Бортовое устройство сбора и анализа данных о характере движения автомобиля, в том числе данных об индивидуальном стиле вождения и дорожно-транспортных происшествиях

Предложенное решение относится к автомобильному транспорту и предназначено для повышения качества регистрации и контроля эксплуатационных данных автомобиля. Предложенное устройство сбора и анализа данных о характере движения, включает бортовой блок обработки и анализа данных, соединенный с выходом оперативного запоминающего устройства и входом бортового энергонезависимого запоминающего устройства. Бортовой блок обработки и анализа данных содержит компонент уставок предельных значений ускорения для каждой из трех плоскостей, компонент уставок предельных интервалов времени, в течение которых значение ускорения для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события, определяемого характером движения, компонент определения индекса опасности ускорения, компонент диагностики события, определяемого характером движения. Блок позиционирования соединен с бортовым энергонезависимым запоминающим устройством через управляемое устройство подключения, обеспечивающее связь блока позиционирования и бортового энергонезависимого запоминающего устройства с удаленными программируемыми средствами контроля. 5 з.п. 1 ил.

Предлагаемое техническое решение относится к автомобильному транспорту, а именно к средствам регистрации и контроля эксплуатационных данных автомобиля.

В настоящее время известны и широко используются средства регистрации и контроля различных параметров автомобилей (скорость движения, ускорение, пространственное положение различных частей конструкции транспортного средства). На основании полученных данных диагностируется, то или иное событие, связанное с процессом эксплуатации транспортных средств: факт повреждения конструкций автомобиля, угона автомобиля, осуществляется мониторинг и диагностируются различные технологические параметры, связанные с эксплуатацией транспортных средств. В качестве ближайшего аналога предлагаемого технического решения выбрано устройство мониторинга автомобилей и иных подвижных объектов, описанное в патенте RU 94367 U1, опубликованном 20.05.2010. Известное устройство сбора и анализа данных о характере движения включает комплекс бортового оборудования в состав которого входит блок первичных преобразователей - акселерометров, обеспечивающих измерение значения ускорения в трех плоскостях, вычислительный блок, бортовое энергонезависимое запоминающее устройство, блок позиционирования - навигатор одной или нескольких глобальных навигационных систем позиционирования. Вычислительный блок содержит компонент уставок значений ускорения, компонент уставок интервалов времени, компонент диагностики события, компонент периодического опроса блока первичных преобразователей. Блок позиционирования взаимодействует с, по меньшей мере, одной глобальной навигационной спутниковой системы, соединенный бортовым энергонезависимым запоминающим устройством и вычислительным блоком и связан с удаленными программируемыми средствами контроля - телематическим модулем. В описанном в RU 94367 U1 устройстве подавляющее большинство операции по мониторингу параметров движения автомобиля выполняется на удаленном телематическом модуле, на основании данных собранных устройством (при отсутствии связи с телематическим модулем данные накапливаются в энергонезависимом устройстве и передаются для обработки в соответствии с заданным режимом). Таким образом, при нарушении связи с телематическим модулем теряется постоянство контроля параметров движения автомобиля, что особенно важно для контроля индивидуального стиля (характера, манеры) управления автомобилем или же контроля выполнения различных работ, в случае же аварии становится необходимой обработка данных накопленных в энергонезависимом запоминающем устройстве. Перечисленные выше недостатки затрудняют эффективное использование известного решения для постоянного контроля особенностей движения автомобиля, связанных с индивидуальным стилем вождения и/или управления рабочими органами грузового автомобиля или автомобиля, относящегося к средствам специальной техники. Также, известное решение не может быть эффективно использовано для диагностики критических отклонений от принятого стиля вождения, в первую очередь в случае дорожно-транспортных происшествий и т.п. В свою очередь предложенное решение позволит устранить недостатки известного решения и позволит предложить бортовое устройство, которое может быть использовано для постоянного мониторинга и контроля индивидуального стиля вождения автомобиля или же выполнения различных работ с использованием автомобиля, а также критических отклонений от индивидуального стиля вождения и/или выполнения работ, включая дорожно-транспортные происшествия. Соответственно, постоянство мониторинга и контроля повысит качество определения причин дорожно-транспортных происшествий, анализа недостатков при выполнении различных работ и т.п.

