Изобретение относится к светотехнике и предназначено для предотвращения ослепления водителей транспортных средств в темное время суток.
Известен способ предотвращения ослепления водителей транспортных средств, заключающийся в приеме на каждом транспортном средстве световых сигналов от фар ослепляющего транспортного средства, их преобразовании в электрические сигналы, формировании сигнала синхронизации и сигналов управления режимом работы фар и излучении светового потока в виде световых импульсов, синхронизированных во времени (заявка ФРГ N 3319612, кл. F 21 M 3/24, 1991).
Синхронизация светоимпульсов в этом способе осуществлена посредством световых импульсов противоположно излучаемых фар и радиосигналами. В таких системах предъявляются жесткие требования к стабильности частоты и инерционности входящих в состав устройств, поэтому высокая частотная стабильность достигается здесь за счет применения кварцевого генератора и фазовой синхронизации импульсов.
Для практической реализации данного способа в такой системе должна быть заранее выбрана и стандартизована частота. Кроме того, способ очень сложно применять на дорогах с неровным рельефом, поворотами, интенсивным движением.
Задача изобретения создание такого способа и такой системы устройств для его реализации, которые позволили бы устранить жесткие требования к синхронизации световых потоков фар и в то же время с высокой эффективностью позволили бы повысить эксплуатационные характеристики освещенности от действия фар транспортных средств.
Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения, является повышение эффективности и надежности за счет упрощения процесса синхронизации световых импульсов во времени и упрощение всей системы устройств.
Дополнительным техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение функционирования на дорогах с интенсивным движением и неровным рельефом.
Для решения задачи с достижением указанного технического результата в способе предотвращения ослепления водителей транспортных средств, заключающемся в приеме на каждом из транспортных средств световых сигналов, их преобразовании в электрические сигналы, формировании сигнала синхронизации, формировании сигналов управления режимом работы фар, излучении светового потока в виде световых импульсов синхронизированных во времени, синхронизированное во времени излучение светового потока осуществляют в течение времени τo в виде непрерывного светового потока с дополнительным излучением световых импульсов длительностью τ1 и паузой между импульсами τ2 в направлении светоизлучающего транспортного средства, а временные параметры световых импульсов удовлетворяют условию
где τo время излучения непрерывного светового потока;
τmax максимальное значение временной длительности дополнительно излучаемого светового импульса;
τ1 временная длительность дополнительного излучаемого светового импульса;
τ2 временная длительность пауз между каждым дополнительно излучаемым световым импульсом;
τ3 временная длительность задержки отключения или включения фар.
В устройстве для предотвращения ослепления водителей транспортных средств, содержащем фотоприемник, подключенный к его выходу входом формирователь импульсов, соединенный входом с его выходом электронный блок управления режимами работы фар, электронный блок управления режимами работы фар состоит из второго формирователя импульсов длительностью τo, подключенных к его выходу входом коммутационного блока переключения фар, а к входу - выходом третьего формирователя импульсов длительностью τ1 и паузой между импульсами τ2, при этом вход третьего формирователя импульсов является входом электронного блока управления режимами работы фар, выходы коммутационного блока и выходы третьего формирователя импульсов являются соответствующими выходами электронного блока управления режимами работы фар, предназначенными для подключения к электрическим цепям ручного переключателя режимами работы фар лобового освещения.
В устройстве для предотвращения ослепления водителей транспортных средств, содержащем фотоприемник, подключенный к его выходу входом первый формирователь импульсов, соединенный входом с его выходом электронный блок управления режимами работы фар, электронный блок управления режимами работы фар состоит из второго формирователя импульсов длительностью τo, подключенного к его выходу входом коммутационного блока переключения фар и третьего формирователя импульсов длительностью τ1 и паузой между импульсами τ2, при этом входы второго и третьего формирователей импульсов являются входом электронного блока управления режимами работы фар, выходы коммутационного блока и переключения фар и выходы третьего формирователя импульсов являются соответствующими выходами электронного блока управления режимами работы фар, предназначенными для подключения к электрическим цепям ручного переключателя режимами работы фар лобового освещения.
В устройстве для предотвращения ослепления водителей транспортных средств, содержащем фотоприемник, подключенный к его выходу входом первый формирователь импульсов, соединенный входом с его выходом электронный блок управления режимами работы фар, фотоприемник выполнен с несколькими пороговыми уровнями, электронный блок управления режимами работы фар состоит из включенных на его входе логического элемента ИЛИ и коммутационного блока переключения фар с несколькими порогами срабатывания, второго формирователя импульсов длительностью τo и третьего формирователя импульсов длительностью τ1 и паузой между импульсами τ2, вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, а выход с входом второго формирователя импульсов длительностью τo, выход которого подключен к другому входу коммутационного блока, выход которого и выход третьего формирователя импульсов являются соответствующими выходами электронного блока управления режимами работы фар, предназначенными для подключения к электрическим цепям ручного переключателя режимом работы фар лобового освещения, а также электронный блок управления режимами работы фар снабжен аналоговым регулятором напряжения, один вход которого соединен с одним из выходов коммутационного блока переключения фар, другой вход является другим входом электронного блока управления режимами работы фар, который подключен к выходу фотоприемника, а выход аналогового регулятора напряжения является одним из выходов электронного блока, предназначенного для подключения к электрическим цепям фар лобового освещения.
Цель может быть достигнута тем, что в устройстве для предотвращения ослепления водителей транспортных средств, содержащем фотоприемник, подключенный к его выходу входом первый формирователь импульсов, соединенный входом с его выходом электронный блок управления режимами работы фар, фотоприемник выполнен с несколькими пороговыми уровнями, электронный блок управления режимами работы фар состоит из включенных на его входе коммутационного блока переключения фар с несколькими порогами срабатывания и логического элемента ИЛИ, подключенных к его выходу входами второго формирователя импульсов длительностью τo и третьего формирователя импульсов длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2, выходы которого и выходы коммутационного блока являются соответствующими выходами электронного блока управления режимами работы фар, предназначенными для подключения к электрическим цепям ручного переключателя режима работы фар лобового освещения, при этом выход второго формирователя импульсов длительностью τo соединен с другим входом коммутационного блока, а также тем, что электронный блок управления режимами работы фар снабжен аналоговым регулятором напряжения, один вход которого соединен с одним из выходов коммутационного блока переключения фар, а другой является другим входом электронного блока управления режимами работы фар, подключенным к выходу фотоприемника, а выход аналогового регулятора напряжения является одним из выходов электронного блока, предназначенного для подключения к электрическим цепям фар лобового освещения.
На фиг.1 изображена обобщенная принципиальная схема наружного освещения транспортного средства; на фиг. 2 обобщенная функциональная схема согласно изобретению; на фиг. 3 временная диаграмма синхронизации импульсов во времени согласно изображению; на фиг. 4 фрагмент дороги, поясняющий реализацию способа для двух транспортных средств с обеспечением одного из вариантов наружного освещения, например бокового; на фиг. 5 то же, что на фиг. 2 с дополнительно введенным фотоприемником, расположенным позади транспортного средства; на фиг. 6 то же, что на фиг. 2 с дополнительно введенным фотоприемником, расположенным сбоку транспортного средства; на фиг. 7 -фрагмент дороги, поясняющий реализацию способа для нескольких транспортных средств; на фиг. 8 временные диаграммы, поясняющие влияние инертности на характер световзаимодействия; на фиг. 9 фрагмент кольцевой дороги для пояснения паразитной генерации световых импульсов в виде "бегущих огней"; на фиг. 10 схема для устранения паразитной генерации световых импульсов; на фиг. 11 временные диаграммы, поясняющие работу схемы на фиг. 10; на фиг. 12 схема ручной адаптации параметров противоослепляющего устройства; на фиг. 13 функциональная схема автоматической адаптации противоослепляющего устройства; на фиг. 14 то же, что на фиг. 2 при использовании трехпорогового фотоприемника, на фиг. 15 временные диаграммы, поясняющие работу схемы на фиг. 14; на фиг. 16 пример принципиальной схемы трехпорогового датчика; на фиг. 17 обобщенная функциональная схема для плавного регулирования светового потока; на фиг. 18 функциональная схема для автоматического включения в темное время суток габаритных огней и электронной схемы управления режимами работы фар; на фиг. 19 обобщенная функциональная схема для предотвращения ослепления водителей транспортных средств, на фиг. 20 вариант функциональной схемы устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств согласно изобретению; на фиг. 21 второй вариант функциональной схемы устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств согласно изобретению; на фиг. 22 третий вариант функциональной схемы устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств согласно изобретению; на фиг. 23 четвертый вариант функциональной схемы устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств согласно изобретению; на фиг. 24 функциональная схема устройства по третьему варианту фиг. 22 с плавным регулированием интенсивности светового потока фар; на фиг. 25 функциональная схема устройства по четвертому варианту фиг. 23 с плавным регулированием интенсивности светового потока фар; на фиг. 26 - функциональная схема устройства по третьему варианту фиг. 22, дополненную элементами для автоматического включения в темное время суток габаритных огней и электронной схемы управления режимами работы фар, для устранения паразитной генерации световых импульсов, а также фотоприемниками, расположенными сбоку и позади транспортного средства для включения боковой и задней фары.
