СПОСОБ КОНТРОЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕМНЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ В АВТОМОБИЛЕ
METHOD OF CONTROLLING USE OF SAFETY BELTS IN VEHICLE

Изобретение относится к устройствам пассивной безопасности транспортного средства, а именно к способам и устройствам инструментального контроля за правильностью применения ремней безопасности.
Известен способ работы бортовой системы контроля агрегатов автомобиля, который состоит в том, что предвыездной контроль разделяют на последовательно проводимые режим проверки исправности сигнализаторов, при котором световые сигнализаторы проверяют кратковременным включением и одновременно определяют состояние датчиков уровня жидкости с последующим запоминанием, и режим контроля параметров, при котором определяют состояние датчиков системы контроля и/или состояние памяти предыдущего режима с последующей индикацией отклонений сигнализаторами (см. патент РФ №2126960, МПК B60R 16/02, опубл. 1999 г.).
Недостатком данного способа является то, что он не предусматривает контроль состояния ремня безопасности и правильности его применения.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является принятый в качестве прототипа способ контроля за использованием ремня безопасности в автомобиле с помощью системы контроля, которая включает в себя замок зажигания, датчик скорости движения автомобиля, контактный датчик ремня безопасности, блок контроля и устройство сигнализации. При этом с помощью блока контроля отслеживают состояние замка зажигания и датчика непристегнутого ремня безопасности, фиксируют сигнал датчика скорости движения автомобиля и при обнаружении при движении автомобиля факта непристегнутости ремня безопасности вырабатывают посредством устройства сигнализации сигнал о непристегнутом ремне безопасности.
Согласно предложенному способу формируют и подают на блок контроля команду на отключение устройства сигнализации путем, по меньшей мере, двукратного изменения состояния контактов датчика ремня безопасности в течение первого заданного промежутка времени. Изобретение обеспечивает возможность изменения водителем режима работы системы контроля за использованием ремня безопасности автомобиля (см. патент РФ №2381922, МПК B60R 22/48, опубл. 2010 г.).
Недостатком известного способа является невозможность контроля правильности пристегивания ремня безопасности: замок ремня может быть зафиксирован в ответной части, но сам ремень при этом может быть пропущен за креслом водителя либо водитель может сидеть на ремне безопасности. Также возможно применение заглушек, которые имитируют пристегивание ремня безопасности.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение достоверности инструментального контроля за правильностью пристегивания ремня безопасности, т.е. штатного режима использования ремня безопасности во время движения, и тем самым повышение безопасности водителя и пассажиров транспортного средства.
Решение поставленной технической задачи достигается тем, что в способе контроля использования ремней безопасности в автомобиле процесс контроля осуществляют посредством системы контроля в виде контрольного блока и подключенных к нему датчиков контактов замка зажигания, скорости движения автомобиля, контактного датчика ремня безопасности и блока звуковой сигнализации, при этом отслеживают состояние контактов замка зажигания и контактного датчика ремня безопасности, фиксируют сигнал датчика скорости движения автомобиля и в случае нештатного режима использования ремня безопасности с помощью блока звуковой сигнализации оповещают водителя и пассажиров звуковым сигналом о непристегнутом ремне безопасности, согласно изобретению система контроля дополнительно снабжена RFID-метками, датчиками веса и блоком световой сигнализации, причем RFID-метки закрепляют на каждом из ремней безопасности на передней их поверхности, при этом метки наносят как на вертикальную, так и горизонтальную ветви ремня безопасности числом не менее одной RFID-метки на каждую, каждой из меток присваивают идентификационный номер, и после поступления сигнала от контактных датчиков ремней безопасности, датчика скорости и сигналов от датчиков веса контроль правильности использования ремней безопасности осуществляют с помощью контрольного блока, который выполнен в виде RFID-считывателя и логического блока, при этом RFID-считыватель располагают на внутренней поверхности салона в верхней его части под углом φ относительно проекции геометрического центра салона на его пол, причем настройку RFID-считывателя осуществляют с возможностью приема и обработки только прямых сигналов от RFID-меток с максимальными амплитудами, но не менее заданных из условия:
Вxi
Пpi
U≥U,
где
UПpi - значение амплитуды прямого сигнала i-й метки, принимаемого к обработке логическим блоком,
Вxi
U - значение амплитуды сигнала i-й метки,
в случае отсутствия необходимых сигналов с датчиков ремней безопасности и RFID-считывателя в течение заданного времени с помощью логического блока активизируют блоки как звуковой, так и световой сигнализации.
