УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМЕРА И ФИКСАЦИИ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ И СОСТОЯНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, А ТАКЖЕ ФИКСАЦИИ ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКИ Российский патент 2003 года по МПК G07C5/08 

Изобретение относится к области транспорта и может быть использовано преимущественно при расследовании дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в системах охраны транспортных средств и т.п.

Как правило, при ДТП расследование причины происшествия довольно затруднительно. Такое расследование редко позволяет однозначно выявить виновника происшествия, установить его характер: субъективный (виноват один из участников ДТП или более) или объективный (состояние дороги, случайные причины). В реальных ситуациях практически всегда не хватает объективно точных сведений о параметрах движения транспортных средств непосредственно перед ДТП, что не позволяет объективно воссоздать картину происшествия или события. Участники происшествия вольно или невольно искажают эту картину. Свидетели, как правило спутники одного из участников ДТП, поступают так же, а объективные свидетели в большинстве случаев не желают принимать участие в разбирательствах ДТП по самым различным соображениям.

Для фиксации объективной картины ДТП у работников дорожно-патрульной службы, как правило, не имеется достаточного инструментария. Кроме того, имеет место и ряд объективных причин, не позволяющих получить объективную и точную картину ДТП: состояние дорожного покрытия (осадки, гололедица и т.д. ), интенсивность движения, крайняя приблизительность определения скоростей и момента начала торможения по характеру и длине следов торможения.

Известно устройство регистрации параметров удара для системы безопасности транспортного средства, которое с целью повышения точности измерения параметров удара снабжено датчиком ускорения, содержащим зубчатую рейку, которая установлена параллельно первой зубчатой рейке, подпружинена в противоположную сторону и зацеплена с зубчатым колесом, связанным с регистратором, а между датчиками ускорения и замедления размещен ротор со шкалой скорости, имеющий привод от трансмиссии транспортного средства, при этом в роторе с возможностью поворота относительно него и перемещения вдоль его оси, расположенной параллельно зубчатым рейкам датчиков, установлено подпружиненное с двух сторон вдоль оси поворота инерционное тело с коническими фиксирующими элементами; на одном из них у шкалы скорости размещен указатель скорости, при этом конические элементы расположены с зазором внутри гнезд, каждое из которых выполнено в роторе в виде конуса Морзе, а между коническими фиксирующими элементами расположено зубчатое колесо, зацепленное через зубчатые рейки с подпружиненными инерционными массами, установленными в направляющих в роторе с эксцентриситетом относительно его оси. Численное значение величины замедления, возникающего при ударе, и величина ускорения, возникающего при отскоке транспортного средства, определяется по показаниям на соответствующих шкалах, SU а.с. 1446002. Недостатками описанного устройства являются ограниченность фиксируемых параметров: скорость, фиксируемая исключительно в момент соприкосновения, замедление в момент соприкосновения, ускорение в результате упругого отражения; это не позволяет восстановить количественную картину движения на некотором отрезке времени, предшествующем ДТП, что принципиально важно для разбора происшествия; следует также отметить и высокую себестоимость прецизионного механического изделия.

Известно устройство для замера и фиксации параметров движения транспортного средства, преимущественно автомобиля, содержащее датчики ускорения, как продольного, так и поперечного, аналого-цифровой преобразователь, блок управления в виде процессорного контроллера, таймер (часы с календарем) и блок памяти, RU 2102263.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения.

Вся система состоит из двух частей, одна часть - устройство замера и фиксации параметров движения транспортного средства и вторая часть - стационарный программно-аппаратный комплекс, инструмент получения картины ДТП по данным, зафиксированным вышеназванным устройством "участника" ДТП.

Устройство жестко крепится к кузову транспортного средства (корректное измерение ускорения возможно тогда, когда прибор с кузовом - единое конструктивное целое); прибор может получать сигналы от системы зажигания, тормозов, внешних световых приборов и звукового сигнала и может эксплуатироваться как с использованием этих данных, так и без них, однако основную ценность, по мнению заявителя устройства - прототипа, представляет ускорение.

