述控制模块向所述遮光结构施加电压。

可选地，所述流体管包括依次交错设置的第一流体管和第二流体管，当所述控制模块判断所述环境光强度大于或等于第一阈值时，所述控制模块向所述遮光结构施加电压，以改变所述第一流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述第一流体管内；所述控制模块还用于判断所述环境光强度是否大于或等于第二阈值，若是，则所述控制模块向所述遮光结构施加电压，以改变所述第二流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述第二流体管内，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。

可选地，在沿所述流体管的长度方向上，所述流体管的用于与所述电润湿材料接触的表面上设置有多个加压单元，所述控制模块向所述遮光结构施加电压时，沿着所述流体管的远离所述容纳腔的方向，所述加压单元对应的电压依次增大。

可选地，当所述控制模块对所述遮光结构卸压时，沿着所述流体管的靠近所述容纳腔的方向，依次卸除所述加压单元对应的电压。

可选地，所述容纳腔包括多个子容纳单元，所述流体管与所述子容纳单元一一对应连通，所述电润湿材料容纳在所述子容纳单元内。

可选地，所述电润湿材料包括电子墨水。

为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供一种车辆，包括前挡风玻璃，还包括以上所述的遮光装置，所述遮光装置设置在所述前挡风玻璃表面上。

本发明实施例提出的遮光装置，遮光结构包括多个并排设置的流体管，当控制模块向遮光结构施加电压后，流体管与电润湿材料接触表面的润湿性增强，从而改变电润湿材料外边缘与流体管表面的三相接触角，使得电润湿材料外边缘的液滴产生形变，驱使电润湿材料外边缘的液滴不断沿着流体管表面移动，进而使得电润湿材料外边缘不断沿着流体管表面移动，填充到流体管内。由于电润湿材料具有遮光性，因此，填充有电润湿材料的流体管就可以遮挡光线。当将本发明实施例的遮光装置设置到车辆驾驶员所在位置的前挡风玻璃上时，当对向车辆的远光灯照射时，便可以启动遮光装置，使得充满电润湿材料的流体管遮挡远光灯的光线，达到降低远光灯光线强度的效果，防止远光灯光线引起驾驶员视觉盲点，提高夜间驾驶的安全性。当对向车辆经过后，卸除施加到遮光结构上的电压，流体管与电润湿材料接触表面的润湿性恢复先前状态，电润湿材料恢复先前状态，流体管内不再填充有电润湿材料，遮光装置透过光线，使得驾驶员恢复正常驾驶。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1为本发明第一实施例遮光装置设置在车辆前挡风玻璃上的结构示意图；

图2为图1的遮光装置遮挡光线后的结构示意图；

图3为图1中流体管的截面结构示意图；

图4为两辆车辆对向行驶 的结构示意图；

图5为第一流体管内填充电润湿材料后的结构示意图；

图6为本发明第二实施例遮光装置的流体管的截面结构示意图。

附图标记说明：

10—控制模块； 20—遮光结构； 21—容纳腔；

22—流体管； 30—环境光感测模块； 23—第二薄膜晶体管；

211—子容纳单元； 221—第一流体管； 222—第二流体管；

223—加压单元； 100—前挡风玻璃。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

下面将通过具体的实施例详细介绍本发明的技术内容。

第一实施例：

图1为本发明第一实施例遮光装置设置在车辆前挡风玻璃上的结构示意图，在图1中，遮光装置设置在前挡风玻璃100的与驾驶员相对应的区域内，用于为驾驶员遮挡光线。图2为图1的遮光装置遮挡光线后的结构示意图。结合图1和图2可以看出，本发明实施例的遮光装置包括控制模块10和遮光结构20。遮光结构20包括容纳腔21和多个并排设置的流体管22，每个流体管均与容纳腔连通。遮光结构还包括设置在容纳腔21内且具有遮光性能的电润湿材料。控制模块10用于向遮光结构施加电压，以改变流体管22表面的润湿性使得电润湿材料填充到流体管22内。在本实施例中，控制模块10向电润湿材料和流体管22之间施加电压，从而改变电润湿材料与流体管22接触表面之间的润湿性，使得电润湿材料填充到流体管22内，如图2所示。

