RU2279714C1 - System for controlling condition of a vehicle - Google Patents
- ️Mon Jul 10 2006
Изобретение относится к техническим средствам мониторинга и контроля состояния транспортных средств (ТС), предупреждения и действий в аварийных ситуациях.The invention relates to technical means for monitoring and monitoring the condition of vehicles (TS), warning and emergency actions.
В последние годы широкое применение в автомобильной электронике, особенно в электронных системах, устанавливаемых на дорогостоящие модели зарубежных автомобилей, получили различного рода локальные информационные сети и устройства, в том числе с возможностями выхода на внешние глобальные сети связи и передачи данных.In recent years, various types of local information networks and devices, including those with the ability to access external global communications and data networks, have been widely used in automotive electronics, especially in electronic systems installed on expensive models of foreign cars.
Так, в патенте US №6148253, G 06 F 7/00 описывается система управления для ТС, содержащая сервер, обслуживающий водителя и пассажира, находящихся на передних сидениях ТС, и сервер, обслуживающий пассажиров, находящихся на задних сидениях ТС. Серверы через модемы и мобильные телефоны имеют выход в телефонную сеть общего пользования и в Интернет. Это позволяет осуществлять дистанционную диагностику и настройку различных функциональных органов и узлов ТС с использованием внешних компьютерных терминалов и информационных центров. Наличие на борту ТС сервера, совместимого со стандартными программами браузеров для работы в сети Интернет, позволяет управлять настройками различных функциональных органов и узлов ТС с большого расстояния, например, с домашнего компьютера владельца ТС или уполномоченного им лица (пользователя) или с рабочего места установщика в сервисном центре с использованием стандартных программ.So, in US patent No. 6148253, G 06 F 7/00 describes a control system for vehicles containing a server serving the driver and passenger located in the front seats of the vehicle, and a server serving passengers located in the rear seats of the vehicle. Servers through modems and mobile phones have access to the public switched telephone network and to the Internet. This allows remote diagnostics and tuning of various functional organs and nodes of the vehicle using external computer terminals and information centers. The presence on board the TS server, compatible with standard browser programs for working on the Internet, allows you to control the settings of various functional bodies and nodes of the TS from a great distance, for example, from the home computer of the owner of the vehicle or an authorized person (user) or from the workplace of the installer in service center using standard programs.
Соединение с устройством, на котором установлена программа браузера, может быть обеспечено путем подключения к какой-либо из сетей связи и передачи данных, например к сотовой сети подвижной связи стандарта GSM.Connection with the device on which the browser program is installed can be provided by connecting to any of the communication and data networks, for example, to a GSM mobile network.
Как правило, подобные системы (носящие специальное наименование - телематические) оснащены охранно-противоугонными средствами и средствами дистанционного управления функциональными органами ТС. Так, например, система по патенту RU №2173888, В 60 R 25/10 содержит штатные электронные модули, обеспечивающие определение состояния функциональных органов ТС и управление этими функциональными органами, контроллер локальной информационной сети ТС, подключенный к общей мультиплексной шине и к контроллеру-преобразователю протокола обмена данными, связанному с приемопередатчиком, например с абонентским терминалом сотовой сети подвижной связи, причем каждый из вышеупомянутых штатных электронных модулей подключен через интерфейс этого штатного электронного модуля к общей мультиплексной шине ТС, охранно-противоугонную подсистему, содержащую контроллер охранно-противоугонной подсистемы, электронные блоки охранно-противоугонной подсистемы, каждый из которых соединен через интерфейс этого электронного блока с общей мультиплексной шиной ТС, а также блок идентификации пользователя, состоящий из бесконтактно связанных друг с другом носимой части и возимой части, подключенной к контроллеру охранно-противоугонной подсистемы, при этом интерфейс каждого из электронных блоков охранно-противоугонной подсистемы выполнен с возможностью приема по общей мультиплексной шине данных о состоянии следующих функциональных узлов ТС: центрального замка, указателя поворотов, габаритных огней, ближнего света, стеклоподъемников, люка, кондиционера, зеркала заднего вида, рулевой колонки, кресел водителя и пассажиров ТС, а также штатного иммобилайзера и штатной охранной подсистемы ТС. Система содержит также WEB-сервер, связанный с возимой частью блока идентификации пользователя, с контроллером-преобразователем протокола обмена данными и с мультиплексной шиной ТС, а также модем локального соединения и обмена данными с внешними электронными устройствами, работающими в стандартном протоколе беспроводной связи, связанный с WEB-сервером, при этом контроллер-преобразователь протокола обмена данными выполнен с возможностью подключения к сети Интернет, а блок приема и передачи данных представляет собой либо абонентский терминал сети связи и передачи данных сухопутной подвижной радиослужбы, либо модем, выполненный с возможностью подключения к сети Интернет.As a rule, such systems (bearing a special name - telematics) are equipped with anti-theft and anti-theft means and means of remote control of the functional organs of the vehicle. So, for example, the system according to patent RU No. 2173888, 60 R 25/10 contains standard electronic modules that determine the state of the functional organs of the TS and control these functional organs, the controller of the local information network of the TS connected to a common multiplex bus and to the controller-converter data exchange protocol associated with a transceiver, for example, with a subscriber terminal of a cellular mobile network, each of the above-mentioned standard electronic modules connected via the interface of this standard about an electronic module to a common vehicle multiplex bus, a security and anti-theft subsystem containing a controller of a security and anti-theft subsystem, electronic blocks of a security and anti-theft subsystem, each of which is connected via an interface of this electronic unit to a common multiplex bus of a TS, as well as a user identification unit, consisting from the wearable part and the mobile part contactlessly connected to each other, connected to the controller of the security and anti-theft subsystem, while the interface of each of the electronic the anti-theft subsystem is configured to receive data on the status of the following vehicle functional units via a common multiplex bus: central lock, direction indicator, parking lights, dipped beam, power windows, sunroof, air conditioning, rearview mirror, steering column, driver's and passenger seats , as well as a full-time immobilizer and a full-time security subsystem of the vehicle. The system also contains a WEB server connected to the transportable part of the user identification unit, with the controller-converter of the data exchange protocol and with the TC multiplex bus, as well as a local connection and data exchange modem with external electronic devices operating in the standard wireless communication protocol, connected with WEB server, while the controller-converter of the data exchange protocol is configured to connect to the Internet, and the data reception and transmission unit is either a subscriber term a communications network or data network of a land mobile radio service, or a modem configured to connect to the Internet.
Недостатком описанной выше системы является неспособность осуществлять объективный контроль состояния агрегатов ТС. Наличие средств такого контроля на ТС, осуществляющих крупнотоннажные грузовые автоперевозки или перевозку людей, не только полезно, но в ряде случаев является обязательным условием получения лицензии на этот вид деятельности.The disadvantage of the system described above is the inability to carry out objective monitoring of the state of the units of the vehicle. The availability of such controls on vehicles engaged in large-capacity trucking or transporting people is not only useful, but in some cases is a prerequisite for obtaining a license for this type of activity.
Появление в последние годы многочисленных индивидуальных предпринимателей на грузовых и пассажирских перевозках и ликвидация большого количества крупных автотранспортных предприятий усугубили эту проблему, практически упразднив ранее обязательные для всех автохозяйств процедуры контроля ведения путевого листа и учета времени труда водителей.The emergence in recent years of numerous individual entrepreneurs in freight and passenger transportation and the liquidation of a large number of large trucking enterprises have exacerbated this problem by virtually eliminating the previously mandatory procedures for all motor vehicles to control the waybill and record the time of work of drivers.
В результате возросло число дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и ухудшились возможности их объективного расследования.As a result, the number of road traffic accidents (RTAs) has increased and the possibilities for their objective investigation have worsened.
С целью устранения указанных недостатков ТС оборудуют прибором, именуемым (по аналогии с приборами, широко применяемыми в авиации) "черным ящиком". Этот прибор обеспечивает:In order to eliminate these drawbacks, vehicles are equipped with a device called (by analogy with devices widely used in aviation) a "black box". This device provides:
- непрерывный мониторинг состояния агрегатов ТС и водителя на маршруте;- continuous monitoring of the state of the units of the vehicle and the driver on the route;
- запись на борту ТС параметров, позволяющих, в случае ДТП, объективно установить его истинные причины и виновников;- record on board the vehicle parameters that allow, in the event of an accident, to objectively establish its true causes and perpetrators;
- возможность оперативного анализа полученных данных в диспетчерских центрах различных служб и организаций (скорой медицинской службы, службы спасения, в страховых компаниях и других).- the ability to quickly analyze the data obtained in dispatch centers of various services and organizations (ambulance services, rescue services, insurance companies and others).
