Устройство для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства
Владельцы патента RU 2732683:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) (RU)
Изобретение относится к устройствам для отображения дорожной информации. Устройство для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства содержит систему обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства, размещенные на транспортном средстве датчики параметров движения транспортного средства, блок автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофора, блоки управления и памяти, а также дисплей и/или аудиоустройство, система обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства выполнена в виде радио- или сенсорного передатчика, предназначенного для установки на светофорах и дорожных знаках, связанного с подключенным к блоку управления блоком автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофоров и предназначенного для приема сигналов от передатчика, блоками памяти и управления и соединенным через блок отображения информации с дисплеем, и/или аудиоустройством. Дополнительно снабжено устройством ограничения скорости движения транспортного средства, имеющим возможность регулировать топливоподачу за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор воздуха путем изменения угла открытия дроссельной заслонки, и блоком задержки. Достигается снижение числа дорожно-транспортных происшествий. 3 ил.
Предлагаемое изобретение относится к устройствам для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства (ТС) и технике автоматического управления ограничением скорости ТС и может быть использовано в автомобильных транспортных системах для обеспечения безопасности дорожного движения.
Известны устройства повышения безопасности дорожного движения путем визуального предупреждения водителей и отображения дорожной ситуации, содержащие такие технические средства организации дорожного движения, как светофоры, дорожные знаки, дорожные ограждения и направляющие элементы (Кременец Ю.А. Технические средства организации дорожного движения: учебник для вузов. / Ю.А.Кременец, М.П.Печерский, М.Б.Афанасьев. - М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. - С.7-17).
Вышеприведенные устройства широко используются в настоящее время практически во всех странах мира. Однако они не в полной мере способствуют уменьшению количества дорожно-транспортных происшествий (ДТП) из-за недостаточной надежности ввиду сложности визуального определения технических средств организации дорожного движения при плохих погодных условиях - дожде, тумане, граде или при закрытии обзора другими ТС.
Известна система управления движением транспортных средств, содержащая размещенные на опасных участках дороги дорожные знаки, а также устройство памяти голоса и размещенное на транспортном средстве устройство озвучивания, причем дорожные знаки расположены на дорожном полотне в виде кода, например кода Морзе, а устройство памяти голоса размещено на транспортном средстве и подключено своим выходом к входу устройства озвучивания, при этом на транспортном средстве размещен дополнительно датчик для считывания информации с полотна дороги, выход которого через декодер подключен к входу устройства памяти голоса. Устройство памяти голоса выполнено в виде ячеек памяти оцифрованных дискретных фрагментов речи, функционально связанных с одной стороны с выходом управляющего коммутатора, а с другой стороны через цифроаналоговый преобразователь - с выходом усилителя сигналов. Дорожные знаки выполнены в виде поперечно расположенных на полотне дороги металлических полос, установленных заподлицо с полотном дороги. Датчик для считывания информации с полотна дороги выполнен в виде электромагнитной индуктивной рамки и размещен под кузовом транспортного средства (патент RU 2139573 С1, МПК G08G 1/00).
Использование такого устройства не позволяет добиться существенного повышения безопасности дорожного движения ТС вследствие отсутствия возможности регулирования скорости движения транспортного средства, что не позволяет снизить число дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий. Кроме того, эксплуатация устройства является достаточно трудоемкой и дорогостоящей вследствие необходимости установки дублирующих дорожных знаков на дорожном полотне.
Известно устройство для повышения безопасности движения транспортного средства, содержащее блок управления, выполненный с возможностью получения информации о состоянии транспортного средства, оснащенный средством обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора, соединенный со средством отображения полученной информации, блок управления выполнен с возможностью генерации и передачи управляющего сигнала на тормозную систему. Блок управления соединен с диагностическим разъемом ТС. Блок управления выполнен с возможностью определения вида дорожного знака и сигнала светофора и расстояния до дорожного знака и светофора. Средство обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора выполнено в виде радиоприемника или в виде видеокамеры. Управляющий сигнал передается на компрессор, соединенный с вакуумным усилителем тормозной системы (полезная модель RU 144555U1, МПК G08G 1/00, B60K 31/00).
