бортовой комплекс для управления подвижным транспортным средством

Формула изобретения

Бортовой комплекс для управления подвижным транспортным средством, содержащий навигационную антенну, навигационный приемник, снабженный процессором и выполненный с возможностью преобразования сигналов в цифровую форму, бортовой контроллер, выполненный с возможностью считывания информации с навигационного приемника, устройства ввода охранного кода, бортовых подсистем и ее записи в энергонезависимую память, а также антенну и приемопередатчик сотовой связи, снабженный процессором и связанный с бортовым контроллером и через GSM-сеть с центральным диспетчерским пунктом, отличающийся тем, что он снабжен электронным журналом текущих событий, выполненным в виде основного и дополнительного блоков многостраничной памяти типа FIFO с объемом каждой страницы 64 байта и блоком масок режимов, причем основной блок многостраничной памяти электронного журнала размещен в энергонезависимой памяти, а дополнительный блок многостраничной памяти и блок масок режимов электронного журнала размещены в памяти бортового контроллера, при этом все три блока электронного журнала объединены и взаимодействуют в соответствии с алгоритмом мониторинга, задаваемым с центрального диспетчерского пункта.

Описание изобретения к патенту

Бортовой комплекс относится к области контроля и управления движением транспортных средств, преимущественно автомобильных, и может быть использован для централизованного контроля и мониторинга любым подвижным средством на территории любого континента.

Известна система оперативного сопровождения и управления наземными транспортными средствами аэропорта (Патент РФ № 2160930, МПК G 08 G 05/06, бюл. № 35, 2000 г.), содержащая диспетчерский центр и установленный на ТС бортовой комплекс, включающий навигационную антенну, навигационный приемник с процессором, радиоантенну, приемопередатчик с процессором, энергонезависимую память, бортовые подсистемы и бортовой контроллер.

Недостатком системы является то, что она действует только на ограниченной территории и с транспортного средства передают на ЦДП только ограниченный объем информации, что не позволяет осуществлять полный мониторинг данным средством на любой территории даже одного государства, то есть система имеет ограниченные функциональные возможности.

Известен также комплекс контроля местоположения транспортного средства, описанный в патенте США № 6347281, НКИ 701/213 от 12.02.2002. Этот комплекс содержит на подвижном транспорте навигационную антенну, навигационный приемник с процессором, бортовой контроллер, антенну и приемопередатчик сотовой связи с процессором, связанный с бортовым контроллером и через GSM-сеть с центральным диспетчерским пунктом, бортовые подсистемы и энергонезависимую память. Сущность заключается в том, что на подвижном транспортном средстве (ТС) принимают через специальный контроллер навигационные сигналы от спутников глобальной системы радионавигации, определяют координаты нахождения, время и скорость транспортного средства, формируют пакет информации в виде SMS-сообщения с включением в него кода номера ТС и передают через систему сотовой связи на ЦДП, где информацию периодически принимают от данного и других ТС, производят ее обработку, хранение и отображение, а при возникновении нештатной ситуации устанавливают с владельцем ТС двустороннюю речевую связь или принимают иные меры. Данный комплекс принят за прототип.

Он имеет следующие недостатки:

1) С транспортного средства на ЦДП формируют ограниченный объем информации в жестком заданном режиме, в результате чего многие события, происходящие на ТС, остаются без внимания.

2) Такие важные события, как факт угона, аварийные состояния и т.п. поступают на ЦДП по другим каналам с опозданием, отчего поиск координат нахождения угнанного ТС часто становится бесполезным, то есть нельзя осуществлять полный мониторинг транспортного средства.

Задача, решаемая изобретением, заключается в расширении функциональных возможностей по формированию разнотипных событий на ТС и обеспечении более полного мониторинга ТС с ЦДП.

