Что такое корректор фар
Содержание
- Принцип работы устройства
- Часто возникающие проблемы
Ездить за рулем авто в ночное время суток достаточно сложно и утомительно. В первую очередь в связи с ухудшением обзора дороги и окрестностей. Глаза утомляют постоянные вспышки фар идущих навстречу авто, именно от того, что на старые авто не устанавливали корректор фар. Это приспособление помогает оптимально освещать дорогу, направляя пучок света в нужном направлении, при этом не ослепляя других участников движения.
Принцип работы устройства
Сама система и ее принцип работы во всех автомобилях одинаков. Естественно, что в стандартной комплектации данной функции нету, а доступна она только в паре с биксеноном или матричными фарами, а также в автомобилях, начиная от среднего класса.
Регулировать систему корректировки можно в ручную и автоматически. Если устройство предполагает ручную настройку, то делается это при помощи регулятора, который установлен в салоне на панели приборов.
При помощи вращения водитель сам может задать радиус освещения и градус наклона оптики. Если же регулировка автоматическая, тогда электронный механизм самостоятельно определяет все параметры, в зависимости от посадки автомобиля и от ширины дорожной полосы.
Механизм работы очень прост: датчики, которые фиксируют посадку авто, датчик, который следит за дорожной разметкой и определяет радиус освещения, ну и сам регулировщик, который подает сигнал о необходимости изменения.
Часто возникающие проблемы
Как и все системы, данная не является исключением и также не безупречна, ведь довольно часто случаются различные сбои и неисправности. Чаще всего возникают проблемы с датчиками, ну как и в принципе со всей сложной электроникой. В датчике прописаны все параметры посадки автомобиля. В некоторых случаях загорается лампочка на панели приборов, которая указывает на неисправность корректировки фар. Это происходит потому, что кронштейн крепления датчика при толчках авто или сильных ударах колес просто разрушается или смещается.
В таком случае, он определяет неправильные координаты, и работа корректировки нарушается.
Также, существует возможность повреждения контактных соединений. В связи с влажностью воздуха и перепадами температур, контакты окисляются и их проходимость притупляется. Наиболее очевидная неисправность — скорее специфика работы некоторых автомобилей. У некоторых авто угол регулировки достаточно малый, а луч света сильно опущен вниз, что сильно притупляет освещение штатных огней.
Как восстановить пружину | Может ли в автомобиле взорваться огнетушитель | Как собрать свою машину |
Как затягивать колеса | Как вытащить предохранитель | Как заменить лампочки Пежо 406 |
Корректор света фар
Зачем нужно регулировать свет фар и какое устройство этим занимается
Электрооборудование
Многие автомобилисты, которым приходилось перевозить на своих машинах тяжелые грузы, знают, что чем сильнее загружен автомобиль, тем выше начинают светить фары.
Кроме того, всем знакома ситуация, когда при движении по неровной дороге водители многих встречных автомобилей умудряются ослеплять даже ближним светом фар. Чтобы бороться с подобными неприятностями, и был создан корректор фар.
История развития корректоров фар
Прообразы современных корректоров появились еще на первых автомобилях, яркие «прожекторы» которых нуждались в регулировке. Чтобы водитель мог опускать или поднимать фары, использовались простейшие тросовые и гидравлические системы. Без преувеличения можно сказать, что все современные корректоры фар – потомки тех первых систем.
Первые современные системы корректировки фар появились в 1950-е годы на люксовых автомобилях
Первые современные системы корректировки фар появились в 1950-е годы на люксовых автомобилях. Устройство монтировалось непосредственно в корпус фары и позволяло перед началом поездки изменять угол светового луча. В последующие два десятилетия эта система совершенствовалась, и в 1970-х годах появилась возможность корректировать направление света фар с водительского места.
В середине 1990-х годов каждая третья авария в Европе происходила в темное время суток, причем причиной многих ДТП было несовершенство головной оптики
Со временем стало понятно, что даже самый хороший глазомер не поможет идеально настроить фары в зависимости от загруженности автомобиля (не говоря уж о корректировках для неровностей дороги). Тогда-то инженеры впервые задумались о создании автоматических систем, которые бы сами определяли оптимальное положение светового потока.
В середине 1990-х годов исследования показали, что каждая третья авария в Европе происходит в темное время суток, причем причиной многих ДТП стало несовершенство головной оптики. Решение было найдено: с 1999 года наличие корректора фар является обязательным на всех автомобилях, выпускаемых в Европе.
Виды корректоров фар и их особенности
Итак, корректор фар — это устройство, которое используется для регулирования направления света фар и светотеневой границы.
В зависимости от способа регулировки все корректоры фар можно разделить на ручные (принудительные) и автоматические.
Первые, как видно из названия, управляются самим водителем, вторые – электроникой. Скорректировать световой поток вручную во время движения крайне сложно, поэтому все изменения ими обычно вносятся до начала поездки. Автоматические же спокойно подстраиваются под дорожную ситуацию и работают на ходу.
В зависимости от принципа работы автоматические корректоры бывают квазистатическими и динамическими. Первые реагируют на различные углы наклона кузова автомобиля, связанные с уменьшением или увеличением нагрузки (будь то перевозимый багаж или «перегрузки» на высоких скоростях). Эту систему отличает не очень высокая скорость работы и реагирования, однако она считается более надежной, так как содержит меньше сложных узлов и электроники. Принцип работы квазистатического корректора таков: чувствительные датчики улавливают информацию о положении кузова автомобиля, передают ее на блок управления, после чего с помощью исполнительных механизмов устанавливается нужный угол наклона фар.
Основное достоинство динамической системы — в скорости и точности реакции на малейшие изменений в положении кузова автомобиля
Динамические системы заметно дороже своих квазистатических родственников. Своим появлением они обязаны мощным ксеноновым фарам, чей яркий световой поток может быть не просто некомфортным, а даже опасным для окружающих при неправильной регулировке.
