WO2018021941A1 - Противоослепительная система для освещения пути транспортными средствами - Google Patents

Противоослепительная система для освещения пути транспортными средствами Download PDF

Info

Publication number
WO2018021941A1
WO2018021941A1 PCT/RU2017/000553 RU2017000553W WO2018021941A1 WO 2018021941 A1 WO2018021941 A1 WO 2018021941A1 RU 2017000553 W RU2017000553 W RU 2017000553W WO 2018021941 A1 WO2018021941 A1 WO 2018021941A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
light
headlamp
headlight
brightness
beacons
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000553
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Святослав Иванович АРСЕНИЧ
Original Assignee
Святослав Иванович АРСЕНИЧ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Святослав Иванович АРСЕНИЧ filed Critical Святослав Иванович АРСЕНИЧ
Publication of WO2018021941A1 publication Critical patent/WO2018021941A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • B60Q1/14—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights having dimming means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q—ARRANGEMENT OF SIGNALLING OR LIGHTING DEVICES, THE MOUNTING OR SUPPORTING THEREOF OR CIRCUITS THEREFOR, FOR VEHICLES IN GENERAL
    • B60Q1/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor
    • B60Q1/02—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments
    • B60Q1/04—Arrangement of optical signalling or lighting devices, the mounting or supporting thereof or circuits therefor the devices being primarily intended to illuminate the way ahead or to illuminate other areas of way or environments the devices being headlights
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/60—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution
    • F21S41/65—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by a variable light distribution by acting on light sources

