УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 1994 года по МПК G01P3/48 

Изобретение относится к приборостроению, в частности к устройствам для измерения скорости транспортных средств, и может быть использовано для оперативных регистраций и контроля технического состояния и функционирования автомобилей, а также психофизиологического состояния водителей при расследовании дорожно-транспортных происшествий.

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения скорости транспортного средства, которое содержит датчик импульсов пути, три счетчика импульсов, эталонный датчик, формирующий последова- тельности импульсов через равные промежутки времени, два микропроцессора и блок управления, состоящий из двух ключей, двух счетчиков импульсов и двух пороговых блоков. Указанное устройство обеспечивает определение среднего значения временной скорости V_t и пространственной скорости V_s.

Безопасность дорожного движения в сильной степени зависит от скорости транспортных средств. В зависимости от состояния дорожного покрытия, погоды, времени года и суток для снижения уровня аварийности устанавливается определенная скорость движения транспортных средств.

Однако указанное ограничение не всегда выполняется, что в ряде случаев приводит к дорожно-транспортным происшест- виям. На безопасность дорожного движения оказывают существенное влияние техническое состояние и функционирование автомобилей, а также психофизиологическое состояние водителей.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем регистрации и контроля технического состояния и функционирования транспортного средства, а также психофизиологического состояния водителя до и в момент совершения дорожно-транспортного происшествия.

Поставленная цель достигается тем, что в устpойство введены датчик состояния тормозной системы, датчик состояния приборов сигнализации, датчик состояния фар, датчик условия сжатия водителем рулевого колеса, распределительный блок, многоканальный усилительно-кодирующий блок, блок выбора режима работы, генератор тока стирания, датчик движения транспортного средства, стабилизатор питающего напряжения, электродвигатель, лентопротяжный механизм, кассета с роликами и магнитной лентой, универсальная магнитная головка, стирающая магнитная головка, контрольная лампа и блок декодирования, причем первый и второй выходы эталонного датчика времени, выходы датчика состояния тормозной системы, датчика состояния приборов сигнализации, датчика состояния фар, датчика усилия сжатия водителем рулевого колеса через последовательно включенные распределительный блок и многоканальный усилительно-кодирующий блок, второй вход которого соединен с первым выходом блока выбора режима работы, подключены к универсальной магнитной головке, второй выход блока выбора режима работы через генератор тока стирания подключен к стирающей магнитной головке, к третьему выходу блока выбора режима работы последовательно подключены стабилизатор питающего напряжения, второй вход которого соединен с вторым выходом датчика движения транспортного средства, электродвигатель, лентопротяжный механизм и контрольная лампа, управляющий вход эталонного датчика времени соединен с первым выходом датчика движения транспортного средства, при этом магнитная лента склеена в кольцо и размещена в кассете на роликах в натянутом состоянии.

На фиг.1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока управления; на фиг.3 - структурная схема блока декодирования.

Устройство для измерения скорости транспортного средства содержит датчик 1 импульсов пути, первый счетчик 2 импульсов, эталонный датчик 3 времени, второй счетчик 4 импульсов, первый микропроцессор 5, блок 6 управления, третий счетчик 7 импульсов, второй микропроцессор 8, датчик 9 состояния тормозной системы, датчик 10 состояния приборов сигнализации, датчик 11 состояния фар, датчик 12 усилия сжатия водителем ("хвата") рулевого колеса, распределительный блок 13, многоканальный усилительно-кодирующий блок 14, блок 15 выбора режима работы, генератор 16 тока стирания, датчик 17 движения транспортного средства, управляемый стабилизатор 18 питающего напряжения, контейнер 19, электродвигатель 20, лентопротяжный механизм 21, кассету 22 с роликами 23 и "бесконечной" магнитной лентой 24, универсальную магнитную головку 25, стирающую магнитную головку 26, контрольную лампу 27, блок 28 декодирования.

