УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРКОВКИ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

Настоящая полезная модель относится к устройствам обнаружения различного рода препятствий, оказывающихся в непосредственной близости от маневрирующего или/и паркующегося автомобиля вне зоны видимости водителя. К числу таких препятствий относятся дорожные ограждения, столбы, пешеходы и животные, выступающие элементы других транспортных средств и т.п., т.е. предметы разнородные, различного физического и химического состава, с разным состоянием поверхности.
Существующие в настоящее время и применяемые на практике устройства дистанционного обнаружения препятствий основаны, как правило, на локаторном принципе: излучение источника или источников, находящихся на автомобиле, частично отражается и рассеивается препятствием, затем это отраженное (рассеянное) излучение детектируется одним или несколькими приемниками, сигнал с которых анализируется, усиливается и выводится на информационное табло или подается на звуковой сигнал тревоги. Такие системы могут работать как в режиме «да-нет», т.е. информировать водителя лишь об отсутствии или наличии препятствия, либо в более сложном варианте давать информацию о расстоянии до препятствия по задержке принимаемого сигнала по отношению к излученному.
Наибольшее распространение по понятным причинам получили ультразвуковые системы. Эти системы работают в диапазоне достаточно коротких длин волн (меньше 1 см), что позволяет определять препятствия разумных размеров с достаточной степенью надежности.
Например, на автомобиле Cadillac Vizon устанавливается "Ultrasonic Rear Parking Assist" ("Ультразвуковая система помощи при парковке"), которая облегчает движение задним ходом. Она с помощью визуальных и звуковых сигналов информирует водителя о том, насколько автомобиль приблизился к препятствию. Основой системы являются четыре ультразвуковых датчика, вмонтированных в задний бампер ().
Известно так же устройство для измерения расстояния посредством ультразвука, содержащее электроакустический преобразователь, включающий передатчик для подачи сформированного в виде импульса сигнала и приемник сигнала, отраженного от расположенного на подлежащем измерению расстояния
отражателя, и преобразователя акустического сигнала в электрический сигнал, подаваемый на блок оценки данных (ЕР №0541565, G01S 15/04). Данные известные решения приняты в качестве прототипов для заявленных объектов.
Такие системы не свободны от определенных недостатков, к числу которых относится, в первую очередь, высокая стоимость таких систем, связанная с необходимостью иметь довольно большое число датчиков-детекторов для надежного детектирования препятствий во всей зоне потенциальной опасности (например, в окрестности бамперов автомобиля), а также со сложностью электронной схемы анализатора. Эти системы устанавливаются лишь заводом-изготовителем транспортного средства, а поступающие в продажу упрощенные системы, пригодные для самостоятельного монтажа в условиях автомастерских, имеют небольшое количество датчиков (2-6) и, как следствие, избирательные направления срабатывания, низкие чувствительность и надежность. К тому же, ультразвуковые источники и приемники не позволяют детектировать такие препятствия как человек или биологический материал.
Однако все системы, построенные по таком принципу, только предупреждают водителя об опасном приближении к препятствию и не могут предотвратить наезд. Более того, любая из известных систем контролирует исключительно зону за задним бампером и не выдает сигнала, если препятствие, например, пешеход, расположено чуть левее или правее автомобиля, то есть сбоку от него. Вполне возможна ситуация, при которой пешеход делает шаг с тротуара и попадает в зону заднего бампера. В этом случае сигнал от датчиков поступает на информационное табло монитора или включает звуковую систему, но не предотвращает наезд, так как данная информация из категории предупреждающей автоматически переводится в констатирующую.
Настоящая полезная модель направлена на решение технической задачи по дополнению системы парковки средствами, определяющими наличие биологического препятствия на пути перемещения автомобиля.
Достигаемый при этом технический результат заключается в повышении эффективности системы парковки за счет фиксации препятствий биологической природы происхождения и повышения безопасности.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство для парковки транспортных средств, содержащее микропроцессор, соединенный через мультиплексор с выходным усилителем, выход которого соединен по крайней мере с одним ультразвуковым излучателем, многоканальный усилитель отраженного
сигнала, связанный с микропроцессором, к которому подключены голосовой синтезатор, блок индикации и блок источника стоп-сигнала транспортного средства, снабжено датчиками перемещения объекта и определения его температуры в заданном диапазоне, которые через мультиплексор соединены с многоканальным усилителем отраженного сигнала для демонстрации голосовым синтезатором или на блоке индикации сведений о наличии движущегося объекта, температура которого выше соответствует температуре в заданном диапазоне.