Definitions

  • Anti-dazzle system for illuminating the road with vehicles.
  • the invention relates to systems for illuminating the path of vehicles, in particular to high and low beam headlights for frontal and side lighting in the dark without dazzling drivers and passengers of other vehicles.
  • the invention can be used to illuminate the road with cars, motor vehicles, trains and floating vehicles without dazzling drivers and passengers of other vehicles.
  • the prototype closest in technical essence and the achieved result to the claimed invention is an invention called "Anti-glare system for illuminating the path with a vehicle", as claimed in RF patent N22034325 dated 30.04.04, author: Arsenich Svyatoslav Ivanovich (aka author and applicant the present invention).
  • the anti-dazzle system contains installed on each vehicle, light-signal beacons, and anti-dazzle headlights.
  • a positive lens is installed in the headlight, in front of which a optoelectronic matrix is fixed, in each cell of which a self-regulation channel is formed according to the brightness of the light rays of the headlight.
  • a multichannel unit for automatically adjusting the brightness of the LED rays to form bright light rays of the headlight in the illuminated free zones of the path and turn off the light rays of the headlight in areas of possible glare for drivers of other vehicles.
  • this lens projects an image of the light beam from the beacon to develop an electrical signal, with which the photo-relay processes the control voltage for switching the light beam of the LED on or off in this channel. The lens projects this beam into the individual area of the path lighting area with this headlight.
  • each channel of this unit has an autonomous photo relay, the input of which is electrically connected to the output of the corresponding one such photosensor, and the output to the output for supplying the control voltage of the corresponding LED.
  • the lens in the headlight is mounted at the estimated distance from the working area of the photo sensors on the matrix for the calculated defocusing of the images of the light signals of the beacons on the area of these photosensors.
  • the image area of these rays is expanded on the photodetector array.
  • This automatically increases the number of photo-relay channels of the autoregulator block that are triggered from these photo sensors and increase the area of adjacent turn-off, LEDs and / or LEDs with reduced light brightness. This ensures the optimization of the anti-glare effect during auto-regulation according to the brightness of the light distribution of the headlights on different.
  • the signal beacons are installed along the outline in plan with the possibility of horizontal horizontal illumination of the space around this vehicle for circular optical communication between these beacons and photosensors of such headlights for the constant detection by the photosensors of the headlights of the coordinates of the zones of possible glare for the drivers of these vehicles.
  • the positive technical effect of the prototype anti-dazzling system in comparison with the specified analogue is a significant expansion of the area of the illuminated path with the light of anti-dazzling headlights to improve the visibility of the driving route and the surrounding environment, increasing road safety.
  • the disadvantages of the prototype are: reduced efficiency of high-beam and dipped headlights of the anti-dazzling system associated with a common matrix of photodetectors and LEDs and a common lens for focusing and projecting light beams of LEDs to illuminate the path.
  • Other disadvantages of the prototype is the reception of interfering light signals from the headlights from the side lights and from brake lights, from street and road lights, and from any light sources reflected by the wet road, especially on the wet road.
  • the disadvantages of the prototype is the possibility of blinding the headlights with diffused light in fog, rain, when reflecting light from headlights and streetlights on wet roads.
  • the disadvantages of the prototype are the structural limitations of the possibility of lighting the side, upper and lower sections of the path.
  • the disadvantages of the prototype are associated with the use of a common lens and a common matrix in which a matrix photo sensor and an LED matrix are structurally combined, which does not allow to separately receive the light signals of the beacons and automatically optimally adjust the light rays of the headlight taking into account the distance illuminated between the headlight and the vehicle illuminated in different conditions visibility of these beacons.
  • Another disadvantage is the use of light machets with an infrared light emission spectrum or with a non-modulated light source, which eliminates the selective reception of light signals against the background of light interference from headlights, side lights, stop lights and other bright light sources in the surrounding area under various weather conditions of visibility beacons.
  • the prototypes of headlights are not intended to illuminate the side zones of the road when cornering and on curved sections, on the slopes or ascents of roads, where the likelihood of accidents during traffic in the dark and with poor visibility of the road is increased.
  • the objective of the invention is to increase road safety, reduce the accident rate of vehicles and increase the comfort of drivers and passengers in the dark and with poor visibility of the track, due to the most efficient illumination by high and low beam headlights of vehicles of their movement path and the surrounding space without dazzling drivers and passengers on these vehicles.
  • the aim of the invention is the creation of the most effective anti-dazzling system for illuminating the path of vehicles and the surrounding area high and low beam headlights by automatically reducing the brightness of the headlights in the minimum area for possible glare of drivers and passengers of vehicles and at the same time lighting the maximum area of the driving path and the surrounding space dark time of day and in conditions of poor visibility of the road situation.
  • the main technical effect according to paragraph 1 of the claims is the ability to selectively receive the light signals of cars against a background of various light interference to obtain accurate information about the areas of possible glare for drivers and passengers for optimal auto-regulation of the brightness of the light rays of the headlamp to reduce the brightness of these rays in the minimum zone of possible glare for drivers and passengers on other vehicles illuminated by this headlamp and optimally bright illumination of the maximum free zone and the surrounding space in real time, taking into account the distance from this headlamp to the vehicle illuminated by this headlamp.
  • An additional technical effect according to paragraph 2 of the claims is to increase the efficiency of the headlamp design to provide maximum anti-dazzling effect when illuminating the path with this headlight due to separate processes of focusing the light signals of the beacons with one lens and projecting LED rays with the other lens to illuminate the headlight of the vehicle and the surrounding space.
  • An additional technical effect according to paragraph 3 of the claims is the ability to automatically increase the efficiency of dimming the headlights in various conditions of direct visibility of beacon signals.
  • An additional technical effect according to paragraph 4 of the claims is the ability to improve road safety of vehicles due to additional temporary lighting by such high and low beam headlights on corners and on road gradients.
  • An additional technical effect according to paragraph 6 of the claims is the ability to quickly and easily replace conventional headlights with anti-dazzle headlights.
  • the anti-dazzle system for illuminating a path with a vehicle comprises, installed on each vehicle: a dazzle headlight for driving and dipped beam for illuminating the path and light-signal beacons for generating light signals that carry information about the coordinates of areas of possible dazzle by such headlights for drivers and passengers on these vehicles.
  • Each such headlamp contains a multichannel auto-control unit for the brightness of the light rays of the headlamp.
  • the block contains a matrix of autonomous photodetectors, a matrix of autonomous electronic relays or transistor switches, and a matrix of autonomous LEDs.
