СИСТЕМА ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙ И ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО, СОДЕРЖАЩЕЕ СИСТЕМУ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ АВАРИЙ
ACCIDENT PREVENTION SYSTEM AND VEHICLE EQUIPPED WITH ACCIDENT PREVENTION SYSTEM

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение относится к системе предотвращения аварий для использования в транспортных средствах и к транспортному средству, содержащему систему предотвращения аварий. Данное изобретение также относится к способу предотвращения аварий при столкновении транспортного средства с объектом.
Данное изобретение относится, в частности, но не исключительно, к системе предотвращения аварий для предотвращения наезда автотранспортного средства на маленького ребенка или животного при движении задним ходом на малой скорости на поверхности движения, например, на подъездной дороге. Таким образом, в дальнейшем будет целесообразно описывать изобретение со ссылкой на данное примерное применение. Однако в то же время необходимо четко понимать, что данное изобретение имеет более широкое применение. Например, изобретение простирается на все виды транспортных средств, а не только на автотранспортные средства. Изобретение также простирается на систему для предотвращения столкновений при движении задним ходом с неодушевленными объектами, такими как столбы и стены. Данное изобретение не ограничивается системой предотвращения наезда на маленьких детей при движении задним ходом.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
В этом описании термин «авария при движении задним ходом» будет использоваться для описания и определения автомобильной аварии, которая происходит, когда транспортное средство, двигаясь на малой скорости задним ходом, сталкивается с объектом, человеком или животным. Он включает транспортные аварии на подъездной дороге с участием маленьких детей, но не ограничивается этим классом аварий.
В этом описании термин «предотвращение аварий» следует понимать как означающий систему, которая используется для предотвращения аварий. Однако следует четко понимать, что это не означает, что она способна предотвратить все возникающие аварии. В действительности она помогает избежать аварий или противостоять авариям, но не устраняет вероятность аварии полностью.
В этом описании термин «млекопитающее» следует понимать как означающий любое теплокровное существо, которое соответствует научному определению млекопитающих. Его следует толковать, как включающее людей, но не ограничиваясь людьми. Оно также включает собак и кошек.
В этом описании термин «тепловой датчик» следует понимать как означающий пассивный ИК датчик, который может обнаруживать ИК излучение или тепло, выделяемое млекопитающим, например, человеком, или животным, например, собакой или кошкой. Температура тела таких млекопитающих находится в диапазоне 35-39 градусов по Цельсию.
В этом описании термин «зона ИК обнаружения следует понимать как означающий зону, проходящую от ИК датчика/датчиков, в которой датчик/датчики могут обнаружить млекопитающее.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Автотранспортные средства, и особенно автомобили, являются распространенным признаком современного общества, которые широко используются для перевозки людей и товаров из одного места в другое. Они предоставляют людям независимость в плане мобильности и передвижения, необходимую в современном обществе. Транспортные средства часто паркуют в зоне парковки, то есть в гараже или на автостоянке, когда они не используются. Во многих случаях зона парковки выходит на подъездную дорогу, которая, в свою очередь, ведет на дорогу. Часто зона парковки и подъездная дорога не отгораживаются от соседнего сада, и у них есть свободный доступ к земле или саду вокруг дома, к которому относится подъездная дорога. То есть, сад выходит на зону парковки и подъездную дорогу без пешеходных ограждений между ними.
В таких ситуациях иногда возникает необходимость вывести транспортное средство из зоны парковки задним ходом по подъездной дороге, ведущей к прилегающей дороге. Транспортное средство движется назад по подъездной дороге задним ходом на малой скорости к дороге, где его можно вести в обычном порядке. Для движения транспортного средства задним ходом водитель включает заднюю передачу, поворачивает голову и смотрит через заднее стекло на проезжую часть или опорную поверхность позади транспортного средства. Одна из проблем состоит в том, что обзор водителя подъездной дороги позади транспортного средства очень ограничен, и у него нет полного и непрерывного обзора пути движения транспортного средства. Статистика аварий показывает, что многие автомобильные аварии происходят именно в этой ситуации.
При одной группе аварий при движении задним ходом водитель сталкивается с неодушевленным предметом, таким как стена или столб. Хотя такие аварии приводят к повреждениям физических объектов, которые влекут за собой экономические затраты, они не приводят к травмам людей. При другой, более проблемной, категории аварий при движении задним ходом водитель сталкивается с маленьким ребенком или маленьким животным. Ребенок или животное, как правило, находятся позади транспортного средства и не видны водителю во время движения транспортного средства задним ходом. Если речь идет о маленьком ребенке, то ребенок часто слишком мал, чтобы понимать опасность, которую представляет для них транспортное средство, движущееся задним ходом.
Следовательно, они, как правило, не предпринимают никаких действий, чтобы избежать столкновения. Иногда водитель не видит ребенка, потому что у него ограниченный обзор через заднее стекло транспортного средства. Далее, некоторым водителям неудобно поворачиваться и смотреть назад транспортного средства, а иногда они даже не стараются это делать. Кроме того, водитель может не удостовериться тщательно и внимательно, что позади транспортного средства нет людей, прежде чем транспортное средство начинает движение задним ходом. Иногда водитель просто начинает движение задним ходом, в надежде, что тот, кто находится на пути, предпримет действия, чтобы избежать столкновения.
Заявителю известно о том, что дорожно-транспортные происшествия при движении задним ходом становятся причиной гибели приблизительно 229 человек в год в США. Они являются причиной гибели приблизительно 12 человек в год в Австралии и приблизительно 4 человек в год в Новой Зеландии. Жанетт Феннел, которая является основателем и сопрезидентом некоммерческого фонда Kidsandcars.org, сообщает, что около 50 детей каждую неделю в США становятся жертвами дорожно-транспортных происшествий при движении задним ходом. Из них 48 детей проходят лечение в отделениях скорой помощи и 2 погибают. Дополнительные статистические данные показывают, что дети в возрасте до трех лет чаще всего становятся жертвами дорожно-транспортных происшествий при движении задним ходом. Кроме того, дети, которые не погибают в этих авариях, обычно получают тяжелые травмы головы, груди или нижних конечностей. Статистика показывает, что водитель транспортного средства, движущегося задним ходом, обычно едет очень медленно, когда происходит авария. Кроме того, водитель транспортного средства, как правило, является родителем, членом семьи или другом ребенка, на которого был совершен наезд, что усугубляет травмы, вызванные этими авариями.
На фиг.  1 графических материалов показан примерный вариант, в котором маленький ребенок сидит на земле, играя с игрушкой позади автотранспортного средства, которое скоро начнет движение задним ходом по подъездной дороге. Маленький ребенок сидит на земле возле задней части транспортного средства и расположен по центру относительно транспортного средства. Из-за этого водителю практически невозможно увидеть ребенка со своего места в водительском кресле транспортного средства, даже если он очень внимателен. Соответственно, если кто-то снаружи транспортного средства не предупредит водителя о присутствии маленького ребенка или водитель не увидит ребенка до того, как сядет в транспортное средство, существует реальная опасность наезда на ребенка при движении транспортного средства задним ходом.
На фиг. 2 графических материалов показан другой примерный вариант, в котором маленький ребенок может попасть под транспортное средство при движении задним ходом. Как показано на графических материалах, ребенок катается на трехколесном велосипеде на твердой поверхности подъездной дороги позади транспортного средства. Ребенок имеет небольшие очертания или рост и, таким образом, водителю транспортного средства, движущегося задним ходом, трудно его увидеть. Ситуация усугубляется тем, что ребенок на трехколесном велосипеде постоянно движется, а не находится в неподвижном положении. Таким образом, водитель может думать, что ребенок находится за пределами зоны движения задним ходом или траектории движения транспортного средства, движущегося задним ходом, когда это не соответствует действительности.
