Устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства

 

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании, эксплуатации, статистическом анализе эксплуатационных показателей автотранспортного средства. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей устройства за счет объективного контроля за эксплуатацией автотранспортных средств и спецоборудования согласно путевым листам и производственным заданиям, а также обеспечения фиксаций в реальном времени местоположений, стоянок, маршрутов движения автотранспортных средств, периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использования, длительности работы двигателей как собственно автотранспортных средств, так и двигателей автономного спецоборудования. Устройство содержит датчик пройденного пути, командный блок, пять дешифраторов, задатчик вида дорожного покрытия, датчик расхода топлива, генератор времени, суммарный счетчик расхода топлива, счетчик общего времени пробега, счетчики пройденного пути, счетчики расхода топлива, счетчики времени движения, счетчики скорости, счетчики включений спецоборудования, датчик скорости, датчик включения спецоборудования, приемную антенну, приемник GPS-сигналов, микропроцессор, блок регистрации и модуль запоминающего устройства регистрационных данных. 1 ил.

Предлагаемое устройство относится к измерительной технике и может быть использовано при испытании, эксплуатации, статистическом анализе эксплуатационных показателей автотранспортного средства.

Известны устройства для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства (авт. свид. СССР N 388.286, 397.950, 417.818, 468.277, 504.405, 525.982, 542.214, 688.910, 695.508, 716.054, 736.146, 760.144, 769.581, 822.111, 830.445, 868.799, 920.792, 1.005.116, 1.023.365, 1.035.623, 1.123.041, 1.254.520, 1.441.43, 1.495.838, 1.585.816; патент Франции N 2.230.023, G 07 C 3/10, 1975; патент Великобритании N 1.517.654, G 07 C 3/04, 1978; Храмцов Ю. В и др. Современные методы получения и обработки экспериментальных данных при испытании автомашин. М. , 1975; Васильев Ю. Пульт для измерения комплексных диагностических параметров. Автомобильный транспорт, 1974, N 6 и др. ).

Из известных устройств наиболее близким к предлагаемому является "Устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства" (авт. свид СССР N 696.508, G 07 C 5/10, 1977), которое и выбрано в качестве прототипа.

Указанное устройство обеспечивает измерение и регистрацию пройденного пути, расхода топлива, времени движения в зависимости от вида дорожного покрытия. Кроме того, по результатам измерений данных параметров можно вычислить следующие эксплуатационные показатели: общее время стоянок, общее время движения, среднюю скорость с учетом остановок, расход топлива на 100 км пробега.

Однако оно не позволяет осуществлять объективный контроль за эксплуатацией автотранспортных средств и спецоборудования согласно путевым листам и производственным заданиям, а также автоматизированный учет использования их моторесурса.

Кроме того, данное устройство не обеспечивает фиксацию в реальном времени местоположений, стоянок, маршрутов движения автотранспортных средств, периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использования, длительности работы двигателей автономного спецоборудования.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем объективного контроля за эксплуатацией автотранспортных средств и спецоборудования согласно путевым листам и производственным заданиям, а также обеспечения фиксаций в реальном времени местоположений, стоянок, маршрутов движения автотранспортных средств, периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использования, длительности работы двигателей как собственно автотранспортных средств, так и двигателей автономного спецоборудоваяия.

Поставленная задача решается тем, что устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства, содержащее последовательно включенные датчик пройденного пути, первый дешифратор и задатчик вида дорожного покрытия, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со счетчиками пройденного пути, счетчиками расхода топлива и счетчиками времени движения, последовательно включенные датчик расхода топлива, второй дешифратор и командный блок, первый вход которого соединен с выходом датчика пройденного пути, а первый и второй выходы соединены соответственно со вторым и третьими входами задатчика вида дорожного покрытия, последовательно включенные генератор времени и третий дешифратор, выход которого соединен с третьим выходом командного блока, при этом к выходам второго и третьего дешифраторов подключены соответственно суммарный счетчик расхода топлива и счетчик общего времени пробега, снабжено датчиком включения спецоборудования, датчиком скорости, четвертым, пятым и шестым дешифраторами, суммарным счетчиком включений спецоборудования, счетчиками скорости, счетчиками включения спецоборудования, приемником GPS-сигналов с антенной, микропроцессором, блоком регистрации и модулем запоминающего устройства регистрационных данных, причем датчик скорости через четвертый дешифратор подключен к четвертому входу задатчика вида дорожного покрытия, четвертый выход которого соединен со счетчиком скорости, датчик включения спецоборудования через пятый дешифратор подключен к пятому входу командного блока, четвертый вход которого соединен с выходом датчика скорости, а третий выход соединен с пятым входом задатчика вида дорожного покрытия, пятый выход которого соединен со счетчиками включения спецоборудования, к приемной антенне последовательно подключены приемник GPS-сигналов, микропроцессор, блок регистрации, к которому подключены счетчики пройденного пути, счетчики расхода топлива, счетчики времени движения, счетчики скорости и счетчики включений спецоборудования, и модуль запоминающего устройства регистрационных данных.

