Способ предотвращения столкновений автомобиля и устройство для его осуществления

Способ предотвращения столкновений автомобиля и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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

Известен способ для предотвращения столкновений автомобиля, основанный на приеме оптического излучения предметов, находящихся в опасной зоне, преобразовании его в электрические сигналы, определении по ним расстояния D₀ до препятствия, сравнении его с допустимым расстоянием D_доп, определяемым с учетом скорости, и выработке предупредительного сигнала или команды на торможение в случае D₀≤D_доп, причем принимаемое оптическое излучение фильтруют, подавляя диапазон с длиной волн менее 3 мкм, прием и преобразование ведут отдельно для n участков, расположенных один за другим в опасной зоне, при этом коэффициенты преобразования выбирают так, что при отсутствии препятствий сигналы от всех участков одинаковы, по разности электрических сигналов с соседних участков судят о наличии препятствия на этих участках, из всех участков с обнаруженными препятствиями выбирают ближний к автомобилю и дистанцию до него принимают в качестве расстояния D₀ /1/.

В устройство для предотвращения столкновений автомобиля, содержащее оптико-электронный преобразователь, включающий оптический фокусирующий элемент, оптический фильтр, подавляющий излучения с длиной волн менее 3 мкм, n чувствительных элементов и бленду, теплоизоляцию, закрывающую оптико-электронный преобразователь со всех направлений, кроме направления приема, n добавочных сопротивлений, соединенных соответственно с n чувствительными элементами, коммутатор-определитель координат, соединенный последовательно через первый вход блока определения опасного расстояния с генератором сигнала тревоги, содержащим генератор звуковых сигналов, схему ИЛИ и динамик, причем второй вход микропроцессора связан с датчиком скорости, n добавочных сопротивлений, соединенных соответственно с n-чувствительными элементами, параллельно подсоединенными своими свободными концами к одному выходу источника питания, к другому выходу которого параллельно подсоединены свободные концы добавочных сопротивлений, и n-1 дифференциальных усилителей, первый вход 1-го и второй вход (n-1)-го из которых связаны соответственно с общими точками первых и n чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые входы нечетных дифференциальных усилителей, исключая (n-1)-й, и первые входы четных попарно подсоединены соответственно к общим точкам таких же четных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые входы четных и первые входы нечетных усилителей, исключая 1-й, попарно подключены к общим точкам таких же нечетных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, а выходы дифференциальных усилителей связаны с соответствующими входами коммутатора-определителя координат, при этом один из чувствительных элементов расположен в фокусе оптического элемента, а остальные размещены один над другим выше фокуса /1/.

Недостатком данного способа и устройства является отсутствие информации о допустимой дистанции движения относительно транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, и также отсутствия информации водителю автомобиля о возможности его обгона при наличии транспортного средства на полосе встречного движения.

Целью изобретения является расширения функциональных возможностей способа и устройства путем выдачи информации не только об опасном расстоянии до преграды, а также о допустимой дистанции движения автомобиля с транспортным средством по пути попутного движения и о возможности осуществления автомобилем маневра обгона в условиях нахождения транспортного средства на полосе встречного движения.

Это достигается тем, что в способе предотвращения столкновения автомобиля, заключающемся в том, что принимают оптическое излучение предметов, находящихся в опасной зоне, преобразуют их в электрические сигналы, фильтруют, подавляя сигналы в диапазоне с длиной волн менее 3 мкм, прием и преобразование осуществляют для n участков, расположенных один за другим в опасной зоне, определение препятствия осуществляют по разности электрических сигналов с соседних участков, при этом из всех участков с обнаруженными препятствиями выбирают ближний к автомобилю, определяют расстояние D₀ до этого препятствия, сравнивают его с допустимым расстоянием D_доп, определяемым с учетом скорости, и вырабатывают предупредительный сигнал или команду на торможение в случае D₀≤D_доп, дополнительно одновременно принимают оптическое излучение от транспортных средств, находящихся на попутной и встречной полосах движения, преобразовывают их в электрические сигналы, определяют расстояния до транспортных средств, находящихся на попутной и встречной полосах движения, определяют скорости сближения с ними, определяют геометрические размеры транспортного средства в направлении движения и на основе данной информации обеспечивают выдачу рекомендаций водителю автомобиля о соблюдении безопасной дистанции движения относительно транспортного средства, находящегося на попутной полосе движения и о возможности выполнения маневра обгона его в условиях нахождения транспортного средства на полосе встречного движения.

