Система регистрации для транспортного средства (варианты)
Владельцы патента RU 2596578:
Акционерное общество "Ижевский радиозавод" (АО"ИРЗ") (RU)
Группа изобретений относится к регистрирующей аппаратуре. Техническим результатом является обеспечение функции аудио-видео регистрации, реализующейся одновременно с функцией регистрации параметров движения ТС. Система содержит: устройство регистрации 1 со съемным носителем 2 информации и устройство отображения 3, соединенные с CAN интерфейсом 4, причем к устройству отображения 3 посредством сети Ethernet 5 дополнительно подключено устройство 6 аудио-видео регистрации (УАВР), состоящее из соединенных по сети Ethernet 5 видеокамеры 7 и блока 8 аудио-видео регистрации (блок МАВР) с выходом на CAN интерфейс 4, содержащего микроконтроллер 9, связанный с видеокамерой 7 посредством сети Ethernet 5 через устройство защиты и фильтрации входных сигналов (УЗиФ) 10, твердотельным накопителем 12 через преобразователь интерфейса 13, таймером 14 реального времени, при этом блок МАВР 8 содержит преобразователь аудиосигналов 15, включающий микрофонный усилитель 16 и аудиокодек 17, причем на вход преобразователя аудиосигналов 15 через УЗИФ 10 может поступать сигнал с микрофона, а выход соединен с линейным входом микроконтроллера 9. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к регистрирующей аппаратуре и предназначено для записи информации о текущих параметрах движения транспортных средств на съемный носитель информации, а также аудио-видео информации - на твердотельный накопитель, ее хранения при выключенном электропитании, считывания, дешифрации и последующего воспроизведения для мониторинга движения ТС, дающего представление о дорожной обстановке внутри и снаружи ТС.
Известна автоматизированная система контроля и управления АСКУМ2 (http://www.nppbyte.ru/product/askum.html), включающая соединенные между собой внешней системной шиной CAN транспортного средства (ТС) центральный блок БКС, предназначенный для обработки данных с датчиков режимных параметров ТС, два монитора для отображения параметров ТС, а также предназначенные для получения информации с датчиков режимных параметров ТС периферийные блоки ввода/вывода цифровых сигналов БЦС1…БЦСn и периферийные блоки ввода/вывода аналоговых сигналов БАС1…БАСn. Устройство позволяет получать информацию с датчиков режимных параметров ТС с выдачей сообщений на мониторы, а также регистрировать полученную информацию на USB-флэш накопитель.
Наиболее близкой к заявленному техническому решению является усовершенствованная система обеспечения безопасности движения «КЛУБ-У-300» (децимальный номер ЦВИЯ.667617.001-01, производитель ДООО «ИР3-Локомотив», 2013 г.), включающая, в том числе, регистратор параметров движения транспортного средства (далее, РПД ТС). РПД ТС содержит устройство регистрации со съемным носителем информации в виде кассеты регистрации (далее, КР) и устройство отображения, соединенные с CAN интерфейсом. Система выполнена с возможностью подачи питания на все элементы, требующие питания. РПД ТС позволяет отображать на дисплее параметры ТС, получаемые с внешнего контрольного оборудования ТС, а также с датчиков параметров ТС и записывать их на КР.
Недостатком обоих устройств является то, что наряду с получением информации о параметрах движения ТС в них не предусмотрено одновременное получение аудио-видео информации о текущей дорожной ситуации, в частности действий водителя, людей, находящихся в зоне видеокамеры, показателей светофоров, стрелок и пр., что не позволяет осуществить мониторинг движения ТС и в случае внештатной ситуации объективно определить причины ее возникновения.
Технический результат заключается в появлении функции аудио-видео регистрации, реализующейся одновременно с функцией регистрации параметров движения ТС, обеспечивающих в комплексе мониторинг движения ТС, который дает представление в каждый момент времени о визуализации обстановки снаружи и внутри ТС, т.е. обеспечивает получение более полной информации о движении ТС, что позволяет при внештатной ситуации определить причины ее возникновения путем сопоставления одновременно полученных информации о параметрах движения ТС с внешнего контрольного оборудования, с датчиков параметров, изображения с видеокамеры, аудио информации с микрофона. При этом обеспечивается улучшение удобства визуального контроля. Кроме того, технический результат заключается в повышении ресурса работы твердотельного накопителя.
