Устройство для предотвращения лобового столкновения автомобилей
Полезная модель относится к локационным системам обеспечения безопасности автомобиля во время движения. Технический результат заключается в повышении безопасности автомобиля при угрозе возникновения лобового столкновения. Этот результат достигается за счет контроля скорости движения встречного автомобиля поперек полосы движения, определения возможности уклонения от столкновения, расчета траектории движения и управления движением по траектории.
Полезная модель относится к локационным системам обеспечения безопасности автомобиля во время движения.
Известен радар безопасности движения автомобильного транспорта (патент на изобретение РФ 
2092869, кл. G01S 13/93; 10.10.1997), предназначенный для использования в качестве датчика системы предупреждения водителей о возможном столкновении автомобиля с препятствием и использующий радиосигнал для оценки скорости сближения, расстояния до препятствия и путевой скорости.
Известна радиолокационная система для предотвращения столкновения транспортных средств (патент на изобретение РФ 2111505, кл. G01S 13/00; 20.05.1998), предназначенная для обнаружения препятствия впереди находящегося в движении транспортного средства.
Недостатком указанных устройств является использование громоздкой аппаратуры и необходимость получения разрешения на работу в соответствующем частотном диапазоне.
Наиболее близким техническим решением (прототипом) является «Устройство предупреждения столкновения автомобиля с препятствием» (патент на изобретение РФ 2348948, кл. G01S 13/93; 10.03.2009), содержащее приемопередающую оптическую систему, импульсный дальномерный и непрерывный доплеровский оптические локаторы, систему обработки информации, систему светового и систему звукового предупреждения, измеритель собственной скорости автомобиля, причем приемопередающая оптическая система выполнена несканирующей и формирующей стационарные по отношению к автомобилю диаграммы направленности оптических локаторов. Недостатками данного устройства являются отсутствие контроля скорости перемещения препятствия поперек полосы движения и отсутствие формирования управляющих сигналов для системы рулевого управления автомобиля.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение безопасности автомобиля при угрозе возникновения лобового столкновения за счет контроля скорости движения встречного автомобиля поперек полосы движения, определения возможности уклонения от столкновения, расчета траектории движения и управления движением по траектории.
Поставленная задача решается с помощью устройства для предотвращения лобового столкновения автомобилей, включающего приемопередающую оптическую систему, импульсный дальномерный и непрерывный доплеровский оптические локаторы, систему светового и систему звукового предупреждения, измеритель собственной скорости автомобиля, которое, в отличие от прототипа, дополнительно содержит первый и второй модули ультразвуковых датчиков, блок определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения, блок определения дальности и скорости сближения, блок определения возможности уклонения от столкновения, блок расчета траектории, блок формирования сигналов управления, задатчик режима, электроусилитель руля (ЭУР), систему рулевого управления, причем приемопередающая оптическая система подключена ко входу блока импульсного дальномерного и непрерывного доплеровского оптических локаторов, который соединен со входом блока определения дальности и скорости сближения, выходы первого и второго модулей ультразвуковых датчиков подключены соответственно к первому и второму входам блока определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения, выход блока определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения подключен ко вторым входам блока определения возможности уклонения от столкновения и блока расчета траектории, первые входы этих блоков соединены с выходом измерителя собственной скорости автомобиля, а третьи входы этих же блоков подключены к выходу блока определения дальности и скорости сближения, первый выход блока определения возможности уклонения от столкновения соединен со входом системы светового предупреждения, а второй выход этого же блока - с системой звукового предупреждения, сигнал с выхода блока расчета траектории подается на первый вход блока выработки сигналов управления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика режима, выход блока формирования сигналов управления подключен ко входу электроусилителя руля (ЭУР), выход которого соединен со входом системы рулевого управления.
Сущность полезной модели поясняется с помощью фиг.1, где представлена схема заявленного устройства для предотвращения лобового столкновения автомобилей.