По мнению специалистов исследовательского центра итальянского концерна FIAT, координирующих один из таких проектов ("12 Вольт", 07 (74), 2005, с.6), "черный ящик" должен быть сделан из ударопрочного материала, содержать блок сбора и обработки данных, энергонезависимую память, датчик системы глобального позиционирования (GPS) и систему мобильной связи. В него должны поступать сигналы от панорамной видеокамеры, размещенной внутри ТС и способной поворачиваться на 360 градусов, а также от механических датчиков, установленных на передней, задней и боковых сторонах ТС (для регистрации столкновений), и от биомедицинских сенсоров, расположенных на теле пассажиров.According to the experts of the research center of the Italian concern FIAT, coordinating one of these projects (12 Volt, 07 (74), 2005, p.6), the “black box” should be made of shockproof material, contain a data collection and processing unit, non-volatile memory, global positioning system (GPS) sensor and mobile communications system. It should receive signals from a panoramic video camera located inside the vehicle and able to rotate 360 degrees, as well as from mechanical sensors mounted on the front, rear and sides of the vehicle (for recording collisions), and from biomedical sensors located on the body of passengers.
Это позволит вовремя передавать в службу спасения данные о месте аварии и о состоянии здоровья пассажиров ТС. Помимо собственно медицинской помощи, эта система полезна и для полиции, которая может установить виновника аварии, а также для страховых компаний, которые на основании этих данных могут определять размер страховых выплат и выявлять случаи фальсификаций.This will allow timely transfer to the rescue service of data on the scene of the accident and on the health status of the vehicle passengers. In addition to the actual medical assistance, this system is also useful for the police, which can identify the culprit of the accident, as well as for insurance companies, which, based on these data, can determine the size of insurance payments and detect cases of fraud.
Известен ряд систем, реализующих концепцию установки "черного ящика" на ТС. Так, ранее предложенная предприятием-заявителем телематическая система по патенту RU №2207262, В 60 R 25/00 содержит N штатных электронных модулей, М из которых связаны с функциональными органами ТС и обеспечивают определение состояния этих функциональных органов и управление ими, контроллер локальной информационной сети ТС, подключенный к общей мультиплексной шине и к контроллеру-преобразователю протокола обмена данными, связанному с блоком приема и передачи данных, например с абонентским терминалом сотовой сети подвижной связи, охранно-противоугонную подсистему, содержащую связанный с общей мультиплексной шиной контроллер охранно-противоугонный подсистемы, электронные блоки охранно-противоугонной подсистемы, каждый из которых связан с соответствующим функциональным органом ТС для обеспечения охраны и защиты от угона, и блок дистанционной идентификации пользователя ТС, состоящий из бесконтактно связанных между собой носимой части, например транспондерной карточки, и возимой части, подключенной к контроллеру охранно-противоугонной системы, в которой каждый из N штатных электронных модулей через интерфейс этого модуля и каждый из электронных блоков охранно-противоугонной подсистемы через интерфейс этого блока связаны с общей мультиплексной шиной. Система содержит, кроме того, последовательно соединенные блок считывания контрольных данных, вход которого подключен к общей мультиплексной шине, и блок сравнения, второй вход которого подключен к общей мультиплексной шине, а также блок регистрации контролируемых параметров отклонений от штатных режимов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с дополнительным входом контроллера охранно-противоугонной подсистемы и с общей мультиплексной шиной, блок записи исходных данных о водителе и ТС, выполненный с возможностью записи и перезаписи цифровой информации о водителе и ТС в память носимой части блока дистанционной идентификации пользователя, например в цифровую память транспондерной карточки, при этом выход блока сравнения подключен к дополнительному входу контроллера-преобразователя протокола обмена данными и ко входу блока регистрации контролируемых параметров отклонений от штатных режимов и трансляции их по радиоэфиру с помощью блока приема и передачи данных, а возимая часть блока дистанционной идентификации пользователя выполнена с возможностью ввода в нее через контроллер охранно-противоугонной подсистемы контролируемых параметров отклонений от штатных режимов и записи их в память носимой части блока дистанционной идентификации пользователя, например в цифровую память транспондерной карточки. При этом один из (N-М) штатных электронных модулей может быть выполнен в виде приемника сигналов спутниковой радионавигационных систем НАВСТАР и/или ГЛОНАСС, а блок приема и передачи данных - в виде абонентского терминала сотовой сети подвижной связи стандарта GSM с возможностью приема и передачи коротких текстовых сообщений (SMS) и пакетной передачи данных по радиоканалу (GPRS). Обмен данными между внешней средой, например удаленными станциями, и контроллером локальной информационной сети ТС может осуществляться как по запросу со стороны удаленной станции (например, при дистанционном диагностировании состояния функциональных узлов ТС), так и по запросу со стороны контроллера локальной информационной сети ТС, например, при желании пользователя получить информацию о текущей транспортной ситуации или запросить справочную информацию об опорных точках маршрута.A number of systems are known that implement the concept of installing a “black box” on a vehicle. So, the telematics system previously proposed by the applicant company according to patent RU No. 2207262, 60 R 25/00 contains N full-time electronic modules, M of which are connected with the functional organs of the TS and provide for the determination of the state of these functional organs and their management, the controller of the local information network A vehicle connected to a common multiplex bus and to a controller-converter of a data exchange protocol associated with a data reception and transmission unit, for example, with a subscriber terminal of a cellular mobile network, an ivory theft subsystem containing a security and anti-theft alarm subsystem controller connected to a common multiplex bus, electronic components of the security and anti-theft alarm subsystem, each of which is connected to a corresponding functional body of the vehicle to provide protection and protection against theft, and a remote user identification unit of the vehicle, consisting of contactlessly connected between a wearable part, for example, a transponder card, and a transportable part connected to the controller of the anti-theft alarm system, in which each of the N staff electronic modules through the interface of this module and each of the electronic blocks of the anti-theft alarm subsystem through the interface of this block are connected to a common multiplex bus. The system also contains, in series, a control data reading unit, the input of which is connected to a common multiplex bus, and a comparison unit, the second input of which is connected to a common multiplex bus, as well as a unit for recording controlled parameters of deviations from normal modes, the first and second outputs of which connected respectively with the additional input of the controller of the anti-theft and security subsystem and with a common multiplex bus, a unit for recording the source data about the driver and the vehicle, configured to recording and overwriting digital information about the driver and the vehicle in the memory of the wearable part of the remote user identification unit, for example, in the digital memory of the transponder card, while the output of the comparison unit is connected to the additional input of the controller-converter of the data exchange protocol and to the input of the recording unit of the controlled parameters of deviations from the standard modes and broadcasting them over the air using the data reception and transmission unit, and the transportable part of the remote user identification unit is made with the possible Stu input into it through the controller burglar-deterrent subsystem controlled parameter deviations from regular mode and write them into the memory of the unit wearable remote user identification, such as a digital memory card transponder. In this case, one of the (N-M) standard electronic modules can be made in the form of a receiver of signals from the NAVSTAR and / or GLONASS satellite radio navigation systems, and the data reception and transmission unit can be in the form of a GSM mobile subscriber terminal with the ability to receive and transmit short text messages (SMS) and packet data over the air (GPRS). Data exchange between the external environment, for example, remote stations, and the controller of the local information network of the TS can be carried out both upon request from the remote station (for example, when remotely diagnosing the state of the functional nodes of the TS), and by request from the controller of the local information network of the TS, for example , if the user wants to receive information about the current transport situation or request reference information about the reference points of the route.
Описанная выше система позволяет регистрировать различные нештатные ситуации, включая ДТП, для их последующего анализа. В том числе, могут фиксироваться попытки угона или кражи ТС, а также попытки фальсификации подобных событий владельцем ТС с целью получения страховых выплат. Указанные возможности обеспечиваются благодаря наличию в составе системы блока регистрации отклонений контролируемых параметров от заданных значений - прецизионного цифрового тахографа, фактически играющего роль "черного ящика". Например, может быть использован цифровой тахограф BR-6800 со считывающим устройством Fleet Manager System фирмы Baoruh (Тайвань).The system described above allows you to register various emergency situations, including accidents, for their subsequent analysis. In particular, attempts to hijack or steal a vehicle, as well as attempts to falsify such events by the owner of the vehicle in order to receive insurance payments, can be recorded. The indicated capabilities are provided due to the presence in the system of the registration unit of deviations of the controlled parameters from the set values - a precision digital tachograph, which actually plays the role of a "black box". For example, a BR-6800 digital tachograph with a Baetuh Fleet Manager System reader (Taiwan) can be used.