Основное достоинство динамической системы — в скорости и точности реакции на малейшие изменений в положении кузова автомобиля. Процесс коррекции светового потока занимает доли секунды, система позволяет удерживать луч на необходимом уровне все время, независимо от того, разгоняется ли автомобиль или входит в поворот. Динамическая система также позволяет поддерживать заданный уровень пучка света при движении по неровной дороге. Но этот вид корректоров, как уже упоминалось, дороже квазистатических, его сложно устанавливать, если он не предусмотрен производителем, сложнее настраивать, а обилие используемой электроники и сложных мелких механизмов затрудняет его обслуживание.
В корректорах используются следующие типы приводов: механический, гидравлический, пневматический и электромеханический. Исходя из названий, можно понять, как и за счет чего они функционируют. Механические корректоры изменяют положение фары за счет специальных тяг и шарниров, гидравлические и пневматические используют для этих целей давление воздуха или жидкости. В электромеханических приводах используется специальный мотор-редуктор, который и осуществляет регулировку.
Патент США на фару для транспортного средства по проекционному принципу. Патент (Патент № 6,161,952, выдан 19 декабря 2000 г.) принцип.
Фары вышеупомянутого общего типа известны в технике. Одна из таких фар раскрыта, например, в патентном документе Германии DE 3218703 A1. Эта фара имеет отражатель, источник света и рассеиватель, через который проходит свет, отраженный отражателем.
Кроме того, фара имеет светопроницаемый элемент, который окружает рассеиватель по меньшей мере на части его периферии. Свет, излучаемый источником света, который не взаимодействует с отражателем, может проходить через светопроницаемый элемент и собираться. Для этого элемент имеет призмы для отклонения проходящего света. При такой конструкции элемента при включении источника света освещаемая поверхность рефлектора увеличивается по сравнению с поверхностью линзы, так что фара не вызывает или вызывает лишь небольшое субъективное экранирование. Световой пучок, который отражается отражателем и проходит через линзу, имеет четкую границу яркого и темного, что выгодно для предотвращения ослепления встречного транспорта, но, с другой стороны, имеет тот недостаток, что объекты с большим радиусом действия, такие как, например, транспорт экраны или указатели направления не освещены или освещены недостаточно и поэтому их трудно распознать водителю транспортного средства. Кроме того, только часть света, проходящего через элемент, может быть захвачена призмами элемента.
Известная фара также имеет недостаток, заключающийся в том, что при выключении источника света элемент воспринимается как темный, а фара имеет нежелательное, неравномерное изображение внешнего вида.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание фары для транспортного средства, работающей в соответствии с проекционным принципом, которая устраняет недостатки предшествующего уровня техники.
В соответствии с этими и другими целями, которые станут очевидными в дальнейшем, одним из признаков настоящего изобретения является, кратко изложив, фара для транспортного средства, в которой элемент, по крайней мере, частично выполнен в виде линзы Френеля с кольцеобразной оптические профили, и, по крайней мере, на части пути луча свет, проходящий через элемент, имеет дополнительные оптические профили, которые отклоняют свет так, что он освещает область перед транспортным средством выше ярко-темного предела света, отраженного указанный отражатель и проходящий через указанную линзу.
Когда фара разработана в соответствии с настоящим изобретением, с элементом, выполненным в виде линз Френеля, свет, излучаемый источником света во время прохождения через элемент, может собираться с высокой эффективностью. Из-за оптических профилей диска свет, проходящий через элемент, также отклоняется, так что обеспечивается достаточная освещенность выше предела светлого-темного.
В соответствии с другим признаком настоящего изобретения дополнительные оптические профили расположены на светопроницаемом диске, расположенном в направлении выхода света после элемента, и диск выполнен в виде защитного диска фары.
В соответствии с еще одним признаком настоящего изобретения, по меньшей мере, частично отражающий слой расположен на пути луча света, проходящего через элемент, по меньшей мере локально, обращенного в направлении выхода света. С по меньшей мере частично отражающим слоем в выключенном состоянии фары обеспечивается яркий внешний вид. За счет собирающего действия линз Френеля, несмотря на частичное экранирование проходящего через элемент света слоем, все же обеспечивается достаточное освещение области вокруг линзы.
Новые признаки, которые считаются характерными для настоящего изобретения, изложены, в частности, в прилагаемой формуле изобретения. Однако само изобретение, как его конструкция, так и способ его работы, вместе с его дополнительными целями и преимуществами, будет лучше всего понято из следующего описания конкретных вариантов осуществления, прочитанного вместе с прилагаемыми чертежами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
РИС. 1 представляет собой вид, показывающий фару в соответствии с первым вариантом осуществления настоящего изобретения в вертикальном продольном разрезе;
РИС. 2 представляет собой вид, показывающий фару согласно изобретению, если смотреть в направлении стрелки 11 на фиг. 1;
РИС. 3 представляет собой вид, показывающий фару согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения в вертикальном продольном разрезе;
РИС. 4 представляет собой вид, показывающий фару согласно третьему варианту осуществления настоящего изобретения в вертикальном продольном разрезе; и
РИС.
5 представляет собой вид, показывающий измерительный экран, который расположен перед фарой согласно изобретению и освещается светом, излучаемым фарой.
ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ВОПЛОЩЕНИЯ
Фара, как показано на РИС. 1-4 предназначен для транспортного средства, в частности, автомобиля. Он работает по проекционному принципу и служит для получения как минимум тусклого света. Фара имеет отражатель 10, изготовленный из синтетического пластика или металла, и источник 12 света, вставленный в верхнюю часть отражателя. Источником 12 света может быть лампа накаливания, газоразрядная лампа или другая подходящая лампа. Линза 16, состоящая из стекла или синтетического пластика, расположена после отражателя 10, если смотреть в направлении 14 выхода света. Линза 16 может иметь, например, плоскую сторону 18, обращенную к отражателю 10, и противоположную выпуклую изогнутую сторону 20.
