CN208914942U - 一种前风挡玻璃及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种前风挡玻璃及汽车，所述前风挡玻璃包括前风挡玻璃本体，所述前风挡玻璃本体具有变色玻璃区和非变色玻璃区，所述变色玻璃区位于所述前风挡玻璃本体上部的横向可遮阳部位，其特征在于，在纵向方向上，所述变色玻璃区由上至下分为光致变色区和电致变色区，且所述电致变色区的纵向宽度大于所述光致变色区的纵向宽度。该前风挡玻璃不仅可以替代传统的遮阳板进行遮阳，而且，可以使变色时机和变色程度能够与驾驶员或副驾乘客的需要进行更加一致的匹配，增强用户体验，提高整车品质，避免出现行车安全隐患。

Description

一种前风挡玻璃及汽车

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，特别是通过变色而具有遮阳效果的汽车前风挡玻璃。本实用新型还涉及设有所述前风挡玻璃的汽车。

背景技术

目前人们对汽车的需求不仅仅是代步工具，对汽车的使用便捷性和智能化需求也越来越高，因此，对新技术和新材料的应用需求日益强烈。

现有车用遮阳板通过手动上下和左右翻折，以达到遮挡阳光直射人眼的目的，使用方便程度不高并且遮挡效率有待提高，在行车过程中使用会一定程度上影响行车安全。

CN203752840U公开了一种自动变色的汽车前挡风玻璃，包括前挡风玻璃本体，其前挡风玻璃本体由变色玻璃部和非变色玻璃部组成，变色玻璃部位于非变色玻璃部的上端，在前挡风玻璃本体的变色玻璃部均匀地设有光敏剂和微量的氧化铜。

这种前挡风结构简单，制造成本低，可以有效解决光照刺眼的问题。但是，这种前挡风玻璃的变色玻璃部的变色时机和变色程度完全取决于外界光线的明暗程度，当照射于前挡风玻璃的外界光线较强时，不论驾驶员或副驾乘客是否希望变色玻璃部的颜色变深，变色玻璃部的颜色都有自动变深，导致变色时机和变色程度不能够与驾驶员或副驾乘客的需要完美匹配。

例如，在某些强光条件下，驾驶员需要透过变色玻璃部观察路过的指示路牌信息，此时，如果变色玻璃部的颜色自动变深，将导致驾驶员看不清路牌上的指示信息，不得不俯身仰头观察，进而影响行车安全，又例如，在某些强弱光频繁交替的环境下(较长的隧道等)，变色玻璃部频繁变色，一方面因变色延迟滞后会导致变色程度与光线强度完全错位，另一方面频繁变色会导致视觉疲劳，这两方面都会引发行车安全隐患，等等。

CN203720506U公开了一种可快速变色玻璃及汽车，玻璃包括层叠的电致变色玻璃，相邻电致变色玻璃固定相连，电致变色玻璃端部连接有导线。可有效提高变色效率避免刺激性光线直接入眼，减少交通事故；可有效提升玻璃的选择透光性，有效隔离有害光线。

这种变色玻璃的控制方式主要有两种，一种是通过传感器检测光照强度，然后由控制器根据传感器的检测结果自动控制变色玻璃进行变色，另一种是完全由驾驶员或乘客人工进行控制，前一种控制方式的变色效果与上述感光变色玻璃基本类似，存在与感光玻璃一样的技术问题，后一种控制方式的变色时机和变色程度虽然完全由驾驶员或乘客控制。但是，当外界光线条件发生变化时，驾驶员或乘客必须做出反应，才能获得相应的遮光效果，同样存在不理想之处。例如，当突然遭遇强光，驾驶员来不及做出反应或者行车条件不允许驾驶员进行操作时，驾驶员不得不在刺眼的阳光下进行驾驶，又例如，即使行车条件允许驾驶员进行操作，但具体调节至何种程度，驾驶员并无直观的概念，只能通过来回往复的不断调节，才能找到最合适的颜色深度，操作较为繁琐，同样存在行车安全隐患。

因此，如何克服现有变色前风挡玻璃存在的以上缺陷，是本领域技术人员需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种前风挡玻璃。该前风挡玻璃不仅可以替代传统的遮阳板进行遮阳，而且，可以使变色时机和变色程度能够与驾驶员或副驾乘客的需要进行更加一致的匹配，增强用户体验，提高整车品质，避免出现行车安全隐患。

