сигнал торможения транспортного средства (способ и устройство для его осуществления)

Формула изобретения

1. Способ сигнализации торможения транспортного средства, согласно которому на лидирующем транспортном средстве световыми приборами изменяют интенсивность предупредительного сигнала торможения в зависимости от степени торможения, отличающийся тем, что световые приборы размещают в кожухе светосигнального фонаря, снабженного общим отражателем и рассеивателем, включают их контактами, введенными между подвижными и неподвижными элементами фонаря параллельно контактам педали тормоза, а интенсивность предупредительного сигнала торможения изменяют путем изменения положения световых приборов по отношению к фокальной области отражателя и/или линзы рассеивателя под действием инерционных сил, вызываемых торможением транспортного средства, при этом часть световых приборов выполняют с излучением в инфракрасном спектре, а на транспортном средстве, следующем за лидирующим, принимают инфракрасное излучение и включают световой и звуковой сигналы, предупреждающие о торможении лидера.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, на транспортном средстве, следующем за лидирующим, звуковой сигнал включают при нарастании принимаемого инфракрасного излучения.

3. Устройство для сигнализации торможения транспортного средства, содержащее световые приборы, установленные на лидирующем транспортном средстве с возможностью изменения интенсивности предупредительного сигнала торможения в зависимости от степени торможения, отличающееся тем, что световые приборы размещены в кожухе светосигнального фонаря, снабженного общим отражателем и рассеивателем, с возможностью включения контактами, введенными между подвижными и неподвижными элементами фонаря параллельно контактам педали тормоза, и изменения своего положения по отношению к фокальной области отражателя и/или линзы рассеивателя под действием инерционных сил, вызываемых торможением транспортного средства, при этом часть световых приборов выполнена с излучением в инфракрасном спектре, а на транспортном средстве, следующем за лидирующим, установлены приемник инфракрасного излучения и воспринимающая его сигналы система включения расположенных в кабине водителя сигнальной лампы и звукового сигнализатора, предупреждающих о торможении лидера.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что световые приборы размещены вдоль V-образной пружинящей платы, острием обращенной в сторону движения и находящейся внутри общего в поперечном сечении параболлоидного отражателя, при этом световые приборы, расположенные ближе к краям платы, находятся впереди фокальной области отражателя, а световые приборы, расположенные на перегибе, находятся на фокальной линии отражателя, на краях платы установлены контакты, замкнутые в спокойном состоянии с контактами, находящимися на корпусе отражателя.

5. Устройство по п.3, отличающееся тем, что световые приборы размещены на плоской подвижной плате, снабженной пружинящими элементами.

6. Устройство по п.3, отличающееся тем, что световые приборы размещены на неподвижной плате, а подвижным выполнен отражатель, снабженный пружинящим элементом.

7. Устройство по любому из пп.3-6, отличающееся тем, что линза рассеивателя выполнена подвижной и снабжена пружинящим элементом.

8. Устройство по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что система включения сигнальной лампы и звукового сигнализатора, установленная на транспортном средстве, следующем за лидирующим, содержит усилитель, на который поступает сигнал от приемника инфракрасного излучения, опорный узел и связанный с ними узел сравнения, выход которого соединен с реле, обеспечивающим включение сигнальной лампы и звукового сигнализатора.

9. Устройство по любому из пп.3-7, отличающееся тем, что система включения сигнальной лампы и звукового сигнализатора, установленная на транспортном средстве, следующем за лидирующим, содержит усилитель, на который поступает сигнал от приемника инфракрасного излучения, первый опорный узел и связанный с ними первый узел сравнения, выход которого соединен с реле, обеспечивающим включение сигнальной лампы, а также дополнительно содержит дифференцирующий элемент, на который поступает сигнал от усилителя, второй опорный узел и связанный с ними второй узел сравнения, выход которого соединен с реле, обеспечивающим включение звукового сигнализатора при нарастании сигнала от приемника инфракрасного излучения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам, предупреждающим о замедлении транспортного средства (ТС), и может быть использовано для предотвращения столкновений в транспортном потоке с высокой плотностью движения.

