СВЕТОВОЗВРАЩАЮЩЕЕ ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ПЕШЕХОДА

Полезная модель (группа полезных моделей) относится к области обеспечения безопасности дорожного движения, а именно - к опознавательным техническим средствам визуальной информации на основе световозвращающих материалов и может быть использована для распознавания пешеходов другими участниками дорожного движения в условиях недостаточной видимости.
Создание вспомогательных средств, повышающих безопасность движения пешехода, связано с необходимостью контролировать перемещение пешехода в темное время суток или в условиях плохой видимости, в том числе при плохих погодных условиях. Ежегодно огромное количество пешеходов и велосипедистов, среди которых дети являются самыми уязвимыми участниками дорожного движения, погибает на дорогах в результате дорожно-транспортных происшествий (ДТП). При этом основной процент ДТП приходится на темное время суток. Заявляется устройство, которое за счет эффекта световозвращения, способно привлекать внимание водителя к пешеходу или объекту, на котором оно установлено.
Известно, что все поверхности отражают свет по-разному. Если поверхность имеет микрорельеф (матовая поверхность), происходит диффузное отражение, когда меньшая часть света отражается в направлении источника счета, а большая часть (порой до 90%) - в других направлениях, т.е. рассеивается и не возвращается к источнику света. При зеркальном отражении (блестящие и полированные поверхности) луч отражается под углом, равным углу падения (фиг.1). По-иному работают поверхности со световозращающими покрытиями (фиг.2): падающий луча света возвращается точно в обратном направлении к источнику при большом диапазоне углов падения, т.е. эффект отражения света у световозращающего покрытия намного сильнее, чем у светоотражающего. При этом, чем ближе наблюдатель к источнику света, тем более ярким кажется ему световозвращающий материал.
На основе принципа световозвращения разработаны специальные материалы - световозвращающие пленки, которые подразделяются по типам оптической системы световозвращения и цветам, обладающим разной интенсивностью возвращения света. Поэтому при производстве световозвращающих приспособлений используют как и оптические системы сферических линз (микростеклошариков), так и микропризмы.
Оптическая система призматической пленки состоит из микропризм, заключенных в ромбовидные капсулы, покрытые с внешней стороны слоем гладкого прозрачного полимера, что обеспечивает повышенную видимость в ночное время под более высокими углами наблюдения и освещения по сравнению с другими пленками. Стеклянный шарик (фиг.3), как линза, фокусирует падающий на него свет на противоположную сторону шарика. В результате около 35% падающего света возвращается, остальные 75% - теряются, как и в ситуации с зеркалом. Но даже этих 35% порой достаточно для того, чтобы сделать ребенка заметным для водителя.
С точки зрения световозвращения, микропризмы более эффективны (более заметны в темноте), потому что призма использует уникальные свойства света (фиг.4): луч, попадая внутрь через одну грань, последовательно отражается от трех других граней прежде, чем вернется к источнику света. Микропризматические материалы более устойчивы к истиранию, но главное - "работают" в непогоду: в условиях дождя и мокрого снега. Принцип микропризматического световозвращения сегодня используется в материале под маркой 3М серия 4090, 4080, 3930.
Известно эффективное применение данных материалов при изготовлении дорожных знаков, лент для дорожной разметки, маркировки автомобилей и элементов одежды.
Для изучения эффективности применения микропризматических световозвращателей (фликеров) в качестве вспомогательных средств для пешеходов, их образцы были закреплены на темной трассе на высоте 1,2 м (соответствует среднему росту ребенка 8-10 лет). На скорости 60 км/час автомобиль освещал воображаемого школьника. Заметив световозвращатель, водитель заранее снижал скорость автомобиля, в результате чего «резервное расстояние» между пешеходом и остановившимся автомобилем сильно увеличивалось: с ближним светом фар с 25-40 до 140-160 м, с дальним светом фар - до 600 м. Таким образом, доказано, что применение световозвращателя пешеходом снижает риск наезда на него в темное время суток на 85%, то есть, более, чем в 6,5 раз. Пешеход в обычной одежде без световозвращателей виден в свете фар на расстоянии 30 м, со световозвращателем - с расстояния 150 м и более.
Известно (RU, патент №69380, U1) средство для повышения безопасности движения пешехода, представляющее собой элемент одежды - накидной ремень со светоотражающим элементом - светоотражающее покрытие на его внешней и внутренней стороне. Недостатком данного технического решения является частичное рассеивание света, присущее любому светоотражающему покрытию, а также ухудшение комфортности и внешнего вида пешехода, т.к. ремень не всегда вписывается в ансамбль одежды и может стеснять движения. К тому же, при эксплуатации накидного ремня светоотражающая поверхность портится и осыпается (попадание влаги и истирание), что приводит к ухудшению светоотражающего эффекта.