Заявитель осведомлен о некоторых предыдущих попытках из известного уровня техники, которые были осуществлены, чтобы помочь водителю автотранспортного средства снизить риск возникновения аварий при движении задним ходом. Одна из попыток решения в предшествующем уровне техники этой проблемы включает использование камер заднего вида, которые либо встроены в транспортное средство при производстве, либо поставляются в качестве дополнительного изделия. Камеры заднего вида демонстрируют визуальное изображение зоны движения задним ходом позади транспортного средства. Камеры заднего вида устанавливаются в задней части транспортного средства и функционально соединяются со светодиодным экраном, который установлен внутри кабины автотранспортного средства в положении, в котором он виден водителю. Некоторые экраны устанавливаются на приборной панели, а другие экраны устанавливаются на зеркалах заднего вида. Идея состоит в том, что водитель может видеть изображение области позади транспортного средства при движении автотранспортного средства задним ходом. Эти типы устройств известны в течение некоторого времени и могут быть установлены на существующих транспортных средствах. Они предназначены для помощи водителю при парковке транспортного средства. Звуколокационные датчики парковки действуют путем распространения звуковых импульсов от датчиков, установленных в задней части автомобиля. Звуколокационные импульсы отражаются от объекта и возвращаются в датчик, и ЦП, связанный с датчиком, измеряет время, за которое звуковая волна возвращается в датчик. Это обеспечивает измерение расстояния от объекта до звукового датчика и, соответственно, до задней части транспортного средства. Если вычисленное расстояние находится в пределах предопределенного диапазона, ЦП посылает сигнал на устройство сигнализации внутри кабины транспортного средства для предупреждения водителя о наличии объекта на определенном расстоянии задней части транспортного средства. Однако, по мнению заявителя, это изделия из предшествующего уровня техники было не очень успешным. Заявитель осведомлен о ряде случаев наезда на ребенка транспортного средства, оснащенного камерами заднего вида и звуколокационными датчиками парковки. То есть камеры зоны движения задним ходом и изображение зоны движения задним ходом, отображаемое в кабине водителя не действуют или не способствуют предотвращению аварии. Далее, заявитель полагает, что звуколокационные датчики парковки не очень надежны и часто игнорируются водителями, а также не могут устанавливаться на транспортном средстве, используемом для буксировки лодки, прицепа или фургона.
Заявитель полагает, что одной из проблем этой системы из предшествующего уровня техники является то, что когда человек ведет транспортное средство задним ходом, он поворачивают голову назад и смотрит в заднее окно транспортного средства. Следовательно, они не могут смотреть на экран дисплея, установленный на приборной панели, потому что для этого нужно повернуть голову вперед. Способ, при помощи которого водитель поворачивает голову назад, показан на фиг.  3 графических материалов.
Кроме того, если водитель торопится, когда он выезжает задним ходом с парковочного места или подъездной дороги, перед началом движения он может не найти времени внимательно проверить изображение на экране, полученное камерами заднего вида. После начала движения трудно смотреть на экран на приборной панели, если голова повернута по направлению к задней части автотранспортного средства. Еще одна проблема, выявленная заявителем, состоит в том, что водителей часто отвлекают мобильные телефоны, радио или музыка в автомобиле и/или другие пассажиры в автомобиле, и они либо не могут услышать сигналы датчика парковки, либо игнорируют сигналы датчика парковки. Таким образом, вышеописанные системы предшествующего уровня техники зависят единственно и исключительно от действий, поведения и способностей водителя, которых зачастую не хватает. Далее, эти системы не предупреждают никого из находящихся снаружи транспортного средства о неминуемой опасности столкновения.
Очевидно, было бы предпочтительно, если бы была разработано приспособление и/или способ, который смог бы эффективно снизить количество аварий при движении задним ходом с участием маленьких детей. Это позволит сократить количество дорожных травм, включая гибель и серьезные повреждения с участием маленьких детей и, несомненно, принесет значительную пользу обществу. Это особенно важно, учитывая, что наезды на детей часто совершают близкие друзья или родители.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Согласно одному аспекту этого изобретения предлагается система предотвращения аварий для использования на транспортном средстве, имеющем переднюю часть и заднюю часть, при этом система предотвращения аварий содержит:
сенсорное устройство для установки на транспортном средстве с целью обнаружения объекта позади задней части транспортного средства, которое генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий определенному условию объекта;
контроллер, который функционально соединен с сенсорным устройством и генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий после получения сигнала о распознавании объекта от сенсорного устройства; и
тормозной привод, который функционально соединен с тормозом транспортного средства при использовании, при этом тормозной привод функционально соединен с контроллером и приводит в действие тормоз транспортного средства, когда контроллер генерирует указанный ответный сигнал для предотвращения аварий, тем самым препятствуя движению транспортного средства.
Сенсорное устройство может содержать ИК сенсорное устройство, обнаруживающее ИК тепло и генерирующее сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он излучает ИК тепло, соответствующее млекопитающему, и посылающий его в контроллер.
ИК сенсорное устройство может содержать по меньшей мере один ИК датчик, установленный в задней части транспортного средства, например, один ИК датчик, установленный в задней части, или несколько ИК датчиков, разнесенных по задней части транспортного средства.
Сенсорное устройство может содержать сенсорное устройство отраженных импульсов, которое посылает импульсы электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаруживает отраженные импульсы, которые возвращаются в сенсорное устройство. Сенсорное устройство может генерировать сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает удовлетворяющий условию объект на определенном расстоянии от задней части транспортного средства, и посылает сигнал о распознавании объекта в контроллер.
Сенсорное устройство отраженных импульсов может генерировать сигнал о распознавании объекта, когда оно идентифицирует объекты на расстоянии менее 2,0 м (метров) от задней части транспортного средства, например, на расстоянии в диапазоне 1,0-2,0 м от задней части транспортного средства, например, на расстоянии в диапазоне 1,0-1,5 м.
Сенсорное устройство отраженных импульсов может содержать один или несколько датчиков отраженных импульсов, расположенных в задней части транспортного средства.
Один или несколько датчиков отраженных импульсов могут содержать звуколокационные датчики, которые распространяют звуковые волны и обнаруживают, когда звуковые волны возвращаются в сенсорное устройство. Вместо этого сенсорное устройство отраженных импульсов может содержать устройство радиолокационного датчика, которое распространяет радиоволны и обнаруживает когда радиоволны, возвращаются в сенсорное устройство. Далее, сенсорное устройство отраженных импульсов может включать микроволновые датчики, которые распространяют микроволны и обнаруживают микроволны, которые возвращаются в сенсорное устройство.
Сенсорное устройство может содержать: ИК сенсорное устройство, обнаруживающее ИК тепло и генерирующее сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он излучает ИК тепло, соответствующее млекопитающему, и посылающее его в контроллер; и сенсорное устройство отраженных импульсов, которое посылает импульсы электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаруживает отраженные импульсы, которые возвращаются в сенсорное устройство, и сенсорное устройство генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он находится на определенном расстоянии от задней части транспортного средства, и посылает сигнал о распознавании объекта в контроллер.
ИК сенсорное устройство может содержать один или несколько пассивных ИК датчиков и звуколокационное устройство отраженных импульсов, которое может содержать несколько звуколокационных датчиков.
Тормозной привод может содержать соленоид, функционально соединенный с контроллером, крепежный элемент тормоза и трос, функционально соединяющий крепежный элемент тормоза с соленоидом.
Система предотвращения аварий может дополнительно содержать сигнализацию, которая функционально соединена с контроллером, и при этом сигнализация может издавать сигнал тревоги после получения ответного сигнала для предотвращения аварий от контроллера. Сигнализация может содержать сирену, которая издает звуковой сигнал тревоги, и при этом сигнализация также может дополнительно содержать визуальную сигнализацию в виде проблесковых огней, которая видна лицам за пределами транспортного средства.
Контроллер может представлять собой центральный процессор, находящийся в корпусе системы управления, и при этом ЦП может быть подключен к сенсорному устройству, и ЦП может быть подключен к тормозному приводу и сигнализации.
Тормозной привод может быть функционально установлен на действующем ножном тормозе транспортного средства, который используется при движении транспортного средства по дороге. Вместо этого тормозной привод может быть функционально установлен на другом тормозе транспортного средства, например, на стояночном тормозе, например, на ручном стояночном тормозе или ножном стояночном тормозе.
Согласно другому аспекту этого изобретения предлагается система предотвращения аварий для использования на транспортном средстве, имеющем переднюю часть и заднюю часть, при этом система предотвращения аварий содержит:
сенсорное устройство для установки на автотранспортном средстве с целью обнаружения объекта позади задней части транспортного средства, и которое генерирует сигнал о распознавании объекта при обнаружении удовлетворяющего определенному условию объекта; и
контроллер, который функционально соединен с сенсорным устройством и который генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий после получения сигнала о распознавании объекта от сенсорного устройства.
Сенсорное устройство может содержать ИК сенсорное устройство, обнаруживающее ИК тепло и генерирующее сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он излучает ИК тепло, соответствующее млекопитающему, и посылающий его в контроллер. ИК сенсорное устройство может содержать любой один или несколько элементов устройства ИК датчика, описанных в предыдущем аспекте изобретения.
Сенсорное устройство может также содержать сенсорное устройство отраженных импульсов, которое посылает импульсы электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаруживает отраженные импульсы, которые возвращаются в сенсорное устройство. Сенсорное устройство может генерировать сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает удовлетворяющий условию объект на определенном расстоянии от задней части транспортного средства, и посылает сигнал о распознавании объекта в контроллер.
