CN1067411A

CN1067411A - 机动车辆脉冲照明及防眩方法和装置

Info

Publication number: CN1067411A
Application number: CN 91104269
Authority: CN
Inventors: 王炜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-06-03
Filing date: 1991-06-03
Publication date: 1992-12-30

Abstract

本发明是机动车辆照明防眩装置。机动车辆使用频率统一的、等于或大于临界融合频率的脉冲控制前照灯脉冲照明，控制护目镜和后视护目镜开关。通过光电探测调整，会车时形成双方交替照明，后随车时前后车同步照明。护目镜遮挡对方照明光，让己方照明反身光射入，后视护目镜遮挡后随车灯光。等于或大于临界融合频率的脉冲光照明可以形成连续照明视野，配合护目镜防眩、照明空间范围不受限制。

Description

本发明是用于机动车夜晚会车时和后随车时照明及防眩的方法和装置。

现有的机动车辆会车时照明和防眩的方法是手动或自动控制照明灯相互交替开关来实现的，其开关频率在1Hz以下，光仍直接射入司机眼睛，所以在会车时不能消除眩目问题，中国专利GK86102347是此类装置。另一种防眩方法是控制照明范围的高度，即近光照明，但它限制了视野距离，影响行车时速。现有的后视镜防眩方法是电控镜前液晶片的透明度来实现，它以同样的比例减弱了后随车灯光以外视野的亮度，专利JP5974415是此类装置。

本发明的目的是提供一种全新的脉冲照明及防眩的方法和装置。它使照明空间范围不受限制，并且是连续的（主观上），司机不受他方光眩目;防眩后视镜只减弱后随车灯光以外视野亮度的50%。

上述目的是这样达到：机动车辆使用频率统一的、等于或大于临界融合频率（后称统一频率）的脉冲控制车灯脉冲照明，与控制车灯脉冲固定相位差控制护目镜开关。光电探测器探测他方车灯发出的脉冲光后经信号放大、信号整形、鉴频鉴相后去调整已方输出主脉冲（等于统一频率）的相位，使已方车灯脉冲照明亮时在他方护目镜关的时间内，脉冲照明灭时在他方护目镜开态;使已方护目镜关时遮挡他方脉冲光，或关时遮挡他方脉冲光和开时已方脉冲反射光射入。这样通过护目镜即可以防眩又可以得到一个连续照明的视觉。

会车时，一方向前光电探测器探测对方前照脉冲光后调整已方主脉冲相位，使已方前照脉冲光与对方形成交替照明，同时使已方护目镜关时能遮挡对方前照脉冲光，开时已方前照脉冲光反射光能射入。这样会车双方就可以看到已方车灯照明区，遮挡对方的眩目光。

后随车时，向后光电探测器探测后随车前照脉冲光后调整已方主脉冲相位，使已方装在后视镜前面的护目镜关时能遮挡后随车脉冲光，同时使已方前照脉冲光与后随车前照脉冲光同步。另一种实现后随车时防眩方法是这样的：向前光电探测器探测前车后照灯脉冲光（与前车前照灯交替照明，亮与前车后视护目镜开同步）后调整已方主脉冲相位，使前照灯脉冲光与前车前照灯脉冲光同步。此时前车后视护目镜关时可遮挡后随车脉冲光，开时还可以看到后随车脉冲光以外视野，使它们保留50%左右视觉亮度。向后光电探测和向后照明可同时兼有。在车队会车时，后照灯可向后发射脉冲光使同方向车前照灯照明同步。

机动车辆使用的统一频率脉冲由时基脉冲振荡器产生，经主脉冲分频器分频得到。接收脉冲由施密特触发整形。

鉴频鉴相是以接收的统一频率脉冲光信号，信号整形后调整鉴频鉴相脉冲（统一频率）的相位，并与其互相交替（部分重叠）维持鉴频鉴相脉冲的稳定输出，同时对鉴频鉴相脉冲连续计数，满一数后去调整主脉冲相位。不能交替维持鉴频鉴相稳定输出脉冲的信号和非交替维持所输出的稳定鉴频鉴相脉冲将使计数置零，失去对主脉冲的调整。接收他方统一频率脉冲光调整后的主脉冲与他方主脉冲反相（会车）或同相（后随车）。

鉴频鉴相计数数位越多，鉴别精确度越高，但所需时间越长，鉴频鉴相后调整已方主脉冲相位是通过调整脉冲延迟控制主脉冲分频置零来完成的，使已方主脉冲沿与他方主脉冲沿重合（即同相或反相）。

