Устройство управления транспортным средством и беспроводная сеть связи
Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам управления транспортным средством. Технический результат заключается в обеспечении обмена информации между устройствами и в обеспечении управляемости отслеживания переменных величин в среде транспортного средства. Достигается тем, что устройство управления транспортным средством включает в себя микроконтроллер, устройство Wi-Fi/Bluetooth, цепь стабилизатора напряжения и цепь защиты по напряжению, аккумуляторную батарею и цепь регулирования заряда батареи, аналого-цифровой адаптер шины CAN приемопередающего типа, оптико-цифровой адаптер сигналов, радиочастотный модуль (RF-модуль), схему согласования внешних антенн и энергонезависимое запоминающее устройство (ROM), что обеспечивает возможность одновременного формирования внешней и внутренней беспроводной сети и подключения к другим устройствам с целью осуществления контроля, управления, выдачи предупреждений и сохранения данных о водителе и манере его вождения, о его грузе и соотнесенных с ним транспортировочных средствах в режиме реального времени, а также с целью осуществления взаимодействия с другими транспортными средствами, снабженными аналогичными устройствами, для поддержания с ними связи. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.
Область техники, к которой относится настоящее изобретение
Представленный патент на изобретение относится к устройству управления транспортным средством и беспроводной сети связи.
Хорошо известно, что в условиях развития технологий, сложившихся на данный момент времени, единицы воздушного, наземного, водного и/или железнодорожного транспорта снабжены множеством органов управления, которые считывают параметры различных внутренних и наружных узлов этих транспортных средств.
Действительно, в наземных транспортных средствах, точнее говоря, в автомобилях предусмотрено множество внутренних устройств, которые контролируются и/или управляются центральным компьютером, который обычно называется электронным блоком управления (ECU). Цель этого центрального компьютера заключается в том, чтобы считывать все данные с датчиков, установленных на транспортном средстве, и одновременно управлять исполнительными механизмами с целью изменения их состояния. Средством коммуникации, посредством которого эти элементы взаимодействуют со всеми контролируемыми устройствами, обычно служит шина CAN (Controller Area Network - сеть контроллеров). Каждое транспортное средство отличается от другого транспортного средства количеством предусмотренных на нем датчиков или исполнительных механизмов; кроме того, оно также снабжено разнообразными устройствами, обеспечивающими дополнительные удобства. Примером может служить автомобиль высокого класса, оборудованный навигационной системой GPS (глобальная система позиционирования) с сенсорным экраном, на котором можно видеть маршрут следования, задавать пункты назначения и фиксировать любимые места.
Однако автомобили невысокого класса не снабжены большинством из таких приспособлений, и поэтому ECU выполняет лишь некоторые функции по считыванию данных и контролю. Даже если пользователь может в частном порядке установить монитор, спутниковое следящее устройство, систему управления двигателем, систему камер и тому подобное, указанные устройства не будут обладать признаками, позволяющими им связываться друг с другом и обмениваться между собой информацией об определенных событиях, которая должна регистрироваться или передаваться в определенное место.
Для решения этой задачи настоящим изобретением предложено устройство управления, которое может получать множество соединений с разных внешних устройств, а также передавать информацию каждому из них или за пределы места своего расположения, причем оно обладает возможностью функционирования в качестве радиомаяка, т.е. подачи сигнала, который может быть «виден» другим устройствам, расположенным поблизости. Это устройство включает в себя соединение типа Wi-Fi или Bluetooth, выполненное с возможностью выполнения всех указанных функций, и одновременно снабжено входным разъемом под шину CAN, чтобы оно могло связываться с ECU транспортного средства и выполнять функцию дополнительного датчика или исполнительного механизма всей бортовой системы. Более того, оно снабжено памятью, в которой произвольно фиксируются события, с добавлением резервной аккумуляторной батареи для предотвращения утери событий в случае возникновения какой-либо неполадки в электронике транспортного средства.
Предшествующий уровень техники настоящего изобретения
Таким образом, в настоящее время не существует устройства управления транспортным средством и беспроводной сети связи, которые обеспечивали бы интеграцию нескольких устройств и взаимосвязь между ними с формированием сети, которая позволяла бы этим устройствам обмениваться друг с другом информацией и обеспечивала бы управляемость и отслеживание переменных величин в среде указанного транспортного средства.