Известен сигнал торможения ТС, заключающийся в приеме направленного и распознаваемого электромагнитного сигнала об изменении скорости, в котором использованы генератор сигнала, расположенный на лидирующем автомобиле, и приемники, находящиеся на следующих за ним движущихся объектах. (См., например, патент РФ N 2120870, МКИ B 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; PCT/WO 94/08322, пат. USA N 4893112)

Для его реализации необходимо оснащение всех ТС соответствующей сложной и потому ненадежной, дорогой аппаратурой. Кроме того, если следующий за лидером автомобиль не имеет приемопередающего устройства, то вся система распознавания сигналов нарушается.

Более близким к данному изобретению по технической сущности и принятый в качестве прототипа является сигнал торможения ТС, описанный в патенте РФ N 2184991, МКИ B 60 Q 1/50 "Способ предупреждения опасности наездов в дорожном движении", опубл. 20.02.99, БИ N 2, в котором по сигналам инерционного датчика ускорения изменяется интенсивность и метод горения светосигнальных приборов.

В известном техническом решении использован сложный инерционный датчик, сигнал от которого поступает с некоторой задержкой времени, что должно быть исключено при аварийном торможении. Кроме того, в случае, если следующий за ним водитель отвлек внимание от впереди едущего ТС, то наезд весьма вероятен.

Целью данного изобретения является повышение надежности системы оповещения о замедлении движения, повышение информативности для едущих сзади водителей об изменении скорости едущего впереди ТС и увеличение быстродействия системы.

Указанная цель достигается тем, что в известном сигнале торможения транспортного средства, согласно которому на лидирующем транспортном средстве световыми приборами изменяют интенсивность предупредительного сигнала торможения в зависимости от степени торможения, согласно изобретению световые приборы размещают в кожухе светосигнального фонаря, снабженного общим отражателем и рассеивателем, включают их контактами, введенными между подвижными и неподвижными элементами фонаря параллельно контактам тормоза, а интенсивность предупредительного сигнала торможения изменяют путем изменения положения световых приборов по отношению к фокальной области отражателя и/или линзы рассеивателя под действием инерционных сил, вызываемых торможением транспортного средства, при этом часть световых приборов выполняют с излучением в инфракрасном спектре, а на транспортном средстве, следующем за лидирующим, принимают инфракрасное излучение и извлекают световой и звуковой сигналы, предупреждающие о торможении лидера.

В варианте способа на транспортном средстве, следующем за лидирующим, звуковой сигнал включают при нарастании принимаемого инфракрасного излучения.

В известном устройстве сигнала торможения ТС, содержащее светосигнальные приборы, установленные на лидирующем транспортном средстве с возможностью изменения интенсивности предупредительного сигнала торможения в зависимости от степени торможения, согласно изобретению световые приборы размещены в кожухе светосигнального фонаря, снабженного общим отражателем и рассеивателем, с возможностью включения контактами, введенными между подвижными и неподвижными элементами фонаря параллельно контактам педали тормоза, и изменения своего положения по отношению к фокальной области отражателя и/или линзы рассеивателя под действием инерционных сил, вызываемых торможением транспортного средства, при этом часть световых приборов выполнена с излучением в инфракрасном спектре, а на транспортном средстве, следующем за лидирующим, установлен приемник инфракрасного излучения и воспринимающая его сигналы система включения расположенных в кабине водителя сигнальной лампы и звукового сигнализатора, предупреждающих о торможении лидера

В варианте устройства световые приборы размещены вдоль V-образной пружинящей платы, острием обращенной в сторону движения и находящейся внутри общего в поперечном сечении параболлоидного отражателя, при этом световые приборы, расположенные ближе к краям платы, находятся впереди фокальной области отражателя, а световые приборы, расположенные на перегибе, находятся на фокальной линии отражателя, на краях платы установлены контакты, замкнутые в спокойном состоянии с контактами, находящимися на корпусе отражателя.

