устройство контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта

Формула изобретения

Устройство для контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта, содержащее микроЭВМ, накопитель информации, датчик времени, дисплей и контроллер, при этом второй и первый входы/выходы микроЭВМ соединены соответственно с датчиком времени и с накопителем информации для записи в накопитель и считывания из него сигналов соответствующих датчиков с указанием времени, на четвертый вход микроЭВМ поступают сигналы датчиков органов управления автомобилем, первый и второй выходы микроЭВМ подключены соответственно к дисплею и контроллеру, предназначенному для подключения к его выходу переносного блока памяти, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит пульт управления, датчик скорости вращения левого управляемого колеса и датчик скорости вращения правого управляемого колеса, при этом первый и второй входы микроЭВМ подключены соответственно к датчикам скорости вращения левого и правого управляемых колес, а пульт управления подключен к третьему входу микроЭВМ и предназначен для включения программы микроЭВМ, по которой осуществляется чтение информации из накопителя и расчет параметров движения автомобиля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к системам и устройствам, обеспечивающим безопасность движения, а также может использоваться в системах и устройствах для управления транспортными средствами.

Известно "Устройство для навигации наземного транспортного средства с визуальным дисплеем" (патент США 5243528, G 06 F 15/50).

Известное устройство вычисляет и отображает визуально на дисплее маршрут транспортного средства от начального положения до пункта назначения. Данное устройство дорогостоящее и не обеспечивает полного контроля действий водителя.

Другим известным устройством является "Устройство определения положения транспортного средства" (патент CШA 5307278, G 06 F 15/50).

Известное устройство осуществляет измерение и обработку навигационных параметров, связанных с движением транспортного средства, но и данное устройство дорогостоящее и сложно в изготовлении, и также недостаточно осуществляет объективный контроль за действиями водителя транспортного средства.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является "Тахограф Кинцле-1318" производства Германии и выпускаемый по лицензии фирмой "ФДО Автомобильные компоненты" на Чистопольском часовом. заводе (описан в журнале "За рулем" 11, 1999 г., с. 53).

Известное устройство - прототип (фиг.1) содержит датчик скорости 1, тахограф 2, накопитель информации 3.

При этом датчик скорости 1 подключается к тахографу 2, выход которого подключен к накопителю информации 3.

Известное устройство работает следующим образом. Устройство датчиком скорости 1 подключается взамен штатного спидометра автомобиля или параллельно спидометру. Накопителем информации 3 служит диаграммный диск, выполненный из специальной бумаги. Записав на накопителе информации 3 маршрут движения, водитель вставляет его в гнездо тахографа 2 и отправляется в рейс. Электроника тахографа 2 непрерывно фиксирует скорость движения автомобиля, получаемую от датчика скорости 1, тахограф 2 на накопителе информации 3 фиксирует пробег автомобиля и время.

Детальная обработка накопленных данных помогает автоматизировать учет, снизить эксплуатационные расходы и оптимизировать работу водителя.

Применение тахографов снижает аварийность, дисциплинирует водителей, однако, не исключает конфликты с дорожной инспекцией, так как известное устройство не позволяет воспроизвести дорожную ситуацию в динамике и отсутствует контроль за действием водителя.

Целью предлагаемого устройства является воспроизведение маршрута движения автомобиля в реальном масштабе времени и введение объективного контроля в действиях водителя при управлении транспортным средством.

Поставленная цель в устройстве контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта достигается тем, что в нем, как в прототипе, содержится датчик скорости и накопитель информации.

Дополнительно в устройство включены пульт управления, датчик времени, микроЭВМ, дисплей, второй датчик скорости и контроллер. При этом первый и второй датчики скорости и пульт управления соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами микроЭВМ, первый и второй выходы которой подключены соответственно к дисплею и контроллеру, а первый и второй входы/выходы микроЭВМ соединены соответственно с накопителем информации и датчиком времени. На четвертый вход микроЭВМ поступают сигналы от датчиков органов управления, а выход контроллера может подключаться к внешним устройствам.

В известных технических решениях признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого устройства, не обнаружено, вследствие чего можно считать, что предлагаемое устройство соответствует изобретательскому уровню.

Использование данного устройства при его реализации позволит снизить количество дорожно-транспортных происшествий, так как вводится полный объективный контроль за действиями водителя при управлении транспортным средством с воспроизведением дорожной ситуации в реальном масштабе времени.

Сущность предлагаемого устройства контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта поясняется чертежами, где представлены:

на фиг.1 - структурная схема прототипа;

на фиг.2 - структурная схема предлагаемого устройства.

Предлагаемое устройство контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта, как и прототип, содержит: датчик скорости 1 и накопитель информации 3.

Дополнительно в устройство включены: пульт управления 4, датчик времени 5, микроЭВМ 6, дисплей 7, второй датчик скорости 8 и контроллер 9.

Первый датчик скорости 1, второй датчик скорости 8 и пульт управления 4 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами микроЭВМ 6, первый и второй выходы которой подключены соответственно к дисплею 7 и контроллеру 9, а первый и второй входы/выходы микроЭВМ 6 соединены соответственно с накопителем информации 3 и датчиком времени 5. На четвертый вход микроЭВМ 6 поступают сигналы от датчиков органов управления автомобилем, а выход контроллера 9 может подключаться к внешним устройствам.

Прелагаемое устройство работает следующим образом.

