Оптический датчик для автомобиля

Авторы патента:

 


Владельцы патента RU 2515312:

Шепеленко Виталий Борисович (RU)

Изобретение относится к электронно-оптическим устройствам и может быть использовано для установки на транспортном средстве в качестве дополнительного устройства для обнаружения объектов в зоне, недоступной для визуального контроля водителем. Оптический датчик для автомобиля содержит приемоизлучающие каналы, каждый из которых включает электронный блок, импульсный источник оптического излучения и фотоприемник, соединенные с электронным блоком. Электронный блок содержит модуль обработки отраженного сигнала, реализующий алгоритм контроля на основании измерения временного интервала между излучением и регистрацией отраженного от объекта сигнала. Источник оптического излучения и фотоприемник расположены преимущественно вплотную друг к другу, таким образом, что их оптические оси практически параллельны. Количество излучателей в датчике определено из соотношения n ≥ β/α, где n - количество излучателей, β - центральный угол контролируемого датчиком сектора, α - угол расхождения пучка излучения. Технический результат заключается в повышении надежности и точности обнаружения объекта в контролируемой зоне. 1 ил.

 

Изобретение относится к электронно-оптическим устройствам и может быть использовано для установки на транспортном средстве в качестве дополнительного устройства для обнаружения объектов в зоне, недоступной для визуального контроля водителем.

Известна вспомогательная система для водителя автомобиля, относящаяся к устройствам измерения возможного свободного места для парковки автомобиля, содержащая, по меньшей мере, один датчик для измерения расстояния автомобиля от объекта и управляющий блок для управления функциональными группами автомобиля в зависимости от результата измерения датчиком. При этом управляющее устройство выполнено с возможностью переключения в зависимости от скорости автомобиля между рабочим режимом помощи при парковке и рабочим режимом предотвращения столкновения, а переключение между рабочим режимом регулирования скорости и рабочим режимом предотвращения столкновения зависит от измеряемого датчиком перемещения объекта относительно автомобиля (Патент WO 02/084329 А2, МПК: G01S 15/93).

Известен оптический дистанционный взрыватель, состоящий из источника оптического излучения, работающего в пульсирующем режиме, коллимирующей и фокусирующей линз и фотоприемника (патент ФРГ PS №2949521, МПК: F42C 13/02, опубл. 21.10.82).

Фотоприемник установлен таким образом, что ось диаграммы направленности источника оптического излучения пересекает ось диаграммы чувствительности фотоприемника на определенном расстоянии от боеприпаса, в результате чего дистанционный взрыватель срабатывает только при наличии цели на заданном расстоянии, т.е. происходит определение расстояния от боеприпаса до цели. Излучение от источника проходит через коллимирующую линзу, отражается от поверхности цели и, если она находится на заданном расстоянии от боеприпаса, через фокусирующую линзу попадает на фотоприемник, который преобразует оптический сигнал в электрический и производит его дальнейшую обработку.

Недостатком этого устройства является то, что обнаружение объекта возможно только на дистанции установленной величины, поскольку пересечение осей диаграммы направленности источника оптического излучения и диаграммы чувствительности фотоприемника на определенном расстоянии от боеприпаса обеспечивается только технологически. Кроме этого, данное устройство имеет значительные габаритные размеры и недостаточную защищенность от оптических помех.

Известно устройство для автомобиля, содержащее, по меньшей мере, один датчик расстояния для измерения в основном бокового расстояния между автомобилем и объектами и управляющее устройство для управления датчиком расстояния (Патент РФ №238075, МПК: G01S 15/93 - прототип).

Указанное устройство работает следующим образом.

Датчик расстояния во время активирования передает измерительные сигналы и в течение времени приема при измерении принимает отраженный, по меньшей мере, от одного объекта измерительный сигнал, при этом в зависимости от ситуации предусмотрено изменение посредством управляющего устройства времени приема при измерении у датчика расстояния.

Задачей изобретения является повышение надежности и точности обнаружения объекта в контролируемой зоне, создание компактного и универсального оптического датчика для автомобиля, позволяющего обнаружить объект в контролируемой зоне, с возможностью работы в мелкодисперсных средах и имеющего высокую степень защищенности от оптических помех.

Решение указанной задачи достигается тем, что предложенный оптический датчик для автомобиля согласно изобретению содержит, как минимум, один приемоизлучающий канал, который включает электронный блок, импульсный источник оптического излучения и фотоприемник, соединенные с электронным блоком, при этом оптические оси импульсного источника оптического излучения и фотоприемника, образующих приемоизлучающий канал, расположены со смешением относительно друг друга, преимущественно параллельно или практически параллельно, причем расстояние между оптическими осями излучателя и фотоприемника выбрано из условия

l≥(du+dn)/2, где du и dn - наибольшие диаметры излучателя и фотоприемника соответственно.

В варианте исполнения необходимое количество излучателей в оптическом датчике для автомобиля определено из соотношения n≥β/α, где: n - количество излучателей, β - центральный угол контролируемого сектора; α - угол расхождения пучка излучения.

