一种夜间防汽车强光方法及装置
阅读说明：本技术 一种夜间防汽车强光方法及装置 (Method and device for preventing automobile from being subjected to strong light at night ) 是由 叶江明 叶迪卓然 王晨 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了汽车电气技术领域的一种夜间防汽车强光方法及装置,旨在解决现有技术中仅根据车头前方环境光强触发遮光组件,导致在白天行车过程中频繁触发,处在收缩状态的瞳孔短时内无法迅速放大以适应突然变暗的环境光线,反而不利于行车安全的技术问题。所述方法包括如下步骤：采集获取车身侧方环境光强和车头前方环境光强；根据车身侧方环境光强和车头前方环境光强控制遮光组件动作,以减弱或恢复由前挡风玻璃照入驾驶位的环境光强。(The invention discloses a method and a device for preventing automobile strong light at night in the technical field of automobile electrical, and aims to solve the technical problems that in the prior art, a shading component is triggered only according to the ambient light intensity in front of a vehicle head, so that the shading component is frequently triggered in the driving process in the daytime, and the pupils in a contraction state cannot be rapidly amplified within a short time to adapt to the suddenly-darkened ambient light, but are not beneficial to driving safety. The method comprises the following steps: acquiring the light intensity of the environment at the side of the vehicle body and the light intensity of the environment in front of the vehicle head; the shading component is controlled to act according to the light intensity of the environment at the side of the vehicle body and the light intensity of the environment in front of the vehicle head so as to weaken or restore the light intensity of the environment irradiated into the driving position by the front windshield.)
技术领域
本发明涉及一种夜间防汽车强光方法及装置，属于汽车电气技术领域。
背景技术
随着经济的飞速发展，汽车已经成为常见的交通工具，同时也带来了非常严峻的车辆行驶安全问题。其中，由于汽车远光灯夜间使用不当所引起的交汇车辆驾驶员短时致盲，是导致交通事故发生的重要因素。
夜间行车过程中，由于外界环境光线较暗，瞳孔长时间处于扩张状态，从而能让充足光线进入人眼以刺激眼底的视神经，以利于清晰辨别眼前物体；对于交汇汽车远光灯所发出的强光照射，由于两汽车相向行驶，相对速度快、反应时间短，处于扩张状态的瞳孔来不及快速收缩，因而会导致人眼短暂失明，无法辨别眼前路况和车辆，极易引发交通安全事故。对此，目前市面上有很多专门用于夜间行车的偏光眼镜，偏光镜根据光线的偏振原理，可用来滤除光束中的强反射光线，使光线变得柔和，使人眼看到的景物清晰自然，避免因强光照射而导致短暂失明。现实生活中，很多驾驶员往往难以做到随身携带该眼镜，便利性较差，且近视患者在行驶过程中换戴眼镜势必影响行车安全。