СПОСОБ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК G01M17/07 G08G1/967 B60K31/16 

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для информационного обеспечения водителя о дорожных знаках.

Известен способ измерения расстояния, пройденного автомобилем, заключающийся в измерении оборотов вращения переднего колеса, формировании сигнала единичного приращения пути, установке значения единичного приращения пути для соответствующих условий движения, суммировании текущих значений пройденного расстояния, сравнении полученных значений с заданными, отображении информации о пройденном пути на индикаторе, осуществлении коррекции значений приращений пути исходя из условий движения автомобиля, осуществлении анализа условий движения автомобиля на основе анализа знака и величины ускорений движущегося автомобиля и проведении автоматической коррекции значений приращения пути исходя из условий движения автомобиля (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2300080, кл. G01C 22/00 от 27.05.2007 г.).

Известно устройство для измерения расстояния, пройденного автомобилем, содержащее закрепленный на колесе датчик пути, счетчик пути, выполненный в виде генератора импульсов, схемы сравнения, состоящие из программного переключателя, счетчика импульсов и индикатора, выход датчика пути соединен через генератор импульсов с первым входом схемы сравнения, выход программного переключателя соединен со вторым входом схемы сравнения, выход которой через счетчик импульсов соединен с входом индикатора, выход счетчика импульсов является счетчиком пути, а также блок анализа условий движения, состоящий из датчика линейных ускорений, элемента И-НЕ, первого и второго диодов, n-первых и вторых пороговых устройств, задатчика сигналов, причем выход датчика линейных ускорений одновременно соединен через элемент И-НЕ, первый и второй диоды соответственно с первым входом программного переключателя, первыми входами n-первых и вторых пороговых устройств, n-вторые входы которых соединены с n-выходами задатчиков сигналов, выходы n-первых и вторых пороговых устройств соединены соответственно со вторыми и третьими n-входами программного переключателя (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение №2300080, кл. G01C 22/00, от 27.05.2007 г.).

Недостатком данных способа и устройства является низкая информативность, обусловленная отсутствием информации о достижении критических значений ресурсов эксплуатации агрегатов транспортных средств по времени эксплуатации и пройденному пути.

Наиболее близким к изобретению является способ функционирования информационно-вычислительной системы автомобиля, заключающийся в измерении расстояния, пройденного автомобилем, путем измерения оборотов вращения переднего колеса, формировании сигнала единичного приращения пути, установке значения единичного приращения пути для соответствующих условий движения, суммировании текущих значений пройденного расстояния, сравнении полученных значений с заданными, отображении информации о пройденном пути на индикаторе, осуществлении коррекции значений приращений пути исходя из условий движения автомобиля, осуществлении анализа условий движения автомобиля на основе анализа знака и величины ускорений движущегося автомобиля и осуществлении автоматической коррекции значений приращения пути исходя из условий движения автомобиля, дополнительно определяют время эксплуатации транспортного средства и осуществляют сравнение (времени эксплуатации) с заданными значениями наработки агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, осуществляют сравнение пройденного пути с заданными значениями наработки агрегатов транспортного средства по пройденному пути, осуществляют сигнализацию о необходимости замены агрегатов, у которых сроки эксплуатации по времени или по пройденному пути находятся в предельных значениях (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение РФ 2380671, кл. G01M 17/007, от 27.01.2010 г.)

Наиболее близким к изобретению является устройство функционирования информационно-вычислительной системы, которое содержит устройство для измерения расстояния, пройденного автомобилем, состоящее из закрепленного на колесе датчика пути, счетчика пути, выполненного в виде генератора импульсов, схемы сравнения, программного переключателя, счетчика импульсов и индикатора, блока анализа условий движения, при этом выход датчика пути соединен через генератор импульсов с первым входом схемы сравнения, выход программного переключателя соединен со вторым входом схемы сравнения, выход которой через счетчик импульсов соединен с входом индикатора, блок анализа условий движения состоит из датчика линейных ускорений, элемента И-НЕ, первого и второго диодов, n-первых и вторых пороговых устройств и задатчика сигналов, причем выход датчика линейных ускорений одновременно соединен через элемент И-НЕ, первый и второй диоды соответственно с первым входом программного переключателя, первыми входами n-первых и вторых пороговых устройств, n-вторые входы которых соединены с n-выходами задатчиков сигналов, выходы n-первых и вторых пороговых устройств соединены соответственно со вторыми и третьими n-входами программного переключателя, и в которое дополнительно введены блок обработки сигналов, индикатор предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатор предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, выходы блока измерений расстояний и датчика системы зажигания соединены соответственно с первым и вторым входами блока обработки сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами индикатора предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатора предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, блок обработки сигналов состоит из первого и второго интеграторов, генератора импульсов, элемента И, счетчика импульсов, n-первых и n-вторых пороговых устройств, задатчика пройденного пути, времени эксплуатации, причем первый и второй входы блока обработки сигналов соединены соответственно с входами первого интегратора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И через счетчик, второй интегратор соединен с первыми входами n-вторых пороговых устройств, вторые входы которых соединены со второй группой выходов задатчика пройденного пути, времени эксплуатации, первая группа выходов которого соединена со вторыми входами первых пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходом первого интегратора, выходы первых и вторых пороговых устройств являются первой и второй группой выходов блока обработки сигналов (Ефанов В.В., Мужичек С.М., патент РФ на изобретение РФ 2380671, кл. G01M 17/007, от 27.01.2010 г.).

