КОНТАКТНАЯ ПЛАТФОРМА

Полезная модель относится к техническим средствам фиксации любых движущихся объектов и может быть использована, преимущественно, в системах для учета перемещающихся объектов в транспортных средствах для учета количества пассажиров, перевезенных в единицу времени, прогнозирования и планирования пассажиропотока в транспортных средствах на основании полученных данных, а также для изучения определенного маршрута на предмет его почасовой или посуточной загруженности, с целью эффективного использования транспорта, для учета транспорта при въезде на определенную территорию, и, кроме того, может быть использована на стадионах, в коммерческих, государственных и частных детских учреждениях, учебных заведениях, культурно-развлекательных центрах, торговых центрах, заводах, различных организациях и т.д.
Известно устройство для оплаты стоимости проезда пассажиров в городском транспортном средстве, содержащее блок датчиков, счетчики, блок измерения пройденного пути, блок опроса датчиков, блок подсчета стоимости проезда и накопитель данных. Пассажир, зайдя в транспортное средство, занимает место, к которому подключен датчик, посылающий сигнал на панель приборов водителя, и на счетчик дистанции движения. Заняв место, пассажир клавишей самостоятельно устанавливает счетчик в начальную позицию и водитель на своих индикаторах это фиксирует. При выходе пассажир оплачивает указанную на счетчике сумму [см. а.с. СССР № 1509962 по классу G07С 9/00, опубликованное 23.09.1989 года в Бюл. № 35].
Недостатком данного устройства для оплаты стоимости проезда является наличие большого количества счетчиков (на каждом посадочном месте) в транспортном средстве, что автоматически повышает громоздкость системы в целом, одновременно снижая ее надежность и увеличивая стоимость. Недостатком устройства является также и то, что пассажиру необходимо самостоятельно вводить в устройство определенную информацию о месте своей посадки, что в свою очередь, усложняет использование системы, создает определенные неудобства пассажирам, особенно впервые столкнувшихся с данной системой учета, создает предпосылки к нечестным действиям со стороны недобросовестных пассажиров, а также водитель, из-за необходимости фиксирования на своих индикаторах постоянное движение пассажиров, расплачиваться с ними, отвлекается от управления транспортным средством, хуже контролирует дорожное движение, что небезопасно.
Известна система учета и анализа потока пассажиров и посетителей, содержащая блок питания, регистратор счетчика, связанный с ним с помощью кабельной системы инфракрасные датчики, установленные по одному над каждым местом учета, и центр обработки данных, причем регистратор счетчика содержит микропроцессор, канал введения для приема информации от датчиков, первый архив, второй архив, часы реального времени, соединенные с микропроцессором, а инфракрасный датчик содержит микропроцессор, узлы измерения освещенности и температуры окружающего пространства, первый инфракрасный генератор, второй инфракрасный генератор, приемник инфракрасных сигналов и передатчик информации по кабелю, причем все перечисленные выше узлы соединены с микропроцессором, а также инфракрасный датчик связан с реле открывания и закрывания дверей транспортного средства [см. пат. России № 2304809, по классу G07С 9/00, опубликованный 20.08.2008 года в Бюл. № 23].
Недостатком данной системы учета и анализа пассажиропотока является ее довольно высокая стоимость и сложность конструкции за счет большого количества электронных устройств, установленных по одному над каждым посадочном местом.
Общим недостатком описанных выше и им подобным системам учета и анализа потока пассажиров и посетителей, является нерациональный конструктивный подход к расположению средств учета - на каждом посадочном месте, что экономически не оправданно из-за слишком высокой стоимости таких систем, а их слишком высокая сложность, из-за огромного количества электронных элементов, узлов, наличие кабельных линий и т.д., делает их малонадежными. Учитывая, что пассажиры могут входить в транспортное средство только через двери, которых гораздо меньше, чем посадочных мест, более эффективно было бы учитывать пассажиров, размещая средства их фиксации именно в дверных проемах, например на ступенях, в виде контактных платформ. Это более прогрессивный и более рациональный конструктивный подход к расположению средств фиксации подвижных объектов, в частности, пассажиров - лишь по одному на каждой двери. И такие системы учета пассажиров и посетителей, с использованием контактных платформ в качестве средств фиксации подвижных объектов, существуют.
