СИСТЕМА ЭКСТРЕННОГО ТОРМОЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
VEHICLE EMERGENCY BRAKING SYSTEM

Изобретение относится к машиностроению, в частности к автомобилестроению и тракторостроению, и может быть использовано в комплексе мероприятий безопасности дорожного движения, направленных на обеспечение защиты от столкновений транспортных средств во время их движения на автодорогах.
Известно транспортное средство с осветительными устройствами, повышающими безопасность движения (смотри патент RU №56288 В60Q 1/24,2006 г.).
Известная двухканальная следящая система управления разметочной машиной (смотри журнал «Автодорожная Украина» №3, 2011 г. Стр.22 - 24).
Известная система индивидуального радиоканального устройства оповещения (смотри патент RU 2406156 с. 1).
Известен новый класс системы безопасности движения автомобилей PRE - SAFE (смотри журнал «За рулем», №6, 2003 г., с. 96). В этой системе компьютер отслеживает препятствия на пути движения и, в случае их появления, подготавливает тормоза к работе, еще до того, как водитель перенесет ногу с педали газа, на педаль тормоза, при этом электроника успевает повысить давление в специальном ресивере и уменьшить зазор между тормозными дисками с колодками. В этой системе используются радарные датчики для выявления критических ситуаций, благодаря чему, на скорости от 30 км/час до 200 км/час, на расстоянии около 200 метров перед автомобилем проверяется на радиолокационных отражающих препятствиях. Около двух с половиной секунды до столкновения водитель предупреждается о потенциальной опасности и, независимо от действия водителя на тормоза, система через полторы секунды до столкновения включает аварийное торможение автомобиля (Такая система безопасности движения имеется на автомобилях марки «Mercedes-Benz»).
Известная Шведская системная программа безопасности дорожного движения Vision Zero (смотри WWWhttp: / / ru. Wikipedia. Org / wiki / Vision Zero).
В качестве прототипа предлагается принять известную систему безопасности движения PRE - SAFE, применяемую на автомобилях марки «Mercedes-Benz» (смотри журнал «За рулем», №6, с.96), которая имеет в своем составе устройство натяжения ремней безопасности, подготовки тормозов к работе и их включениях в случае отсутствия превинтивного действия водителя, датчики слежения, чтобы транспортным средством не пересекалась непрерывная разметочная линия, и устройство, корректирующее воздействие на рулевое управление и акселератор, имеется радиолокационная система выявления критических ситуаций потенциальной опасности и распознания препятствий на пути движения, которая имеет в своем составе пъезоизлучатель, приемник сигнала, усилитель сигнала, преобразователь, фильтр ограничительный, рыле фильтра, контакты рыле, исполнительный механизм, аккумулятор, выключатель, тахометрический механизм, ревун (клаксон), фотокамера, низковольтная линия, силовая линия. Известная система безопасности движения PRE-SAFE, применяемая на автомобилях марки "Mercedes-Benz" (равно, как и другие, ныне существующие системы: ADA от Fuji Heavylndustries, или автокомпании Toyota Nissan), не оказывает мобилизующего влияния на всех участников по обеспечению безопасности дорожного движения и экстренности остановки автотранспортных средств в аварийных ситуациях, особенно на мокрых и скользких дорожных покрытиях.
Задачей настоящего изобретения является недопустимость дорожно-транспортных происшествий со смертельным исходом, создание мобилизующего влияния системы на всех участников дорожного движения во избежание возникновения ситуаций, чреватых столкновениями транспортных средств, и обеспечение их экстренной остановки при возникновении аварийных ситуаций, особенно на мокрых и скользких дорожных покрытиях. Создание условий обязательного выдерживания размера бокового просвета при обгоне, удержание транспортных средств в пределах радиуса поворота дороги при ее изгибах, обязательного выдерживания интервалов между транспортными средствами при их дорожном движении, а также при обгоне на встречной полосе и полосе обгона.