Сенсорное устройство отраженных импульсов может быть сенсорным устройством звуколокационных импульсов, сенсорным устройством радиолокационных импульсов или сенсорным устройством микроволновых импульсов. В частности, сенсорное устройство отраженных импульсов может содержать любой один или несколько элементов сенсорного устройства отраженных импульсов, описанного в предыдущем аспекте изобретения.
Система предотвращения аварий может содержать тормозной привод, который функционально соединен с тормозом транспортного средства при использовании, при этом тормозной привод функционально соединен с контроллером и приводит в действие тормоз транспортного средства, когда контроллер генерирует указанный ответный сигнал для предотвращения аварий, тем самым препятствуя движению транспортного средства. Тормозной привод может содержать любой один или несколько элементов тормозного привода, описанных в предыдущем аспекте изобретения.
Согласно другому аспекту данного изобретения предусматривается транспортное средство с системой предотвращения аварий, при этом транспортное средство содержит:
кузов транспортного средства, имеющий переднюю и заднюю часть, установленные на элементах контакта с землей, позволяющих кузову транспортного средства перемещаться вдоль поверхности, при этом транспортное средство содержит по меньшей мере один тормоз для остановки транспортного средства;
сенсорное устройство, установленное на транспортном средстве с целью обнаружения объекта позади задней части транспортного средства, и которое генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий определенному условию;
контроллер, который функционально соединен с сенсорным устройством и который генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий после получения сигнала о распознавании объекта от сенсорного устройства; и
тормозной привод, который функционально соединен с указанным тормозом, при этом тормозной привод функционально соединен с контроллером и приводит в действие тормоз, когда контроллер генерирует указанный ответный сигнал для предотвращения аварий, тем самым препятствуя движению транспортного средства.
Сенсорное устройство может содержать ИК сенсорное устройство, которое обнаруживает ИК тепло и которое генерирует сигнал о распознавании объекта, когда он обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он излучает ИК тепло, соответствующее млекопитающему, и посылает его в контроллер. В частности, ИК сенсорное устройство может содержать по меньшей мере один ИК датчик, установленный в задней части транспортного средства.
Сенсорное устройство может содержать сенсорное устройство отраженных импульсов, которое посылает импульсы электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаруживает отраженные импульсы, которые возвращаются в сенсорное устройство. Сенсорное устройство генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает, что объект удовлетворяет условию, что он находится на определенном расстоянии от задней части транспортного средства, и посылает сигнал о распознавании объекта в контроллер.
Сенсорное устройство отраженных импульсов может генерировать сигнал о распознавании объекта, когда оно идентифицирует объекты на расстоянии менее 2,0 м от задней части транспортного средства. В частности, сенсорное устройство отраженных импульсов может генерировать сигнал о распознавании объекта, когда оно идентифицирует объекты на расстоянии в диапазоне 1,0-2,0 м от задней части транспортного средства, например, на расстоянии в диапазоне 1,0-1,5 м.
Сенсорное устройство отраженных импульсов может содержать один или несколько датчиков отраженных импульсов, которые расположены в задней части транспортного средства.
Один или несколько датчиков отраженных импульсов могут содержать звуколокационные датчики, которые распространяют звуковые волны и обнаруживают звуковые волны, которые возвращаются в сенсорное устройство. Вместо этого сенсорное устройство отраженных импульсов может содержать устройство радиолокационных датчиков, которое распространяет радиоволны и обнаруживает, когда они возвращаются в сенсорное устройство. Вместо этого сенсорное устройство отраженных импульсов может содержать устройство микроволновых датчиков, которое распространяет микроволны и обнаруживает, когда они возвращаются в сенсорное устройство. Кроме того, вместо сенсорного устройства отраженных импульсов можно использовать многие другие формы электромагнитного излучения в пределах электромагнитного спектра.
Сенсорное устройство может содержать: ИК сенсорное устройство, которое обнаруживает ИК тепло и которое генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он излучает ИК тепло, соответствующее млекопитающему, и посылает его в контроллер; и сенсорное устройство отраженных импульсов, которое посылает импульсы электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаруживает отраженные импульсы, которые возвращаются в сенсорное устройство, и сенсорное устройство генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он находится на определенном расстоянии от задней части транспортного средства и посылает сигнал о распознавании объекта в контроллер.
В данной форме изобретения ИК сенсорное устройство может содержать один или несколько пассивных ИК датчиков, и звуколокационное устройство отраженных импульсов может содержать множество звуколокационных датчиков.
Тормозной привод может содержать соленоид, который функционально соединен с контроллером, крепежный элемент тормоза и трос, функционально соединяющий крепежный элемент тормоза с соленоидом.
Соленоид может содержать корпус соленоида, имеющий, по меньшей мере, электрическую обмотку и сердечник, расположенные в корпусе. Ответный сигнал для предотвращения аварий из контроллера может возбуждать электрическую обмотку/электрические обмотки и смещать сердечник в корпусе соленоида, который, в свою очередь, посредством троса смещает крепежный элемент тормоза на соответствующее расстояние, таким образом приводя в действие тормоз.
Система предотвращения аварий на транспортном средстве может содержать механическое устройство, которое позволяет смещать сердечник соленоида для контакта с переключателем удерживающей катушки, в то же время будучи присоединенным к указанному тросу, тем самым позволяя тросу полностью войти в контакт с переключателем удерживающей катушки, когда его движение ограничено иным образом.
Система предотвращения аварий на транспортном средстве может дополнительно содержать сигнализацию, которая функционально соединена с контроллером, и при этом сигнализация может издавать сигнал тревоги после получения ответного сигнала для предотвращения аварий от контроллера.
Кузов транспортного средства может содержать кабину, в которой расположено сиденье водителя, и сигнализация может содержать сирену или клаксон, установленный на транспортном средстве за пределами кабины, которая издает звуковой сигнал тревоги. Сигнализация также может содержать звуковую и/или визуальную сигнализацию, установленную на транспортном средстве внутри кабины. Звуковая сигнализация может издавать громкий шум, а визуальная сигнализация может содержать проблесковый огонь, которые виден лицам за пределами транспортного средства.
Сенсорное устройство, тормозной привод и сигнализация могут содержать любой один или несколько элементов из данных компонентов, описанных в первом аспекте изобретения выше.
Транспортное средство может быть серийным транспортным средством или серийным транспортным средством заводского изготовления, с собственным двигателем, которое может перемещаться по дорогам общего пользования. Тормоз, который приводит в действие система предотвращения аварий, может быть ножным тормозом на транспортном средстве, который используется для остановки транспортного средства, когда он движется по дороге.
Согласно другому аспекту данного изобретения предусматривается транспортное средство, имеющее установленную на нем систему предотвращения аварий, содержащую:
кузов транспортного средства, имеющий переднюю и заднюю часть, установленный на элементах контакта с землей, которые позволяют кузову транспортного средства перемещаться вдоль поверхности, при этом транспортное средство содержит по меньшей мере один тормоз для остановки транспортного средства;
сенсорное устройство, установленное на транспортном средстве с целью обнаружения объекта позади задней части транспортного средства, и которое генерирует сигнал о распознавании объекта при обнаружении удовлетворяющего определенному условию объекта; и
контроллер, который функционально соединен с сенсорным устройством и генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий после получения сигнала о распознавании объекта от сенсорного устройства.
Сенсорное устройство может содержать ИК сенсорное устройство, которое обнаруживает ИК тепло и которое генерирует сигнал о распознавании объекта, когда он обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он излучает ИК тепло, соответствующее млекопитающему, и посылает его в контроллер. ИК сенсорное устройство может содержать любой один или несколько элементов ИК сенсорного устройства, описанного в предыдущих аспектах изобретения.
Сенсорное устройство может содержать сенсорное устройство отраженных импульсов, которое посылает импульсы электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаруживает отраженные импульсы, которые возвращаются в сенсорное устройство, и при этом сенсорное устройство генерирует сигнал о распознавании объекта, когда оно обнаруживает объект, удовлетворяющий условию, что он находится на определенном расстоянии от задней части транспортного средства, и посылает сигнал о распознавании объекта в контроллер.
Сенсорное устройство отраженных импульсов может использовать звуколокационные волны, радиоволны или микроволны и может содержать любой один или несколько элементов сенсорного устройства отраженных импульсов, описанного в любом из предыдущих аспектов изобретения.
Транспортное средство может содержать сигнализацию, и сигнализация может содержать любой один или несколько элементов данных компонентов сигнализации, описанных в первом аспекте изобретения выше.
