CN111332102B - 基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置及其方法。该装置包括光环境感知模块、信号反馈模块、信号偏差比较模块、位置调节模块、透光率调节模块以及控制模块。光环境感知模块用于检测挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号。信号反馈模块用于检测挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号。信号偏差比较模块用于将左光强信号、右光强信号分别与中部光强信号进行差分比例运算。位置调节模块用于驱使挡光板移动，以调节挡光板的位置。透光率调节模块用于调节挡光板的透光率。本发明在做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险。

Description

基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置及其方法

技术领域

本发明涉及汽车挡光技术领域的一种防强光智能追踪保护装置，尤其涉及一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，还涉及该装置的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护方法。

背景技术

市场现有的聚合物分散液晶调光膜(PDLC)，通过改变前挡风玻璃的透光度防眩目，但其调光方式单一，仅能实现透明和不透明(雾化)两种状态，智能化程度低且不能连续渐变调节透光度。目前大部分汽车都是通过挡光板防强光，挡光板展开后基本可以遮挡眩目源，但传统挡光板完全不透光，会遮挡驾驶员视线、扩大汽车盲区，极易引发交通事故；且灵活性差、操作起来繁琐，不能自动调节挡光板位置；挡光角度单一，遮光范围小，只能遮挡正前方光照。

发明内容

为解决现有防强光装置中挡光板不透光，阻碍驾驶视野的技术问题，本发明提供一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置及其方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其包括：

至少一个光环境感知模块，其设置在汽车挡光板的中部，并用于检测所述挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号；

信号反馈模块，其包括两个光传感器；两个光传感器分别位于所述挡光板的左右两侧，并分别用于检测所述挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号；

信号偏差比较模块，其用于将所述左光强信号、所述右光强信号分别与所述中部光强信号进行差分比例运算，以对应获得一个左差分输出信号和一个右差分输出信号；

位置调节模块，其用于驱使所述挡光板移动，以调节所述挡光板的位置；

透光率调节模块，其用于调节所述挡光板的透光率；以及

控制模块，其用于根据所述左差分输出信号和所述右差分输出信号，判断所述左光强信号是否大于所述中部光强信号，并判断所述右光强信号是否大于所述中部光强信号；在所述左光强信号大于所述中部光强信号且所述右光强信号小于所述中部光强信号时，所述控制模块用于驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向左运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；在所述左光强信号小于所述中部光强信号且所述右光强信号大于所述中部光强信号时，所述控制模块用于驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向右运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；在所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号时，所述控制模块还用于判断所述中部光强信号是否大于一个预设强度信号；在所述中部光强信号大于所述预设强度信号时，所述控制模块驱使所述透光率调节模块降低所述挡光板的透光率，并根据所述中部光强信号的强度调节所述挡光板的透光率。

本发明通过光环境感知模块检测挡光板前侧的光照强度，信号反馈模块检测挡光板的左前方和右前方的光照强度，随后信号偏差比较模块将左光强信号、右光强信号分别与中部光强信号进行差分比例运算，然后控制模块就可以根据运算结果比较挡光板两侧的光照强度与中部光照强度，在任意一侧的光照强度大于中部光照强度时，控制模块就通过位置调节模块对挡光板的位置进行调节，使最终挡光板中部的光照强度最大，而控制模块进一步判断中部光强信号是否大于预设强度信号，是则通过透光率调节模块降低挡光板的透光率，降低最终透过挡光板的光强，并根据中部光强信号的强弱调节挡光板的透光率，如此做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险，而且挡光板不会阻碍驾驶员的视野，不会出现视野盲区，解决了现有防强光装置中挡光板不透光，阻碍驾驶视野的技术问题，得到了防强光眩目，不存在视野盲区，提高驾驶安全性的技术效果。

作为上述方案的进一步改进，所述位置调节模块包括滑轨、电机、舵机、同步带以及同步轮；所述滑轨用于限定所述挡光板的移动位置，所述电机用于驱动所述同步轮转动，所述同步轮用于带动所述同步带运动，所述同步带用于驱使所述挡光板做直线运动；所述舵机用于驱使所述挡光板旋转。

