Мобильный аппаратно-программный комплекс автодрома

Полезная модель относится к области обучения управлению наземными транспортными средствами, а именно, к автоматизированным системам обучения водителей на базе реальных транспортных средств в обстановке, приближенной реальной, с использованием специализированных полигонов (автодромов). Задачей полезной модели является обеспечение автоматизированного контроля прохождения второго этапа экзамена на получение водительских прав, позволяющего объективно оценивать правильность выполнения отдельных элементов вождения на автодроме, и создание базы данных по всем параметрам вождения, оцениваемым в процессе прохождения экзамена. Поставленная задача решается мобильным аппаратно-программным комплексом автодрома, включающем систему точного позиционирования автомобиля, систему получения данных об органах управления и состоянии автомобиля во время прохождения экзамена и систему видеоконтроля, компоненты которых (систем) располагаются на центральном сервере автодрома, рабочем месте (ах) оператора центрального пульт управления и бортовых компьютер(ах), смонтированных в автомобиле для приема экзамена, объединенных в локальную сеть, отличающемся тем, что система точного позиционирования представляет собой набор точного GPS оборудования, состоящего из одной базовой антенны, неподвижно смонтированной на автодроме, и подвижной антенны (антенн) (ровера), укрепленной на автомобиле для приема экзамена, а в салоне автомобиля монтируются видеокамеры, подключенные к устройству записи видеоинформации системы видеоконтроля.

Полезная модель относится к области обучения управлению наземными транспортными средствами, а именно, к автоматизированным системам обучения водителей на базе реальных транспортных средств в обстановке, приближенной к реальной, с использованием специализированных полигонов (автодромов).

Известен способ обучения и контроля вождения безрельсовых транспортных средств на учебно-тренировочном автодроме (1), при котором наблюдают за трассой движения учебного транспортного средства, управляемого обучаемым, имеют возможность наблюдения за режимом работы учебного транспортного средства, поддерживают связь с обучаемым через переговорное устройство и оценивают качество вождения обучаемым. При этом за трассой движения, размещенной на учебно-тренировочном автодроме, и режимом работы учебного транспортного средства наблюдают с наблюдательного пункта, который располагают так, чтобы иметь возможность визуального наблюдения всех участков трассы движения. Связь с обучаемым поддерживают через переговорное устройство радиосвязи, с помощью которого с наблюдательного пункта подают обучаемому команду на выполнение упражнения в вождении. Качество вождения при выполнении обучаемым упражнения оценивают визуально по характеру светового сигнала устройства, смонтированного снаружи учебного транспортного средства, выполненного с возможностью световой индикации режима работы учебного транспортного средства при выполнении упражнения. Однако, при реализации данного технического решения, не решены вопросы локального позиционирования, определяющие взаимоположение групп подвижных и стационарных объектов в пространстве, меньшем 1 м, отсутствует информация о дорожной обстановке, формируемая по состояниям аппаратуры дорожной сигнализации на автомобилях и на знаках регулирования дорожным движением (светофорах и семафорах, т.е. подобные стандартные учебные автодромы не автоматизированы и не отвечают современному уровню обучения вождению.

Задачей полезной модели является обеспечение оперативного автоматизированного контроля прохождения экзамена на получение водительских прав, позволяющего объективно оценивать правильность выполнения отдельных элементов вождения на стандартном автодроме, повышение объективности оценки качества вождения и создание базы данных по всем параметрам вождения, оцениваемым в процессе прохождения экзамена.

Поставленная задача решается мобильным аппаратно-программным комплексом автодрома, включающем систему точного позиционирования автомобиля, систему получения данных об органах управления и состоянии автомобиля во время прохождения экзамена и систему видеоконтроля, компоненты которых (систем) располагаются на центральном сервере автодрома, рабочем месте(ах) оператора центрального пульт управления и бортовых компьютер(ах), смонтированных в автомобиле для приема экзамена, объединенных в локальную сеть, отличающемся тем, что система точного позиционирования представляет собой набор точного GPS оборудования, состоящего из одной базовой антенны, неподвижно смонтированной на автодроме, и подвижной антенны (антенн) (ровера), укрепленной на автомобиле для приема экзамена, а в салоне автомобиля монтируются видеокамеры, подключенные к устройству записи видеоинформации системы видеоконтроля.

Система точного позиционирования автомобиля позволяет оценивать положение автомобиля на автодроме, а также его частей (колес, бамперов и т.п.) с достаточной точностью (до 1 см) относительно линий элементов, светофоров, дорожных знаков и т.п.