С этой точки зрения, наиболее близкой по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемой за прототип, является контактная платформа, устанавливаемая на нижней ступеньке транспортного средства, и состоящая из нижней металлической площадки и верхнего покрытия, соединенных между собой направляющими болтами, а также, между покрытием и металлической площадкой встроены электронные датчики давления в три вертикальных ряда, имеющие по две кнопки в каждой ряду, соединенные между собой последовательно с помощью электропроводной связи, причем электронный датчик давления последней кнопки соединен с датчиком импульсов, соединенный, в свою очередь, с регистратором счетчика, установленным в участке обзора водителя, и содержащий микропроцессор и каналы введения, приема и обработки информации от датчиков [см. пат. Украины № 32494, по классу G07С 9/00, опубликованный 12.05.2008 года].
Основными недостатками вышеуказанной контактной платформы для систем учета и анализа пассажиров является непродолжительный срок ее пригодности из-за чрезмерно быстрого изнашивания покрытия, высокая сложность ее конструкции из-за наличия большого количества электронных датчиков давления довольно сложной конструкции, расположенных непосредственно в платформе, что, в целом, делает такую платформу дорогостоящей, а, учитывая быстрый износ покрытия, - нуждается в постоянных заменах или ремонтах, из-за чего такая контактная платформа становится непривлекательной для перевозчиков пассажиров в транспортных средствах, а также в других местах учета подвижных объектов, а потому и не пользуется успехом.
В основу полезной модели поставлена задача устранения перечисленных недостатков, а именно, - повышение срока пригодности, упрощение конструкции и повышения надежности эксплуатации за счет замены сложных электронных датчиков давления на простые и надежные механические датчики путем изменения конструкции контактной платформы для систем учета подвижных объектов.
Решение поставленной задачи достигается тем, что контактная платформа, устанавливаемая на нижней ступеньке транспортного средства, и состоящая из нижней металлической площадки и верхнего покрытия, соединенных между собой направляющими болтами, а также, между покрытием и металлической площадкой встроены датчики давления, согласно предложению, дополнительно содержит верхнюю металлическую площадку, расположенную над нижней металлической площадкой, которые соединены между собой направляющими болтами, а датчики давления, размещенные между указанными металлическими площадками, выполнены в виде упругих элементов, например, в виде пружин сжатия, расположенных в электроизоляторах, выполненных, например, в виде втулок с донышками (стаканчики) и усилителями из износостойкого материала на донышках, а также электроизоляторы, в свою очередь, расположены в металлических контактах, выполненных, например, в виде металлических втулок, высота которых несколько превышает высоту электроизолятора, кроме того, направляющие болты, через электроизоляторы, входят в металлические контакты-держатели, в которых размещены крепежные элементы, выполненные, например, в виде гаек, для монтажа которых в нижней металлической площадке выполнены соответствующего размера отверстия под металлическими контактами-держателями, причем высота металлических контактов-держателей и металлических контактов упругих элементов совпадают, а также покрытие выполнено в виде внешнего сплошного кожуха из любого эластичного материала, например, резины, а металлические площадки электрически связаны с датчиком импульсов.
Упругие элементы отделяют металлические площадки одну от другой на определенное расстояние. Благодаря тому, что упругие элементы и направляющие болты находятся в электроизоляторах, металлические площадки электроизолированы одна от другой. Электроконтакт между металлическими площадками происходит через металлические контакты упругих элементов и через металлические контакты-держатели, которые при сжатии упругих элементов, вступают в контакт с верхней металлической площадкой, которая на них просто опирается. Таким образом, предложенное средство учета подвижных объектов в виде контактной платформы позволяет отказаться от электронных датчиков давления, имеет простую и надежную конструкцию, срок эксплуатации которой почти не ограничен, из-за отсутствия быстро изнашиваемых узлов и элементов, поскольку они не имеют трения между собой.