Основным недостатком указанных приборов является их высокая (более 1500 долларов США) стоимость. Этот недостаток цифровых регистраторов ограничивает возможности их применения на ТС, особенно в небольших автотранспортных хозяйствах и в сфере индивидуального предпринимательства, всегда стремящихся свести к минимуму затраты на дополнительное оборудование.The main disadvantage of these devices is their high (more than 1,500 US dollars) cost. This drawback of digital recorders limits the possibility of their use on vehicles, especially in small motor vehicles and in the field of individual entrepreneurship, which always strive to minimize the cost of additional equipment.
Ниже предлагается альтернативное техническое решение, ориентированное на использование в аварийных ситуациях различной степени тяжести. В качестве прототипа изобретения выбрана система безопасности, навигации и мониторинга ТС по патенту RU №2175920, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10, содержащая аппаратуру пользователя, включающую в себя навигационный приемник с антенной, работающий по сигналам спутниковых радионавигационных систем НАВСТАР и/или ГЛОНАСС, обеспечивающий геодезическую точность определения координат ТС, приемопередатчик с антенной, реализующий сотовую, транкинговую либо спутниковую радиосвязь с диспетчерским центром, выполненным с возможностями дифференциальной коррекции координат контролируемых ТС и отображения их местоположения и идентификационных параметров на электронной карте-схеме местности, бортовой компьютер, содержащий интерфейс, процессор, запоминающее устройство, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и два цифроаналоговых преобразователя, выходы которых подключены, соответственно, к входу аудиосистемы и к первому входу телемонитора, второй вход которого подключен к первому выходу телекамеры видеоконтроля, второй выход которой соединен через АЦП с соответствующим входом интерфейса, один из выходов которого связан с управляющим входом навигационного приемника, выход которого подключен к одному из входов интерфейса, а также набор охранных датчиков, в качестве которых используются датчики несанкционированного воздействия на ТС, датчики контроля параметров окружающей среды и технических параметров ТС, модем, реализующий, в зависимости от типа используемой радиосвязи, протоколы обмена данными сотовой, транкинговой либо спутниковой сетей связи, первый вход которого соединен с одним из выходов интерфейса, а первый выход - с входом трансивера, второй вход модема связан с соответствующим выходом интерфейса, а второй выход - со входом приемопередатчика, а также блок ручного ввода данных, выход которого связан с соответствующим входом интерфейса, один из выходов которого связан с процессором, а другой выход - с запоминающим устройством, при этом выходы процессора и запоминающего устройства подключены к соответствующим входам интерфейса. Аппаратура пользователя содержит, кроме того, абонентский приемник, входящий в состав пейджинговой сети связи общего пользования, транспондерную карточку, блок дистанционного считывания с антенной, выполненный с возможностью считывания идентификационного кода, зафиксированного в цифровой памяти транспондерной карточки, а также индикатор режима работы охранных датчиков, первый вход которого связан с первым выходом блока дистанционного считывания, и узел блокирования функциональных органов ТС, при этом входящий в состав бортового компьютера интерфейс выполнен с двумя дополнительными входами и с двумя дополнительными выходами, первый дополнительный выход интерфейса соединен с входом узла блокирования функциональных органов ТС, второй дополнительный выход интерфейса подключен к второму входу индикатора режима работы охранных датчиков, первый дополнительный вход интерфейса соединен со вторым выходом блока дистанционного считывания, а второй дополнительный вход - с выходом абонентского приемника, вход которого соединен по радиоэфиру с операторским блоком передачи данных, входящим в состав пейджинговой сети связи общего пользования.Below is an alternative technical solution focused on the use in emergency situations of varying severity. As a prototype of the invention, the vehicle security, navigation and monitoring system was selected according to patent RU No. 2175920, 60 R 25/00, G 08 B 25/10, containing user equipment, including a navigation receiver with an antenna, operating on the basis of signals from satellite radio navigation systems NAVSTAR and / or GLONASS, providing geodetic accuracy of determining the coordinates of the vehicle, a transceiver with an antenna that implements cellular, trunking or satellite radio communications with a control center made with differential correction capabilities the coordinates of the monitored vehicles and the display of their location and identification parameters on an electronic map-scheme of the area, an on-board computer containing an interface, a processor, a storage device, an analog-to-digital converter (ADC) and two digital-to-analog converters, the outputs of which are connected, respectively, to the input of the audio system and to the first input of the television monitor, the second input of which is connected to the first output of the video control camera, the second output of which is connected through the ADC to the corresponding input of the interface, one and the outputs of which are connected to the control input of the navigation receiver, the output of which is connected to one of the inputs of the interface, as well as a set of security sensors, which are used as sensors of unauthorized influence on the vehicle, sensors for monitoring environmental parameters and technical parameters of the vehicle, a modem that implements depending on the type of radio communication used, data exchange protocols of cellular, trunking or satellite communication networks, the first input of which is connected to one of the outputs of the interface, and the first output to transceiver, the second input of the modem is connected to the corresponding output of the interface, and the second output is connected to the input of the transceiver, as well as the manual data input unit, the output of which is connected to the corresponding input of the interface, one of the outputs of which is connected to the processor and the other output to the storage device while the outputs of the processor and the storage device are connected to the corresponding inputs of the interface. The user equipment also contains a subscriber receiver, which is part of the paging public communication network, a transponder card, a remote reading unit with an antenna, configured to read an identification code recorded in the digital memory of the transponder card, and an indicator of the operation mode of the security sensors, the first input of which is connected with the first output of the remote reading unit, and the blocking unit of the functional organs of the vehicle, while being part of the on-board room The interface of the puter is made with two additional inputs and with two additional outputs, the first additional output of the interface is connected to the input of the blocking unit of the TS functional organs, the second additional output of the interface is connected to the second input of the indicator of the operation mode of the security sensors, the first additional input of the interface is connected to the second output of the remote readings, and the second additional input - with the output of the subscriber receiver, the input of which is connected by radio to the operator transmission unit Data included in the paging public network.
Достоинством указанной системы является обеспечиваемая ей высокая эффективность противодействия несанкционированному воздействию на ТС, например угону или краже.The advantage of this system is its high efficiency of counteracting unauthorized actions on vehicles, such as theft or theft.
Недостатком же - отсутствие средств объективного контроля состояния ТС в момент ДТП. ДТП может быть относительно легким, не угрожающим жизни и здоровью водителя и пассажиров, а может иметь самые тяжелые последствия, например, в случае лобового столкновения ТС. В этом случае первоочередное значение приобретает оперативно переданная в органы быстрого реагирования (например, в скорую медицинскую помощь или в службу спасения) информация о месте ДТП и о степени его тяжести. Настоящее предложение направлено на устранение указанного выше недостатка системы-прототипа.The disadvantage is the lack of means of objective monitoring of the state of the vehicle at the time of the accident. An accident can be relatively easy, not threatening the life and health of the driver and passengers, and can have the most serious consequences, for example, in the event of a head-on collision of a vehicle. In this case, information on the place of the accident and on its severity is quickly transferred to the quick response bodies (for example, to ambulance or rescue services). This proposal is aimed at eliminating the above disadvantage of the prototype system.
Предложение представляет собой группу изобретений, относящихся к двум объектам одинакового назначения, решающим одну и ту же задачу и обеспечивающим получение одного и того же технического результата (два варианта).The proposal is a group of inventions related to two objects of the same purpose, solving the same problem and providing the same technical result (two options).
В первом варианте предметом изобретения является система контроля состояния ТС, содержащая диспетчерский центр и установленную на ТС аппаратуру пользователя, которая содержит центральный блок управления, связанный последовательно через первый блок согласования и модем с приемопередающим модулем подвижной связи, выполненным с возможностью сотовой, транкинговой либо спутниковой связи с диспетчерским центром, а также навигационный приемник, связанный с первым блоком согласования и выполненный с возможностью активации по командам, поступающим через первый блок согласования из центрального блока управления, приема сигналов спутниковых радионавигационных систем, вычисления текущих координат ТС и их передачи через первый блок согласования и модем в приемопередающий модуль подвижной связи, охранные датчики, выходы которых подключены к соответствующим входам центрального блока управления, и узлы блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам центрального блока управления, в систему введен двухуровневый датчик аварии, при этом модем выполнен с дополнительным входом, к которому подключен выход указанного двухуровневого датчика аварии, а навигационный приемник выполнен с возможностью активации при движении ТС.In the first embodiment, the subject of the invention is a vehicle status monitoring system comprising a dispatch center and user equipment installed on the vehicle, which comprises a central control unit connected in series via a first matching unit and a modem to a mobile transceiver module configured for cellular, trunking or satellite communications with a control center, as well as a navigation receiver associated with the first matching unit and configured to be activated by commands, after dull through the first matching unit from the central control unit, receiving signals from satellite radio navigation systems, calculating the current coordinates of the vehicle and transmitting them through the first matching unit and modem to the mobile transceiver module, security sensors whose outputs are connected to the corresponding inputs of the central control unit, and nodes blocking of functional organs, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the central control unit, a two-level accident sensor is introduced into the system, while m the modem is made with an additional input to which the output of the specified two-level accident sensor is connected, and the navigation receiver is made with the possibility of activation when the vehicle is moving.
