ПРОТИВООСЛЕПЛЯЮЩАЯ ФАРА Российский патент 2004 года по МПК F21S8/10 

Изобретение относится к техническим средствам, обеспечивающим безопасность эксплуатации механических транспортных средств, и может найти применение в автомобилестроении, тракторостроении, а также в других областях техники.

Известна конструкция противоослепляющей фары (журнал "Сигнал", 2000, № 11-12, стр. 1-2), содержащей источник потока параллельных лучей света и стопу плоских, параллельных между собой пластин прозрачного диэлектрика, например стекла, установленных на пути потока лучей света под углом Брюстера к нему. При этом отраженный от стопы световой поток оказывается поляризованным и при размещении перед глазами водителей встречного транспорта поляризационных светофильтров, ориентированных на максимальное гашение отраженного от стопы пластин диэлектрика поляризованного света, достигается эффект исключения слепящего воздействия света встречного транспорта на глаза водителей.

Недостатком данной конструкции противоослепляющей фары является необходимость для водителей встречающихся транспортных средств переключать освещение дороги при езде в ночное время со штатных фар дальнего света на противоослепляющие фары. При этом дисциплинированные водители при приближении встречного транспорта всегда и своевременно переключают освещение дороги на противоослепляющие фары, а отдельные водители не реагируют на ситуацию или делают это с большим опозданием, создавая опасную дорожную ситуацию для водителей встречного транспорта. В результате снижается безопасность дорожного движения из-за ослепления водителей встречных транспортных средств, а также экономичность эксплуатации транспортных средств, потому что усложнение дорожной обстановки заставляет водителей снижать скорость движения транспорта, что приводит к увеличению расхода топлива (бензина, соляра) и увеличивает время доставки грузов в заданный пункт.

Целью изобретения является повышение эффективности работы механических транспортных средств путем повышения безопасности и экономичности их эксплуатации.

Поставленная цель достигается в конструкции противоослепляющей фары тем, что на пути составляющей потока света, отраженной от основной стопы пластин прозрачного диэлектрика, установлена дополнительная стопа пластин прозрачного диэлектрика, а на пути составляющей потока света, прошедшей через основную стопу пластин прозрачного диэлектрика, установлен затвор из светонепроницаемого материала, соединенный через исполнительный механизм с электронным регулятором, содержащим светочувствительные датчики.

Изобретение состоит из представленных на фиг.1 источника потока параллельных лучей света 1 (например, точечного источника света, помещенного в фокусе рефлектора, имеющего форму параболлоида вращения), основной 2 и дополнительной 3 стоп плоских параллельных пластин прозрачного диэлектрика, например стекла, разделенных воздушными зазорами, причем толщины пластин и воздушных зазоров между ними намного превышают длины волн видимого света. Основная 2 и дополнительная 3 стопы пластин прозрачного диэлектрика установлены под углом Брюстера ϕ к потоку падающего на них света и размещены параллельно по отношению друг к другу. Основная стопа 2 пластин диэлектрика размещена под углом Брюстера ϕ к потоку света I₀ от источника 1, а дополнительная стопа 3 размещена под углом Брюстера ϕ к составляющей I⊥ светового потока I₀, отраженной от основной стопы 2. На пути составляющей I|| светового потока I₀, прошедшей через основную стопу 2, размещен затвор 4, выполненный, например, в виде жалюзи с поворотными пластинами из светонепроницаемого материала. Затвор 4 через исполнительный механизм 5 (фиг.2) соединен с электронным регулятором, содержащим светочувствительные датчики 6, например, кадмиевые фотосопротивления. В схему электронного регулятора (фиг.2) входят также поляризационные светофильтры ПФ⊥ и ПФ||, электрические сопротивления R, потенциометр П, усилитель постоянного тока УПТ.

