УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ РАССТОЯНИЯ ВИДИМОСТИ С РАБОЧЕГО МЕСТА ВОДИТЕЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
DEVICE TO ESTIMATE VISIBILITY RANGE FROM DRIVER'S SEAT

Изобретение относится к транспортному машиностроению, а именно к конструкции рабочего места, в котором сочетаются светораспределение, создаваемое фарами транспортного средства, сиденье оператора и объекты визуального наблюдения, находящиеся как внутри кабины, так и за ее пределами.
Известны устройства, которые применяются для компоновки рабочего места расположения объекта визуального наблюдения, а также смотровых окон кабины, в которых используются плоские шаблоны в виде частей тела, имитирующие оператора, в том числе и в компьютерном варианте, позволяющем моделировать в плоскости чертежа углы обзора (Федорович С.А. и др. Новые возможности проектирования с использованием средств машинной графики // Тракторы и сельскохозяйственные машины. - 1990. - №2).
Известно устройство для определения основных параметров рабочего места тракториста (Дерябин С.К. Информационный листок ЦНТИ № 4-81. Саранск, 1981, 4 с.), где при помощи цепей устанавливается на рабочем месте визир с вертикальным и горизонтальным угломерами, а также отвес для определения направленности на объект.
К недостаткам этих устройств можно отнести следующее: невозможность их использования в трехмерных измерениях; невозможность их использования при проведении оценки рабочих мест по критерию обзорности в естественных условиях; в устройствах для определения основных параметров рабочего места тракториста отсутствует удобный способ фиксации прибора и, чтобы его зафиксировать, необходимо осуществить установку проушин, размещенных на полу кабины и служащих для крепления цепей; ввиду ненадежного крепления в устройствах присутствуют значительные погрешности в измерениях.
Известно устройство, представляющее вид трехмерного посадочного манекена (А.с. № 50871, кл. 2 G01M 17/07, А41Н 5/00, опубл. 30.03.1976), имитирующего водителя мобильной машины, снабженное приспособлением для выявления точек нанесения повреждения при авариях в области головы, установленной на вертикальной стойке, и конечностей, соединенных на шарнирах с седалищем, выдвигающихся и снабженных мерными шкалами, которое может использоваться в качестве макета для определения основных параметров рабочего места оператора мобильной машины.
Это устройство также имеет недостатки, главным из которых является низкая точность измерений, обусловленная следующим: конструкция трехмерного посадочного элемента не имеет жесткой фиксации на сиденье; устройство лишено оптического прицела с отметкой углов ориентации взора оператора; визирующее устройство лишено призмы, позволяющей вести наблюдение сбоку, что, как следствие, осложняет работу ввиду ограниченного пространства кабины.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству относится устройство для измерения обзорности оператора транспортного средства (RU 2129261 С1, МПК G01M 17/00, опубл. 20.04.199), представляющее вид трехмерного посадочного манекена, имитирующего водителя мобильной машины, снабженное опорным элементом, имитирующего тазобедренный сустав нижних конечностей, выполненного в виде трубчатого штатива с опорным полуцилиндрическим элементом с нивелиром и динамометрическим устройством, создающего фиксацию штатива в вертикальном положении с дозированной нагрузкой на сиденье оператора. Имеющийся в области расположения органов зрения оператора прицел, снабженный дальномером и призмой, а также светочувствительная трубка могут перемещаться по вертикальной и горизонтальной осям и отметкой направления в градусах шкалы, что позволяет осуществлять проведение оценки доступности визуальной информации оператору по объектам их удаления, а также оценивать количество светопритоков внешней среды.
Это устройство также не лишено недостатков, поскольку при установке прибора возможны повреждения внутрисалонного пространства транспортного средства. Вертикальная установка «в распор» не позволяет расположить прицел в области расположения органов зрения для всех возможных положений оператора, позвоночник которого расположен под углом. Кроме того, при измерении угловых замеров присутствуют погрешности, связанные с неточностью вертикальной установки, наличием осевых зазоров, а также с отсутствием возможности самовыравнивания прицела для производства измерений в горизонтальной плоскости.
Все вышеперечисленные устройства предназначены для определения обзорности при неограниченной видимости.
Вместе с тем значительное количество дорожно-транспортных происшествий происходит в темное время суток. Режим работы световых приборов на транспортном средстве в этот момент может быть различным: ближний свет, дальний свет, противотуманные фары. С появлением адаптивной оптики, позволяющей формировать различные режимы распределения светового потока, задача измерения видимости с рабочего места водителя с учетом распределения светового потока становится наиболее актуальной.
Задача, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, состоит в объективной оценке условий труда и повышении безопасности эксплуатации транспортных средств.