Указанный выше результат, ожидаемый от использования предлагаемого решения, достигается при использовании устройства сбора и анализа данных о характере движения, которое включает установленные на борту автомобиля блок первичных преобразователей, содержащий, по меньшей мере, один акселерометр, обеспечивающий измерение значения ускорения в трех плоскостях; вычислительный блок, содержащий компоненты уставок значений ускорения, интервалов времени, диагностики события, периодического опроса блока первичных преобразователей; бортовое энергонезависимое запоминающее устройство; блок позиционирования, взаимодействующий с, по меньшей мере, одной глобальной навигационной спутниковой системой, соединенный с бортовым энергонезависимым запоминающим устройством и связанный с удаленными программируемыми средствами контроля. Согласно предложенному решению устройство включает оперативное запоминающее устройство, соединенное с выходом блока первичных преобразователей, вычислительный блок представляет собой бортовой блок обработки и анализа данных и соединен с выходом оперативного запоминающего устройства и входом бортового энергонезависимого запоминающего устройства. Бортовой блок обработки и анализа данных в свою очередь содержит компонент уставок предельных значений ускорения для каждой из трех плоскостей; компонент и уставок предельных интервалов времени, в течение которых значение ускорения для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события, определяемого характером движения. Также, бортовой блок обработки и анализа данных содержит компонент определения индекса опасности ускорения; а также компонент диагностики события, определяемого характером движения. Например, бортовой блок обработки и анализа данных может быть выполнен с возможностью диагностики события выбранного из перечня: «агрессивная езда», «незначительные повреждения», «авария - легкие повреждения», «авария - средние повреждения», «авария - тяжелые повреждения».

Блок позиционирования соединен с бортовым энергонезависимым запоминающим устройством через управляемое устройство подключения, обеспечивающее связь блока позиционирования и бортового энергонезависимого запоминающего устройства с удаленными программируемыми средствами контроля. Может быть обеспечено постоянное подключение блока позиционирования к бортовому энергонезависимому запоминающему устройству либо может быть обеспечено подключение блока позиционирования к бортовому энергонезависимому запоминающему устройству по сигналу от удаленных программируемых средств контроля. Для более качественной диагностики критических отклонений от индивидуальных особенностей характеристик движения, например, в случае дорожно-транспортных происшествий и т.п., или же подобных отклонений от индивидуальных особенностей выполнения различных работ блок первичных преобразователей, будет содержать, по меньшей мере, один инклинометр, обеспечивающий измерение значения углов наклона в трех плоскостях. В таком случае бортовой блок обработки и анализа данных будет содержать компонент уставок предельных значений углов для каждой из трех плоскостей и компонент уставок предельных интервалов времени, в течение которых величина угла для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события. Для мониторинга и контроля выполнения работ предложенное устройство может быть выполнено с возможностью совместной работы с, по меньшей мере, одним аналогичным устройством, установленным на рабочем органе автомобиля специального назначения.

Предложенное устройство сбора и анализа данных о характере движения автомобиля состоит из установленных на борту автомобиля блока первичных преобразователей 1, оперативного запоминающего устройства 2, бортового блока обработки и анализа данных (вычислительного блока) 3, бортового энергонезависимого запоминающего устройства 4, блока позиционирования (навигатора) 5, управляемого средства подключения 6, обеспечивающего соединение блока позиционирования 5 и бортового энергонезависимого запоминающего устройства 4 с удаленными программируемыми средствами контроля 7. Блок первичных преобразователей 1 включает необходимое количество акселерометров 1₁, обеспечивающих измерение значения ускорения в трех плоскостях, а также, при необходимости более качественного контроля характера движения, диагностики дорожно-транспортного происшествия, критических отклонений от стиля вождения необходимое количество инклинометров 1₂, обеспечивающих измерение значения углов наклона в трех плоскостях для точек конструкции транспортного средства. Выход блока первичных преобразователей 1 соединен с оперативным запоминающим устройством 2, выход которого соединен с входом в бортовой блок обработки и анализа данных 3, который в свою очередь соединен со входом бортового энергонезависимого запоминающего устройства 4.

