Способ освещения для транспортных средств, не ослепляющий водителей встречного транспорта

 

Изобретение относится к светотехнике, в частности к безопасному освещению дороги перед транспортным средством. Технический результат заключается в создании способа асимметричного освещения пространства перед транспортным средством при помощи осветительных приборов, не имеющих открытых светоизлучающих поверхностей, обращенных вперед. Технический результат достигается за счет перераспределения направленной и рассеянной составляющих светового потока в пользу направленной составляющей при помощи фар, создающих контрастный световой поток большой интенсивности. Ориентация световых лучей предполагает их распространение ниже уровня зрения водителя встречного транспорта или в сторону от него. 4 з.п.ф-лы, 24 ил.

Изобретение относится к области светотехники, в частности к системе освещения дорожного пространства перед движущимся транспортным средством в ночное время.

Известен способ освещения при помощи фары двойного отражения см. а.с. SU N 1721389 A, F 21 M 3/00, 21.03.92.

Недостатком прототипа является невозможность создания способа освещения, при котором исключается ослепление водителей встречного транспорта рассеянным светом.

Технический результат заключается в создании способа асимметрического освещения пространства перед транспортным средством при помощи осветительных приборов, не имеющих открытых светоизлучающих поверхностей, обращенных вперед.

Технический результат достигается за счет того, что в способе освещения пространства перед транспортным средством, осуществляемым осветительными приборами, установленными на фронтальной части корпуса транспортного средства, асимметричное освещение формируется не менее чем двумя фарами с различным функциональным назначением создаваемых ими световых потоков, одна из фар предназначена для освещения только правой стороны по ходу движения, а другая фаза - для освещения всей ширины дороги, включая полосу встречного движения, причем боковая граница эллипса конуса светового пучка, освещающего только правую сторону дороги, простирается вдоль осевой разделительной линии, не переходя за нее, а верхняя граница этого светового конуса распространяется наклонно, по восходящей, вправо по ходу движения, захватывая бровку дороги и оболочку с дорожными знаками, тогда как верхняя граница лучей светового конуса, создаваемого второй фарой и предназначенного для освещения всей ширины дороги, ориентирована параллельно полотну дороги ниже уровня зрения водителей встречного транспорта.

В качестве фары может быть использовано осветительное устройство, в котором нет открытых светоизлучающих поверхностей, обращенных в сторону встречного транспорта, и световой поток которого имеет форму конуса эллиптического сечения, лишенного рассеянной составляющей, то есть ореола рассеянного света.

В качестве фары может быть использован источник света с линейным или точечным телом светоизлучения, расположенным в фокусе параболического или эллиптического отражателя.

Фары различного функционального назначения могут быть сгруппированы в световые блоки в различных комбинациях, которые расположены симметрично или асимметрично на фронтальной плоскости корпуса двухколейного или одноколейного транспорта.

Корпуса фар могут быть кинетически связаны с рулевым управлением для возможности отведения светового пучка, создаваемого фарами в сторону поворота.

На фиг. 1 изображена схема асимметричного освещения со стороны освещающего транспорта, показывающая, что световые пятна располагаются ниже уровня зрения встречного водителя или в сторону от него; на фиг. 2 - схема асимметричного освещения дороги в плане; на фиг. 3 - схема асимметричного освещения пространства перед транспортным средством, включая полосу встречного движения, с показом границ светового потока настильного освещения (вид сбоку); на фиг. 4 - общепринятая схема освещения пространства перед транспортным средством с указанием уровня освещенного светового пятна по нормам и ориентировочных значений уровней рассеянного света в ореоле освещаемого пространства - вид со стороны водителя транспортного средства, фары которого создают световой поток; на фиг. 5 - вид освещаемого пространства сбоку; на фиг. 6 - схема фары по ГОСТ 3544-75 СССР, как источника рассеянного света; на фиг. 7 - график распределения рассеянного света фары, т.е. светопотери, и полезного светоизлучения в общем ее световом потоке; на фиг. 8 - график воздействия света на водителя фарами встречного транспорта в процессе сближения и разъезда; на фиг. 9-11 - схема фар на базе "Осветительного устройства" по SU 1721389; на фиг. 9 - фара с линейным источником света;
на фиг. 10 - фара с точечным источником света в фокусе параболического отражателя;
на фиг. 11 - фара с точечным источником света в фокусе эллиптического отражателя.