Частным существенным признаком первого варианта изобретения является выполнение двухуровневого датчика аварии в виде блока акселерометров, два выхода которого, соответственно, через первый и второй АЦП подключены к первому и второму входам цифрового фильтра, выход которого через двухуровневое пороговое устройство соединен со входом формирователя коротких сообщений, выход которого является выходом указанного двухуровневого датчика аварии.A particular significant feature of the first embodiment of the invention is the implementation of a two-level accident sensor in the form of a block of accelerometers, the two outputs of which, respectively, through the first and second ADCs are connected to the first and second inputs of the digital filter, the output of which is connected through the two-level threshold device to the input of the short message driver, the output which is the output of the specified two-level alarm sensor.
Во втором варианте предметом изобретения является система контроля состояния ТС, содержащая диспетчерский центр и установленную на ТС аппаратуру пользователя, которая содержит центральный блок управления, связанный последовательно через первый блок согласования и модем с приемопередающим модулем подвижной связи, выполненным с возможностью сотовой, транкинговой либо спутниковой связи с диспетчерским центром, а также навигационный приемник, связанный с первым блоком согласования и выполненный с возможностью активации по командам, поступающим через первый блок согласования из центрального блока управления, приема сигналов спутниковых радионавигационных систем, вычисления текущих координат ТС и их передачи через первый блок согласования и модем в приемопередающий модуль подвижной связи, охранные датчики, выходы которых подключены к соответствующим входам центрального блока управления, и узлы блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам центрального блока управления, в систему введен двухуровневый датчик аварии, при этом центральный блок управления выполнен с дополнительным входом, к которому подключен выход указанного двухуровневого датчика аварии.In the second embodiment, the subject of the invention is a vehicle status monitoring system comprising a dispatch center and user equipment installed on the vehicle, which comprises a central control unit connected in series via a first matching unit and a modem to a mobile transceiver module configured for cellular, trunking or satellite communications with a control center, as well as a navigation receiver associated with the first matching unit and configured to be activated by commands, by stepping through the first matching unit from the central control unit, receiving signals from satellite radio navigation systems, calculating the current coordinates of the vehicle and transmitting them through the first matching unit and modem to the mobile transceiver module, security sensors whose outputs are connected to the corresponding inputs of the central control unit, and nodes blocking of functional organs, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the central control unit, a two-level accident sensor is introduced into the system, at The central control unit is made with an additional input, to which the output of the indicated two-level alarm sensor is connected.
Частным существенным признаком этого, второго варианта изобретения является выполнение двухуровневого датчика аварии в виде блока акселерометров, два выхода которого, соответственно, через первый и второй АЦП подключены к первому и второму входам цифрового фильтра, выход которого через двухуровневое пороговое устройство соединен со входом второго блока согласования, выход которого является выходом указанного двухуровневого датчика аварии.A particular significant feature of this second variant of the invention is the implementation of a two-level accident sensor in the form of a block of accelerometers, the two outputs of which, respectively, are connected through the first and second ADCs to the first and second inputs of the digital filter, the output of which is connected through the two-level threshold device to the input of the second matching unit whose output is the output of the specified two-level alarm sensor.
Задачей настоящего изобретения является создание системы контроля состояния ТС, которая позволила бы повысить оперативность и надежность оповещения различных специализированных служб (скорой медицинской помощи, службы спасения, страховых компаний и других) о произошедшем ДТП и о степени его тяжести. Это, в свою очередь, позволит повысить эффективность реагирования указанных служб на ДТП.The objective of the present invention is the creation of a vehicle condition monitoring system that would improve the efficiency and reliability of warning various specialized services (ambulance services, rescue services, insurance companies and others) about the accident and its severity. This, in turn, will improve the response of these services to traffic accidents.
Предлагаемая система выгодно отличается от известных аналогов, реализующих концепцию "черного ящика", своей дешевизной и удобством в эксплуатации.The proposed system compares favorably with well-known counterparts that implement the concept of a "black box" in its low cost and ease of use.
Обеспечиваемый технический результат заключается в регистрации на борту ТС ударного воздействия на кузов, выявлении факта ДТП и степени его тяжести и передаче этой информации по сети связи в диспетчерский центр. При этом система умеет отличать кратковременные воздействия, не относящиеся к ДТП, от относительно длительных воздействий, являющихся результатом ДТП.The technical result achieved consists in registering the impact on the body on board the vehicle, identifying the fact of an accident and its severity and transmitting this information via the communication network to the dispatch center. At the same time, the system can distinguish between short-term effects not related to road accidents and relatively long-term effects resulting from road accidents.
Суть изобретения поясняется на чертежах, представленных на фиг.1-4. В зависимости от состава базового бортового оборудования, могут быть использованы либо первый, либо второй варианты построения рассматриваемой системы контроля состояния ТС.The essence of the invention is illustrated in the drawings presented in figures 1-4. Depending on the composition of the base airborne equipment, either the first or the second construction options of the considered vehicle condition monitoring system can be used.
На фиг.1 приведена структурная схема первого варианта построения рассматриваемой системы контроля состояния ТС.Figure 1 shows the structural diagram of the first embodiment of the considered system of monitoring the state of the vehicle.
На фиг.2 показана структурная схема построения двухуровневого датчика аварии, используемого в первом варианте построения рассматриваемой системы.Figure 2 shows the structural diagram of the construction of a two-level accident sensor used in the first embodiment of the system under consideration.
На фиг.3 представлена структурная схема второго варианта построения рассматриваемой системы контроля состояния ТС.Figure 3 presents the structural diagram of the second embodiment of the considered system of monitoring the state of the vehicle.
На фиг.4 показана структурная схема построения двухуровневого датчика аварии, используемого во втором варианте построения рассматриваемой системы.Figure 4 shows a structural diagram of the construction of a two-level accident sensor used in the second embodiment of the system under consideration.
На фиг.1-4 использованы следующие обозначения: 1 - аппаратура пользователя; 2 - диспетчерский центр; 3 - приемопередающий модуль подвижной связи; 4 - модем; 5 - первый блок согласования; 6 - центральный блок управления; 7 - охранные датчики; 8 - навигационный приемник; 9 - узлы блокирования функциональных органов; 10 - двухуровневый датчик аварии; 11 - блок акселерометров; 12.1 - первый АЦП; 12.2 - второй АЦП; 13 - цифровой фильтр; 14 - двухуровневое пороговое устройство; 15 - формирователь коротких сообщений; 16 - второй блок согласования.Figure 1-4 used the following notation: 1 - user equipment; 2 - dispatch center; 3 - transceiver module for mobile communications; 4 - modem; 5 - the first coordination unit; 6 - central control unit; 7 - security sensors; 8 - navigation receiver; 9 - nodes blocking functional organs; 10 - two-level accident sensor; 11 - block accelerometers; 12.1 - the first ADC; 12.2 - second ADC; 13 - digital filter; 14 - two-level threshold device; 15 - shaper short messages; 16 - second block matching.
Как в первом, так и во втором вариантах построения рассматриваемой системы контроля состояния ТС она содержит диспетчерский центр 2 и аппаратуру 1 пользователя, установленную на ТС. Аппаратура 1 пользователя содержит центральный блок 6 управления, связанный последовательно через первый блок 5 согласования и модем 4 с приемопередающим модулем 3 подвижной связи, выполненным, как и в системе-прототипе, с возможностью сотовой, транкинговой либо спутниковой связи с диспетчерским центром 2. В состав аппаратуры 1 пользователя входят, кроме того, навигационный приемник 8, связанный с первым блоком 5 согласования, охранные датчики 7, выходы которых подключены к соответствующим входам центрального блока 6 управления, узлы 9 блокирования функциональных органов, входы которых подключены к соответствующим выходам центрального блока 6 управления, и двухуровневый датчик 10 аварии.In both the first and second versions of the construction of the vehicle state monitoring system under consideration, it contains a dispatch center 2 and user equipment 1 installed on the vehicle. The user equipment 1 comprises a central control unit 6 connected in series through the first matching unit 5 and a modem 4 with a transceiver module 3 of mobile communication, made, as in the prototype system, with the possibility of cellular, trunking or satellite communication with a control center 2. user equipment 1 includes, in addition, a navigation receiver 8 connected to the first matching unit 5, security sensors 7, the outputs of which are connected to the corresponding inputs of the central control unit 6, nodes 9 are blocked Bani functional bodies whose inputs are connected to respective outputs of the central control unit 6, and a two-level sensor 10 of the accident.