本发明实施例提出的遮光装置，遮光结构包括多个并排设置的流体管22，当控制模块向遮光结构施加电压后，流体管与电润湿材料接触表面的润湿性增强，从而改变电润湿材料外边缘与流体管22表面的三相接触角，使得电润湿材料外边缘的液滴产生形变，驱使电润湿材料外边缘的液滴不断沿着流体管表面移动，进而使得电润湿材料外边缘不断沿着流体管表面移动，填充到流体管内。由于电润湿材料具有遮光性，因此，填充有电润湿材料的流体管就可以遮挡光线。当将本发明实施例的遮光装置设置到车辆驾驶员所在位置的前挡风玻璃上时，当对向车辆的远光灯照射时，便可以启动遮光装置，使得充满电润湿材料的流体管遮挡远光灯的光线，达到降低远光灯光线强度的效果，防止远光灯光线引起驾驶员视觉盲点，提高夜间驾驶的安全性。当对向车辆经过后，卸除施加到遮光结构上的电压，流体管与电润湿材料接触表面的润湿性恢复先前状态，电润湿材料恢复先前状态，流体管内不再填充有电润湿材料，遮光装置透过光线，使得驾驶员恢复正常驾驶。本发明实施例的遮光装置，形成百叶窗式结构，当对向车辆的远光灯照射时，百叶窗式结构的遮光装置关闭，遮挡光线，当对向车辆通过后，百叶窗式结构结构的遮光装置打开，驾驶员正常驾驶。

电润湿(Electrowetting，EW)是指通过改变液滴与绝缘基板之间电压，来改变液滴在基板上的润湿性，即改变接触角，使液滴发生形变、位移的现象。润湿是固体表面的主要性质之一，液体在固体表面能铺展，固液接触面有扩大的趋势，即液体对固体表面的附着力大于其内聚力，就是润湿。液体在固体表面不能铺展，液体与固体表面的接触面有收缩成球形的趋势，就是不润湿，即液体对固体表面的附着力小于其内聚力。固体表面的润湿效果可以使用电压来改变，使得固体表面变得更亲水，即固体表面的润湿性增强。

在本实施例中，电润湿材料为电子墨水，电子墨水的颜色可以为黑色、灰色等具有遮光性的颜色。容易理解的是，电润湿材料还可以为其它材质，只要具有遮光性即可。

图3为图1中流体管的截面结构示意图。如图3所示，当电润湿材料未填充到流体管22内时，为了使得正常光线可以穿过遮光装置，流体管的材质为透明材质。从图3中还可以看出，在沿流体管22的长度方向上，流体管的用于与电润湿材料接触的表面上设置有多个加压单元223，控制模块22向加压单元223和电润湿材料施加电压，从而向流体管与电润湿材料施加电压。为了保证电润湿材料可以沿着预设的方向快速填充到流体管内，沿着流体管的远离容纳腔21的方向，施加到加压单元223与电润湿材料之间的电压逐渐增大。例如，在图3中，施加到加压单元c与电润湿材料之间的电压＞施加到加压单元b与电润湿材料之间的电压＞施加到加压单元a与电润湿材料之间的电压，那么，与加压单元c对应区域的润湿性＞与加压单元b对应区域的润湿性＞与加压单元a对应区域的润湿性，从而，电润湿材料的外边缘就会沿着a→b→c的方向快速填充到流体管内，避免了电润湿材料在与加压单元相对应区域内波动，加速了电润湿材料在流体管内的填充速度，使得流体管可以及时遮挡远光灯的光线，避免远光灯光线照射到人眼使得人眼产生视觉盲点，进一步提高夜间驾驶的安全性。

