БОРТОВОЙ КОМПЬЮТЕР Т2М DV

Область техники
Предлагаемая полезная модель относится к портативным электронно-вычислительным машинам, преимущественно используемым в транспортных системах.
Уровень техники
Из уровня техники известен многофункциональный контроллер (см. RU 112796, кл. G09F 9/00, публ. 2012 г.).
Известное техническое решение относится к устройствам с программным управлением и предназначено для сбора, обработки и передачи информации в технических системах.
Известный многофункциональный контроллер выполнен в виде корпуса, в котором установлена плата центрального процессора, осуществляющего прием информации с цифровых входов и порта RS232 и передачу принятой информации по интерфейсу Ethernet, причем корпус снабжен блоком контактов, включающим контакты для подключения внешних устройств, контакты для подключения проводов питания, контакты подключения последовательных портов, разъемом для подключения внешних датчиков, модулем GSM и блоком контактов для подключения внешних устройств.
Из недостатков известного технического решения можно отметить отсутствие в его составе акселерометра с переключаемыми диапазонами, который может быть использован для инерционной навигации в условиях плохого приема сигнала GPS или GLONASS, для оценки стиля управления водителя транспортного средства (агрессивный, спокойный, аккуратный), а также для автоматической передачи сообщений в диспетчерскую либо в другие экстренные службы, в аварийных ситуациях, что ограничивает и существенно затрудняет применение данного многофункционального контроллера в системах наземного транспорта.
Из уровня техники известен портативный персональный компьютер (см. RU 2393532, кл. G06F 13/00, публ. 2010 г.).
Известный портативный персональный компьютер включает в себя блок обработки, встроенный дисплей, соединенный с упомянутым блоком обработки, при этом встроенный дисплей включает в себя основной дисплей и вспомогательный дисплей, множество элементов данных, характерных для пользователя портативного персонального компьютера, службу сконфигурированную для выполнения приема указания, что другой пользователь находится рядом с портативным персональным компьютером, идентификации с использованием одного или более контекстных свойств первого подмножества элементов данных, предписания вспомогательному дисплею отображать информацию элементов данных, характерных для пользователя портативного персонального компьютера.
Данное изобретение относится к технологии отображения информации для вычислительного устройства и обеспечивает усовершенствование способа и системы отображения информации с использованием вспомогательного дисплея.
Известное техническое решение ограничено реализацией весьма узкого специализированного назначения, заключающегося в настройке информации пользователем в вычислительной системе в вычислительной среде, имеющем основное устройство отображения и дополнительное, при этом портативный компьютер не предназначен для решения широкого спектра задач, заключающихся, например, в его оборудовании в целях усовершенствования транспортных систем, систем видео мониторинга, финансовых систем и др.
В связи с чем, недостатком известного технического решения можно признать достаточно узкую область применения.
Наиболее близким аналогом предлагаемой полезной модели является центральная управляющая система контроля безопасности и связи пассажирского поезда (см. RU 2405699, кл. B61L 23/00, публ. 2010 г.).
Известная управляющая система контроля безопасности и связи пассажирского поезда содержит корпус с вводами и разъемами внутри, которого установлена материнская плата. Корпус системы также содержит источник питания материнской платы и источник питания модулей.
Принцип работы известного технического решения заключается в том, что центральная управляющая система, управляя базовыми станциями DECT, посредством кросс-поляризованных антенн излучает по всей длине состава сигнал DECT несущей частоты, что поддерживает работоспособность всех устройств передачи аварийных сигналов-ретрансляторов (УПАС-ретрансляторов) и носимых терминалов данного поезда.
Данная центральная управляющая система контроля безопасности и связи в сущности разработана на обеспечении телефонной связи и передачи автоматических сообщений между абонентами, находящимися как в пассажирском поезде так и за его пределами, и не предусматривает наличие или использование каких-либо средств, обеспечивающих непосредственную безопасность передвижения пассажиров.
Кроме того, конструкцией известной системы безопасности и связи не предусмотрена возможность подключения системы к интернету, отсутствует навигационная система, отсутствует возможность идентификации пассажиров и контроля оплаты их проезда, отсутствует возможность проведения банковских операций, а также не обеспечена возможность взаимодействия и обмена информацией с внешними устройствами (счетчики пассажиров, терминалы оплаты, IP камеры, сетевые накопители и др.).