Кроме того, обеспечивают выдачу информации водителю автомобиля о безопасной дистанции относительно транспортного средства, находящегося на попутной полосе движения, исходя из условия соблюдения неравенства где D₁ - расстояние до транспортного средства, находящегося на полосе попутного движения, V_{1 сбл} - скорость сближения с ним, t_торм - время торможения автомобиля, обеспечивают выдачу информации водителю автомобиля о недопустимой дистанции сближения при условии соблюдения неравенства

Кроме того, выдают информацию водителю автомобиля о возможности совершения обгона транспортного средства, находящегося на полосе попутного движения, при условии наличия транспортного средства на встречной полосе исходя из условии выполнения неравенства где D₃ - расстояние, проходимое автомобилем до середины полосы встречного движения при совершении маневра обгона, L - геометрические размеры транспортного средства в направлении движения попутной полосы автомобиля, V₃ - скорость движения автомобиля при совершении обгона, V_2сбл - скорость сближения со встречным транспортным средством, D₂ - расстояние до встречного автомобиля, выдают информацию водителю автомобиля о невозможности обгона транспортного средства исходя из условии выполнения неравенства

Способ реализуется в устройстве для предотвращения столкновения автомобиля, содержащем первый оптико-электронный преобразователь, включающий первый оптический фокусирующий элемент, n первых чувствительных элементов, первую бленду, первый оптический фильтр, n первых добавочных сопротивлений, n-1 первых дифференциальных усилителей, первый коммутатор-определитель координат, блок определения опасных расстояний, генератор сигнала тревоги, причем n первых добавочных сопротивлений соединены соответственно с n первыми чувствительными элементами, одни выводы которых параллельно подсоединены к одному выходу источника питания, к другому выходу которого подсоединены выводы добавочных сопротивлений, первый вход первого и второй вход (n-1)-го дифференциальных усилителей соединены соответственно с большими точками первых и n-первых чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые выходы нечетных дифференциальных усилителей, кроме (n-1)-го, и первые входы четных попарно соединены соответственно с общими точками одноименных четных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые входы четных и первые входы нечетных дифференциальных усилителей, кроме первого, попарно подключены к общим точкам соединения одноименных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, выходы дифференциальных усилителей соединены с соответствующими входами первого коммутатора-определителя координат, выход которого соединен через первый вход блока определения опасных расстояний с входом генератора сигнала тревоги, а второй вход блока определения опасных расстояний соединен с выходом датчика скорости движения автомобиля, в устройство дополнительно введены второй оптико-электронный преобразователь, вычислитель, переключатель ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, первый, второй, третий и четвертый световые сигнализаторы, причем выходы первого и второго оптико-электронных преобразователей соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя, третий вход которого соединен с датчиком скорости, четвертая n группа входов - с переключателем ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, а первый, второй, третий и четвертый выходы - с входами соответственно первого, второго, третьего, четвертого световых сигнализаторов.

Второй оптико-электронный преобразователь состоит из второго оптического фокусирующего элемента, n вторых чувствительных элементов, второй бленды, второго оптического фильтра, n вторых добавочных сопротивлений, n-1 вторых дифференциальных усилителей, второго коммутатора-определителя координат, причем n вторых добавочных сопротивлений соединены соответственно с n чувствительными элементами, одни выводы которых параллельно подсоединены к одному выходу источника питания, к другому выходу которого подсоединены выводы добавочных сопротивлений, первый вход первого и второй вход (n-1)-го вторых дифференциальных усилителей соединены соответственно с большими точками первых и n-х чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые выходы нечетных дифференциальных усилителей, кроме (n-1)-го, и первые входы четных попарно соединены соответственно с общими точками одноименных четных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые входы четных и первые входы нечетных дифференциальных усилителей, кроме первого, попарно подключены к общим точкам соединения одноименных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, выходы дифференциальных усилителей соединены с соответствующими входами коммутатора-определителя координат, при этом один из чувствительных элементов расположен в фокусе оптического фокусирующего элемента, а остальные расположены один над другим выше фокуса.