Технический результат поставленных задач достигается тем, что транспортные средства оснащаются системой экстренного торможения в аварийных ситуациях, благодаря которой, исключатся случаи столкновения транспортных средств за счет тормозного якоря, управляемого системой экстренного торможения, подающей команду на его выброс, когда аварийное столкновение транспортных средств является трудно предотвратимым. Выброшенный тормозной якорь системой экстренного торможения вгрызается в дорожное покрытие, при этом резко возрастает сопротивление движению транспортного средства и оно успевает остановиться до момента столкновения. Такая же остановка транспортного средства будет происходить при неправильном обгоне, несоблюдении интервалов, при пересечении непрерывных разметочных линий, на поворотах, в случае большой скорости транспортного средства и в иных опасных ситуациях. Для создания мобилизующего влияния системы на всех участников дорожного движения исполнительный механизм выброса тормозного якоря должен быть опломбирован и каждый срыв пломбы должен приравниваться к совершению аварии, тогда чувство неотвратимости наказания за распломбирование исполнительного механизма выброса тормозного якоря будет оказывать мобилизующее влияние на участников дорожного движения. При неопломбированном исполнительном механизме выброса тормозного якоря должен автоматически подключаться ревун (клаксон) или световая сигнализация, чтобы это нарушение легко выявлялось внешне. А чтобы была возможность безошибочно устанавливать истинного виновника срабатывания исполнительного механизма выброса тормозного якоря, в систему экстренного торможения встраивается фотокамера, которая будет включаться в момент срабатывания исполнительного механизма при выбрасывании тормозного якоря. Но если совершаемое обгон транспортное средство резко завернет перед обогнанным, тогда выбросится тормозной якорь обогнанного транспортного средства, что будет зафиксировано его фотокамерой, и виновнику, сделавшему подставу, не удастся уйти от ответственности за спровоцированное дорожное происшествие.
Поскольку по данным ВОЗ при дорожно-транспортных происшествиях в мире ежегодно гибнет 1,2 миллиона людей и около 50 миллионов - калечатся (смотри Windows Internet Explorer), как правило, это молодые здоровые люди, а также при этом разрушается множество дорогостоящей техники сооружений, наносится вред экологии; то, следовательно, наша оригинальная разработка предлагаемого изобретения, является очень важной и актуальной для всего международного машиностроения.
Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемая система экстренного торможения транспортных средств в аварийных ситуациях отличается тем, что она оснащается тормозным якорем, способным производить моментальную остановку транспортного средства, тем, что в состав системы экстренного торможения вмонтирована фотокамера для регистрации факторов, создавших аварийную ситуацию при движении транспортных средств.
Таким образом, заявляемая система торможения транспортных средств в аварийных ситуациях соответствует критерию изобретения НОВИЗНА.
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что дает право сделать вывод о соответствии критерию «СУЩЕСТВЕННЫЕ ОТЛИЧИЯ».
На фиг.1 изображена общая схема экстренного торможения транспортных средств в аварийных ситуациях.
На фиг.2 изображена схема компоновки тормозного якоря с исполнительным механизмом
- вид спереди.
На фиг.3 изображена схема компоновки тормозного якоря с исполнительным механизмом
- вид сбоку.
Устройство системы экстренного торможения транспортных средств в аварийных ситуациях будет выглядеть следующим образом: на передней части автомобиля размещены пъезоизлучатели трех уровней (1, 2, 3), приемники сигналов трех уровней (4, 5, 6), т.е. дальнего, среднего и ближнего действия до препятствия 26. В связи с этим система экстренного торможения транспортных средств в аварийных ситуациях имеет три основные функциональные цепи, содержащие усилитель сигнала 7, преобразователь 8, фильтр ограничительный 9, реле фильтра ограничительного 10, которые связаны между собой низковольтной проводкой 24 и замкнутые на массу клеммами 11. Для соединения функциональной цепи предназначено контактное реле 12. Питаются функциональные цепи от аккумулятора (или генератора) 15, через посредство электросветовой проводки 25, которая соединяется или рассоединяется выключателем 13, автоматически тахометрическим (или иным) механизмом 14, при низкой скорости движения транспортных средств. Для звукового оповещения водителя о появлении препятствия 26 на пути движения транспортного средства в функциональную цепь первого уровня дальнего действия включен ревун (клаксон) 16, а для фиксации фактора, создавшего аварийную ситуацию, через которую произошел выброс тормозного якоря 20, в функциональную цепь третьего уровня (ближнего действия) - фотокамера 17. Тормозной якорь 20 размещен на валу 21 в опорах 22. Тормозной якорь 20 выталкивается в рабочее положение рычагом 19 исполнительного механизма 18. В рабочем положении тормозной якорь 20 опирается на упор 23, чтобы силой сопротивления движения его не свернуло. Компоновка тормозного якоря 20 с исполнительным механизмом 18 осуществляется следующим образом (см. фиг.2 и фиг.3). Тормозной якорь 20 (2 штуки или больше), имеющий подобие с культиваторной лапой, на нижней части которого, с тыльной стороны, имеется пилообразная нарезка 28 для лучшего сцепления тормозного якоря с покрытием, при его выбросе исполнительным механизмом 18, в случае возникновения аварийной ситуации.
