ТЕЛЕМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

ТЕЛЕМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 


RU (11) 2207262 (13) C1

(51) 7 B60R25/00, G08B25/08 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(14) Дата публикации: 2003.06.27 
(21) Регистрационный номер заявки: 2002128119/28 
(22) Дата подачи заявки: 2002.10.21 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2002.10.21 
(45) Опубликовано: 2003.06.27 
(56) Аналоги изобретения: RU 2173888 C1, 20.09.2001. US 5732074 А, 24.03.1998. US 6148253 А, 14.11.2000. RU 2122239 C1, 20.11.1998. 
(71) Имя заявителя: Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" 
(72) Имя изобретателя: Бондарик А.Н.; Герасимчук А.Н.; Ефимцев А.А.; Харченко Г.А. 
(73) Имя патентообладателя: Общество с ограниченной ответственностью "Альтоника" 
(98) Адрес для переписки: 117149, Москва, а/я 31, ул. Сивашская, 2А, ООО "Альтоника", А.Д. Чупрову 

(54) ТЕЛЕМАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА 

Изобретение относится к средствам мониторинга и контроля состояния транспортных средств (ТС). Система содержит общую мультиплексную шину и снабженные интерфейсами электронные модули, часть которых связана с функциональными органами ТС и выявляет состояние этих органов и управление ими. Имеются контроллер локальной информационной сети ТС, контроллер-преобразователь протокола обмена данными, блок приема и передачи данных, например терминал сотовой сети подвижной связи. В охранно-противоугонную подсистему входят собственный контроллер, снабженные интерфейсами электронные блоки, связанные с функциональными органами ТС для обеспечения охраны и защиты от угона, и блок дистанционной идентификации пользователя ТС, состоящий из бесконтактно связанных носимой части, например транспондерной карточки, и возимой части. Кроме того, в систему введены блок считывания контрольных данных, блок сравнения, блок регистрации контролируемых параметров отклонений от штатных режимов и блок записи исходных данных о водителе и ТС в память носимой части блока дистанционной идентификации пользователя. Возимая часть данного блока выполнена с возможностью ввода в нее контролируемых параметров отклонений от штатных режимов и записи их в память носимой части блока дистанционной идентификации пользователя. Система позволяет осуществлять объективный контроль за состоянием агрегатов ТС и соблюдением водителем регламента труда и отдыха. 14 з.п.ф-лы, 2 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к техническим средствам мониторинга и контроля состояния транспортных средств (ТС), предупреждения нештатных и аварийных ситуаций, обеспечения защиты ТС и водителя от противоправных действий. Предлагаемая телематическая система предназначена для установки, преимущественно, на модели ТС, оснащенные развитой бортовой электроникой и имеющие общую мультиплексную шину обмена данными между различными электронными блоками и узлами ТС.

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.

Так, в патенте US 6148253, G 06 F 7/00, 14.11.2000 описывается система управления для ТС, содержащая сервер, обслуживающий водителя и пассажира, находящихся на передних сидениях автомобиля, и сервер, обслуживающий пассажиров, находящихся на задних сидениях автомобиля; серверы через модемы и носимые телефоны имеют выход в телефонную сеть общего пользования и в Интернет. Это позволяет осуществлять дистанционную диагностику и настройку различных функциональных органов и узлов автомобиля с использованием внешних компьютерных терминалов и информационных центров. Наличие на борту автомобиля сервера, совместимого со стандартными программами браузеров для работы в сети Интернет, позволяет управлять настройками различных функциональных органов и узлов автомобиля с большого расстояния, например с домашнего компьютера пользователя или с рабочего места установщика в сервисном центре с использованием стандартных программ.

Соединение с устройством, на котором установлена программа браузера, может быть обеспечено путем подключения к какой-либо из сетей связи и передачи данных фиксированной или сухопутной подвижной радиослужбы, например к сотовой сети подвижной связи стандарта GSM.

При этом связь и управление внутри ТС в современных моделях автомобилей осуществляют, как правило, с использованием общей мультиплексной шины и стандартных протоколов обмена данными CAN, Arcnet и др. Такого рода системы называют телематическими (см., например, "Толковый словарь терминов по системам, средствам и услугам связи" под. ред. В.А. Докучаева, "Радио и связь", М., 2000).

Так, известно большое количество патентов (например, DE 19963210, В 60 R 16/02, 12.07.2001; DE 19832531, В 60 R 16/02, 10.02.2000; DE 19600644, В 60 R 16/02, 24.04.1997; DE 10009366, В 60 R 16/02, 28.09.2000), полученных на телематические системы, содержащие контроллеры локальной информационной сети ТС, выполненные на основе CAN-мультиплексной шины передачи данных и включающие в себя, в частности, бортовой компьютер и тест-систему, связанные с штатными электронными модулями, позволяющими определять состояние двигателя, дверей, багажника, рулевой колонки и других функциональных органов ТС.

