КОНТРОЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО - ЦИФРОВОЙ ТАХОГРАФ
CONTROL DEVICE - DIGITAL TACHOGRAPH

Изобретение относится к электронному приборостроению, в частности к цифровым тахографам, и может быть использовано для установки в автотранспортных средствах в целях постоянного и оперативного измерения, индикации, контроля, хранения и передачи параметров движения автотранспортного средства, т.е., непрерывной регистрации пройденного пути, времени и скорости движения, времени работы и отдыха водителей, маршрута и времени передвижения, а так же, для оперативного оповещения диспетчерских пунктов о случившихся авариях с транспортным средством. Для записи, хранения и переноса информации используются электронные карты и цифровая память самого контрольного устройства. Для передачи информации в диспетчерские пункты используется блоки получения и передачи данных через спутниковые и радио каналы передачи данных ГЛОНАСС/GSM и GSM/GPRS.
Из уровня техники известны цифровые тахографы, включающие в себя такие функции, как индикация, контроль, хранение, передача информации о движении и местоположении автотранспортного средства и интервалов времени режимов труда и отдыха водителей, например, цифровой тахограф по патенту РФ №115533 (RU), состоящий из корпуса, кнопок управления, микропроцессорного блока с энергонезависимой памятью, блока питания, блока приема спутниковых сигналов ГЛОНАСС/GPS, с антенной, блока приема-передачи радиосигналов GSM/GPRS с антенной, блока формирования шкалы времени, интерфейсного блока, печатного устройства - термопринтера, блока считывателя карт с картоприемниками, блока управления и индикатора - экрана. Использование указанного цифрового тахографа позволяет производить непрерывно индикацию, регистрацию, хранение, распечатку скорости и время движения транспортного средства, пробега, периодов труда и отдыха водителей, получать информацию о месте положении и маршруте движения через систему спутниковой навигации ГЛОНАСС/GPS и передавать всю эту информацию диспетчерским пунктам по радиоканалам GSM/GPRS.
Наиболее близким техническим решением предлагаемому цифровому тахографу является цифровой тахограф по патенту РФ №139522 (RU), состоящий из корпуса, блока управления с кнопками, печатающего устройства, картоприемников блока считывателя карт, блока энергонезависимой памяти, микропроцессорного блока, интерфейсного блока, блока приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GSM, блока передачи радиосигналов радиоканала GSM/GPRS, антенны спутниковой навигации, антенны радиоканала, экрана, блока формирования шкалы времени, блока электропитания, как минимум, одного датчика удара, который может быть совмещен с датчиком наклона (положения, крена). При этом, датчики удара и датчики наклона (положения, крена) могут быть размещены внутри корпуса, на одной из сторон корпуса или вне корпуса.
Известный цифровой тахограф с точки зрения эксплуатационных возможностей обладает определенными недостатками, так как не каждое столкновение транспортного средства с каким-либо препятствием требует экстренного прибытия оперативных спасательных служб, так как эти столкновения могут быть незначительными или ложными, а его конструкция не позволяет автоматически определить степень деформации кабины или салона автомобильного транспортного средства, т.е. степень изменения их нормального объема, и довести эту информацию до диспетчерских пунктов и оперативных спасательных служб.
В основу изобретения положена задача расширения возможностей цифровых тахографов, путем создания такого цифрового тахографа, который обеспечивал возможность автоматически определить степень деформации кабины или салона автомобильного транспортного средства, т.е. степень изменения их нормального объема, и довести эту информацию до диспетчерских пунктов и оперативных спасательных служб. Получение такой информации поможет оперативным спасательным службам исключить ложные оперативные выезды, связанные с незначительными авариями транспортных средств и неисправностями датчиков удара и наклона (крена).
При этом техническим результатом является реализация этого назначения.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается расширением технических возможностей цифрового тахографа за счет возможности автоматически определить степень деформации кабины или салона автомобильного транспортного средства за счет определения степени изменения их объема, и довести эту информацию до диспетчерских пунктов и оперативных спасательных служб.
Технический результат достигается тем, что цифровой тахограф, состоящий из корпуса, блока управления с кнопками, печатающего устройства, картоприемников блока считывателя карт, блока энергонезависимой памяти, микропроцессорного блока, интерфейсного блока, блока приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GSM, блока передачи радиосигналов радиоканала GSM/GPRS, антенны спутниковой навигации, антенны радиоканала, экрана, блока формирования шкалы времени, блока электропитания, как минимум, одного датчика удара, который может быть совмещен с датчиком наклона (положения, крена), дополнительно снабжено, как минимум, одним датчиком изменения объема, данные с которого регистрируются и сохраняются микропроцессорным блоком в энергонезависимой памяти и передаются с помощью блока передачи радиосигналов в диспетчерский пункт. Датчик изменения объема может иметь любой излучатель, в том числе, ультразвуковой или электромагнитный. При этом, принцип и метод измерения объема в реальном времени датчиком изменения объема не имеет значения. Важно, чтобы эти измерения были достоверны и оперативны. Поэтому датчик изменения объема может быть конструктивно выполнен таким образом, чтобы иметь два или более разных типов излучателей. Цифровой тахограф, оснащенный датчиком изменения объема, перед началом его использования настраивается на нормальный объем салона или кабины, в которой он установлен.