Технический результат достигается за счет того, что к устройству отображения посредством сети Ethernet дополнительно подключено устройство аудио-видео регистрации (далее, УАВР), состоящее из соединенных по сети Ethernet видеокамеры и блока аудио-видео регистрации МАВР (далее, блок МАВР) с выходом на CAN интерфейс. Блок МАВР содержит микроконтроллер, связанный с видеокамерой посредством сети Ethernet через устройство защиты и фильтрации входных сигналов (далее, УЗиФ), твердотельным накопителем - через преобразователь интерфейса (далее, ПИ) и таймером реального времени, предназначенным для синхронизации блока МАВР с устройством регистрации. Кроме того, блок МАВР содержит преобразователь аудиосигналов (далее, ПА), включающий последовательно соединенные микрофонный усилитель (далее, МУ) и аудиокодек. При этом на вход ПА через УЗиФ может поступать сигнал с микрофона, а его выход соединен с линейным входом микроконтроллера.
Повышение ресурса работы твердотельного накопителя достигается за счет выполнения файловой системы твердотельного накопителя с возможностью обеспечения одновременной записи по кольцу и равномерности нагрузки на каждый сектор файловой системы накопителя.
Технический результат также заключается в появлении функции аудио-видео регистрации, реализующейся одновременно с функцией регистрации параметров движения ТС, обеспечивающих в комплексе мониторинг движения ТС, который дает представление в каждый момент времени о визуализации обстановки снаружи и внутри ТС, а также в появлении функции панорамного видеонаблюдения.
Технический результат достигается так же за счет того, что к устройству отображения посредством сети Ethernet дополнительно подключено устройство коммутации, к которому посредством сети Ethernet подключено, по крайней мере, два УАВР, каждое из которых аналогично вышеописанному состоит из соединенных по сети Ethernet видеокамеры и блока МАВР с выходом на CAN интерфейс. Установка нескольких видеокамер обеспечивает панорамное видеонаблюдение. Использование нескольких каналов аудио-видео информации увеличивает обзорность и полноту регистрации, что в свою очередь дает более полную информацию о ситуации снаружи и внутри ТС.
Предпочтительно, чтобы файловая система твердотельного накопителя была выполнена с возможностью обеспечения одновременной записи по кольцу и равномерности нагрузки на каждый сектор файловой системы накопителя, что повысит ресурс работы твердотельного накопителя.
В дальнейшем система и ее работа будут описаны в предпочтительном варианте. На фиг. 1 приведена структурная схема системы. На фиг. 2 - вариант структурной схемы в предпочтительном виде.
Система (фиг. 1) включает устройство регистрации 1 со съемным носителем 2 информации в виде КР, устройство отображения 3, соединенные с CAN интерфейсом 4. К устройству отображения 3 подключено посредством сети Ethernet 5 УАВР 6, состоящее из соединенных по сети Ethernet 5 видеокамеры 7 и блока МАВР 8 с выходом на CAN интерфейс 4, обеспечивающий подключение блока МАВР 8 к устройству регистрации 1. Блок МАВР 8 содержит микроконтроллер 9, связанный с видеокамерой 7 по сети Ethernet 5 через УЗиФ 10, снабженное вентилятором 11 для его охлаждения. К микроконтроллеру 9 подключен твердотельный накопитель 12 через ПИ 13 USB/SATA, таймер реального времени 14 для синхронизации блока МАВР 8 и устройства регистрации 1 по CAN интерфейсу 4. Кроме того, блок МАВР 8 содержит ПА 15, включающий МУ 16 и аудиокодек 17. Причем на вход ПА 15 через УЗиФ 10 может поступать сигнал с микрофона 18. Выход ПА 15 соединен с линейным входом микроконтроллера 9.
Система (фиг. 2) включает устройство регистрации 1 с КР 2, устройство отображения 3, соединенные с CAN интерфейсом 4. К устройству отображения 3 подключено посредством сети Ethernet 5 коммутирующее устройство 19, к которому посредством сети Ethernet 5 подключено, по крайней мере, два УАВР 6, аналогичных вышеописанному.
Устройство регистрации 1 предназначено для подключения КР 2 к устройству отображения 3 и осуществления их информационного взаимодействия. Кроме того, устройство регистрации 1 обеспечивает прием и обработку цифровых сигналов с внешнего контрольного оборудования, в частности с двигателя по интерфейсу J1939, а также аналоговых сигналов с аналоговых датчиков по проводам, в частности с датчиков тока и скорости, напряжения с клемм аккумуляторных батарей.
КР 2 предназначена для записи, хранения в обесточенном состоянии и последующего считывания информации о параметрах движения ТС, о работе подключенных систем ТС и пр.
Устройство отображения 3 предназначено для обмена информацией с CAN интерфейсом 4, обеспечения функций универсального человекомашинного интерфейса, отображения информации о текущей дорожной ситуации, о состоянии параметров ТС, индикации диагностической информации, отображения вводимой или системной информации, звуковой индикации алгоритмов работы. В качестве устройства отображения 3 может быть использован, в частности, блок индикации (децимальный номер ЦВИЯ.467846.007, производитель ДООО «ИР3-Локомотив», 2013 г.), содержащий дисплей, плату управления, плату индикации, клавиатуру.