Общим недостатком указанных выше систем является либо отсутствие, либо недостаточно высокая эффективность используемых в них штатных (т.е. устанавливаемых на заводе-изготовителе ТС) технических средств защиты от угона, захвата, кражи и прочих видов несанкционированного воздействия на ТС. Этот недостаток носит принципиальный характер, поскольку конструктивные особенности любой противоугонной системы рано или поздно становятся известными угонщикам, внесение же каких-либо изменений в противоугонную систему в условиях массовой конвейерной сборки ТС на заводе-изготовителе сопряжено со значительными трудностями и финансовыми потерями. При этом, как правило, завод-изготовитель ТС не заинтересован в удорожании своей продукции, поэтому, если он и идет на установку противоугонной системы, то использует лишь наиболее дешевые модели, ограничиваясь, например, установкой только штатного иммобилайзера. Соответственно, такие противоугонные системы не в состоянии достаточно надежно защитить ТС от угона, и покупатель рискует понести ощутимые финансовые потери в результате преступного посягательства на его ТС.

Указанный недостаток устраняется в телематической системе по патенту RU 2173888, В 60 R 25/10, 20.09.2001, выбранной в качестве прототипа предлагаемого изобретения.

Указанная система 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 пассажира 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 абонентский терминал сети связи и передачи данных сухопутной подвижной радиослужбы либо модем, выполненный с возможностью подключения к сети Интернет.

Недостатком системы-прототипа является неспособность осуществлять объективный контроль за состоянием агрегатов ТС и соблюдением водителем регламента труда и отдыха. 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.

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 процедуры:

- контроля ведения путевого листа;

- учета труда и отдыха водителей;

- организованного (ведомственного) контроля над деятельностью автопредприятий и частных предпринимателей.

В результате возросло число дорожно-транспортных происшествий (ДТП) и ухудшились возможности их объективного расследования. В то же время известно, что около 20% аварий происходит вследствие превышения скорости, а каждое пятое ДТП - из-за засыпания водителя за рулем.

Как показал опыт зарубежных стран, кардинальным решением этих проблем является оснащение ТС тахографами - контрольными устройствами для непрерывной регистрации пройденного пути и скорости движения, времени работы и отдыха водителя. Так, по статистике в европейских странах введение тахографов способствовало снижению аварийности на 20-30% и общегосударственной экономии горючего до 30%. Въезд коммерческих ТС, не оборудованных тахографами, в страны Европейского Союза, запрещен. В Российской Федерации в соответствии с Постановлением Правительства РФ от 31.10.1998 г. 1272 и Приказом Минтранса России от 07.07.1998 г. 86 обязательному оснащению тахографами подлежат изготовленные после 1 января 1998 г. автобусы с числом мест больше 20 и грузовые автомобили с полной массой свыше 15 тонн, осуществляющие междугородние перевозки на территории России.

Частично задача мониторинга ТС и контроля состояния его агрегатов решается и в системе-прототипе - путем передачи по общей мультиплексной шине данных от электронных модулей, связанных с различными функциональными органами ТС, и трансляции этих данных, например, с помощью сотовой сети подвижной связи, на удаленные терминалы для последующего анализа и объективного контроля.

Однако это лишь частичное решение проблемы. Не на всех участках маршрута движения ТС действует сотовая связь, а плата за услуги сотовых операторов достаточно высока. Еще дороже обойдется применение для этой цели спутниковой связи. К тому же отсутствует нормативно-правовая база, позволяющая юридически корректно использовать переданные на удаленные терминалы данные при расследованиях ДТП и установлении истинных виновников аварий.

Настоящее изобретение призвано устранить указанные недостатки. Задачами предлагаемого технического решения являются:

- обеспечение непрерывного мониторинга состояния агрегатов ТС и водителя на маршруте;

- запись на борту ТС параметров, позволяющих, в случае ДТП, объективно установить истинные причины и виновников аварии;

- минимизация возможностей несанкционированных действий со стороны водителя;

- снижение эксплуатационных затрат и повышение эффективности использования ТС и деятельности автопарка в целом.

Решение указанных задач достигается тем, что в известную телематическую систему для ТС, содержащую N штатных электронных модулей, М из которых связаны с функциональными органами ТС и обеспечивают определение состояния этих функциональных органов и управления 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-противоугонной 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, при этом 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, - введены 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 параметрах 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.

Решению поставленных задач способствуют следующие частные признаки заявленного технического решения.

Общая мультиплексная шина представляет собой CAN-шину, а интерфейс каждого из N штатных электронных модулей и интерфейс каждого из электронных блоков охранно-противоугонной подсистемы выполнены в виде CAN-узлов сопряжения с штатными электронными модулями и электронными блоками охранно-противоугонной подсистемы.