Решение поставленной технической задачи становится возможным благодаря тому, что с помощью дополнительно установленных на каждом из ремней безопасности RFID-меток, а также RFID-считывателя, логического блока, датчика веса появляется возможность контролировать посадку водителя и пассажиров в автомобильное кресло. При этом при неправильном использовании ремня безопасности сигналы от RFID-меток логическим блоком будут восприниматься как помехи, т.к. будут иметь амплитуды меньше, чем заданные. В результате активируется и блок звуковой сигнализации, и блок световой сигнализации, что в конечном счете будет указывать на неправильное использование ремня безопасности даже при срабатывании контактных датчиков замков крепления ремней безопасности.
Использование в предлагаемом способе RFID-технологии позволяет методами беспроводной связи контролировать и тем самым повысить достоверность инструментального контроля правильности применения ремней безопасности, исключает блокировку системы контроля за счет применения фальш-пробок, а также нештатного размещения ветвей ремней безопасности во время движения, а наличие или отсутствие сигналов от каждой из меток в контролируемой зоне каждого из ремней безопасности фиксируют с помощью RFID-считывателя. Благодаря тому что при фиксации нарушения правильности использования ремня безопасности используют как звуковую, так и визуальную сигнализацию, тем самым дополнительно повышают степень безопасности пассажиров.
Способ поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена функциональная схема, поясняющая предлагаемый способ контроля использования ремня безопасности в автомобиле; на фиг. 2 схематично показано размещение RFID-считывателя и RFID-меток в автомобиле (вид сбоку); на фиг. 3 представлен пример размещения двух RFID-меток на одном из ремней безопасности.
На чертежах использованы следующие буквенные обозначения: ДВ - датчик веса, ДРБ - датчик ремня безопасности, ДСК - датчик скорости.
Способ контроля использования ремней безопасности в автомобиле заключается в том, что процесс контроля осуществляют посредством системы контроля, которая содержит контрольный блок с подключенными к нему датчиками контактов замка зажигания, скорости движения автомобиля, контактных датчиков ремней безопасности и блока звуковой сигнализации. При контроле отслеживают состояние контактов замка зажигания и контактных датчиков ремней безопасности.
При движении автомобиля фиксируют сигнал с датчика скорости движения автомобиля. В случае нештатного режима использования хотя бы одного из ремней безопасности с помощью блока звуковой сигнализации оповещают водителя и пассажиров звуковым сигналом о непристегнутом ремне безопасности. При этом систему контроля дополнительно снабжают RFID-метками, датчиками веса и блоком световой сигнализации. RFID-метки закрепляют на каждом из ремней безопасности на передней их поверхности. Для повышения достоверности контроля метки наносят как на вертикальную, так и горизонтальную ветви ремня безопасности числом, но не менее одной RFID-метки на каждую.
Для точного местоопределения ремня безопасности каждой из меток присваивают свой идентификационный номер. После начала движения автомобиля сигналы от контактных датчиков ремней безопасности, датчика скорости и сигналов от датчиков веса и контроля правильности использования ремней безопасности поступают на контрольный блок. Контрольный блок выполняют в виде RFID-считывателя и логического блока.
Конструктивно RFID-считыватель располагают на внутренней поверхности салона в верхней его части под углом φ относительно проекции геометрического центра салона на его пол. Алгоритм работы и настройку RFID-считывателя осуществляют таким образом, что к обработке принимаются только прямые сигналы от RFID-меток, которые в этом случае, очевидно, имеют максимальные амплитуды. В логику работы контрольного блока закладывается условие:
Вxi
Пpi
U≥U,
Пpi
где: U - значение амплитуды прямого сигнала от i-й метки, принимаемого к обработке логическим блоком,
Вxi
U - значение амплитуды сигнала i-й метки.
Если в течение заданного времени сигналы с датчиков ремней безопасности и RFID-считывателя не поступают, то логический блок подает сигнал, активизирующий блоки звуковой, а также световой сигнализации.