К устройству отображения 3 подключено УАВР 6 посредством сети Ethernet 5, основанной на базе последовательного интерфейса Ethernet 10/100/1000Base-T (стандарт физического уровня, использующий для подключения кабель типа «витая пара»). Этот интерфейс может быть реализован, например, на встроенном в микроконтроллер 9 контроллере и внешней микросхеме физического уровня (Ethernet PHY), подключенной к микроконтроллеру 9 при помощи интерфейса МП (Media Independent Interface) и поддерживающей режим Auto-MDIX.
УАВР 6 включает видеокамеру 7 и блок 8 МАВР с выходом на CAN интерфейс 4, соединенные по сети Ethernet 5, основанной на базе интерфейса Ethernet 10/100/1000Base-T, реализованного, аналогично вышеописанному. Кроме того, по этому интерфейсу может осуществляться питание видеокамеры 7 по технологии Power over Ethernet (РоЕ), позволяющей передавать электрическую энергию вместе с видеопотоком через стандартную витую пару.
В качестве видеокамеры 7 может быть использована, например, видеокамера ВК-М и/или ВК-В (децимальный номер, ЦВИЯ.463167.010, ЦВИЯ.463167.009, производитель ДООО «ИР3-Связь», 2011 г.), содержащие формирователь изображения, платы питания и обработки видеосигнала и обеспечивающие:
- видимость пути впереди транспортного средства на расстоянии не менее 100 м в светлое, темное время суток и при работе в тоннеле;
- видимость пути сзади транспортного средства на расстоянии не менее 100 м в светлое, темное время суток и при работе в тоннеле;
- видимость светофоров, установленных в туннеле;
- видимость стрелок, установленных по маршруту следования;
- видимость людей, находящихся в зоне регистрации видеокамеры на расстоянии не менее 15 м;
- видимость сцепного устройства.
Блок МАВР 8 обеспечивает выполнение следующих функций:
- прием и запись на внутренний носитель видеопотока с видеокамеры и его передачу на устройство отображения по интерфейсу Ethernet;
- регистрацию аудио потока служебных переговоров с микрофона;
- прием и запись информации по CAN-интерфейсу о системном времени ТС;
- считывание записанной информации с помощью внешних средств, подключаемых на время считывания к МАВР и поддерживающих работу с интерфейсом Ethernet.
Блок МАВР 8 содержит микроконтроллер 9, связанный с видеокамерой 7 по сети Ethernet 5 через УЗиФ 10. В качестве микроконтроллера 9 может быть использован, например, модуль процессорный MTAX-SOM-AM-3359-IN72. Кроме того, к микроконтроллеру 9 подключены твердотельный накопитель 12 через ПИ 13 USB/SATA, таймер 14, ПА 15.
ПА 15 предназначен для преобразования сигналов с микрофона 18, содержит последовательно соединенные МУ 16 и аудиокодек 17 и может быть реализован, в частности, на микросхеме типа TLV32QAIC, производитель TEXAS INSTRUMENTS.
УЗиФ 10 предназначено для защиты входных сигналов от помех и наводок и может быть реализовано, например, на микросхемах типа ITA25B1 и SLVU2.8-4A1. УЗиФ 10 снабжено вентилятором 11 для защиты от перегрева блока 8 МАВР. В качестве вентилятора 11 может быть использован, например, вентилятор AD0505MB-G70(T).
Таймер 14 реального времени выполнен в виде часов реального времени, предназначен для синхронизации блока 8 МАВР с устройством регистрации 1 по CAN интерфейсу и обеспечивает одновременное отображение на дисплее устройства отображения информации о регистрируемых параметрах ТС, получаемых с кассеты регистрации 2 и аудио-видео потоков с УАВР 6.
Твердотельный накопитель представляет собой несъемный (антивандальный) носитель информации; может быть реализован, например, на микросхеме типа DRPS-A28J20BE1QN INNODISK с файловой системой. Повышение ресурса работы твердотельного накопителя обеспечивается программированием его файловой системы, позволяющим осуществлять одновременную запись по кольцу и равномерность нагрузки на каждый сектор файловой системы.
