Патентный поиск. 
Разработка мультиплексной системы управления электрооборудованием автомобиля КАМАЗ-5490 с использованием контроллера

Устройство контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта.

Номер патента: 2 193 233.

Класс (ы) патента: G07C5/08.

Номер заявки: 2 000 126 113/09.

Дата подачи заявки: 16.10.2000.

Дата публикации: 20.11.2002.

Заявитель (и): Низовой Анатолий Васильевич; Луканов Николай Иванович; Низовой Виталий Анатольевич Автор (ы): Низовой А. В.; Луканов Н. И.; Низовой В.А.

Патентообладатель (и): Низовой Анатолий Васильевич; Луканов Николай Иванович; Низовой Виталий Анатольевич Описание изобретения: Изобретение относится к системам и устройствам, обеспечивающим безопасность движения, а также может использоваться в системах и устройствах для управления транспортными средствами.

Известно «Устройство для навигации наземного транспортного средства с визуальным дисплеем» (патент США 5 243 528, G 06 F 15/50).

Известное устройство вычисляет и отображает визуально на дисплее маршрут транспортного средства от начального положения до пункта назначения. Данное устройство дорогостоящее и не обеспечивает полного контроля действий водителя.

Другим известным устройством является «Устройство определения положения транспортного средства» (патент CШA 5 307 278, G 06 F 15/50).

Известное устройство осуществляет измерение и обработку навигационных параметров, связанных с движением транспортного средства, но и данное устройство дорогостоящее и сложно в изготовлении, и также недостаточно осуществляет объективный контроль за действиями водителя транспортного средства.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности является «Тахограф Кинцле-1318» производства Германии и выпускаемый по лицензии фирмой «ФДО Автомобильные компоненты» на Чистопольском часовом. заводе.

Известное устройство — содержит датчик скорости, тахограф, накопитель информации.

При этом датчик скорости подключается к тахографу, выход которого подключен к накопителю информации.

Известное устройство работает следующим образом. Устройство датчиком скорости подключается взамен штатного спидометра автомобиля или параллельно спидометру. Накопителем информации служит диаграммный диск, выполненный из специальной бумаги. Записав на накопителе информации маршрут движения, водитель вставляет его в гнездо тахографа и отправляется в рейс. Электроника тахографа непрерывно фиксирует скорость движения автомобиля, получаемую от датчика скорости, тахограф на накопителе информации фиксирует пробег автомобиля и время.

Детальная обработка накопленных данных помогает автоматизировать учет, снизить эксплуатационные расходы и оптимизировать работу водителя.

Применение тахографов снижает аварийность, дисциплинирует водителей, однако, не исключает конфликты с дорожной инспекцией, так как известное устройство не позволяет воспроизвести дорожную ситуацию в динамике и отсутствует контроль за действием водителя.

Целью предлагаемого устройства является воспроизведение маршрута движения автомобиля в реальном масштабе времени и введение объективного контроля в действиях водителя при управлении транспортным средством.

Поставленная цель в устройстве контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта достигается тем, что в нем, как в прототипе, содержится датчик скорости и накопитель информации.

Дополнительно в устройство включены пульт управления, датчик времени, микроЭВМ, дисплей, второй датчик скорости и контроллер. При этом первый и второй датчики скорости и пульт управления соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами микроЭВМ, первый и второй выходы которой подключены соответственно к дисплею и контроллеру, а первый и второй входы/выходы микроЭВМ соединены соответственно с накопителем информации и датчиком времени. На четвертый вход микроЭВМ поступают сигналы от датчиков органов управления, а выход контроллера может подключаться к внешним устройствам.

В известных технических решениях признаков, сходных с отличительными признаками заявляемого устройства, не обнаружено, вследствие чего можно считать, что предлагаемое устройство соответствует изобретательскому уровню.

Использование данного устройства при его реализации позволит снизить количество дорожно-транспортных происшествий, так как вводится полный объективный контроль за действиями водителя при управлении транспортным средством с воспроизведением дорожной ситуации в реальном масштабе времени.

