RU2501679C2 - Singular method of guaranteed trouble-free motion of carriers (car, aircraft, motorcycle, etc) in various emergent conditions including: dangerous hydrometereological conditions (storms, fog, icy roads, snowfall, etc), emergency road lengths, presence of animals and birds, with protection of driver, passengers and pedestrians against death and heavy damages under extreme conditions when collision with pedestrian is inevitable with ruled out access of driver to vehicle control in case his health does not allow trouble-free driving - Google Patents
Singular method of guaranteed trouble-free motion of carriers (car, aircraft, motorcycle, etc) in various emergent conditions including: dangerous hydrometereological conditions (storms, fog, icy roads, snowfall, etc), emergency road lengths, presence of animals and birds, with protection of driver, passengers and pedestrians against death and heavy damages under extreme conditions when collision with pedestrian is inevitable with ruled out access of driver to vehicle control in case his health does not allow trouble-free driving Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501679C2 RU2501679C2 RU2011127597/11A RU2011127597A RU2501679C2 RU 2501679 C2 RU2501679 C2 RU 2501679C2 RU 2011127597/11 A RU2011127597/11 A RU 2011127597/11A RU 2011127597 A RU2011127597 A RU 2011127597A RU 2501679 C2 RU2501679 C2 RU 2501679C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- driver
- vehicle
- pedestrian
- car
- conditions
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности автомобилестроения, самолетостроения, а именно к способу защиты пешехода и транспортных средств (ТС), в частности автомобилей от повреждений при движении ТС на автомобильных дорогах, а также воздушных судов - самолетов на взлетно-посадочных полосах аэродромов (ВПП) в различных аварийных ситуациях, включая: опасные гидрометеорологические явления (бури, туман, град, снегопад, гололед и т.д.), аварийные участки дорог, при наличии на проезжей части животных и птиц с защитой автомобиля, водителя, пассажиров салона автомобиля и пешехода от гибели и тяжелых повреждений, в чрезвычайных условиях, когда столкновение автомобиля с пешеходом невозможно предотвратить, при этом исключают появление в движущихся автомобилях водителей, состояние здоровья которых не позволяет безаварийно управлять автомобилем.The invention relates to the field of engineering, in particular the automotive industry, aircraft construction, and in particular to a method for protecting pedestrians and vehicles (vehicles), in particular cars from damage when the vehicle is moving on roads, as well as aircraft - aircraft on the runways of airfields ( Runway) in various emergency situations, including: dangerous hydrometeorological phenomena (storms, fog, hail, snowfall, ice, etc.), emergency sections of roads, if there are animals and birds with car protection on the carriageway, the driver, passengers of the car and the pedestrian from death and severe injuries, in emergency conditions when the collision of the car with a pedestrian cannot be prevented, while excluding the appearance of drivers in moving cars whose health condition does not allow accident-free driving.
Всего в год во всем мире происходит 10 млн. столкновений автомобилей (см. Public roads 2001, v.65, №1, p.41-48).In total, 10 million car collisions occur annually throughout the world (see Public roads 2001, v.65, No. 1, p.41-48).
В автомобильных авариях в США в 2002 г.погибло 9.400 человек, 1,4 млн. чел. - покалечено (см. Public roads 2004, с.34-39), в Европе соответственно: 40.000 человек и 1,3 млн. человек (см. Traffic Technology. Int. 2004, F, March, p.101-103). Поэтому даже небольшой прогресс в области технологий по предотвращению аварийности автомобилей имеет очень важное значение для сохранения человеческих жизней и материальных ценностей.In automobile accidents in the USA in 2002, 9,400 people were killed, 1.4 million people. - crippled (see Public roads 2004, p. 34-39), in Europe, respectively: 40,000 people and 1.3 million people (see Traffic Technology. Int. 2004, F, March, p. 101-103). Therefore, even small progress in the field of technology for the prevention of car accidents is very important for the preservation of human lives and wealth.
Задумываться о защите пешехода конструкторы начали еще до широкого распространения самодвижущихся бензиновых повозок, когда на улицах городов господствовал трамвай. Система спасения пешехода при наезде трамвая, предложена в США еще в 1910 году (см. На защиту пешехода, Наука и жизнь. 2009, с.72, Nic Fleming. Protecting pedestrians from killer cars, New scientist magazine. №2704, 18 April 2009, p.18-19).Designers began to think about the protection of pedestrians even before the widespread use of self-propelled gasoline carts, when a tram dominated the streets. A pedestrian rescue system for tram hitting, proposed in the United States as early as 1910 (see Pedestrian Protection, Science and Life. 2009, p. 72, Nic Fleming. Protecting pedestrians from killer cars, New scientist magazine. No. 2704, April 18, 2009 , p. 18-19).
Около 30% травм при наезде автомобиля на пешехода возникают от соударения человека с ветровым стеклом. Вопросом защиты пешехода от последствий столкновения заняты сейчас автомобильные фирмы и исследовательские центры многих стран.About 30% of injuries when a car hits a pedestrian arise from the impact of a person with a windshield. Automobile companies and research centers in many countries are now occupied with protecting pedestrians from the consequences of a collision.
Так, Роджер Харди из Кранфилдского университета (Великобритания) разработал экспериментальную систему, состоящую из обнаружителя препятствий и огромной надувной подушки безопасности. Когда система замечает, что автомобиль вот-вот столкнется с человеком, часть капота перед стеклом автоматически поднимается и выпускает большую раздутую подушку. То же происходит и при столкновении с другим автомобилем. Ветровое стекло Харди предлагает смонтировать на деформируемых полосках металла, чтобы при ударе оно слегка вдавливалось внутрь салона. Учитывая, что водитель пристегнут ремнем и перед ним тоже сработает подушка безопасности, вдавливание стекла не нанесет вреда водителю, а пешеход будет в значительной мере защищен. Эксперименты на «Фиате Стило» при скорости соударения с манекеном 40 км/ч показали, что система облегчает последствия столкновения более чем вдвое.So, Roger Hardy from Cranfield University (UK) has developed an experimental system consisting of an obstacle detector and a huge airbag. When the system notices that the car is about to collide with a person, part of the hood in front of the window automatically rises and releases a large inflated pillow. The same thing happens in a collision with another car. Hardy's windshield suggests mounting it on deformable metal strips, so that upon impact it is slightly pressed into the passenger compartment. Given that the driver is fastened with a seat belt and an airbag will also deploy in front of him, pressing a glass will not harm the driver, and the pedestrian will be significantly protected. The experiments at the Fiat Stilo at a speed of collision with a mannequin of 40 km / h showed that the system facilitates the consequences of a collision by more than half.
Исследователи фирмы «Фиат» предлагают передний бампер на пневматических амортизаторах, автоматически выдвигающийся вперед при скорости более 4 км/ч и поглощающий в случае удара часть энергии.Researchers of the Fiat company offer a front bumper with pneumatic shock absorbers, which automatically moves forward at a speed of more than 4 km / h and absorbs part of the energy in the event of an impact.
Сотрудники Технологического университета в Граце (Австрия) путем компьютерного моделирования установили, что радиатор грузовика должен быть слегка наклонен назад и иметь форму книги, раскрытой в сторону водителя, а корешком направленной наружу. Такая форма позволит уменьшить вероятность попадания сбитого пешехода под колеса грузовика на 80-90%.Employees of the University of Technology in Graz (Austria), by computer simulation, found that the truck radiator should be slightly tilted back and in the form of a book, opened towards the driver, and with the spine outward. This form will reduce the likelihood of a knocked down pedestrian getting under the wheels of the truck by 80-90%.
Фирма «Вольво» поставила цель: добиться того, чтобы к 2020 году ее автомобили не могли при столкновении никого убить или травмировать ни внутри салона, ни снаружи. Модель ХС60, запущенная в ноябре 2008 года, снабжена системой, которая, по заявлению фирмы, способна предотвратить половину всех столкновений автомобилей в потоке на малой скорости. Лазерный дальномер измеряет расстояние до переднего автомобиля, 50 раз в секунду измеряет скорость обеих машин и рассчитывает резкость торможения, нужную, чтобы предотвратить столкновение. Если водитель машины не отреагирует, система затормозит сама.The Volvo company set a goal: to ensure that by 2020 its cars could not kill or injure anyone in a collision, either inside the cabin or outside. The XC60 model, launched in November 2008, is equipped with a system that, according to the company, is able to prevent half of all car collisions in the stream at low speed. The laser range finder measures the distance to the front car, measures the speed of both cars 50 times per second and calculates the braking sharpness needed to prevent a collision. If the driver does not respond, the system will brake itself.
