устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства

Формула изобретения

Устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства, содержащее последовательно включенные датчик пройденного пути, первый дешифратор и задатчик вида дорожного покрытия, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со счетчиками пройденного пути, счетчиками расхода топлива и счетчиками времени движения, последовательно включенные датчик расхода топлива, второй дешифратор и командный блок, первый вход которого соединен с выходом датчика пройденного пути, а первый и второй выходы соединены соответственно со вторым и третьим выходами задатчика вида дорожного покрытия, последовательно включенные генератор времени и третий дешифратор, выход которого соединен с третьим входом командного блока, при этом к выходам второго и третьего дешифраторов подключены соответственно суммарный счетчик расхода топлива и счетчик общего времени пробега, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком включения спецоборудования, датчиком скорости, четвертым и пятым дешифраторами, суммарным счетчиком включений спецоборудования, счетчиками включений спецоборудования, приемной антенной, приемником GPS-сигналов, микропроцессором, выполняющим обслуживание приемника GPS-сигналов и производящим навигационные расчеты, блоком регистрации и модулем запоминающего устройства регистрационных данных, причем датчик скорости через четвертый дешифратор подключен к четвертому входу задатчика вида дорожного покрытия, четвертый выход которого соединен со счетчиками скорости, датчик включения спецоборудования через пятый дешифратор подключен к пятому входу командного блока, четвертый вход которого соединен с выходом датчика скорости, а третий выход соединен с пятым входом задатчика вида дорожного покрытия, к приемной антенне последовательно подключены приемник GPS-сигналов, микропроцессор, выполняющий обслуживание приемника GPS-сигналов и производящий навигационные расчеты, блок регистрации, к которому подключены счетчики пройденного пути, счетчики расхода топлива, счетчики времени движения, счетчики скорости и счетчики включений спецоборудования и модуль запоминающего устройства регистрационных данных.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании, эксплуатации, статистическом анализе эксплуатационных показателей автотранспортного средства.

Известны устройства для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства (авт. свид. СССР N 388.286, 397.950, 417.818, 468.277, 504.405, 525.982, 542.214, 688.910, 695.508, 716.054, 736.146, 760.144, 769.581, 822.111, 830.445, 868.799, 920.792, 1.005.116, 1.023.365, 1.035.623, 1.123.041, 1.254.520, 1.441.43, 1.495.838, 1.585.816; патент Франции N 2.230.023, G 07 C 3/10, 1975; патент Великобритании N 1.517.654, G 07 C 3/04, 1978; Храмцов Ю. В и др. Современные методы получения и обработки экспериментальных данных при испытании автомашин. М. , 1975; Васильев Ю. Пульт для измерения комплексных диагностических параметров. Автомобильный транспорт, 1974, N 6 и др. ).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства" (авт. свид СССР N 696.508, G 07 C 5/10, 1977), которое и выбрано в качестве прототипа.

Указанное устройство обеспечивает измерение и регистрацию пройденного пути, расхода топлива, времени движения в зависимости от вида дорожного покрытия. Кроме того, по результатам измерений данных параметров можно вычислить следующие эксплуатационные показатели: общее время стоянок, общее время движения, среднюю скорость с учетом остановок, расход топлива на 100 км пробега.

Однако оно не позволяет осуществлять объективный контроль за эксплуатацией автотранспортных средств и спецоборудования согласно путевым листам и производственным заданиям, а также автоматизированный учет использования их моторесурса.

Кроме того, данное устройство не обеспечивает фиксацию в реальном времени местоположений, стоянок, маршрутов движения автотранспортных средств, периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использования, длительности работы двигателей автономного спецоборудования.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем объективного контроля за эксплуатацией автотранспортных средств и спецоборудования согласно путевым листам и производственным заданиям, а также обеспечения фиксаций в реальном времени местоположений, стоянок, маршрутов движения автотранспортных средств, периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использования, длительности работы двигателей как собственно автотранспортных средств, так и двигателей автономного спецоборудоваяия.