  • Each channel of this unit contains sequentially electrically connected: a certain autonomous photodetector of the specified matrix of photodetectors, a corresponding autonomous electronic relay or transistor switch, and an autonomous LED.
  • An optical lens system is installed in the headlamp for focusing these photodetectors of light rays from light beacons and for projecting a beam from each LED into an individual lighting area of the path of movement of this headlamp.
  • the optical system is installed at a calculated distance from the indicated matrices for the required defocusing by the lens of this optical systems of the area of the focused image of the beams of light signals of beacons on the area of these photodetectors to expand or narrow the area of the zone of decrease in brightness of the light rays of a headlight when this headlight approaches a vehicle illuminated by this headlamp or, respectively, when a vehicle illuminated by this headlamp moves away from this headlamp.
  • Light beacons are installed on each vehicle along the contour and contain a light source that ensures that these photodetectors receive the light signals from any direction and at vertical angles of possible lighting of the vehicle with such headlights.
  • Beacons generate the indicated light signals with a certain working brightness level, significantly exceeding the brightness of light noise on the illuminated path, with a narrow spectrum of light emission, preferably infrared and / or with frequency modulation of the light signal, for selective reception and detection of these light signals by the headlight auto-adjusting unit from signals of various light interference in the headlamp space. All these photodetectors are made with the possibility of selective reception of light signals of beacons in the corresponding infrared spectrum.
  • a frequency electronic filter is installed in each channel of the autoregulator unit for brightness of the light rays of the headlight to isolate light signals with a modulated frequency only from these beacons to form an electronic relay or a key transistor of the required voltage level of the power supply of the headlight LED corresponding to the operating brightness level of the received light signal of the beacon for the corresponding reducing the brightness of the LED in this channel, forming a beam of light from the headlights in the area of possible dazzle by this headlamp in turer and passengers in another vehicle.
  • the anti-glare system is characterized in that the photodetector array is made separate with a maximum working area of each autonomous photosensitive element.
  • a separate positive lens is installed in front of this matrix at the estimated distance from the photodetectors.
  • the lens is made with optical parameters to form the optimal defocusing of the image area of any beam of the light signal of the beacon on the area of these photodetectors with this lens.
  • the matrix of LEDs is made separate with a maximum light emission area of each LED in the cell of this matrix.
  • a separate projection lens is mounted in front of the LED matrix.
  • Each LED is preferably made with a microlens concentrating the entire light beam of this LED into the area of this projection lens.
  • the projection lens is made with optical parameters and installed at a calculated distance from these LEDs to project each beam of each individual LED into the individual lighting sector of this vehicle with the surrounding space and the path of movement of this vehicle, with the possibility of lowering the brightness of such headlight rays in minimal areas of possible dazzle by this headlight Drivers and passengers on other vehicles, taking into account the distance from this headlamp to these vehicles illuminated by this headlamp.
  • the anti-dazzling system is characterized in that in the headlamp, in order to optimize the formation of the working brightness levels of the light signals of the beacons focused by the lens on the photodetector array during fog, precipitation, and other conditions of poor visibility of the light signals of the beacons, interchangeable halftone filters are installed on these photosensors mechanically connected to automatic or semi-automatic drives with a manual controller mounted, for example, on the steering wheel how to remotely install the driver in the spotlight filter with the required transparency.
  • an electronic channel voltage level regulator of the working signal is installed in each channel of the auto-regulation unit.
  • a manual regulator is installed on the steering wheel of a vehicle for remote installation in the headlight of the driver of the optimal limits of the automatic voltage level of the control signals generated by this autoregulator taking into account the conditions of direct visibility of these light signals of beacons.
  • the anti-dazzling system is characterized in that the headlight has additional matrix blocks with photodetectors and focusing lenses for receiving light signals from beacons and auto-light distribution blocks for light distribution of the headlights with LED arrays with projection lenses for projecting light rays of headlights.
  • the headlamp has a built-in automatic machine for automatically turning on or off the additional light when receiving a light signal from beacons located on vehicles moving on road gradients and on bends, and / or, for example, a switch is installed on the steering wheel of the vehicle for temporarily turning on and off such temporary additional lighting .
  • anti-glare turning lights - finders are additionally installed for such temporary additional lighting in vehicles.
  • the matrix illuminator is made on the basis of LED video matrix.
  • a control controller is connected to this video matrix for frame scanning with the control video signal of the image of the frame from the light rays of the LEDs on this video matrix.
  • the controller automatically forms the brightness of each autonomous LED for autonomously adjusting the brightness of each beam of headlight in the area of the vehicle’s path illuminated by this headlamp and in the surrounding area.
  • the matrix of photodetectors is made on the basis of a photomatrix for a video camera.
  • a projection lens is installed in front of the photomatrix as a shooting lens for video recording in infrared light of the light signals of beacons.
  • a standard video processor is connected to this photomatrix to read data on the brightness level and spatial coordinates of the location of the light signals of such beacons from such a photomatrix in the space illuminated by this headlight to process a preliminary video signal containing such information.
  • a digital software processor is installed in the headlight whose input is electrically connected to this video processor. And the output of this digital software processor electrically connected to the input of the specified controller.
  • the digital processor contains a program or a digital electronic filter for selecting video signals containing information on the brightness level and spatial coordinates of the infrared and / or frequency-modulated light signals of these beacons for processing control video signals supplied to the specified controller for optimal programmed auto-regulation of the brightness of the corresponding LEDs on the indicated LED matrix for optimal dynamic light distribution of the headlamp rays in terms of brightness. If it is necessary for the driver to manually select the processor transport program for working out the required mode of automatic auto-regulation of the light distribution of the headlights, the vehicle has a manual remote control for the driver to select the following modes:
  • the headlamp is compact with appropriate installation dimensions and a mounting system for installing the anti-dazzling headlamp in place of the light source of a conventional main beam headlamp. If necessary, an adapter is connected to the anti-dazzle headlamp to form the required voltage level from the battery or electric generator of this vehicle.
  • Figure 1a shows an optoelectronic circuit of an anti-dazzle system for illuminating a path and vehicles with a headlight located at long distances from these vehicles.
  • the figure 16 shows the optoelectronic circuit of an anti-dazzling system for illuminating a path and vehicles with a headlight located at medium distances from these vehicles.
