Устройство для функционирования информационно-вычислительной системы автомобиля

Авторы патента:

G01C22 - Измерение расстояний, пройденных по земле людьми, животными, транспортными средствами, а также любыми движущимися твердыми телами, например с помощью шагомеров, педометров, спидометров (счетные устройства как таковые G06M)

Владельцы патента RU 2307326:

Мужичек Сергей Михайлович (RU)
Ефанов Василий Васильевич (RU)
Глущенко Юрий Алексеевич (RU)

Изобретение относится к области приборостроения и может применяться для определения расстояния, пройденного автомобилем, средней скорости движения и времени нахождения в пути до заданных населенных пунктов. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Для достижения данного результата в устройство введены блоки и связи, на основе которых определяют среднюю скорость движения автомобиля на основе выражения: где S - расстояние, пройденное автомобилем, t - время нахождения в пути автомобиля при пройденном расстоянии S, определяют время движения до заданных пунктов назначения на основе выражений: , , , где t₁ - время движения автомобиля до пункта назначения L₁, t₂ - время движения автомобиля до пункта назначения L₂, t_n - время движения автомобиля до пункта назначения L_n. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области информационно-вычислительных систем автомобилей, может быть использовано для определения пройденного пути автомобилем, средней скорости движения и времени необходимого нахождения в пути до заданных населенных пунктов при данной средней скорости движения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения расстояния, пройденного автомобилем, содержащее закрепленные на переднем и заднем колесах первый и второй датчики пути, блок сравнения и счетчик пути, счетчик отрезков, счетчик пути выполнен в виде генератора импульсов, первой схемы сравнения, первого программного переключателя, первого счетчика и индикатора, блок сравнения выполнен в виде второго счетчика импульсов, второй схемы сравнения, второго программного переключателя и второго индикатора, выход первого датчика пути соединен через генератор импульсов с первым входом первой схемы сравнения и через счетчик отрезков с первым входом второго счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго датчика пути, а выход - с первым входом второй схемы сравнения, выход первого переключателя соединен со вторым входом первой схемы сравнения, выход которой через первый счетчик соединен с входом индикатора, а выход второго программного переключателя соединен с вторым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с входом второго индикатора, первый и второй датчики пути закреплены на диагонально расположенных колесах [1].

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности определения средней скорости движения автомобиля, а также невозможность определения времени движения до выбранного пункта назначения.

Технической задачей изобретения является расширение функциональных возможностей информационно-вычислительной системы автомобиля за счет получения дополнительной информации о средней скорости движения автомобиля и времени нахождения в пути до выбранного пункта назначения.

Для достижения технической задачи изобретения в устройстве для функционирования информационно-вычислительной системы автомобиля, содержащем закрепленные на переднем и заднем колесах первый и второй датчики пути, счетчик пути, блок сравнения и счетчик отрезков, счетчик пути выполнен в виде первого генератора импульсов, первой схемы сравнения, первого программного переключателя, первого счетчика импульсов и первого индикатора, блок сравнения выполнен в виде второго счетчика импульсов, второй схемы сравнения, второго программного переключателя и второго индикатора, выход первого датчика пути соединен через первый генератор импульсов с первым входом первой схемы сравнения и через счетчик отрезков с первым входом второго счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго датчика пути, а выход - с первым входом второй схемы сравнения, выход первого переключателя соединен с вторым входом первой схемы сравнения, выход которой через первый счетчик соединен с входом первого индикатора, а выход второго программного переключателя соединен со вторым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с входом второго индикатора, первый и второй датчики пути закреплены на диагонально расположенных колесах, дополнительно введены блок определения средней скорости движения автомобиля, блок определения времени движения автомобиля до пунктов назначения, причем выход счетчика пути соединен одновременно с первым и третьим входом блока определения средней скорости движения автомобиля, с первым входом блока определения времени движения автомобиля до пунктов назначения, второй вход которого соединен с выходом блока определения скорости движения автомобиля, со вторым входом которого соединен выход первого датчика пути.

Кроме того, блок определения средней скорости состоит из элемента И-НЕ, триггера, второго генератора импульсов, элемента И, счетчика импульсов, делителя, третьего индикатора, причем первый и третий входы блока определения средней скорости движения являются соответственно входами элемента И-НЕ и вторым входом делителя, а второй вход является входом триггера, выход элемента И-НЕ, выход триггера и выход второго генератора импульсов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами элемента И, выход элемента И через второй счетчик соединен с первым входом делителя, выход которого соединен со входом третьего индикатора и одновременно со вторым входом блока определения времени движения автомобиля до пунктов назначения.