Блок 6 управления содержит первый 29 и второй 30 ключи, четвертый 31 и пятый 32 счетчики импульсов, первый 33 и второй 34 пороговые блоки.

Блок 28 декодирования состоит из преобразующего устройства 35, пульта 36 управления и магнитоэлектрического осциллографа 37. Лентопротяжный механизм 21 обеспечивает движение магнитной ленты 24 вокруг роликов 23 в кассете 22. Он приводится в движение электродвигателем 20. Электродвигатель 20, лентопротяжный механизм 21 и кассета 22 помещены в защитный контейнер 29 ("черный ящик"), обеспечивающий сохранение записи при воздействии ударной перегрузки до 10 ед., статической распределенной нагрузки до 100 кг/см² и теплового удара до 100^оС в течение 20 мин.

Принцип регистрации и контроля технического состояния и функционирования транспортного средства, а также психофизиологического состояния водителя основан на использовании "бесконечной" магнитной ленты, запись на которой хранится в течение интервала времени, определяемого скоростью движения и длиной магнитной ленты. При этом непрерывность записи контролируемых параметров на ленту ограниченной длины обеспечивается созданием эффекта "бесконечности" путем склеивания ленты в кольцо и размещении ее в кассете на роликах в натянутом состоянии с возможностью движения мимо универсальной и стирающей магнитных головок.

Устройство имеет два режима и работает следующим образом.

Выбор режима: "запись-стирание" или "воспроизведение" осуществляется блоком 15. В первом режиме "запись-стирание" многоканальный усилительно-кодирующий блок 14 подключается к универсальной магнитной головке 25, а генератор 16 тока стирания - к стирающей магнитной головке 26.

Устройство начинает работу с началом движения транспортного средства. При этом в блоке управления 6 оба ключа 29 и 30 закрыты для прохождения импульсов пути от датчика 1 импульсов пути и эталонного датчика 3 импульсов времени. Поступающие в счетчик 31 импульсы пути заполняют его разряды. По достижении заданного числа импульсов, определяемых пороговым уровнем, выбираемым (устанавливаемым) в пороговом блоке 33, последний выдает сигнал на обнуление счетчика 31 и замыкание ключей 29 и 30. С этого момента импульсы пути от датчика 1 поступают в счетчик 7, а эталонные импульсы от датчика 3 - на счетчик 32, который подсчитывает импульсы в течение установленного временного интервала, определяемого числом эталонных импульсов, равного пороговому уровню, устанавливаемому в пороговом блоке 34. По окончании этого временного интервала пороговый блок 34 выдает сигнал на обнуление счетчика 32 и закрытие ключей 29 и 30 для прохода импульсов пути и эталонных импульсов через эти ключи. Тем самым измерения временной скорости V_t производятся через одинаковые отрезки пути и заканчиваются через одинаковые отрезки времени. Вычисление среднего значения временной скорости V_t производится микропроцессором 8 как частное от деления числа импульсов пути, зафиксированного в счетчике 7, на общее число импульсов пути, зафиксированное в счетчике 2, умноженное на соответствующий масштабирующий коэффициент. При этом в микропроцессоре 5 вычисляется среднее значение пространственной скорости V_s как частное от деления общего числа импульсов пути из счетчика 2 на общее число эталонных импульсов из счетчика 4, умноженное на масштабирующий коэффициент. Вычисленные средние значения временной скорости V_t и пространственной скорости V_s поступают на первый и второй выходы устройства и на первый и второй входы распределительного блока 13, а затем через многоканальный усилительно-кодирующий блок 14 записываются на движущуюся магнитную ленту 24.

На магнитной ленте 24 фиксируются помимо средних значений скоростей V_t и V_s состояние тормозной системы, при этом на ленту записывается величина давления в тормозной системе, контролируемая датчиком 9, состояние приборов сигнализации, контролируемое датчиком 10, состояние фар (ближний или дальний свет), контролируемое датчиком 11, состояние и реакция водителя, контролируемые датчиком 12, как величина давления рук водителя на рулевое колесо, а также временные метки, контролируемые эталонным датчиком 3. Причем в качестве датчика 9 давления в тормозной системе могут быть использованы манометры с индуктивным, емкостным или потенциометрическим преобразователем. В качестве датчика 10 состояния приборов сигнализации могут быть использованы герконы, диоды, фоторегистры и световоды. В качестве датчика 11 состояния фар (ближний или дальний свет) могут быть использованы герконы, диоды и световоды.