В первом варианте построения рассматриваемой системы модем 4 выполнен с дополнительным входом, к которому подключен выход двухуровневого датчика 10 аварии. При этом двухуровневый датчик 10 аварии содержит (фиг.2) блок 11 акселерометров, два выхода которого, соответственно, через первый 12.1 и второй 12.2 АЦП подключены к первому и второму входам цифрового фильтра 13. Выход цифрового фильтра 13 через двухуровневое пороговое устройство 14 подключен к формирователю 15 коротких сообщений, выход которого является выходом вышеупомянутого двухуровневого датчика 10 аварии.In the first embodiment of the system under consideration, the modem 4 is made with an additional input to which the output of the two-level sensor 10 of the accident is connected. In this case, the two-level sensor 10 of the accident contains (Fig. 2) a block of 11 accelerometers, two outputs of which, respectively, through the first 12.1 and second 12.2 ADCs are connected to the first and second inputs of the digital filter 13. The output of the digital filter 13 through a two-level threshold device 14 is connected to shaper 15 short messages, the output of which is the output of the aforementioned two-level sensor 10 of the accident.
Во втором варианте построения рассматриваемой системы (фиг.3) центральный блок 6 управления выполнен с дополнительным входом, а модем 4, наоборот, без дополнительного входа. При этом, как и в первом варианте построения рассматриваемой системы, двухуровневый датчик 10 аварии содержит (фиг.4) блок 11 акселерометров, два выхода которого, соответственно, через первый 12.1 и второй 12.2 АЦП подключены к первому и второму входам цифрового фильтра 13, выход которого соединен со входом двухуровневого порогового устройства 14. Но вместо формирователя 15 коротких сообщений в состав двухуровневого датчика 10 аварии входит второй блок 16 согласования, обеспечивающий интерфейс двухуровневого датчика 10 аварии с центральным блоком 6 управления.In the second embodiment of the system under consideration (Fig. 3), the central control unit 6 is made with an additional input, and modem 4, on the contrary, without an additional input. Moreover, as in the first embodiment of the system under consideration, the two-level sensor 10 of the accident contains (Fig. 4) an accelerometer block 11, the two outputs of which, through the first 12.1 and second 12.2 ADCs, respectively, are connected to the first and second inputs of the digital filter 13, the output which is connected to the input of the two-level threshold device 14. But instead of the shaper 15 short messages, the two-level sensor 10 of the accident includes a second matching unit 16 that provides an interface to the two-level sensor 10 of the accident with the central unit 6 board.
За исключением двухуровневого датчика 10 аварии, все показанные на фиг.1-4 элементы используются и в системе-прототипе (патент RU №2175920, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10).With the exception of the two-level sensor 10 of the accident, all the elements shown in figures 1-4 are used in the prototype system (patent RU No. 2175920, 60 R 25/00, G 08 B 25/10).
Так, основой диспетчерского центра 2 является установленный на рабочем месте оператора диспетчерского центра 2 высокопроизводительный компьютер, оснащенный системой отображения графической и семантической информации - так называемой географической информационной системой (ГИС). В качестве ГИС могут использоваться различные мультипрограммные системы, например известные коммерческие продукты Arcinfo, MapInfo. Для получения максимально высокой (геодезической) точности измерений в компьютере диспетчерского центра 2 может быть предусмотрена дифференциальная коррекция координат объектов. В этом случае в состав аппаратуры диспетчерского центра 2 вводится навигационный приемник сигналов глобальных спутниковых систем навигации НАВСТАР и/или ГЛОНАСС, аналогичный навигационному приемнику 8 аппаратуры 1 пользователя, а в программном обеспечении компьютера диспетчерского центра 2 используется соответствующая алгоритмическая процедура коррекции. Однако ни наличие режима дифференциальной коррекции, ни способ его конкретной реализации в диспетчерском центре 2 не являются существенными с точки зрения предмета настоящего изобретения и в данной заявке не детализируются.So, the basis of the dispatch center 2 is a high-performance computer installed at the workplace of the operator of the dispatch center 2, equipped with a system for displaying graphic and semantic information - the so-called geographical information system (GIS). As a GIS, various multiprogram systems can be used, for example, well-known commercial products Arcinfo, MapInfo. To obtain the highest possible (geodetic) accuracy of measurements in the computer of the control center 2, differential correction of the coordinates of objects can be provided. In this case, a navigation receiver of signals from the global navigation systems NAVSTAR and / or GLONASS, similar to the navigation receiver 8 of the user equipment 1, is introduced into the equipment of the control center 2, and the corresponding algorithmic correction procedure is used in the computer software of the control center 2. However, neither the presence of the differential correction mode, nor the method of its specific implementation in the dispatch center 2 are significant from the point of view of the subject of the present invention and are not detailed in this application.
Вид подвижной связи также несущественен для данного изобретения. Так, например, для передачи тревожных сообщений с ТС в диспетчерский центр 2 может быть использована специально формируемая на местности микросотовая сеть передачи данных. Такая сеть передачи данных описана в ранее полученном предприятием-заявителем патенте RU №2155684, В 60 R 25/00, G 08 В 25/10, G 08 G 1/123. В других вариантах для этой цели может быть использована сотовая сеть стандарта GSM, транкинговая или спутниковая системы связи. Вид используемой радиосети подвижной связи определяет лишь формат обмена данными, реализуемый в приемопередающем модуле 3 и в диспетчерском центре 2.The type of mobile communication is also not essential for the present invention. So, for example, to transmit alarm messages from the vehicle to the dispatch center 2, a specially formed microcellular data network can be used on the ground. Such a data transmission network is described in patent RU No. 2155684, B 60 R 25/00, G 08 B 25/10, G 08 G 1/123, previously obtained by the applicant company. In other embodiments, a GSM cellular network, trunking or satellite communications systems may be used for this purpose. The type of mobile radio network used determines only the data exchange format implemented in the transceiver module 3 and in the control center 2.
Двухуровневый датчик 10 аварии представлен в двух вариантах, соответствующих возможным вариантам построения базового бортового оборудования. Оба варианта двухуровневого датчика 10 аварии выпускаются предприятием-заявителем.The two-level sensor 10 of the accident is presented in two versions, corresponding to possible options for constructing basic avionics. Both versions of the two-level sensor 10 of the accident are issued by the applicant company.
Двухуровневый датчик 10 аварии устанавливается в салоне ТС и жестко крепится к кузову (для исключения возможности смещения акселерометров при ударе). При установке двухуровневого датчика 10 аварии его настройка не требуется. Основные технические характеристики двухуровневого датчика 10 аварии (справедливые для каждого из двух возможных вариантов его построения, серийно выпускаемых предприятием-заявителем) приведены ниже.A two-level sensor 10 of the accident is installed in the vehicle compartment and is rigidly attached to the body (to exclude the possibility of displacement of the accelerometers upon impact). When installing a two-level sensor 10 of the accident, its configuration is not required. The main technical characteristics of the two-level accident sensor 10 (valid for each of the two possible options for its construction, commercially available by the applicant company) are given below.
Перегрузка, соответствующая порогу срабатывания (при длительности воздействия более 1 мс)Overload corresponding to the response threshold (with exposure duration of more than 1 ms)
- предупреждение- warning
16 g16 g
- авария- crash
32 g32 g
Диапазон напряжений питанияSupply Voltage Range
10,5...15В10.5 ... 15V
Ток потребления в дежурном режимеStandby current
не более 5,7 мАno more than 5.7 mA
Тип выходных схемType of output circuits
открытый коллектор n-p-nopen collector n-p-n
Длительность выходных сигналов предупредительного и аварийного уровнейDuration of output signals of warning and emergency levels
не менее 1 с
not less than 1 s
Ток нагрузкиLoad current
не более 80 мАno more than 80 mA
Диапазон рабочих температурOperating temperature range
от минус 30 до плюс 85°Сfrom minus 30 to plus 85 ° C
Таким образом, все используемые в системе элементы известны и доступны на коммерческом рынке. Поэтому возможность практической реализации рассматриваемой системы не вызывает сомнений.Thus, all elements used in the system are known and available in the commercial market. Therefore, the possibility of practical implementation of the system in question is beyond doubt.
Рассматриваемая система контроля состояния ТС работает следующим образом.The considered vehicle condition monitoring system works as follows.
