АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ, МОНИТОРИНГА ДОРОЖНОЙ ОБСТАНОВКИ, ДОРОЖНОЙ СИТУАЦИИ, РЕЖИМОВ РАБОТЫ ВСЕХ БОРТОВЫХ СИСТЕМ И УЗЛОВ АВТОМОБИЛЯ, СБОРА, ОБРАБОТКИ, ПЕРЕДАЧИ ПОЛУЧЕННОЙ ИНФОРМАЦИИ ОТ ОДНИХ АВТОМОБИЛЕЙ К ДРУГИМ АВТОМОБИЛЯМ И СПЕЦИАЛЬНЫМ ГОСУДАРСТВЕННЫМ СЛУЖБАМ СРЕДСТВАМИ СВЯЗИ И НАВИГАЦИИ

Полезная модель представляет собой автоматизированную систему глобальной безопасности дорожного движения (в дальнейшем АСГБДД), содержащую данные о действии всех пунктов правил дорожного движения на всех участках дорог с осуществлением автоматизированного контроля за соблюдением правил дорожного движения на всех участках дорог, взаимодействующую со всеми имеющимися на борту транспортного средства (далее ТС) системами и узлами, и относится к средствам обеспечения безопасности движения ТС, глобального мониторинга обстановки на дорогах, ситуации на дорогах, состояния дорог, режимов работы всех узлов и систем автомобиля путем сбора, обработки, передачи через общую базу данных от одних автомобилей к другим автомобилям и специальным государственным службам по любым средствам связи и через любые средства навигации данных о возникших опасных ситуациях на дорогах, которые представляют угрозу безопасности движения автомобилей.
Известна «ИНТЕРАКТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ», включающая микропроцессор, с подключенными к нему видеокамерами наблюдения, установленными на автомобиле для получения изображения, наблюдаемого вокруг автомобиля пространства и различных внешних датчиков. Микропроцессор по собственной внутренней программе одновременно анализирует изображения, получаемые со всех видеокамер, характеризует особенности окружающей автомобиль обстановки, а также учитывает состояние различных видов контрольных датчиков, действий водителя и других участников дорожного движения в конкретный момент времени. С учетом всех проанализированных программой факторов (например: возможность наезда на препятствие, столкновение с другим участником дорожного движения, сигналов светофора, состояние покрытия дорожного полотна и пр.), микропроцессор либо вносит корректировку в движение автомобиля для исключения негативных последствий в случае неадекватной реакции водителя на текущую дорожную обстановку (например - независимо от усилия нажатия водителем педали газа снижает скорость автомобиля, если расстояние до впередиидущей машины снизилось до критического при данной скорости), либо управляет автомобилем в случае отсутствия соответствующих действий со стороны водителя (например, водителю стало плохо, либо он уснул за рулем и не может управлять транспортным средством, или в силу каких-либо причин водителя вообще нет в автомобиле - например, водитель вышел из стоящей под уклон машины, забыв поставить ее на ручной тормоз, и она начала незапланированное движение) (патент №42902).
Недостатком данной системы является отсутствие обмена с глобальными базами данных глобальных навигационных систем полученными данными о таких состояниях определенных участков дорог, которые угрожают безопасности движения автомобилей. Это не позволяет данной системе предупреждать других участников движения об опасностях, с которыми столкнулся автомобиль на определенном участке дороги, и который оснащен данной системой, а так же не позволяет получать своевременные предупреждения автомобилю, оснащенному данной системой. Вследствие первого недостатка появляется второй недостаток - «ИНТЕРАКТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ АВТОМОБИЛЕМ» может работать только с мгновенно получаемыми данными, что ограничивает точность и своевременность вычислений при движении с большой скоростью. Невозможность делать своевременные предупреждения об опасности на большой скорости затрудняет использование данной системы при междугородних поездках на дальние расстояния - либо будет сильно снижена надежность предупреждений об опасности, либо автомобиль будет вынужден двигаться с малой скоростью и терять много времени в дороге (что совсем не приемлемо при поездках на дальние расстояния).
