ПРОТИВООСЛЕПИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОСВЕЩЕНИЯ ПУТИ ТРАНСПОРТНЫМ СРЕДСТВОМ Российский патент 2020 года по МПК B60Q1/04 B60Q1/14 F21S41/141 F21S41/60 F21S41/65 

Область техники

Изобретение относится к системам для освещения пути движения транспортных средств, в частности к фарам дальнего и ближнего света для лобового и бокового освещения в темное время суток без ослепления водителей и пассажиров других транспортных средств. Изобретение может быть использовано для освещения пути автомобилями, мототранспортом, поездами и плавающими средствами без ослепления водителей и пассажиров других транспортных средств.

Предшествующий уровень техники

По данным мировой статистики в дорожных транспортных происшествиях (ДТП) происходит наезды на пешеходов и аварийные наезды на другие транспортные средства и объекты и дороге и на боковых зонах дороги из-за плохой видимости дорожной обстановки при выключенных фарах и при ослеплении водителей при освещении транспортных с любой стороны средств дальним и ближним светом фары, вызывающих мгновенную временную потерю зрения водителя. В среднем из-за таких фар ежегодно в темное время суток на неосвещенных дорогах от ДТП погибает 26% людей.

Прототипом, наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному изобретению является изобретение под названием «Противоослепительная система освещения пути транспортным средством», заявленное в патенте РФ №2034325 от 30.04.1995 г, автор: Арсенич Святослав Иванович (он же автор и заявитель предлагаемого изобретения). В прототипе противоослепительная система содержит установленные на каждом транспортном средстве, светосигнальные маячки, и противоослепительные фары. В фаре установлена положительная линза, перед которой закреплена оптоэлектронная матрица, в каждой ячейке которой сформирован канал авторегулирования по яркости световых лучей фары. В матрице сформирован многоканальный блок авторегулирования яркости лучей светодиодов для формирования ярких лучей света фары в освещаемых свободных зонах пути и выключения лучей света фары в зонах возможного ослепления водителей других транспортных средств. В каждой ячейке матрицы расположен один канал этого блока, содержащий автономное фотореле с фотодатчиком и автономный светодиод, электрически связанный с этим фотореле. В каждом канале блока на фотодатчик фотореле указанная линза проецирует изображение луча светового сигнала от маячка для отработки электрического сигнала, с помощью которого фотореле отрабатывает управляющее напряжения включения или выключения луча света светодиода в этом канале. Линза проецирует этот луч в индивидуальную зону пространства освещения пути этой фарой. На этой матрице сформированы фотореле для автономного авторегулирования яркости каждого соответствующего такого светодиода соответствующим таким фотореле. В каждом канале этого блока установлено автономное фотореле, вход которого электрически связан с выходом соответствующего одного такого фотодатчика, а выход - с выводом для подачи управляющего напряжения соответствующего светодиода. Для оптимального авторегулирования светораспределения лучей фары с учетом дистанции от фары до освещаемого транспортного средства линза в фаре установлена на расчетном расстоянии от рабочей площади фотодатчиков на матрице для расчетной расфокусировки изображений лучей световых сигналов маячков на площади этих фотодатчиков. При уменьшении дистанции освещения фарой других транспортных средств линзы расфокусировкой светосигнальных лучей мачков обеспечивает расширение площади изображений этих лучей на матрице фотоприемников. Это автоматически увеличивает число срабатывающих от этих фотодатчиков фоторелейных каналов блока авторегулятора увеличивающих площадь смежных выключаемых, светодиодов и/или светодиодов с пониженной яркостью света. Этим обеспечивается оптимизация противоослепительного эффекта при авторегулировании по яркости светораспределения лучей фары на разных. Для исключения ослепления водителей транспортного средства освещаемого этой фарой с любой стороны на каждом транспортном средстве сигнальные маячки установлены по контуру в плане с возможностью кругового горизонтального освещения пространства вокруг этого транспортного средства для круговой оптической связи между этими маячками и фотодатчиками таких фар для постоянного определения фотодатчиками фар координат зон возможного ослепления водителей этих транспортных средств.

Положительным техническим эффектом прототипа противоослепительной системы в сравнении с указанным аналогом является существенное расширение зоны освещаемого пути светом противоослепительных фар для улучшения видимости пути движения и окружающей обстановки, повышающих безопасность дорожного движения.

