RU2446963C1 - Head light (versions) and method of road illumination - Google Patents
Head light (versions) and method of road illumination Download PDFInfo
- Publication number
- RU2446963C1 RU2446963C1 RU2010147850/11A RU2010147850A RU2446963C1 RU 2446963 C1 RU2446963 C1 RU 2446963C1 RU 2010147850/11 A RU2010147850/11 A RU 2010147850/11A RU 2010147850 A RU2010147850 A RU 2010147850A RU 2446963 C1 RU2446963 C1 RU 2446963C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- led
- leds
- headlight
- lighting
- illumination
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
- Y02B20/72—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps in street lighting
Landscapes
- Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)
Abstract
Description
Представленная группа изобретений относится к области транспортной техники, а именно к конструкции неослепляющей фары транспортного средства, выполненной на основе светодиодов и к способу освещения дороги с использованием неослепляющих фар.The presented group of inventions relates to the field of transport technology, namely, to the design of a non-dazzling vehicle headlight made on the basis of LEDs and to a method for illuminating a road using non-dazzling headlights.
Как известно, существует проблема ослепления водителей транспортных средств светом фар от других транспортных средств, что приводит, по разным оценкам, к пятнадцати процентам всех дорожно-транспортных происшествий - [http:///redvanov.net/2010/02/03/sekrety_vozhdenija_avtomobilja_nochju_i_v_usiovijakh_plokhojj_vidimosti.html]/. Ослепление происходит как из-за недисциплинированности некоторых водителей - непереход ими на ближний свет при встречной езде или обгоне, - так и ввиду конструктивных особенностей фар ближнего света. Например, применяемые в настоящее время в большинстве автомобилей фары ближнего света не имеют автоматических корректоров и ослепляют встречный транспорт при движении автомобиля по криволинейной траектории и также в случае их разъюстировки относительно нормы.As you know, there is the problem of blinding vehicle drivers with headlights from other vehicles, which leads, according to various estimates, to fifteen percent of all traffic accidents - [http: ///redvanov.net/2010/02/03/sekrety _ vozhdenija_avtomobilja_nochju_i_v_usiovijakh_plokhojj_vidimosti.html] /. Blinding occurs both because of the indiscipline of some drivers - their failure to pass to the dipped beam when driving on the way or overtaking - and due to the design features of the dipped headlights. For example, the dipped-beam headlights that are currently used in most cars do not have automatic correctors and dazzle oncoming traffic when the car moves along a curved path and also when they are misaligned relative to the norm.
Известна проблема защиты глаз водителей от встречного света. В частности, известно устройство для переключения ближнего и дальнего света фар транспортного средства, включающее установленный в передней части транспортного средства датчик освещенности, блок сравнения, формирователь команды переключения света, выходы которого подключены соответственно к лампам фар транспортного средства и переключатель света фар, а также генератор импульсов и датчик скорости транспортного средства [Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1409491 от 11.12.1986, МПК4 B60Q 1/08, опубл. 15.07.1988]. Устройство обеспечивает автоматическое переключение света фар с дальнего на ближний каждого из встречно движущихся автомобилей при разъезде на оптимальной дистанции, что способствует созданию благоприятных условий работы водителей и повышению безопасности движения.The known problem of protecting the eyes of drivers from oncoming light. In particular, it is known a device for switching the dipped and main beam of a vehicle headlights, including a light sensor mounted in front of the vehicle, a comparison unit, a light switching command driver whose outputs are connected respectively to the vehicle headlights and a headlight switch, as well as a generator pulses and vehicle speed sensor [Description of the invention to the USSR copyright certificate No. 1409491 of 12/11/1986, IPC 4
Хотя известное устройство и решает проблему своевременного перехода с дальнего света фар на ближний свет, оно не решает проблем, связанных с ранее упомянутыми недостатками фар ближнего света.Although the known device and solves the problem of the timely transition from high beam headlights to low beam, it does not solve the problems associated with the previously mentioned disadvantages of low beam headlights.
Известна система защиты глаз водителя при ослеплении светом фар встречного транспортного средства, содержащая экран, фотокамеру, устройство определения координаты пересечения оптической оси глаза с экраном, блок управления на основе программно-аппаратного комплекса, выполненного с возможностью периодичного считывания координат положения глаз водителя с датчика по определению координат положения каждого глаза человека относительно экрана, который выполнен в виде прозрачного или частично прозрачного защитного полимерного жидкокристаллического экрана низкого разрешения матричного типа и закреплен на лобовом стекле автомобиля или между лобовым стеклом и водителем, и осуществляющий формирование затемнения в той части экрана, которое необходимо для защиты глаз водителя транспортного средства от ослепления светом фар встречного транспортного средства, а блок управления периодически считывает изображения света фар встречного транспортного средства с фотокамеры [Описание полезной модели к патенту РФ №92789 от 08.12.2009, МПК F61F 9/06, опубл. 10.04.2010]. Система обеспечивает эффективную защиту глаз водителя транспортного средства при ослеплении светом фар встречного транспортного средства при одновременном сохранении прозрачности лобового стекла в зонах, на которые не попал свет от источника.A known driver’s eye protection system when the headlights of an oncoming vehicle are blinded by light, comprising a screen, a camera, a device for determining the coordinates of the intersection of the optical axis of the eye with the screen, a control unit based on a software and hardware complex configured to periodically read the coordinates of the driver’s eye position from the sensor by definition coordinates of the position of each human eye relative to the screen, which is made in the form of a transparent or partially transparent protective polymer liquid a low-resolution tally screen of matrix type and is mounted on the windshield of the car or between the windshield and the driver, and performing the formation of blackout in that part of the screen, which is necessary to protect the eyes of the driver of the vehicle from being dazzled by the headlights of the oncoming vehicle, and the control unit periodically reads images the headlights of the oncoming vehicle from the camera [Description of the utility model for RF patent No. 92789 of 12/08/2009, IPC F61F 9/06, publ. 04/10/2010]. The system provides effective protection for the eyes of the driver of the vehicle when the headlights of the oncoming vehicle are blinded by the light while maintaining the transparency of the windshield in areas that were not exposed to light from the source.