Недостатком данных способа и устройства является низкая информативность, обусловленная отсутствием световой и речевой информации для водителя о необходимых режимах движения транспортного средства в соответствии с дорожными знаками.

Технической задачей изобретения является повышение информативности за счет дополнительного информирования водителя о необходимом режиме движения в соответствии с дорожными знаками.

Технический результат изобретения достигается тем, что в способе функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства, заключающемся в измерении расстояния, пройденного транспортным средством, путем измерения оборотов вращения переднего колеса, формировании сигнала единичного приращения пути, установке значения единичного приращения пути для соответствующих условий движения, суммировании текущих значений пройденного расстояния, сравнении полученных значений с заданными, отображении информации о пройденном пути на индикаторе, осуществлении коррекции значений приращений пути исходя из условий движения транспортного средства, осуществлении анализа условий движения транспортного средства на основе анализа знака и величины ускорений движущегося транспортного средства и осуществлении автоматической коррекции значений приращения пути исходя из условий движения транспортного средства, определении времени эксплуатации транспортного средства и осуществлении сравнения (времени эксплуатации) с заданными значениями наработки агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, осуществлении сравнения пройденного пути с заданными значениями наработки агрегатов транспортного средства по пройденному пути, осуществлении сигнализации о необходимости замены агрегатов, у которых сроки эксплуатации по времени или по пройденному пути находятся в предельных значениях, дополнительно наносят метки на дорожные знаки в соответствии с их типом и значением, осуществляют при движении транспортного средства излучение электромагнитной энергии в сторону дорожных знаков, осуществляют модуляцию электромагнитной энергии пассивными метками в соответствии с типом и значением дорожных знаков, осуществляют прием электромагнитной энергии от меток, находящихся на дорожных знаках, определяют тип и значения дорожных знаков путем дешифрирования сигналов, отраженных от меток, расположенных на дорожных знаках определяют координаты нахождения знаков различных типов и значений путем фиксации моментов приема сигналов, отраженных от пассивных меток, расположенных на знаках, и от спутниковой системы, осуществляют индикацию типа и значения каждого знака на индикаторе, расположенном в кабине водителя, осуществляют запись в блок памяти информацию о режиме движения транспортного средства, скорости и пройденном пути, типе, значении и координатах дорожных знаков.

Заявляемый способ реализуется в устройстве функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства, которое содержит устройство для измерения расстояния, пройденного транспортным средством, состоящее из закрепленного на колесе датчика пути, счетчика пути, выполненного в виде генератора импульсов, схемы сравнения, программного переключателя, счетчика импульсов и индикатора, блока анализа условий движения, при этом выход датчика пути соединен через генератор импульсов с первым входом схемы сравнения, выход программного переключателя соединен со вторым входом схемы сравнения, выход которой через счетчик импульсов соединен с входом индикатора, блок анализа условий движения состоит из датчика линейных ускорений, элемента И-НЕ, первого и второго диодов, n-первых и вторых пороговых устройств и задатчика сигналов, причем выход датчика линейных ускорений одновременно соединен через элемент И-НЕ, первый и второй диоды соответственно с первым входом программного переключателя, первыми входами n-первых и вторых пороговых устройств, n-вторые входы которых соединены с n-выходами задатчиков сигналов, выходы n-первых и вторых пороговых устройств соединены соответственно со вторыми и третьими n-входами программного переключателя, и в которое дополнительно введены блок обработки сигналов, индикатор предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатор предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, выходы блока измерений расстояний и датчика системы зажигания соединены соответственно с первым и вторым входами блока обработки сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами индикатора предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатора предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, блок обработки сигналов состоит из первого и второго интеграторов, генератора импульсов, элемента И, счетчика импульсов, n-первых и n-вторых пороговых устройств, задатчика пройденного пути, времени эксплуатации, причем первый и второй входы блока обработки сигналов соединены соответственно с входами первого интегратора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И через счетчик, второй интегратор соединен с первыми входами n-вторых пороговых устройств, вторые входы которых соединены со второй группой выходов задатчика пройденного пути, времени эксплуатации, первая группа выходов которого соединена со вторыми входами первых пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходом первого интегратора, выходы первых и вторых пороговых устройств являются первой и второй группой выходов блока обработки сигналов, дополнительно введены пассивные метки на дорожных знаках, блок определения типов и значений дорожных знаков, индикатор дорожных знаков, при этом первый вход-выход, второй вход блока определения типов и значений дорожных знаков соединены соответственно по беспроводной связи с меткой на дорожном знаке, с выходом блока измерений расстояний, а выход с входом индикатора дорожных знаков, блок определения типов и значений дорожных знаков содержит модулятор, ключ, генератор СВЧ, антенный переключатель, антенну, приемник, спутниковую систему, n-первую и n-вторую группу дешифраторов, n-первую группу, второй и третий элементы ИЛИ, n-первую группу и второй элементы И, первое и второе пороговые устройства, задатчик сигналов, дифференцирующую цепь, генератор импульсов, сдвиговый регистр, счетчик импульсов, блок памяти, причем первый вход-выход, второй вход блока определения типов и значений дорожных знаков являются соответсвенно входом-выходом антенны, вторым входом блока памяти и одновременно первыми входами первого и второго пороговых устройств, выход модулятора соединен соответсвенно со вторым входом ключа, первый вход которого соединен с выходом генератора СВЧ, выход ключа соединен с первым входом антенного переключателя, второй вход-выход которого соединен с входом антенны, а выход с входом приемника, выход которого соединен с входами n-первой группы дешифраторов, выходы первой группы дешифраторов соединены со входами n-второй группы дешифраторов, выходы которых соединены с входами n-первой группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены со вторыми входами первой группы элементов И, первые входы которых соединены с выходом спутниковой системы, а выходы с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока памяти, вторые входы первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым выходами задатчика сигналов, первый и второй выходы пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом счетчика, вторые входы которого и сдвигового регистра соединены с выходом дифференцирующей цепи, вход которого соединен с выходом первого порогового устройства, выход счетчика соединен с третьим входом блока памяти, выход второго элемента ИЛИ является выходом блока определения типов и значений дорожных знаков.