Недостатками прототипа являются: пониженная эффективность освещения дальним и ближним светом фар противоослепительных системы, связанной с общей матрицей фотоприемников и светодиодов и общей линзой для фокусирования и проекции лучей света светодиодов для освещения пути. Другими недостатками прототипа является прием помеховых световых сигналов от фар от габаритных огней и от стоп сигналов, от уличных и дорожных фонарей, и от любых источников света, отражаемых мокрой дорогой, особенно на мокрой дороги. Недостатками прототипа является также возможность ослепления рассеянным светом фар при тумане, дожде, при отражении света фар и фонарей на мокрой дороге. Недостатками прототипа является конструктивные ограничения возможности освещения боковых, верхних и нижних участков пути.

Недостатки прототипа связаны с использованием общей линзы и общей матрицы в которой конструктивно объединены матричный фотодатчик и светодиодная матрица, что не позволяет эффективно раздельно принимать световые сигналы маячков и автоматически оптимально регулировать световые лучи фары с учетом дистанции освещаемого между фарой и освещаемым транспортным средством пути в разных условиях видимости этих маячков. Другим недостатком является использованием световых мачков с инфракрасным спектром светоизлучения или с немодулированным по частоте источником света, что исключает селективный прием световых сигналов на фоне световых помех от света фар, габаритных огней, стоп сигналов и других ярких источников света в окружающем пространстве при различных погодных условиях видимости маячков. Эти недостатки могут повышать аварийность движения транспорта в темное время суток. Прототипы фар не предназначены для освещение боковых зон пути при поворотах и на криволинейных участках, на спусках или подъемах дорог, где повышена вероятность аварий при движении транспорта в темное время суток и при плохой видимости дороги.

Задачей изобретения является повышение безопасности дорожного движения, снижение аварийности транспортных средств и повышение комфорта водителей и пассажиров в темное время суток и при плохой видимости пути, за счет максимально эффективного освещения дальним и ближним светом фар транспортных средств пути их движения и окружающего пространства без ослепления водителей и пассажиров на этих транспортных средствах.

Целью изобретения является создание максимально эффективной противоослепительной системы освещения пути движения транспортных средств и окружающего пространства фарой дальнего и ближнего света за счет автоматического снижения яркости освещения лучами фар в минимальной зоне возможного ослепления водителей и пассажиров транспортных средств и одновременного освещения максимальной зоны пути движения и окружающего пространства в темное время суток и в условиях плохой видимости дорожной обстановки.

Основным техническим эффектом согласно п. 1 формулы изобретения является возможность селективного приема световых сигналов мачков на фоне различных световых помех для получения точной информации о зонах возможного ослепления водителей и пассажиров для оптимального авторегулирования яркости лучей света фары для снижения яркости этих лучей в минимальной зоне возможного ослепления водителей и пассажиров на других транспортных средствах, освещаемых этой фарой и оптимально яркого освещения максимальной зоны свободного пути движения и окружающего пространства в режиме реального времени с учетом дистанции от этой фары до транспортного средства, освещаемого этой фарой.

Дополнительным техническим эффектом согласно п. 2 формулы изобретения является повышение эффективности конструкции фары для обеспечения максимального противоослепительного эффекта при освещении пути этой фарой за счет раздельных процессов фокусировки одной линзой световых сигналов маячков и проекции другой линзой лучей светодиодов для освещения фарой пути движения транспорта и окружающего пространства.

Дополнительным техническим эффектом согласно п. 3 формулы изобретения является возможность автоматического повышения эффективности светорегулирования света фары в различных условий прямой видимости сигналов маячков.

Дополнительным техническим эффектом согласно п. 4 формулы изобретения является возможность повышения безопасности дорожного движения транспортных средств за счет дополнительного временного освещения такими фарами дальнего и ближнего света на поворотах и на уклонах пути движения.

Дополнительным техническим эффектом согласно п. 5 формулы изобретения является возможность изготовления противоослепительных фар на основе оптики и оптоэлектронных средств для видеотехники и компьютерной техники для возможности программного выбора режимов оптимального автоматического процесса авторегулирования светораспределения света фары в различных дорожных и погодных условиях движения транспорта.

Дополнительным техническим эффектом согласно п. 6 формулы изобретения является возможность оперативной простой и оперативной замены обычных фар на противоослепительные фары.

Раскрытие изобретения.