Реализация данной системы в большинстве выпускаемых автомобилей в ближайшей перспективе невозможна, так как по стоимости она соизмерима со стоимостью самого автомобиля. Кроме того, дефекты ветрового стекла автомобиля и его загрязнение резко уменьшают эффективность работы системы, так как рассеивают ослепляющий свет вне зоны действия сформированных затемнений жидкокристаллического экрана.The implementation of this system in most manufactured cars is not possible in the near future, since it is comparable in value to the cost of the car itself. In addition, defects in the vehicle’s windshield and its contamination sharply reduce the efficiency of the system, as blinding light is scattered outside the coverage area of the formed blackouts of the liquid crystal screen.
Известна конструкция противоослепляющей фары, содержащая 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 [Описание изобретения к патенту РФ №2241175 от 11.03.2002, МПК F21S 8/10, опубл. 27.11.2004]. Обеспечивается повышение эффективности работы транспортных средств путем повышения безопасности и экономичности их эксплуатации.A known design of anti-glare headlights containing a source of flux of parallel rays of light and the main stack of flat parallel plates of a transparent dielectric, mounted on the path of the flux of rays of light at an angle of Brewster to it. An additional stack of transparent dielectric plates is installed on the path of the light flux component reflected from the main stack of transparent dielectric plates, and a shutter made of opaque material is connected to the component of the light flux passing through the main stack of transparent dielectric plates, connected through an actuator to an electronic controller, containing photosensitive sensors [Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 2221175 of 03/11/2002, IPC F21S 8/10, publ. November 27, 2004]. EFFECT: increased efficiency of vehicles by improving the safety and efficiency of their operation.
Недостатком данной конструкции является уменьшение, вследствие поляризации, примерно вдвое светового потока фары в режиме ближнего света.The disadvantage of this design is the reduction, due to polarization, by about half the luminous flux of the headlamp in low beam mode.
Известна фара со светодиодным источником излучения, содержащая источник питания, блок управления и светодиоды, установленные на платах особым образом и снабженные вторичной оптикой, причем часть вторичной оптики имеет узкий угол расходимости луча дальнего света, а другая часть - широкий - ближнего света [Описание полезной модели к патенту РФ №78739 от 18.08.2008, МПК B60Q 1/00, B60Q 1/04, F21S 8/10, опубл. 10.12.2008]. Фара обладает расширенными функциональными возможностями, надежностью работы и экономичностью.A known headlamp with an LED radiation source containing a power source, a control unit and LEDs mounted on boards in a special way and equipped with secondary optics, with some of the secondary optics having a narrow angle of divergence of the main beam and the other part wide, have a low beam [Utility Model Description to the patent of the Russian Federation No. 78739 dated 08/18/2008, IPC B60Q 1/00,
Следует отметить, что техническое решение известной фары является следствием использования светодиодной техники, которая сама по себе обладает всеми перечисленными достоинствами, но в данном устройстве не решена проблема ослепления водителей других транспортных средств вследствие «забывчивости» водителя о необходимости перехода на ближний свет или вследствие разъюстировки фары.It should be noted that the technical solution of the well-known headlight is a consequence of the use of LED technology, which in itself has all the advantages listed above, but this device does not solve the problem of blinding the drivers of other vehicles due to the driver’s “forgetfulness” about the need to switch to the dipped beam or due to misalignment of the headlight .
Наиболее близким аналогом заявленной группы изобретений - в части конструкции фары, - является система BeamAtic Premium - совместный проект французской компании Valeo и японской фирмой Ichikoh. - предотвращающая ослепление встречных водителей на шоссе без переключения дальнего света автомобиля [http://www.membrana.ru/lenta/?10756]. Система имеет в своем составе фару, диаграмма направленности которой может изменяться за счет механического перемещения непрозрачного экрана (шторки), размещенного в оптической системе фары, видеокамеру, воспринимающую дорожную обстановку и компьютер, обрабатывающий информацию с видеокамеры и управляющий непрозрачным экраном, размещенным в оптической системе фары.The closest analogue of the claimed group of inventions - in terms of headlight design - is the BeamAtic Premium system - a joint project of the French company Valeo and the Japanese company Ichikoh. - preventing blinding oncoming drivers on the highway without switching the high beam of the car [http://www.membrana.ru/lenta/?10756]. The system includes a headlight, the radiation pattern of which can change due to the mechanical movement of an opaque screen (curtain) placed in the optical system of the headlight, a video camera that senses the traffic situation and a computer that processes information from the video camera and controls an opaque screen placed in the optical system of the headlight .
