ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЙ СИГНАЛ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2002 года по МПК B60Q9/00 

Изобретение относится к способам предупреждения наездов на находящееся впереди транспортное средство (ТС) и может быть применено на любых подвижных объектах.

Известен предупреждающий сигнал ТС, в котором информация о маневре приводит к изменению интенсивности сигнала (см. , например, патент РФ N 2097224, МКИ В 60 Q 1/44 "Автоматическая система визуальной индикации торможения и понижения скорости ТС", опубл. 27.11.97, БИ N 32).

Недостаток известного предупреждающего сигнала заключается в том, что при повороте ТС сигнал не работает, а в следующем за ним ТС нет индикации о маневре.

Известен также предупреждающий сигнал ТС, в котором сигнальные лампы, размещенные в корпусе, включаются с помощью ключевых элементов (см. , например, патент РФ N 2030311 "Устройство для сигналов поворота ТС", МКИ B 60 Q 1/06, опубл. 10.03.95, БИ N 7).

Недостаток известного предупреждающего сигнала заключается в том, что этот сигнал не дублируется на следующих за ним машинах.

Более близким по технической сущности является предупреждающий сигнал ТС, описанный в патенте РФ N 2120870 (РСТ/WO 9408322, пат. USA N 4893112), МКИ В 60 Q 1/44 "Метод, аппаратура и система для передачи данных и получения информации в движущейся линейной цепи", опубл. 27.10.98, БИ N 30, в котором информация об изменении скорости ТС передается с помощью электромагнитного излучателя в сторону, противоположную направлению движения автомобиля, а следующие за ним ТС снабжены приемными устройствами и индикаторами, предупреждающими водителей об изменении скорости машины.

Недостаток известного предупреждающего сигнала заключается в том, что он не информирует следующих за ним водителей об изменении направления движения. Кроме того, в связи с тем, что радиосигнал имеет большой радиус распространения, использование его в качестве предупреждения об изменении направления движения может ввести в заблуждение водителей, следующих в потоке друг за другом, поскольку информация об изменении направления движения имеет значение лишь для едущего непосредственно сзади.

Целью данного изобретения является повышение безопасности ТС за счет большей информативности сигналов.

Указанная цель достигается тем, что в известном предупреждающем сигнале, в котором информация о положении ТС на трассе передается с помощью электромагнитного излучателя в сторону, противоположную движению, а на следующих за лидером ТС воспринимается с помощью приемных устройств, установленных в кабине водителя, согласно изобретению сигнал передается в инфракрасном диапазоне и генерируется в кодовом режиме в зависимости от направления поворота или наличия аварийной ситуации.

В варианте технического решения сигналы о направления движения формируются по положению инерционного датчика поворота.

В варианте технического решения излучатель изменяет направление подачи сигналов в зависимости от направления поворота.

В варианте технического решения световой аварийный сигнал ТС выключается от реле напряжения.

В варианте технического решения световой аварийный сигнал ТС выключается по сигналам от светового датчика встроенного в фонарь сигнального огня с выдержкой времени.

Передача сигнала с помощью инфракрасного излучателя при наличии кода, определяющего направление поворота, позволяет, с одной стороны, ограничить распространение сигнала в сторону, обратную движению, и, тем самым, воспринимать его только одним, следующим за лидером ТС, с другой стороны, позволяет определить направление поворота и вовремя среагировать.

Использование инерционного датчика поворота обеспечивает подачу сигнала участникам движения о маневре вне зависимости от воли водителя, что увеличивает время, необходимое водителю, следующему за лидером, для принятия решения.

Изменение направления излучателя позволяет ограничить диапазон излучения областью, опасной для возможности столкновения.

Выключение аварийного светового сигнала от реле напряжения позволяет, информируя участников движения о наличии стоящего автомобиля, снизить дальнейший разряд аккумулятора.

Выключение аварийного светового сигнала с помощью фотодатчика, встроенного в фонарь, позволяет, информируя участников движения о наличии стоящего ТС, снизить разряд аккумулятора.

Предупреждающий сигнал ТС иллюстрируется 11-ю фигурами.

На фиг. 1 показана принципиальная схема включения предупреждающего сигнала лидирующего ТС.

На фиг. 2 представлена структурная схема приемного устройства.

На фиг. 3 дана принципиальная схема включения сигналов приемного устройства.

На фиг. 4 имеется принципиальная конструкция инерционного датчика поворота.

