УСТРОЙСТВО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОРМОЗНОГО ПУТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DEVICE FOR VEHICLE BRAKING PATH DETERMINATION

Изобретение относится к области определения параметров движения транспортных средств и может быть использовано при их эксплуатации. Это особенно актуально при движении транспортных средств в колонне, имеющих свою специфику: необходимость соблюдения дистанции, отрицательное влияние монотонности движения на психофизиологическое состояние оператора транспортного средства, его утомление, что требует дополнительных информационных сообщений о дистанции, а при необходимости и автоматического торможения.
Известно устройство, содержащее индикатор общего тормозного пути, последовательно соединенные датчик скорости и вычислитель, причем выход вычислителя соединен с входом индикатора полного тормозного пути, а второй вход вычислителя соединен с выходом задатчика постоянной величины тормозного пути [Патент РФ на изобретение №2404897, кл. G01M 17/00, В60Т 17/22, 27.11.2010].
Недостатки данного устройства:
1) определение тормозного пути при режимах торможения, зависящих от случайных факторов, что приводит к ошибкам в определении тормозного пути;
2) возможность столкновения транспортных средств из-за отсутствия электронного блока и метеодатчиков, что может снизить точность расчета длины тормозного пути;
3) невозможность определения скорости каждого из колес транспортного средства из-за отсутствия датчиков угловых скоростей колес, что не позволяет учитывать коэффициент скольжения дорожного полотна;
4) психофизиологические особенности водителя транспортного средства при отсутствии исполнительного механизма автоматического включения тормозной системы и датчика усилия нажатия на педаль тормоза могут не позволить своевременно включать тормозную систему.
Наиболее близким по технической сущности к заявленному устройству относится устройство определения тормозного пути транспортного средства, содержащее индикатор общего тормозного пути, последовательно соединенные датчик скорости и вычислитель, причем выход вычислителя соединен с входом индикатора полного тормозного пути, блок определения расстояния, блок определения опасного сближения транспортных средств, индикатор опасного сближения и индикатор режима интенсивного торможения, при этом выход блока определения расстояния соединен одновременно со вторым входом вычислителя и первым входом блока определения опасного сближения транспортных средств, второй вход которого соединен с выходом вычислителя, первый и второй выходы блока определения опасного сближения транспортных средств соединены соответственно с входами индикатора опасного сближения и индикатора режима интенсивного торможения, блок определения опасного сближения транспортных средств состоит из первого и второго вычитающих устройств, дифференцирующей цепи, первого, второго, третьего, четвертого, пятого пороговых устройств, первого и второго задатчиков сигналов, первого, второго, третьего, четвертого, пятого, шестого и седьмого элементов НЕ, элемента ИЛИ, генератора импульсов, сдвигового регистра, первого, второго элементов И, первого и второго счетчика, первого, второго и третьего делителей, суммирующего устройства, выходы шестого и седьмого элементов НЕ являются первым и вторым выходом блока определения опасного сближения, при этом первый и второй входы блока определения опасного сближения транспортных средств являются первыми и вторыми входами первого вычитающего устройства, выход которого является входами первого, второго, третьего пороговых устройств, вторыми входами которого являются соответственно первый, второй и третий выходы первого задатчика постоянных сигналов, а выходы соответственно через первый, второй, третий элементы НЕ соединены с входами элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а первый выход сдвигового регистра соединен со вторым входом первого элемента И, первый и третий входы которого соединены соответственно с выходом четвертого элемента НЕ и выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом первого счетчика, вторые входы которого, второго счетчика, сдвигового регистра соединены с выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с первым выходом первого задатчика постоянных сигналов, второй выход сдвигового регистра соединен одновременно с входом четвертого элемента НЕ и вторым входом второго элемента И, первый и третий входы которого соединены соответственно с выходом пятого элемента НЕ и выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом второго счетчика, выходы первого и второго счетчиков соединены с первыми входами соответственно первого и второго делителей, вторые входы которых соединены с выходами соответственно первого и второго элементов НЕ, а выходы соединены соответственно со вторым и первым входами второго вычитающего устройства, выход которого соединен со вторым входом суммирующего устройства, первый вход которого соединен с выходом второго делителя, а выход соединен с первым входом третьего делителя, второй вход которого соединен с выходом третьего элемента НЕ, третий выход сдвигового регистра соединен с входом пятого элемента НЕ, выход третьего делителя соединен с первыми входами четвертого и пятого пороговых устройств, вторые входы которых соединены с первым и вторым выходами второго задатчика сигналов, выходы четвертого и пятого пороговых устройств соединены соответственно с входами шестого и седьмого элементов НЕ, выходы которых являются соответственно первым и вторым выходами блока определения опасного сближения транспортных средств [Патент РФ на изобретение №2448853, кл. G01M 17/00, В60Т 17/22, 14.12.2010].