В число М штатных электронных модулей входят модуль двигателя, модуль комбинации приборов, модуль левой передней двери, модуль левой задней двери, модуль багажника, модуль рулевой колонки и модуль центрального блока управления, к одному из выходов которого подключены бортовой компьютер и тест-система, а к другому выходу - модуль правой передней двери и модуль правой задней двери, при этом бортовой компьютер выполнен с возможностью отображения на встроенном либо на выносном дисплее режимных параметров ТС с индикацией параметров отклонений от штатных режимов движения ТС, режимов работы функциональных органов ТС, режимов труда и отдыха водителя.

Один из N - М штатных электронных модулей выполнен в виде приемника сигналов спутниковой радионавигационных систем НАВСТАР и/или ГЛОНАСС.

Один из N - М штатных электронных модулей выполнен в виде комплекта громкой связи Hands Free, включающей в себя направленный микрофон и громкоговоритель.

Блок приема и передачи данных представляет собой абонентский терминал сотовой сети подвижной связи стандарта GSM, выполненный с возможностью приема и передачи коротких текстовых сообщений (SMS) и пакетной передачи данных по радиоканалу (GPRS).

Блок приема и передачи данных выполнен с возможностью приема и передачи сообщений по спутниковой сети связи.

Блок приема и передачи данных выполнен с возможностью беспроводного доступа к сети Интернет.

Блок приема и передачи данных выполнен с возможностью приема текстовых сообщений по пейджинговой сети связи.

Модуль комбинации приборов включает в себя штатный тахограф.

В качестве штатного тахографа используется тахограф европейского стандарта семейства ЕС-Кинцле 1318.

Бортовой компьютер выполнен с возможностью отображения на дисплее текстовой информации о состоянии функциональных органов ТС, команд, поступающих по радиоэфиру, данных о пройденном расстоянии, о скорости движения ТС и о времени, проведенном водителем за рулем, а также диагностических данных и контролируемых параметров отклонений от штатных режимов, например, данных об отклонениях от заданных параметров скоростного режима, режима труда и отдыха водителя, регистрируемых штатным тахографом.

Бортовой компьютер и тест-система выполнены с возможностью диагностики состояния функциональных органов ТС, выявления нештатных ситуаций и передачи через интерфейс по общей мультиплексной шине сообщений о нештатных ситуациях и причинах их возникновения.

Бортовой компьютер выполнен с возможностью отображения на встроенном либо выносном дисплее заданных географических зон, маршрута следования ТС и опорных точек маршрута.

Один из N - М штатных электронных модулей представляет собой бортовое цифровое регистрирующее устройство, выполненное с возможностью записи маршрутных данных, генерации и передачи через интерфейс по общей мультиплексной шине сообщений о нештатных ситуациях и причинах их возникновении, а также с возможностью воспроизведения записанных данных.

На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого изобретения.

На фиг. 2 представлен один из возможных вариантов номенклатуры штатных электронных модулей 1, подключенных к общей мультиплексной шине 4. Для простоты интерфейсы 3 штатных электронных модулей на фиг. 2 не показаны.

На фиг. 1 использованы следующие обозначения:

1 - штатный электронный модуль; 2 - функциональные органы ТС; 3 - интерфейс штатного электронного модуля; 4 - общая мультиплексная шина; 5 - контроллер локальной информационной сети ТС; 6 - контроллер-преобразователь протокола обмена данными; 7 - блок приема и передачи данных; 8 - электронный блок охранно-противоугонной подсистемы; 9 - интерфейс электронного блока охранно-противоугонной подсистемы; 10 - контроллер охранно-противоугонной подсистемы; 11 - блок дистанционной идентификации пользователя ТС; 12 - носимая часть блока дистанционной идентификации пользователя ТС; 13 - возимая часть блока дистанционной идентификации пользователя ТС; 14 - блок считывания контрольных данных; 15 - блок сравнения; 16 - блок регистрации контролируемых параметров отклонений от штатных режимов; 17 - блок записи исходных данных о водителе и ТС.

На фиг. 2 дополнительно использованы следующие обозначения:

18 - модуль двигателя; 19 - модуль комбинации приборов; 20 - модуль левой передней двери; 21 - модуль левой задней двери; 22 - модуль багажника; 23 - модуль рулевой колонки; 24 - модуль центрального блока управления; 25 - бортовой компьютер; 26 - тест-система; 27 - модуль правой передней двери; 28 - модуль правой задней двери.

В системе используется N штатных электронных модулей 1. Из них М штатных электронных модулей 1 выполнены с возможностью получения данных о состоянии функциональных органов 2 ТС и управления этими функциональными органами, например, включением/отключением двигателя, открытием/закрытием дверей и т. п. N - М штатных электронных модулей 1 являются дополнительным электронным оборудованием ТС, в число которого могут входить приемник спутниковой системы навигации НАВСТАР или ГЛОНАСС, комплект громкой связи Hands Free и прочие электронные аксессуары (радиовещательный приемник, магнитофон, выносной дисплей, сотовый телефон и др). Конкретное конструктивное исполнение каждого штатного электронного модуля 1 не является существенным признаком для данного изобретения и поэтому в данной заявке не уточняется.