Фиг. 1 18 в основном служат для пояснения способа предотвращения ослепления водителей транспортных средств, фиг. 19 28 для пояснения работы устройства, реализующих данный способ.
Для удобства описания технических решений следует воспользоваться существующей обобщенной схемой наружного освещения транспортного средства, изображенной на фиг. 1. На этой схеме показаны: аккумуляторная батарея Б1; ручной переключатель режима работы фар S1.1, S1.2 ближнего (лампа HL1) и дальнего (лампа HL2) света, выключатель габаритного света S2 (лампа HL3I HL3k, реле ближнего света K1, реле дальнего света K2. Буквами C, D, GI(2), FI(2), EI(2), HI(2) обозначены клеммы для подключения предлагаемых устройств для реализации заявленного способа.
Кроме того, на фиг. 1 показаны фары бокового (HL
Дополнительно излученные световые импульсы фотоэлектрически принимаются встречным транспортным средством, а сигналы обрабатываются группой устройств, если они установлены на встречном транспортном средстве, или эти световые импульсы оказывают встречного водителя психо-физиологически раздражающее воздействие, заставляя его изменить режим работы фар (например, перейти с дальнего света на ближний), если транспортное средство не оборудовано соответствующим устройством
На фиг. 2 фотоприемник 1 подключен к формирователю импульсов 2, образуя пороговый фотоприемник с резко изменяющимся выходным напряжением. Фотодатчик подключен к электронному блоку 3 управления режимами работы фар. Электронный блок 3 подсоединяется к схеме на фиг. 1 с помощью клемм: C и D к аккумуляторной батарее, EI(2) к реле дальнего света К2(EI) или непосредственно к лампе дальнего света HL2 (E2) для управления режимам работы фар, HI(2) к реле ближнего света K1(HI) или непосредственно к лампе ближнего света HL1 (H2); G1, F1, G2, F2 клеммы, включаемые в разрыв цепи ручного переключателя S1 режима работы фар для осуществления автоматического режима управления фарами дальнего HL2 и ближнего HL1 света.
Фотоприемник 1 установлен на транспортном средстве с возможностью приема светового излучения с лобового направления. Включение устройства фиг. 2 в работу осуществляется в темное время суток путем подачи питающего напряжения от бортовой сети, например при замыкании выключателя габаритного света S2. После включения, в исходном состоянии на клеммах EI(2), HI(2), I1 I3 напряжение отсутствует, а контакты G1, F1 и G2, F2 замкнуты так, что в обычном режиме движения возможно управление освещением с помощью ручного переключателя S1.
Для большинства современных транспортных средств действие ручного переключателя S1 заключается в том, что при перемещении его рукоятки на себя включается выключатель кнопочного типа S1.1, управляющий включением дальнего и ближнего (или только дальнего) света, при перемещении рукоятки ручного переключателя S1 вниз посредством выключателя S1.2 происходит последовательное переключение фиксируемых режимов работы фар ближнего и дальнего света.
Теперь рассмотрим ситуацию, при которой два транспортных средства, оборудованных устройствами (фиг. 2), движутся со значительного расстояния по прямой ровной дороге навстречу друг другу с включенными посредством выключателя S1.2 и замкнутых контактов K2.1 реле K2 фарами дальнего света HL2.
При сближении транспортных средств до некоторого расстояния, например 2 км, соответствующего моменту времени t1 (фиг. 3), хотя бы на одном из транспортных средств срабатывает пороговый фотодатчик, например, при положительном перепаде напряжения на выходе формирователя 2 импульса, который запускает электронный блок 3 управления режимами работы фар, размыкающий электрические цепи между клеммами G1 и F1 и G2 и F2, осуществляет принудительное отключение ручного переключателя S1 режима работы фар на некоторое время τo например на 15 30 с. В течение этого же времени τo осуществляется переход на менее интенсивное лобовое освещение, например путем включения одной или двух фар ближнего света HL1 посредством управляющего напряжения на клемме HI(2) и например, включения фары бокового излучения L1 4 посредством управляющего напряжения на клемме I1.
Относительно момента времени t1 электронный блок 3 формируется ответный дополнительный световой импульс длительностью τ1 который через клемму E1(2) управляет фарами дальнего света, включая их на время τ1.
Длительность ответного светового импульса выбирается минимальной и ограничивается инерционными свойствами реле K2 и инерционностью используемых ламп дальнего света HL2.
Максимальное значение длительности ответного светового импульса не должно превышать времени светового воздействия, приводящего к ослеплению для максимально возможной интенсивности лобового светоизлучения и чувствительности зрительных органов, соответствующих темному времени суток. Таким образом, условие для выбора длительности светового импульса можно представить в виде соотношения (1)
τ3 < τ1 < τmax (I)
Например, для инерционных ламп, используемых в фарах дальнего света, длительность ответного импульса может быть выбрана порядка 0,1 0,2 с, для безинерционных ламп порядка 0,01 0,1 с.
По окончании импульса τ осуществляется пауза длительностью t2, необходимая для взаимного отключения устройств на фиг. 2. Кроме того, электронный блок 3 осуществляет анализ импульсов на выходе формирователя 2 импульсов. В зависимости от временного отрезка, в течение которого анализируется состояние порогового фотоприемника, возможным различные варианты построения структурных схем.
Например, дискретному анализу состояния порогового фотоприемника в некоторые моменты времени соответствует один класс функциональных схем, кусочно-непрерывному временному анализу состояния порогового фотоприемника - другой класс функциональных схем, при непрерывном временном анализе состояния порогового фотодатчика возможно построение устройства по иным функциональным схемам. Указанные на фиг. 3 моменты времени могут быть привязаны к фронтам формируемых импульсов τ1, τ2 и импульсов на выходе фотодатчика.
Дальнейший принцип работы устройства таков, что если за время анализа произошло выключение порогового фотоприемника (низкий уровень), то формирование светового импульса τ1 прекращается, если за время анализа выключение порогового фотоприемника не произошло (высокий уровень), происходит очередное формирование светового импульса τ1 с последующей паузой на τ2 и т.д.
Длительность паузы τ2/ определяется инерционностью используемых ламп и реле управляющего фарами и рядом факторов, о которых будет сказано ниже и может быть выбрана, например, порядка 0,2 0,5 с.
Аналогичный процесс происходит и на другом транспортном средстве.
В результате взаимодействия световыми импульсами на обоих транспортных средствах установится режим безопасного лобового освещения. Кроме того, если дополнительно установлены фары бокового освещения, то в процессе сближения транспортных средств создается дополнительное неослепляющее дорожное освещение, позволяющее водителю четко наблюдать границы проезжей части в процессе сближения транспортных средств. Боковым зрением водитель может оценить положение своего транспортного средства относительно центральной разделительной полосы (линии), освещаемой собственной фарой бокового освещения, и освещения встречно идущим транспортом, его проезжая часть позволяет в динамичном режиме оценить границы и покрытие находящейся впереди проезжей части дороги (фиг. 4).
Безопасный режим лобового освещения (фиг. 3) будет сохранять в течение времени τo. По истечении времени τo на одном из транспортных средств, например на представленном на фиг. 4 транспортном средстве A (τ
Если транспортные средства не разъехались за время τo и если в течение этого времени хотя бы на одном из транспортных средств не произошло изменение режима света фар, заданного с помощью ручного переключателя S1 (по-прежнему включены фары дальнего света), то описанный цикл световзаимодействия вновь повторится, так что с учетом сближения транспортных средств за время τo произойдет одноразовое формирование ответных световых импульсов фарами дальнего света без возникновения ослепляющего эффекта. Далее сближение автотранспортных средств будет вновь осуществляться при безопасном уровне лобового (фарами ближнего света) и дополнительного бокового освещения и т.д.