Таким образом, недостатком известного технического решения можно считать весьма ограниченную функциональную область применения.
Раскрытие полезной модели
Техническим результатом предлагаемой полезной модели, который объективно проявляется при ее использовании, является расширение функциональных возможностей.
Указанный технический результат, достигается за счет того, что бортовой компьютер содержит разборный корпус, внутри которого оборудованы материнская плата, с одной стороны, которой расположены, подключенные к ней блок центрального процессора, коммуникационный блок GPS/GLONASS, блок управления и индикации, а с противоположной стороны материнской платы расположен подключенный к ней дисплей, по меньшей мере, два акселерометра с переключаемыми диапазонами от ±2g до ±24g, выполненные с возможностью обеспечения инерционной навигации, оценки манеры управления водителя транспортного средства, а также осуществления передачи сообщений в диспетчерскую или экстренные службы, основной источник питания, источники питания с электрическим напряжением от 5 до 12 v для обеспечения работоспособности внешних устройств, дополнительный источник питания, поддерживающий работоспособность в режиме гибернации, по меньшей мере, два слота для SD карт, микрофон и динамик для осуществления связи с диспетчерской, средства для установки модулей WiFi и Bluetooth, SAM модуль шифрования данных и обслуживания банковских карт, усилитель звука для подключаемых динамиков, воспроизводящих информацию, получаемую от указанного коммуникационного блока GPS/GLONASS, а на стенках корпуса размещены, подключенные к материнской плате порт для подключения внешней гарнитуры, аналоговые или дискретные разъемы, порт Ethernet, порт CAN, служащий для подключения устройств, поддерживающих протокол CAN, а также порты RS-232, RS-485 и порты USB и mini USB, служащими для подключения внешнего оборудования.
Оборудование предлагаемого бортового компьютера микрофоном и внешними динамиками обеспечивает громкую связь с диспетчером.
Средства для подключения внешней гарнитуры предназначаются для осуществления связи с диспетчером.
Оснащение бортового компьютера модулями WiFi и Bluetooth позволяет осуществлять беспроводную связь с внешними сетями и устройствами.
Наличие в составе бортового компьютера двух акселерометров с переключаемыми диапазонами (±2g, ±4g, ±8g, ±6g, ±12g, ±24g) обеспечит возможность использования бортового компьютера при инерционной навигации в условиях неустойчивого сигнала GPS/GLONASS, обеспечит возможность оценки стиля управления водителем транспортного средства (агрессивный, аккуратный), а также в аварийных ситуациях обеспечит возможность автоматической передачи сообщений в диспетчерскую или иные экстренные службы.
Оборудование бортового компьютера SAM модулем шифрования данных обеспечит успешное использование бортового компьютера при обслуживании банковских карт.
Оснащение бортового компьютера дополнительными источниками питания с возможностью программного включения-отключения (5 v, 7,5 v, 12 v) могут быть использованы для обеспечения функционирования внешних устройств (ридер банковских и других карт, считыватель QR кода, принтер, счетчик пассажиров и др.).
Размещение на стенках корпуса бортового компьютера аналоговых или дискретных разъемов (универсальных входов-выходов) могут использоваться для подключения кнопки экстренного вызова, для датчиков дверей, для управления исполнительными устройствами, для измерения аналоговых сигналов (уровень топлива) и др.
Встроенный в бортовой компьютер усилитель звука для внешних динамиков используется для автоинформирования об остановках, полученной от GPS/GLONASS приемника и от датчиков открытия дверей.
Встроенный аккумулятор для поддержания работоспособности бортового компьютера в режиме гибернации до 48 часов.
Бортовой компьютер содержит вход для дополнительного источника питания для поддержания памяти в режиме гибернации от бортового источника питания и зарядки упомянутого дополнительного источника питания.
На стенках корпуса бортового компьютера оборудованы порты USB 2.0 для подключения внешних USB устройств (мышь, клавиатура, внешний диск, флеш накопитель и др.)
На стенках корпуса бортового компьютера оборудован порт mini USB Device для подключения бортового компьютера к ноутбуку в режимах настройки, в режиме тестирования и в режиме диагностики (ActiveSyng).