В частности, на предшествующем уровне техники было разработано следующее: В патенте US 78I3843 B2 описана самоорганизующаяся IP-сеть (сеть с протоколом межсетевого взаимодействия) мобильной связи для интеллектуальной транспортной системы. В нем предложен способ интеллектуального управления транспортной сетью. Этот способ может предусматривать использование придорожного устройства 18, поддерживающего связь с узлами 14A-14D, которые соотносятся с транспортными средствами 12A-12D в транспортной сети, причем указанные узлы транспортных средств располагаются в пределах действия придорожного устройства. Придорожное устройство может динамически детектировать присутствие узла 14А, соотносимого с первым транспортным средством 12А, и формировать IP-сеть между придорожным устройством и узлом первого транспортного средства. Придорожное устройство 18 принимает с узла 14А первого транспортного средства данные о событиях, относящихся к первому транспортному средству 12А, по IP-сети мобильной связи в режиме реального времени. Придорожное устройство 18 или узлы 14A-14D могут дополнительно принимать или передавать командные данные в режиме реального времени для управления подсистемами транспортного средства. Вместо этого настоящее изобретение предлагает бортовое устройство управления (как функцию способа), которое одновременно формирует внутреннюю и внешнюю сеть беспроводной связи.
В указанном предшествующем патенте (колонка 2, строка 46) включенные в него транспортные средства могут представлять собой автоматизированные транспортные средства, такие как легковые автомобили и паркетные внедорожники (SUV), мотоциклы, автобусы, грузовые автомобили и автофургоны. Вместо этого настоящее изобретение предлагает комплексное решение, включающее в себя использование транспортировочных средств различных типов, предназначенных для перевозки грузов, таких как прицепы с расчетной нагрузкой, стандартные контейнеры, автоприцепы или специализированные судовые контейнеры, обеспечивая при этом связь с любым транспортным средством, перевозящим такие транспортировочные средства. Иначе говоря, устройство управления может устанавливаться и работать на транспортных средствах любого вида, будь то наземные, водные и/или воздушные транспортные средства.
В одном из примеров осуществления предшествующего патента (колонка 3, строка 27) беспроводная IP-сеть 16, формируемая каждым из беспроводных мобильных узлов и комбинацией беспроводных мобильных узлов 14А-14В, может дополнительно сообщаться с необязательным придорожным устройством 18, например, с сервером или маршрутизатором беспроводного доступа. Для сравнения настоящим изобретением предусмотрено, что поскольку устройство управления может одновременно выполнять функции маршрутизатора и узла, то при необходимости установления соединения с сервером или каким-либо иным устройством, находящимся вне зоны охвата устройства управления, оно может быть соединено (с помощью внутренней сети, сформированной между внутренними устройствами транспортного средства) с модулем, обеспечивающим соединение с облаком, что позволяет доставлять информацию в любое требуемое место.
В одном из примеров осуществления предшествующего патента (колонка 5, строка 57) может быть дополнительно использован модуль 46 мобильности в сочетании с модулем 42 обработки данных для расчета скорости и/или ускорения транспортного средства через заданные интервалы времени. Вместо этого для расчета скорости и/или ускорения транспортного средства устройство управления согласно настоящему изобретению может извлекать или анализировать эту информация непосредственно из электронного блока управления (ECU) транспортного средства через соединение CAN, или оно может быть подключено к сотовому телефону, где эти данные могут извлекаться его собственными аппаратными средствами; или же беспроводным образом к нему может быть подключен модуль GPS и/или модуль ускорения, и устройство управления может выполнять эти расчеты самостоятельно; или же эти данные могут передаваться ему иными устройствами, также беспроводным образом, а устройство управления будет перенаправлять их по конкретному адресу.