Техническим результатом, достигаемым заявляемым изобретением, является возможность создания компактного оптического датчика для обнаружения объекта в контролируемой зоне, преимущественно, в форме кругового сектора, надежно функционирующего в мелкодисперсных средах, имеющего высокий уровень защищенности от оптических помех.

Технический результат достигается тем, что в оптическом датчике для автомобиля, включающем электронный блок, источник оптического излучения и фотоприемник, в качестве источника оптического излучения применен импульсный лазерный диод, а в электронном блоке для обработки отраженного сигнала применен алгоритм, реализующий время-импульсный метод анализа дистанции до объекта. Излученные световые импульсы отражаются от поверхности объекта, находящегося в контролируемой зоне, и регистрируются фотоприемником с последующим анализом электронным блоком. Регистрацию отраженного сигнала осуществляют во временном интервале, определяющем расстояние до границы контролируемой зоны, с момента излучения светового импульса.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена схема оптического датчика для автомобиля, на которой обозначены:

α - угол расхождения светового пучка;

β - центральный угол контролируемого сектора/зоны;

R - радиус/граница контролируемого сектора.

Оптический датчик для автомобиля включает, как минимум, один приемоизлучающий канал, состоящий из источника оптического излучения 1 и фотоприемника 2, соединенных с электронным блоком 3.

Оптический датчик для автомобиля работает следующим образом.

Световые импульсы от источника излучения 1 выводятся в направлении контролируемой зоны. При вторжении объекта в контролируемую зону, излучение отражается от его поверхности и регистрируется фотоприемником 2. Далее электронный блок 3 анализирует зарегистрированный сигнал на соответствие величины t - временного интервала, отсчитываемого с момента излучения импульса до момента регистрации сигнала, заданной временной установке Т. Величина временной установки Т задается в электронном блоке 3 и равна времени прохождения световым импульсом удвоенного расстояния от оптического датчика до установленной границы контролируемой зоны, т.е. Т=2R/c, где с - скорость света, R - радиус/граница контролируемого сектора/зоны.

При выполнении условия t≤T электронный блок определяет принятый сигнал как «рабочий» и выдает сигнал наличия объекта в контролируемой зоне.

Использование предложенного технического решения позволит создать оптический датчик для автомобиля, позволяющий обнаруживать объект в зоне, недоступной для визуального контроля водителем, что повысит информированность водителя транспортного средства об окружающей обстановке. Оптический датчик для автомобиля с реализованным предложенным техническим решением прост в установке и настройке контролируемой зоны.

Оптический датчик для автомобиля, характеризующийся тем, что он содержит приемоизлучающие каналы, каждый из которых включает электронный блок, импульсный источник оптического излучения и фотоприемник, соединенные с электронным блоком, при этом электронный блок содержит модуль обработки отраженного сигнала, реализующий алгоритм контроля на основании измерения временного интервала между излучением и регистрацией отраженного сигнала/время-импульсного метода анализа дистанции до объекта, источник оптического излучения и фотоприемник расположены преимущественно вплотную друг к другу, таким образом, что их оптические оси практически параллельны, причем количество излучателей в датчике определено из соотношения n ≥ β/α, где n - количество излучателей, β - центральный угол контролируемого датчиком сектора, α - угол расхождения пучка излучения.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области помощи водителю при вождении транспортного средства. .

Изобретение относится к технике предотвращения столкновений транспортных средств (ТС) с пешеходами. .

Изобретение относится к системам автоматики с использованием собственного излучения объектов и может быть использовано для создания аппаратуры, служащей для предотвращения столкновений транспортных средств.

Изобретение относится к технике предотвращения дорожно-транспортных происшествий. .

Изобретение относится к транспортной технике, в частности к системам предупреждения столкновения автомобиля при движении в транспортном потоке. .

Изобретение относится к области организации безопасности дорожного движения и может быть использовано как автоматическая система торможения транспортного средства.

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к способам и устройствам повышения активной безопасности транспортных средств, и может быть использовано в бортовой локальной информационно-вычислительной сети транспортного средства.

Изобретение относится к лазерной технике и предназначено для формирования информационного поля лазерных систем телеориентации, навигации, оптической связи и может использоваться при управлении, посадке и стыковке летательных аппаратов, корректировке траектории полета самонаводящихся снарядов и ракет, проводке судов через узости или створы мостов, дистанционном управлении робототехническими устройствами в опасных для человека зонах.

Изобретение относится к определению местоположения с использованием нескольких разнесенных источников излучения. .

Изобретение относится к определению местоположения летательного аппарата с использованием нескольких разнесенных источников излучения. .

Изобретение относится к системам автоматики с использованием собственного излучения объектов и может быть использовано для создания аппаратуры, служащей для предотвращения столкновений и наездов автомобилей и других транспортных средств.

Изобретение относится к системам лазерных средств передачи и измерения информации и может быть использовано в морском и речном транспорте для проводки судов по сложным фарватерам и безопасного плавания в прибрежной зоне, а также в других областях техники, где необходимо дистанционным методом измерять дальность, координаты и скорость объекта.

