УСТРОЙСТВО ВЫЗОВА ЭКСТРЕННЫХ И ОПЕРАТИВНЫХ СЛУЖБ

Полезная модель относится к электронному оборудованию автомобильного транспорта и может быть использована в качестве средства коммуникации при возникновении нештатной ситуации на автомобиле для предоставления базовой услуги российской государственной системы экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС».
Из уровня техники известна автомобильная бортовая информационная система, содержащая корпус с цифровым дисплеем, экран, динамик, электронный блок с главной печатной платой, платой инвертора, платой управления, клавиатуру со светодиодными клавишами, контактный электрический соединитель, контактные гнезда для подключения внешней антенны, видеокамеры заднего вида и поддерживаемых интерфейсов, см., описание к пат. RU на изобретение №2268829, кл. B60R 16/02, опубликован 27.01.2006. Система характеризуется расширенными функциональными возможностями, быстродействием, совместимостью с различными электронными периферийными устройствами, повышенной надежностью. Вместе с тем известная система не предполагает ее использование в аварийной ситуации.
Известен навигатор, включающий пластиковый корпус, состоящий из верхней крышки, световода, стойки и нижней крышки, в которых установлены печатная плата приемника, плата обработки, светоизлучающий элемент, см., описание к пат. RU на полезную модель №72807, кл. Н05K 5/00, опубликован 27.04.2008. В известной полезной модели использована упрощенная конструкция прибора, обеспечивающая облегченный процесс включения/выключения. Навигатор предназначен только для оперативного определения координат объекта с помощью приемника через спутниковые навигационные системы GPS, ГЛОНАСС и передачи этих координат по радиоканалу на стационарные и мобильные объекты сбора информации, и не предполагает его использование в системе «ЭРА-ГЛОНАСС».
Известно устройство контрольно-сигнальное, включающее разборный корпус с размещенной в нем системной платой с центральным процессором, запоминающим устройством и многоконтактными разъемами, снабжено, мультисистемным навигационным приемником, приемником-передатчиком сетей мобильной радиотелефонной связи, приемником-передатчиком беспроводной персональной сети, тревожной кнопкой, см., описание к пат. RU на полезную модель №158049, кл. B60R 16/02, опубликован 20.12.2015. Указанное известное контрольно-сигнальное устройство, принято в качестве прототипа как наиболее близкий по назначению, технической сущности и достигаемому результату аналог. Согласно описанию прототип позволяет повысить безопасность на транспорте, обеспечивает возможность экстренного реагирования со стороны централизованных служб.
Недостатком прототипа является его высокое энергопотребление в рабочем режиме, пониженное быстродействие и недостаточная функциональность. Наиболее энергоемкими элементами прототипа являются центральный процессор, мультисистемный навигационный приемник, приемник-передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи и запоминающие устройства, а их пространственное разделение на системной плате только увеличивает энергозатраты и уменьшает быстродействие при функционировании. Кроме того, отсутствие в устройстве функции создания в салоне автомобиля локальной Wi-Fi сети делает известное контрольно-сигнальное устройство неактуальным. Указанные недостатки прототипа не позволяют ему в полной мере соответствовать высоким стандартам системы экстренного реагирования при авариях «ЭРА-ГЛОНАСС».
Полезная модель направлена на достижение технического результата, который выражается в снижении энергопотребления устройства вызова экстренных и оперативных служб, повышении его быстродействия и универсальности. В конечном итоге, указанный технический результат позволяет минимизировать негативные последствия нештатных ситуаций (противоправные акции, дорожно-транспортное происшествие и т.п.) на автотранспорте. При этом в полезной модели максимально сохранены положительные свойства прототипа, в том числе его автономность.
Указанный технический результат достигается тем, что устройство вызова экстренных и оперативных служб, включающее разборный корпус с многоконтактным разъемом, размещенную в корпусе системную плату со смонтированными на ней центральным процессором, блоком памяти, аккумулятором блока питания, мультисистемным навигационным приемником и приемником-передатчиком сетей мобильной радиотелефонной связи с антенами, отличается от прототипа тем, что оно снабжено смонтированными на системной плате приемником-передатчиком беспроводной локальной сети и мультифункциональным модулем. Мультифункциональный модуль выполнен в виде микросхемы с интегрированными в нее центральным процессором, мультисистемным навигационным приемником, блоком памяти и приемником-передатчиком сетей мобильной радиотелефонной связи.
Оптимальным, с точки зрения достижения указанного технического результата, являются оснащение устройства, выносной тревожной кнопкой, электрически соединенной через многоконтактный разъем, при этом для осуществления голосовой связи, устройство может быть дополнено выносным громкоговорителем электрически соединенным через многоконтактный разъем и микрофоном, вмонтированным в тревожную кнопку.