С бортовым энергонезависимым запоминающим устройством 4 через управляемое устройство подключения 6 соединен блок позиционирования 5, взаимодействующий с требуемым перечнем глобальных навигационных спутниковых систем. Например, может быть предложен блок позиционирования системы GPS Navstar, комбинированные навигаторы GLONASS/GPS, GLONASS/Galileo/GPS, иные сочетания используемых в настоящее время систем позиционирования GPS Navstar, GLONASS, Galileo, IRNSS, Compass. Управляемое устройство подключения 6, которое может представлять собой сочетание схемы модема и коммутатора, в том числе встроенное в схему блока позиционирования 5, обеспечивает связь блока позиционирования 5 и бортового энергонезависимого запоминающего устройства 4 с удаленными программируемыми средствами контроля 7. Может быть обеспечено постоянное подключение блока позиционирования 5 к бортовому энергонезависимому запоминающему устройству 4 либо подключение блока позиционирования 5 к бортовому энергонезависимому запоминающему устройству 4 по сигналу от удаленных программируемых средств контроля.

Бортовой блок обработки и анализа данных 3 является основой предложенного устройства и обеспечивает обработку данных (результатов измерений), получаемых от блока первичных преобразователей 1. Блок анализа и обработки данных 3 включает компоненты, обеспечивающие периодический опрос первичных преобразователей, обработку результатов измерений и диагностику событий, определяемых характером движения автомобиля («агрессивная езда», «незначительные повреждения», «авария - легкие повреждения», «авария - средние повреждения», «авария - тяжелые повреждения» и т.п. перечни). Компоненты блока 3 могут представлять собой отдельные микросхемы или же регистры памяти одной или же нескольких микросхем. При необходимости мониторинга и контроля выполнения различных работ предложенное устройство может быть выполнено с возможностью совместной работы с, по меньшей мере, одним аналогичным устройством, установленным на рабочем органе автомобиля специального назначения.

Для мониторинга стиля вождения блок 3 содержит компонент уставок предельных значений ускорения для каждой из трех плоскостей 3₁, и компонент и уставок предельных интервалов времени, в течение которых значение ускорения для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события, определяемого характером движения 3₂. Например, могут быть заданы уставки для ускорений и интервалов времени шкалы, включающей события, ведущие к дорожно-транспортному происшествию и события, определяющие тяжесть случившегося дорожно-транспортного происшествия: «агрессивная езда», «незначительные повреждения», «авария - легкие повреждения», «авария - средние повреждения», «авария - тяжелые повреждения». Для более точного мониторинга стиля вождения, диагностики отклонений от принятого стиля вождения, диагностики дорожно-транспортных происшествий блок 3 содержит компонент уставок предельных значений углов для каждой из трех плоскостей 3₃ и компонент уставок предельных интервалов времени, в течение которых величина угла для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события 3₄. На основании сравнения данных - результатов измерений, полученных в блоке первичных преобразователей 1 и значений заданных в компонентах уставок 3₁, 3₂, 3₃, 3₄ определяется индекс опасности ускорения (компонент 3₅ ) и/или диагностируется событие, определяемое характером движения (стилевые особенности вождения, факт резкого отклонения от стиля вождения, который может свидетельствовать о дорожно-транспортном происшествии, компонент 3₆).