Ближайшим аналогом заявляемой «СИСТЕМЫ ГЛОБАЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЯ» является «ТЕЛЕМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА АВТОМОБИЛЯ», включающая базовую станцию радиоканала с антенной, панели управления, терминал-дисплей и выполненный с возможностью обработки поступающей информации бортовой компьютер. К последнему подключены базовая станция радиоканала, а также система датчиков состояния автомобиля, по меньшей мере одна цифровая видеокамера, установленная с возможностью кругового обзора, динамики и микрофоны. Указанная антенна содержит систему ориентации, а программное обеспечение бортового компьютера имеет возможность осуществления его связи по радиоканалу с аналогичными компьютерами, установленными в других автомобилях с получением аудио- и видеоинформации от указанных компьютеров. Видеокамера, динамики, микрофоны, датчики состояния автомобиля могут быть подключены к бортовому компьютеру проводами или посредством радиоканала. Данная система так же подразумевает взаимодействие с системой глобального позиционирования. (Патент №2258012).
Недостатком данной системы является отсутствие сбора, передачи и обмена данных о таких состояниях дорожного полотна, которые угрожают безопасности движения автомобилей, с целью предотвращения аварийного режима движения автомобилей, аварийного режима работы автомобилей и предотвращения дорожно-транспортных происшествий. Это не позволяет данной системе предупреждать других участников движения об опасностях, с которыми столкнулся автомобиль на определенном участке дороги, и который оснащен данной системой, а так же не позволяет получать своевременные предупреждения автомобилю, оснащенному данной системой.
Технической задачей данной полезной модели является снижение смертности и аварийности на дорогах путем создания автоматизированной системы глобальной безопасности дорожного движения, содержащей данные о действии всех пунктов правил дорожного движения на всех участках дорог с осуществлением автоматизированного контроля за соблюдением правил дорожного движения на всех участках дорог, взаимодействующей со всеми бортовыми системами и узлами автомобиля и осуществляющей глобальный мониторинг обстановки на дорогах, ситуации на дорогах, состояния дорог, режимов работы всех узлов и систем автомобиля путем сбора, обработки, передачи через общую базу данных от одних автомобилей к другим автомобилям и специальным государственным службам по любым средствам связи и через любые средства навигации данных об обстановке на дорогах, ситуации на дорогах, состояниях дорог, с которыми столкнулись автомобили и которые представляют угрозу безопасности движения автомобилей.
Поставленная техническая задача решается тем, что заявляемая автоматизированная система глобальной безопасности дорожного движения (далее АСГБДД), включающая мобильный блок АСГБДД, установленный на транспортном средстве с панелью управления, терминалом-дисплеем, в отличие от ближайшего аналога, в своем корпусе имеет универсальный порт подключения всех бортовых систем и узлов автомобиля для сбора данных о любых режимах движения автомобиля и о любых режимах работы всех бортовых систем и всех узлов автомобиля на текущих участках дороги, с целью выделения из этих данных только данных об аварийных или опасных режимах движения автомобиля и аварийных или опасных режимах работы бортовых узлов и систем автомобиля для дальнейшей обработки, подготовки и передачи этих данных по любым средствам связи и через любые средства навигации (далее СН) в глобальную базу данных для нанесения на карты дорог глобальной базы данных о создавшихся опасных ситуациях на определенных участках дорог с описанием опасности (вид опасности, степень опасности и вероятность возникновения опасной ситуации) для дальнейшего предупреждения других автомобилей и специальных государственных служб о местах нахождения опасных участках дорог по любым средствам связи и через любые средства навигации, при этом АСГБДД имеет режим коррекции действия водителя в управлении движением автомобиля через встроенные в автомобиль системы коррекции управления движением автомобиля, а подвеска каждого колеса автомобиля с системой АСГБДД оборудована датчиками системы мониторинга работы подвески (далее СМРП) для информирования АСГБДД о режимах работы подвески, при этом мобильный блок АСГБДД имеет режим обработки сигналов и данных со всех бортовых систем и узлов автомобиля своим вычислительным центром и режим записи в свою память и режим отправки в глобальную базу данных (далее ГБД) по