  • Figure 1c shows an optoelectronic circuit of an anti-dazzle system for illuminating a path and vehicles with a headlight located at close distances from these vehicles.
  • the figure 2 presents the optoelectronic circuit of the anti-glare headlight made on the basis of a standard photosensitive matrix for a video camera with an image processing video processor on this matrix, with a digital software processor, with an LED video matrix (or a projection LED video matrix) c. controller scan images of light beams on these matrices.
  • FIG 1a a diagram of the illumination of a path with a headlamp at a far distance from this headlamp is presented.
  • the figure 16 presents a diagram of the lighting of the path with the same headlamp at an average distance from this headlamp to the vehicle illuminated by this headlamp.
  • Figure 1c shows a diagram of the lighting of the path with the same headlight, at a short distance from this headlight to the vehicle illuminated by this headlight.
  • Beacons 1 should be installed on the vehicle illuminated by this headlight, preferably inside the cab at the top on the windshield in the cleaning area of this glass by the wiper, on the side and rear windows of the cab to accurately determine the spatial coordinates of zone 2 by the headlights of the headlights through which these headlights can be blinded by these headlights and passengers on vehicles lit from either side by such a headlamp.
  • the light source in such a beacon is an LED with an infrared spectrum of radiation - rays E of the light signals of these beacons scattered by the beacon in the calculated vertical and horizontal corners of the space, which could dazzle drivers and passengers with such headlights installed on other vehicles.
  • a positive focusing lens 4 and a projection positive projection lens 5 are installed in the anti-dazzle headlight 3 (indicated by the outline from the dashed line).
  • photomatrix 6 In front of the lens 4 is mounted photomatrix 6 from a number of autonomous infrared photodetectors 7.
  • Photodetectors serve as photo sensors for receiving the infrared rays of the light signals from these beacons that carry information about the spatial coordinates of zones 2 of the possible glare of the driver and passengers of the vehicle determined in the headlight by the projection coordinates of the 4 image lenses of these signal beams on the corresponding the coordinates of the matrix area of these photodetectors 6.
  • Rays E - the extreme rays of the beam of the light signal of the beacon captured by the lens 4.
  • Position 7 denotes the photodetectors of infrared light rays of these beacons that are not illuminated by the light signals of beacons 1.
  • Position 7a denotes the photo sensors illuminated by beams 31 of the light signals of beacons 1.
  • an LED matrix 8 is installed from a plurality of 9 LED sources that are autonomously brightness-controlled and turned on light headlights.
  • a multi-channel unit 10 for autonomously adjusting the brightness of each LED 9, 98 on an LED matrix 9 is installed in the headlamp.
  • Each autonomous autoregulation channel contains an autonomous electronic transistor voltage autoregulator 11 or an electronic relay 11a connected an electric bus C with a corresponding autonomous photodetector 7, or 7a of the photomatrix 6 and an electric bus d with a corresponding LED 9 or 9d of the LED matrix 8.
  • Section A1 shows a diagram for illuminating a path at a long distance from headlamp 3 to beacon 1, for example, at a distance of 70 to 150 meters.
  • Section A2 shows a diagram for illuminating a path at an average distance from headlamp 3 to beacon 1, for example, at a distance of 15 to 70 meters.
  • Section A2 shows a diagram for illuminating a path at a close distance from headlamp 3 to beacon 1, for example, at a distance of 2 to 15 meters.
  • the figure 2 presents the optoelectronic circuit headlights Za.
  • a photomatrix 6a is installed, made on the basis of a video matrix for video cameras with photodetectors 7a, for video shooting in infrared rays of images of luminous mags 1 to obtain information about the brightness of these beacons and the spatial coordinates of their location in the space illuminated by this headlamp.
  • a video processor 12 is installed in the headlamp. This video processor is electrically connected via a bus ⁇ with a 6E photomotor to form a preliminary video signal from the data signals supplied from this video matrix containing the indicated information about the beacons.
  • a software digital processor 13 is installed, electrically connected by a bus f to the specified video processor 12.
  • This software processor performs the function of a multi-channel software auto-regulation unit, for example, generates the required voltage for the brightness control video signal of each corresponding LED 10, 10a on the LED matrix 8E.
  • a LED video matrix is installed in the headlamp for LED monitors or light-emitting diode display screens.
  • An electronic key and an LED electrically connected to it are formed in each cell of the LED matrix LED 8 or 8E.
  • a projection lens is installed in front of the video matrix 83
  • controller 14 provides, using the control video signal g from the software processor 13, a frame scan of the rays of brightly lit LEDs 10 and the brightness of the rays of the LEDs 10a is turned off or down.
  • a remote control 15 is mounted, for example, installed on the steering wheel or on the front panel with vehicle control devices.
  • LED iodine 10 LED iodine on the LED matrix, emitting light to illuminate the headlamp path and the surrounding space.
  • Anti-glare system operates as follows.
  • An infrared light signal 3 emitted by a beacon 1 mounted on each vehicle is focused by lens 4 (rays 31) in the headlight 3 onto autonomous photodetectors - photo sensors 78 on the plane of the photomatrix 6.
  • These photosensors process electrical data signals containing information about the brightness of the light signals of the beacons and the spatial coordinates of the location of these beacons in the space illuminated by this headlamp.
  • These data signals in headlight 3 are transmitted via bus C to the channels of the autoregulation unit 10 for processing by channel autoregulators (transistor voltage autoregulator 11 or electronic relays 11E, which independently work in each channel the required operating voltage levels d applied directly to the corresponding LEDs in these channels for a bright glow of the LEDs 9 (whose rays are projected into the area of the illuminated path and the surrounding space) or for complete dimming of the brightness or to the required level of brightness reduction of the LEDs 9E, the light rays of which are directed by the projection of the lens 5 into zone 2 of the possible glare of the drivers and passengers on vehicles lit by this headlamp, in which these beacons are located 1.
  • the infrared beam E1 of the light signal E emitted by the beacon 1 mounted on the vehicle is focused by lens 4 on the photodetectors (photosensors) 7d on the plane of the 6d photomatrix.
  • These photosensors process electrical data signals containing information about the brightness of the light signals of the beacons and the spatial coordinates of the location of these beacons in the space illuminated by this headlamp.
  • the processor 13 using the program installed in it and an automatic digital filter of frequency digital selection, automatically extracts a video signal from the preliminary signal with information about the brightness and spatial coordinates of the light beacons 1 and generates a control video signal g supplied to the controller 14 of the LED matrix 8E.
  • the controller 14 using this video signal g on the LED matrix forms a frame scan (by turning on the required LEDs on the LED matrix 8E) of the rays of the glowing LEDs 10 and dazzle-free images from the turned off LEDs or the rays of the LEDs 103 with a reduced brightness
  • the rays of the glowing LEDs 10 are projected by the lens 5 into the illuminated area outside the area of the zone of possible glare 2 (zones indicated by the light signals of beacons 1, in which the rays of these LEDs 10E are extinguished or have a reduced brightness).
  • Anti-dazzling headlights and light beacons can be made of standard components using standard industrial technologies using standard materials. This will ensure the mass introduction of such anti-glare systems on all types of vehicles.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