Установленная на борту ТС аппаратура 1 пользователя предназначена для обмена данными с диспетчерским центром 2. Указанный обмен данными осуществляется по одной или по нескольким сетям подвижной связи, например по сотовой сети стандарта GSM. Кодированный сигнал, посылаемый диспетчерским центром 2, принимается антенной приемопередающего модуля 3 подвижной связи, который переносит его на более низкую частоту и подает на вход модема 4. Модем 4 осуществляет демодуляцию принятого сигнала, выделяет содержащееся в нем кодовое сообщение, например SMS-сообщение, и передает его через первый блок 5 согласования на один из входов центрального блока 6 управления.The user equipment 1 installed on board the vehicle is intended for data exchange with the dispatch center 2. The data exchange is carried out over one or several mobile communication networks, for example, over a GSM standard cellular network. The encoded signal sent by the dispatch center 2 is received by the antenna of the mobile transceiver module 3, which transfers it to a lower frequency and feeds the modem 4. Modem 4 demodulates the received signal, selects the code message contained in it, for example, an SMS message, and transmits it through the first block 5 matching to one of the inputs of the Central block 6 control.
Рассматриваемая система выполняет как охранно-противоугонную функцию, так и функцию оповещения о ДТП. Рассмотрим вначале реализации системой ее охранно-противоугонной функции.The system under consideration performs both the security and anti-theft function and the function of warning of an accident. Let us first consider the implementation by the system of its anti-theft function.
При постановке ТС на охрану абонент системы (пользователь ТС) сообщает в диспетчерский центр 2, например, со своего личного телефона адресный код приемопередающего модуля 3 подвижной связи установленной на борту ТС аппаратуры 1 пользователя и блокирующий код, который может быть применен в случае угона охраняемого ТС. Оператор диспетчерского центра 2 записывает эти данные в память своего компьютера. Таким образом, оператор диспетчерского центра 2 может, в случае необходимости, дистанционно заблокировать движение ТС.When arming the vehicle, the subscriber of the system (the user of the vehicle) reports to the dispatch center 2, for example, from his personal telephone number the address code of the mobile transceiver module 3 installed on board the vehicle and user equipment 1 and a blocking code that can be used in case of theft of the protected vehicle . The operator of the dispatch center 2 writes this data to the memory of his computer. Thus, the operator of the dispatch center 2 can, if necessary, remotely block the movement of the vehicle.
Как было отмечено выше, диспетчерский центр 2 оснащен системой отображения графической и семантической информации - ГИС. ГИС позволяет отобразить местоположение ТС на фоне карты-схемы местности в виде условного знака совместно с сопровождающей текстовой информацией, характеризующей идентификационные признаки и состояние данного ТС.As noted above, dispatch center 2 is equipped with a graphical and semantic information display system - GIS. GIS allows you to display the location of the vehicle against the background of a map of the terrain in the form of a conventional sign together with the accompanying text information characterizing the identification features and condition of the vehicle.
Несанкционированное воздействие на охраняемое ТС вызывает срабатывание каких-либо охранных датчиков 7 и передачу соответствующих извещений в центральный блок 6 управления. Далее, по команде из центрального блока 6 управления, в первый блок 5 согласования поступает сигнал активации навигационного приемника 8. Первый блок 5 согласования преобразует этот сигнал в форму команды включения навигационного приемника 8. По получению указанной команды навигационный приемник 8 начинает вырабатывать сообщения, несущие информацию о местоположении ТС, которые последовательно через первый блок 5 согласования и модем 4 поступают в приемопередающий модуль 3 подвижной связи и излучаются в эфир. При этом первый блок 5 согласования преобразует формат указанных сообщений в формат стандартного сигнала, например, SMS-сообщения. Модем 4 осуществляет модуляцию этого сигнала. Затем в приемопередающем модуле 3 сигнал переносится на несущую, используемую в сети подвижной связи. Указанный сигнал по сети подвижной связи поступает в диспетчерский центр 2. В диспетчерском центре 2 осуществляются стандартные операции по приему, обработке сигнала и оперативному отображению содержащихся в нем данных. Эти данные дополняются сведениями об абоненте системы, который является владельцем охраняемого ТС. Эти сведения хранятся в компьютере диспетчерского центра 2 с момента заключения договора на обслуживание с данным абонентом системы.Unauthorized exposure to the guarded vehicle causes the operation of any security sensors 7 and the transmission of corresponding notifications to the central control unit 6. Further, upon a command from the central control unit 6, the activation signal of the navigation receiver 8 is received in the first matching unit 5. The first matching unit 5 converts this signal into the form of the activation command for the navigation receiver 8. Upon receipt of the indicated command, the navigation receiver 8 starts to generate messages that carry information about the location of the vehicle, which sequentially through the first matching unit 5 and the modem 4 enter the transceiver module 3 of the mobile communication and are broadcast. In this case, the first matching unit 5 converts the format of these messages into the standard signal format, for example, SMS messages. Modem 4 modulates this signal. Then, in the transceiver module 3, the signal is transferred to the carrier used in the mobile network. The indicated signal is transmitted through the mobile communication network to the dispatch center 2. In the dispatch center 2, standard operations are carried out for receiving, processing the signal and displaying the data contained therein. This data is supplemented by information about the subscriber of the system who is the owner of the protected vehicle. This information is stored in the computer of the dispatch center 2 from the moment of concluding a service agreement with this subscriber of the system.
В результате после приема сигнала оператор диспетчерского центра 2 может наблюдать и анализировать одновременно данные о местоположении охраняемого ТС, данные о направлении и скорости его перемещения по улично-дорожной сети, сведения о владельце охраняемого ТС (например, данные его технического паспорта) и другие важные для принятия оперативных решений данные. Оператор диспетчерского центра 2 может сообщить по телефону о случившемся владельцу ТС и, получив от последнего подтверждение, что действительно произошел угон (а не ложное срабатывание какого-либо охранного датчика 7), может дистанционно заблокировать движение ТС.As a result, after receiving the signal, the operator of the dispatch center 2 can observe and analyze at the same time data on the location of the guarded vehicle, data on the direction and speed of its movement on the road network, information about the owner of the guarded vehicle (for example, data of its technical passport) and other important operational decision making data. The operator of the dispatch center 2 can inform the owner of the vehicle over the phone and, having received confirmation from the last one that the theft really happened (and not a false alarm of any security sensor 7), it can block the vehicle’s movement remotely.
Эта операция осуществляется путем посылки сигнала, несущего блокирующий код, из диспетчерского центра 2 в аппаратуру 1 пользователя. Данный сигнал принимается приемопередающим модулем 3, демодулируется модемом 4 и преобразуется первым блоком 5 согласования в стандартный формат извещения, принятый в центральном блоке 6 управления. Это извещение, содержащее блокирующий код, направляется в процессор центрального блока 6 управления, где указанный блокирующий код сравнивается с ранее зафиксированным в запоминающем устройстве центрального блока 6 управления внутренним блокирующим кодом. При совпадении этих кодов процессор центрального блока 6 управления формирует команду на блокирование функциональных органов ТС, например двигателя. Эта команда поступает в соответствующие узлы 9 блокирования функциональных органов охраняемого ТС. Например, в качестве узлов 9 блокирования функциональных органов могут выступать блок управления иммобилайзером или реле типа HOOK-UP.This operation is carried out by sending a signal carrying a blocking code from the control center 2 to the user equipment 1. This signal is received by the transceiver module 3, demodulated by the modem 4, and converted by the first matching unit 5 into the standard notification format received in the central control unit 6. This notice containing the blocking code is sent to the processor of the central control unit 6, where the specified blocking code is compared with the internal blocking code previously recorded in the memory of the central control unit 6. When these codes coincide, the processor of the central control unit 6 generates a command to block the functional organs of the vehicle, for example, the engine. This command enters the corresponding nodes 9 of the blocking of the functional organs of the protected vehicle. For example, immobilizer control unit or relay of type HOOK-UP can act as nodes 9 for blocking functional organs.
Описанные выше операции, осуществляемые в случае несанкционированного воздействия на охраняемое ТС (угона, кражи), не отличаются от аналогичных операций, осуществляемых системой-прототипом.The operations described above, carried out in the event of unauthorized exposure to a protected vehicle (theft, theft), do not differ from similar operations carried out by the prototype system.
Принципиальные отличия касаются операций, осуществляемых в случае аварии, например ДТП.Fundamental differences relate to operations carried out in the event of an accident, such as an accident.
В этом случае основным источником тревожной (аварийной) информации является датчик 10 аварии, который имеет два уровня реагирования на ДТП: предупредительный и тревожный.In this case, the main source of alarm (emergency) information is the accident sensor 10, which has two levels of response to accidents: warning and alarm.
