ЦИФРОВОЙ ТАХОГРАФ

Полезная модель относится к области контроля и регистрации работы транспортных средств и может быть использована в цифровых тахографах, осуществляющих регистрацию в цифровом виде параметров движения транспортного средства на маршруте, данные о маршруте, а также данные и периодах работы и отдыха водителей с привязкой их к текущему времени.
Известны тахографы, в которых регистрация текущих параметров движения транспортного средства осуществляется в аналоговой форме путем записи на бумажных диаграммных дисках данных, получаемых с одометра и/или спидометра, например устройства, представленные в патентах: [1] - US 3213459, U.S. C1.346-18, 19.10.1965; [2] - US 4083052, G01D 9/30, G01D 5/244, G01P 1/08, 08.11.1988; [3] - US 4782691, G01M 15/00, 08.11.1988. Такие механические тахографы являются вторичными по отношению к одометру и спидометру, их основным недостатком является ограниченный набор выполняемых функций (регистрация пробега и скорости движения) и низкая точность отображения информации.
Известны тахографы, в которых регистрация параметров движения транспортного средства осуществляется в цифровом виде на электронных носителях данных, например как в устройствах, представленных в патентах: [4] - US 4188618, G08G 17/00, 12.02.1980; [5] - US 4987541, G06F 13/00, 22.01.1991; [6] - EP 0191413, G07C 5/10, 20.08.1986; [7] - EP 1605410, G07C 5/08, 14.12.2005. Использование электронных носителей данных вместо бумажных диаграммных дисков позволяет существенно увеличить объем и точность записываемой информации, дает возможность регистрировать дополнительные параметры, характеризующие работу транспортного средства на маршруте, например расход топлива, обороты двигатели и т.п., а также дает возможность, при необходимости, выводить текущую информацию о параметрах движения на дисплей. При этом, однако, в цифровых тахографах, представленных в [4]-[7], как и в механических тахографах, представленных в [1]-[3], не предусмотрена регистрация географического положения транспортного средства на маршруте движения.
Для обеспечения возможности регистрации географического положения транспортного средства цифровые тахографы оснащаются средствами спутниковой навигации, например как в устройстве, представленном в патенте [8] - US 7002579, G06T 11/20, B60Q 1/00, H02H 7/06, G01P 3/42, G01D 9/00, 21.02.2006, а для обеспечения возможности дистанционной передачи данных на диспетчерский пункт цифровые тахографы дополнительно оснащаются средствами радиосвязи, например как описано в патентах [9] - ЕР 1118965, G07C 5/00, G07C 5/08, 25.07.2001, [10] - RU 2136047 (C1), G07C 5/08, 27.08.1999.
Цифровой тахограф, оснащенный средствами спутниковой навигации и радиосвязи, представленный в патенте [10], принят в качестве прототипа.
Цифровой тахограф, выбранный в качестве прототипа, содержит микропроцессорный блок с портом для ввода импульсных сигналов от датчика движения, например датчика пути. Микропроцессорный блок связан шинами информационного обмена с блоком энергонезависимой памяти, служащим для хранения информации о параметрах движения транспортного средства на маршруте, блоком приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем, служащим для получения навигационных координат, блоком формирования шкалы времени, выполняющим функцию часов-календаря, интерфейсным блоком, блоком считывания карты идентификации водителя транспортного средства, блоком радиотелефона, блоком управления и индикатором.
Блок приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем работает по сигналам ГЛОНАСС или GPS.
Блок энергонезависимой памяти использует для записи информации заменяемый носитель данных, например оптический компакт-диск с одноразовой записью и многократным считыванием.
Индикатор содержит в своем составе элементы, сигнализирующие водителю о достижении предела информационной емкости заменяемого носителя данных.
Интерфейсный блок обеспечивает возможность связи микропроцессорного блока с CAN-сетью автомобиля для получения актуальных эксплуатационных данных транспортного средства, например данных о расходе топлива, частоте вращения двигателя или иных данных. Кроме этого интерфейсный блок обеспечивает возможность считывания по меньшей мере части данных, записанных в блоке энергонезависимой памяти, например для полицейского контроля.
Блок радиотелефона представляет собой приемопередающее устройство, работающее в стандарте GSM. Блок радиотелефона обеспечивает возможность считывания данных, записанных в блоке энергонезависимой памяти, в процессе дистанционного диспетчерского контроля.
Блок считывания карты идентификации водителя транспортного средства представляет собой устройство считывания с чип-карты.
Блок управления содержит в своем составе клавиатуру, позволяющую, в частности, вводить идентификационный номер (PIN-код) водителя.
