СПОСОБ ПРОГРАММНО-ИНФОРМАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТОМ С ПРИМЕНЕНИЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО СРЕДСТВА НАВИГАЦИИ Российский патент 2022 года по МПК G01C21/26 

Изобретение относится к области электронных роботизированных транспортных систем с программно-информационным управлением, преимущественно, автотранспортом.

Из современного уровня техники известен способ программно-информационного управления транспортом с применением автоматизированного средства навигации, согласно которому используют магнитный носитель информации на основе дорожного полотна с программно адаптированной на нем заданной информацией, преимущественно, в цифровом формате. При этом, транспортное средство оснащают электронной компьютерной системой, которую коммутативно связывают с магнито-электрическим устройством считывания с магнитного носителя упомянутой информации с возможностью ее обработки и передачи посредством электронной компьютерной системы управляющих сигналов к соответствующим узлам и агрегатам транспортного средства (RU, №2515028 С2, 2011 г.).

Одним из основных недостатков вышеописанного изобретения является то, что в нем необходимо использовать обогащенный (подвергнутый предварительной искусственной переработке /что повышает энергозатраты на его получение/) ферромагнитный материал (окись железа - Fе₂О₃) с высокой его концентрацией в объеме дорожного полотна (что повышает себестоимость промышленной реализации рассматриваемого проекта).

В основу заявленного изобретения была положена задача создания такого способа программно-информационного управления транспортом с применением транспортной системы с автоматизированным средством навигации (включающей магнитный носитель информации для программно-информацинной системы управления транспортом, используемых для реализации патентуемого способа), совместная реализация которых позволила бы снизить материальные и трудовые затраты, а также сократить затраты энергоресурсов в процессе промышленной реализации патентуемогор способа при унификации средств и методов регулирования дорожного движения в условиях оживленных магистралей и иных транспортных путей перемещения колесного транспорта различного типа.

Технический результат, реализуемый заявленным изобретением, заключается в унификации средств и методов регулирования дорожного движения в условиях оживленных магистралей и иных транспортных путей сообщения при сокращении материально-технологических затрат (включая энергозатраты) на реализацию данного комплекса мероприятий.

Поставленный технический результат достигается посредством того, что в способе программно-информационного управления транспортом с применением автоматизированного средства навигации, согласно которому используют магнитный носитель информации на основе дорожного полотна насыщенного ферромагнитным веществом с программно адаптированной на нем заданной информацией, преимущественно, в цифровом формате, при этом, транспортное средство оснащают электронной компьютерной системой, которую коммутативно связывают с магнито-электрическим устройством считывания с магнитного носителя упомянутой информации с возможностью ее обработки и передачи, посредством электронной компьютерной системы, управляющих сигналов к соответствующим узлам и агрегатам транспортного средства, согласно изобретению, в качестве магнитного носителя заданной информации используют непосредственно поверхностный слой дорожного полотна и/или его участка, материал которого насыщают ферромагнитным веществом в виде мелкодисперсного порошка на основе маггемита, причем, упомянутый поверхностный слой насыщают на глубину в пределах порядка 5 см при концентрации ферромагнитного вещества в этом слое, в пределах указанной глубины, масс. % - от 1 до 10 от общей массы насыщаемого слоя.

Допустимо материал упомянутого поверхностного слоя насыщать ферромагнитным веществом как в процессе формирования, так и до формирования этого слоя.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного технического решения, позволил установить, что не обнаружены аналоги, характеризующиеся признаками и связями между ними, идентичными или эквивалентными всем существенным признакам заявленного технического решения, а выбранный из выявленных аналогов прототип (как наиболее близкий по совокупности признаков аналог) позволили выявить совокупность существенных (по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату) отличительных признаков в заявленном объекте изобретения, изложенных в формуле.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствуют условию патентоспособности «новизна» по действующему законодательству.

Для проверки соответствия заявленного технического решения требованию условия патентоспособности «изобретательский уровень» заявитель провел дополнительный поиск известных из уровня техники сходных решений, с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения, результаты которого показывают, что заявленное техническое решение не следуют (для специалиста) явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники (определенного заявителем) не выявлено влияния предусматриваемых существенными признаками заявленного технического решения преобразований на достижение усматриваемого заявителем технического результата.

В частности, заявленным техническим решением не предусматриваются следующие преобразования известного объекта-прототипа:

- дополнение известного объекта каким-либо известным признаком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такого дополнения;

- замена какого-либо признака известного объекта другим известным признаком для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;

- исключение какого-либо признака известного объекта с одновременным исключением обусловленной наличием этого признака функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;

- увеличение количества однотипных признаков в известном объекте для усиления технического результата, обусловленного наличием в патентуемом объекте именно таких признаков;

- выполнение известного объекта или его частей из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;

- создание объекта, включающего известные признаки, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил и достигаемый, при этом, технический результат обусловлен только известными свойствами признаков этих объектов и связей между ними.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует требованию критерия патентоспособности «изобретательский уровень» по действующему законодательству.