Линза 16 удерживается в опорном элементе 22, который может быть соединен с передним краем 22 рефлектора 10, обращенным в направлении выхода света 14.
Рефлектор 10 и линза 16 могут быть размещены в корпусе 15, который имеет световыходное отверстие, закрытое светопроницаемым диском 17 из стекла или синтетического пластика. Покрывающий диск 17 может быть гладким, так что свет может проходить через него без изменения. В качестве альтернативы он может быть хотя бы частично снабжен оптическими элементами, которые отклоняют проходящий свет, например, рассеивают свет.
Свет, излучаемый источником света 12, отражается рефлектором 10 в виде сходящегося светового пучка, который проходит через линзу 16 и отклоняется. Линза 16 действует как собирающая линза. Проходящий через него свет преломляется к оптической оси 11 рефлектора 10. Рефлектор 10 может иметь, по меньшей мере, приблизительно эллипсоидальную форму, эллипсоидоподобную форму или численно определяемую форму, которая получается из характеристики отраженного светового пучка. по рефлектору 10.
Между отражателем 10 и линзой 16 предусмотрен светонепроницаемый экран 26. Он расположен существенно под оптической осью 11.
На него может проходить только часть светового пучка, отраженного отражателем 10. Световой пучок, проходящий через экран 26, содержит ярко-темный предел, который определяется верхней кромкой экрана 26. Он формируется линзой 16 как ярко-темный предел пучка тусклого света, выходящего из фары. Как вариант, от экрана 26 можно отказаться, когда форма рефлектора 10 сформирована таким образом, что световой пучок, отраженный рефлектором, уже имеет требуемый ярко-темновой предел, формируемый линзой 16.
Отражатель 10 на его передней кромке 24 имеет поперечное сечение Q1, а линза 16 имеет поперечное сечение Q2, которое меньше поперечного сечения Q1. Опорный элемент 22 может быть снабжен одним или несколькими ребрами 28. Они проходят от переднего края 24 рефлектора 10 вблизи линзы 16, где они могут быть соединены друг с другом, например, кольцеобразным участком 30, в котором линза 16 удерживается своим краем. Свет, излучаемый источником 12 и не попадающий в рефлектор 10, может проходить через отверстия 32, которые остаются между перемычками 28.
Перемычки 28 предпочтительно поддерживают как можно меньшими, чтобы обеспечить большие отверстия 32 между ними, так что соответствующая большая часть света, излучаемого источником 10 света, может проходить через них. В качестве альтернативы опорный элемент 22 также может состоять из, по меньшей мере, частично светопроницаемого материала, например синтетического пластика или стекла. В этом случае опорный элемент 22 не должен иметь никаких отверстий.
Фара дополнительно имеет по меньшей мере один элемент 40, который окружает линзу 16 по меньшей мере на части ее периферии. ФИГ. 1 и 2 показан первый вариант фары. Элемент 40 окружает линзу 16 по всей ее периферии и состоит из светопроницаемого материала, такого как, например, стекло или синтетический пластик. Линза 16 и элемент 40 могут быть цельными друг с другом. Элемент 40, по крайней мере, локально, но предпочтительно по всей его протяженности, выполнен в виде линзы Френеля и имеет множество концентрических кольцеобразных оптически активных профилей 42.
Оптические профили 42 расположены на той стороне элемента 40, которая обращена отражатель 10, противоположный направлению выхода света 14.
Оптические профили 40 выполнены, например, в форме клина. Они отклоняют свет, проходящий через элемент 40, по направлению к оптической оси 11 и таким образом собирают свет. Оптические профили 42 могут быть сформированы, например, так, что свет, излучаемый источником 12 света, после прохождения через них проходит по существу параллельно оптической оси 11. Элемент 40 может быть расположен, как показано на фиг. 1, так что в направлении оптической оси 11 он находится по существу на том же расстоянии от отражателя 10, что и линза 16. Альтернативно, элемент 40 может иметь в направлении оптической оси 11 также другое расстояние от отражателя 10, как и линза 16. и поэтому смещение на объектив 16.
Элемент 40 имеет отверстие 41 для прохода линзы 16. В первом варианте осуществления, показанном на ФИГ. 1 элемент 40 по существу плоский. В качестве альтернативы элемент 40 может быть, например, выпуклым или вогнутым с соответствующей кривизной.
Элемент 40 имеет, например, круглую форму, как показано на фиг. 2. Форма элемента 40 может быть выбрана произвольно, например также овальная или угловатая, в зависимости от желаемого вида фары. Может быть предусмотрено, что элемент 40 окружает линзу 16 только на части ее периферии и, например, располагается сбоку вблизи линзы 16 или выше и/или ниже линзы 16.
На стороне, обращенной в направлении выхода света 14, элемент 40 снабжен, по меньшей мере, локально дополнительными оптическими профилями 44, которые отклоняют проходящий свет. Дополнительные оптические профили 44 элемента 40 выполнены таким образом, что проходящий через него свет отклоняется вверх и образует световой пучок, выходящий за пределы ярко-темного светового пучка, отраженного отражателем 10 и проходящего через линзу 16 на экран 26. Дополнительные оптические профили 44, как показано на фиг. 2, могут быть выполнены в виде, по существу, горизонтально простирающихся линз, которые рассеивают свет с одной стороны вверх.