Недостатками данной системы являются:The disadvantages of this system are:
- наличие в составе системы мощного компьютера для объективного анализа информации о ситуации на дороге, поступающей от видеокамеры;- the presence of a powerful computer in the system for an objective analysis of information about the situation on the road coming from the video camera;
- наличие самой видеокамеры и точных механизмов перемещения шторки, что делает систему достаточно дорогой и невостребованной производителями недорогих автомобилей;- the presence of the video camera itself and the exact mechanisms for moving the curtain, which makes the system quite expensive and unclaimed by the manufacturers of inexpensive cars;
- отсутствие защищенности системы от ложного принятия решения при приеме видеокамерой системы света собственных фар, отраженного от элементов дорожной обстановки, таких как светоотражающие элементы дорожных знаков, хромированные детали других автомобилей, обледенелые деревья и т.п.;- the lack of security of the system from a false decision when the camera receives the headlight system reflected from traffic elements, such as reflective elements of road signs, chrome parts of other cars, icy trees, etc .;
- непредсказуемость системы при движении навстречу колонне автомобилей.- unpredictability of the system when moving towards a convoy of cars.
Задача, решаемая группой изобретений, в части двух вариантов фары, и достигаемый технический результат заключаются в эффективном предотвращении ослепления участников дорожного движения, включая водителей движущегося, как встречно, так и попутно, или стоящего транспорта, независимо от скорости, траектории движения транспортного средства, рельефа местности и человеческого фактора, и при условии полноценного освещения дороги.The problem solved by the group of inventions, in terms of two headlamp options, and the technical result achieved are to effectively prevent blinding of road users, including drivers of a moving vehicle, either on the way or along the way, or standing transport, regardless of speed, vehicle trajectory, terrain terrain and human factor, and subject to full coverage of the road.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата, в первом варианте фары в качестве собственного источника света используют, по меньшей мере, один светодиод, который формирует зону освещения и имеет связанный с ним, по меньшей мере, один фотоприемник, диаграмма направленности которого частично или полностью совпадает с диаграммой направленности светодиода и управляющий его яркостью в зависимости от посторонних источников света, находящихся в зоне освещения светодиода, при этом светодиоды и фотоприемники работают в импульсном режиме в противофазе с возможностью обнаружения фотоприемниками посторонних источников света между вспышками светодиодов.To solve the problem and achieve the claimed technical result, in the first embodiment, the headlights use at least one LED as its own light source, which forms the lighting zone and has at least one photodetector associated with it, the radiation pattern of which is partially or fully coincides with the directivity pattern of the LED and its brightness control depending on the extraneous light sources located in the LED lighting area, while the LEDs and photodetectors and operate in a pulsed mode in antiphase with the photodetectors to detect extraneous sources of light between the LED flashes.
Кроме этого:Besides:
- светодиоды выполнены с возможностью реализации частоты вспышек выше уровня восприятия человеческого глаза;- LEDs are configured to realize the frequency of flashes above the level of perception of the human eye;
- зона освещения проезжей части дороги формируется путем сложения собственных зон освещения светодиодов с возможностью их частичного и/или полного перекрытия.- the lighting zone of the carriageway is formed by adding their own lighting zones of LEDs with the possibility of their partial and / or complete overlap.
Во втором варианте фары в качестве собственного источника света используют, по меньшей мере, один светодиод, который формирует собственную зону освещения и имеет связанный с ним, по меньшей мере, один фотоприемник, управляющий его яркостью, при этом светодиоды и фотоприемники работают в импульсном режиме в противофазе, причем фотоприемники расположены с возможностью реагирования на освещенность кристалла светодиода от посторонних источников света, находящихся в зоне освещения светодиода, между его вспышками.In the second embodiment, the headlights use at least one LED as their own light source, which forms its own lighting zone and has at least one photodetector associated with it that controls its brightness, while the LEDs and photodetectors operate in a pulsed mode out of phase, moreover, the photodetectors are arranged to respond to the illumination of the LED crystal from extraneous light sources located in the zone of illumination of the LED, between its flashes.
Кроме этого:Besides:
- светодиоды выполнены с возможностью реализации частоты вспышек выше уровня восприятия человеческого глаза;- LEDs are configured to realize the frequency of flashes above the level of perception of the human eye;
- зона освещения проезжей части дороги формируется путем сложения собственных зон освещения светодиодов с возможностью их частичного и/или полного перекрытия.- the lighting zone of the carriageway is formed by adding their own lighting zones of LEDs with the possibility of their partial and / or complete overlap.
Существуют разнообразные методы освещения транспортным средством проезжей части дороги, неослепляющего других участников дорожного движения.There are a variety of vehicle lighting methods for the carriageway, which blinds other road users.