在图3中分别示出了电润湿材料分别在三个加压单元内的外边缘形状，由于施加到加压单元c与电润湿材料之间的电压＞施加到加压单元b与电润湿材料之间的电压＞施加到加压单元a与电润湿材料之间的电压，所以沿着a →b→c的方向，电润湿材料外边缘与流体管表面的三相接触角依次减小，即沿着a→b→c的方向，流体管表面的润湿性依次增强。

当卸除电润湿材料和流体管之间施加的电压后，为了防止流体管内残留电润湿材料液滴，在卸除电压时，朝着靠近容纳腔21的方向，依次卸除加压单元223与电润湿材料之间的电压，从而使得电润湿材料逐渐恢复到先前状态，避免流体管内残留电润湿材料液滴。

如图1所示，容纳腔21设置在挡风玻璃的右侧，为了防止重力对电润湿材料的影响致使位于挡风玻璃上部的流体管内不能及时充满电润湿材料，容纳腔21包括多个子容纳单元211，子容纳单元211与流体管22一一对应设置，每个子容纳单元211内容纳有可以填充到对应流体管22内的电润湿材料。

从图1中还可以看出，本发明实施例的遮光装置，多个流体管22依次间隔设置，从而，当遮光装置设置到前挡风玻璃上时，由于流体管22依次间隔设置即相邻流体管22之间具有间隙，即使电润湿材料填充到流体管内，驾驶员仍然可以通过流体管22之间的间隙观察到车辆前方，从而不会影响到驾驶员的正常驾驶。

从图1中还可以看出，本发明实施例的遮光装置，还可以包括环境光感测模块30，环境光感测模块30与控制模块10电连接。环境光感测模块30用于检测车辆前方环境光强度，并将环境光强度信息传输给控制模块。控制模块判断环境光强度是否大于或等于第一阈值。当车辆前方环境光强度大于或等于第一阈值时，表明对向车辆开启了远光灯，控制模块向电润湿材料和流体管之间施加电压，使得电润湿材料填充到流体管内，以遮挡远光灯的光线，降低射入人眼的光线强度，防止远光灯光线引起驾驶员视觉盲点，提高夜间驾驶的安全性。当对向车辆经过后，控制模块将接收到的环境光强度与第一阈值进行比较，当环境光强度小于第一阈值时，控制模块卸除施加的电压，电润湿材料恢复先前状态。在本实施例中，环境光感测模块为光强传感器。在其它实施例中，环境光感测模块还可以为其它可以感测光线强度的设置。

图4为两辆车辆对向形式的结构示意图。其中，左侧车辆的前挡风玻璃上设置了本发明实施例的遮光装置。从图4中可以看出，当右侧车辆开启远光灯后，远光灯的光线会照射到左侧车辆的前方。为了保证环境光感测模块 30可以准确检测到环境光强度，优选地，环境光感测模块30可以设置在前挡风玻璃的与驾驶员对应区域的上侧，这个位置距离驾驶员眼睛比较近，从而可以更精确检测出照射到人眼的光线强度，以便使得控制模块可以更准确地向电润湿材料和流体管之间施加电压，防止当照射到人眼光线强度较弱时启动遮光结构，避免影响正常驾驶。

