Аппаратно-программный комплекс для обучения и приема квалификационных экзаменов у кандидатов в водители

Авторы патента:

Заявленная полезная модель относится к области транспорта, а, именно, к аппаратным программным средствам, обеспечивающим повышение качества знаний и приобретение устойчивых навыков управления транспортным средством в условиях реального дорожного движения и на закрытых учебных площадках (автодромах). Устройство служит для объективной фиксации дорожной обстановки, показаний приборов, положения основных и дублирующих педалей автомобиля, действий кандидата в водители в процессе обучения и приема квалифицированных экзаменов.

Задачей полезной модели является повышение функциональных возможностей аппаратно-программного комплекса.

Предложен аппаратно-программный комплекс, который содержит многоканальный модуль фиксации, имеющий, по крайней мере, один съемный энергонезависимый накопитель, к входу многоканального модуля фиксации подключен блок контроля панели приборов, снабженный, по меньшей мере, одной компактной видеокамерой, имеющей возможность автоматической настройки, микрофон, блок оценки.

Новым является то, что аппаратно-программный комплекс снабжен блоком контроля за действиями кандидата в водители, блоком контроля положения основных педалей кандидата в водители и блоком контроля положения педалей инструктора (экзаменатора), блоком контроля положения автомобиля относительно дорожной разметки на проезжей части, блоком контроля обстановки спереди автомобиля, блоком контроля обстановки позади автомобиля, причем каждый из указанных блоков снабжен, по меньшей мере, одной компактной видеокамерой, часть указанных выше блоков подсоединены к введенному в конструкцию модулю соединения видеосигналов (квадратору), который в свою очередь подсоединен к многоканальному модулю фиксации, а остальные блоки подсоединены напрямую к многоканальному модулю фиксации, кроме того, аппаратно-программный комплекс снабжен монитором, соединенным с многоканальным модулем фиксации, для просмотра текущей в настоящее время и записанной ранее информации. 3 зав. п. ф-лы, 1 илл.

Из уровня техники известно устройство для экстренного видеодокументирования чрезвычайных ситуаций с транспортными средствами, (описание к патенту РФ 41898 на полезную модель МПК G07C 5/08, В60К 16/02, 2004) содержащее видеокамеры и последовательно включенные узел формирования изображения, коммутатор, узел записи информации и видеоконтрольный узел, а также формирователь команд управления записью, входы которого подключены к датчикам сигналов опасности, а выходы - к управляющим входам коммутатора и узла записи информации, флеш-карту и передатчик видеоизображения, соединенные с соответствующими выходами узла записи информации.

Наиболее близким техническим решением является устройство для контроля за прохождением экзамена по практике вождения транспортного средства, по средствам характерной аудио, видео информации (описание к патенту RU 75080 U1 на полезную модель, МПК G07C 5/08, 2006) имеющее многоканальный модуль фиксации, содержащий блок времени, синтезатор, блок хранения. К входам синтезатора подключены: блок контроля панели приборов, блок контроля органов управления, блок контроля водителя и пассажира, блок контроля проезжей части и блок оценки. Блоки контроля подключены к многоканальному модулю для преобразования аудио-видеоинформации в цифровой сигнал для дальнейшей архивации в флеш-носитель.

К недостаткам указанного устройства относятся: малый охват видеофиксации (всего четыре блока контроля), невозможно использовать один блок контроля проезжей части даже с несколькими камерами одновременно для видеофиксации дорожной обстановки как спереди так и позади автомобиля, по которой можно было бы судить объективно о создании помех другим участникам дорожного движения, отсутствует блок контроля дорожной разметки (с помощью выносной камеры), по которой возможно было бы судить о положении транспортного средства на проезжей части (относительно линий СТОП, РАЗДЕЛИТЕЛЬНЫХ и т.д.), фиксация воздействия на положение основных педалей автомобиля кандидата в водители и дублирующих педалей автомобиля инструктора (экзаменатора) происходит по вторичным признакам (не объективно), так как используется один блок контроля за органами управления.

Имеющийся блок контроля водителя и пассажиров выполняет лишние функции, так как не требуется в процессе обучения и квалификационного экзамена информация о пассажирах, и как следствие, не акцентировано внимание за действиями кандидата в водители.