Кроме того, блок определения времени движения до пунктов назначения состоит из n вторых делителей, n вычитающих устройств, задатчика сигналов, n четвертых индикаторов, причем первый и второй вход блока определения времени движения до пунктов назначения является соответственно вторыми входами n вычитающих устройств и первыми входами n пороговых устройств, вторые входы которых соединены с выходами n вычитающих устройств, первые входы которых соединены с выходом задатчика сигналов, выходы пороговых устройств соединены с n входами четвертых индикаторов.

Существенными отличительными признаками по устройству являются элементы схемы: блок определения средней скорости движения автомобиля, состоящий из элемента И-НЕ, триггера, второго генератора импульсов, элемента И, счетчика импульсов, делителя третьего индикатора, блок определения времени движения автомобиля до пунктов назначения, состоящий из n пороговых устройств, n вычитателей, задатчика сигналов, n четвертых индикаторов, и новые связи.

Использование всех новых признаков позволит расширить функциональные возможности информационно-вычислительной системы автомобиля за счет получения информации о пройденном пути и дополнительной информации о средней скорости движения автомобиля и времени движения автомобиля до выбранного пункта назначения.

На фиг.1 показана схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг.2 - блок определения времени движения автомобиля до пунктов назначения.

Устройство для функционирования информационно-вычислительной системы автомобиля содержит закрепленные на переднем и заднем колесах первый 1 и второй 2 датчики пути, счетчик 3 пути, блок 4 сравнения и счетчик 5 отрезков, счетчик 3 пути выполнен в виде первого 6 генератора импульсов, первой 7 схемы сравнения, первого 8 программного переключателя, первого 9 счетчика импульсов и первого 10 индикатора, блок 4 сравнения выполнен в виде второго 11 счетчика импульсов, второй 12 схемы сравнения, второго 13 программного переключателя и второго 14 индикатора, выход 1 первого датчика пути соединен через первый 6 генератор импульсов с первым входом первой 7 схемы сравнения и через счетчик 5 отрезков с первым входом первого 9 счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго 2 датчика пути, а выход - с первым входом второй 12 схемы сравнения, выход первого 8 переключателя соединен с вторым входом первой 7 схемы сравнения, выход которой через первый 9 счетчик импульсов соединен с входом первого 10 индикатора, а выход второго 13 программного переключателя соединен со вторым входом второй 12 схемы сравнения, выход которой соединен с входом второго 14 индикатора, первый 1 и второй 2 датчики пути закреплены на диагонально расположенных колесах, блок 15 определения средней скорости движения, блок 16 определения времени движения до пунктов назначения, причем выход счетчика 3 пути соединен одновременно с первым и третьим входом блока 15 определения средней скорости движения автомобиля, с первым входом блока 16 определения времени движения автомобиля до пунктов назначения, второй вход которого соединен с выходом блока 15 определения скорости движения автомобиля, со вторым входом которого соединен выход первого 1 датчика пути.

Кроме того, блок 15 определения средней скорости движения автомобиля состоит из элемента 17 И-НЕ, триггера 18, второго генератора 19 импульсов, элемента 20 И, третьего счетчика 21 импульсов, делителя 22, третьего индикатора 23, причем первый и третий входы блока 15 определения средней скорости движения являются соответственно входами элемента 17 И-НЕ и вторым входом делителя 22, а второй вход является входом триггера 18, выход элемента 17 И-НЕ, выход триггера 18 и выход второго 19 генератора импульсов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входом элемента 20 И, выход которого через третий 21 счетчик соединен с первым входом делителя 22, выход которого соединен со входом третьего 23 индикатора и одновременно со вторым входом блока определения времени движения автомобиля до пунктов назначения.

Кроме того, блок 16 определения времени движения автомобиля до пунктов назначения состоит из n вторых делителей 24, n вычитающих устройств 25, задатчика 26 сигналов, n четвертых индикаторов 27, причем первый и второй вход блока 16 определения времени движения до пунктов назначения, является соответственно вторыми входами n вычитающих устройств 25 и первыми входами n пороговых устройств 24, вторые входы которых соединены с выходами n вычитающих устройств 25, первые входы которых соединены с выходом задатчика 26 сигналов, выходы пороговых устройств 25 соединены с n входами четвертых 27 индикаторов.