Предупредительный уровень срабатывает при относительно легких столкновениях ТС с препятствием, а тревожный - при сильных ударах, которые могут быть опасны для жизни водителя и пассажиров ТС, например, при лобовом столкновении.The warning level is triggered by relatively light vehicle collisions with an obstacle, and the alarm level is triggered by strong impacts that can be life-threatening for the driver and passengers of the vehicle, for example, in a head-on collision.
Чувствительным элементом двухуровневого датчика 10 аварии является блок 11 акселерометров. Он включает в себя два акселерометра, установленных на одной плате перпендикулярно друг другу. Для реагирования на лобовое столкновение или на удар в заднюю часть ТС используется акселерометр, ориентированный по продольной оси ТС. Для регистрации боковых ударов используется акселерометр, установленный перпендикулярно продольной оси ТС. Плата с акселерометрами жестко закреплена на кузове ТС для того, чтобы исключить возможность смещения акселерометров при ударе относительно кузова ТС.The sensitive element of the two-level sensor 10 of the accident is the block 11 of the accelerometers. It includes two accelerometers mounted on the same board perpendicular to each other. An accelerometer oriented along the longitudinal axis of the vehicle is used to respond to a frontal collision or to a hit in the rear of the vehicle. An accelerometer mounted perpendicular to the longitudinal axis of the vehicle is used to record side impacts. The board with accelerometers is rigidly fixed to the vehicle body in order to exclude the possibility of displacement of the accelerometers upon impact relative to the vehicle body.
Сигналы с выхода каждого из акселерометров, входящих в состав блока 11 акселерометров, подвергаются аналого-цифровому преобразованию, соответственно, в первом 12.1 и втором 12.2 АЦП и фильтруется цифровым фильтром 13. Цифровой фильтр 13 позволяет улучшить отношение сигнал/шум, а также отделить относительно длительные (более 1 мс) ударные воздействия, являющиеся результатом ДТП, от кратковременных воздействий, которые могут быть и не связаны с ДТП (например, от случайного удара по кузову каким-либо предметом).The signals from the output of each of the accelerometers included in the block 11 of the accelerometers are subjected to analog-to-digital conversion, respectively, in the first 12.1 and second 12.2 ADCs and are filtered by a digital filter 13. The digital filter 13 allows you to improve the signal-to-noise ratio and also separate relatively long (more than 1 ms) shock effects resulting from an accident from short-term effects that may not be associated with an accident (for example, from an accidental impact on a body with an object).
С выхода цифрового фильтра 13 код, характеризующий амплитуду сигнала с выхода соответствующего акселерометра, которая прямо пропорциональна величине перегрузки, возникшей вдоль оси чувствительности акселерометра, подается на двухуровневое пороговое устройство 14. Задачей этого устройства является формирование кодовой посылки, свидетельствующей о степени тяжести ДТП. При ударе, приводящем к превышению первого порога (16 g), формируется код предупреждения. При сильном ударе с перегрузкой, превышающей 32 g, опасной для жизни водителя и пассажиров, формируется код тревоги. Величины указанных порогов могут варьироваться, в зависимости от конструкции ТС и его органов обеспечения безопасности.From the output of the digital filter 13, a code characterizing the amplitude of the signal from the output of the corresponding accelerometer, which is directly proportional to the amount of overload that occurs along the sensitivity axis of the accelerometer, is supplied to a two-level threshold device 14. The objective of this device is to generate a code message indicating the severity of the accident. Upon impact leading to exceeding the first threshold (16 g), a warning code is generated. In case of a strong shock with an overload exceeding 32 g, which is dangerous for the life of the driver and passengers, an alarm code is generated. The values of these thresholds may vary, depending on the design of the vehicle and its safety authorities.
В первом варианте исполнения рассматриваемой системы сигнал, характеризующий степень тяжести ДТП, с выхода двухуровневого порогового устройства 14 подается на вход формирователя 15 коротких сообщений. Сообщение может быть либо голосовым, либо текстовым (например, SMS), что не принципиально для настоящего изобретения. В данном случае формирователь 15 коротких сообщений играет такую же роль, как первый блок 5 согласования в случае передачи тревожных сообщений о несанкционированном воздействии на ТС. Сообщение, содержащее данные о степени тяжести ДТП, поступает на дополнительный вход модема 4, аналогичный входу, служащему для приема сообщений из первого блока 5 согласования.In the first embodiment of the system under consideration, a signal characterizing the severity of an accident from the output of a two-level threshold device 14 is fed to the input of the shaper 15 of short messages. The message can be either voice or text (for example, SMS), which is not essential for the present invention. In this case, the short message generator 15 plays the same role as the first matching unit 5 in the case of transmitting alarm messages about unauthorized exposure to the vehicle. A message containing data on the severity of the accident occurs at the additional input of modem 4, similar to the input used to receive messages from the first block 5 matching.
Кроме того, из первого блока 5 согласования поступает навигационная информация, получаемая навигационным приемником 8, который при движении ТС постоянно находится во включенном состоянии (например, навигационный приемник 8 может включаться при включении зажигания ТС). В модеме 4 формируется единое информационное сообщение, содержащее данные о текущем местоположении ТС и о степени тяжести ДТП. Модем 4 преобразует указанное информационное сообщение в модулирующее воздействие, которое прикладывается ко входу приемопередающего модуля 3 подвижной связи. Приемопередающий модуль 3 подвижной связи переносит указанное сообщение на высокочастотную несущую и излучает в эфир.In addition, from the first matching unit 5, navigation information is received by the navigation receiver 8, which is constantly on when the vehicle is in motion (for example, the navigation receiver 8 can turn on when the vehicle ignition is turned on). In modem 4, a single information message is generated containing data about the current location of the vehicle and the severity of the accident. The modem 4 converts the specified information message into a modulating effect, which is applied to the input of the transceiver module 3 of the mobile communication. The transceiver module 3 of the mobile communication transfers the specified message to the high-frequency carrier and emits it to the air.
Сообщение, содержащее данные о степени тяжести ДТП, принимается диспетчерским центром 2. Обработка и отображение указанного сообщения осуществляются в нем таким же образом, как и в случае приема тревожных сообщений о несанкционированном воздействии на ТС. В результате оператор диспетчерского центра 2 может наблюдать и анализировать одновременно данные о местоположении ТС, потерпевшего аварию, сведения о его владельце, данные его технического паспорта, а также наиболее важные для принятия оперативных решений данные о степени тяжести ДТП. Оператор диспетчерского центра 2 может оперативно оповестить о случившемся соответствующие службы, например дорожно-постовую службу ГИБДД, скорую медицинскую помощь, а также других зарегистрированных пользователей ТС. В некоторых случаях, например в случаях лобового столкновения ТС, такое оповещение может сыграть решающую роль для спасения участников ДТП.A message containing data on the severity of an accident is received by the dispatch center 2. Processing and display of the indicated message are carried out in it in the same way as in the case of receiving alarm messages about unauthorized exposure to vehicles. As a result, the operator of the dispatch center 2 can observe and analyze at the same time data on the location of the vehicle that crashed, information about its owner, data on its technical passport, as well as data on the severity of the accident, which are most important for making operational decisions. The operator of the dispatch center 2 can quickly notify the relevant services, for example, the traffic police service of the traffic police, emergency medical assistance, as well as other registered users of the vehicle. In some cases, for example, in cases of frontal collision of a vehicle, such an alert can play a decisive role in rescuing participants in an accident.
Во втором возможном варианте исполнения предлагаемой системы (фиг.3) двухуровневый датчик 10 аварии подключается не к модему 4, а к дополнительному входу центрального блока 6 управления. В этом случае модем 4 выполняется без дополнительного входа и работает в штатном для себя режиме, а центральный блок 6 управления выполнен с дополнительным входом.In the second possible embodiment of the proposed system (figure 3), the two-level sensor 10 of the accident is connected not to the modem 4, but to the additional input of the central control unit 6. In this case, the modem 4 is executed without an additional input and operates in the normal mode for itself, and the central control unit 6 is made with an additional input.