В варианте устройства световые приборы размещены на подвижной плате, снабженной пружинящими элементами.

В варианте технического решения световые приборы размещены на неподвижной плате, а подвижным выполнен отражатель, снабженный пружинящим элементом.

В варианте технического решения линза рассеивателя выполнена подвижной и снабжена пружинящим элементом.

В варианте технического решения система включения сигнальной лампы и звукового сигнализатора, установленная на транспортном средстве, следующем за лидером, содержит усилитель, на который поступает сигнал от приемника инфракрасного излучения, опорный узел и связанный с ним узел сравнения, выход которого соединен с реле, обеспечивающим включение сигнальной лампы и звукового сигнализатора.

В варианте устройства система включения сигнальной лампы и звукового сигнализатора, установленная на транспортном средстве, следующем за лидирующим, содержит усилитель, на который поступает сигнал от приемника инфракрасного излучения, первый опорный узел и связанный с ними первый узел сравнения, выход которого соединен с реле, обеспечивающим включение сигнала лампы, а также дополнительно содержит дифференцирующий элемент, на который поступает сигнал от усилителя, второй опорный узел и связанный с ними второй узел сравнения, выход которого соединен с реле, обеспечивающим включение звукового сигнализатора при нарастании сигнала от приемника инфракрасного излучения.

Изменение расположения световых приборов по отношению к отражателю и(или) линзы рассеивателя под действием сил инерции, возникающих в результате торможения позволяет обеспечить объективное изменение силы света сигнального фонаря в зависимости от степени торможения, без участия водителя.

Расположение световых приборов вдоль пружинящей V-образной платы, находящейся внутри отражателя с параболлоидной в поперечном сечении формой и расположением контактов по краям платы позволяет включать сигнал торможения и изменять продольную силу света сигнала в зависимости от скорости замедления, независимо от действий оператора. При этом обеспечивается нарастание яркости фонаря от центра к периферии, а сама система обеспечивает большую, в сравнении с известными решениями, надежность и быстродействие. Наличие инфракрасного излучателя и приемника инфракрасного излучения позволяет повысить информативность водителей, предупреждая о возможном столкновении.

Дополнительное введение системы, реагирующей на скорость нарастания сигнала торможения с включением звукового индикатора позволяет дифференцировать сигналы о наличии плавного торможения и резкого изменения скорости или о быстром сокращении тормозного пути.

Расположение светосигнальных приборов на плоской подпружиненной плате позволяет изменять силу в зависимости от торможения по всей длине светосигнального фонаря.

Подвижное расположение отражателя с пружинящим элементом позволяет обеспечить изменение силы света в зависимости от степени торможения в случаях, когда подвижное расположение световых приборов нежелательно.

Подвижное расположение линзы рассеивателя с пружинящим элементом, обеспечивая эффект изменения силы света в зависимости от степени торможения, расширяет возможности конструктивного решения данного предложения.

Изобретение иллюстрируется двенадцатью фигурами.

На фиг. 1 видно расположение световых приборов, находящихся в центре перегиба платы, и расположение всех световых приборов при интенсивном торможении.

На фиг. 2 представлено расположение световых приборов, находящихся на краю платы.

На фиг. 3 показан светосигнальный фонарь в спокойном состоянии (вид сверху).

На фиг. 4 имеется фонарь с расположением платы при быстром замедлении.

На фиг. 5 видна принципиальная схема включения сигнала торможения.

На фиг. 6 обозначена структурная схема включения приемного устройства.

На фиг. 7 изображена структурная схема включения сигналов, предупреждения о возможном столкновении, установленных в кабине водителя.

На фиг. 8 изображена структурная схема приемного устройства по второму варианту.