В предшествующем патенте (колонка 5, строка 55) узел или устройство связи 14А может также включать в себя модуль 48 отслеживания и совокупность датчиков, контролирующих и считывающих данные об окружающей среде, или иные средства подобного рода, к которым относятся, например, такие устройства как радиолокационный орган 68, лазерный дальномер 70, видеоустройство 72 и узел 74 взвешивания. Для сравнения в устройстве управления согласно настоящему изобретению любые из указанных датчиков и все те датчики, с которыми целесообразно обеспечить взаимодействие для составления отчета или вычисления любой переменной величины, или даже для осуществления текущего контроля, помимо возможности извлечения и анализа этой информации, могут быть использованы те же датчики, что уже установлены в блоке, и в этом случае устройство управления будет извлекать информацию непосредственно из электронного блока управления (ECU) транспортного средства через соединение CAN, но оно может также подключаться беспроводным образом и, следовательно, формировать внутреннюю сеть в транспортном средстве, обеспечивая возможность распределения информации между устройствами, которые взаимодействуют с RV (устройством управления). Для сравнения предшествующее устройство не может сформировать внутреннюю сеть взаимосвязанных устройств.
С другой стороны, мы обнаружили патентный документ CN 106652437 A, который подает заявку на комплексную интеллектуальную систему контроля и управления дорожным движением в режиме реального времени. Указанное изобретение раскрывает комплексную интеллектуальную систему управления и контроля дорожного движения в режиме реального времени и относится к сфере интеллектуального управления и контроля дорожного движения. Согласно этому изобретению система контроля и управления дорожным движением и система контроля транспортных средств связываются друг с другом в режиме реального времени по сети связи через Интернет. Система контроля и управления дорожным движением включает в себя компьютерную сеть, систему хранения данных, систему непрерывного контроля, интеллектуальную направляющую систему, систему проверок, систему сетей связи, систему аутентификации, систему идентификации, систему оценки и систему электропитания. Предложенный способ управления предусматривает выполнение следующих стадий: получение информации о соответствующих параметрах транспортных средств в режиме реального времени, выполнение корреляционных вычислений, анализ и оптимизацию схемы прохождения транспортных средств и распределение маршрутов движения соответствующих транспортных средств с учетом их эксплуатационных характеристик и/или навыков вождения их водителей. Согласно системе, раскрытой указанным изобретением, прохождение транспортных средств подлежит комплексному, динамическому и интеллектуальному регулированию в режиме реального времени, причем поведение водителей строго контролируется и регламентируется по всем параметрам, а частота дорожно-транспортных происшествий снижается до минимума, благодаря чему эффективно предотвращаются запрещенные и противозаконные действия, а неблагоприятные метеоусловия и незнакомые дорожные условия не влияют на безопасность дорожного движения.
Указанное предшествующее изобретение раскрывает способы, направленные на управление дорожным движением, и предусматривает выполнение соответствующих операций, но в отличие от настоящего изобретения оно не оговаривает использование аппаратных средств или какого-либо конкретного устройства. В устройстве управления согласно настоящему изобретению выполнение соответствующих операций обеспечивается за счет возможности отслеживания конкретных грузов, помимо считывания внутренних параметров транспортного средства через подключение желаемых беспроводных датчиков с обменом информацией или через его шину CAN для получения доступа к параметрам блока ECU транспортного средства, с использованием требуемого приложения. Это устройство может быть установлено и может функционировать на транспортном средстве любого типа, будь то наземный, водный и/или воздушный транспорт. Эти устройства могут также располагаться на перевозимых транспортировочных средствах различных типов с возможностью сопряжения с ними различных транспортных средств. В таком устройстве могут сохраняться все данные о состоянии датчиков и событиях, которые они могут генерировать, без необходимости установления прямого соотношения с вождением или дорожным движением. Поскольку устройство управления имеет модульную и масштабируемую конструкцию, можно подключить несколько беспроводных устройств для удовлетворения требований выполнения какой-либо конкретной задачи, а не зависеть исключительно от одной системы, как в предшествующем изобретении, где возможность устройства по отслеживанию переменных величин, не имеющих отношение к вождению или состоянию дорожного движения, вообще не предусмотрена.
Аналогичным образом мы обнаружили предшествующий патент US 6892131132, относящийся к отслеживанию транспортных средств, поддержанию связи между транспортными средствами и управлению парком транспортных средств. Автоматизированная система управления парком транспортных средств предназначена для идентификации местоположения и направления движения каждого транспортного средства, входящего в состав парка транспортных средств, в режиме реального времени и автоматической связи непосредственно с органами управления для передачи отчетов о его местоположении и направлении движения, а также о статусе заданных событий, в которые может быть вовлечено транспортное средство.
