Система для автоматического управления скоростью автомобиля

Полезная модель относится к области управления движением транспортных средств и предназначена для использования при необходимости регулирования скорости на отдельных участках дороги с целью обеспечения безопасности движения. Вдоль трассы движения установлены указатели ограничения скорости и трехцветные светофоры. Каждый из указателей имеет генератор частоты, соответствующей заданному значению скорости, а каждый из светофоров - регулируемый генератор частоты, значение которой соответствует ограничениям скорости, определяемых желтым и красным цветами излучения. На указателях и светофорах предусмотрены стационарные антенные системы. На автомобиле расположены блока измерения текущей скорости, автомобильная антенная система, приемное устройство, система фильтров-формирователей, настроенных на частоты указателей ограничения скорости и светофоров, и совокупность запускаемых фильтрами-формирователями блоков сравнения текущей и заданных указателями и светофорами скоростей. На выходе того или иного блока сравнения формируется сигнал, соответствующий разности текущей и заданной скоростей, который усиливается и поступает на исполнительное устройство, выполненное, например, в виде соленоида, взаимодействующего с заслонкой в канале топливоподачи. Предложенная система характеризуется расширенными функциональными возможностями и обеспечивает повышенную безопасность движения. 3 з.п. ф-лы. 1 ил.

Полезная модель относится к области управления движением транспортных средств и предназначена для использования при необходимости регулирования скорости на отдельных участках дороги с целью обеспечения безопасности движения.

Известна система регулирования скорости автомобиля, содержащая установленный на участке трассы движения указатель ограничения скорости, выполненный с возможностью генерирования частоты, соответствующей заданному значению скорости, а на автомобиле - блок измерения текущей скорости, приемное устройство и блок сравнения текущей и заданной указателем скоростей, подключенный выходом к исполнительному устройству системы торможения (SU 357586 A, G 08 G 1/12, 31.10.1972).

Недостатки известной системы заключаются в низкой точности и эффективности управления и обусловлены, главным образом, узко территориальным и одноканальным регулированием скорости.

Наиболее близкой к предложенной является система для автоматического управления скоростью автомобиля, содержащая, в частности, установленные вдоль трассы движения указатели ограничения скорости, выполненные с возможностью генерирования частот, соответствующих заданным значениям

скорости, а на автомобиле - блок измерения текущей скорости, приемное устройство, систему настроенных на частоты указателей ограничения скорости фильтров-формирователей и совокупность запускаемых фильтрами-формирователями блоков сравнения текущей и заданных указателями скоростей, выходы которых подключены к исполнительному устройству, связанному с тормозной системой (SU 886036 A, G 08 В 1/12, 30.11.1981).

Однако указанная система характеризуется ограниченными функциональными возможностями, не позволяющими регулировать скорость с учетом сигналов светофоров.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей подобной системы с обеспечением технического результата, выражающегося в повышенной безопасности движения.

Поставленная задача решается тем, что в системе для автоматического управления скоростью автомобиля, содержащей установленные вдоль трассы движения указатели ограничения скорости, каждый из которых выполнен с последовательно включенными генератором частоты, соответствующей заданному значению скорости, блоком усиления и стационарной антенной системой, а также расположенные на автомобиле приемное устройство, вход которого соединен с автомобильной антенной системой, систему настроенных на частоты указателей ограничения скорости фильтров-формирователей, входы которых подключены к выходу приемного устройства, и совокупность блоков сравнения текущей и заданных указателями скоростей, пусковые входы которых через ключи соединены с выходами соответствующих

фильтров-формирователей, сигнальные входы подключены к выходу блока измерения текущей скорости, а выходы через усилитель разностных сигналов - к исполнительному устройству, связанному с тормозной системой, - на каждом из установленных вдоль трассы движения светофоров расположены последовательно включенные блок согласования и управления частотой, связанный с излучателями красного и желтого цветов, регулируемый генератор частоты и дополнительная стационарная антенная система, а упомянутые система фильтров-формирователей и совокупность блоков сравнения дополнены парами аналогичных составных узлов, настроенных на частоты, соответствующие ограничениям скорости до значений, определяемых желтым и красным цветами светофоров.