Для рассмотренной выше ситуации сближения транспортных средств (с включением фарами дальнего света) со значительного расстояния может иметь место некоторый временной отрезок сближения, в течение которого одно из транспортных средств осуществляет импульсное излучение фарами дальнего света.
Подобное излучение вызвано в общем случае различным по дальности порогом срабатывания пороговых фотодатчиков либо разным по интенсивности светоизлучением фар дальнего света на этих транспортных средствах. Например, на одном из транспортных средств при сближении фары дальнего света были загрязнены, а на другом находились чистыми, так что на одном из транспортных средств, принимавшем световое излучение, осуществляемое чистыми фарами, порог срабатывания порогового фотодатчика соответствовал дальности 2 км, на другом, принимавшем световое излучение загрязненных фар, аналогичный порог соответствовал 1 км.
В подобной ситуации сближения один из водителей будет наблюдать лобовое импульсное освещение до тех пор, пока расстояние между автотранспортными не уменьшится с 2 до 1 км.
Импульсное лобовое освещение на встречном транспорте означает, что для его водителя интенсивность лобового освещения объективно превысила безопасный уровень и в данном случае пульсирующие световые сигналы можно рассматривать как своеобразные предупреждающие световые сигналы, которыми в подобных ситуациях обычно пользуются водители, формируя их в ручную с помощью переключателя S1 света фар.
Таким образом, водитель, получающий импульсное лобовое освещение, являющееся для него неприятным и раздражающим, может от него избавиться путем переключения режима света фар на ближний свет или отключив фары. При этом на встречном автотранспорте тут же прекращаются пульсации фарами дальнего света и осуществляется переход на безопасный уровень лобового светоизлучения.
Подобный режим освещения будет сохраняться в течение времени τo, после чего в зависимости от удаленности транспортных средств произойдет полностью автоматический переход на безопасное лобовое и, например, боковое освещение с обменом одиночными автоматически формируемыми световыми импульсами (для расстояния менее 1 км).
Таким образом, оборудованные противоослепляющим устройством транспортные средства могут использоваться совместно с транспортными средствами, не оборудованными подобными устройствами.
Кроме того, предлагаемый способ выгодно отличается от аналогов рядом моментов:
не требуется внешняя синхронизация устройств во время сближения транспортных средств;
не требуется внутренняя синхронизация отдельных блоков в устройствах, реализующих данный способ.
погрешность установки, температурная и временная нестабильность временных параметров τo, τ1, τ2 может достигать сотен процентов.
Теперь рассмотрим варианты светового взаимодействия при совместной эксплуатации транспортных средств, оборудованных и не оборудованных противоослепляющими устройствами, осуществляющими данный способ.
Пусть два транспортных средства, одно из которых оборудовано противоослепляющими устройствами, движутся навстречу друг другу.
Пусть в некоторый момент времени водитель транспортного средства, не оборудованного противоослепляющим устройством, включил фары дальнего света и ослепил водителя встречного транспортного средства, оборудованного противоослепляющим устройством.
В соответствии с описанным выше алгоритм работы мгновенно начинается световая пульсация фарами дальнего света, которая будет продолжаться до тех пор, пока водитель транспортного средства, не оборудованного противоослепляющим устройством, не выключит фары дальнего света.
Пульсирующее лобовое освещение окажет (как минимум) предупреждающе-дисциплинирующее воздействие на водителя, злоупотребляющего работой фар дальнего света и ослепляющего других водителей и (как максимум) вынудит его установить аналогичное устройство с тем, чтобы переложить заботы о режимах работы фар на автоматическое противоослепляющее устройство.
В случае, когда водитель транспортного средства, оборудованного противоослепляющим устройством, включит фары дальнего света первым, то он может ослепить водителя транспортного средства, не оборудованного противоослепляющим устройством, который, в свою очередь, может дистанционно осуществить принудительное отключение ослепляющего светоисточника путем последовательного включения и выключения фар дальнего света с произвольной продолжительностью светового импульса.
Таким образом, практическая ценность изобретения состоит в том, что для транспортных средств, реализующих данный способ, ослепление лобовыми фарами полностью исключается при достаточной освещенности проезжей части дороги во время сближения. При совместной эксплуатации транспортные средства, оборудованные противоослепляющими устройствами, имеют то преимущество, что при лобовом освещении высокой интенсивности, превышающей определенный порог, практически сразу осуществляется формирование ответных предупреждающих световых импульсов вплоть до прекращения опасного уровня лобовой освещенности.
Предлагаемый принцип дистанционного отключения светоисточника высокой интенсивности может быть использован для борьбы с ослеплением через зеркало заднего вида для транспортных средств, движущихся в одном направлении.
В этом случае обобщенная функциональная схема представлена на фиг. 5. Фотоприемник 4 образует совместно с формирователем 5 импульсов "заднее ослепление" пороговый фотодатчик освещенности сзади. К выходу I3 электронного блока 3 подключена дополнительная фара HL5 заднего импульсного светоизлучения.
Устройство, представленное на фиг. 5, работает следующим образом.
При срабатывании порогового фотоприемника 4 освещенности сзади электронный блок 3 формирует ответное светоизлучение с помощью фары заднего импульсного светоизлучения с длительностью световых импульсов τ1 и паузой τ2 между импульсами. Если за время анализа пороговый датчик выключается, что соответствует задней освещенности ниже порогового срабатывания датчика, то формирование световых импульсов в заднем направлении заканчивается.
Работа устройства на фиг. 5 аналогична рассмотренному ранее устройству (фиг. 2), реализующему предлагаемый способ.
Устройство (фиг. 2) может быть дополнено пороговым фотодатчиком боковой освещенности, состоящего из фотоприемника 6 и формирователя импульсов 7 " боковой освещенности", срабатывающего при превышении интенсивности боковой освещенности сверх определенного порога (фиг. 6).
Оборудование транспортного средства дополнительным пороговым фотодатчиком бокового освещения необходимо для того, чтобы в момент разъезда встречно-движущихся транспортных средств, когда перестает действовать лобовой ослепляющий эффект, максимально быстро восстановить исходный режим лобового освещения, с помощью ручного переключателя S1 режима работы фар и, например, отключить фару бокового освещения, необходимость в работе которой после разъезда отпадает.
Возможно два варианта работы электронного блока 3 при боковом световзаимодействии транспортных средств.
В первом варианте во время разъезда транспортных средств боковое световзаимодействие приобретает рассмотренный выше импульсный характер с последующим переходом электронного блока 3 в исходный режим.
Во втором упрощенном варианте включившиеся пороговые фотодатчики боковой освещенности, воздействуя на электронный блок 3, резко сокращают временной отрезок τo, например, осуществляя ускоренный разряд конденсатора τo время задающей цепи. С учетом протяженности отрезка пути с боковым световзаимодействием и максимальной скорости сближения постоянная времени ускоренного разряда конденсатора может выбрана, например, менее τp 0,2 с.
В результате при разъезде на одном из транспортных средств происходит полный разряд времязадающего конденсатора и переход электронного блока 3 в исходный режим, на другом не полный разряд и переход электронного блока 3 в исходное состояние с некоторой задержкой. При равнозначности светоизлучающей способности боковых излучателей, порога срабатывания пороговых фотодатчиков и временных параметров устройств указанная задержка стремится к нулю.
Для двух световзаимодействующих транспортных средств рассмотренные ранее обобщенные функциональные схемы позволяют с учетом инерционности ламп и реле реализовать достоверную работу противоослепляющих устройств для любого значения скважности формируемых ответных световых импульсов τ1 и τ2.
На практике значительно чаще имеет место интенсивное движение автотранспортных потоков с большим числом единиц транспортной технике.
Предлагаемый способ может быть применен в открытой системе например, на дорогах с автотранспортный техникой.
Параметры элементов этой системы собственно светоизлучение транспортных средств или иные источники света повышенной интенсивности (сварка, салют, световая реклама и т.д.) в общем случае имеют динамично изменяющийся случайный характер.
В подобной системе возможно выполнение условий баланса амплитуд и фаз, приводящих к самовозбуждению системы и генерации дополнительных световых импульсов.
При интенсивном движении характер световзаимодействия между транспортными средствами может приобрести волновую форму типа "бегущие огни", распространяющиеся вдоль транспортных потоков с некоторой скоростью фазовой скоростью распространения волнового фронта.
Теперь рассмотрим некоторые особенности световзаимодействия в интенсивных транспортных потоках.