Каждый из N штатных электронных модулей 1 через свой интерфейс 3 подключен к общей мультиплексной шине 4.

С этой же общей мультиплексной шиной 4 связан контроллер 5 локальной информационной сети ТС. Общая мультиплексная шина 4 позволяет принимать через интерфейсы 3 данные о состоянии функциональных органов 2 ТС, формируемые N - М штатными электронными модулями 1, а также передавать на N - М штатные электронные модули 1 через их интерфейсы 3 и на электронные блоки 8 охранно-противоугонной подсистемы через интерфейсы 9 этих блоков команды управления функциональными органами 2 ТС либо осуществлять обе указанные операции одновременно. Например, от штатных электронных модулей 1 может поступать информация, необходимая для активации той или иной программы, записанной в память контроллера 5 локальной информационной сети ТС. В результате обработки этой информации контроллер 5 локальной информационной сети ТС сформирует команды управления функциональными органами 2 ТС и передаст их через общую мультиплексную шину 4 в соответствующие штатные электронные модули 1. Команды управления функциональными органами 2 ТС могут осуществляться в контроллере 5 локальной информационной сети ТС по заранее заданному алгоритму и без предварительной обработки информации о состоянии функциональных органов 2 ТС.

В более специфических случаях может осуществляться двухсторонний обмен данными между контроллером 5 локальной информационной сети ТС и внешней средой (информационным и/или диспетчерским центрами, удаленными рабочими станциями). Этот обмен осуществляется через контроллер-преобразователь 6 протокола обмена данными и блок приема и передачи данных 7, выполненный, например, в виде абонентского терминала сотовой сети подвижной связи.

Для информационного обмена с внешней средой может использоваться, кроме того, спутниковая сеть связи или Интернет, а также пейджинговая сеть связи.

Обмен данными между внешней средой, например, удаленными станциями и контроллером 5 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 5 локальной информационной сети ТС, например, при желании пользователя получить информацию о текущей транспортной ситуации или запросить справочную информацию об опорных точках маршрута и пр.

Конкретные варианты указанного обмена данными зависят от варианта построения и состава аппаратуры контроллера-преобразователя 6 протокола обмена данными. Для данного изобретения эти варианты не существенны и поэтому в настоящем описании не раскрываются.

Одним из наиболее распространенных вариантов реализации общей мультиплексной шины 4 является так называемая CAN-шина.

CAN-шина (Controller Area Network) разработана фирмой BOSCH в середине 80-х годов и в настоящее время принята в качестве стандарта для всех производителей автомобильной электроники в Европе. CAN-сообщение не содержит адреса назначения, но имеет идентификатор, определяющий содержание сообщения. Для передачи информации между отдельными электронными модулями используются два состояния шины: доминантное (активное) и рецессивное (пассивное). CAN-шина функционирует в режиме реального времени, что важно при управлении функциональными органами ТС, которые работают в разных скоростных диапазонах. CAN-узлы сопряжения могут легко подключаться и отключаться, причем их число не ограничено протоколом. Максимальная скорость передачи данных при длине шины 40 м (экранированная витая пара) составляет 1 Мбит/с и около 40 кбит/с при длине 1000 м.

Охранно-противоугонная подсистема включает в себя электронные блоки 8 охранно-противоугонной подсистемы, каждый из которых подключен через интерфейс 9 этого электронного блока, например через CAN-интерфейс, к общей мультиплексной шине 4, контроллер 10 охранно-противоугонной подсистемы, который также подключен к общей мультиплексной шине 4, и блок 11 дистанционной идентификации пользователя ТС, включающий в себя носимую часть 12 блока дистанционной идентификации пользователя ТС, находящуюся у пользователя ТС, и возимую часть 13 блока дистанционной идентификации пользователя ТС, связанную с контроллером 10 охранно-противоугонной подсистемы.

Схема построения блока 11 дистанционной идентификации пользователя ТС определяется конкретным видом используемой в его составе носимой части 12.

При выполнении носимой части 12 в виде пассивной транспондерной карточки с цифровой памятью, в которой зафиксирован идентификационный код, возимая часть 13 должна быть снабжена генератором с контуром, находящимся в индуктивной связи с индуктивным контуром транспондерной карточки. В этом случае транспондерная карточка создает для генератора с контуром, находящегося в возимой части 13, переменную нагрузку, меняющуюся в соответствии с кодом, зафиксированным в цифровой памяти транспондерной карточки. Путем фиксации изменений нагрузки генератора в возимой части 13 определяется код, зафиксированный в цифровой памяти транспондерной карточки 12.