作为上述方案的进一步改进，所述透光率调节模块包括调光膜；所述调光膜设置在所述挡光板中，所述控制模块用于调节所述调光膜的透光率以改变所述挡光板的透光率。

进一步地，所述透光率调节模块还包括电压放大电路；所述电压放大电路用于接收并放大所述控制模块调节所述调光膜的控制信号，以调节所述调光膜的驱动电压。

作为上述方案的进一步改进，所述防强光智能追踪保护装置还包括：

功率放大模块，其用于接收并放大所述控制模块驱动所述位置调节模块的控制信号，并驱动所述位置调节模块。

作为上述方案的进一步改进，所述防强光智能追踪保护装置在一个预设时间段一内处于模式一状态；在所述模式一中，所述控制模块还判断所述中部光强信号、所述左光强信号以及右光强信号中任意一者是否大于一个预设阳光强度信号，是则启动所述挡光板，使所述挡光板位于汽车的驾驶员的正前方，并通过调节所述位置调节模块使所述挡光板位于光源与所述驾驶员之间。

作为上述方案的进一步改进，所述防强光智能追踪保护装置在一个预设时间段二内处于模式二状态；在所述模式二中，所述控制模块还判断所述中部光强信号是否小于一个设定阈值，是则驱使所述防强光智能追踪保护装置处于待机状态；在所述光环境感知模块检测到一个光源时，所述控制模块通过所述位置调节模块驱使所述挡光板对准所述光源；在所述光环境感知模块检测到多个光源时，所述光环境感知模块检测并比较各个光源的光照强度，所述控制模块通过所述位置调节模块驱使所述挡光板对准光照强度最大的光源。

作为上述方案的进一步改进，所述防强光智能追踪保护装置还包括：

启闭键模块，其设置在汽车的驾驶室内，并供驾驶员打开或关闭所述挡光板。

进一步地，所述控制模块为STM32系列单片机、51系列单片机、AVR、MSP430中的一种，所述调光膜为PDLC调光膜。

本发明还提供一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护方法，其应用于上述任意所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置中，其包括以下步骤：

检测所述挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号；

分别检测所述挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号；

将所述左光强信号、所述右光强信号分别与所述中部光强信号进行差分比例运算，以对应获得一个左差分输出信号和一个右差分输出信号；

根据所述左差分输出信号和所述右差分输出信号，判断所述左光强信号是否大于所述中部光强信号，并判断所述右光强信号是否大于所述中部光强信号；在所述左光强信号大于所述中部光强信号且所述右光强信号小于所述中部光强信号时，驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向左运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；在所述左光强信号小于所述中部光强信号且所述右光强信号大于所述中部光强信号时，驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向右运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；

在所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号时，判断所述中部光强信号是否大于一个预设强度信号；在所述中部光强信号大于所述预设强度信号时，驱使所述透光率调节模块降低所述挡光板的透光率，并根据所述中部光强信号的强度调节所述挡光板的透光率。

相较于现有的防强光装置，本发明的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置及其方法具有以下有益效果：

1、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其光环境感知模块检测挡光板前侧的光照强度，信号反馈模块检测挡光板的左前方和右前方的光照强度，随后信号偏差比较模块将左光强信号、右光强信号分别与中部光强信号进行差分比例运算，然后控制模块根据运算结果比较挡光板两侧的光照强度与中部光照强度，在任意一侧的光照强度大于中部光照强度时，控制模块就通过位置调节模块对挡光板的位置进行调节，使最终挡光板中部的光照强度最大，防止挡光板左右两侧的强光对驾驶员产生影响，尤其是在汽车行驶过程中另一方向来车时，可以避免错车的强光从侧向进入而使驾驶员眩目，而控制模块进一步判断中部光强信号是否大于预设强度信号，是则通过透光率调节模块降低挡光板的透光率，并根据中部光强信号的强弱调节挡光板的透光率，降低最终透过挡光板的光强，如此在做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险，而且挡光板不会阻碍驾驶员的视野，不会出现视野盲区，从而提高驾驶安全性，有效防止强光眩目，智能化程度高。

2、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其位置调节模块设有滑轨、电机、舵机、同步带以及同步轮，通过多个执行元件实现挡光板的移动，滑轨用于限定挡光板的移动位置，电机用于驱动同步带工作，同步带和同步轮用于将电机的旋转运动转化为挡光板的直线运动，舵机用于驱动挡光板旋转一定的角度，这样就既可以实现对挡光板的直线移动，也可以实现挡光板的转动，这样就可以使挡光板遮蔽多个方向的入射光，使挡光板始终位于强光源与驾驶员之间，充分保证驾驶员的视野清晰度，进一步提高驾驶员的驾驶安全性。