Модель Volvo S60, 2010 года, способна самостоятельно тормозить перед пешеходом. Радар и видеокамера с программой распознавания образов подают сигнал при появлении человека перед капотом. Если водитель не отреагирует моментально, включается торможение. Фирма заявляет, что эта система полностью предотвратит наезд на пешехода при скорости до 19 км/ч, а на более высоких скоростях уменьшит силу столкновения на 75%.The 2010 Volvo S60 is capable of braking on its own in front of a pedestrian. A radar and a video camera with image recognition program give a signal when a person appears in front of the hood. If the driver does not respond immediately, braking is applied. The company claims that this system will completely prevent pedestrian collisions at speeds up to 19 km / h, and at higher speeds will reduce the collision force by 75%.
Также известны и другие системы и способы предотвращения столкновений автомобилей.Other systems and methods for preventing collisions of automobiles are also known.
В автомобиле Jaguar XJ имеется система распознавания автомобиля с пешеходом. В случае столкновения приподнимают капот на небольшую высоту, чтобы предотвратить удар человека о жесткие детали двигателя, находящегося под капотом (см. http://www.spbvoditel.ru/2010/09/07/003/).The Jaguar XJ has a pedestrian recognition system. In the event of a collision, the hood is lifted to a small height to prevent a person from striking hard parts of the engine under the hood (see http://www.spbvoditel.ru/2010/09/07/003/).
Фирма Форд разрабатывает системы предотвращения столкновений.Ford is developing collision avoidance systems.
(см. http://seclife.ru/article/ford-razrabatyvaet-sistemu-predotvrashcheniya-stolknovenii).(see http://seclife.ru/article/ford-razrabatyvaet-sistemu-predotvrashcheniya-stolknovenii).
Высокотехнологичные защитные системы, призванные предотвращать разного рода ДТП, более не являются прерогативой автомобилей высшего класса.High-tech protective systems designed to prevent all kinds of accidents are no longer the prerogative of high-class cars.
Ford ведет активные разработки подобных систем для серийных моделей - после презентации Ford Smart Intersection, с помощью которой автомобиль «общается» со светофорами и знаками через GPS, автопроизводитель объявил о разработке еще одной новинки - системы предотвращения аварий с помощью встроенного радара. В следующем году технологию планируется представить в нескольких моделях Ford.Ford is actively developing similar systems for production models - after the presentation of the Ford Smart Intersection, with which the car "communicates" with traffic lights and signs via GPS, the automaker announced the development of another novelty - an accident prevention system using the built-in radar. Next year, the technology is planned to be presented in several Ford models.
С помощью звукового и визуального сигналов Collision Warning предупреждает водителя о потенциально опасных объектах на пути автомобиля, будь то какие-то препятствия или другие машины. Если водитель не среагировал вовремя, компьютер активирует так называемый Brake Support, который в сочетании с системой экстренного торможения ЕВА останавливает автомобиль до непосредственного столкновения.With the help of sound and visual signals, Collision Warning warns the driver about potentially dangerous objects in the way of the car, whether it be any obstacles or other cars. If the driver did not respond on time, the computer activates the so-called Brake Support, which, in combination with the EVA emergency braking system, stops the car before a direct collision.
Недостатком этих систем является недостаточная защищенность пешехода, т.к. он получает травму от удара о металлический капот, а при большой скорости автомобиля - серьезную травму или смертельные ранения.The disadvantage of these systems is the lack of pedestrian protection, as he is injured from a collision with a metal hood, and at high speed of the car - serious injury or death.
Известен способ предотвращения столкновений автомобиля с препятствиями (см. Патент США №7243026, МПК G08G 1/16). В этом патенте подробно описана автомобильная система, в которой обнаруживают препятствия, получают трехмерные изображения, распознающих с помощью видеокамер, радиолокатора, датчиков скорости движения, угла поворота рулевого управления, дисплея исполнительного устройства, исполнительного устройства, управляющего тормозной системой и динамика для предупреждения водителя об опасной близости препятствия.A known method of preventing collisions of a car with obstacles (see US Patent No. 7243026, IPC G08G 1/16). This patent describes in detail a car system in which obstacles are detected, three-dimensional images are obtained that are recognized by video cameras, radar, speed sensors, steering angle, actuator display, actuator that controls the brake system and speaker to alert the driver of a dangerous proximity obstacles.
Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:
- отсутствие защиты пешехода от повреждения автомобилем и самого автомобиля в случае, когда столкновение неизбежно;- lack of pedestrian protection from damage to the car and the car itself in the event that a collision is inevitable;
- отсутствие информации об опасных гидрометеорологических явлениях;- lack of information on hazardous hydrometeorological phenomena;
- отсутствие сопряжения с системой GPS.- lack of pairing with the GPS system.
В настоящее время стирается грань между автомобилем и самолетом. Появились летающие автомобили, некоторые даже выпускаются серийно. (см. http://ru.wikipedia.org/wiki/Terrafugia_Transition).Currently, the line between the car and the plane is being erased. Flying cars appeared, some even being mass-produced. (see http://ru.wikipedia.org/wiki/Terrafugia_Transition).
Поэтому системы и способы предотвращения столкновений одинаково актуальны как для автомобилей, так и для самолетов и международная патентная классификация у них одинаковая G08G.Therefore, collision avoidance systems and methods are equally relevant for both cars and airplanes, and their international patent classification has the same G08G.
Известно устройство предотвращения столкновения самолета с птицами (см. NEBABIN, V. An On-board Bird Recognition Device for the Prevention of Bird strikes. International Bird Strike Committee. Proceeding and Papers. London 13-17 May, 1996, p.555-560), при этом птиц распознают их по спектральным признакам, величине эффективной поверхности рассеяния и осуществляют в воздухе маневр для уклонения от столкновения птиц с самолетом.A device for preventing aircraft collision with birds is known (see NEBABIN, V. An On-board Bird Recognition Device for the Prevention of Bird strikes. International Bird Strike Committee. Proceeding and Papers. London 13-17 May, 1996, p.555-560 ), while the birds recognize them by spectral features, the magnitude of the effective scattering surface and carry out maneuver in the air to avoid birds colliding with the plane.
Недостатком данного устройства является то, что оно не работает в случае наличия посторонних предметов на ВПП, что произошло при катастрофе французского самолета Конкорд на ВПП в Париже, который столкнулся с посторонним предметом на ВПП (см. Foreign-object Damage Cripples Concorde on TakeoffFrom Paris. Accid.Prev.2002, v.59., №4. р.1-8).The disadvantage of this device is that it does not work if there are foreign objects on the runway, which occurred during the crash of the French Concord plane on the runway in Paris, which collided with a foreign object on the runway (see Foreign-object Damage Cripples Concorde on TakeoffFrom Paris. Accid.Prev.2002, v. 59., No. 4. p. 1-8).
Известен способ предупреждения угрозы столкновения летательного аппарата с препятствиями подстилающей поверхности, т.е. с землей (см. пат. RU №2297047, МПК G08G 5/04, опубл. 10.04.2007).A known method of preventing the threat of a collision of an aircraft with obstacles to the underlying surface, i.e. with the ground (see Pat. RU No. 2297047, IPC
Способ заключается в предварительном формировании базы данных рельефа подстилающей поверхности, аэронавигационной базы данных, базы данных летно-технических характеристик летательного аппарата (ЛА). Вычисляют границы зоны внимания и зоны управления (ЗУ), выделяют препятствие, представляющее наибольшую угрозу, попавшее в ЗУ и находящееся в зоне прогноза вычисленной траектории. С учетом данных об ограничениях на параметры движения ЛА и внешних воздействий вычисляют параметры номинального движения, обеспечивающие пролет препятствия на высоте, близкой к минимально допустимой. Генерируют сигналы управления согласно выбранному закону управления и с учетом воздействия факторов внешней среды, которые подают на исполнительные органы управления высотой полета и тягой двигателей, а также выводят на экран командного пилотажного индикатора.The method consists in preliminary forming a database of the relief of the underlying surface, an aeronautical database, a database of flight technical characteristics of an aircraft (LA). The boundaries of the attention zone and the control zone (ZU) are calculated, the obstacle representing the greatest threat that has got into the ZU and is in the prediction zone of the calculated trajectory is isolated. Given the data on the restrictions on the parameters of the aircraft’s movement and external influences, the parameters of the nominal movement are calculated, which ensure that the obstacle spans at an altitude close to the minimum acceptable. The control signals are generated according to the selected control law and taking into account the influence of environmental factors, which are fed to the executive controls of the flight altitude and engine thrust, and also display on the screen of the flight control indicator.
Однако известный способ имеет следующие недостатки:However, the known method has the following disadvantages:
- необходимо учитывать рельеф местности и режим полета (скорость встречного или попутного ветра и др.).- it is necessary to take into account the terrain and flight mode (headwind or tail wind speed, etc.).
