КОММУНИКАЦИОННЫЙ ЭЛЕМЕНТ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2016 года по МПК H04W76/00 G08G1/00 H04B1/38 

Настоящее изобретение относится к области транспортной связи, а именно к сфере обеспечения связи между движущимися транспортными средствами (автомобилями, поездами, судами и т.п.) вдоль маршрутов их следования как между собой, так и с различными потребителями, находящимися вне транспортных средств (системами управления движения, службами мониторинга состояния транспортных средств и т.п.).

Известен патент «Dedicated short range communication system and network architecture for intelligent transportation Systems» (ЕР № WO 9922353, МПК: G08G 1/09, G08G 1/0967, (IPC1-7): G08G 1/09; дата приоритета: 1997-10-29). В нем представлено описание элементов интеллектуальной транспортной системы и способов связи между ними. Интеллектуальная транспортная система состоит из центра управления, системы дорожной инфраструктуры, системы транспортных средств и дополнительных транслирующих систем, соединенных между собой связью DSRC (dedicated short range communication - специализированная связь ближнего действия) и проводной связью.

Центр управления этой интеллектуальной транспортной системы представляет собой внешнюю коммуникационную сеть, которая взаимодействует посредством проводной связи с множеством дорожных приемо-передающих устройств, образующих систему дорожной инфраструктуры. В свою очередь дорожные приемо-передающие устройства посредством связи DSRC взаимодействуют с установленными на транспортных средствах бортовыми приемо-передающими устройствами, образующими систему транспортных средств. Таким образом, в интеллектуальной транспортной системе обмен данными между внешней коммуникационной сетью и бортовыми приемо-передающими устройствами осуществляется через дорожные приемо-передающие устройства, работающие в режиме информационной изолированности друг от друга.

Дополнительные транслирующие системы интеллектуальной транспортной системы представляют собой различные сервисы оповещения (такие как путеводители, прогноз погоды и прочие), передающие информацию непосредственно бортовым приемопередающим устройствам, дорожным приемо-передающим устройствам и внешней коммуникационной сети.

Однако аналог имеет существенный недостаток, а именно сложность коммуникационных связей, обусловленную тем, что дорожные приемопередающие устройства работают информационно изолировано друг от друга и взаимодействуют только с бортовыми приемо-передающими устройствами и внешней коммуникационной сетью. Данное обстоятельство обуславливает увеличение времени передачи данных в интеллектуальной транспортной системе.

Известен коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы, созданный компанией «Kapsch Group» (см. каталог компании «Kapsch Group» - Электронный ресурс. Режим доступа к ресурсу https://www.kapsch.net/ktc/its-solutions/V2X-Cooperative-Systems - свободный). Данный коммуникационный элемент содержит, по меньшей мере, два дорожных приемо-передающих устройства, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль одного маршрута следования транспортного средства и подключенных к внешней коммуникационной сети посредством проводной связи, осуществляемой, например, посредством кабеля, проложенного по кабельной канализации до серверного оборудования.

Коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы может содержать дополнительное дорожное приемо-передающее устройство, которое располагается на соседнем маршруте следования и выполнено аналогично устройствам, описанным выше.

Каждое дорожное приемо-передающее устройство состоит из электронного блока приема, передачи и обработки сигналов, к которому подключены интерфейс электропитания, интерфейс настройки, интерфейс проводной связи с внешней коммуникационной сетью и, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной связи с бортовыми приемо-передающими устройствами транспортных средств. При этом такие устройства работают в режиме информационной изолированности друг от друга, осуществляя обмен данными с бортовыми приемо-передающими устройствами посредством беспроводной связи и с внешней коммуникационной сетью посредством проводной связи.

Известный коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы выбирается в качестве прототипа, так как имеет наибольшее число существенных признаков, совпадающих с существенными признаками заявляемого изобретения.