Поставленная задача решается тем, что устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства, содержащее последовательно включенные датчик пройденного пути, первый дешифратор и задатчик вида дорожного покрытия, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со счетчиками пройденного пути, счетчиками расхода топлива и счетчиками времени движения, последовательно включенные датчик расхода топлива, второй дешифратор и командный блок, первый вход которого соединен с выходом датчика пройденного пути, а первый и второй выходы соединены соответственно со вторым и третьими входами задатчика вида дорожного покрытия, последовательно включенные генератор времени и третий дешифратор, выход которого соединен с третьим выходом командного блока, при этом к выходам второго и третьего дешифраторов подключены соответственно суммарный счетчик расхода топлива и счетчик общего времени пробега, снабжено датчиком включения спецоборудования, датчиком скорости, четвертым, пятым и шестым дешифраторами, суммарным счетчиком включений спецоборудования, счетчиками скорости, счетчиками включения спецоборудования, приемником GPS-сигналов с антенной, микропроцессором, блоком регистрации и модулем запоминающего устройства регистрационных данных, причем датчик скорости через четвертый дешифратор подключен к четвертому входу задатчика вида дорожного покрытия, четвертый выход которого соединен со счетчиком скорости, датчик включения спецоборудования через пятый дешифратор подключен к пятому входу командного блока, четвертый вход которого соединен с выходом датчика скорости, а третий выход соединен с пятым входом задатчика вида дорожного покрытия, пятый выход которого соединен со счетчиками включения спецоборудования, к приемной антенне последовательно подключены приемник GPS-сигналов, микропроцессор, блок регистрации, к которому подключены счетчики пройденного пути, счетчики расхода топлива, счетчики времени движения, счетчики скорости и счетчики включений спецоборудования, и модуль запоминающего устройства регистрационных данных.

На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 пройденного пути, командный блок 2, первый дешифратор 3, задатчик 4 вида дорожного покрытия, датчик 5 расхода топлива, генератор 6 времени, второй дешифратор 7, третий дешифратор 8, суммарный счетчик 9 расхода топлива, счетчик 10 общего времени пробега, счетчики 11. i (i = 1, 2, . . . , n) пройденного пути, счетчики 12. i расхода топлива, счетчики 13. i времени движения, датчик 14 скорости, четвертый дешифратор 15, датчик 16 включения спецоборудования (электромагнитного клапана, электромагнитного тормоза и т. д. ), пятый дешифратор 17, суммарный счетчик 18 включений спецоборудования, счетчики 19. i скорости, счетчики 20. i включений спецоборудования, приемную антенну 21, приемник 22 GPS-сигналов, микропроцессор 23, блок 24 регистрации и модуль 25 запоминающего устройства регистрационных данных.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства сигнал от датчика 1 пройденного пути (в виде серии импульсов) поступает на выходы командного блока 2 и первого дешифратора 3, выполненного на интегральных схемах. Назначение первого дешифратора 3 двояко. Он выполняет функцию избирательности и функцию регулятора чувствительности. Полученный на выходе первого дешифратора 3 сигнал, пропорциональный единице пути, проходит через задатчик 4 вида дорожного покрытия на счетчик 11. i (i = 1, 2, . . . , n) пройденного пути той группы регистрирующих приборов, которая задается в задатчике 4 как заранее выбранный вид дорожного покрытия, например "Асфальт". Количество групп n регистрирующих приборов в задатчике 4 вида дорожного покрытия определяется требованиями нормативных документов и задачами эксперимента.

Одновременно сигнал от датчика 14 скорости также в виде серии импульсов поступает на входы командного блока 2 и дешифратора 15. Полученный на выходе дешифратора 15 сигнал, пропорциональный единице скорости, проходит через задатчик 4 на счетчик 19. i (i = 1, 2, . . . , n) скорости той группы регистрирующих приборов, которая задается в задатчике 4 как заранее выбранный вид дорожного покрытия, например "Асфальт".

В то же время командный блок 2 срабатывает и дает разрешающую команду на прохождение через него сигналов от датчика 5 расхода топлива, генератора 6 времени и датчика 16 включений спецоборудования через дешифраторы 7, 8 и 17 на задатчик, а затем на счетчик 12. i расхода топлива, счетчик 13. i времени движения и счетчик 20. i включений спецоборудования в той же группе регистрирующих приборов, соответствующей виду дорожного покрытия "Асфальт".