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ и система предупреждения столкновений автомобиля с препятствиями в т.ч. с поездом, спецавтомобилями, полицейскими, пожарными (см. Патент США №6.924.736, МПК G08G 1/23, B60Q, НПК 340/436). Способ заключается в том, что принимают сигналы системы GPS, используют дорожные карты, определяют взаимные скорости относительно друг друга, определяют местоположение автомобилей, сравнивают информацию о координатах на контролируемом дорожном участке, формируют предупреждающий сигнал на дисплей для предотвращения столкновения.Closest to the technical nature of the claimed method is a method and system for preventing collisions of a car with obstacles, incl. with a train, special vehicles, police, firefighters (see US Patent No. 6,924.736, IPC G08G 1/23, B60Q, NPK 340/436). The method consists in receiving GPS system signals, using road maps, determining mutual speeds relative to each other, determining the location of vehicles, comparing coordinates information on a controlled road section, and generating a warning signal on the display to prevent a collision.
Прототип и заявляемый способ имеют следующие общие признаки:The prototype and the claimed method have the following common features:
- используют данные спутниковой навигации- use satellite navigation data
- определяют местоположение автомобиля- determine the location of the car
- принимают информацию об участке дороги- receive information about the road section
- на дисплее автомобиля отображают полученную информацию и учитывают ее при анализе дорожной обстановки- the received information is displayed on the car display and is taken into account when analyzing the traffic situation
Однако известный способ имеет следующие недостатки:However, the known method has the following disadvantages:
- отсутствие защиты пешехода от повреждений автомобилем и самого автомобиля в случае, когда столкновение неизбежно;- lack of pedestrian protection from damage to the car and the car itself in the event that a collision is inevitable;
- отсутствие защиты пешехода от повреждений автомобилем и самого автомобиля в случае, когда столкновение неизбежно;- lack of pedestrian protection from damage to the car and the car itself in the event that a collision is inevitable;
- отсутствие информации о состоянии здоровья, не учитывают грубые нарушения Правил дорожного движения, а также данные об опасных гидрометеорологических явлениях.- lack of information about the state of health, do not take into account gross violations of the Rules of the road, as well as data on dangerous hydrometeorological phenomena.
Известные способы также не обеспечивают защиту от опасных синоптических явлений. Например, в Германии, где наиболее развито автомобилестроение с использованием высоких технологий 9 апреля 2011 года на автобане, где все четыре полосы скоростной трассы А 19 вблизи города Росток в ФРГ были внезапно занесены бурей из песка и земли. В результате 8 погибших, 41-раненых, столкнулись 80 легковых автомобилей, 3 грузовика, 20 машин загорелись, в том числе грузовик с легковоспламеняющимися веществами. Движение на автобане А 19 полностью перекрыто из-за этого погодного явления.Known methods also do not provide protection against dangerous synoptic phenomena. For example, in Germany, where automotive industry using high technologies was most developed on April 9, 2011 on the autobahn, where all four lanes of the
Подобные явления нередки. Недавно они произошли в Китае, в Австралии, в Саудовской Аравии в Эр-Рияде (см. 11/04/110409_germany_freak_sands torm.shtml 09.04.2011).Similar phenomena are not uncommon. Recently, they occurred in China, Australia, Saudi Arabia in Riyadh (see 11/04 / 110409_germany_freak_sands torm.shtml 04/09/2011).
Для защиты от подобных масштабных катастроф в существующих способах предотвращения столкновений транспортных средств-автомобилей не выполняют функции обнаружения опасных гидрометеорологических явлений, не вырабатывает управляющих сигналов, предназначенных для выполнения маневра уклонения, либо прекращения движения и парковки в безопасном месте.To protect against such large-scale disasters, the existing methods for preventing collisions of vehicle-vehicles do not perform the functions of detecting dangerous hydrometeorological phenomena, and do not generate control signals designed to perform the evasion maneuver or to stop movement and parking in a safe place.
В основу изобретения поставлена задача создания способа обеспечения гарантированного безаварийного движения транспортного средства в различных аварийных ситуациях, например: появление опасных гидрометеорологических явлений (бури, туман, гололед, снегопад), аварийные участки дорог, наличие на проезжей части дорог животных и птиц с защитой транспортного средства, водителя, пассажиров и пешехода от гибели и тяжелых повреждений, в чрезвычайных условиях, когда столкновение транспортного средства с пешеходом невозможно предотвратить, при этом исключают доступ в транспортное средство водителей, состояние здоровья которых не позволяет безаварийно им управлять.The basis of the invention is the task of creating a method of ensuring guaranteed trouble-free movement of the vehicle in various emergency situations, for example: the appearance of dangerous hydrometeorological phenomena (storms, fog, ice, snow), emergency sections of roads, the presence of animals and birds on the carriageway with vehicle protection , driver, passengers and pedestrian from death and severe damage, in emergency conditions, when a collision of a vehicle with a pedestrian cannot be prevented, if this excludes access to the vehicle for drivers whose state of health does not allow them to be accidentally controlled.
Поставленная задача решена в сингулярном способе обеспечения гарантированного безаварийного движения транспортного средства в различных аварийных ситуациях, включая: появление опасных гидрометеорологических явлений (бури, туман, гололед, снегопад), аварийные участки дорог, наличие на проезжей части дорог животных и птиц с защитой транспортного средства, водителя транспортного средства, пассажиров транспортного средства и пешехода от гибели и тяжелых повреждений, в чрезвычайных условиях, когда столкновение транспортного средства с пешеходом невозможно предотвратить, при этом исключают доступ в транспортное средство водителей, состояние здоровья которых не позволяет безаварийно управлять транспортным средством, включающий постоянный прием данных спутниковой навигации, определение местоположения транспортного средства, прием информацию об участке дороги, отображение на дисплее транспортного средства полученной информации с учетом дорожной обстановки, тем, что на транспортном средстве устанавливают спутниковую систему навигации и систему объективного контроля водителя, а перед запуском двигателя контролируют биометрические данные водителя и состояние здоровья водителя, и если оно отличается от порогового значения и на наличие алкоголя, то формируют исполнительный сигнал, блокирующий включение двигателя, принимают информацию об опасных метеоявлениях из гидрометеоцентров и отображают ее на дисплее транспортного средства вместе с анализом дорожной обстановки, при этом при невозможности предотвращения столкновения транспортного средства с пешеходом, активируют и подают сигналы управления на нижние подушки безопасности, которые образуют защитное и закрытое с боков ложе, по которому пешеход перемещается в сторону к лобовому стеклу, которое также защищено частью подушки безопасности, а при срабатывании датчика падения тела пешехода формируют сигналы управления, при которых срабатывают верхние подушки безопасности, которые накрывают нижние подушки безопасности с фиксированием верхних подушек защелками, а при опрокидывании транспортного средства срабатывает устройство анализа дорожной обстановки и принятия решения, формируют сигналы управления и надувают подушки безопасности (airbag) со всех сторон транспортного средства - слева сзади, справа сзади, сверху, снизу, справа спереди и слева спереди - транспортное средство оказывается внутри полого надутого куба, огибающего форму защищаемого транспортного средства, состоящего из подушек безопасности, также контролируют соблюдение правил дорожного движения водителем и в случае если водитель их грубо нарушает дистанционно и принудительно припарковывают транспортное средство - нарушитель к ближайшему подходящему месту и заглушают двигатель.The problem is solved in a singular way to ensure guaranteed trouble-free movement of the vehicle in various emergency situations, including: the appearance of dangerous hydrometeorological phenomena (storms, fog, ice, snow), emergency sections of roads, the presence of animals and birds on the carriageway with vehicle protection, the driver of the vehicle, passengers of the vehicle and pedestrian from death and severe damage, in emergency conditions when the vehicle collides with pedestrians cannot be prevented, while drivers whose access to a vehicle’s health does not allow trouble-free driving, including the constant reception of satellite navigation data, determining the location of the vehicle, receiving information about a section of the road, displaying the information received on the vehicle’s display taking into account traffic conditions, the fact that the vehicle is equipped with a satellite navigation system and an objective control system I’m the driver, and before starting the engine, the driver’s biometric data and the driver’s health are monitored, and if it differs from the threshold for alcohol, they form an executive signal that blocks the engine from starting, receive information about dangerous weather events from the hydrometeorological centers, and displays it on the transport display means together with the analysis of the road situation, while if it is impossible to prevent a collision of the vehicle with a pedestrian, they activate and give control signals to the lower airbags, which form a protective and laterally closed bed, along which the pedestrian moves sideways to the windshield, which is also protected by a part of the airbag, and when the pedestrian’s body fall sensor is activated, they generate control signals that trigger the upper airbags, which cover the lower airbags with the upper airbags fixed with latches, and when the vehicle capsizes, the device for analyzing the road situation and deciding they emit control signals and inflate airbags from all sides of the vehicle - left rear, right rear, top, bottom, right front and left front - the vehicle is inside a hollow inflated cube, enveloping the shape of the protected vehicle, consisting of airbags also control the observance of traffic rules by the driver and if the driver grossly violates them remotely and forcibly park the vehicle - the offender to the nearest suitable place him and shut off the engine.
При этом дополнительно принимают более точную навигационную информацию о местоположении своего транспортного средства и соседних транспортных средств от системы местной навигации, а для уменьшения тормозного пути, в случае необходимости, дополнительно отстреливают тормозные парашюты.In addition, more accurate navigation information about the location of their vehicle and neighboring vehicles is received from the local navigation system, and to reduce the braking distance, if necessary, brake parachutes are additionally shot.
Поставленная задача решена также тем, что для усиления ответственности и укрепления дисциплины в соблюдении ПДД водителем при управлении им транспортным средством и предотвращения возможных аварийных ситуаций, на всех транспортных средствах устанавливают систему объективного контроля (см. блок-30, фиг.8) - самописцы на самолетах так называемые «черные ящики», которые фиксируют параметры движения своего и соседних транспортных средств передают по СПД 21 в систему контроля 17 за дорожным движением - в дорожную полицию и в случае спорной ситуации данные самописцев используют для уяснения виновной стороны. От транспортного средства передается на пункт контроля 17 за дорожным движением (дорожная полиция) - пин код транспортного средства, государственный номер и реквизиты владельца.The problem was also solved by the fact that to enhance responsibility and discipline in observing traffic rules by the driver when driving a vehicle and preventing possible emergency situations, an objective control system is installed on all vehicles (see
Новым в заявляемом изобретении является то, что на транспортном средстве устанавливают спутниковую систему навигации и систему объективного контроля водителя, а перед запуском двигателя контролируют биометрические данные водителя и состояние здоровья водителя, и если оно отличается от порогового значения и на наличие алкоголя, то формируют исполнительный сигнал, блокирующий включение двигателя, принимают информацию об опасных метеоявлениях из гидрометеоцентров и отображают ее на дисплее транспортного средства вместе с анализом дорожной обстановки, при этом при невозможности предотвращения столкновения транспортного средства с пешеходом, активируют и подают сигналы управления на нижние подушки безопасности, которые образуют защитное и закрытое с боков ложе, по которому пешеход перемещается в сторону к лобовому стеклу, которое также защищено частью подушки безопасности, а при срабатывании датчика падения тела пешехода формируют сигналы управления, при которых срабатывают верхние подушки безопасности, которые накрывают нижние подушки безопасности с фиксированием верхних подушек защелками, а при опрокидывании транспортного средства, срабатывает устройство анализа дорожной обстановки и принятия решения формируют сигналы управления и надувают подушки безопасности (airbag) со всех сторон транспортного средства - слева сзади, справа сзади, сверху, снизу, справа спереди и слева спереди - транспортное средство оказывается внутри полого надутого куба, огибающего форму защищаемого транспортного средства, состоящего из подушек безопасности, также контролируют соблюдение правил дорожного движения водителем транспортного средства и в случае если водитель их грубо нарушает дистанционно и принудительно припарковывают транспортное средство - нарушитель к ближайшему подходящему месту и заглушают двигатель. При этом дополнительно принимают более точную навигационную информацию о местоположении своего транспортного средства и соседних от системы местной навигации, в случае необходимости, дополнительно отстреливают тормозные парашюты.New in the claimed invention is that the vehicle is equipped with a satellite navigation system and an objective driver control system, and before the engine is started, the driver’s biometric data and the driver’s health status are monitored, and if it differs from the threshold value and the presence of alcohol, an executive signal is generated , blocking engine start, receive information about hazardous weather phenomena from hydrometeorological centers and display it on the display of the vehicle along with the analysis of roads In this case, while it is impossible to prevent a collision of the vehicle with a pedestrian, they activate and send control signals to the lower airbags, which form a protective and side-closed bed, along which the pedestrian moves sideways to the windshield, which is also protected by part of the airbag, and when the pedestrian’s body fall sensor is triggered, control signals are generated at which the upper airbags are activated, which cover the lower airbags with fixation the upper airbags are latched, and when the vehicle is capsized, a traffic analysis and decision-making device generates control signals and inflates airbags from all sides of the vehicle — from the left rear, from the right to the rear, from above, from the bottom, from the front, from the front and from the left - the vehicle is inside a hollow inflated cube, enveloping the shape of the protected vehicle, consisting of airbags, also monitor compliance with traffic rules by the vehicle’s vehicle and if the driver grossly violates them remotely and forcibly parks the vehicle-offender to the nearest suitable place and shuts off the engine. At the same time, more accurate navigation information about the location of their vehicle and those adjacent to the local navigation system is additionally received, if necessary, brake parachutes are additionally shot.
Заявленный способ поясняется следующими фигурами, где:The claimed method is illustrated by the following figures, where:
Фиг.1 поясняет - автомобиль с местами установки подушек безопасности в нераскрытом (упакованном) состоянии.Figure 1 explains - a car with places for installing airbags in an unopened (packed) state.
Фиг.2 поясняет - автомобиль, перед которым находится пешеход когда столкновение неизбежно вследствие большой скорости автомобиля, тормозной путь автомобиля 1 превышает расстояние до пешехода L.Figure 2 explains - the car in front of which there is a pedestrian when a collision is inevitable due to the high speed of the car, the braking distance of the car 1 exceeds the distance to the pedestrian L.
Фиг.3 поясняет - автомобиль с раскрытыми нижними подушками безопасности 1-го этапа спасения пешехода, в ситуации когда 1>L.Figure 3 explains - a car with open lower airbags of the 1st stage of rescue of a pedestrian, in a situation when 1> L.
Фиг.4 поясняет раскрытые нижние подушки безопасности и промежуточное положение пешехода на 2-м этапе спасения пешехода.Figure 4 explains the disclosed lower airbags and the intermediate position of the pedestrian in the 2nd stage of rescue of the pedestrian.
Фиг.5 поясняет раскрытые верхние подушки безопасности на 3-м этапе спасения пешехода - т.е. его помещение в замкнутый объем тем самым предотвращают перелет через ветровое стекло, верх автомобиля, либо падение в стороны или назад.5 illustrates the disclosed upper airbags in the 3rd step of rescuing the pedestrian - i.e. placing it in a confined space thereby prevents flying through the windshield, top of the car, or falling to the side or back.
Фиг.6 поясняет раскрытые наружные подушки безопасности (air bag) после срабатывания датчика удара (столкновения) при возможности переворачивания автомобиля, либо массовом столкновении автомобилей.6 illustrates the disclosed external airbags (air bag) after the shock sensor (collision) is triggered when it is possible to turn the car over or a mass collision of cars.
Фиг.7 поясняет, что для уменьшения тормозного пути - выстреливают тормозные парашюты в заднюю полусферу.Fig.7 explains that to reduce the braking distance - brake parachutes are fired in the rear hemisphere.
Фиг.8 поясняет структурную схему системы предотвращения столкновений автомобиля с препятствием.Fig. 8 illustrates a block diagram of a collision avoidance system of a vehicle.
Фиг.9 поясняет графики зависимости вероятности правильного распознавания Pn.р. от величины отношения сигнал/шум q и от количества распознаваемых сигналов тс.Fig.9 explains graphs of the dependence of the probability of correct recognition of Pn.r. on the value of the signal-to-noise ratio q and on the number of recognized signals tf.
Все автомобили оснащают приемниками от системы спутниковой навигации (ССН) GPS, либо иной ССН, например ГЛОНАС, как сейчас все автомобили оснащены ремнями безопасности. В навигатор GPS водитель вводит конечную точку движения, а предлагаемая система с учетом дорожной обстановки и того, что все остальные автомобили также оснащены системой GPS выдает рекомендации по скорости и маневры при движении автомобиля. (см. ). В системе производят анализ качества управления автомобилем водителем.All cars are equipped with receivers from the satellite navigation system (CCH) GPS, or another CCH, for example GLONAS, as now all cars are equipped with seat belts. The driver enters the end point of movement into the GPS navigator, and the proposed system, taking into account the traffic situation and the fact that all other cars are also equipped with a GPS system, gives recommendations on speed and maneuvers when the car is moving. (cm. ). The system performs an analysis of the quality of driving a driver.