Однако прототип имеет существенные недостатки, а именно:

- сложность инфраструктуры, обусловленная необходимостью наличия вдоль всего маршрута следования транспортных средств оборудования внешней коммуникационной сети, что существенно ограничивает область использования дорожного приемо-передающего устройства;

- сложность архитектуры, обусловленная необходимостью подключения к внешней коммуникационной сети всех дорожных приемопередающих устройств, входящих в коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы, вследствие чего повышается трудоемкость при установке и эксплуатации;

- сложность коммуникационных связей, обусловленная тем, что дорожные приемо-передающие устройства работают в режиме информационной изолированности друг от друга, что приводит к увеличению времени передачи данных между ними.

Задачей настоящего изобретения является создание нового коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы, технический результат которого заключается в упрощении инфраструктуры, архитектуры и коммуникационных связей транспортной коммуникационной системы с одновременной возможностью выбора режима работы дорожных приемо-передающих устройств.

Поставленная задача решена за счет того, что:

- в каждое дорожное приемо-передающее устройство введен, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной высокоскоростной связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами с образованием сквозного канала связи между ними;

- интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен проводным соединением;

- интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен проводным соединением, и введен интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью, выполненный беспроводным соединением;

- интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен беспроводным соединением;

- интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен беспроводным соединением, и введен интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью, выполненный проводным соединением.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что в известном коммуникационном элементе интеллектуальной транспортной системы, содержащем, по меньшей мере, два дорожных приемопередающих устройства, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль одного маршрута следования, и одно дополнительное дорожное приемо-передающее устройство, расположенное на соседнем маршруте следования, при этом каждое дорожное приемо-передающее устройство содержит электронный блок приема, передачи и обработки сигналов, к которому подключены интерфейс электропитания, интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью и, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной связи с бортовыми приемо-передающими устройствами транспортных средств, согласно настоящему изобретению, в каждое дорожное приемо-передающее устройство введен, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной высокоскоростной связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами с образованием сквозного канала связи между ними.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен проводным соединением.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен проводным соединением и введен интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью, выполненный беспроводным соединением.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен беспроводным соединением.

Возможен вариант развития основного технического решения, заключающийся в том, что интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен беспроводным соединением и введен интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью, выполненный проводным соединением.

Таким образом, заявляемое техническое решение всей совокупностью своих существенных признаков позволяет упростить коммуникационные связи, инфраструктуру и архитектуру коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы за счет введения, по меньшей мере, одного интерфейса беспроводной высокоскоростной связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами с образованием сквозного канала связи между ними; за счет выполнения интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью проводным соединением; за счет выполнения интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью проводным соединением и дополнительным введением интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью, выполненного беспроводным соединением; за счет выполнения интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью беспроводным соединением; за счет выполнения интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью беспроводным соединением и дополнительным введением интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью, выполненного проводным соединением. Образование сквозного канала связи обеспечивает снижение времени передачи данных и возможность выбора режима работы дорожных приемо-передающих устройств. Образование беспроводной высокоскоростной связи обеспечивает снижение трудоемкости при установке и эксплуатации коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы и возможность подключения одного или нескольких дорожных приемопередающих устройств из их общего числа.

Заявителем проведен патентный поиск по данной теме, в результате которого заявляемая совокупность существенных признаков не выявлена. Поэтому предлагаемое изобретение можно считать новым.

Заявляемое техническое решение соответствует критерию патентоспособности «изобретательский уровень», так как оно логически не следует из уровня техники. Известные технические решения описывают более сложные в подключении и эксплуатации коммуникационные элементы интеллектуальной транспортной системы. В качестве примеров рассмотрены патент «Dedicated short range communication system and network architecture for intelligent transportation systems» (EP № WO 9922353, МПК: G08G 1/09, G08G 1/0967, (IPC 1-7): G08G 1/09; дата приоритета: 1997-10-29) и прототип, в которых дорожные приемо-передающие устройства коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы работают в режиме информационной изолированности друг от друга, осуществляя обмен данными только с бортовыми приемо-передающими устройствами и с внешней коммуникационной сетью, при этом каждое дорожное приемо-передающее устройство обязательно необходимо подключать к внешней коммуникационной сети.