любым средствам связи и через любые средства навигации только данных об аварийных или опасных режимах движения автомобиля и аварийных или опасных режимах работы бортовых узлов и систем автомобиля, как данные сигналов об опасности на определенных участках дорог, с последующими анализом и сортировкой этих данных совместно с данными сигналов об опасностях с мобильных блоков АСГБДД других автомобилей по территориальному признаку, периодичности и повторяемости, характеру опасности, степени опасности, а так же с последующей классификацией каждой опасности по двум категориям: данные только для мобильных блоков АСГБДД для активного режима работы (в дальнейшем АРР) АСГБДД или данные для мобильных блоков АСГБДД и любых других бортовых систем навигации и связи для пассивного режима работы (в дальнейшем ПРР) АСГБДД, с последующим занесением обработанных данных о состоянии дорог в ГБД (в том числе и в СГП) и с последующей рассылкой обработанных данных о состоянии дорог по любым средствам связи и через любые средства навигации в мобильные блоки АСГБДД и СН других автомобилей, а так же с последующей отправкой приближающимся к опасным участкам дороги автомобилям информации о приближающихся опасных участках дороги по любым средствам связи и через любые средства навигации, при этом в установленном на автомобиле мобильном блоке АСГБДД имеется режим коррекции управления движением автомобиля (изменения скорости, изменении направления движения) по данным для АРР АСГБДД и режим исключительно для информирования водителя об опасностях по данным для ПРР АСГБДД и по данным для АРР АСГБДД, при этом в установленном на автомобиле мобильном блоке АСГБДД нет режима коррекции управления движением автомобиля (изменения скорости, изменении направления движения) по данным для ПРР АСГБДД, при этом в автомобиле, не оснащенном мобильным блоком АСГБДД, нет режима коррекции управления движением автомобиля (изменения скорости, изменении направления движения) по данным для АРР АСГБДД, а есть только режим исключительно для информирования водителя об опасностях по данным для ПРР АСГБДД и по данным для АРР АСГБДД через любые средства связи и навигации, при этом в ГБД имеется информация о действии на всех участках дорог всех пунктов правил дорожного движения, при этом АСГБДД предупреждает о всех приближающихся зонах действий всех пунктов правил дорожного движения на всех участках дорог и собирает информацию о всех режимах движения нарушающих действующие пункты правил дорожного движения на всех участках дорог …, при этом мобильный блок АСГБДД имеет режим сохранения данных об аварийном движении автомобиля, аварийной работе всех систем и узлов автомобиля и о получаемых сообщениях об опасности у себя в памяти, а доступ к этим данным есть только у специалистов завода изготовителя и у представителей специальных государственных служб.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на Фиг.1 схематично показана заявляемая система глобальной безопасности движения автомобиля.
Мобильный блок заявленной автоматизированной системы глобальной безопасности дорожного движения АСГБДД 10 подключен ко всем бортовым системам и узлам (например: СДНБСА системе диагностики неисправностей бортовых систем автомобиля 1, САМ системе анализа метеоусловий 2, АБС анти-блокировочной системе тормозов 6, СКУ системе курсовой устойчивости 5, АПС анти-пробуксовочной системе 7, АЗС анти-заносной системе 4, СПС системе предотвращения столкновений 8, СОМА системе определения массы автомобиля 3, СУСД системе управления скоростью движения автомобиля 14, СУНД системе управления направлением движения автомобиля 13, БСН бортовой системе навигации 16 и к любым другим бортовым системам и узлам автомобиля 17) и дополнительно содержит систему мониторинга работы подвески автомобиля СМРП 9 с датчиками подвески и ходовой части, которая тоже подключена к ГСБДА. Для уточнения работы заявляемой системы глобальной безопасности движения автомобиля на Фиг.1 изображены СДНБСА система диагностики неисправностей бортовых систем автомобиля 1, САМ система анализа метеоусловий 2, АБС анти-блокировочная система тормозов 6, СКУ система курсовой устойчивости 5, АПС анти-пробуксовочная система 7, АЗС анти-заносная система 4, СПС система предотвращения столкновений 8, СУСД система управления скоростью движения автомобиля 14, СУНД система управления направлением движения автомобиля 13, БСН бортовая система навигации 16, СГП система глобального позиционирования 12, любые другие бортовые системы и узлы автомобиля 17, не являющиеся элементами заявляемой системы.