РИС. 5 показан измерительный экран 80, расположенный на расстоянии от фары и освещенный светом, излучаемым фарой. Горизонтальная центральная плоскость измерительного экрана 80 обозначена HH, а вертикальная центральная плоскость обозначена VV. Горизонтальная центральная плоскость HH и вертикальная центральная плоскость VV пересекаются в точке HV. Свет, отраженный рефлектором 10 и прошедший через линзу 16 на экран 26, освещает измерительный экран 80 в области 82. Область 82 ограничена сверху светотеневой границей, создаваемой экраном 26. В показанном варианте осуществления отражатель выполнен для правостороннего движения, а граница яркого-темного имеет горизонтально проходящую часть 84 на стороне встречного движения или, другими словами, на левой стороне измерительного экрана 80 под горизонтальной центральной плоскостью НН. Со стороны движения или, другими словами, с правой стороны измерительного экрана 80 граница яркого-темного имеет часть 86, которая простирается от горизонтальной части до правого края измерительного экрана 80 до уровня выше горизонтальной центральной плоскости.
ХХ. В качестве альтернативы граница яркого-темного также может иметь по существу горизонтальную часть на стороне движения, которая расположена выше, чем горизонтальная часть 84 стороны встречного движения. Распределение интенсивности освещения в области 82 предусмотрено юридическими соображениями, при этом в зоне выше точки HV имеется наибольшая интенсивность освещения. Выше светотеневого предела 84, 86 измерительный экран 80 не освещается или освещается лишь незначительно пучком света, который отражается рефлектором 10 и проходит на экран 26 через линзу 16.
Свет, который проходит через элемент 40 и отклоняется вверх дополнительными оптическими профилями 44, освещает измерительный экран 80 в области 88, расположенной на расстоянии выше ярко-темного предела 84, 86. Свет, проходящий через элемент 40 действует в области 88 для обеспечения такой освещенности, при которой соблюдаются законодательные предписания в отношении требуемой средней интенсивности освещения и максимально допустимых наивысших интенсивностей освещения.
Например, в правилах ЕЭК 20, принятых в Европе, определена точка измерения B 50 L, в которой интенсивность освещения должна составлять не более 0,4 лк, чтобы не ослеплять встречный транспорт. С учетом законодательных предписаний можно свободно выбирать распределение интенсивности освещения в области 88. Распределение интенсивности освещения может быть выбрано, например, таким образом, чтобы область 90 измерительного экрана 80, расположенного непосредственно над границей яркого-темного 84, 86, которая простирается, например, примерно до 2°. выше горизонтальной центральной плоскости НН и по существу под углом 4°. на противоположных сторонах вертикальной центральной плоскости 88 освещается лишь слабо светом, проходящим через элемент 40. Область 88, примыкающая сверху и сбоку к области 90, простирается, например, вертикально вверх приблизительно до 4°. над горизонтальной центральной плоскостью HH и сбоку по обеим сторонам вертикальной центральной плоскости W существенно до 80 и освещена сильнее, чем область 90.
В соответствии с другим вариантом осуществления фары согласно изобретению сторона элемента 40, которая обращена в направлении 14 выхода света, может быть снабжена, по меньшей мере, локально, по меньшей мере, частично отражающим покрытием 46. Покрытие 46 может быть выполнено таким образом, чтобы он светонепроницаем. Затем его располагают только локально на элементе 40, чтобы сделать возможным частичное прохождение света, излучаемого источником 12 света. Покрытие 46 может быть образовано линиями или кольцами. Свет, падающий снаружи на покрытие 46, отражается им. В качестве альтернативы покрытие 46 может быть выполнено частично светопроницаемым и частично отражающим. В этом случае вся поверхность элемента 40 может быть покрыта покрытием 46 или только часть его поверхности. Свет, излучаемый источником 12 света, может частично проходить через покрытие 46, так что он освещает область 88 измерительного экрана 80, в то время как свет, падающий снаружи покрытия 46, частично отражается.
Покрытие 46 может состоять предпочтительно из металла, такого как алюминий, и может быть нанесено на элемент 40 известными способами, например, путем испарения, напыления, лакирования, печати или пропитки. Светопроницаемость покрытия 46 может варьироваться в зависимости от его толщины, и светопроницаемость уменьшается с увеличением толщины. Для обеспечения частичной светопроницаемости покрытия 46 оно может иметь небольшую толщину, а для получения высокой степени отражения может быть выполнено соответственно большей толщины. Покрытие 44 может быть нанесено, например, на поверхности дополнительных оптических профилей 44 элемента 40, которые обращены в направлении выхода света 14.
РИС. 3 показывает фару в соответствии со вторым вариантом осуществления настоящего изобретения в разрезе. Основная конструкция фары с рефлектором 10, источником света 12, рассеивателем 16 и экраном 26 такая же, как и в первом варианте. Фара в соответствии со вторым вариантом осуществления имеет элемент 50, который окружает линзу 16, по меньшей мере, на части ее периферии и также выполнен в виде линзы Френеля.
Он имеет кольцеобразные концентрические оптические профили 52, которые могут быть расположены на стороне, обращенной в сторону от направления 14 выхода света или обращенной в направлении 14 выхода света элемента 50. Элемент 50 имеет только оптические профили 52 для формирования линза Френеля, а другая сторона элемента 50 гладкая. Светопроницаемый диск 53 расположен после элемента 50 в направлении выхода света 14. Он простирается, по меньшей мере, на часть пути луча света, проходящего через элемент 50. Диск 53 снабжен, по меньшей мере, локально оптическими профилями. 54. По своему действию они соответствуют дополнительным оптическим профилям 44 элемента 40 первого варианта. Они отклоняют свет, проходящий через элемент 50, так что он освещает измерительный экран 80, как описано выше, в области 88.
Оптические профили 54 могут быть расположены на стороне диска 53, которая обращена противоположно направлению выхода света 14 или в направлении выхода света 14. Диск 53 может быть сформирован практически плоским, выпуклым или вогнутым с любой кривизной.