Так же, как в рассмотренном выше первом варианте построения системы, при ДТП в двухуровневом датчике 10 аварии (фиг.4) срабатывает хотя бы один из акселерометров, входящий в состав блока 11 акселерометров. Сигналы с выходов акселерометров, входящих в состав блока 11 акселерометров, подвергаются аналого-цифровому преобразованию в первом 12.1 и втором 12.2 АЦП и фильтруются цифровым фильтром 13. С выхода цифрового фильтра 13 код, характеризующий амплитуду сигнала с выхода соответствующего акселерометра, которая прямо пропорциональна величине перегрузки, возникшей вдоль оси чувствительности акселерометра, подается на двухуровневое пороговое устройство 14, которое формирует кодовую посылку, свидетельствующую о степени тяжести ДТП.Just as in the first embodiment of the system considered above, with an accident in a two-level accident sensor 10 (Fig. 4), at least one of the accelerometers included in the block 11 of the accelerometers is triggered. The signals from the outputs of the accelerometers included in the block 11 of the accelerometers are subjected to analog-to-digital conversion in the first 12.1 and second 12.2 ADCs and are filtered by a digital filter 13. From the output of the digital filter 13, a code characterizing the amplitude of the signal from the output of the corresponding accelerometer, which is directly proportional to the overload arising along the sensitivity axis of the accelerometer is fed to a two-level threshold device 14, which generates a code message indicating the severity of the accident.
Для преобразования формата сигнала, поступающего с выхода двухуровневого порогового устройства 14, в формат, необходимый для восприятия центральным блоком 6 управления, в состав двухуровневого датчика 10 аварии введен второй блок 16 согласования.To convert the format of the signal coming from the output of the two-level threshold device 14 into the format necessary for the central control unit 6 to perceive, a second matching unit 16 is introduced into the two-level alarm sensor 10.
Второй блок 16 согласования преобразует сообщение, содержащее данные о степени тяжести ДТП, в формат, аналогичный формату извещений, поступающих в центральный блок 6 управления от охранных датчиков 7. Несмотря на устанавливаемый аналогичный формат, извещение о степени тяжести ДТП отличается от извещений охранных датчиков 7 тем, что оно не связано с установлением режима охраны ТС.The second matching unit 16 converts the message containing the data on the severity of the accident to a format similar to the format of the notifications received by the central control unit 6 from the security sensors 7. Despite the established format, the notification of the severity of the accident is different from the notifications of the security sensors 7 that it is not connected with the establishment of a vehicle security regime.
Сообщение, содержащее данные о степени тяжести ДТП, поступает на дополнительный вход центрального блока 6 управления, аналогичный входам, служащим для приема извещений от охранных датчиков 7. Центральный блок 6 управления преобразует указанное сообщение таким же способом, как и извещение, получаемое от любого из охранных датчиков 7, и посылает его на вход первого блока 5 согласования. В частности, вне зависимости от того, находится ли ТС в движении, по команде из центрального блока 6 управления в первый блок 5 согласования поступает сигнал активации навигационного приемника 8. Навигационный приемник 8 дополняет сообщение о степени тяжести ДТП данными о местонахождении ТС. Первый блок 5 согласования преобразует формат сообщения о степени тяжести ДТП, дополненного сведениями о местонахождении ТС, в формат стандартного сообщения (например, SMS-сообщения) и передает указанное сообщение на вход модема 4. Модем 4 преобразует указанное сообщение в соответствующее модулирующее воздействие, которое прикладывается ко входу приемопередающего модуля 3 подвижной связи. Приемопередающий модуль 3 подвижной связи переносит указанное сообщение на высокочастотную несущую и излучает в эфир.A message containing data on the severity of the accident is received at the additional input of the central control unit 6, similar to the inputs used to receive notifications from security sensors 7. The central control unit 6 converts the specified message in the same way as the notification received from any of the security sensors 7, and sends it to the input of the first block 5 matching. In particular, regardless of whether the vehicle is in motion, the activation signal of the navigation receiver 8 is received from the central control unit 6 to the first matching unit 5. The navigation receiver 8 supplements the message about the severity of the accident with data on the location of the vehicle. The first block 5 approval converts the format of the message about the severity of the accident, supplemented by information about the location of the vehicle, into the format of a standard message (for example, SMS messages) and transmits the specified message to the input of modem 4. Modem 4 converts the specified message into the corresponding modulating effect, which is applied to the input of the transceiver module 3 of the mobile communication. The transceiver module 3 of the mobile communication transfers the specified message to the high-frequency carrier and emits it to the air.
Сообщение, содержащее данные о степени тяжести ДТП, принимается диспетчерским центром 2, где обрабатывается и отображается полностью аналогично рассмотренному выше первому варианту построения системы.A message containing data on the severity of the accident is received by the dispatch center 2, where it is processed and displayed completely similar to the first version of the system construction discussed above.
Единственное отличие сообщений, поступающих в диспетчерский центр 2 во втором варианте построения системы, состоит в том, что сведения о местонахождении ТС сопровождают сообщение, содержащее данные о степени тяжести ДТП, в любом случае, а не только при движении ТС. То есть, учитывается возможность, при которой со стоящим на стоянке рассматриваемым ТС сталкивается какое-то другое ТС.The only difference between the messages arriving at the dispatch center 2 in the second version of the system construction is that information about the location of the vehicle accompanies a message containing data on the severity of the accident, in any case, and not only when the vehicle is moving. That is, the possibility is taken into account in which some other vehicle collides with the considered vehicle in the parking lot.
Таким образом, в любом из вариантов построения системы может быть обеспечен относительно дешевый и удобный в эксплуатации контроль состояния ТС. Предлагаемая система позволяет повысить оперативность и надежность оповещения о ДТП и о степени его тяжести различных специализированных служб (например, скорой медицинской помощи, службы спасения, страховых компаний). Это, в свою очередь, позволяет повысить эффективность реагирования указанных служб на ДТП.Thus, in any of the options for constructing a system, relatively cheap and convenient in operation monitoring of the state of the vehicle can be provided. The proposed system makes it possible to increase the efficiency and reliability of warning of accidents and the severity of various specialized services (for example, ambulance services, rescue services, insurance companies). This, in turn, makes it possible to increase the efficiency of the response of these services to accidents.
Обеспечиваемый технический результат заключается в обеспечении возможности регистрации на борту ТС ударного воздействия на кузов, характерного для ДТП, выявлении факта и степени тяжести ДТП и в передаче этой информации по сети подвижной связи в диспетчерский центр 2 с возможностью быстрого реагирования на случившееся ДТП.The technical result provided is that it is possible to register on board a vehicle a shock impact characteristic of an accident, to identify the fact and severity of an accident, and to transfer this information over the mobile network to a dispatch center 2 with the ability to quickly respond to an accident.
Предлагаемой системой целесообразно оснащать в первую очередь специальный транспорт, водители которого довольно часто вынуждены прибегать к приемам экстремального вождения. Особенно это касается водителей машин скорой медицинской помощи, а также водителей милицейских и спасательных ТС. Указанная система полезна и для частных ТС, особенно если ими пользуются малоопытные водители, на долю которых выпадает большая часть ДТП. Система интересна и коммерческим организациям, занимающимся сдачей ТС в прокат. При наличии на борту ТС такой системы недобросовестному водителю не удастся утаить факт ДТП, даже если он успел перед возвратом ТС сделать "косметический" ремонт. Изобретение представляет интерес и для страховых компаний. Известно, что после ДТП многие пользователи ТС пребывают в стрессовом состоянии и забывают оповестить представителей страховой компании. В то же время, порой, только аварийный комиссар в состоянии проследить за правильной фиксацией всех обстоятельств ДТП, исключить возможные факты мошенничества, оказать помощь пользователю ТС в правильном оформлении первичных документов и защитить его от психологического давления со стороны других участников ДТП.The proposed system is advisable to equip, first of all, special vehicles, whose drivers quite often have to resort to extreme driving techniques. This is especially true for drivers of ambulances, as well as drivers of police and rescue vehicles. This system is also useful for private vehicles, especially if they are used by inexperienced drivers, who account for the majority of accidents. The system is interesting for commercial organizations involved in renting vehicles. If there is such a system on board the vehicle, an unscrupulous driver will not be able to conceal the fact of an accident, even if he managed to make a “cosmetic” repair before returning the vehicle. The invention is of interest to insurance companies. It is known that after an accident, many TS users are stressed and forget to notify representatives of the insurance company. At the same time, at times, only the emergency commissioner is able to follow the correct fixation of all the circumstances of the accident, eliminate possible fraud, assist the vehicle user in the correct execution of primary documents and protect him from psychological pressure from other participants in the accident.
При этом следует отметить, что предлагаемая система сохраняет все преимущества, связанные с многофункциональностью и с высокой точностью определения координат ТС, присущие системе-прототипу, и имеет существенно меньшую стоимость, чем любая из систем, реализующих концепцию "черного ящика".It should be noted that the proposed system retains all the advantages associated with multifunctionality and with high accuracy of determining the coordinates of the vehicle inherent in the prototype system, and has a significantly lower cost than any of the systems that implement the concept of "black box".