车辆防眩目镜的动态补偿系统以及动态补偿方法与流程

本发明属于车辆部件领域，特别涉及车辆防眩目镜的动态补偿系统以及动态补偿方法。

背景技术：

汽车夜间行车的眩光是影响行车安全的关键因素和重要问题，尤其是高速路上，当后方的车辆前照远光灯强烈照射之下，在后视镜上生产的炫目严重影响驾驶员的视线和安全操作，在200米以内距离内只要后方有车辆跟随其后，其影响很长时间不得消除，所以最好的方式是内、外后视镜都安装为自动防眩镜。传统的电致变色内后视防眩镜外形一般都有8-10mm的塑料包边，感应器放置在防眩镜片外的下方，以避开防眩镜变色后对透光率的影响，但其后果是又增大了一块塑料包边，严重地遮挡了驾驶员的视线。

为了解决这一问题，人们研究和设计了很多解决方案，放置在防眩镜片的后面，如图2所示，在防眩镜片的前面用蚀刻方式在反射镜123上蚀刻一个直径6-8mm的通光孔125，将该区域的镜面层去除掉，来增大该孔位的透光率。但其后果破坏了镜片的完整性，既影响视觉，又影响防眩后视镜的美观。

通常采用的眩光检测电路如图3所示，面向于辆车前进方向的环境光感应器328和面向驾驶员方向的眩光感应器327，采用光敏电阻类的元件,两个光敏电阻的分压电信号通过比较器340，当环境光大于眩光信号时，比较器340输出高电平信号到MCU控制器341，短路放电器343接通短路电路，电致变色元件344短接放电，器件呈现无色状态；当环境光小于眩光信号时，比较器340输出低电平信号到MCU控制器341，驱动器342接通1.2V的驱动电路，电致变色元件344接电1.2V，器件呈现变深蓝色状态。

由于该眩光信号检测只能电致变色元件344变色后对眩光感应器27没有生产信号变化的前提下才能正常使用。如果电致变色元件344放置在眩光感应器27的前方，当检测到当环境光小于眩光信号时，比较器340输出低电平信号到MCU控制器341，驱动器342接通1.2V的驱动电路，电致变色元件344接电1.2V，器件呈现变深蓝色状态，电致变色元件344这个时候又起到了变色器滤波镜的作用，随着电致变色元件344的颜色的加深，透过该变色器滤波镜的光减弱，到一定程度出现环境光大于眩光信号的状况，比较器340输出高电平信号到MCU控制器341，短路放电器343接通短路电路，电致变色元件344短接放电，器件又往无色状态转换，防眩镜片颜色退回到一定程度，环境光又小于眩光信号，电致变色元件344又开始变色，如此往返，电致变色元件344变成了一个变色来回波动的不稳定的器件，严重影响视线。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，本发明设计了一种车载防眩目镜的动态补偿系统以及提供一种防眩镜装置眩光检测的一种动态补偿方法，避免变色器件因检测不可靠而造成的变色器件变色波动不稳定的问题。

本发明的技术方案如下：

车辆防眩目镜的动态补偿系统，其包括对环境光进行检测的环境光感应器，以及对眩光进行检测的眩光感应器，其特征在于：所述环境光感应器和眩光感应器与MCU控制器连接，MUC控制器连接有驱动器以及短路放电器，所述驱动器和短路放电器与电致变色元件连接。

所述的眩光感应器一端与Vcc电源连接，另一端连接有下拉电阻，在眩光感应器和下拉电阻之间设有与MCU控制器连接的电压输出线，所述的下拉电阻上并联有滤波电容。

车辆防眩目镜的动态补偿方法，涉及相关参数的说明：t1为电致变色元件开始变色的计时参数；t2为电致变色元件变回无色的计时参数；

其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、MCU控制器对计时参数t1和t2进行初始化；

步骤2、环境光感应器对环境光进行检测，判断夜间条件是否成立；如果判断不成立，环境光感应器继续对环境光进行检测；如果判断成立，则执行步骤3；

步骤3、眩光感应器对眩光进行检测，然后MCU控制器根据眩光补偿函数对实际眩光值进行计算，并将实际眩光值与步骤2中检测得到的环境光值进行比较，判断是否构成启动防眩光的条件，如果条件成立，则启动变色防眩目功能，如果条件不成立，则返回步骤2；

步骤4、变色防眩目功能启动后，MCU控制器对计时参数t1置零复位；同时MCU控制器对补偿函数进行修正，并且环境光感应器和眩光感应器工作，MCU控制器对步骤4中环境光感应器和眩光感应器反馈的信号进行是否启动防眩光判断；