Изобретение работает следующим образом. Поток параллельных лучей света I₀ от источника 1 проходит через основную стопу 2 пластин прозрачного диэлектрика и образует линейно поляризованную составляющую I|| (благодаря размещению стопы 2 под углом Брюстера ϕ к потоку света I₀ от источника 1), имеющую параллельную, относительно плоскости ее распространения, ориентацию. Через открытые створки затвора 4 составляющая I|| светового потока направлена на объект освещения - полотно дороги. Отраженная основной стопой 2 составляющая I⊥ также является линейно поляризованной, но имеет перпендикулярную ориентацию. При отражении составляющей светового потока I⊥ от дополнительной стопы 3 пластин диэлектрика составляющая светового потока I⊥ оказывается направленной параллельно составляющей I⊥ и так же, как и она, освещает полотно дороги. При этом вследствие размещения стопы 3 под углом Брюстера ϕ к падающему на нее потоку составляющей I⊥ степень поляризации составляющей I⊥ значительно возрастает. При открытом положении створок затвора 4 (фиг.1,а) на полотно дороги направлены обе составляющие I⊥ и I|| исходного светового потока I₀. При этом используется вся световая мощь фары и последняя работает в режиме дальнего света. Если же створки затвора 4 закрыты (фиг.1,б) и преграждают путь составляющей I|| потока света, прошедшей через основную стопу 2 пластин диэлектрика, то на дорогу направлена лишь дважды отраженная составляющая светового потока I⊥, имеющая высокую степень перпендикулярно ориентированной поляризации. В этом случае фара работает в режиме ближнего света, который эффективно задерживается фильтрами поляризационных очков водителей встречного транспорта. Управление положением створок затвора 4 осуществляется не только водителем, но и световым потоком, испускаемым фарами встречных машин. Для этого внутри предложенной фары размещается портативный электронный регулятор (фиг.2), реагирующий на качественные характеристики светового потока от фар встречных машин. Возможно использование различных схем электронного регулятора. Во всех схемах основным элементом являются светочувствительные датчики ФСК (фиг.2). Это могут быть фотоэлементы, фотоэлектронные умножители, фотосопротивления, фотодиоды или фототранзисторы. На фиг.2 представлен упрощенный вариант принципиальной электрической схемы регулятора с использованием фотосопротивлений 6. Измерительная часть представляет собой мост постоянного тока, в плечи которого включены два кадмиевых фотосопротивления 6 (ФСК), два электрических сопротивления R, потенциометр П. В одну из диагоналей моста включен источник постоянного напряжения ИП, во вторую диагональ - усилитель постоянного тока УПТ, реагирующий на разбаланс электронной схемы регулятора. На пути света к каждому из фотосопротивлений 6 стоит поляризационный светофильтр ПФ. Направления осей поляризации этих светофильтров взаимно перпендикулярны: один из них ориентирован вертикально, другой - горизонтально. Пока на фару падает обычный неполяризованный свет, исходящий от различных окружающих источников, в том числе и от фар встречных машин с включенным дальним светом, на фотосопротивления 6 попадают равные по величине, перпендикулярно ориентированные друг относительно друга компоненты света I⊥ и I||. Мост при этом оказывается сбалансированным, и электрический сигнал с него отсутствует. Включенная фара (фиг.1,а) в это время посылает на дорогу два линейно поляризованных потока света I|| и I⊥, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. При этом створки затвора 4 открыты. Если же на фотосопротивления 6, размещенные в непосредственной близости друг от друга внутри фары, начинает падать линейно поляризованный свет, испускаемый фарами встречной машины, он беспрепятственно попадает на одно из фотосопротивлений 6, в то время как практически полностью задерживается свтофильтром ПФ (фиг.2) на пути ко второму ФСК. Это вызывает разбаланс моста, и электросигнал с него через усилитель УПТ поступит на исполнительный механизм ИМ регулятора. Последний развернет створки затвора 4 так, что они перекроют путь компоненте I|| светового потока, прошедшей через основную стопу пластин диэлектрика 2. В результате этого фара продолжит излучать лишь вторую составляющую светового потока I⊥, отраженную основной 2 и дополнительной 3 стопами диэлектрика. Таким образом предложенная фара переходит в режим излучения поляризованного света (режим ближнего света) в результате воздействия поляризованного света фар встречного транспорта. То есть каждый водитель, почувствовавший дискомфорт (ослепление) от дальнего света фар встречного транспорта, в состоянии воздействовать на режим работы фар последнего и устранить ослепление. В результате все участники дорожного движения оказываются в равных условиях, а устранение ослепления водителей фарами встречного транспорта повышает безопасность дорожного движения и позволяет обойтись без снижения скорости движения транспорта, что повышает экономичность его эксплуатации.

Противоослепляющая фара содержит источник потока параллельных лучей света и основную стопу плоских параллельных между собой пластин прозрачного диэлектрика, установленных на пути потока лучей света под углом Брюстера к нему. На пути составляющей потока света, отраженной от основной стопы пластин прозрачного диэлектрика, установлена дополнительная стопа пластин прозрачного диэлектрика, а на пути составляющей потока света, прошедшей через основную стопу пластин прозрачного диэлектрика, установлен затвор из светонепроницаемого материала, соединенный через исполнительный механизм с электронным регулятором, содержащим светочувствительные датчики. Обеспечивается повышение эффективности работы транспортных средств путем повышения безопасности и экономичности их эксплуатации. 2 ил.

Противоослепляющая фара, содержащая источник потока параллельных лучей света и стопу плоских параллельных между собой пластин прозрачного диэлектрика, установленных на пути потока лучей света под углом Брюстера к нему, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности работы транспортных средств на пути составляющей потока света, отраженной от основной стопы пластин прозрачного диэлектрика, установлена дополнительная стопа пластин прозрачного диэлектрика, а на пути составляющей потока света, прошедшей через основную стопу пластин прозрачного диэлектрика, установлен затвор из светонепроницаемого материала, соединенный через исполнительный механизм с электронным регулятором, содержащим светочувствительные датчики.