На стенках корпуса бортового компьютера оборудован порт Ethernet для подключения внешних периферийных устройств (терминалы оплаты, IP камера, WiFi точка доступа, сетевой накопитель и др.).
На стенках корпуса бортового компьютера оборудован порт CAN Для подключения к бортовой шине CAN и получения информации о состоянии бортовых систем транспортного средства, а также для взаимодействия и обмена информацией с другими устройствами, поддерживающими протокол CAN.
На стенках корпуса бортового компьютера оборудован порт RS-232 для подключения ридера банковских и других карт, считывателя QR кода, принтера и других устройств.
На стенках корпуса бортового компьютера оборудован порт RS-485 для подключения счетчика пассажиров, информационных табло и других устройств.
Указанные конструктивные решения предлагаемого бортового компьютера образуют совокупность существенных признаков, необходимых и достаточных для достижения технического результата, заключающегося в расширении функциональных возможностей бортового компьютера.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1 представлен предлагаемый бортовой компьютер в разборном виде.
Осуществление полезной модели
Предлагаемая полезная модель поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможными, но наглядным образом демонстрируют достижение указанной совокупностью существенных признаков достижение заданного технического результата.
На представленном чертеже (фиг. 1) цифровыми позициями обозначены следующие элементы:
1 - разборный корпус бортового компьютера;
2 - блок центрального процессора;
3 - блок управления и индикации;
4 - коммуникационный блок GPS/GLONASS;
5 - сенсорный дисплей;
6 - основной источник питания;
7 - материнская плата.
Предлагаемый бортовой компьютер содержит разборный корпус 1, внутри которого оборудована материнская плата 7, с одной стороны которой расположены, связанные с ней блок центрального процессора 2, коммуникационный блок GPS/GLONASS 4, блок управления и индикации 3, а с противоположной стороны материнской платы 7 расположен связанный с ней сенсорный дисплей 5.
Кроме того, корпус предлагаемого бортового компьютера оборудован, следующими компонентами и средствами, которые не обозначены на прилагаемом чертеже (фиг. 1):
- два акселерометра с переключаемыми диапазонами от ±2g до ±24g, выполненные с возможностью обеспечения инерционной навигации, оценки манеры управления водителем транспортного средства, а также осуществления передачи сообщений в диспетчерскую или экстренные службы;
- основной источник питания 6 (обозначен на чертеже);
- источники питания с электрическим напряжением от 5 до 12 v для обеспечения работоспособности внешних устройств;
- дополнительный источник питания, поддерживающий работоспособность бортового компьютера в режиме гибернации;
- два слота для SD карт;
- микрофон и динамик для осуществления связи с диспетчерской;
- средства для установки модулей WiFi и Bluetooth;
- SAM модуль шифрования данных для обслуживания банковских карт;
- усилитель звука для подключаемых динамиков, воспроизводящих информацию, получаемую от упомянутого ранее коммуникационного блока GPS/GLONASS.
При этом на стенках корпуса бортового компьютера оборудованы, следующие компоненты и средства, которые также не обозначены на прилагаемом чертеже (фиг. 1):
- подключенный к материнской плате порт для подключения внешней гарнитуры;
- аналоговые или дискретные разъемы;
- порт Ethernet;
- порт CAN, служащий для подключения устройств, поддерживающих протокол CAN;
- порты RS-232 и RS-485, предназначенные для подключения внешнего оборудования;
- порты USB 2.0 и mini USB Device, предназначенные для подключения внешнего оборудования, например выносной USB клавиатуры.
Блок центрального процессора 2 состоит из процессора LMX53 (1 Гц), ОЗУ (512 Мб), flash (128 Мб) и функционирует под управлением операционной системы Windows Embedded Compact 7.
Дисплей 5 устройства построен на базе цветного сенсорного TFT дисплея с диагональю 10 дюймов.
Коммуникационный блок GPS/GLONASS-3G 4 имеет встроенную антенну GPS/GLONASS, встроенную антенну 3G и высокую скорость передачи данных.
Диапазон электрического напряжения основного источника питания бортового компьютера установлен в диапазоне от 10 до 36 v, силой тока в 1 А, а максимально допустимое входное электрическое напряжение равно 75 v.
