汽車大燈會車自動變光光電探頭的製作方法
2023-06-01 23:57:31
專利名稱：汽車大燈會車自動變光光電探頭的製作方法
技術領域：
本發明屬於汽車燈光控制器，特別是控制器的光電轉換探頭。
根據交通規則，兩車夜間相會時，相距150米應互閉遠光燈，改用近光燈。通常這種燈光的切換由駕駛員手動操作實現，會分散駕駛員的注意力。特別是當疏於變燈時遠光燈照射對方駕駛員造成眩光，影響正常行駛，極易發生事故。近年出現了自動變光控制器，如91 232502.x實用新型專利提供了一種與控制器分體的光電探頭，接收一定範圍的對方車光信號。但該方案存在的缺點是抗幹擾性能不好，易受雜光幹擾造成誤動作；動作距離不穩定，接收光的範圍隨意性大在寬車道、尤其是彎道環境對會車的燈光動作不敏感；此外安裝位置不易定位，而且佔去過多的車內有用空間而與車體不協調，還易受汽車顛簸的影響。
本發明的目的是提出一種新型光電探頭技術方案，克服現有的光電探頭的缺點。
本發明的汽車大燈會車自動變光光電探頭，包括殼體、與殼體相接並與車體固定的夾持器，殼體內的光路構造由凸透鏡、裝於凸透鏡像面上的空間濾波片、視場光闌和光電探測元件構成。可以在凸透鏡和空間濾波片之間加裝一面全反鏡，形成摺疊的成像光路。全反鏡可以是梯形，短端反射透鏡遠物的光線，長端反射透鏡近物的光線。全反鏡可以是凹面反射鏡，則凸透鏡是平面透鏡。空間濾波片上位於透鏡近物成像端對光的衰減程度大於位於透鏡遠物成像端對光的衰減程度，衰減程度的變化可以是漸變，也可以是呈階梯狀變化。空間濾波片也可以是對不同光色的光波有選擇性衰減的空間濾波片，例如各種濾色濾波片。還可以在空間濾波片和視場光闌的光路中任意位置加入附加的波長選擇器，例如濾色片，實現濾色目的。視場光闌是在一個不透光的板材上開的一個通光孔，可以是梯形通光孔，其短端透射透鏡遠物的光線，長端透射透鏡近物的光線。視場光闌與路面垂直方向的口徑Wv與透鏡焦距f之比可以在0.04--0.35之間其與路面平行方向的口徑Wh1、Wh2與透鏡焦距f之比可以在於0.2--2之間。在視場光闌和空間濾波片處的殼體壁上可以開有用於監視確定視場的觀察窗。光電探測元件可以是大面積探測元件、例如光電池；或小面積探測元件、例如光敏管；在光電探測元件與視場光闌間附加一塊漫反器，例如散射片。光電探頭的殼體頂端是一萬向球；夾持器一頭夾緊鎖定萬向球，另一頭與真空吸盤或粘膠板一體連接，真空吸盤或粘膠板與車窗固定連接。
本發明的特點是採用了一系列的技術措施提高光電探頭的靈敏性和抗幹擾性；探頭的構造也改為摺疊光路，可以垂直安置在車內，佔有的淨空少。
本發明的實施例如附圖所示
圖1、光電探頭光路示意圖；圖2、空間濾波片示意圖圖3、視場光闌示意圖；圖4、光電探頭安裝側視圖；圖5、光電探頭安裝後視圖；圖6、視場光闌對應路面遠近的光路示意7、視場光闌對應路面寬度的光路示意圖結合附圖對本發明加以具體說明圖1中A為成像和聚光凸透鏡，B為反射鏡用以形成摺疊式光路，有利於減小雜光幹擾。也可以用凹面反射鏡代替A、B的作用。C為空間濾波片，對視場進行調製。由於遠光線1和近光線3成像位置不同，C根據需要做成特製的漸變透過膜片，它對遠處光線透過率高，對近處光線透過率低。D為視場光闌示意圖，由D確定了探頭的視場大小。E為探測元件，要求有較大的感應面積和表面感應的均勻性，可以是光電池，也可以用三極體或二極體或光敏電阻等。為提高響應均勻性可以在視場光闌後、探測元件前附加漫反器，例如散射片。
圖2的空間濾波片C處於光路中透鏡對視場的成像面附近，參見圖1，它可以是由若干條透光率依次遞減的膜片排列組成，如圖a所示；也可以是透光率漸變的膜片如圖b所示。安裝時，透光率高的一端對應遠處車燈成像的光線位置1透光率低的一側對應近處車燈成像光線位置3。光路中可以附加濾色片，使探頭對車燈的光色敏感有選擇性。空間濾波片C可以做成同時對光色有選擇性。它可以是特殊顯影的彩色或黑白膠片，也可以是鍍膜或印製覆膜等形式的透光材料。
圖3為視場光闌示意圖，視場光闌四周為不透光材料，中間開孔為透光孔。開孔形狀由所要求感應的路面範圍透影成像確定。它可以是梯形，長底邊Wh2對應近處視場，圖中的光線3；短底邊Wh1對應遠處視場，圖中的光線1，參見圖1；由它們確定探頭感應路面的寬窄範圍。由梯形高Wv確定探頭所響應的路面遠近的範圍。透光孔也可以是其它形狀，以滿足對路面的不同響應範圍，如三角形、矩形，或方形、圓形，或其它不規則的面形。