На фиг. 5 показана принципиальная схема включения предупреждающего сигнала лидирующего ТС.

На фиг. 6 изображен вариант принципиальной схемы включения предупреждающего сигнала лидирующего ТС.

На фиг. 7 видна конструкция сигнальной фары.

На фиг. 8 нарисована схема включения
Фиг. 9 иллюстрирует распределение светового потока, исходящего от предупреждающего сигнала при повороте влево.

На фиг. 10 дан вариант схемы выключения предупреждающего сигнала от реле напряжения.

На фиг. 11 имеется принципиальная схема системы выключения предупреждающего светового сигнала по сигналам фотоэлектрического датчика, встроенного в фонарь.

Общие элемента схемы на всех фигурах обозначены одинаково.

Предупреждающий сигнал ТС устроен следующим образом. Включатели 1, 2, 3 (фиг. 1) последовательно соединены соответственно с генераторами кодов 4, 5 и 6. Цепи генераторов кодов соединены с общим генератором несущей частоты 7. Параллельно генераторам кодов 4, 5, 6 включены сигнальные лампы соответственно 8, 9 так, что один зажим каждой из ламп соединен с выходным зажимом соответствующего включателя, а вторые их зажимы соединяются в общий узел и через контакт прерывателя 10 соединяются с минусовым зажимом источника тока (на фиг. 1 обозначен 0). Последовательно с генератором несущей частоты 7 включен светодиод 11, излучающий предпочтительно в инфракрасном диапазоне в заднюю полусферу ТС. Последовательно со светодиодом 11 включен ограничительный элемент 12. Лампы 8 и 9 сигнализируют соответственно о наличии левого или правого поворота. В схеме используются развязывающие диоды 13, 14, 15 и 16. Диод 13 соединяет выходной зажим включателя 1 и сигнальную лампу 8. Диод 14 соединяет выходной зажим включателя 2 со светосигнальной лампой 9. Диоды 15 и 16 анодным зажимом соединены с выходным зажимом включателя 3, а их катодные зажимы соединены соответственно с катодным зажимом диода 13 и катодным зажимом диода 14. На схеме обозначены точки "а" и "в".

Каждое ТС имеет приемник электромагнитного излучения 17 (фиг. 2), воспринимающий спектр излучения в диапазоне инфракрасных волн в виде фотодиода. Сигнал от фотодиода 17 поступает в усилитель 18 и затем на декодер 19, который распределяет сигналы в зависимости от кода соответственно на реле левого поворота 20, либо правого поворота 21, либо за реле аварийной сигнализации 22. Каждое из реле имеет нормально-открытый контакт в цепи питания сигнальных ламп соответственно 23, 24 и 25 (фиг. 3).

В варианте технического решения каждое ТС может быть снабжено датчиком поворота. Датчик поворота (фиг. 4) имеет прозрачный корпус 26 в виде сегмента, внутри которого размещен подвижный непрозрачный элемент 27, подвешенный на пружинах 28 так, что он располагается на оси в центре корпуса 28. С одной стороны корпуса 26 на оси располагается источник света 29, а с противоположной стороны корпуса, по обеим сторонам от центральной оси установлены датчики света 30 и 31 так, что в спокойном состоянии элемент 27 перекрывает световой поток, проходящий к ним от источника света 29. В свою очередь датчики 30 и 31 электрически соединены последовательно с реле соответственно 32 и 33 (фиг. 5). Контакты реле 32 и 33 включены параллельно контактам 1 и 2 (фиг. 1). В остальном схема после зажимов "а" и "в" аналогична фиг. 1.

В варианте технического решения каждое ТС может быть снабжено фонарем, изменяющим фокальную ось распространения светового потока от светодиода 11. Фонарь со светодиодом 11 (фиг. 7) имеет корпус 34, закрепленный на рычаге 35 с шарниром 36, жестко соединенным с корпусом машины (нa фиг. не обозначено). Рычаг 35 снабжен пружиной двухстороннего действия 37, удерживающей рычаг 35 и, следовательно, корпус 34 в нейтральном (среднем) положении. На конце рычага 35 имеется поперечный стержень 38 из электромагнитного материала и частично входящий внутрь расположенных по обеим сторонам от стержня электрических катушек 39 и 40. В свою очередь катушки 39 и 40 соединены последовательно соответственно с включателями 1 и 2 к зажимам соответственно "а" и "в" (фиг. 8, 1). Вторые зажимы катушек выведены на минусовую клемму "0".

