Устройство для регистрации эксплуатационных показателей автотранспортных средств Советский патент 1990 года по МПК G07C5/10 

сп

05 05

ЈО СО Ю

Изобретение относится к измерительной технике и техническим средствам автоматизированных систем управления автомобильным транспортом и может быть использовано для регистрации показателей работы автотранспортных средств для последующего статистического анализа эксплуатационных параметров автомобиля. Целью изобретения является повышение информативности, надежности и снижение энергопотребления устройства. Устройство содержит датчик 1 топлива, датчик 2 пути, датчик 3 массы, первичные преобразователи 4 и 5, коммутатор 6, генератор 7 импульсов, блок 8 памяти, блок 9 сопряжения, счетчики 10-13,27, аналого-цифровой преобразователь 14, источник 15 опорного напряжения, элементы НЕ 16 и 17, триггер 18, элементы И 19 и 20, формирователи 21 и 22 импульсов, элемент ИЛИ 23, блоки 24 и 25 элементов ИЛИ, регистр 26, таймер 28 и блок 29 управления. Сбор обработанной информации с датчиков 1-3 осуществляется через коммутатор 6 в блоке памяти 8. 3 ил.

Л/г;

показателей работы автотранспортных средств для последующего статистического анализа эксплуатационных параметров автомобиля. Целью изобретения является повышение информативности, надежности и снижение энергопотребле ния устройства. Устройство содержит датчик 1 топлива, датчик 2 пути, датчик 3 массы, первичные преобразователи 4 и 5, коммутатор 6, генератор |7 импульсов, блок 8 памяти, блок 9

ИясСоетение относится к измерительной технике и техническим средствам автоматизированных систем уграв- автомобильным транспортом и может бьть использовано для регистрации показателей работы автотранспортных средств с целью последующего Тс)тистического анализа эксплуатационных параметров автомобил-.

Цель изобретения - повышение информативное и, надежности и уменьшение габаритов и энергопотребления устройства путем усовершенствования его структуры и упрощения схемных решений .

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для регистрации эксплуатационных показателей автотранспортных средств, на фиг. 2 - ;. р/чтурная схема блока управления,

на Фиг. 3 - схема блока сопряжения.

Устройство для регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства содержит (оиг. 1) датчики 1-3 состветственно топлива, пути и массы, первый 4 и второй 5 пер- - вичные преобразователи, коммутатор 6. генератор 7 импульсов, блок 8 памяти, блок 9 сопряжения, первый 10, второй 11, третий 12 и четвертый 13 счетчики, аналого-цифровой преобразователь 1, источник 15 опорного напряжения, первый 16 и второй 17 элементы НЕ, триггер 18, первый 19 и второй 20 элементы И, первый 21 и второй 22 формирователи импульсов, элемент ИЛИ 23, первый 2 и второй /5 блоки элементов ИЛИ, регистр 26, счетчик 27, таймер 28 и блок 29 уп- оавления.

Блок 29 управления (фиг. 2) предназначен ДЛИ С 1рмр; Ь 1ч .;( , V

сопряжения, счетчики 10-13 и 2, аналого-цифровой преобразователь 14.. источник 15 опорного напряжения, элементы НЕ 16 и 17, триггер 18. элементы И 19 и .0. формирователи 21 и 22 импульсов, элемент ИЛИ 23, блоки 2k и 25 элементов ИЛИ, регистр 26, таймер 28 и блок 29 управления. Сбор обработанной информации с датчиков 1-3 осуществляется через коммутатор 6 в блоке памяти 8, 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

5

Щи сигналов в заданной последовательности и содержит счетчик 30, дешифратор 31, триггер 32, элемент И 33. элемент И-НЕ 34, первый 35, второй 36, третий 37, четвертый 38, пятый 39 и шестой 40 элементы ИЛИ, формирователь 41 импульсов, элемент

5 НЕ 42, первый 43 , второй 44 и третий 45 элементм задержки.