Вычислитель состоит из блока определения скорости сближения с транспортными средствами и блока логики, причем выход первого оптико-электронного преобразователя соединен одновременно с первым входом блока определения скорости сближения с транспортными средствами и первым входом блока логики, второй вход - с первым входом блока определения скорости сближения с транспортными средствами и четвертым входом блока логики, выход блока определения скорости сближения с транспортными средствами соединен со вторым и третьим входами блока логики, пятый вход которого соединен с выходом датчика скорости автомобиля, шестая группа входов которого соединена с выходом переключателя ввода информации о геометрических размерах транспортного средства в направлении попутного движения, первый, второй, третий и четвертый выходы блока логики соединены соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым световыми сигнализаторами.

Блок определения скорости сближения с транспортными средствами состоит из блока определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения, и блока определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения, причем выход первого оптико-электронного преобразователя соединен с входом блока определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения, первый выход которого соединен со вторым входом блока логики, а второй выход - со вторым входом блока определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения, первый вход которого соединен с выходом второго оптико-электронного преобразователя, а выходы блоков определения скорости сближения транспортных средств, движущихся по полосе попутного и встречного движения, соединены соответственно со вторым и третьим входами блока логики.

При этом блок определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения, состоит из первого сдвигового регистра, первого элемента И-НЕ, первого, второго и третьего элемента И, генератора импульсов, первого элемента И-НЕ, первого, второго и третьего элементов И, первого счетчика, первого вычитателя и первого делителя, причем выход первого оптико-электронного преобразователя соединен одновременно с вторыми входами первого и второго элементов И и входом первого сдвигового регистра, первый выход которого соединен с первыми входами первого и третьего элементов И, второй выход - с первым входом второго элемента И и входом элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом третьего элемента И, третий вход которого соединен с генератором импульсов, а выход - со входом первого счетчика, выходы первого и второго элементов И соединены соответственно с первым и вторым входом первого вычитателя, выход которого соединен с первым входом первого делителя, второй вход которого соединен с выходом первого счетчика, выход первого делителя является выходом блока определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения.

Блок определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения, состоит из второго сдвигового регистра, второго элемента И-НЕ четвертого, пятого и шестого элементов И, второго счетчика, второго вычитателя, второго делителя, причем выход второго оптико-электронного преобразователя соединен одновременно со вторыми входами четвертого и пятого элементов И и с входом второго сдвигового регистра, первый выход которого соединен с первыми входами четвертого и шестого элементов И, второй выход второго сдвигового регистра соединен с первым входом пятого элемента И и входом второго элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом шестого элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выходы четвертого и пятого элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго вычитателя, выход которого соединен со вторым входом второго делителя, первый вход которого соединен с выходом счетчика, вход которого соединен с выходом шестого элемента И, выход второго делителя является выходом блока определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения.

Блок логики состоит из третьего, четвертого и пятого делителей, первого, второго пороговых устройств, первого, второго, третьего и четвертого задатчиков, третьего, четвертого элементов И-НЕ, первого, второго и третьего сумматоров, умножителя, функционального преобразователя, первого и второго квадраторов, элемента ИЛИ, n ключей, причем выход первого оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом делителя, второй вход которого соединен с первым выходом блока определения скорости сближения, а выход третьего делителя соединен с первым входом первого порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом первого задатчика, а выход первого порогового устройства одновременно соединен через третий элемент И-НЕ с входом первого светового сигнализатора и непосредственно с входом второго светового сигнализатора, второй выход блока определения скорости сближения соединен с первым входом пятого делителя, второй вход которого соединен с выходом второго оптико-электронного преобразователя, а выход соединен со вторым входом второго порогового устройства, первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первый вход которого соединен с выходом четвертого делителя, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго задатчика, а первый вход - с выходом датчика скорости движения автомобиля, который является пятым входом блока логики, выход первого оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом первого квадратора, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго квадратора, вход которого соединен с выходом четвертого задатчика, выход третьего сумматора соединен последовательно через функциональный преобразователь и умножитель с первым входом второго сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, входы которого соединены с выходами n ключей, первые входы которых соединены с выходами третьего задатчика, вторые входы которых соединены с выходами переключателя ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, выход второго сумматора соединен со вторым входом четвертого делителя, выход которого соединен с первым входом второго порогового устройства, выход которого соединен одновременно через элемент И-НЕ со входом третьего светового сигнализатора и непосредственно со входом четвертого светового сигнализатора.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу являются следующие действия:

- одновременно принимают оптическое излучение от транспортных средств, находящихся на попутной и встречной полосах движения, преобразовывают их в электрические сигналы;

- определяют расстояния до транспортных средств, находящихся на попутной и встречной полосах движения;

- определяют скорости сближения автомобиля с транспортными средствами,

- определяют геометрические размеры транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения;

- выдают рекомендации водителю автомобиля о соблюдении безопасной дистанции движения автомобиля относительно транспортного средства, находящегося на попутной полосе движения, на основе получаемой информации;

- выдают рекомендацию водителю автомобиля о возможности совершения автомобилем обгона транспортного средства на полосе движения в условиях нахождения транспортного средства на полосе встречного движения;

- обеспечивают выдачу информации водителю автомобиля о безопасной дистанции относительно транспортного средства, находящегося на попутной полосе движения, исходя из условия соблюдения неравенства где D₁ - расстояние до транспортного средства, находящегося на полосе попутного движения, V_1сбл - скорость сближения с ним, t_торм - время торможения автомобиля,

- обеспечивают выдачу информации водителю автомобиля о недопустимой дистанции сближения при условии соблюдения неравенства

- выдают информацию водителю автомобиля о возможности совершения обгона транспортного средства, находящегося на полосе попутного движения, в условиях нахождения транспортного средства на встречной полосе исходя из условий выполнения неравенства где D₃ - расстояние, проходимое автомобилем до середины полосы встречного движения при совершение маневра обгона, L - геометрические размеры транспортного средства в направлении движения попутной полосы автомобиля, V₃ - скорость движения автомобиля при совершение обгона, V_2сбл - скорость сближения со встречным транспортным средством, D₂ - расстояние до встречного автомобиля,

- выдают информацию водителю автомобиля о невозможности обгона транспортного средства, исходя из условий выполнения неравенства

В устройстве существенно отличными признаками являются второй оптико-электронный преобразователь, вычислитель, переключатель ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, первый, второй, третий и четвертый световые сигнализаторы и новые связи между элементами схемы.

На фиг.1 приведена схема движения автомобилей при обгоне, на фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.3 - первый оптико-электронный преобразователь, на фиг.4 - второй оптико-электронный преобразователь, на фиг.5 - вычислитель, на фиг.6 - блок определения скорости сближения, на фиг.7 - блок логики.

Устройство 1 (фиг.2-7) для предотвращения столкновения автомобиля, содержащее первый 2 оптико-электронный преобразователь, включающий первый 3 оптический фокусирующий элемент, n первых 4 чувствительных элементов, первую 5 бленду, первый 6 оптический фильтр, n первых 7 добавочных сопротивлений, n-1 первых 8 дифференциальных усилителей, первый 9 коммутатор-определитель координат, блок 10 определения опасных расстояний, генератор 11 сигнала тревоги, второй 12 оптико-электронный преобразователь, вычислитель 13, переключатель 14 ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, первый 15, второй 16, третий 17 и четвертый 18 световые сигнализаторы, причем n первых 7 добавочных сопротивлений соединены соответственно с n первыми 4 чувствительными элементами, одни выводы которых параллельно подсоединены к одному выходу источника питания, к другому выходу которого подсоединены выводы первых 7 добавочных сопротивлений, первый вход первого и второй вход (n-1)-го дифференциальных усилителей 8 соединены соответственно с большими точками первых и n-первых 4 чувствительных элементов и первых 7 добавочных сопротивлений, вторые выходы нечетных дифференциальных усилителей 8, кроме (n-1)-го, и первые входы четных попарно соединены соответственно с общими точками одноименных четных чувствительных элементов и добавочных сопротивлений, вторые входы четных и первые входы нечетных дифференциальных усилителей 8, кроме первого, попарно подключены к общим точкам соединения одноименных первых 4 чувствительных элементов и первых 7 добавочных сопротивлений, выходы дифференциальных усилителей 8 соединены с соответствующими входами коммутатора-определителя координат 9, выход которого соединен одновременно с первым входом вычислителя 13 и первым входом блока 10 определения опасных расстояний, выход которого соединен со входом генератора 11 сигнала тревоги, а второй вход блока 10 определения опасных расстояний соединен с выходом датчика скорости движения автомобиля, выход второго 12 оптико-электронного преобразователя соединен со вторым входом вычислителя 13, третий вход которого соединен с датчиком скорости, четвертая n-группа входов которого - с переключателем 14 ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения а первый, второй, третий и четвертый выходы вычислителя 13 соединены соответственно с входами первого 15, второго 16, третьего 17 и четвертого 18 сигнализаторов.

Второй 12 оптико-электронный преобразователь состоит из второго 19 оптического фокусирующего элемента, n вторых 20 чувствительных элементов, второй 21 бленды, второго 22 оптического фильтра, n вторых 23 добавочных сопротивлений, n-1 вторых 24 дифференциальных усилителей, второго 25 коммутатора-определителя координат, причем n вторых 23 добавочных сопротивлений соединены соответственно с n вторыми 20 чувствительными элементами, одни выводы которых параллельно подсоединены к одному выходу источника питания, к другому выходу которого подсоединены выводы добавочных сопротивлений, первый вход первого и второй вход (n-1)-го вторых 24 дифференциальных усилителей соединены соответственно с большими точками первых и n вторых 20 чувствительных элементов и n вторых 23 добавочных сопротивлений, вторые выходы нечетных дифференциальных усилителей 24, кроме (n-1)-го, и первые входы четных попарно соединены соответственно с общими точками одноименных четных чувствительных элементов 20 и добавочных сопротивлений 23, вторые входы четных и первые входы нечетных дифференциальных усилителей 24, кроме первого, попарно подключены к общим точкам соединения одноименных чувствительных элементов 20 и добавочных сопротивлений 23, выходы дифференциальных усилителей 24 соединены с соответствующими входами коммутатора-определителя координат 25, при этом один из чувствительных элементов расположен в фокусе оптического фокусирующего элемента, а остальные расположены один над другим выше фокуса.

Вычислитель 13 состоит из блока 26 определения скорости сближения с транспортными средствами и блока 27 логики, причем выход первого 2 оптико-электронного преобразователя соединен одновременно с первым входом блока 26 определения скорости сближения с транспортными средствами и первым входом блока 27 логики, второй вход - с первым входом блока 26 определения скорости сближения с транспортными средствами и четвертым входом блока 27 логики, выход блока 26 определения скорости сближения с транспортными средствами соединен со вторым и третьим входами блока 27 логики, пятый вход которого соединен с выходом датчика скорости автомобиля, шестая группа входов которого соединена с выходом переключателя 14 ввода информации о геометрических размерах транспортного средства в направлении попутного движения, первый, второй, третий и четвертый выходы блока 27 логики соединены соответственно с первым 15, вторым 16, третьим 17 и четвертым 18 световыми сигнализаторами.

Блок 26 определения скорости сближения с транспортными средствами состоит из блока 28 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения, и блока 29 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения, причем выход первого 2 оптико-электронного преобразователя соединен с входом блока 28 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения, первый выход которого соединен со вторым входом блока 27 логики, а второй выход - со вторым входом блока 29 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения, первый вход которого соединен с выходом второго 12 оптико-электронного преобразователя, а выходы блоков 28, 29 определения скорости сближения транспортных средств, движущихся по полосе попутного и встречного движения, соединены соответственно со вторым и третьим входом блока 27 логики.

Блок 28 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе попутного движения, состоит из первого 30 сдвигового регистра, первого 31 элемента И-НЕ, первого 32, второго 33 и третьего 34 элементов И, генератора 35 импульсов, первого 36 счетчика, первого 37 вычитателя и первого 38 делителя, причем выход первого 2 оптико-электронного преобразователя соединен одновременно с вторыми входами первого 32 и второго 33 элементов И и входом первого 30 сдвигового регистра, первый выход которого соединен с первыми входами первого 32 и третьего 34 элементов И, второй выход - с первым входом второго 33 элемента И и входом первого 31 элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом третьего 34 элемента И, третий вход которого соединен с генератором 35 импульсов, а выход - со входом первого 36 счетчика, выходы первого 32 и второго 33 элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами первого 37 вычитателя, выход которого соединен с первым входом первого 38 делителя, второй вход которого соединен с выходом первого 36 счетчика, выход первого 38 делителя является выходом блока 28 определения скорости сближения с транспортным средством движущимся по полосе попутного движения.

Блок 29 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения, состоит из второго 39 сдвигового регистра, второго 40 элемента И-НЕ, четвертого 41, пятого 42 и шестого 43 элементов И, второго 44 счетчика, второго 45 вычитателя, второго 46 делителя, причем выход второго 12 оптико-электронного преобразователя соединен одновременно со вторыми входами четвертого 41 и пятого 42 элементов И и с входом второго 39 сдвигового регистра, первый выход которого соединен с первыми входами четвертого 41 и шестого 43 элементов И, второй выход второго 39 сдвигового регистра соединен с первым входом пятого 42 элемента И и входом второго 40 элемента И-НЕ, выход которого соединен со вторым входом шестого 43 элемента И, третий вход которого соединен с выходом генератора 35 импульсов, выходы четвертого 41 и пятого 42 элементов И соединены соответственно с первым и вторым входами второго 45 вычитателя, выход которого соединен со вторым входом второго 46 делителя, первый вход которого соединен с выходом второго 44 счетчика, вход которого соединен с выходом шестого 43 элемента И, выход второго 46 делителя является выходом блока 29 определения скорости сближения с транспортным средством, движущимся по полосе встречного движения.

Блок 27 логики состоит из третьего 47, четвертого 48 и пятого 49 делителей, первого 50, второго 51 пороговых устройств, первого 52, второго 53, третьего 54 и четвертого 55 задатчиков, третьего 56, четвертого 57 элементов И-НЕ, первого 58, второго 59 и третьего 60 сумматоров, умножителя 61, функционального преобразователя 62, первого 63 и второго 64 квадраторов, элемента ИЛИ 65, n ключей 66, причем выход первого 2 оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом третьего 47 делителя, второй вход которого соединен с первым выходом блока 26 определения скорости сближения с транспортными средствами, а выход третьего 47 делителя соединен с первым входом первого 50 порогового устройства, второй вход которого соединен с выходом первого 52 задатчика, а выход первого 50 порогового устройства одновременно соединен через третий 56 элемент И-НЕ с входом первого 15 светового сигнализатора и непосредственно с входом второго 16 светового сигнализатора, второй выход блока 26 определения скорости сближения с транспортными средствами соединен с первым входом пятого 49 делителя, второй вход которого соединен с выходом второго 12 оптико-электронного преобразователя, а выход соединен со вторым входом второго 51 порогового устройства, первый вход которого соединен с выходом четвертого 48 делителя, первый вход которого соединен с выходом первого 58 сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго 53 задатчика, а первый вход - с выходом датчика скорости движения автомобиля, который является пятым входом блока 27 логики, выход первого 2 оптико-электронного преобразователя соединен с первым входом первого 63 квадратора, выход которого соединен с первым входом третьего 60 сумматора, второй вход которого соединен с выходом второго 64 квадратора, вход которого соединен с выходом четвертого 35 задатчика, выход третьего 60 сумматора соединен последовательно через функциональный преобразователь 62, умножитель 61 с первым входом второго 59 сумматора, второй вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ 65, входы которого соединены с выходами n ключей 66, первые входы которых соединены с выходами третьего 54 задатчика, вторые входы которых соединены с выходами переключателя 14 ввода информации о геометрических размерах транспортного средства, движущегося по полосе попутного движения, выход второго 59 сумматора соединен со вторым входом четвертого 48 делителя, выход которого соединен с первым входом второго 51 порогового устройства, выход которого соединен одновременно через элемент И-НЕ 57 со входом третьего 17 светового сигнализатора и непосредственно со входом четвертого 18 светового сигнализатора.

