СПОСОБ СИГНАЛИЗАЦИИ ОБ ЭВАКУАЦИИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
WAY OF SIGNALING ABOUT VEHICLE EVACUATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к средствам для обнаружения и предотвращения недозволенного использования транспортного средства, оно может быть использовано для сигнализации об эвакуации транспортного средства.
Эвакуация автомобиля, производимая службами перемещений, становится неотъемлемой составляющей жизни в мегаполисах. Для жителей городов-миллионников России угроза эвакуации личного или служебного транспортного средства обусловлена, с одной стороны, систематическим нарушением водителями правил стоянки из-за дефицита парковочных мест и слабого развития соответствующей дорожной инфраструктуры, с другой - с возросшим коммерческим интересом компаний, оказывающих услуги по перемещению. Пребывая к месту работы или совершая деловые поездки на автомобиле, водитель зачастую вынужден оставлять автомобиль с нарушением правил парковки (в зоне действия знаков «Остановка запрещена», «Стоянка запрещена», на тротуаре, на газоне, на островке безопасности, в зоне пешеходного перехода, либо блокируя другие припаркованные транспортные средства), результатом чего является эвакуация. Возросший профессионализм и оперативность служб перемещения позволяют поместить эвакуируемый автомобиль на платформу в считанные минуты. Чаще всего водитель находится в пяти минутах ходьбы от автомобиля - на рабочем месте, в детском образовательном учреждении, у клиента, в магазине. Зачастую водитель оставляет автомобиль буквально на несколько минут, однако эвакуация производится настолько быстро, что оказывается для него полной неожиданностью.
Разнообразные механические приспособления, предупреждающие эвакуацию за счет создания препятствий для строповки и/или буксировки транспортного средства (ТС) громоздки, не очень эффективны, могут быть объектом кражи или вандализма. Значительно более перспективными представляются электронные устройства, желательно - компактные салонные, которые по ряду признаков распознают событие "эвакуация" и передают сигнал водителю, чтобы тот успел оперативно добраться до припаркованного ТС и прервать эвакуацию. Сегодня на рынке появились электронные системы - "антиэвакуаторы", собранные на базе SD-датчиков движения, которые позволяют информировать водителя об эвакуации и даже отслеживать перемещение эвакуируемого автомобиля через системы навигации. Недостатком представленных на рынке датчиков является их низкая селективность по событию "эвакуация", поскольку датчики фиксируют любые перемещения кузова, как и стандартные охранные системы, и принципиальная задержка их срабатывания: заметные смещения кузова возникают только после того, как погрузка ТС на платформу уже началась.
Если в 2012 году на штрафстоянки в Москве поступало порядка 500 машин в неделю, то в 2014 нормальный показатель по эвакуации - порядка 1500 машин в день. Практически каждый водитель, использующий автомобиль повседневно в крупном городе с дефицитом парковочных мест, сталкивался либо непосредственно с эвакуацией, либо с угрозой эвакуации своего автомобиля. Эвакуация автомобиля - это потерянное время, сорванные планы, нервы. Водители, столкнувшиеся с данной проблемой, часто говорят о том, что если бы у них была система, сигнализирующая об эвакуации, то они, несомненно, успели бы своевременно добраться до автомобиля и предупредить его перемещение на штрафстоянку. При этом водители, в принципе, готовы нести административное наказание за нарушение правил парковки, лишь бы не терять транспортное средство на ценные часы или даже сутки.
Современный автомобиль обычно оснащается достаточно совершенными системами сигнализации, предупреждающими проникновение посторонних лиц в салон, багажный отсек, моторный отсек, существенно затрудняющими угон или кражу отдельных деталей. В то же время, на сегодняшний день в штатных системах сигнализации не предусмотрено никаких элементов и датчиков, позволяющих выделить событие эвакуации на фоне других неблагоприятных событий.
Рассмотрим реакцию различных датчиков современных охранных систем на эвакуацию. Самые первые датчики, включавшиеся в состав охранных систем на заре их появления - датчики качания кузова, и вытеснившие их позднее датчики удара (шок-сенсоры), в принципе, реагируют на воздействия, возникающие при эвакуации автомобиля, а именно - при строповке, подъеме с помощью манипулятора и опускании на платформу. Однако загрубленные настройки систем сигнализации, с одной стороны, и «ювелирное» мастерство специалистов служб перемещения, с другой стороны, сегодня позволяют погрузить автомобиль на платформу без сильных рывков и ударных воздействий, на уровне нижнего порога чувствительности, на котором такая система сигнализации реагирует, например, на упавшую на капот ветку или на проехавший мимо грузовик. Датчики крена, используемые в современных охранных системах, регистрируют продольные и поперечные отклонения кузова от первоначального положения и рассчитаны на предупреждение демонтажа колес и других элементов подвески, но их чувствительность с учетом профессионализма оператора подъемника недостаточна для своевременной передачи тревожного сообщения. Отсутствие селективности имеющихся охранных систем по событию "эвакуация", с одной стороны, и привычка современного водителя к ложным срабатываниям сигнализации в условиях интенсивного дорожного движения, характерного для загруженного центра крупных городов, с другой стороны, диктует спрос на специализированные охранные системы, позволяющие предупредить эвакуацию и построенные на принципах, отличных от имеющихся систем.