本实用新型的另一目的是提供一种设有所述前风挡玻璃的汽车。

为实现上述第一目的，本实用新型提供一种前风挡玻璃，包括前风挡玻璃本体，所述前风挡玻璃本体具有变色玻璃区和非变色玻璃区，所述变色玻璃区位于所述前风挡玻璃本体上部的横向可遮阳部位，在纵向方向上，所述变色玻璃区由上至下分为光致变色区和电致变色区，且所述电致变色区的纵向宽度大于所述光致变色区的纵向宽度。

优选地，所述光致变色区的纵向宽度与所述电致变色区的纵向宽度的比值在1:2～1:5之间。

优选地，所述变色玻璃区的纵向宽度与所述非变色玻璃区的纵向宽度的比值在1:2～1:4之间。

优选地，所述光致变色区的下边缘低于所述前风挡玻璃本体的玻璃黑边呈内凹状部位的下边缘。

优选地，所述光致变色区贴有光致变色膜或者设有光致变色涂层。

优选地，所述前风挡玻璃本体为夹层玻璃；所述电致变色区包括第一玻璃层、第二玻璃层和粘接于所述第一玻璃层和第二玻璃层之间的调光膜；所述调光膜设有用于加载电压的电气连接件。

优选地，所述调光膜从外到内依次包括第一透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层和第二透明导电层；所述电气连接件与所述第一透明导电层和第二透明导电层电连接。

优选地，所述调光膜从外到内依次包括第一透明导电层、第一活性物质层、电解质层、与所述第一活性物质层互补的第二活性物质层和第二透明导电层；所述电气连接件与所述第一透明导电层和第二透明导电层电连接。

为实现上述第二目的，本实用新型提供一种汽车，包括车体和设于所述车体的前风挡玻璃，所述前风挡玻璃为上述任一项所述的前风挡玻璃；所述汽车设有用于控制所述前风挡玻璃的光致变色区进行变色的控制系统。

优选地，所述控制系统包括：

人机交互设备，用于输入控制所述前风挡玻璃电致变色区颜色深度的调节指令；

车身控制模块，接收所述人机交互设备输出的控制所述电致变色区颜色深度的调节指令，并根据所述调节指令生成控制信号；

控制器，接收所述车身控制模块输出的控制信号，并根据所述控制信号调节加载于所述前风挡玻璃电致变色区的电压。

优选地，所述控制系统包括：

传感器，用于检测外界光线强度；

车身控制模块，接收所述传感器输出的外界光线强度信号，并根据所述外界光线强度信号生成控制信号；

控制器，接收所述车身控制模块输出的控制信号，并根据所述控制信号调节加载于所述前风挡玻璃电致变色区的电压。

本实用新型所提供的前风挡玻璃在变色玻璃区同时设有光致变色区和电致变色区，其中光致变色区位于电致变色区上方，且电致变色区的宽度大于光致变色区。当外界光线变强时，光致变色区可首先自动将颜色变深，遮挡从前风挡玻璃最上方进入驾驶室的光线，第一时间为驾驶员减弱光线强度，避免驾驶员受强光影响，在此基础之上，还可以通过自动或被动的方式对电致变色区的颜色进行调节，最终达到整个变色玻璃区都进行变色的效果，为驾驶员提供更加舒适的光线环境，通过合理的设计前风挡玻璃的可变色区域，其不仅可以替代传统的遮阳板进行遮阳，而且，并非感光变色前风挡玻璃和电控变色前风挡玻璃的简单组合，可以消除单纯感光变色前风挡玻璃和单纯电控变色前风挡玻璃存在的不足，使前风挡玻璃的变色在自动调节的基础上，又可以进行人工干预，从而使变色时机和变色程度能够与驾驶员或副驾乘客的需要进行更加一致的匹配，增强用户体验，提高整车品质，避免出现行车安全隐患。

本实用新型所提供的汽车设有上述同时具有光致变色区和电致变色区的前风挡玻璃，由于所述前风挡玻璃具有上述技术效果，则设有该前风挡玻璃的汽车也应具有相应的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例公开的一种前风挡玻璃的结构示意图；

