СИГНАЛ ПОВОРОТА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2002 года по МПК B60Q1/34 

Заявленное изобретение относится к светосигнальным огням транспортного средства (ТС), в частности к сигналам поворота, и может быть применено для светосигнальных систем с изменением цветности.

Известен сигнал поворота ТС, в котором сигнальные лампы, смонтированные в горизонтальной плоскости и размещенные в корпусе, снабженном светофильтром, включаются с помощью ключевых элементов (см. , например, патент РФ N 2030311 "Устройство для сигналов поворота ТС", МКИ В 60 Q 1/06, опубл. 10.03.05. , Б. И. 7).

Недостаток известного сигнала поворота заключается в том, что для его осуществления необходимо увеличивать габаритные размеры системы. Кроме того, при солнечном освещении может возникнуть так называемый фантом эффект, т. е. солнечные блики на цветном плафоне, создающие ощущение включенного фонаря.

Более близким по технической сущности является сигнал поворота ТС, описанный в авторском свидетельстве СССР N 1041344 "Устройство для изменения направления движения ТС", МКИ В 60 Q 1/38, опубл. 15.09.84, Б. И. 34, в котором часть ламп загорается в проблесковом режиме, а часть дополнительных ламп работает в непрерывном режиме.

Недостаток известного сигнала поворота, так же как и у аналога, заключается в относительно больших габаритах фонаря и возможном возникновении фантом эффекта при наличии внешней дополнительной подготовки, высокое потребление энергии.

Целью данного изобретения является снижение габаритных размеров, уменьшение потребления энергии и устранения фантом эффекта.

Указанная цель достигается тем, что в известном сигнале поворота, в котором часть световых приборов загорается в проблесковом режиме, а часть дополнительных световых приборов работает в непрерывном режиме, согласно изобретению световые приборы выполнены на светодиодах, имеющих красный, зеленый и синий спектры излучения, причем часть светодиодов с зеленым и красным и синим спектрами включаются так, что их суммарный цвет изменяется в зависимости от режима работы сигнала поворота, в частности либо как белый габаритный огонь, либо как проблесковый оранжевый.

В варианте изобретения светодиоды располагаются в двух секциях светосигнального фонаря так, что одна группа красных светодиодов располагается на одной секции, на второй секции имеется группа красных и зеленых светодиодов, причем первая группа красных светодиодов горит либо в непрерывном режиме габаритного огня, либо совместно со второй группой красных светодиодов горит в кратковременном режиме повышенной яркости как стоп-сигнал, а в режиме поворота горят светодиоды второй секции.

В варианте изобретения при переходе на режим сигнала поворота загораются и светодиоды первой секции.

В варианте изобретения сигнал поворота имеет лишь одну секцию из красных и зеленых светодиодов, причем красные светодиоды горят либо в режиме габаритного огня, либо в кратковременном режиме повышенной яркости, а при проблесковом режиме горят только зеленые светодиоды.

В варианте технического решения сигнала поворота светодиоды располагаются лишь на одной секции из красных и зеленых светодиодов, причем красные светодиоды работают либо в режиме габаритного огня, либо в кратковременном режиме повышенной яркости, либо совместно с зелеными светодиодами в проблесковом режиме.

В варианте технического решения сигнал поворота работает и как сигнал заднего хода.

Использование светодиодов красного, зеленого и синего спектра излучения в определенных пропорциях позволяет создавать свечение любого цвета, в том числе белое или оранжевое. При этом общее число светильников может быть сокращено. Это позволяет снизить габаритные размеры, сократить энергоемкость, поскольку один и тот же фонарь можно использовать как задний габаритный огонь (горят только красные светодиоды) и как сигнал поворота (с добавлением зеленых светодиодов), либо как стоп сигнал, либо как фонарь белого цвета.

Отсутствие цветного светофильтра исключает появление фантом эффекта.

Заявленный сигнал поворота ТС иллюстрируется фиг. 1-8.

На фиг. 1 показана плата со светодиодами заднего светосигнального фонаря ТС.

На фиг. 2 представлена принципиальная схема включения светодиодов заднего фонаря.

На фиг. 3 дан вариант принципиальной схемы включения светодиодов заднего фонаря.

На фиг. 4 имеется третий вариант включения светодиодов заднего фонаря.

На фиг. 5 показана схема включения светодиодов заднего фонаря по четвертому варианту.

