CZ298099B6

CZ298099B6 - Optický omezovac oslnení

Info

Publication number: CZ298099B6
Application number: CZ20014714A
Authority: CZ
Inventors: Peter Braun@Uwe
Priority date: 1999-08-25
Filing date: 2000-08-25
Publication date: 2007-06-20
Also published as: US6568738B1; DE19941125A1; EP1206370B1; ES2190987T3; SK18532001A3; DE10082452D2; DE20023070U1; JP2003507249A; CA2381440A1; CN1209257C; AU7506200A; KR20030038286A; WO2001014168A1; CZ20014714A3; RU2250839C2; PL352945A1; KR100722951B1; DE50001025D1; ATE230358T1; HK1047568A1

Abstract

Optický omezovac oslnení sestává ze svetelného príjmového modulu (4) a svetelného zdroje (2) s reflektorem (3) a prismatem (1'; 19), pricemz svetelnézárení (13) svetelného zdroje (2) je regulovatelné v závislosti na svetelném zárení vnejsího zdroje(18) oslnení a dopadá na odrazovou plochu a její odrazené svetelné zárení má v zorném poli (12; 14)snízený úcinek oslnení. Svetelný príjmový modul (4) má výstupní elektrickou velicinu, která je v závislosti na intenzite svetelného zárení vnejsího zdroje (18) oslnení menitelná a prisma (1') je vytvoreno jako podélné prisma (19), pricemz pred prismatem (1'; 19) je usporádán difuzor (1; 8) a/nebo reflektor (3), který je vytvoren asymetricky. Difuzor (1, 8) je opálová desticka s absorpcí 20 az 80 % svetelného zárení (13) svetelného zdroje (2) a podélné prisma (19) je vytvoreno s protibezne usporádanými pilovitými zuby, které odchylují svetelné zárení (13) svetelného zdroje (2) do dvou svetelných proudu (20) se stejným svetelným jasem.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká optického omezovače oslnění, použitelného zejména pro motorová vozidla.

Dosavadní stav techniky

Je všeobecně známo, že schopnost lidského zrakového orgánu vnímat a uvědomovat si rychleji nebo pomaleji jasové, barevné a tvarové struktur}' okolního světa podstatně závisí kromě adaptační schopnosti oka na hustotě záření dopadajícího na oko a na rozdílech jasu v zorném polí. Velké hodnot} jasu mohou schopnost vnímání a tím i zrakový výkon oka podstatně ovlivnit.

Takovýto vliv, výrazně působící na základní oční funkce, se nazývá oslnění.

Kromě toho je dále známo, že v nočním silničním provozu je možno nemálo dopravních nehod vztáhnout na opomíjené nebo nesprávné reakce řidiče v důsledku oslnění. Při noční jízdě je ciliární muskulatura oka v závislosti na pozorovaném bodu více nebo méně napnuta. Zornice je 20 poměrně hodně rozšířena a oko je přizpůsobeno střední hodnotě jasu panující v zorném poli.

Změní-li se např. střední hodnota jasu světlem protijedoucího vozidla, je pro přizpůsobení oka z jednoho stavu do druhého potřeba určitý čas, jehož délka je závislá na osvětlení oka, směru adaptace a rozdílu jasu před a po adaptaci. Čím větší je rozdíl hodnot jasu způsobený světlem protijedoucího vozidla před adaptací, tím silněji jc drážděna oční sítnice, zvyšují se požadavky na 25 rychlost přizpůsobit sc světlu a temnotě a v oku pak vede rozptýlené světlo ke vzniku závoje na sítnici a ke snížení zrakové schopnosti. Následky jsou pak, mimo jiné, pozdní či neostré vnímání protijedoucího vozidla a špatný odhad vzdálenosti, čímž se vyvolají nepřiměřené reakce řidiče.

Vzrůstající podíl automobilových světlometů na bázi xenonu ještě zvyšuje nebezpečí škodlivých 30 účinků tohoto typu světel majících vyšší světelnou účinnost oproti halogenovým světlometům.

Výzkumy ukázaly, že testované osoby se podstatně a nezávisle na měřitelných ovlivněních zrakové schopnosti cítily ve všech věkových skupinách rušeny xcnonovým světlem. Především starší osoby nemohly již při xenonovem protisvětle rozeznávat určité kontrasty, viz časopis Spicgel. č. 7/1998, str. 168 a další.