3、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其透光率调节模块的调光膜可以设置在挡光板中，这样就可以结合PDLC调光膜和传统挡光板，在做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险。而且，该装置还可以通过光传感器检测光照强度，实时反馈光强信号，通过电压放大电路调节调光膜驱动电压的幅值，实现无级调节调光膜透光率，既不影响驾驶视野，又能有效防强光眩目。

4、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其还设置两个模式，即模式一和模式二。其中，模式一可应用在白天的防强光工作中，控制模块比较检测的光强信号与预设阳光强度信号，在光强信号过大时，控制模块就启动挡光板进行挡光，进入工作模式(启动初始状态挡光板位于驾驶员正前方，且无任何偏转角度)，通过信号偏差比较模块确定挡光板应调整的合理位置，并由控制模块发出控制信号，控制功率放大模块调节挡光板的位置，若左侧的光传感器检测的信号强，通过电机使挡光板向左做直线运动，同时舵机驱动挡光板做逆时针旋转(从上向下)，直至挡光板正对于驾驶员和光源之间。进一步地，透光率调节模块会根据光源的强度信号调节合适的透光率，做到不干扰驾驶员视线同时起到防眩目的功能；若右边的光传感器检测的信号强，原理同上，调节挡光板向右做直线运动并做顺时针旋转。若在工作过程中光源或光照强度有变化，则控制挡光板转向光照强度大的方向。

模式二可以应用在夜晚中，主要被检测光源是相向行驶的汽车的灯光照射，在夜晚行驶，光源具有不确定性，但是汽车仍是由远及近，光照强度的变化是一个由弱到强的过程，在这个过程中，该装置有足够的时间做出正确的应对。车辆行驶过程中，若前进方向没有光源光照强度超过设定阈值，则本发明处于待机模式；若出现驶来车辆灯光照射的现象，控制挡光板正对光源；若同时驶来多辆车辆同时灯光照射，处理光照强度最大的光源，使得挡光板挡住最亮的光线，充分保证驾驶员的视野，提高驾驶安全性。

该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护方法的有益效果与上述防强光智能追踪保护装置的有益效果相同，在此不再作赘述。

附图说明

图1为本发明实施例1的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置的系统框图。

图2为本发明实施例4的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参阅图1，本发明提供了一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，该装置可以应用在汽车系统中，并能够实现对挡光板的调节，使驾驶员在任何情况中都具有充足的行驶视野，同时避免强光照射到驾驶员。其中，该防强光智能追踪保护装置包括光环境感知模块、信号反馈模块、信号偏差比较模块、位置调节模块、透光率调节模块以及控制模块(核心控制单元)，还可以包括功率放大模块。前述这些模块都可以设置在汽车系统中，其实可以与挡光板一同构成汽车的防强光系统，当然这些模块也可以组成一个独立系统进行使用。

光环境感知模块的数量至少为一个，即至少有一个设置在汽车挡光板的中部，并用于检测挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号。光环境感知模块为输入元件，其包括中置传感器，该中置传感器作用是检测车辆正前方的光照强度，并将光强信号输入给信号偏差比较模块。在实际应用中，中置传感器可以固定在挡光板的中部(例如可以通过胶粘，焊接的方式进行固定)，也可以嵌入在挡光板中，还可以通过其他安装组件(例如螺丝，连接栓)安装在挡光板的外侧中部。

信号反馈模块为反馈元件，而且信号反馈模块包括两个光传感器，这两个光传感器分别为左置传感器和右置传感器。两个光传感器分别位于挡光板的左右两侧，并分别用于检测挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号。即，左置传感器位于挡光板相对于驾驶员的左侧，检测出左光强信号，而右置传感器位于挡光板相对于驾驶员的右侧，检测出右光强信号。

信号偏差比较模块用于将左光强信号、右光强信号分别与中部光强信号进行差分比例运算，以对应获得一个左差分输出信号和一个右差分输出信号。信号偏差比较模块为比较元件，其电路为差分比例运算电路，其作用是将左置传感器和右置传感器分别与中置传感器输出的信号做差分比例运算(其目的在于通过调节挡光板的位置使挡光板正对前方的光源，此时中置传感器接收的光强信号值应最大)。