Схемы размещения фары под капотом передней части а/машины
на фиг. 12 - фары с линейным источником освещения;
на фиг. 13 - фары с точечным источником освещения;
на фиг. 14 - вариант выдвижения фары над капотом;
на фиг. 15 - изображено формирование факела чистого воздуха, выполняющего двоякую функцию:
- оттесняющего аэрозоль (капли тумана, дождя, снежинки и капли грязи),
- полностью исключающего проникновение влаги, пыли и грязи внутрь фары с ухудшением отражательной способности оптических элементов (ухудшение светового КПД).

на фиг. 16-24 - варианты размещения осветительных приборов на транспортном средстве различного типа.

Способ асимметричного освещения пространства перед транспортным средством осветительными приборами, например фарами, создающими контрастный световой поток большой интенсивности за счет перераспределения направленной и рассеянной составляющей светового потока в пользу первой, заключается в том, что ориентация световых лучей предполагает их распространение ниже уровня зрения водителя встречного транспорта или в сторону от него (фиг. 1-3). Такой подход к вопросу безопасного освещения сводится к решению триединой задачи:
а) применение нетрадиционного осветительного прибора, который создает жесткий световой поток лишенный рассеянной составляющей - ореола, который образовывал бы конус рассеянного света вокруг основного светового конуса, причем отсутствие открытых светоизлучающих поверхностей, обращенных в сторону встречного транспорта исключает паразитный рассеянный свет,
б) формирование асимметрично освещаемого пространства перед транспортным средством не менее чем двумя осветительными приборами, с высоким уровнем освещенности по всей ширине дороги, но исключающим засветку, а тем самым ослепления, глаз водителей встречного транспорта как прямым, так и, в основном, рассеянным, неорганизованным светом.

в) формирование нового дизайна фасадной части транспортного средства, исходя из особенностей конструкции фар и их размещения внутри корпуса в процессе формирования безопасного освещения.

Система асимметрического освещения, при помощи которой осуществляется способ, изображенная на фиг. 1-24, содержит 1-й параболический отражатель 1, 2-й параболический отражатель - 2, осевую линию 2-го параболического отражателя 3, осевую линию 2-го параболического отражателя 4, эллиптический отражатель 5, плоский отражатель 6, большую ось эллиптического отражателя 7, осевую линию светового пучка от 1-го отражателя 8, осевую линию светового пучка от 2-го отражателя 9, полевую или апертурную диафрагму 10, отверстие для пропуска светового пучка в корпусе - 11, отверстие для пропуска света горизонтальное 12, отверстие для пропуска света наклонное 13, световой блок 14, корпус транспортного средства 15, капот 16, дополнительное воздушное сопло 17, факел чистого воздуха 18, аэрозоль 19, световой конус организованного светоизлучения 20, световой конус ореола (направленного рассеянного светоизлучения) 21, границу организованного светового конуса 22, границу конуса ореола - рассеянного (диффузного) и неорганизованного направленного света 23, центральное световое пятно, создаваемое стандартными фарами по ГОСТ 3544-75 при контроле настройки освещения 24, граница центрального светового пятна создаваемого стандартными фарами 25, условные границы ореолов рассеянного светоизлучения, создаваемых стандартными фарами по уровням освещенности 26, водитель встречного транспорта - 27, границы светового пятна, создаваемого левой фарой, и светового конуса 28, границы светового пятна и конуса, создаваемого правой фарой 29, отражатель стандартной фары 30, линза стандартной фазы 31, набегающий воздушный поток 32, световой конус настильного освещения от правой фары 33, световой конус освещения правой стороны дороги от левой фары 34, сопло фары - 35, срез сопла дополнительного наддува вторичного воздуха 36, подача воздуха для вторичного наддува 37, вторичный факел чистого воздуха 38, "Световая стена" диффузного света, отраженного от аэрозоля 39, создаваемого каплями тумана, дождя и снежинок, фара 40 по SU 1721389, фокус 4 второго отражателя фары по SU 1721389 в плоскости ее полевой диафрагмы.