Целесообразно оборудование устройства смонтированной на системной плате микроэлектромеханической системой детектирования события дорожно-транспортного происшествия (ДТП).
Во всех случаях реализации устройства аккумулятор блока питания выполнен, преимущественно, в виде никель-металлгидридной батареи.
В основу полезной модели положено техническое решение заключающееся в концентрации элементной базы и уменьшении ее номенклатуры. Современные технологии позволяют объединить в одной микросхеме (контролере, процессоре) несколько компонентов создавая синергический эффект. Такой результат достигается за счет (многоядерной) гетерогенной архитектуры. Многоядерные процессоры выполняют одновременно несколько разнородных и взаимосвязанных задач (функций). Достоинством таких мультифункциональных устройств в сравнении с однозадачными является синхронизация связей и оптимизация распределения ресурсов между ядрами, что снижает энергопотребление за счет осуществления связей на наноуровне и повышает быстродействие за счет параллельного (одновременного) выполнения нескольких функций. В обычной практике построения электронных устройств центральный процессор, GPS приемник, GSM модем и блок памяти представлены автономными микросхемами, которые монтируются на плате/платах. В заявленном устройстве центральный процессор, мультисистемный (ГЛОНАСС/GPS/GALILEO/BEIDOU) навигационный приемник, приемник-передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи (GSM модем с поддержкой технологий 2G, 3G и LTE) и запоминающие устройства (оперативная и флэш-память) выполнены интегрированы в единую микросхему, представляющую собой компактный многокомпонентный мультифункциональный модуль (SIM5360E/SIM7600E-H). Указанный мультифункциональный модуль обладает повышенным быстродействием, что очень важно при запуске устройства, его настройке, тестировании и перезагрузке.
Источником электропитания устройства вызова экстренных и оперативных служб в обычных условиях служит бортовая электросеть автотранспортного средства, с которой оно постоянно подключено через многоконтактный разъем. В экстренных случаях (ДТП, противоправные действия), когда бортовое электропитание автотранспортного средства отсутствует или нарушено, устройство функционирует за счет внутреннего источника электропитания. Поскольку ресурсы аккумулятора блока питания конечны, величина энергопотребления устройства вызова экстренных и оперативных служб в условиях чрезвычайной ситуации становиться решающим фактором обеспечения продолжительности и надежности его функционирования.
Современные пассажирские автотранспортные средства практически не мыслимы без оснащения их Wi-Fi (технология беспроводной локальной сети с устройствами на основе стандартов IEEE 802.11) сетью. Оснащение устройства вызова экстренных и оперативных служб встроенным на системной плате приемником-передатчиком беспроводной локальной сети позволяет повысить его универсальность и обеспечить водителя и пассажиров надежной связью и интернетом. Встроенный приемник-передатчик беспроводной локальной сети характеризуется значительно меньшим энергопотреблением в сравнении с выносным роутером. В условиях чрезвычайной ситуации, даже при отсутствии бортового электропитания беспроводная локальная сеть будет надежно функционировать.
Оснащение устройства микроэлектромеханической системой детектирования события ДТП позволяет в автоматическом режиме в случае столкновения автотранспортного средства или его опрокидывания мгновенно передавать информацию о происшествии соответствующим службам.
Таким образом, устройство вызова экстренных и оперативных служб, выполненное на основе мультифункционального модуля и дополненное приемником-передатчиком беспроводной локальной сети по уровню энергопотребления, быстродействию и функциональным возможностям выгодно отличается от прототипа. Все отличительные признаки устройство вызова экстренных и оперативных служб направлены на получение технического результата, а именно, снижение энергопотребления, повышение его быстродействия и универсальности.
Техническое решение, характеризующееся описанной совокупностью существенных признаков, является новым и промышленно применимым.
Техническое решение иллюстрировано чертежами.
На фигуре 1 изображено устройство вызова экстренных и оперативных служб, вид сверху; на фиг. 2 - вид со стороны многоконтактного разъема; на фиг. 3 - структурная схема системной платы устройства с обозначением ее основных элементов и периферийных подключений.
Устройство вызова экстренных и оперативных служб состоит из разборного корпуса, включающего основание 1 и крышку 2, скрепленную с основанием 1 посредством четырех винтов. На одной из наружных торцевых поверхностей корпуса имеется гнездо, образованное многоконтактным разъемом 3. Ответная часть многоконтактного разъема 3 выполнена в виде прямоугольной колодки типа SCART (гребенка, 40 pin) и предназначена для подключения к ней штатной вилки кабеля оборудования транспортного средства. Через указанный многоконтактный разъем 3, по отдельному электропроводящему кабелю, к устройству могут быть подключены для осуществления голосовой связи, выносная тревожная кнопка с вмонтированным в нее микрофоном и выносной громкоговоритель (на фиг. 3 не показаны).