Бгок 9 сопряжения (фиг. 3) содержит разъем 46, регистр 47 и элемент НЕ 48 и предназначен для сопряжения

0 Устройства для регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства с вычислительным устройством 49 при вводе первичных данных в блок 8 памяти при выезде автомобиля в рейс и при считывании данных из 8 памяти Р вычислительное устройство 44 при прибытии автомобиля из рейса.

Регистр - У предназначен для объединения данных с выходов блока 8 памяти в восьмиразрядное двоичное слово, его фиксации и выдачи в вычислительное устройство по команде ввода. Его входы D10-D17 (фиг. 1)

5 соединены с выходами DOO-D07 блока 8 памяти, а выходы DOO-D07 (фиг. 3) соединены с соответствующими контактами 50-57 разъема 46. Контакты 58- 65 разъема 46 являются выходами DOO- D07, а контакты 66-77 - выходами АОО- А07. Вход STB буферного регистра 47 соединен непосредственно с контактом 74 разъема 46, а вход ОЕ регистра 47 соединен с контактом 74 разъема 46 через инвертор 48. Кроме того, входы STB и ОЕ буферного регистра являются одновременно выходами блока сопряжения, а контакты разъема (6 - выходами R/W, СЕ, Сб, ИНЗ.

0

5 1

Кроме того, на чертеже обозначен переносной кабель 79, соединяющий блок 9 сопряжения с вычислительным устройством 49 и источником 80 питания, расположенными на пульте 81 диспетчера.

Устройство работает следующим образом.

Перед выездом в рейс автомобиля подключают к блоку 9 сопряжения с помощью переносного кабеля 79 вычислительное устройство 49 и блок 80 питания, расположенные на пульте 81 диспетчера. При этом к цепям пита ния устройство подается от блока 8П питания необходимое напряжение. Кроме того, по заданном лпгоритму вычислительное устройство 49 выдает на контакты 66-73 разъема 46 (фиг.З) адрес АОО-А07 i-й ячейки блока 8 памяти, данные DOO-D07 на контакты 58- 65- управляющие сигналы ST 5 1, R/W 1, СЕ 0 на контакты 74-76.

Данными DOO-D07 являются первичные параметры: время выезда, табельный номер водителя, гаражный номер автомобиля и др.

Сигнал строб STB 1 от контакта 74 разъема 46 поступает на соответствующие входы STB регистра 47, регистра 26 и на вход элемента НЕ 48 На его выходе формируется сигнал ОЕ низкого уровня (логического О), который поступает на соответствующие входы ОЕ регистров 26 и 47.

Данные DOO-D07 от контактов 58-65 разъема 46 поступают на входы D10- D17 блока 8 памяти через первый блок 2k, Адрес АОО-А-07 от контактов 66-73 разъема 46 поступает на входы АО-А7 блока 8 памяти через второй блок 25 и регистр 26.

Сигнал R/W высокого уровня (логическая 1) от контакта 75 разъема 46 выдается на соответствующий вход R/W блока 8 памяти через элемент ИЛИ 38 блока 29 управления.

Сигнал СЕ низкого уровня от контакта J6 разъема 46 подается на соответствующий вход СЕ блока 8 памяти через элемент 45 задержки и элемент ИЛИ 39 блока 29 управления.

При наличии разрешающего сигнала ОЕ низкого уровня на входе ОЕ, а сигнала STB высокого уровня на входе STB регистра 26 код адреса i-й ячейки блока 8 памяти с входов А10-А17 регистра 26 передается на выходы

ПО-А07 этого же регистра 26, а спе- довательно, и на адресные входы АП- А7 блока 8 памяти.