Противоослепительная система для освещения пути транспортным средством содержит противоослепительную фару дальнего и ближнего света и светосигнальные маячки для формирования световых сигналов, несущих информацию о координатах зон возможного ослепления такими фарами водителей и пассажиров на этих транспортных средствах. Фара содержит блок многоканального авторегулирования яркости лучей света фары, содержащий матрицу автономных фотоприемников, матрицу автономных электронных реле или транзисторных ключей, матрицу автономный светодиодов и частотный электронный фильтр. В фаре установлена оптическая линзовая система для фокусировки, фотоприемники лучей света от светосигнальных маячков и для проекции луча от каждого светодиода в индивидуальную зону освещения пути движения этой фарой. Фотоприемники выполнены с возможностью селективного приема световых сигналов маячков в соответствующем инфракрасном спектре и/или в каждом канале авторегулятора яркости лучей света фары. Достигается повышение безопасности дорожного движения, снижение аварийности транспортных средств и повышение комфорта водителей и пассажиров в темное время суток и при плохой видимости пути.

Description

Противоослепительная система для освещения пути транспортными средствами.
Область техники, к которой относится изобретение.
Изобретение относится к системам для освещения пути движения транспортных средств, в частности к фарам дальнего и ближнего света для лобового и бокового освещения в тёмное 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 тёмное время суток на неосвещённых 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 N22034325 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 сформирован Фотореле автономного авторегулирования яркости каждого такого светодиода. 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 учётом дистанции от фары до освещаемого транспортного средства линза в фаре установлена на расчётном расстоянии от рабочей площади фотодатчиков на матрице для расчётной 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 фотоприёмников и светодиодов и общей линзой для фокусирования и проекции лучей света светодиодов для освещения пути. Другими недостатками прототипа является приём 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 учётом 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 приём 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 тёмное время суток. Прототипы фар не предназначены для освещение боковых зон пути при поворотах и на криволинейных участках, на спусках или подъёмах дорог, где повышена вероятность аварий при движении транспорта в тёмное 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 тёмное 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 фара дальнего и ближнего света за счёт 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 пункту 1 формулы изобретения является возможность селективного приёма 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 учётом дистанции от этой фары до транспортного средства, освещаемого этой фарой.
Дополнительным техническим эффектом согласно пункту 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 пункту 3 формулы изобретения является возможность автоматического повышения эффективности светорегулирования света фары в различных условий прямой видимости сигналов маячков. Дополнительным техническим эффектом согласно пункту 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 пункту 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 пункту 6 формулы изобретения является возможность оперативной простой и оперативной замены обычных фар на противоослепительные фары.
Раскрытие изобретения.
Согласно пункту 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 автономный светодиодов. Каждый канал этого блока содержит последовательно электрически связанные: определённый автономный фотоприемник указанной матрицы фотоприёмников, соответствующее автономное электронное реле или транзисторный ключ и автономный светодиод. В фаре установлена оптическая линзовая система для фокусировки эти фотоприёмники лучей света от светосигнальных маячков и для проекции луча от каждого светодиода в индивидуальную зону освещения пути движения этой фарой. Оптическая система установлена на расчётном расстоянии от указанных матриц для требуемой расфокусировки линзой этой оптической системы площади сфокусированного изображения лучей световых сигналов маячков на площади этих фотоприёмников 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 приём этими фотоприёмниками 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 определённым 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 приёма и детектирования этих световых сигналов блоком авторегулирования фары из сигналов различных световых помех, в освещаемом фарой пространстве. Все указанные фотоприёмники выполнены с возможностью селективного приёма 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 пункту 2 формулы изобретения противоослепительная система отличается тем, что матрица фотоприемников выполнена отдельной с максимальной рабочей площадью каждого автономного фоточувствительного элемента. Перед этой матрицей на расчётном расстоянии от фотоприёмников 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 фотоприёмников. 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 расчётном 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 учётом дистанции от этой фары до этих транспортных средств, освещаемых этой фарой.
Согласно пункту 3 формулы изобретения противоослепительная система отличается тем, что в фаре для оптимизации формирования рабочих уровней яркости световых сигналов маячков сфокусированных линзой на матрице фотоприёмников 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 учётом условий прямой видимости этих световых сигналов маячков. Согласно пункту 4 формулы изобретения противоослепительная система отличается тем, что в фаре установлена дополнительные блоки матриц с фотоприёмниками 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 движущихся 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 развёртки управляющим видеосигналом изображения кадра из световых лучей светодиодов на этой видеоматрице. Контроллер автоматически яркость формирует 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 фотоприёмников выполнена на основе фотоматрицы для видеокамеры. Перед фотоматрицей установлена проекционная линза в качестве съёмочного объектива для видеосъёмки в инфракрасных лучах световых сигналов маячков. К этой фотоматрице подключён 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 учёта расстояний между фарой и транспортными средствами, освещаемыми этой фарой;