Известные устройства и способы не обеспечивают защиту неадекватного водителя, который по состоянию здоровья может совершить аварию на своем автомобиле, повредить другие автомобили, покалечить пешеходов и т.д. Известные устройства не анализируют состояние здоровья водителя и не блокируют систему включения двигателя, в частном случае в двигателях внутреннего сгорания - систему зажигания.Known devices and methods do not provide protection for an inadequate driver who, due to health reasons, can make an accident in his car, damage other cars, cripple pedestrians, etc. Known devices do not analyze the driver’s state of health and do not block the engine start-up system, in particular, in internal combustion engines, the ignition system.
Для исключения этих недостатков перед началом движения и запуском двигателя проводится тестирование биометрических данных водителя, которое защищает автомобиль от угона, далее контролируют состояние здоровья водителя, измеряют частоту пульса fn и артериальное давление: диастолическое (нижнее) Рдиаст.и систолическое (верхнее) РСИСт.Подобные приборы известны и широко используются, например, электронный полуавтоматический тонометр UA- - 604, фирма изготовитель «A&D company, Ltd. Medical», Япония.To eliminate these shortcomings, the driver’s biometric data are tested before starting the movement and starting the engine, which protects the car from theft, then they monitor the driver’s health status, measure the heart rate fn and blood pressure: diastolic (lower) Radiast. And systolic (upper) RSIS. devices are known and widely used, for example, UA- - 604 electronic semi-automatic blood pressure monitor, manufacturer A&D company, Ltd. Medical ”, Japan.
Если:If:
Pmax.доп.диаст.>Pдиаст.давл.>Pmin.доп.диаст. P max. > P diast. > P min.
Pmax.доп.сист.>Pсистолич..давл.>Pmin.доп.сист. P max. Add. > P systolic..press. > P min.
Fn.max.доп>Fn.>Fn.min.доп. F n.max.add > F n. > F n.min.add.
то подается управляющий сигнал, разрешающий запуск двигателя автомобиля.This gives a control signal allowing the engine to start.
Анализ качества управления проводится путем сравнения данных из блока памяти правил дорожного движения 40 и поступающих данных в устройство анализа дорожной обстановки 39. Реализованы подобные операции в известных существующих обучающих тренажерах для начинающих водителей.The analysis of the quality of control is carried out by comparing the data from the memory block of the rules of the
Если водитель грубо нарушает правила дорожного движения (ПДД), соответствующие им рекомендации системы навигации GPS, то выдают управляющее воздействие на рулевое управление и тормоз, автомобиль вначале корректируется по маневру и скорости, а если нарушения правил дорожного движения - грубые, либо они повторяются, то автомобиль принудительно дистанционно паркуется в ближайшем подходящем месте, сообщают по системе передачи данных 21 в систему контроля 17 дорожной полиции для принятия адекватных мер. Это также позволит исключить аварии в случае резкого ухудшения здоровья водителя управляющего транспортным средством, например инсульта, инфаркта и т.д., а также террористов, самоубийц - из-за действий которых могут пострадать посторонние люди.If the driver grossly violates the rules of the road (SDA), the recommendations of the GPS navigation system that correspond to them, then they give a control action on the steering and brake, the car is first corrected for maneuver and speed, and if violations of the rules of the road are gross, or they are repeated, then the car is forcibly parked remotely in the nearest suitable place, according to the
Перед началом движения - запуском двигателя автомобиля, производиться в салоне автомобиля тестирование водителя на наличие алкоголя и наркотических средств - и при их отсутствии двигатель заводится.Before starting the movement - starting the car engine, the driver is tested in the passenger compartment for the presence of alcohol and drugs - and in their absence the engine starts.
Улучшение работы системы достигают тем, что на автомобилях устанавливают навигаторы Системы спутниковой навигации (ССН) GPS, т.е. приемники ССН.Improving the operation of the system is achieved by installing GPS navigators on GPS vehicles, i.e. CCH receivers.
GPS-навигаторы работают от 24-х спутников системы глобального позиционирования Global Positioning System. Сигнал передается на открытой частоте, по которому GPS-навигаторы определяют координаты точки своего нахождения с точностью от (10-15) м - для военного применения и ~100 м - для гражданского. Наличие переотраженных радиоволн при их распространении в GPS системе может ухудшить точность измерения координат еще на 5 м.GPS navigators are powered by 24 satellites of the Global Positioning System. The signal is transmitted at an open frequency, by which GPS-navigators determine the coordinates of their location with an accuracy of (10-15) m for military use and ~ 100 m for civilian use. The presence of re-reflected radio waves during their propagation in the GPS system may impair the accuracy of coordinate measurements by another 5 m.
Точности GPS - достаточно для оценочной навигации, но недостаточно для предотвращения столкновений ТС. Поэтому устанавливают в аварийно-опасных местах на высоте Н 2-3 излучателей местной системы, аналогичной GPS и называемой Regional Positioning System (RPS), определяемой из следующих формул.GPS accuracy is enough for navigational navigation, but not enough to prevent vehicle collisions. Therefore, they are installed in hazardous places at a height of H 2-3 emitters of a local system similar to GPS and called the Regional Positioning System (RPS), determined from the following formulas.
Известно, что предельная дальность Rпред. It is known that the limiting range R before.
Т.к.2R3»h; 2R3»Н,Because 2R 3 "h; 2R 3 "N,
для R=6.370 км, Hrps=36м; ha=1Mfor R = 6.370 km, H rps = 36m; h a = 1M
получимwe get
(см. «Радиолокационные устройства. Теория и принципы построения». Под редакцией Григорина-Рябова М. Советское радио. 1970. с.194).(see. "Radar devices. Theory and principles of construction." Edited by Grigorin-Ryabov M. Soviet radio. 1970. p.194).
Таким образом, при подъеме антенны системы RPS на высоту 3м, высоте расположения приемника система RPS ha=1 м (т.е. внутри автомобиля) получим радиус действия системы RPS в 39 км, что соответствует 2·Rпр.вид, т.к.диаметр равен 2-м радиусам. Т.о. примерно на 80 км получаем зону покрытия от одной станции RPS.Thus, when lifting the antenna of the RPS system to a height of 3 m, the height of the receiver location, the RPS system h a = 1 m (i.e. inside the car), we obtain the radius of the RPS system at 39 km, which corresponds to 2 · R aerial view , t. The diameter is 2 radii. T.O. for about 80 km we get the coverage area from one RPS station.
Принцип работы системы RPS не отличается от известных систем GPS, но так как дальность от передатчика RPS до приемников на ТС существенно меньше, то точность определения координат соответственно выше.The principle of operation of the RPS system does not differ from the known GPS systems, but since the distance from the RPS transmitter to the receivers on the vehicle is significantly less, the accuracy of determining the coordinates is correspondingly higher.
Таким образом, с помощью системы ССН GPS проводиться грубая навигация, а более точная для маневра автомобилей при интенсивном транспортном потоке используют наряду с данными других датчиков - систему точной навигации RPS.Thus, rough navigation is carried out using the GPS GPS system, and the RPS accurate navigation system is used along with other sensors for maneuvering vehicles with heavy traffic flow.
Систему RPS можно устанавливать на уже существующих и установленных антеннах мобильных систем связи, которые уже сейчас перекрывают все общественно значимые дороги большинства стран мира.The RPS system can be installed on existing and installed antennas of mobile communication systems, which already now block all socially significant roads of most countries of the world.
Существенное влияние на исход реагирования на аварийные ситуации оказывает человеческий фактор, а именно состояние здоровья водителя, возможные ошибочные или неадекватные действия, запаздывание в принятии решения водителем транспортного средства в условиях недостатка времени и нервного стресса.The human factor, namely the driver’s state of health, possible erroneous or inadequate actions, the delay in the decision of the driver of the vehicle in conditions of lack of time and nervous stress, has a significant impact on the outcome of emergency response.
С целью снижения риска столкновений с наземными препятствиями, пешеходами, другими автомобилями и т.д. следует оперативно использовать на транспортном средстве всю доступную уже сегодня и дополнительную информацию об окружающей обстановке, ее анализа и принятия адекватного решения, направленного на достижение вышеуказанной цели.In order to reduce the risk of collisions with ground obstacles, pedestrians, other cars, etc. all the information available today and additional information about the environment, its analysis and the adoption of an adequate decision aimed at achieving the above goals should be quickly used on a vehicle.
