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.
Puc.1
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].
Puc.2
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 базоэмиттерный 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.