Ze spisu DE 42 18 436 Al je známo osvětlení zařízení pro motorová vozidla, které má při nočních jízdách zmenšovat vliv oslnění protijedoucími vozidly. Osvětlovací zařízení ve vozidle jc uspořádáno v oblasti řidiče tak. že je mimo zorné pole řidiče upevněn světelný zdroj, jehož jedna část světlaje nasměrována na obličej řidiče. Světelný zdroj je napojen na světla vozidla tak, žc 40 svítí při zapnutých světlech vozidla a zapíná se též s pomocí senzorů při osvětlení protijedoucími vozidly.

foto řešení má však podstatnou nevýhodu, v jejímž důsledku nemůže splnit svůj vynálezecký úkol. Protože část světla tohoto zařízení dopadá přímo na zorné pole řidiče, jsou tím vyvolány 45 nebezpečné účinky oslnění.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky a nevýhody jsou do značné míry odstraněny optickým omezovačem oslnění s elektrickým proudovým zdrojem, sestávajícím ze světelného příjmového modulu a světelného zdroje s reflektorem a prismatem, přičemž světelné záření světelného zdroje je regulovatelné v závislosti na světelném zářeni vnějšího zdroje oslnění, kde světelné záření dopadá na odrazovou plochu a její odražené světelné záření má v zorném poli snížený účinek oslnění, jehož pod55 statou je, že světelný příjmový modul má výstupní elektrickou veličinu, která je v závislosti na

CZ ZV8099 B6 intenzitě světelného záření vnějšího zdroje oslnění měnitelná a prisma je vytvořeno jako podélné prisma, přičemž před prismatem je uspořádán difuzor a/nebo reflektor, který je vytvořen asymetricky.

Vynález má za úkol vytvořit zlepšený omezovač oslnění, který s pomocí optických prostředku snižuje nepříznivý účinek vnějších zdrojů oslnění na lidské oko. Tento úkol je řešen zejména uspořádáním podle význaků nároku I. přičemž další výhodná vynálezecká provedení jsou popsána v nárocích 2 až 8.

to Výhodné je provedeni optického omezovače oslnění jehož podstatou je, žc difuzor jc opálová destička s absorpcí 20 až 80 % světelného záření světelného zdroje.

Rovněž jc výhodné provedení optického omezovače oslnění jehož, podstatou jc. že podélné prisma jc vytvořeno s protibčžně uspořádanými pilovitými zuby, které odchylují světelné záření světí lehlého zdroje do dvou světelných proudů se stejným světelným jasem.

Dále je výhodné, jestliže jeho podstatou jc, že světelný příjmový modul jc fotodioda, fototranzistor. fotoodpor. měnič světla/frekvcnce. měnič svétla/napětí, fluorescenční kolektor nebo lišta sc solárními články.

Jedním z výhodných provedení je optický omezovač oslnění, jehož podstatou je, žc světelný zdroj má své spektrum ve viditelné oblasti a má žárovku nebo světelnou diodu, např. hliníkovoindiovo- galiovo-fosfátovou světelnou diodu.

2> Také ve výhodném provedení je optický omezovač oslnění uspořádán výkyvné nebo výklopně na nebo v sluneční cloně motorového vozidla a v optické ose řidiče.

Optický omezovač oslnění podle vynálezu má tu výhodu, žc účinně snižuje působení vnějších zdrojů oslnění na lidské oko velmi jednoduchým způsobem. Je proto vhodný zejména pro použití 30 v motorových vozidlech. Vynález chrání řidiče před nepříznivými účinky oslnění bodovým světlem, jak bylo uvedeno vc stavu techniky, a zaručuje dosažení téměř homogenních, širokoplošných a téměř neoslňujících kontrastních poměrů v zorném poli řidiče.

Při jeho použití v nočním provozu sc podstatně snižují rozdíly hodnot pasu v zorném poli způso35 bené protijedoucími vozidly a téměř zcela se odstraní účinek oslnění. Pozorovaná silnice jc zřetelně rozeznatelná a jc umožněn reálný odhad dopravní situace řidičem.

Oslnění protijedoucími vozidly začíná zpravidla působit vc vzdálenosti cca 75 m. Od tohoto okamžiku řídí oslněný řidič vozidlo téměř poslepu. S použitím optického omezovače oslnění 40 podle vynálezu se oblast zorného pole řidiče při přiblížení jinak oslňujícího protijedoucího vozidla tak rozjasní, žc oko si včas zvykne na vyšší jas a účinek oslnění protijedoucím vozidlem je od vzdálenosti cca 75 m jen velmi nízký. V důsledku včas vyvolaného zjasnění zorného pole působí rozdíly jasu v důsledku oslnění jinak oslňujícími reflektory protijedoucího vozidla na lidské oko jen velmi omezeně. Ani oslnění samo, ani rušivý lesk předního skla nemohou tak vyvolat škodli45 vé účinky na lidské oko. Podstatně se snižují požadavky na adaptační schopnosti oka. To má význam zejména pro starší řidiče, u nichž se v důsledku měnícího se vnímání světla, způsobeného stárnutím, zvyšuje doba přizpůsobení se světlu a tmě. Kladný účinek má vynálezccké zařízení i na nervózní řidiče.