Решению поставленной задачи способствуют частные существенные признаки полезной модели.

Блоки усиления указателей ограничения скорости и регулируемые генераторы частоты светофоров выполнены с возможностью излучения сигналов с мощностью, исключающей устойчивый прием на расстоянии, в 5-10 раз превышающем длину автомобиля.

На автомобиле расположен блок определения расстояния до указателей ограничения скорости и светофоров, выход которого подключен к пусковому входу приемного устройства.

Исполнительное устройство на автомобиле выполнено с возможностью функциональной отработки шкалы входных разностных сигналов.

На чертеже представлена функциональная схема предложенной системы для автоматического управления скоростью автомобиля.

В систему входят: установленные вдоль трассы движения указатели 1 ограничения скорости (условно показаны три) с генераторами 2 частот, соответствующих заданным (приведенным на указателях) значениям скорости, блоками 3 усиления и антенными системами 4, трехцветные (с красным - К, желтым - Ж и зеленым - З излучениями) светофоры 5 (условно показан один) с блоком 6 согласования и управления частотой, регулируемым генератором 7 частоты и дополнительной стационарной антенной системой 8, а также расположенные на автомобиле автомобильная антенная система 9, приемное устройство 10, система фильтров - формирователей 11, настроенных на частоты указателей ограничения скорости и частоты, соответствующие ограничениям скорости до значений, определяемых желтым и красным цветами светофоров, ключи 12, совокупность блоков 13 сравнения текущей и заданных указателями и светофорами скоростей, блок измерения текущей (фактической) скорости 14, усилитель 15 разностных сигналов, исполнительное устройство 16, связанное с тормозной системой 17, и возможный для применения блок 18 определения расстояния (дальности) до указателей ограничения скорости и светофоров. На каждом из указателей 1 ограничения скорости, на каждом из светофоров 5 и в автомобиле имеются индивидуальные блоки питания (не показаны).

Для каждого из указателей 1 ограничения скорости генератор 2 частоты, блок 3 усиления и стационарная антенная система 4 включены

последовательно. Вход приемного устройства 10 соединен с автомобильной антенной системой 9. Входы фильтров-формирователей 11 подключены к выходу приемного устройства 10. Пусковые входы блоков 13 сравнения через ключи 12 соединены с выходами соответствующих фильтров-формирователей 11, сигнальные входы подключены к выходу блока 14 измерения текущей скорости, а выходы через усилитель 15 разностных сигналов - к исполнительному устройству 16, связанному с тормозной системой 17. Для каждого из светофоров 5 блок 6 согласования и управления частотой, связанный с излучателями красного и желтого цветов, регулируемый генератор 7 частоты и дополнительная стационарная антенная система 8 включены последовательно.

Работает система следующим образом.

Каждому значению ограничений движения автомобиля по скорости, приведенных на указателях 1, ставится в соответствие своя частота излучения. На трассе при каждом указателе 1 ограничения скорости генератор 2 частоты формирует соответствующую данному значению ограничения частоту сигнала, излучение которого после усиления в блоке 3 осуществляется посредством антенной системы 4.

При каждом светофоре 5 соответственно красной и желтой цветности блоком 6 согласования и управления частотой вырабатывается сигнал управления. В результате генератором 7 формируются сигналы выбранных для желтого и красного цветов частот Излучение сигналов осуществляется дополнительной стационарной антенной системой 8.