Тормозной якорь 20 имеет проушину, которой он напрессовывается на вал 21, установленный в опорах 22. Опоры 22 напрочно прикреплены к остову транспортного средства. С такими же требованиями, жестко закреплен исполнительный механизм 18 и упор 23. Вал 21 может свободно проворачиваться в опорах вокруг своей оси, но вдоль ее зафиксирован конструктивно от смещения. На валу 21 имеются нарезанные зубья 27, с которыми входит в зацепление рычаг 19, исполнительного механизма 18. Рычаг 19 выполнен в виде зубчатой рейки: исполнительный механизм 18, рычагом 19, проворачивая вал 21, выводит тормозной якорь 20 в рабочее состояние.
Работа системы экстренного торможения транспортных средств в аварийных ситуациях будет происходить следующим образом. При появлении препятствия 26 на пути движения транспортного средства, сигнал, посылаемый пъезоизлучателем 1 (дальнего действия, примерно на 200 метров), отражается препятствием 26 и возвращается к приемнику сигнала 4, от которого следует на усилитель 7, затем усиленный сигнал поступает на фильтр ограничительный 9 и на преобразователь 8. Если водитель не реагирует на звуковое или световое оповещение (не притормаживает или не отворачивает транспортное средство от препятствия 26), система безопасности движения сама начинает подтягивать ремни безопасности, снижает акселерацию топлива и подготавливает тормозные диски с накладками к торможению транспортного средства, это на схеме не показано, так как это техническое решение широко известно. Работу системы слежения, чтобы транспортное средство не пересекало непрерывной линии разметки, не рассматриваем здесь, так как эта схема так же очень известна.
Если водитель и далее не предпринимает никаких мер, а препятствие 26 входит в зону чувствительности системы средней дальности (примерно метров 100 до препятствия), при этом сигнал пъезоизлучателя 2 отражается препятствием 26 и воспринимается приемником сигнала 5, далее все происходит по вышеописанному примеру, только сигнал усиленный, отфильтрованный и преобразованный подается на исполнительный механизм торможения дисками с накладками транспортного средства (на схеме не показано), благодаря чему оно должно остановиться, но если транспортное средство и далее не останавливается, а препятствие 26 попадает в зону мощности сигнала пъезоизлучателя 3 и чувствительности приемника сигнала 6, т.е. уровня ближнего действия (это расстояние пути торможения, определяется для каждого вида транспортного средства, в зависимости от его массы), тогда сигнал от приемника 6 поступает на усилитель сигнала 7, затем усиленный сигнал поступает на фильтр ограничительный 9 и на преобразователь 8, после чего усиленный, отфильтрованный и преобразованный сигнал поступает на реле 10, благодаря действию которого срабатывают контакты реле 12, и подключается исполнительный механизм 18, который своим рычагом воздействия 19 (уподобленным зубчатой рейке), что входит в зацепление с зубчатой нарезкой 27 на валу 21 тормозного якоря 20, проворачивает его на 45° и вводит тормозной якорь 20 в зацепление своим нижним концом с дорожным покрытием, благодаря пилообразной нарезке 28, тормозной якорь 20 врезается своим нижним концом в дорожное покрытие, которое оказывает большое сопротивление движению, внедренному в него тормозному якорю 20, из-за чего происходит резкая остановка транспортного средства, чем предупреждается, казалось бы, неизбежная авария. Следовательно, заявляемое техническое решение будет защищать не только людей от смертей и увечий, но и транспортные средства от разрушения в авариных ситуациях.
В случае поворотов или в «пробках», при низкой скорости движения транспортного средства (например, как принято исходя из опыта, автокомпанией «Toyota Nissans»), равной 15 км/ч, система экстренного торможения транспортного средства отключается автоматически от аккумулятора 15 включателем 13, управляемым тахометрическим (или иным) механизмом 14, который способен изменять мощность пъезоизлучателей 1; 2; 3 и чувствительность приемников сигнала 4; 5; 6, в зависимости от развиваемой скорости транспортным средством, чем будет варьироваться разрешаемое расстояние безопасного движения от транспортного средства до препятствия 26.
С целью минимизации узлов в функциональных цепях системы экстренного торможения транспортных средств в аварийных ситуациях, систему оснащают компаратором (на схеме не показано), тогда такие узлы, как усилитель сигнала 7, преобразователь 8, фильтр ограничительный, 9 и другие, будут использоваться во всех трех функциональных цепях без их дублирования на каждом уровне в отдельности.