Устройство для предотвращения столкновения транспортного средства с препятствием

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ПРЕПЯТСТВИЕМ, содержащее датчики препятствий с конечными выключателями выходе, включенными в цепь .формирователя импульсов, соединенного с блоком управления приводом .транспортного средства, о т л иВе 01ШкЛ; i -Н: :i :Sj T f- - -- - ----r-j-: ч а ю с я тем, что, с целью повышения надежности за счет исклю- t ченйя лонных срабатываний, оно снабжено токовыми пороговыми элементами, включенными последовательно с концевыми выключателями, блоком определения перемещения транспортного средства , подключенным к его выходу, дешифратором , элементом И, одним иэ входов соединенным с выходом дешифратора , триггером, подключенным выходом к другому входу элемента И, а одним и другим входами связанным с выходом формирователя импульсов . и элемента И соответственно, и управляющим реле, обмотка которого подключена к выходу элемента И, а контакт включен последовательно с W токовыми пороговыми элементами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зи Вб0:0702

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ Э

1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPb!TMA (21) 3309710/27-11 (22) 29.07.81 (46) 15.08.83. Вюл. Р 30 (72) В.Н.Каширин, Н.К.Кузнецов, И.Е.Киселев и Л.Й.Поляков (53) 621.1.18(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 439423, кл. В 60 0. 6/02, 1972.

2. Патент CDIA 9 3560922, .кл. 340-61, 1971 (прототип).

L (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ СТОЛКНОВЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО

СРЕДСТВА С ПРЕПЯТСТВИЕМ, содержащеедаФчики)препятствий с конечными выключателями 4(а выходе, включенными в цепь .формирователя импульсов, соединенного с блоком управления приводом .транспортного средства, о т л и,,sU, ÌÈÛÉ А ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности за счет исключенйя ложных срабатываний, оно снабжено токовыми пороговыми элементами, включенными последовательно с концевыми выключателями, блоком определения перемещения транспортного средства, подключенным к его выходу, дешифратором, элементом И, одним из входов соединенным с выходом дешифратора, триггером, подключенным выходом к другому входу элемента И, а одним и другим входами связанным с выходом формирователя импульсов и элемента И соответственно, и управляющим реле, обмотка которого подключена к выходу элемента И, а . I контакт включен последовательно с токовыми пороговыми элементами, 1034935 отвращения столкновения транспортного средства с препятствием„ содержащее датчики препятствий с конечными выключателями на выходе, включенными в цепь формирователя импульсов, соединенного с блоком управления приводом транспортного средства Г2).

Однако несмотря на то, что это устройство может обнаруживать встре чаемые непреодолимые препятствия и выдавать сигнал для остановки его, оно полностью теряет свою работоспо- собность при выходе из строя выключателя или обрыва соединительного проводника, так как в этих случаях будет постоянно выдавать стоп-сигнал. Кроме того, оно не может быть использовано для транспортных средств, способных автоматически совершать маневры по объезду встречных препятствий, так как нет возможности автоматического отключения неисправной цепи.

60

Изобретение относится к средствам, предотвращающим аварию транспортных средств,. в частности к устройствам обнаружения непреодолимых препятствий и предотвращения столк-, новений с ними транспортных средств, управляемых по кабелю, радио или находящихся в автономном режиме движения.

Известен сигнализатор о наличии препятствий перед транспортным средством, который предназначен для использования на шагающем транспортном средстве. Сигнализатор содержит подвижные чувствительные элементы, высота расположения которых над опор- 15 ной поверхностью сохраняется неизменной, чувствительные элементы кинематически связаны с концевыми выключателями, которые подключены к одной из шин питания. При обнаружении не- 20 преодолимого препятствия чувствительные элементы 1или один из них) воздействуют на концевые выключатели, которые при замыкании выдают сигнал на остановку в блок управления приво- 25 дом движителя L 1).