На фиг. 6 изображена развернутая схема включения светодиодов для переднего светосигнального фонаря.

На фиг. 7 видна плата с красными, зелеными и синим светодиодами переднего фонаря.

На фиг. 8 нарисован вариант с двойными светодиодами с красными и зелеными спектрами излучения.

Общие элементы схемы на фиг. 1-8 обозначены одинаково.

Задний сигнал поворота (фиг. 1) состоит из светодиодов с красным (кр) и зеленым (зл) спектром излучения, показанных кружочками, расположенных в виде плоского монтажа в несколько рядов на плате 1. Плата 1 в свою очередь состоит из двух секций 2 и 3, разделенные на фиг. 1 вертикальной линией (не обозначена). В секции 2 платы 1 располагаются красные светодиоды, а на секции 3 светодиоды с красными и зелеными светодиодами. Светодиоды в свою очередь электрически разделены на три параллельные группы (фиг. 2), в которых после плюса источника питания имеются включатель 4 габаритного огня, соединенный со стабилизирующими сопротивлениями 5 и 6 и красными светодиодами (обозначены индексом "кр") секции 2. Включатель 7 стоп-сигнала через прямой диод 8 соединен с красными светодиодами секции 3. В этой цепи также имеются стабилизирующие сопротивления 9 и 10. Ключевой элемент 11 через режимное сопротивление 12 соединен с зелеными светодиодами (обозначены индексом "зл") секции 3, а катод зеленых светодиодов соединен с точкой между сопротивлениями 9 и 10. В схеме имеется диод 13, соединяющий в прямом направлении точку между сопротивлениями 12 и зелеными светодиодами с катодом диода 8. Диод 14 соединяет анод диода 8 с точкой между сопротивлениями 5 и 6. Контакт 15 шунтирует режимное сопротивление 12. На схеме обозначены также характерные точки схемы: "а", "в" и "с", связанные соответственно с включателями 4, 7, 11.

В варианте изобретения имеется включатель 16 (фиг. 3), который соединяет плюс источника питания с точкой "а" и входом ключевого элемента 11. Включатель 7, как и на схеме фиг. 2, соединен с точкой "в", а выход ключевого элемента 11 соединен с точкой "с". Остальная часть схемы остается такой же, что и на фиг. 2.

В варианте технического решения (фиг. 4) секция 2 отсутствует. Вся плата 1 состоит из красных(кр) и зеленых (зл) светодиодов, соединенных параллельно. На входе схемы имеется включатель 16, который через ограничительное сопротивление 17 соединен с красными светодиодами, последовательно с которыми соединены стабилизирующие сопротивления 9 и 10. Выходные зажимы включателя 16 также соединены со входом ключевого элемента 11. Включатель стоп-сигнала 7 соединен с красными светодиодами (кр) параллельно включателю 16 и ограничительному сопротивлению 17. Ключевой элемент 11 через режимное сопротивление 12 соединен с анодом диода 13 и зелеными светодиодами (зл). Катод зеленых светодиодов соединен с точкой между сопротивлениями 9 и 10. Катод диода 13 соединен с анодом красных светодиодов. Сопротивление 12 шунтируется режимным контактом 15.

На фиг. 5 имеется только одна плата, состоящая из секции 3 с красными и зелеными светодиодами. Включатель габаритного огня 4 соединяет плюс источника питания с последовательно расположенными стабилизирующими сопротивлениями 18, 19, 20 и красными светодиодами. Включатель стоп-сигнала 7 соединен параллельно включателю 4 и сопротивлению 18. Ключевой элемент 11 от плюса источника соединен с режимным сопротивлением 12, стабилизирующим сопротивлением 21 и зелеными светодиодами и далее с минусом источника питания. В схеме имеется диод 22, анод которого подключен к точке между сопротивлениями 12 и 21, а катод к точке между сопротивлениями 19 и 20.

Передний сигнал поворота, иллюстрируемый фиг. 6, состоит из 20 светодиодов, включенных пятью параллельными группами, из которых четыре ветви содержат красные (кр) светодиоды, а одна ветвь состоит из трех зеленых (зл) и одного синего (сн) светодиода. На входе схемы имеется включатель 4 и ключевой элемент 11. Красные светодиоды последовательно соединены со стабилизирующими элементами 23 и 24, а ветвь с зелеными и синим светодиодами последовательно включена со стабилизирующими элементами 25 и 26. Синие светодиоды и сопротивление 25 шунтированы режимным двухполюсным контактом 27, второй контакт которого шунтирует сопротивление 23.