Термины, приводимые в тексте "Описания" - "правый", "левая" и т.п., ориентированы относительно водителя сидящего слева по ходу движения, т.е. ориентированы на правостороннее движение транспорта, когда левый борт транспортного средства обращен к осевой линии дороги.

Способ асимметричного освещения пространства перед транспортным средством осуществляется не менее чем двумя осветительными приборами (фарами), изготовленными, например, по N 1721389, расположенными внутри передней части корпуса 15 транспортного средства, под капотом 16.

Основной вариант фары, по авторскому свидетельству, ориентирован на линейный источник светоизлучения (фиг. 9), например, галогенную лампу. Возможны варианты для точечных источников светоизлучений с параболическими (фиг. 10) или эллиптическим (фиг. 11) отражателями.

Во фронтальной поверхности корпуса 15 выполнены отверстия 11 созразмерные и соосные отверстиям полевых диафрагм 10 фар (фиг. 12, 13). Как вариант, фары могут выдвигаться через капот (фиг. 14). Световые отверстия 11, 11, 13 имеют форму вытянутых эллипсов или овалов. Размеры этих отверстий не превышают величины 4х20 - 8х45 миллиметров. Большие оси этих отверстий или щелей 11 (фиг. 12, 13) располагаются горизонтально 12 или наклонно 13 относительно плоскости дороги (фиг. 16-24), соответственно своим функциям в системе освещения.

Фары могут располагаться либо традиционно симметрично, по краям фронтальной плоскости (фиг. 13), либо асимметрично - смещенными влево (фиг. 17) в сторону осевой линии дороги (система "Циклон"), либо в иных комбинациях (фиг. 18, 19, 20, 21). Максимально сближенные фары выполняющие, в совокупности, комплексную задачу освещения образуют световой блок 14 и 14a с их горизонтальным размещением (фиг. 17, 18, 19, 20) или вертикальным (фиг. 21-23). Для увеличения мощности светоизлучения возможны комбинации из 3-х фар в световом блоке 14a (фиг. 20, 24) и более.

Изложенное, в части фар объединенных в световые блоки 14, 14a (фиг. 16-24), применимо для одноколейного транспорта: мотоциклов, мотороллеров и т.п.

Учитывая, что водители одноколейного транспорта - самая незащищенная категория водителей при авариях, осветительные блоки, например, мотоциклов, должны быть особо мощными в целях надежности ориентировки водителя в границах дорожного полотна, даже при встречных ослепляющих факторах. Поэтому число фар в световых блоках может доводиться до 5 единиц.

Способ осуществляется следующим образом.

Левая фара 13 создает световой конус 34 с наклоном большой оси эллипса по восходящей вправо таким образом, что граница 28 светового пятна слева опирается на полотно дороги вблизи осевой линии дороги, т.е. несколько левее корпуса транспорта, при его нахождении в крайнем левом ряду, а правая граница 28 светового пятна 34 захватывает зону обочины дороги, включая расположенные там дорожные знаки и указатели (фиг. 1, 8). Этим обеспечивается надежная освещенность края дорожного полотна, полотна дороги, как главного ориентира для водителя при движении в неблагоприятных условиях. В плане (фиг. 3) главная ось светового конуса левой фары 13 развернута вправо. Таким образом, световой конус 28 левой фары 13 ограничивается освещением только своей полосы движения и правой обочины, не освещая полосы встречного движения и не ослепляя водителей встречного транспорта организованным световым потоком фары на прямых участках дороги. Возможна комбинация щелей "левых" фар 13, т.е. фар для освещения только своей половины дороги с разным углом их наклона (фиг. 26) для повышения освещенности тех или иных секторов пространства перед транспортным средством.