В указанном документе предложен способ, зависящий от сервера и требующий соединения с этим сервером с использованием определенных средств (или путем доступа по телефонной линии, или через Интернет). В противоположность этому решению устройство управления согласно настоящему изобретению не зависит от какого-либо специализированного сервера и может функционировать без необходимости установления внешнего соединения или независимо от него. Устройства управления, находящиеся в зоне радиоохвата своих сигналов, могут устанавливать связь и обмениваться данными друг с другом вне зависимости от точки, выполняющей функцию маршрутизатора данных.
И, наконец, документ US 7327280 B2 подает заявку на аварийную систему приоритетного прерывания сигналов регулирования дорожного движения. Аварийная система приоритетного прерывания сигналов регулирования дорожного движения предназначена для приоритетного прерывания работы светофоров на перекрестке с целью обеспечения безопасного прохождения аварийно-спасательных автомобилей. Эта система включает в себя монитор отслеживания ситуации на перекрестке в режиме реального времени, который ретранслирует данные в модуль управления для их передачи аварийно-спасательным автомобилям, а также в центральную диспетчерскую. Эта система также подает звуковые предупредительные сигналы для обеспечения безопасности пешеходов на перекрестке, которые находятся в таком положении, что они могут не видеть визуальную сигнализацию, или которые не слышат приближение аварийно-спасательных автомобилей по каким-либо иным причинам. Транспондер, установленный на аварийно-спасательном автомобиле, обеспечивает автономное управление, благодаря чему водитель транспортного средства может следить за тем, чтобы не попасть в чрезвычайную ситуацию, и не заниматься управлением системы. При активации ситуации по коду приоритета обеспечивается связь с каждым перекрестком, к которому приближается аварийно-спасательный автомобиль, и указывается, выведен ли перекресток из обслуживания, или существует ли опасность столкновения с другими аварийно-спасательными автомобилями, которые приближаются к перекрестку. Бортовые средства диагностики обрабатывают различные данные, включая направление движения, скорость и ускорение, передаваемые в модуль управления, который передает их на перекресток, и который одновременно принимает информацию, относящуюся к ситуации на перекрестке. Программное обеспечение для передачи данных в режиме реального времени и операционное программное обеспечение обеспечивают централизованный и дистанционный текущий контроль, регистрацию результатов измерений и выдачу команд на перекрестки и транспортные средства.
В отличие от настоящего изобретения описанные аппаратные средства могут располагаться за пределами транспортного средства (на перекрестках). Для сравнения предложенное устройство управления может использоваться в различных транспортных средствах, равно как и в перевозимых транспортировочных средствах, а не устанавливаться в стационарных точках, таких как перекрестки или светофоры. В предшествующем изобретении для управления представленной системой предусмотрено два устройства, одно из которых установлено на транспортном средстве и полагается на показания монитора, а другое устройство установлено на перекрестке. В противоположность этому решению настоящему изобретению не требуются какие-либо внешние устройства для выполнения своих функций. Оно может быть соединено с другими устройствами, установленными на других транспортных средствах и находящимися в зоне покрытия сигнала; и, таким образом, оно может синхронизироваться с ними с целью удовлетворения требованиям выполнения определенной операции. Оно не зависит от показаний светодиодного дисплея, но на всякий случай требуются мониторы и/или дополнительные датчики или устройства, удовлетворяющие требованиям выполнения какой-либо конкретной задачи, которые могут подключаться беспроводным способом.
Таким образом, в отличие от предшествующих изобретений известного уровня техники, в которых раскрыты способы, предусматривающие выполнение конкретных операций, носящих ограничительный характер, настоящим изобретением предложено устройство управления, которое подлежит установке на борту транспортного средства, как автоматизированного, так и не автоматизированного, и которое может также размещаться в перевозимых транспортировочных средствах различных типов, обеспечивая при этом связь с транспортным средством любого вида, будь то наземный, водный или воздушный транспорт, с возможностью формирования беспроводной сети, внутренней или внешней по отношению к нему, что обеспечивает возможность соединения его с другими устройствами с целью осуществления контроля, управления, выдачи предупреждений и сохранения данных о водителе и манере его вождения, о грузе и соотнесенных с ним транспортировочных средствах в реальном масштабе времени, а также с целью осуществления взаимодействия с другими транспортными средствами, снабженными аналогичным устройством, для уведомления водителей о необходимости концентрации внимания, о замене деталей или распределении нагрузки.