Различные варианты носимой части 12 блока дистанционной идентификации пользователя ТС (транспондеры, метки, брелоки) серийно выпускаются предприятием-заявителем и доступны на коммерческом рынке.

Связь между возимой частью 13 и контроллером 10 охранно-противоугонной системы осуществляется, например, путем передачи частотно-модулированных сигналов по проводам питания штатной бортовой сети ТС в соответствии с ранее разработанной предприятием-заявителем технологией HOOK-UP. Построение канала передачи частотно-модулированных сигналов по проводам питания штатной бортовой сети в автомобиле хорошо известно и описано, например, в патенте RU 2090395, В 60 R 25/00, 20.09.97.

Функциональными органами 2, к которым подключаются электронные блоки 8 охранно-противоугонной подсистемы, могут быть бензонасос, система зажигания и др.

Блок 14 считывания контрольных данных представляет собой контроллер, аналогичный контроллеру 10 охранно-противоугонной подсистемы.

Блок сравнения 15 представляет собой цифровую схему, на первый вход которой поступают данные о контролируемых параметрах из блока 14 считывания контрольных данных, а на второй вход - режимные значения указанных параметров, синхронно считываемые по мультиплексной шине 4 из памяти контроллера 5 локальной информационной сети ТС.

Блок 16 регистрации контролируемых параметров отклонений от штатных режимов является цифровым записывающим устройством, фиксирующим в цифровой памяти, например на жестком диске, любые отклонения от штатных режимов работы контролируемых функциональных органов 2 ТС (механизмов и агрегатов ТС), измеряемые с помощью штатных электронных модулей 1 ТС. В частности, могут быть записаны данные штатного тахографа. Такими функциональными возможностями обладает, например, цифровое записывающее устройство BR-6800 фирмы Baoruh (Тайвань), доступное на коммерческом рынке.

Блок 17 записи исходных данных о водителе и ТС представляет собой программатор, который может записывать и перезаписывать информацию в цифровую память транспондерной карточки. В частности, для этой цели может быть использован программатор PR-MC-01, серийно выпускаемый предприятием-заявителем (Автомобильные охранные системы, техническая информация, каталог 2002, "Альтоника").

В частном варианте исполнения рассматриваемой телематической системы, реализованном на предприятии-заявителе в виде опытных образцов изделий семейства REEF BUS, с помощью общей мультиплексной шины 4 осуществляются контроль и управление такими штатными электронными модулями, как модуль двигателя 18, модуль 19 комбинации приборов, включающей в себя штатный тахограф, модуль 20 левой передней двери, модуль 21 левой задней двери, модуль 22 багажника, модуль 23 рулевой колонки и модуль 24 центрального блока управления, к одному из выходов которого подключены бортовой компьютер 25 и тест-система 26, а к другому выходу - модуль 27 правой передней двери и модуль 28 правой задней двери.

Один из N - М штатных электронных модулей 1 может быть выполнен в виде бортового цифрового регистрирующего устройства, позволяющего записывать маршрутные данные, генерировать и передавать через интерфейс 3 по общей мультиплексной шине 4 сообщения о нештатных ситуациях и причинах их возникновения, а также с возможностью воспроизведения записанных данных.

Все элементы, входящие в состав вышеупомянутых блоков и узлов системы, описаны в технической литературе и в дополнительных пояснениях не нуждаются.

Рассматриваемая телематическая система работает следующим образом.

Штатный электронный модуль 1, подключенный к какому-либо функциональному органу 2 ТС, получает через интерфейс 3 этого модуля и общую мультиплексную шину 4 управляющий сигнал от контроллера 5 локальной информационной сети ТС. Этот сигнал преобразуется в интерфейсе 3 и направляется в процессор штатного электронного модуля 1, где подвергается дешифрированию.

В зависимости от местонахождения (адреса) данного штатного электронного модуля 1 его процессор выдает исполнительную команду, которая должна быть исполнена функциональным органом 2 ТС (механизмом или агрегатом ТС), к которому подключен данный штатный электронный модуль 1.

Далее процессором штатного электронного модуля 1 осуществляется анализ исполнения указанной команды. При правильном исполнении команды процессор штатного электронного модуля 1 переходит в режим ожидания новых команд. Если же команда не была выполнена или ее выполнение было некорректно, процессором штатного электронного модуля 1 вырабатывается код неисправности, который передается через интерфейс 3 штатного электронного модуля 1 и общую мультиплексную шину 4 в контроллер 5 локальной информационной сети ТС, где происходят обработка этой информации и диагностирование неисправностей функциональных органов 2 ТС, например фиксация обрыва в цепи, короткого замыкания, перегрузки по току и т.п.