Транспортное средство 41 (фиг. 9) при движении по стрелке (поворот влево) с установленным на нем фонарем 34 создает световой поток 42, фокальная ось которого зависит от направления поворота и в показанном на фиг. 9 движении машины влево повернута на некоторый угол влево от центральной оси ТС.

В варианте технического решения в цепь сигнальных ламп 8 и 9 введен нормально-открытой контакт реле напряжения 43 (фиг. 10), цепь катушки которого получает питание от аккумуляторной батареи 44.

В варианте технического решения светоотражатель 45 сигнальной лампы 8 или 9 (фиг. 11) снабжен фотоэлектрическим датчиком 46. При этом в электрической цепи сигнальных ламп имеется контакт реле времени 47. В свею очередь катушка реле времени 47 получает питание через цепь фотоэлектрического датчика 46.

Предупреждающий сигнал ТС действует следующим образом. Каждое ТС снабжено системой элементов, представленных на фиг. 1. При включении включателя 1 получает питание сигнальная лампа сигнала поворота 8, одновременно подается питание и на кодирующее устройство 9, генератор несущей частота 7 и светодиод 11. При этом в сторону, противоположную движению ТС, подается световой прерывистый сигнал поворота вправо (влево) за счет прерывателя 10 от лампы 8 и посылается кодированный сигнал (в инфракрасном диапазоне) на несущей частоте, задаваемой генератором 7. При включении включателя 2 получает питание сигнальная лампа 9, которая за счет прерывателя 10 выдает прерывистый сигнал о повороте влево (вправо). Одновременно получает питание кодирующее устройство 5, которое на несущей частоте генератора 7 через светодиод 11 посылает сигнал в заднюю полусферу автомобиля. При включении включателя 3 одновременно получают питание лампы 8 и 9, которые выдают прерывистые световые сигналы об аварийной ситуации. Одновременно с включением включателя 3 получает питание кодирующее устройство 6, которое на несущей частоте генератора 7 через светодиод 11 посылает аварийный сигнал. Ограничительный элемент 12 необходим для стабилизации рабочей точки светодиода 11.

Каждое ТС снабжено фотодиодом 17 (фиг. 2), реагирующим на световой сигнал светодиода 11. Сигнал от фотодиода 17 усиливается в усилителе 18 и поступает на декодер 19. В последнем выделяются поступающие от идущей впереди машины кодированные сигналы и, в зависимости от кода, поступают на соответствующие реле. Так кодированный сигнал от кодирующего устройства 4 инициирует работу реле 20. Кодированный сигнал от кодирующего устройства 5 приводит в действие реле 21, а кодированный сигнал от кодирующего устройства 6 заставляет действовать реле 22. Каждое из указанных реле имеет контакты в цепи сигнальных ламп, установленных на панели водителя, и приводит к включению соответствующих ламп 23, 24, 25 (фиг. 3). Таким образом, оператор, находящийся в ТС следующим за лидером, будет иметь дополнительную информацию о маневре или аварийном состоянии впереди идущей машины.

В условиях быстрой езды водитель может совершать резкие повороты из-за неожиданно возникших препятствий. При этом следующие за первым ТС машины обычно не успевают среагировать, что приводит к столкновениям. Для предупреждения подобных ситуаций и предусмотрен инерционный датчик поворота. В зависимости от направления поворота подвижный элемент 27 (фиг. 4) датчика поворота за счет сил инерции будет смещаться от центральной оси. При этом световой сигнал от источника света 29 поступает на один из фотодатчиков 30 или 31. При этом в зависимости от того, какой из датчиков света срабатывает, включается соответствующее реле 32 или 33 (фиг. 5). В соответствии со схемой при повороте влево включается реле 32, а при повороте вправо - реле 33. Контакты реле шунтируют соответствующие включатели (фиг. 6), обеспечивая включение сигнальных ламп вне зависимости от водителя и одновременно включают цепь соответствующего кодирующего устройства, светодиода 11 и генератора несущей частоты 7. Таким образом, на следующем за лидером ТС появляется сигнал о том, что впереди едущая машина совершает неожиданный маневр.

