Устройство для предотвращения столкновения движущихся транспортных средств

 

(») 769597

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОГ1ИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Донолнитсльное к авт. свид-ву-(22) Заявлено 18.09.78 (21) 2665012, 18-11 (51) Ч 1., з

Ст 086 1/16 б 0)S 11/00 с присоединением заявки ¹â€”

Гасударственный комитет (23) Приоритст— (43) Опубликовано 07.10.80. Бюллетень ¹ 37 (45) Дата опубликования описания 07.10.80 по делам изобретений н открытий (53) УДК 629.113. .018 (088.8) (72) А втор изобретения

А. М. Дубовец (7! ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ.

СТОЛ К HOB Е Н ИЯ. ДВ ИЖУЩИХСЯ

ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Изобретение относится к транспортной технике и может быть использовано для повышения активной безопасности движения, в частности на автомобильном транспорте.

Известно устройство для предотвращения столкновения движущихся грапспортных средств. содержащее источник и приемник излучения, блок определения безопасной дистанции с датчиком скорости и блок определения текущей дальносги, подключенные своими выходами ко входам блока сравнения 1Ц.

Известное устройство может нормально работать только в том случае, если нормально функционируют приборы, установленные впереди и сзади движущихся объектах.

Кроме того, приемники излучения, установленные на сзади движущемся объекте, подвержены влнянию помех, вызванных от излучателей, установленных на объектах, находящихся вне полосы движения и не являющимися вероятностными сигналами возникновения опасной ситуации, а также не учитываются условия движения объектов.

Цель изобретенйя — повышение эффективности устройства и его надежности за счет своевременного обеспечения торможепия при наличии опасной ситуации.

Цель достигается тем, что устройство снабжено преобразователями коэффициента отражения оптического сигнала в электрический сш.нал и подкл1оченнымн к их выходам через элементы «ИЛИ» блоком определения относительной скорости, блоком дифференцирования и блоком задания начальных условий движения, подключенным к одному из входов блока определения безопасной дистанции, к другим входам которого подключены своими выходами блок дифференцирования, подключенный своим входом к выходу блока опредея; ления текущей дальности, и блок оп)хе елеиия относительно скорости, при этом оптические элементы преобразователей установлены на передней части транспортного. средства и разнесены по его поперечному габариту.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена функцио- нальная схема устройства.

Устройство содержит преобразователи 1 н 2 коэффициента отражения оптическогт : сигнала в электрический, каждый из кото- рых включает в себя светокоммутатор Э, через который источник 4 излучения соединен с оптическим элементом 5. Свегокоммутатор 3 связан также с приемника-

769597

3 ми 6 и 7 излучения, выходы которых подключены через переключатель 8 полярности на интегратор 9. Первый выход тактового генератора 10 соединен со входами светокоммутатора 3 и переключателя 8 полярности. Выход интегратора 9 подключен через ключевой элемент 11 на вход блока 12 питания, второй вход которого соединен со вторым выходом тактового генератора 10, выход блока питания 12 — с источником 4 излучения. Выходы ключевых элементов 11 и блоков 12 питания преобразователей 1 и 2 подключены через элементы 13 и 14 «ИЛИ» на входы блока 15 определения относительной скоросItt tt ktBраллельно на входы блока 16 текущей дальности. Последний своим выходом непосредственно подключен на вход блока 17 сравнения, а через блок 18 дифференцирования — на один из ьходов блока 19 оп редслсния безопасной дистанции, соединенный с датчиком 20 скорости. Второй вход этого блока соединен с выходом олока 15 определения относительной скорости, а третий. четвертый и пятый входы олока 19 определения безопасной дистанции — с блоком 21 задания начальных условий движения. Выход блока 19 определения безопасной дистанции подключен ко второму входу блока 17 сравнения, выход которого — подключен ко второму входу олока 17 сравнения, выход которого -- подключен ко второму входу блока 17 сравнения, выход которого подключен к испол нительному механизму 22.

Устройство работает следующим образом.

Преобразователи 1 и 2 с помощью источника 4 излучения в первый пери:д следования через светокоммутатор 3 и элемент 5 зондируют модулированным сигналом впереди движущийся обьект. Это сигнал, отраженный от объекта. в следующий полупериод (паузу) улавливается через элемент 5 и светокоммутатор 3 приемником излучения, на выходе которого он преобразуется в электрический импульс.

Этот импульс поступает через переключатель 8 полярности на вход интегратора 9.

В это же время происходит компенсация отраженного сигнала. Сигнал от источника 4 через светокоммутатор 3 поступает на приемник 6 излучения. Коэффициент передачи светокоммутатора 3 для компенсациoHHblx сигналов значительно меньше, чем для отраженных от объекта. 11миульс с выхода приемника 6 излучателя при помощи переключателя 8 изменяет свою поляр ность и поступает на вход интегратора 9.

Управление переключателем 8 осуществляется . генератором 10 сиифазно с переключением светокоммутатора 3. При этом на входе интегратора 9 происходит сравнение отраженного и компенсированного сигна лов. В случае, если их средние значения не

4 равны, то на выходе интегратора 9 создается электрическое иапряжеиие,:ишейновозрастающее во времени. По достижении на выходе интегратора 9 уровня, при котором срабатывает элемент 11, на выходе последней появляется импульс, который запускает блок питания. В результате этогс импульсный источник 4 генерирует компенсирующий поток, восстанавливающий равенство сигналов на входе интегратора 9.

