Устройство сигнализации о движении транспорта специального назначения

Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения транспортных средств. Предлагается использовать устройство сигнализации о движении транспорта специального назначения, содержащее лазерный излучатель для излучения лазерного луча впереди транспорта специального назначения, средство генерирования рисунков для проекции сигнальных рисунков при помощи лазерного луча, выполненный в виде съемного блока, оснащенного пультом управления режимами работы, рукояткой управления и установленного на шарнирном кронштейне с возможностью вращения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, с разъемом для питания от бортовой сети транспорта специального назначения и автономным источником питания в блоке. Устройство содержит лазерные излучатели более одного цвета и снабжено сменным узлом памяти с записанными командами для создания рисунка лазерного луча. Излучатель лазерного луча снабжен устройством фокусировки лучей в режиме освещения объекта. В процессе движения транспорта специального назначения, оператор включает устройство и управляет им, проектируя лазерный рисунок на поверхность движения впереди транспорта, в том числе на окружающие вертикальные поверхности, переключает режимы модулятора лазерного луча, например, движение прямо, вправо, влево. Лазерные лучи, различного цвета, модулируется по заданной программе по цвету, яркости, движению и обеспечивают заметность лазерного рисунка, предупреждая участников движения о приоритетности движения транспорта специального назначения.

Изобретение относится к области обеспечения безопасности движения транспортных средств специального назначения.

Одним из важных условий обеспечения безопасности движения транспорта специального назначения (спецавтомобилей санитарных и пожарных служб), использующих повышенной скоростной режим при движении к месту назначения и имеющих преимущество при движении в соответствии с правилами дорожного движения, являются информационные сигнальные методы предупреждения окружающих участников движения, такие как раскраска спецтранспорта, звуковая и световая сигнализации об их движении.

Такие же проблемы возникают и на других видах транспорта, например в водном маломерном транспорте при повышении интенсивности и скорости его движения.

Широко известны спецсигналы - проблесковые маяки, устанавливаемые на спецавтомобили, в которых используются источник света, цветовой фильтр и модулятор изменений интенсивности света, например, вращающийся отражатель. Проблесковые маяки создают световой сигнал, имеющий равномерную круговую характеристику распределения.

Недостатком указанных устройств является недостаточная эффективность при движении на высоких скоростях и в сложной обстановке (например в городской среде для автотранспорта) при наличии мертвых зон из которых нет возможности принять сигналы спецтранспорта для окружающих участников движении, когда у них недостаточно времени на реакцию по изменению обстановки движения.

В связи с важностью решения задачи обеспечения безопасности движения разрабатываются автоматизированные системы обеспечения безопасности для предупреждения о столкновении и его предотвращения включающие датчики движения, компьютерные системы, электронные системы оповещения и управления и т.д.

Известна, например, система "автомобиль за автомобилем" (V2V), которая определяет положение машины относительно других и движение автомобилей на расстоянии около 400 метров, разработка корпорации General Motors. В случае потенциальной аварии система предупредит водителя звуковым сигналом, миганием индикаторов на приборной панели или вибрацией кресла. Если же водитель не в состоянии распознать эти сигналы, машина остановится сама, чтобы избежать столкновения. Системы отличаются сложностью и предназначены для автомобильного транспорта общего назначения.

В настоящее время, для целей обеспечения безопасности движения, все чаще предлагается использовать возможности устройств с лазерными излучателями света.

Известен лазерный створный маяк для проводки движущихся объектов, заявка на изобретение №94027805 В 63 В 051/00 Конструкторско-технологического института «Оптика» СО РАН.

Изобретение относится к системам проводки судов, В результате осуществления изобретения достигается повышение точности ориентирования, судна повышается надежность проводки и дальность действия маяка. Маяк содержит два лазера различных цветов, оптически связанных с отражателями первого и второго устройства сканирования и первым и вторым полупрозрачными окнами маяка, генератор управляющих сигналов, сдвинутых во времени на половину периода горизонтальной развертки, а оптические входы сопряжены посредством полупрозрачных выходных окон с отражателями. На выходе лазерного

створного маяка поочередно сканирующие лучи лазеров разных цветов формируют зоны ориентирования. По цвету проблесков судоводитель определяет сторону, а по времени между сериями проблесков - величину смещения судна относительно оси створа.

Для обеспечения безопасности движения в условиях ограниченной видимости, в частности в тумане, предложено обеспечивать движущийся сзади автомобиль информацией о расстоянии, отделяющем его от движущегося впереди автомобиля. В этой связи из WO-A-9520502 известно устройство, позволяющее движущемуся в транспортом потоке автомобилю передавать сигнал следующим непосредственно за ним автотранспортным средствам. В этом устройстве применяется оптический лазерный луч, излучаемый устройством и направленный в направлении, противоположном направлению движения оснащенного этим устройством автомобиля.