Работа цифрового тахографа, выбранного в качестве прототипа, начинается с ввода идентификационных данных водителя, для чего используется блок считывания карты идентификации водителя транспортного средства и клавиатура блока управления. Эти данные записываются в блоке энергонезависимой памяти, куда также с определенной периодичностью записывается текущая информация о параметрах, характеризующих движение транспортного средства на маршруте, координаты маршрута, текущее время и дата. При необходимости хранящаяся в блоке энергонезависимой памяти информация может быть считана через интерфейсный блок или передана на диспетчерский пункт по каналу радиосвязи посредством блока радиотелефона. При достижении предела информационной емкости заменяемого носителя данных, о чем водитель сигнализируется с помощью индикатора, почти исписанный носитель данных извлекается и заменяется на пустой.
Таким образом, цифровой тахограф, выбранный в качестве прототипа, решает задачу 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.
При этом, однако, с точки зрения эксплуатационных возможностей цифровой тахограф, выбранный в качестве прототипа, обладает определенными недостатками, обусловленными особенностями примененных в нем технических решений. В частности, в нем не предусмотрена возможность стыковки с электронными антиблокировочными тормозными системами (ABS) и электронными спидометрами, а использование в блоке энергонезависимой памяти заменяемого носителя данных типа оптического компакт-диска усложняет устройство и отрицательно сказывается на надежности. Все это
сужает эксплуатационные возможности прототипа и ограничивает круг возможного его использования достаточно узким классом транспортных средств.
Техническим результатом, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, является создание цифрового тахографа, обладающего, по сравнению с прототипом, расширенными эксплуатационными возможностями и областью применения.
Сущность полезной модели заключается в том, что в цифровом тахографе, содержащем микропроцессорный блок, связанный шинами информационного обмена с блоком энергонезависимой памяти, служащим для хранения информации о параметрах движения транспортного средства на маршруте, 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.
В преимущественных вариантах выполнения в качестве блока приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем используется интегрированный приемник сигналов ГЛОНАСС и GPS, обеспечивающий получение навигационных координат и меток точного времени, а блок считывания карты идентификации водителя транспортного средства выполнен в виде бесконтактного радиочастотного считывающего устройства.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется структурной схемой цифрового тахографа.
Заявляемый цифровой тахограф содержит микропроцессорный блок 1 с портом 2 для ввода импульсных сигналов от входного датчика, например датчика пути (на схеме не показан). Микропроцессорный блок 1 связан шинами информационного обмена с блоком 3 энергонезависимой памяти, служащим для хранения информации о параметpax
движения транспортного средства на маршруте, включая данные о маршруте и периодах работы и отдыха водителей, с привязкой их к текущему времени, блоком 4 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем, блоком 5 формирования шкалы времени, интерфейсным блоком 6, блоком 7 считывания карты идентификации водителя транспортного средства, блоком 8 радиотелефона, блоком 9 управления и индикатором 10.
Микропроцессорный блок 1 выполнен с обеспечением возможности формирования выходных импульсных сигналов, первая группа которых характеризует текущую скорость транспортного средства, а вторая - каждый метр пройденного пути, и снабжен портом 11 для вывода указанных импульсных сигналов.
Блок 3 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.
Индикатор 10 выполнен в виде графического дисплея, позволяющего воспроизводить буквы, цифры и символы. Выбор индицируемой информации производится с помощью экранного меню.
Блок 9 управления может содержать в своем составе, например, клавиатуру, посредством которой вручную вводятся необходимые команды и данные.
Интерфейсный блок 6 выполнен с обеспечением возможности обмена информации в стандартах CAN, RS232, IS09141 и оснащен соответствующими портами. Посредством интерфейсного блока 6 осуществляется подключение цифрового тахографа к бортовой CAN-сети транспортного средства (интерфейс CAN), а также соединение с внешними устройствами, например, с персональным компьютером и диагностическим оборудованием (интерфейсы RS232 и IS09141).
Блок 7 считывания карты идентификации водителя транспортного средства выполнен в виде бесконтактного радиочастотного считывающего устройства, работающего с бесконтактными RFID-картами.
Блок 8 радиотелефона представляет собой приемопередающее устройство, работающее в стандарте GSM.
Блок 4 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем представляет собой интегрированный приемник сигналов ГЛОНАСС и GPS, обеспечивающий получение навигационных координат и меток точного времени, например аналогичный представленному в патенте [11] - RU 2146378 (C1), G01S 5/14, 10.03.2000.