В частности, известен способ предотвращения ослепления водителя с соответствующей системой для его осуществления, заключающийся в том, что посредством головных фар транспортного средства направляют на дорогу импульсно-модулированный световой поток, импульсы светового потока, отраженные от предметов дорожной обстановки к глазам водителя, стробируют световым затвором, расположенным перед водителем, при этом световой поток модулируют последовательностью импульсов, которую выбирают в соответствии с направлением движения транспортного средства, определяемым навигационной системой, из ансамбля синхронизированных сигналами точного времени ортогональных последовательностей импульсов, причем импульсы светового потока головных фар транспортных средств, движущихся в противоположных направлениях, появляются неодновременно и имеют фиксированный временной сдвиг относительно друг друга [Описание изобретения к патенту РФ №2294846 от 05.06.2002, МПК B60J 3/04, F21S 8/12, опубл. 10.03.2007]. В результате повышается безопасность дорожного движения при защите водителя от ослепления светом фар встречных транспортных средств.In particular, there is a known method for preventing driver blinding with an appropriate system for its implementation, which consists in sending pulse-modulated light flux through the headlights of the vehicle, light flux pulses reflected from objects of the road situation to the driver’s eyes, strobe with a light shutter located in front of the driver, while the luminous flux is modulated by a pulse sequence, which is selected in accordance with the direction of movement of the vehicle means determined by the navigation system from the ensemble of orthogonal sequences of pulses synchronized by the exact time signals, and pulses of the light flux of the headlights of vehicles moving in opposite directions appear simultaneously and have a fixed time shift relative to each other [Description of the invention to the RF patent No. 2294846 dated 05.06 .2002, IPC
К недостаткам способа следует отнести сложность его практической реализации, поскольку системой должны быть оборудованы все участники движения. Кроме того, использование светового затвора снижает (в данном случае более чем в два раза) световой поток к глазам водителя, аналогично очкам с затемненными стеклами или тонированным стеклам автомобиля.The disadvantages of the method include the complexity of its practical implementation, since the system must be equipped with all participants in the movement. In addition, the use of a light shutter reduces (in this case by more than half) the luminous flux to the driver’s eyes, similarly to glasses with tinted windows or tinted windows of a car.
Наиболее близким аналогом третьего изобретения группы-способа освещения проезжей части дороги, - также является упомянутая ранее система BeamAtic Premium [см. http://www.membrana.ru/lenta/?10756]. Способ осуществляется фарой, диаграмма направленности которой может изменяться за счет механического перемещения непрозрачного экрана (шторки), размещенного в оптической системе фары, с использованием видеокамеры, воспринимающей дорожную обстановку и компьютера, обрабатывающего информацию с видеокамеры и управляющего перемещением непрозрачного экрана, размещенного в оптической системе фары. Водитель встречной машины воспринимает своего визави так, будто у него работает ближний свет, но для владельца самой BeamAtic Premium картина складывается иная: у него по прежнему включен дальний и он хорошо видит всю дорожную обстановку. Со стороны это выглядит как сопровождение встречного автомобиля тенью.The closest analogue of the third invention of the group-method of lighting the roadway is also the previously mentioned BeamAtic Premium system [see http://www.membrana.ru/lenta/?10756]. The method is carried out by a headlight, the radiation pattern of which can be changed due to the mechanical movement of an opaque screen (curtain) located in the headlight optical system, using a video camera that senses the traffic situation and a computer that processes information from the video camera and controls the movement of the opaque screen located in the headlight optical system . The driver of the oncoming car perceives his vis-à-vis as if he had a dipped headlight, but for the owner of BeamAtic Premium itself the picture is different: he still has a high beam and he sees the whole traffic situation well. From the outside, it looks like a shadow on the back of an oncoming car.
Недостатком данного способа является дороговизна его реализации и конструктивная инерционность системы - при внезапном изменении дорожной обстановки (например, внезапное появление встречной машины из-за поворота) механическому приводу шторки необходимо время для сдвига ее в нужное положение.The disadvantage of this method is the high cost of its implementation and the structural inertia of the system - with a sudden change in road conditions (for example, the sudden appearance of an oncoming car due to a turn), the mechanical drive of the curtain needs time to shift it to the desired position.
Задача, решаемая третьим изобретением группы, в части способа освещения дороги, и достигаемый технический результат заключаются в эффективном предотвращении ослепления участников дорожного движения, включая водителей движущегося как встречно, так и попутно, или стоящего транспорта, независимо от скорости, траектории движения транспортного средства, рельефа местности и человеческого фактора, и при условии полноценного освещения дороги.The problem solved by the third invention of the group, in terms of the method of lighting the road, and the technical result achieved, are to effectively prevent blinding of road users, including drivers traveling on the way, along the way, or standing transport, regardless of speed, vehicle trajectory, terrain terrain and human factor, and subject to full coverage of the road.
Для решения поставленной задачи и достижения заявленного технического результата, в способе освещения дороги, заключающемся в снижении уровня освещенности того участка, на котором находится движущийся или стоящий транспорт с включенными фарами, освещение осуществляется источником света, в качестве которого используется, по меньшей мере, одна фара с признаками по любому из вышеописанных вариантов изобретения.To solve the problem and achieve the claimed technical result, in the way of lighting the road, which consists in reducing the level of illumination of the section on which the moving or standing transport with the headlights turned on, the illumination is carried out by a light source, at least one headlight being used with features according to any one of the above embodiments of the invention.