Способ программно-информационного управления транспортом с применением автоматизированного средства навигации заключается в следующем.

Согласно патентуемого способа используют магнитный носитель информации на основе дорожного полотна, насыщенного ферромагнитным веществом с программно адаптированной на нем заданной информацией, преимущественно, в цифровом формате. При этом, транспортное средство оснащают электронной компьютерной системой, которую коммутативно связывают с магнито-электрическим устройством считывания с магнитного носителя упомянутой информации с возможностью ее обработки и передачи (посредством электронной компьютерной системы) управляющих сигналов к соответствующим узлам и агрегатам транспортного средства. В качестве магнитного носителя заданной информации используют непосредственно поверхностный слой дорожного полотна и/или его участка, материал которого насыщают ферромагнитным веществом в виде мелкодисперсного порошка на основе маггемита. Причем, упомянутый поверхностный слой насыщают на глубину в пределах порядка 5 сантиметров при концентрации ферромагнитного вещества в этом слое (в пределах указанной глубины) масс. % - от 1 до 10 от общей массы насыщаемого слоя.

Маггемит - это широко распространенный, относительно дешевый природный минерал имеющийся в зонах окисления - выветривания земной коры (магнитная модификация окиси железа - гамма окиси железа /Fe₂O₃/) с плотностью 4,7-4,9 г/см³ и с кубической сингонией. Кристаллизуется в кубической сингонии, обладая дефектной шпинелевой структурой типа магнетита.

Материал упомянутого поверхностного слоя допустимо насыщать ферромагнитным веществом (маггемитом) как в процессе формирования, так и до формирования этого слоя.

Для реализации патентуемого способа используется программно-информационная транспортная система с автоматизированным средством навигации, которая включает, по меньшей мере: магнитный носитель информации на основе дорожного полотна, насыщенного ферромагнитным наполнителем, и электронную компьютерную систему, коммутативно связанную с магнито-электрическим устройством считывания с магнитного носителя программно-адаптированной на этом носителе заданной информацией (преимущественно в цифровом формате) с возможностью ее (т.е. информации) обработки и передачи (посредством электронной компьютерной системы) управляющих сигналов к соответствующим узлам и агрегатам транспортного средства. Электронная компьютерная система, коммутативно связанная с магнитоэлектрическим устройством считывания с магнитного носителя програмно адаптированной на этом носителе заданной информации, размещены непосредственно на транспортном средстве. Отличительными особенностями транспортной системы является следующее. Магнитным носителем заданной информации функционально является непосредственно поверхностный слой дорожного полотна и/или его участка, который, т.е., слой, насыщен ферромагнитным материалом (веществом) в виде мелкодисперсного порошка на основе маггемита. Причем, упомянутый поверхностный слой насыщен на глубину в пределах порядка 5 см с концентрацией в нем ферромагнитного материала, масс. % - от 1 до 10 от общей массы насыщенного слоя.

Используемый для реализации патентуемого способа магнитный носитель информации для программно-информацинной системы управления транспортом выполнен на основе дорожного полотна, которое насыщено мелкодисперсным ферромагнитным веществом. В качестве указанного магнитного носителя используется непосредственно поверхностный слой дорожного полотна и/или его участка. Указанный слой в пределах его толщины порядка 5 см от поверхности, насыщен мелкодисперсным ферромагнитным веществом на основе маггемита, при концентрации в нем (т.е., слое) упомянутого ферромагнитного вещества, масс. % - от 1 до 10 от общей массы насыщенного слоя.

Функционирование заявленного технического решения (т.е., практическая реализация заявленного способа с использованием соответствующих средств его реализации) заключается в следующем.

В статическом состоянии заявленная программно-информационная транспортная система с автоматизированным средством навигации (управления) автотранспортным средством пассивна. В динамическом состоянии, т.е., во время движения автотранспортного средства по автомагистрали или ее участку (поверхностный слой которых насыщен мелкодисперсным ферромагнитным порошком на основе маггемита для предварительной записи программы управления) установленные на транспортном средстве программно-аппаратные средства улавливают с помощью считывающего средства (магнитной головки) колебания магнитного поля с магнитного носителя информации (поверхностного слоя дорожного полотна), усиливают их посредством усилителя электрических сигналов и передают на микропроцессор, где упомянутые электрические сигналы преобразуются и обрабатываются в соответствующие командные сигналы управления (команды). В зависимости от алгоритма компьютерной программы и посредством передачи управляющих команд (сигналов) к электронному командному устройству включаются соответствующие периферийные устройства, узлы и агрегаты управления и оповещения на автотранспортном средстве. Посредством чего транспортное средство имеет возможность перемещаться по автомагистрали в автоматическом и/или полуавтоматическом режиме.

Совершенно очевидно, что вышеописанный комплекс технических решений может быть успешно промышленно реализован не только для скоростных автомагистралей, но и дорог мощеных плитами, взлетно-посадочных полос аэродромов, парковок, пешеходных тротуаров, складских помещений и т.д.