При наличии такой неисправности информация о ней через контроллер-преобразователь 6 протокола обмена данными передается в блок 7 приема и передачи данных, например на абонентский терминал сотовый сети подвижной связи, и транслируется по радиоэфиру на удаленный терминал, например в сервис-центр.

Такое "интеллектуальное" построение штатных электронных модулей 1 удобно с точки зрения технического обслуживания и ремонта ТС, поскольку сводится к простой механической замене одного штатного электронного модуля 1 на другой (исправный либо более дорогой, с улучшенной комплектацией), которая может быть проведена водителем ТС по рекомендации из сервис-центра, переданной по радиоэфиру. Проблем совместимости модулей не возникает благодаря специальному программному обеспечению, обеспечивающему преемственность и возможность автоматической инсталляции без применения каких-либо дополнительных устройств.

Охранно-противоугонная функция в рассматриваемой телематической системе обеспечивается с помощью электронных блоков 8 охранно-противоугонной подсистемы, каждый из которых связан с функциональным органом 2 ТС, и через интерфейс 9, аналогичный интерфейсу 3 - с общей мультиплексной шиной 4. Охраняемое ТС может быть использовано по прямому назначению - для передвижения (без буксировки) - только владельцем ТС (или его уполномоченным лицом, например, шофером). Для того чтобы иметь возможность воспользоваться ТС, владелец должен иметь специальную носимую часть 12 блока дистанционной идентификации пользователя, выполненную, например, в виде транспондерной карточки с цифровой памятью. Транспондерная карточка по сигналам возимой части 13 блока дистанционной идентификации пользователя выдает в эфир специальный код разблокировки. Этот код демодулируется в приемнике возимой части 13 и передается в контроллер 10 охранно-противоугонной подсистемы. Сигналы, вызывающие выдачу транспондерной карточкой 12 специального кода разблокировки, формируются по запросам контроллера 10 охранно-противоугонной подсистемы. После того, как специальный код разблокировки поступает в указанный контроллер 10, в нем происходит сравнение поступившего специального кода разблокировки с допустимыми кодами, хранящимися в памяти контроллера 10 охранно-противоугонной подсистемы. В общем случае может существовать целый набор допустимых кодов, соответствующих владельцу и нескольким уполномоченным лицам, каждый из которых имеет собственную транспондерную карточку 12 с уникальным специальным кодом разблокировки. При совпадении поступившего специального кода разблокировки с одним из допустимых кодов контроллер 10 выдает в общую мультиплексную шину 4 локальный код разблокировки (в общем случае, отличный от специального кода разблокировки транспондерной карточки 12). Этот код поступает через интерфейс 9 в соответствующий электронный блок 8 охранно-противоугонной подсистемы, который воздействует на определенный функциональный орган 2 ТС, например, снимает блокировку с системы зажигания.

Другим основным режимом работы рассматриваемой телематической системы является контроль за работой узлов и агрегатов ТС, регистрация контролируемых параметров отклонений от заданных режимов и передача информации о нештатных ситуациях на удаленный терминал, например, в диспетчерский центр. Информация о контролируемых параметрах поступает по общей мультиплексной шине 4 через блок 14 считывания контрольных данных на первый вход блока сравнения 15. На второй вход указанного блока из памяти контроллера 5 локальной информационной сети ТС также с помощью мультиплексной шины 4 подаются заданные режимные параметры. При превышении заданных допустимых значений отклонений от режимных параметров на выходе блока сравнения 15 формируются кодовые сообщения, которые поступают в блок 16 регистрации контролируемых параметров отклонений от штатных режимов и в контроллер-преобразователь 6 протокола обмена данными для последующей трансляции с помощью блока 7 приема и передачи данных на удаленные терминалы. В блоке 16 информация о контролируемых параметрах отклонений от штатных режимов записывается в цифровом виде и может быть обработана и обобщена. Так, при использовании в качестве блока 16 цифрового записывающего устройства BR-6800 фирмы Baoruh имеются возможности формировать сообщения с анализом нештатных ситуаций, прогнозировать их дальнейшее развитие, осуществлять мониторинг бортового оборудования в реальном масштабе времени, обеспечивать сопряжение с различными бортовыми приборами и узлами. Это позволяет минимизировать возможности несанкционированных действий водителя, уменьшать эксплуатационные расходы, выявлять истинные причины и виновников ДТП и в конечном счете повышать эффективность обслуживания автопарка.

Часть контролируемых параметров отклонений от заданных режимов передается через контроллер 10 охранно-противоугонной подсистемы в возимую часть 13 блока дистанционной идентификации пользователя и записывается в цифровую память транспондерной карточки 12 наряду с данными о водителе и о параметрах ТС, о характере перевозимого груза, зарегистрированными в начале рейса с помощью блока 17 записи исходных данных о водителе и ТС. Это позволяет сотрудникам ГАИ или таможенной службы оперативно считать эти данные на постах контроля и сверять их с данными, содержащимися, к примеру, в путевом листе водителя.