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 оборотов колеса пропорционально пройденному пути автомобиля вырабатывает импульсы, каждый последующий из которых - результат единичного приращения пути. Значение этого единичного приращения пути для соответствующих условий устанавливается заранее первым программным переключателем 8. Импульсы с датчика 1 пути запускают высокочастотный генератор 6. Когда число импульсов, выработанных генератором 6, станет равным значению, установленному на программном переключателе 8, схема 7 сравнения остановит генератор. В результате сформируется пачка высокочастотных импульсов. Первый 9 счетчик прибавит к предыдущему значению число, равное единичному приращению пути (число, установленное программным переключателем). Значение единичного приращения пути подается на индикатор 10, которое в цифровом виде отображает пройденный путь.

Для осуществления анализа условий движения автомобиля используется счетчик 5 отрезков и блок 4 сравнения. Информационным признаком является знак и величина разности оборотов переднего и заднего колеса автомобиля.

Определение данного информационного признака осуществляется путем подачи с первого 1 датчика импульсов на счетчик 5 отрезков, с выхода которого импульсы поступают на первый вход второго 11 счетчика, на второй вход которого поступают импульсы со второго 2 датчика пути.

Второй 11 счетчик считает количество импульсов в период между импульсами, вырабатываемыми счетчиком 8 отрезков, например 100 (321,5 м). Далее сигнал подается на вторую схему 12 сравнения, которая вырабатывает сигнал, величина и знак которого (значение знака отображается вторым индикатором 14) зависят от того, равно, больше или меньше число в счетчике 11 импульсов числа (значение разности оборотов переднего и заднего колес), установленного заранее на программном переключателе 13.

Выбирается это число в соответствии со значением коэффициента коррекции пути (единичным приращением пути), полученным на эталонном базисе. Равенство чисел с некоторым установленным допуском свидетельствует о том, что условия движения не изменились и коэффициент коррекции пути соответствует условиям движения. При изменении равенства чисел необходимо с учетом знака и величины изменить значение единичного отрезка приращения пути на программном переключателе 8.

Определение средней скорости движения автомобиля осуществляется следующим образом.

На второй вход блока 15 определения средней скорости движения автомобиля поступают импульсы через триггер 18, который определяет момент начала измерения скорости, на первый и третий вход поступает сигнал, пропорциональный пройденному расстоянию S, соответственно на элемент 17 И-НЕ и на второй вход делителя 22. С выхода элемента 17 И-НЕ и триггера 18 сигнал поступает соответственно на первый и второй вход элемента 20 И, на третий вход которого поступает сигнал с выхода второго 19 генератора импульсов. С выхода элемента 20 сигнал, пропорциональный временному интервалу между моментами начала движения и пройденным автомобилем до расстояния S, поступает через счетчик 21 на первый вход делителя 22, с выхода которого сигнал, полученный в соответствии с выражением пропорциональный средней скорости движения автомобиля, поступает на вход третьего 23 индикатора и одновременно на второй вход блока 16 определения времени движения автомобиля до пунктов назначения.

Определение времени нахождении в пути автомобиля до пунктов назначения осуществляется следующим образом.

На первый вход блока 16 определения времени движения автомобиля до пунктов назначения поступает сигнал S, пропорциональный расстоянию, пройденному автомобилем, который поступает на вторые входы n вычитающих устройств 25, на первые входы которых поступают сигналы, пропорциональные значениям L₁, L₂...L_n до заданных пунктов назначения, от задатчика 26 сигналов. Сигналы, пропорциональные значениям L₁-S, L₂-S...L_n-S, поступают на вторые входы n делителей 24, на первые входы которых поступают сигналы, пропорциональные средней скорости движения, с выхода блока 15 определения средней скорости. С выхода делителей 24 сигналы, пропорциональные времени нахождения автомобиля в пути до заданных пунктов назначения, поступают на входы n индикаторов 27.

Таким образом, предлагаемый способ и устройство определяют наряду с пройденным расстоянием среднюю скорость движения автомобиля и время нахождения его в пути до заданных пунктов назначения.

Источники информации:

1. Авторское свидетельство СССР №1303827, кл. G01С 22/00, 19.07.1984 г. (прототип).