位置调节模块用于驱使挡光板移动，以调节挡光板的位置。在本实施例中，位置调节模块包括滑轨、电机、舵机、同步带以及同步轮；滑轨用于限定挡光板的移动位置，电机用于驱动同步轮转动，同步轮用于带动同步带运动，同步带用于驱使挡光板做直线运动。舵机用于驱使挡光板旋转。这样通过多个执行元件实现挡光板的直线移动，通过舵机实现挡光板的角度转动，就既可以实现对挡光板的直线移动，也可以实现挡光板的转动，就可以使挡光板遮蔽多个方向的入射光，使挡光板始终位于强光源与驾驶员之间，充分保证驾驶员的视野清晰度，提高驾驶员的驾驶安全性。

透光率调节模块用于调节挡光板的透光率。在本实施例中，透光率调节模块包括调光膜和电压放大电路。调光膜设置在挡光板中，而控制模块用于调节调光膜的透光率以改变挡光板的透光率。电压放大电路用于接收并放大控制模块调节调光膜的控制信号，以调节调光膜的驱动电压。

控制模块用于根据左差分输出信号和右差分输出信号，判断左光强信号是否大于中部光强信号，并判断右光强信号是否大于中部光强信号。在左光强信号大于中部光强信号且右光强信号小于中部光强信号时，控制模块用于驱使位置调节模块控制挡光板向左运动直至中部光强信号大于左光强信号和右光强信号。在左光强信号小于中部光强信号且右光强信号大于中部光强信号时，控制模块用于驱使位置调节模块控制挡光板向右运动直至中部光强信号大于左光强信号和右光强信号。如此，在任意一侧的光照强度大于中部光照强度时，控制模块就通过位置调节模块对挡光板的位置进行调节，使最终挡光板中部的光照强度最大，防止挡光板左右两侧的强光对驾驶员产生影响，尤其是在汽车行驶过程中另一方向来车时，可以避免错车的强光从侧向进入而使驾驶员眩目。

在中部光强信号大于左光强信号和右光强信号时，控制模块还用于判断中部光强信号是否大于一个预设强度信号。在中部光强信号大于预设强度信号时，控制模块驱使透光率调节模块降低挡光板的透光率，并根据中部光强信号的强度调节挡光板的透光率。这样降低最终透过挡光板的光强，在做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险，而且挡光板不会阻碍驾驶员的视野，不会出现视野盲区，从而提高驾驶安全性，有效防止强光眩目，智能化程度高。

控制模块以STM32单片机(MCU)作为核心处理单元，该模块接收信号偏差比较模块的输出信号，经过分析处理，发送两个控制信号：其一用于控制功率放大模块调节挡光板位置。其二用于控制调光膜驱动器调节挡光板透光率。而功率放大模块则用于接收并放大控制模块驱动位置调节模块的控制信号，并驱动位置调节模块。当然，在一些实施例中，控制模块还可以为STM32系列单片机、51系列单片机、AVR、MSP430中的一种，其实，控制模块基本上任意一种单片机，任意的单片机都可以实现这种控制，同时调光膜为PDLC调光膜。

综上所述，相较于现有的防强光装置，本实施例的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置具有以下优点：

1、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其光环境感知模块检测挡光板前侧的光照强度，信号反馈模块检测挡光板的左前方和右前方的光照强度，随后信号偏差比较模块将左光强信号、右光强信号分别与中部光强信号进行差分比例运算，然后控制模块根据运算结果比较挡光板两侧的光照强度与中部光照强度，在任意一侧的光照强度大于中部光照强度时，控制模块就通过位置调节模块对挡光板的位置进行调节，使最终挡光板中部的光照强度最大，防止挡光板左右两侧的强光对驾驶员产生影响，尤其是在汽车行驶过程中另一方向来车时，可以避免错车的强光从侧向进入而使驾驶员眩目，而控制模块进一步判断中部光强信号是否大于预设强度信号，是则通过透光率调节模块降低挡光板的透光率，并根据中部光强信号的强弱调节挡光板的透光率，降低最终透过挡光板的光强，如此在做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险，而且挡光板不会阻碍驾驶员的视野，不会出现视野盲区，从而提高驾驶安全性，有效防止强光眩目，智能化程度高。