На чертеже показана структурная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 пройденного пути, командный блок 2, первый дешифратор 3, задатчик 4 вида дорожного покрытия, датчик 5 расхода топлива, генератор 6 времени, второй дешифратор 7, третий дешифратор 8, суммарный счетчик 9 расхода топлива, счетчик 10 общего времени пробега, счетчики 11. i (i = 1, 2, . . . , n) пройденного пути, счетчики 12. i расхода топлива, счетчики 13. i времени движения, датчик 14 скорости, четвертый дешифратор 15, датчик 16 включения спецоборудования (электромагнитного клапана, электромагнитного тормоза и т. д. ), пятый дешифратор 17, суммарный счетчик 18 включений спецоборудования, счетчики 19. i скорости, счетчики 20. i включений спецоборудования, приемную антенну 21, приемник 22 GPS-сигналов, микропроцессор 23, блок 24 регистрации и модуль 25 запоминающего устройства регистрационных данных.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства сигнал от датчика 1 пройденного пути (в виде серии импульсов) поступает на выходы командного блока 2 и первого дешифратора 3, выполненного на интегральных схемах. Назначение первого дешифратора 3 двояко. Он выполняет функцию избирательности и функцию регулятора чувствительности. Полученный на выходе первого дешифратора 3 сигнал, пропорциональный единице пути, проходит через задатчик 4 вида дорожного покрытия на счетчик 11. i (i = 1, 2, . . . , n) пройденного пути той группы регистрирующих приборов, которая задается в задатчике 4 как заранее выбранный вид дорожного покрытия, например "Асфальт". Количество групп n регистрирующих приборов в задатчике 4 вида дорожного покрытия определяется требованиями нормативных документов и задачами эксперимента.

Одновременно сигнал от датчика 14 скорости также в виде серии импульсов поступает на входы командного блока 2 и дешифратора 15. Полученный на выходе дешифратора 15 сигнал, пропорциональный единице скорости, проходит через задатчик 4 на счетчик 19. i (i = 1, 2, . . . , n) скорости той группы регистрирующих приборов, которая задается в задатчике 4 как заранее выбранный вид дорожного покрытия, например "Асфальт".

В то же время командный блок 2 срабатывает и дает разрешающую команду на прохождение через него сигналов от датчика 5 расхода топлива, генератора 6 времени и датчика 16 включений спецоборудования через дешифраторы 7, 8 и 17 на задатчик, а затем на счетчик 12. i расхода топлива, счетчик 13. i времени движения и счетчик 20. i включений спецоборудования в той же группе регистрирующих приборов, соответствующей виду дорожного покрытия "Асфальт".

Входы счетчиков 9, 10 и 18 суммарного расхода топлива, общего времени пробега и суммарных включений спецоборудования подключены к выходам дешифраторов 7, 8 и 17 соответственно, выполняющих ту же задачу, что и первый дешифратор 3.

При работе двигателя автотранспортного средства на стоянках сигналы датчиков 5, 6 и 16 проходят лишь на счетчики 9, 10 и 18, а командный блок 2 вырабатывает команду запрета на прохождение этих сигналов к счетчикам 12. i, 13. i и 20. i (i = 1, 2, . . . , n) через задатчик 4, при этом сигналы от датчиков 1 и 14 отсутствуют.

С изменением вида дорожного покрытия, например, на "Грунт" изменяется программа в задатчике 4, тем самым сигналы эксплуатационных показателей при движении автотранспортного средства будут регистрироваться в другой группе регистрирующих приборов.

Таким образом, за пробег в счетчике 9 будет отображена информация о суммарном расходе топлива, в счетчике 10 - об общем количестве включений спецоборудования. В счетчиках 11. i, 12. i, 13. i (i = 1, 2, . . . , n) каждой группы, соответствующей определенному виду дорожного покрытия, будет отражена информация о времени, расходе топлива, пройденном пути при движении автотранспортного средства. Кроме того, по результатам счетчиков можно вычислить следующие эксплуатационные показатели: общее время стоянок, общее время движения, среднюю техническую скорость, среднюю скорость с учетом остановок, расход топлива на 100 км пробега.