容易理解的是，遮光装置在遮光前，环境光光线比较强，遮光装置遮光后，相对于驾驶员来说，前方光线突然变弱，容易导致驾驶员无法快速适应光线由亮突然变暗，存在安全隐患。为了避免驾驶员在忽明忽暗的环境状态下驾驶，多个流体管22包括依次交错设置的第一流体管221和第二流体管222，第一流体管221和第二流体管222的结构完全相同。在具体实施中，可以将位于奇数行的流体管定义为第一流体管221，而位于偶数行的流体管定义为第二流体管222。环境光感测模块30检测车辆前方环境光强度并将环境光强度信息传输给控制模块。控制模块将环境光强度与第一阈值和第二阈值进行比较(第二阈值大于第一阈值)。当环境光强度大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，表明对向车辆开启了远光灯但是距离驾驶员驾驶的车辆比较远，此时，控制模块向电润湿材料和第一流体管221之间施加电压，使得电润湿材料填充到第一流体管221内，以遮挡远光灯的光线，如图5所示，图5为第一流体管内填充电润湿材料后的结构示意图。由于只有位于奇数行的第一流体管221遮挡光线，相对于驾驶员来说，前方光线没有发生太大的亮度变化，使得驾驶员容易接受并适应这种变化，保证了驾驶员的驾驶安全。当环境光强度大于或等于第二阈值时，表明对向车辆已经靠近驾驶员驾驶的车辆，此时，控制模块向电润湿材料和第二流体管222之间施加电压，使得电润湿材料填充到第二流体管222内，从而，第一流体管221和第二流体管222同时遮挡远光灯的光线，如图2所示，避免过强的远光灯光线射入人眼引起视觉盲点。由于第一流体管先遮挡光线，然后第一流体管和和第二流体管同时遮挡光线，相对于驾驶员来说，前方光线前度由强→弱→更弱即前方亮度由明→暗→更暗，遮光装置对光线实现了平滑遮挡，避免遮挡过度，避免了驾驶员在忽明忽暗的环境下驾驶，提高了驾驶的安全性。同理，当对向车辆经过后，控制模块将接收到的环境光强度与第一阈值进行比较，当环境光强度小于第一阈值时，控制模块卸除施加的电压。控制模块可以先卸除第一流体管与电润湿材料之间的电压，再卸除第二流体管与电润湿材料之间的电压，以使得遮光装置对光线的平滑释放，避免了驾驶员在忽暗忽明的环境下驾驶，进一步提高了驾驶的安全性。

容易理解的是，还可以将遮光装置设置更多的梯度，以使得遮光装置更加平滑地遮挡和释放光线，进一步提高驾驶员对环境光的适应性，保证驾驶的安全性。例如，将每三个流体管划分为一组，分别定义为第一流体管、第二流体管和第三流体管，第三阈值＞第二阈值＞第一阈值。当环境光强度大于或等于第一阈值且小于第二阈值时，控制模块向电润湿材料和第一流体管之间施加电压，使得电润湿材料填充到第一流体管内，第一流体管遮挡光线；当环境光强度大于或等于第二阈值且小于第三阈值时，控制模块向电润湿材料和第二流体管之间施加电压，使得电润湿材料填充到第二流体管内，第二流体管和第一流体管同时遮挡光线；当环境光强度大于或等于第三阈值时，控制模块向电润湿材料和第三流体管之间施加电压，使得电润湿材料填充到第三流体管内，第三流体管、第二流体管和第一流体管同时遮挡光线。同理，当对向车辆经过后，可以依顺序依次卸除第一流体管与电润湿材料之间的电压、第二流体管与电润湿材料之间的电压、第三流体管与电润湿材料之间的电压。

第二实施例：

图6为本发明第二实施例遮光装置的流体管的截面结构示意图。与第一实施例不同的是，在本实施例中，控制模块向遮光结构施加电压，具体为控制模块向流体管的相对的两侧壁之间施加电压。在图6中，控制模块向流体管的上侧壁和下侧壁之间施加电压，改变了流体管表面的润湿性，使得电润湿材料填充到流体管内。

在本实施例中，如图6所示，在沿流体管22的长度方向上，流体管的下侧壁上设置有多个加压单元223，控制模块向流体管的上侧壁和加压单元223 施加电压。沿着流体管的远离容纳腔21的方向，施加到加压单元223与上侧壁之间的电压逐渐增大。例如，在图6中，流体管的下侧壁上设置有三个加压单元，分别为加压单元c、加压单元b和加压单元a 。加压单元c与上侧壁之间的电压为V3，加压单元b与上侧壁之间的电压为V2，加压单元a与上侧壁之间的电压为V1，V3＞V2＞V1。从而，电润湿材料的外边缘就会沿着a →b→c的方向快速填充到流体管内，避免了电润湿材料在与加压单元相对应区域内波动，加速了电润湿材料在流体管内的填充速度，使得流体管可以及时遮挡远光灯的光线，避免远光灯光线照射到人眼使得人眼产生视觉盲点，进一步提高夜间驾驶的安全性。