На сторону диска 53, которая обращена в направлении выхода света 14, нанесено покрытие 56, которое сформировано и расположено так же, как описанное выше покрытие 46 элемента 40. Диск 53 может быть снабжен в своей центральной области отверстие 54. Свет, проходящий через линзу 60, может без проблем проходить через отверстие 57. Как вариант, диск 53 также может проходить по пути луча света, проходящего через линзу 16. Тогда диск 53 в области пути луча света, проходящего через линзу 16, не имеет оптических профилей 54 для обеспечения беспрепятственного прохождения этого света.
РИС. 4 показан третий вариант осуществления фары в соответствии с настоящим изобретением в разрезе, в котором основная конструкция фары с отражателем 10, источником 12 света, рассеивателем 16 и экраном 26 соответствует первому варианту осуществления. . Элемент 60 окружает линзу 16 по меньшей мере на части ее периферии и выполнен в виде линзы Френеля. Он имеет кольцеобразный концентрический оптический профиль 62, который может быть расположен на стороне элемента 60, обращенной против направления 14 выхода света или в направлении 14 выхода света.
Элемент 60 имеет только оптические профили 62 для формирования линза Френеля, тогда как другая сторона элемента 60 может быть выполнена гладкой.
По крайней мере, на части пути луча света, разделенной элементом 60, расположены оптические профили 64. Они отклоняют вверх проходящий свет, так что он освещает область 88 измерительного экрана 80 на фиг. 5. Оптические профили 64 в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения расположены на покрывающем диске. 17, предпочтительно с внутренней стороны, обращенной против направления выхода света 14. Диск 17 крышки имеет оптические профили 64 только в области, через которую не может проникнуть свет, отраженный отражателем 10 и разделенный на экране 26 линзой 16. проходить. Закрывающий диск 17 имеет область, через которую проходит свет, отражаемый отражателем 10 и отделяемый на экране 26 линзой 16. Эта область защитного диска 17 может быть гладкой или может быть снабжена оптическими профилями, образующими отличается от оптических профилей 64.
Элемент 60 может быть снабжен на своей стороне, обращенной к направлению выхода света 14, по меньшей мере, частично отражающим покрытием 66. Что касается его конструкции и расположения, он аналогичен покрытию 46, описанному в первом варианте осуществления. . Покрытие 66 также может быть расположено на диске, расположенном между элементом 60 и закрывающим диском 17, на его стороне, обращенной к направлению выхода света 14.
Следует понимать, что каждый из элементов, описанных выше, или два или более вместе, могут также найти полезное применение в других типах конструкций, отличных от типов, описанных выше.
Хотя изобретение было проиллюстрировано и описано как воплощенное в фаре для транспортного средства в соответствии с проекционным принципом, оно не предназначено для ограничения показанными деталями, поскольку могут быть сделаны различные модификации и структурные изменения, никоим образом не отступая от дух настоящего изобретения.
Без дальнейшего анализа вышеизложенное настолько полно раскрывает суть настоящего изобретения, что другие могут, применяя современные знания, легко адаптировать его для различных применений, не опуская признаков, которые, с точки зрения предшествующего уровня техники, справедливо составляют существенные характеристики общие или конкретные аспекты данного изобретения.
Фара для одноколейных двухколесных транспортных средств
Изобретение относится к блоку фар для одноколейных двухколесных транспортных средств, особенно мотоциклов, мотороллеров и т.п., которые испытывают наклон вокруг своей продольной оси при движении по кривой , при этом устройство снабжено управляемым датчиком устройством коррекции световой картины, генерируемой ближним светом ближнего света.
Когда мотоцикл движется по кривой, наклон автомобиля приводит к тому, что световой рисунок ближнего света значительно отклоняется от формы, требуемой правилами дорожного движения для вертикально стоящего автомобиля. В результате дальность видимости водителя в повороте значительно сокращается, а встречный транспорт ослепляется.
Для противодействия такому ухудшению безопасности дорожного движения согласно известному предложению (патент Германии 19817594 A1) предусмотрено, что световой конус ближнего света мотоцикла, движущегося по кривой, стабилизируется путем поворота фары вокруг своей оптической оси.
, таким образом, чтобы световой рисунок оставался практически постоянным относительно осевой линии проезжей части для каждого наклона кривой.
Для этой цели предусмотрен блок управления, взаимодействующий с двумя датчиками, не работающими по принципу обнаружения грунта. Один измеряет рыскание автомобиля вокруг вертикальной оси, а другой измеряет наклон автомобиля вокруг продольной оси. Из-за поворота фары известная система стабилизации фар не работает без износа; кроме того, это требует сложного механизма движения.
Наконец, из немецкого патента 19639526 A1, для адаптации светораспределения системы фар при прохождении кривой известен метод, в котором светораспределение для прямолинейного движения дополняется светораспределением с более широкой горизонтальной дисперсией при прохождении кривой , тем, что множество фар комбинируется соответствующим образом.
В другом известном блоке фар мотоцикла (патент Японии А 01127466) основная фара снабжена с каждой стороны вспомогательной фарой, которая включается в зависимости от наклона мотоцикла во время прохождения кривой.
Несмотря на то, что луч света соответствующей дополнительной фары направлен наружу и вверх, он не может адекватно осветить соответствующую внутреннюю часть кривой.
Патент США. В US-A-4024388 Skoff раскрыта система освещения поворотов, содержащая одну фару и два вспомогательных освещения поворотов, которые не сравнимы с системой освещения по настоящей заявке. В настоящей заявке расположены три одинаковых фары: центральная фара и две фары, установленные сбоку. Преимущественно, как будет обсуждено далее в данном документе, это означает, что один источник света работает при полном освещении, тогда как два других источника света либо затемнены, либо приглушены.
В патенте США. В патенте США № 5727864, выданном Стеллингу, раскрыты три горизонтально расположенных источника света. Эти боковые фары не поворачиваются вокруг своей оптической оси на заданный угол.