Недостатки этого устройства состоят в следующем. Базовый параметр - продольное и поперечное ускорения - не могут в достаточной степени позволить получить объективную картину происшествия. Это объясняется тем, что невозможно однозначно установить связи между показаниями датчиков ускорения и их причиной. Например, невозможно однозначно утверждать, вызваны эти показания характером или состоянием дорожного покрытия (яма, рельса и т.п.) или являются следствием столкновения с другим участником движения; как отмечается в описании прототипа, "контроллер сравнивает каждое новое значение вектора ускорения со значением границы нормальных ускорений". В этом случае столкновение с объектом с малой массой (небольшим животным, ребенком и т.д.) не будет зафиксировано. Кроме того, устройство должно жестко крепиться к кузову транспортного средства, а надежность этого крепления не абсолютна. После удара крайне сложно определить, является ли нарушение жесткости крепления прибора к кузову следствием столкновения или произошло в результате вибраций или ударов, длительно имевших место до этого столкновения, тем более, это практически невозможно, если произошло неоднократное столкновение данного транспортного средства с другими участниками движения при сложном ДТП. Поскольку базовым параметром данного устройства является ускорение, корректное измерение которого возможно только тогда, когда прибор образует с кузовом единое конструктивное целое, невозможно считать полученные с помощью прибора данные точными и объективными. Всегда есть возможность потребовать доказательств того, что до столкновения прибор действительно составлял с кузовом единое целое. Понятно, что таких доказательств быть в принципе не может; поэтому ни одни суд не примет во внимание при установлении вины конкретного участника ДТП показания данного прибора.

Кроме того, необходимо отметить, что устройство-прототип измеряет и фиксирует в энергонезависимой памяти параметры транспортного средства только в случае превышения заданного уровня ускорения и/или его производной. Поэтому при сравнительно незначительных столкновениях (касательные столкновения с небольшими повреждениями кузова, световых приборов, зеркал и т.п.) прибор никак не среагирует.

Весьма серьезным недостатком является то обстоятельство, что прибор не отражает состояние окружающей среды, что существенно снижает объективность получаемых с его помощью данных и не позволяет получить полную и объективную картину всей ситуации в постоянном режиме.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи создания такого устройства, которое позволило бы получить достоверную, полную и непрерывную информацию о движении и состоянии транспортного средства, а также фиксировать окружающую обстановку.

Согласно изобретению эта задача решается за счет того, что в устройстве для замера и фиксации параметров движения и состояния транспортного средства, а также фиксации окружающей обстановки, содержащем датчик состояния световой сигнализации, датчик состояния тормозной системы, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, таймер и блок памяти, дополнительно содержится датчик скорости, блок съема визуальной информации, блок съема акустической информации, блок предварительной обработки сигналов датчиков, блок предварительной обработки аналоговых сигналов, блок предварительной обработки цифровой информации, при этом выходы блоков съема визуальной и акустической информации подключены соответственно к первому и второму входам блока предварительной обработки аналоговых сигналов, выходы датчиков скорости, состояния световой сигнализации и состояния тормозной системы подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока предварительной обработки сигналов датчиков, выход которого подключен к третьему входу блока предварительной обработки аналоговых сигналов, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока предварительной обработки информации, выход которого подключен ко второму входу блока памяти, первый выход блока управления подключен к четвертому входу блока предварительной обработки сигналов датчиков, второй выход блока управления подключен к четвертому входу блока предварительной обработки аналоговых сигналов, третий выход блока управления подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, четвертый выход блока управления подключен ко второму входу блока предварительной обработки цифровой информации, пятый выход блока управления подключен к первому входу блока памяти, первый выход которого подключается ко входу устройства считывания информации, шестой выход блока управления подключен ко входу таймера, выход которого подключен ко входу блока управления; дополнительно снабжено блоком передачи информации по радиоканалу, при этом первый вход этого блока соединен с седьмым входом блока управления, а второй вход этого блока соединен со вторым выходом блока памяти.

Заявителем не выявлены источники, содержащие информацию о технических решениях, идентичных настоящему изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна".

Устройство (см. чертеж) содержит блок 1 съема визуальной информации, блок 2 съема акустической информации. Блок 1 в конкретном примере представляет собой стандартную телевизионную камеру с объективом 3,2 мм и углом захвата до 70 и разрешающей способностью 420 линий и электронной платой получения и формирования полного цветного телевизионного сигнала. Блок 2 содержит микрофон и усилитель низкой частоты. Датчик скорости 3 представляет собой в конкретном примере число оборотов вала спидометра с электрическим выходом. Датчик 4 состояния световой сигнализации содержит в конкретном примере фотодиод с пороговым дискриминатором.