Известно (RU, патент №2080805, С1) устройство, представляющее собой значок, содержащий основание, носитель изображения и пленку с микрорельефом, снабженный светоотражающим покрытием. Основание устройства может содержать булавку, укрепленную при помощи соединительного элемента путем вплавления или наклеиванием, либо вместо булавки иметь иной элемент крепления к одежде. Данное техническое решение используется в качестве рекламно-сувенирной продукции и в условиях плохой видимости или в ночное время плохо выполняет функции визуализации пешехода, так как его функционирование основано на эффекте светоотражения.
Известен (RU, патент №2365318, С2) сигнальный элемент, выполненный из световозвращающего материала. Недостатком этого элемента, принадлежащего специальной сигнальной одежде повышенной видимости и выполненного в виде деталей кроя изделия или полос (лент), нашиваемых на изделие, является невозможность переустановки сигнального элемента на любую другую одежду или другое готовое изделие, а также ухудшение его качества при эксплуатации одежды: при производстве используется "шариковая", а не призматическая технология световозвращения, а потому от стирки и от трения они портятся - осыпаются.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) для обоих вариантов заявляемой полезной модели принято известное (RU, патент №64805, U1) средство, предназначенное для обеспечения безопасности дорожного движения, а именно - для улучшения заметности пешехода водителями в темное время суток и в условиях плохой видимости: устройство, содержащее выполненное в виде тонколистовой пластины основание с рабочей поверхностью из световозвращающего материала в виде световозвращающей пленки. Недостатком данного устройства являются его низкие эксплуатационные качества, обусловленные, в том числе, его материалом, формой и способом применения:
- необходимость в некоторой заблаговременной подготовке для приведения световозвращающей металлической полосы (форма основания) в рабочее состояние (разворачивание пластины до исходного положения и установка ее на одежду с помощью шероховатой поверхности);
- невозможность подвесить или установить световозвращающую полосу на гладкую поверхность, например, на скейтборд, ролики, детскую коляску или велосипед.
Задача, на решение которой направлена настоящая полезная модель заключается в расширении ассортимента существующих средств безопасности для пешеходов, позволяющих уменьшить количество дорожно-транспортных происшествий с их участием.
Единый технический результат, который можно получить при осуществлении обоих вариантов заявленной полезной модели, заключается в создании световозвращающего устройства для защиты пешехода с улучшенными эксплуатационными качествами.
Указанный технический результат по первому варианту исполнения полезной модели достигается за счет того, что в известном устройстве для защиты пешехода, содержащем выполненное в виде тонколистовой пластины основание с, по крайней мере, одной рабочей поверхностью из световозвращающей пленки, основание изготовлено из пластика и дополнительно содержит элемент крепления или сквозное отверстие для крепления фурнитуры.
Указанный технический результат по второму варианту исполнения полезной модели достигается за счет того, что в известном устройстве для защиты пешехода, содержащем выполненное в виде тонколистовой пластины основание с одной рабочей поверхностью из световозвращающей пленки, на тыльную сторону основания нанесен клей и защитный слой.
Использование в качестве материала основания устройства пластика не только снижает вес изделия, но и позволяет изготавливать световозвращатели различной формы, в том числе наиболее привлекательной для детей: геометрическая фигура, анимационные персонажи, фрукты, автомобили и т.д. Все составляющие безопасны для использования детьми.
Заявляемое в качестве полезной модели изделие, не являющееся предметом одежды и используемое в качестве вспомогательного средства для обеспечения видимости человека, может, в зависимости от характера его соединения с носителем, быть трех типов - подвешиваемое (тип 1) съемное (тип 2) и несъемное (тип 3) и иметь, соответственно, различные варианты исполнения.
Подвешиваемое (тип 1 - вариант 1 полезной модели) - изделие, которое при необходимости можно легко подвешивать и снимать - подвешивается на одежду или часть тела или сумки, рюкзаки, детские коляски и т.п.
Съемное (тип 2 - вариант 1 полезной модели) - изделие, временно прикрепляемое к одежде или надеваемое на какую-либо часть тела, предметы (сумки, рюкзаки, детские коляски и т.п.) и снимаемое без помощи инструментов.
Несъемное (тип 3 - вариант 2 полезной модели) - изделие, предназначенное быть постоянно закрепленным на велосипеды, ролики, самокаты, детские коляски и т.п.