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями по способу, являются:

1. Наносят метки на дорожные знаки в соответствии с их типом и значением.

2. Осуществляют при движении транспортного средства излучения электромагнитной энергии в сторону дорожных знаков.

3. Осуществляют модуляцию электромагнитной энергии пассивными метками в соответствии с типом и значением дорожных знаков.

4. Осуществляют прием электромагнитной энергии от меток находящихся на дорожных знаках.

5. Определяют тип и значения дорожных знаков на основе дешифрирования сигналов, отраженных от меток, расположенных на дорожных знаках.

6. Определяют координаты нахождения знаков различных типов и значений путем фиксации моментов приема сигналов, отраженных от пассивных меток, расположенных на знаках и спутниковой системе.

7. Осуществляют индикацию типа и значения каждого знака на индикаторе, расположенном в кабине водителя.

8. Осуществляют запись в блок памяти информации о режиме движения транспортного средства, скорости и пройденном пути, типе, значении и координатах дорожных знаков.

Новыми элементами, обладающими существенными отличиями по устройству, являются пассивные метки, расположенные на дорожных знаках, блок определения типов и значений дорожных знаков, индикатор дорожных знаков и связи между известными и новыми элементами.

На фиг.1 показана структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ, на фиг.2 - то же, блока анализа условий движения автомобиля, на фиг.3 - то же, блока обработки сигналов, на фиг.4 - то же, блока определения типов и значений знаков.

В настоящее время имеются пассивные RFID-метки, котрые можно нанести на дорожные знаки, так, например, компания «Систематика», входящая в «Группу Систематика», запустила в промышленное производство новую версию пассивных RFID-меток PatchTag. Новая метка получила название PatchTag G2XMD1. Она базируется на вышедшем летом 2008 г. чипе NXP, обладающем повышенной чувствительностью.

Теперь максимальная дальнобойность метки PatchTag G2XMD1 в действующем в России европейском диапазоне RFID достигает 18-20 метров, отметили в компании. Такой показатель позволяет осуществлять автоматическую идентификацию на большом расстоянии (10-15 метров) и скорости до 250 км/ч. Длина идентификатора (EPC ID) составляет 240 бит, что более чем в два раза превышает аналогичный показатель предыдущей версии. Объем пользовательской памяти увеличен также в два раза - до 512 бит. На метку можно записать любую информацию. Количество циклов перезаписи практически неограниченно. PatchTag G2XMD1 построена на основе узкой микрополосковой антенны. Ее коэффициент усиления в 2-3 раза выше, чем у редуцированных диполей, которые обычно применяются в метках. Также, в отличие от диполя, PatchTag G2XMD1 улучшает свои характеристики на поверхности металла, утверждают разработчики. Новые метки предназначены для промышленной автоматизации, а также для маркировки автомобилей, контейнеров и ж/д-транспорта и др. «С момента своего появления в 2006 году PatchTag был меткой с рекордной дальнобойностью (14 метров в идеальных условиях безэховой камеры и 8-10 метров в реальных условиях, при аналогичном показателе других меток 3-6 метров). Столь значительное увеличение дальнобойности достигнуто за счет принципиально другой антенны: вместо редуцированного диполя в PatchTag используется микрополосковая антенна. Но при этом, в отличие от «классических» микрополосковых антенн, PatchTag укладывается в форм-фактор обычной метки (http://internet.seoengine.ru/safe/news_2008-12-26-05-32-03-963.html, дата обращения 10.05.2011 г.).