Для определения местоположения автотранспортного средства используется приемная антенна 21, приемник 22 GPS-сигналов, микропроцессор 23 и глобальная навигационная система GPS (Global Positioning System), известная так же, как Navstar (Navigation System with Time and Ranging - навигационная система определения времени и дальности). В состав данной системы входят космический сегмент, состоящий из 24 КА, сеть наземных станций наблюдения за их работой и пользовательский сегмент (навигационные приемники). Каждый GPS-спутник излучает на двух частотах специальный навигационный сигнал в виде фазоманипулированного сигнала (ФМн). В сигнале зашифровываются два вида кода. Один из них - код C/A - доступен широкому кругу гражданских потребителей. Он позволяет получать лишь приблизительную оценку местоположения, поэтому называется "грубым" кодом. Передача кода C/A осуществляется на частоте f₁ с использованием фазовой манипуляции псевдослучайной последовательностью длиной 1023 символа. Период повторения C/A-кода 1 мс. Тактовая частота 1,023 МГц.

Другой код - P - обеспечивает более точное вычисление координат, но пользоваться им способны не все; доступ к нему ограничивается провайдером услуг GPS. В основном P-код представляется военным и федеральным службам США.

Приемник 22 обеспечивает прием GPS-сигналов. Микропроцессор 23 выполняет две функции: обслуживает приемник и производит навигационные расчеты. Первая заключается в выборе рабочего созвездия спутников, вычислении данных целеуказания, хранении оценок фазы кода и несущей, синхронизации по битам, кадрам. Вторая функция микропроцессора 23 состоит в расчете эфемерид, определении местоположения автотранспортного средства и выдаче на дисплей координат места. Местоположение автотранспортного средства определяется с точностью до 50 - 100 м.

Координаты автотранспортного средства, информация о суммарном расходе топлива, общем времени пробега, пройденном пути при движении средства, общее время стоянок, расход топлива на 100 км пробега, маршрут движения автотранспортного средства и другие регистрируются в блоке 24 регистрации.

Ввод данных объективного контроля в АСУ предприятия осуществляется с использованием магнитного носителя - съемного модуля 25 запоминающего устройства, отключаемого от бортового комплекта аппаратуры автотранспортного средства. С указанного модуля осуществляется считывание зарегистрированных данных, которые поступают в АСУ предприятия, анализируются и архивируются.

Таким образом, предлагаемое устройство по сравнению с прототипом и другими устройствами аналогичного назначения расширяет функциональные возможности регистрации эксплуатационных показателей в реальном времени: - местоположений, стоянок и маршрутов движения автотранспортных средств; - периодов времени использования спецоборудования с привязкой к месту (адресу) и времени использовании; - скорости движения автотранспортных средств, протяженность и время "пробега" между пунктами; - длительности работы двигателей как собственно автотранспортных средств, так и двигателей автономного спецоборудования; - передачу полных данных объективного контроля в АСУ предприятия для архивирования, дополнительного анализа и выполнения расчетов.

Формула изобретения

Устройство для контроля и регистрации эксплуатационных показателей автотранспортного средства, содержащее последовательно включенные датчик пройденного пути, первый дешифратор и задатчик вида дорожного покрытия, первый, второй и третий выходы которого соединены соответственно со счетчиками пройденного пути, счетчиками расхода топлива и счетчиками времени движения, последовательно включенные датчик расхода топлива, второй дешифратор и командный блок, первый вход которого соединен с выходом датчика пройденного пути, а первый и второй выходы соединены соответственно со вторым и третьим выходами задатчика вида дорожного покрытия, последовательно включенные генератор времени и третий дешифратор, выход которого соединен с третьим входом командного блока, при этом к выходам второго и третьего дешифраторов подключены соответственно суммарный счетчик расхода топлива и счетчик общего времени пробега, отличающееся тем, что оно снабжено датчиком включения спецоборудования, датчиком скорости, четвертым и пятым дешифраторами, суммарным счетчиком включений спецоборудования, счетчиками включений спецоборудования, приемной антенной, приемником GPS-сигналов, микропроцессором, выполняющим обслуживание приемника GPS-сигналов и производящим навигационные расчеты, блоком регистрации и модулем запоминающего устройства регистрационных данных, причем датчик скорости через четвертый дешифратор подключен к четвертому входу задатчика вида дорожного покрытия, четвертый выход которого соединен со счетчиками скорости, датчик включения спецоборудования через пятый дешифратор подключен к пятому входу командного блока, четвертый вход которого соединен с выходом датчика скорости, а третий выход соединен с пятым входом задатчика вида дорожного покрытия, к приемной антенне последовательно подключены приемник GPS-сигналов, микропроцессор, выполняющий обслуживание приемника GPS-сигналов и производящий навигационные расчеты, блок регистрации, к которому подключены счетчики пройденного пути, счетчики расхода топлива, счетчики времени движения, счетчики скорости и счетчики включений спецоборудования и модуль запоминающего устройства регистрационных данных.

РИСУНКИ

Рисунок 1