ЦИФРОВОЙ ТАХОГРАФ

Полезная модель относится к электронному приборостроению, в частности, к цифровым тахографам, и может быть использована для установки на автотранспортных средствах в целях оперативного измерения, индикации, контроля и хранения параметров движения автотранспортного средства и интервалов времени режимов труда и отдыха водителей.
Известна бортовая автомобильная контрольная система, содержащая средства контроля параметров движения автомобиля, включающие в себя одну или более установленных на автомобиле видеокамер для регистрации дорожной обстановки и показаний приборов на приборной панели автомобиля, соединенных с совместимым с компьютером видеорегистратором, и систему их электропитания от бортовой электросистемы автомобиля (RU, патент №83468, B60R 25/00, Опубл. 10.06.2009 г.). Видеокамеры выполнены с возможностью съемки дорожной обстановки в реальном масштабе времени синхронно со съемкой указателя скорости автомашины. Одна видеокамера расположена с возможностью съемки панели приборов и показаний указателя скорости автомобиля в реальном масштабе времени.
Недостатки бортовой автомобильной контрольной системы заключаются в невозможности осуществления электронной регистрации параметров движения транспортного средства, спутникового мониторинга и передачи данных в режиме on-line в диспетчерский центр, осуществления проводной и беспроводной передачи данных о результатах измерений на внешние устройства контроля и хранения информации в конфиденциальном режиме, проведения анализа маршрутов движения и их оптимальности, фиксации данных о нарушениях водителем режимов труда и отдыха.
Наиболее близким к заявленному является цифровой тахограф, содержащий микропроцессорный блок, связанный шинами информационного обмена с блоком энергонезависимой памяти, служащим для хранения информации о параметрах движения транспортного средства на маршруте, включая данные о маршруте и периодах работы и отдыха водителей, с привязкой их к текущему времени, блоком приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем, блоком формирования шкалы времени, интерфейсным блоком, блоком считывания карты идентификации водителя транспортного средства, блоком радиотелефона, блоком управления и индикатором, при этом микропроцессорный блок имеет порт для ввода импульсных сигналов, микропроцессорный блок выполнен с обеспечением возможности формирования выходных импульсных сигналов, первая группа которых характеризует текущую скорость транспортного средства, а вторая - каждый метр пройденного пути, при этом микропроцессорный блок снабжен соответствующим портом для вывода указанных импульсных сигналов, а блок энергонезависимой памяти выполнен в виде микросхемы памяти, в которой место для записи текущей информации в случае заполнения памяти обеспечивается за счет стирания первой по времени записи информации (RU, патент №82495, G07C 5/00, Опубл. 27.04.2009 г.). Блок приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем является интегрированным приемником сигналов ГЛОНАСС и GPS, обеспечивающим получение навигационных координат и меток точного времени. Блок радиотелефона представляет собой приемопередающее устройство, работающее в стандарте GSM, и является блоком передачи данных, обеспечивающим обмен информацией с внешними устройствами. Блок управления может содержать в своем составе, например, клавиатуру, посредством которой вручную вводятся необходимые команды и данные. Индикатор выполнен в виде графического дисплея, позволяющего воспроизводить буквы, цифры и символы. Выбор индицируемой информации производится с помощью экранного меню.
При этом с точки зрения эксплуатационных возможностей такой цифровой тахограф обладает определенными недостаткам, обусловленными особенностями примененных в нем технических решений. В частности, блок считывания карт предназначен для работы только с RFID-картами, что исключает возможность работы с контактными картами стандарта ISO 7816. В качестве блока управления используется клавиатура, что не совсем удобно. Отсутствие встроенного печатающего устройства исключает возможность вывода различных видов отчетов. Применение в таком цифровом тахографе раздельных блоков ГЛОНАСС/GPS и радиотелефона отрицательно сказывается на надежности его работы. К недостаткам можно также отнести отсутствие криптографического модуля в микропроцессорном блоке.
В основу полезной модели положена задача расширения арсенала цифровых тахографов путем создания такого цифрового тахографа, который обеспечивал бы оперативное измерение, индикацию, контроль и хранение параметров движения автотранспортного средства и интервалов времени режимов труда и отдыха водителей и отличался бы простотой, надежностью и удобством использования. При этом техническим результатом является реализация этого назначения.
Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в цифровом тахографе, включающем микропроцессорный блок с портом для ввода импульсных сигналов и портом для вывода импульсных сигналов, связанный шинами информационного обмена с блоком энергонезависимой памяти, служащим для хранения информации о параметрах движения транспортного средства на маршруте и периодах работы и отдыха водителей, блоком приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS, блоком формирования шкалы времени, интерфейсным блоком, блоком считывания карты идентификации водителя транспортного средства, блоком передачи данных, обеспечивающим обмен информацией с внешними устройствами, блоком управления и индикатором, выполненном в виде графического дисплея, микропроцессорный блок снабжен криптографическим модулем, выполненным на смарт-карте формата ID-000, блок приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS интегрирован с блоком передачи данных, обеспечивающим обмен информацией по каналам мобильной связи GSM/GPRS, в блоке управления в качестве устройства ввода использован энкодер с функцией световой индикации режимов работы, а также дополнительно использован термопринтер для вывода информации о режимах работы, ошибках и нарушениях.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется структурной схемой цифрового тахографа.
Цифровой тахограф включает микропроцессорный блок 1, связанный шинами информационного обмена с блоком 2 энергонезависимой памяти, служащим для хранения информации о параметрах движения транспортного средства на маршруте и периодах работы и отдыха водителей, блоком 3 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS, блоком 4 формирования шкалы времени, интерфейсным блоком 5, блоком 6 считывания карты идентификации водителя транспортного средства, блоком передачи данных, обеспечивающим обмен информацией с внешними устройствами (интегрирован с блоком 3), блоком 7 управления и индикатором 8. Для вывода информации о режимах работы, ошибках и нарушениях использован термопринтер 9.