- для автоматического учёта 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 пункту 6 формулы изобретения фара выполнена компактной с соответствующими установочными размерами и крепёжной системой для установки противоослепительной фары на месте источника света обычной фары дальнего света. К противоослепительной фаре при необходимости, подсоединён 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 16 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 развёртки 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 16 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 стёкла водителей и пассажиров на транспорте, освещаемом с любой стороны такой фарой. Источником света в таком маячке служит светодиод с инфракрасным спектром излучения - лучей Э световых сигналов этих маячков рассеиваемых маячком в расчётных 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 фотоприёмников 7. Фотоприёмники 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 Э - крайние лучи пучка светового сигнала маячка, захватываемого линзой 4. Лучи Э1 _ крайние лучи пучка света светового сигнала маячка, фокусируемые линзой на фотоматрицу 6 (на фигурах 1а, 1Ь, 1с, и 2) или на фотоматрицу 6а (на фигуре 4). Позициями 7 обозначены фотоприёмники инфракрасных световых лучей этих маячков, не засвеченные лучами световых сигналов маячков 1. Позициями 7а обозначены фотодатчики, засвеченные лучами 31 световых сигналов маячков 1. Перед проекционной линзой 5 установлена светодиодная матрица 8 из множества автономно авторегулируемых по яркости включённых светодиодов 9 - источников света фары. Лучи Ь - крайние лучи, проецирумые на проекционную линзу 5, расположенные по контуру между зоной освещения пути одним или группой светодиодов 9, или 9э 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 Ь1 - лучи Ь пучка света фары, спроецированные линзой 5 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, 98, на светодиодной матрице 9. Каждый автономный канал авторегулирования, содержит автономный электронный транзисторный авторегулятор напряжения 11 или электронное реле 11а, связанные электрической шиной С с соответствующим автономным фотоприёмником 7, или 7а фотоматрицы 6 и электрической шиной d с соответствующим светодиодом 9 или 9д светодиодной матрицы 8.
Отрезком A1 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 За. Перед фокусирующей линзой 4 (выполняющей функцию съёмочного объектива) установлена фотоматрица 6а выполненная на основе видеоматрицы для видеокамер с фотоприёмниками 7а для видеосъёмки 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 Θ с фотоматрицей 6Э для формирования предварительного видеосигнала, по сигналам данных подаваемых с этой видеоматрицы, содержащих указанную информации о маячках. В фаре За установлен программный цифровой процессор 13, электрически связанный шиной f 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 8Э. В качестве светодиодная матрицы с автономными светодиодами в фаре установлена светодиодная видеоматрица для светодиодных мониторов или свбетодиодных экранов дисплеев. В каждой ячейке светодиодной матрицы сформирован электронный ключ и электрически связанный с ним светодиодный светодиод 8 или 8Э. Перед видеоматрицей 83 установлена проекционная линза
5 для проекции лучей света от светод йодов 10, 10а матрицы в пространство пути движения транспортного средства и окружающего пространства, освещаемого этой фарой. К светодиодной матрице 8д шиной ? подключён контроллер 14, вход этого контроллера электрически связан шиной g с выходом цифрового программного процессора 13. Контроллер 14 обеспечивает с помощью управляющего видеосигнала g от программного процессора 13 кадровую развёртку 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 подключён дистанционный пульт управления 15, установленный, например, на руле или на передней панели с приборами управления транспортным средством. Светод йоды 10 - светод йоды на светодиодной матрице, излучающие свет для освещения фарой пути и окружающего пространства. Светодиоды 10Э - 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 3, излучаемый маячком 1, установленным на каждом транспортном средстве, фокусируется линзой 4 (лучи 31) в фаре 3 на автономные фотоприёмники - фотодатчики 78 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 С в каналы блока авторегулирования 10 для отработки канальными авторегуляторами (транзисторным авторегулятором напряжения 11 или электронными реле 11Э, отрабатывающими автономно в каждом канале требуемые уровни рабочего напряжения d, 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 9Э, световые лучи Ь 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 3d инфракрасный луч Э1 светового сигнала Э, излучаемого маячком 1, установленным на транспортном средстве, фокусируется линзой 4 на фотоприёмники (фотодатчики) 7д на плоскости фотоматрицы 6д.
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 6д передаются по шине в на видеопроцессор 12, который по этим данным отрабатывает предварительный видеосигнал, подаваемый по шине f на цифровой программный процессор 13.
Процессор 13 с помощью установленных в нём программы и автоматического цифрового фильтра частотной цифровой селекции автоматически из предварительного сигнала выделяет видеосигнал с информацией о яркости и пространственных координатах светосигнальных маячков 1 и формирует управляющий видеосигнал g, подаваемый на контроллер 14 светодиодной матрицы 8Э. Контроллер 14 с помощью этого видеосигнала g на светодиодной матрице формирует кадровую развёртку (включением требуемых светодиоды на светодиодной матрице 8Э) лучей светящихся светодиодов 10 и неслепящих изображений из выключенных светодиодов или лучей светодиодов 103 с пониженной яркостью свечения Лучи светящихся светодиодов 10 проецируются линзой 5 в освещаемую зону за пределами площади зоны возможного ослепления 2 (зоны обозначенные световыми сигналами маячков 1, в которых лучи этих светодиодов 10Э 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.

