CZ11321U1 - Systém včasné výstrahy v silničním provozu - Google Patents

Description

Oblast techniky

Technické řešení se týká systému včasné výstrahy, poskytujícímu účastníkům silničního provozu a silničním službám informace o havarijní překážce a předávající tuto informaci přibližujícím se účastníkům silničního provozu.

Dosavadní stav techniky

V silničním provozu se vyskytují nebezpečné situace, ohrožující jeho účastníky, například při projíždění nepřehledných úseků, za mlhy, deště, náledí, sněžení a podobně. Jedná se zejména o případy, kdy jeden účastník silničního provozu havaroval a zablokoval průjezdný profil.

V místech s krátkým výhledovým horizontem nebo za nepříznivých klimatických podmínek dochází zejména na rychlostních komunikacích k tomu, že řidič následného vozidla může na překážku reagovat ve velmi omezeném časovém intervalu a brzdná dráha, kterou má v této situaci k dispozici je nedostačující. Typickými následky takových situací jsou řetězové kolize vozidel doprovázené zraněními, ztrátami na životech a značnými materiálními škodami. V popsaných jízdních podmínkách a situacích jsou zadní mlhová světla, přerušovaná světelná znamení, výstražné trojúhelníky a jiné pomocné prostředky neúčinné. Ani rychlá řidičovareakce není zde východiskem ze vzniklé situace, protože intenzivní brždění v nouzi obvykle vyvolá na vozovce za nepříznivých povětrnostních podmínek nej častěji náraz zezadu vozidlem, jehož řidič nemohl předpokládat nenadálé brždění vozidla před sebou. Kromě toho, řidič havarovaného vozidla může být zraněn, v bezvědomí nebo zaklíněn v kabině automobilu a nemůže využít ani nouzové prostředky ktomu, aby varoval řidiče vozidel, přijíždějících zezadu. Na komunikacích, které nejsou dálničního typu, je toto nebezpečí znásobeno menšími poloměry zatáček, které zkracují řidiči přibližujícího se vozidla výhled do horizontu a často havarované vozidlo zatarasí průjezdný profil vozidlům v protisměru v němž prakticky řidiči žádnou překážku nepředpokládají. Při vzniku takové havarijní situace uplyne často drahocenný čas, než se podaří navázat kontakt s dopravní policií, hasiči a zdravotní službou rychlé pomoci, a dnes nejiychlejším způsobem navázání takového kontaktu jsou mobilní telefony účastníků dopravní kolize.

V odborné literatuře i časopisech určených pro automobilovou veřejnost byly na toto téma zveřejněny úvahy o řešení takových situací například pomocí sítě navigačního družicového systému GPS, ale současně bylo konstatováno, že je to řešení uskutečnitelné až v delším časovém horizontu, protože ještě zdaleka ne všechny typy automobilů jsou vybaveny počítačem a monitorem s vyznačením projížděné trasy. Stávající satelitámí systém tvoří jen jeden z technických předpokladů komplexního řešení problému. Není vyřešeno havarijní čidlo, které by signál o nehodě vozidla předávalo do sítě obdobně vybavených příjemců a není zřejmé, zda by toto čidlo mohlo nouzový signál účinně vysílat například z hořícího nebo převráceného vozidla. Software GPS, pokud pracuje ve velkém měřítku, jak se při navigaci mimo města předpokládá, nemůže zpracovat informaci o vysílajícím objektu s rozlišovací schopností, potřebnou pro blížícího se příjemce, aniž by varovný signál havarovaného automaticky neinicioval na displeji blížícího se řidiče zvětšené měřítko a optický a/nebo akustický varovný signál.

Předložené technické řešení si předsevzalo za úkol vyřešení problematiky včasné výstrahy v mimořádných podmínkách silničního provozu za pomoci známé, dostupné a nenákladné přístrojové základny a především automatické bezdrátové komunikace mezi účastníky silničního provozu, zainteresovanými na vzniklé havarijní situaci.

Podstata technického řešení

Vytýčený úkol řeší systém včasného varování v silničním provozu pracující na principu bezdrátové komunikace mezi vysílajícím subjektem - havarovaným vozidlem - a ostatními subjekty na

- 1 CZ 11321 Ul příjmu, především ostatními účastníky silničního provozu a silničními službami, přičemž systém pro účastníky silničního provozu je instalován v karoserii automobilu a/nebo jeho návěsu či přívěsu. Podstata tohoto technického řešení spočívá v tom, že tento systém je tvořen centrální jednotkou sestávající z procesoru ovládajícího vysílač a přijímač a záložního zdroje elektrického proudu a dále je tvořen čidly havarijního stavu rozmístěnými na relevantních místech karoserie vozidla, připojených svými výstupy na procesor centrální jednotky, přičemž signál předávaný vysílačem mimo vozidlo jakož i signál zachycovaný přijímačem z externích centrálních jednotek předáván do signální jednotky a do spínací jednotky standardního osvětlovacího vybavení vozidla.

Procesor, vysílač s přijímačem, čidla a signální ústrojí jsou na sobě nezávisle elektricky napájeny z palubní elektrické sítě vozidla a/nebo ze záložního zdroje centrální jednotky.

