Система повышения безопасности управления транспортным средством

Полезная модель относится к области транспорта и может быть использована, например, в качестве системы для повышения безопасности управления транспортным средством, в частности, автомобилем. Решаемой полезной моделью задачей является расширение арсенала средств обеспечения безопасности управления транспортным средством. Техническим результатом является реализация назначения - расширение возможностей систем обеспечения безопасности управления транспортным средством. Система содержит не менее одного узла получения информации об окружающем пространстве, таких, как видеокамера или ультразвуковой датчик, обрабатывающего блока, устройства формирования изображения на лобовом стекле транспортного средства и устройства управления.

1 н.з. и 11 з.п. ф-лы

Полезная модель относится к области транспорта и может быть использована, например, в качестве системы для повышения безопасности управления транспортным средством, в частности, автомобилем.

Известны различные устройства и способы повышения безопасности управления автомобилем путем представления водителю информации об окружающем автомобиль пространстве: различного рода зеркала заднего вида (патенты на полезную модель RU 87668, 80147, RU 73289, RU 8320, RU 60450), система зеркал переднего вида (патент на полезную модель RU 58999), комбинированное зеркало-дисплей заднего вида автомобиля (патент на полезную модель RU 32054). Все они отличаются тем, что для получения информации водителю необходимо переместить взгляд с дорожного полотна на зеркало или дисплей, что повышает вероятность аварийных ситуаций, особенно при движении на больших скоростях или в плотном потоке автомобилей. Известно решение, обеспечивающие контроль расстояния до соседних автомобилей и отображения на дисплее дорожной ситуации в окружающем автомобиль пространстве (система сПАРК-биЗОН компании Ритм-Авто, www.ritmauto.ru). В этом устройстве для представления данных о направлении и расстоянии до соседних транспортных средств формируют на экране дисплея разноцветное схематическое изображение взаимного расположения транспортных средств с сохранением пропорций расстояний между ними. Его недостатком также является необходимость перемещения взгляда с дорожного полотна на дисплей при желании получить визуальную информацию о дорожной ситуации. Широко распространены решения, позволяющие индицировать на лобовом стекле транспортного средства различную информацию, в том числе изображения окружающего пространства: голографическая оптическая система отображения информации в поле зрения оператора (патент на изобретение RU 2057352), "Optical combiner with integral support arm" (патент США 5237455), «Automotive instrumentvirtual image display» (патент США 5278532), комплексная система управления вооружением самолета (содержащая индикаторы на лобовом стекле, патент на полезную модель RU 12608), предложенная японской компанией Teijin DuPont Films технология проецирования изображений на прозрачную пленку на основе полиэтилентерефталата (см. www.3dnews.ru/news/lobovoe_steklo_v_kachestve_displeya/). Широко известны системы детектирования и распознавания речи: способ распознавания фонем речи и устройство для реализации способа (патент на изобретение RU 2268504), способ и устройство для распознавания речи (патент на изобретение RU 2393549), система детектирования речи (патент на изобретение RU 2363994). Наиболее близкими к предлагаемой полезной модели техническими решениями является парковочный радар Challenger PX-V4 (www.avtoprofi.ru/Challenger-PX-V4-s-proektsiei.html), обладающий возможностью проецирования скорости и других необходимых данных на лобовое стекло автомобиля; он применяется при выполнения маневра парковки и не может сделать безопаснее другие маневры: поворот, разворот, начало движения или перестроение; а также устройство, реализующее способ отображения информации на лобовом стекле транспортного средства (патент на изобретение RU 2371745), которое способно воспроизводить на лобовом стекле изображение закабинного пространства; поскольку в его состав не входят большинство узлов предложенной полезной модели, оно может выступать в качестве ее части - устройства формирования изображения.

Решаемой полезной моделью задачей является расширение арсенала средств обеспечения безопасности управления транспортным средством.

Техническим результатом является реализация назначения - расширение возможностей систем обеспечения безопасности управления транспортным средством.

Для удобства и однозначного понимания целесообразно разъяснить используемые термины и обороты речи.

Оператор - человек, управляющий транспортным средством. В случае, если это автомобиль, - водитель.

Направленное на начало совершения маневра действие оператора - включение светового сигнала поворота, поворот или отклонение органа управления направлением движения (рулевого колеса, штурвала, ручки управления и т.п.) или действия, направленные на получение информации о дорожной ситуации с целью произвести маневр безопасно, например: обращение к предлагаемой системе голосом, путем нажатия на кнопку или касания датчика прикосновения.