Датчики скорости 1 и 2 подсоединены к управляемым (передним) колесам автомобиля, соответственно левому и правому. Датчик времени 5 имеет автономное питание и работает постоянно, не выключаясь. На датчике времени 5 устанавливается текущее время.

Устройство работает в двух режимах: записи и контроля.

Режим записи.

Режим записи осуществляется во время движения автомобиля, когда в накопитель информации 3 с установленным дискретом во времени записываются:

- реальное время, получаемое от датчика времени 5;

- скорость вращения левого управляемого колеса, получаемая от первого датчика скорости 1;

- скорость вращения правого управляемого колеса, получаемая от второго датчика скорости 5;

- сигналы датчиков органов управления автомобилем: стоп-сигнал, правого и левого поворотов, аварийного состояния тормозной системы, аварийной сигнализации, включения стояночных огней правого и левого бортов, включения стояночного тормоза. (Количество сигналов может меняться в зависимости от типа автомобиля и его назначения).

Во время стоянки автомобиля в накопитель информации 3 при включении и выключении органов управления записываются сигналы соответствующих датчиков с указанием текущего времени.

Информация в накопителе 3 обновляется после заполнения всех ячеек памяти накопителя 3 методом последовательной перезаписи записанной информации.

При отключении питающего напряжения записанная информация в накопителе 3 сохраняется.

В режиме записи на дисплее 7 высвечивается реальное время.

Режим записи осуществляется микроЭВМ 6 в соответствии с программным обеспечением.

Режим контроля.

Режим контроля осуществляется во время стоянки автомобиля.

Во время контроля каждый воспроизводимый дискрет времени сопровождается полной характеристикой движения автомобиля и действиями водителя.

При этом на дисплее 7 высвечивается: время, скорость движения, радиус и направление поворота, направление движения, эффективность работы тормозной системы и сигналы датчиков органов управления автомобилем.

Сигналы датчиков органов управления, согласованные во времени с движением автомобиля, определяют характер действий водителя транспортного средства.

Скорость движения автомобиля определяется по скорости вращения одного из датчиков скорости 1 или 8.

Направление и радиус поворота определяются по показаниям датчиков скорости 1 и 8. При прямолинейном движении автомобиля показания датчиков скорости 1 и 8 одинаковы. При повороте автомобиля, показания датчиков скорости 1 и 8 будут различны, так как колеса автомобиля будут катиться по окружности разных радиусов. Автомобиль будет поворачиваться в сторону датчика скорости с меньшим числовым значением.

По показаниям датчиков скорости 1 и 8 и техническим характеристикам автомобиля вычисляется радиус поворота.

Эффективность работы тормозной системы определяется при торможении (с приходом с датчика торможения стоп-сигнала) по разности показаний датчиков скорости 1 и 8.

К выходу контроллера 9 может подключаться внешнее устройство - переносной блок памяти FLASH-CARD. Выход контроллера 9 в основном используется в двух случаях:

- при дорожно-транспортном происшествии, когда более детально анализируется маршрут движения автомобиля, его управляемость, эффективность работы тормозной системы и действия водителя;

- при автоматизированном учете с целью организации экономичности работы транспортных средств на производстве.

Пульт управления 4 снабжен кнопками, подключенными к входу микроЭВМ 6.

Кнопками "Установка", "V-", "+" устанавливается реальное время в датчике времени 5 или исходная временная точка воспроизведения информации в режиме контроля.

Кнопкой "Контроль" включается программа микроЭВМ 6, по которой осуществляется чтение информации из накопителя 3 и расчет параметров движения автомобиля. Получаемые результаты расчета и сигналы датчиков органов управления с учетом реального времени отображаются на экране дисплея 7.

Кнопкой "Контроль" включается также программа перезаписи информации из накопителя 3 во внешнее устройство - переносной блок памяти FLASH-CARD.

Кнопками "Динамика" или "Дискрет" осуществляется воспроизведение информации на дисплее 7 непрерывно с программно установленным дискретом по времени или дискретно с каждым нажатием кнопки "Дискрет".

Положительный эффект предложенного устройства заключается в повышении дисциплинированности водителей транспортных средств, так как устройство позволяет воспроизводить движение автомобиля и действия водителей на любом временном отрезке пути, что ведет к уменьшению дорожно-транспортных происшествий. Предложенное устройство позволяет организовать автоматизированный учет и контроль за использованием транспортных средств на производстве.

Предлагаемое устройство контроля за безопасностью движения транспортных средств может быть реализовано следующим образом:

- датчики скорости 1 и 8 - датчики скорости, используемые в настоящее время в антиблокировочных устройствах;

- накопитель информации 3 - микросхемы памяти группы Flach Memory (семейства АТ-29 или АТ-49). В.В.Гребнев "Микросхемы энергонезависимой памяти фирмы ATMEL". Изд. Санкт-Петербург, 1997 г., ЭФО, с. 27-49;

- пульт управления 4 - имеет 6 кнопок, подключенных к входу микроЭВМ 6: "Контроль", "Установка", "V-", "+", "Динамика", "Дискрет";

- микроЭВМ 6 - однокристалльные микроЭВМ серии MCS-51. В.Я. Нерода и др. "Однокристалльные микроЭВМ MCS-51". Москва, 1995 г., изд. "Диджитал Компонентс";

- дисплей 7 - цифровой жидкокристаллический дисплей;

- контроллер 9 - контроллер типа FLASH-CARD для подключения переносного блока памяти.