图2为前风挡玻璃电致变色区的一种层状结构和电路图；

图3为前风挡玻璃电致变色区的另一种层状结构和电路图；

图4为前风挡玻璃控制系统的控制原理图。

图中：

1.麦克风 2.娱乐屏 3.娱乐主机 4.BCM(车身控制模块) 5.光致变色区 6.电致变色区 7.透明区 8.黑边区 9.第一玻璃层 10.调光膜 10-1.第一透明导电层 10-2.离子存储层 10-3.电解质层 10-4.电致变色层 10-5.第二透明导电层 10-6.第一活性物质层10-7.第二活性物质层 11.第二玻璃层

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

在本文中，“上、下、内、外”等用语是基于附图所示的位置关系而确立的，根据附图的不同，相应的位置关系也有可能随之发生变化，因此，并不能将其理解为对保护范围的绝对限定；而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

请参考图1，图1为本实用新型实施例公开的一种前风挡玻璃的结构示意图。

传统的前风挡玻璃只分为黑边区8和透明区7两部分，而本实用新型所提供的前风挡玻璃至少分为黑边区8、光致变色区5、电致变色区6和透明区7四部分，通过控制光致变色区5和电致变色区6的颜色深浅可达到智能遮阳的效果。

如图所示，前风挡玻璃本体具有变色玻璃区和非变色的透明区，变色玻璃区位于前风挡玻璃本体上部的横向可遮阳部位，在纵向方向上，变色玻璃区由上至下分为光致变色区5和电致变色区6，且电致变色区6的纵向宽度大于光致变色区5的纵向宽度。

光致变色区5的纵向宽度与电致变色区6的纵向宽度的比值在1:2～1:5之间，变色玻璃区的纵向宽度与透明区7的纵向宽度的比值在1:2～1:4之间，且光致变色区5的下边缘低于前风挡玻璃本体中间的黑边区8呈内凹状部位的下边缘。

光致变色区5的颜色和透光度随日照强度自动变化，日照强度高，玻璃的颜色深、透光度低，反之，日照强度低，玻璃的颜色浅、透光度高，并且该过程可逆。具体有两种实现方式，一种是将光致变色材料制成高分子膜，复合到无机玻璃表面，另一种是利用有机玻璃作为基体材料，将光致变色材料在有机玻璃成型过程加入而制备。本实施例采用第一种形式，也就是在光致变色区5贴有光致变色膜或者设有光致变色涂层。

请参考图2，图2为前风挡玻璃电致变色区的层状结构和电路图。

如图所示，电致变色区6的光学属性(反射率、透过率、吸收率等)可在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化，能以较低的电压(2-5V)和较低的功率调节光线强度，从不透明到透明或由透明转向不透明约在十分之一秒，受到震动或创击，不会破碎散落，仍可保持原状态，可手控、遥控、光控、声控、红外、远程网络控制，而且，由于玻璃中间双层夹胶、及薄膜，从而大大降低玻璃的热传导系数，既阻挡了红、紫外线、电磁幅射，又隔阻降低噪音。

具体地，前风挡玻璃本体为夹层玻璃，电致变色区6包括第一玻璃层9、第二玻璃层11和粘接于第一玻璃层9和第二玻璃层11之间的调光膜10，其中，调光膜10设有用于加载电压的电气连接件，例如导电线。

调光膜10可采用以下两种结构形式：

第一种调光膜，从外到内依次包括第一透明导电层10-1、离子存储层10-2、电解质层10-3、电致变色层10-4和第二透明导电层10-5，电气连接件与第一透明导电层10-1和第二透明导电层10-5电连接，离子存储层10-2用来提供带电离子给电致变色层10-4，电解质层10-3为离子导通层，其本身是电子绝缘的，但是能够使离子在存储层(或活性层)和另一活性层之间被往来输运从而完成反应，第一透明导电层10-1和第二透明导电层10-5为电子通路，控制变色的电压加载在第一透明导电层10-1和第二透明导电层10-5上。