Недостатком устройства является недостаточное снижение числа дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий в связи с тем, что при использовании тормозной системы возможна потеря управления и курсовой устойчивости транспортного средства в процессе торможения.
Наиболее близким к предложенному устройству по технической сущности и достигаемому результату и выбранным за прототип является устройство для повышения безопасности дорожного движения, содержащее систему обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства, размещенные на транспортном средстве датчики параметров движения транспортного средства, блок автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофора, связанный с системой обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора, блоки управления и памяти, а также видеопроектор, и/или дисплей, и/или аудиоустройство, предназначенное для отображения информации о дорожном знаке или сигнале светофора с момента обнаружения до момента выхода дорожного знака или сигнала светофора из зоны действия устройства, причем система обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства выполнена в виде радио- или сенсорного передатчика, предназначенного для установки на светофорах и дорожных знаках и транслирования направленных на движущийся перед дорожным знаком или светофором транспортный поток ограниченных по зоне действия кодовых сигналов и установленного на транспортном средстве приемного устройства, связанного с подключенным к блоку управления блоком автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофоров и предназначенного для приема сигналов от передатчика, устройство дополнительно снабжено блоком выработки рекомендаций для водителя транспортного средства по параметрам движения транспортного средства на основе анализа текущих и нормативных параметров движения транспортного средства, связанным с датчиками параметров движения транспортного средства, блоками памяти и управления и соединенным через блок отображения информации с видеопроектором и/или дисплеем, и/или аудиоустройством, а также снабжено блоком контроля за нарушениями транспортным средством правил дорожного движения, выявляющим нарушения на основе анализа текущих и нормативных параметров движения транспортного средства, подсоединенным к датчикам параметров движения транспортного средства, блокам управления, памяти и протоколирования нарушений транспортным средством правил дорожного движения, при этом блок протоколирования нарушений транспортным средством правил дорожного движения подключен к блокам управления и памяти (патент RU 2369905 С1, МПК G08G 1/09).
Однако использование вышеуказанного устройства не позволяет добиться существенного снижения числа ДТП и тяжести их последствий в виду ограниченного функционала: устройство предназначено для информирования и выработки рекомендаций водителю, что не снижает вероятность возникновения ДТП при игнорировании водителем рекомендаций о скорости движения ТС.
Задачей заявляемого изобретения является повышение безопасности дорожного движения ТС.
Техническим результатом заявленного устройства является снижение числа дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий.
Технический результат достигается тем, что для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства, содержащее систему обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства, размещенные на транспортном средстве датчики параметров движения транспортного средства, блок автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофора, связанный с системой обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора, блоки управления и памяти, а также дисплей и/или аудиоустройство, предназначенное для отображения информации о дорожном знаке или сигнале светофора с момента обнаружения до момента выхода дорожного знака или сигнала светофора из зоны действия устройства, система обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства выполнена в виде радио- или сенсорного передатчика, предназначенного для установки на светофорах и дорожных знаках и транслирования направленных на движущийся перед дорожным знаком или светофором транспортный поток ограниченных по зоне действия кодовых сигналов и установленного на транспортном средстве приемного устройства, связанного с подключенным к блоку управления блоком автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофоров и предназначенного для приема сигналов от передатчика, устройство дополнительно снабжено блоком выработки рекомендаций для водителя транспортного средства по параметрам движения транспортного средства на основе анализа текущих и нормативных параметров движения транспортного средства, связанным с датчиками параметров движения транспортного средства, блоками памяти и управления и соединенным через блок отображения информации с дисплеем, и/или аудиоустройством, причем дополнительно снабжено устройством ограничения скорости движения транспортного средства, имеющим возможность регулировать топливоподачу за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор воздуха путем изменения угла открытия дроссельной заслонки, и блоком задержки, при этом блок управления связан с устройством ограничения скорости движения транспортного средства через блок задержки.