На фиг. 7 представлен фрагмент дороги с двухсторонним движением. по которой движутся автотранспортные средства A, B, C, Д и E, оборудованные противоослепляющими устройствами, реализующими предлагаемый способ.
На фиг. 8 представлены временные графики, поясняющие влияние инерционности противоослепляющих устройств (за счет инерционности ламп и реле) на характер световзаимодействия.
Пусть в момент времени t1, на автотранспортом средстве A с помощью ручного переключателя S1 режима работы фар были включены фары дальнего света (фиг. 7 и 8).
Пусть зона светоизлучения фар дальнего света, обеспечивающая достоверное срабатывание пороговых фотодатчиков, имеет форму, представленную на фиг. 7 штриховой линией A'.
Форма зоны светоизлучения A определяется конструкцией и регулировкой фар дальнего света, а также их загрязненностью.
Под воздействием светового импульса, излучаемого фарами транспортного средства A с некоторой задержкой τ
В общем случае также имеет место различие в параметрах τ1, τ2, так что
τ
Под воздействием первого ответного светового импульса, например импульса от транспортного средства B, формируется импульс τ
В соответствии с геометрическим расположением средств фиг. 7 ответный световой импульс, сформированный на транспортном средстве C, будет принят пороговым фотодатчиком лобовой освещенности, как на A так и на Д- транспортных средствах.
На транспортном средстве D с задержкой τ
Пусть транспортное средство E имеет зону светоосвещения, показанную на фиг. 7 штриховой линией E' такую, что под воздействием светового импульса τ
Подобная генерация возникает в результате выполнения условия баланса амплитуд и фаз.
Для предлагаемого принципа световзаимодействия условие паразитной светогенерации может быть сформулировано так: паразитная генерация возможна при условии, когда для каждого момента времени во время анализа электронного блока 3 (фиг. 2, 5 и 6) состояния порогового фотоприемника, результирующий уровень освещенности фотоприемника 1 превышает порогового срабатывания порогового фотоприемника. Под результирующим уровнем освещенности понимается освещенность, создаваемая по принципу суперпозиции полей от нескольких транспортных средств.
Рассмотренный вариант световзаимодействия показывает:
инерционность световзаимодействующих устройств создает условия для возникновения паразитной светогенерации;
процесс световзаимодействия транспортных средств с учетом инерционности распространяется вдоль транспортных путей с определенной скоростью;
скорость светопередачи и характер светопередачи определяются изменяющимися во времени начальными и текущими условиями и являются случайными процессами;
при увеличении числа транспортных средств увеличивается вероятность возникновению паразитной генерации световых импульсов;
при уменьшении дальности светового взаимодействия (загрубления порога порогового фотоприемника) уменьшаются вероятность возникновения паразитной световой генерации и скорость светопередачи вдоль транспортного пути;
продолжительность паразитной генерации определяется продолжительностью соблюдения условия баланса амплитуд и фаз и является случайной величиной;
максимальная продолжительность паразитной генерации возможна в статических ситуациях (автопробка, остановка на светофоре, железнодорожном переезде и т.д.).
На фиг. 9 показана кольцевая автодорога, для которой паразитная генерация световых импульсов имеет наибольшую актуальность.
При определенной плотности движения автотранспортных средств по дороге подобного типа возможна паразитная генерация в виде циркулирующих по кругу волн-"бегущих огней" в одном или двух противоположных направлениях.
Период циркуляции, как и число таких волн, являются случайными величинами, которые с течением времени могут изменяться.
В качестве примера для оценки этого явления будем полагать 
, где 
среднее значение задержки светопередачи; l среднее значение дальности (зоны) достоверного световзаимодействия; iuj порядковый номер транспортного средства.
Скорость светопередачи (волнового фронта) составит 
, так что для кольцевой дороги протяженностью L 20 км циркуляция световой волны будет осуществляться с частотой 
.
В рассмотренном примере число циркулирующих световых волн (бегущего светового импульса) может быть различно и определяется продолжительностью первоначального светового взаимодействия.
При продолжительности светового возмущения более 1 с, например, при включении фар дальнего света на транспортном средстве, не оборудованном противоослепляющим устройством, произойдет возбуждение системы с непрерывной генерацией световых импульсов на всем протяжении кольцевой дороги.
Полный срыв паразитной генерации в одном звене светопередачи возможен при прерывании работы противоослепляющего устройства на время одного периода колебания, т. е. на 1 с. Однако достоверный срыв колебаний в рассмотренной системе в одном случайно выбранном звене маловероятен. Действительно, при движении транспортных средств с интервалом ≈100 м и дальностью достоверного световзаимодействия ≈1000 м с вероятностью P 0,1 можно оказаться в транспортном средстве, ответственном за волновое распространение световзаимодействия.
Таким образом, необходимо осуществлять срыв паразитной светогенерации на всех без исключения транспортных средствах.
Для борьбы с паразитной светогенерацией противоослепляющее устройство (фиг. 2, 5 и 6) дополняется соответствующей схемой, представленной на фиг. 10. Схема, представленная на фиг. 10, подключается между электронным блоком 3 и электрическими цепями фар дальнего света HL2 и фары импульсного светоизлучения в заднем направлении HL5.
Устройство (фиг. 10) состоит из генератора 10, который управляет электронными ключами 8 и 9. В качестве генератора 10 может быть применен мультивибратор или генератор случайных импульсов.
На фиг. 11 показаны графики, поясняющие работу противоослепляющего устройства, дополненного схемой подавления паразитной светогенерации.
На первых двух графиках показаны режимы работы порогового фотоприемника и электронного блока 3, рассмотренные ранее.
На третьем графике показаны импульсы, формируемые генератором 10, посредством которых происходит управление электронными ключами 8 и 9. В результате в моменты времени t2 t3 и t4 t5 (и т.д.).Не происходит формирования световых ответных импульсов.
При использовании в качестве генератора 10 мультивибратора (фиг. 11), генерирующего периодические импульсы с периодом Tг и длительностью управляющего импульса τг, вероятность происхождения паразитного светового импульса через схему фиг. 10 можно определить по формуле (2)
Поскольку момент времени прибытия светового импульса является случайной величиной, момент включения противоослепляющего устройства владельцем транспортного средства также является случайной величиной, который определяет случайный характер фазы генерируемых генератором 10 импульсов, то прохождение паразитных световых импульсов через последовательность противоослепляющих устройств со схемами подавления паразитной светогенерации приобретает вероятностный характер.
Совместная вероятность прохождения паразитных импульсов 
через цепь n-независимых противоослепляющих устройств со схемами подавления паразитной светогенерации определяется как произведение вероятностей устройств, входящих в эту цепь
, если P1 P2Pn, то P'n (p)n (3)
Например, если генератор 10 имеет скважность генерируемых импульсов 2, то вероятность прохождения паразитного светового импульса через одно устройство составит согласно формуле (2) P1= 0,5, через два P2= 0,25, три P3 0,125 и т.д. Pn (0,5)n.
Для рассмотренных ранее примеров паразитной генерации световых импульсов (фиг. 7) вероятность генерации первого паразитного светового импульса при светопередаче по цепи A __→ C __→ Д __→ E __→ A транспортных средств составит P (0,5)4 0,0625, вероятность генерации второго паразитного импульса по цепи A __→ C __→ Д __→ E __→ A __→ C __→ Д __→ E __→ A составит
P ((0,5)4)2 0,0039, и т.д.
В примере с кольцевой автодорогой протяженностью 20 км и дальностью зоны световзаимодействия 1 км вероятность генерации одного паразитного светового импульса при одном полном кольце цикле "бегущего огня" составит
P (0,5)20 ≈ 10-7,
а вероятность генерации второго паразитного циклического светового импульса составит
P (0,520)2 ≈ 10-14 и т.д.
Дополнение противоослепляющего устройства (фиг. 2, 5 и 6) схемой (фиг. 10) для борьбы с паразитной светогенерацией теоретически снижает общий противоослепляющий эффект, который, как уже отмечалось, заключается в максимально быстром взаимном светоотключении.
Действительно, из графиков фиг. 11 следует, что максимальная инерционность устройства при формировании ответных световых импульсов имеет место в моменты времени t2 t3, t4 t5 и т.д. определяется уже не только инерционностью ламп в фарах и быстродействием реле, но и длительностью управляющих импульсов τг, формируется генератором 10.