步骤5、如果防眩光判断成立，MCU控制器对t1进行计时，当t1达到预设参数时，则返回步骤4重复，如果防眩光判断不成立，则MCU控制器控制防眩目镜放电，变回无色，同时对t2进行置零复位，返回步骤2，循环下轮检测。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明设计了一种车辆防眩目镜的动态补偿系统，克服了现有技术中通过比较器对环境光和眩光进行比较存在的不可靠因素，避免变色器件因检测不可靠而造成的变色器件变色波动不稳定的问题。

附图说明

图1为本发明的一种防眩后视镜结构图

图2为通常方式的防眩后视镜结构图；

图3为常用的眩光检测和驱动控制电路原理示意图；

图4为本发明的眩光检测和驱动控制电路原理示意图；

图5a电致变色防眩镜加电变色驱动电流变化示意图；

图5b为感应器的示意图；

图5c为眩光通过防眩镜片检测电压信号衰减变化的示意图；

图6为本发明中用于眩光检测和驱动控制方法的流程图；

其中，121防眩镜前基板玻璃、122电致变色层、123反射镜层、124防眩镜后基板玻璃、126为PCB基板、127为眩光感应器、128为环境光感应器、129为塑料壳体、130为支撑架、131为环境光感应滤光器、132为环境光、133为眩光、340为比较器、341为MCU控制器、342为电致变色驱动器、343为短路放电器、344为电致变色元件、545为光照传感器、546为分压测量电阻、547为滤波电容、551电致变色元件响应电流曲线、552眩光测量电压响应曲线、553眩光测量线性补偿曲线、555眩光测量非线性补偿曲线。

具体实施方式

下面结合附图对比本发明做进一步的说明。

如图1所示，本发明中电致变色防眩镜的实施例，电致变色镜144由防眩镜前基板玻璃121、电致变色层122、反射镜层123和防眩镜后基板玻璃124构成，所述的前基板玻璃121包含导电膜，通过导电银胶或电极夹引出导电线；所述的防眩镜后基板玻璃124上面覆盖一层反射膜层123，所述的反射膜层123是一种有一定透光率的而且起导电作用和反射镜功能的膜层，所述的反射膜层123的透光率设定在5～60％，优先选定8～40％；反射率和透光率是一对矛盾，所以为了平衡各种应用要求，对于要求高透的防眩镜，透光率优先选定20～40％，反射率通常降低到40～60％；对于要求高反的防眩镜，透光率优先选定7～12％，反射率通常提高到55～70％。在电致变色镜144后面的PCB板126上包含有为眩光感应器127和环境光感应器128，所述的环境光感应器128透过环境光感应滤光器131感应车辆前方的环境光，所述的眩光感应器127透过电致变色镜144才能感应到眩光133。

如图4所示，车辆防眩目镜的动态补偿系统，其包括对环境光进行检测的环境光感应器427，以及对眩光进行检测的眩光感应器428，所述环境光感应器427和眩光感应器428与MCU控制器441连接，MUC控制器连接有驱动器442以及短路放电器443，所述驱动器442和短路放电器443与电致变色元件444连接。

所述的MCU控制器441接受环境光感应器428和眩光感应器427的电压信号，进行AD模数转换后得到光感应值，光感应值测量的频率控制1～1000Hz，优先选择10～100Hz,每次测量时连续进行AD模数转换5～20次，并对模数转换的数据进行数字过滤处理，以保证测量的光感应值稳定可靠。所述的MCU控制器441同时包含分析处理测量的光感应信号值的软件程序，按照图6所示的流程进行实时分析和控制电致变色驱动器442和短路放电器443，实现对电致变色元件444的变色控制。

本发明中通过环境光感应器对环境光进行检测，眩光感应器对眩光进行检测，两者都反馈电压信号给MCU控制器，MCU控制器对反馈的信号进行计算，来控制电致变色元件的变色状态，避免了现有技术中通过比较器来对环境光和眩光进行比较造成的电致变色元件反复波动的问题。

如图5a所示，电致变色元件444加电例如1.0V的电流是一条随时间变化的响应曲线551，在时间点ta位置，电流值的变化趋于平稳，电流Ia可看作是一个固定值了；电致变色元件444加电0.8V的电流是一条随时间变化的响应曲线551a,电致变色元件444加电1.2V的电流是一条随时间变化的响应曲线551b,电流值的变化趋于平稳时间点基本上都在位置ta附近。位置ta是由电致变色材料决定的，例如采用电致变色材料的阴极材料采用紫罗精类氧化还原型化合物，阳极材料采用氢化吩嗪化合物，将阳极材料和阴极材料共溶于的电子级的碳酸丙烯酯中混合物的电致变色材料的变色速度通常在3-5秒钟就能够稳定下来，器件短路变成无色也只需要4-8秒，位置点ta值也就其3-8秒范围之内。