Световой конус правой фары 33 освещает настильно всю ширину дороги (фиг. 3), включая полосу встречного движения (фиг. 1) таким образом, что главная ось светового конуса, создаваемого правой фарой 12 (фиг. 1), отклоняется влево относительно продольной оси дороги (фиг. 2). При этом граница верхних световых лучей 28 распространяется параллельно плоскости дорожного полотна и ниже уровня зрения водителя 27 встречного транспорта (фиг. 1, 3). При этом ось светового конуса наклонена, в вертикальной плоскости, вниз к полотну дороги.

В условиях движения на криволинейных участках дороги, когда левый световой конус 34 может ослеплять прямыми лучами встречных водителей, следует использовать возможность кинематической связи корпуса фары с рулевым управлением. На вершинах перевалов, увалистых участков дороги, могут быть применены ручные устройства, опускающие световой конус настильного освещения 33 вниз.

При движении в неблагоприятных атмосферных условиях, а именно: туман, снег, дождь, предлагаемый способ освещения обеспечивает водителю больший комфорт в сравнении с любыми другими системами освещения.

Факел чистого воздуха 18, создаваемый фарой перед отверстием своей полевой диафрагмы 10 (фиг. 15) оттесняет аэрозоль (капельки тумана, дождя, снега), снижая светопотери от светорассеяния в вершинной, наиболее, светонапряженной (светонасыщенной) части светового конуса. Наддув воздуха 37 через сопло 17 создает вторичный, более мощный факел чистого воздуха 38, который существенно увеличивает лишенную аэрозоля зону для распространения света без потерь, способствуя поддерживанию высокого светового КПД системы.

Зрительно водитель будет воспринимать транспорт, идущий навстречу по своей полосе движения, как два слабосветящихся матовых конуса, один из которых низко стелется по дороге, а второй - в стороне, распространяется по своей полосе движения, освещая полотно дороги не более чем от осевой линии и возвышаясь в сторону своей обочины. Не будет привычных надвигающихся ярких расплывчатых световых пятен фар, окруженных большими ореолами, которые лезут в глаза, заставляя безуспешно укрыться от этого света и напряженно вглядываться в светящуюся муть перед собой, чтобы увидеть хотя бы край дорожного полотна для ориентировки.

Формула изобретения

1. Способ освещения пространства перед транспортным средством, осуществляемый осветительными приборами, установленными на фронтальной части корпуса транспортного средства, отличающийся тем, что асимметричное освещение формируется не менее чем двумя фарами с различным функциональным назначением создаваемых ими световых потоков, одна из фар предназначена для освещения только правой стороны дороги по ходу движения, а другая фара - для освещения всей ширины дороги, включая полосу встречного движения, причем боковая граница эллипса конуса светового пучка, освещающего только правую сторону дороги, простирается вдоль осевой разделительной линии, не переходя за нее, а верхняя граница этого светового конуса распространяется наклонно, по восходящей, вправо по ходу движения, захватывая бровку дороги и обочину с дорожными знаками, тогда как верхняя граница лучей светового конуса, создаваемого второй фарой и предназначенного для освещения всей ширины дороги, ориентирована параллельно полотну дороги ниже уровня зрения водителей встречного транспорта.

2. Способ освещения по п.1, отличающийся тем, что в качестве фары используется осветительное устройство, в котором нет открытых светоизлучающих поверхностей, обращенных в сторону встречного транспорта и световой поток которого имеет форму конуса эллиптического сечения лишенного рассеянной составляющей, т.е. ореола рассеянного света.

3. Способ освещения по п.1 или 2, отличающийся тем, что в фаре используется источник света с линейным или точечным телом светоизлучения, расположенным в фокусе параболического или эллиптического отражателя.

4. Способ освещения по п.1, отличающийся тем, что фары различного функционального назначения сгруппированы в световые блоки в различных комбинациях, которые расположены симметрично или асимметрично на фронтальной плоскости корпуса двухколейного или одноколейного транспорта.

5. Способ освещения по п.1, отличающийся тем, что корпуса фар кинематически связаны с рулевым управлением для возможности отведения светового пучка, создаваемого фарами в сторону поворота.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23, Рисунок 24