为解决该问题，技术人员尝试了多种解决方法，有的采用变透光率玻璃作为汽车的前挡风玻璃，有的采用在汽车前挡风玻璃上方设置可收放的遮光膜，其触发条件一般是利用安装于车前的光线传感器感应车前光强，根据车前光强调控变透光率玻璃的透光率或者收放遮光膜，以部分遮挡交汇车辆远光灯发出的强光照射。该两种技术方案的缺陷在于：仅根据车前光强触发遮光功能，在光照条件较好的地区或季节，即便白天行车也会频繁触发，容易造成遮光部件损坏；而且如果白天行车过程中触发，处于收缩状态的瞳孔短时内无法迅速放大以适应突然变暗的环境光线，反而不利于行车安全。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种夜间防汽车强光方法及装置，以解决现有技术中仅根据车头前方环境光强触发遮光组件，导致在白天行车过程中频繁触发，处在收缩状态的瞳孔短时内无法迅速放大以适应突然变暗的环境光线，反而不利于行车安全的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种夜间防汽车强光方法，包括如下步骤：
获取车身侧方环境光强和车头前方环境光强；
根据车身侧方环境光强和车头前方环境光强控制遮光组件动作，以减弱或恢复由前挡风玻璃照入驾驶位的环境光强。
优选地，所述根据车身侧方环境光强和车头前方环境光强控制遮光组件动作，包括：
计算车头前方环境光强与车身侧方环境光强之间的差值；
计算所述差值与车身侧方环境光强的比值；
如果所述比值大于预设阈值，控制遮光组件正向动作，以减弱由前挡风玻璃照入驾驶位的环境光强。
优选地，所述根据车身侧方环境光强和车头前方环境光强控制遮光组件动作，还包括：
如果所述比值小于或者等于预设阈值，控制遮光组件反向动作，以恢复由前挡风玻璃照入驾驶位的环境光强。
优选地，所述比值的计算公式为：
式中，f(x,y)为所述差值与车身侧方环境光强的比值，x为车头前方环境光强，y为车身侧方环境光强。
优选地，所述车身侧方环境光强为车身右侧环境光强。
优选地，所述遮光组件包括电机和收容有防强光透光膜的卷帘盒，所述卷帘盒设于前挡风玻璃上沿，卷帘盒的卷轴与电机的动力输出端传动连接。
为达到上述目的，本发明还提供了一种夜间防汽车强光装置，包括控制器以及分别与其电性连接的第一光线传感器、第二光线传感器和遮光组件；
所述第一光线传感器设于车身左侧、右侧、后侧中的至少任一项处，用于采集车身侧方环境光强；
所述第二光线传感器设于车头，用于采集车头前方环境光强；
所述控制器用于根据车身侧方环境光强和车头前方环境光强控制遮光组件动作。
优选地，所述遮光组件包括电机和收容有防强光透光膜的卷帘盒，所述卷帘盒设于前挡风玻璃上沿，卷帘盒的卷轴与电机的动力输出端传动连接。
优选地，所述防强光透光膜包括偏光膜。
优选地，所述遮光组件为由变透光率材质制备而成的前挡风玻璃。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：根据车身侧方环境光强、车头前方环境光强、预设的阈值控制遮光组件动作，从而将因日照所产生的环境光强纳入控制因子，有效克服了现有技术中仅根据车头前方环境光强触发遮光组件，导致在白天行车过程中频繁触发，处在收缩状态的瞳孔短时内无法迅速放大以适应变暗的环境光线，反而不利于行车安全的技术问题。
附图说明
图1是本发明实施例整体结构示意图；
图2是本发明实施例中所述遮光组件的结构示意图；
图3是本发明实施例中所述卷帘盒的结构示意图。
图中：1、前挡风玻璃；2、第一光线传感器；21、第二光线传感器；3、遮光组件；31、连接块；32、卷帘盒；33、电机；34、防强光透光膜。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须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。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
根据对人眼的生理特点研究发现，瞳孔无法迅速扩张或收缩以适应外界环境光的快速变化，导致人眼短时致盲，是构成行车安全风险的重要原因。为避免夜间交汇汽车远光灯所发出的强光照射导致驾驶员短暂失明，本发明具体实施方式提供了一种夜间防汽车强光方法，所述方法包括如下步骤：
首先，分别获取车身右侧环境光强y和车头前方环境光强x；
然后，将车身右侧环境光强y和车头前方环境光强x代入如下公式：
如果车头前方无交汇车辆强光照射，则有x＝y，因而无论日间行车还是夜间行车，均有f(x,y)≈0；如果车头前方有交汇车辆发出强光照射，设定交汇车辆发出强光照射的光强为T，当日间行车时，设定y＝A，x＝B，当夜间行车时，设定y＝A′，x＝B′，则有且(B-A)≈(B′-A′)≈T，由于A>A′，因而可以得出：f夜间(x,y)>f日间(x,y)>0；通过反复试验和模拟，可在f日间(x,y)与f夜间(x,y)之间选取一个合适的阈值，即f阈值(x,y)；