如图5b所示，其为本发明的感应器的构成示意图，为了将放置在电致变色元件444并起到变色镜滤波器作用的部件的后面的眩光感应器427的电压信号检测出来，将光照传感器545的输出端接下拉电阻546和滤波电容547。所述的光照传感器545采用欧恩Po188,其特性有暗电流小、低照度响应、灵敏度高、电流随光照度增强呈线性变化，内置双敏感元，自动衰减近红外，光谱响应接近人眼函数曲线，内置微信号CMOS放大器、温度稳定性好，只有可见光透过，紫外线截止、近红外相对衰减，增强了光学滤波效果。为了适应前方有滤波元件444的使用要求，所述的下拉电阻546选择10K～100K，优先选择30K～50K,电源电压Vcc采用3.3～5V,在没有滤波元件444同时照度在0.5-2流明情况下，仍然可以探测到光感应信号。如采用光敏电阻或硅光电池，测量的范围难以满足低照度下灵敏度的测量要求。在眩光感应器427的前方增加滤波元件444、并且滤波元件444的透光率只有7％的情况下，10流明的眩光通过滤波元件后仍然有0.7流明的光照强度，仍在光照传感器545可以感应的范围之列。而眩光的强度通常要大于10流明以上才需要开启防眩镜的功能，所以该实施例为软件程序处理眩光感应器427在前方增加滤波镜的条件下进行准确地处理检测信号提供了必要条件。

如图5c所示是图5b检测电路的测量输出电压V-out的曲线图，没有滤波器444的情况的测量曲线是一条水平线555，测量电压Vo维持不变；有滤波器444的情况的测量曲线为552，曲线552形状与图-5a的电流曲线551的形状基本相同，同样的也是在时间点3-8秒范围的ta位置，电压值的变化趋于平稳，电压Va可当作是一个固定值处理了。采用线性补偿的方式的补偿曲线为553，补偿函数是：

IF(t1)＝(Vo-Va)/ta*t1,

其中t1是电致变色元件444开始变色测量的时间，并限定的ta范围之内。

当采用二次函数进行捏合处理时，捏合补偿曲线为554，通过设定在中间段某一个点tb的进行实际测量得到的电压值为Vb,其补偿函数则为：

IF(t1)＝M*t12+N*t1,其中M和N系数为：

M＝(Vo-Vb)*ta-Va*tb)/(ta*tb*(tb-ta))；

N＝((Vo-Vb)*ta2-Vb*tb2)/(ta*tb*(ta-tb))。

同样地测量的时间t1的范围也限定的ta之内。

考虑到电致变色元件444在没有完全变回无色状态的0-8秒之内可能重新生产眩光需要再次加电变色的现象，因在需要将电致变色元件444变回无色的时间进行评估统计，将其影响纳入考虑的因素中。将电致变色元件444变回无色状态的时间设定参数t2，由于众所周知的电致变色材料变成无色的时间通常在短路状态下是td，例如4-8秒，大约为了变色时间tc例如2-4秒,大约是2倍，那么补偿函数的时间t的修正值设定为：

t＝t1-t1*|(td-t2)/tc/2|；条件是t2小于tc有效；

IF(t1,t2)＝(Vo-Va)/ta*t，线性补偿的方式；

IF(t1,t2)＝M*t2+N*t,非线性补偿的方式；

车辆防眩目镜的动态补偿方法，涉及相关参数的说明：t1为电致变色元件开始变色的计时参数；t2为电致变色元件变回无色的计时参数；

其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、MCU控制器对计时参数t1和t2进行初始化；

步骤2、环境光感应器对环境光进行检测，判断夜间条件是否成立；如果判断不成立，环境光感应器继续对环境光进行检测；如果判断成立，则执行步骤3；

步骤3、眩光感应器对眩光进行检测，然后MCU控制器根据眩光补偿函数对实际眩光值进行计算，并将实际眩光值与步骤2中检测得到的环境光值进行比较，判断是否构成启动防眩光的条件，如果条件成立，则启动变色防眩目功能，如果条件不成立，则返回步骤2；

步骤4、变色防眩目功能启动后，MCU控制器对计时参数t1置零复位；同时MCU控制器对补偿函数进行修正，并且环境光感应器和眩光感应器工作，MCU控制器对步骤4中环境光感应器和眩光感应器反馈的信号进行是否启动防眩光判断；

步骤5、如果防眩光判断成立，MCU控制器对t1进行计时，当t1达到预设参数时，则返回步骤4重复，如果防眩光判断不成立，则MCU控制器控制防眩目镜放电，变回无色，同时对t2进行置零复位，返回步骤2，循环下轮检测。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

本发明设计了一种车辆防眩目镜的动态补偿系统，克服了现有技术中通过比较器对环境光和眩光进行比较存在的不可靠，避免变色器件因检测不可靠而造成的变色器件变色波动不稳定的问题。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。