根据本发明的方法设计的照明及防眩装置，由用光电探测调整、以统一频率输出脉冲的控制电路部分和与控制电路输出端连接用于发射统一频率脉冲光的车灯和用于统一频率开关的防眩护目镜构成。光电探测他方统一频率脉冲光后使已方护目镜关态遮挡他方脉冲光;使已方车灯脉冲光亮时在他方护目镜关态，在已方护目镜开态。一方车灯与护目镜是固定相位差开关的。电路部分包括如下分电路和工作流程：光电探测器（1）→信号放大器（2）→信号整形器（3）→鉴频鉴相器（4）→主脉冲分频及输出调整电路（5）→护目镜开关电路（8）→（护目镜）（10）。还有支电路是：脉冲振荡器（6）→鉴频鉴相器（4）;脉冲振荡器（6）→主脉冲分频及输出调整电路（5）;主脉冲分频及输出调整电路（5）→车灯开关电路（7）→（车灯）（9），见图1。

专用于对统一频率脉冲光的眼镜式或头盔式防眩装置，由用光电探测调整、以统一频率输出脉冲的控制电路部分和与控制电路连接以统一频率开关的护目镜构成。双眼前护目镜是同步开关的。控制电路部分包括如下分电路和工作流程：光电探测器（1）→信号放大器（2）→信号整形器（3）→鉴频鉴相器（4）→主脉冲分频及输出调整电路（5）→护目镜开关电路（8）→（护目镜（10））。还有支电路是：脉冲振荡器（6）→鉴频鉴相器（4）;脉冲振荡器（6）→主脉冲分频及输出调整电路（5）。电路部分光电探测调整，所输出的统一频率脉冲使护目镜关态在他方脉冲光亮时。电路部分和护目镜装在眼镜架或头盔上。

护目镜由液晶片构成。对发光体发光上升和下降时间较长的车灯，在车灯前部装-液晶光阀使发射的脉冲光更接近矩形或方形波。光阀的开、关与车灯的开、关是同步的，光阀和同方向护目镜可共用一开关电路驱动。光阀由安装架固定在车灯前，光阀安装架可与车灯固定架连体。液晶光阀开关上升和下降时间之和要小于统一频率脉冲1/2周期，越小越好。

本发明可以照明和防眩兼顾，效果均好，不受路面和气候影响，可在新产车上使用，也可在现有车上改装，成本低。

图1是本发明装置一个实施例的方框图;

图2是图3装置几个点的输出信号时序图;

图3是一个会车照明及防眩装置实施例的详细电路图;

图4是在图3电路上附加后随车照明防眩功能的附加详细电路图，有图4A，图4B，图4C。

图5是信号放大器A₁放大档级自动跳档电路图。

下面以三个实施例说明本发明。

实施例一：用于会车照明和防眩。

见图3，工作原理和过程如下：接通电源后，光敏二极管D₁探测前方光信号后转至电信号，从放大器A₁反相端“-”输入，A₁输出端电压下降，经耦合电容C₂送到施密特触发器Z₁。R₄R₆为Z₁偏置电阻，使Z₁输入端静态电压大于Z₁正向阈值电压T₊。当C₂输出端电压低于Z₁的负向阈值电压T_-，Z₁输出端由低电平转至高电平，再经反相器F₁反相为低电平，当D₁接收光信号减少使C₂输出端电压高于Z₁的T₊，F₁输出转为高电平。用于本实施例所规定的统一频率输出的光脉冲亮的周期小于1/2脉冲周期。反相器F₄、门控施密特触发器Z₂和电阻R₉、电容C₅构成脉冲延迟电路，可将分频器G₁的Q_n输出脉冲后沿后移，后移时间T_d+= R₉c₅In (V_DD)/(V_DD-V_T+)