Лазерный луч излучается в непрерывном режиме таким образом, чтобы расстояние между оборудованным автомобилем и точкой падения указанного луча на дорожное покрытие приблизительно соответствовало безопасному расстоянию, которого должен придерживаться следующий за ним в непосредственной близости автомобиль. Это устройство, в частности, применяется во время сильного дождя или тумана.

Это устройство обеспечивает следующему сзади автомобилю информацию о безопасном расстоянии. Однако оно не удовлетворяет всем необходимым условиям.

В частности, такое устройство не выдает точной информации для следующего сзади автомобиля в случае автодорожного происшествия, в случае непредвиденной остановки или просто для того, чтобы подсказать водителю необходимые действия при обнаружении светящейся точки на дорожном покрытии.

Кроме того, это устройство представляет интерес для следующего сзади автомобиля и не предоставляет никакой полезной информации для водителя оборудованного таким устройством автомобиля.

Следовательно, применение такого устройства является весьма ограниченным, и оно выдает очень ограниченную информацию водителю следующего сзади автомобиля.

Было также предложено обеспечивать водителя автотранспортного средства информацией, касающейся, в частности, пробок на дороге или возможных аварий, через панель приборов оборудованного автомобиля. Таким образом, водитель может получать доступ к различной информации о ситуации на дорогах или к данным системы типа GPS.

Однако такие системы требуют соответствующего оборудования в автомобиле, которой может быть установлено только во время его сборки, Поэтому очень трудно оборудовать такими устройствами автомобили, уже выпущенные в продажу. Кроме того, такие системы требуют наличия соответствующих дисплеев на уровне щитка приборов и относительно сложного встроенного электронного оборудования, что приводит к удорожанию таких технологий.

Известно предложение «Устройство оптической сигнализации, применяемой на транспортном средстве» защищенное патентом Российской Федерации 2 266 833 от 26.10.2001 Блайнер Томас (Франция) (РСТ WO 02/38416 16.05.2002), декларирующее устранение недостатков уже имеющихся технологий.

Его объектом является устройство оптической сигнализации, применяемое на транспортном средстве, в частности на автомобиле, участвующем в дорожном движении. Преимуществом этого устройства является предоставление оптической информации следующему сзади автомобилю во время дождя или тумана. С этой целью устройство излучает рисунок, который может быть постоянным или меняться в

зависимости от передаваемой водителю следующего сзади автомобиля информации.

В результате устройство позволяет предупреждать водителя следующего сзади автомобиля, например, о приближающейся полосе тумана или о технической неисправности движущегося впереди автомобиля. Согласно предпочтительному варианту его выполнения может излучать информационный рисунок перед оборудованным таким устройством автомобилем. Этот рисунок может быть идентичным рисунку, излучаемому в заднем направлении, или отличаться от него, в частности, чтобы передавать информацию о дорожном движении водителю оборудованного автомобиля. Устройство предназначено также для передачи оптической информации по команде от внешнего источника или при обнаружении изменения состояния дороги или автомобиля.

Согласно предпочтительному варианту его выполнения изобретение предназначено также для оказания помощи водителю оборудованного автомобиля при вождении в условиях ограниченной видимости. В этой связи преимуществом этого устройства заявляется то, что оно помогает разглядеть разграничительную полосу впереди автомобиля при помощи излучаемого лазерного луча, сканирующего всю полосу.

Известное устройство оптической сигнализации, применяемое на транспортном средстве, по патенту РФ №2266833 В 60 Q 1/52, содержит задний излучатель для излучения лазерного луча в заднем направлении по отношению к транспортному средству. При этом имеет средства генерирования сигнальных рисунков для их проекции при помощи лазерного луча в заднем направлении.

Это устройство характеризуется следующими признаками:

- оно содержит средство управления для произвольного приведения в действие заднего излучателя;

- оно содержит передний излучатель для излучения лазерного луча в переднем направлении, при этом передний излучатель содержит средство генерирования рисунков для проекции при помощи лазерного луча сигнального рисунка спереди автомобиля;

оно содержит средство управления для произвольно приведения в действие переднего излучателя;

средство управления соединено с одним или несколькими датчиками для приведения в действие переднего излучателя при обнаружении изменения технического состояния транспорт ног средства или метеорологических условий;

- средство управления соединено с приемником внешнего сигнала управления для приведения в действие переднего излучателя при получении внешнего сигнала управления;

- средство управления соединено с приемником внешнего сигнала управления для приведения в действие переднего излучателя при излучении внешнего сигнала управления;

- средство генерирования рисунков выполнены с возможностью формирования определенного рисунка из имеющегося набора рисунков, а средство управления выполнено с возможностью передачи различных команд излучателю в зависимости от характера излучаемого рисунка;

- устройство предназначено для оборудования транспортного средства, участвующего в дорожном движении, и это устройство содержит по меньшей мере одну камеру, снимающую зону впереди автомобиля, в которой на дорожном покрытии находятся разграничительные полосы, либо центральные, либо боковые в нормальном положении движущегося автомобиля, средство обработки видеоинформации для расчет положения разграничительных полос на дорожном покрытии относительно автомобиля и автоматическое средство вращения переднего излучателя

для позиционирования точки падения лазерного луча относительно разграничительных полос на дорожном покрытии;

- средство вращения включается для того, чтобы точка падения луча сканировала поверхность разграничительной полосы на дорожном покрытии.