Claims

Формула изобретения
Пункт 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 автономный светодиодов, при этом каждый канал этого блока содержит последовательно электрически связанные: определённый автономный фотоприемник указанной матрицы фотоприёмников, соответствующее автономное электронное реле или транзисторный ключ и автономный светодиод; в фаре установлена оптическая линзовая система для фокусировки эти фотоприёмники лучей света от светосигнальных маячков и для проекции луча от каждого светодиода в индивидуальную зону освещения пути движения этой фарой; оптическая система установлена на расчётном расстоянии от указанных матриц для требуемой расфокусировки линзой этой оптической системы площади сфокусированного изображения лучей световых сигналов маячков на площади этих фотоприёмников 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 с источником света, обеспечивающим уверенный приём этими фотоприёмниками фары эти световых сигналов с любой стороны и под вертикальными углами возможного освещения транспортного средства такими фарами; отличающаяся тем, что маячки формируют указанные световые сигналы с определённым рабочим уровнем яркости, существенно превышающим яркость световых помех на освещаемом пути, с узким спектром светоизл учения, предпочтительно, инфракрасным и/или с частотной модуляцией светового сигнала для селективного приёма и детектирования этих световых сигналов блоком авторегулятора яркости лучей света фары из сигналов различных световых помех, в освещаемом фарой пространстве; для этого все указанные фотоприёмники выполнены с возможностью селективного приёма 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.
Пункт 2. Противоослепительная система по п. 1 формулы изобретения, отличающаяся тем, что матрица фотоприемников выполнена отдельной с максимальной рабочей площадью каждого автономного фоточувствительного элемента; перед этой матрицей на расчётном расстоянии от фотоприёмников 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 фотоприёмников; матрица светодиодов выполнена отдельной с максимальным 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 расчётном 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 учётом дистанции от этой фары до этих транспортных средств, освещаемых этой фарой. Пункт 3. Противоослепительная система по п. 1 формулы изобретения, отличающаяся тем, что для оптимизации формирования рабочих уровней яркости световых сигналов маячков сфокусированных в фаре линзой на матрицу фотоприёмников 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 установленные, 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 учётом условий прямой видимости этих световых сигналов маячков.
Пункт 4. Противоослепительная система по п.1 формулы изобретения, отличающаяся тем, что в фаре установлена дополнительные блоки матриц с фотоприёмниками 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 движущихся 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.
Пункт 5. Противоослепительная система по п. 1 формулы изобретения, отличающаяся тем, в противоослепительной фаре светодиодная матрицы выполнена на основе светодиодной видеоматрицы, к которой подключен управляющий контроллер для кадровой развёртки 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 фотоприёмников выполнена на основе фотоматрицы для видеокамеры; перед этой фотоматрицей установлена проекционная линза в качестве съёмочного объектива для видеосъёмки в инфракрасных лучах световых сигналов маячков; к этой фотоматрице подключён 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; этой 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 учёта: расстояний между фарой и транспортными средствами, освещаемыми этой фарой; автоматического учёта 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.
Пункт 6. Противоослепительная система по п. 1 формулы изобретения, отличающаяся тем, что фара выполнена компактной с соответствующими установочными размерами и крепёжной системой для установки на месте источника света обычной фары дальнего света; при необходимости к противоослепительной фаре подсоединён адаптер для формирования требуемого уровня напряжения электропитания от аккумулятора или электрогенератора этого транспортного средства.
PCT/RU2017/000553 2016-07-29 2017-07-26 Противоослепительная система для освещения пути транспортными средствами WO2018021941A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016131373A RU2727547C2 (ru) 2016-07-29 2016-07-29 Противоослепительная система для освещения пути транспортным средством
RU2016131373 2016-07-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018021941A1 true WO2018021941A1 (ru) 2018-02-01

Family

ID=61016399

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000553 WO2018021941A1 (ru) 2016-07-29 2017-07-26 Противоослепительная система для освещения пути транспортными средствами