- При наличии кода адресе, i-й ячейки на входах АО-А7, напряжения лтги- чегкого О на входе СЕ и напряжения логической 1 на входе R/W блока 8 памяти происходит ЗРПИСЬ в

10 ячейку памяти данных ПОО с ган хода блока 9 сопряжен, я

Сигнал К/К допускается передавать на соответствующий вход Г блока памяти 8 постоянным уровнем. При 15 этом сигнал СЕ должен быть импульсным. Формирование импупьсного сигна- па СЕ осущсствляетгq программно путем установки на к нт1кте ,76 разъема 6 срез время L 6°П с (ппсЛ1 Ус

2® на этом ve конта) те 76 сигнала СЕ 0) сигнала CL высокого уровня. Затем вычислительное устройство 49 проверяет, все ли первичные данные введены в Слок 8 памяти. Ее пи

в блок 8 памяти введены не все данные П00-)07, то вычислительное усг- оойство 49 выдаст на 66-7 разъема 46 код адреса следующей ячейки блока 8 памяти, на контакты

30 следующий байт данных DOO-D07 и на контакт 76 сигнал СЕ низкого уровня. В результате этого следующий Опит 1)00-1)07 записывается в d+1) ячейку блока 8 памяти. Еспи ввод

35 первичных данных из вычиспительноп устройства 49 закончен, то последнее выдает на контакт 77 разъема 46 сигнал Сб высокого уровня, по которому все элементы устройства устанавлива40 ются в исходное состояние.

При записи первичных данных в блок 8 памяти и установке устройства в исходное состояние питание к нему подается от источника 80 установлен45 ного на диспетчерском пункте. Для

работы устройства в автономном режиме к нему поступает питание от источника, расположенного на автотранспортном средстве. Для того, чтобы в мо50 мент переключения питания в блоке 8 памяти сохранились все записанные первичные данные и все узлы устройства сохранили свои исходные состояния, питание к устройству от источника,

55 расположенного на автотранспортном средстве, необходимо подавать при подключенном питания от источника 80, установленного на диспетчерском пункте. Только после подачи питания

от источник), расположенного на автотранспортном средстве, отключает- ся питание источника 80 и отсоединяется от разъема 6 блика 9 сопряжения переносной кабель 79- После этого устройство начинает работать в автономном режиме.

Работа устройства в автономном режиме заключается в следующем. Электрические сигналы от датчиков топлива 1 и пути 2 поступают на входы первичных преобразователей Ц и 5, с КОТОРЫХ ВИДаЮТСЯ рпрмо /гот-ны

импульсы с 1 данными сэмпяитудам - - счетные входы С счетчик 1 J и 1 для учета расхода топлива и пройденного пути. Каждый импульс на выходе первичного преобразователя ( соответствует расходу топлива 100 г, а каждый импульс на выходе первичного преобразователя 5 равен 10 км пройденного пути. Зафиксированные счетчиками 10 и 11 числа импульсов, поступивших на счетные входы Г з некоторый интервал времени, пропорциональны расходу топлива и пройденному пути.

В случае остановки автотранспортного средства с второго выхода датчика 2 пути выдается сигнал низкого уровня,который первым элементом НЕ 16 инвертируется и поступает на первый вход элемента И 20. На второй вход этого элемента поступают сигналы с эыхода ИН1 таймера 28 через заданный интервал времени t , например через 1 мин. При наличии на первом входе элемента И 20 напряжения высокого уровня эти сигналы с выхода элемента И 20 поступают на счетный вход С счетчика 12. Отсчитанное счетчиком 12 число сигналов за некоторый временной интервал пропорционально времени простоя автотранспортного сред- с.т ва.

При наличии груза на борту автотранспортного средства срабатывает датчик 3 массы и с первого выхода выдает напряжение, пропорциональное величине массы груза, на входы Uftx аналого-цифрового преобразователя 1 Кроме того, на его входы II оп, ТИ и 3 поступают соответственно опорное пап ряжение от источника 15, тактовые импульсы от генератора 7 импульс о, сигналы запуска с исхода ИН2 таймера 28.

По сигналу запуска аналого-цифровой преобразователь запускается в работу и преобразовывает напряжение, поступающее на вход П6Х в цифровой код, пропорциональный величине массы груза. С выхода аналого-цифрового преобразователя 1А цифровой код поступает на соответствующие входы коммутатора 6.