Однако техническое решение по патенту РФ №2266833 В 60 Q 1/52 имеет следующие недостатки:

- оно предполагает оснащение такими устройствами серийных автомобилей. Однако, при массовом использовании устройств с лазерными источниками излучения возникает проблема опасности ослепления водителей лазерным лучам, что наоборот снизит безопасность движения. Например, при уменьшении дистанции между автомобилями или из-за рельефа местности, возможно попадание излучение в кабину заднего или соседнего автомобиля. Тем более, что предлагается автоматическое сканирование разграничительной полосы. Автоматическое сопровождение лазерного излучения не учитывает конкретные опасные ситуации и проблема защиты от ослепления не решается. Уменьшение мощности источника лазерного излучения, как предложено в описании изобретения, как попытка автора решить эту проблему, входит в противоречие с целью изобретения, которая декларирует работу в условиях тумана и дождя. Поглощение света лазерного излучателя атмосферными осадками особенно велико и уменьшение мощности источника при этом неэффективно;

- изобретение направлено на информирование в основном сзади идущего автомобиля. Проектирование информационного рисунка впереди автомобиля определяется как дополнительное средство (пункт 3 формулы изобретения). Однако опасность лобовых столкновений выше и по степени риска и по тяжести последствий. Поэтому информирование

движущихся впереди, а также остальных участников движения представляется более приоритетным;

- в изобретении рассматривается применение лазерного излучателя только одного цвета, отмечено, что в варианте по пункту формулы 8 предпочтителен лазерный излучатель белого цвета, что не характерно для номенклатуры спектра лазерного излучения. Массовое применение сложной системы оптического информирования с источником одного цвета недостаточно решает задачу облегчения идентификации сигналов участниками движения. Например, в аналоге по заявке на изобретение №94027805 В 63 В 051/00 «Лазерный створный маяк для проводки движущихся объектов» устройство содержит два лазера различных цветов, так, что поочередно сканирующие лучи этих лазеров используют для формирования зоны ориентирования;

- предлагаемая система устанавливается на автомобиле стационарно и не имеет возможности автономной работы или быстрой перестановки на другой вид транспорта;

- в формуле изобретения (пункт 4) защищено произвольное управление излучателем, однако термин произвольное управление конструктивно не определен. В описание произвольное управление раскрывается, как произвольное включение лазерного излучателя при изменении состояния автомобиля или изменении метеоусловий. Конструктивные особенности управления движением самого лазерного излучателя не указаны;

- в изобретении предлагается сканирование источника света при котором точка падения лазерного луча позиционируется на разграничительной линии на дорожном покрытии и сканирует поверхность разграничительной полосы на дорожном покрытии. Такое решение требует установки на автомобили сложной системы считывания и обработки видеоинформации с использованием видеокамеры и

электронной техники и средством автоматического вращения излучателя. Но может использоваться только на дорогах с покрытиями высокого качества и соответствующей разметкой. На водном транспорте такое решение не применимо.

В качестве прототипа принимается «Устройство оптической сигнализации, применяемой на транспортном средстве» защищенное патентом российской Федерации №2266833 В 60 Q 1/52.

Целью настоящего изобретения является повышение безопасности движения транспорта специального назначения, включая автомобильный и водный.

Настоящее изобретение позволяет устранить недостатки уже известных технологий.

Преимущество этого устройства заключается в расширении области применения его на все виды транспорта, как наземного, так и водного, а также расширении возможности работы не только в составе бортового оборудования одного транспорта, но и на других объектах и в автономном переносном режиме, как в целях информации так и в целях освещения.

В заявленном устройстве повышен уровень безопасности по возможности ослепления окружающих. Это достигается тем, что устройство оптической сигнализации устанавливается только на транспорте имеющем повышенную приоритетность движения в соответствии с правилами дорожного движения для автотранспорта и нормативными документами, регулирующими движение для водных судов.

Такое решение и также использование ручного управления излучателем устраняет недостаток известных технологий, связанный с возможностью временного ослепления участников движения и окружающих.

Преимуществом этого устройства является компактность, относительная простота технического решения и универсальность применения, поскольку данный блок можно использовать в различных целях, например, как при следовании к месту чрезвычайных ситуаций, так и в процессе их ликвидации. Предлагаемое устройство допускает возможность его автономного использования для информационных предупредительных целей, для подсветки и освещения рабочей зоны.

