ПРОТИВООСЛЕПИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ПУТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1995 года по МПК G02C7/12 F21M3/00 

Изобретение относится к светотехнике транспортных средств, в частности к системам освещения пути для транспортных средств с предотвращением ослепления водителей в темное время суток. Изобретение может быть использовано на автомототранспорте, в поездах, самолетах и на судах.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является система ослабления слепящего действия света осветительных систем транспортных средств, в осветительной системе которой предусмотрено наличие фары со встроенным шаговым двигателем, который соединен с отражателем или с лампой накаливания фары [1] Шаговый двигатель соединен посредством логической схемы со светочувствительным детектором, состоящим из двух расположенных под углом зеркал для передачи горизонтально подающего света на светочувствительную площадку детектора. Детектор (датчик внешнего светового сигнала) встроен как интегрированная составляющая часть в ветровое стекло транспортного средства или установлен на ветровом стекле изнутри на уровне видимости водителя в зоне действия стеклоочистителя. При определенном уровне яркости света от фар встречных автомобилей, горизонтально падающего на детектор, пороговый ограничитель сигнала детектора пропускает сигнал определенного уровня на логическую схему для переключения логической схемы с ближнего на дальний свет или наоборот изменением направления светорегулирования шаговым двигателем (перемещением лампы накаливания относительно рефлектора или перемещением рефлектора с лампой), обеспечивающего отклонение луча света фары в вертикальной плоскости в направлении освещаемого пути.

Недостатком системы является ухудшение видимости дорожной обстановки и дискомфорт вождения транспортного средства даже при автоматическом переключении ближнего и дальнего света из-за слепящего действия ближнего света на близком расстоянии, что не улучшает условий видимости пути в сравнении с освещением фарами европейским или американским светораспределением. Это cвязано с наличием только двух видов светораспределения (дальнего и ближнего). Чувствительность детектора от уровня и направления приема внешнего сигнала (света от фары другого транспортного средства, освещающего этот детектор) не может обеспечить переключение света фары с дальнего на ближний, например, освещаемое транспортное средство освещено с боковой тыльной стороны или датчик освещается неярким светом встречного автомобиля с ближним светом.

Цель изобретения повышение эффективности противоослепления путем увеличения числа зон освещения пути с автономно авторегулиpуемым в каждой зоне распределителем света фары. Другая цель независимость авторегулирования света фары от яркости и направления встречного освещения другого транспортного средства и предотвращение ослепления водителя с любой стороны.

Для достижения поставленной цели в противоослепительной системе освещения пути транспортного средства, содержащей установленные на транспортном средстве последовательно связанные датчик внешних световых сигналов другого транспортного средства, блок авторегулирования и фару с источником света, выполненную с возможностью авторегулируемого светораспределения, источник света фары выполнен в виде световых излучателей, размещенных в матричном порядке с возможностью освещения требуемых зон освещаемого пути, при этом датчик внешних световых сигналов выполнен в виде приемников световых сигналов, установленных в матричном порядке согласно размещению световых излучателей, блок авторегулирования выполнен из автономных авторегуляторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего приемника световых сигналов, а выход связан с входом соответствующего светового излучения.

На транспортном средстве дополнительно размещены сигнальные маяки кругового горизонтального освещения, установленные с возможностью оптической связи соответственно с датчиками внешних световых сигналов другого транспортного средства и транспортного средства.

На фиг. 1 представлен автомобиль с противоослепительной системой освещения и световыми сигнальными маяками; на фиг.2 схема освещения пути без ослепления водителей автомобилей с противоослепительной системой освещения и световыми маяками на всех автомобилях, план; на фиг.3 функциональная схема матричной оптической противоослепительной системы освещения пути с единой оптической системой для концентрации приема внешнего светового сигнала и концентрации световых пучков; на фиг.4 блок-схема авторегулирования противоослепительной системы освещения пути в виде одного канала авторегулятора с одной секцией датчика и одной секцией источника света.

Предложенная противоослепительная система 1-4 освещения пути транспортного средства для автомобилей (фиг.2) состоит из фары 5, датчика 6 для приема внешних световых сигналов другого транспортного средства, блока 7 авторегулирования, связанного с датчиком 6. На фиг.1 показаны сигнальные маяки 8 11 кругового горизонтального освещения, установленные по контуру (в плане) автомобиля (водитель расположен внутри контура), что необходимо для опережения приема внешнего сигнала и снижения яркости света в направлении водителя раньше, чем он будет освещен фарой при выезде автомобиля из зоны затенения. На фиг.2 4 комплект световых маяков представлен в виде одного маяка 12. На фиг.3 система освещения представлена в виде блока 13 (показан штриховой линией), в которой фара выполнена с источником света в виде световых излучателей 14, размещенных в матричном порядке, и датчиков 15, размещенных попарно на общей матрице 16, расположенной в плоскости фокусировки линзы 17 для концентрации на датчики света от маяка 12 и направления световых пучков от световых излучателей 14 в индивидуальные зоны освещения пути в растровом порядке, в котором расположены датчики и световые излучатели на матрице. На фиг. 1 изображены зоны освещения пути, расположенные в пpостpанстве в pастpовом поpядке, где m одна из элементарных зон (элемент растра); К число элементарных зон m в ряду по горизонтали, а l число элементарных зон m в ряду по вертикали. Угол α определяет ширину пучка света по горизонтали для элементарной зоны m, а угол β ширину пучка света для элементарной зоны m по вертикали. Те же углы аналогично определяют элементарные зоны лепестков диаграммы направленности приема внешнего сигнала датчиком 15. Одинарной стрелкой показаны направления приема внешнего светового сигнала датчиком 15, а двойными стрелками направления пучков световых излучателей 14. Также стрелками на фиг.1 и 2 показано направление движения автомобилей. Сумма элементарных зон m определяет размеры ярко освещаемого пространства пути дальним и ближним светом за пределами минимальной зоны возможного ослепления водителя. Элементарные лепестки диаграммы направленности приема внешнего сигнала датчиком направлены в пределах элементарных зон m в том же растровом порядке, как и пучки света от световых излучателей. На фиг.4 сигнальный маяк 12 показан с круговой диаграммой направленности (на 360^о) в горизонтальной плоскости (в плане пути), а блок авторегулирования представлен в виде автономного авторегулятора 18, связанного с датчиком 15 и световым излучателем 14.