Краткое раскрытие настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству управления транспортным средством, которое включает в себя микроконтроллер, устройство Wi-Fi/Bluetooth, цепь стабилизатора напряжения и цепь защиты по напряжению, аккумуляторную батарею и цепь регулирования заряда батареи, аналого-цифровой адаптер шины CAN приемопередающего типа, оптико-цифровой адаптер сигналов, радиочастотный модуль (RF-модуль), схему согласования внешних антенн и энергонезависимое запоминающее устройство (ROM), и которое обеспечивает возможность одновременного формирования внешней и внутренней беспроводной сети и подключения к другим устройствам с целью осуществления управления, выдачи предупреждений и сохранения данных о водителе и манере его вождения, о его грузе и соотнесенных с ним транспортировочных средствах в режиме реального времени, а также с целью осуществления взаимодействия с другими транспортными средствами, снабженными аналогичным устройством, для поддержания с ними связи.
Краткое описание фигур
Для простоты изложения и лучшего понимания цели настоящего изобретения оно проиллюстрировано различными фигурами, на которых заявленное изобретение представлено в виде одного из предпочтительных вариантов своего осуществления, носящих исключительно иллюстративный характер, где:
На фиг. 1 представлено изображение устройства управления согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 показан вид сверху устройства управления, где можно видеть различные рабочие блоки, образующие общую плату управления, которые обозначены следующими ссылочными позициями: А) цепь зашиты по напряжению и цепь регулятора напряжения; В) адаптер сигналов и адаптер шины CAN; С) микроконтроллер; D) аккумуляторная батарея; Е) цепь регулирования заряда напряжения; f) радиочастотная цепь; G) цепь с модулями Wi-Fi/Bluetooth; и Н) схема согласования антенн.
На фиг. 3 показан вид сбоку устройства управления с различными частями, обозначенными следующими ссылочными позициями: А) вход питания; В) разъем под внешнюю антенну для радиочастотной цепи: с) разъем под внешнюю антенну для модуля Wi-Fi/Bluetooth; D) разъем под шину CAN; и Е) корпус устройства управления.
На фиг. 4 показано устройство управления в режиме полного подключения.
На фиг. 5 показано устройство управления в режиме независимого подключения, в котором обеспечена возможность его работы без использования ECU.
На фиг. 6 показано устройство управления в режиме совместной работы.
На фиг. 7 показан режим масштабирования согласно настоящему изобретению.
На фиг. 8 показаны разные устройства управления, взаимосвязанные с другими внешними устройствами.
Подробное раскрытие цели настоящего изобретения
Настоящее изобретение относится к устройству управления транспортным средством и беспроводной сети связи.
Для облегчения понимания настоящего изобретения с тем, чтобы его можно было легко реализовать, последующие пункты содержат точное описание одного из предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения в привязке к прилагаемым чертежам, носящим иллюстративный характер, причем все они приведены лишь для примера и не ограничивают заявленное изобретение, компоненты которого могут быть выбраны из различных эквивалентов без отступления от принципов, установленных в настоящем документе.