Дальнейшая сущность предложенной полезной модели поясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее: фиг.1 - общий вид предложенной контактной платформы в плане; фиг.2 - конструкция механического (пружинного, как пример) датчика давления; фиг.3 - конструкция направляющего болта с контактом-держателем; фиг.4 - вариант выполнения контактной платформы с дополнительным жестким покрытием в случае избыточной нагрузки, или избыточного пассажиропотока.
Контактная платформа содержит верхнюю металлическую площадку 1 и расположенную под ней нижнюю металлическую площадку 2, которые соединены между собой направляющими болтами 3. Механические датчики давления 4 расположены между указанными металлическими площадками 1 и 2. Металлические площадки 1 и 2 контактной платформы электрически связаны с датчиком импульсов 5 любой известной конструкции. Датчик импульсов 5 может быть расположен, как непосредственно между металлическими площадками 1 и 2, так и вообще за пределами контактной платформы в любом удобном месте. Контактная платформа покрыта покрытиям, выполненным, например, в виде внешнего кожуха 6, изготовленного из любого эластичного материала, например, резины.
Механический датчик давления 4 выполнен в виде упругого элемента 7, например, в виде обычной пружины сжатия. Упругий элемент 7 расположен в электроизоляторе 8, который выполнен, например, в виде втулки 9 с донышком 10 (цилиндрический стаканчик). На донышке 10, под упругим элементом 7, расположенный усилитель 11 из износостойкого материала, выполненный, например, в виде металлической шайбы или сплошного круга. Электроизолятор 8, в свою очередь, расположен внутри металлического контакта 12, выполненного, например, в виде втулки. Высота металлического контакта 12 несколько превышает высоту электроизолятора 8 чтобы не препятствовать образованию электроконтакта через металлический контакт 12 между металлическими площадками 1 и 2 при сжатии упругого элемента 7.
Направляющий болт 3, через электроизоляционную втулку 13 и электроизоляционную шайбу 14, входит в металлический контакт-держатель 15, который выполнен, например, в виде цилиндрической втулки с отверстием меньшего диаметра с одного (верхнего) края для прохода электроизоляционной втулки 13. Внутри металлического контакта-держателя 15 расположен крепежный элемент 16, выполненный, например, в виде гайки с резьбой, соответствующей резьбе направляющего болта 3. Для завода гайки 16 во внутрь контакта-держателя 15, в нижней металлической площадки 2 имеется соответствующего диаметра отверстие 17. Высота металлических контактов-держателей 15 и металлических контактов 12 упругих элементов 7 совпадают, благодаря чему, электроконтакт между металлическими площадками 1 и 2 происходит через все металлические контакты упругих элементов и через все металлические контакты-держатели, которые при сжатии упругих элементов 7, вступают в механический контакт с верхней металлической площадкой 1. Электрический контакт между металлическими площадками 1 и 2 фиксируется датчиком импульсов 2.
Количество упругих элементов 7 и направляющих болтов 3 в контрактной платформе определяется ее размерами и жесткостью упругих элементов 7 и не ограничено. Упругие элементы 7 целесообразно распределить по всей поверхности площадок 1 и 2, а направляющие болты 3 - как минимум, по их углам. Следовательно, на какую бы часть площадки 1 не наступит пассажир или посетитель, всегда хотя бы один упругий элемент 1 окажется сжатым и средство фиксации подвижных объектов в виде контактной платформы гарантированно сработает.
Как вариант выполнения, в случае избыточной нагрузки, или избыточного пассажиропотока, контактную платформу снабжают дополнительным жестким покрытиям в виде металлических площадок 18 и 19 с вогнутыми во внутрь кромками.