Одновременно с этим с второго выхода датчика 3 массы выдается сигнал о нд1ичич ГСУЗР на 6opTv авто- транспсртн - 1 Г1едстг но вход лер5 ч)го - -ч имп тьсоь. По. педний борг иру -т v, м; г нми парс метрами импульс и выдает его на ь- вход триггера 18, который устанавливается в единичное состояние и с

0 прямого выхода выдает разрешающее напряжение высокого уровня на первый вход элемента И 19. На второй его вход поступают сигналы с выхода ИН1 таймера 28 г заданным периодом сле5 дования (например, 1 импульс в

1 мин). Эти импульсы с выхода элемента И 19 поступают на вход С счетчика 13 для счета.

Если автотранспортное средство не

0 загружено, то с второго выхода датчика 3 массы выдается сигнал низкого уровня, который с помощью второго элемента НЕ 17 преобразовывается в сигнал высокого уровня и поступает

на вход второго формирователя 22 импульсов. Последний формирует импульс и выдает его через элемент ИЛИ 23 на вход R тс.иггера 1Й Триггер 18 устанавливается в нулевое состояние и

0 запрещает прохождение импульсов от выхода ИН1 таймера 28. Зафиксированное счетчиком 13 число импульсов пропорционально времени нахождения автотранспортного средства в загру5 женном состоянии.

Информация со счетчиков 10-13 и аналого-цифрового преобразователя Ц через заданные интервалы времени переписывается в блок 8 памяти для ее

Q хранения на время нахождения автотранспортного средства в рейсе.

Интервалы времени, по истечении которых производится перезапись информации со счетчиков 10-13 в блок 8 памяти, задаются таймером 28. Таймер 28 через каждый заданный интервал времени с выхода ИН2 выдает сигнал на вход ИН2 блока 29 управления, который поступает через элемент ИЛИ +0

11

на вход S триггера (Фиг. 2). Триггер 32 устанавливается в единичное состояние, в результате чего с его прямого выхода напряжение высокого уровня поступает на второй вход элемента И 33 и на первый вход элемента ИЛИ 38, а с инверсного выхода - н первый вход элемента И-НЕ 3 i. При этом тактовые импульсы, поступающие на вход ТИ1 блока 24 управления от таймера 28, проходят на счетный вход С счетчика 30 и на выход ТИТ блока 29 управления.

Счетчик 30 считает тактовые им- пульсы и выдает параллельные двоичные коды отсчитанных чисел на с от-- ветствующие входы дешифратора 3. Последний формирует управляющие сигналы, которые с выходов УК1-УК5 пос- тупают на соответствующие входы УК1- У«5 коммутатора 6. Коммутатор 6 поочередно подключает выходы счетчиков 10-13 и аналого-цифрового преобразователя через первый блок 2 эле- ментов ИЛИ к выходам D10-D17 блока 8 памяти. Кроме того, напряжение с выхода УК5 поступает на вход формирователя Al импульсов (фиг. 2) Последний формирует короткий импульс и выдает его на входы К счетчика 30 и триггера 32 соответственно через элементы ИЛИ 35 и 36 и устанавливает их в нулевые состояния.

Кроме того, этот сигнал поступает на вход первого элемента 3 за- держки, который задерживает его на

время передачи информации со счетчиков 10-13 и с аналого-цифрового преобразователя в блок 8 памяти. Задержанный сигнал через элемент ИЛИ 37 поступает на входы R счетчиков 10-13, триггера 21 (фиг. 1), таймера 28. счетчика 27 и устанавливает их в исходное состояние. В результате это- го счетчики 10-13 начнут вести счет импульсов с 0.

С выхода ТИ1 блока 29 управления тактовые импульсы поступают на вход С счетчика 27; который формирует и выдает через второй блок 25 и регистр 26 код адреса i-й ячейки на входы АО-07 блока 8 памяти. Кроме того, по каждому тактовому импульсу ТИ1 с помощью элемента НЕ k2 и второго элемента ЦЦ задержки (фиг. 2) формируется с необходимой задержкой по отношению к моменту выдачи кода адреса i-й ячейки блока 8 памяти сиг

5

.