Оптико-электронные преобразователи устанавливаются по оси просмотра попутной и встречной полосы, спереди - над ветровым стеклом или над фарами. Такое размещение позволяет оптико-электронным преобразователям осуществлять контроль транспортных средств как на полосе попутного, так и встречного движения.

Предлагаемое устройство может быть выполнено с помощью известных элементов и материалов. В качестве оптического элемента может быть использовано гиперболическое (или иной формы) зеркало от автомобильных осветительных фар, в качестве чувствительных элементов - болометры, термосопротивления, кремниевые диоды и другие малоинерционные элементы, обычно используемые при динамических измерениях температур или тепловых потоков. Оптический фильтр может быть сделан на основе халькогенидных стекол серии ИКС.

Выбор для работы дальнего ИК-диапазона с помощью оптического фильтра позволяет нейтрализовать "ослепление" устройства светом фар встречных автомобилей, излучение которых лежит в диапазоне волн, меньших 3 мкм (более длинноволновое излучение не пропускается их защитным стеклом и стеклом лампы). Излучение солнца с длиной волн более 3 мкм также хорошо задерживается верхними слоями земной атмосферы. В диапазоне, например, от 8 до 14 мкм лежит относительно "гладкая" характеристика прохождения ИК-излучения в приемной атмосфере, свободная от "провалов" проницаемости из-за действия газов СО, СО₂, водяного пара Н₂О и др. Это обеспечивает устойчивый прием ИК-сигналов в тумане, в условиях задымления и т.п.

Расположение чувствительных элементов в фокусе и выше фокуса оптического элемента (гиперболического зеркала) один над другим позволяет четко относить препятствия к тому или иному участку опасной зоны и избежать неоднозначности определения дистанции в случае неточечных и неодиночных препятствий, как в прототипе. Разностный метод оценки наличия или отсутствия препятствий, осуществляемый с помощью дифференциальных усилителей, соответствующего подключения чувствительных элементов и подбора добавочных сопротивлений, позволяет избежать ложных тревог из-за продольных покачиваний автомобиля. Этот же метод в сочетании с теплоизоляцией снижает влияние изменений наружной температуры.

Устройство работает следующим образом.

При движении автомобиля определяется расстояния до препятствия, а также до транспортных средств, находящихся на полосах попутного и встречного движения.

Определение расстояния осуществляется на основе приема излучений от разных участков зоны просмотра чувствительными элементами (4, 20), входящими в состав первого 2 и второго 12 оптико-электронных преобразователей (фиг.3 и фиг.4).

Чувствительные элементы (4, 20) преобразуют излучения в электрические сигналы, которые через n-1 дифференциальных усилителей (8, 24) поступают на коммутаторы (9, 25) - определители координат. Коммутаторы (9, 25) - определители координат по разности сигналов с соседних участков определяют координаты объектов.

При наличии препятствий информация о расстоянии поступает в блок 10 определения опасных расстояний, где сравнивается с заданными расстояниями с учетом скорости движения автомобиля, поступающей от датчика скорости.

В случае выполнения неравенства D₀≤D_зад блок 10 определения опасных расстояний выдает сигнал на генератор сигнала тревоги, что позволяет исключить столкновения автомобиля с препятствием.

При наличии транспортных средств на полосах попутного и встречного движения определяются также расстояние до них, которое поступает в вычислитель 13 (фиг.5).

Вычислитель 13 определяет дополнительные параметры движения транспортных средств и на основе информации о параметрах движения транспортных средств выдает рекомендации о допустимой дистанции движения, а также о возможности обгона в случае наличия транспортных средств на встречной полосе.

Определение скорости сближения для транспортного средства, находящегося на полосе попутного движения, осуществляется следующим образом (фиг.6). Информация о дальности поступает с первого 2 оптико-электронного преобразователя на вход первого 30 сдвигового регистра и вторые входы первого 32 и второго 33 элементов И, которые последовательно срабатывают при подаче сигнала