В отличие от этого, целью настоящего изобретения является значительное снижение стоимости системы по сравнению с известным уровнем техники путем создания блока фары простой конструкции без изнашиваемых деталей, что обеспечивает бесперебойную работу с высокой эксплуатационной безопасностью.
В предпочтительном варианте осуществления блок-фара по изобретению, выполненная в виде многогранной фары, содержит три или более фар, закрепленных в фиксированном положении внутри общего корпуса лампы. Каждая из этих фар может быть идентична отдельным фарам, обычно доступным на рынке. По меньшей мере одна фара расположена посередине, а другие расположены по бокам от нее, причем по меньшей мере одна с правой стороны и одна с левой стороны соответственно.
Для лучшей освещенности, особенно при прохождении поворота, боковые фары целесообразно устанавливать ниже средней фары относительно вертикальной ориентации автомобиля таким образом, чтобы дугообразная планка фары отгибалась вниз на обоих стороны формируются.
С помощью блока фар согласно изобретению достигается значительно улучшенное освещение во время прохождения поворота не только на участке полосы движения непосредственно перед транспортным средством, но также и внутри соответствующего поворота. Особым дополнительным преимуществом является предотвращение ослепляющего эффекта не только потому, что при прохождении поворота включается только одна из боковых фар или только фары одной стороны относительно центральной фары, а также фары противоположной стороны.
Подходящий угол, на который можно повернуть боковую фару для компенсации наклона, находится в диапазоне от 25 до 35°, предпочтительно 30°.
В рамках изобретения предусмотрено, что боковая фара будет включаться только после превышения угла крена от 10 до 20°, предпочтительно 15°. Это означает, что переключение с центральной фары на боковую фару, особенно на правую боковую фару при прохождении левого поворота и на левую боковую фару при прохождении правого поворота, происходит только при соответствующем наклоне автомобиля. до достижения этого угла крена. В связи с этим само собой разумеется, что переключение с центральной фары на боковую фару происходит при входе в кривую, а обратное переключение происходит при выходе из кривой, или, другими словами, когда в конце прохождения кривой , водитель возвращает свое транспортное средство в вертикальное положение до такой степени, что угол крена становится меньше минимального значения при движении вверх.
Для улучшения освещения полосы движения перед водителем во время прохождения поворота в другом предложении изобретения предусмотрено, что каждая фара, примыкающая сбоку к средней фаре, устанавливается таким образом, что она наклонена в сторону средней фары, вокруг их оси, параллельной вертикальной оси транспортного средства, так что их оптические оси образуют вместе со средней плоскостью транспортного средства, определяемой продольной и вертикальной осями, угол наклона предпочтительно в пределах от 4 до 8°.
Целесообразно, чтобы этот угол перекоса мог иметь различное значение для правой и левой фар, так что правая фара при правостороннем движении и левая фара при левостороннем движении наклонены немного больше в сторону внутри, чем соответствующая другая фара; подходящие углы наклона составляют, например, 5 и 7° соответственно.
С помощью блока фар согласно изобретению можно при движении по кривой с двухколесными транспортными средствами добиться того же освещения, что и при прямолинейном движении. Таким образом, вместо обычно искаженного, значительно уменьшенного, плохо освещенного светового рисунка, даже во время прохождения кривой благодаря переключению между фарами достигается световой рисунок, в значительной степени соответствующий требованиям для прямолинейного движения.
В связи с этим одновременного переключения ламп фары достаточно для непрерывного освещения проезжей части без перерывов в темноте при переключении, поскольку запаздывание нарастания светоотдачи включенной фары компенсируется инерцией лампы накаливания выключенной фары.
В качестве альтернативы, однако, работа двух фар может быть синхронизирована таким образом, что при срабатывании устройства стабилизации фары включаются блоком управления таким образом, что боковые фары постепенно включаются или выключаются раньше, чем центральные фары. фара постепенно выключается или включается соответственно. Благодаря такой синхронизированной работе во время переключения с одной фары на другую фары могут приводиться в действие таким образом, который особенно бережно относится к лампам.
В корпусе фонаря, содержащего три и более фары, также устанавливаются блок датчиков и блок управления. Внутри корпуса фонаря каждая отдельная фара закреплена регулируемым образом на монтажной пластине. Отдельные лампы фар оснащены несколькими отражателями для дальнего и ближнего света, как это принято в отрасли. Корпус фары снабжен общей передней линзой, содержащей рассеивающие секции, адаптированные к отдельным фарам.
Стабилизирующее устройство содержит само по себе известным образом блок датчиков, содержащий два датчика, один из которых является датчиком продольной оси, который измеряет наклон транспортного средства вокруг продольной оси транспортного средства, а другой представляет собой датчик вертикальной оси который измеряет движение транспортного средства вокруг вертикальной оси во время прохождения кривой.
Каждый датчик посылает сигналы, пропорциональные угловой скорости, на блок управления.
В связи с этим датчик вертикальной оси используется для повышения точности измерения степени наклона автомобиля; он способствует повышению эксплуатационной безопасности, поскольку его измеренные значения анализируются в компьютере блока управления в рамках теста на правдоподобие, в котором степень наклона, определенная датчиком продольной оси, сравнивается с изменением движение автомобиля во время прохождения кривой. Как объяснялось, упомянутый компьютер анализирует сигналы обоих датчиков и определяет на их основе переход между движением в основном вертикальной ориентации и прохождением кривой путем сравнения соответствующего наклона транспортного средства с минимальным углом крена. При этом сигналы датчиков корректируются фильтрацией, линеаризацией и температурной компенсацией. Моменты переключения, вычисленные в начале и конце прохождения кривой, соответствующим образом преобразуются в процессы переключения силовой цепи для приведения в действие фар.
Преимущественно блок управления содержит цепь безопасности, которая включает боковые фары с соответствующим распределением мощности, если центральная фара выходит из строя, и которая включает центральную фару на полную мощность, если боковые фары выходят из строя.