Таким образом, в режиме "запись-стирание" осуществляется постоянная запись на магнитную ленту 24 контролируемых параметров с привязкой их величин к бортовому времени, отчет которого ведет эталонный датчик 3 времени. Указанный датчик начинает генерацию меток времени с момента подключения питающего напряжения к бортовой сети транспортного средства. Запись хранится в течение интервала времени, определяемого скоростью движения и длиной магнитной ленты. При этом непрерывность записи контролируемых параметров на ленту ограниченной длины обеспечивается созданием эффекта "бесконечности" путем склеивания ленты в кольцо и размещении ее в кассете 22 на роликах 23 в натянутом состоянии с возможностью движения мимо универсальной 25 и стирающей 26 магнитных головок.

Движение магнитной ленты относительно магнитных головок начинается с началом движения транспортного средства и прекращается при его остановке, что контролируется датчиком 17. Для визуальной индикации движения магнитной ленты служит контрольная лампа 27, на которую подаются сигналы от лентопротяжного механизма 21. При нормальной работе лентопротяжного механизма 21 контрольная лампа 27, устанавливаемая на приборном щитке, работает в режиме проблесковой индикации.

Датчик 17 подает управляющий сигнал на стабилизатор 18 питающего напряжения, которое по этому сигналу поступает на электродвигатель 20. Необходимость применения стабилизатора 18 питающего напряжения обусловлена значительными колебаниями напряжения в бортовой сети транспортного средства и требованиями к его стабильности для обеспечения нормальной работы лентопротяжного механизма 21 и высокого качества записи. Кроме того, датчик 17 подает управляющий сигнал на эталонный датчик 3 временных меток, который продолжает отсчет времени и при остановке транспортного средства, а в момент его трогания с места датчик 3 по управляющему сигналу с второго выхода через распределительный блок 13 и многоканальный усилительно-кодирующий блок 14 выдает на соответствующую дорожку магнитной ленты 24 импульсную посылку, соответствующую фактическому времени начала движения. Эта последовательность импульсов соответствует состоянию эталонного датчика 3 на момент окончания временного интервала нахождения транспортного средства в состоянии покоя.

Таким образом, в первом режиме работы устройства осуществляется запись на магнитную ленту объективно контролируемых параметров транспортного средства и состояния водителя.

Во втором режиме устройство позволяет воспроизвести с помощью блока 28 декодирования содержание записанной на магнитной ленте 24 информации. В этот режим устройство переводится блоком 15 выбора режима работы, который отключает от стирающей магнитной головки 26 генератор 16 тока стирания, переводит многоканальный усилительно-кодирующий блок 14 на работу в режим "воспроизведение", т. е. входными сигналами данного блока становятся сигналы, считываемые с магнитной ленты универсальной магнитной головкой 25, а выходные сигналы поступают в блок 28 декодирования. В этом режиме датчики 9-12 отключаются от универсальной магнитной головки 25, а на управляющий вход стабилизатора 18 питающего напряжения подается управляющее напряжение с третьего выхода блока 15 выбора режима работы устройства.

Блок 28 декодирования состоит из последовательно включенных преобразующего устройства 35, пульта 36 управления и магнитоэлектронного осциллографа 37. Указанный блок воспроизводит с магнитной ленты системы импульсов, распределяет их по соответствующим каналам, преобразует время - импульсную модуляцию в широтно-импульсную модуляцию, формирует напряжения, пропорциональные длительности широтно-модулированных сигналов с последующей записью их на фотобумагу с помощью магнитоэлектронного осцилло- графа.