В заявляемом же изобретении при формировании коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы возможно подключение к внешней коммуникационной сети через одно дорожное приемо-передающее устройство, соединенное сквозным каналом связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами, посредством интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью. При этом интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью может быть выполнен беспроводным или проводным соединением с возможностью дублирования соединения посредством дополнительно введенного интерфейса проводного или беспроводного соединения соответственно. Это обеспечивает упрощение коммуникационных связей, архитектуры и инфраструктуры коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы.

Техническая сущность заявляемого изобретения и возможность его практической реализации поясняется нижеследующим описанием и чертежом.

На фигуре представлена схема коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы.

1 - коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы;

2 - дорожное приемо-передающее устройство;

3 - маршрут следования;

4 - транспортное средство;

5 - дорожное приемо-передающее устройство соседнего маршрута следования;

6 - соседний маршрут следования;

7 - электронный блок приема, обработки и передачи сигналов;

8 - интерфейс электропитания;

9 - интерфейс беспроводной связи с бортовыми приемопередающими устройствами;

10 - интерфейс беспроводной высокоскоростной связи с подобными устройствами;

11 - интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью;

12 - внешняя коммуникационная сеть;

13 - сквозной канал связи.

Коммуникационный элемент 1 интеллектуальной транспортной системы содержит, по меньшей мере, два дорожных приемо-передающих устройства 2, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль одного маршрута 3 следования транспортного средства 4, и одно дополнительное дорожное приемо-передающее устройство 5, расположенное на соседнем маршруте 6 следования. При этом каждое из дорожных приемо-передающих устройств 2, 5 содержит электронный блок 7 приема, передачи и обработки сигналов, к которому подключены интерфейс 8 электропитания, по меньшей мере, один интерфейс 9 беспроводной связи с бортовыми приемо-передающими устройствами транспортных средств 4, по меньшей мере, один интерфейс 10 беспроводной высокоскоростной связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами 2, 5, а также имеется интерфейс 11 связи с внешней коммуникационной сетью 12.

Электронный блок 7 приема, передачи и обработки сигналов может быть выполнен в виде нескольких отдельных блоков, при этом каждый из них может иметь собственный корпус (на чертеже не показано). Однако такое исполнение увеличивает технологическую сложность реализации предлагаемого изобретения.

Коммуникационный элемент 1 интеллектуальной транспортной системы подключен к внешней коммуникационной сети 12 через, по меньшей мере, одно дорожное приемо-передающее устройство 2 посредством интерфейса 11 беспроводной связи с внешней коммуникационной сетью. При этом дублирование соединения возможно посредством дополнительно введенного интерфейса проводной связи с внешней коммуникационной сетью.

Дорожные приемо-передающие устройства 2, 5 объединены между собой вдоль маршрутов 3, 6 следования сквозным каналом связи 13, образуемым интерфейсами 10 беспроводной высокоскоростной связи. Подключение дорожного приемо-передающего устройства 5, расположенного на соседнем маршруте 6 следования, позволяет уменьшить количество коммуникационных связей, а следовательно, повысить скорость и надежность работы коммуникационного элемента интеллектуальной транспортной системы, удобство его монтажа и эксплуатации.

Заявляемое изобретение работает следующим образом. Вдоль маршрутов 3, 6 следования транспортных средств 4 располагаются дорожные приемо-передающие устройства 2 и 5, образующие коммуникационный элемент 1 интеллектуальной транспортной системы.