Система представляет собой набор точного GPS оборудования, состоящего из одной базовой антенны, неподвижно смонтированной на автодроме, и подвижной антенны (ровера), укрепленной на автомобиле для приема экзамена. Электронные блоки базы и ровера непрерывно обмениваются данными для получения скорректированных координат ровера. Для обмена используется GSM-канал (с использованием GSM-модемов) или радиоканал (с использованием радиомодемов). Электронный блок ровера подсоединяется к компьютерам автомобиля (КА) и передает в аппаратно-программный комплекс (АПК) текущие координаты с частотой до 20 Гц, благодаря чему, при скорости, допустимой на автодроме (до 40 км/ч), достигается требуемая точность определения координат.

В АПК формируется список используемых на автодроме автомобилей (с учетом марки машины) с данными о положении подвижной антенны относительно габаритов.

В процессе настройки АПК для данного конкретного автодрома в систему вносится электронная карта автодрома. Для этого производится занесение точных относительных координат всех элементов вождения, светофоров, знаков, дорожных участков (перекрестки и т.п.) автодрома в систему с использованием отдельной подвижной антенны. При изменении элементов и их состава электронная карта может корректироваться. Порядок прохождения элементов вождения во время экзамена может быть произвольно изменяемым.

При прохождении отдельных элементов вождения система определяет правильность действий экзаменуемого: факт наезда (пересечения) на ограничительные линии, расстояние до линии остановки и т.п. На основании этих данных начисляются штрафные баллы.

Система получения данных об органах управления и состоянии автомобиля во время прохождения экзамена должна предоставлять объективные данные обо всех органах управления автомобилем (руль, педаль газа, сцепления, тормоза, коробка передач, указатели поворота и т.д. согласно утвержденной ГИББД Методике).

Для прохождения экзаменов используются автомобили, оборудованные штатным бортовым компьютером, способным выдавать информацию о состоянии автомобиля согласно стандарту CAN. Выход шины CAN подсоединяется к плате расширения CAN-адаптера, подсоединенного к КА. Данные, поступающие по шине CAN, анализируются АПК и используются в оценке правильности действия экзаменующегося при начислении штрафных баллов.

Система видеоконтроля обеспечивает создание полного видео-протокола прохождения экзамена. Для этого в салоне автомобиля монтируется 4(6) видеокамер, обеспечивающих запись всех действий с органами управления автомобилем. Видеокамеры подсоединяются к устройству записи видеоинформации. Возможны варианты использования стандартных устройств видеонаблюдения, оснащенных интерфейсом RJ-45, для подключения к КА, либо специализированных плат оцифровки и сжатия видеоизображения, смонтированных на плате КА.

Порядок прохождения экзамена следующий.

Оператор центрального пункта управления (ЦПУ) назначает прохождение экзамена для данного экзаменующегося, определяя порядок прохождения им элементов на автодроме.

Экзаменующийся, на автомобиль которого устанавливается бортовой компьютер, начинает прохождение экзамена, при этом происходит заведение нового информационного протокола экзамена в АПК с указанием паспортных данных, времени и даты прохождения экзамена.

Во время прохождения экзамена АПК производит анализ всех действий экзаменующегося, на основании данных, получаемых от систем точного позиционирования автомобиля и ведения данных об органах управления и состоянии автомобиля, ведя запись видеоинформации в системе видеоконтроля, выставляет при необходимости штрафные баллы, выдает результат прохождения отдельных элементов и в конце экзамена - общий результат.

После завершения экзамена все данные информационного протокола из локальной базы данных КА реплицируются (передаются) в базу данных на ЦСА и становятся доступными для просмотра в любое время по требованию.

На основании данных информационного протокола оператор ЦПУ производит распечатку результатов прохождения экзамена;

Во время движения автомобиль передает свои координаты на ЦПУ и система отслеживает текущие расстояния между автомобилями, находящихся на автодроме, и, в случае превышения критически допустимых значений сближения, выдает предупреждения об аварийной опасности.

Полезная модель использует новейшие знания систем навигации при обучении вождению транспортным средством и позволяет наиболее эффективно осуществлять учебный процесс, объективно оценивать качество выполнения заданий экзаменуемого и степень квалификации водителя

Использованная литература:

1. Патент РФ 2240600, 2003 г.

Мобильный аппаратно-программный комплекс автодрома, включающий систему точного позиционирования автомобиля, систему получения данных об органах управления и состоянии автомобиля во время прохождения экзамена и систему видеоконтроля, компоненты которых (систем) располагаются на центральном сервере автодрома, рабочем месте(ах) оператора центрального пульта управления и бортовых компьютер(ах), смонтированных в автомобиле для приема экзаменов, объединенных в локальную сеть, отличающийся тем, что система точного позиционирования представляет собой набор точного GPS оборудования, состоящего из одной базовой антенны, неподвижно смонтированной на автодроме, и подвижной антенны (ровера), укрепленной на автомобиле для приема экзамена, а в салоне автомобиля монтируются видеокамеры, подключенные к устройству записи видеоинформации системы видеоконтроля.