Расположение светодиодов переднего фонаря на плате, показанное на фиг. 7, может быть выполнено и в другом варианте расположения разноцветных светодиодов и определяется конструкцией рассеивателя.

Вариант выполнения платы переднего фонаря на основе сдвоенных красно-зеленых светодиодов показан на фиг. 8. Схема включения светодиодов будет аналогична фиг. 6, с той разницей, что число включенных в каждую ветвь элементов будет отличаться.

Сигнал поворота ТС действует следующим образом. В режиме заднего габаритного огня включается включатель 4 (фиг. 2). При этом получают питание светодиоды с красным светом излучения (секция 2, фиг. 1). Для обеспечения режима сигнала поворота дополнительно включается ключевой элемент 11, подающий прерывистое питание на светодиоды с красным и зеленым спектрами излучения платы 3.

Согласно колориметрической системе оранжевый цвет с длиной волны 620-590 нм может быть получен путем смешения трех цветов: красного, зеленого и синего в пропорциях 0,8792 - красный, 0,12076 - зеленый и 0,008 - синий. (См. , например, кн. Щепкина Н. С. Основы светотехники. , М. : Энергоатомиздат, 1985, с. : 264-288). Синий свет составляет в смеси менее 1%, и его влиянием можно пренебречь. Таким образом, сочетание цветов и, следовательно, количество светодиодов с зеленым спектром в 7,2 раза меньше красных. Поскольку светодиоды сигнала поворота работают в повторно-кратковременном режиме, то ток потребления зеленых светодиодов можно повысить в два раза, и за счет увеличения их яркости число зеленых светодиодов сигнала поворота сокращается в 14 раз, сокращается таким образом и общее число светосигнальных элементов. В дневное время включатель 4 может быть выключен. Стабилизирующие элементы 5, 6, 9 и 10 ограничивают ток светодиодов. Режимный элемент 12 необходим для обеспечения работы в ночное время суток (контакт 15 разомкнут) либо в дневное время (контакт 15 замкнут).

Один и тот же светосигнальный прибор выполняет функции стоп-сигнала. Для этого необходимо включить включатель 7. При этом получают питание одновременно красные светодиоды секции 2 через сопротивление 6 и красные светодиоды платы 3 через диод 8 и сопротивления 9 и 10. Величины сопротивлений 5, 6, 9 и 10 выбираются из соображений яркости сигнала, которые согласно правилам ЕЭС ООН составляют для заднего габаритного огня 12 кд, для стоп-сигнала 80-500 кд и для сигнала поворота 700 кд в дневное и 120 кд в ночное время суток.

Во втором варианте на первой позиции включается только контакт включателя 11 (фиг. 3), и получают питание только красные светодиоды секции 2. При переходе на вторую позицию вместе с переключателем 16 дополнительно включается ключевой элемент 11, обеспечивая проблесковый режим работы светодиодов с красным (кр) и зеленым (зл) спектрами излучения. В этом случае в любое время суток обеспечивается помимо проблескового огня дополнительное свечение красных светодиодов секции 2 в сочетании с оранжевыми огнями сигнала поворота секции 3. В режиме ночной сигнализации, при отсутствии необходимости включения сигнала поворота, заключается только включатель 11. В остальном схема работает аналогично фиг. 2.

В третьем варианте также используется включатель (фиг. 4) с контактным элементом 16 и ключевым элементом 11. При включении контакта 16 подается питание на светодиоды с красным свечением всей платы, которая имеет только одну секцию 3. Во втором положении включается дополнительно ключевой элемент 11, заставляющий вспыхивать в повторно-кратковременном режиме только зеленые светодиоды. В этом варианте вся плата работает либо как красный сигнал габаритного огня, включен контакт 16, либо как оранжевый огонь (включается ключевой элемент 11). Обеспечивается чередующийся сигнал: красный - оранжевый. Габаритные размеры светосигнальной платы в этом случае резко сокращаются.

Так же как и в варианте 2, плата используется как стоп-сигнал. Для этого необходимо включить включатель 7. Величины сопротивлений определяются из соображений яркости того или иного сигнала в ночное или дневное время.

