способ контроля транспортных средств и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ контроля транспортных средств, при реализации которого размещают стационарный пункт контроля, оснащенный блоком дистанционной связи и связанным с ним компьютером, снабженным блоком ввода в него цифровой навигационной карты местности, монитором с экраном для визуализации цифровой информации, средствами управления изображениями на этом экране и средствами формирования файлов данных, создаваемых в процессе контроля транспортного средства, визуализируют на экране монитора цифровую навигационную карту местности, а само транспортное средство оснащают навигационным блоком, оснащенным спутниковым приемником, блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, средством индикации, блоком датчиков и исполнительных устройств, и определяющим параметры перемещения транспортного средства во времени, которые с помощью дистанционной связи запрашивают со стационарного пункта контроля и наносят на цифровую навигационную карту местности, отличающийся тем, что в качестве базовой станции с известными координатами используют блок управления светофорами на регулируемом перекрестке, на пешеходном переходе и на стационарном посту, в котором размещают навигационный блок, оснащенный спутниковым навигационным приемником, блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, блоком датчиков и исполнительных устройств, причем навигационный блок с помощью блока датчиков и исполнительных устройств соединяют с коммутатором, осуществляющим управление работой светофоров, синхронизируют режимы работы светофоров со спутниковым навигационным приемником, запоминают переключение светофоров во времени в энергонезависимой памяти, а при необходимости изменяют режим работы светофоров со стационарного пункта контроля посредством блока дистанционной связи, выявляют неисправности в работе светофоров и информацию об этих неисправностях передают посредством блока дистанционной связи соответствующей службе, навигационный же блок транспортного средства оснащают блоком тревожных кнопок для вызова специальных служб, а также заносят в него регистрационные данные транспортного средства, его государственный номер и пароль, по которому осуществляют дистанционную связь стационарного пункта контроля с транспортным средством, границу региона, в котором в данное время находится транспортное средство, границы зон действия дорожных знаков и их изменения, а в стационарный пункт контроля передают тревожный сигнал при нарушении транспортным средством требований дорожных знаков, нападении на водителя, угоне или несанкционированном отключении навигационного блока транспортного средства от бортовой сети, а при нарушении его работоспособности включают звуковой сигнал, причем все навигационные блоки и светофоры функционируют в едином времени, диагностируют навигационный блок транспортного средства со стационарного пункта контроля для определения его исправности и соответствия регистрационным параметрам, а местоположение транспортного средства определяют в дифференциальном режиме по отношению к спутниковому навигационному приемнику, установленному в блоке управления светофорами и на стационарном посту, при движении мимо которого транспортного средства у него дистанционно определяют соответствие государственного номера, прикрепленного к транспортному средству, и фактического государственного номера, записанного в навигационном блоке самого транспортного средства, а также выявляют транспортное средство с неработающим навигационным блоком.

2. Устройство для осуществления способа контроля транспортных средств, содержащее размещенный в стационарном пункте контроля компьютер, соединенный с блоком дистанционной связи, и снабженный блоком ввода в него содержания цифровой навигационной карты местности, монитором с экраном для визуализации цифровой информации и средствами управления изображениями на этом, а в самом транспортном средстве навигационный блок, снабженный спутниковым навигационным приемником с блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, средством индикации, блоком датчиков и исполнительных устройств, отличающееся тем, что дополнительно содержит размещенный в блоке управления светофорами на регулируемом перекрестке, на пешеходном переходе и на стационарном посту с известными координатами навигационный блок со спутниковым навигационным приемником, блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, блоком датчиков и исполнительных устройств, причем навигационный блок, установленный в блоке управления светофорами, посредством блока датчиков и исполнительных устройств связан с коммутатором, который соединен со световыми приборами светофоров и осуществляющий их включение в заданном порядке и выявление неисправностей, а в навигационный блок транспортного средства включен блок тревожных кнопок, соединенный с блоком датчиков и исполнительных устройств и предназначенный для вызова специальных служб.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области геодезии и космической навигации и может быть использовано для контроля перемещения и местоположения транспортных средств.