Изобретения поясняются чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
- на фиг.1 схематично показана конструкция простейшей фары - первый вариант - с одним светодиодом, который имеет связанный с ним фотоприемник, диаграмма направленности которого почти совпадает с диаграммой направленности светодиода;- figure 1 schematically shows the construction of a simple headlamp - the first option - with one LED that has a photodetector associated with it, the radiation pattern of which almost coincides with the radiation pattern of the LED;
- на фиг.2 - работа фары фиг.1 в режиме излучения - светодиод включен, фотоприемник выключен;- figure 2 - the operation of the headlight of figure 1 in radiation mode - the LED is on, the photodetector is off;
- на фиг.3 - работа фары фиг.1 в режиме приема - светодиод выключен, фотоприемник включен;- figure 3 - the operation of the headlight of figure 1 in reception mode - the LED is off, the photodetector is on;
- на фиг.4 схематично показана конструкция простейшей фары - второй вариант - с одним светодиодом, который имеет связанный с ним фотоприемник, расположенный с возможностью реагирования на освещенность кристалла светодиода от освещения его внешним источником света - при таком размещении диаграммы направленности светодиода и фотоприемника практически идентичны;- Fig. 4 schematically shows the construction of the simplest headlight - the second option - with one LED that has a photodetector associated with it, arranged to respond to the illumination of the LED crystal from illumination by its external light source - with this arrangement of the radiation pattern of the LED and the photodetector ;
- на фиг.5 - работа фары фиг.4 в режиме излучения - светодиод включен, фотоприемник выключен;- figure 5 - the operation of the headlight of figure 4 in the radiation mode - the LED is on, the photodetector is off;
- на фиг.6 - работа фары фиг.4 в режиме приема - светодиод выключен, фотоприемник включен;- in Fig.6 - the operation of the headlights of Fig.4 in the reception mode - the LED is off, the photodetector is on;
- на фиг.7 изображены диаграммы работы светодиодов (а) и фотоприемников (б) в импульсном режиме в противофазе в режиме освещения дороги;- Fig.7 shows a diagram of the operation of the LEDs (a) and photodetectors (b) in a pulsed mode in antiphase in the road lighting mode;
- на фиг.8 - диаграммы работы светодиодов (в) и фотоприемников (г) в режиме отключения;- Fig. 8 is a diagram of the operation of the LEDs (c) and photodetectors (g) in the off mode;
- на фиг.9 схематично показана работа светодиода и фотоприемника на примере фиг.4 при наличии дефекта в оптической системе фары;- figure 9 schematically shows the operation of the LED and photodetector on the example of figure 4 in the presence of a defect in the optical system of the headlight;
- на фиг.10 показана схема освещения дороги фарой с множеством светодиодов в отсутствии встречного транспорта;- figure 10 shows a road lighting scheme with a headlight with many LEDs in the absence of oncoming traffic;
- на фиг.11 показана та же самая схема со встречно движущимся транспортом.- figure 11 shows the same scheme with oncoming vehicles.
- на фиг.12 изображена функциональная схема фары с одним светодиодом и одним фотоприемником.- Fig.12 shows a functional diagram of a headlamp with one LED and one photodetector.
Фара по первому варианту изобретения имеет собственный источник света, в качестве которого используется один или более светодиодов 1, каждый из которых формирует собственную зону (сектор) 2 освещения. Каждый светодиод 1 имеет связанный с ним, по меньшей мере, один фотоприемник 3, диаграмма направленности которого частично или полностью совпадает с диаграммой направленности связанного с ним светодиода 1 и управляющий его яркостью в зависимости от посторонних (внешних) источников света (освещения) 4, находящихся в зоне 2 освещения светодиода 1. Светодиоды 1 и фотоприемники 3 работают в импульсном режиме в противофазе с возможностью обнаружения фотоприемниками 3 между вспышками светодиодов 1 посторонних источников света 4, например транспорта с включенными фарами (см. фиг.11).The headlight according to the first embodiment of the invention has its own light source, which uses one or
Светодиоды 1 фары выполнены с возможностью реализации частоты вспышек выше уровня восприятия человеческого глаза (более 23 вспышек в секунду), а ее зона 5 освещения формируется путем сложения собственных зон 2 освещения светодиодов 1 с возможностью их частичного и/или полного перекрытия.The
Фара по второму варианту изобретения аналогична по конструкции фаре по первому варианту, за некоторым исключением. Она также использует в качестве собственного источника света, по меньшей мере, один светодиод 1, который формирует собственную зону (сектор) 2 освещения и имеет связанный с ним, по меньшей мере, один фотоприемник 3, управляющий его яркостью, при этом светодиоды 1 и фотоприемники 3 работают в импульсном режиме в противофазе, причем фотоприемники 3 расположены с возможностью реагирования на освещенность кристалла светодиода 1 от посторонних источников света 4, находящихся в зоне 2 освещения светодиода 1, между его вспышками.The headlight according to the second embodiment of the invention is similar in design to the headlight according to the first embodiment, with some exceptions. It also uses, as its own light source, at least one
Способ освещения дороги, заключается в снижении уровня освещенности того участка, на котором находится посторонний транспорт (посторонний источник света 4) с включенными фарами (см. фиг.11), причем освещение осуществляется источником света, в качестве которого используется, по меньшей мере, одна из вышеупомянутых фар.The method of lighting the road is to reduce the level of illumination of the section on which the extraneous transport (extraneous light source 4) is located with the headlights on (see Fig. 11), and the illumination is provided by a light source, at least one of which is used of the above headlights.
Проанализируем существенные признаки изобретений.Let us analyze the essential features of inventions.
Несмотря на известность использования светодиодной техники в качестве источников освещения, их возможности до сих пор не используются в полной мере.Despite the popularity of the use of LED technology as light sources, their capabilities are still not fully utilized.