Устройство согласно настоящему изобретению состоит из монтажной платы, называемой общей платой управления (далее по тексту GCB), которая включает в себя различные электронные схемы, обеспечивающие работу указанного устройства (см. фиг. 1), а именно: 1) микроконтроллер, который, помимо прочего, отвечает за работу устройства управления в целом, устанавливает соединения, управляет данными других подключенных устройств и распределяет информацию; 2) модуль Wi-Fi/Bluetooth (далее по тексту ВТ), который может включать в себя модуль с возможностью установления связи по технологии Wi-Fi и еще один модуль с возможностью установления связи по технологии Bluetooth, или же единый модуль, который включает в себя обе указанные технологии; при этом он отвечает за установление всех необходимых соединений согласно выбранному режиму работы и подключается вместе с микроконтроллером с тем, чтобы они все время могли обмениваться информацией и полностью контролироваться для выполнения всех необходимых операций; 3) цепь стабилизатора напряжения. Поскольку устройство управления снабжено входом питания, он должен быть адаптирован и отрегулирован таким образом, чтобы обеспечивать корректную работу компонентов GCB; соответственно, эта цепь стабилизатора корректирует и регулирует необходимое напряжение для микроконтроллера, модуля Wi-Fi/Bluetooth, радиочастотного модуля (далее по тексту RF-модуля) и цепи управления аккумуляторной батареей; 4) цепь защиты по напряжению, которая защищает GCB от всплесков напряжения и даже от инверсии полярности, и которая учитывает, что один из способов разрушения электронных устройств, входящих в состав транспортного средства, состоит в подаче на них напряжения, значение которого превышает поддерживаемый ими уровень; 5) аккумуляторную батарею, которая подает питание на GCB в случае отсутствия напряжения сети; 6) цепь регулирования заряда аккумуляторной батареи, функция которой заключается в поддержании аккумуляторной батареи в постоянно заряженном состоянии с тем, чтобы всякий раз, когда отсутствует питание от сети, плата GCB постоянно получала питание, обеспечивающее ее бесперебойную работу до тех пор, пока запас энергии в аккумуляторной батарее не будет полностью израсходован; при этом параллельно она отвечает за поддержание уровня напряжения; 7) аналого-цифровой адаптер (приемопередатчик) шины CAN, который включает в себя устройство приемопередающего типа (приемопередатчик), корректирующий сигналы для его правильного срабатывания, и который управляется микроконтроллером; 8) оптико-цифровой преобразователь сигналов для защиты цепей устройства, который преобразует электронный сигнал в оптический сигнал, обеспечивая электрическую изоляцию цепи, включающей в себя CAN-соединение с микроконтроллером, отвечающее за его работу; при этом благодаря защите такого типа предотвращается подача высокого напряжения или иного напряжения нежелательного уровня, которое может вывести микроконтроллер из строя; 9) радиочастотный модуль (RF-модуль), образованный радиочастотным передатчиком/приемником, который работает на частоте, отличной от частоты Bluetooth и Wi-Fi. Он управляется микроконтроллером и отвечает за передачу всех сообщений, которые должны быть получены другим устройством в пределах зоны охвата. Этот модуль не является частью сети, формирующей цепь Wi-Fi/Bluetooth, а срабатывает только в случае необходимости. При возникновении необходимости в расширении зоны радиоохвата срабатывает и модуль Wi-Fi/BT, и RF-модуль; 10) схема согласования внешних антенн, которая отвечает за коррекцию радиосигналов под значения импеданса с тем, чтобы можно было увеличить их диапазон; и, наконец, 11) устройство для хранения данных, отвечающее за сохранение всех данных, которые должны быть в наличии в архиве данных об оборудовании. Оно управляется микроконтроллером и отвечает за запись данных в память при возникновении такой необходимости.
Устройство согласно настоящему изобретению отличается модульной и масштабируемой конструкцией. Модульность этого устройства заключается в том, что оно соединяется с другими устройствами, располагающимися внутри и за пределами блока, которые выполняют конкретные функции, и параллельно позволяет им обмениваться информацией. Масштабируемость этого устройства заключается в том, что к нему может быть добавлен ряд других необходимых устройств, а также в возможности установления связи с двумя и более устройствами управления, что позволяет расширить масштабируемость.
Поскольку основная цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы интегрировать и связать между собой несколько устройств с формированием за счет этого определенных сетей, этим обеспечивается возможность обмена информацией между указанными устройствами, а также достигается управляемость и возможность непрерывного контроля переменных величин, которые могут детектироваться в среде транспортного средства. Указанные соединения могут устанавливаться в пределах транспортного средства, а также с другими локально включенными в него устройствами (внутренняя сеть), или даже с устройствами, которые могут располагаться за пределами транспортного средства (внешняя сеть). В случае угона транспортного средства этот тип внешнего соединения с другими устройствами позволяет устройству управления - за счет использования сигнала GPS и/или аннулирования мобильных данных - выполнять функцию радиомаяка, т.е. подавать сигнал на заданной частоте, который может быть перехвачен другим транспортным средством, находящимся поблизости. При этом транспортное средство, перехватившее указанный сигнал, будет знать, что его отправитель попал в чрезвычайную ситуацию, сможет идентифицировать отправителя и сообщить о местонахождении угнанного или попавшего в чрезвычайную ситуацию автомобиля с полностью или частично аннулированными сигналами.