Согласно другому аспекту данного изобретения предусматривается транспортное средство, содержащее:
кузов транспортного средства, имеющий переднюю и заднюю часть, установленный на элементах контакта с землей, которые позволяют кузову транспортного средства перемещаться по поверхности, при этом транспортное средство содержит по меньшей мере один тормоз для остановки транспортного средства; и
систему предотвращения аварий, описанную в любом из предыдущих аспектов изобретения.
Система предотвращения аварий может содержать любой один или несколько необязательных или предпочтительных элементов системы предотвращения аварий, описанной в любом из предыдущих аспектов изобретения. Например, система может содержать сенсорное устройство, описанное в предыдущем аспекте изобретения, контроллер, описанный в предыдущем аспекте изобретения, и тормозной привод, описанный в предыдущем аспекте изобретения. Она также может содержать сигнализацию, описанную в предыдущем аспекте изобретения.
Согласно другому аспекту данного изобретения предоставлен способ для предотвращения аварий при движении задним ходом, при котором транспортное средство, которое движется задним ходом на низкой скорости, сталкивается с человеком на его пути движения, при этом способ включает:
обнаружение объекта позади задней части транспортного средства и генерирование сигнала о распознавании объекта при обнаружении удовлетворяющего определенному условию объекта; и
генерирование ответного сигнала для предотвращения аварий после получения сигнала о распознавании объекта от сенсорного устройства, при этом ответ ответного сигнала для предотвращения аварий включает приведение в действие тормозов транспортного средства либо для его остановки, если оно движется задним ходом, либо для прекращения его движения задним ходом, если оно находится в неподвижном состоянии.
Обнаружение объекта позади задней части транспортного средства, может включать обнаружение ИК тепла от млекопитающего с помощью пассивного сенсора ИК.
Обнаружение объекта позади задней части транспортного средства, может включать посылание импульсов электромагнитного излучения из задней части транспортного средства и обнаружение отраженных импульсов, которые возвращаются в сенсорное устройство.
Посылание импульса электромагнитного излучения из задней части транспортного средства может включать посылание звуколокационного импульса, радиолокационного импульса или микроволнового импульса.
Указанное генерирование ответного сигнала для предотвращения аварий может включать применение сигнализации.
Применение сигнализации может включать применение звуковой сигнализации и/или визуальной сигнализации. Применение звуковой сигнализации может включать применение звуковой сигнализации снаружи транспортного средства и/или внутри транспортного средства.
Согласно еще одному аспекту данного изобретения представлен способ для предотвращения аварий, при котором транспортное средство, движущееся с низкой скоростью, сталкивается с человеком на пути его движения, при этом способ включает:
обнаружение объекта, который находится под угрозой попадания под транспортное средство, и генерирование сигнала о распознавании объекта, когда обнаруженный объект соответствует определенному условию; и
генерирование ответного сигнала для предотвращения аварий после получения сигнала о распознавании объекта от сенсорного устройства.
Способ может включать любой один или несколько необязательных или предпочтительных элементов, описанных в предыдущем аспекте изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Система предотвращения аварий для предотвращения аварий при движении задним ходом на низкой скорости и транспортное средство, содержащее систему, в соответствии с данным изобретением, которое может проявляться в различных формах. В дальнейшем будет удобно подробно описывать несколько примерных вариантов осуществления изобретения со ссылкой на прилагаемые графические материалы. Целью предоставления данного подробного описания является информирование лиц, заинтересованных в объекте изобретения, о том, как можно практически реализовать изобретение. Однако следует четко понимать, что специфический характер данного подробного описания не заменяет общие принципы предыдущего широкого описания. На графических материалах:
фиг. 1 представляет собой вид в перспективе маленького ребенка, сидящего на земле позади припаркованного автотранспортного средства;
фиг. 2 представляет собой вид в перспективе маленького ребенка, катающегося на трехколесном велосипеде позади припаркованного автотранспортного средства;
фиг. 3 представляет собой вид в перспективе водителя, ведущего автотранспортное средство задним ходом, который показывает, что он повернул шею, так его лицо смотрит в сторону задней части автотранспортного средства;
фиг. 4A представляет собой схематический перспективный вид сбоку транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий в соответствии с одним из вариантов осуществления изобретения, а на фиг. 4B представлен крупный план части транспортного средства, показанного на фиг. 4A, на котором отсутствуют некоторые конструктивные элементы для ясности;
фиг. 5 представляет собой схематический вид сверху системы предотвращения аварий по фиг. 4A;
фиг. 6 представляет собой трехмерное изображение контроллера, образующего часть системы предотвращения аварий по фиг. 4A;
фиг. 7 представляет собой схематическое изображение, на котором показаны входные сигналы, которые могут быть введены в контроллер, и выходные сигналы, которые могут быть сгенерированы контроллером;
фиг. 8 представляет собой трехмерный вид звуковой сигнализации и визуальной сигнализации системы предотвращения аварий по фиг. 4A, которая установлена на заднем стекле транспортного средства внутри транспортного средства;
фиг. 9 представляет собой трехмерное изображение инфракрасного датчика и звуколокационного датчика, которые образуют часть ИК и звуколокационного сенсорных устройств системы предотвращения аварий по Фиг. 4A;
фиг. 10 представляет собой вид в перспективе тормозного привода системы предотвращения аварий по фиг. 4A, который соединен с педалью тормоза транспортного средства;
фиг. 11 представляет собой вид в разрезе электронного цилиндра тормозного привода системы предотвращения аварий по фиг. 4A, демонстрирующий его установку на педаль тормоза транспортного средства в готовом, но не активированном положении, а также в активированном положении;
фиг. 12 представляет собой схематический перспективный вид транспортного средства по фиг. 4A, оснащенного системой предотвращения аварий, когда транспортное средство используется, двигаясь задним ходом по подъездной дороге, когда маленький ребенок находится на пути транспортного средства;
фиг. 13 представляет собой схематический перспективный вид сбоку транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения;
фиг. 14 представляет собой схематический перспективный вид сбоку транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 15 представляет собой схематический перспективный вид сбоку транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 16 представляет собой схематический перспективный вид сверху транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий по фиг. 15;
фиг. 17 представляет собой схематический перспективный вид сбоку транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения;
фиг. 18 представляет собой схематический перспективный вид сбоку транспортного средства, оснащенного системой предотвращения аварий в соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения; и
фиг. 19 представляет собой схематический перспективный вид сверху транспортного средства, оснащенного устройством предотвращения аварий в соответствии с изобретением, которое буксирует прицеп, также оснащенный устройством предотвращения аварий в соответствии с изобретением.
Фиг. 1-3 описаны в вышеописанном разделе «предпосылки изобретения». Они не будут описаны далее в этом подробном описании изобретения.
Фиг. 4A-11 представляют собой схематические изображения одного варианта осуществления системы предотвращения аварий в соответствии с одним вариантом осуществления используемого изобретения, установленного на транспортном средстве. На этих графических материалах система предотвращения аварий обозначена ссылочным номером 10, а автотранспортное средство с системой обычно обозначается ссылочным номером 12.
Система 10, показанная на фиг. 4A и 4B, содержит ИК сенсорное устройство, которое обычно обозначено на некоторых графических материалах номером 14, которое предназначено для обнаружения ИК тепла от млекопитающего в зоне ИК обнаружения позади автотранспортного средства 12 и генерирования сигнала о распознавании млекопитающего, когда оно обнаруживает млекопитающее в зоне ИК обнаружения. Система 10 также содержит звуколокационное сенсорное устройство, которое обычно обозначено на некоторых графических материалах номером 16, которое предусмотрено для обнаружения звуколокационных волн, отражающихся от объекта в зоне обнаружения объекта и генерирования сигнала о распознавании объекта. Система 10 содержит контроллер 20, который функционально соединен с ИК сенсорным устройством 14 и звуколокационным сенсорным устройством 16, которое генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий после получения сигнала об обнаружении млекопитающего или сигнала о распознавании объекта от ИК датчика или звуколокационных сенсорных устройств 14 или 16, соответственно. Далее, система 10 также содержит сигнализацию, функционально соединенную с контроллером 20, которая активируется, когда контроллер 20 выдает ответный сигнал для предотвращения аварий. Система 10 также содержит тормозной привод 26, функционально соединенный с тормозом автотранспортного средства 12, так что он приводит в действие тормоза транспортного средства 12 при его активации. Тормозной привод 26 также оперативно соединен с контроллером 20 таким образом, что тормозной привод 26 активируется, когда контроллер 20 генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий. Каждый из компонентов системы будет описан более подробно в свою очередь ниже.
