Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве для обеспечения безопасного трафика движения Российский патент 2020 года по МПК G08G1/09 B64C39/02 H04W4/00 

Область техники.

Изобретение относится к области автоматизированного контроля и управления движением беспилотных транспортных средств (БПТС), под автоматическим управлением бортовой автоматической системой управления (АСУ), установленной на БПТС. Способ относится к системам управления и контроля БПТС, обеспечивая безопасность их движения в общем транспортном пространстве. Достигаемым техническим результатом является система помощи автопилоту БПТС со стороны удаленного оператора, включение автопилота БПТС во внешнее общение с другими участниками движения в общем транспортном пространстве.

Уровень техники.

Массовое проектирование и производство беспилотных летательных средств, автомобилей с беспилотным управлением еще более усложняет движение и требует новых форм организации эксплуатации БПТС, для повышения надежности и безаварийности движения в общем транспортном пространстве. Связь с БПТС может осуществляться передачей потоковых сигналов бортовыми транспондерами через мобильные GSM/GPRS сети связи (патент RU 2609625, опубл. 10.12.2016 г.), с использованием комбинированных способов связи.

Известен способ управления БПТС, (см. патент RU №2390815, опубл. 27.05.2010 г.), принятый за прототип, характеризующий управление одним или несколькими БПТС, каждый из которых оборудован бортовой автоматической системой управления, спутниковой навигационной системой, высокоточными синхронизированными часами, а также бортовым вычислителем и приемо-передающей радиостанцией, с помощью которой осуществляется цифровая радиосвязь с базовой радиостанцией, со стационарным или подвижным пунктом управления, который оборудован автоматизированным рабочим местом оператора.

Недостатком известного способа управления БПТС является то, что управление и контроль БПТС осуществляется с наземного пункта управления в одностороннем порядке, а именно команды управления идут от оператора (человека) к АСУ БПТС, кроме того, отсутствует возможность взаимодействия БПТС с другими участниками движения в общем транспортном пространстве, что затрудняет поддержание безотказной эксплуатации БПТС, а также осуществление контроля за выполнением санкционированного трафика БПТС, а это снижает уровень безопасности движения, затрудняет обеспечение интеграции БПТС в общее транспортное пространство.

Задачей заявляемого изобретения является разработка способа автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве для обеспечения безопасного трафика движения, в котором устранены недостатки прототипа.

Техническим результатом является обеспечение связи БПТС с другими участниками движения в общем транспортном пространстве, организация обращения АСУ БПТС к эксплуатантам (владельцам) БПТС для контроля, предупреждения, надежности и безаварийности транспортного движения, осуществление полноценной поддержки БПТС со стороны эксплуатантов.

Технический результат достигается тем, что в способе автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве для обеспечения безопасного трафика движения, заключающемся в использовании бортовой автоматической системы управления, которая автономно управляет движением беспилотным транспортным средством, спутниковой навигационной системы, высокоточных синхронизированных часов, а также приемо-передающей радиостанции, с помощью которой осуществляется цифровая радиосвязь АСУ БПТС с базовой радиостанцией пункта управления, который оборудован автоматизированным рабочим местом оператора, согласно настоящему изобретению для обеспечения связи БПТС с другими участниками движения в общем транспортном пространстве в АСУ БПТС создается акустический, звуковой канал, по которому другие участники движения могут обращаться к АСУ БПТС голосом, создается выделенный радиоканал, по которому другие участники движения могут обращаться к АСУ БПТС с использованием радиопередатчиков, создаётся словарь сообщений, каждое из которых описывает возможную трудную ситуацию в автономном управлении БПТС, создается список команд управления высокого уровня, при получении которых АСУ БПТС самостоятельно производит необходимые действия согласно полученной команде высокого уровня, создается первый словарь внешних обращений со стороны других участников движения, при получении которых АСУ БПТС самостоятельно реагирует на полученное внешнее обращение, создается второй словарь внешних обращений со стороны других участников движения, при получении которых АСУ БПТС с использованием цифровой радиосвязи подключается к базовой радиостанции пункта управления и передает оператору полученное внешнее обращение, при этом оператор передачей на АСУ БПТС команд высокого уровня реагирует на полученное внешнее обращение, кроме того, при возникновении трудной ситуации в автономном управлении БПТС, при невозможности продолжить движение под автономным управлением, АСУ БПТС самостоятельно подключается по цифровой радиосвязи к базовой радиостанции пункта управления и передает оператору сообщение из списка сообщений, которое описывает возникшую трудную ситуацию в автономном управлении БПТС, при получении от АСУ БПТС сообщения о возникшей трудной ситуации оператор передает на АСУ БПТС команды управления высокого уровня, необходимые для разрешения возникшей трудной ситуации.

СУЩНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ

Предлагаемый способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве для обеспечения безопасного трафика движения представляет собой систему, которая обеспечивает обращение БПТС за помощью к эксплуатантам (владельцам) БПТС, обеспечивает связь БПТС с другими участниками движения в общем транспортном пространстве, с официальными структурами, регулирующими движение транспортных средств.

Функционирование системы осуществляется следующим образом.

1. Большую часть времени БПТС передвигается самостоятельно, автономно, под автоматическим (без участия человека) управлением со стороны АСУ БПТС.