Благодаря тому, что блок фары согласно изобретению состоит из отдельных имеющихся в продаже фар, достигаются низкие системные затраты. За исключением самих ламп накаливания, блок-фара согласно изобретению может работать без изнашиваемых деталей, что также способствует одновременному увеличению его функциональной безопасности и срока службы. Благодаря тому, что ослепляющий эффект в значительной степени предотвращается, также можно использовать фары с большей светоотдачей. Блок фары согласно изобретению может быть предоставлен в виде комплекта для модернизации, предназначенного для установки вместо обычной фары на ее кабельном соединении.
Используемые датчики не полагаются на определение поверхности или скорости, а вместо этого работают по принципу пьезоэлектрических виброзависимых гироскопов, которые доступны на рынке.
Ниже будет объяснен практический пример изобретения со ссылкой на чертежи, на которых:
РИС. 1 показана требуемая правилами дорожного движения стандартная схема светового пучка для мотоцикла, движущегося прямо;
РИС. 2 показывает диаграмму направленности светового пучка согласно фиг. 1 на левой кривой;
РИС. 3 показывает диаграмму светового луча согласно фиг. 1 на правой кривой;
РИС. 4 показан узел фары в соответствии с изобретением, вид спереди мотоцикла, движущегося по правому повороту;
РИС. 5 — правая кривая диаграммы направленности светового пучка блока фары согласно изобретению;
РИС. 6 изображает диаграмму направленности светового пучка блока фары в соответствии с изобретением в виде левой кривой;
РИС. 7 схематический вид спереди предлагаемой фары;
РИС. 8 показано сечение по VIII-VIII фиг. 7 и
РИС. 9 показано сечение по IX-IX на фиг. 7.
РИС. 1 показана схема светового пучка в форме, требуемой ПДД, для случая ближнего света, приспособленного для правостороннего движения, мотоцикла 1 с имеющейся в продаже фарой, при этом освещаемая область 4 при прямолинейном движении определяется левый и правый габаритный свет 3 и 2 соответственно, в направлении движения.
РИС. 2 показан мотоцикл 1 на левой кривой. Из-за наклона кривой под углом a результирующая освещенная площадь 5 меньше, чем на фиг. 1. Часть площади 4 внутри кривой больше не освещается. Правый габаритный луч 2 больше не касается земли и становится ослепляющим лучом 10 . Для водителя мотоцикла 1 оснащен штатной фарой, поэтому асимметричная ветвь ближнего света больше не способствует улучшению обзора дороги по правой границе полосы движения.
РИС. 3 показан мотоцикл 1 во время прохождения поворота вправо. Из-за степени наклона мотоцикла 1 на угол наклона а получается освещенная область 6 , распределенная по полосе движения. Правая ограничительная балка 2 больше не освещает правую сторону дороги, а левый габаритный свет 3 больше не достигает земли и становится ослепляющим светом 12 . Как на фиг. 2 схема освещения значительно отличается от правил дорожного движения, разработанных на основе соображений безопасности.
РИС. 4 показана увеличенная схема мотоцикла 1 , вид спереди с «многогранной» фарой 13 согласно изобретению во время прохождения правой кривой. Блок-фара состоит из трех отдельных фар, установленных вплотную друг к другу в общем корпусе фары 9.0153 20 , а именно центральная фара 23 , правая фара 22 и левая фара 24 . На изображенной справа кривой включена только левая фара 24 . По сравнению с центральной фарой 23 она установлена таким образом, что она повернута на угол β к внешней стороне кривой, чтобы компенсировать наклон. Сам мотоцикл наклонен на угол а, который больше минимального угла крена α, который примерно соответствует наклону в 15° вокруг продольной оси Х-Х относительно плоскости, определяемой этим вместе с вертикальной осью Z-Z. При достижении угла крена α блок управления включает левую фару 24 . Габаритные лучи 2 и 3 показаны для центральной фары 23 на РИС. 1-3 не являются фактором в этой ситуации.
Вместо этого левая фара 24 формирует габаритные лучи 2 f , 3 f , которые направлены к земле и, поскольку левая фара 24 для компенсации наклона поворачивается на угол β, который равен примерно 30°, создают световой рисунок, который примерно соответствует требуемому рисунку, даже во время прохождения кривой, как показано на следующих фиг. 5 и 6.
На правом повороте мотоцикла 1 , как показано на РИС. 4, получается по фиг. 5 освещенная зона 8 с ограничителями 2 f и 3 f . Эта картина светового луча, которая соответствует освещенной области 8 , слегка скошена на угол δ внутрь кривой. Угол наклона δ левой фары 24 указан на фиг. 8 и имеет значение около 5°. Таким образом, асимметричная ветвь светового пучка проходит вдоль внутренней границы полосы движения в соответствии с правилами.
Во избежание ситуации, когда световой рисунок блока фар ( 13 ), воспринимаемый встречным транспортом, меняется всякий раз, когда отдельные фары включаются и выключаются во время прохождения кривой, двух неактивных источников света или, другими словами ( 22 ) и ( 24 ) при прямолинейном движении, ( 22 ) и ( 23 ) на правом повороте или ( 23 ) и ( 24 ) на левом повороте, может работать с меньшей мощностью освещения, чем оставшийся третий источник света в каждом случае.
Другими словами, все три источника света включены постоянно. На правой кривой две правые фары ( 22 ) и ( 23 ) работают с неослепляющей мощностью освещения, а левая фара ( 24 ) работает с полной мощностью освещения. На левой кривой две левые фары ( 23 ) и ( 24 ) работают с неослепляющим светом, а правая фара ( 22 ) работает с полной мощностью освещения. При прямолинейном движении две внешние фары ( 22 ) и ( 24 ) работают с относительно низкой мощностью освещения, а центральная фара ( 23 ) работает с полной мощностью освещения. С этой схемой управления общий контур блока активированной фары ( 13 ) постоянно воспринимается встречным транспортом как законченная световая картина.