Транспортное средство 12 содержит кузов 30 транспортного средства, который установлен на колесах 32. Транспортное средство является транспортным средством для передвижения по дорогам, такое как автомобиль с двигателем в моторном отсеке, водительским сиденьем 34 во внутренней кабине 35 и багажником или багажным отделением. Транспортное средство 12 управляется или приводится в движение водителем, сидящим на водительском сидении 34. Как показано на фиг. 5, кузов 30 транспортного средства имеет переднюю часть 36 и заднюю часть 38 и две стороны 40 между передней и задней частями 36 и 38. Транспортное средство 12 содержит набор элементов управления водителя, который содержит ножной тормоз 42, который может быть приведен в действие водителем для активации действующих тормозов (в отличие от стояночного тормоза) транспортного средства 12, чтобы замедлить или остановить транспортное средство 12 во время его движения по дороге. Далее, как показано на фиг. 12, задняя часть 38 содержит номерной знак 44 транспортного средства и два расположенных по бокам задних габаритных фонаря 46. Задняя часть также содержит бампер 48, проходящий в поперечном направлении вдоль задней части 38 транспортного средства 12 на высоте приблизительно в диапазоне 0,3-1,5 м, в частности в диапазоне 0,5-0,9 м над дорожной поверхностью, на которой находится транспортное средство 12.
В варианте осуществления, показанном на фиг. 12, ИК сенсорное устройство 14 содержит один пассивный тепловой ИК датчик 15, который разработан для обнаружения и идентификации тепловой сигнатуры ИК тепла, генерируемого теплокровным млекопитающим, таким как человек или животное, с температурой тела в диапазоне 36-38 градусов по Цельсию. Датчик 15 находится в небольшом компактном корпусе датчика, который установлен по центру на задней части 38 транспортного средства 12. Хотя показанный датчик 15 установлен рядом с номерным знаком 44, например, выше цифр и/или букв на номерном знаке 44, следует понимать, что датчик 15 может быть установлен в любом месте в задней части 38. Датчик 15 установлен так, что он направлен вниз и в тоже время по направлению от задней части 38 транспортного средства 12 таким образом, чтобы он мог обнаруживать тепло тела в зоне 49 РЖ датчика, которая проходит позади от транспортного средства 12. Заявитель определил, что желательно направлять ИК датчик 14 вниз по направлению к поверхности земли, чтобы избежать ложного срабатывания системы 10 из-за обнаружения других людей, находящихся поблизости. Зона 49 ИК датчика в основном простирается на ограниченную длину в направлении от транспортного средства 12 вдоль пути перемещения транспортного средства при движении назад. Пассивный ИК датчик 15 может распознать тепловую сигнатуру млекопитающего на основании конкретной внутренней температуры тела млекопитающего. Пассивные ИК датчики широко используются в системах наружного освещения, для включения света при обнаружении человека, при этом иногда они называются «тепловыми датчиками». Поскольку конструкция и функция тепловых датчиков известна специалистам в данной области, и конструкция и функция не являются частью настоящего изобретения, они не будут описаны далее в этом описании.
Звуколокационное сенсорное устройство 16 содержит несколько звуколокационных датчиков 50, которые установлены на задней части 38 транспортного средства 12 на определенном расстоянии друг от друга. В показанном варианте осуществления они установлены на бампере 48 на определенном расстоянии друг от друга. Звуколокационные датчики 50 способны обнаруживать как одушевленные, так и неодушевленные объекты в пределах зоны 49 обнаружения объектов, показанной на фиг. 12, но не способны устанавливать отличия между двумя типами объектов. Они распространяют звуковые волны и обнаруживают отраженные звуковые волны, которые возвращаются в датчик 50, и в зависимости от времени, необходимого звуковому импульсу для возвращения к транспортному средству 12, они могут определить расстояние от объекта до транспортного средства 12. Таким образом, это увеличивает сенсорные возможности ИК датчика, обнаруживающего млекопитающих, таких как люди, поскольку это предоставляет другой тип датчиков для обнаружения ребенка или животного, и тем самым повышают надежность системы. Это также помогает избежать столкновений с неодушевленными предметами, такими как конструкции. Функционирование звуколокационных датчиков схематически показано на фиг. 12.
Система 10 устроена таким образом, что контроллер 20 посылает сигнал для предотвращения аварий, когда звуколокационные датчики 50 обнаруживают приближающийся объект на определенном расстоянии - приблизительно 1,5 м от задней части транспортного средства 12. Таким образом, звуколокацонные датчики 50 эффективно обнаруживают объект, приближающийся к задней части 38, а система 10 и, в частности, контроллер 20 сконструированы для генерирования сигнала для предотвращения аварий и приведения в действие тормоза транспортного средства 12, когда объект находится на предопределенном расстоянии. Таким образом, звуколокационные датчики 50 работают принципиально иначе, чем пассивный ИК датчик 15, который обнаруживает теплокровных млекопитающих, таких как животные и маленькие дети, но не имеет возможности определить расстояние от объекта до датчика 15. Поскольку использование звуколокационных датчиков 50 известно, а также их конструкция и функции известны специалистам в данной области, они не описаны более подробно в данном описании.
В показанном варианте осуществления на фиг. 6 контроллер 20 содержит процессор, такой как ЦП, который находится в компактном корпусе 54 системы управления, установленном в легкодоступном положении в багажнике или багажном отделении транспортного средства 12. В качестве альтернативы, корпус 54 системы управления может быть установлен в моторном отсеке. Контроллер 20 функционально соединен с РЖ датчиком 15 посредством проводов 56 и принимает и обрабатывает сигналы, полученные от пассивного РЖ датчика 15. В частности, когда контроллер 20 получает сигнал о распознавании млекопитающего от датчика 15, он генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий, генерирующий ряд различных ответных сигналов, которые описаны ниже. Далее, контроллер 20 также функционально соединен со звуколокационным датчиком 50 посредством проводов 57, которые также функционально соединяют звуколокационные датчики 50 друг с другом. В частности, когда контроллер 20 получает сигнал о распознавании объекта от одного или более датчиков 50, он также генерирует соответствующий ответный сигнал для предотвращения аварий. Провода 56 и 57 показаны на графических материалах в виде одной линии, потому что два набора проводов находятся в одной оплетке проводов.
На фиг. 7 схематически показаны входные сигналы, которые могут быть введены в контроллер 20, и выходные сигналы, которые могут быть сгенерированы контроллером 20 в процессе работы системы 10. Основными входными сигналами, показанными на фигуре, являются входные сигналы РЖ датчика, входные сигналы другого датчика, такие как входные сигналы звуколокационного датчика и входной сигнал заднего хода, который приводит в действие систему 10, когда в транспортном средстве 12 включена задняя передача, как описано ниже. Другие входы включают подачу тока напряжением 12 В от аккумуляторной батареи транспортного средства, функцию самопроверки, которая обеспечивает тестирование системы, и переход на ручное управление системой. Основными выходами контроллера 20 являются световой предупредительный сигнал, тормозной привод, звуковая сигнализация, которая представляет собой пьезосирену и пьезозуммер, как показано на фиг. 7.
Система 10 содержит устройство включения, обычно обозначенное номером 63, которое приводит в действие систему 10, когда в транспортном средстве 12 включена задняя передача. В варианте осуществления, показанном на фиг. 4А, устройство включения системы 10 функционально соединено с электрической цепью в транспортном средстве 12, которая подает питание на фонари заднего хода в автотранспортном средстве 12 и, таким образом, автоматически приводится в действие при включении задней передачи в транспортном средстве 12. Как показано на фиг. 4, система 10 также содержит переключатель на ручное управление, обозначенный номером 65, который позволяет водителю переключать систему 10 в ручной режим, путем активации переключателя 65 на ручное управление. Водитель может использовать эту функцию, например, когда хочет проехать задним ходом близко к стене или столбу, и система 10 приводит в действие тормоза 42 транспортного средства 12, прежде чем транспортное средство 12 подъедет слишком близко к такому столбу или стене. Переключатель 65 на ручное управление расположен в кабине 35 транспортного средства 12 в положении, удобном для водителя. Например, переключатель 65 на ручное управление может быть удобно установлен на приборной панели транспортного средства 12. Переключатель 65 на ручное управление функционально соединен с контроллером 20 с помощью проводов 68. Таким образом, при активации переключателя 65 на ручное управление посылается сигнал о переключении на ручное управление в контроллер 20, который, в свою очередь, посылает сигналы на тормозной привод 26, чтобы отпустить тормоз 42, и сигнал в сигнализацию 22 для отключения сигнализации 22.