Изобретение относится к области оптической локации и касается системы импульсной лазерной локации. Система содержит импульсный лазер, два однокоординатных сканирующих устройства, акустооптический дефлектор, выходную оптическую систему, вычислительное устройство, блок управления акустооптическим дефлектором, призменный светоделитель, измерительный канал, массив фотоприемных устройств, объектив массива фотоприемных устройств и волоконно-оптические жгуты. Волоконно-оптические жгуты с одной стороны смонтированы вместе и обращены торцами к фотоприемным устройствам, а с другой стороны волокна каждого жгута смонтированы в однорядные линейки, которые суммарно образуют однорядную линейку из волокон, торцы которой расположены в фокальной плоскости объектива фотоприемного устройства. Призменный светоделитель размещен между выходом акустооптического дефлектора и входом выходной оптической системы. Оптический вход измерительного канала соединен с выходом призменного светоделителя, а выход соединен с входом компенсации угловых ошибок вычислительного устройства. Технический результат заключается в уменьшении габаритно-весовых характеристик, повышении надежности и информативности лазерного локатора. 3 ил.

Радиолокатор обеспечивает слежение за объектами без использования сложных и громоздких узлов при увеличении поля зрения благодаря введению последовательного анализатора спектра биений в заданном интервале, блока автосопровождения по дальности, повернутой дополнительной приемной антенны, второго приемника, второго усилителя напряжений биений, второго амплитудного селектора и блока определения направления, при этом передающая антенна жестко связана с повернутой дополнительной приемной антенной, имеющей выход, соединенный с первым входом второго приемника, второй вход которого соединен с выходом генератора высокой частоты, а выход через второй усилитель напряжения биении, через второй амплитудный селектор соединен с первым входом блока определения направления, имеющего группу выходов, соединенную с первой группой входов блока вторичной обработки, вторую группу входов, соединенную через блок автосопровождения по дальности с группой выходов блока определения частоты биений, вход которого соединен через последовательный анализатор спектра биений в заданном интервале с вторым входом блока определения направления и с выходом первого амплитудного селектора. 1 ил.

Группа изобретений относится к наблюдательным устройствам транспортных средств, а именно к способу контроля «слепой зоны» боковых зеркал движущегося впереди автомобиля. Согласно первому варианту способ включает определение наличия движущегося впереди по соседней полосе в попутном направлении транспортного средства с помощью видеокамеры, измерение расстояния до транспортного средства с расчетом положения «слепой зоны» его боковых зеркал и положения заднего транспортного средства относительно «слепой зоны», а также определение его типа и размеров, предупреждение об опасном сближении с помощью индикаторов, располагающихся на панели приборов, содействие в процессе управления транспортным средством путем снижения скорости автомобиля в случае, если водитель транспортного средства, движущегося впереди по соседней полосе, начинает выполнять опасный маневр. Согласно второму варианту система контроля включает видеокамеру, ультразвуковые датчики и микроконтроллер. Ультразвуковые датчики, расположенные на переднем бампере автомобиля, определяют положение «слепой зоны» боковых зеркал движущегося впереди транспортного средства. Микроконтроллер выдает предупреждающие сигналы водителю о попадании транспортного средства в область «слепой зоны» впереди идущего транспортного средства. Достигается повышение безопасности дорожного движения за счет автоматического контроля состояния «слепой зоны» движущегося впереди транспортного средства. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к системам оптической навигации, в частности, с использованием лазерных и оптических источников и может быть использовано для обеспечения посадки летательных аппаратов, движения судов, дорожно-строительной, сельскохозяйственной техники и автомобильного транспорта. Достигаемый технический результат - повышение точности и надежности измерения местоположения летательного аппарата относительно взлетно-посадочной полосы. Способ заключается в вычислении координат местоположения ЛА и углов крена, курса и тангажа по информации, снимаемой с трех разнесенных фоточувствительных приемников, установленных на ЛА, излучения лазерного маяка, сканирующего окружающее пространство узким лучом, модулированным по величине его углов азимута и высоты. 3 ил.

Изобретение относится к устройству контроля вождения транспортного средства. Устройство содержит средство обнаружения бокового объекта, средство управления для приведения в действие управления сдерживанием перемещения в сторону, средство определения начала вхождения в соседнюю полосу движения, средство подавления приведения в действие для подавления приведения в действие управления сдерживанием перемещения в сторону. Перемещение в сторону сопровождается изменением поперечного положения транспортного средства относительно дорожной полосы. Подавление приведения в действие управления сдерживанием перемещения в сторону осуществляют, когда транспортное средство начало вхождение в соседнюю полосу движения и боковой объект обнаружен в соседней полосе движения. Технический результат заключается в предотвращении ненадлежащего вмешательства в управление для сдерживания перемещения транспортного средства в сторону во время смены полосы движения. 21 з.п. ф-лы, 11 ил.
Наверх