第三实施例：

基于前述实施例的发明构思，本发明实施例还提供了一种车辆。车辆包括前挡风玻璃，前挡风玻璃上设置有前述实施例的遮光装置。遮光装置设置在与驾驶员对应的区域内，可以设置在前挡风玻璃的外表面或内表面上。在具体实施中，可以从前挡风玻璃的上侧朝向下侧，并排设置流体管，如图1 所示。这样设置，可以保证每个流体管均处于水平状态，从而可以避免重力对电润湿材料填充速度的影响，提高遮光装置的遮光及时性。

白天正常行驶时，遮光装置为透明状态，不会干扰驾驶员的正常驾驶。当夜间行驶时，如果对向车辆开启了远光灯，遮光装置启动以遮挡远光灯光线，避免较强的远光灯光线射入人眼造成驾驶员视觉盲点，保证了驾驶安全。

在本发明实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容仅为便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式及细节上进行任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (9)

1.一种遮光装置，其特征在于，包括控制模块和遮光结构，所述遮光结构包括容纳腔、设置在所述容纳腔内且具有遮光性的电润湿材料以及并排设置的多个流体管，每个所述流体管均与所述容纳腔连通，在沿每个所述流体管的长度方向上设置有多个加压单元，所述控制模块用于向所述加压单元施加电压，以改变所述流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述流体管内，且对所述加压单元卸压时，沿着所述流体管的靠近所述容纳腔的方向，依次卸除所述加压单元对应的电压，使得所述电润湿材料回流到所述容纳腔内。

2.根据权利要求1所述的遮光装置，其特征在于，向所述遮光结构施加电压包括向所述电润湿材料和所述流体管之间施加电压或者向所述流体管的相对的两侧壁之间施加电压。

3.根据权利要求1所述的遮光装置，其特征在于，相邻的所述流体管之间具有间隙。

4.根据权利要求1～3中任意一项所述的遮光装置，其特征在于，还包括与所述控制模块电连接的环境光感测模块，所述环境光感测模块用于检测环境光强度，所述控制模块还用于判断所述环境光强度是否大于或等于第一阈值，若是，则所述控制模块向所述遮光结构施加电压。

5.根据权利要求4所述的遮光装置，其特征在于，所述流体管包括依次交错设置的第一流体管和第二流体管，当所述控制模块判断所述环境光强度大于或等于第一阈值时，所述控制模块向所述遮光结构施加电压，以改变所述第一流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述第一流体管内；所述控制模块还用于判断所述环境光强度是否大于或等于第二阈值，若是，则所述控制模块向所述遮光结构施加电压，以改变所述第二流体管表面的润湿性使得所述电润湿材料填充到所述第二流体管内，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。

6.根据权利要求1所述的遮光装置，其特征在于，所述加压单元设置于所述流体管的用于与所述电润湿材料接触的表面上，所述控制模块向所述遮光结构施加电压时，沿着所述流体管的远离所述容纳腔的方向，所述加压单元对应的电压依次增大。

7.根据权利要求1所述的遮光装置，其特征在于，所述容纳腔包括多个子容纳单元，所述流体管与所述子容纳单元一一对应连通，所述电润湿材料容纳在所述子容纳单元内。

8.根据权利要求1所述的遮光装置，其特征在于，所述电润湿材料包括电子墨水。

9.一种车辆，包括前挡风玻璃，其特征在于，还包括权利要求1～8中任意一项所述的遮光装置，所述遮光装置设置在所述前挡风玻璃表面上。

Images