РАБОТА ЗАЯВЛЯЕМОЙ СИСТЕМЫ
Данные обрабатываются несколькими этапами, в двух потоковом режиме. Автомобиль оснащен любыми средствами связи и навигации.
ПЕРВЫЙ ПОТОК ДАННЫХ
Первый поток данных - это данные, собираемые мобильным блоком АСГБДД 10. На первом этапе первый поток данных собирается со всех бортовых систем и узлов автомобиля (например: СДНБСА 1, САМ 2, АБС 6, СКУ 5, АПС 7, АЗС 4, СПС 8, СОМА 3 и любых других бортовых систем и узлов автомобиля 17). Так же источником данных является СМРП 9. СМРП 9 состоит из набора датчиков на элементах подвески каждого колеса, которые передают подробную информацию о работе и состоянии подвески (например: о загруженности подвески, о скорости колебания подвижного элемента подвески, об амплитуде колебания подвижного элемента подвески, о частоте колебания подвижного элемента подвески, о направлении первого хода подвижного элемента подвески в начале контакта колеса с дефектом дорожного полотна [необходимо для определения типа дефекта - «яма» или «кочка» - то есть при контакте с дефектом колесо пойдет вверх или вниз]). Потом первый поток данных отправляется в собственный вычислительный блок мобильного блока АСГБДД 10, где формируются пакеты данных об опасных участках дороги с описанием характеров и степеней опасностей для ГБД 11 СГП 12 или любой другой системы глобальной навигации, которые записываются в память мобильного блока АСГБДД 10 и передаются с мобильного блока АСГБДД 10 в ГБД 11 СГП 12 или любой другой системы глобальной навигации по любым средствам связи. Записанные в память мобильного блока АСГБДД 10 пакеты данных об опасных участках дороги с описанием характеров и степеней опасностей хранятся в памяти мобильного блока АСГБДД 10 до периодического технического обслуживания или до обращения в сервисный центр с целью ремонта автомобиля.
ГЛОБАЛЬНАЯ БАЗА ДАННЫХ
Данные, поступающие от всех доступных мобильных блоков АСГБДД (10, 15) в ГБД 11, обрабатываются своим вычислительным центром. ГБД 11 бывает наземного типа - сервер с процессором на Земле, орбитального типа - сервер с процессором на спутнике или другие. Вычислительный центр сортирует данные сигналов об опасности, полученных с мобильных блоков АСГБДД (10, 15) разных автомобилей, по территориальному признаку, анализирует периодичности сигналов об опасности, характеры сигналов об опасности, степени сигналов об опасности и классифицирует каждую опасность по двум категориям: данные только для мобильного блока АСГБДД 10 для активного режима работы (в дальнейшем АРР) АСГБДД 10 или данные для мобильного блока АСГБДД 10 и любых других бортовых систем навигации и связи для пассивного режима работы (в дальнейшем ПРР) АСГБДД 10. Далее обработанные процессором ГБД 11 данные заносятся в базу данных любых систем глобальной навигации. Данные из ГБД 11 передаются по любым средствам навигации и связи и любым средствам навигации и используются для предупреждения водителей движущихся автомобилей, специальных государственных служб, дорожных служб об опасных участках дороги, характере опасности, степени опасности и вероятности наступления опасности.