5o Minimalizace rozdílů jasu má navíc tu výhodu, že oko a řidič sám se pomaleji unaví a vzrůstá pozitivní emocionální účinek na náladu a výkonnost řidiče.

Jedno / výhodných provedení vynálezu optického omezovače oslnění pamatuje i na to, aby se zornice trvale udržovala v takové základní hodnotě jasu jako při homogenním osvětlení místnosti . 2 blízkém stavu bdělosti člověka za dne, takže okol pak není při přiblížení protijedoucího vozidla v noci vystaveno žádným prudkým změnám.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí připojených výkresů, kde znázorňuje obr. 1 - bokorys optického omezovače oslnění podle vynálezu, vyklopeného ze sluneční clony io vozidla.

obr. 2 - půdorys konstrukčního uspořádání optického omezovače oslnění s dělenou charakteristikou vyzařování.

i? obr. 3 - bokorys optického omezovače oslnění uspořádaného na stropu vozidla a obr. 4 - bokorys motorového vozidla s instalovaným optickým omezovačem osném podle vynálezu.

Přík 1 adv pro v edení vy nálezu

Na obr. 1 je znázorněn optický omezovač oslnění v provozním stavu, vyklopený ze sluneční clony 9 vozidla a sestávající ze světelného příjmového modulu 4 uspořádaného v pouzdru 5. V něm 25 je rovněž uložen reflektor 3 s prismatem £ a před ním uspořádaným difuzérem 1, přičemž odrazová plocha znázorněna není. Reflektor 3 je proveden v tomto případě jako asymetrický. Pod vztahovou značkou 6 je znázorněno elektronické vládání a vztahová značka 7 pak označuje čtyřstupňový spínač pro zprovoznění omezovače oslnění, jehož klidový vy pínač je označen vztahovou značkou ]_[.

Pouzdro 5 je vyklopeno z vybrání J O vytvořeného pro klidovou polohu omezovače oslnění, přičemž vyklopení sc provede pomocí vypínače jj_.

Jako příjmový světelný modul 4 sc použije fotodioda. Vhodné jsou i fototranzistory, fotoodporv. 35 měniče svčtlo-frckvence, měniče světkv-napělí, fluorescenční kolektory nebo lišty se solárními články.

Prisma £ je provedeno jako podélná prisma s protibčžně pilovitě uspořádanými jednotlivými prismaty, které zde nejsou rozeznatelné. Mohou být použita i jiná prismata, jako např. Fresnclovo 40 prisma. Jako světelný zdroj 2 se použije obchodně dosažitelná paticová žárovka typu Osram

2723/12 V, 2.3 W. Mohou být použity i světelné diody, jako např. hliníkovo-indiovo-galiovofosfátová světelná dioda d 650 med, typu Alln Gap-LED. Jako difuzér 1 se použije opálová destička známého druhu s absorpcí 20 až 80 % světla 13 světelného zdroje 2, přednostně 30 %. Proudové napájení je provedené z palubního zdroje motorového vozidla.

Na obr. 2 je schematicky znázorněn půdorys konstrukčního uspořádání optického omezovače oslněni sdělenou charakteristikou vyzařování. Prisma 1' jc zde provedeno jako podélné prisma 19 s protibčžně uspořádanými jednotlivými pilovitými zuby, před nimiž je uspořádán difuzér 8. Takovýmto pilovitým uspořádáním zubů se dosáhne rozdělení světla 13 světelného zdroje 2 na 50 dva světelné proudy 20 se stejným jasem, které jsou nasměrovány na neznázorněnou odrazovou plochu.

Odrazová plocha však může být uspořádána tak, že světelné záření 13 světelného zdroje 2 nejprve dopadne na odrazovou plochu a teprve světlo odražené od této plochy jc pomoci prismatu 19 55 a difuzéru 8 odchýleno do dvou světelných proudů 20, které osvětlují zorné pole 12. 14 široko plošné s homogenními poměr}' kontrastu a stejnoměrně, čímž sc dosáhne sníženého účinku oslnění.