Излучаемые стационарными антенными системами 4 и 8 сигналы установленных частот принимаются антенной системой 9, установленной на автомобиле. После прохождения тем или иным частотным сигналом тракта приемного устройства 10 на выходе одного из фильтров-формирователей 11 выделяется пусковой сигнал, приводящий через один из ключей 12 в действие тот блок 13 сравнения, в котором стационарно записано пороговое значение (уровень сравнения), соответствующее конкретному значению ограничения по скорости, заданному частотным сигналом от указателя 1 или светофора 5.

В активизированном блоке 13 сравнения сопоставляются текущее значение скорости, измеренное блоком 14, и записанное пороговое значение. На выходе данного блока 13 сравнения формируется сигнал, соответствующий разности текущей и заданной скоростей, который после усиления в усилителе 15 поступает на исполнительное устройство 16. Последнее может быть выполнено, например, в виде соленоида, взаимодействующего с заслонкой в канале топливоподачи. Ход исполнительного устройства 16 может быть функционально связан со шкалой разностного сигнала. Воздействие исполнительного устройства 16 на тормозную систему 17 приводит к тому, что скорость автомобиля снижается.

Таким образом, степень снижения скорости автомобиля ставится в однозначное соответствие частоте принятого сигнала, которая в свою очередь соответствует значению ограничения по скорости движения автомобиля, заданному соответствующим указателем 1 или цветностью соответствующего светофора 5.

Параметры трактов передачи сигналов от указателей 1 и светофоров 5 выбираются, исходя из того, чтобы мощность излучения была достаточной для устойчивого приема только на расстояниях, превосходящих длину автомобиля в 5-10 раз. Это предотвращает неоправданное регулирование скорости на большом удалении автомобиля от указателей 1 и светофоров 5 (от не ближайших указателей 1 и светофоров 5).

При необходимости зона устойчивого приема может устанавливаться с помощью блока 18 определения расстояния до указателей 1 и светофоров 5.

Эффективность работы предложенной системы автоматического регулирования скорости движения автомобиля определяется выбранной шкалой частот излучения сигналов, параметрами диаграмм направленности стационарных и подвижных антенных систем 4, 8, 9, конструктивным исполнением исполнительного устройства 16, а также особенностями расположения указателей 1 ограничения скорости и светофоров 5.

1. Система для автоматического управления скоростью автомобиля, содержащая установленные вдоль трассы движения указатели ограничения скорости, каждый из которых выполнен с последовательно включенными генератором частоты, соответствующей заданному значению скорости, блоком усиления и стационарной антенной системой, а также расположенные на автомобиле приемное устройство, вход которого соединен с автомобильной антенной системой, систему настроенных на частоты указателей ограничения скорости фильтров-формирователей, входы которых подключены к выходу приемного устройства, и совокупность блоков сравнения текущей и заданных указателями скоростей, пусковые входы которых через ключи соединены с выходами соответствующих фильтров-формирователей, сигнальные входы подключены к выходу блока измерения текущей скорости, а выходы через усилитель разностных сигналов - к исполнительному устройству, связанному с тормозной системой, отличающаяся тем, что на каждом из установленных вдоль трассы движения светофоров расположены последовательно включенные блок согласования и управления частотой, связанный с излучателями красного и желтого цветов, регулируемый генератор частоты и дополнительная стационарная антенная система, а упомянутые система фильтров-формирователей и совокупность блоков сравнения дополнены парами аналогичных составных узлов, настроенных на частоты, соответствующие ограничениям скорости до значений, определяемых желтым и красным цветами светофоров.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что блоки усиления указателей ограничения скорости и регулируемые генераторы частоты светофоров выполнены с возможностью излучения сигналов с мощностью, исключающей устойчивый прием на расстоянии, в 5-10 раз превышающем длину автомобиля.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что на автомобиле расположен блок определения расстояния до указателей ограничения скорости и светофоров, выход которого подключен к пусковому входу приемного устройства.

4. Система по любому из п.п.1-3, отличающаяся тем, что исполнительное устройство на автомобиле выполнено с возможностью функциональной отработки шкалы входных разностных сигналов.