Известен способ и система уведомления с передачей сообщений, включающий прием идентификатора одного или более режимов передачи данных для уведомления, информации об автомобилях и пунктах, через которые должны проехать, контроль данных движения автомобилей, установление связи с руководством и передачу уведомления о прибытии автомобиля на остановку [1].

Недостатком этого способа и системы является то, что они не позволяют выявлять автомобили, нарушающие правила дорожного движения, имеющие поддельные государственные номера и неисправный навигационный блок, находить свидетелей дорожно-транспортного происшествия, передавать тревожный сигнал при аварии, при нападении на водителя или угоне, а также воздействовать с диспетчерского пункта на исполнительные устройства транспортного средства для его остановки при угоне.

Известен способ контроля транспортных средств, при реализации которого размещают в стационарных условиях диспетчерский пункт, который оснащают радиостанцией с подключенным к ней компьютером, снабженным блоком ввода в него цифровой информации, в том числе и навигационной карты местности, монитором с экраном для визуализации цифровой информации, средствами управления изображениями на этом экране и средствами формирования необходимых файлов данных, а на транспортном средстве - мобильный блок, содержащий спутниковый навигационный приемник, процессор и радиомодем. При перемещении транспортного средства спутниковый навигационный приемник определяет текущие координаты транспортного средства, которые вместе с его идентификационным номером по радиоканалу поступают в диспетчерский пункт, где на экране монитора, на фоне цифровой навигационной карты местности отображают реальный маршрут перемещения транспортного средства и его скорость во времени, выявляют отклонение его от заданного маршрута и определяют соблюдение графика движения данного транспортного средства [2].

Способ реализуется с использованием устройств, входящих в состав стационарного диспетчерского пункта, и мобильного блока, установленного на подвижном транспортном средстве.

Однако данный способ не позволяет контролировать соблюдение правил дорожного движения транспортными средствами, передавать тревожный сигнал при аварии, при нападении на водителя или угоне, а также воздействовать с диспетчерского пункта на исполнительные устройства транспортного средства для его остановки при угоне.

Известен способ, реализованный в автомобильном информационно-связном комплексе [3], позволяющий определять местоположение транспортного средства во времени, его скорость и пройденный им путь, накапливать навигационную и телеметрическую информацию и передавать ее, а также сигнал "Тревога", по каналу связи в диспетчерский центр для регистрации ее на экране монитора, диагностировать узлы транспортного средства, отображать на его цифровом дисплее координаты и скорость движения.

Реализуется данный способ с помощью технических средств, установленных в стационарном диспетчерском центре и включающих компьютер с устройством дистанционной связи, снабженный блоком ввода в него цифровой информации, монитором с экраном, средствами управления изображениями на этом экране и средствами формирования необходимых файлов данных, и на самом транспортном средстве, содержащем процессор, энергонезависимую память, блок датчиков и исполнительных устройств и спутниковый навигационный приемник с блоком дистанционной связи.

Недостаток этого способа заключается в том, что он не позволяет выявлять нарушения правил дорожного движения транспортными средствами, в том числе проезд перекрестков и переходов, регулируемых светофором, изменение рядности движения и выезд транспортного средства на полосу встречного движения, выявлять транспортные средства, находящиеся в непосредственной близости от места аварии, выявлять поддельные государственные номера, установленные на транспортном средстве.

Задача, которую должны решать предлагаемые технические решения, состоит в устранении перечисленных недостатков известного способа контроля транспортных средств.