见图2中的甲b甲c。当D₁接收为统一频率脉冲光，F₁输出端为“0”电平，同时鉴频鉴相分频器G₁的Q_n输出也为“0”时，或非门H₁的输出为“1”经或非门H₂、反相器F₂使G₁的C_r置零;F₁输出由“0”转至“1”时F₂输出转为“0”，G₁的C_r解除置零，G₁开始分频。由于G₁的C_r由F₁输出从“0”转至“1”后解除置零，G₁的Q_n输出“1”后沿就在F₁输出“1”前沿后，如果F₁输出为稳定连续的统一频率脉冲，此后Z₂输出脉冲可与F₁输出脉冲交替（部分重叠）维持F₂输出在“0”态，使G₁的Q_n继续稳定输出统一频率脉冲，见图2中的甲a甲c甲d。Z₂F₄构成的延迟电路可增加F₁和G₁的Q_n输出脉冲交替维持F₂输出在“0”态的稳定性。F₂输出稳定在“0”态的同时，通过或非门H₃使计数器G₂的C_r在非置零态，G₂对G₁的Q_n输出到G₂的CP脉冲计数，满某数后G₂的Q_co输出使预置分频器G₃的LD在计数态，G₃的d₁d₂d₃d₄预置数至G₃的Q_co输出的时间近似为图2中甲b脉冲前沿与最邻近的甲d脉冲后沿之间的时间差，即AA′线与BB′线之间时间差，时间差用统一频率脉冲1/2周期与触发灯亮脉冲宽之差减去由触发灯亮脉冲的后沿所经过的电路、光路和整形到G₃的LD的延迟之差。其预置输出的目的是使图2中的甲d与乙d达到反相。它也可以用单稳态延迟或固定分频延迟来达到对主脉冲分频器G₄的调整，即甲d与乙d达到反相。G₃的Q_co输出去触发分频器G₄的C_r置零来调整主脉冲分频器G₄的输出脉冲相位，同时至或非门H₃输入端使G₂置零，G₃的Q_co输出“1”通过H₃G₂G₃使G₃的Q_co由“1”转成“0”，所以G₃的Q_co输出至G₄的C_r置零信号是很短的。D₁无接收信号时F₁输出为“1”，G₁的Q_n可连续输出脉冲通过G₂和G₃去调整G₄产生误输出，计数器G₅在D₁无接收信号时G₅的C_r不置零，G₅计数。G₅的计数容量小于G₂，通过G₅的Q_co输出在G₂的Q_co输出前使G₂的C_r置零，这样可以避免G₁的误脉冲通过G₂G₃去调整G₄。当D₁接收了持续直流光后，F₁输出为“0”，当G₁的Q_n输出转为“0”时，F₂输出为“1”，G₁的C_r置零，同时经H₃后G₂的C_r置零，G₁的Q_n，G₂的Q_co输出转为持续“0”，直到F₂转为“1”后。反相器F₃、电阻R₇R₈，电容C₃C₄和石英晶体Q₁构成晶体振荡器，输出时基脉冲到G₁G₃G₄的脉冲输入端CP。G₁G₄的稳定输出脉冲为统一频率脉冲。G₄输出脉冲去控制液晶护目镜Q₃的开关电路异或门E₁;去控制晶体管T₁T₂，单向可控硅T₃T₄等构成的车灯开关电路，Q₂为车灯。F₅为反相器，使T₁与T₂、T₄与T₃交替工作。G₄的Q_n输出为“1”时使Q₂亮和Q₃开态;G₄的Q_n输出为“0”时Q₂灭，Q₃在关态。R₁₄R₁₁为T₁T₂C极限流电阻，R₁₂R₁₃为T₂T₁b极限流电阻，C₇C₈为T₂T₁C极充放电电容，C₆为可控硅换向电容，R₁₀为电阻，V_CC为车灯电源正极，V_DD为电路电源正极，V_SS为地极。R₁为A₁反馈电阻，C₁为反馈电容，R₂为调零电阻，这里将A₁的输出端对V_SS点电压调到最高处。R₃R₅为A₁分压电阻，E₁的A、B为输入端，S为输出端，B、S间驱动Q₃开态为对称交流矩形波。这里A₁为CA₃₁₄₀，G₁G₄为CC₄₀₄₀，G₂G₃为CC₄₀₁₆₁，G₅为CC₄₀₁₆₀，G₁G₄的C_r置零电平为“1”，G₂G₅的C_r置零电平为“0”。图2中甲a为甲方图3电路的F₁输出信号或乙方发射的脉冲光信号。甲b为G₁的Q_m输出信号，甲c为Z₂的输出信号，甲d为G₄的Q_n输出信号;乙a乙b乙c乙d是与甲a甲b甲c甲d对应的乙方电路点输出信号，乙e为乙方G₁的Q_n输出经F₆反相后输出的信号。

通过D₁接收统一频率脉冲光到G₃调整G₄输出主脉冲相位，使Q₃开态在对方统一频率脉冲光灭态，Q₃关态在对方脉冲光亮态。也可以把G₄的Q_n输出脉冲进行宽度调整或延迟来纠正因上升和下降时间所造成的Q₂的脉冲光亮、灭和Q₃的开、关态的相位移位，前护目镜装在前挡风玻璃后，也可用输电连线以眼镜式戴上或装在头盔上。