Устройство сигнализации может содержать больше одного сигнального устройства, например, в различных местах на транспортном средстве. Устройство сигнализации содержит сирену или клаксон 58, который расположен снаружи кабины 35 по направлению к переднему концу 36 автотранспортного средства 12. Удобно, что сирена 58 звучит снаружи транспортного средства 12, таким образом, его слышат люди снаружи, включая человека, находящегося на пути транспортного средства 12, движущегося задним ходом. Сирена 58 функционально соединена с контроллером 20 с помощью проводов 59, и когда контроллер 20 генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий, он активирует сирену 58, издающую громкий звук. Сирена или клаксон 59 могут быть обеспечены клаксоном или гудком заводской установки транспортного средства 12.
В изображенном варианте осуществления, представленном на фиг. 8, устройство сигнализации также содержит дополнительную сигнализацию 60, установленную внутри кабины 35, имеющего плоскую опорную поверхность напротив заднего стекла транспортного средства 12, как показано на фиг. 12. Далее, сигнализация 60 представляет собой визуальную и звуковую сигнализацию, функционально соединенную с контроллером 20 с помощью проводов 61. Когда контроллер 20 генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий, он активирует сигнализацию 60 на заднем стекле транспортного средства 12, как показано на фиг. 4A, и вызывает мигание проблесковой лампы 67 на сигнализации 60. Сигнализация 60, включая лампу 67, расположенную на заднем стекле, видна людям внутри и за пределами транспортного средства. Далее, громкая звуковая сигнализация, расположенная в кабине 35 транспортного средства 12, в отличие от сигнализации 58, которая расположена за пределами кабины 35, предупреждает водителя транспортного средства 12 о риске аварии. Проводка 61 также может вызывать звучание клаксона заводской установки, который может быть установлен в моторном отсеке.
На фиг. 11 и 11 показан тормозной привод 26 для системы 10, который в широком смысле содержит крепежный элемент 70 тормоза и соленоид 72, функционально соединенный с крепежным элементом 70 тормоза.
Крепежный элемент 70 тормоза автоматически приводит в действие или нажимает на педаль тормоза 42 внутри кабины 35 для быстрого и жесткого использования тормоза. Это позволяет остановить транспортное средство 12, если оно движется, или предотвратить движение, если оно еще не начало движение. Конструкция тормозного привода 26 и способ его работы показаны более подробно на фиг. 10 и 11.
Крепежный элемент 70 тормоза содержит крепежный элемент педали тормоза в форме кронштейна 76, который может быть прикреплен к педали 42 тормоза так, как показано на фиг. 10, и крепежный элемент 78 троса, проходящий сбоку от кронштейна 76. Привод 26 содержит также трос 80, проходящий от кронштейна 76 крепежного элемента 76 к соленоиду 72. Таким образом, движение троса 80 посредством соленоида 72 позволяет тянуть педаль 42 тормоза к соленоиду 72, т.е. в прямом направлении, тем самым приводя в действие обычные или рабочие тормоза транспортного средства 12.
Соленоид 72 в широком смысле содержит корпус 82 соленоида и привод 84, который представляет собой сердечник. Соленоид 72 установлен на транспортном средстве 12 на некотором расстоянии от ножного тормоза с помощью крепежного кронштейна 86. Кронштейн 86, в свою очередь, может быть установлен на стенке кузова транспортного средства 12 посредством крепежных элементов, таких как винты, которые проходят через отверстия 87 в кронштейне 86. Когда контроллер 20 посылает ответный сигнал для предотвращения аварий на соленоид 72, катушки соленоида 72 возбуждаются электрическим током, и привод 84 соленоида линейно смещается относительно корпуса 82. При движении привод 72 тянет трос 80, который в свою очередь тянет крепежный элемент 78 троса и, таким образом, кронштейн 76 для приведения в действие тормоза 42 транспортного средства 12 и остановки транспортного средства 12. Обычно соленоид содержит систему двойных катушек, в которой первая катушка 124 может пропускать значительный ток, чтобы генерировать необходимую силу для приведения в действие тормозов транспортного средства 12. В отличие от нее, вторая катушка 125 является удерживающей катушкой и требует гораздо меньше тока для удержания сердечника 84 привода в месте напротив задней части корпуса 82. Когда сердечник 84 приближается к задней части корпуса 82, он попадает под действие и входит в контакт с переключателем 123 удерживающей катушки. В результате отключается первая катушка 124 и включается вторая катушка 125. Поскольку для приведения в действие тормоза требуется сильный ток, интенсивное использование катушки 124 является неприемлемым и приводит к выходу из строя катушки 124. Поэтому очень важно, чтобы сердечник 84 привода входил в контакт с переключателем 123 удерживающей катушки для того, чтобы обеспечить переход соленоида 72 в режим удерживания. Это позволяет удерживать тормоз 42 в рабочем положении, пока соленоид 72 не получит сигнал от контроллера 20, чтобы отпустить тормоза 42. Тормозной привод 26 также включает функцию, которая вызывает закрытие соленоида 72 должным образом каждый раз при его активации, даже если перемещение педали 42 тормоза, когда она используется, недостаточно для перемещения привода 84 полностью до заднего конца корпуса 82 соленоида, где он может войти в контакт с переключателем 123 удерживающей катушки.
Трос 80 выполнен так, что он обладает некоторой эластичностью и, следовательно, может проходить дальше длины хода педали 42 тормоза для обеспечения хорошего контакта привода 84 с переключателем 123 удерживающей катушки внутри корпуса 82 соленоида. В частности, эта эластичность может достигаться при помощи пружины 85А в тросе 80, которая смещается и, следовательно, растягивает трос 80 при более высокой силе растяжения, чем требуется для нажатия педали 42 тормоза. Таким образом, при активации соленоида 72 сначала смещается педаль тормоза 42 и приводит в действие тормоз 42. Затем, если для привода 84 требуется дальнейшее движение для эффективного контакта с переключателем 123 удерживающей катушки внутри корпуса 82, пружина 85В смещается, позволяя приводу 84 пройти полное расстояние до переключателя 123 удерживающей катушки. Поскольку ход педали 42 тормоза может варьироваться с течением времени, пока транспортное средство 12 находится в общем пользовании, эта функция очень полезна для снижения износа тормозов транспортного средства с течением времени. Она также обеспечивает некоторый допуск при первоначальной установке системы 10, в результате чего система может выдержать последствия несовершенной установки.
Работа тормозного привода 26 управляется контроллером 20 независимо от водителя транспортного средства 12 и совершается автоматически и без вмешательства водителя. В частности, когда контроллер 20 генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий, он передается на тормозной привод 26, который активируется и немедленно приводит в действие тормоз. Следует иметь в виду, что тормозной привод 26 никоим образом не мешает работе тормозной системы заводской установки транспортного средства для коммерческих перевозок. Это очень важно, так как гарантия производителя аннулируется в случае какого-либо вмешательства в рабочие механизмы тормоза транспортного средства. Описанный выше тормозной привод 26 никоим образом не мешает нормальной работе тормоза. Он предоставляет дополнительный способ приведения в действие тормозов транспортного средства 12, который не зависит от действий водителя. Система 10 также содержит цепь 88 управления, проходящую от контроллера 20 к тормозному приводу 26, как показано на графических материалах, для обеспечения того, чтобы контроллер посылал ответный сигнал для предотвращения аварий на тормозной привод 26.
В вышеуказанном описании и графических материалах показаны датчики 15, 50, жестко подключенные к контроллеру 20. На них также показан контроллер 20, жестко подключенный к сигнализациям и тормозному приводу. Вместо датчиков сигнализации и тормозной привод могут быть соединены с контроллером 20 беспроводным способом посредством любого беспроводного средства связи, включая радио и оптоволоконную связь.
При использовании, как показано на фиг. 12, типичной ситуацией, где может быть применена система 10, является ситуация, когда транспортное средство припарковано на подъездной дороге, и чтобы выехать на дорогу, транспортное средство должно двигаться задним ходом. Система 10 приводится в действие, когда водитель автотранспортного средства 12 включает заднюю передачу и, следовательно, использование системы начинается в этот момент. После приведения в действие системы 10 ИК датчик 15 может обнаруживать пассивное ИК излучение и генерировать сигнал о распознавании млекопитающего, а звуколокационные датчики 50 могут обнаруживать объекты с помощью звуковых волн и генерировать сигнал о распознавания объекта. Когда любой из этих сигналов генерируется, его посылают в контроллер 20, который генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий. Сигнал генерируется любым из ИК датчиков 15, и звуколокационные датчики 50 сначала идентифицируют млекопитающее или объект, соответственно. Если ИК датчик 15 не обнаруживает млекопитающее на пути движения транспортного средства, звуколокационные датчики могут обнаруживать объекты независимо от ИК датчика и посылать соответствующий сигнал в контроллер, чтобы вызвать ответный сигнал для предотвращения аварий.