Входы счетчиков 9, 10 и 18 суммарного расхода топлива, общего времени пробега и суммарных включений спецоборудования подключены к выходам дешифраторов 7, 8 и 17 соответственно, выполняющих ту же задачу, что и первый дешифратор 3.

При работе двигателя автотранспортного средства на стоянках сигналы датчиков 5, 6 и 16 проходят лишь на счетчики 9, 10 и 18, а командный блок 2 вырабатывает команду запрета на прохождение этих сигналов к счетчикам 12. i, 13. i и 20. i (i = 1, 2, . . . , n) через задатчик 4, при этом сигналы от датчиков 1 и 14 отсутствуют.

С изменением вида дорожного покрытия, например, на "Грунт" изменяется программа в задатчике 4, тем самым сигналы эксплуатационных показателей при движении автотранспортного средства будут регистрироваться в другой группе регистрирующих приборов.

Таким образом, за пробег в счетчике 9 будет отображена информация о суммарном расходе топлива, в счетчике 10 - об общем количестве включений спецоборудования. В счетчиках 11. i, 12. i, 13. i (i = 1, 2, . . . , n) каждой группы, соответствующей определенному виду дорожного покрытия, будет отражена информация о времени, расходе топлива, пройденном пути при движении автотранспортного средства. Кроме того, по результатам счетчиков можно вычислить следующие эксплуатационные показатели: общее время стоянок, общее время движения, среднюю техническую скорость, среднюю скорость с учетом остановок, расход топлива на 100 км пробега.

Для определения местоположения автотранспортного средства используется приемная антенна 21, приемник 22 GPS-сигналов, микропроцессор 23 и глобальная навигационная система GPS (Global Positioning System), известная так же, как Navstar (Navigation System with Time and Ranging - навигационная система определения времени и дальности). В состав данной системы входят космический сегмент, состоящий из 24 КА, сеть наземных станций наблюдения за их работой и пользовательский сегмент (навигационные приемники). Каждый GPS-спутник излучает на двух частотах специальный навигационный сигнал в виде фазоманипулированного сигнала (ФМн). В сигнале зашифровываются два вида кода. Один из них - код C/A - доступен широкому кругу гражданских потребителей. Он позволяет получать лишь приблизительную оценку местоположения, поэтому называется "грубым" кодом. Передача кода C/A осуществляется на частоте f₁ с использованием фазовой манипуляции псевдослучайной последовательностью длиной 1023 символа. Период повторения C/A-кода 1 мс. Тактовая частота 1,023 МГц.

Другой код - P - обеспечивает более точное вычисление координат, но пользоваться им способны не все; доступ к нему ограничивается провайдером услуг GPS. В основном P-код представляется военным и федеральным службам США.

Приемник 22 обеспечивает прием GPS-сигналов. Микропроцессор 23 выполняет две функции: обслуживает приемник и производит навигационные расчеты. Первая заключается в выборе рабочего созвездия спутников, вычислении данных целеуказания, хранении оценок фазы кода и несущей, синхронизации по битам, кадрам. Вторая функция микропроцессора 23 состоит в расчете эфемерид, определении местоположения автотранспортного средства и выдаче на дисплей координат места. Местоположение автотранспортного средства определяется с точностью до 50 - 100 м.

Координаты автотранспортного средства, информация о суммарном расходе топлива, общем времени пробега, пройденном пути при движении средства, общее время стоянок, расход топлива на 100 км пробега, маршрут движения автотранспортного средства и другие регистрируются в блоке 24 регистрации.

Ввод данных объективного контроля в АСУ предприятия осуществляется с использованием магнитного носителя - съемного модуля 25 запоминающего устройства, отключаемого от бортового комплекта аппаратуры автотранспортного средства. С указанного модуля осуществляется считывание зарегистрированных данных, которые поступают в АСУ предприятия, анализируются и архивируются.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими устройствами аналогичного назначения расширяет функциональные возможности регистрации эксплуатационных показателей в реальном времени:

- местоположений, стоянок и маршрутов движения автотранспортных средств;

- периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использовании;

- скорости движения автотранспортных средств, протяженность и время "пробега" между пунктами;

- длительности работы двигателей как собственно автотранспортных средств, так и двигателей автономного спецоборудования;

- передачу полных данных объективного контроля в АСУ предприятия для архивирования, дополнительного анализа и выполнения расчетов.