При осуществлении технического решения поставленная задача решается за счет достижения технического результата, который заключается в повышении точности и удобства измерений расположения объектов по отношению к месту оператора.
Указанный технический результат достигается за счет того, что устройство для измерения расстояния видимости с рабочего места водителя транспортного средства содержит лазерный дальномер, подставку со шкалой для измерения угловых перемещений верхней части подставки относительно ее нижней части. Указанный дальномер закреплен в верхней части подставки, нижняя часть которой закреплена к станине, установленной на транспортном средстве с помощью средства для крепления, обеспечивающего возможность определения расстояния видимости с рабочего места водителя с учетом распределения светового потока. При этом лазерный дальномер установлен с возможностью вращения и перемещения в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Средство для крепления представляет собой опорные винты с магнитами.
Станина с опорными винтами и магнитами обеспечивает жесткость конструкции и надежное крепление к транспортному средству. Продольный и поперечный уровень обеспечивают точность установки лазерного дальномера, крепление которого позволяет изменять положение дальномера в трех направлениях: вперед-назад, влево-вправо, вверх-вниз.
Устройство поясняется изображениями, где на фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 представлена схема проведения измерений, где S1, S2, … Si - положения объектов относительно места водителя (оператора), Si определяется значением угла α° и значением расстояния Ri от места водителя до препятствия в i-той точке пространства: Ri - соответствует значению видимости препятствия при заданном значении угла α°. В общем случае распределение светового потока, наподобие системы полярных координат, можно записать в виде выражения: Si=(αi°; Ri).
Устройство для измерения расстояния видимости с рабочего места водителя транспортного средства содержит средство для крепления к кабине транспортного средства, включающее четыре опорных винта 1 с магнитами, которые имеют резьбовую часть для соединения со станиной 2 средства для крепления и размещения, и обеспечивает возможность определения расстояния видимости с рабочего места водителя с учетом распределения светового потока.
В станине 2 расположены два уровня - продольный 3 и поперечный 9, которые необходимы для ориентирования устройства относительно опорной поверхности. К станине 2 с помощью винтового соединения присоединена подставка, состоящая из двух частей: нижней 4, имеющей шкалу для измерения угловых размеров, и верхней 5, в которую установлен конус 6. Конус 6 имеет прорезь, в которой с помощью двух винтов 8 закреплен лазерный дальномер 7 таким образом, что может вращаться в горизонтальной плоскости путем перемещения конуса 6, закрепленного в верхней части подставки 5 относительно нижней части подставки 4, и перемещаться в вертикальной плоскости вверх-вниз на винтах крепления 8.
Лазерный дальномер 7 устанавливают в конус 6 и фиксируют положение с помощью винтов 8. Конус 6 неподвижно с помощью винтового соединения соединен с верхней частью 5 подставки, которая может вращаться относительно нижней части 4, имеющей разградуированную шкалу для измерения угловых перемещений. Нижнюю часть 4 подставки крепят к станине 2 с помощью винтового соединения.
Для крепления устройства к транспортному средству в станине 2 имеются опорные винты 1 с магнитами, вращением которых ориентируют положение устройства относительно опорной поверхности. Для корректировки положения ослабляют винтовые соединения. Контролируют положение устройства по продольному 3 и поперечному 9 уровням, расположенным в станине 2.
Устройство работает следующим образом.
Предварительно отмечают положение органов зрения водителя. Для этого водитель размещается в удобное (привычное) для него положение и, например, на малярной ленте, наклеенной в виде двух полос, вертикальной и горизонтальной, отмечается положение глаз водителя.
Для проведения измерений устройство необходимо установить на крышу кабины транспортного средства и совместить ось вращения конуса 6 с положением глаз водителя. Далее необходимо установить устройство по уровню путем вращения опорных винтов 1, контролируя положение по уровням 3 и 9. Затем необходимо произвести установку шкалы для измерений угловых размеров на ноль. Для этого можно воспользоваться лазерным дальномером (нивелиром), наведя линию, параллельную продольной оси автомобиля, через ось вращения конуса 6. Совместив нижнюю часть 4 подставки с отметкой 90° с видимой линией лазерного дальномера (нивелира), переходят к непосредственному измерению видимости препятствия с учетом распределения светового потока. Результаты измерений фиксируют, например, в виде таблицы, в которой отражают следующие данные: расстояние до препятствия и значения угла от нулевого значения, тем самым получая диаграмму видимости препятствия с рабочего места водителя.
Точность измерений обеспечивается современным лазерным дальномером, наличием продольного и поперечного уровней, конструкцией устройства, обеспечивающей возможность перемещения дальномера в необходимых направлениях, а также надежным креплением к транспортному средству.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет оценить параметры видимости с рабочего места водителя (оператора) транспортного средства с учетом распределения светового потока, а также степень доступности визуальной информации.