实施例二：用于会车照明及防眩和后随车防眩。

用于后随车防眩是在实施例一会车照明和防眩基础上增加双刀双掷转换开关K₁K₂、向后光敏二极管D₂和反相器F₆、后护目镜Q₄及其开关电路的异或门E₂和反相器F₇。见图4A图4B。将开关的K₁刀转接到光敏二极管D₂上，使D₂工作，D₁停止工作，同时开关K₂刀转接到F₆输入端，使G₁的Q_n输出经F₆输入G₂的CP。工作过程见图2，当接收的为乙a脉冲时，G₁的Q_n输出为乙b，经F₆反相后为乙e，同甲b。甲b脉冲调整G₄输出的主脉冲为甲d，甲d控制车灯开关电路使Q₂输出的脉冲光为乙a即与后随车灯Q₂的亮灭同步。G₄的Q_n输出到E₂的A端脉冲经F₇反相与输出到E₁的脉冲相位相反，所以Q₄开关与Q₃开关交替进行，这样Q₄为关态时后随车Q₂为亮;Q₄为开态时后随车Q₂为灭。这样后护目镜就可对后随车前照光防眩，同时由于前照明与后随车前照明是同步的，车队与车队会车时，本实施例二可同时有会车和后随车防眩功能。后护目镜装在后视反光镜前面，向后光敏二极管装在后视镜旁。

还可增设向后照射灯及其开关电路，见图4C，T₅T₆为晶体管，T₇T₈为单向可控硅，F₈为反相器，R₁₆R₁₇为T₅T₆b极限流电阻，R₁₅R₁₈为T₅T₆C极限流电阻，C₉C₁₀为C极充放电电容，R₁₉为电阻，C₁₁为换向电容，它们构成后照灯开关电路，Q₅为后照灯。T₄与T₈的开通是交替进行的，所以Q₂与Q₅是交替亮的。

实施例三：用于脉冲式防眩

专用于脉冲式防眩的眼镜式和头盔式防眩装置，除有眼镜架或头盔外，还有实施例一中除去车灯和车灯开关电路以外的装置，见图3中除去Q₂及T₁T₂T₃T₄等构成的车灯开关电路以外的电路部分。工作原理、过程同图3，Q₃为一块或二块液晶片，双眼前Q₃同步开关。电路部分和护目镜装在眼镜架或头盔上，本实施例适用于摩托车驾驶员，眼镜式防眩装置还可用于骑自行车和行人。

对于实施例一、例二、例三，还可增加信号放大器A₁的放大倍数自动跳档电路，见图5。当D₁或D₂接收光信号，F₁输出为持续“0”时，G₅的C_r置零，经反相器F₉反相至计数器G₆的C_r，G₆计数，同时加减计数器G₇的U/D输入“1”G₇加法计算。此时与非门Y₃输出为“1”时，G₆的Q_co输出才可通过与门Y₂，再通过或门H₅进入G₇的脉冲输入端CP，当G₇的输出端A、B、C、、D输出全部为“1”时，Y₃输出为“0”使Y₂输出为“0”G₆的Q_co输出不能再通过Y₂至G₇的CP。

当D₁或D₂无接收光信号，F₁输出为持续“1”时，G₅的C_r不置零，G₆置零，G₇做减法计算，此时或门H₄的输出必须为“1”时G₅的Q_co输出才能通过与门Y₁和或门H₅进入G₇的CP，当G₇的A、B、C、D输出全部为“0”时，H₄输出为“0”，Y₁输出为“0”，G₅的Q_co输出不能再通过Y₁H₅到G₇的CP。G₇输出端A、B、C、D分别至模拟开关SW控制门，开关的只数与G₇的输出配套，现以四只进行描述。开关分别与四只串联电阻并联，电阻的值可按二进制位权关系选择，形成一电阻网络R_f，R_f可与一基数值电阻R₁串联。当D₁或D₂无接收信号，F₁持续为“1”时，G₇减法计算，R_f电阻值增大，A₁放大倍数增大。D₁或D₂有接收信号，F₁输出为“0”时，G₇加法计算，R_f电阻减小A₁放大倍数减少。这样可以使接收光的直流成份不使A₁失去正常工作。