K procesoru je paralelně s čidly připojena spínací jednotka standardního osvětlovacího vybavení vozidla a tímto osvětlovacím vybavením vozidla jsou myšlena zejména světla výstražného a mlhového osvětlení.

Na exponovaných místech karoserie jsou instalována čidla s reakcí zejména na náraz a/nebo deformaci, která jsou paralelně připojena k vyhodnocovacím obvodům procesoru centrální jednotky.

Do ovládacích obvodů centrální jednotky je vřazen přepínač ovládaný z místa řidiče, sloužícím pro zapnutí a vypnutí centrální jednotky z činnosti a dále je také k ovládacím obvodům centrální jednotky paralelně se vstupy havarijních čidel připojen spínač nouzového signálu, ovládaný z místa řidiče.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata technického řešení je blíže objasněna na popisu jednoho z možných provedení, odvolávajícího se na připojený výkres, na němž obr. 1 představuje blokové schéma systému a na obr. 2 je ve zjednodušení schematicky znázorněno rozložení funkčních jednotek systému na půdorysu karoserie osobního automobilu.

Cesty předávaných signálů naznačených šipkami na obr. 1 zároveň obsahují i elektrický vodič, kterým jsou jednotlivé prvky napájeny z elektrické sítě vozidla, přičemž druhým elektrickým vodičem je uzemnění karoserie, k níž jsou tyto prvky vodivě připojeny; výjimku tvoří prvky v centrální jednotce, které jsou se záložním zdrojem elektrického proudu propojeny autonomním vodičovým vedením.

Příklad provedení

Důležitou součástí systému včasného varování je centrální jednotka 10, která je uložena v zóně karoserie vozidla u níž je ze zkušeností známo, že při nárazu do vozidla zepředu i zezadu, při převrácení vozidla i po jeho případném požáru vykazuje relativně nejmenší poškození. Ve zvoleném příkladu provedení je tímto místem podlaha karoserie pod sedadlem řidiče. Centrální jednotka JO je v klidovém nebo normálním provozním stavu napájená z palubní sítě H elektrického vybavení vozidla aje dále vybavena záložním zdrojem 12, který je za klidu a běžných provozních podmínek vozidla dobíjen z palubní sítě H a napájí centrální jednotku 10 paralelně se zdrojem elektrického proudu dodávaného z palubní sítě JT. Centrální jednotka JO obsahuje dále vysílač 13 pracující v pásmu UKV a vysílající anténou 15 kódované signály a obdobně přijímá touto anténou 15 obdobné signály z externích centrálních jednotek 10' do svého do přijímače 14, jak bude vysvětleno dále.

Rozhodovací prvkem v centrální jednotce 10 je procesor 16, který přijímá a vyhodnocuje impulzy z periferních prvků, pocházejících ze vzdáleného okolí nebo z místa a vůle řidiče

-2CZ 11321 Ul vozidla a po vyhodnocení automaticky nebo vynuceně předává impulz buď do vzdáleného okolí nebo řidiči vozidla.

Nejpodstatnějším zdrojem signálů přicházejících do procesoru 16 jsou čidla Γ7 rozložená na karoserii v místech, o nichž je známo nebo se o nich předpokládá, že jsou nejčastěji deformována při dopravních kolizích. Jsou to obvykle známá čidla reagující na tlak, náraz, deformaci, žár nebo i destrukci, pracující na elektrokapacitním, odporovém, indukčním, tenzometrickém nebo jiném vhodném fyzikálním principu. Na obr. 2 jsou tato čidla 17 soustředěna v oblasti čelní a zadní masky automobilu a v oblasti jeho prahů. Schematické půdorysné zobrazení neumožnilo znázornění ostatních důležitých deformačních zón, například střechu karoserie vozidla.

Ovládacími prvky nadřazenými rozhodovací funkci procesoru 16 jsou spínač 18 nouzového . signálu a odpojovač 19, oba manuálně ovládané z vůle a místa řidiče. Spínačem 18 se uvádí systém včasné výstrahy do činnosti v případě, že vozidlo nebo jeho relevantní části nebyly poškozeny natolik, aby mohl být čidly 17 vyvolán automatický signál ostatním účastníkům na vozovce, ale přesto se stává toto vozidlo překážkou v silničním provozu pro ostatní vozidla, například při poruše motoru, defektu pneumatiky a podobně. Předpokládaným havarijním čidlem může být také elektrický kontakt pyropatrony, uvádějící v činnost airbagy nebo havarijní napínače bezpečnostních pásů. Centrální jednotka 10 kromě kódovaného signálu vysílaného vysílačem 13 zapojí spínací jednotku 20 varovných světelných signálů ze standardního, případně i přídavného osvětlovacího vybavení vozidla, například přerušované směrové ukazatele směru a zadní mlhová světla.

Při příjmu varovných signálů přijímačem 14 od vzdálených účastníků silničního provozu procesor 16 spíná elektrické obvody signální jednotky 21 na palubní desce řidiče, například optický a/nebo akustický indikátor 22.23.