Согласно п. 1 формулы заявленного изобретения противоослепительная система для освещения пути транспортным средством содержит, установленные на каждом транспортном средстве: противоослепительную фару дальнего и ближнего света для освещения пути и светосигнальные маячки для формирования световых сигналов, несущих информацию о координатах зон возможного ослепления такими фарами водителей и пассажиров на этих транспортных средствах. Каждая такая фара содержит блок многоканального авторегулирования яркости лучей света фары. Блок содержит матрицу автономных фотоприемников, матрицу автономных электронных реле или транзисторных ключей и матрицу автономных светодиодов. Каждый канал этого блока содержит последовательно электрически связанные: определенный автономный фотоприемник указанной матрицы фотоприемников, соответствующее автономное электронное реле или транзисторный ключ и автономный светодиод. В фаре установлена оптическая линзовая система для фокусировки эти фотоприемники лучей света от светосигнальных маячков и для проекции луча от каждого светодиода в индивидуальную зону освещения пути движения этой фарой. Оптическая система установлена на расчетном расстоянии от указанных матриц для требуемой расфокусировки линзой этой оптической системы площади сфокусированного изображения лучей световых сигналов маячков на площади этих фотоприемников для расширения или сужения площади зоны снижения яркости световых лучей фары при приближении этой фары к транспортному средству, освещаемому этой фарой или соответственно при удалении от этой фары освещаемого этой фарой транспортного средства. Светосигнальные маячки установлены на каждом транспортном средстве по контуру и содержат источник света, обеспечивающий уверенный прием этими фотоприемниками фары эти световых сигналов с любой стороны и под вертикальными углами возможного освещения транспортного средства такими фарами.

Существенными общими признаками с идентичными функциями, отличающими заявленную противоослепительную систему от прототипа во всех альтернативных вариантах конструкций являются следующие признаки. Маячки формируют указанные световые сигналы с определенным рабочим уровнем яркости, существенно превышающим яркость световых помех на освещаемом пути, с узким спектром светоизлучения, предпочтительно, инфракрасным и/или с частотной модуляцией светового сигнала для селективного приема и детектирования этих световых сигналов блоком авторегулирования фары из сигналов различных световых помех, в освещаемом фарой пространстве. Все указанные фотоприемники выполнены с возможностью селективного приема световых сигналов маячков в соответствующем инфракрасном спектре. В другом варианте в каждом канале блока авторегулятора яркости лучей света фары установлен частотный электронный фильтр для выделения световых сигналов с модулированной частотой только от этих маячков для формирования электронным реле или ключевым транзистором требуемого уровня напряжения электропитания светодиода фары соответствующего рабочему уровню яркости принимаемого светового сигнала маячка для соответствующего снижения яркости светодиода в этом канале, формирующего луч света фары в зоне возможного ослепления этой фарой водителей и пассажиров на другом транспортном средстве.

Согласно п. 2 формулы изобретения противоослепительная система отличается тем, что матрица фотоприемников выполнена отдельной с максимальной рабочей площадью каждого автономного фоточувствительного элемента. Перед этой матрицей на расчетном расстоянии от фотоприемников установлена отдельная положительная линза. Линза выполнена с оптическими параметрами для формирования оптимальной расфокусировки этой линзой площади изображения любого луча светового сигнала маячка на площади этих фотоприемников. Матрица светодиодов выполнена отдельной с максимальной площадью светоизлучения каждого светодиода в ячейке этой матрицы. Перед матрицей светодиодов установлена отдельная проекционная линза. Каждый светодиод предпочтительно выполнен с микролинзой, концентрирующей весь световой пучок этого светодиода в площадь этой проекционной линзы. Проекционная линза выполнена с оптическими параметрами и установлена на расчетном расстоянии от этих светодиодов для проецирования каждого луча каждого отдельного светодиода в индивидуальный сектор освещения этой фарой окружающего пространства и пути движения этого транспортного средства, с возможностью понижения яркости таких лучей фары в минимальных зонах возможного ослепления этой фарой водителей и пассажиров на других транспортных средствах с учетом дистанции от этой фары до этих транспортных средств, освещаемых этой фарой.

Согласно п. 3 формулы изобретения противоослепительная система отличается тем, что в фаре для оптимизации формирования рабочих уровней яркости световых сигналов маячков сфокусированных линзой на матрице фотоприемников при тумане, атмосферных осадках, и других условиях плохой видимости световых сигналов маячков, на этих фотодатчиках установлены сменные полутоновые светофильтры, механически связанные с автоматическими или полуавтоматическими приводами с ручным регулятором, установленным, например, на рулевом управлении транспортом для дистанционной установки в фаре водителем светофильтра с требуемой прозрачностью.

В другом варианте для такой оптимизации формирования рабочих уровней яркости световых сигналов в фаре в каждом канале блока авторегулирования установлен электронный канальный регулятор уровня напряжения рабочего сигнала. На рулевом управлении транспорта установлен, например, ручной регулятор для дистанционной установки в фаре водителем оптимальных пределов автоматического уровня напряжений управляющих сигналов, формируемых этим авторегулятором с учетом условий прямой видимости этих световых сигналов маячков.