В четвертом варианте также используется только одна секция платы (3). При включении включателя 4 (фиг. 5) вся плата работает как габаритный огонь, подавая питание через сопротивления 18, 19, 20 на красные светодиоды. Для подачи сигнала поворота необходимо выключить включатель 4 и инициировать работу ключевого элемента 11. При этом получают питание обе группы светодиодов, красные и зеленые. Вся плата работает как сигнал поворота. Ток, поступающий на красные светодиоды, будет ограничен только сопротивлением 20. Так же как и в предыдущих вариантах, используется режимное сопротивление 12 и включатель режима 15.

Для включения стоп-сигнала необходимо включить контакт 7, который заставляет в более ярком режиме гореть красные светодиоды. Особенность последнего технического решения состоит в том, что вся плата действует либо как габаритный огонь, либо как сигнал поворота. Достигается экономия как количества светодиодов, как в третьем варианте, так и размеры светосигнального огня, сочетающего в себе две разные функции. Одновременно сокращается и потребление электроэнергии. Поскольку число зеленых светодиодов составляет 1/14 от общего количества светодиодов, то снижение яркости габаритного огня на 1/14 для внешнего наблюдателя практически не заметно.

Система переднего габаритного сигнала, преобразующегося в сигнал поворота, действует следующим образом. В режиме габаритного огня включены все светодиоды, включатель 4 (фиг. 6) включен, ключевой элемент 11 выключен и двухполюсный режимный контакт 27 также выключен. При этом стабилизирующие элементы подобраны так, что сила света, создаваемая светодиодами, обеспечивает следующие пропорции: красный (16 светодиодов) - 26 кд (43%), зеленые (3 светодиода) - 25 кд (41%) и синий (1 светодиод) - 9 кд (14,8%). Эта пропорция обеспечивает белый цвет излучения источника "А". Общая сила света составляет около 60 кд, что соответствует стандартам для переднего габаритного огня, горящего в вечернее или ночное время. При переходе на сигнал поворота выключается ключевой элемент 11, замыкается двухполюсный режимный контакт 27, шунтируя стабилизирующий элемент 23. Одновременно шунтируется синий светодиод со стабилизирующим элементом 25. При этом пропорции силы света выбираются следующим образом: красный - 615 кд (87,92%), зеленый - 84,7 кд (12,1%). Это сочетание красного и зеленого цветов создает оранжевое свечение. Сила света сигнала поворота переднего габаритного огня составляет таким образом 700 кд, что соответствует нормам. Ключевой элемент 11 обеспечивает импульсное включение светодиодов.

Расположение светодиодов на плате (фиг. 7) обеспечивает практически равномерное распределение светового потока в обоих режимах работы.

Таким образом, один и тот же фонарь может быть использован и как передний габаритный огонь и как сигнал поворота, и обеспечивается поставленная цель изобретения.

Представленные электрические схемы могут быть изменены, например, за счет использования независимых регулируемых источников тока, установленных для каждой группы цветности светодиодов.

Расположение светодиодов на фиг. 1 может быть изменено и зависит от типа рассеивателя и типов светодиодов.

Добавление синих светодиодов в заднем светосигнальном огне позволяет организовать белый огонь заднего хода.

Во всех вариантах применение светодиодов с красным, зеленым и синим спектрами излучения позволяет использовать рассеиватель нейтрального цвета, что исключает появление фантом эффекта при подсветке стороннего источника света.

Технико-экономические преимущества предлагаемого сигнала поворота заключаются в следующем.

1. Уменьшается потребление энергии за счет обеспечения двухрежимности светосигнального огня как габаритного, так и сигнала поворота и за счет снижения общего числа светящих элементов.

2. Снижены габаритные размеры светосигнального огня по тем же причинам, что в п. 1.

3. Исключается появление фантом эффекта, поскольку рассеиватель может быть выполнен из бесцветного стекла.

4. Снижается габаритная яркость и, следовательно, слепимость светосигнального фонаря, поскольку поверхность всего пространства прибора используется для получения того или иного сигнала.

5. Повышается информативность сигналов за счет изменения их цветности.