Однако этот сигнализатор характеризуется малой надежностью, так как при эксплуатации транспортного средства в течение продолжительного времени возрастает вероятность отка+ за концевых выключателей как вследСтвие выработки их ресурса,.так и вследствие их механической поломки при наезде на непреодолимое препятствие. сли при отказе контакты любого концевого выключателя постоянно замкнуты, то в блок управления ариводом движителя постоянно будет подаваться стоп-сигнал, что прцводит к потере подвижности транспортного средства.

Известно также устройство для предЦель изобретения -повышение надежности устройства за счет исключения ложных срабатываний.

Цель достигается тем, что устройство для предотвращения столкновения транспортного средства с препятствием, содержащее датчики препятствий с конечными выключателями на выходе, включенными в цепь Формирователя импульсов, соединенного с блоком управления приводом транспортного средства, снабжено токовыми пороговыми элементами, включенными последовательно с конечными выключателями, блоком определения перемещения транспортного средства, подключенным к его выходу, дешифратором, элементом И, одним из входов соединенным с выходом дешифратора, триггером, подключенным выходом к другому входу элемента И, а одним и другим входами связанным с выходами формирователя импульсов и элемента И, соответствейно,:и управляющим реле, обмотка которого подключена к выходу элемента И, а контакт включен последовательно с токовыми пороговыми элементами.

На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устрой ства.

Устройство содержит датчики препятствий (чувствительные к препятствйю элементы 1, взаимодействующие с конечными выключателями 2), связанными с формирователем 3 импульсов. на входе блока 4 управления приводом транспортного средства, измеритель 5 перемещения, включающий в себя датчик б импульсов и счетчик 7, к выходам которого подключен дешифратор 8, и элемент 9 И, подключенный на его выходе одним входом. Другой вход элемента 9 соединен с выходом триггера 10, входы которого подключены, к выходу формирователя 3 и через элемент 11 задержки — к выходу элемента 9, к которому подключена обмот- ка управляющего реле 12, контакт 12.1 которого через добавочный резистор 13 включен между шинами источника питания последовательно с токовыми пороговыми элементами 14 (например, плавкими предохранителями) и выключателями 2.

Подвижные чувствительные элементы 1 устанавливаются перед охраняемой частью транспортного средства (например, под днищем его) и могут быть выполнены, например, в виде эластичных гибких щупов, длина кото-. рых определяется размером препятствий, которые могут быть опасными для транспортного средства.

Каждый из чувствительных элементов 1 механически связан с одним иэ конечных выключателей 2, в качестве

1034935 которых могут быть использованы мик-. ропереключатели, например, типа ИП-1 2

Конечные выключатели предназначены для выдачи. стоп-сигнала в .блок 4 управления приводом транспортного средства.

Блок 4 обеспечивает движение н остановку транспортного средства

- и его последующий отход от встречен. ного препятствия. Блок 4 может быть выполнен на электромеханических элементах.

Каждый из предохранителей 14 включен в цепи одного из выключате- . лей и преднаеначен для отключения одного из обнаруженных неисправных 35 выключателей 2 ° Выходы предохранителей 4 объединены и соединены с входом формирователя 3 и резистором 13.

Формирователь 3 служит для выработки импульсного сигнала из перепа- .20 да напряжения, он может быть выполнен в виде .электронного. реле времени, с релейным каскадом на выходе.. Выход Формирователя 3 подключен к входу блока 4, к входу установки "единицы" триггера 10 и к входу установки ну1ля счетчика 7.

Резистор 13 ограничивает ток через контакт 12.1 реле 12.

Датчик б импульсов предназначен для формирования импульсов напряжения, число которых соответствует . пройденному пути. В качестве его может быть испоЛьзованО свободно катящееся колесо со встроенными индуктивными датчиками. Выход датчика б под- 5 ключен к счетному входу счетчика 7 .

Счетчик 7 подсчитывает метки пути, выдаваемые датчиком 5 °

Дешифратор 8 служит для выработки 4() управляющего сигнала при достижении счетчиком 7 определенного состояния, соответствующего заданному расстоянию.