Согласно п. 4 формулы изобретения противоослепительная система отличается тем, что в фаре установлена дополнительные блоки матриц с фотоприемниками и фокусирующими линзами для приема световых сигналов маячков и блоки авторегулирования светораспределения света фары с матрицами светодиодов с проекционными линзами для проецирования световых лучей фар. Эти блоки предназначены для временного дополнительного освещения дальним и ближним светом противоослепительных фар участков поворота на пути движения транспортных средств и для освещения верхних и нижних зон уклонов пути движения транспортных средств и окружающего пространства. В фаре встроен автомат для автоматического включения или выключения дополнительного света при получении светового сигнала от маячков, расположенных на транспорте, движущемся на уклонах пути и на поворотах, и/или, например, на руле управления транспортного средства установлен переключатель для временного включения и выключения такого временного дополнительного освещения. В другом варианте для такого временного дополнительного освещения на транспорте дополнительно установлены противоослепительные поворотные фары-искатели.

Согласно п. 5 формулы изобретения в противоослепительные фаре матричный осветитель выполнен на основе светодиодной видеоматрицы. К этой видеоматрице подключен управляющий контроллер для кадровой развертки управляющим видеосигналом изображения кадра из световых лучей светодиодов на этой видеоматрице. Контроллер автоматически формирует яркость каждого автономного светодиода для автономной авторегулировки яркости каждого луча света фары в освещаемой этой фарой зоне пути движения транспортных средств и в окружающем пространстве. В фаре матрица фотоприемников выполнена на основе фотоматрицы для видеокамеры. Перед фотоматрицей установлена проекционная линза в качестве съемочного объектива для видеосъемки в инфракрасных лучах световых сигналов маячков. К этой фотоматрице подключен стандартный видеопроцессор для считывания с такой фотоматрицы данных об уровне яркости и пространственных координатах расположения световых сигналов таких маячков в освещаемой этой фарой пространстве для отработки предварительного видеосигнала, содержащего такую информацию. В фаре установлен цифровой программный процессор вход которого электрически связан с этим видеопроцессором. А выход этого цифрового программного процессора электрически связан со входом указанного контроллера. Цифровой процессор содержит программу или цифровой электронный фильтр для селекции видеосигналов содержащих информацию об уровне яркости и пространственных координатах инфракрасных и/или частотно-модулированных световых сигналов этих маячков для отработки управляющих видеосигналов, подаваемых на указанный контроллер для оптимального программного авторегулирования яркости соответствующих светодиодов на указанной видеоматрице светодиодов для оптимального динамического светораспределения лучей фары по уровню яркости. При необходимости ручного выбора водителем транспортного программы процессора для отработки требуемого режима автоматического авторегулирования светораспределения лучей света фары на транспортном средстве установлен пульт ручного выбора водителем таких режимов:

- для автоматического учета расстояний между фарой и транспортными средствами, освещаемыми этой фарой;

- для автоматического учета погодных и дорожных условий видимости световых сигналов маячков;

- для исключения слепящих бликов света фар на мокрой дороги или исключения слепящих ореолов света фары, рассеянного туманом;

- для автоматического дополнительного временного освещения фарой зон пути движения транспортных средств на поворотах и на уклонах этого пути или при включении сигналов поворота.

Согласно п. 6 формулы изобретения фара выполнена компактной с соответствующими установочными размерами и крепежной системой для установки противоослепительной фары на месте источника света обычной фары дальнего света. К противоослепительной фаре при необходимости, подсоединен адаптер для формирования требуемого уровня напряжения электропитания от аккумулятора или электрогенератора этого транспортного средства.

Краткое описание чертежей.

На фигуре 1а изображена оптико-электронная схема противоослепительной системы для освещения пути и транспортных средств фарой, расположенной от этих транспортных средств на дальних дистанциях.

На фигуре 1б изображена оптико-электронная схема противоослепительной системы для освещения пути и транспортных средств фарой, расположенной от этих транспортных средств на средних дистанциях.

На фигуре 1в изображена оптико-электронная схема противоослепительной системы для освещения пути и транспортных средств фарой, расположенной от этих транспортных средств на ближних дистанциях.

На фигуре 2 представлена оптико-электронная схема противоослепительной фары, выполненной на основе стандартной для видеокамеры фоточувствительной матрицы с видеопроцессором обработки изображений на этой матрице, с цифровым программным процессором, со светодиодной видеоматрицей (или проекционной светодиодной видеоматрицей) с. контроллером развертки изображения световых пучков на этих матрицах.

Варианты осуществления изобретения.