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2727547C2 (ru)
WO (1) WO2018021941A1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108762223A (zh) * 2018-08-20 2018-11-06 安徽理工大学 一种洗煤厂智能照明系统
CN110572919A (zh) * 2019-09-18 2019-12-13 北京李尔岱摩斯汽车系统有限公司 车间触摸灯控制系统
CN113784484A (zh) * 2020-06-10 2021-12-10 海拉有限双合股份公司 用于控制前照灯的两个照明模块的方法
CN115103128A (zh) * 2022-06-10 2022-09-23 蚌埠学院 一种智能卡口防眩光自动变光控制系统

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108692922B (zh) * 2018-05-18 2024-04-12 河北鹏润安防科技有限公司 一种自适应光电性能试验台
CN112963797A (zh) * 2021-03-19 2021-06-15 蔚来汽车科技(安徽)有限公司 基于红外光源的车辆照明系统及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034325C1 (ru) * 1991-06-20 1995-04-30 Святослав Иванович АРСЕНИЧ Противоослепительная система освещения пути транспортного средства
RU2095681C1 (ru) * 1996-01-25 1997-11-10 Евгений Анатольевич Монич Противоослепительная система для транспортных средств и способ защиты водителя посредством противоослепительной системы
US6828544B2 (en) * 2002-06-12 2004-12-07 Ford Global Technologies, Llc Active night vision system for vehicles employing anti-blinding scheme
RU2446963C1 (ru) * 2010-11-24 2012-04-10 Сергей Иванович Титков Фара (варианты) и способ освещения дороги

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2064420C1 (ru) * 1993-04-16 1996-07-27 Валерий Павлович Швецов Противоослепительная система дорожных транспортных средств (варианты)
RU2097223C1 (ru) * 1993-07-22 1997-11-27 Владимир Анатольевич Ефремов Способ предотвращения ослепления водителей транспортных средств и устройство для его осуществления (варианты)
US20090051522A1 (en) * 2007-08-24 2009-02-26 Mark Perkins Led sequential lighting system for vehicles and method of use

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2034325C1 (ru) * 1991-06-20 1995-04-30 Святослав Иванович АРСЕНИЧ Противоослепительная система освещения пути транспортного средства
RU2095681C1 (ru) * 1996-01-25 1997-11-10 Евгений Анатольевич Монич Противоослепительная система для транспортных средств и способ защиты водителя посредством противоослепительной системы
US6828544B2 (en) * 2002-06-12 2004-12-07 Ford Global Technologies, Llc Active night vision system for vehicles employing anti-blinding scheme
RU2446963C1 (ru) * 2010-11-24 2012-04-10 Сергей Иванович Титков Фара (варианты) и способ освещения дороги

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108762223A (zh) * 2018-08-20 2018-11-06 安徽理工大学 一种洗煤厂智能照明系统
CN110572919A (zh) * 2019-09-18 2019-12-13 北京李尔岱摩斯汽车系统有限公司 车间触摸灯控制系统
CN113784484A (zh) * 2020-06-10 2021-12-10 海拉有限双合股份公司 用于控制前照灯的两个照明模块的方法
CN113784484B (zh) * 2020-06-10 2024-01-02 海拉有限双合股份公司 用于控制前照灯的两个照明模块的方法
CN115103128A (zh) * 2022-06-10 2022-09-23 蚌埠学院 一种智能卡口防眩光自动变光控制系统
CN115103128B (zh) * 2022-06-10 2023-07-04 蚌埠学院 一种智能卡口防眩光自动变光控制系统

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016131373A (ru) 2018-01-31
RU2727547C2 (ru) 2020-07-22
RU2016131373A3 (ru) 2020-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2727547C2 (ru) Противоослепительная система для освещения пути транспортным средством
US7510310B2 (en) Vehicle lighting device
CA2568055C (en) Continuously variable headlamp control
CN109668116B (zh) 车辆用灯具
CN102109137B (zh) 车辆用前照灯装置
US9494288B2 (en) Automotive headlamp apparatus
KR100796698B1 (ko) 조명, 전조등, 제어가능한 전조등, 및 차량용 외부등을 제어하는 장치 및 전방 조명 제어 방법
US9050928B2 (en) Headlamp device and luminance control method therefor
JP2009214812A (ja) 車両用前照灯装置およびその制御方法
CN110770081A (zh) 车辆用灯具系统、车辆用灯具的控制装置及车辆用灯具的控制方法
CN115362086A (zh) 车辆用前照灯
JP5271571B2 (ja) 車両用前照灯装置およびその制御方法
US20060203505A1 (en) Wideband illumination device
CN112026637A (zh) 一种可智能调整照明区域的乘用车远近光控制系统及方法
RU2034325C1 (ru) Противоослепительная система освещения пути транспортного средства
KR20190081824A (ko) 차량용 램프
CN112128706A (zh) 一种汽车智能前照灯
JP2022109440A (ja) 前照灯の制御装置、前照灯の制御方法、前照灯システム

Legal Events

Date Code Title Description
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WPC Withdrawal of priority claims after completion of the technical preparations for international publication

Ref document number: 2016131373

Country of ref document: RU

Date of ref document: 20190124

Free format text: WITHDRAWN AFTER TECHNICAL PREPARATION FINISHED

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17834855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1