Поскольку интенсивность светового потока фар дальнего света может быть измерена и является известной величиной, а максимальная продолжительность воздействия, не приводящая к ослеплению, также может быть определена и полагается известной величиной, то при выполнении условий
τmax > τг > (2τ1 + τ2) (5)
предлагаемый противоослепляющий принцип может быть реализован практически для любых соотношений основных временных параметров
τ1, τ2, τo, τг, Tг
При этом получить оптимальные численные значения и соотношения для основных временных параметров можно в результате решения многопараметрической задачи оптимального световзаимодействия противоослепляющих устройств для некоторых выбранных статистических характеристик дорожного движения.
При этом очевидно, что численные значения и соотношения основных временных параметров, являющиеся оптимальными для многополюсных автострад с интенсивным движением, не будут оптимальными для второстепенных дорог с невысокой интенсивностью движения.
Таким образом, адаптация параметров противоослепляющего устройства к текущей дорожной светообстановке позволит повысить эффективность световзаимодействия и уменьшить вероятность ослепления.
Например, в варианте ручной адаптации противоослепляющего устройства (схемы на фиг. 2, 5, 6 и 10) могут быть дополнены резистором R, совмещенным с выключателем S3, как показано на фиг. 12. При замкнутых контактах выключателя происходит шунтирование электронных ключей 8 и 9, и исключение из процесса формирования ответных световых импульсов схемы, представленной на фиг. 10.
При разомкнутых контактах выключателя S3 с помощью резистора R возможна ручная регулировка параметров Tг, τг, формируемых генератором 10 импульсов. Шкала резистора R может быть проградуирована в понятных для потребителя параметрах дорожного движения ("число полос движения", "интервал движения") или иметь интегральное назначение рост интенсивности движения).
На фиг. 13 показан блок автоматической адаптации параметров 11. В блоке производится измерение временных параметров импульсов, поступающих с пороговых фотоприемников длительности импульса и продолжительность паузы и сравнение этих временных значений с опорными временными отрезками. Сравнение производится за некоторый временной интервал наблюдения, уменьшающий влияние случайных факторов.
В результате этого сравнения формируется управляющие сигналы, с помощью которых в электронном блоке 3 (блок 3) формируются временные параметры τ1, τ2, τo, τг, Tг, которые наиболее адекватно соответствуют характеру световой обстановки за время наблюдения и сохраняются до окончания очередного цикла анализа.
Рассмотренные выше схемы противоослепляющих устройств снабжены однопороговыми фотоприемниками (блок 2 имеет один выход). При этом возможно использование двух и более пороговых фотоприемников.
Действительно, наличие двух или трех пороговых фотоприемников позволяет существенно расширить динамический диапазон светового излучения в лобовом и боковом направлениях и обеспечить многоступенчатое регулирование режимов безопасного освещения.
При использовании многопороговых фотодатчиков возможны различные комбинации включения светоизлучающих элементов наружного освещения транспортных средств.
Например, при использовании трехпороговых фотоприемников 2 (фиг. 14) для двух сближающихся со значительного расстояния транспортных средств с включенными фарами дальнего света, последовательность световзаимодействия может быть следующей. В некоторый момент времени t1 (фиг. 15) срабатывает первый уровень порогового фотоприемника, соответствующий наибольшей чувствительности фотоприемника. Относительно момента времени t1, электронная схема 3 формирует импульс τo, управляющий отключением ручного переключателя режима работы фар, при этом включаются обе фары ближнего света посредством управляющих напряжений на клеммах H
По истечении времени τo произойдет повторное световое взаимодействие. С учетом взаимного сближения транспортных средств, например, до дальности 1050 м плотность светового потока, создаваемого фарами дальнего света, увеличивается, так что на первом и втором выходах порогового фотоприемника происходит перепад уровня.
При выполнении условия одновременного возникновения импульсов "лобового ослепления" на выходах 1 и 2 формирователя импульсов 2 электронный блок 3 помимо традиционного отключения ручного переключателя режима работы фар формирует иной режим наружного светоосвещения, наиболее адекватно соответствующий удаленности транспортных средств. Например, на время τo остается включенной только правая фара ближнего света посредством управляющего напряжения на клемме H
В этот же временной отрезок включается одна из фар боковой освещенности I1.
По истечении второго временного цикла сближения длительностью τo очередное световое взаимодействие с возросшей (за счет уменьшения дальности) плотностью светового потока (дальность 100 м), создаваемого фарами дальнего света, приводит к срабатыванию всех трех пороговых фотоприемника. В результате формируется новый режим наружного освещения.
Например, может быть включена дополнительная фара боковой освещенности, освещающая дополнительный сектор смежной проезжей части, имеющая направление максимума диаграммы светоизлучения, направленного под углом назад, при этом конструктивно боковые фары HL
Режим освещенности в лобовом направлении может быть сохранен или изменен (отключены все фары).
При разъезде транспортных средств, снабженных фотоприемниками боковой освещенности (фиг. 5), осуществляется ускоренный переход противоослепляющих устройств в исходный режим с возможностью ручного управления фарами и т.д.
На фиг. 16 показан трехпороговый фотоприемник с использованием одного фотоэлемента F1. пороги срабатывания фотоприемника устанавливаются подстроечными резисторами R1 R3, которые совместно с фотоэлементом F1 образуют делитель напряжения и являются трехпороговым фотоприемником.
В качестве элементов DD1.1 DD1.3 могут быть использованы логические микросхемы, имеющие высокое входное сопротивление элементов.
Введение многопороговых фотоприемников позволяет дискретно изменять пространство угловые и динамические параметры наружного светоосвещения транспортных средств.
Дополнительное увеличение динамического диапазона светоизлучения может быть получено при использовании в составе противоослепляющих устройств плавного регулятора света.
На фиг. 17 показан вариант противоослепляющего устройства с использованием плавного регулятора света, входящего в состав электронного блока 3.
Плавный регулятор света может быть выполнен с использованием мощного тиристора, транзистора и т.д.
Введение в электронный блок 3 плавного регулятора света позволяет плавно изменять напряжение, подаваемое на фары. Управляет работой плавного регулятора света фотоприемник 1, имеющий аналоговый выход. В качестве аналогового выхода может быть использован вывод фотоэлемента F1 или любая другая точка в делителе напряжения, образованного элементами R1 R3 и F1 (фиг. 16).
В рассмотренном ранее примере функционирования трехпорогового противоослепляющего устройства при срабатывании всех трех цифровых выходов формирователя импульсов включается в работу плавный регулятор света так, что по мере сближения транспортных средств происходит постепенное уменьшение интенсивности излучения правой фары ближнего света.
Устройства, представленные на фиг. 2, 5, 6, 14 и 17, могут быть снабжены дополнительными фотоэлектрическим выключателем с большой постоянной времени τ4.
Фотоэлектрический выключатель позволяет автоматически включать в вечернее время габаритные огни (HL31 HL3k) и электронную схему 3. Для исключения ложного срабатывания устройства постоянная времени фотоэлектрического выключателя может быть выбрана в интервале 2 10 мин.
На фиг. 18 представлена функциональная схема для автоматического включения в темное время суток габаритных огней и электронной схемы 3 управлении режимами работы фар на работающем транспортном средстве посредством формирования импульса 12 управления фотоэлектрическим выключателем и интегратора 13 с постоянной времени τ4.
Фотоэлектрический выключатель посредством фотоприемника 1, формирователя импульса 12 и интегратора 13 анализирует усредненную за время τ4 освещенность. В вечернее время при уменьшении освещенности ниже порогового уровня в схему анализа с выхода интегратора 13 поступает управляющий сигнал, посредством которого происходит включение противоослепляющей системы и габаритных огней. Таким образом, фотоэлектрический выключатель является автоматическим аналогом выключателя габаритного света S2 (фиг. 1).
Применение фотоэлектрического выключателя с постоянной времени интегратора порядка 10 15 с является эффективным для борьбы с паразитной световой генерацией, когда схема для устранения паразитной генерации световых импульсов (фиг. 10) не обеспечивает полное подавление нежелательных световых импульсов, и, кроме того, обеспечивается отключение устройства при длительном лобовом освещении импульсами света за счет разного порога срабатывания фотодатчиков.
Электронный блок 3, как уже отмечалось, может иметь различные конкретные структурные схемы, что связано с различием алгоритмов формирования ответных световых импульсов, а именно характером временного анализа состояния фотоприемника (дискретным, кусочно-непрерывным, непрерывным).