Obr. 3 znázorňuje opticky omezovač oslnění uspořádaný na stropu j5 vozidla se světelným příjmovým modulem 4 v provozním stavu. Pomocí spínače 7 je možno docílit několikastupňového spínání. Nezávisle na poloze stand-by je možno docílit sepnutím jednoho stupně základního jasu světelného zdroje 2 cca 30 %. Podle individuální optické schopnosti vnímání je pak možno nastavit i jiné stupně základního jasu světelného zdroje 2 v zorném poli ]2, M v rozmezí 0 až 100%. Jakmile dopadne oslňující světlo protijedoucího vozidla na světelný příjmový modul 4, začne světelný zdroj 2 svítit v závislosti na jasu světla protijedoucího vozidla jasněji nebo méně jasně a tím se sníží rozdíl jasů mezi jasem světla vnějšího světelného zdroje 18 (viz obr. 4) a jasem dosud panujícím v zorném poli řidiče.

Okolí v oblasti zorného pole 12. 14 může být pomocí jednotlivých stupňů spínaných poloh nejen přizpůsobeno individuálním zrakovým zvyklostem, ale je též zaručeno, že ani drážní sítnice oka světlem reflektorů protijedoucího vozidla, ani rušivý odlesk, např. zrcadlícím sc předním sklem, neovlivní schopnost snímání a zrakový výkon lidského oka výraznější měrou. Jak zorného pole 12 dosažený vynálezeckým zařízením tak umožní, že rozdíl jasů způsobený světly protijedoucího vozidla téměř zanikne.

Na obr. 4 jc znázorněn bokorys motorového vozidla vybaveného optickým omezovačem ]_6 oslněni podle vynálezu. Aby se tímto omezovačem 16 nedocílilo oslňování jako při zapnutí vnitřního osvětlení vozidla, má jeho správné umístění na vnitřku vozidla velký význam. Jeho snadným vyklopením o 90° z klidové polohy (viz obr. 1) a manuelní adjustací se docílí toho, že světelné záření světelného zdroje 2 dostatečně v široké ploše a co možno nejrovnoměrněji osvítí zorné pole 14 řidiče.

Namísto provedení optického omezovače jasu podle vynálezu, znázorněných na výkresech, je možno zvolit i jiná vhodná uspořádání jeho konstrukčních skupin, např. v závislosti na daném typu vozidla, přičemž i tato splní zamýšlený účel. Tak např. může být též sluneční clona vozidla nebo jen její část opatřena odrazovou plochou.

Průmvslová využitelnost

Vynález je využitelný zejména v automobilovém průmyslu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Optický omezovač oslnění s elektrickým proudovým zdrojem, sestávající ze světelného příjmového modulu (4) a světelného zdroje (2) s reflektorem (3) a prismatem (I': 19). přičemž světelné záření (13) světelného zdroje (2) je regulovatelné v závislosti na světelném záření vnějšího zdroje (18) oslnění, kde světelné záření (13) dopadá na odrazovou plochu a její odražené světelné záření má v zorném poli (12: 14) snížený účinek oslnění, vyznačující se tím, že světelný příjmový modul (4) má výstupní elektrickou veličinu, která je v závislosti na intenzitě světelného záření vnějšího zdroje (18) oslnění měnitelná a prisma (I') je vytvořeno jako podélné prisma (19), přičemž před prismatem (Γ: 19) je uspořádán difuzor (1; 8) a/nebo reflektor (3). který jc vytvořen asymetricky.
2. Optický omezovač oslnění podle nároku 1, vyznačující se tím, že difuzor (1, 8) jc opálová destička s absorpcí 20 až 80 % světelného záření (13) světelného zdroje (2).
3. Optický omezovač oslnění podle nároku I. v y zn ač u j í c i se tím. že podélné prisma (19) jc vytvořeno s protiběžně uspořádanými pilovitými zuby, které odchylují světelné záření (13) světelného zdroje (2) do dvou světelných proudů (20) se stejným světelným jasem.
4. Optický omezovač oslnění podle nároku 1, vyznačující se tím, že světelný příjmový modul (4) jc fotodioda, fototranzistor. fotoodpor. měnič světlo/frekvence. měnič světlo/napětí, fluorescenční kolektor nebo lišta se solárními články.
5. Optický omezovač oslnění podle nároku I, vyznačující se tím, že světelný zdroj (2) má své spektrum ve viditelné oblasti a má žárovku nebo světelnou diodu, např. Iiliníkovo— indiovo-galiovo-fosfátovou světelnou diodu.
6. Optický omezovač oslnění podle nároku 1, vyznačující se tím, žc je uspořádán výkyvné nebo výklopně na nebo v sluneční clově motorového vozidla a v optické ose řidiče.