Блок оценки накладывает цифровые штрафные баллы на изображение, которые не дают представления о начале события (ошибке), и не несут информации о самой ошибке (ее содержании). Отсутствует возможность просмотра записанной информации для разбора допущенных ошибок (нарушений), путем воспроизведения на мониторе внутри автомобиля, нет отмеченных метками начала событий в процессе обучения (экзамена) с кандидатом в водители, непосредственно с помощью комплекса на рабочих местах в автомобиле. Система не может быть использована для процесса обучения, из-за перечисленных недостатков. В процессе приема квалификационных экзаменов малоэффективна, так как частично фиксирует важные события, а значит, не является объективной системой для обучения и вынесения решений.

К необходимой информации для решения указанной технической задачи относится следующая информация:

- обзор дорожной обстановки спереди автомобиля;

- обзор дорожной обстановки позади автомобиля;

- обзор действий кандидата в водители;

- обзор положения основных педалей автомобиля кандидата в водители;

- обзор дублирующих педалей автомобиля инструктора (экзаменатора);

- обзор панелей приборов автомобиля;

- обзор положение автомобиля относительно дорожной разметки на проезжей части;

- просмотр информации с помощью монитора;

- воспроизведение информации собранной во время движения и записной на жесткий съемный носитель в режиме реального времени или при дальнейшем рассмотрении с воспроизведением нужных событий по времени или дополнительно отмеченных с помощью модуля оценки меткам, как непосредственно на мониторе системы в автомобиле, так и на других ПК используя съемный диск;

- оценка навыков практического вождения.

Задачей полезной модели является повышение функциональных возможностей аппаратно-программного комплекса.

Техническим результатом, заявленной полезной моделью, является обеспечение объективной фиксации дорожной обстановки вокруг автомобиля и положения относительно дорожной разметки, показаний приборов, положения основных педалей автомобиля кандидата в водители и дублирующих педалей автомобиля инструктора (экзаменатора), действий кандидата в водители в процессе обучения и приема квалифицированных экзаменов, возможности детального разбора ошибок, допущенных в процессе обучения, путем воспроизведения записанной информации по отмеченным фрагментам, определению готовности кандидатов в водители к самостоятельному управлению транспортным средством.

Технический результат достигается за счет того, что аппаратно-программный комплекс снабжен блоком контроля за действиями кандидата в водители, блоком контроля положения педалей кандидата в водители и блоком контроля положения педалей инструктора (экзаменатора), блоком контроля положения автомобиля относительно разметки на проезжей части, блоком контроля обстановки спереди автомобиля, блоком контроля обстановки позади автомобиля. Каждый из указанных блоков имеет, по меньшей мере, одну компактную видеокамеру, часть указанных выше блоков подсоединены к введенному в конструкцию модулю соединения видеосигналов (квадратору), который в свою очередь подсоединен к многоканальному модулю фиксации, а остальные блоки подсоединены напрямую к многоканальному модулю фиксации, Аппаратно-программный комплекс снабжен монитором, соединенным с многоканальным модулем фиксации для просмотра текущей в настоящее время и записанной ранее информации. Блок оценки выполнен в виде модуля оценки, включающий в себя: блок переключения аудио сигнала с микрофона на мини гарнитуру инструктора (экзаменатора) для комментариев событий, блок фиксации событий для наложения кодов ошибок с соответствующим текстовым комментарием на видеозапись, устанавливающий метки на начало и конец события и для введения необходимых сведений о кандидате в водители, автоматически суммирующий значения кодов ошибок допущенных в ходе экзамена и окончательно выносящий решение после достижения предельно допустимого значения, путем наложения на видеозапись текста «сдал» или «не сдал», формирующий необходимые сведения для передачи данных о результатах экзамена по каналам связи и/или на флешь-носитель, причем последний подсоединен к модулю оценки для переноса информации с последующей возможной распечаткой результатов экзамена, при этом данный модуль выполнен в виде пульта или электронного планшета управления и соединен с многоканальным модулем фиксации с помощью съемного кабеля, ввод информации в процессе записи происходит путем нажатий необходимых кнопок клавиатуры пульта или отметки маркером на жидкокристаллической поверхности планшета, заранее прописанных (введенных) текстов или цифровых значений, которые так же накладываются на видеозапись.

Многоканальный модуль фиксации может быть снабжен дистанционным пультом.

На фиг. представлена принципиальная схема аппаратно-программного комплекса.