На фиг. 19 показана обобщенная функциональная схема для предотвращения ослепления водителей транспортных средств, содержащая фотоприемник 1, который совместно с формирователем 2 импульса образует пороговый фотодатчик, управляющий вторым формирователем импульса 14 длительностью τo. Второй формирователь импульса 14 в течение времени τo управляет коммутационным блоком 15 переключения фар, адаптированной под ту или иную принципиальную схему наружного освещения транспортного средства (например фиг. 1). Коммутационный блок 15 осуществляет принудительное отключение ручного переключателя режима работы фар дальнего света S 1.2 и переход на наружное освещение с безопасным уровнем лобовой освещенности. Однако такая схема не позволяет сформировать ответные световые импульсы, гарантированно предотвращающие ослепление водителя встречного транспортного средства и ответные импульсы могут быть осуществлены с помощью кнопочного переключателя S 1.1, который на время τo не блокируется.
Первый вариант устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных (фиг. 20), реализующий предлагаемый способ, содержит фотоприемник 1, подключенный к формирователю 2 импульсов, и электронный блок 3 управления режимами работы фар, вход которой подсоединен к выходу формирователя 2 импульсов.
Согласно изобретению электронный блок 3 выполнен в виде второго формирователя 14 импульсов длительностью τo, коммутационного блока 15 переключения фар и третьего формирователя 16 импульсов длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2.
Выход формирователя 2 импульсов подсоединен ко входу третьего формирователя 16 импульсов, выход которого подсоединен ко входу второго формирователя импульсов 14 и к электрической цепи лобового освещения для формирования дополнительных световых импульсов. Выход второго формирователя 14 импульсов 14 подключен ко входу коммутационного блока 15, выходы которой подсоединены к электрическим цепям ручного переключателя управления режимами работы фар для принудительного отключения фар дальнего света и к электрическим цепям лобового освещения для включения фар ближнего света.
При этом возможна реализация устройства как при последовательном расположении блоков 1-2-16-14-15, так и при параллельном подключении входов блоков 14 и 16 к выходу блока 2.
Второй вариант устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств (фиг. 21), реализующий предлагаемый способ, содержит фотоприемники 1, подключенный к формирователю импульсов 2, и электронной блок 3 управления режимами работы фар, вход которой подсоединен к выходу формирователя импульсов 2. Согласно изобретению электронный блок 3 выполнен в виде второго формирователя импульсов 14 длительностью τo, коммутационного блока 15 переключения фар и третьего формирователя импульсов 16 длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2. Выход формирователя импульсов 2 подсоединен к входу третьего формирователя импульсов 16 и входу второго формирователя импульсов 14. Выход второго формирователя импульсов 14 подсоединен ко входу коммутационного блока 15, выходы которой подсоединены к электрическим цепям ручного переключателя управления режимами работы фар для принудительного отключения фар дальнего света и к электрическим цепям лобового освещения для включения фар ближнего света, а выход третьего формирователя импульсов 16 подсоединен к электрической цепи лобового освещения для формирования дополнительных световых импульсов.
Первый и второй вариант представленных устройств, реализующих предлагаемый способ, работают в соответствии с ранее описанным алгоритмом. При этом блокируется посредством коммутационного блока 15 ручной переключатель дальнего света на время τo и подается серия импульсов длительностью τ1 с паузой между ними τ2. При поступлении серии импульсов на фотоприемник 1 встречного транспортного средства на время τo/ блокируется его ручной переключатель дальнего света, производится переход на ближний свет. Через время τo, если транспортные средства не разъехались, цикл повторяется.
По третьему варианту устройство для предотвращения ослепления водителей транспортных средств (фиг. 22) содержит фотоприемник 1, подключенный к формирователю импульсов 2, и электронный блок 3 управления режимами работы фар, вход которого подсоединен к выходу формирователя 2 импульсов. Согласно изобретению фотоприемник 1 выполнен с несколькими пороговыми уровнями, и его подсоединены к формирователю 2 импульсов. Электронный блок 3 выполнен в виде второго формирователя импульсов 14 длительностью τo, коммутационного блока 15 переключения фар, третьего формирователя импульсов 16 длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2 и логического элемента ИЛИ 17. Выходы формирователя 2 импульсов подсоединены ко входам логического элемента ИЛИ 17 и ко входам коммутационного блока 15, которая выполнена многопороговой. Выход логического элемента ИЛИ 17 подсоединен ко входу третьего формирователя импульсов 16, выход которого подсоединен ко входу второго формирователя импульсов 14 и к электрической цепи лобового освещения для формирования дополнительных световых импульсов. Выход второго формирователя импульсов 14 подключен ко входу коммутационного блока 15. выходы которой подсоединены к электрическим цепям ручного переключателя управления режимами работы фар для принудительного отключения фар дальнего света и к электрическим цепям лобового освещения для отдельного включения каждой из фар ближнего света.
Поскольку в этом техническом решении также возможна реализация устройства как при последовательном расположении блоков 1-2-17-16-14-15, так и при параллельном подключении блоков 14 и 16 к выходу блока 17, возможно осуществление четвертого варианта устройства.
Четвертый вариант устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств (фиг. 23) содержит фотоприемник 1, подключенный к формирователю импульсов 2. и электронный блок 3 управления режимами работы фар, вход которой подсоединен к выходу формирователя импульсов 2. Согласно изобретению фотоприемник 1 выполнен с несколькими пороговыми уровнями, а его выходы подсоединены к формирователю 2 импульсов. Электронный блок 3 выполнен в виде второго формирователя импульсов 14 длительностью τo коммутационного блока 15 переключения фар, третьего формирователя импульсов 16 длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2 и логического элемента ИЛИ 17. Выходы формирователя импульсов 2 подсоединены к входам логического элемента ИЛИ 17 и к входам коммутационного блока 15, которая выполнена многопороговой. Выход логического элемента ИЛИ подсоединен к входу третьего формирователя импульсов 16 и к входу второго формирователя импульсов 14. Выход второго формирователя импульсов 14 подсоединен к входу коммутационного блока 15, выходы которой подсоединены к электрическим цепям ручного переключателя управления режимами работы фар для принудительного отключения фар дальнего света и к электрическим цепям лобового освещения для отдельного включения каждой из фар ближнего света. Выход третьего формирователя импульсов 16 подсоединен к электрической цепи лобового освещения для формирования дополнительных световых импульсов.
Третий и четвертый варианты устройства работают в соответствии с ранее описанным алгоритмом при использовании многопороговых фотодатчиков, а именно изменение режимов наружного освещения по мере срабатывания каждого из уровней многопорогового фотодатчика, например включение только правой фары дальнего света (при правостороннем движении транспортных средств), включение фар ближнего света, включение фары бокового светоизлучения и т.д. В принципе в коммутационном блоке 15 может быть заложен любой, требуемый на практике режим переключения фар в зависимости от срабатывания того или иного уровня многопорогового фотодатчика. Число возможных состояний коммутационного блока 15 определяется числом уровней многопорогового фотодатчика, а текущее состояние коммутационной схемы 16 определяется числом сработавших многопорогового фотодатчика на момент очередного светового взаимодействия.
В дополнение к третьему и четвертому вариантам устройства в электронный блок 3 может быть введен аналоговый регулятор напряжения 18 (фиг. 24 и 25), подключенный между выходом коммутационной схемы 15 и электрическими цепями лобового освещения для плавного регулирования светового потока фар, а аналоговый вход аналогового регулятора напряжения 18 подключен к выходу фотоприемника 1.
Как описывалось ранее, введение в электронный блок 3 аналогового регулятора напряжения при определенных кодах многопорогового фотодатчика позволяет осуществить плавную регулировку светоизлучения фар по мере сближения транспортных средств.
Более подробно предлагается рассмотреть работу устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств (фиг. 26), например, по третьему варианту с дополнительно введенным аналоговым регулятором напряжения 18 и некоторыми дополнительно введенными элементами для обеспечения многорежимности функционирования.