Решение задачи заключается в том, что бортовой комплекс, содержащий навигационную антенну, навигационный приемник с процессором, бортовой контроллер, антенну и приемопередатчик сотовой связи с процессором, связанный с бортовым контроллером и через GSM-сеть с центральным диспетчерским пунктом, бортовые подсистемы и энергонезависимую память, снабжен электронным журналом текущих событий, выполненным в виде основного и дополнительного блоков многостраничной памяти типа FIFO с объемом каждой страницы 64 байта и блоком масок режимов, причем основной блок многостраничной памяти электронного журнала размещен в энергонезависимой памяти, а дополнительный блок многостраничной памяти и блок масок режимов электронного журнала размещены в памяти бортового контроллера, при этом все три блока электронного журнала объединены и взаимодействуют в соответствии с алгоритмом мониторинга, задаваемым с центрального диспетчерского пункта.

На фиг.1 приведена общая структурная схема бортового комплекса, на фиг.2, 3 - форматы команды установки масок режимов и команды установки байт-масок формата вывода данных, на фиг.4 - пример заполнения страницы электронного журнала, на фиг.5 - принцип записи и чтения данных происходящих событий в электронный журнал и из него в GSM-сеть, на фиг.6 - формат команды запроса с ЦДЛ, на фиг.7 - структура и содержание SMS-сообщения, передаваемого с транспортного средства на ЦДЛ. На чертежах приняты следующие обозначения:

1 - приемник сигналов от глобальной навигационной спутниковой системы (НСП₁-НСП_n - навигационные спутники) с процессором определения координат нахождения ТС, скорости и времени по Гринвичу, например GPS-приемник;

2 - устройство ввода охранного кода;

3 - контроллер транспортного средства (ТС);

4 - приемопередатчик пакетов цифровой информации по выделенному каналу сотовой связи, расположенный на ТС;

5 - энергонезависимая память;

6 - бортовые подсистемы ТС;

7 - приемопередатчик пакетов цифровой информации по выделенному каналу сотовой связи, расположенный на ЦДП;

8 - блок обработки пакетов цифровой информации на ЦДП;

9 - блок индикации и сигнализации;

mLogger - основная маска событий, определяющая общую запись событий в электронный журнал;

mAuto - маска для автоматического режима записи событий;

mAlarm - маска событий для режима тревог;

mReq - маска событий для режима запроса с ЦДП;

mFD_Auto - маска формата вывода данных событий для автоматического режима;

mFD_Alarm - маска формата вывода данных событий для режима тревог;

mFD_Req - маска формата вывода данных событий для режима запроса с ЦДП;

Э1 - блок масок для записи событий;

Э2 - блок масок формата вывода данных событий из электронного журнала;

Э3 - дополнительный блок многостраничной памяти электронного журнала на 10 страниц по 64 байта;

Э4 - основной блок многостраничной памяти электронного журнала на 1000 страниц по 64 байта;

Э5 - буфер для формирования SMS-сообщения;

SCA - сервисный центр адресов информации;

PDU - тип сообщения;

ОА - адрес получателя;

PID - идентификатор протокола;

DCS - схема кодирования данных;

STCS - временные отметки;

UDL - длина пользовательской области данных;

1 ИНБ - информационные блоки в SMS-сообщении (1,2, ... N);

N ИНБ

Header - заголовок пакета (сообщения);

DTail - остаток сообщения с предыдущего пакета;

mFD - поле для записи байт-масок событий;

Е - поле для адресов событий;

D - поле для записи данных одного или нескольких одновременно происходящих событий;

mCurrent - маска наличия любого события.