В установившемся режиме отраженный и компенсирующий потоки в среднем равны, т. е. длительность импульса на выходе элемента 11 пропорциональна длительности ,д сигнала отражения от объекта. Поэтому перед работой можно проводить калибровку по объекту, отражение которого известно. Калибровка может осущесгвляться путем изменения уровня компенсирующего

2О сигнала посредством ввода светофильтра переменной плотности или другими методами.

Па выходе блока 12 преобразователей 1 и 2 вырабатываются импульсы посылки зондирующего сигнала на объект, а

kt2 выходе элемента 11 формируются импульсы, соответствующие приему отраженных сигналов от объекта. По этим сигнаЗр лам, периодически поступающим через элементы «ИЛИ» 13 и 14, блок 15 определения относительной скорости вычисляег скорость движения впереди движущегося объекта относительно сзади движущегося, а блок 16 текущей дальности непрерыьпо вычисляет расстояние между объектами.

Блок 15 определения относительнои скорости может быть выполнен tto типовой корреляционной пли допплеровской схемам щ измерения скорости. Измерение расстояния между oobetcTa tkt блок 16 текущей дальHoсти производит фиксацией времени между моментом посылки зондирующего сигнала на объект и приемом его после отражения от обьекта. Текущее расстояние (R) опре деляется по формуле:

Ck,, R =

2 где С вЂ” скорость распросграиения сигна ц| нала; — время между зондирующим и отраженным сигналами.

С помощью блока 18 дифферешьирования определяется скорость сближения или

5 удаления. Сигналы, снимаемые с блоков 15 для определения относительной скорости и блока 18 дифференцирования поступают на входы блока 19 определения безопасной дистанции, который производит вычисления безопасного интервала между объектами, при котором возможна безаварийная остановка движущегося объекта сзади.

Безопасный интервал (S) определяется

6,-. по формуле:

769597

21 уст тде Ъ р — скорость движения к<и!тролируемого объекта: т,р — время срабатывания зормозной системы; — относительная скорость;

) т„. — установившееся замедление, = kgb;

1< — Коз<1)<1>l! IlfICIIT, св11зыьаlощий За. медлсние впереди и сзади дви?к? Ill,ихся объектов, 1< .- 1;

<1 — коэффицие IT сцепления с дорогой;

g — ускорение силы тяжести.

Скорость V<, Определяется да гчи ком скорости 20, схема которо<о может быть выполнена на допплеровском эффекте или иа корреляциоьиюм методе.

По данным, поступающим из 0;lol<3 21, блок 19 определения безопасной д!Вс-,.анции вычисляет безопасный интервал между движущим ися об ьекта ми. Для Toi o, чтобы обеспечивалось своевременное торможение при наличии опасной ситуации, т. е. автоматически соблюдался безопасный интервал между объектами, блок 19 определения безопасной дистанции по с1ггиалу с блока 18 дифференцирования при сближении обьектов производит вычитан.;г величии V„— Ъ „„„а при удален !и — - сложение (V

ИП7 Величины, снимаемые с блока 16 текущей дальности и блока 19 определения безопасной дистанции, поступают в блок 1 сравнения. Когда текущая дальнос ь становится меньше величины безопас ной дистанции, на выходе блока 17 п<н!Вляется сигнал, который поступает иа механизм 22.

Последний производит торможение движущегося транспортного средства. Если текущая дальность окажется больше ьеличины безопасной дистанции, то механизм 22 производит разгон транспортного средства, ЧТО ПОЗВОЛЯЕТ ПОВЬIСИТЬ ИНТЕИСИВНОСТЬ ДВИжения.

Предложенное устройство дает возможII0cTb изоежать ав31?ийной сит? 311!III, и ча стности, наезда, исклночить ошибки водllTe Tft. яВЛяlощИЕСя HЛВВНОЙ П1?>1<П1НОИ >GO. tt шинства аварий на дорогах. Это устройство также дает возможность обеспечить автоматическое торможение в опасных ситуа,!О циях при въезде в улицы с односторонним движением и при экстренном маневре.

«смены полосы движения» автомобиля.

Формула изобретения

Устройство для предотвращения столкновения;!вижущихся транспортных срс tcTff, содержащее источник и приемник излучения, блок определения безопасной дистан.ции с датчиком скорости и блок определения текущей дальности, подключенные своими выходами к Входам блока сравнения, о т л и ч а ю щ е.е с я тем, чго. с целью повышения эффективности устройства и повышения его надежности, оно снабжено преобразователями коэффициснта Отра?кения оптического сйгцала в электрическш! сигнал и подключенными к Ilx ги>!ходам через элементы «ИЛИ» блоком определения относительной скорости, блоком дифференцирования и блоком задания начальных условий движения, подключенным к одному из входов блока определеш1я безопасной дистанции, к другим входам которого подключены своими выходамп блок диф ференцирования, Il<),÷êëþ÷åííûé своим Входом к выходу блока определения текущей дальности, и блок определения о<носительной скорости, при этом оптические элемен40 ты преобразователей установлены на пе редней части транспортного средства и разнесены по его поперечному габариту.

Источники информации, иринятыс во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 553558, кл. G 01S 11/00, 1976 (прототип).

?6959?

Составитель Г. Корнева

Техред И. Пенчко Корректор Л. Орлова

Редактор Н. Ахмедова

Подписное

Заказ 7477

Изд. Ко. 518 Тираж 474

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам наобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Загорская типография Упрполиграфиздата Мособлисполкома