На фигуре 1а, представлена схема освещения пути противоослепительной фарой на дальней дистанции от этой фары. На фигуре 1б представлена схема освещения пути этой же фарой на средней дистанции от этой фары до транспортного средства, освещаемого этой фарой. На фигуре 1в представлена схема освещения пути этой же фарой, на короткой дистанции от этой фары до транспортного средства, освещаемого этой фарой. Маячки 1 должны быть установлены на освещаемом этой фарой транспортном средстве, предпочтительно, внутри кабины вверху на лобовом стекле в зоне очистки этого стекла дворником, на боковом и заднем стеклах кабины для точного определения фотоматрицами фар пространственных координат зоны 2 возможного ослепление этими фарами через эти стекла водителей и пассажиров на транспорте, освещаемом с любой стороны такой фарой. Источником света в таком маячке служит светодиод с инфракрасным спектром излучения - лучей а световых сигналов этих маячков рассеиваемых маячком в расчетных вертикальных и горизонтальных углах пространства возможного ослепление водителей и пассажиров такими фарами установленными на других транспортных средствах. В противоослепительной фаре 3 (обозначенной контуром из штриховой линии) установлена положительная фокусирующая линза 4 и проекционная положительная проекционная линза 5. Перед линзой 4 установлена фотоматрица 6 из множества автономных инфракрасных фотоприемников 7. Фотоприемники служат фотодатчиками для приема лучей инфракрасного спектра световых сигналов от этих маячков несущих информацию о пространственных координатах зон 2 возможного ослепления водителя и пассажиров транспортного средства определяемой в фаре по координатам проекций линзой 4 изображений этих сигнальных лучей на соответствующих координатах площади матрицы этих фотоприемников 6. Лучи а - крайние лучи пучка светового сигнала маячка, захватываемого линзой 4. Лучи а₁ - крайние лучи пучка светового сигнала маячка, фокусируемые линзой на фотоматрицу 6 (на фигурах 1а, 1б, 1в, и 2) или на фотоматрицу 6а (на фигуре 4). Позициями 7 обозначены фотоприемники инфракрасных световых лучей маячков, не засвеченные световыми сигналами маячков 1. Позициями 7а обозначены фотодатчики, засвеченные лучами а₁ световых сигналов маячков 1. Перед проекционной линзой 5 установлена светодиодная матрица 8 из множества автономно авторегулируемых по яркости включенных светодиодов 9 - источников света фары. Лучи б - крайние лучи, проецирумые на проекционную линзу 5, расположенные по контуру между зоной освещения пути одним или группой светодиодов 9, или 9а, и зоной возможного ослепления водителей и пассажиров в которой лучи светодиодов выключены или яркость лучей этих светодиодов понижена в фаре до неслепящего уровня яркости света. Лучи б₁ - лучи б пучка света фары, спроецированные линзой 5в фары в зону освещения лучи. Светодиоды 9 - светодиоды, излучающие лучи света в фаре для освещения пути движения транспортных средств и окружающего пространства. Светодиоды 9а - светодиоды выключенные или с пониженной яркостью лучей света в фаре для исключения освещения пучком света фары в зонах 2 возможного ослепления этой фарой водителей и пассажиров других транспортных средств. В фаре установлен многоканальный блок 10 для автономного авторегулирования яркости каждого светодиода 9, 9а, на светодиодной матрице 9. Каждый автономный канал авторегулирования, содержит автономный электронный транзисторный авторегулятор напряжения 11 или электронное реле 11а, связанные электрической шиной с соответствующим автономным фотоприемником 7, или 7а фотоматрицы 6 и электрической шиной г с соответствующим светодиодом 9 или 9а светодиодной матрицы 8.

Отрезком А1 показана схема для освещения пути на дальней дистанции от фары 3 до маячка 1, например, на дистанции от 70 до 150 метров.

Отрезком А2 показана схема для освещения пути на средней дистанции от фары 3 до маячка 1, например, на дистанции от 15 до 70 метров.

Отрезком А2 показана схема для освещения пути на близкой дистанции от фары 3 до маячка 1, например, на дистанции от 2 до 15 метров.