В устройство (фиг. 26) дополнительно введены второй фотоприемник 6, расположенный сбоку транспортного средства, третий фотоприемник 4, расположенный позади транспортного средства, выходы которого подключены, соответственно к четвертому формирователю импульсов 7 и пятому формирователю импульсов 5, а в электронный блок 3 дополнительно введены переключатель (S3), генератор 10 импульсов, первый электронный ключ 8, второй логический элемент ИЛИ 19, первый логический элемент И 20, второй логический элемент И 21, второй электронный ключ 22. шестой формирователь импульсов 12, интегратор 13. Выход четвертого формирователя импульсов 7 подсоединен ко входу второго формирователя импульсов 14 длительностью τo. Выход генератора 10 подсоединен к первому входу первого электронного ключа 8, второй вход которого подсоединен к выходу третьего формирователя импульсов 16 длительностью τ1 с паузой τ2 между импульсами. Выход первого электронного ключа 8 подсоединен к первым входам первого 20 и второго 21 логических элементов И, которые связаны между собой и соединены через переключатель (S3) со вторым входом первого электронного ключа 8. Второй вход первого логического элемента И 20 соединен с выходом логического элемента ИЛИ 17, который подсоединен к первому входу второго логического элемента ИЛИ 19, второй вход которого соединен с одним из входов коммутационного блока 15 и к выходу пятого формирователя импульсов 5, выход второго логического элемента 19 подсоединен ко входу третьего формирователя импульсов 16 длительностью τ1 с паузой между τ2. Выход фотоприемника 1 подсоединен к входу шестого формирователя импульсов 12, выход которого подсоединен к входу интегратора 13, выход интегратора 13 подсоединен к входу второго электронного ключа 22. выходы которого подсоединены к электрическим цепям габаритных огней для автоматического их включения и для запуска электронного блока 3. Выход первого логического элемента И 20 подсоединен к электрическим цепям для включения фар дальнего света, а выход второго логического элемента И 21 к электрическим цепям фары заднего света для формирования дополнительных световых импульсов.
На фиг. 26 дополнительно показаны переменный резистор R для регулирования частоты следования импульсов генератора 10 и штрихпунктирной линией блок 11 автоматического адаптации временных параметров τ1, τ2, τo, τг, Tг четвертый фотоприемник 23 для определения освещенности в боковом направлении под углом вверх к горизонтам, седьмой формирователь импульсов 24.
В исходном состоянии посредством клеммы G2 напряжение питания от аккумуляторной батареи (на фиг. 26 не показана) подано на фотоприемник 1, формирователь импульсов 2, шестой формирователь импульсов 12, интегратор 13, второй электронный ключ 22. Перечисленные блоки выполняют функцию анализа наружной освещенности транспортного средства.
В темное время суток, когда уровень порогового фотодатчика, образованного фотоприемником 1, уменьшается ниже порогового, шестой формирователь импульсов 12 ("автоматическое включение") вырабатывает сигнал, который подается на интегратор 13, имеющий постоянную времени τ4 (порядка нескольких минут). В результате через время τ4 устройство автоматически включается с помощью второго электронного ключа 22, который управляется сигналом с выхода интегратора 13. Включение устройства осуществляется путем подачи напряжения питания на второй 6 и третий 4 фотоприемник, формирователи импульсов 5 и 7, первый электронный ключ 8, генератор 10, блок 11 (если он есть в наличии в схеме), второй формирователь импульсов 14, коммутационную схему 15, третий формирователь импульсов 16, логический элемент ИЛИ 17, аналоговый регулятор напряжения 18, второй логический элемент ИЛИ 19, первый логический элемент И 20, второй логический элемент И 21, (на четвертый фотоприемник 23, седьмой формирователь импульсов 24, если они есть в наличии в схеме). Таким образом, происходит включение электронного блока 3. Посредством клеммы, подключенной к электрической цепи транспортного средства, автоматически габаритные огни.
После автоматического включения устройство с помощью пороговых фотодатчиков анализирует интенсивность освещенности транспортного средства с трех направлений: спереди фотоприемником 1 и формирователем импульсов 2; сзади третьим фотоприемником 4 и пятым формирователем импульсов 5; сбоку - вторым фотоприемником 6 и четвертым формирователем импульсов 7 (пороговые фотодатчики бокового и заднего направлее фотодатчики бокового и заднего направлений, выполнены, например, однопороговыми, как показано на фиг. 26).
При обрабатывании порогового фотодатчика переднего направления электронный блок 3 работает следующим образом.
При превышении интенсивности светового потока определенных значений, соответствующих уровням срабатывания многопорогового фотодатчика, на его выходах формируются управляющие сигналы в виде импульсов напряжения, которые для любого момента времени представляют собой параллельный двоичный код, в котором зашифрована информация об интенсивности ослепляющего в лобовом направлении источника света.
Например, состояние не ослепляющего источника света для трехпорогового датчика соответствует код 000. Для ослепляющего источника света, находящегося на значительном удалении код I00 (сработал первый уровень трехпорогового фотодатчика). Для ослепляющего источника света, находящегося вблизи с высокой плотностью светового потока код III (сработали все три порога).
С выходом пороговых фотодатчиков сигналы поступают на логический элемент ИЛИ 17 и на входы коммутационного блока 15.
При срабатывании хотя бы одного уровня многопорогового фотодатчика на выходе логического элемента ИЛИ 17 формируется импульс. Этот импульс подается на второй логический элемент ИЛИ 19 и на первый логический элемент И 20. С выхода логического элемента ИЛИ 19 импульс подается на вход третьего формирователя импульсов 16 длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2 и на вход второго формирователя импульсов 14 длительностью τo. С выхода второго формирователя импульсов 14 осуществляется управление коммутационным блоком 15, состояние выходных параметров которой также определяется входной кодовой комбинацией сигналов, поступающих с выхода многопорогового фотодатчика.
Коммутационный блок 15 при срабатывании порогового фотодатчика, образованного фотоприемником I и формирователем импульсов, посредством клемм G1, F1, G2 и F2 осуществляет принудительное отключение ручного переключателя режима работы фар (фиг. 1), отключая электрические цепи выключателей S 1.2 и S 1.1.
Принудительное отключение ручного переключателя режимов работы фар S1 осуществляется для любого из кодов I00, II0, III, при этом каждому из перечисленных кодов соответствует свое состояние коммутационного блока 15 и ее выходные сигналы.
Например, кодовой комбинации 100 соответствует состояние коммутационного блока 15, при котором на выходах I1 и I2 отсутствует напряжение (боковые фары не включены). Управляющие сигналы, поступающие на аналоговый регулятор напряжения 18 таковы, что на его выходах H
При кодовой комбинации II0 состояние коммутационного блока 15 изменяется. Например, на выходе I1 присутствует напряжение, а на выходе I2 отсутствует (включена одна из фар бокового освещения). Управляющие сигналы, поступающие на аналоговый регулятор напряжения 18 таковы, что на его выходе H
При кодовой комбинации III состояние коммутационного блока 15 определяется тем, что на выходах I1 и I2 присутствует напряжение (включены обе фары бокового напряжения).
Управляющие сигналы, поступающие на аналоговый регулятор напряжения 18, таковы, что на выходе H
Таким образом, аналоговая регулировка излучения фарой ближнего света позволит исключить возможное ослепление фарами ближнего света, например, из-за неровностей поверхности дороги.
При появлении импульса на выходе второго логического элемента ИЛИ 19, также запускается третий формирователь импульсов 16, который формирует импульсы длительностью τ1 с паузой между импульсами τ2. Для реализации предлагаемого способа в качестве третьего формирователя импульсов 16 могут быть использованы любые известные схемотехнические решения. Импульсы длительностью τ1 поступают на первый электронный ключ 8, выполняющий функцию логического элемента И и предназначенный для подавления паразитной светогенерации. Первым электронным ключом 8 управляет генератор 10 импульсов с длительностью формируемых импульсов τг и периодом следования Tг. Генератор 10 имеет регулировку одного из параметров τг, Tг формируемых импульсов посредством переменного резистора R.
В связи с этим на выходе первого электронного ключа 8 формируется импульсная последовательность, являющаяся результатом логического перемножения импульсов, подаваемых на его входы. Выключатель 3, подсоединенный к одному из выходов первого электронного ключа 8 и его выходу, позволяет зашунтировать первый электронный ключ 8 и, таким образом отключить схему для подавления паразитной светогенерации.
С выхода первого электронного ключа 8 импульсные сигналы поступают на первые входы первого логического элемента И 20 и второго логического элемента И 21 (схема совпадения), которые служат для развязки исполнительных устройств излучения дополнительных световых импульсов в переднем направлении (первый логический элемент И 20) и в заднем (второй логический элемент И 21). Для этого на вторые входы этих элементов подаются сигналы от фотодатчика лобовой освещенности с выхода логического элемента ИЛИ 17 на второй вход первого логического элемента И 20 и от фотодатчика задней освещенности с выхода пятого формирователя импульсов на второй вход второго логического элемента И 21.