Информация о том, что движущаяся впереди машина производит поворот, должна в первую очередь поступать на ТС, следующее непосредственно за лидером, и может быть излишней и отвлекающей для ТС, движущихся в стороне или далеко сзади. Для исключения ненужной информации для следующих сзади ТС, фонарь со светодиодом 11 имеет возможность поворачиваться в зависимости от включения электромагнитных катушек 39 или 40. Так, при повороте влево включается от включателя 1 катушка 39, которая, втягивая сердечник 38, поворачивает фокальную ось фонаря влево, ограничивая диапазон распространения сигнала только теми машинами, которые в наибольшей степени заинтересованы в сигнале о маневре. При повороте в другую сторону срабатывает катушка 40 и фокальная ось фонаря с корпусом 34 смещается вправо.

При длительном режиме стоянки или при других аварийных ситуациях, когда аварийная сигнализация работает долго, может произойти разряд аккумуляторной батареи, в результате которого обычная световая сигнализация практически не заметна, что может привести к аварийной ситуации. В отличие от обычных ламп накаливания светодиоды продолжают излучать достаточно интенсивный световой поток даже при резко сниженном напряжении аккумулятора. Для повышения безопасности в системе имеется реле напряжения 43, которое при снижении напряжения на аккумуляторе до значения, когда лампы практически не горят, выключается. Его нормально открытый контакт в цепи питания сигнальных ламп 8 и 9 выключается, предупреждая дальнейший разряд аккумулятора. В то же время светодиодная сигнализация о наличии аварийного сигнала продолжает работать.

Как альтернатива или дополнительная мера к указанной в предыдущем абзаце, фонарь сигнальной лампы снабжен фотодатчиком света 46, который срабатывает в случае отказа лампы или при снижении напряжения аккумулятора до значения, когда световой поток лампы очень низок. Реле времени 47 (фиг. 11) срабатывает в пределах, несколько превышающих время работы прерывателя 10, отключая цепь питания сигнальных ламп.

Технико-экономические преимущества предлагаемого предупреждающего сигнала ТС заключаются в следующем:
1. Повышается безопасность движения, поскольку сигнал о повороте передается на ограниченное расстояние и воспринимается только теми участниками движения, которые должны на него реагировать.

2. Увеличено время реакции участников движения, поскольку сигнал о маневре включается независимо от водителя, что сокращает время на включение сигнала.

3. Снижена возможность наезда на стоящую машину, поскольку сигнал о стоящей машине действует даже в случае разряда аккумулятора или неисправности осветительного прибора.

Устройство предназначено для предупреждения наездов при повороте транспортного средства и при отказе аварийной световой сигнализации. Транспортное средство снабжено излучателем, работающим преимущественно в инфракрасном диапазоне, сигнализирующим о повороте или аварийной ситуации, и приемником инфракрасного спектра излучения. При этом транспортное средство имеет инерционный датчик поворота, автоматически включающий сигнализацию. Излучатель может быть снабжен электромагнитным регулятором направления излучения. Возможен вариант, при котором световые сигнальные лампы выключаются при снижении напряжения аккумулятора либо за счет реле напряжения, либо с помощью фотодатчика, встроенного в фонарь. Технический результат заявленного изобретения заключается в повышении информативности сигнализации, что повышает безопасность дорожного движения. 3 з. п. ф-лы, 11 ил.

1. Предупреждающее сигнальное устройство транспортного средства, в котором информация о положении транспортного средства передается в инфракрасном диапазоне и генерируется в кодовом режиме, а на следующем за лидером информация воспринимается с помощью приемного устройства, отличающееся тем, что сигнал передается и воспринимается в зависимости от направления поворота за счет фотоэлементов, включающихся от инерционного датчика поворота, подвижный элемент которого, смещаясь относительно центрального положения, открывает световой поток от источника света датчика к одному из упомянутых фотоэлементов. 2. Предупреждающее сигнальное устройство транспортного средства по п. 1, отличающееся тем, что излучатель предупреждающего сигнала изменяет направление излучения в зависимости от направления поворота транспортного средства с помощью одного из двух электромагнитных катушек, включаемых одновременно с сигналом об изменении направления транспортного средства. 3. Предупреждающее сигнальное устройство по п. 1 или 2, отличающееся тем, что сигнальные лампы аварийной сигнализации транспортного средства выключаются от реле напряжения. 4. Предупреждающее сигнальное устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что сигнальные лампы аварийной сигнализации выключаются по сигналам от светового датчика, встроенного в фонарь стояночного огня, с выдержкой времени.