Предлагаемое устройство обеспечивает не только измерение скорости транспортного средства, но и регистрацию ее и других контролируемых параметров, характеризующих техническое состояние и функционирование транспортного средства, а также психофизиологическое состояние водителя, на "бесконечную" магнитную ленту. Запись на магнитной ленте хранится в течение интервала времени, определяемого ее скоростью движения и длиной. При этом непрерывность записи контролируемых параметров на ленту ограниченной длины обеспечивается созданием эффекта "бесконечности" путем склеивания ленты в кольцо и размещении ее в кассете на роликах в натянутом состоянии с возможностью движения мимо универсальной и стирающей магнитных головок. Запись производится с непрерывным стиранием зарегистрированных сигналов так, что на ленте всегда остается информация последних нескольких минут движения до дорожно-транспортного происшествия.

Сохранение записанной информации обеспечивается контейнером, который используется при расследовании дорожно-транспортных происшествий и при других спорных случаях.

Использование: для оперативных регистации и контроля технического состояния и функционирования автомобилей, а также психофизиологического состояния водителей при расследовании дорожно-транспортных происшествий. Сущность изобретения: введение в устройство датчика состояния тормозной системы, датчика состояния приборов сигнализации, датчика состояния фар, датчика усилия сжатия водителем рулевого колеса, распределительного блока, многоканального усилительно-кодирующего блока, блока выбора работы, генератора тока стирания, датчика движения транспортного средства, стабилизатора питающего напряжения, электродвигателя, лентопротяжного механизма, кассеты с роликами и магнитной лентой, универсальной магнитной головки, стирающей магнитной головки, контрольной лампы и блока декодирования обеспечивают не только измерение скорости транспортного средства, но и регистрацию ее и других параметров, характеризующих техническое состояние и функционирование транспортного средства, а также психофизическое состояние водителя на магнитную ленту. Сохранение записанной информации обеспечивается контейнеров, которой используется при расследовании дорожно-транспортных происшествий. 3 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащее датчик импульсов пути, подключенный к последовательно соединенным первому счетчику импульсов и первому микропроцессору, к второму входу которого через второй счетчик импульсов подключен эталонный датчик времени, а также последовательно соединенные блок управления, третий счетчик импульсов и второй микропроцессор, при этом первый вход блока управления соединен с вторым выходом датчика импульсов пути, второй вход - с выходом эталонного датчика времени, а второй вход второго микропроцессора соединен с вторым выходом первого счетчика импульсов, отличающееся тем, что в него введены датчик состояния тормозной системы, датчик состояния приборов сигнализации, датчик состояния фар, датчик усилия сжатия рулевого колеса, распределительный блок, многоканальный усилительно-кодирующий блок, блок выбора режима работы, генератор тока стирания, датчик движения транспортного средства, стабилизатор напряжения, электродвигатель, лентопротяжный механизм, кассета с роликами и магнитной лентой, универсальная магнитная головка, стирающая магнитная головка, контрольная лампа и блок декодирования, причем первый и второй выходы эталонного датчика времени, выходы датчика состояния тормозной системы датчика состояния приборов сигнализации, датчика состояния фар, датчика усилия сжатия рулевого колеса через последовательно соединенные распределительный блок и многоканальный усилительно-кодирующий блок подключены к универсальной магнитной головке, второй вход многоканального усилительно-кодирующего блока соединен с первым выходом блока выбора режима работы, второй выход которого через генератор тока стирания подключен к стирающей магнитной головке, а его третий выход через последовательно соединенные стабилизатор напряжения, электродвигатель и лентопротяжный механизм подключен к контрольной лампе, управляющий вход эталонного датчика времени соединен с первым выходом датчика движения транспортного средства, второй выход которого соединен с вторым входом стабилизатора напряжения, при этом магнитная лента склеена в кольцо и размещена в кассете на роликах в натянутом состоянии с возможностью перемещения, вблизи универсальной и стирающей магнитных головок.