Сущность предложенного способа заключается в том, что в способ контроля транспортных средств, включающий размещение стационарного пункта контроля, оснащенного блоком дистанционной связи и связанным с ним компьютером, снабженным блоком ввода в него содержания цифровой навигационной карты местности, монитором с экраном для визуализации цифровой информации, средством управления изображениями на этом экране и средствами формирования файлов данных, создаваемых в процессе контроля транспортного средства, оснащение транспортного средства навигационным блоком, снабженным спутниковым навигационным приемником, блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, средством индикации, блоком датчиков и исполнительных устройств, определение параметров перемещения транспортного средства во времени, которые запрашивают со стационарного пункта контроля, и нанесение их на цифровую навигационную карту местности, введены операции размещения в блоке управления светофорами на регулируемом перекрестке, на пешеходном переходе и на стационарном посту навигационного блока, оснащенного спутниковым навигационным приемником, блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, блоком датчиков и исполнительных устройств и соединенным с ним коммутатором, осуществляющим управление работой светофоров, задание режимов их работы, синхронизацию режимов работы светофоров со спутниковым навигационным приемником, запоминание параметров работы светофоров во времени, изменение режима работы светофоров, выявление неисправностей в их работе и информирование о них, оснащения навигационного блока транспортного средства блоком тревожных кнопок для вызова специальных служб, а также занесения в него регистрационных данных транспортного средства, его государственного номера и пароля, по которому осуществляют дистанционную связь стационарного пункта контроля с транспортным средством, границы региона, в котором в данное время находится транспортное средство, границ зон действия дорожных знаков и их изменения, передачи в стационарный пункт контроля тревожного сигнала при нарушении транспортным средством требований дорожных знаков, нападении на водителя, угоне или несанкционированном отключении навигационного блока транспортного средства от бортовой сети, включения звукового сигнала при нарушении его работоспособности, функционирования всех навигационных блоков и светофоров в едином времени, определения местоположения транспортного средства в дифференциальном режиме по отношению к спутниковому навигационному приемнику, установленному в блоке управления светофорами и на стационарном посту, выявления у транспортного средства поддельного государственного номера и неработающего навигационного блока.

Реализация предложенного способа позволяет объективно и в бесконтактном режиме выявлять нарушения правил дорожного движения транспортными средствами, отслеживать и останавливать угнанные транспортные средства, выявлять транспортные средства с поддельным государственным номером, выявлять виновников дорожно-транспортных происшествий и находить их свидетелей, запрашивать и записывать в навигационный блок транспортного средства необходимую информацию о нем, в том числе и о владельце транспортного средства, определять регион и время нахождения транспортного средства на его территории, а также пройденный при этом путь, вызывать, не выходя из транспортного средства, специальную службу (скорую помощь, пожарную команду, милицию, техпомощь, службу спасения, агента страховой компании и т.п.), диагностировать транспортные средства и выявлять испорченный или отключенный навигационный блок, определять режим работы водителя транспортного средства, задавать режим работы светофоров и выявлять их неисправности.

Сущность реализации устройства для осуществления способа контроля транспортных средств заключается в том, что устройство, включающее размещенный на стационарном пункте контроля компьютер, соединенный с блоком дистанционной связи и снабженный блоком ввода в него цифровой навигационной карты местности, монитором с экраном для визуализации цифровой информации и средствами управления изображениями на этом экране, а в самом транспортном средстве навигационный блок, снабженный спутниковым навигационным приемником, устройством дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, средством индикации, блоком датчиков и исполнительных устройств, дополнительно содержит размещенный в блоке управления светофорами на регулируемом перекрестке, на пешеходном переходе и на стационарном посту с известными координатами навигационный блок со спутниковым навигационным приемником, блоком дистанционной связи, процессором, энергонезависимой памятью, блоком датчиков и исполнительных устройств, причем последний через коммутатор связан со световыми приборами светофоров и осуществляет их включение в заданном порядке и выявление их неисправностей, а в навигационный блок транспортного средства включен блок тревожных кнопок, соединенный с блоком датчиков и исполнительных устройств и предназначенный для вызова специальных служб.

Преимущество использования этого устройства при осуществлении предложенного способа заключается в том, что оно обеспечивает переключение светофоров в едином со всеми навигационными блоками времени, установку режима их работы в дистанционном режиме, выявление неисправностей световых приборов в светофорах и информирование об этих неисправностях, а блок тревожных кнопок позволяет вызывать различные специальные службы непосредственно из самого транспортного средства.