В случае, если устройство 39 - анализа дорожной обстановки и принятия решения о мерах пассивной и активной защиты вырабатывает сигнал о включении соответствующих мер защиты, то на устройство формирования управляющих сигналов 36 выдаются исполнительные сигналы подключения адекватных мер защиты, включая: рулевое управление, тормоза, блокировка двигателя, тормозных парашютов 11, систему торможения воздушной струей 37, систему торможения электромагнитом 38 (если транспортное средство движется по металлическим рельсам: поезд, либо монорельсовый транспорт), на соответствующие подушки безопасности 1-10 (см. фиг.8).If the device 39 - analysis of the road situation and the decision on measures of passive and active protection generates a signal on the inclusion of appropriate protection measures, then the device for generating control signals 36 gives executive signals connecting adequate protection measures, including: steering, brakes, lock engine,
Известно, что время наполнения газом подушки безопасности (ПБ) составляет около 20-50 миллисекунд, т.е. 20-50×10-3 сек. (см. Florian Hessen. Retten und Bergen von Personen. Airbags ausgenustereugen 2001, №3, p.19). ПБ заполняется газом при подаче электрического импульса от соответствующего датчика удара. Накачивание подушки газом происходит автоматически, когда сила столкновения равна силе удара автомобиля о кирпичную стену со скоростью (16-26) км/час. В датчике происходит смещение массы, замыкается электрический контакт, зажигается пиросистема. Газ образуется и подается в подушку безопасности за счет химической реакции NaN3 с KNO3 в результате чего образуется газообразный азот N2. Через некоторое время (около 10 секунд), газ начинает просачиваться через крошечные отверстия в подушке безопасности, и она сдувается и человек может двигаться.It is known that the time for filling the airbag with gas is about 20-50 milliseconds, i.e. 20-50 × 10 -3 sec. (see Florian Hessen. Retten und Bergen von Personen. Airbags ausgenustereugen 2001, No. 3, p.19). PB is filled with gas when an electrical impulse is supplied from the corresponding shock sensor. The pillow is inflated with gas automatically when the collision force is equal to the impact force of the car on a brick wall at a speed of (16-26) km / h. A mass shift occurs in the sensor, an electrical contact is closed, and the pyrosystem is ignited. Gas is generated and fed into the airbag due to the chemical reaction of NaN 3 with KNO 3 resulting in the formation of gaseous nitrogen N 2 . After a while (about 10 seconds), gas begins to leak through the tiny holes in the airbag, and it deflates and the person can move.
Современные подушки безопасности срабатывают быстрее, на их раскрытие уходит не более чем 20 млсек. (см. http://www.jcwiki.ru/)Modern airbags are faster to deploy; it takes no more than 20 milliseconds to deploy them. (see http://www.jcwiki.ru/)
Известно, что при скорости от 32 до 128 км/час тормозной путь автомобиля составляет от 18 до 144 м. Недостаток известных транспортных средств состоит в том, что в случае появления пешехода перед автомобилем, водитель не всегда успевает затормозить, например, если пешеход появляется из-за невидимого препятствия (автобуса, другого автомобиля и т.д.) Если столкновение автомобиля с пешеходом, несмотря на все возможные меры предосторожности предотвратить не удается, в этом случае активируют и подают сигналы управления с устройства формирования управляющих сигналов 36 на нижние подушки безопасности, (см. фиг.4), которые образуют защитное и закрытое с боков ложе, по которому пешеход перемещается в сторону к лобовому стеклу автомобиля, которое также защищено частью подушки безопасности (см. фиг.3, 4), срабатывает датчик падения тела пешехода 23 и формируют сигналы управления, срабатывают верхние подушки безопасности (см. фиг.5), которые накрывают нижние подушки безопасности (см. фиг..5) и фиксируют верхние подушки специальными защелками (зажимами).It is known that at a speed of 32 to 128 km / h the stopping distance of a car is 18 to 144 m. A disadvantage of known vehicles is that if a pedestrian appears in front of the car, the driver does not always have time to brake, for example, if a pedestrian appears from - due to an invisible obstacle (bus, another car, etc.) If the collision of a car with a pedestrian, despite all the possible precautions, cannot be prevented, in this case the control signals from the control unit are activated and sent
В ситуации когда определяют, что транспортное средство (автомобиль) начинает опрокидываться (переворачиваться), срабатывает устройство анализа дорожной обстановки и принятия решения и формируются сигналы управления, надуваются подушки безопасности (airbag) со всех сторон автомобиля - слева сзади, справа сзади, сверху, снизу, справа спереди и слева спереди - в результате чего автомобиль оказывается внутри полого надутого куба, огибающего форму автомобиля, состоящего из подушек безопасности (см. фиг.6).In a situation when it is determined that the vehicle (car) begins to capsize (roll over), a traffic analysis and decision-making device is activated and control signals are generated, airbags are inflated from all sides of the car — from left to back, to right to back, from above, from below , right front and left front - as a result of which the car is inside a hollow inflated cube, enveloping the shape of the car, consisting of airbags (see Fig.6).
Длину тормозного пути автомобиля в экстренных аварийных случаях, уменьшают дополнительно тем, что:The length of the braking distance of the car in emergency emergency cases is further reduced by the fact that:
- выстреливают сзади автомобиля тормозные парашюты 11, (см. фиг.1, фиг.7) увеличивая сопротивление воздуху.-
- выпускают струю сжатого воздуха, аналогично реверсному режиму работы авиационных двигателей.- release a stream of compressed air, similar to the reverse mode of operation of aircraft engines.
Подробное устройство известно (см. пат. 6191686 США, МПК B60Q 1/00. Gabriel Edwin Z.. N 09/406409; Заявл. 27.09.1999; Опубл. 20.02.2001; НПК 340/435. Англ.). Это устройство обеспечивает снижение усилия удара при столкновении автомобилей на скоростных магистралях, и облегчает водителю автомобиля торможение за время, достаточное для предотвращения аварии. Торможение автомобиля осуществляется за счет струй воздуха высокого давления, выпускаемых из воздушных клапанов, установленных в передней части автомобиля, и создающих реактивную силу, снижающую скорость движения автомобиля. Струи воздуха также отталкивают встречный автомобиль, снижая тем самым силу удара, клапаны могут поворачиваться с использованием системы дистанционного сервопривода, обеспечивая возможность водителю направить воздушные струи в направлении встречного автомобиля. Струи воздуха могут выпускаться автоматически.A detailed device is known (see US Pat. 6191686, IPC B60Q 1/00. Gabriel Edwin Z .. N 09/406409; Declared September 27, 1999; Published February 2, 2001; NPK 340/435. Eng.). This device reduces the impact force in a collision of cars on highways, and facilitates the driver of the car braking for a time sufficient to prevent an accident. The car is braked by high-pressure air jets discharged from air valves installed in the front of the car and creating a reactive force that reduces the speed of the car. The air jets also repel the oncoming car, thereby reducing the impact force, the valves can be rotated using the remote servo system, providing the driver with the opportunity to direct the air jets in the direction of the oncoming car. Air jets can be released automatically.
Дополнительно уменьшить тормозной путь транспортного средства можно путем установки на транспортных магистралях специальных электромагнитов (особенно для железных дорог), для этого на колесах электро и тепловозов устанавливают мощные электромагниты на которые подаются прерывистые импульсы тока в момент экстренного торможения, аналогично как при работе ABS в автомобиле.In addition, the braking distance of the vehicle can be reduced by installing special electromagnets on transport highways (especially for railways), for this purpose powerful electromagnets are installed on the wheels of electric and diesel locomotives, to which intermittent current pulses are supplied at the time of emergency braking, similarly when working with ABS in a car.
Реализация устройств распознавания различных типов 28, (см. фиг.8 подробно описана в работах:The implementation of recognition devices of
1. Небабин В.Г., Сергеев В.В. Методы и техника радиолокационного распознавания. М.Радио и связь. 1984 г.;1. Nebabin V.G., Sergeev V.V. Methods and techniques of radar recognition. M.Radio and communication. 1984;
2. Nebabin V.G. Methods and Techniques of Radar Recognition. Boston-London. Artech House. 1995;2. Nebabin V.G. Methods and Techniques of Radar Recognition. Boston-London. Artech House. 1995;
3. Multisensor Data Fusion and Applications. Paramond K. Varshney Siracuse University, New York. 13244. USA3. Multisensor Data Fusion and Applications. Paramond K. Varshney Siracuse University, New York. 13244. USA
4. Патент США №7.102.496. МПК B60Q 1/00. Опубл. 05.09.2006. Multi-sensor integration for a vehicle.4. US Patent No. 7.102.496. IPC B60Q 1/00. Publ. 09/05/2006. Multi-sensor integration for a vehicle.
Реализация устройства анализа дорожной обстановки описана в работах:The implementation of the device analysis of the traffic situation is described in the works:
1. Commercial motor Vehicle Safety and Security Systems. [http://www.fmcsa.dot.gov/facts-research/systems-technology/product-guides/collision-waming.htm]1. Commercial motor Vehicle Safety and Security Systems. [http://www.fmcsa.dot.gov/facts-research/systems-technology/product-guides/collision-waming.htm]
2. Precrash System [http://en.wikipedia.org/Precrash_System]2. Precrash System [http://en.wikipedia.org/Precrash_System]
Остальные устройства в системе, изображенные на фиг.8, широко известны и описаны в соответствующей литературе. Оценка эффективности системы распознавания определяет качество работы системы и способа предотвращения столкновения ТС с препятствиями. Оценить эту эффективность можно с помощью информационного подхода, который описан в работе Небабин В.Г., Гришин В.К. Методы и техника радиолокационного распознавания. Современное состояние, тенденции развития, перспективы. Зарубежная радиоэлектроника. 1992, №10 с.5-20. Рассмотрим более подробно этот подход.The remaining devices in the system depicted in Fig. 8 are widely known and described in the relevant literature. Assessing the effectiveness of the recognition system determines the quality of the system and the way to prevent vehicle collision with obstacles. This effectiveness can be assessed using the information approach described in the work of Nebabin V.G., Grishin V.K. Methods and techniques of radar recognition. Current status, development trends, prospects. Foreign electronics. 1992, No. 10, pp. 5-20. Let us consider this approach in more detail.
Заявляемые существенные отличия позволяют получить следующий технический результат - создать сингулярный способ обеспечения гарантированного безаварийного движения транспортного средства (автомобиля, самолета, мотоцикла и т.д.) в различных аварийных ситуациях, включая: появление опасных гидрометеорологических явлений (бури, туман, гололед, снегопад, и т.д.), аварийные участки дорог, наличие на проезжей части дорог животных и птиц с защитой автомобиля, водителя автомобиля, пассажиров салона автомобиля и пешехода от гибели и тяжелых повреждений, в чрезвычайных условиях, когда столкновение автомобиля с пешеходом невозможно предотвратить, при этом исключают доступ в автомобили водителей, состояние здоровья которых не позволяет безаварийно управлять автомобилем.The claimed significant differences allow to obtain the following technical result - to create a singular way to ensure guaranteed trouble-free movement of a vehicle (car, plane, motorcycle, etc.) in various emergency situations, including: the appearance of dangerous hydrometeorological phenomena (storms, fog, ice, snow, etc.), emergency sections of roads, the presence on the carriageway of roads of animals and birds with protection for the car, driver, passengers of the car and pedestrian from death and severe damage In emergency conditions, when a collision between a car and a pedestrian cannot be prevented, this excludes access to cars for drivers whose health condition does not allow accident-free driving.
Достоинством информационного подхода является, во-первых, удобство и относительная простота его применения на практике, особенно при использовании в РЛС цифровых методов обработки и передачи информации (что позволяет упростить задание требований к быстродействию и объему памяти ЭВМ, а также к пропускной способности систем передачи данных); во-вторых, возможность сравнения различных систем радиолокационного распознавания.The advantage of the information approach is, firstly, the convenience and relative simplicity of its application in practice, especially when using digital methods of processing and transmitting information in radars (which makes it easier to set requirements for the speed and memory of computers, as well as the bandwidth of data transmission systems ); secondly, the ability to compare different systems of radar recognition.
Например, по сравнению с вероятностными показателями качества информационный критерий, с одной стороны, позволяет сравнивать системы с показателями качества, полученными в различных условиях (с разным числом классов распознаваемых объектов, при разных значениях вероятности ошибочного распознавания и т.п.), а с другой стороны, он позволяет перейти от вероятностных показателей качества Рп.р. и Ро.р. к информационному показателю I*.For example, in comparison with probabilistic quality indicators, the information criterion, on the one hand, allows you to compare systems with quality indicators obtained under different conditions (with a different number of classes of recognized objects, with different values of the probability of erroneous recognition, etc.), and on the other hand, it allows you to move from probabilistic indicators of quality PR P and R o.r. to information indicator I *.
Информационный критерий имеет еще одно достоинство, поскольку при известных параметрах РЛС и распознаваемого объекта, он позволяет оценить показатель информативности РЛС в каждом конкретном случае. Рассмотрим показатели эффективности более подробно.The information criterion has one more advantage, because with the known parameters of the radar and the recognizable object, it allows you to evaluate the indicator of the information content of the radar in each case. Consider performance indicators in more detail.
Эффективность систем автоматического распознавания объектов может характеризоваться как вероятностными параметрами - вероятностью обнаружения объекта, вероятностью правильного распознавания и вероятностью ложных тревог, так и информационным количеством информации, выдаваемой системой. Вероятности правильного обнаружения Рп.о. и правильного распознавания Рп.р. определяются формуламиThe efficiency of automatic object recognition systems can be characterized by both probabilistic parameters - the probability of detecting an object, the probability of correct recognition and the probability of false alarms, and the information amount of information issued by the system. Probabilities of correct detection of P bp and correct recognition of P r.p. defined by formulas
Рп.о=Nп.o/Nобщ, Рп.р=Nп.p/Nобщ P p.o = N p.o / N total , P p.p = N p.p / N total
где Nn.o и Nп.p - число правильно обнаруженных и число правильноwhere N no and N p . p is the number of correctly detected and the number is correct
распознанных объектов, Nобщ - общее число объектов в заданном объеме.recognized objects, N total - the total number of objects in a given volume.
Вероятность ложных тревог Рл.т. за обзор (кадр) определяется формулойThe probability of false alarms P lt per review (frame) is determined by the formula
Pл.т = Nп.ч.л.т/Nо.ч.и P lt = N p.h. t. / N o.h.i
где Nп.ч.л.т - полное число ложных тревог и No.ч.и - общее число изображений в обзоре (кадре).where N p.h.p.t is the total number of false alarms and N o.h.i is the total number of images in the review (frame).
Информационный подход позволяет сравнить системы автоматического распознавания объектов, распознающие разное количество объектов с разными показателями качества. Согласно полученным данным (см. Небабин В.Г. Выбор параметров РЛС для распознавания. Радиотехника. Москва. 1990. №5, с.16-18) количество информации I*, необходимое для распознавания, определяется выражением:The information approach allows you to compare automatic object recognition systems that recognize a different number of objects with different quality indicators. According to the data obtained (see. Nebabin VG. Choice of radar parameters for recognition. Radio engineering. Moscow. 1990. No. 5, p.16-18) the amount of information I * needed for recognition is determined by the expression:
где ΔF - полоса частот РЛС; Т - время получения и обработки информации; 
Так, например, если распознавание осуществляется по дальностному портрету, тоSo, for example, if recognition is carried out by a long-range portrait, then
mс=nкл·nрβ·nрε m c = n cells · n pβ · n pε
где nкл - число распознаваемых классов (типов) целей, а nрβ и nрε - число ракурсов объектов соответственно по азимуту β и углу места ε.where n cl is the number of recognized classes (types) of goals, and n pβ and n pε are the number of camera angles, respectively, in azimuth β and elevation angle ε.
Минимальное количество информации I*, необходимое для распознавания десяти классов сигналов (т.е. mc=10) с Рпр=0,9 и Pop=0,1 при простом сигнале. Из рис.6 по кривой 6 получаем значение qH=9,7, или 19,5 дБ. Далее, полагая ΔF=1/τи, Т=(2-3)/fмод, где τи - длительность зондирующих импульсов, fмод, - минимальная частота модуляций отраженного сигнала, при котором осуществляется распознавание, при τи=10-6 с, fмод=2 Гц получаем ΔF=106 Гц, Т=(1-1,5) с. Тогда I*=ΔF·Т·Log2[1+qH2]=106·с-1·1с·Log2[1+(9,7)2]≈6,6·106 бит. Для более высокого качества распознавания необходимо большое количество информации, т.е. большие значения параметров ΔF, Т и qu.The minimum amount of information I * needed to recognize ten classes of signals (i.e., m c = 10) with P ol = 0.9 and P op = 0.1 with a simple signal. From Fig. 6, according to
Способ осуществляют таким образом.The method is carried out in this way.
В транспортной средство, например, автомобиль, который оборудован всеми перечисленными выше приборами безопасности, садится водитель. Он кладет руки на руль и приборы измеряют все необходимые параметры состояния его здоровья. Водитель вносит в систему навигации свой пункт назначения. Если все показатели здоровья в норме, водитель включает двигатель и автомобиль начинает двигаться в необходимом направлении. На дисплее постоянно изображается путь и все препятствия и аварийные участки дороги, наличие на проезжей части дороги животных и птиц. Если препятствия появляются мгновенно, возможная активация подушек безопасности.In a vehicle, for example, a car that is equipped with all of the above safety devices, a driver gets in. He puts his hands on the steering wheel and instruments measure all the necessary parameters of his health. The driver enters his destination into the navigation system. If all health indicators are normal, the driver turns on the engine and the car begins to move in the necessary direction. The display constantly shows the path and all obstacles and emergency sections of the road, the presence of animals and birds on the carriageway. If obstacles appear instantly, a possible activation of airbags.
Структурная схема предотвращения столкновений автомобиля с препятствием приведена на фиг.8, где:The block diagram of the collision avoidance of an automobile with an obstacle is shown in Fig. 8, where:
1-10 - по душки безопасности автомобиля1-10 - according to the car's airbag
11 - тормозной парашут11 - brake parachute
12 - спутниковая система навигации GPS12 - GPS satellite navigation system
13 - система местной навигации RPS13 - local navigation system RPS
14 - метео РЛС14 - weather radar
15 - гидрометеоцентр15 - hydrometeocenter
16 - система передачи данных16 - data transmission system
17 - система контроля за дорожным движением17 - traffic control system
18 - приемник гидрометеоинформации18 - receiver of hydrometeoinformation
19 - навигатор GPS19 - GPS navigator
20 - приемник системы RPS20 - receiver system RPS
21 - система передачи данных СПД21 - data transmission system SPD
22 - акустические датчики22 - acoustic sensors
23 - датчик падения тела23 - body drop sensor
24 - транспортное средство24 - vehicle
25 - дисплей автомобиля25 - car display
26 - система обработки информации26 - information processing system
27 - РЛС27 - radar
28 - устройство комплексирования данных и распознавания объектов28 - device for data integration and object recognition
29 - контроль биометрических данных29 - control of biometric data
30 - система объективного контроля-регистратор данных30 - objective control system-data logger
31 - ИК-датчики31 - IR sensors
32 - водитель автомобиля32 - car driver
33 - видеокамеры33 - camcorders
34 - блок контроля состояния здоровья водителя34 - driver health monitoring unit
35 - органы управления автомобиля: рулевое управление, тормоза, блокировка двигателя35 - vehicle controls: steering, brakes, engine lock
36 - устройство формирования управляющих сигналов36 is a device for generating control signals
37 - система торможения воздушной струей37 - air braking system
38 - система торможения электромагнитов38 - braking system of electromagnets
39 - устройство анализа дорожной обстановки и принятия решения о мерах пассивной и активной безопасности39 - a device for analyzing the road situation and deciding on measures of passive and active safety
40 - блок памяти правил дорожного жвижения40 - memory block traffic rules
Таким образом, заявляемый способ позволяет учитывать все возможные ситуации при движении транспортного средства и обеспечивает 23 его безаварийность в тех ситуациях, которые в существующих способах не учитываются.Thus, the claimed method allows to take into account all possible situations when the vehicle is moving and provides 23 its failure-free behavior in those situations that are not taken into account in existing methods.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201104984 | 2011-04-20 | ||
| UAA201104984A UA102564C2 (en) | 2011-04-20 | 2011-04-20 | Singular method for the provision of vehicle accident-free traffic in emergency situations |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011127597A RU2011127597A (en) | 2013-01-10 |
| RU2501679C2 true RU2501679C2 (en) | 2013-12-20 |
Family
ID=48795330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011127597/11A RU2501679C2 (en) | 2011-04-20 | 2011-07-05 | Singular method of guaranteed trouble-free motion of carriers (car, aircraft, motorcycle, etc) in various emergent conditions including: dangerous hydrometereological conditions (storms, fog, icy roads, snowfall, etc), emergency road lengths, presence of animals and birds, with protection of driver, passengers and pedestrians against death and heavy damages under extreme conditions when collision with pedestrian is inevitable with ruled out access of driver to vehicle control in case his health does not allow trouble-free driving |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2501679C2 (en) |
| UA (1) | UA102564C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2583398C2 (en) * | 2013-12-30 | 2016-05-10 | Виктор Георгиевич Небабин | Singular method of preventing vehicle theft and providing accident-free movement of vehicle (car, aircraft, motorcycle etcetera) in various emergency situations, including: hazardous hydrometeorological events (storm, fog, hail, snow, ice, etcetera), emergency sections of roads, roadway animals and birds with protection of vehicle driver, passengers cabin of vehicle and pedestrian from death and severe damages in emergency conditions, when vehicle collision with pedestrian cannot be prevented, while preventing appearance of drivers in moving vehicles, whose health status does not allow trouble-free driving of vehicle |
| WO2018101851A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационный Центр Самоцвет" | Method of providing for the dynamic stability and safety of a vehicle and device for the implementation thereof |
-
2011
- 2011-04-20 UA UAA201104984A patent/UA102564C2/en unknown
- 2011-07-05 RU RU2011127597/11A patent/RU2501679C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2583398C2 (en) * | 2013-12-30 | 2016-05-10 | Виктор Георгиевич Небабин | Singular method of preventing vehicle theft and providing accident-free movement of vehicle (car, aircraft, motorcycle etcetera) in various emergency situations, including: hazardous hydrometeorological events (storm, fog, hail, snow, ice, etcetera), emergency sections of roads, roadway animals and birds with protection of vehicle driver, passengers cabin of vehicle and pedestrian from death and severe damages in emergency conditions, when vehicle collision with pedestrian cannot be prevented, while preventing appearance of drivers in moving vehicles, whose health status does not allow trouble-free driving of vehicle |
| WO2018101851A1 (en) * | 2016-11-30 | 2018-06-07 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационный Центр Самоцвет" | Method of providing for the dynamic stability and safety of a vehicle and device for the implementation thereof |
| RU2660977C2 (en) * | 2016-11-30 | 2018-07-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Инновационный Центр Самоцвет" (Ооо "Иц Самоцвет") | Method of providing road-holding ability and safety of vehicle and device for its implementation |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA102564C2 (en) | 2013-07-25 |
| RU2011127597A (en) | 2013-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10723351B1 (en) | Collision prevention system | |
| CN107161097B (en) | Vehicle running intelligent security system based on Beidou Navigation System | |
| US7493202B2 (en) | Vehicle safety control system by image processing | |
| US8941510B2 (en) | Hazard warning system for vehicles | |
| US5646613A (en) | System for minimizing automobile collision damage | |
| ES2342740T3 (en) | PROCEDURE AND DEVICE FOR ACTIVATING A PERSONAL PROTECTION MEANS FOR A VEHICLE. | |
| ES2310696T3 (en) | DRIVER ASSISTANCE SYSTEM. | |
| US20160236638A1 (en) | Accident monitoring using remotely operated or autonomous aerial vehicles | |
| US20150042491A1 (en) | Hazard warning system for vehicles | |
| US9340178B1 (en) | Adhesive vehicle front end for mitigation of secondary pedestrian impact | |
| EP2484567B1 (en) | An onboard perception system | |
| CN203111103U (en) | Automobile airbag active defense system | |
| US20140074359A1 (en) | System and method for animal crash avoidance | |
| CN102963299A (en) | High-reliability and low-false alarm rate highway automobile anti-collision system and method | |
| WO2013007170A1 (en) | Vehicle emergency condition alarm | |
| JP2015009599A (en) | Running control device and running control method for vehicle | |
| US10106124B1 (en) | Sticky airbag for pedestrian protection | |
| KR100952592B1 (en) | An air bag system | |
| CN107627983A (en) | Method and control device for the passenger protection system of operating and controlling vehicle | |
| CN106875746A (en) | A kind of vehicle security drive early warning system and method | |
| RU2501679C2 (en) | Singular method of guaranteed trouble-free motion of carriers (car, aircraft, motorcycle, etc) in various emergent conditions including: dangerous hydrometereological conditions (storms, fog, icy roads, snowfall, etc), emergency road lengths, presence of animals and birds, with protection of driver, passengers and pedestrians against death and heavy damages under extreme conditions when collision with pedestrian is inevitable with ruled out access of driver to vehicle control in case his health does not allow trouble-free driving | |
| CN216133515U (en) | Tunnel entrance vehicle wall collision early warning system | |
| RU2583398C2 (en) | Singular method of preventing vehicle theft and providing accident-free movement of vehicle (car, aircraft, motorcycle etcetera) in various emergency situations, including: hazardous hydrometeorological events (storm, fog, hail, snow, ice, etcetera), emergency sections of roads, roadway animals and birds with protection of vehicle driver, passengers cabin of vehicle and pedestrian from death and severe damages in emergency conditions, when vehicle collision with pedestrian cannot be prevented, while preventing appearance of drivers in moving vehicles, whose health status does not allow trouble-free driving of vehicle | |
| US9000947B1 (en) | System and method for controlling a hot pursuit situation | |
| CN109131184A (en) | A kind of automobile based on reflection sounding prevents overboard and falling from high altitude safe obstacle avoidance system and Shockproof method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 35-2013 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140706 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20160427 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170706 |
|
| TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM4A- IN JOURNAL 11-2018 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200706 |