Преимуществом устройства является использование при построении информационного рисунка лазерных излучателей различного цвета, что позволяет увеличить эффективность идентификации движущегося объекта и уменьшит время реакции участников движения.

Преимуществом устройства является наличие сменного устройства памяти в блоке управления модулированием информационного рисунка, что позволяет расшить художественные и технические возможности при создании номенклатуры и вида проектируемых информационных рисунков за счет быстрой переналадки управляющих программ и расширения долговременного объема памяти блока управления.

Согласно описанным ниже вариантам выполнения изобретения устройство характеризуется следующими признаками:

оно выполнено в виде съемного блока, оснащенного пультом управления режимами работы, рукояткой управления и установленного на шарнирном кронштейне с возможностью вращения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, с разъемом для питания от бортовой сети транспорта специального назначения и автономным источником питания в блоке;

содержит лазерные излучатели более двух цветов;

средство генерирования рисунков для проекции сигнальных рисунков при помощи лазерного луча снабжено сменным узлом памяти с записанными командами для создания рисунка лазерного луча;

излучатель лазерного луча снабжен устройством фокусировки лучей в режиме освещения объекта.

Существо заявленного технического решения поясняют чертежи.

На фиг.1. представлена блок схема устройства сигнализации о движении транспорта специального назначения.

На фиг.2. представлена компоновка устройства в кабине транспорта специального назначения.

На фиг.3. представлен проезд транспорта специального назначения через перекресток прямо.

Устройство состоит из излучателя лазерного луча, содержащие источники лазерного света 1, предпочтительно разного цвета [Фиг.1], блока модуляции лазерных лучей 2, средство генерирования сигнальных рисунков или программатор режимов модуляции 3, системы фокусировки луча 4, блока питания 5 с разъемом для подключения к бортовому питанию 6, переключателя режимов работы 7 с пультом управления 8 и ручки управления 9. Устройство скомпоновано в корпусе 10, размещенном на шарнирном креплении 11 устанавливаемом на приборной панели 12 в кабине транспорта специального назначения 13. Средство генерирования рисунков рисунков может снабжено сменным узлом памяти 14 с записанными программами для создания рисунка лазерного луча 15.

Работа осуществляется следующим образом.

В процессе движения транспорта специального назначения 13 [Фиг.2], оператор из кабины водителя в течение следования к месту назначения управляет устройством, включает лазерный источник света, потом задает программу модуляции, которая определяет рисунок рисуемый лазером 15, направляет луч в переднюю полусферу по направлению движения транспорта специального назначения, на участки опасные по условиям движения, т.е. места, в которых могут появиться другие участники движения 16, например, не принявшие стандартные

сигналы спецтранспорта из-за нахождения в мертвой зоне, или не заметившие их. Мощность лазерного источника света ограничивается требованием обеспечения безопасности для окружающих зрителей по возможности ослепления. Оператор проектирует сигналы на поверхность движения, переключает режимы модулятора лазерного луча, например, движение прямо [Фиг.3], вправо, влево. Для повышения эффективности сигнализации о движении транспорта специального назначения используются не только поверхность движения, но и окружающие вертикальные поверхности зданий и сооружений. Предлагаемое устройство, оснащенное лазерами зеленого или синего цвета, обеспечивают рисунок, заметный в воздухе и в автономном режиме может использоваться для подачи сигналов на атмосферных образованиях. В ряде случаев, например, при устранении последствий чрезвычайных ситуаций, устройство используется для подсветки и освещения рабочей зоны.

Положительный эффект от применения предлагаемого технического решения определяется повышением безопасности движения спецтранспорта за счет повышения эффективности предупреждающей информации, направляемой на участок перед появлением в нем спецтранспорта, что увеличивает допускаемое время для реакции участников движения, повышает заметность сигнала за счет увеличения яркости и узнаваемости.

1. Устройство оптической сигнализации о движении транспорта специального назначения, содержащее излучатель для излучения лазерного луча впереди транспорта специального назначения, средство генерирования рисунков для проекции сигнальных рисунков при помощи лазерного луча, отличающееся тем, что выполнено в виде съемного блока, оснащенного пультом управления режимами работы, рукояткой управления и установленного на шарнирном кронштейне с возможностью вращения в горизонтальной и вертикальной плоскостях, с разъемом для питания от бортовой сети транспорта специального назначения и автономным источником питания в блоке.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что содержит лазерные излучатели более двух цветов.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что средство генерирования рисунков для проекции сигнальных рисунков при помощи лазерного луча снабжено сменным узлом памяти с записанными командами для создания рисунка лазерного луча.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что, излучатель лазерного луча снабжен устройством фокусировки лучей в режиме освещения объекта.