Устройство содержит (см. фиг.1) приемопередающую оптическую систему 1, первый и второй модули ультразвуковых датчиков 2 и 3, импульсный дальномерный и непрерывный доплеровский оптические локаторы 4, измеритель собственной скорости автомобиля 5, блок определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения 6, блок определения дальности и скорости сближения 7, блок определения возможности уклонения от столкновения 8, блок расчета траектории 9, систему светового предупреждения 10, систему звукового предупреждения 11, блок формирования сигналов управления 12, задатчик режима 13, электроусилитель руля (ЭУР) 14, систему рулевого управления 15, причем приемопередающая оптическая система 1 подключена ко входу блока 4 импульсного дальномерного и непрерывного доплеровского оптических локаторов, который соединен со входом блока определения дальности и скорости сближения 7, выходы первого и второго модулей ультразвуковых датчиков (2 и 3) подключены соответственно к первому и второму входам блока 6 определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения, выход блока 6 определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения подключен ко вторым входам блока определения возможности уклонения от столкновения 8 и блока расчета траектории 9, первые входы этих блоков соединены с выходом измерителя собственной скорости автомобиля 5, а третьи входы этих же блоков подключены к выходу блока определения дальности и скорости сближения 7, первый выход блока определения возможности уклонения от столкновения 8 соединен со входом системы светового предупреждения 10, а второй выход этого же блока - с системой звукового предупреждения 11, сигнал с выхода блока расчета траектории 9 подается на первый вход блока выработки сигналов управления 12, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика режима 13, выход блока формирования сигналов управления 12 подключен ко входу электроусилителя руля (ЭУР) 14, выход которого соединен со входом системы рулевого управления 15.
Устройство работает следующим образом. Через приемопередающую оптическую систему 1 импульсный дальномерный и непрерывный доплеровский оптические локаторы 4 постоянно получают информацию об обстановке в полосе движения автомобиля (автомобиль 1) и выдают сигналы в блок определения дальности и скорости сближения 7. При появлении встречного автомобиля (автомобиль 2) и сближении на определенное расстояние на входы блока 6 определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения поступают сигналы с выходов первого и второго модулей ультразвуковых датчиков (2 и 3). Набор выходных сигналов трех блоков: измерителя собственной скорости автомобиля 5, блока определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения 6 и блока определения дальности и скорости сближения 7 одновременно поступает на две группы входов: блока определения возможности уклонения от столкновения 8 и блока расчета траектории 9. Если блок 8 обнаруживает опасность лобового столкновения, то он активирует систему светового предупреждения 10 и систему звукового предупреждения 11. Одновременно определяется возможность уклонения от лобового столкновения, даже если при этом удар придется в заднюю часть кузова автомобиля; при этом учитываются ограничения на радиус поворота, исключающие опрокидывание автомобиля 1 во время маневра. Если уклонение возможно, то выдается разрешающий сигнал с блока 8 на блок расчета траектории 9 и эта информация передается в блок выработки сигналов управления 12. Передача сформированных сигналов управления дальше на электроусилитель руля (ЭУР) 14 возможна только в том случае, когда задатчик режима 13 установлен в положение «Автомат», то есть сам водитель считает, что не обладает достаточным опытом для выполнения столь сложного и ответственного маневра. Выходной сигнал с электроусилителя руля (ЭУР) 14 поступает на систему рулевого управления 15, тем самым реализуя маневр уклонения от лобового столкновения. Если задатчик режима 13 установлен в положение «Ручное», то система рулевого управления 15 работает в штатном режиме, отрабатывая управление, задаваемое водителем с помощью рулевого колеса, а предлагаемое устройство обеспечивает работу систем световой и звуковой индикации.
Устройство для предотвращения лобового столкновения автомобилей, содержащее приемопередающую оптическую систему, подключенную к входу блока импульсного дальномерного и непрерывного доплеровского оптических локаторов, содержащее также систему светового предупреждения, систему звукового предупреждения, измеритель собственной скорости автомобиля, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены первый и второй модули ультразвуковых датчиков, блок определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения, блок определения дальности и скорости сближения, блок определения возможности уклонения от столкновения, блок расчета траектории, блок формирования сигналов управления, задатчик режима, электроусилитель руля (ЭУР), систему рулевого управления, причем приемопередающая оптическая система подключена ко входу блока импульсного дальномерного и непрерывного доплеровского оптических локаторов, который соединен со входом блока определения дальности и скорости сближения, выходы первого и второго модулей ультразвуковых датчиков подключены соответственно к первому и второму входам блока определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения, выход блока определения положения встречного автомобиля в полосе движения и скорости поперечного смещения подключен ко вторым входам блока определения возможности уклонения от столкновения и блока расчета траектории, первые входы этих блоков соединены с выходом измерителя собственной скорости автомобиля, а третьи входы этих же блоков подключены к выходу блока определения дальности и скорости сближения, первый выход блока определения возможности уклонения от столкновения соединен со входом системы светового предупреждения, а второй выход этого же блока - с системой звукового предупреждения, сигнал с выхода блока расчета траектории подается на первый вход блока формирования сигналов управления, на второй вход которого поступает сигнал с выхода задатчика режима, выход блока формирования сигналов управления подключен ко входу ЭУР, выход которого соединен со входом системы рулевого управления.