С этой целью для устройства управления согласно настоящему изобретению предусмотрено, по меньшей мере, три разных режима работы или функционирования, а именно: а) режим полного подключения; b) режим независимого подключения; и с) режим интегрированного подключения.
Режим полного подключения. В этом режиме устройство управления связывается с блоком ECU транспортного средства через шину CAN, что обеспечивает возможность сбора данных и, таким образом, выполнения операций, требуемых пользователю. Этот режим работы обеспечивает связь блока ECU транспортного средства со всеми устройствами, которые подключены к устройству управления, с соответствующей авторизацией (см. фиг. 4).
Режим независимого подключения. Этот режим предусмотрен для случаев, когда устройство управления не имеет возможности взаимодействия с блоком ECU транспортного средства, и поэтому шина CAN не подключена. В этом режиме работы все устройства связываются друг с другом и обмениваются информацией беспроводным образом, причем устройство управления отвечает, помимо прочего, за сохранение данных, предоставление требуемой и предварительно сохраненной в памяти информации, установление схем или режимов работы для выполнения требуемых операций (см. фиг. 5).
Режим интегрированного подключения. Этот режим предусматривает встраивание устройства управления в исходный блок ECU транспортного средства, причем оно становится частью внутреннего устройства указанного блока, а режим его работы соответствует режиму полного подключения, поскольку оно может связываться с шиной CAN внутри блока, или даже режиму независимого подключения, так как ему нет необходимости в установлении взаимной связи какого-либо типа с указанной шиной, поскольку оно является частью того же физического устройства.
Режим совместной работы. В этом режиме устройство управления идентифицируется транспортным средством и сопрягается с блоком ECU и с еще одним или несколькими устройствами управления, интегрированными в различные возможные модули в пределах транспортного устройства. Таким образом, пользователь может обеспечивать взаимодействие всех модулей без обязательного подключения к одному из них. Например, модуль GPS может связываться только с SIM-модулем. Таким образом, может быть установлен маршрут GPS - SIM. В альтернативном варианте может быть установлен, например, маршрут GPS - SIM - устройство управления с блоком ECU.
Взаимодействие с другими устройствами. Устройство управления взаимодействует с другими устройствами через модуль Wi-Fi/BT, который формирует точку доступа (далее по тексту АР) для всех блоков, которые характеризуются таким типом беспроводного подключения. После своего подключения устройство управления может обеспечивать полный обмен информацией между всеми указанными устройствами с дополнительной возможностью сохранения или создания регистрационных записей во внутренней памяти. Помимо установления точки доступа устройство управления может также функционировать в режиме станции (далее по тексту STA), подключаясь при этом к другим точкам доступа, все из которых находятся в зоне радиоохвата. Поскольку устройство управления может работать в режимах АР и STA, это дает возможность сформировать внутреннюю или внешнюю сеть сеточной структуры, с помощью которой будет улучшено распределение информации благодаря отсутствию зависимости лишь от одной точки доступа. При этом могут быть подключены любые устройства, обладающие возможностью установления беспроводной связи по технологии Wi-Fi или Bluetooth, такие как, помимо прочего, смартфоны, модули GPS, внутренние мониторы транспортного средства, картридеры, сканеры отпечатка пальца, SIM-модули с данными GPRS/3G/4G/5G, модули передачи данных через спутник, видеокамеры, дополнительные системы аварийной сигнализации, дисплеи для отображения давления в шинах, дисплеи для отображения осевой нагрузки, автоматические шинные манометры, создающие или не создающие давление сообразно нагрузке (см. фиг. 6).