Внутри корпуса размещена системная печатная плата. На системной плате, кроме многоконтактного разъема 3, расположены:
- мультифункциональный модуль;
- приемник-передатчик беспроводной локальной сети;
- антенна мультисистемного навигационного приемника;
- антенна приемника-передатчика сетей мобильной радиотелефонной связи;
- антенна приемника-передатчика беспроводной локальной сети;
- блок питания, включающий аккумулятор.
На системной плате также может быть смонтирована микроэлектромеханическая система детектирования события ДТП, включающая трехосевой акселерометр и трехосевой гироскоп.
Устройство вызова экстренных и оперативных служб функционирует следующим образом.
Устройство обеспечивает, как в автоматическом, так и в персонализированном режимах, передачу на серверы специальных служб сигналов экстренного вызова. Устройство устанавливают на наземные автотранспортные средства, преимущественно предназначенные для перевозки пассажиров. Корпус устройства крепиться внутри салона автотранспортного средства, вблизи водительского места при помощи винтов или самонарезов. Устройство в постоянном режиме подключено к бортовой электросети выносной тревожной кнопке и выносному громкоговорителю при помощи кабелей электропитания и интерфейса через многоконтактный разъем 3. Устройство работает от бортовой сети электропитания автотранспортного средства номинальным напряжением 12 В или 24 В, при этом внутреннее энегопотребление устройства осуществляется посредством встроенного блока питания, который также включает аккумулятор. При аварийном отключении бортовой сети электропитания, устройство работает от никель-металлгидридной аккумуляторной батареи, характеризующейся повышенной пожаробезопасностью при коротком замыкании. Таким образом, устройство находиться в постоянной готовности, обеспечивает поддержание в салоне беспроводной локальной Wi-Fi сети интернет, мобильную радиотелефонную связь GSM с поддержкой технологий 2G и 3G, через которую осуществляется тестирование и обновление программного обеспечения. Все программное обеспечение устройства функционирует, записывается и обновляется посредством центрального процессора в оперативной и флэш-памяти запоминающего устройства (блока памяти).
Тревожная кнопка представляет собой проводное устройство с единственной кнопкой, которое размещается отдельно от корпуса устройства вызова экстренных и оперативных служб в кабине автотранспортного средства в зоне досягаемости рукой с рабочего места водителя без изменения положения тела. При возникновении экстренной ситуации, водитель нажимает на тревожную кнопку и тем самым приводит в действие устройство вызова экстренных и оперативных служб. Интегрированный в мультифункциональный модуль, мультисистемный навигационный приемник обеспечивает в автоматическом режиме с частотой 1 Гц через соответствующую антенну прием навигационных сигналов систем ГЛОНАСС и GPS о географической широте и долготе местоположения транспортного средства, а центральный процессор их обрабатывает в режиме реального времени. Информация о нажатой тревожной кнопке с привязкой к географическому местоположению автотранспортного средства передается по каналу приемника-передатчика сетей мобильной радиотелефонной связи стандарта GSM в режим GPRS оператору системы экстренного реагирования при авариях «ЭРА ГЛОНАСС». Таким образом, весь процесс вызова экстренных и оперативных служб, начиная от формировании сигнала о событии экстренной ситуации, включая его привязку к навигационным данным и заканчивая передачей исчерпывающего пакета о происшествии соответствующим службам, фактически локализован на единой программной платформе в мультифункциональном модуле, представляющем собой в архитектурном смысле моноструктуру с минимальным энергопотреблением и максимальным быстродействием.
Устройство вызова экстренных и оперативных служб может быть приведено в действие автоматически без участия водителя в случае ДТП (столкновении с препятствием, переворачивании автотранспортного средства) за счет срабатывания акселерометра или гироскопа микроэлектромеханической системы детектирования события ДТП.
Для организации голосовой связи с диспетчером экстренных и оперативных служб, водитель может использовать микрофон, вмонтированный в тревожную кнопку и выносной громкоговоритель. Запрос на голосовую связь с диспетчером осуществляется нажатием и удержанием тревожной кнопки.
Устройство выполнено в компактном, защищенном корпусе, способно длительное время функционировать при отсутствии напряжения в бортовой сети автотранспортного средства.
Описанные выше пример реализации устройства вызова экстренных и оперативных служб не является исчерпывающим и приведен только с целью пояснения полезной модели и подтверждения ее промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить ее и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данной полезной модели, отраженной в ее описании.