Блок 5 формирования шкалы времени выполняет функцию часов-календаря. Его основным элементом является опорный генератор, например кварцевый (на схеме не показан), частота которого синхронизируется в соответствии с метками точного времени, поступающими с блока 4 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем. На основе сигналов, формируемых опорным генератором, формируется локальная шкала времени, используемая для оцифровки данных, записываемых в блок 3 энергонезависимой памяти.
Работа цифрового тахографа осуществляется следующим образом.
Через порт 2 и соответствующий порт интерфейсного блока 6 в микропроцессорный блок 1 поступают входные импульсные и цифровые сигналы, характеризующие текущее состояние транспортного средства. Кроме этого в микропроцессорный блок 1 поступают данные локальной шкалы времени (текущее время и дата), а также навигационные данные и метки точного времени, формируемые соответственно блоком 5 формирования шкалы времени и блоком 4 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем. Также в микропроцессорный блок 1 с блока 7 считывания карты идентификации водителя транспортного средства поступают данные о водителе.
Микропроцессорный блок 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, записываемые с определенной периодичностью в блок 3 энергонезависимой памяти, а также осуществляет формирование выходных импульсных сигналов, поступающих на порт 11, первая группа которых характеризует текущую скорость транспортного средства, а вторая - каждый метр пройденного пути.
Выходные импульсные сигналы предназначены для использования в качестве входных сигналов для электронных антиблокировочных тормозных систем (ABS) и электронных спидометров, при этом цифровой тахограф становится первичным устройством (датчиком) по отношению к электронному спидометру и системе ABS.
Запись текущей информации в блоке 3 энергонезависимой памяти осуществляется на свободное место, обеспечиваемое в случае заполнения памяти за счет стирания первой по времени записи информации. Объем памяти блока 3 энергонезависимой памяти выбирается, например, из условия сохранения записанной за последние 365 рабочих дней информации.
При необходимости, информация, накапливаемая в блоке 3 энергонезависимой памяти, передается с помощью блока 8 радиотелефона по каналам сотовой связи на диспетчерский пункт. Передача осуществляется в пакетном режиме.
Индикатор 10 осуществляет отображение контролируемых параметров работы тахографа, а также - по соответствующей команде - отображение регистрируемых данных, хранящихся в блоке 3 энергонезависимой памяти.
Формирование управляющих команд и ручной ввод данных осуществляется с пульта блока 9 управления.
Данные, хранящиеся в блоке 3 энергонезависимой памяти, могут быть также прочитаны с помощью персонального компьютера, подключаемого к соответствующему порту интерфейсного блока 6.
Диагностика цифрового тахографа осуществляется с помощью диагностического оборудования, подключаемого к соответствующему порту интерфейсного блока 6.
Таким образом, заявляемый 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.
При этом обеспечивается возможность работы цифрового тахографа с разными входными сигналами, что позволяет использовать его в разных типах транспортных средств. Также обеспечивается возможность стыковки цифрового тахографа с электронными системами ABS и электронными спидометрами, по отношению к которым цифровой тахограф выступает в роли первичного устройства (датчика), формирующего необходимые для их работы импульсные сигналы. Выполнение блока 4 приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем в виде интегрированного приемника сигналов ГЛОНАСС и GPS обеспечивает надежность местоопределения, в том числе на пересеченной местности и в крупных населенных пунктах, а выполнение блока 3 энергонезависимой памяти в виде микросхемы памяти и блока 7 считывания карты идентификации водителя транспортного средства в виде бесконтактного радиочастотного считывающего устройства упрощает конструктивное выполнение цифрового тахографа и положительно сказывается на его надежности. Все это расширяет, по сравнению с прототипом, эксплуатационные возможности цифрового тахографа и область его возможного
применения применения, что делает его перспективным для широкого практического использования.
Источники информации
1. US 3213459, U.S. C1.346-18, опубл. 19.10.1965.
2. US 4083052, G01D 9/30, G01D 5/244, G01P 1/08, опубл. 08.11.1988.
3. US 4782691, G01M 15/00, опубл. 08.11.1988.
4. US 4188618, G08G 17/00, опубл. 12.02.1980.
5. US 4987541, G06F 13/00, опубл. 22.01.1991.
6. ЕР 0191413, G07C 5/10, опубл. 20.08.1986.
7. ЕР 1605410, G07C 5/08, опубл. 14.12.2005.
8. US 7002579, G06T 11/20, B60Q 1/00, H02H 7/06, G01P 3/42, G01D 9/00, опубл. 21.02.2006.
9. ЕР 1118965, G07C 5/00, G07C 5/08, опубл. 25.07.2001.
10. RU 2136047 (С1), G07C 5/08, опубл. 27.08.1999.
11. RU 2146378 (С1), G01S 5/14, опубл. 10.03.2000.