Устройство управления, функционирующее в основных режимах или в режиме совместной работы, может связываться с другими соседними устройствами управления, образуя тем самым внутреннюю сеть с другими устройствами, связанными с указанным устройством. Как можно видеть на фиг. 7, сеточная структура сети позволяет множеству устройств управления обмениваться друг с другом любой информацией. Это устройство также выполнено с возможностью установления соединений с другими устройствами, которые не являются частью внутренней сети транспортного средства, т.е. оно может получать соединения от внешних по отношению к нему устройств, которые, например, встречаются на дороге общего пользования. В частности, устройство управления может сформировать внутреннюю сеть с другими устройствами управления, как это показано на фиг. 7; но при этом оно также выполнено с возможностью установления внешнего соединения с другими устройствами, находящимися в зоне охвата, как это показано на фиг. 8.
Устройство управления может устанавливаться на транспортных средствах, как автоматизированных, так и не автоматизированных, и может размещаться в перевозимых транспортировочных средствах различных типов, таких как прицепы с расчетной нагрузкой, стандартные контейнеры, автоприцепы или специализированные судовые контейнеры, обеспечивая при этом связь с любым транспортным средством, перевозящим такие транспортировочные средства для перевозки грузов. Иначе говоря, оно может устанавливаться и работать на транспортных средствах любого вида, будь то наземные, водные и/или воздушные транспортные средства.
Следовательно, цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить устройство управления транспортным средством и беспроводную сеть связи, которые могут сформировать беспроводную сеть, внутреннюю или внешнюю по отношению к указанному устройству, что обеспечивает возможность соединения указанного устройства управления с другими устройствами с целью осуществления контроля, управления, выдачи предупреждений и сохранения данных о водителе и манере его вождения, о его грузе и соотнесенных с ним транспортировочных средствах в режиме реального времени, а также с целью осуществления взаимодействия с другими транспортными средствами, снабженными аналогичными устройствами, для поддержания с ними связи.
1. Устройство управления транспортным средством с оптико-цифровым адаптером сигналов, отличающееся тем, что оно включает в себя устройства, интегрированные с устройством управления транспортным средством, включающие микроконтроллер, устройство Wi-Fi/Bluetooth, цепь стабилизатора напряжения и цепь защиты по напряжению, аккумуляторную батарею и цепь регулирования заряда батареи, аналого-цифровой адаптер шины CAN приемопередающего типа, радиочастотный модуль (RF-модуль), схему согласования внешних антенн и энергонезависимое запоминающее устройство (ROM), что обеспечивает возможность одновременного формирования внешней и внутренней беспроводной сети и подключения к другим устройствам с целью осуществления контроля, управления, выдачи предупреждений и сохранения данных о водителе и манере его вождения, о его грузе и соотнесенных с ним транспортировочных средствах в режиме реального времени, а также с целью осуществления взаимодействия с другими транспортными средствами, снабженными устройствами управления транспортным средством, для поддержания с ними связи, причем каждое из упомянутых устройств выполнено с возможностью непосредственно связывать информацию друг с другом.
2. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью установки на борту транспортного средства, автоматизированного или неавтоматизированного, и в различных типах грузов, перевозимых транспортировочными средствами и связанных с транспортными средствами любого вида, будь то наземный, водный или воздушный транспорт.
3. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью интеграции и связи между собой несколько устройств с формированием внутренних сетей, обеспечивающих возможность обмена информацией между указанными устройствами, а также управляемость и возможность непрерывного контроля переменных величин в среде указанного транспортного средства, причем каждое из устройств, интегрированных с устройством управления транспортным средством и формирующих внутренние сети, выполнено с возможностью непосредственно связывать информацию друг с другом.
4. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что внутренняя беспроводная сеть обеспечивает возможность установления соединений в пределах транспортного средства и с другими локально включенными в него устройствами.
5. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что внешняя беспроводная сеть обеспечивает возможность установления соединений с устройствами, которые могут быть обнаружены за пределами транспортного средства.
6. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью генерации режимов, включающих по меньшей мере режим полного подключения, режим независимого подключения, режим интегрированного подключения и режим совместной работы.
7. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что оно обладает модульной и масштабируемой конструкцией.
8. Устройство управления транспортным средством по п. 1, отличающееся тем, что через модуль Wi-Fi/Bluetooth и радиочастотный модуль оно соединено с другими устройствами управления транспортным средством, с установкой точки доступа и функционированием в режиме станции.