На фиг.1 представлена схема дорожной обстановки, где 1 - стационарный пункт контроля, 2 - транспортные средства, стоящие у перекрестка, 3 - транспортное средство, выехавшее на перекресток, на красный (запрещающий) сигнал светофора, и столкнувшееся с транспортным средством 4, которое выехало на перекресток на разрешающий (зеленый) сигнал светофора, 5 - транспортное средство, остановившееся в зоне действия знака "Остановка запрещена", 6 - блок управления светофорами, 7 - сами светофоры и 8 - стационарный пост.

На фиг.2 представлен стационарный пункт контроля с установленным в нем компьютером 9, к которому подключены блок ввода 10, монитор 11 с цифровой навигационной картой 12, средства управления изображениями 13 и блок дистанционной связи 14.

На фиг.3 изображен навигационный блок транспортного средства в составе процессора 15, спутникового приемника 16, блока дистанционной связи 14, цифрового табло 17, энергонезависимой памяти 18, блока датчиков и исполнительных устройств 19 и блока тревожных кнопок 20. Процессор 15 по информации, получаемой от спутникового приемника 16, с некоторой дискретностью по времени вычисляет координаты транспортного средства и его текущую скорость.

На фиг.4 показан состав навигационного блока, установленного в блоке управления светофорами. Он содержит процессор 15 с энергонезависимой памятью 18, спутниковый приемник 16, блок дистанционной связи 14, блок датчиков и исполнительных устройств 19, который через коммутатор 20 связан со световыми приборами 21 светофоров.

При практической реализации предложенного способа в память компьютера 9 (фиг.2), установленного в стационарном пункте контроля 1 (фиг.1), с помощью блока ввода 10 вводят цифровую навигационную карту 12 и визуализируют на экране монитора 11 (фиг.2). С помощью средств управления изображениями 13, в качестве которых может использоваться компьютерная "мышка" и клавиатура, при необходимости перемещают на экране монитора цифровую навигационную карту 12 и изменяют ее масштаб. Получаемую с помощью блока дистанционной связи 14 информацию о дорожной обстановке записывают в компьютер 9, как отдельный слой информации, и визуализируют на экране монитора 11, на фоне цифровой навигационной карты 12.

В энергонезависимую память 18 (фиг.3) навигационного блока транспортного средства при его регистрации (постановке на учет) записывают регистрационные данные транспортного средства (в том числе фамилию владельца и его домашний адрес), его государственный номер и пароль, по которому осуществляют дистанционную связь стационарного пункта контроля с транспортным средством. Кроме того, в эту же память вводят границы региона, в котором в данное время находится транспортное средство, границы зон действия дорожных знаков и их изменения.

В случае возникновения дорожно-транспортного происшествия на регулируемом перекрестке (транспортные средства 3 и 4) или пешеходном переходе в стационарный пункт контроля 1 навигационный блок этих транспортных средств с помощью блока дистанционной связи 14 (фиг.3) передает сообщение, сформированное автоматически процессором 15 при срабатывании датчиков, находящихся в блоке датчиков и исполнительных устройств 19 транспортного средства, или после нажатия соответствующей тревожной кнопки в блоке 20 (фиг.3). Причем эта информация содержит все необходимые данные об этих транспортных средствах, в том числе их местоположение и время. Аварийная ситуация отображается на экране монитора 11 (фиг.2) на фоне цифровой навигационной карты 12.

С целью выявления виновника этого дорожно-транспортного происшествия стационарный пункт контроля 1 по каналу дистанционной связи 14 (фиг.2) опрашивает навигационный блок, установленный в блоке управления светофорами 6 (фиг.1) на данном перекрестке, на предмет определения параметров работы светофоров в момент возникновения данного дорожно-транспортного происшествия. Для нахождения свидетелей этого дорожно-транспортного происшествия компьютер 9 (фиг.2), установленный в стационарном пункте контроля 1, по известным только ему паролям опрашивает навигационные блоки всех транспортных средств и выявляет те из них, которые в это время находились в районе данного дорожно-транспортного происшествия. По координатам положение этих транспортных средств совмещают с цифровой навигационной картой на экране монитора 11.