Наиболее простые системы предупреждения эвакуации - механические, представляющие собой щиты, закрывающие одно из колес автомобиля, например, производимые ОАО "СтальИнвест", г. Новосибирск. Такая система, с одной стороны, эффективна, если эвакуация производится вертикальным погрузчиком с зацепами за колеса, однако это громоздкое и не очень практичное решение, по уровню удобства сравнимое с такими мерами, как, например, спуск одного из колес на время стоянки. Большинство автовладельцев едва ли устраивает перспектива манипуляций с подобным крупногабаритным приспособлением при каждой процедуре постановки автомобиля на стоянку и при выезде со стоянки, тем более, что использование таких "антиэвакуаторов" не освобождает от административного наказания за нарушение правил парковки. Естественно, водители заинтересованы в использовании электронных систем, которые бы функционировали подобно привычным системам сигнализации, управлялись кнопками на брелоке или другом электронном устройстве, монтировались в салоне или в моторном отсеке и выдавали своевременный сигнал о начале эвакуации, по которому водитель успевает прибыть к автомобилю и прервать процедуру погрузки на платформу. Сегодня на рынке представлен ряд аппаратных устройств - "антиэвакуаторов", в работе которых используются SD датчики движения. Примеры таких систем - это АНТИЭВАКУАТОР SmartCode GSM Pager 3, распространяемый ООО "Авто-Электроникс", г. Санкт-Петербург. Датчики движения настраиваются на характерные перемещения кузова, возникающие при погрузке автомобиля на платформу, и, естественно, сигнализация срабатывает в тот момент, когда водитель с высокой вероятностью не успевает добраться до припаркованного автомобиля. Такие датчики, кроме того, могут выдавать ложные сигналы тревоги, как и прочие системы сигнализации на базе датчиков перемещений и ударов, из-за интенсивного дорожного движения и высоких пешеходных потоков в проблемных зонах парковки крупных городов.
Определенное распространение получили программные приложения - "антиэвакуаторы", в том числе под систему Android, для портативных устройств. Такое приложение обеспечивает реакцию устройства, оставленного в салоне, на возрастающий уровень вибраций кузова, характерный для эвакуации при строповке и подъеме ТС на платформу, при этом пользователь самостоятельно настраивает чувствительность системы. При достижении уровнем вибраций заданного порогового значения устройство передает тревожное сообщение либо производит звонок водителю. Недостатком системы являются как, в целом, ее низкая чувствительность, так и необходимость оставлять в салоне достаточно дорогое многофункциональное устройство. Общим недостатком таких систем является их срабатывание в момент начала погрузки на платформу, то есть у водителя практически не остается времени, чтобы добраться до машины. Между тем, подъему ТС на платформу предшествуют достаточно продолжительные подготовительные работы, занимающие, как правило, несколько минут, по заведению стрелы манипулятора над кузовом автомобиля и строповке колес. Очевидно, что для увеличения ресурса времени водителя необходимы системы сигнализации, реагирующие собственно на начало эвакуации, и выделяющие событие "эвакуация" на фоне других неблагоприятных событий, а именно - датчики, реагирующие на характерную обстановку вокруг автомобиля до первых рывков, связанных с подъемом на платформу.
Целью изобретения является создание быстродействующей, высоко селективной по событию «эвакуация» салонной системы сигнализации.
Технический эффект в части, касающейся способа, достигается тем, что непрерывно регистрируют временные и амплитудные изменения магнитного поля, сравнивают их каждые 5-10 с с эталонными зависимостями изменений магнитного поля, которые свойственны полям, создаваемым стрелой манипулятора эвакуатора, и при совпадении динамики магнитного поля с эталонным осуществляют подачу сигнала о начале эвакуации.
Технический эффект в части устройства достигается за счет то, что устройство включает в себя феррозондовый дифференциальный магнитометр, выполненный на паре цилиндрических стержневых ферритов, и блок электроники, включающий генератор опорного сигнала для запитки обмотки возбуждения феррозондового дифференциального магнитометра, удвоитель частоты возбуждения феррозондового дифференциального магнитометра, фильтр высоких частот, цифровой синхронный детектор, программируемый контроллер, выполненный с возможностью сопоставления сигналов, измеряемых феррозондовым дифференциальным магнитометром, с эталонами сигналов, установленными для события «эвакуация», и передатчик для отправки тревожного сообщения о начале эвакуации транспортного средства на брелок.