Если световозвращающее устройство выполняется съемным или подвешиваемым, то оно содержит элемент крепления или сквозное отверстие для крепления к устройству фурнитуры. Наличие на тыльной стороне основания элемента крепления или выполнение в верхней части основания сквозного отверстия для крепления фурнитуры позволяет использовать данное изделие в разных качествах:
- в качестве аксессуара для любой одежды - при выполнении элемента крепления, например, в виде булавки, укрепленной при помощи соединительного элемента путем вплавления или наклеиванием с тыльной стороны основания или двухстороннего скотча;
- в качестве подвески на часть тела или на/к различным устройствам, в том числе транспортным средствам (коляскам, санки, велосипедам и скейтбордам, рюкзакам, сумкам) для увеличения их визуализации.
Съемная и подвешиваемая конструкция устройства позволяет использовать для него любой сменный носитель, то есть, менять средство, на которое оно прикрепляется или подвешивается, а затем легко открепляется или снимается. Многообразны и способы установки таких световозвращателей: подвешивание к одежде на застежку молнии, привязывание шнурком к ремню, крепление к рюкзаку. Таким образом, данное свойство (возможность смены носителя) созданного съемного или подвешиваемого световозвращателя создает неоспоримые преимущества перед известными устройствами аналогичного назначения, т.к. является наиболее привлекательным и удобным при использовании, в большей степени, для детей.
Несъемное световозвращающее изделие - наклейка (второй вариант) предназначено быть постоянно закрепленным, с этой целью его на тыльную сторону нанесен клей и защитный слой.
Используемая в устройстве световозвращающая пленка обычно является носителем изображения и/или информации: содержит нанесенные, как правило, методом шелкографии графическую (изображение) и/или словесную информацию (надпись), что повышает эстетическое восприятие изделия и, таким образом, делает его более привлекательным для основного контингента пользователей - детей, которые являются наиболее уязвимыми и незащищенными участниками дорожного движения. Изображение может быть нанесено как светопропускающими красками, так и кроющими.
Применение в изделии световозвращающей пленки на клеевой основе упрощает технологию изготовления изделия и, соответственно, повышает производительность труда.
Предпочтительным является применение двухсторонних или нескольких односторонних световозвращателей одновременно, что делает пешехода более заметным для водителей движущихся в разные стороны.
2
2
Световозвращающее устройство должно соответствовать следующим требованиям по площади и световозвращению. Площадь световозвращающего изделия типа 1 и 2 должна составлять 4-20 см на каждую сторону. Площадь световозвращающих изделий типов 3 должна быть не менее 4 см.
Предпочтительная толщина готового изделия составляет:
- для устройства по первому варианту (тип 1, 2) - 0,5-4 мм, что обеспечивает его плотность, гибкость и упругость;
- для устройства по второму варианту (тип 3) - 0,5-1 мм.
Для пояснения сущности заявляемой полезной модели представляются чертежи:
- Фиг.1 - ход светового луча при попадании на светоотражающую поверхность;
- Фиг.2 - ход светового луча при попадании на световозвращающую поверхность;
- Фиг.3 - ход светового луча при попадании на поверхность «шарикового» типа;
- Фиг.4 - ход светового луча при попадании на поверхность микропризматического типа.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления устройства с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в том, что устройство для защиты пешехода, в частном случае исполнения по первому варианту его исполнения представляет собой изделие, изготовленное из пластика, в виде плоской фигуры детского автомобиля. На обеих сторонах изделия имеется белая световозвращающая пленка микропризматического типа с нанесенным на нее изображением в виде контура автомобиля, его конструктивных элементов и автомобильных аксессуаров.
Основание изделия изготовлено из тонкого твердого листового пластика ПЭТ, в качестве которого могут применяться и другие схожие по свойствам пластики (например, ПВХ).
Технология производство устройства не сложная, но в комплексе довольно трудоемкая.
В качестве заготовки используют тонкий листовой пластик 2 мм, на одну сторону которого при помощи механического или ручного валикового ламинатора наклеивают световозвращающую пленку. Поверх пленки методом шелкографии наносят изображение или надпись. Затем происходит вырубка заготовок при помощи пресса, после чего на каждой заготовке с тыльной стороны устанавливают необходимый элемент крепления или делают в ней сквозное отверстие для крепления фурнитуры.
При изготовлении устройства в качестве наклейки (второй вариант полезной модели) используется просто световозвращающая пленка в форме сердца на клеевой основе.
Закрепленное на пешеходе или любом другом носителе световозвращающее устройство работает следующим образом: световой поток от источника излучения (фары автомобиля) после падения на поверхность устройства со световозвращающей пленкой, возвращается в обратном направлении к наблюдателю (водителю автомобиля), визуализируя таким образом на достаточном расстоянии объект (пешехода) с устройством.
Полезная модель проста в изготовлении, удобна в эксплуатации и долговечна, т.к. срок службы световозвращающего материала составляет 10-12 лет и имеет высокую световозвращающую способность, чтобы обеспечить ее видимость, а, значит, и видимость пешехода в темное время суток или в условиях плохой видимости.