На фиг. 9 показан второй вариант принципиальной схемы включения сигналов предупреждения, установленных в кабине водителя.

На фиг. 11 изображен светосигнальный фонарь с подпружиненным отражателем.

На фиг. 12 имеется фонарь с подпружиненной линзой рассеивателя.

Общие для всех фигур детали пронумерованы одинаково.

Устройство для сигнала торможения по данному способу состоит из кожуха 1 (фиг. 1, 2, 3, 4), прикрепленного к заднему стеклу 2 кабины водителя ТС. Внутри кожуха 1 расположен общий отражатель 3, имеющий в поперечном сечении параболлоидную форму отражающей поверхности. Внутри отражателя 3 установлена пружинящая V-образная плата 4 острием в сторону движения со светоприборами 5, распределенными вдоль платы, например светодиоды с красным спектром излучения. Часть из них имеют инфракрасный спектр излучения и обозначены цифрой 6 (на чертеже показаны по краям платы), как это показано на фиг. 3 и 4. Все световые приборы, за исключением центральных, в спокойном состоянии находятся впереди фокальной области общего отражателя 3 и чем они дальше от места перегиба платы, тем дальше они от фокусной области. Плата 4 крепится к отражателю 3 только в области перегиба. Внутри отражателя 3, за фокальной областью имеется прокладка 7 из мягкого материала. На концах платы установлены контактные пары 8 (фиг. 3, 4), состоящие из контактов платы 4, находящихся на ее концах, и неподвижных контактов отражателя 3. Стрелка показывает направление движения ТС.

Фиг. 4 иллюстрирует положение платы 4 со световыми приборами при резком торможении. Контакты 8 разомкнуты, плата 4 всей поверхностью прижата к прокладке 7, а все световые приборы 5 и 6 находятся в фокальной области отражателя 3. Поверхность отражателя организована так, что если световые приборы находятся в фокальной области (на линии фокуса), то световой поток максимален, распределяясь пучком несколько вниз и расходясь под некоторым углом к фокальной плоскости.

Принципиальная схема включения сигнала торможения состоит из реле 9 (фиг. 5), в цепи питания которого имеются два нормально замкнутых контакта 8. В свою очередь нормально замкнутый контакт 9 реле 9 параллельно с нормально открытым контактом 10 тормозной педали находится в цепи питания световых приборов 5 и 6.

Каждое ТС снабжено приемником инфракрасного излучения 11 (фиг. 6), сигнал от которого поступает через усилитель 12 на узел сравнения 13. Последний также соединен с пороговым устройством 14. Разностный сигнал от узла сравнения 13 поступает на реле 15. Реле 15 имеет свой нормально открытый контакт 15 в цепи питания сигнальной лампы 16 (фиг. 7) и звукового сигнализатора 17.

В варианте устройства сигнал от усилителя 12 поступает также и на дифференциатор 18 (фиг. 8), который соединен со вторым узлом сравнения 19, последний подключен ко второму пороговому устройству 20, а разностный сигнал поступает от узла сравнения 19 на реле 21. При этом нормально открытый контакт реле 15 находится в цепи питания сигнальной лампы 15 (фиг. 9), а нормально открытый контакт реле 21 находится в цепи питания звукового сигнализатора 16.

В варианте устройства плата 22 (фиг. 10) со световыми приборами 5, 6, выполнена плоской, снабжена пружинящими элементами 23, а сами световые приборы в спокойном состоянии находятся впереди фокальной области отражателя.

В варианте устройства светосигнальные приборы 5, 6 выполнены неподвижными (фиг. 11). Отражатель 3 выполнен подвижным и снабжен пружинящим элементом 24, для чего корпус отражателя имеет опорную шайбу 25, жестко соединенную с корпусом отражателя. В спокойном состоянии световые приборы расположены впереди фокальной области 26 отражателя.