Дорожные знаки содержат предупреждающие знаки, знаки приоритета, запрещающие знаки, предписывающие знаки, знаки особых предписаний, информационные знаки, знаки дополнительной информации (Правила дорожного движения Российской Федерации. - М.: ACT: Астрель: Полиграфиздат, 2010).

Предупреждающие знаки информируют водителей о приближении к опасному участку дороги, движение по которому требует принятия мер, соответствующих обстановке. Например, знак «Опасный поворот», закругление дороги малого радиуса или с ограниченной видимостью, знак «Опасные повороты», участок дороги с опасными поворотами, знак «Искусственная неровность», участок дороги с искусственной неровностью (неровностями) для принудительного снижения скорости. Предупреждающие знаки вне населенных пунктов устанавливаются на расстоянии 150-300 м, в населенных пунктах - на расстоянии 50-100 м до начала опасного участка. При необходимости знаки могут устанавливаться и на ином расстоянии, которое в этом случае указывается на табличке.

Знаки приоритета устанавливают очередность проезда перекрестков, пересечений проезжих частей или узких участков дороги. Например, знак «Главная дорога», дорога, на которой предоставлено право преимущественного проезда нерегулируемых перекрестков, знак «Уступите дорогу», водитель должен уступить дорогу транспортным средствам, движущимся по пересекаемой дороге, знак «Движение без остановки запрещено», запрещается движение без остановки перед стоп-линией, а если ее нет - перед краем пересекаемой проезжей части, знак «Преимущество встречного движения», запрещается въезд на узкий участок дороги, если это может затруднить встречное движение, водитель должен уступить дорогу встречным транспортным средствам, находящимся на узком участке или противоположном подъезде к нему, знак «Преимущество перед встречным движением», узкий участок дороги, при движении по которому водитель пользуется преимуществом по отношению к встречным транспортным средствам и т.д.

Запрещающие знаки вводят или отменяют определенные ограничения движения. Например, знак «Въезд запрещен», запрещается въезд всех транспортных средств в данном направлении, знак «Движение запрещено», запрещается движение всех транспортных средств, знак «Движение грузовых автомобилей запрещено», запрещается движение грузовых автомобилей и составов транспортных средств с разрешенной максимальной массой более 3,5 т (если на знаке не указана масса) или с разрешенной максимальной массой более указанной на знаке, а также тракторов и самоходных машин, знак «Ограничение массы», запрещается движение транспортных средств, в том числе составов транспортных средств, общая фактическая масса которых больше указанной на знаке, знак «Ограничение массы, приходящейся на ось транспортного средства», запрещается движение транспортных средств, у которых фактическая масса, приходящаяся на какую-либо ось, превышает указанную на знаке, знак «Ограничение высоты», запрещается движение транспортных средств, габаритная высота которых (с грузом или без груза) больше указанной на знаке.

Предписывающие знаки разрешают движение только в направлениях, указанных на знаках стрелками. Знаки, разрешающие поворот налево, разрешают и разворот (могут быть применены знаки с конфигурацией стрелок, соответствующей требуемым направлениям движения на конкретном пересечении).

Знаки особых предписаний вводят или отменяют определенные режимы движения. Например, знак «Автомагистраль», дорога, на которой действуют требования правил дорожного движения Российской Федерации, устанавливающие порядок движения по автомагистралям, знак « Дорога с односторонним движением», дорога или проезжая часть, по которой движение транспортных средств по всей ширине осуществляется в одном направлении.

Информационные знаки информируют о расположении населенных пунктов и других объектов, а также об установленных или о рекомендуемых режимах движения.

Знаки сервиса информируют о расположении соответствующих объектов. Например, пункта первой медицинской помощи, больницы, автозаправочной станции, технического обслуживания автомобилей, мойки автомобилей, телефона, пункта питания, питьевой воды, гостиницы или мотеля, кемпинга, место отдыха, пост дорожно-патрульной службы, милиции, пункта контроля международных автомобильных перевозок, зоны приема радиостанции, передающей информацию о дорожном движении.