ВТОРОЙ ПОТОК ДАННЫХ, РАБОТА ГСБДА ПО ПРЕДОТВРАЩЕНИЮ ОПАСНЫХ СИТУАЦИЙ
Второй поток данных передается по любым средствам связи и навигации движущимся автомобилям, подключенным любыми средствами связи к любым средствам навигации. СГП 12 или любая другая система навигации по любым средствам связи передает данные о состоянии дорожного полотна вместе с навигационными данными о позиционировании автомобиля на БСН 16 или мобильный блок АСГБДД 10. Второй поток данных передается в двух видах - только для мобильного блока АСГБДД для АРР АСГБДД 10 и для мобильного блока АСГБДД 10 и любых других бортовых систем навигации и связи для ПРР АСГБДД 10. В автомобиле, подключенном любым средством связи к любой системе навигации и оснащенному мобильным блоком АСГБДД 10, данные для АРР АСГБДД 10 используются системой АСГБДД 10 для коррекции управления автомобилем, а данные для ПРР АСГБДД 10 используются только для информирования водителя об опасностях и не используются системой АСГБДД 10 для коррекции управления автомобилем (снижении скорости, изменении направления движения). В автомобиле, подключенном любыми средствами связи к любой системе навигации и не оснащенному мобильным блоком АСГБДД 10, данные для АРР АСГБДД и данные для ПРР АСГБДД используются только для информирования водителя об опасностях и не могут использоваться для коррекции управления автомобилем.
Заявляемая система АСГБДД имеет огромное значение не только для бизнеса, как проект, в котором участвуют автопроизводители, крупные предприятия по предоставлению услуг связи и навигации, но и огромнейшее значение для государства, как крупная масштабная государственная программа, способная не на проценты, а в разы снизить аварийность и смертность на дорогах, проводить в реальном времени глобальный мониторинг состояния дорог, ситуации на дорогах, проводить оценку эффективности работы дорожных служб, проводить оценку эффективности расходования бюджетных средств, выделяемых на обслуживание и ремонт дорог, при этом не только не требующая больших расходов, но и приносящая серьезный доход государству, как основному владельцу глобальных навигационных систем (например, если гражданское население будет вносить абонентскую плату за использование ресурсов глобальных навигационных систем).
Система АСГБДД позволит снизить аварийность из-за таких состояний дорожного покрытия, которые угрожают безопасности движения автомобилей, производить интерактивный мониторинг дорожного покрытия, анализировать состояние дорожного покрытия и определять необходимость своевременного ремонта тех или иных участков дороги.
После внедрения системы АСГБДД можно будет уже вполне определенно говорить об автоматизации ГИБДД). Например можно мгновенно обнаружить транспортное средство (а если требуется, то и принять меры к его задержанию) остановленное или поставленное на стоянку в запрещенном для этого месте, совершившего поворот или разворот в запрещенном для этого месте, превысившего разрешенную на данном участке дороги максимальную скорость, с водителем в нетрезвом состоянии (если транспортное средство оборудовано алкотестером), а так же многие другие нарушения ПДД можно будет фиксировать без участия инспекторов ГИБДД, что, несомненно, снизит долю участия инспекторов ГИБДД в выявлении и фиксировании нарушений ПДД, и что в свою очередь снизит факты должностных нарушений сотрудников ГИБДД на дорогах.
Система АСГБДД поможет правоохранительным органам более оперативно реагировать на правонарушения, связанные с автотранспортом или с участием автотранспорта, проводить оперативно-розыскные мероприятия и задержание преступников, а специальным государственным службам по обеспечению государственной безопасности и позволит более эффективно и оперативно противостоять терроризму и другим угрозам государственной безопасности
Для автопроизводителя система АСГБДД даст возможность объективного подхода к неисправностям ходовой части или подвески в гарантийный и пост-гарантийный период. То есть при обращении владельца по поводу выхода из строя элементов подвески или ходовой части есть возможность воссоздать процесс движения автомобиля в период возникновения неисправности, воссоздать хронологию поступавших водителю предупреждений за период возникновения неисправности и отследить, как реагировал водитель на поступавшие предупреждения, что может стать поводом в разрешении или отказе выполнения гарантийного ремонта.