Система контроля содержит n RFID-меток 1, контрольный блок 2, состоящий из RFID-считывателя 3 и логического блока 4, m датчиков 5 веса, датчики 6 замков ремней безопасности, датчик 7 скорости, а также блоки 8 и 9 звуковой и световой сигнализации соответственно.
Устройство реализует способ следующим образом. При посадке водителя и пассажиров в автомобиль срабатывают установленные под креслами и настроенные на определенный вес соответствующие датчики 5 веса, каждый из которых имеет свой идентификационный номер. При занятии водителем или кем-то из пассажиров своего места (автомобильного кресла) сигналы с соответствующих этим креслам датчиков 5 поступают на логический блок 4, который по заданному алгоритму определяет, какое именно кресло занято. При правильной фиксации одного или более ремней безопасности в замках срабатывают соответствующие им контактные датчики 6 ремней безопасности и сигналы о штатной фиксации ремней безопасности также поступают в логический блок 4.
После начала движения при достижении автомобилем заданной скорости (например, 10 км/час) на логический блок 4 поступает сигнал с датчика 7 скорости о том, что автомобиль достиг заданной скорости. При этом логический блок 4 контрольного блока 2, зафиксировав наличие всех трех сигналов - с датчиков 5 веса, датчиков 6 замков ремней безопасности и датчиков 7 скорости, выдает сигнал на активизацию RFID-считывателя 3 контрольного блока 2. Активированный таким образом RFID-считыватель 3 начинает последовательно сканировать RFID-метки 1 ремней безопасности в салоне автомобиля. В зависимости от состояния ремня безопасности, то есть задействован ли он или находится в убранном состоянии, пристегнут по правилам или с нарушением, сигнал от меток 1 будет иметь различную амплитуду. Максимальную амплитуду сигнал будет иметь при активном состоянии ремня, т.е. ремень задействован и применен правильно, и сигнал с меньшими амплитудами поступает на RFID-считыватель 3 либо отраженным от элементов конструкции автомобиля, либо экранированным телами водителя, одного или нескольких пассажиров, а также элементами конструкции автомобиля, в частности спинкой автомобильного кресла.
Для реализации этого требования в логику работы контрольного блока закладывается условие:
Вxi
Пpi
U≥U,
Пpi
где: U - значение амплитуды прямого сигнала от i-й метки, принимаемого к обработке логическим блоком,
Вxi
U - значение амплитуды сигнала i-й метки.
Полученную таким образом от меток (в виде импульсов) информацию RFID-считыватель 3 направляет в логический блок 4. Последний анализирует поступившие на него сигналы от RFID-считывателя 3, а именно амплитуды сигналов, а также наличие сигналов с датчиков 5 веса, датчиков 6 замков ремней безопасности, датчика 7 скорости, сравнивает соответствие пришедших от RFID-меток 1 сигналов и сигналов от соответствующих датчиков 5 веса и датчиков 6 замков ремней безопасности. Если при этом присутствует сигнал с датчика 7 скорости автомобиля, логический блок 4 определяет правильность или неправильность применения ремня безопасности на том или ином кресле автомобиля. Таким образом, критерием правильности применения является наличие сигналов заданной амплитуды от RFID-считывателя 3, датчиков 5 веса, замков 6 ремней безопасности и датчика 7 скорости. В случае отсутствия сигналов от и/или RFID-считывателя 3, и/или датчиков 4 замков ремней безопасности логическим блоком 4 контрольного блока 2 выдается сигнал оповещения на блоки 8, 9 звуковой и световой сигнализации соответственно.
Порог срабатывания логического блока 4 по амплитудам сигналов от меток 1 зависит от конструкции автомобиля и применного оборудования и устанавливается для каждой модели транспортного средства в ходе опытных испытаний.
Данная технология обеспечивает устойчивую работу системы по всему салону, поскольку дальность действия RFID-устройств в зависимости от мощности передатчика может составить несколько десятков метров (см., например, «RFID-технология». http://www.rst-invent.ru/about/technology/).
Таким образом, изобретение позволяет повысить достоверность инструментального контроля за правильностью пристегивания ремня безопасности, т.е. штатного режима использования ремня безопасности во время движения, и тем самым повысить безопасность водителя и пассажиров транспортного средства.