Таким образом, при срабатывании хотя бы одного уровня многопорогового фотодатчика любой освещенности происходит формирование ответных световых импульсов длительностью τ1 и паузой τ2 посредством первого логического элемента И 20, с выхода которого импульсные сигналы подаются на правую и левую фары дальнего света E
При превышении уровня освещенности сзади сверх определенного порога на выходе однопорогового фотодатчика освещенности сзади (третий фотоприемник 4, пятый формирователь импульсов 5) формируется импульс, который подается на коммутационный блок 15, на второй логический элемент ИЛИ 19 и на второй логический элемент И 21. При этом коммутационный блок 15 либо не изменяет своего состояния (связь между пятым формирователем импульсов 5 и коммутационным блоком 15 может отсутствовать), либо включает одну или две фары бокового освещения посредством формируемых на клеммах I1, I2 напряжений.
При поступлении импульса "ослепление сзади" на второй вход второго логического элемента ИЛИ 19 и на второй вход второго логического элемента И 21, на выходе схемы совпадения возникает сформированный посредством третьего формирователя импульсов 16, первого электронного ключа 8, генератора 10, элементов импульсный сигнал, который подается посредством клеммы I3 к исполнительному устройству фаре заднего импульсного излучения HL5 (фиг. 1).
При превышении уровня боковой освещенности сверх определенного порога при разъезде транспортных средств на выходе однопорогового фотодатчика, образованного вторым фотоприемником 6 и четвертым формирователем импульсов 7, формируется импульс, который подается на второй формирователь импульсов 14 длительностью τo, при этом на выходе второго формирователя импульсов 14 заканчивается формирование импульса τo вплоть до очередного его запуска с выхода второго логического элемента ИЛИ 19.
В результате прекращения действия импульса τo коммутационный блок 15 переходит в режим, при котором контакты между клеммами G1, F1 и G2 и F2 и замкнуты, на выходах I1, I2 отсутствует напряжение 9боковые фары отключены) и сигналы, поступающие с выхода коммутационного блока 15 на вход аналогового регулятора напряжений 18, таковы, что на выходах H
В варианте, в качестве боковых излучателей HL
Такой режим может применяться в пределах населенных пунктов, в которых пешеходам и жителям первых этажей боковое световое излучение будет доставлять определенные неудобства.
При выезде за пределы населенного пункта возможен ручной или автоматический переход на боковое излучение в световом диапазоне с помощью фар бокового излучения HL
На фиг. 23 пунктирными линиями с короткой штриховкой показан блок 11 автоматической адаптации временных параметров и его связь с остальными блоками устройства. Входными сигналами для блока 11 являются выходы фотодатчиков лобовой освещенности, освещенности сзади, боковой освещенности, которые анализируют световую обстановку вокруг автотранспортного средства соответственно с переднего, заднего и бокового направления. Выходы блока 11 связаны с соответствующими блоками 16, 10, 14, в которых осуществляется формирование временных параметров 
, определяющие работу устройства.
Очевидно, что чем интенсивнее транспортные потоки, в которых движется автотранспортное средство, тем больше вероятность срабатывания фотодатчиков.
Необходимое в подобном устройстве может возникнуть для транспортных средств, эксплуатируемых в крупных городах, на оживленных автомагистралях и т.д.
Дополнительный блок 11 может быть выполнен в виде специализированного микропроцессорного блока, приобретаемого отдельно и стыкующегося с устройством с помощью разъема. В блоке 11 производится измерение временных параметров импульсов, поступающих с фотодатчиков, длительности импульса и продолжительности пауз между импульсами и сравнения этих временных значений с опорными временными отрезками. Сравнение может производиться по тому или иному алгоритму, определяющему структурную схему блока 11. Для уменьшения влияния случайных факторов и получения более точных результатов текущих статистических параметров транспортного потока результаты сравнения временных параметров импульсов могут быть усреднены за некоторый временной интервал наблюдения.
В результате этого сравнения (вычисление) на выходе блока 11 формируются управляющие сигналы для блоков 10, 16 и 14, с помощью которых формируется временные параметры τ1, τ2, τo, τг, Tг. Эти параметры наиболее адекватно, соответствуют характеру световой обстановки в транспортном потоке за время наблюдения и сохраняются до окончания очередного цикла анализа.
К блоку 11 может быть подключен дополнительный фотодатчик, представляющий собой фотоприемник 23 с узкой диаграммой направленности и сориентированный под углом вверх, в левом боковом направлении, подсоединенный к своему формирователя импульсов 24. С помощью этого фотодатчика, во время движении транспортного средства осуществляется "сканирование" пространства на уровне второго-четвертого этажа, стоящих вдоль обочины дороги зданий, сооружений или иных источников света.
Относительно высокая чувствительность этого фотодатчика в сочетании с узкой диаграммой направленности позволяет во время движения получать на выходе фотодатчика импульсы, в моменты времени, соответствующие попаданию в диаграмму светоприема фотодатчика светового излучения от окон зданий, рекламной светоэлюминации ламп дорожного освещения и т.д. и таким образом, анализировать место пролегания проезжей части. При определенной чистоте формирования импульсов на выходе фотодатчика блок 11 вырабатывает управляющий сигнал 4.
Управляющий сигнал поступает на коммутационный блок 15, которая дополнительно может выполнять функцию переключения бокового излучения, например, "инфракрасное боковое излучение-"световое боковое освещение". При этом к выходу коммутационного блока 15 клемме I1 может быть подключена фара бокового излучения HL
При движении по городу или вдоль освещенной трассы на выходе этого фотодатчика формируется последовательность импульсов и поэтому боковое излучение осуществляется в инфракрасной области спектра.
При движении за городом без дорожного освещения на выходе фотодатчика импульсы отсутствуют и боковое излучение осуществляется в видимой части спектра посредством фары бокового излучения HL
Устройство анализирует условия пролегания транспортного пути и включает дополнительное боковое излучение лишь в тех ситуациях, когда существует объективная необходимость с использовании дополнительного бокового освещения и оно не затрагивает интересов непричастных к дорожному движению лиц.
Таким образом, реализация предлагаемого способа предотвращения ослепления водителей транспортных средств к системам, описанных выше устройств, позволяют устранить жесткие требования к синхронизации световых потоков фар, обеспечить функционирование на дорогах с интенсивным движением и неровным рельефом.
Предлагаемый способ и устройства могут найти применение для освещения транспортными средствами дорог и может быть использованы преимущественно на автомобильном транспорте.
Изобретение относится к светотехнике и предназначены для применения преимущественно на автотранспорте. Способ заключается в прерывании светового потока от фар транспортных средств, распространению светового потока в виду световых импульсов и синхронизации световых импульсов во времени. Согласно изобретению прерывание светового потока проводят на время τ0 с дополнительным излучением световых импульсов длительностью τ1 и паузой между ними τ2 в направлении ослепляющего транспортного средства, а синхронизация световых импульсов во времени соответствует условию
,
где τo - время отключения фар для прерывания светового потока; τmax - максимальное значение временной длительности дополнительного излученного светового импульса, соответствующее его неослепляющему воздействию, τ1 - временная длительность дополнительно излученного светового импульса, τ3 - временная длительность задержки отклонения или включения фар, τ2 - временная длительность пауз между каждым дополнительно излученным световым импульсом. Один из вариантов устройства для предотвращения ослепления водителей транспортных средств содержит фотоприемник, формирователь импульсов и электронную схему управления режимами работы фар. Согласно изобретению электронная схема выполнена в виде второго формирователя импульсов длительностью τ0, коммутационной схемы переключения фар и третьего формирователя импульсов длительностью τ1. Выход формирователя импульсов подсоединены ко входу его формирователя импульсов, выход которого подсоединен к входу второго формирователя импульсов и к электрической цепи лобового освещения для формирования дополнительных световых импульсов. Выход второго формирователя импульсов подключен к входу коммутационной схемы, выходы которой подсоединены к электрическим цепям ручного переключателя управления режимами работы фар для принудительного отключения фар дальнего света и к электрическим цепям лобового освещения для включения фар ближнего света. 5 с. и 2 з. п. ф-лы. 26 ил.
τ0 ≫τmax >τ1 >τ3;
τ2 > τ3,
где τ0 - время излучения непрерывного светового потока;
τmax- максимальное значение временной длительности дополнительно излучаемого светового импульса;
τ1 - временная длительность дополнительно излучаемого светового импульса;
τ2 - временная длительность пауз между каждым дополнительно излучаемым световым импульсом;
τ3 - временная длительность задержки отключения или включения фар.
| DE, заявка , 3319612, кл.F 21M 3/24, 1991. |