Выполнение фары, источником света которой являются один или несколько светодиодов 1, управляемые связанными с ними фотоприемниками 3 при условии их работы в импульсном режиме в противофазе позволяет реализовать уникальный способ освещения дороги, когда без применения дорогих аппаратно-программных комплексов освещается только та ее часть, где нет транспортных средств с включенными фарами.The implementation of the headlight, the light source of which is one or
Работа светодиодов 1 и фотоприемников 3 в импульсном режиме в противофазе позволяет разместить их в непосредственной близости друг от друга, что позволяет использовать для них общие элементы оптической системы 6 фары и получить практически полное совмещение их диаграмм направленности. Практическое совмещение диаграмм направленности фотоприемников 3 и светодиодов 1, а также их работа в импульсном режиме в противофазе обеспечивает полную помехозащищенность фары от ее выключения собственным отраженным светом, позволяет снизить требования к юстировке фары и месту ее установки, отказаться от применения компенсирующих положения фары устройств.The operation of the
Субъективно для водителя транспортного средства, оборудованного подобной фарой, дорога будет освещена как при езде с дальним светом, при этом другие участники дорожного движения с включенными огнями фар будут сопровождаться неосвещенными секторами 7, так как направленные на них светодиоды 1 будут выключены по команде связанных с ними фотоприемников 3. Водители других транспортных средств воспримут свет от выполненных согласно изобретению фар, например, как ближний.Subjectively, for a driver of a vehicle equipped with a similar headlight, the road will be lit as if driving with high beams, while other road users with the headlights on will be accompanied by
Следует отметить, что под выключением светодиодов 1 подразумевается увеличение скважности импульсов их включения, воспринимаемое человеческим глазом как их выключение или свечение с малой яркостью, при этом фотоприемники 3 подобных фар, установленные на других транспортных средствах будут реагировать на такие светодиоды 1, как на включенные, независимо от субъективных восприятий людей. На фиг.7 и фиг.8 положительными импульсами показаны временные интервалы работы светодиодов 1 (верхние графики) и фотоприемников 3 (нижние графики) в режиме освещения - фиг.7, и выключения - фиг.8.It should be noted that by turning off the
В самом простом варианте предлагаемая фара может быть выполнена с одним светодиодом 1 и одним фотоприемником 3 и использоваться в качестве как основного, так и дополнительного источника света, например, как фара дальнего света в сочетании с фарой ближнего света. В отличие от применяемых в настоящее время фар дальнего света предлагаемая фара автоматически выключается при появлении в ее зоне освещения других транспортных средств.In the simplest embodiment, the proposed headlamp can be made with one
Возможно применение настоящей фары в качестве одного или нескольких дополнительных источников света, самостоятельно устанавливаемых водителями транспортных средств, так как для нее нет жестких требований по юстировке.It is possible to use this headlight as one or more additional light sources independently installed by drivers of vehicles, since there are no strict adjustment requirements for it.
В более сложном варианте фара состоит из нескольких светодиодов 1, каждый из которых управляется связанным с ним фотоприемником 3, зона освещения фары формируется сложением собственных зон освещения 2 светодиодов 1. При выполнении фары из нескольких светодиодов 1 необходима синхронизация их работы с целью предотвращения ложного срабатывания фотоприемников 3 от света не связанных с ними светодиодов 1.In a more complex version, the headlamp consists of
Предлагаемая фара может быть использована для обмена информацией между участниками дорожного движения или передачи информации с транспортного средства для различных служб с целью снижения аварийности наряду с разрабатываемой в настоящее время системой «Car-2-Car» (http://www.dni.ru/auto/2008/10/31/152189.html). В составе фары присутствуют необходимые для этого передатчик (светодиод 1) и приемник (фотоприемник 3). Для передачи информации может осуществляться частотная модуляция импульсов включения светодиодов 1.The proposed headlamp can be used to exchange information between road users or transfer information from a vehicle to various services in order to reduce accident rate along with the currently developed Car-2-Car system (http://www.dni.ru/ auto / 2008/10/31 / 152189.html). The headlight contains the necessary transmitter (LED 1) and a receiver (photodetector 3). To transmit information, frequency modulation of the switching pulses of the
Светодиоды 1 и фотоприемники 3 фары конструктивно могут находиться в непосредственной близости, иметь общую оптическую ось и использовать общие оптические детали фары, что делает систему защищенной от механического смещения, загрязнения, изменения свойств элементов оптики фары, так как изложенные дефекты будут идентично влиять как на работу светодиода 1, так и фотоприемника 3. Например, если какой-либо дефект фары (царапина, замерзший лед, капля воды и др.) вызвал отклонение луча светодиода 1, который может вызвать ослепление человека со стороны, например, водителя подъезжающего к перекрестку автомобиля, то и на фотоприемник 3 также будет приходить свет от этого внешнего источника 4, именно с того направления, в каком теперь светит светодиод 1, что приведет к выключению фары - см. фиг.9.The
Работа системы на основе светодиодной фары с одним светодиодом и одним фотоприемником происходит следующим образом: ночью при отсутствии в зоне освещения 2 светодиода 1 других источников света, фотоприемник 3 между вспышками светодиода 1 освещен слабым светом исходя из условий естественного или искусственного ночного освещения (луна, звезды или фонари), при этом световой поток на фотоприемнике 3 слабый, сигнал на его выходе не превышает порогового значения и не влияет на работу генератора импульсов питания (ГУН - генератор, управляемый напряжением) 8 светодиода 1. Светодиоды 1 питаются импульсами минимальной скважности, что соответствует их максимальной яркости. При появлении в зоне освещения 2 светодиода 1 ярких посторонних источников света 4 световой поток, приходящий на фотоприемник 3 между вспышками светодиода 1 резко возрастет, что приведет к возрастанию сигнала на его выходе выше порогового значения, который управляя генератором импульсов питания 8 светодиода 1, переведет его в режим большой скважности, что субъективно воспримется как выключение светодиода 1. Шина 9 внешней синхронизации и управления необходима для синхронизации работы светодиодов 1 (если их несколько) изменения порогового напряжения срабатывания в зависимости от времени суток, принудительного отключения и другого управления системой.The operation of the system based on LED headlights with one LED and one photodetector occurs as follows: at night, when there are no other LEDs in the
Аналогичным образом происходит работа системы на основе светодиодной фары с несколькими светодиодами 1 и несколькими фотоприемниками 3.In a similar way, the system based on the LED headlight with
Способ освещения проезжей части дороги рассмотрим на характерных примерах работы фар.We will consider the way of lighting the carriageway with typical examples of headlights.