(, о 25

5

40 45

0

5

нал СЕ ничкого уровня. Последний поступает элемент ИЛИ 39 и выход СЕ блока 29 управления на соответствующий п.,од СЕ Ппогп 8 памяти. Сигнал K/W высокого уровня поступает на соответствующий вход K/ W В памяти с прямого выхода триггера 32 через элемент ИЛИ Зб. При наличии кода адреса на входах АО-Л7 напряжения логического О на входе СЕ и напряжения логической 1П на входе R/W производится запись информации, поступающей на входы 14) -1)1 блока (; памяти от сметчиков 10-13 ч аналого- цифрового преобразова еля ( через коммутатор 6 и nep-ii , пок Ц. в адресованную ячейку 8 памяти.

При поступлении от таймера 28 на ход ИН2 блока 29 управления последующего сигнала цикл записи информ,.- ции в блок 8 памяти от счетчиков 10- 13 и аналого-цифрового преобразователя 1А повторяется.

При возвращении авт отранст ртж - го средства из эсйса /-.е-курный диспетчер вновь соединяет устрогство с гн - мощью переносного юг я 79 с вычислительным устройством ,rj для осущегтп- ления перезаписи информации с блока 8 памяти в вычисли телс.ние устройство 9

Прежде чем перезагич чть информацию с блока 8 памяти в вычислительное устройство , необходимо nponcusecin опрос счетчиков 10-13 s аналого-цифрового преобразователя 1 i. р|лл этог° вычислительное устройство ;49 выдает на вход ИНЗ блока 29 управления через контакт 78 разъема 6 блока 9 сопряжения сигнал ИНЗ, по которому, как и по сигналу ИН2, производится передача информации со счетчиков 10-13 и аналого-цифрового преобразователя 1 в блок 8 памяти. Затем вычислительное устройство 9 выдает в заданной последовательности (фиг. 3) на контакты 66-73 разъема А6 код адреса i-й ячейки блока 8 памяти, на контакты 75 и 76 - сигналы R/W и СЕ низкого уровня. Кроме того, вычислительное устройство 9 ьыдает на контакт / сигнал STB высокого уровня, который поступает на вход STB и через элемент НЕ 8 на вход ОЕ буферного регистра k. Эти же сигналы с выходов STB и ОЕ блока 9 сопряжения поступают на соответствующие входы ЯГВ и ПЕ буферного регистра 26 (фиг. 1).

Аналогичным образом, как и при записи первичных данных в блок 8 памяти при выезде автомобиля рейс, сигналы R/W, СК и код адреса ЛОП-ЛО поступают соответственно на входы R/W, СЕ, АО-07 блока 8 памяти. При наличии кода адреса АОО-А07 на входа АО-А7 и напряжения низкого уровня на входах R/W и СЕ производится выдача (считывание) информации с блока 8 памяти на пходы D10-D17 регистра 7 блока 9 сопряжения.

При наличии на входе STB регистра ч7 напряжения высокого уровня информация запоминается в регистре, а при наличии сигнала низкого уровня на входе ОЁ информация из регистра 47 выдается на контакты разъема t6 и по команде ввода вводится в па| ть вычислительного устройства 9.

П л.ле выдачи данных DOO-D07 из ячеек блока 8 памяти в память вычислительного устройства 9 последнее приступает к их обработке (упорядочение данных, масштабирование, формирование массива обработанных данных и т.д.).

Известно, что масса груза автотранспортного средства до ее выгрузки является постоянной величиной, поэтому сигнал от датчика должен выдаваться в виде непрерывного сигнала постоянного уровня, пропорционального массе груза. Поэтому, чтобы произвести запись информации от датчика 3 массы в блок 8 памяти, ее необходимо преобразовывать в цифровой

КОц.