Недостатки данного устройства:
1) возможность столкновения транспортных средств из-за отсутствия электронного блока и метеодатчиков, что может снизить точность определения длины тормозного пути;
2) невозможность определения скорости каждого из колес транспортного средства из-за отсутствия средств контроля коэффициента скольжения дорожного полотна, что снижает информативность оператора в процессе движения;
3) невозможность своевременного включения тормозной системы из-за отсутствия исполнительного механизма автоматического включения тормозной системы и датчика усилия нажатия на педаль тормоза, что снижает оперативность реагирования при возникновении препятствия.
Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является повышение точности определения величины тормозного пути, информативности оператора в процессе движения транспортного средства и оперативности реагирования на возникновение препятствия.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство дополнительно снабжено электронным блоком на базе программируемого микроконтроллера, соединенным с метеодатчиками, датчиками угловых скоростей колес, исполнительным механизмом включения тормозной системы и датчиком усилия нажатия на педаль тормоза.
Это дает возможность уменьшить травмоопасность операторов транспортных средств, а также избежать материальных потерь от аварий при групповом движении автомобилей.
Новые существенные признаки - электронный блок на базе программируемого микроконтроллера, соединенный с блоком определения расстояния, метеодатчиками, датчиками угловых скоростей колес, исполнительным механизмом включения тормозной системы и датчиком усилия нажатия на педаль тормоза.
Технический результат изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 изображена схема устройства определения тормозного пути транспортного средства.
Устройство определения тормозного пути транспортного средства содержит датчики угловых скоростей колес 1, метеодатчики 2, датчик усилия нажатия на педаль тормоза 3, электронный блок на базе программируемого микроконтроллера 4, блок определения расстояния 5, экран вывода информации 6 и исполнительный механизм включения тормозной системы 7.
Устройство определения тормозного пути транспортного средства работает следующим образом.
Во время движения в непрерывном режиме происходит обработка сигналов с датчиков угловых скоростей колес 1, установленных на колесах транспортного средства, метеодатчиков 2 и датчика усилия нажатия на педаль тормоза 3. На основе их сигналов и введенных констант в электронном блоке на базе программируемого микроконтроллера 4 определяется скорость движения каждого из колес, качество дорожного полотна, скорость срабатывания тормозной системы (скорость начала торможения каждого из колес, а так же и работоспособность тормозной системы автомобиля), рассчитывается коэффициент замедления транспортного средства. Основываясь на показаниях датчиков угловых скоростей колес 1 транспортного средства и блока определения расстояния 5, рассчитывается разность в скоростях впереди идущего транспортного средства и транспортного средства, на котором установлено данное устройство. При первоначальной установке устройства на транспортное средство оператор выбирает тип транспортного средства.
На основе полученных и рассчитанных данных, определяются критическое и опасное расстояния торможения и состояние тормозной системы. Эти данные выводятся на экран вывода информации 6, связанный с электронным блоком на базе программируемого микроконтроллера 4. В результате сравнения, если действительное расстояние меньше опасного, то на экране вывода информации 6 отображается сообщение об опасном сближении. При критическом сближении автоматически срабатывает исполнительный механизм включения тормозной системы 7, приводящий педаль тормоза в действие. Основываясь на данных с датчиков угловых скоростей колес 1 и датчика усилия нажатия на педаль тормоза 3, устройство анализирует скорости вращения колес и в случае их полной блокировки автоматически регулирует степень нажатия на педаль тормоза, добиваясь эффективного торможения.
Таким образом, предложенное устройство определения тормозного пути транспортного средства позволяет автоматически проводить измерения и вычисления и своевременно информировать водителя о скорости, критической дистанции, дистанции до впереди идущего транспортного средства, опасном сближении с впереди идущим ТС, плохих метеоусловиях, диагностировать, а так же автоматически приводить в действие тормозную систему транспортного средства при критическом сближении и таким образом снизить вероятность аварии при групповом движении автотранспорта, и, как следствие, повысить безопасность операторов самоходных транспортных средств.
Источники информации
1. Патент РФ на изобретение №2404897, кл. G01M 17/00, В60Т 17/22, 27.11.2010.
2. Патент РФ на изобретение №2448853, кл. G01M 17/00, В60Т 17/22, 14.12.2010.