最后，将f(x,y)与f阈值(x,y)进行比较，当f(x,y)>f阈值(x,y)时，可以认为正处于夜间行车状态，此时车头前方有交汇车辆发出强光照射，因而触发遮光组件3正向动作，以减弱由前挡风玻璃1照入驾驶位的环境光强；当f(x,y)≤f阈值(x,y)时，可以认为正处于日间行车状态，则无论车头前方有无交汇车辆发出强光照射，均无需触发遮光组件3正向动作，如果前一状态已触发遮光组件3正向动作，则表明交汇车辆此时已经驶过或已关闭远光灯，因而触发遮光组件3反向动作，以恢复由前挡风玻璃1照入驾驶位的环境光强。
本实施例中，获取车身右侧环境光强的目的在于采集主要由太阳光照所产生的环境光。为达到该目的，也可采集车身左侧或后侧的环境光强，但由于我国遵循靠右行驶、左向超车的交通规则，因而采集车身右侧环境光强，有利于最大限度地消除前方交汇车辆和后方同向行驶车辆的灯光干扰。
本发明具体实施方式还提供了一种夜间防汽车强光装置，如图1所示，是本发明实施例整体结构示意图，所述装置包括设于车身右侧的第一光线传感器2、设于车头前方的第二光线传感器21、设于前挡风玻璃1上沿的遮光组件3，第一光线传感器2、第二光线传感器21、遮光组件3分别与设于车体内的可编程逻辑控制器(PLC)电性连接，第一光线传感器2感应获取车身右侧环境光强y，第二光线传感器21感应获取车头前方环境光强x，PLC内存储有预先设定好的阈值f阈值(x,y)，PLC采取本发明具体实施方式提供的一种夜间防汽车强光方法，根据x、y和f阈值(x,y)对遮光组件3实施控制。本实施例中，第一光线传感器2、第二光线传感器21可采用光电管、光敏电阻、光敏三极管等，将其感应到的环境光强转化为对应的电信号传输给PLC，PLC对第一光线传感器2和第二光线传感器21所感应产生的电信号进行运算，再将运算结果与预设阈值进行比较。由于第一光线传感器2设于车身右侧，基本不受交汇车辆远光灯所发出的强光照射影响，因而可以认为其采集的是太阳光照产生的环境光，根据其采集的环境光能够区分白天和黑夜，也可将第一光线传感器2设于车身左侧或后侧，但在一定程度上会受到前方交汇车辆和后方同向行驶车辆的灯光干扰，其效果不如将第一光线传感器2设于车身右侧；第二光线传感器21用于感应车头前方环境光强，不仅能感应太阳光照产生的环境光，而且感应交汇车辆远光灯所发出的强光。
更具体地，如图2所示，是本发明实施例中所述遮光组件的结构示意图，所述遮光组件3既可设于挡风玻璃1内侧，也可设于挡风玻璃1外侧，为便于更加直观地表现于图形中，本实施例中的遮光组件3设于挡风玻璃1外侧。所述遮光组件3包括电机33和收容有防强光透光膜34的卷帘盒32，所述卷帘盒32设于前挡风玻璃1上沿，卷帘盒32内设有卷轴，防强光透光膜34卷在卷轴上，卷帘盒32的卷轴与电机33的转轴传动连接。本实施例中的防强光透光膜34，可采用市面上常见的偏光膜，可也采用透光性较差的深色软质薄膜，以用于减弱由前挡风玻璃1照入驾驶位的环境光强。
更具体地，如图3所示，是本发明实施例中所述卷帘盒的结构示意图，所述卷帘盒32两端凸起形成连接块31，连接块31上贴有不干胶，卷帘盒32通过连接块31上的不干胶粘贴于前挡风玻璃1上沿。当构成遮光组件3触发条件时，PLC驱动电机33带动卷帘盒32的卷轴正向转动，卷轴带动防强光透光膜34由卷帘盒32内伸出，正好遮盖住前挡风玻璃1左侧部分，减弱由前挡风玻璃1照入驾驶位的环境光强，避免强光刺激驾驶员视线；当遮光组件3触发条件消除时，PLC驱动电机33带动卷帘盒32的卷轴反向转动，卷轴带动防强光透光膜34回收至卷帘盒32内，驾驶员恢复正常视线。
本发明具体实施方式还提供了另一种夜间防汽车强光装置，该装置除遮光组件3外，其余部件与上一实施例所述装置完全相同，该装置中的遮光组件3即汽车的前挡风玻璃1，所述前挡风玻璃1由可变透光率的智能玻璃制备而成，所述智能玻璃可采用电致变色玻璃，其利用三氧化钨等物质的电致变色效应，在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，以达到减少或恢复由前挡风玻璃1照入驾驶位的环境光强的目的。
本发明具体实施方式提供的一种夜间防汽车强光方法及装置，根据车身侧方环境光强、车头前方环境光强、预设的阈值控制遮光组件动作，从而将因日照所产生的环境光强纳入控制因子，有效克服了现有技术中仅根据车头前方环境光强触发遮光组件，导致在白天行车过程中频繁触发，处在收缩状态的瞳孔短时内无法迅速放大以适应变暗的环境光线，反而不利于行车安全的技术问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。