В устройстве непрерывный сигнал датчика 3 массы преобразовывается в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя 1А.

Датчики 1 и 2 топлива и пути являются стандартными. Например, в качестве датчика 1 топливо можно использовать датчик постоянного расход топлива ПРТ или измеритель фактического расхода топлива ИФРТ-2, а в качестве датчика 2 пути - датчик спидометра электрического МЭ307. В ачестве датчика 3 массы может быть использован датчик давления, выполненный на полупроводниковых тензометрах диффузионного типа на кремниевой подложке, характеризующийся высокой чувствительностью и малыми размерами. Включение датчика 3 массы в режим измерения должно осуществлят

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ся при подаче напряжения питания в момент срабатывания контактного датчика при достижении массой груза заданной величины. Это напряжение питания также должно выдаваться на втором выходе датчика 3 При незагруженном автотранспортном средстве напряжение питания датчика 3. а следовательно, и напряжение на втором его выходе равно нулю.

Формула изобретения

соединен с входом первого формирователя импульсов и через второй элемент НЕ - с входом второго формирователя импульсов, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом триггера, первый выход таймера подключен к вторым входам первого и второго элементов И, выход последнего из которых соединен с пер вым входом четвертого счетмика, выходы которого подключены к пятым входам коммутатора, выход генераторе импульсов соединен с третьим входом. аналого-цифрового преобразователя и с первым входом таймера, второй выход которого подключен к четвертому входу аналого-цифрового преобразователя и к первому входу блока управления, первый выход которого соединен с первым входом пятого смет чика, выходы которого подключены к первым входам второго блока элементов ИЛИ, выходы которого соединены с первыми входами регистра, выходы которого подключены к вторым входам блока памяти, второй выход блока управления соединен с вторыми входами .счетчиков, элемента ИЛИ и таймера, третий выход которого подключен к второму входу блока управления, i третьи выходы которого соединены с шестыми входами коммутатора, первые и вторые выходы блока сопряжения подключены соответственно к вторым входам первого и второго блоков элементов ИЛИ, третий и четвертый выходы блока сопряжения соединены соответственно с вторым и третьим входами регистра, с пятого по восьмой выходы блока сопряжения подключены соответственно к входам с третьего по шестой блока управления, четвертый и пятый выходы которого соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока памяти.

ления содержит элементы ИЛИ, И - НЕ, НЕ, И, триггер, элементы задержки, формирователь импульсов, счетчик и дешифратор, объединенные первые входы первого, второго и третьего элементов ИЛИ являются шестым входом блока управления, первый вход четвертого элемента ИЛИ является третьим

Ю входом, а его выход - пятым выходом блока управления, выход формирователя импульсов соединен с вторыми входами первого и второго элементов ИЛИ и через первый элемент задержки 15 с вторым входом третьего элемента ИЛИ, выход которого является рторым выходом блока управления, объедине1 - ные первый вход элемента И и вход элемента НЕ являются вм.рым входом

20 блока управления, выход элемента lit соединен с первым входе. 1 элемента И-НЕ и через второй элемент задержки с первым входом пятого элемента ИЛИ, выход которого является четвс 25 тым выходом блока упрлрления, РХОГ третьего элемента задержки являете четвертым входом блок-т управления, выход третьего элементе задержки по,;- ключен к второму входу пятого элемен30 та ИЛИ, первый и второй входы шестого элемента ИЛИ являются соответственно первым и пятым входами блоко управления, выходы второгг и шестого элементов ИЛИ подключены к входам триггера, прямой выход которого со,,,, нен с вторыми входами четвертого элемента ИЛИ и элемента И, инверсный выход триггера подключен к второму входу элемента И-НЕ, выход которого

до является первым выходом блока управления, выходы элементе И и первого элемента ИЛИ соединены соответственно с первым и вторым входами счетчико, выходы которого соединены с входами

д дешифратора, выходы которого являются третьими выходами блока управления, а последний из них подключен к входу формирователя импульсов.

шщ

@®

Ля2