Пример 1Example 1
Фара по первому варианту изобретения оснащена несколькими светодиодами 1, выполненными с возможностью формирования общей зоны освещения 5, такой, например, как представленная на фиг.10. Каждый светодиод имеет связанный с ним фотоприемник 3 (см. фиг.1), каждый из которых способен между вспышками светодиодов 1 обнаруживать внешние (посторонние) источники освещения 4.The headlight according to the first embodiment of the invention is equipped with
Предлагаемая фара, установленная на транспортном средстве, формирует зону освещения 5 (см. фиг.10). При появлении встречного автомобиля (см. фиг.11) свет от него через оптическую систему 6 фары (фиг.1) попадает на фотоприемник 3 того светодиода 1, в зоне освещения которого в данный момент времени находится встречный автомобиль, фотоприемник 3 отключает светодиод 1, встречный автомобиль станет находиться в «теневой» зоне (секторе) 7. При угловом перемещении встречного автомобиля относительно предлагаемой фары в зоны (сектора) освещения 2 других ее светодиодов 1, связанные с ними фотоприемники 3 их также выключат, таким образом, встречный автомобиль будет всегда находиться в теневой зоне 7 предлагаемой фары.The proposed headlight mounted on a vehicle forms a lighting zone 5 (see Fig. 10). When an oncoming car appears (see Fig. 11), the light from it through the
В случае обгона предлагаемая фара, реагируя за свет габаритных огней движущегося впереди транспортного средства, также отключит ослепляющий свет.In case of overtaking, the proposed headlight, responding to the light of the side lights of the vehicle moving in front, will also turn off the blinding light.
Пример 2Example 2
Фара по второму варианту изобретения, допустим, также оснащена несколькими светодиодами 1, также выполненными с возможностью формирования общей зоны освещения 5, как представленная на фиг.10. Каждый светодиод 1 имеет связанный с ним фотоприемник 3 (см. фиг.4), способный между вспышками светодиодов 1 обнаруживать посторонние источники освещения 4.The headlight according to the second embodiment of the invention, for example, is also equipped with
При перемещении в темное время суток по проезжей части дороги транспортного средства с фарой, выполненной согласно второму варианту изобретения, указанная фара формирует свою зону освещения (см. также фиг.10). При появлении встречного автомобиля (см. фиг.11) свет его фар через оптическую систему 6 фары нашего транспортного средства попадает на кристалл светодиода, а связанный с ним фотоприемник, реагируя на освещенность кристалла, выключает светодиод. И так далее, аналогично Примеру 1.When moving at night time along the carriageway of a vehicle with a headlight made in accordance with a second embodiment of the invention, said headlight forms its lighting zone (see also FIG. 10). When an oncoming car appears (see Fig. 11), the light of its headlights passes through the
Кроме этого, фары, выполненные согласно изобретениям, способны реализовать и другие различные варианты освещения проезжей части дороги и ее окрестностей - в рамках существенных признаков и пояснений к ним, изложенных в настоящем описании.In addition, the headlights made according to the inventions are able to implement various other lighting options for the carriageway and its environs within the framework of the essential features and explanations to them set forth in the present description.