Ответный сигнал для предотвращения аварий отправляется на клаксон 58 и сигнализацию 60, которые активируются, а также на тормозной привод 26, который незамедлительно приводит в действие тормоза транспортного средства независимо от водителя. Это позволяет остановить транспортное средство 12, если оно движется, или предотвратить движение, если оно еще не начало движение, в зависимости от обстоятельств. Следует отметить, что система не полагается на то, что водитель транспортного средства видит ребенка или приводит в действие тормоз. Вместо этого она полагается на автоматическое торможение и автоматическое генерирование сигнала тревоги, который может предупредить об опасности не только водителя, но и других людей за пределами транспортного средства 12. Таким образом, система 10 зависит не только от ИК датчика 15 или звуколокационных датчиков 50. Она зависит от того, что объект был обнаружен по меньшей мере одним из этих типов датчиков, и это значительно повышает надежность системы 10.
На фиг. 13 представлена система предотвращения аварий в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Так как эта система имеет много общего с системой, описанной выше и представленной на фиг. 4-11, для обозначения одинаковых компонентов будут использоваться те же номера позиций, если не указано иное. В приведенном ниже описании основное внимание будет уделяться различиям между этим и предыдущим вариантом осуществления.
Вариант осуществления по фиг. 13 содержит звуколокационное сенсорное устройство 16, содержащее несколько звуколокационных датчиков 50, расположенных вдоль задней части 38 кузова 30 транспортного средства, но оно не содержит ИК сенсорного устройства. Звуколокационные датчики 50 могут генерировать сигнал о распознавании объекта и посылать его в контроллер 20, и контроллер 20 может генерировать ответный сигнал для предотвращения аварий в ответ на него. Системе 10 не содержит ИК датчик и не может обнаруживать пассивное ИК излучение или тепло тела млекопитающего. Таким образом, система 10 полагается исключительно на то, что звуковые датчики 50 обнаружат объект на пути транспортного средства и передадут информацию в контроллер 20, который, следовательно, ответит так, как описано выше, и приводит в действие тормоза и сигнализации без вмешательства водителя.
В варианте с вариантом осуществления по фиг. 13 сенсорное устройство является радиолокационным сенсорным устройством, которое распространяют радиоволны и обнаруживает, когда они возвращаются в датчик. Время, за которое возвращается импульс, позволяет определить расстояние от обнаруженного объекта до датчика так же, как и в случае со звуколокационными датчиками. Радиолокационные датчики выглядят так же, как звуколокационные датчики, показанные на фиг. 13. В остальном данная система функционирует так же, как описанная система, в которой используются звуколокационные датчики. В другом варианте с вариантом осуществления по фиг. 13, сенсорное устройство является микроволновым сенсорным устройством, которое распространяет микроволны и обнаруживает, когда они возвращаются в сенсор. Время, за которое возвращается импульс, позволяет определить расстояние от обнаруженного объекта до датчика так же, как и в случае со звуколокационными датчиками. В остальном данная система функционирует так же, как описанная система, в которой используются звуколокационные датчики.
На фиг. 14 представлена система предотвращения аварий в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Так как эта система имеет много общего с вышеописанной системой, описанной выше со ссылками на фиг. 4-11, для обозначения одинаковых компонентов будут использоваться те же номера позиций, если не указано иное. В приведенном ниже описании основное внимание будет уделяться различиям между этим и предыдущим вариантом осуществления.
Вариант осуществления по фиг. 14 содержит ИК сенсорное устройство 14, которое содержит два расположенных сбоку ИК датчика 90, 92, которые установлены по направлению к задней части 38 кузова 12 транспортного средства. Как показано на графических материалах, ИК датчики 90, 92 установлены на брызговиках задних колес 32 транспортного средства 12 и ориентированы в обратном направлении. Датчики 90, 92 расположены близко к земле и также направлены под углом к земле. Система также содержит контроллер 20, функционально соединенный с ИК датчиками 90, 92 проводами 93, которые установлены в багажнике, прилегающем к заднему концу 38 транспортного средства 12. Контроллер 20, в свою очередь, функционально соединен с сигнализацией 58 и тормозным приводом 26, как описано выше.
В результате, когда ИК сенсорное устройство 14 обнаруживает тепловую сигнатуру млекопитающего в зоне ИК обнаружения за транспортным средством 12, оно посылает сигнал о распознавании млекопитающего в контроллер 20. В ответ на прием этого сигнала контроллер 20 генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий, который посылается на тормозной привод 26 и приводит в действие тормоза и вызывает звучание сирены 58. В варианте с этим вариантом осуществления ИК сенсорное устройство содержит один установленный по центру ИК датчик 14, обозначенный пунктирными линиями в задней части транспортного средства 12.
На фиг. 15 и 16 представлена система предотвращения аварий в соответствии с другим вариантом осуществления изобретения. Так как эта система имеет много общего с системой, описанной выше со ссылками на фиг. 4-11, для обозначения одинаковых компонентов будут использоваться те же номера позиций, если не указано иное. В приведенном ниже описании основное внимание будет уделяться различиям между этим вариантом осуществления и предыдущим вариантом осуществления.
Система содержит все функции системы на фиг. 4. ИК датчики 15 и звуколокационные датчики 50 в задней части 38 транспортного средства 12 работают таким же образом, как описано выше со ссылкой на фиг. 4. Далее, ответные сигналы для предотвращения аварий, получаемые системой 10, аналогичны описанным выше со ссылкой на фиг. 4.
Кроме того, система содержит дополнительное ИК сенсорное устройство, содержащее один ИК датчик 94, установленный на переднем конце 36 транспортного средства 12, который может обнаруживать млекопитающее в зоне ИК обнаружения в передней части транспортного средства. Датчик 94 функционально соединен с контроллером 20 с помощью проводов 96. Контроллер 20 запрограммирован таким образом, что датчик 94 приводится в действие, когда водитель транспортного средства 12 включает переднюю передачу, и транспортное средство 12 движется со скоростью 0-5 км/ч. Как только скорость транспортного средства возрастает свыше 5 км/ч, датчик 94 отключается. Следовательно, система 10 способна обнаружить млекопитающее, находящееся перед транспортным средством 12, особенно сбоку, когда транспортное средство медленно движется в прямом направлении. Изобретатель определил это как слепую зону, где водителю трудно увидеть маленького ребенка.
На фиг. 17 представлена система предотвращения аварий в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Так как эта система имеет много общего с системой, описанной выше со ссылкой на фиг. 4-11, для обозначения одинаковых компонентов будут использоваться те же ссылочные позиции, если не указано иное. В приведенном ниже описании основное внимание будет сфокусировано целиком на различиях между этим вариантом осуществления и предыдущим вариантом осуществления.
Система 10 на фиг. 17 включает ИК сенсорное устройство 14 и контроллер 20, который, в свою очередь, функционально подключен к звуковой сигнализации, представляющей собой сирену 58, посредством проводов 59. Не смотря на то, что было продемонстрировано сенсорное устройство с одним ИК датчиком, расположенным в центре, также может использоваться сенсорное устройство, включающее два поперечно расположенных ИК датчика, подобно тем, которые показаны на фиг. 14. Эта система может обнаруживать присутствие млекопитающих в зоне обнаружения и генерировать сигнал о распознавании млекопитающего, который отправляется на контроллер 20. Получив этот сигнал, контроллер 20 генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий, который включает сигнализацию. Она предупреждает прохожих и водителя о риске аварии для того, чтобы они и, в частности, водитель, могли принять меры, чтобы избежать аварии. Однако в системе не предусмотрены звуколокационные датчики для обнаружения объекта позади транспортного средства, и она не может автоматически приводить в действие тормоза транспортного средства, когда контроллер генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий.
На фиг. 18 представлена система предотвращения аварий в соответствии с другим вариантом осуществления настоящего изобретения. Так как эта система имеет много общего с системой, описанной выше и представленной на фиг. 4-11, для обозначения одинаковых компонентов будут использоваться те же ссылочные позиции, если не указано иное. В приведенном ниже описании основное внимание будет сфокусировано целиком на различиях между этим вариантом осуществления и предыдущим вариантом осуществления.