Знаки дополнительной информации (таблички) уточняют или ограничивают действие знаков, с которыми они применены. Например, знак «Расстояние до объекта», указывается расстояние от знака до начала опасного участка, места введения соответствующего ограничения или определенного объекта (места), находящегося впереди по ходу движения, знак «Зона действия» указывает протяженность опасного участка дороги, обозначенного предупреждающими знаками, или зону действия запрещающих знаков, знак «Направления действия» указывает направления действия знаков, установленных перед перекрестком, или направления движения к обозначенным объектам, находящимся непосредственно у дороги, знак «Вид транспортного средства» указывает вид транспортного средства, на который распространяется действие знака, знак «Способ постановки транспортного средства на стоянку» указывает, что все транспортные средства должны быть поставлены на стоянку на проезжей части вдоль тротуара; знак «Ограничение разрешенной максимальной массы» указывает, что действие знака распространяется только на транспортные средства с разрешенной максимальной массой более, указанной на табличке [4].

Устройство функционирования информационно-вычислительной системы содержит блок 1 измерения расстояния, пройденного автомобилем, блок 2 обработки сигналов, блок 3 определения типов и значений дорожных знаков, индикатор 4 предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатор 5 предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, индикатор 6 дорожных знаков.

Блок 1 измерения расстояния состоит из закрепленного на колесе датчика 7 пути, счетчика 8 пути, блока 9 анализа условий движения, при этом счетчик 8 пути выполнен в виде генератора 10 импульсов, схемы 11 сравнения, программного переключателя 12, счетчика 13 импульсов и индикатора 14, при этом выход датчика 7 пути соединен через генератор 10 импульсов с первым входом схемы 11 сравнения, выход программного переключателя 12 соединен со вторым входом схемы 11 сравнения, выход которой через счетчик 13 импульсов соединен с входом индикатора 14, выход счетчика 13 импульсов является выходом блока 1 измерения расстояний, выходы которого и датчика системы зажигания соединены соответственно с первым и вторым входами блока 2 обработки сигналов, первый, второй выходы которого соединены соответственно с входами индикатора 4 предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатора 5 предельных сроков эксплуатации транспортного средства агрегатов по времени эксплуатации, первый вход-выход, второй вход блока 3 определения типов и значений дорожных знаков соединены соответственно по беспроводной связи с меткой на дорожном знаке, с выходом блока 1 измерений расстояний, а выход с входом индикатора 6 дорожных знаков.

Блок 9 анализа условий движения состоит из датчика 15 линейных ускорений, элемента И-НЕ 16, первого 17 и второго 18 диодов, n-первых 19 и вторых 20 пороговых устройств, задатчика 21 сигналов, при этом выход датчика 15 линейных ускорений одновременно соединен через элемент И-НЕ 16, первый 17 и второй 18 диоды соответственно с первым входом программного переключателя 12, первыми входами n-первых 19 и n-вторых 20 пороговых устройств, n-вторые входы которых соединены с n-выходами задатчиков 21 сигналов, выходы n-первых 19 и n-вторых 20 пороговых устройств соединены соответственно со вторыми и третьими n-входами программного переключателя 12.

Блок 2 обработки сигналов состоит из первого 22 и второго 23 интеграторов, генератора 24 импульсов, элемента И 25, счетчика 26 импульсов, n-первых 27 и n-вторых 28 пороговых устройств, задатчика 29 пройденного пути, времени эксплуатации, причем первый и второй входы блока 2 обработки сигналов соединены соответственно с входами первого 22 интегратора и первым входом элемента И 25, второй вход которого соединен с выходом генератора 24 импульсов, выход элемента И 25 через счетчик 26, второй 23 интегратор соединен с первыми входами n-вторых 28 пороговых устройств, вторые входы которых соединены со второй группой выходов задатчика 29 пройденного пути, времени эксплуатации, первая группа выходов которого соединена со вторыми входами первых 27 пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходом первого 22 интегратора, выходы первых 27 и вторых 28 пороговых устройств являются первой и второй группой выходов блока 2 обработки сигналов.

Блок 3 определения типов и значений дорожных знаков содержит модулятор 30, ключ 31, генератор СВЧ 32, антенный переключатель 33, антенну 34, приемник 35, спутниковую систему 36, n-первую 37 и n-вторую 38 группу дешифраторов, n-первую 39 группу, второй 40 и третий 41 элементы ИЛИ, n-первую 42 группу и второй 43 элементы И, первый 44 и второй 45 пороговые устройства, задатчик 46 сигналов, дифференцирующую цепь 47, генератор 48 импульсов, сдвиговый регистр 49, счетчик 50 импульсов, блок 51 памяти, причем первый вход-выход, второй вход блока 3 определения типов и значений дорожных знаков являются соответственно входом-выходом антенны 34, вторым входом блока 51 памяти и одновременно первыми входами первого 44 и второго 45 пороговых устройств, выход модулятора 30 соединен соответственно со вторым входом ключа 31, первый вход которого соединен с выходом генератора 32 СВЧ, выход ключа 31 соединен с первым входом антенного переключателя 33, второй вход-выход которого соединен с входом антенны 34, а выход с входом приемника 35, выход которого соединен с входами n-первой 37 группы дешифраторов, выходы первой 37 группы дешифраторов соединены со входами n-второй 38 группы дешифраторов, выходы которых соединены с входами n-первой 39 группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены со вторыми входами первой 42 группы элементов И, первые входы которых соединены с выходом спутниковой системы 36, а выходы с входами второго 40 элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока 51 памяти, вторые входы первого 44 и второго 45 пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым выходами задатчика 46 сигналов, первый 44 и второй 45 выходы пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым входами третьего 41 элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра 49, третий вход которого соединен с выходом генератора 48 импульсов, а выход соединен с первым входом второго 43 элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора 48 импульсов, а выход соединен с первым входом счетчика 50, вторые входы которого и сдвигового регистра соединены с выходом дифференцирующей цепи, вход которого соединен с выходом первого порогового устройства, выход счетчика 50 соединен с третьим входом блока 51 памяти, выход второго 40 элемента ИЛИ является выходом блока 3 определения типов и значений дорожных знаков.