Предложенная контактная платформа работает следующим образом (на примере использования в городском транспорте).
На ступеньку транспортного средства устанавливают контактную платформу. При наступании пассажиром на ступеньку, он своим весом сжимает площадки 1 и 2, преодолевая сопротивление упругих элементов 7. При этом между площадками 1 и 2 возникает электрический контракт, который фиксируется датчиком импульсов 5, и передает эту информацию в центр обработки данных любой известной конструкции (непоказанный). После этого полученная информация записывается, например, в энергонезависимую память навигационного контролера, потом собранные данные кодируются и средствами каналов передачи данных сетей GSM и/или Интернет и/или по радиоканалу (в частности с помощью протокола ZigBee) передается в центр обработки данных. Навигационный контролер системы дает возможность с помощью программного обеспечения предоставлять информацию о маршруте и скорости транспортного средства, количестве, длительности и времени останове к транспортного средства и другой полезной информации.
Существенное отличие заявляемого объекта, от ранее известных, заключается в конструктивных особенностях механических датчиков давления и направляющих болтов, в частности, в их полной электроизоляции от металлических контактов одинаковой высоты, а также, в большом количестве упругих элементов и их распределении за всей поверхностью контактной платформы. Указанные отличия, в совокупности, позволяют существенно упростить конструкцию контактной платформы с одновременным повышением надежности ее работы и снизить стоимость. Ни одна из известных контактных платформ не может обладать отмеченными свойствами, поскольку их датчики давления имеют достаточно сложную и дорогостоящую конструкцию с довольно ограниченным сроком эксплуатации.
К техническим преимуществам предложенного технического решения, в сравнении с прототипом, можно отнести следующее:
- увеличение срока эксплуатации за счет отсутствия в конструкции деталей и узлов, которые быстро изнашиваются из-за трения;
- повышение надежности работы по этой же причине;
- упрощение конструкции из-за использования простых и общедоступных деталей. Экономический эффект от внедрения предложенного технического решения, в сравнении с использованием прототипа, получают за счет снижения стоимости контактной платформы из-за замены ценных электронных датчиков давления на более дешевые механические датчики.
Предложенное техническое решение проверено на практике. Контактная платформа не содержит никаких элементов и узлов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, производства средств фиксации подвижных объектов, следовательно, приемлемо для промышленного применения, имеет технические и другие преимущества перед известными подобными техническими решениями из-за предложенных конструктивных изменений механических датчиков давления, что подтверждает возможность достижения технического результата заявляемым объектом, в известных источниках информации не обнаружено подобных контактных платформ с указанными в предложении существенными признаками, а потому, считается таковым, что может получить правовую защиту.
После описания предложенной контактной платформы, специалистам у данной отрасли знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничительным, будучи представленным данным примером. Многочисленные возможные модификации механических датчиков давления, в частности, форма, размеры упругих элементов, варианты размещения электроизоляторов в контактах, их размеры, форма, количество упругих элементов, могут изменяться в разном соотношении, и, понятно, находятся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной отрасли знаний и рассматриваются таковыми, что находятся в пределах объема данного технического решения.
Квинтэссенцией предложенного технического решения является конструктивная особенность механических датчиков давления и направляющих болтов, в частности, их полная электроизоляция от металлических контактов одинаковой высоты, а также, в большом количестве упругих элементов и их распределения за всей поверхностью контактной платформы, и именно эти обстоятельства позволяют приобрести предложенной контактной платформе перечисленные и другие преимущества. Изменение и использование лишь отдельных конструктивных элементов контактной платформы, естественно ограничивает спектр преимуществ, перечисленных выше, и не может считаться новыми техническими решениями в данной отрасли знаний, поскольку другие, подобные описанной контактной платформе, уже не будут требовать ни какого творческого подхода от конструкторов и инженеров, а потому и не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, подлежащими защите охранными документами согласно действующего законодательства.