Снижение числа ДТП и тяжести их последствий достигается за счёт принудительного ограничения скорости движения в случае игнорирования водителем рекомендаций о скорости движения ТС, выработанных блоком рекомендаций. Ограничение скорости движения осуществляется блоком ограничения скорости движения ТС случае, когда водитель не предпринимает необходимые меры по снижению скорости движения ТС в соответствии с предписаниями дорожных знаков и сигналов светофора. Снижение скорости движения ТС приводит к уменьшению вероятности возникновения ДТП и снижает тяжесть их последствий.
Кроме этого, устройство имеет возможность отменить ограничение скорости в ситуациях, когда для предотвращения ДТП необходимо увеличение скорости движения ТС. Функция осуществляется за счёт анализа темпа воздействия на педаль акселератора специальным датчиком, оценивающим воздействие водителя на педаль и передающим сигнал на блок управления. В случае изменения темпа воздействия на педаль акселератора блок управления не передаёт сигнал об ограничении скорости движения ТС на устройство ограничения скорости движения, имеющим возможность регулировать топливоподачу за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор воздуха путем изменения угла открытия дроссельной заслонки,.
Предложенное изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана схема реализации устройства повышения безопасности дорожного движения с изображением перекрестка и элементов дороги, на фиг.2 приведена схема устройства для повышения безопасности дорожного движения со схемой устройства ограничения скорости движения, на фиг. 3 представлена дроссельная заслонка, установленная во впускном коллекторе, с указанием угла α ее открытия.
Устройство для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства содержит систему обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон, выполненную в виде предназначенного для встраивания в конструкцию дорожного знака (на чертеже не показан) или для установки на светофоре 1 радио- или сенсорного передатчика 2, транслирующего узконаправленные на движущийся перед дорожным знаком или светофором 1 транспортный поток ограниченные по зоне действия кодовые радио- или сенсорные сигналы 3 и расположенного на ТС 4 приемного устройства 5, предназначенного для приема кодовых сигналов от передатчика 2.
Встроенный в конструкцию дорожного знака или светофора 1 передатчик 2 выдает кодовые сигналы 3, то есть сигналы в виде кодов, соответствующих типу дорожного знака или сигналу светофора 1, а также порядковому номеру дорожного знака или светофора 1. Расстояние, на которое действует луч сигнала 3, направленный на движущийся по дороге перед дорожным знаком или светофором 1 транспортный поток, ограничено временем обработки и восприятия водителем дублирующей информации и временем принятия решения.
Приемное устройство 5 связано с блоком 6 автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофора 1, который в свою очередь подключен к блоку 7 управления. Блок 7 управления связан с дисплеем 8 и/или аудиоустройством 9 ТС 4 через последовательно соединенные блок 10 выработки рекомендаций и блок 11 отображения информации о дорожных знаках и сигналах светофора 1 в салоне ТС 4. Дисплей 8, аудиоустройство 9 предназначены для отображения информации о дорожном знаке или сигнале светофора 1 с момента обнаружения до момента выхода дорожного знака или сигнала светофора 1 из зоны действия устройства для повышения безопасности дорожного движения.
Блок 7 управления также связан с блоком 10 выработки рекомендаций для водителя ТС 4 по параметрам движения ТС 4 на основе анализа текущих и нормативных параметров движения ТС 4, который в свою очередь связан с блоком 11 отображения информации и блоком 12 памяти. Блок 10 выработки рекомендаций для водителя ТС 4 соединен через блок 11 отображения информации с дисплеем 8, и/или аудиоустройством 9 ТС 4. Блок 7 управления также связан с датчиками 13 ТС 4, которые представлены датчиком 14 темпа воздействия на педаль акселератора и датчиком 15 скорости движения ТС 4.