Микропроцессорный блок 1 снабжен криптографическим модулем 10, выполненным на смарт-карте формата ID-000. Это обеспечивает высокую степень защищенности секретной части ключа от копирования. Реализация криптографического модуля на смарт-карте позволяет использовать стандартный интерфейс обмена данными со смарт-картами и оперативно заменять криптографические ключи без перепайки и перепрограммирования микросхемы.
Микропроцессорный блок 1 оснащен портом 11 для ввода импульсных сигналов и портом 12 для вывода импульсных сигналов.
Блок 2 энергонезависимой памяти служит для хранения информации о периодах работы и отдыха водителей, о выявленных нарушениях в работе водителей и правил эксплуатации тахографа, о параметрах движения транспортного средства на маршруте, о сбоях в работе аппаратуры. Все эти данные сохраняются с привязкой к времени их возникновения. При достижении предела информационной емкости блока 2 памяти обеспечивается сохранение информации по принципу наибольшей актуальности и сохранение записей о наиболее тяжелых нарушениях. Обеспечивается длительное сохранение информации при хранении тахографа с отключенным электропитанием.
Блок 3 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем ГЛОНАСС и GPS интегрирован с блоком передачи данных, обеспечивающим пакетный обмен информацией по каналам мобильной связи GSM/GPRS. Это позволяет реализовать, во-первых, определение местоположения транспортного средства и передача данных на диспетчерский центр в реальном времени и, во-вторых, передачу параметров работы транспортного средства, режимов труда и отдыха водителей, различных нарушений в реальном времени с привязкой к карте.
Блок 4 формирования шкалы времени обеспечивает точный отсчет времени, продолжающийся и при хранении тахографа с отключенным электропитанием. Это позволяет фиксировать периоды отключения тахографа от электропитания.
Интерфейсный блок 5 обеспечивает прием сигналов от датчика движения в формате импульсов скорости с возможностью подтверждения их достоверности данными по криптозащищенному каналу связи. Эти воспринятые импульсы транслируются тахографом на приборную панель автотранспортного средства. Через интерфейсный блок 5 обеспечивается электрическое питание импульсного датчика скорости.
Интерфейсный блок 5 выполнен с обеспечением возможности обмена информацией в стандартах CAN, RS232, ISO9141 и оснащен соответствующими портами. Посредством интерфейсного блока 5 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).
Интерфейсный блок 5 выдает интегрированный сигнал аварии/ошибки для индикации на приборной панели автотранспортного средства.
Блок 6 считывания карт идентификации водителей транспортного средства обеспечивает взаимодействие со смарт-картами, используемыми для идентификации водителей и иных лиц, участвующих в эксплуатации тахографа. В сочетании с примененным криптографическим модулем 10, тахограф обеспечивает проведение взаимной аутентификации с тахографическими картами.
В блоке 7 управления в качестве устройства ввода использован энкодер с функцией световой индикации режимов работы и две кнопки. Энкодер используется совместно с кнопками.
Индикатор 8 выполнен в виде графического дисплея, что обеспечивает прорисовку на экране пиктограмм, предусмотренных в тахографической аппаратуре.
Для вывода на бумажную ленту отчетов о режимах работы, ошибках и нарушениях использован термопринтер 9, также имеющий режим вывода графики.
Работа цифрового тахографа осуществляется следующим образом.
Через порт интерфейсного блока 5 в микропроцессорный блок 1 поступают входные импульсные и цифровые сигналы, характеризующие движение (перемещение) транспортного средства. Кроме этого в микропроцессорный блок 1 поступают данные локальной шкалы времени (текущее время и дата), а также навигационные данные, формируемые соответственно блоком 4 формирования шкалы времени и блоком 3 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем. Также в микропроцессорный блок 1 с блока 6 считывания карт водителей поступают данные о водителях транспортного средства.
Микропроцессорный блок 1 осуществляет обработку входных сигналов и данных и на их основе формирует выходную информацию о параметрах, характеризующих движение транспортного средства на маршруте, координаты маршрута, текущее время и дату, а также данные о водителе и напарнике, записываемые с определенной периодичностью в блок 2 энергонезависимой памяти, а также осуществляет формирование выходных импульсных сигналов, поступающих на порт интерфейсного блока 5.
Выходные импульсные сигналы предназначены для использования в качестве входных сигналов для электронных спидометров, при этом цифровой тахограф становится первичным устройством (датчиком) по отношению к электронному спидометру.
Запись текущей информации осуществляется в блоке 2 энергонезависимой памяти.
Индикатор 8 осуществляет отображение контролируемых параметров работы тахографа, а также - по соответствующей команде - отображение регистрируемых данных, хранящихся в блоке 2 энергонезависимой памяти.
Формирование управляющих команд и ручной ввод данных осуществляется с пульта блока 7 управления.
Данные, хранящиеся в блоке 2 энергонезависимой памяти, могут быть также прочитаны с помощью персонального компьютера, подключаемого к соответствующему порту интерфейсного блока.
Диагностика и настройка цифрового тахографа осуществляется с помощью диагностического оборудования, подключаемого к соответствующему порту интерфейсного блока.
Таким образом, цифровой тахограф в полном объеме решает задачи регистрации данных, характеризующих движение транспортного средства на маршруте, включая данные о маршруте и периодах работы и отдыха водителей, с привязкой их к текущему времени, а также обеспечивает возможность считывания этих данных и передачу их по каналу радиосвязи на диспетчерский пункт.