第二种调光膜，从外到内依次包括第一透明导电层10-1、第一活性物质层10-6、电解质层10-3、第二活性物质层10-7和第二透明导电层10-5，电气连接件与第一透明导电层10-1和第二透明导电层10-5电连接，第一活性物质层10-6与第二活性物质层10-7互补，比如，如果第一活性物质层10-6是被氧化(失去电子)而变色，那么第二活性物质层10-7就需要是被还原(得到电子)而变色，当然，其中一层还要提供相应的带电离子甚至电子给另一层。同样地，电解质层10-3为离子导通层，其本身是电子绝缘的，但是能够使离子在存储层(或活性层)和另一活性层之间被往来输运从而完成反应，第一透明导电层10-1和第二透明导电层10-5为电子通路，控制变色的电压加载在第一透明导电层10-1和第二透明导电层10-5上。

采用上述结构之后，电致变色区6中间包有一层离子存储层、一层电解液以及一层电致变色层的透明导电氧化物薄膜，这些都被夹在两层玻璃中间，其变色程度可通过传感器来控制，当外面光线较强时，传感器接收指令，低电压被施加到导电的氧化层时，离子存储层就会释放出离子，穿过电解液到达导电氧化层就会产生变色。这种接触会引起变色材料变暗，从而使电致变色区看起来有颜色。相反地，当外面光线较弱时，系统会施加反向电压，使离子返回到存储层，从而使电致变色区颜色变亮，让更多的阳光透进来。这样一来，电致变色区就能自动调整光线的摄入。因为这些材料的特殊性，在电场或电流的作用下，颜色会变深或变浅，对光的透射率和反射率都会产生相应可逆的变化。

上述前风挡玻璃是一体成型的，其中光致变色部分是指贴膜或涂层变色玻璃，电致变色部分是利用现有的夹层玻璃制造方法，将调光膜牢固黏结在两片普通浮法玻璃之间构成，其制作流程大体为：表面处理-切割-清洗及加工-合片-预压排气-封边-贴光致变色膜(或者增加光致变色涂层)。

除了上述前风挡玻璃，本实用新型还提供一种汽车，包括车体和设于车体的前风挡玻璃，其中，前风挡玻璃为上文所述的前风挡玻璃；汽车设有用于控制前风挡玻璃的电致变色区6进行变色的控制系统，其余结构请参考现有技术，本文不再赘述。

上述内容仅是本实用新型所提供的优选方案，具体并不局限于此，在此基础上可根据实际需要作出具有针对性的调整，从而得到不同的实施方式。例如，整块前风挡玻璃仅电致变色区6为夹层玻璃结构，其他区域为单层结构，等等。由于可能实现的方式较多，这里就不再一一举例说明。

请参考图3，图3为前风挡玻璃控制系统的控制原理图。

如图所示，用于控制电致变色区6进行变色的控制系统包括：

人机交互设备，用于输入控制前风挡玻璃电致变色区6颜色深度的调节指令，在本实施例中，车载麦克风1和设有娱乐屏2的娱乐主机3都可以作为人机交互设备来输入调节指令。

车身控制模块4，即BCM，用于接收人机交互设备输出的控制电致变色区6颜色深度的调节指令，并根据调节指令生成控制信号；

控制器，接收车身控制模块输出的控制信号，并根据控制信号调节加载于前风挡玻璃电致变色区6的电压。

实际使用时，通过麦克风1或者娱乐主机3输入信号，娱乐主机3处理输入信号并传送给车身控制模块4，车身控制模块4通过控制器控制电致变色区6的电流，达到智能控制玻璃变色的目的。

在另一实施例中，可通过传感器对电致变色区进行控制，若采用传感器来进行控制，则控制系统包括：

传感器，用于检测外界光线强度；

车身控制模块4，即BCM，用于接收传感器输出的外界光线强度信号，并根据外界光线强度信号生成控制信号；

控制器，接收车身控制模块4输出的控制信号，并根据控制信号调节加载于所述前风挡玻璃电致变色区6的电压。

人机交互设备还可以有其他形式，例如手势识别设备、按键、旋钮或拨杆等等，对应的识别标识可以是文字、图形、箭头、格数等等。使用时，操作人员可通过做手势、按下按键、转动旋钮、推动拨杆等形式来输入不同颜色深度的调节指令，由于此类人机交互设备的技术业已非常成熟，本文就不再展开描述。