圖4為探頭安裝的側視剖面示意圖。圖中J為汽車擋風玻璃，吸盤I附著其上，並且用螺母H緊固壓緊。夾具G一頭固定夾緊H，另一頭夾緊探頭頂端的萬向球，通過螺釘K緊定，好處在於當探頭調節好後，緊定K時不會引起探頭方向位置的偏調。另外由於光路的摺疊，探頭呈下垂安置，好處在於不會因重力扭矩而逐漸改變探頭感應方位。汽車上下振動時，對探頭影響也減至最小。此外這種安裝方式也節省了駕駛室的縱深空間。
圖5為探頭安裝的後視圖。其中觀察窗口F可以在殼體後側，也可為在左、右兩側，只要其高度與空間濾波片高度相同即可。窗口F可以設窗簾或窗蓋，可以開、關。窗口F的作用是在安裝時可以準確調整探頭採光的路面範圍。
圖6為視場光闌對應路面遠近的光路示意圖。其中Wv表示了車前路面150米至10米的成像長度，也是視場光闌的梯形高。光路中省略了視場光闌前的其它光學元件，只保留了成像透鏡，以利於圖像清晰和便於說明。根據要求，視場中對應的路面遠點應距車150米以上，即L點；近點在車前10米左右，由此可以確定Wv的大小。一般情況下，根據汽車安裝探頭位置的高度h的範圍，可以確定Wv與透鏡焦距f的比值Wv/f範圍在0.04-0.35之間。
圖7為視場光闌對應路面寬度的光路示意圖。其中Wh1對應遠處路面響應寬度在視場光闌上成像的大小，Wh2對應近處路面響應寬度在視場光闌上成像的大小，參見圖3。根據實際要求，Wh1和Wh2與透鏡焦距f的比值範圍一般在0.2-2之間。
本發明光電探頭的優點是能準確感應會車距離範圍內的燈光、抗雜光幹擾強，工作穩定可靠。此外，本發明探頭安裝方便、定位準確。
權利要求
1.一種汽車大燈會車自動變光光電探頭，包括殼體、與殼體相接並與車體固定的夾持器，其特徵在於殼體內的光路構造由凸透鏡、裝於凸透鏡像面上的空間濾波片、視場光闌和光電探測元件構成。
2.如權利要求1所述的光電探頭，其特徵在於在凸透鏡和空間濾波片之間加裝一面全反鏡，形成摺疊的成像光路。
3.如權利要求2所述的光電探頭，其特徵在於全反鏡是梯形，短端反射透鏡遠物的光線，長端反射透鏡近物的光線。
4.如權利要求2、3所述的光電探頭，其特徵在於全反鏡是凹面反射鏡，則凸透鏡是平面透鏡。
5.如權利要求1所述的光電探頭，其特徵在於空間濾波片上位於透鏡近物成像端對光的衰減程度大於位於透鏡遠物成像端對光的衰減程度，衰減程度的變化可以是漸變，也可以是呈階梯狀變化。
6.如權利要求1、5所述的光電探頭，其特徵在於空間濾波片是對不同光色的光波有選擇性衰減的空間濾波片。
7.如權利要求1、5所述的光電探頭，其特徵在於在空間濾波片和視場光闌的光路中任意位置加入附加的波長選擇器。
8.如權利要求1所述的光電探頭，其特徵在於視場光闌是在一個不透光的板材上開的一個梯形通光孔，其短端透射透鏡遠物的光線，長端透射透鏡近物的光線。
9.如權利要求8所述的光電探頭，其特徵在於視場光闌與路面垂直方向的口徑Wv與透鏡焦距f之比在0.04-0.35之間；其與路面平行方向的口徑Wh1、Wh2與透鏡焦距f之比在於0.2--2之間。
10.如權利要求1所述的光電探頭，其特徵在於在視場光闌和空間濾波片處的殼體壁上開有用於監視確定視場的觀察窗。
11.如權利要求1所述的光電探頭，其特徵在於光電探測元件是大面積探測元件、例如光電池；或小面積探測元件、例如光敏管；在光電探測元件與視場光闌間附加一塊漫反器散射片。
12.如權利要求1所述的光電探頭，其特徵在於殼體頂端是一萬向球；夾持器一頭夾緊鎖定萬向球，另一頭與真空吸盤或粘膠板一體連接，真空吸盤或粘膠板與車窗固定連接。
全文摘要
一種汽車大燈會車自動變光光電探頭，包括殼體、與殼體相接並與車體固定的夾持器，殼體內的光路構造由凸透鏡、裝於凸透鏡像面上的空間濾波片、視場光闌和光電探測元件構成。可以在凸透鏡和空間濾波片之間加裝一面全反鏡，形成摺疊的成像光路。則探頭可下垂式安裝。本發明光電探頭的優點是能準確感應會車距離範圍內的燈光，抗雜光幹擾強，工作穩定可靠。此外，本發明探頭安裝方便、定位準確。
文檔編號B60Q1/06GK1133797SQ95103739
公開日1996年10月23日 申請日期1995年4月18日 優先權日1995年4月18日
發明者薛平 申請人:北京市創達電子技術公司