В темное время суток на автодорогах можно встретить автомобили, у которых на лобовом стекле слева вверху светит синий или зеленый фонарик. Это одно из противоослепляющих устройств. Для повышения его эффективности предлагается нижеприведенная схема.
Рассмотрим полезность автомобильного противоослепляющего устройства для водителя. На графике (рис.1) распределения интенсивности лучистого потока лампы накаливания [1] видно, что наибольшую его часть составляют красный, оранжевый и желтый лучи, которые в основном и засвечивают сетчатку глаз водителя. Для того чтобы "отсечь" наиболее яркую часть спектра фар автомобиля, многие водители устанавливают вверху лобового стекла пассивные светофильтры из полос синего или зеленого оргстекла. Однако пассивные светофильтры очень неудобны, т.к. находятся выше основного поля зрения водителя.
Электрический противоослепляющий фонарь устанавливается на уровне основного поля зрения водителя, с левой стороны лобового стекла, что практически не мешает водителю при движении. Свет от фонаря распространяется параллельно лобовому стеклу и не попадает в глаз водителя, для этого у фонаря имеется светозащитный козырек. При включении фонаря происходит поглощение значительной части лучистого потока света фар, уменьшая засветку сетчатки глаза. Кроме того, использование в фонаре синего или зеленого светофильтра дает возможность контролировать обстановку на дороге, поскольку в ночное время глаза человека наиболее чувствительны к синим и зеленым лучам (рис.2) видимого спектра [1].
Недостатком выпускаемых противоослепляющих фонарей является их раннее либо позднее включение. Особенно опасно позднее включение, когда от резкого яркого света засвечивается сетчатка глаз, и включение фонаря оказывается малоэффективным.
Предлагаемая схема автоматического включения и выключения фонаря имеет следующие достоинства перед опубликованной в [2]:
— включение всего устройства происходит одновременно с фарами автомобиля от его "штатного" выключателя;
— быстрое включение при освещении фотоэлемента светом фар встречного транспорта и плавное (единицы секунд) выключение сокращают время переадаптации глаз водителя.
На рис.3 приведена принципиальная схема автоматического устройства включения и выключения противоослепляющего фонаря. Оно состоит из порогового усилителя светового потока на транзисторе VT1, составного транзисторного ключа на транзисторах разной проводимости VT2, VT3 и схемы задержки выключения лампы HL1, выполненной на резисторе R3 и накопительном конденсаторе С1. Устройство питается от параметрического стабилизатора на стабилитроне VD1 и резисторе R4. Устройство включается совместно с фарами автомобиля. Как только лучи света фар встречного транспорта попадают на фоторезистор R1, открывается транзистор VT1, который включает транзисторный ключ VT2, VT3, и на лампу фонаря HL1 поступает бортовое напряжение +12 В — лампа начинает светить. В это время одновременно происходит заряд конденсатора С1. Когда освещение фоторезистора прекращается, транзистор VT1 закрывается, но лампа HL1 продолжает светить до полного разряда накопительного конденсатора С1 через резистор R3 и базо-эмиттерный переход транзистора VT2. Подстроечным резистором R2 устанавливают порог включения лампы фонаря HL1.
Конструктивно печатную плату располагают в корпусе фонаря. Для фоторезистора высверливают отверстие в корпусе со стороны, обращенной к дороге. Хотя чувствительность схемы достаточна, для повышения ее эффективности перед фоторезистором желательно установить собирающую линзу. Оптическую систему (фоторезистор с линзой) располагают так, чтобы она хорошо освещалась фарами встречного автотранспорта и как можно меньше — светом фар собственного автомобиля.