При выходе из строя световых приборов в любом светофоре навигационный блок по каналу дистанционной связи посылает сообщение соответствующей (ремонтной) службе.

Высокую точность определения положения транспортного средства (точнее антенны его спутникового навигационного приемника) обеспечивают за счет использования дифференциального метода, при котором спутниковые навигационные приемники 16, имеющиеся в навигационных блоках, установленных в блоке управления светофорами 6 (фиг.1) и стационарном посту 8 (например, посту ГИБДД), служат наземными базовыми станциями с известными координатами [4]. Причем все спутниковые навигационные приемники и блок управления светофорами работают в едином (мировом) времени.

Если транспортное средство нарушило требования правил дорожного движения, например пересекло сплошную линию, превысило скорость движения, остановилось в запрещенном месте (транспортное средство 5 на фиг.1) и т.п., то процессор 15 (фиг.3) вначале звуком, "голосом" и текстом на цифровом табло 17 информирует об этом нарушении водителя, а спустя некоторое время, если нарушение продолжает иметь место, навигационный терминал формирует и по дистанционному каналу связи 14 передает в стационарный пункт контроля 1 (фиг.1) кодированное сообщение об этом нарушении, которое позволяет визуализировать по координатам на цифровой навигационной карте 12 это транспортное средство.

При пересечении транспортным средством границы региона в энергонезависимой памяти 18 (фиг.3) навигационного блока транспортного средства запоминают время и путь, пройденный этим транспортным средством в его пределах, а также время непрерывного нахождения водителя за рулем.

Если в стационарный пункт контроля 1 поступил сигнал об угоне транспортного средства, то по каналам дистанционной связи 14 (фиг.3), в качестве которой используется радио, мобильная или спутниковая связь, по паролю передают сигнал в блок датчиков и исполнительных устройств 19 (фиг.3) навигационного блока этого транспортного средства на его остановку (выключение двигателя).

Со стационарного поста 8 (фиг.1) дистанционно осуществляют выявление транспортного средства с отключенным или неисправным навигационным блоком. Для этого по направлению данного транспортного средства посылают сигнал запроса и, если не получают ответного сигнала, то это свидетельствует о неисправности или отключении в этом транспортном средстве навигационного блока.

Для выявления транспортного средства с фальшивым государственным номером со стационарного поста 8 по дистанционной связи, входящей в состав навигационного блока, в стационарном пункте контроля 1 запрашивают государственный номер остановленного транспортного средства, который дистанционно опрашивает навигационный блок этого транспортного средства, либо по государственному номеру, либо по его местонахождению (координатам). И, если эти номера не совпадают, то прикрепленный к данному транспортному средству государственный номер ему не принадлежит.

Использование предложенного способа контроля транспортных средств и устройства для его осуществления позволяет дистанционно выявлять транспортное средство, нарушившее правила дорожного движения, виновное в совершении аварии или находившееся рядом с этим местом в момент аварии, находящееся в угоне, имеющее не принадлежащий ему государственный номер, определять местоположение транспортного средства в данный момент времени, путь и время его нахождения в данном регионе, а также время нахождения водителя за рулем.

Источники информации

1. US, патент № 6763300 ВВ. Способы и системы уведомления с передачей сообщений (пер. с англ.). J.Kelly.

2. Автомобильный навигационный GPS тахограф "Гранит Р-БД-АЦ.02". Проспект фирмы Suntel-Navigation.

3. Комплекс автомобильный информационно-связной. Проспект ОАО "Измеритель" (г.Смоленск).

4. Кислов В.С., Самратов У.Д., Мельников А.В., Бойков В.В. Спутниковая система межевания земель Москвы и Московской области: Информационный бюллетень "Гис-Ассоциация" - М., 2002, № 1.