1. Устройство для функционирования информационно-вычислительной системы автомобиля, содержащее закрепленные на переднем и заднем колесах первый и второй датчики пути, счетчик пути, блок сравнения и счетчик отрезков, счетчик пути выполнен в виде первого генератора импульсов, первой схемы сравнения, первого программного переключателя, первого счетчика импульсов и первого индикатора, блок сравнения выполнен в виде второго счетчика импульсов, второй схемы сравнения, второго программного переключателя и второго индикатора, выход первого датчика пути соединен через первый генератор импульсов с первым входом первой схемы сравнения и через счетчик отрезков с первым входом второго счетчика импульсов, второй вход которого соединен с выходом второго датчика пути, а выход - с первым входом второй схемы сравнения, выход первого переключателя соединен со вторым входом первой схемы сравнения, выход которой через первый счетчик соединен с входом первого индикатора, а выход второго программного переключателя соединен со вторым входом второй схемы сравнения, выход которой соединен с входом второго индикатора, первый и второй датчики пути закреплены на диагонально расположенных колесах, отличающееся тем, что введен блок определения средней скорости движения автомобиля, блок определения времени движения автомобиля до пунктов назначения, причем выход счетчика пути соединен одновременно с первым и третьим входом блока определения средней скорости движения автомобиля, с первым входом блока определения времени движения автомобиля до пунктов назначения, второй вход которого соединен с выходом блока определения средней скорости движения автомобиля, со вторым входом которого соединен выход первого датчика пути.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения средней скорости движения автомобиля состоит из элемента И-НЕ, триггера, второго генератора импульсов, элемента И, счетчика импульсов, делителя третьего индикатора, причем первый и третий входы блока определения средней скорости движения являются соответственно входами элемента И-НЕ и вторым входом делителя, а второй вход является входом триггера, выход элемента И-НЕ, выход триггера и выход второго генератора импульсов соединены соответственно с первым, вторым и третьим входом элемента И, выход элемента И через второй счетчик соединен с первым входом делителя, выход которого соединен со входом третьего индикатора и одновременно со вторым входом блока определения времени движения автомобиля до пунктов назначения.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок определения времени движения автомобиля до пунктов назначения состоит из n - вторых делителей, n - вычитающих устройств, задатчика сигналов, n - четвертых индикаторов, причем первый и второй вход блока определения времени движения до пунктов назначения является соответственно вторыми входами n - вычитающих устройств и первыми входами n - вторых делителей, вторые входы которых соединены с выходами n - вычитающих устройств, первые входы которых соединены с выходом задатчика сигналов, выходы n - вторых делителей соединены с n - входами четвертых индикаторов.

Изобретение относится к области измерительной техники и может применяться для измерения расстояний, пройденных наземным транспортным средством. .

Датчик перемещения // 2262076

Изобретение относится к системам контроля подвижных объектов. .

Доплеровский датчик приращений пути с устройством стендовой калибровки // 2246737

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств (НТС). .

Способ коррекции датчика пройденной дистанции // 2243505

Изобретение относится к области контроля и прогнозирования состояния железнодорожного пути. .

Способ измерения пробега автомобиля (варианты) // 2242718

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в автомобильной промышленности для измерения пробега автомобиля. .

Сигнализатор технологической скорости машинно-тракторного агрегата // 2219499

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для информационного контроля технологической скорости движения и может быть использовано при эксплуатации колесных и гусеничных тяговых средств, работающих в реальном масштабе времени.

Аппаратура счисления координат широкого применения // 2193755

Изобретение относится к области навигации наземных транспортных средств. .

Электронный спидометр // 2183836

Изобретение относится к автомобильным измерительным приборам, предназначенным для оценки и индикации скорости движения и пройденного пути. .

Измеритель перемещений с объемной голограммой // 2169348

Изобретение относится к области оптических измерителей перемещений и может быть использовано для высокоточного бесконтактного интерференционно-голографического измерения перемещений объектов.

Способ измерения длины пробега судна на галсе по фиксированному созвездию космических аппаратов среднеорбитной спутниковой радионавигационной системы // 2154258

Изобретение относится к области морской навигации и может быть использовано, в частности, для определения скорости судна. .