На фигуре 2 представлена оптико-электронная схема фары 3а. Перед фокусирующей линзой 4 (выполняющей функцию съемочного объектива) установлена фотоматрица 6а выполненная на основе видеоматрицы для видеокамер с фотоприемниками 7а для видеосъемки в инфракрасных лучах изображений светящихся мачков 1 для получения данных информации о яркости этих маячков и пространственных координатах их расположения в освещаемом этой фарой пространстве. В фаре установлен видеопроцессор 12. Этот видеопроцессор электрически связан шиной д с фотоматрицей 6а для формирования предварительного видеосигнала, по сигналам данных подаваемых с этой видеоматрицы, содержащих указанную информации о маячках. В фаре 3а установлен программный цифровой процессор 13, электрически связанный шиной е с указанным видеопроцессором 12. Этот программный процессор выполняет функцию блока многоканального программного авторегулирования, например, формирует требуемые напряжения видеосигнала управления яркостями каждого соответствующего светодиода 10, 10а на светодиодной матрице 8а. В качестве светодиодной матрицы с автономными светодиодами в фаре установлена светодиодная видеоматрица для светодиодных мониторов или св6етодиодных экранов дисплеев. В каждой ячейке светодиодной матрицы сформирован электронный ключ и электрически связанный с ним светодиод 8 или 8а. Перед видеоматрицей 8а установлена проекционная линза 5 для проекции лучей света от светодиодов 10, 10а матрицы в пространство пути движения транспортного средства и окружающего пространства, освещаемого этой фарой. К светодиодной матрице 8а шиной з подключен контроллер 14, а вход этого контроллера электрически связан шиной ж с выходом цифрового процессора 13. Контроллер 13 обеспечивает с помощью управляющего видеосигнала от программного процессора кадровой развертку лучей ярко светящихся светодиодов 10 и выключение или снижение яркости лучей светодиодов 10а. К программному процессору 13 для выбора водителем режимов программного управления авторегулированием светораспределения подключен дистанционный пульт управления 15, установленный, например, на руле или на передней панели с приборами управления транспортным средством. Светодиоды 10 - светодиоды на светодиодной матрице, излучающие свет для освещения фарой пути и окружающего пространства. Светодиоды 10а - выключенные светодиоды или светодиоды с пониженной яркостью на светодиодной матрице для исключения возможного ослепления этой фарой водителей и пассажиров других транспортных средств.

Противоослепительная система работает следующим образом.

Инфракрасный световой сигнал а, излучаемый маячком 1, установленным на каждом транспортном средстве, фокусируется линзой 4 (лучи а₁) в фаре 3 на автономные фотоприемники - фотодатчики 7а на плоскости фотоматрицы 6. Эти фотодатчики отрабатывают электрические сигналы данных, содержащие информацию о яркости световых сигналов маячков и пространственных координат расположения этих маячков в освещаемом этой фарой пространстве. Эти сигналы данных в фаре 3 передаются по шине в в каналы блока авторегулирования 10 для отработки канальными авторегуляторами (транзисторным авторегулятором напряжения 11 или электронными реле 11а, отрабатывающими автономно в каждом канале требуемые уровни рабочего напряжения, подаваемого прямо на соответствующие светодиоды в этих каналах для яркого свечения светодиодов 9 (лучи которых проецируются в зону освещаемого пути и окружающего пространства) или для полного гашения яркости или до требуемого уровня снижения яркости светодиодов 9а, лучи которых направлены проекцией линзы 5 в зону 2 возможного ослепления водителей и пассажиров на транспортных средствах освещаемых этой фарой, в которых и расположены эти маячки 1.

На фигуре 2 в фаре 3а инфракрасный луч а₁ светового сигнала а, излучаемого маячком 1, установленным на транспортном средстве, фокусируется линзой 4 на фотоприемники (фотодатчики) 7а фотоматрицы на плоскости фотоматрицы 6а. Эти фотодатчики отрабатывают электрические сигналы данных, содержащих информацию о яркости световых сигналов маячков и пространственных координатах расположения этих маячков в освещаемом этой фарой пространстве. Эти сигналы данных от фотоматрицы 6а передаются по шине в на видеопроцессор 12 который по этим данным отрабатывает предварительный видеосигнал, подаваемый по шине ж на цифровой программный процессор 13. Процессор 13 с помощью установленных в нем программы и автоматического цифрового фильтра частотной цифровой селекции автоматически из предварительного сигнала выделяет видеосигнал с информацией о яркости и пространственных координатах светосигнальных маячков 7 и формирует управляющий видеосигнал, подаваемый на контроллер 14 светодиодной матрицы 8а. Контроллер с помощью этого видеосигнала на светодиодной матрице формирует кадровую развертку на светодиодной матрице 8а лучей светящихся светодиодов 10 и изображений выключенных светодиодов и светодиодов с пониженной яркостью свечения 10а. Лучи светящихся светодиодов проецируются линзой 5 в освещаемую зону и зоны возможного ослепления 2 (зоны обозначенные световыми сигналами маячков 1, в которых лучи этих светодиодов погашены или имеют пониженную яркость).

Промышленная применимость

Противоослепительные фары и световые маячки могут быть выполнены из стандартных комплектующих по стандартным промышленным технологиям с применением стандартных материалов. Это обеспечит массовое внедрение таких противоослепительных систем на всех видах транспорта.

Изобретение относится к системе для освещения транспортного средства. Противоослепительная система содержит установленные на каждом транспортном средстве светосигнальные маячки и противоослепительную фару. В фаре перед фокусирующей линзой установлен матричный источник света для проекции формирования автономно регулируемых по яркости пучков света, с проекцией этой линзой пучка света от каждого определенного источника света в индивидуальную зону освещения пути этой фарой. Перед фокусирующей линзой установлена матрица с автономными фотоприемниками многоканального блока фотореле для фокусировки световых сигналов мачков на эти фотоприемники для сбора информации о пространственных координатах этих маячков и отработки управляющих сигналов для автоматического гашения световых лучей фары в минимальных зонах возможного ослепления водителей и пассажиров на транспортных средствах, освещаемых этой фарой. В фаре установлены дополнительные световые источники света и программные авторегуляторы для оптимального авторегулирования светораспределения света фары с учетом погодных и дорожных условий. Достигается обеспечение освещения дальним и ближним светом максимальной зоны пути с исключение засветки оптимальных зон возможного ослепления водителей и пассажиров. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Противоослепительная система для освещения пути транспортным средством, содержащая установленные на каждом транспортном средстве: противоослепительную фару дальнего и ближнего света для освещения пути и светосигнальные маячки для формирования световых сигналов, несущих информацию о координатах зон возможного ослепления такими фарами водителей и пассажиров на этих транспортных средствах, каждая такая фара содержит блок многоканального авторегулирования яркости лучей света фары, содержащий матрицу автономных фотоприемников, матрицу автономных электронных реле или транзисторных ключей и матрицу автономных светодиодов, при этом каждый канал этого блока содержит последовательно электрически связанные: определенный автономный фотоприемник указанной матрицы фотоприемников, соответствующее автономное электронное реле или транзисторный ключ и автономный светодиод; в фаре установлена оптическая линзовая система для фокусировки на эти фотоприемники лучей света от светосигнальных маячков и для проекции луча от каждого светодиода в индивидуальную зону освещения пути движения этой фарой; оптическая система установлена на расчетном расстоянии от указанных матриц для требуемой расфокусировки линзой этой оптической системы площади сфокусированного изображения лучей световых сигналов маячков на площади этих фотоприемников для расширения или сужения площади зоны снижения яркости световых лучей фары при приближении этой фары к транспортному средству, освещаемому этой фарой, или соответственно при удалении от этой фары освещаемого этой фарой транспортного средства; светосигнальные маячки установлены на освещаемом этой фарой транспортном средстве внутри кабины вверху на лобовом стекле, в зоне очистки этого стекла дворником, на боковом и заднем стеклах кабины с источником света, обеспечивающим уверенный прием этими фотоприемниками фары этих световых сигналов с любой стороны и под вертикальными углами возможного освещения транспортного средства такими фарами; отличающаяся тем, что маячки формируют указанные световые сигналы с определенным рабочим уровнем яркости, существенно превышающим яркость световых помех на освещаемом пути, с узким спектром светоизлучения, предпочтительно, инфракрасным и/или с частотной модуляцией светового сигнала для селективного приема и детектирования этих световых сигналов блоком авторегулятора яркости лучей света фары из сигналов различных световых помех, в освещаемом фарой пространстве; для этого все указанные фотоприемники выполнены с возможностью селективного приема световых сигналов маячков в соответствующем инфракрасном спектре и/или в каждом канале авторегулятора яркости лучей света фары установлен частотный электронный фильтр для выделения световых сигналов с модулированной частотой только от этих маячков для формирования электронным реле или ключевым транзистором требуемого уровня напряжения электропитания светодиода фары, соответствующего рабочему уровню яркости принимаемого светового сигнала маячка для соответствующего снижения яркости светодиода в этом канале, формирующего луч света фары в зоне возможного ослепления этой фарой водителей и пассажиров на другом транспортном средстве.

2. Противоослепительная система по п.1, отличающаяся тем, что матрица фотоприемников выполнена отдельной с максимальной рабочей площадью каждого автономного фоточувствительного элемента; перед этой матрицей на расчетном расстоянии от фотоприемников установлена отдельная положительная линза; линза выполнена с оптическими параметрами для формирования оптимальной расфокусировки этой линзой площади изображения любого луча светового сигнала маячка на площади этих фотоприемников; матрица светодиодов выполнена отдельной с максимальной площадью светоизлучения каждого светодиода в ячейке этой матрицы; перед матрицей светодиодов установлена отдельная проекционная линза; каждый светодиод предпочтительно выполнен с микролинзой, концентрирующей весь световой пучок этого светодиода в площадь этой проекционной линзы; проекционная линза выполнена с оптическими параметрами и установлена на расчетном расстоянии от этих светодиодов для проецирования каждого луча каждого отдельного светодиода в индивидуальный сектор освещения этой фарой окружающего пространства и пути движения этого транспортного средства, с возможностью понижения яркости таких лучей фары в минимальных зонах возможного ослепления этой фарой водителей и пассажиров на других транспортных средствах с учетом дистанции от этой фары до этих транспортных средств, освещаемых этой фарой.

3. Противоослепительная система по п.1, отличающаяся тем, что для оптимизации формирования рабочих уровней яркости световых сигналов маячков, сфокусированных в фаре линзой на матрицу фотоприемников при тумане, атмосферных осадках и других условиях плохой видимости световых сигналов маячков, на этих фотодатчиках установлены сменные полутоновые светофильтры, механически связанные с автоматическими или полуавтоматическими приводами с ручкой управления, установленной, например, на руле управления транспортом для ручной установки водителем светофильтра требуемой прозрачности; или в другом варианте для такой регулировки в каждом канале блока авторегулирования установлен электронный канальный регулятор уровня напряжения рабочего сигнала, а, например, на руле управления транспортом установлен ручной регулятор для дистанционной установки водителем в фаре оптимальных пределов автоматического уровня напряжений управляющих сигналов, формируемых этим авторегулятором с учетом условий прямой видимости этих световых сигналов маячков.

4. Противоослепительная система по п.1, отличающаяся тем, что в фаре установлены дополнительные блоки матриц с фотоприемниками и фокусирующими линзами для приема световых сигналов маячков и блоки авторегулирования светораспределения света фары с матрицами светодиодов с проекционными линзами для проецирования световых лучей фар для временного дополнительного освещения дальним и ближним светом противоослепительных фар участков поворота на пути движения транспортных средств и для освещения верхних и нижних зон уклонов пути движения транспортных средств и окружающего пространства, при этом в фаре встроен автомат для автоматического включения или выключения дополнительного света при получении светового сигнала от маячков, расположенных на транспорте, движущемся на уклонах пути и на поворотах, и/или, например, на руле управления транспортного средства установлен переключатель для временного включения и выключения такого временного дополнительного освещения; в другом варианте для такого временного дополнительного освещения на транспорте дополнительно установлены аналогичные противоослепительные поворотные фары-искатели.

5. Противоослепительная система по п.1, отличающаяся тем, в противоослепительной фаре светодиодная матрицы выполнена на основе светодиодной видеоматрицы, к которой подключен управляющий контроллер для кадровой развертки управляющим видеосигналом изображения кадра из световых лучей светодиодов на этой видеоматрице, для автономной автоматической авторегулировки контроллером яркости каждого автономного светодиода для автономной авторегулировки яркости каждого луча света фары в освещаемой этой фарой зоне пути движения транспортных средств и в зоне окружающего пространства; матрица фотоприемников выполнена на основе фотоматрицы для видеокамеры; перед этой фотоматрицей установлена проекционная линза в качестве съемочного объектива для видеосъемки в инфракрасных лучах световых сигналов маячков; к этой фотоматрице подключен стандартный видеопроцессор для считывания с этой фотоматрицы данных об уровне яркости и пространственных координатах расположения световых сигналов таких маячков в освещаемом этой фарой пространстве пути для отработки предварительного видеосигнала содержащего такую информацию; в фаре установлен цифровой программный процессор, вход которого электрически связан с этим видеопроцессором, а выход электрически связан со входом указанного контроллера; этот процессор содержит программу и/или цифровой электронный фильтр для частотной селекции видеосигналов, содержащих только информацию об уровне яркости и пространственных координатах инфракрасных и/или частотно-модулированных световых сигналов этих маячков для отработки управляющих видеосигналов, подаваемых на указанный контроллер для оптимального программного авторегулирования яркости соответствующих светодиодов на указанной видеоматрице светодиодов, обеспечивающих оптимальное динамическое светораспределения лучей фары по уровню яркости; а для возможности ручного выбора водителем транспортного программы процессора для отработки требуемого режима автоматического авторегулирования светораспределения лучей света фары на транспортном средстве установлен пульт ручного выбора водителем таких режимов для учета: расстояний между фарой и транспортными средствами, освещаемыми этой фарой; автоматического учета погодных и дорожных условий видимости световых сигналов маячков; исключения слепящих бликов света фар на мокрой дороге, исключения слепящих ореолов света фары, рассеянного туманом; автоматического дополнительного временного освещения фарой зон пути движения транспортных средств на поворотах и на уклонах этого пути или при включении сигналов поворота.

6. Противоослепительная система по п.1, отличающаяся тем, что фара выполнена компактной с соответствующими установочными размерами и крепежной системой для установки на месте источника света обычной фары дальнего света; к противоослепительной фаре при необходимости подсоединен адаптер для формирования требуемого уровня напряжения электропитания от аккумулятора или электрогенератора этого транспортного средства.