2、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其位置调节模块设有滑轨、电机、舵机、同步带以及同步轮，通过多个执行元件实现挡光板的移动，滑轨用于限定挡光板的移动位置，电机用于驱动同步带工作，同步带和同步轮用于将电机的旋转运动转化为挡光板的直线运动，舵机用于驱动挡光板旋转一定的角度，这样就既可以实现对挡光板的直线移动，也可以实现挡光板的转动，这样就可以使挡光板遮蔽多个方向的入射光，使挡光板始终位于强光源与驾驶员之间，充分保证驾驶员的视野清晰度，进一步提高驾驶员的驾驶安全性。

3、该基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其透光率调节模块的调光膜可以设置在挡光板中，这样就可以结合PDLC调光膜和传统挡光板，在做到防眩目的同时也可以实现挡光板的智能调节，减少驾驶员由于分心调节挡光板带来的驾驶风险。而且，该装置还可以通过光传感器检测光照强度，实时反馈光强信号，通过电压放大电路调节调光膜驱动电压的幅值，实现无级调节调光膜透光率，既不影响驾驶视野，又能有效防强光眩目。

实施例2

本发明提供了一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，该装置在实施例1的基础上设置了两种模式，这两种模式分别应用在白天和夜晚。在模式选择时，既可以通过驾驶员人为地进行选择，也可以通过时钟的定义进行确定。在本实施例中，防强光智能追踪保护装置在一个预设时间段一内处于模式一状态。该预设时间段一可以人为地进行选择，例如选择6：00-18：00为白天，即在此时间段内为模式一，当然也可以直接将预设时间段一直接预设到装置中。防强光智能追踪保护装置在一个预设时间段二内处于模式二状态。该预设时间段二也是同理，可以选择为当天的18：00-24：00和第二天的0：00-6：00，也可以通过预设的方式进行确定。

在模式一中，控制模块还判断中部光强信号、左光强信号以及右光强信号中任意一者是否大于一个预设阳光强度信号，是则启动挡光板，使挡光板位于汽车的驾驶员的正前方，并通过调节位置调节模块使挡光板位于光源与驾驶员之间。在白天时处于模式一，主要被检测光源是太阳，光传感器不断检测光照强度和光源位置，只要检测到光照强度超过设定阈值，进入工作模式(启动初始状态挡光板，位于驾驶员正前方，且无任何偏转角度)，通过信号偏差比较模块确定挡光板应调整的合理位置，并由核心控制单元发出控制信号，控制功率放大模块调节挡光板的位置，若左置光传感器检测的信号强，通过电机使挡光板向左做直线运动，同时舵机驱动挡光板做逆时针旋转(从上向下)，直至挡光板正对于驾驶员和光源之间；挡光板透光率调节模块会根据光源的强度信号调节合适的透光率，做到不干扰驾驶员视线同时起到防眩目的功能；若右边的光传感器检测的信号强，原理同上，调节挡光板向右做直线运动并做顺时针旋转。若在工作过程中光源或光照强度有变化，则控制挡光板转向光照强度大的方向。

在模式二中，控制模块还判断中部光强信号是否小于一个设定阈值，是则驱使防强光智能追踪保护装置处于待机状态；在光环境感知模块检测到一个光源时，控制模块通过位置调节模块驱使挡光板对准光源；在光环境感知模块检测到多个光源时，光环境感知模块检测并比较各个光源的光照强度，控制模块通过位置调节模块驱使挡光板对准光照强度最大的光源。在夜晚处于模式二，主要被检测光源是相向行驶的汽车的灯光照射，在夜晚行驶，光源具有不确定性，但是汽车仍是由远及近，光照强度的变化是一个由弱到强的过程，在这个过程中，本发明有足够的时间做出正确的应对。车辆行驶过程中，若前进方向没有光源光照强度超过设定阈值，则本发明处于待机模式；若出现驶来车辆灯光照射的现象，控制挡光板正对光源；若同时驶来多辆车辆同时灯光照射，则先处理最近光源，在单片机内进行判定处理，处理光照强度最大的光源。