Ключевым узлом заявленной телематической системы является контроллер 5 локальной информационной сети ТС.

С одной стороны, он, как и в других в широко применяемых на практике телематических системах (Патенты RU 2160196, В 60 R 25/00, 10.12.2000, RU 2159191, В 60 R 25/00, 20.11.2000 и др.), выполняет роль процессорного блока обработки поступающей информации и синтеза команд управления, а с другой стороны, обеспечивает возможность гибкого управления настройкой и установками различных функциональных органов 2 ТС. При этом управление может осуществляться дистанционно с использованием спутниковых или сотовых систем подвижной связи, пейджинговой сети связи и Интернет. В варианте, представленном на фиг. 1, глобальное соединение контроллера 5 с удаленными терминалами, например с центром диспетчеризации и управления или с удаленной рабочей станцией, обеспечивается через контроллер-преобразователь протокола обмена данными 6 и блок 7 приема и передачи данных, например абонентский терминал сотовой сети подвижной связи.

В режиме определения местоположения ТС контроллер 5 локальной информационной сети ТС передает и получает по общей мультиплексной шине 4 сигналы управления и данные от подключенных к этой шине штатных электронных модулей 1. Работа контроллера 5 происходит в соответствии с записанной в его память программой. Один из штатных электронных модулей 1 является приемником сигналов спутниковых радионавигационных систем НАВСТАР и/или ГЛОНАСС, который принимает сигналы от спутников глобальной системы позиционирования и вычисляет координаты ТС, на борту которого он находится. Данные о координатах либо накапливаются в памяти контроллера 5 локальной информационной сети ТС, либо с заданной его программой периодичностью передаются через контроллер-преобразователь 6 протокола обмена данными и блок 7 приема и передачи данных на удаленный терминал, например, в центр диспетчеризации и мониторинга. Передача может осуществляться в виде коротких текстовых сообщений (SMS) либо в режиме пакетной передачи по радиоканалу (GPRS). В зависимости от местонахождения ТС могут использовать различные сети связи (сотовые, спутниковые). Переключение на различные сети производится в этом случае автоматически по соответствующим командам контроллера 5. В принципе связь движущегося ТС с удаленным центром возможна в любой точке земного шара.

Одним из штатных электронных модулей 1 может быть подсистема громкой связи Hands Free, включающая в себя аудиоинтерфейс (направленный микрофон и громкоговоритель). С помощью этой подсистемы производится обмен речевыми сообщениями с борта движущегося ТС, например, с центром диспетчеризации и мониторинга без отвлечения водителя от управления автомобилем. При приеме с удаленного терминала каких-либо команд, например в виде пейджингового сообщения, эти команды передаются по мультиплексной шине 4 через интерфейс 9 в соответствующие электронные блоки 8 охранно-противоугонной подсистемы. Например, может быть осуществлена принудительная остановка ТС. Для этого из одного из электронных блоков 9 охранно-противоугонной подсистемы передается соответствующая команда, например в систему зажигания ТС, на блокирование двигателя.

Технологии громкой связи и остановки двигателя по пейджинговому каналу реализованы в серийно выпускаемых предприятием-заявителем изделиях СК-02 и REEF SPACE, соответственно, реализуемых на коммерческом рынке.

Один из возможных вариантов номенклатуры штатных электронных модулей 1, подключенных к общей мультиплексной шине 4, представлен на фиг. 2.

С общей мультиплексной шиной 4 взаимодействуют модуль 18 двигателя, модуль 19 комбинации приборов, модуль 20 левой передней двери, модуль 21 левой задней двери, модуль 22 багажника, модуль 23 рулевой колонки и модуль 24 центрального блока управления, связанный с бортовым компьютером 25 и тест-системой 26, а также с модулем 27 правой передней двери и модулем 28 правой задней двери. В серийно выпускаемом предприятием-заявителем изделии REEF BUS используется четырехпроводная общая мультиплексная шина 4, в которой одна пара проводов является питающей и соединена с полюсами аккумуляторной батареи, а другая пара проводов служит для передачи данных в модули 18-24. Бортовой компьютер 25 выполнен с возможностью отображения на дисплее режимных параметров ТС, а тест-система 26 - с возможностью выявления и индикации отсутствия связей модуля 24 центрального блока управления с модулями 26 - 28.

Заявленная телематическая система для ТС выгодно отличается от системы-прототипа тем, что:

- обеспечивает мониторинг состояния агрегатов и механизмов ТС;

- позволяет вести запись на борту ТС параметров, обеспечивающих, в случае ДТП, возможность объективно установить истинные причины и виновников аварии;

- минимизирует возможности несанкционированных действий со стороны водителя;

- позволяет снизить эксплуатационные расходы, повысить эффективности использования ТС и деятельности автопарка в целом.