Дорожные приемо-передающие устройства 2, 5 посредством интерфейсов 9 беспроводной связи периодически или непрерывно осуществляют обмен данными с бортовыми приемо-передающими устройствами (на чертеже не показаны) транспортных средств 4. При этом по мере перемещения транспортных средств 4 бортовые приемопередающие устройства переключаются от одного дорожного приемопередающего устройства 2, 5 к другому вдоль маршрутов 3, 6 следования. В то же время между дорожными приемо-передающими устройствами 2, 5 посредством интерфейсов 10 беспроводной высокоскоростной связи образован сквозной канал связи 13 вдоль маршрутов 3, 6 следования транспортных средств 4, и к внешней коммуникационной сети 12 при помощи интерфейса 11 беспроводной связи и посредством дополнительно введенного интерфейса проводной связи подключено одно дорожное приемо-передающее устройство 2.

Заявленный коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы позволяет охватывать обширные территории, включающие сети городских и региональных автодорог, железнодорожного и водного транспорта, данные о которых могут быть использованы, например, для мониторинга и управления движением, передачи мультимедийной информации и различных сервисов безопасности.

Таким образом, достигается технический результат заявляемого изобретения, а именно упрощение инфраструктуры, архитектуры и коммуникационных связей транспортной коммуникационной системы с возможностью выбора режима работы дорожных приемо-передающих устройств.

В то же время между дорожными приемо-передающими устройствами 2, 5 посредством интерфейсов 10 беспроводной высокоскоростной связи образован сквозной канал связи 13 вдоль маршрутов 3, 6 следования транспортных средств 4, и к внешней коммуникационной сети 12 при помощи интерфейса 11 проводной и/или беспроводной высокоскоростной связи подключено только одно дорожное приемо-передающее устройство 2. Для подключения к внешней коммуникационной сети 12 вместо интерфейса 11 проводной и/или беспроводной высокоскоростной связи или дополнительно к нему может быть использован интерфейс 10 беспроводной высокоскоростной с подобными приемо-передающими устройствами.

Заявленный коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы позволяет охватывать обширные территории, включающие сети городских и региональных автодорог, железнодорожного и водного транспорта, данные о которых могут быть использованы, например, для мониторинга и управления движением, передачи мультимедийной информации и различных сервисов безопасности.

Таким образом, достигается технический результат заявляемого изобретения, а именно упрощение инфраструктуры, архитектуры и коммуникационных связей транспортной коммуникационной системы с возможностью выбора режима работы дорожных приемо-передающих устройств.

Настоящее изобретение относится к области транспортной связи. Технический результат - упрощение инфраструктуры, архитектуры и коммуникационных связей транспортной коммуникационной системы с возможностью выбора режима работы дорожных приемо-передающих устройств. Для этого коммуникационный элемент интеллектуальной транспортной системы содержит, по меньшей мере, два дорожных приемо-передающих устройства, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль одного маршрута следования, и одно дополнительное дорожное приемопередающее устройство, расположенное на соседнем маршруте следования. В каждое дорожное приемо-передающее устройство дополнительно введен, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной высокоскоростной связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами с образованием сквозного канала связи между ними. 1 ил.

Коммуникационная система интеллектуальной транспортной системы, содержащая, по меньшей мере, два дорожных приемо-передающих устройства, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль одного маршрута следования, и одно дополнительное дорожное приемо-передающее устройство, расположенное на соседнем маршруте следования, при этом каждое дорожное приемо-передающее устройство содержит электронный блок приема, передачи и обработки сигналов, к которому подключены интерфейс электропитания, интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью и, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной связи с бортовыми приемопередающими устройствами транспортных средств, отличающаяся тем, что в каждое дорожное приемо-передающее устройство введен, по меньшей мере, один интерфейс беспроводной высокоскоростной связи с подобными дорожными приемо-передающими устройствами с образованием сквозного канала связи между ними, при этом подключение к внешней коммуникационной сети осуществляется через одно дорожное приемопередающее устройство, а интерфейс связи с внешней коммуникационной сетью выполнен либо проводным соединением с дополнительным введением интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью, выполненного беспроводным соединением, либо беспроводным соединением с дополнительным введением интерфейса связи с внешней коммуникационной сетью, выполненного проводным соединением.