因此，本实施例的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置具有以下优点：

模式一可应用在白天的防强光工作中，控制模块比较检测的光强信号与预设阳光强度信号，在光强信号过大时，控制模块就启动挡光板进行挡光，进入工作模式(启动初始状态挡光板位于驾驶员正前方，且无任何偏转角度)，通过信号偏差比较模块确定挡光板应调整的合理位置，并由控制模块发出控制信号，控制功率放大模块调节挡光板的位置，若左侧的光传感器检测的信号强，通过电机使挡光板向左做直线运动，同时舵机驱动挡光板做逆时针旋转(从上向下)，直至挡光板正对于驾驶员和光源之间。进一步地，透光率调节模块会根据光源的强度信号调节合适的透光率，做到不干扰驾驶员视线同时起到防眩目的功能。若右边的光传感器检测的信号强，原理同上，调节挡光板向右做直线运动并做顺时针旋转。若在工作过程中光源或光照强度有变化，则控制挡光板转向光照强度大的方向。

模式二可以应用在夜晚中，主要被检测光源是相向行驶的汽车的灯光照射，在夜晚行驶，光源具有不确定性，但是汽车仍是由远及近，光照强度的变化是一个由弱到强的过程，在这个过程中，该装置有足够的时间做出正确的应对。车辆行驶过程中，若前进方向没有光源光照强度超过设定阈值，则本发明处于待机模式。若出现驶来车辆灯光照射的现象，控制挡光板正对光源。若同时驶来多辆车辆同时灯光照射，处理光照强度最大的光源，使得挡光板挡住最亮的光线，充分保证驾驶员的视野，提高驾驶安全性。

模式一和模式二可以提供不同的工作模式，可以满足不同场景(白天和夜晚，道路和市区存在不同的基础光照亮度)的需要。

实施例3

本实施例提供了一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，该装置在实施例1或实施例2的基础上增加了启闭键模块。其中，该启闭键模块可以设置成按钮，其设置在汽车的驾驶室内，并供驾驶员打开或关闭挡光板。当然，在一些实施例中，该启闭键模块还可以设定不同模式的按键(例如关/开机按键)，按下关/开机按键，进入待机模式，再次按下关/开机按键，该装置不工作，可以当作常规挡光板使用，用以满足不同驾驶员使用需求，同时设定了城市模式按键，在城市会有路灯的干扰，按下城市模式，改变阈值，合理的进行防眩目。

实施例4

请参阅图2，本实施例提供了一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护方法，该方法应用在实施例1-3中所提供的任意一个基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置中。在本实施例中，该防强光智能追踪保护方法包括以下这些步骤：

(1)检测挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号；

(2)分别检测挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号；

(3)将左光强信号、右光强信号分别与中部光强信号进行差分比例运算，以对应获得一个左差分输出信号和一个右差分输出信号；

(4)根据左差分输出信号和右差分输出信号，判断左光强信号是否大于中部光强信号，并判断右光强信号是否大于中部光强信号；在左光强信号大于中部光强信号且右光强信号小于中部光强信号时，驱使位置调节模块控制挡光板向左运动直至中部光强信号大于左光强信号和右光强信号；在左光强信号小于中部光强信号且右光强信号大于中部光强信号时，驱使位置调节模块控制挡光板向右运动直至中部光强信号大于左光强信号和右光强信号；

(5)在中部光强信号大于左光强信号和右光强信号时，判断中部光强信号是否大于一个预设强度信号；在中部光强信号大于预设强度信号时，驱使透光率调节模块降低挡光板的透光率。

上述这些步骤可以通过实施例1中的各个模块实现，也可以集成在一个控制系统中，其优点与实施例1中的相同。

实施例5

本实施例提供了一种汽车系统，该汽车系统包括实施例1中的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，还包括现有的挡光板，即通过实施例1的防强光智能追踪保护装置实现对挡光板的控制。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，其包括：

至少一个光环境感知模块，其设置在汽车挡光板的中部，并用于检测所述挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号；

信号反馈模块，其包括两个光传感器；两个光传感器分别位于所述挡光板的左右两侧，并分别用于检测所述挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号；