Бортовой компьютер имеет защиту от пониженного и повышенного напряжения питания и обратной полярности. При выходе напряжения питания за пределы допустимого диапазона, бортовой компьютер отключается до тех пор пока питание не вернется в норму, а подключение напряжения обратной полярности не приведет к повреждению бортового компьютера.
Работает предлагаемый бортовой компьютер следующим образом.
Предлагаемый бортовой компьютер устанавливают в общественном транспорте, например в маршрутном автобусе.
Информация о текущих координатах считывается с помощью коммуникационного блока GPS/GLONASS - 3G - 4 и передается в блок центрального процессора 2 на обработку. Центральный процессор отображает на сенсорном дисплее 5 карту текущей местности, с наложенными на нее местоположением текущего и других (соседних) транспортных средств на маршруте. Также координаты передаются через 3G модем коммуникационного блока GPS/GLONASS-3G - 4 в диспетчерскую. Используя расписание движения и сравнивая его с текущими координатами, бортовой компьютер выдает водителю подсказку отстает ли он от графика движения или опережает его и на сколько (в минутах и секундах).
Используя микрофон, внешние динамики, внешнюю гарнитуру и связь через коммуникационный блок GPS/GLONASS-3G - 4, включающий 3G-модем - водитель может поддерживать связь с диспетчерской в случае необходимости.
Используя встроенный усилитель звука для внешних динамиков и текущие координаты GPS/GLONASS, бортовой компьютер оповещает пассажиров о названии текущей и следующей остановки.
Используя соединение по каналу Ethernet и RS-485, бортовой компьютер может являться координатором работы системы оплаты проезда вошедших пассажиров, производя их подсчет с помощью счетчиков пассажиропотока и контроль факта оплаты с помощью внешних терминалов оплаты.
Таким образом, предлагаемый бортовой компьютер может реализовывать, следующие функции:
- выполнение основного алгоритма бортовой программы управления;
- обмен данными между бортовыми системами, хранение данных в энергонезависимой памяти;
- ввод данных с клавиатуры, съемных накопителей данных, модулей радиосвязи и прочих устройств локальной сети, USB, RS-232/485;
- вывод данных на сенсорный дисплей 5;
- визуальное отображение информации;
- озвучивание формализованных сообщений;
- управление бортовыми модулями и системами, синхронизация их функционирования;
- диагностика состояния бортовых модулей и систем;
- подключение и поддержка различных устройств через поддерживаемые интерфейсы;
- обновление (в том числе удаленное) системного и прикладного ПО через поддерживаемые интерфейсы;
- возможность подключения фискального регистратора;
- возможность подключения выносной клавиатуры;
- возможность подключения выносного считывателя;
- возможность подключения бортовой системы оплаты проезда (терминалов оплаты, валидаторов);
- возможность подключения бортовой системы подсчета пассажиров;
- возможность подключения бортовой системы навигации и связи;
- возможность подключения бортовой системы контроля топлива и технических параметров;
- возможность подключения бортовой системы видеонаблюдения;
- возможность подключения бортовой системы продажи и пополнения электронных платежных карт;
- возможность подключения бортовой системы голосового информирования;
- возможность подключения прочих бортовых систем.
Кроме того, предлагаемым БК обеспечиваются следующие функции:
- хранение полной информации по всем маршрутам маршрутной сети города и состояния различных датчиков с последующей выдачей ее по запросу или возникновению какого-либо события;
- регистрация всех видов информационного обмена;
- защита файлов и данных, содержащих конфиденциальную информацию и передаваемых по каналам связи, криптографическими методами;
- регистрации навигационных данных и информации об уровне топлива;
- автоматическая идентификации остановочных пунктов, отображения их названия на дисплее 5 бортового компьютера и передачи соответствующих данных;
- хранение в памяти маршрутов маршрутной сети города, а также пронумерованных формализованных сообщений или команд для водителя;
- обновление информации о состоянии всех маршрутов;
- отображение на дисплее 5 бортового компьютера всей информации о маршруте и о численности пассажиров, кол-во пассажиров оплативших проезд и т.п.
Технические и функциональные характеристики предлагаемого бортового компьютера приведены в таблице 1.
Таким образом, предлагаемая полезная модель обеспечивает расширение функциональных возможностей.