Комплекс, установленный в автомобиле, содержит многоканальный модуль фиксации 1, имеющий, по крайней мере, один съемный энергонезависимый накопитель 2, к входу многоканального модуля фиксации подключен блок контроля панели приборов 3, при этом блок контроля панели приборов 3 снабжен, по меньшей мере, одной компактной видеокамерой 4, имеющей возможность автоматической настройки, микрофон 5, блок оценки 6, Аппаратно-программный комплекс снабжен блоком контроля за действиями кандидата в водители 7, блоком контроля положения основных педалей автомобиля кандидата в водители 8 и блоком контроля положения дублирующих педалей автомобиля инструктора (экзаменатора) 9, блоком контроля положения автомобиля относительно дорожной разметки на проезжей части 10, блоком контроля обстановки спереди автомобиля 11, блоком контроля обстановки позади автомобиля 12, причем каждый из указанных блоков имеет, по меньшей мере, одну компактную видеокамеру 4, часть указанных выше блоков подсоединены к введенному в конструкцию модулю соединения видеосигналов (квадратору) 13, который в свою очередь подсоединен к, а остальные блоки подсоединены напрямую к многоканальному модулю фиксации 1. Конфигурация подсоединения блоков контроля к модулю соединения видеосигналов (квадратору) 13 и к многоканальному модулю фиксации 1 может быть различна. Аппаратно-программный комплекс снабжен монитором 14, соединенным с многоканальным модулем фиксации 1 для просмотра текущей в настоящее время и записанной ранее информации.

Блок оценки 6 выполнен в виде модуля оценки, включающий в себя: блок переключения аудио сигнала 15 с микрофона 5 на мини гарнитуру 16 инструктора (экзаменатора) для комментариев событий, блок фиксации событий 17 для наложения кодов ошибок с соответствующим текстовым комментарием на видеозапись, устанавливающий метки на начало и конец события и для введения необходимых сведений о кандидате в водители, автоматически суммирующий значения кодов ошибок допущенных в ходе экзамена и окончательно выносящий решение после достижения предельно допустимого значения, путем наложения на видеозапись текста «сдал» или «не сдал», формирующий необходимые сведения для передачи данных о результатах экзамена по каналам связи и/или на флешь-носитель 18, причем последний подсоединен к модулю оценки 6 для переноса информации с последующей возможной распечаткой результатов экзамена, при этом данный модуль выполнен в виде пульта или электронного планшета управления и соединен с многоканальным модулем фиксации 1 с помощью кабеля, ввод информации в процессе записи происходит путем нажатий необходимых кнопок клавиатуры пульта или отметки маркером на жидкокристаллической поверхности планшета, заранее прописанных (введенных) текстов или цифровых значений, которые так же накладываются на видеозапись.

Каждый из блоков контроля включают в себя, по меньшей мере, одной видеокамере (всего как минимум 7), которые способны автоматически менять настройку изображения имеют широкий угол обзора, приспособлены к работе в условиях малой освещенности. Выносная камера помещена в герметичный термический кожух с автоматическим подогревом.

Аппаратно-программный комплекс целесообразно снабжать системами включения и выключения и пуска остановки записи на корпусе, отдельной дистанционной системой управления. Аппаратно-программный комплекс управляется непосредственно в салоне автомобиля, для чего используется монитор для просмотра информации в настоящем времени и просмотра ранее записанной информации. Дистанционный пульт выполняет все функции, требуемые для настройки просмотра и изменения конфигурации записи установки временных параметров начала и окончания записи. Введенный впервые блок наложения кодов нарушений на видеозапись выполнен в зависимости от требований приема квалификационных экзаменов и фиксирует как минимум начало события, в конце события накладывает на запись цифровую или текстовую информацию, несущую в себе оценку действий кандидата в водители.

Одной из существенных отличительных особенностей аппаратно-программного комплекса является то, что он снабжен блоком переключения микрофона с салонного на гарнитуру.

Аппаратно-программный комплекс желательно выполнять с обеспечением возможности его питания от бортовой сети транспортного средства, но с поддержкой питания после выключения зажигания не менее 10 сек. и стабилизации питания камер не ниже и не выше 12 В, с рабочим диапазоном температур от -40 С до +50 С.

Принцип действия аппаратно-программного комплекса, изображенного на принципиальной схеме.