对于眼镜式防眩装置，可在G₄到E₁间加入一个或门H₆，在F₁到H₆间加入一个与门Y₅，在Y₅与H₄间加反相器F₁₀。见图5，当接收光小于眩目值，F₁输出为持续“1”，同时H₄输出为“0”F₁₀输出为“1”时，Y₅输出为“1”，Q₃呈持续开态，直到F₁转到“0”输出。特别是对骑自行车人和行人使用又无自带光源，可增加视野亮度。眼镜式防眩装置可增设双积分A/D转换电路，用统一频率脉冲采样，以采样时间加比较时间来控制护目镜关闭比例做太阳镜用，实施例三还可增设接收信号方式，设可左右眼护目镜交替开关功能，成兼有立体电影观察镜装置。

Claims

1、一种用于机动车辆照明及防眩的方法，其特征是：机动车辆使用频率统一的、等于或大于临界融合频率的脉冲控制车灯脉冲照明，与控制车灯脉冲固定相位差控制护目镜开关。光电探测器探测他方脉冲光后调整已方主脉冲相位，使已方车灯脉冲照明亮时在他方护目镜关的时间内，脉冲照明灭时在他方护目镜开态；使已方护目镜关时遮挡他方脉冲光，或和开时已方脉冲反射光射入。

2、如权利要求1所述的照明及防眩方法，其特征是：会车时一方向前光电探测器探测对方前照脉冲光后调整已方主脉冲相位使已方前照脉冲光与对方形成交替照明;同时使已方护目镜关时能遮挡对方前照脉冲光，开时已方前照脉冲光反射光能射入。

3、如权利要求1和2所述的照明及防眩方法，其特征是：后随车时，向后光电探测器探测后随车前照脉冲光后调整已方主脉冲相位，使已方装在后视镜前面的护目镜关时能遮挡后随车脉冲光;同时使已方前照脉冲光与后随车前照脉冲光同步。另一方法是：向前光电探测器探测前车后照灯脉冲光（与前车前照灯交替照明，亮与前车后视护目镜开同步）后调整已方主脉冲相位，使前照灯脉冲光与前车前照灯脉冲光同步，此时前车后视护目镜关时可遮挡后随车脉冲光。

4、如上述任何一项权利要求所述的照明及防眩方法，包括如下步骤：a光电探测，b信号放大，c信号整形，d鉴频鉴相，e主脉冲分额和输出调整，f脉冲控制车灯、护目镜开、关。其中所述的鉴频鉴相是这样的：当接收的是统一频率脉冲光，整形后调整鉴频鉴相脉冲（统一频率）的相位，并与其相互交替（部分可重叠）维持鉴频鉴相脉冲的稳定输出，同时对鉴频鉴相脉冲连续计数，满一数后去调整主脉冲相位。不能交替维持鉴频鉴相稳定输出脉冲的信号和非交替维持所输出的稳定鉴频鉴相脉冲将使计数置零，失去对主脉冲的调整。

5、根据权利要求1所述的方法，为使用该方法而设计的照明及防眩装置。它包括：用光电探测调整，以统一频率输出脉冲的控制电路部分，和与控制电路输出端连接用于发射统一频率脉冲光的车灯和用于统一频率开关的防眩护目镜。所述的车灯与护目镜之间是以固定相位差亮灭与开关，护目镜开时车灯亮;所述的控制电路是探测调整使护目镜关态在他方脉冲光亮时。

6、如权利要求5所述的照明及防眩装置，其特征是：对于发光体发光上升和下降时间较长的车灯，在车灯前部有一光阀以改善车灯发射的光波形。光阀和护目镜是由液晶片构成，光阀由安装架固定在车灯前。

7、如权利要求5所述的照明及防眩装置，电路部分包括：a光电探测器，b信号放大器，c信号整形器，d鉴频鉴相器，e脉冲振荡器，f主脉冲分频及输出调整电路，g车灯开关电路，h护目镜开关电路。

8、根据权利要求1所述的方法而设计的防眩装置：它们为眼镜式和头盔式，其特征是：它们有用光电探测调整，以统一频率输出脉冲的控制电路部分和与电路部分连接以统一频率左右眼镜片同步开关的护目镜。所述的电路部分控制护目镜关态在他方车灯亮时。电路部分和护目镜安装在眼镜架或头盔上。

9、如权利要求8所述的防眩装置，其特征是：护目镜由液晶片构成，电路部分包括：a光电探测器，b信号放大器，c信号整形器，d鉴频鉴相器，e脉冲振荡器，f主脉冲分频及输出调整电路，g护目镜开关电路。