Изобретение поясняется следующими чертежами.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройства сигнализации о событии «эвакуация».
На фиг. 2 представлена схема феррозондового дифференциального магнитометра.
0
0
0
0
0
Устройство содержит (фиг. 1) феррозондовый дифференциальный магнитометр ФЗ, на который подан сигнал от генератора опорного сигнала на частоте ƒ. Дифференциальные выходы феррозондового дифференциального магнитометра подключены к фильтру верхних частот ФВЧ, подавляющему сигнал феррозондового дифференциального магнитометра на основной частоте ƒ и оставляющему без изменения сигнал на второй гармонике частоты опорного сигнала 2ƒ, выход которого, в свою очередь, подключается к одному из входов цифрового синхронного детектора ЦСД, на второй вход которого подан сигнал с выхода удвоителя опорной частоты 2ƒ. Выход ЦСД подключен к программируемому контроллеру (ПК), формирующему тревожный сигнал о событии «сигнализация» на базе сравнения импульсного сигнала на выходе ЦСД с эталонами импульсных магнитных сигналов от стрелы манипулятора эвакуатора, приближающейся к автомобилю при эвакуации службами перемещения. Феррозондовый дифференциальный магнитометр (фиг. 2) изготавливается на цилиндрических ферритовых стержнях длиной 25 мм, диаметром 6 мм, с базовым значением магнитной проницаемости μ=3000. Намотка производится медным проводником в лаковой изоляции диаметром 0,2 мм. Число витков каждой из секций первичной обмотки - около 650, вторичной - 300. Частота возбуждения феррозонда ƒ=20-25 кГц.
Заявленный способ с помощью приведенного выше устройства реализуют следующим образом.
Устройство размещают в верхней части ветрового стекла в салоне автомобиля. В начале процесса эвакуации, когда стрела манипулятора эвакуатора приближается к транспортному средству и размещенному внутри транспортного средства устройству, феррозондовый дифференциальный магнитометр фиксирует изменение магнитного поля, имеющее характер переходного процесса с характерным временем около 0,5-1,5 с от фонового значения, определяемого статическим магнитным полем Земли и статическими магнитными полями окружающих припаркованный автомобиль транспортных средств и элементов металлических конструкций, включая столбы освещения, дорожное ограждение, постройки и т.д., на новое значение, определяемое абсолютной величиной и направлением собственного магнитного поля стрелы манипулятора эвакуатора в точке расположения устройства. Изменение индукции магнитного поля за установленный промежуток времени 5-10 с на величину свыше 0,03 Гс с последующим установлением нового постоянного уровня, независимо от конкретного значения, считается сигналом, подозрительным на событие «эвакуация». Такие подозрительные сигналы обрабатываются программируемым контроллером путем сопоставления с эталонами сигналов, установленными для события «эвакуация», по результатам сравнения с доверительным интервалом 95% формируется тревожный сигнал, передаваемый по радиоканалу передатчиком на брелок.
Способ и устройство прошли апробацию в натурных испытаниях на объектах. Исследования намагниченности стрел манипулятора эвакуатора производились двумя независимыми методами, а именно с помощью (а) датчика Холла, имеющегося на коммерческой плате GY-85, и (б) разработанного феррозондового датчика. Датчики, использованные в составе прототипа разрабатываемого устройства, были размещены на одной плате. Датчики подключались к ноутбуку, при этом данные с датчика Холла GY-85, получаемые на малых расстояниях до стрелы эвакуатора (до 50 см), использовались как калибровочные. За счет малого динамического диапазона датчика Холла при больших расстояниях до стрелы эвакуатора чувствительность системы резко снижалась, тогда как феррозондовый датчик уверенно фиксировал приближение стрелы эвакуатора, начиная с расстояний порядка 1-2 м.
В ходе испытаний было установлено, что спонтанная намагниченность стрел манипуляторов эвакуаторов приводит к возмущениям внешнего магнитного поля до 5-7 Гс вблизи краев металлических деталей, в среднем же - около 3 Гс, что на порядок превышает величину магнитного поля Земли (0,3 Гс). В целом, стрела представляет собой магнитный диполь с соответствующей структурой магнитного поля. Магнитное поле стрелы имеет преимущественно компоненты в плоскости стрелы, азимутальное (соленоидальное) поле можно считать пренебрежимо малым. Поле усиливается у концов стрелы, что используется при обработке потока данных, поступающих с датчика, установленного в салоне припаркованного автомобиля.
Предлагаемые способ и устройство обеспечивают высокую селективность по событию «эвакуация» и высокое быстродействие, поскольку в процессе работы устройства сигнал о начале эвакуации формируется еще до первых смещений кузова и подвески транспортного средства в пространстве.