Уровни сигналов с n-первых и вторых выходов задатчика 29 пройденного пути, времени эксплуатации соответствуют соответственно предельным срокам эксплуатации n-агрегатов по пройденному пути и по времени.

Устройство работает следующим образом.

В процессе движения транспортного средства происходит измерение пройденного расстояния.

Датчик 7 пути автомобиля вырабатывает импульсы, каждый последующий из которых - результат единичного приращения пути. Импульсы с датчика 7 пути запускают генератор 10 импульсов. Когда число импульсов, выработанных генератором 10 импульсов, станет равным значению, установленному на программном переключателе 12, схема 11 сравнения остановит генератор 10 импульсов.

В результате сформируется пачка импульсов. Счетчик 11 импульсов прибавит к предыдущему значению число, равное единичному приращению пути (число, установленное программным переключателем). Значение единичного приращения пути подается на индикатор 12. Оно в цифровом виде отображает пройденный путь (фиг.1).

Блок 9 анализа условий движения автомобиля осуществляет коррекцию единичного приращения пути на основе анализа знака и величины ускорения от датчика 15 линейных ускорений (фиг.2).

Если с выхода датчика 13 линейных ускорений сигнал отсутствует, то с выхода элемента И-НЕ 14 сигнал поступает на первый вход программного переключателя 10.

Если с выхода датчика 15 линейных ускорений поступает сигнал, то определение знака линейного ускорения осуществляется первым 17 прямо и вторым 18 обратно включенными диодами. С выхода диодов (17, 18) в зависимости от знака сигнал поступает на n-входы первых 19 или вторых 20 пороговых устройств.

Пороговые устройства (19, 20) осуществляют анализ величины ускорения на основе сравнения текущих значений, поступающих с выхода диодов (17, 18), с заданными, поступающими от задатчика 21 сигналов.

С выхода пороговых устройств 19, 20 сигналы поступают соответственно на n-вторые или n-третьи входы программного переключателя 12.

Блок 2 обработки сигналов обеспечивает анализ ресурсов эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени и по пройденному пути.

Ресурс эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации определяется моментом включения цепи зажигания транспортного средства. С выхода датчика зажигания сигнал поступает соответственно на первый вход элемента И 25, который является вторым входом блока 2 обработки сигналов, при этом обеспечивается подача импульсов с выхода генератора 24 импульсов через второй вход элемента И 25, счетчик 26 импульсов, второй 23 интегратор на первые входы n-вторых 28 пороговых устройств, на вторые входы которых поступают сигналы с группы вторых выходов задатчика 29 пройденного пути, времени эксплуатации (фиг.3).

В случае равенства значений текущего и одного из заданных значений сигнала соответствующему предельному ресурсу одного из n-агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации происходит выдача сигнала с выхода одного из n-вторых 27 пороговых устройств через один из n-вторых выходов блока 2 обработки сигналов на вход индикатора 5 предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации.

Ресурс эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути эксплуатации осуществляется следующим образом.

В момент начала движения сигнал с выхода блока 1 измерения расстояний поступает через первый вход блока 2 обработки сигналов, первый 22 интегратор на первые входы n-первых 27 пороговых устройств, на вторые входы которых поступают сигналы с n-первой группы выходов задатчика 29 пройденного пути, времени эксплуатации.

В случае равенства текущего и одного из предельных значений сигнала соответствующего ресурсу эксплуатации одного из n-агрегатов транспортного средства по пройденному пути происходит выдача сигнала с выхода одного из n-первых 27 пороговых устройств, через один из n-первых выходов блока 2 обработки сигналов на вход индикатора 4 предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути.

Блок 3 определения типов и значений дорожных знаков обеспечивает индикацию типов и значений дорожных знаков в кабине транспортного средства в процессе проезда его по автомагистрали, кроме того, определяет координаты знаков и записывает в блок памяти информацию о типе, значениях, координатах дорожных знаков и режиме движения транспортного средства.