При мониторинге стиля вождения блок первичных преобразователей 1 осуществляет непрерывное измерение ускорений автомобиля в трех плоскостях a_x, a_y, a_z, результаты измерений записываются в оперативное запоминающее устройство 2, из которого извлекаются блоком обработки и анализа данных 3. Результаты диагностики событий (например, диагностика агрессивной езды, диагностика небольших повреждений), полученные в блоке 3, записываются в бортовое энергонезависимое запоминающее устройство 4 и направляются на блок позиционирования 5 для передачи на программируемые средства контроля 7. Управляемое средство подключения 6 обеспечивает либо непрерывный режим передачи результатов диагностики, либо передачу результатов диагностики по запросу. При необходимости более точного мониторинга критических отклонений от принятого стиля вождения, например, при необходимости оперативного определения дорожно-транспортного происшествия и дальнейшего определения причин, повлекших его, помимо ускорений автомобиля в трех плоскостях a_x, a_y, a_z выполняются измерения углов _х, _y, _z наклона. При этом в блоке 3 может быть диагностировано, как дорожно-транспортное происшествие, так и степень и характер повреждений. При мониторинге и контроля выполнения различных работ выполняются измерения ускорений а_х, а_y , a_z и углов _х, _y, _z блоком первичных преобразователей устройства, установленного на раме транспортного средства, и блоком первичных преобразователей, установленных на рабочем органе (стрела крана, нож или ковш строительной либо дорожной машины, нож или диск плуга, бороны или культиватора). Соответственно в блоке 3 диагностируется, как положение рабочих органов, так и качество выполнения работ, включая критические отклонения от характерного стиля выполнения работ специалиста.

То есть, блок обработки и анализа данных 3 может обеспечить мониторинг стиля вождения, необходимую диагностику отклонений от стиля вождения исключительно на борту автомобиля, что обеспечит непрерывность процессов мониторинга и контроля без обязательной связи с удаленными средствами контроля и управления. Результаты обработки и анализа данных, полученные в блоке 3 поступают в энергонезависимое запоминающее устройства 4 откуда они могут быть извлечены без необходимости дополнительной расшифровки и анализа данных для определения диагностируемой ситуации. Таким образом, предложено бортовое устройство сбора и анализа данных о характере движения автомобиля, которое обеспечит постоянный и качественный мониторинг и контроль индивидуального стиля вождения автомобиля или же выполнения различных работ с использованием автомобиля.

1. Устройство сбора и анализа данных о характере движения, включающее установленные на борту автомобиля

блок первичных преобразователей, содержащий, по меньшей мере, один акселерометр, обеспечивающий измерение значения ускорения в трех плоскостях,

вычислительный блок, содержащий компонент уставок значений ускорения, компонент уставок интервалов времени, компонент диагностики события, компонент периодического опроса блока первичных преобразователей,

бортовое энергонезависимое запоминающее устройство,

блок позиционирования, взаимодействующий с, по меньшей мере, одной глобальной навигационной спутниковой системой, соединенный с бортовым энергонезависимым запоминающим устройством и связанный с удаленными программируемыми средствами контроля, отличающееся тем, что

включает оперативное запоминающее устройство, соединенное с выходом блока первичных преобразователей,

вычислительный блок представляет собой бортовой блок обработки и анализа данных, соединенный с выходом оперативного запоминающего устройства и входом бортового энергонезависимого запоминающего устройства и содержащий компонент уставок предельных значений ускорения для каждой из трех плоскостей,

компонент уставок предельных интервалов времени, в течение которых значение ускорения для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события, определяемого характером движения, компонент определения индекса опасности ускорения,

компонент диагностики события, определяемого характером движения, при этом блок позиционирования соединен с бортовым энергонезависимым запоминающим устройством через управляемое устройство подключения, обеспечивающее связь блока позиционирования и бортового энергонезависимого запоминающего устройства с удаленными программируемыми средствами контроля.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что бортовой блок обработки и анализа данных выполнен с возможностью диагностики события, преимущественно выбранного из перечня: «агрессивная езда», «незначительные повреждения», «авария - легкие повреждения», «авария - средние повреждения», «авария - тяжелые повреждения».

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обеспечено постоянное подключение блока позиционирования к бортовому энергонезависимому запоминающему устройству.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что обеспечено подключение блока позиционирования к бортовому энергонезависимому запоминающему устройству по сигналу от удаленных программируемых средств контроля.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что блок первичных преобразователей содержит, по меньшей мере, один инклинометр, обеспечивающий измерение значения углов наклона в трех плоскостях,

бортовой блок обработки и анализа данных содержит компонент уставок предельных значений углов для каждой из трех плоскостей,

компонент уставок предельных интервалов времени, в течение которых величина угла для каждой из трех плоскостей удовлетворяет условиям ожидаемого события.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что выполнено с возможностью совместной работы с, по меньшей мере, одним аналогичным устройством, установленным на рабочем органе автомобиля специального назначения.