Автономный авторегулятор 18 может быть выполнен в виде фотореле, размыкающего сеть электропитания светового излучателя 14 при поступлении светового сигнала от маяка 12 на датчик 15. При этом углы направления лепестков диаграммы направленности датчика и пучка от светового излучателя на фиг.4 ориентированы в общую элементарную зону освещения пути.

На фиг.2 заштрихованные области между двойными стрелками обозначают зоны ослабления света в направлении зоны возможного ослепления водителей автомобилей 2,3,4, расположенных, с различных сторон их освещения фарами автомобиля 1 (с противоослепляющей системой).

Противоослепительная система освещения пути работает следующим образом.

Световой внешний сигнал от маяка 12 (фиг.4) принимается датчиком 15, который вырабатывает управляющий сигнал, подаваемый по каналу связи (по стрелке) на вход автономного авторегулятора 18, а с выхода авторегулятора, связанного со световым излучателем 14, поступает сигнал для автоматического снижения яркости света соответствующего светового излучателя 14 (например, разрыв электрической цепи питания излучателя фоторелейным авторегулятором).

Блок 13 (фиг.3) с датчиками 15 и световыми излучателями 14, объединенными на общей матрице 16 с коллективной линзой 17, обеспечивает наиболее устойчивое и качественное авторегулирование светораспределения при попадании на линзу 17 влаги и грязи. Линза 17 повышает количество световых лучей от маяков фокусируемых на датчики, при этом угол фокусировки лучей на датчики матрицы и угол выхода пучков света от источников на матрице обеспечивает динамическую авторегулировку угла ширины зоны противоослепления (снижения яркости зоны ослепления водителя) за счет расширения расфокусировкой ширины падающих на датчики пучков света от маяков при уменьшении дистанции между автомобилями.

Кроме того, противоослепительная система освещения пути обеспечивает авторегулирование света независимо от угловых, продольных, вертикальных и горизонтальных отклонений автомобиля относительно поверхности пути движения, так как регулирование яркости лучей или пучков света фары определяется только позицией световых маяков в зоне освещения пути.

Использование: противоослепительные системы освещения пути автотранспорта, авиатранспорта, судов и рельсового транспорта. Сущность изобретения: источник 5 света выполнен в виде световых излучателей 14, размещенных в матричном порядке с авторегулируемым автономно пучком света, направленным в определенную зону освещения пути. Датчик внешних световых сигналов выполнен в виде приемников 15 световых сигналов, освещенных в матричном порядке согласно размещению световых излучателей 14. Для предупреждения ослепления водителей с любой стороны освещаемого транспортного средства 1 на нем установлен сигнальный маяк 12 кругового горизонтального освещения, обеспечивающий подачу внешнего сигнала для дистанционного авторегулирования противоослепительной системы освещения на другом транспортном средстве 2 - 4. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. ПРОТИВООСЛЕПИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ОСВЕЩЕНИЯ ПУТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая установленные на транспортном средстве последовательно связанные датчик внешних световых сигналов другого транспортного средства, блок авторегулирования яркости и фару с источником света, выполненную с возможностью авторегулируемого светораспределения, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности противоослепления путем увеличения числа зон освещения пути с автономно авторегулируемым в каждой зоне распределением света фары, источник света фары выполнен в виде световых излучателей, размещенных в матричном порядке с возможностью освещения требуемых зон освещаемого пути, при этом датчик внешних световых сигналов выполнен в виде приемников световых сигналов, установленных в матричном порядке согласно размещению световых излучателей, блок авторегулирования выполнен из автономных авторегуляторов, вход каждого из которых соединен с выходом соответствующего приемника световых сигналов, а выход с входом соответствующего светового излучателя. 2. Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью независимости авторегулирования света фары от яркости и направления встречного освещения другого транспортного средства и для предотвращения ослепления водителя с любой стороны, на одном и другом транспортных средствах дополнительно размещены сигнальные маяки кругового горизонтального освещения, установленные с возможностью оптической связи соответственно с датчиками внешних световых сигналов другого транспортного средства и транспортного средства.