Устройство работает следующим образом. Перед началом движения в кассетоприемник устройства регистрации 1 устанавливают КР 2. По CAN интерфейсу в МАВР поступает информация о системном времени ТС. Таймер 14 реального времени синхронизирует работу блока 8 МАВР с устройством регистрации 1, взаимодействующих по CAN интерфейсу 4. Во время работы сигналы от подключенных датчиков, в частности датчиков давления, уровня топлива, напряжения бортовой сети, тока разряда/заряда аккумуляторной батареи, контроллера двигателя, контроллера гидромеханической коробки передач, дискретных входов, поступают для дальнейшей обработки в устройство регистрации 1, которое вычисляет параметры ТС и передает информацию для отображения на дисплей устройства отображения 3, а также для записи в КР 2. Одновременно с этим видеосигналы с видеокамеры 7 и аудиосигналы с микрофона 18 через УЗИФ 10, осуществляющего защиту и фильтрацию всех входящих в блок МАВР 8 и передаваемых на внешние устройства сигналов, поступают в микроконтроллер 9 для отображения на дисплее устройства отображения 3 и для записи на твердотельный накопитель 12. В случае, когда необходимо использовать две и более видеокамеры 7, соответственно два и более УАВР 6, подключают к устройству отображения 3 через коммутационное устройство 19, к которому при необходимости может быть дополнительно подключено дополнительное устройство отображения 3. По запросу с клавиатуры устройства отображения 3 возможен поочередный просмотр изображений с нескольких видеокамер 7. По запросу внешних устройств (например, компьютера, который подключают к блоку МАВР 8 на время считывания по интерфейсу Ethernet 5) микроконтроллер 9 считывает записанную информацию с твердотельного накопителя 12 и передает ее по сети Ethernet 5 на внешние устройства.
Устройство обеспечивает регистрацию аудио-видео информации на твердотельный накопитель, запись информации о текущих параметрах на КР, а также одновременное отображение изображений с видеокамер, информации о параметрах ТС, а также воспроизведение аудиоинформации, полученной с микрофона, что обеспечивает мониторинг движения ТС. При этом повышается удобство визуального контроля, поскольку пользователь получает доступ сразу (одновременно) ко всему комплексу информации о движении ТС, видит картину движения ТС в целом. Это позволяет объективно определить причины внештатной ситуации (предаварийной, аварийной).
1. Система регистрации для ТС, выполненная с возможностью подачи питания на все требующие питания элементы, включающая устройство регистрации 1 со съемным носителем 2 информации и устройство отображения 3, соединенные с CAN интерфейсом 4, отличающаяся тем, что к устройству отображения 3 посредством сети Ethernet 5 дополнительно подключено устройство 6 аудио-видео регистрации (УАВР), состоящее из соединенных по сети Ethernet 5 видеокамеры 7 и блока 8 аудио-видео регистрации (блок МАВР) с выходом на CAN интерфейс 4, содержащего микроконтроллер 9, связанный с видеокамерой 7 посредством сети Ethernet 5 через устройство защиты и фильтрации входных сигналов (УЗиФ) 10, твердотельным накопителем 12 через преобразователь интерфейса 13, таймером 14 реального времени, при этом блок МАВР 8 содержит преобразователь аудиосигналов 15, включающий микрофонный усилитель 16 и аудиокодек 17, причем на вход преобразователя аудиосигналов 15 через УЗИФ 10 может поступать сигнал с микрофона, а выход соединен с линейным входом микроконтроллера 9.
2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что файловая система твердотельного накопителя 12 выполнена с возможностью обеспечения одновременной записи по кольцу и равномерности нагрузки на каждый сектор файловой системы.
3. Система регистрации для ТС, выполненная с возможностью подачи питания на все требующие питания элементы, включающая устройство регистрации 1 со съемным носителем 2 информации и устройство отображения 3, соединенные с CAN интерфейсом 4, отличающаяся тем, что к устройству отображения 3 посредством сети Ethernet 5 дополнительно подключено устройство коммутации 19, к которому посредством сети Ethernet подключены, по крайней мере, два устройства 6 аудио-видео регистрации (УАВР), каждое из которых состоит из соединенных по сети Ethernet 5 видеокамеры 7 и блока МАВР 8 с выходом на CAN интерфейс 4, при этом блок МАВР 8 содержит микроконтроллер 9, связанный с видеокамерой 7 посредством сети Ethernet 5 через УЗиФ 10, твердотельным накопителем 12 через преобразователь интерфейса 13, таймером 14 реального времени, кроме того, блок МАВР 8 содержит преобразователь аудиосигналов 15, включающий микрофонный усилитель 16 и аудиокодек 17, причем на вход преобразователя аудиосигналов 15 через УЗИФ 10 может поступать сигнал с микрофона, а выход соединен с линейным входом микроконтроллера 9.
4. Система по п. 3, отличающаяся тем, что файловая система твердотельного накопителя 12 выполнена с возможностью обеспечения одновременной записи по кольцу и равномерности нагрузки на каждый сектор файловой системы.