В варианте устройства светосигнальные приборы 5, 6 также неподвижны, а линза рассеивателя 27 (фиг. 12) вместе с корпусом выполнена подвижной и снабжена пружинящим элементом 24.

Сигнал торможения ТС действует следующим образом.

При торможении ТС пружинящая плата 4 со световыми приборами 5 и 6 за счет инерции стремится выпрямиться. При экстренном торможении она занимает положение согласно фиг. 4. Нормально открытые контакты 8 (фиг. 3, 4) размыкаются, замыкая цепь катушки реле 9 и его нормально замкнутый контакт замыкает цепь световых приборов 5 и 6. Нажатие на педаль тормоза также инициирует включение световых приборов путем включения контакта 10. При движении платы 4 к предельному согласно фиг. 4 положению световые приборы будут, приближаясь к фокальной области отражателя 3, увеличивать свою яркость. Для наблюдателя, едущего сзади, будет создаваться впечатление, что яркость светосигнальных огней фонаря возрастает, изменяясь от центра к краям. Включение световых приборов, таким образом, может осуществляться и без воли водителя, если замедление происходит при резком изменении сопротивления движению.

На следующем за лидером ТС сигнал от включенных инфракрасных излучателей 6 поступает на приемник 11 (фиг. 6). Сигнал усиливается в усилителе 12 и после сравнения с пороговым напряжением от блока 14 в узле сравнения 13 при положительном результате включает реле 15. Последнее, замыкая свои контакты 15 (фиг. 7), включает световой и звуковой сигнализаторы 16 и 17.

В варианте технического решения сигнал от усилителя 12 поступает также и на дифференциатор 18 (фиг. 8). Если сигнал от усилителя 12 увеличивается, то на выходе дифференциатора 18 появляется положительный потенциал, который в узле сравнения 19 сравнивается с опорным напряжением блока 20, и если сигнал положителен, то включается реле 21. Его нормально замкнутые контакты 21 (фиг. 9) замыкают цепь питания звукового сигнализатора 17, что обеспечивает раздельное включение световых и звуковых приборов в зависимости от степени опасности столкновения.

Число световых приборов с инфракрасным излучением и их расположение может быть изменено. Изменяя жесткость платы 4 можно получать различные яркостные реакции в зависимости от степени торможения. Нормально замкнутые контакты 8 могут быть заменены на нормально открытые, например за счет использования герконов, а реле 9, 15 и 21 могут быть выполнены на основе транзисторов.

В варианте устройства, в котором плата 22 выполнена плоской (фиг. 10), при торможении вся плата будет перемещаться так, что светосигнальные приборы будут по всей плоскости приближаться к фокальной области отражателя 3, в пределе занимая позицию согласно фиг. 4, когда яркость фонаря максимальна. Варьируя жесткость пружинящих элементов 23, можно обеспечить различный градиент изменения яркости приборов.

В варианте устройства (фиг. 11) при торможении световые приборы 5, 6 не изменяют своего положения, оставаясь неподвижными по отношению к корпусу транспортного средства, а происходит смещение отражателя. Яркость фонаря увеличивается в зависимости от степени торможения за счет сближения фокальной области 26 с источником света. Этот вариант технического решения возможен в случае, если светосигнальные приборы желательно выполнять неподвижными.

В варианте устройства при торможении происходит смещение линзы рассеивателя 27 (фиг. 12). Яркость световых приборов увеличивается в зависимости от степени торможения, поскольку неподвижные световые приборы 5, 6 по мере смещения линзы будут приближаться к фокальной области. В пределе, при интенсивном торможении СП будут располагаться в фокальной области 26 линзы 27.

Очевидно, что во всех вариантах конструктивного решения сигнала торможения используются контакты 8 между подвижной и неподвижной частями фонаря. Схемы включения светового и звукового сигналов аналогичны. В вариантах согласно фиг. 10 ,11, 12 могут быть использованы и единичные источники света, в частности только инфракрасный излучатель.