Блок 7 управления связан с устройством 16 ограничения скорости движения через блок 17 задержки. Устройство 16 ограничения скорости движения ТС 4 представляет собой регулирующее устройство 18 (например, выполненное в виде электромагнитного устройства, имеющего возможность воздействовать на рычаги дроссельной заслонки 19 в случае ТС 4 с карбюраторным двигателем или путем воздействия на электронную систему управления дроссельной заслонкой 19, в случае инжекторного двигателя), имеющее возможность регулировать угол α открытия дроссельной заслонки 19, установленной во впускном коллекторе 20. Угол α открытия дроссельной заслонки 19 регулирует топливоподачу за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор 20 воздуха.
Приемное устройство 5, блок 6 автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофора 1, блок 7 управления, блок 11 отображения информации, блок 10 выработки рекомендаций для водителя ТС 4, блок 12 памяти, представляют собой элементы портативного средства, расположенного на ТС 4.
Приемным устройством 5 принимается кодовый сигнал 3 от передатчика 2 и передает его в блок 6 автоматического распознавания для автоматического определения по коду сигнала 3 типа дорожного знака или сигнала светофора 1, а также их порядкового номера. Распознанная, то есть раскодированная, блоком 6 автоматического распознавания сигналов информация передается в блок 7 управления. Блоком 7 управления полученная информация о типе дорожного знака или сигнале светофора 1 передается дальше в блок 11 отображения информации, который передает далее сигналы на дисплей 8 и/или аудиоустройство 9 ТС 4.
Назначение дисплея 8 - отображение на экране типа знака и/или типа сигнала светофора 1, находящихся перед движущимся ТС 4. Аудиоустройство 9 предназначено для звукового, как правило, речевого озвучивания типа дорожного знака и/или типа сигнала светофора 1 в салоне ТC 4.
Блоком управления 7 также передается информация о типе дорожного знака или сигнале светофора 1 в блок 10 выработки рекомендаций для водителя ТС 4. В блок 10 поступает также информация о нормативных параметрах движения ТС 4, выбранных в зависимости от того или иного типа дорожного знака или сигнала светофора 1, расположенных по ходу движения ТС 4, находящихся в блоке 12 памяти, а также информация от датчиков 13 ТС 4, фиксирующих параметры движения ТС 4, таких как скорость движения ТС 4, включение или выключение средств световой сигнализации и других.
В блоке 10 выработки рекомендаций для водителя ТС 4 осуществляется сравнение нормативных параметров движения ТС 4 с текущими, полученными от датчиков 13 ТС 4, и их анализ, на основе которого вырабатываются рекомендации для водителя по необходимому изменению параметров движения ТС 4, например, снижение скорости движения, совершение поворота и т.д. Эти рекомендации через блок 8 отображения информации доводятся до водителя ТС 4 через дисплей 8 и/или аудиоустройство 9.
Устройство для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства работает следующим образом.
При попадании движущегося по дороге ТС 4 в зону действия кодового сигнала 3 от радио- или сенсорного передатчика 2, установленного на светофоре 1 или дорожном знаке, приемным устройством 5 этот сигнал воспринимается и передается в блок 6 автоматического распознавания сигналов дорожных знаков и сигналов светофора 1, где по виду сигнала 3 определяется тип дорожного знака и/или тип сигнала светофора 1 - красный, желтый, зеленый, а также порядковый номер дорожного знака или светофора 1. После распознавания сигнала 3 через блок 7 управления и блок 11 отображения информации тип дорожного знака и/или сигнал 3 светофора 1 отображается, то есть дублируется, на дисплее 8, и/или через аудиоустройство 9 голосовой речью доводится до водителя ТС 4, который на основе этой дублированной информации и информации, полученной визуально от дороги, принимает управляющие действия по параметрам движения ТС 4 (фиг.1, 2).