Вновь введенные признаки и признаки, свойственные прототипу, находятся в функциональном единстве и обеспечивают возможность решения поставленной задачи, что позволяет классифицировать совокупность указанных признаков как изобретение. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



1. Телематическая система для транспортного средства, содержащая N штатных электронных модулей, М из которых связаны с функциональными органами транспортного средства и обеспечивают определение состояния этих функциональных органов и управление ими, контроллер локальной информационной сети транспортного средства, 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-противоугонной подсистемы, электронные блоки охранно-противоугонной подсистемы, каждый из которых связан с соответствующим функциональным органом транспортного средства для обеспечения охраны и защиты от угона, и блок дистанционной идентификации пользователя транспортного средства, состоящий из бесконтактно связанных между собой носимой части, например транспондерной карточки, и возимой части, подключенной к контроллеру охранно-противоугонной подсистемы, при этом 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, отличающаяся тем, что в систему введены 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 транспортном средстве, выполненный с возможностью записи и перезаписи цифровой информации о водителе и транспортном средстве 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, контроллер-преобразователь протокола обмена данными выполнен с возможностью приема данных о контролируемых параметрах отклонений от штатных режимов и трансляции их с помощью блока приема и передачи данных по радиоэфиру, 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.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что общая мультиплексная шина представляет собой CAN-шину, а интерфейс каждого из N штатных электронных модулей и интерфейс каждого из электронных блоков охранно-противоугонной подсистемы выполнены в виде CAN-узлов сопряжения со штатными электронными модулями и электронными блоками охранно-противоугонной подсистемы.

3. Система по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что в число М штатных электронных модулей входят модуль двигателя, модуль комбинации приборов, модуль левой передней двери, модуль левой задней двери, модуль багажника, модуль рулевой колонки и модуль центрального блока управления, к одному из выходов которого подключены бортовой компьютер и тест-система, а к другому выходу - модуль правой передней двери и модуль правой задней двери, при этом бортовой компьютер выполнен с возможностью отображения на встроенном либо на выносном дисплее режимных параметров транспортного средства с индикацией параметров отклонений от штатных режимов движения транспортного средства, режимов работы функциональных органов транспортного средства, режимов труда и отдыха водителя.

4. Система по п.1, отличающаяся тем, что один из N-М штатных электронных модулей выполнен в виде приемника сигналов спутниковых радионавигационных систем НАВСТАР и/или ГЛОНАСС.

5. Система по п.1, отличающаяся тем, что один из N-М штатных электронных модулей выполнен в виде комплекта громкой связи Hands Free, включающей в себя направленный микрофон и громкоговоритель.

6. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок приема и передачи данных представляет собой абонентский терминал сотовой сети подвижной связи стандарта GSM, выполненный с возможностью приема и передачи коротких текстовых сообщений (SMS) и пакетной передачи данных по радиоканалу (GPRS).

7. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок приема и передачи данных выполнен с возможностью приема и передачи сообщений по спутниковой сети связи.

8. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок приема и передачи данных выполнен с возможностью беспроводного доступа к сети Интернет.

9. Система по п.1, отличающаяся тем, что блок приема и передачи данных выполнен с возможностью приема текстовых сообщений по пейджинговой сети связи.

10. Система по п. 3, отличающаяся тем, что модуль комбинации приборов включает в себя штатный тахограф.

11. Система по п.10, отличающаяся тем, что в качестве штатного тахографа используется тахограф европейского стандарта ЕС-Кинцле 1318.

12. Система по п.3, отличающаяся тем, что бортовой компьютер выполнен с возможностью отображения на дисплее текстовой информации о состоянии функциональных органов транспортного средства, команд, поступающих по радиоэфиру, данных о пройденном расстоянии, о скорости движения транспортного средства и о времени, проведенном водителем за рулем, а также диагностических данных и контролируемых параметров отклонений от штатных режимов, например данных об отклонениях от заданных параметров скоростного режима, режима труда и отдыха водителя, регистрируемых штатным тахографом.

13. Система по п.3, отличающаяся тем, что бортовой компьютер и тест-устройство выполнены с возможностью диагностики состояния функциональных органов транспортного средства, выявления нештатных ситуаций и передачи через интерфейс по мультиплексной шине сообщений о нештатных ситуациях и причинах их возникновения.

14. Система по п.3, отличающаяся тем, что бортовой компьютер выполнен с возможностью отображения на встроенном либо выносном дисплее заданных географических зон, маршрута следования транспортного средства и опорных точек маршрута.

15. Система по любому из пп.1-10, отличающаяся тем, что один из N-М штатных электронных модулей представляет собой бортовое цифровое регистрирующее устройство, выполненное с возможностью записи маршрутных данных, генерации и передачи через интерфейс по мультиплексной шине сообщений о нештатных ситуациях и причинах их возникновения, а также с возможностью воспроизведения записанных данных.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru