[发明专利]一种智能变色眼镜及其控制方法

权利要求书

1.一种智能变色眼镜的控制方法，所述智能变色眼镜，包括微控电路板、光敏元件和镜片；所述镜片为黑白灰度点阵液晶；所述光敏元件设置在所述镜片的前侧；所述微控电路板通过排线分别与光敏元件和黑白灰度点阵液晶连接；其特征在于，包括步骤如下：

1）单片机程序初始化；

微控电路板通电后，设置开关按键连接的IO口为中断唤醒功能，单片机进入休眠状态；

2）开机；

用户按下开关按键，触发中断将单片机唤醒，单片机初始化光敏元件和黑白灰度点阵液晶；

3）单片机轮询读取每个镜片周围光敏元件的光强值，经过滤波，得到左侧镜片变量L1，L2，……，Ln，右侧镜片变量R1，R2，……，Rn；其中n为大于2的自然数；

4）估计左、右两侧镜片的光源中心；

黑白灰度点阵液晶水平最大点阵数目记为Xmax，黑白灰度点阵液晶垂直最大点阵数目记为Ymax，光敏元件最大光强值记为Imax，黑白灰度点阵液晶全黑亮度值为0，黑白灰度点阵液晶全透光亮度值记为LCD_WHITE, 左侧镜片光源中心位置横坐标记为LCenterX，纵坐标记为LCenterY，右侧镜片光源中心位置横坐标记为RCenterX，纵坐标记为RCenterY，根据光敏元件光强值的二次映射得到光源中心位置，即：

；

；

；

；

上式中，K11-K1（2n），K21-K2（2n）为映射系数估计值；

5）计算应当输出到黑白灰度点阵液晶的亮度值；

当前需求解的坐标记为[X,Y]，该坐标与黑白灰度点阵液晶的水平点阵、垂直点阵一一对应，则单片机输出到左侧黑白灰度点阵液晶点阵的亮度值记为L_GRAY[X][Y]，单片机输出到右侧黑白灰度点阵液晶点阵的亮度值记为R_GRAY[X][Y]，有：

；

；

其中p1、p2、p3为测量值；

6）单片机分别将L_GRAY[X][Y]和R_GRAY[X][Y]写入左侧镜片和右侧镜片，呈现遮光效果；

7）单片机在呈现遮光效果的同时检测开关按键状态，如果没有检测到长按键操作，则重复执行步骤3）-步骤7），如果检测到长按操作，则单片机关闭黑白灰度点阵液晶和光敏元件，并且再次进入休眠状态，等待下次开机；

所述步骤3）中单片机轮询读取每个镜片周围光敏元件光强值的顺序为，从左往右，从上往下；所述步骤4）中所述Xmax的范围为32-1024；所述Ymax的范围是32-1024；所述映射系数估计值的范围是0.67-21.3；所述步骤5）中所述测量值p1的范围为0-1，测量值p2的范围为0-1，测量值p3的范围为0-10Imax。

2.如权利要求1所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述智能变色眼镜还包括眼镜腿、眼镜框和开关按键；所述眼镜腿、微控电路板和开关按键固定设置在眼镜框上；所述光敏元件设置在眼镜框的前侧；所述镜片嵌入设置在眼镜框上；所述微控电路板通过排线与开关按键连接。

3.如权利要求2所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述镜片包括左侧镜片和右侧镜片；所述微控电路板和开关按键设置在眼镜框的侧面；所述眼镜框为空心结构，所述排线嵌入设置在空心结构内。

4.如权利要求2所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述光敏元件的个数是4-16个，光敏元件设置在镜片的四周；所述微控电路板包括单片机和电池；所述开关按键、光敏元件和黑白灰度点阵液晶分别通过排线与单片机的IO口连接。

5.如权利要求4所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述单片机为MSP430系列、STM8系列或者STM32系列；所述电池为纽扣电池或者非晶硅微型太阳能电池板。

6.如权利要求2所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述光敏元件的感光平面与竖直平面的夹角是5°-30°。

7.如权利要求6所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述黑白灰度点阵液晶的对比率大于100:1；所述光敏元件为亮电阻值为30K-1M的光敏电阻，或者数字光线传感器。

8.如权利要求1所述的智能变色眼镜的控制方法，其特征在于，所述步骤2）中所述的单片机初始化光敏元件和黑白灰度点阵液晶的具体方法是，单片机检测开关按键被按下的时长，如果开关按键被按下的时长超过设定时间，单片机初始化光敏元件和黑白灰度点阵液晶；所述的设定时间是3s。