Датчик 5 состояния тормозной системы содержит датчик давления, определяющий давление тормозной жидкости в системе. Блок 6 предварительной обработки сигналов датчиков обеспечивает выравнивание амплитуды этих сигналов. Блок 7 предварительной обработки аналоговых сигналов от блоков 1 и 2 обеспечивает автоматическое регулируемое усиление этих сигналов и формирование их частотных характеристик сигналов в требуемых пределах. Блок 8 представляет собой аналого-цифровой преобразователь, в частности MN 65716Т. Блок 9 управления представляет собой процессор, в конкретном примере Z80. Таймер 10 представляет собой программируемый кварцевый генератор. Блок 11 предварительной обработки цифровой информации - процессор, обеспечивающий сжатие цифровой информации, например, в стандарте MPEG-1. Блок 12 памяти выполнен на основе микросхемы HY SDU 281622-AT6. Устройство 13 считывания информации представляет собой в данном примере блок, содержащий микросхему КТ 36171610, соединенный разъемом с блоком 12 и подключаемый к ЭВМ. Устройство также снабжено блоком 14 передачи информации по радиоканалу; этот блок представляет собой ультракоротковолновый передатчик. Выходы блоков 1 и 2 съема визуальной и акустической информации подключены соответственно к первому и второму входам блока 7 предварительной обработки аналоговых сигналов, выходы датчиков 3, 4, 5 соответственно скорости, состояния световой сигнализации и состояния тормозной системы, подключены соответственно к первому, второму и третьему входам блока 6 предварительной обработки сигналов датчиков, выход которого подключен к третьему входу 7 блока предварительной обработки аналоговых сигналов, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя 8, выход которого подключен к первому входу блока 11 предварительной обработки информации, выход которого подключен ко второму входу блока 12 памяти, первый выход блока 9 управления подключен к четвертому входу блока 6 предварительной обработки сигналов датчиков, второй выход блока 9 управления подключен к четвертому входу блока 7 предварительной обработки аналоговых сигналов, третий выход блока 9 управления подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя 8, четвертый выход блока 9 управления подключен ко второму входу блока 11 предварительной обработки цифровой информации, пятый выход блока 9 управления подключен к первому входу блока 12 памяти, первый выход которого подключается ко входу устройства 13 считывания информации, шестой выход блока 9 управления подключен ко входу таймера 10, выход которого подключен ко входу блока 9 управления; первый вход блока 14 передачи информации по радиоканалу соединен с седьмым входом блока 9 управления, а второй вход блока 14 соединен со вторым выходом блока 12 памяти.

Устройство работает следующим образом.

При выключенном зажигании устройство питается от аккумулятора. Весьма желательно иметь также резервный источник питания, обеспечивающий хранение информации в блоке 12 памяти. При включении зажигания устройство переводится в активный режим работы. Сигналы, содержащие информацию о скорости, состоянии световой сигнализации, тормозной системы с датчиков соответственно 3, 4, 5 поступают в блок 6 предварительной обработки сигналов датчиков. В этом блоке они унифицируются по амплитуде и частоте и поступают в блок 7 предварительной обработки аналоговых сигналов. В этот же блок 7 поступают сигналы от блока 1 съема визуальной информации и от блока 2 съема акустической информации. В блоке 7 происходит окончательная обработка аналоговых сигналов: согласование уровней, автоматическая регулировка усиления и т.д.

Затем сигнал поступает в блок 8 АЦП. Следует отметить, что для целей, для которых предназначено данное устройство, не требуется особо высокое качество изображения и аудиосигнала (количество строк, точек, частотных характеристик т. д.). Это позволяет упростить блок 11 предварительной обработки цифровой информации, поступающей к нему с АЦП, поскольку облегчается сжатие информации, осуществляемое в блоке 11. Из блока 11 информация поступает в блок 12 памяти. Емкость этого блока в 128 мБ позволяет осуществить запись в пределах до 10 минут, что, как правило, вполне достаточно для целей этого устройства. В конкретном примере видеозапись сформирована по кольцевому принципу (стековая память), то есть, последний кадр входит в блок 12 памяти и размещается на месте, которое занимал первый кадр; последний при этом теряется. Это позволяет иметь в блоке 12 памяти только текущую информацию за последние минуты. Блок 9 управления подает команды на блоки 6, 7, 8, 11, 12, 14, а также на таймер 10. При этом осуществляется подстройка блока 6 предварительной обработки сигналов датчиков, на блок 7 подается сигнал, обеспечивающий установку либо режима ожидания, либо режима активной работы, регулировку усиления в блоке 7; в блок 8 АЦП с блока 9 поступает сигнал установки режима, а также сигнал от таймера 10; на блок 11 с блока 9 подается сигнал управления обработкой цифровой информации, также команда, определяющая установку режима. Кроме того, в случае необходимости можно предусмотреть подачу сигналов, обеспечивающих шифровку информации, поступающей в блок 11; на блок 12 с блока 9 поступают команды, разрешающие считывание содержащийся в блоке 12 информации, осуществляемое с помощью устройства 13 считывания информации, которая затем подается к ЭВМ; на блок 14 подается с блока 9 команда на передачу информации по радиоканалу.