В результате, в зависимости от степени наклона, только фара, направленная на полосу движения наиболее благоприятным образом для соответствующей степени наклона, работает с полной мощностью освещения. Таким образом, общий световой контур блока активированной фары ( 13 ) всегда постоянно воспринимается встречным транспортом как единый сигнал.
РИС. 6 показана схема, соответствующая фиг. 5 для левой кривой. В данном случае используется правая фара 22 . Она также скошена на угол δ в сторону центральной фары, что еще раз видно из фиг. 8. Правая фара 22 перекошена на несколько большую величину, чем левая фара 24 , а именно примерно на δ=7°. При этом освещаемая площадь 7 больше отклоняется внутрь левой кривой. Как в этом случае, так и в случае прохождения правой кривой согласно фиг. 5, создание ослепляющего луча эффективно предотвращается.
В иллюстративных целях на фиг. 1-3, и до состояния, достигнутого с блоком фары согласно изобретению на фиг. 5 и 6 сопровождаются дополнительными схемами водителя мотоцикла в виде сбоку и спереди соответственно, причем профиль луча показан в направлении вертикальной плоскости. Дополнительные схемы и условные обозначения понятны сами по себе, поэтому каждый из указанных рисунков можно рассматривать как полную схему.
РИС. На фиг.7-9 схематично показана конструкция блока фар согласно изобретению, который в данном случае имеет форму трехгранного блока фар, в котором две боковые фары 22 , 24 установлены ниже центральной фары 23.
. Три серийно выпускаемые фары 22 , 23 , 24 с дальним и ближним светом установлены рядом друг с другом в корпусе 20 . Три отдельные фары можно закрепить по отдельности и с возможностью регулировки на монтажной пластине 9.0153 25 . Они расположены сзади передней линзы 21 , которая закрывает корпус фары 20 и защищает внутренние части корпуса 20 от воздействия окружающей среды.
При прямолинейном движении включается только центральная фара 23 . Это также относится к пологим кривым, которые проходятся с относительно низкими степенями наклона до угла крена α от 10 до 20°, предпочтительно 15°. Правая фара 22 и левая фара 24 целесообразно отключать при прямолинейном движении с ближним светом.
На левом повороте правая фара 22 включается, как только превышен минимальный угол крена α, а две другие фары затем выключаются. Фара правая 22 установлена таким образом, что при взгляде спереди она повернута вокруг своей оптической продольной оси на угол β=30° против часовой стрелки для компенсации наклона; кроме того, он установлен таким образом, что наклонен в сторону центральной фары 23 на угол наклона δ=7° вокруг оси, параллельной оси Z, так что улучшается дальность видимости водителя в направлении внутренней части кривой.
Фара левая 24 включается для освещения при прохождении правых поворотов при прохождении минимального угла крена α=15°. Во время прохождения таких кривых две другие фары выключаются. Левая фара установлена таким образом, что она также повернута на угол β=30° по часовой стрелке для компенсации наклона. Он также расположен таким образом, что смещен по оси Z в сторону центральной фары 9.0153 23 углом наклона δ=5°. Таким образом, диапазон обзора водителя в направлении внутренней части кривой значительно улучшается.
Помимо трех фар, внутри корпуса фары 20 также установлен электронный блок 26 для коммутации цепи питания, а также компьютер 27 вместе с датчиками продольной оси и датчиками вертикальной оси, которые не показаны в деталях.
Цепь питания содержит полупроводниковые переключатели для ламп фар и встроенную схему обнаружения неисправностей для отдельных ламп.
Датчик продольной оси ориентирован в направлении оси X и измеряет угловую скорость движения автомобиля по крену в начале и конце прохождения кривой.
Датчик с вертикальной осью ориентирован в направлении оси Z и измеряет угловую скорость автомобиля вокруг центра проходимой кривой. Компьютер 27 вычисляет наклон автомобиля вокруг оси X по сигналам датчиков и управляет срабатыванием силовой цепи при прохождении минимального угла крена α.
В результате угловая ошибка при воссоздании светового пучка при прохождении поворота теперь составляет не более плюс-минус 15°, тогда как, для сравнения, угловая ошибка в мотоциклах со стандартными фарами достигает 45°. , тем самым иллюстрируя большой вклад изобретательского предложения в повышение безопасности дорожного движения.
В еще одном варианте осуществления используется функция затемнения, при которой одна или несколько фар работают при уменьшенном освещении по сравнению с полным освещением, т. е. при нормальном освещении. При этом используется функция затемнения, при которой все три фары 22 , 23 , 24 горят постоянно. Таким образом, при движении мотоцикла по прямолинейному участку центральная фара 23 имеет полное освещение, а боковые фары 22 , 24 — уменьшенное освещение.
Предусмотрено снижение освещенности до 25% от полной освещенности, т.е. ¼ от полной освещенности.
Когда мотоцикл сходит с прямой и делает левый поворот, например, правая фара 22 затем переключается на полное освещение, в то время как освещение центральной фары 23 уменьшается, а левая фара 24 сохраняет свое уменьшенное освещение.
Аналогичным образом, когда мотоцикл съезжает с прямой дороги и поворачивает направо, левая фара 24 затем переключается на полное освещение, а освещение центральной фары 23 уменьшается, например, до 25% полное освещение, и правая фара 22 сохраняет пониженную освещенность.
В еще одном варианте, если мотоцикл движется по прямому участку, центральная фара 23 горит на полную мощность. При выезде мотоцикла с прямой и повороте налево, например, правая фара 22 затем переключается на полное освещение, а освещение центральной фары 23 уменьшается относительно полного освещения, т.