Датчики изменения объема могут быть размещены вне цифрового тахографа и обмениваться информацией с цифровым тахографом электрическими сигналами по соединительным проводам или радиосигналами, например, такими как WiFi или Bluetooth.
Предложенный цифровой тахограф отличается от прототипа тем, что включает в себя как минимум один датчик изменения объема, для определения степени изменения объема, связанного с деформацией кабины или салона автомобиля или автобуса.
Сущность заявляемого изобретения поясняется на Рисунке 1, Рисунке 2, Рисунке 3 и на Рисунке 4.
На Рисунке 1 изображен цифровой тахограф с датчиком изменения объема.
На Рисунке 2 изображен цифровой тахограф с датчиком изменения объема, размещенным вне цифрового тахографа, который соединен с контрольным устройством соединительными проводами.
На Рисунке 3 изображен цифровой тахограф с датчиком изменения объема, размещенным вне цифрового тахографа, который обменивается информацией с цифровым тахографом радиосигналами.
На Рисунке 4 изображена блок-схема цифрового тахографа, отображающая его основные блоки и структурные связи между ними.
Цифровой тахограф состоит из корпуса 1, блока управления с кнопками 2, печатающего устройства 3, картоприемников блока считывателя карт 4, блока энергонезависимой памяти 5, микропроцессорного блока 6, интерфейсного блока 7, блока приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС/GSM 8, блока передачи радиосигналов радиоканала GSM/GPRS 9, антенны спутниковой навигации 10, антенны радиоканала 11, экрана 12, блока формирования шкалы времени 13, блока электропитания 14, как минимум, одного датчика удара 15, который может быть совмещен с датчиком наклона (положения, крена) 16, а так же из, как минимум, одного датчика изменения объема 17. При этом, датчики удара 15, датчики наклона 16 и датчики изменения объема 17 могут быть размещены внутри корпуса 1, на одной из сторон корпуса 1 или вне корпуса 1. При расположении датчиков удара 15, датчиков наклона (положения, крена) 16 и датчиков изменения объема 17 вне корпуса 1 контрольного устройства они соединяются с ним проводами 18 через разъем 19 или оснащаются блоками приема-передачи радиоимпульсов 20, например, типа Wi-Fi/Bluetooth, с элементом питания, например, батарейкой или аккумулятором.
Экран 12 выполнен в виде графического дисплея, что обеспечивает прорисовку на экране пиктограмм, предусмотренных в тахографической аппаратуре. В качестве печатающего устройства 3 для вывода на бумажную ленту отчетов о режимах работы, ошибках и нарушениях использован термопринтер, также имеющий режим вывода графики.
Работа цифрового тахографа осуществляется следующим образом.
Блок формирования шкалы времени 13 производит точный отсчет времени, продолжающийся и при хранении цифрового тахографа с отключенным электропитанием, и передает эту информацию в микропроцессорный блок 6. Интерфейсный блок 7 осуществляет прием сигналов от датчика движения в формате импульсов скорости, а так же обеспечивает его электрическое питание. Так как в интерфейсном блоке 7 реализована возможность обмена информацией в стандартах CAN, RS232, ISO9141 через соответствующие порты, через него осуществляется подключение цифрового тахографа к бортовой CAN-сети транспортного средства (интерфейс CAN), а также соединение с внешними устройствами, например, с персональным компьютером (интерфейс RS232) и диагностическим оборудованием (интерфейс ISO9141). Всю полученную информацию в виде импульсных цифровых сигналов интерфейсный блок 7 передает микропроцессорному блоку 6. Кроме этого, в микропроцессорный блок 6 от блока 13 поступают данные локальной шкалы времени (текущее время и дата), а также навигационные данные от блока 8.
Идентификация водителей и иных лиц, участвующих в эксплуатации цифрового тахографа транспортного средства, осуществляется блоком 4 считывания смарт-карт. Эти данные так же поступают в микропроцессорный блок 6.
Микропроцессорный блок 6, в том числе с помощью аналогово-цифрового преобразователя интерфейсного блока 7, преобразующего в цифровую форму аналоговые сигналы, осуществляет обработку входных сигналов и данных и на их основе формирует, сохраняет в модуле 5 и смарт-картах через блок 4, а также передает через блок 9 и антенну 11 выходную информацию о параметрах, характеризующих состояние транспортного средства и его движение на маршруте, координаты маршрута, текущее время и дату, а также данные о водителях, участвующих в управлении транспортным средством. Кроме этого, микропроцессорный блок 6 также осуществляет формирование выходных импульсных сигналов, поступающих на порт интерфейсного блока 7, первая группа которых характеризует текущую скорость транспортного средства, а вторая - пройденный путь. Выходные импульсные сигналы предназначены для использования в качестве входных сигналов для электронного спидометра транспортного средства.