Мощность лампы в фонаре не должна превышать 5 Вт, фоторезистор R1 типа СФ2-8 можно заменить на ФСК-1 с темновым сопротивлением 30…60 кОм, транзисторы VT1, VT2 должны иметь статический коэффициент передачи тока не менее 100. Транзистор VT3 используется без радиатора и может быть заменен на КТ818 с любой буквой. Конденсатор С1 типа К50-16 можно заменить на любой емкостью 20…30 мкФ. Подстроечный резистор R2 — типа СПЗ-6А. Стабилитрон VD1 КС 182 можно заменить на Д814А.Б.
Литература:
1. Енохович А.С. Краткий справочник по физике. — М.: Высшая школа, 1969.-С. 111, 114.
2. Борноволоков Э. Электронику — в быт//Радио. — 1984. -N2. -C.56.
Комментарии 5
Вот, нарыл в интернете.
"Я производил лабораторные испытания указанного устройства и определил его полную непригодность. В качестве источника фарового света применял лампу накаливания мощностью 100 Ват. В качестве фотоприемника применял разные фоторезисторы, фототранзисторы, фотодиоды совместно с усилителями. В качестве отсекающего источника света применял излучающие светодиоды фиолетового, синего и зеленого цвета, световым потоком на 4 кандела. Отсекающее облучение вел перпендикулярно основному источнику облучающего света. При указанных условиях измерений я не зафиксировал даже малейшей потери приходящей световой мощности от источника облучения в жолтом диапазоне света. Однако, при отсечении облучающего источника синим светом. на расстоянии 2-х метров, во встречном направлении, получил очень незначительное изменение приходящей мощности, которое практически не может влиять на уровень заслепления сетчатки глаз. Очевидно, что при интерференции света во встречных направлениях световых потоков жолтого и синего цвета, затрачивается незначительная часть светового потока. Моему заключению есть подтверждение применением в фарах современных автомобилей ламп со спектром синего цвета. Такие лампы действительно меньше заслепляют сетчатку встречному водителю и немножко меньше вам встречным жолтым светом. Заключение. Установка различных синих лампочек на торпедах, капотах, поворотниках и прочих местах автомобиля не защищают глаза водителя от ослепляющего встречного света. Опрошенные мною водители подтвердили такое заключение. Это все рекламный трюк торговцев подобными устройствами и любителями своеобразного тюнинга автомобилей. По моему, будущее есть в быстродействующем плоском хамелеоне шторке на лобовом стекле, перед глазами водителя, который изменяет цвет с прозрачного на синий за микросекунды, или такое же устройство при гибком экране, наклеивать прямо на лобовое стекло. Если у кого есть другие соображения или информация. прошу здесь обсудить."
Интересный прибор. Отцу такой делал лет семь назад. Правда, на авто так и не поставил, руки не дошли. Фоторезистор из детского оптического тира, вместо лампы — светодиоды синего и зеленого цвета свечения. Теперь работает в качестве автомата для включения дежурного освещения в темном коридоре дома и фонаря во дворе. Но, идея инсталляции в авто не дает покоя. Кто-нибудь пробовал? Эффект есть?
у меня тоже руки не дошли… точнее отказался от идеи, так как светодиоды не поставить так, чтобы их не было видно гаишникам…(
Я делал световод наподобие конских шор. Скажем так, светодиоды располагались в торце канала, длина которого раз в 10 превышала размер светодиода. Таким образом получал достаточно тонкий но широкий луч, который можно было пустить параллельно лобовику, и при этом не опасаться отражения диодов от стекла и прямой "засветки" в глаза. На то время самыми мелки диодами в распоряжении были 5 мм в диаметре (прозрачные сверх-яркие (как они тогда позиционировались). При экспериментировании в гараже, особого эффекта не заметил. Видимо, по мощности световой поток от луча шести 20-милиАмперных светодиодов не дотягивал до потока пятиваттной лампочки… (а может, просто слишком на "встречку" много внимания обращал)))
Нынче свербит в мозгу от мысли о светодиодных лентах, благо, сейчас — хочешь, — зеленые, хочешь, — RGB…
тоже про корпус такой думал, чтобы не видно было, но уже к тому времени остыл)