Systém včasné výstrahy v případě nehody vozidla pracuje tak, že nejméně jedno z havarijních čidel 17 vyšle impulz vedením 17' do procesoru 16 centrální jednotky 10. Procesor 16 vyhodnotí tento impulz a následně vysílačem 13 odesílá radiový signál s účinným dosahem asi 800 metrů. Tento signál přijmou do této vzdálenosti zezadu přibližující se vozidla svými centrálními jednotkami 10' a tento stav jim oznamuje signální jednotka 21 na palubní desce optickým nebo současně i akustickým znamením optickým a akustickým indikátorem 21, 22. Současně vydává centrální jednotka 10 impulz do spínací jednotky 20, která uvede v činnost osvětlovací vybavení 24 vozidla, například přerušovaná světla ukazatelů směru a zadní mlhové světlo. Tímto opatření jsou varována opticky i ta vozidla, která nejsou vybavena přístrojovým systémem včasné výstrahy podle vynálezu. Pro příklad lze uvést, že vozidlo vybavené tímto systémem a jedoucí rychlostí 150 km .hod.¹, zachytí varovný signál již ve vzdálenosti 800 metrů a řidiči se dostává 19 sekund času k tomu, aby zvolnil jízdu a přizpůsobil se vzniklé situaci.

Aktivace systému končí poté, kdy přijíždějící vozidlo projede zónou ohrožení a překročí akční rádius vysílače 13 havarovaného nebo odstaveného vozidla.

Postihne-li vozidlo nehoda, při níž vozidlo není poškozeno a řidič není zraněn, tedy například při poruše pohonné jednotky nebo defektu pneumatiky a vozidlo zastaví v nebezpečném průjezdovém profilu vozovky, řidič může manuálně ze svého místa aktivovat systém včasné výstrahy spínačem 18 nouzového signálu.

Seznam vztahových značek:

- centrální jednotka vozidla

10’ - externí centrální j ednotka

- elektrická palubní síť vozidla

- záložní zdroj el. proudu

-vysílač

- přijímač

-anténa

-3 CZ 11321 Ul

-procesor

-čidlo

17' -výstupy čidel 17

- manuální spínač nouzového signálu

19 - manuální přepínač (spínač/odpojovač)

- spínací jednotka

- signální jednotka

- optický indikátor

- akustický indikátor ío 24 - osvětlovací vybavení vozidla.

Claims (7)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Systém včasné výstrahy v silničním provozu pracující na principu bezdrátové komunikace mezi vysílajícím subjektem - havarovaným vozidlem - a ostatními subjekty na příjmu, především ostatními-účastníky silničního provozu a silničními službami, přičemž systém pro účastníky

   15 silničního provozu je instalován v karoserii automobilu a/nebo jeho návěsu či přívěsu, vyznačující se tím, že je tvořen centrální jednotkou (10) sestávající z procesoru (16) ovládajícího vysílač (13) a přijímač (14) a ze záložního zdroje (12) elektrického proudu a dále je tvořen čidly (17) havarijního stavu rozmístěnými na relevantních místech karoserie vozidla, připojených svými výstupy (17') na procesor (16) centrální jednotky (10), přičemž signál

   20 předávaný vysílačem (13) mimo vozidlo, jakož i signál zachycovaný přijímačem (14) z externích centrálních jednotek (10') je předáván do signální jednotky (21) a do spínací jednotky (20) standardního osvětlovacího vybavení (24) vozidla.
2. 2. Systém včasné výstrahy podle nároku 1, vyznačující se tím, že procesor (16), vysílač (13) s přijímačem (14), čidla (17) a signální jednotka (21) jsou nezávisle napájeny

   25 z palubní elektrické sítě (11) vozidla a/nebo ze záložního zdroje (12) centrální jednotky (10).
3. 3. Systém včasné výstrahy podle nároků la2, vyznačující se tím, žek procesoru (16) je paralelně s čidly (17) připojena spínací jednotka (20) standardního osvětlovacího vybavení (24) vozidla.
4. 4. Systém včasné výstrahy podle nároků la2, vyznačující se tím, že osvětlova30 cím vybavením (24) vozidla jsou zejména světla výstražného a mlhového osvětlení.
5. 5. Systém včasné výstrahy podle nároků laž3, vyznačující se tím, že na exponovaných místech karoserie jsou instalována čidla (17) s reakcí zejména na náraz a/nebo deformaci, která jsou paralelně připojena výstupy (17') k vyhodnocovacím obvodům procesoru (16) centrální jednotky (10).

   35
6. 6. Systém včasné výstrahy podle nároku 1, vyznačující se tím, že do ovládacích obvodů centrální jednotky (10) je vřazen přepínač (19) ovládaný z místa řidiče, sloužící k manuálnímu zapnutí a vypnutí centrální jednotky (10) z činnosti.
7. 7. Systém včasné výstrahy podle nároku 1, vyznačující se tím, žek ovládacím obvodům centrální jednotky (10) je paralelně se vstupy (17') čidel (17) připojen spínač (18)

   40 nouzového signálu, ovládaný z místa řidiče.