В момент обучения или проведения экзаменов на автомобиле, оснащенном аппаратно программным комплексом с камерами, поступает сигнал в режиме PAL в многоканальный модуль фиксации от блока контроля панели приборов 3, блока контроля за действиями кандидата в водители 7, блока контроля положения основных педалей автомобиля кандидата в водители 8 и блока контроля положения дублирующих педалей автомобиля инструктора (экзаменатора) 9. Также в этот блок поступает информация с модуля соединения видеосигналов (квадратора), в котором сходятся сигналы с камер: блока контроля положения автомобиля относительно дорожной разметки на проезжей части 10, блока контроля обстановки спереди автомобиля 11, блока контроля обстановки позади автомобиля 12, В тоже время приходит информация с аудио-микрофонов, размещенных в салоне для звуковой поддержки изображения. Многоканальный модуль фиксации, соединяя информацию, заносит ее на флеш-носитель и в режиме реального времени воспроизводит всю информацию на монитор со звуковым воспроизведением. Модуль оценки, получая сигнал от инструктора (экзаменатора), накладывает цифровое и текстовое изображение на текущее видео-изображение, тем самым оценивает знания кандидата в водители и, помечает на изображении то место, где произведена ошибка (нарушение). Аудио-гарнитура использована для того, чтобы инструктор (экзаменатор) дополнительно мог комментировать тот или иной эпизод дорожной ситуации или ошибку, за который поставлен код и текстовая формулировка ошибки, соответствующая штрафному баллу. Монитор, кроме воспроизведения аудио- и видеоинформации, отображает меню настроек конфигурации записи, возможности камер и самой системы, которое можно вывести на него при помощи пульта дистанционного управления. Кроме того, пульт дистанционного управления служит для набора защитного кода доступа к средствам записи и воспроизведения. Передача информации в режиме реального времени из автомобиля в центр контроля возможна с помощью GSM модуля. Для защиты аппаратно программного комплекса от температурных перегрузок в него встроена система подогрева и кондиционирования, что позволяет сохранять работоспособность в большем спектре температур. После нанесения информации на флеш-носитель его можно извлечь с помощью ключа, перенести к ПК для архивации или обработки для дальнейшего просмотра, в том числе без использования специальных программ.

Аппаратно-программный комплекс может быть реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и изготовлен на любом радиоэлектронном предприятии и найдет широкое применение в процессе обучения и приема квалифицированных экзаменов кандидатов в водители.

1. Аппаратно-программный комплекс для обучения и приема квалификационных экзаменов у кандидатов в водители, содержащий видеокамеры, многоканальный модуль фиксации, имеющий, по крайней мере, один съемный энергонезависимый накопитель, к входу многоканального модуля фиксации подключен блок контроля панели приборов, снабженный, по меньшей мере, одной компактной видеокамерой, имеющей возможность автоматической настройки, микрофон, блок оценки, отличающийся тем, что он снабжен блоком контроля за действиями кандидата в водители, блоком контроля положения основных педалей кандидата в водители и блоком контроля положения педалей инструктора (экзаменатора), блоком контроля положения автомобиля относительно дорожной разметки на проезжей части, блоком контроля обстановки спереди автомобиля, блоком контроля обстановки позади автомобиля, причем каждый из указанных блоков имеет, по меньшей мере, одну компактную видеокамеру, часть указанных выше блоков подсоединена к введенному в конструкцию модулю соединения видеосигналов (квадратору), который, в свою очередь, подсоединен к многоканальному модулю фиксации, а остальные блоки подсоединены напрямую к многоканальному модулю фиксации, кроме того, аппаратно-программный комплекс снабжен монитором, соединенным с многоканальным модулем фиксации для просмотра текущей в настоящее время и записанной ранее информации.

2. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что блок оценки выполнен в виде модуля оценки, включающего в себя: блок переключения аудиосигнала с микрофона на мини-гарнитуру инструктора (экзаменатора) для комментариев событий, блок фиксации событий для наложения кодов ошибок с соответствующим текстовым комментарием на видеозапись, устанавливающий метки на начало и конец события, и для введения необходимых сведений о кандидате в водители, автоматически суммирующий значения кодов ошибок, допущенных в ходе экзамена, и окончательно выносящий решение после достижения предельно допустимого значения, путем наложения на видеозапись текста «сдал» или «не сдал», формирующий необходимые сведения для передачи данных о результатах экзамена по каналам связи и/или на флешь-носитель, причем последний подсоединен к модулю оценки для переноса информации с последующей возможной распечаткой результатов экзамена, при этом модуль выполнен в виде пульта или электронного планшета управления и соединен с многоканальным модулем фиксации с помощью кабеля, ввод информации в процессе записи происходит путем нажатий необходимых кнопок клавиатуры пульта или отметки маркером на жидкокристаллической поверхности планшета заранее прописанных (введенных) текстов или цифровых значений, которые также накладываются на видеозапись.

3. Аппаратно-программный комплекс по п.1, отличающийся тем, что многоканальный модуль фиксации снабжен дистанционным пультом.

4. Аппаратно-программный комплекс по п.2, отличающийся тем, что многоканальный модуль фиксации снабжен дистанционным пультом.