При этом при проезде транспортного средства по автомагистрали происходит излучение электромагнитной энергии в направлении дорожного знака путем выдачи высокочастотного сигнала с выхода генератора СВЧ на первый вход ключа 31, на второй вход которого поступает сигнал с выхода модулятора 30, с выхода ключа 31 сигнал поступает на первый вход антенного переключателя 33, со второго входа-выхода которого сигнал поступает на вход антенны 34.

Отраженный от метки, расположенной на дорожном знаке, сигнал, соответствующий типу и значению дорожного знака, поступает на второй вход антенного переключателя, с выхода которого поступает на вход приемника 35.

С выхода которого сигнал поступает на входы n-первой 37 группы дешифраторов, которые определяют тип дорожного знака, с выхода одного из первой 37 группы дешифраторов сигнал поступает на входы n-второй 38 группы дешифраторов, которые определяют значения дорожного знака.

С выхода одного из n-второй 38 группы дешифраторов поступает сигнал, соответствующий типу и значению одного из дорожных знаков, на один из входов n-первой 39 группы элементов ИЛИ, с выхода одного из которых сигнал поступает на один из вторых входов n-первой 42 группы элементов И, на первые входы которых поступает сигнал с выхода спутниковой системы 36, при этом на выходе одного из n-первой 42 группы элементов И формируется сигнал, соответствующий типу, значению и координатам знака.

С одного из выходов n-первой 42 группы элементов И сигнал через один из входов элемента ИЛИ поступает на первый вход блока 51 памяти.

Информация о типе, значении и координатах дорожного знака может использоваться как для индикации в кабине транспортного средства, для анализа режимов движения транспортного средства в соответствии с дорожными условиями, а также в виде предупредительной информации при повторном проезде транспортного средства по данному участку автомагистрали.

Информация о расстоянии прохода транспортным средством поступает на второй вход блока 51 памяти, а также на первые входы первого 44 и второго 45 пороговых устройств, на вторые входы которых поступают опорные сигналы соответственно с первого и второго выходов задатчика 46 сигналов.

В процессе движения транспортного средства в момент прохода двух заданных расстояний происходит последовательное срабатывание первого 44 и второго 45 пороговых устройств, с выходов которого сигналы поступают соответственно через первый и второй входы третьего 41 элемента ИЛИ, первый вход сдвигового регистра 49, первый вход второго 43 элемента И, на первый вход счетчика 50, с выхода которого сигнал, соответствующий скорости движения транспортного средства, поступает на третий вход блока 51 памяти.

С выхода второго 40 элемента ИЛИ информация о типе, знаке и координатах дорожного знака поступает на вход индикатора дорожных знаков. Кроме того, возможно речевое сопровождение данной информации.

Группа изобретений относится к области измерительной техники и может быть использована для информирования водителя о дорожных знаках. Способ функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства (ТС) заключается в осуществлении сигнализации водителю о необходимости замены агрегатов ТС, у которых сроки эксплуатации по времени или пройденному пути находятся в предельных значениях. Сигнализация осуществляется на основе пройденного расстояния, времени эксплуатации и условий движения ТС. Также осуществляют индикацию типа и значения дорожных знаков в кабине водителя, записывают в блок памяти информацию о режиме движения ТС, скорости и пройденном пути, типе, значении и координатах дорожных знаков. Устройство функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства содержит блок измерения расстояний, блок обработки сигналов, индикаторы предельных сроков эксплуатации агрегатов ТС по пройденному пути и по времени эксплуатации. Также устройство содержит блок определения типов и значений дорожных знаков и индикатор дорожных знаков. Решение направлено на повышение информативности водителя ТС. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства, заключающийся в измерении расстояния, пройденного транспортным средством, путем измерения оборотов вращения переднего колеса, формировании сигнала единичного приращения пути, установке значения единичного приращения пути для соответствующих условий движения, суммировании текущих значений пройденного расстояния, сравнении полученных значений с заданными, отображении информации о пройденном пути на индикаторе, осуществлении коррекции значений приращений пути исходя из условий движения транспортного средства, осуществлении анализа условий движения транспортного средства на основе анализа знака и величины ускорений движущегося транспортного средства и осуществлении автоматической коррекции значений приращения пути исходя из условий движения транспортного средства, определении времени эксплуатации транспортного средства и осуществлении сравнения времени эксплуатации с заданными значениями наработки агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, осуществлении сравнения пройденного пути с заданными значениями наработки агрегатов транспортного средства по пройденному пути, осуществлении сигнализации о необходимости замены агрегатов, у которых сроки эксплуатации по времени или по пройденному пути находятся в предельных значениях, отличающийся тем, что дополнительно наносят метки на дорожные знаки в соответствии с их типом и значением, осуществляют при движении транспортного средства излучение электромагнитной энергии в сторону дорожных знаков, осуществляют модуляцию электромагнитной энергии пассивными метками в соответствии с типом и значением дорожных знаков, осуществляют прием электромагнитной энергии от меток находящихся на дорожных знаках, определяют тип и значение дорожных знаков путем дешифрирования сигналов, отраженных от меток, расположенных на дорожных знаках, определяют координаты нахождения знаков различных типов и значений путем фиксации моментов приема сигналов, отраженных от пассивных меток, расположенных на знаках и от спутниковой системы, осуществляют индикацию типа и значения каждого знака на индикаторе, расположенном в кабине водителя, осуществляют запись в блок памяти информации о режиме движения транспортного средства, скорости и пройденном пути, типе, значении и координатах дорожных знаков.