При наступлении события (ДТП или иное происшествие) запись всех сигналов прекращают с помощью команды с блока 9 управления, например вручную с помощью нажатия соответствующей кнопки выключения. В этом случае прекращается обновление информации в блоке 12, а устройство переходит в режим хранения информации независимо от того, включено зажигание двигателя транспортного средства или нет. После считывания информации о произошедшем событии устройство (если оно сохранило работоспособность после аварии) может быть с помощью команды с блока 9 снова переведено в режим активной работы.

В случае весьма серьезной аварии, когда водитель не в состоянии перевести устройство в режим хранения информации, это происходит автоматически, поскольку при такой аварии двигатель глохнет и зажигание отключается.

Устройство позволяет полностью и всесторонне зафиксировать обстановку и характеристики транспортного средства как в момент события, так и до него. Долговременное хранение информации и ее окончательная обработка осуществляются в ЭВМ. Анализ окончательно обработанной информации позволяет достоверно и надежно установить картину события как с точки зрения состояния транспортного средства, так в отношении поведения участников события, а также окружающей обстановки (погода, состояние дорожного покрытия, светофоры, дорожные знаки, посторонние предметы и т.д.)
Заявителем не обнаружены какие-либо источники информации, содержащие сведения о влиянии заявленных отличительных признаков на достигаемый вследствие их реализации технический результат.

Это, по мнению заявителя, свидетельствует о соответствии данного технического решения критерию "изобретательский уровень".

Для реализации способа использовано обычное несложное промышленное оборудование, что обусловливает соответствие изобретения критерию "промышленная применимость".

Изобретение относится к транспортному оборудованию. Устройство содержит датчики состояния световой сигнализации, состояния тормозной системы, скорости, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, таймер, блок памяти, блоки съема визуальной и акустической информации, блоки предварительной обработки сигналов датчиков, аналоговых сигналов и цифровой информации, устройство считывания информации и блок передачи информации по радиоканалу. Устройство полностью и всесторонне фиксирует обстановку и характеристики транспортного средства как в момент события, так и до него. Долговременное хранение информации и ее окончательная обработка осуществляются в ЭВМ. Изобретение позволяет объективно расследовать дорожно-транспортные происшествия. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для замера и фиксации параметров движения и состояния транспортного средства, а также фиксации окружающей обстановки, содержащее датчик состояния световой сигнализации, датчик состояния тормозной системы, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, таймер и блок памяти, отличающееся тем, что дополнительно содержит датчик скорости, блок съема визуальной информации, блок съема акустической информации, блок предварительной обработки сигналов датчиков, блок предварительной обработки аналоговых сигналов, блок предварительной обработки цифровой информации, при этом выходы блоков съема визуальной и акустической информации подключены, соответственно, к первому и второму входам блока предварительной обработки аналоговых сигналов, выходы датчиков скорости, состояния световой сигнализации и состояния тормозной системы подключены, соответственно, к первому, второму и третьему входам блока предварительной обработки сигналов датчиков, выход которого подключен к третьему входу блока предварительной обработки аналоговых сигналов, выход которого подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока предварительной информации, выход которого подключен ко второму входу блока памяти, первый выход блока управления подключен к четвертому входу блока предварительной обработки сигналов датчиков, второй выход блока управления подключен к четвертому входу блока предварительной обработки аналоговых сигналов, третий выход блока управления подключен ко второму входу аналого-цифрового преобразователя, четвертый выход блока управления подключен ко второму входу блока предварительной обработки цифровой информации, пятый выход блока управления подключен к первому входу блока памяти, первый выход которого подключен ко входу устройства считывания информации, шестой выход блока управления подключен ко входу таймера, выход которого подключен ко входу блока управления.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительно снабжено блоком передачи информации по радиоканалу, при этом первый вход этого блока соединен с седьмым выходом блока управления, а второй вход этого блока соединен со вторым выходом блока памяти.