Изобретение относится к светосигнальным огням транспортных средств и может быть применено для светосигнальных систем с изменением цветности. Световой прибор выполняется на светодиодах с красным, зеленым и синим спектрами излучения. В зависимости от числа включенных светодиодов и изменения их яркости можно получать суммарно любой цвет светосигнального прибора, в частности белый или оранжевый. Рассматриваются варианты применения для переднего и заднего светосигнального фонаря. Передний фонарь при этом выполняет функции переднего габаритного огня и сигнала поворота. Задний фонарь выполняет функции заднего габаритного огня, сигнала поворота и стоп-сигнала. Возможно использование заднего фонаря и как сигнала заднего хода. Представлены варианты включения сигнала поворота в сочетании с дополнительно включаемыми светодиодами красного света, а также изменение цветности при переходе от режима габаритного огня на режим сигнала поворота. Технический результат заключается в снижении габаритов, уменьшении потребляемой энергии и ослепляемости водителей. 2 с. и 3 з. п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство подачи сигнала поворота транспортного средства, содержащее источник электропитания, световые приборы выполненные на светодиодах, имеющих красный, зеленый и синий спектры излучения, отличающееся тем, что светодиоды располагаются в двух секциях так, что одна группа красных светодиодов располагается на одной секции, а на второй секции имеется группа красных и зеленых светодиодов, светодиоды с красным спектром излучения первой секции, светодиоды с красным спектром излучения и светодиоды с зеленым спектром излучения второй секции образуют три параллельные цепи, светодиоды первой секции соединены с источником электропитания через выключатель габаритного огня и два последовательных сопротивления и параллельно через выключатель стоп-сигнала и прямой диод, шунтирующий одно из указанных сопротивлений, выключатель стоп-сигнала соединяет также плюс источника электропитания через второй прямой диод светодиоды второй секции и два сопротивления, соединенных последовательно, при этом первый и второй диоды имеют общую точку между анодами, светодиоды с зеленым спектром излучения соединены с плюсом источника электропитания через ключевой элемент, и режимное сопротивление, общая точка между катодом светодиодов с зеленым спектром излучения и упомянутым режимным сопротивлением соединена с точкой между катодом второго диода и анодом светодиодов с красным спектром излучения второй секции, а режимное сопротивление шунтировано контактом режимного выключателя. 2. Устройство подачи сигнала поворота по п. 1, отличающееся тем, что цепь питания светодиодов с красным спектром излучения первой секции и ключевой элемент светодиодов с зеленым спектром излучения второй секции соединены с плюсом источника электропитания через общий выключатель. 3. Устройство подачи сигнала поворота по п. 1, отличающаяся тем, что светодиоды с красным и зеленым спектрами излучения расположены на одной плате, выполняющей функции сигнала поворота, габаритного огня и стоп-сигнала, при этом включатель габаритного огня соединяет плюс источника питания с тремя последовательно включенными стабилизирующими сопротивлениями и светодиодами с красным спектром излучения, выключатель стоп-сигнала соединен параллельно выключателю габаритного огня и одному из упомянутых сопротивлений, а ключевой элемент сигнала поворота соединяет плюс источника питания через режимное сопротивление и стабилизирующее сопротивление, светодиоды с зеленым спектром излучения, в схеме имеется диод, анод которого подсоединен к выходу упомянутого режимного сопротивления, а катод соединен с точкой между упомянутыми вторым и третьим сопротивлениями цепи светодиодов с красным спектром излучения. 4. Устройство подачи сигнала поворота по п. 1, отличающееся тем, что светодиоды с красным спектром излучения состоят из нескольких параллельно соединенных групп, а вторая цепь состоит из соединенных последовательно светодиодов с зеленым и синим спектрами излучения, все цепи соединены с плюсом источника питания выключателем габаритного огня и контактом ключевого элемента сигнала поворота, в анодной цепи светодиодов с красным спектром излучения установлены последовательно два сопротивления, аналогично в цепи, содержащей светодиоды с зеленым и синим спектрами излучения, также имеются два последовательно соединенных сопротивления, причем одно из сопротивлений в цепи светодиодов с красным спектром излучения шунтировано контактом режимного выключателя, второй контакт которого шунтирует светодиоды с синим спектром излучения и одно из сопротивлений цепи светодиодов с зеленым и синим спектрами излучения. 5. Способ подачи сигналов поворота транспортного средства, заключающийся во включении в проблесковом режиме оранжевого огня путем смешивания световых потоков светодиодов с красным и зеленым спектрами излучения, отличающийся тем, что в проблесковом режиме включают только светодиоды с зеленым спектром излучения, а светодиоды с красным спектром излучения горят в режиме габаритного огня.