После установки контроллера транспортного средства на ТС и включение питания с ЦДП передают SMS-сообщения, которые содержат специальные маски режимов (mLogger, mAuto, mAlarm) и байт-маски формата вывода данных (mFD_Auto, mFD_Alarm), при этом после служебной информации в SMS-сообщении записывают заголовок группы специальных масок режимов длиной в один байт, затем последовательно коды специальных масок режимов с длиною каждого кода в восемь байт, а затем параметры для соответствующих событий, при этом следом аналогичным образом формируют SMS-сообщение с заголовком группы байт-масок формата вывода данных длиною один байт, а затем последовательно коды байт-масок соответствующих режимов длиною в шестьдесят четыре байта для каждого режима. Формат команды установки специальных масок режимов и команды установки байт-масок формата вывода данных приведены на фиг.2, 3. С включением питания котроллера ТС с навигационных спутников НСП₁-НСП _n (фиг.1) принимают сигналы на приемник сигналов 1, где происходит преобразование сигналов в цифровую форму, определение координат нахождения ТС (долгота, широта), скорости ТС и времени по Гринвичу. Данные с приемника 1 считывают контроллером 3 и через специальные маски mLogger, mAuto и mAlarm записывают в виде событий в основной блок многостраничной памяти электронного журнала, организованного в энергонезависимый памяти 5. Аналогичным образом записывают события с устройства охранного кода 2 и с бортовых подсистем 6. При наличии одной из байт-масок mFD_Auto или mFD_Alarm происходит формирование SMS-сообщения и передача его через приемопередатчик в GMS-сеть и далее на ЦДП, где осуществляют через приемопередатчик 7 прием сообщения, его обработку в блоке 8 и при необходимости отображение результата обработки на блоке индикации 9. Пример заполнения страницы памяти электронного журнала представлен на фиг.4. При возникновении любого события на ТС формируется маска mCurrent (на чертеже не показана), в которой биты конкретного события будут установлены в 1. Данная маска сравнивается с текущей маской режима (mLogger, mAuto, mAlarm, mReq) и при совпадении битов, установленных в 1 в mCurrent и в любой из названных, осуществляется режим обработки соответствующего события. При срабатывании маски mLogger в блоке масок Э1 данные DATA записываются в основной блок многостраничной памяти Э4 электронного журнала (фиг.5). Одновременно и независимо данные событий DATA записываются в дополнительный блок многостраничной памяти Э3 электронного журнала. Независимость записи данных в блок 3 осуществляется по тактовым сигналам через T=1 c таким образом, что в блоке Э3 всегда будут находиться данные о десяти событиях за последние 10 секунд. Блоки памяти Э3 и Э4 построены по принципу FIFO, т.е. при заполнении более старые данные стираются. При срабатывании маски mAuto в блоке Э1 подключается маска mFD_Auto в блоке Э2 и начинает формироваться SMS-сообщение из блока памяти Э4 электронного журнала в буфере Э5, и при достижении 140 байт это сообщение передается через GSM-сеть на ЦДП. По этой маске в автоматическом режиме постоянно записываются и передаются с контроллера ТС данные, например, по адресам (0-D)H одной из страниц памяти Э4 электронного журнала, которая приведена на фиг.4. При срабатывании маски mAlarm одна страница данных этих событий записывается в память Э4, а остальные данные в память Э3 и при подключении маски mFD_Alarm в блоке Э2 в буфере Э5 формируется SMS-сообщение до 140 байт из памяти ЭЗ и передается на ЦДП. В режиме запроса с ЦДП индивидуальную маску запроса события mReq и маску mFD_Req записывают в SMS-сообщение после служебной информации и передают на транспортное средство (фиг.6). При этом сначала записывают заголовок индивидуальной маски соответствующего события длиною в один байт, затем код маски формата вывода данных этого события длиною шестьдесят четыре байта, а затем временные данные периода отслеживания данного события. Из электронного журнала транспортного средства по маскам mReq и mFD_Req формируется SMS-сообщение и при достижении 140 байт передается в GSM-сеть. Формирование SMS-сообщений с транспортного средства осуществляется следующим образом. После записи служебной информации (23 байта) формируют заголовок, включающий идентификатор режима и идентификатор события, затем последовательные информационные блоки 1 ИНБ...N ИНБ, включающие поле маски формата вывода данных mFD, поле номера и количества событий Е и поле данных этих событий D (фиг.7), при этом в поле маски mFD записывают байт-маску подготовленного для передачи события, номер события записывают в поле Е, а данные в поле D соответствующего информационного блока ИНБ.

Формирование данных о текущих событиях в электронном журнале и их передача на ЦДП с помощью специальных масок режимов, записываемых в памяти бортового контроллера, позволяет более оперативно реагировать на события, происходящие на транспортном средстве, вести более полный мониторинг транспортного средства, то есть функции данного комплекса значительно расширены.