Устройство работает следующим . 4 образом.

При обнаружении в процессе движения непреодолимого препятствия чувствительные. элементй 1 (или один из них) воздействуют на конечные выключатели 2. При срабатывании выключателей выходной сигнал через предохранители 14 и формирователь 3 поступает в блок 4 управления и вызывает остановку транспортного- средства..Этот же сигнал .обнуляет счетчик 7 и устанавливает "единицу" на выходе триггера 10.

HocJIe отхода транспортного средства от обнаруженного препятствия 60 чувствительные элементы 1 возвращаются в исходное положение и контакты выключателей. 2 размыкаются, т.е. устройство вновь подготавливается к работе. 65

Если какой-либо из выключателей 2 остается замкнутым после отхода от обнаруженного препятствия, то это свидетельствует. либо об отказе какого-либо выключателя 2, либо о. поломке какого-либо чувствительного элемента 1 (имеется в виду механическая поломка, прн которой чувствительный элемент 1 не возвращается в исходное состояние и на выключатель 2, действует постоянное нажимное усилие). В любом случае вышедшую IIs строя цепь нужно обнаружить н отключить от блока 4. Осуществляется это, следующим образом.

При отходе транспортного средства от препятствия с датчика 6 выдаются метки пути, которые подсчитываются счетчиком 7. При отъезде на определенное, заранее заданное, расстояние срабатывает дешифратор 8 и его выходной сигнал поступает на первый вход элемента 9. Так как на втором входе элемента 9 имеется разре-. шающий уровень от триггера 10, находящегося в "единичном" состоянии, то элемент 9 открыт, и сигнал с дешифратора 8 поступает в обмотку реле 12. При срабатывании реле 12 его контакт 12.1 замыкается. При этом цепь, состоящая из замкнутых контактов, выключателя 2, предохра» нителя 14, оказывается подключенной к полюсовой шине через резистор 13.

Через предохранитель 14 протекает ток, в несколько раз превышающий номинальный ток, на который расчитаны предохранители 14. Предохранитель 14 перегорает, тем самым отключая вышедшую из строя цепь от формирователя 3, который при пропадании сигна- ла на входе вновь приходит в начальное положение, при котором может быть сформирован импульс на выходе его в случае появления нового сигнала на входе. Отключение нескольких неисправных цепей происходит ана-,. логично»

Выбор предохранителей 14 производится.таким образом, чтобы их номинальный ток (1щц„ ) превышал рабоче ток (I }, т.e. (!ц,ц) )>z ) .Например, ток нагрузки .(ток, потребляемый блоком 4.), являющийся рабочим током/ предохранителя, составляет ipgs =

=20 мА. В этом случае можно использовать предохранитель типа BDN-2 ,на l „, = 50 мА. Для этого предохранителя время плавления при 5 t -250 мА составляет ие более 0,1 с.

Поэтому дли ельность импульса, подаваемого в обмотку реле 12, не должна быть менее 0,1 с. Из этого условия и выбирается время задержки элемента 11.

Величина резистора 13 выбирается таким образом, чтобы ток, протекаю".

1034935

Составитель Г.Корнева

Техред Т.Маточка Корректор A.Çèìîêîñîâ

Редактор A.Õèì÷óê

Заказ 5733/16 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 щий через предохранитель при подаче управляющего импульса, был не менее 250 мА, но не превышал максимальную величину, при которой сохраняется отключающая способность предохрани. . тели.

Таким образом, введение токовых пороговых элементов, формирователя, управляющего реле, измерителя перемещений, дешифратора, элементов И и задержки, и триггера существенным образом повышает надежность устройства в целом, так как работоспособность устройства обнаружения препятствий, состоящего иэ нескольких чувствительных элементов и выключателей, сохраняется даже при выходе из строя ряда цепей. Применение предлагаемого устройства повышает безопасность движения транспортного средства управляемого по кабелю, радио или на10 ходящегося в автономном режиме движения.