Электронный спидометр // 2310867

Изобретение относится к автомобильной промышленности, в частности, к контрольно-измерительным устройствам и отображения скоростного режима работы автомобиля, основано на емкостном датчике вращения и может быть использовано в производстве и эксплуатации автомобильной техники для повышения эффективности и надежности работы КИП, а также безопасности движения

Устройство измерения пути для индивидуальной навигационной аппаратуры бойца // 2313766

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано для определения расстояния, дальности, пути, пройденного движущимся объектом, и определения координат на местности

Способ функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства и устройство для его осуществления // 2338159

Изобретение относится к области измерительной техники и может применяться для информационного обеспечения водителя при эксплуатации наземного транспортного средства

Способ функционирования информационно-вычислительной системы транспортного средства и устройство для его осуществления // 2366897

Изобретение относится к измерительной технике и может найти применение в системах эксплуатации наземного транспортного средства

Устройство для ввода в велокомпьютер данных о размере колеса // 2375235

Изобретение относится к калибровке спидометра велокомпьютера посредством устройства для ввода в велокомпьютер (3) данных о размере колеса велосипеда

Детектор движения тела // 2379631

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах детектирования движения контролируемого объекта

Устройство для обнаружения движения тела, предоставляющее возможность правильной обработки информации о числе шагов при выполнении упражнения в ходьбе // 2397702

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к средствам обработки информации для спортивной ходьбы

Шагомер // 2459181

Устройство определения движения тела // 2517766

Изобретение относится к средствам определения движения тела. Устройство содержит средство определения ускорения и вычислительное средство для вычисления движения тела на основании данных ускорения, участок закрепления/раскрепления для закрепления рабочей части на основном блоке устройства или раскрепления от него, причем вычислительное средство выполнено с возможностью выполнения процедуры определения закрепления/раскрепления на основании изменения ускорения, при закреплении закрепляемой рабочей части на участке закрепления/раскрепления или при раскреплении от него, и выполнения вычисления движения тела на основании определенного закрепления/раскрепления, при переключении в режим, соответствующий состоянию после закрепления/раскрепления. Во втором варианте выполнения устройства дополнительно имеется запоминающее средство для хранения данных и дисплейное средство для отображения результата вычисления, а также множество участков закрепления/раскрепления в зависимости от типа закрепляемой рабочей части, причем вычислительное средство выполнено также с возможностью определения типа закрепляемой рабочей части на основании изменения ускорения, и выполнения вычисления движения тела на основании определенного закрепления/раскрепления и типа, при переключении в режим, соответствующий типу закрепленной закрепляемой рабочей части. В третьем варианте участок закрепления/раскрепления содержит направляющую для сдвига или поворота закрепляемой рабочей части, когда закрепляемая рабочая часть закреплена на основном блоке устройства или раскреплена от него, и ударный участок, с которым одна часть закрепляемой рабочей части сталкивается при закреплении и раскреплении закрепляемой рабочей части вдоль направляющей. В четвертом варианте устройство имеет корпус для вмещения средства определения ускорения и вычислительного средства, при этом корпус содержит ударную рабочую часть, подлежащую удару при столкновении, а вычислительное средство сконфигурировано с возможностью определения данных ускорения при ударе, нанесенном по ударной рабочей части, и определения информации о нанесенном ударе из данных ускорения. В способе определения движения тела определяют изменение ускорения, которое возникает при закреплении рабочей части на основном блоке устройства или при раскреплении от него, на основании данных ускорения, и движение тела на основании данных ускорения после закрепления или раскрепления. Использование изобретения позволяет повысить точность измерения. 5 н. и 4 з.п. ф-лы, 16 ил.

Устройство для определения расстояния, пройденного наземным транспортным средством // 2549607

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах определения пройденного пути наземных транспортных средств. Технический результат - повышение точности по сравнению с системами, где для измерения пройденного пути используется только механический датчик пути. Для достижения данного результата используется комплексирование механического датчика скорости и оптоэлектронного датчика скорости. В процессе движения транспортного средства измеряется время задержки при приеме светочувствительными элементами оптоэлектронного датчика скорости сигналов, отраженных от неоднородностей дорожного покрытия, при освещении их минипрожектором движущегося объекта. При этом оптоэлектронный датчик скорости оценивает не всю совокупность импульсов, поступающих с его чувствительных элементов, а лишь характерные импульсы, выделяемые в прогнозируемые интервалы времени с помощью механического датчика скорости. С этой целью в устройство введены: триггер, логический элемент, генератор, счетчик импульсов, вычислитель и интегрирующее устройство. 1 ил.