На фиг.1 представлена блок-схема устройства для парковки транспортного средства.
Устройство содержит микропроцессор 1, соединенный через мультиплексор 2 с выходным усилителем 3, выход которого соединен с ультразвуковым излучателем 4. С микропроцессором соединен многоканальный усилитель 5 отраженного сигнала, голосовой синтезатор 6 и блок индикации 7. С микропроцессором 1 соединен блок источника стоп-сигнала 8 транспортного средства. С мультиплексором соединены через выходной усилитель 9 датчики 10 перемещения объекта и определение его температуры в определенном диапазоне. Датчики инфракрасные, работают на малых скоростях движения.
Устройство работает следующим образом.
Микропроцессор формирует периодический сигнал с рабочей частотой излучателя 4 в течение короткого промежутка времени. Сформированный микропроцессором сигнал, через мультиплексор 2, управляемый так же от микропроцессора, подается на один из каналов, включающих в себя усилитель выходного сигнала 3 и ультразвуковой излучатель 4. Ультразвуковой сигнал, излученный излучателем и отраженный от препятствия, проходит через мультиплексор, усиливается усилителем входного (отраженного) сигнала и поступает на микропроцессор 1, который измеряет временную задержку сигнала излученного и принятого излучателем 4 до препятствия. Рассчитанное расстояние до препятствия в числовом или графическом виде выводится микропроцессором на блок индикации 7, и голосовой синтезатор 6. аналогичное по принципу функционирования относится и к датчикам 9 перемещения объекта и определение его температуры в определенном диапазоне. Дополнение системы новыми датчиками позволяет демонстрировать водителя сигналом голосового синтезатора или демонстрацией на блоке индикации сведений о наличии в направлении движения транспортного средства движущегося
объекта, температура которого выше соответствует температуре в заданном диапазоне
Физические принципы работы предлагаемого устройства и его отличия от систем локационного обнаружения заключаются в нижеследующем. Любая локационная система вне зависимости от используемого типа излучения содержит следующий набор ключевых элементов: генератор - излучатель - приемник (детектор) - анализатор - сигнализатор. Детектор принимает отраженное (рассеянное) препятствием излучение от излучателя, а анализатор определяет расстояние до препятствия по времени задержки приема локационного импульса по отношению к моменту его испускания. Надежность детектирования прямо связана со способностью препятствия отражать волны локатора, поэтому для электромагнитной локации используются весьма короткие волны (субсантиметрового диапазона) и источники большой мощности, а сами локаторы для повышения удельной плотности излучения делаются с узкой диаграммой направленности и работают в сканирующем режиме. Разумеется, этот путь неприемлем для устройства безопасной парковки, которое должно быть сравнительно компактным, технически несложным и недорогим. Устройство же, предлагаемое по настоящему изобретению, основано на другом принципе, а именно, антенна-излучатель является составной частью генератора (к примеру, емкостная антенна является составной частью оконечного колебательного контура), поэтому препятствие, возникающее в охранной зоне, изменяет его параметры и режим генерации; эти изменения режима работы генератора фиксируются анализатором, находящимся в электрической цепи генератора, который выдает сигнал оповещения. В такой схеме приемник-детектор, необходимый в локаторной системе, отсутствует, а анализатор имеет существенно более простую конструкцию. К тому же чувствительность такой системы связана не с отражательной способностью препятствия, а, главным образом, с его диэлектрической и магнитной проницаемостями. Это весьма существенно, поскольку такое устройство позволяет детектировать препятствия, в том числе из материала низкой электропроводности (бетон, камень, пластик, стекло, дерево, и др., диэлектрическая проницаемость) которых вполне достаточна для изменения режима генерации). Диэлектрическая проницаемость организма человека заметно больше, тем самым надежность срабатывания системы на самое опасное препятствие значительно выше. На схожем принципе работают емкостные датчики известных охранных систем, при этом используется электростатическое поле, создаваемое между обкладками большого
конденсатора, и помещение объекта с иной диэлектрической проницаемостью в это поле меняет емкость конденсатора, что чувствуется анализатором. Для наших целей такие простые емкостные датчики мало пригодны, поскольку зона их срабатывания локализована строго между обкладками. Из-за этого их используют, как правило, для охраны помещений, внутреннего объема автомобилей и т.п., т.е. когда обкладки можно разместить по периметру охраняемой зоны.
Настоящая полезная модель промышленно применима, может быть реализована с использованием известных элементов и средств электротехники.