信号偏差比较模块，其用于将所述左光强信号、所述右光强信号分别与所述中部光强信号进行差分比例运算，以对应获得一个左差分输出信号和一个右差分输出信号；

位置调节模块，其用于驱使所述挡光板移动，以调节所述挡光板的位置；

透光率调节模块，其用于调节所述挡光板的透光率；以及

控制模块，其用于根据所述左差分输出信号和所述右差分输出信号，判断所述左光强信号是否大于所述中部光强信号，并判断所述右光强信号是否大于所述中部光强信号；在所述左光强信号大于所述中部光强信号且所述右光强信号小于所述中部光强信号时，所述控制模块用于驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向左运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；在所述左光强信号小于所述中部光强信号且所述右光强信号大于所述中部光强信号时，所述控制模块用于驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向右运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；在所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号时，所述控制模块还用于判断所述中部光强信号是否大于一个预设强度信号；在所述中部光强信号大于所述预设强度信号时，所述控制模块驱使所述透光率调节模块降低所述挡光板的透光率，并根据所述中部光强信号的强度调节所述挡光板的透光率；

其中，所述防强光智能追踪保护装置在一个预设时间段一内处于模式一状态；在所述模式一中，所述控制模块还判断所述中部光强信号、所述左光强信号以及右光强信号中任意一者是否大于一个预设阳光强度信号，是则启动所述挡光板，使所述挡光板位于汽车的驾驶员的正前方，并通过调节所述位置调节模块使所述挡光板位于光源与所述驾驶员之间；

所述防强光智能追踪保护装置在一个预设时间段二内处于模式二状态；在所述模式二中，所述控制模块还判断所述中部光强信号是否小于一个设定阈值，是则驱使所述防强光智能追踪保护装置处于待机状态；在所述光环境感知模块检测到一个光源时，所述控制模块通过所述位置调节模块驱使所述挡光板对准所述光源；在所述光环境感知模块检测到多个光源时，所述光环境感知模块检测并比较各个光源的光照强度，所述控制模块通过所述位置调节模块驱使所述挡光板对准光照强度最大的光源。

2.如权利要求1所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，所述位置调节模块包括滑轨、电机、舵机、同步带以及同步轮；所述滑轨用于限定所述挡光板的移动位置，所述电机用于驱动所述同步轮转动，所述同步轮用于带动所述同步带运动，所述同步带用于驱使所述挡光板做直线运动；所述舵机用于驱使所述挡光板旋转。

3.如权利要求1所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，所述透光率调节模块包括调光膜；所述调光膜设置在所述挡光板中，所述控制模块用于调节所述调光膜的透光率以改变所述挡光板的透光率。

4.如权利要求3所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，所述透光率调节模块还包括电压放大电路；所述电压放大电路用于接收并放大所述控制模块调节所述调光膜的控制信号，以调节所述调光膜的驱动电压。

5.如权利要求1所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，所述防强光智能追踪保护装置还包括：

功率放大模块，其用于接收并放大所述控制模块驱动所述位置调节模块的控制信号，并驱动所述位置调节模块。

6.如权利要求1所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，所述防强光智能追踪保护装置还包括：

启闭键模块，其设置在汽车的驾驶室内，并供驾驶员打开或关闭所述挡光板。

7.如权利要求2所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置，其特征在于，所述控制模块为STM32系列单片机、51系列单片机、AVR、MSP430中的一种，所述调光膜为PDLC调光膜。

8.一种基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护方法，其应用于如权利要求1-7中任意一项所述的基于调光膜和舵机的防强光智能追踪保护装置中，其特征在于，其包括以下步骤：

检测所述挡光板前侧的光照强度，以生成一个中部光强信号；

分别检测所述挡光板的左前方和右前方的光照强度，以对应生成一个左光强信号和一个右光强信号；

将所述左光强信号、所述右光强信号分别与所述中部光强信号进行差分比例运算，以对应获得一个左差分输出信号和一个右差分输出信号；

根据所述左差分输出信号和所述右差分输出信号，判断所述左光强信号是否大于所述中部光强信号，并判断所述右光强信号是否大于所述中部光强信号；在所述左光强信号大于所述中部光强信号且所述右光强信号小于所述中部光强信号时，驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向左运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；在所述左光强信号小于所述中部光强信号且所述右光强信号大于所述中部光强信号时，驱使所述位置调节模块控制所述挡光板向右运动直至所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号；

在所述中部光强信号大于所述左光强信号和所述右光强信号时，判断所述中部光强信号是否大于一个预设强度信号；在所述中部光强信号大于所述预设强度信号时，驱使所述透光率调节模块降低所述挡光板的透光率，并根据所述中部光强信号的强度调节所述挡光板的透光率。

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