Маневр - поворот, разворот, перестроение или начало движения. В контексте данного изобретения парковка маневром не является, поскольку не требует при ее выполнении постоянной концентрации внимания оператора на дорожной ситуации впереди транспортного средства.

Дорожная ситуация - фактическое расположение транспортных средств и, если его отображать в динамике, их перемещение друг относительно друга.

Видеосигнал - сигнал, соответствующий видеоизображению; возникает, как правило, в видеокамере, может в процессе функционирования предложенной системы передаваться между ее узлами, преобразовываться и отображаться на лобовом стекле в виде видеоизображения.

Под соответствием сигналов графическим или видеоизображениям понимается то, что при поступлении этих сигналов в устройство формирования изображения на лобовом стекле отображают это графическое изображение или видеоизображение.

Множественное число по отношению к объектам используется в контексте формулы полезной модели и означает, что этих объектов не менее одного.

Указанный технический результат достигается функционированием системы повышения безопасности управления транспортным средством, включающей в себя узлы получения информации об окружающем транспортное средство пространстве УПИ в количестве не менее одного, обрабатывающие блоки ОБ в количестве не менее одного, устройства формирования изображения на лобовом стекле транспортного средства УФИ в количестве не менее одного и датчики управления ДУ в количестве не менее одного. УПИ взаимосвязаны с ОБ, УФИ подключены к ОБ, ОБ подключены к ДУ. При этом система выполнена с возможностью получения сигналов в ОБ от УПИ и передачи сигналов от ОБ в УФИ, а также передачи сигналов от ДУ к ОБ и восприятия в ДУ действий оператора, направленных на начало совершения маневра: поворота, разворота, перестроения или начала движения.

Также достижение технического результата обеспечивается функционированием различных модификаций этой системы, в которых УПИ выполнены в виде видеокамер, ультразвуковых датчиков или лазерных дальномеров.

Также достижение технического результата обеспечивается функционированием различных модификаций этой системы, в которых: в ОБ включены системы узлы передачи и обработки видеосигналов; ОБ выполнены с возможностью автоматических анализа поступающих от УПИ сигналов и формирования для передачи в УФИ сигналов, соответствующих графическим изображениям, отображающим дорожную ситуацию; ОБ выполнены с возможностью выбора, в зависимости от полученных от ДУ сигналов, участка окружающего транспортное средство пространства для отображения имеющейся в нем дорожной ситауции.

Также достижение технического результата обеспечивается функционированием различных модификаций этой системы, в которых ДУ выполнены в виде: кнопок; датчиков включения светового сигнала поворота; датчиков поворота рулевого колеса на заданный угол; датчиков прикосновения; системы распознавания речи.

При изложении сведений, подтверждающих возможность осуществления предлагаемого решения, следует рассмотреть более подробно функционирование системы на практически применимых примерах ее реализации в автомобильной промышленности. При этом целесообразно описать детально только существенные особенности ее функционирования и не останавливаться подробно на известных из уровня техники моментах ее работы, например, таких, как восприятие и передача видеосигналов, построение на основании полученных от ультразвуковых датчиков графического изображения дорожной ситуации или процессы формирования посредством УФИ изображений на лобовом стекле транспортного средства.

В первом примере реализации в систему включены два УПИ, выполненных в виде видеокамер, которые расположенных слева и справа от автомобиля над зеркалами заднего вида. Также в систему включены один содержащий узлы передачи и обработки видеосигналов ОБ, одно УФИ и два ДУ - датчики включения светового сигнала поворота в виде выключателей, механически связанных с рычагом включения световых сигналов поворота. Приготавливаясь к совершению маневра, водитель переключает в соответствующую сторону рычаг включения световых сигналов поворота. Срабатывает одно из ДУ - в зависимости от того, в какую сторону переключен рычаг. Сигнал от этого ДУ поступает в ОБ. В зависимости от того, от какого именно из ДУ поступил сигнал, в ОБ определяют, следует отображать дорожную ситауцию справа или слева от автомобиля (т.е. определяют нужный участок окружающего транспортное средство пространства), и, следовательно, какую из двух видекамер следует использовать. Затем в ОБ воспринимают видеосигнал от этой камеры и передают его в УФИ с последующим отображением на лобовом стекле. Таким образом, водитель, не изменяя направления взгляда, получает информацию, которую он получил бы, посмотрев в зеркало заднего вида.

Порядок функционирования этой системы не изменится, если в качестве ДУ использовать датчик поворота рулевого колеса на заданный угол.