В результате использования изобретений были разработаны варианты недорогой, с экономической точки зрения, фары и оригинальный способ освещения дороги, которые позволили эффективно предотвратить ослепление участников дорожного движения, включая водителей движущегося встречно или попутно, или стоящего транспорта, независимо от траектории движения транспортного средства, рельефа местности и человеческого фактора, и при условии полноценного освещения дороги.As a result of the use of inventions, options were developed for an inexpensive, from an economic point of view, headlights and an original way of lighting the road, which effectively prevented the blinding of road users, including drivers moving on or off, or standing transport, regardless of the vehicle's trajectory, terrain and the human factor, and subject to full coverage of the road.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147850/11A RU2446963C1 (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Head light (versions) and method of road illumination |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010147850/11A RU2446963C1 (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Head light (versions) and method of road illumination |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2446963C1 true RU2446963C1 (en) | 2012-04-10 |
Family
ID=46031599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010147850/11A RU2446963C1 (en) | 2010-11-24 | 2010-11-24 | Head light (versions) and method of road illumination |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2446963C1 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018021941A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Святослав Иванович АРСЕНИЧ | Anti-glare system for lighting mounted on means of transport |
WO2019082161A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Gentex Corporation | Headlamp assembly with autodimming functionality |
RU2746614C1 (en) * | 2020-09-14 | 2021-04-19 | Общество с ограниченной ответственностью "2И" (ООО "2И") | Method for suppressing backlight when forming images of road environment in front of vehicle and device for implementing method |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1409491A1 (en) * | 1986-12-11 | 1988-07-15 | Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов | Light-dipping de vehicle |
DE3919612A1 (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-03 | Gueorgui Tzvetkov | Pulse system for automobile headlight circuit - uses synchronisation input circuit to receive signal from photodetector for oncoming traffic and radio receiver |
RU93019935A (en) * | 1993-04-16 | 1995-10-20 | В.П. Швецов | ANTI-DEPLOYMENT SYSTEM OF ROAD VEHICLES (OPTIONS) |
RU2241175C2 (en) * | 2002-03-11 | 2004-11-27 | Анатолий Иванович Порхун | Anti-glare head-light |
JP2008114800A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | Lighting system for vehicle |
WO2009029510A2 (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-05 | Mark Perkins | Led sequential lighting system for vehicles and method of use |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2064420C1 (en) * | 1993-04-16 | 1996-07-27 | Валерий Павлович Швецов | Road vehicle antiblinding system |
-
2010
- 2010-11-24 RU RU2010147850/11A patent/RU2446963C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1409491A1 (en) * | 1986-12-11 | 1988-07-15 | Научно-исследовательский и экспериментальный институт автомобильного электрооборудования и автоприборов | Light-dipping de vehicle |
DE3919612A1 (en) * | 1989-06-15 | 1991-01-03 | Gueorgui Tzvetkov | Pulse system for automobile headlight circuit - uses synchronisation input circuit to receive signal from photodetector for oncoming traffic and radio receiver |
RU93019935A (en) * | 1993-04-16 | 1995-10-20 | В.П. Швецов | ANTI-DEPLOYMENT SYSTEM OF ROAD VEHICLES (OPTIONS) |
RU2241175C2 (en) * | 2002-03-11 | 2004-11-27 | Анатолий Иванович Порхун | Anti-glare head-light |
JP2008114800A (en) * | 2006-11-07 | 2008-05-22 | Toyota Motor Corp | Lighting system for vehicle |
WO2009029510A2 (en) * | 2007-08-24 | 2009-03-05 | Mark Perkins | Led sequential lighting system for vehicles and method of use |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018021941A1 (en) * | 2016-07-29 | 2018-02-01 | Святослав Иванович АРСЕНИЧ | Anti-glare system for lighting mounted on means of transport |
RU2727547C2 (en) * | 2016-07-29 | 2020-07-22 | Святослав Иванович АРСЕНИЧ | Anti-dazzling system for illuminating a track with a vehicle |
WO2019082161A1 (en) * | 2017-10-27 | 2019-05-02 | Gentex Corporation | Headlamp assembly with autodimming functionality |
US10821882B2 (en) | 2017-10-27 | 2020-11-03 | Gentex Corporation | Headlamp assembly with autodimming functionality |
RU2746614C1 (en) * | 2020-09-14 | 2021-04-19 | Общество с ограниченной ответственностью "2И" (ООО "2И") | Method for suppressing backlight when forming images of road environment in front of vehicle and device for implementing method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN113048445B (en) | Lamp for vehicle | |
US9315146B2 (en) | Vehicle turn signalling apparatuses with laser devices, light projection circuits, and related electromechanical actuators | |
CN101988666B (en) | The luminescence component of car headlamp | |
CN104648224B (en) | headlamp control system | |
CN102897083A (en) | Light distribution controller of headlamp | |
KR101195110B1 (en) | Head lamp assembly and method for controlling the same | |
US8308327B2 (en) | Apparatus and method for providing a fail-safe in a head lamp apparatus | |
JP2018058412A (en) | Vehicle lamp | |
JP6108839B2 (en) | Anti-glare device for vehicle | |
JP2013097885A (en) | Headlight device and headlight system | |
JP4824598B2 (en) | Vehicle lamp system | |
RU2446963C1 (en) | Head light (versions) and method of road illumination | |
CN107000552B (en) | Motor vehicle driving assistance system and motor vehicle | |
KR20160112429A (en) | Lamp for vehicle | |
RU2656976C1 (en) | Adaptive head car lighting system | |
RU102566U1 (en) | HEADLIGHT (OPTIONS) | |
CN109969071A (en) | Vehicular high beam lamp and vehicle | |
KR101095031B1 (en) | An adaptive front lighting apparatus | |
JP6815696B2 (en) | Headlights for driving vehicles | |
KR20150125808A (en) | Lamp for vehicle | |
CN112140983A (en) | Method for controlling cut-off line, vehicle lamp and vehicle | |
CN210717353U (en) | Anti-halation car lamp | |
CN113531474B (en) | Anti-dazzling high beam and vehicle | |
KR101158525B1 (en) | Automotive lamp system | |
JP7442528B2 (en) | Vehicle lighting system, vehicle lighting control device, and vehicle lighting control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141125 |