В системе на фиг. 18 предусмотрено ИК сенсорное устройство, схожее с вариантом осуществления на фиг. 17. В ней также есть контроллер 20, как в варианте осуществления на фиг. 17, и звуковая сигнализация, представляющая собой сирену 58, как в варианте осуществления на фиг. 17. Основное различие между вариантами осуществления на фиг. 18 и фиг. 17 состоит в том, что система на фиг. 18 имеет устройство 16 звуколокационных датчиков в дополнение к устройству ИК датчиков 14. Устройство 16 звуколокационных датчиков включает отдельные звуколокационные датчики 50 и функционально соединено с контроллером 20 параллельно с устройством 14 ИК датчиков и генерирует сигнал о распознавании объекта, когда он обнаруживает объект в пределах зоны обнаружения. Когда это происходит, сигнал о распознавании объекта отправляется на контроллер 20, который генерирует ответный сигнал для предотвращения аварий 58, предупреждающий водителя и других людей о риске столкновения. Таким образом, на фиг. 17 и 18 представлены базовые варианты осуществления изобретения, которые могут обнаруживать млекопитающих, таких как ребенок, в зоне ИК обнаружения, находящихся на пути движения транспортного средства задним ходом, а затем включать сирену, чтобы предупредить людей в непосредственной близости от транспортного средства и водителя транспортного средства.
На фиг. 19 показано транспортное средство с прицепом; при этом буксирующее транспортное средство и прицеп оснащены данной системой. На этих фигурах одинаковые ссылочные позиции используются для обозначения буксирующего транспортного средства и компонентов системы 10 на транспортном средстве 12, как на фиг. 4A выше. На фигурах прицеп обозначен в целом ссылочной позицией 100.
Буксирующее транспортное средство 12 оснащено ИК датчиком 14 и несколькими звуковыми датчиками 50, установленными на его бампере 48. Буксирующее транспортное средство также оснащено контроллером 20, сигнализацией 58 и тормозным приводом 26. Кроме того, как показано на фиг. 4A, 4B и 19, буксирующее транспортное средство оснащено буксировочной штангой 102 и разъемом 104 в задней части 38.
Прицеп 100 включает корпус прицепа 106, установленный на колесах 108 и прицепное устройство 110 в передней части прицепа 100. Прицеп 100 также имеет заднюю часть 112 и устройство датчиков, которое содержит установленный по центру ИК датчик 114 и несколько звуколокационных датчиков 116, расположенных на задней части 112. Эти датчики 114 и 116 функционируют таким же образом, как и датчики 14 и 50 на транспортном средстве 12. Прицеп также оснащен установленным на нем контроллером 118, функционально соединенным с датчиком 114 с помощью проводов 122, а датчики 116 подключены к контроллеру 118 с помощью проводов 124.
В системе 10 предусмотрена вилка 120 на прицепном устройстве 110 и провода 126 и 127 для функционального подключения контроллера 118 на прицепе 100 к сирене 58 и/или сигнализации 60 на транспортном средстве 12. В системе 10 предусмотрены провода 128 для подключения контроллера 118 к тормозному приводу 26 на транспортном средстве 12. Провода 126, 127 и 128 идут от контроллера 118 вдоль прицепа 100 и вдоль прицепного устройства 110, а затем подключаются к вилке 120. Разъем 104 имеет соответствующие провода, функционально подключенные к сигнализации 58, 60 и тормозному приводу 26.
Контроллер 20 функционально соединен с разъемом 104 на транспортном средстве 12 таким образом, что при подключении вилки 120 датчики 15, 50 на транспортном средстве 12 функционально отключаются. Для этого необходимо предусмотреть систему 10, потому что в противном случае датчики 15 и 50 будут обнаруживать прицеп 100, когда водитель будет включать заднюю передачу, и это незамедлительно приведет к торможению транспортного средства 12.
Когда вилка 120 подключена к разъему 104, провода 126 и 127 опосредованно функционально подключаются к сигнализациям 58 и 60 транспортного средства 12. Аналогично, провода 128 также функционально соединены с тормозным приводом 26 на транспортном средстве 12. Датчики 114 и звуколокационные датчики 116 обнаруживают объекты в зоне обнаружения датчика за прицепом 100. Когда датчики на прицепе обнаруживают объект, соответствующий определенным условиям, они генерируют такие же сигналы о распознавании объекта, как и датчики 15, 50 на транспортном средстве 12, которые направляются в контроллер 20 на транспортном средстве 12.
При эксплуатации система 10 функционирует подобно системе, описанной выше со ссылкой на фиг. 4. Система приводится в действие, когда в транспортном средстве 12 включается задняя передача, и датчики 114 и 116 в задней части прицепа 100 начинают поиск объектов, находящихся за задней частью 112 прицепа 100. Датчики 114 ищут млекопитающих в зоне ИК обнаружения, и звуколокационные датчики 116 ищут объекты в зоне обнаружения звуколокационных датчиков за прицепом 100. Когда датчики на прицепе обнаруживают млекопитающее или объект, они соответственно генерируют такие же сигналы о распознавании объекта, как и датчики 15, 50 на транспортном средстве 12, которые направляются в контроллер 20 на транспортном средстве 12. Например, если датчики 114 или 116 на прицепе 100 обнаруживают маленького ребенка на пути прицепа 100, когда в буксирующем транспортном средстве 12 включена задняя передача, датчики 114 и 116 посылают сигнал о распознавании в контроллер 118. Контроллер 118 затем посылает ответный сигнал для предотвращения аварий на сирену 58 и сигнализацию 60 и тормозной привод 26 в основном транспортном средстве 12, в котором затем срабатывает сигнализация и приводятся в действие тормоза транспортного средства 12. Как описано выше, датчики 15 и 50 на заднем конце 38 транспортного средства 12 отключаются, когда сцепка 120 на прицепе 100 подключается к разъему 104 в задней части буксирующего транспортного средства 12. Таким образом отключаются эти датчики, обнаруживающие присутствие прицепа 100 позади транспортного средства 12.
Преимущество системы, описанной выше со ссылкой на графические материалы, а также транспортного средства, оснащенного системой, заключается в том, что они способны распознать риск аварии независимо от действий любого человека. Система работает совершенно независимо от водителя, и ее функционирование не связано с действиями водителя. Недостатком предыдущих описанных выше систем является то, что их работа зависит от действий водителя. Кроме того, система включает громкий звуковой сигнал тревоги, который слышен за пределами салона водителя и предупреждает людей, находящихся вблизи транспортного средства, о неминуемой опасности. Кроме того, аварийный тормозной привод немедленно приводит в действие тормоза транспортного средства при получении соответствующего сигнала, т.е. совершенно независимо от действий водителя. Таким образом, транспортное средство незамедлительно останавливается и не может переехать никого, кто находится позади транспортного средства. Следовательно, помимо первого преимущества существует дополнительное преимущество, которое заключается в том, что система сразу приводит в действие тормоза транспортного средства, либо предотвращая его движение, либо останавливая его, если оно уже движется.
Еще одно преимущество некоторых форм системы, описанной выше со ссылкой на графические материалы, состоит в том, что в ней используется пассивный датчик, который действует путем обнаружения пассивной ИК энергии, которую излучает теплое тело, например, тело человека. Датчик не излучает свою энергию и не обнаруживает отраженную энергию. Связанное с этим преимущество заключается в том, что эта система надежно обнаруживает присутствие человека в зоне движения транспортного средства задним ходом, когда оно стоит или едет с малой скоростью. Еще одним преимуществом является то, что датчик ИК различает человеческий организм и неодушевленные предметы, такие как стены и столбы.
Еще одно преимущество системы, в которой используются звуковые и ИК датчики, описанные выше со ссылкой на графические материалы, заключается в том, что оба типа датчиков обнаруживают маленьких детей на пути движения транспортного средства задним ходом. Эти два типа датчиков работают на основе разных принципов, тем самым увеличивая вероятность обнаружения ребенка на пути движения транспортного средства, что увеличивает надежность системы по сравнению с системой, где используется только один тип датчиков.
Еще одно дополнительное преимущество состоит в том, что система 10 может быть установлена на автотранспортном средстве 12 во время его изготовления или после его продажи. Например, система может производиться в качестве дополнительного оборудования, устанавливаемого на существующем транспортном средстве после его продажи. В системе используются довольно простые компоненты, которые можно купить в готовом виде, и она может надежно и бесперебойно работать. Система может изготавливаться и поставляться на рынок по доступной цене.
Еще одно преимущество описанной выше системы состоит в том, что она позволит снизить риск аварий на подъездных путях, которые приводят к гибели или травмам у маленьких детей. Это уменьшит ежегодные показатели дорожного травматизма, связанного с авариями при движении задним ходом, во всем мире.
Безусловно, следует понимать, что приведенные выше описания являются только иллюстративными примерами изобретения, и что все такие модификации и изменения к нему, как станет очевидно специалистам в данной области техники, подпадают в широкую сферу действия изобретения, как указано в данном документе.