2. АСУ БПТС самостоятельно решает о наступлении сложной ситуации, при наступлении которой требуется помощь со стороны оператора (человека). Примерами сложных ситуаций являются: а) невозможность со стороны АСУ БПТС принять решение о способе дальнейшего автономного движения БПТС, вызванное сложными, нестандартными внешними условиями, б) вызов, обращение к АСУ БПТС со стороны других участников движения в общем транспортном пространстве, на которое АСУ БПТС не может ответить самостоятельно.

3. В сложных ситуациях, при невозможности продолжить движение под автономным управлением, АСУ БПТС самостоятельно обращается по радиоканалу к удаленному оператору с требованием помощи. Создается список сообщений, одно из которых АСУ БПТС отправляет оператору для описания возникшей трудной ситуации. Примером такого сообщения может служить сообщение «Непреодолимое препятствие на дороге». При этом оператор получает текущие географические координаты БПТС, изображение и звук с камер внешнего обзора БПТС, получает при необходимости техническое состояние оборудования БПТС, и реагирует на полученное сообщение посылкой по радиоканалу серии команд управления высокого уровня, понятные АСУ БПТС. Для этого создается словарь команд управления высокого уровня, при получении которых АСУ БПТС самостоятельно производит необходимые действия согласно полученной команде высокого уровня. Примером таких команд высокого уровня может быть команда «Проехать вперед на 30 метров».

4. Для обеспечения связи БПТС с другими участниками движения в общем транспортном пространстве в АСУ БПТС создается акустический, звуковой канал, по которому другие участники движения могут обращаться к АСУ БПТС голосом, создается выделенный радиоканал, по которому другие участники движения могут обращаться к АСУ БПТС с использованием радиопередатчиков. Примером такого выделенного радиоканала может служить 15-ый канал в диапазоне частот гражданской радиосвязи (центральная частота 27,135 МГц, передача в режиме амплитудной модуляции), который используют для связи с дальнобойщиками.

5. В простых ситуациях при получении внешних обращений со стороны других участников движения (по акустическому или выделенному радиоканалу, например: «Произвожу обгон» от автомобиля, следующего за БПТС). АСУ БПТС реагирует на внешнее обращение (производит маневры) самостоятельно. Соответственно создается первый словарь внешних обращений, при которых АСУ БПТС самостоятельно реагирует на внешнее обращение, производит маневры самостоятельно.

6. В сложных ситуациях при внешнем обращении со стороны других участников движения, при получении сложных внешних обращений (по акустическому или выделенному радиоканалу, например: «Водитель А2445БС остановитесь»). АСУ БПТС самостоятельно вызывает удаленного оператора для разрешения сложной ситуации. Соответственно создается второй словарь внешних обращений, при получении которых АСУ БПТС по цифровой радиосвязи вызывает для помощи удаленного оператора.

Таким образом, заявляемый способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве для обеспечения безопасного трафика движения позволяет осуществить автоматизированное управление БПТС, осуществить полноценную поддержку БПТС со стороны эксплуатантов, создать канал связи с другими участниками движения в общем транспортном пространстве.

Изобретение относится к способу автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве. Для осуществления способа используют бортовую автоматическую систему управления (АСУ), спутниковую навигационную систему, высокоточные синхронизированные часы, приемо-передающую радиостанцию, пункт управления, создают акустический, звуковой канал, а также радиоканал, через которые осуществляют связь с участниками движения определенным образом. Обеспечивается безопасный трафик движения.

Способ автоматизированного управления эксплуатацией беспилотного транспортного средства в общем транспортном пространстве для обеспечения безопасного трафика движения, заключающийся в использовании бортовой автоматической системы управления (АСУ), которая автономно управляет движением беспилотным транспортным средством (БПТС), спутниковой навигационной системы, высокоточных синхронизированных часов, а также приемо-передающей радиостанции, с помощью которой осуществляется цифровая радиосвязь АСУ БПТС с базовой радиостанцией пункта управления, который оборудован автоматизированным рабочим местом оператора, отличающийся тем, что для обеспечения связи БПТС с другими участниками движения в общем транспортном пространстве в АСУ БПТС создается акустический, звуковой канал, по которому другие участники движения могут обращаться к АСУ БПТС голосом, создается выделенный радиоканал, по которому другие участники движения могут обращаться к АСУ БПТС с использованием радиопередатчиков, создаётся словарь сообщений, каждое из которых описывает возможную трудную ситуацию в автономном управлении БПТС, создается список команд управления высокого уровня, при получении которых АСУ БПТС самостоятельно производит необходимые действия согласно полученной команде высокого уровня, создается первый словарь внешних обращений со стороны других участников движения, при получении которых АСУ БПТС самостоятельно реагирует на полученное внешнее обращение, создается второй словарь внешних обращений со стороны других участников движения, при получении которых АСУ БПТС с использованием цифровой радиосвязи подключается к базовой радиостанции пункта управления и передает оператору полученное внешнее обращение, при этом оператор передачей на АСУ БПТС команд высокого уровня реагирует на полученное внешнее обращение, кроме того, при возникновении трудной ситуации в автономном управлении БПТС, при невозможности продолжить движение под автономным управлением, АСУ БПТС самостоятельно подключается по цифровой радиосвязи к базовой радиостанции пункта управления и передает оператору сообщение из списка сообщений, которое описывает возникшую трудную ситуацию в автономном управлении БПТС, при получении от АСУ БПТС сообщения о возникшей трудной ситуации оператор передает на АСУ БПТС команды управления высокого уровня, необходимые для разрешения возникшей трудной ситуации.