Параллельно посредством блока 7 управления, блока 12 памяти, датчиков 13 ТС 4, через блок 10 выработки рекомендаций, где полученная информация сравнивается с нормативными параметрами движения ТС 4, водителю через дисплей 8, и/или через аудиоустройство 9 выдаются рекомендации по выбору параметров движения ТС 4.
Также параллельно блок 7 управления в случае получения информации о снижении значения допускаемой скорости движения подает сигнал о необходимости ограничения скорости движения на блок 17 задержки. Блок 17 задержки осуществляет отсрочку воздействия на устройство 16 ограничения скорости движения на величину времени tз, с - время задержки. Величина времени tз складывается из времени необходимого для реакции водителя на изменение допускаемой скорости движения, времени срабатывания тормозной системы и нарастания тормозного усилия. По истечении времени tз сигнал из блока 17 задержки передается на устройство 16 ограничения скорости движения. Снижение скорости достигается за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор 20 воздуха путем воздействия регулирующего устройства 18 на угол α открытия дроссельной заслонки 19. Величина угла α открытия дроссельной заслонки 19 зависит от разности действительной скорости движения ТС 4 и разрешенной скорости движения. В случае, если водителем были предприняты необходимые меры и скорость движения ТС 4 снизилась до допускаемого значения, то передача сигнала с блока 17 задержки на устройство 16 ограничения скорости движения не происходит.
Блок 7 управления при получении сигнала с датчика 14 темпа воздействия на педаль акселератора об увеличении темпа воздействия водителем на педаль акселератора подает сигнал на блок 17 задержки о прекращении отсчета времени и отмене ограничения скорости движения.
Предложенное устройство позволяют повысить безопасность дорожного движения путем выработки рекомендаций водителю по параметрам движения ТС 4 и автоматического ограничения скорости движения ТС 4 с целью предотвращения нарушений правил дорожного движения, что приводит к снижению числа дорожно-транспортных происшествий и тяжести их последствий, за счет дополнительной установки устройства 16 ограничения скорости движения ТС 4, имеющим возможность регулировать топливоподачу за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор 20 воздуха путем изменения угла α открытия дроссельной заслонки 19 и блоком 17 задержки, при этом блок 7 управления связан с устройством 16 ограничения скорости движения ТС 4 через блок 17 задержки.
Устройство для отображения дорожной информации в салоне транспортного средства, содержащее систему обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства, размещенные на транспортном средстве датчики параметров движения транспортного средства, блок автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофора, связанный с системой обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора, блоки управления и памяти, а также дисплей и/или аудиоустройство, предназначенное для отображения информации о дорожном знаке или сигнале светофора с момента обнаружения до момента выхода дорожного знака или сигнала светофора из зоны действия устройства, система обнаружения дорожных знаков и сигналов светофора для автоматической передачи в салон транспортного средства выполнена в виде радио- или сенсорного передатчика, предназначенного для установки на светофорах и дорожных знаках и транслирования направленных на движущийся перед дорожным знаком или светофором транспортный поток ограниченных по зоне действия кодовых сигналов и установленного на транспортном средстве приемного устройства, связанного с подключенным к блоку управления блоком автоматического распознавания дорожных знаков и сигналов светофоров и предназначенного для приема сигналов от передатчика, устройство дополнительно снабжено блоком выработки рекомендаций для водителя транспортного средства по параметрам движения транспортного средства на основе анализа текущих и нормативных параметров движения транспортного средства, связанным с датчиками параметров движения транспортного средства, блоками памяти и управления и соединенным через блок отображения информации с дисплеем, и/или аудиоустройством, отличающееся тем, что дополнительно снабжено устройством ограничения скорости движения транспортного средства, имеющим возможность регулировать топливоподачу за счет изменения количества подаваемого во впускной коллектор воздуха путем изменения угла открытия дроссельной заслонки, и блоком задержки, при этом блок управления связан с устройством ограничения скорости движения транспортного средства через блок задержки.