本实用新型与单纯的光致变色前风挡相比，其变色并不完全取决于外界光线的明暗程度，当照射于前挡风玻璃的外界光线较强时，颜色自动变深的仅仅是一部分区域，变色时机和变色程度能够与驾驶员或副驾乘客的需要进行更完美的匹配。例如，在某些强光条件下，可先不对电致变色区进行调节，驾驶员可以透过变色玻璃部观察路过的指示路牌信息，不需要俯身仰头观察，进而保证了行车安全，又例如，在某些强弱光频繁交替的环境下，尽管光致变色区会频繁变色，但由于其所占区域面积较小，不会导致视觉疲劳，不影响正常驾驶。

本实用新型与单纯的电致变色前风挡相比，当外界光线条件发生变化时，由于光致变色区可自动变色，遮挡一部分强光进入驾驶室，因此，驾驶员或乘客不需要立即做出反应，如果驾驶员来不及做出反应或者行车条件不允许驾驶员进行操作，也能获得一定的遮光效果，而且，在进行调节时，光致变色玻璃可作为调节基准供驾驶员参考，使驾驶员可以将电致变色区的一次调节到位，避免来回反复调节，操作更加简单，在调节时，既可以将电致变色区与光致变色区调至相同的颜色，也可以将电致变色区的颜色调节的比光致变色区浅一些，从而形成从上至下具有梯度的渐变效果，使遮阳效果更加合理，从而保障驾驶的舒适性和行车安全。

以上对本实用新型所提供的前风挡玻璃及汽车进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (11)

1.前风挡玻璃，包括前风挡玻璃本体，所述前风挡玻璃本体具有变色玻璃区和非变色玻璃区，所述变色玻璃区位于所述前风挡玻璃本体上部的横向可遮阳部位，其特征在于，在纵向方向上，所述变色玻璃区由上至下分为光致变色区和电致变色区，且所述电致变色区的纵向宽度大于所述光致变色区的纵向宽度。

2.根据权利要求1所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述光致变色区的纵向宽度与所述电致变色区的纵向宽度的比值在1:2～1:5之间。

3.根据权利要求2所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述变色玻璃区的纵向宽度与所述非变色玻璃区的纵向宽度的比值在1:2～1:4之间。

4.根据权利要求1所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述光致变色区的下边缘低于所述前风挡玻璃本体的玻璃黑边呈内凹状部位的下边缘。

5.根据权利要求1所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述光致变色区贴有光致变色膜或者设有光致变色涂层。

6.根据权利要求1所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述前风挡玻璃本体为夹层玻璃；所述电致变色区包括第一玻璃层、第二玻璃层和粘接于所述第一玻璃层和第二玻璃层之间的调光膜；所述调光膜设有用于加载电压的电气连接件。

7.根据权利要求6所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述调光膜从外到内依次包括第一透明导电层、离子存储层、电解质层、电致变色层和第二透明导电层；所述电气连接件与所述第一透明导电层和第二透明导电层电连接。

8.根据权利要求6所述的前风挡玻璃，其特征在于，所述调光膜从外到内依次包括第一透明导电层、第一活性物质层、电解质层、与所述第一活性物质层互补的第二活性物质层和第二透明导电层；所述电气连接件与所述第一透明导电层和第二透明导电层电连接。

9.汽车，包括车体和设于所述车体的前风挡玻璃，其特征在于，所述前风挡玻璃为上述权利要求1至8任一项所述的前风挡玻璃，所述汽车设有用于控制所述前风挡玻璃的电致变色区进行变色的控制系统。

10.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述控制系统包括：

人机交互设备，用于输入控制所述前风挡玻璃电致变色区颜色深度的调节指令；

车身控制模块，接收所述人机交互设备输出的控制所述电致变色区颜色深度的调节指令，并根据所述调节指令生成控制信号；

控制器，接收所述车身控制模块输出的控制信号，并根据所述控制信号调节加载于所述前风挡玻璃电致变色区的电压。

11.根据权利要求9所述的汽车，其特征在于，所述控制系统包括：

传感器，用于检测外界光线强度；

车身控制模块，接收所述传感器输出的外界光线强度信号，并根据所述外界光线强度信号生成控制信号；

控制器，接收所述车身控制模块输出的控制信号，并根据所述控制信号调节加载于所述前风挡玻璃电致变色区的电压。