Во втором примере реализации в систему включены восемь УПИ, выполненных в виде ультразвуковых датчиков. Также в систему включено ДУ в виде расположенной на рулевом колесе кнопки, одно УФИ и один ОБ, выполненный с возможностью автоматического анализа поступающих от УПИ сигналов и формирования для передачи в УФИ сигналов, соответствующих отображающим дорожную ситуацию изображениям.

Приготавливаясь к совершению маневра, водитель с целью получить информацию о дорожной ситуации нажимает на кнопку. Сигнал от ДУ поступает в ОБ, затем в ОБ получают сигналы от УПИ и формируют сигнал, соответствующий отображающим дорожную ситуацию изображениям, после чего передают этот сигнал в УФИ с последующим отображением на лобовом стекле. Таким образом, водитель, не изменяя направления взгляда, получает информацию, которую он получил бы, посмотрев в зеркало заднего вида. Наиболее удобна эта реализация при обгоне впереди идущего транспорта: ее использование заменяет взгляд в два зеркала, что необходимо для принятия решения, совершать обгон справа или слева.

Порядок функционирования этой системы не изменится, если в качестве ДУ использовать датчик прикосновения или систему распознавания речи. Также он не изменится, если в качестве УПИ использовать лазерные дальномеры.

По исследованиям Национальной администрации безопасности движения на трассах США (NHTSA) в тех случаях, когда авария произошла из-за ошибок водителя, самой частой непосредственной причиной ДТП стало отвлечение внимания водителя от дороги (40-41% всех случаев, см. autorambler.ru/journal/events/9.12.2008/560945077/, 5koleso.ru/formula1/articles/3691).

В обоих приведенных примерах при выполнении указанных маневров исключается отвлечение внимания водителя от дороги для получения информации в зеркале заднего вида, и, таким образом, уменьшается вероятность дорожно-транспортных происшествий, а управление автомобилем становится более безопасным.

Этих примеров достаточно для понимания сущности полезной модели и доказательства достижения с помощью заявленных объектов технического результата - расширения возможностей систем обеспечения безопасности управления транспортным средством.

Вышеизложенным наглядно показано, что достижение технического результата может быть обеспечено только неразрывно взаимосвязанной совокупностью всех существенных признаков заявленных объектов, отраженных в формуле полезной модели. Указанные в ней отличия дают основание сделать вывод о новизне данного технического решения. Соответствие критерию «промышленная применимость» доказывается отсутствием в заявленных притязаниях каких-либо практически трудно реализуемых в промышленных масштабах признаков.

В заключение целесообразно отметить, что одним из высоко востребованных направлений практического использования данной полезной модели является повышение безопасности управления транспортным средством, в частности, автомобилем.

1. Система повышения безопасности управления транспортным средством, характеризующаяся тем, что она включает в себя узлы получения информации (УПИ) об окружающем транспортное средство пространстве в количестве не менее одного, обрабатывающие блоки (ОБ) в количестве не менее одного, устройства формирования изображения (УФИ) на лобовом стекле транспортного средства в количестве не менее одного и датчики управления (ДУ) в количестве не менее одного, УПИ взаимосвязаны с ОБ, УФИ подключены к ОБ, ОБ подключены к ДУ, при этом система выполнена с возможностью получения сигналов в ОБ от УПИ, передачи сигналов от ОБ в УФИ, а также передачи сигналов от ДУ к ОБ и восприятия в ДУ действий оператора, направленных на начало совершения маневра: поворота, разворота, перестроения или начала движения.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что УПИ выполнены в виде видеокамер.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что УПИ выполнены в виде ультразвуковых датчиков.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что УПИ выполнены в виде лазерных дальномеров.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что в ОБ включены узлы передачи и обработки видеосигналов.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что ОБ выполнены с возможностью автоматических анализа поступающих от УПИ сигналов и формирования для передачи в УФИ сигналов, соответствующих отображающим дорожную ситуацию изображениям.

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что ОБ выполнены с возможностью выбора, в зависимости от полученных от ДУ сигналов, участка окружающего транспортное средство пространства для отображения имеющейся в нем дорожной ситуации.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что ДУ выполнены в виде кнопок.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что ДУ выполнены в виде датчиков включения светового сигнала поворота.

10. Система по п.1, отличающаяся тем, что ДУ выполнены в виде датчиков поворота рулевого колеса на заданный угол.

11. Система по п.1, отличающаяся тем, что ДУ выполнены в виде датчиков прикосновения.

12. Система по п.1, отличающаяся тем, что ДУ выполнены в виде системы распознавания речи.