2. Устройство функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства, содержащее блок измерений расстояний, блок обработки сигналов, индикатор предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по пройденному пути, индикатор около предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, блок измерений расстояний состоит из закрепленного на колесе датчика пути, счетчика пути, выполненного в виде генератора импульсов, схемы сравнения, программного переключателя, счетчика импульсов и индикатора, при этом выход датчика пути соединен через генератор импульсов с первым входом схемы сравнения, выход программного переключателя соединен со вторым входом схемы сравнения, выход которой через счетчик импульсов соединен с входом индикатора, блок анализа условий движения, который состоит из датчика линейных ускорений, элемента И-НЕ, первого и второго диодов, n первых и вторых пороговых устройств и задатчика сигналов, причем выход датчика линейных ускорений одновременно соединен через элемент И-НЕ, первый и второй диоды соответственно с первым входом программного переключателя, первыми входами n первых и вторых пороговых устройств, вторые входы которых соединены с n выходами задатчика сигналов, выходы n первых и вторых пороговых устройств соединены соответственно со вторыми и третьими n входами программного переключателя, выходы блока измерений расстояний и датчика системы зажигания соединены соответственно с первым и вторым входами блока обработки сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами индикатора предельных сроков эксплуатации агрегатов по пройденному пути транспортного средства и индикатора предельных сроков эксплуатации агрегатов транспортного средства по времени эксплуатации, блок обработки сигналов состоит из первого и второго интеграторов, генератора импульсов, элемента И, счетчика импульсов, n-первых и n-вторых пороговых устройств, задатчика пройденного пути и времени эксплуатации, причем первый и второй входы блока обработки сигналов соединены соответственно с входами первого интегратора и первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, выход элемента И через счетчик, второй интегратор соединен с первыми входами n вторых пороговых устройств, вторые входы которых соединены со второй группой выходов задатчика пройденного пути и времени эксплуатации, первая группа выходов которого соединена со вторыми входами n первых пороговых устройств, первые входы которых соединены с выходом первого интегратора, выходы первых и вторых пороговых устройств являются первой и второй группой выходов блока обработки сигналов, отличающееся тем, что введены пассивные метки на дорожных знаках, блок определения типов и значений дорожных знаков, индикатор дорожных знаков, при этом первый вход-выход, второй вход блока определения типов и значений дорожных знаков соединены соответственно по беспроводной связи с меткой на дорожном знаке, с выходом блока измерений расстояний, а выход - с входом индикатора дорожных знаков, блок определения типов и значений дорожных знаков содержит модулятор, ключ, генератор СВЧ, антенный переключатель, антенну, приемник, спутниковую систему, n-первую и n-вторую группу дешифраторов, n-первую группу, второй и третий элементы ИЛИ, n-первую группу и второй элементы И, первое и второе пороговые устройства, задатчик сигналов, дифференцирующую цепь, генератор импульсов, сдвиговый регистр, счетчик импульсов, блок памяти, причем первый вход-выход, второй вход блока определения типов и значений дорожных знаков являются соответсвенно входом-выходом антенны, вторым входом блока памяти и одновременно первыми входами первого и второго пороговых устройств, выход модулятора соединен соответственно со вторым входом ключа, первый вход которого соединен с выходом генератора СВЧ, выход ключа соединен с первым входом антенного переключателя, второй вход-выход которого соединен с входом антенны, а выход - с входом приемника, выход которого соединен с входами n-первой группы дешифраторов, выходы первой группы дешифраторов соединены с входами n-второй группы дешифраторов, выходы которых соединены с входами n-первой группы элементов ИЛИ, выходы которых соединены со вторыми входами первой группы элементов И, первые входы которых соединены с выходом спутниковой системы, а выходы - с входами второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом блока памяти, вторые входы первого и второго пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым выходами задатчика сигналов, первый и второй выходы пороговых устройств соединены соответственно с первым и вторым входами третьего элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом сдвигового регистра, третий вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом второго элемента И, второй вход которого соединен с выходом генератора импульсов, а выход соединен с первым входом счетчика, вторые входы которого и сдвигового регистра соединены с выходом дифференцирующей цепи, вход которой соединен с выходом первого порогового устройства, выход счетчика соединен с третьим входом блока памяти, выход второго элемента ИЛИ является выходом блока определения типов и значений дорожных знаков.