В штатном режиме, т.е., когда транспортное средство движется по дороге или стоит на месте, микропроцессорный блок 6 через интерфейсный блок 7 получает информацию о скорости от датчика скорости, установленного в коробке передач транспортного средства, о положении на местности транспортного средства от антенны 10 и блока спутниковой навигации 8 ГЛОНАСС/GSM, о положении в пространстве транспортного средства от датчика наклона (положения) 16. Вся эта полученная и обработанная микропроцессорным блоком 6 информация сохраняется в энергонезависимой памяти 5 самого цифрового тахографа и в карточках водителей и одновременно передается в один или несколько диспетчерских пунктов блоком передачи радиосигналов 9 радиоканала GSM/GPRS через антенну радиоканала 11.
В случае, если происходит авария с транспортным средством, например, если транспортное средство ударяется о какое-либо препятствие, датчик удара 15 или несколько датчиков удара 15 передает(ют) сигнал(ы) через интерфейсный блок 7 в микропроцессорный блок 6 цифрового тахографа о том, что произошло столкновение транспортного средства с каким-то препятствием, и информация об этом регистрируется и сохраняется в энергонезависимой памяти 5 самого цифрового тахографа и в карточках водителей, а также одновременно автоматически передается блоком передачи радиосигналов 9 радиоканала GSM/GPRS через антенну радиоканала 11 в один или несколько диспетчерских пунктов и экстренным оперативным службам с указанием места для прибытия спасательных служб на место аварии. Если в результате столкновения с препятствием транспортное средство переворачивается или опрокидывается, то микропроцессорный блок 6 цифрового тахографа, получив соответствующий сигнал от датчика наклона 16 через интерфейсный блок 7, автоматически через блок радиоканала GSM/GPRS 9 и антенну 11 передает в диспетчерские пункты и экстренным оперативным службам о том, что транспортное средство не только столкнулось с каким-то препятствием, но и перевернулось (опрокинулось).
Для того чтобы исключить ложное информирование об авариях с транспортным средством, требующих оперативного прибытия экстренных оперативных служб, микропроцессорный блок 6 перед передачей этой информации в диспетчерские пункты и оперативным спасательным службам, не только производит по определенному алгоритму анализ силы удара по сигналу, полученному от датчика удара 15, и углу наклона, определяемому между действием силы тяжести и положением в пространстве транспортного средства по сигналам, полученным от датчика наклона 16, но анализирует с помощью заложенного в него программного обеспечения электрические сигналы, поступавшие от датчика изменения объема 17 до получения сигналов от датчика удара 15 и датчика наклона 16, т.е., при его настройке при нормальном объеме салона, и поступающие сигналы от датчика изменения объема 17 после получения сигнала от датчиков удара 15 и/или датчика наклона 16 о столкновении транспортного средства с препятствием и/или его опрокидывании. Все сигналы от всех датчиков поступают в микропроцессорный блок 6 через аналогово-цифровой преобразователь интерфейсного блока 7, преобразующего аналоговые сигналы этих датчиков в цифровую форму.
Микропроцессорный блок 6 анализирует поступившие сигналы по заложенному в него алгоритму с помощью заложенного в него программного обеспечения. При определении микропроцессорным блоком 6 изменения объема кабины или салона, например, более чем на 10%, он дает команду блоку радиоканала GSM/GPRS 9 на передачу через антенну 11 сигнала не только об аварии с транспортным средством, но и имеется ли, т.е. произошла ли, деформация его кабины или салона и степень этой деформации. Сведения о деформации кабины или салона транспортного средства позволяют диспетчерам и оперативным спасательным службам делать прогнозы о серьезности аварии с транспортным средством.
Для расширения функциональных возможностей, датчики изменения объема 17 могут размещаться вне корпуса 1 цифрового тахографа. При этом их взаимосвязь с микропроцессорным блоком 6 цифрового тахографа может осуществляться через интерфейсный блок 7 как по проводам 18, так и радиосигналам, например, типа Wi-Fi или Bluetooth, с помощью блока приема-передачи радиоимпульсов 20, имеющего свой элемент питания: батарейку или миниатюрный аккумулятор.
Всю информацию, зарегистрированную и сохраненную в памяти 5, в том числе о времени, месте и причине аварии (ДТП) транспортного средства, при необходимости можно распечатать с помощью печатающего устройства 3.
Таким образом, цифровой тахограф с возможностью оповещения об авариях транспортного средства, помимо прочего, в полном объеме решает задачи не только по оперативному автоматическому оповещению диспетчерских пунктов и экстренных оперативных служб об авариях с транспортным средством, но и информирует их о степени повреждений и деформациях кабины или салона транспортного средства. Получение такой информации поможет оперативным спасательным службам исключить ложные оперативные выезды, связанные с незначительными авариями транспортных средств и неисправностями датчиков удара и наклона (крена).
Возможность осуществления изобретения с реализацией поставленной задачи подтверждается известностью средств и методов. Таким образом, подтверждена возможность осуществления изобретения.