Таким образом, транспортная магистраль (или иной путь перемещения транспорта) с магнитным дорожным покрытием становится, образно говоря, магнитной лентой и приобретает свойства неограниченного носителя информации. Это дорожное покрытие оцифровывается, т.е., на него наносится магнитная запись координат местоположения, дорожная обстановка, требования по условиям движения и прочая информация.

Транспортное средство, снабженное средствами считывания этой информации (в каждый момент времени) имеет точную привязку своего местоположения на трассе, имеет возможность информационно взаимодействовать с другими транспортными средствами, может двигаться в автоматическом режиме с точностью следования по заданной траектории недоступной для других систем навигации и ориентации транспортных средств.

Посредством применения указанных электронных роботизированных (автоматизированных) программно-информационных транспортных систем, используемых при реализации патентуемого способа, возможно решать следующие задачи:

- информировать водителей автотранспорта (или иного транспортного средства) о состоянии дорожного покрытия и дорожного рельефа;

- дублировать дорожные знаки и дорожную разметку;

- автоматически осуществлять и контролировать предусмотренный на соответствующих участках автомагистрали скоростной режим автотранспорта;

- ограничивать выезд автотранспорта на полосу встречного движения;

- запрещать проезд перекрестков и железнодорожных переездов на запрещающие сигналы светофоров;

- информировать ГИБДД о техническом состоянии автотранспортного средства и его регистрационных данных;

- осуществлять организацию дорожного движения в автоматическом режиме;

- осуществлять обмен информацией с другими транспортными средствами, тем самым, избегая столкновений и иных аварийных ситуаций.

Используемая для реализации патентуемого способа автоматизированная система управления не подвержена погодным влияниям и позволяет водителям:

- получать информацию о дорожной разметке при загрязненной (обледенелой, заснеженной) поверхности дорожного полотна;

- при ограниченной видимости информировать о существующих ограничениях и предупреждениях на данном участке автомагистрали;

- принудительно ограничивать скорость автотранспортного средства;

- делает невозможным выезд на полосу встречного движения.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение при его промышленной реализации, может быть использован, в частности, для электронных роботизированных транспортных систем с программно-информационным управлением, преимущественно, автотранспортом.

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в независимом пункте нижеизложенной формулы, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение при его осуществлении, способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, а именно: унификацию средств и методов регулирования дорожного движения в условиях оживленных магистралей (а также при любых погодных условиях) при сокращении материально-технологических затрат (включая энергозатраты) на промышленную реализацию данного комплекса мероприятий.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует требованию условия патентоспособности «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Предложен способ программно-информационного управления транспортом с применением автоматизированного средства навигации. Используют магнитный носитель информации на основе дорожного полотна насыщенного ферромагнитным веществом с программно-адаптированной на нем заданной информацией в цифровом формате. Транспортное средство оснащают электронной компьютерной системой, которую коммутативно связывают с магнитоэлектрическим устройством считывания с магнитного носителя упомянутой информации с возможностью ее обработки и передачи, посредством электронной компьютерной системы, управляющих сигналов к соответствующим узлам и агрегатам транспортного средства. В качестве магнитного носителя заданной информации используют непосредственно поверхностный слой дорожного полотна и/или его участка, материал которого насыщают ферромагнитным веществом в виде мелкодисперсного порошка на основе маггемита, причем упомянутый поверхностный слой насыщают на глубину в пределах порядка 5 см от его поверхности при концентрации ферромагнитного вещества в этом слое, в пределах указанной глубины, мас.% - от 1 до 10 от общей массы насыщаемого слоя. Достигается повышение надежности, безопасности. 2 з.п. ф-лы.

1. Способ программно-информационного управления транспортом с применением автоматизированного средства навигации, согласно которому используют магнитный носитель информации на основе дорожного полотна насыщенного ферромагнитным веществом с программно адаптированной на нем заданной информацией, преимущественно, в цифровом формате, при этом транспортное средство оснащают электронной компьютерной системой, которую коммутативно связывают с магнито-электрическим устройством считывания с магнитного носителя упомянутой информации с возможностью ее обработки и передачи, посредством электронной компьютерной системы, управляющих сигналов к соответствующим узлам и агрегатам транспортного средства, отличающийся тем, что в качестве магнитного носителя заданной информации используют непосредственно поверхностный слой дорожного полотна и/или его участка, материал которого насыщают ферромагнитным веществом в виде мелкодисперсного порошка на основе маггемита, причем упомянутый поверхностный слой насыщают на глубину в пределах порядка 5 см от его поверхности при концентрации ферромагнитного вещества в этом слое, в пределах указанной глубины, мас.% - от 1 до 10 от общей массы насыщаемого слоя.

2. Способ программно-информационного управления транспортом по п. 1, отличающийся тем, что материал упомянутого поверхностного слоя насыщают ферромагнитным веществом до формирования этого слоя.

3. Способ программно-информационного управления транспортом по п. 1, отличающийся тем, что материал упомянутого поверхностного слоя насыщают ферромагнитным веществом в процессе формирования этого слоя.