УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ОБНАРУЖИТЕЛЬ ПРЕПЯТСТВИЙ ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЙ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ, ДВИГАЮЩИХСЯ ЗАДНИМ ХОДОМ

GOlSI3/93, GOIB 17/00
Ультразвуковой обнаружитель препятствий для предотвращения столкновений транспортных средств, двигающихся задним ходом
Полезная модель относится к устройствам ультразвукового обнаружения препятствий для предотвращения столкновений транспортных средств, двигающихся задним ходом, и может быть использована на автомобильном транспорте, особенно в условиях плохой видимости, например, в тумане, при задымлении, в ночное время и т.п.
Двигаясь задним ходом, водитель автомобиля не может видеть определенную зону дорожного пространства. Эта зона имеет протяженность до нескольких метров, и в ней могут оказаться предметы, представляющие собой помеху для движения. Достижения современной техники позволяют создавать специальные устройства для обзора указанного пространства и информирования водителя, если на пути автомобиля встречаются какие-либо объекты. Наиболее оптимально такая задача решается с помощью импульсной акустической локации. Известны успешные попытки построения подобных устройств (см., например, книгу Сига X., Мидзутани С. «Введение в автомобильную электронику, - М.: Мир, 1989). Однако из-за сложности и высокой стоимости эти локаторы не получили широкого применения.
Известны технические решения аналогичного назначения, например: Оптический прибор измерения дальности для транспортных средств (ФРГ № 3903501 А1 от 24.08.89 г., G01S17/10), Устройство измерения расстояний ( ЕР № 0328136 А2 от 16.08.89 г., G01S17/46), Способ и устройство для измерения расстояния до движущихся объектов ( ЕР J№ 0465863 А2 от 13.06.90 г., G01S17/88).
Все эти устройства могут быть применены по своему прямому назначению, но весьма сложны, используют, в основном, оптические каналы измерения и поэтому имеют ограниченное использование - только в условиях хорошей видимости.
.; ; ,:.  i -°  --   ;: - V: ---г.
Известно устройство для определения расстояний между двумя объектами в ближней зоне. Это устройство наряду со световым сигналом имеет и высокочастотный. Оно содержит антенну, апериодическую антенну, импульсный передатчик, полосковую линию, двоичные логические каскады, процессор, устройство управления процессором, обрабатывающую логику, каскад зажигания ( Германия № 3922085 С1 от 31.01.91 г., G01S17/10 ). Это устройство более совершенно по сравнению с предыдущими, но сложно.
Наиболее близким по технической сущности известным решением является акустический локатор для автомобиля, который содержит электронный блок, излучатель и приемник (см. ст. М.Гладштейн, М.Шаров «Акустический локатор для автомобиля, ж. «Радио, № 12, 2000 г., с. 23 - 25).
Это устройство может успешно применяться по своему прямому назначению, но оно не вполне надежно при больших радио- и акустических помехах и имеет малый (2 м) диапазон действия.
Перед авторами стояла задача создания простого устройства, надежно работающего в любых погодных условиях, в т.ч. с присутствием песка и пыли, и в любое время суток при больших радио- и акустических помехах с более широким диапазоном действия и повышенной информативностью.
Эта задача решена за счет того, что в известное устройство, содержащее электронный блок обработки и электрически соединенные с ним ультразвуковые излучатель и приемник, дополнительно снабжено вторыми ультразвуковыми излучателем и приемником, электрически соединенными с электронным блоком обработки.
Кроме того, ультразвуковые излучатели и приемники устанавливаются симметрично относительно продольной оси транспортного средства.
Заявляемое устройство обладает совокупностью существенных признаков, неизвестных из уровня техники для устройств подобного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна для полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется с помощью чертежей, где:
на фиг. 1 приведена схема устройства;
на фиг. 2 - схема расположения устройства на транспортном средстве (вид сзади);
на фиг.З - внешний вид устройства.
на фиг.4 - расположение ультразвуковых излучателей и приемников на транспортном средстве.
Ультразвуковой обнаружитель препятствий для предотвращения столкновений транспортных средств, двигающихся задним ходом, содержит электронный блок 1 обработки, первый ультразвуковой излучатель 2, первый ультразвуковой приемник 3, второй ультразвуковой излучатель 4 и второй ультразвуковой приемник 5.
Ультразвуковые излучатели 2 и 4, ультразвуковые приемники 3 и 5 электрически связаны с электронным блоком 1 обработки, выход которого соединен с блоком индикации 6 транспортного средства 7. Электронный блок 1 обработки и блок индикации 6 расположены в кабине водителя транспортного средства 7, а ультразвуковые излучатели 2 и 4, ультразвуковые приемники 3 и 5 устанавливаются, например, на заднем бампере 8 транспортного средства 7.
Принцип действия устройства основан на излучении пачки импульсов ультразвуковой частоты и последующем приеме отраженного препятствием сигнала. Время от момента излучения до момента приема отраженного сигнала прямо пропорционально расстоянию до объекта. В зависимости от расстояния между транспортным средством и препятствием его движению устройство формирует один из предупреждающих сигналов.
Устройство работает следующим образом.
Выработанный электронным блоком 1 обработки сигнал передается на ультразвуковые излучатели 2 и 4 и далее излучается сформированным по диаграмме направленности в открытое пространство, попадая на объекты, находящиеся в зоне облучения. Отраженный по законам локации от объектов
сигнал попадает на ультразвуковые приемники 3 и 5 и передается на электронный блок 1 обработки, где происходит сложение излучаемого и принимаемого сигналов, в результате которого возникает результирующий сигнал. Путем последовательного детектирования результирующего сигнала вырабатывается предупреждающий сигнал, передаваемый на блок индикации 6 и информирующий водителя транспортного средства о наличии препятствия:
-в зоне длиной 5-10 м и шириной, например, 1,5 м больше ширины транспортного средства;
-в зоне длиной 2,5-5 м и шириной, например, равной ширине транспортного средства;
-в правой или левой зоне длиной менее 2,5 м и шириной, например, до 0,5 ширины транспортного средства.
По сигналу блока индикации 6 водитель транспортного средства осуществляет маневр.
Увеличение количества ультразвуковых излучателей и приемников приводит не к суммарному эффекту при эксплуатации, а повышает диапазон действия устройства до 10м, что в 5 раз выше, чем у прототипа, и повышает информативность устройства за счет выработки сигнала по зонам.
Па предприятии-заявителе разработана конструкторская документация заявляемой полезной модели, по которой изготовлено несколько устройств. Проведены государственные испытания заявляемых обнаружителей, которые показали надежность их работы и увеличение диапазона действия. Пмеется заинтересованность со стороны потребителей, в том числе для транспортных средств, используемых в Вооруженных Силах. Таким образом, предлагаемая полезная модель может быть изготовлена и применена по своему прямому назначению в системах предупреждения столкновений транспортных средств, двигающихся задним ходом, что позволяет сделать вывод о соответствии ее критерию «промышленная применимость.