Устройство работает в двух режимах: записи и контроля.

Режим записи.

Режим записи осуществляется во время движения автомобиля, когда в накопитель информации с установленным дискретом во времени записываются:

• — реальное время, получаемое от датчика времени;
• — скорость вращения левого управляемого колеса, получаемая от первого датчика скорости;
• — скорость вращения правого управляемого колеса, получаемая от второго датчика скорости;
• — сигналы датчиков органов управления автомобилем: стоп-сигнал, правого и левого поворотов, аварийного состояния тормозной системы, аварийной сигнализации, включения стояночных огней правого и левого бортов, включения стояночного тормоза. (Количество сигналов может меняться в зависимости от типа автомобиля и его назначения).

Во время стоянки автомобиля в накопитель информации 3 при включении и выключении органов управления записываются сигналы соответствующих датчиков с указанием текущего времени.

Информация в накопителе обновляется после заполнения всех ячеек памяти накопителя методом последовательной перезаписи записанной информации.

При отключении питающего напряжения записанная информация в накопителе сохраняется.

В режиме записи на дисплее высвечивается реальное время.

Режим записи осуществляется микроЭВМ в соответствии с программным обеспечением.

Режим контроля.

Режим контроля осуществляется во время стоянки автомобиля.

Во время контроля каждый воспроизводимый дискрет времени сопровождается полной характеристикой движения автомобиля и действиями водителя.

При этом на дисплее высвечивается: время, скорость движения, радиус и направление поворота, направление движения, эффективность работы тормозной системы и сигналы датчиков органов управления автомобилем.

Формула изобретения: Устройство для контроля за безопасностью движения автомобильного транспорта, содержащее микроЭВМ, накопитель информации, датчик времени, дисплей и контроллер, при этом второй и первый входы/выходы микроЭВМ соединены соответственно с датчиком времени и с накопителем информации для записи в накопитель и считывания из него сигналов соответствующих датчиков с указанием времени, на четвертый вход микроЭВМ поступают сигналы датчиков органов управления автомобилем, первый и второй выходы микроЭВМ подключены соответственно к дисплею и контроллеру, предназначенному для подключения к его выходу переносного блока памяти, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит пульт управления, датчик скорости вращения левого управляемого колеса и датчик скорости вращения правого управляемого колеса, при этом первый и второй входы микроЭВМ подключены соответственно к датчикам скорости вращения левого и правого управляемых колес, а пульт управления подключен к третьему входу микроЭВМ и предназначен для включения программы микроЭВМ, по которой осуществляется чтение информации из накопителя и расчет параметров движения автомобиля.

Номер патента: 2 111 573.

Класс (ы) патента: H01F7/13, H01F7/16, H01F7/08.

Номер заявки: 96 123 103/09.

Дата подачи заявки: 06.12.1996.

Дата публикации: 20.05.1998.

Заявитель (и): Научно-производственное предприятие «Подъемтранссервис» (RU).

Автор (ы): Костромин А.Д.

Настоящее изобретение относится к прибору управления для транспортного средства. Прибор управления управляет устройством, встроенным в транспортное средство (устройство). Прибор управления генерирует уставки для устройства, управляет устройством на основании заданной уставки и разрешает конфликт между несколькими уставками для одного устройства. При конфликте, по меньшей мере, одна из двух уставок выражена в единицах, отличающихся от единиц другой уставки. Прибор управления преобразует физические величины уставок для унификации единиц. До преобразования ее физической величины уставка запоминается прибором управления. Когда в результате разрешения конфликта выбирается уставка, требующая обратного преобразования физической величины, прибор управления задает запомненную уставку в качестве уставки для устройства. Устройство может быть источником тягового усилия транспортного средства. При генерировании уставки генерируются первая и вторая уставки. Первая уставка основана на манипуляциях водителя (S100). Вторая уставка основана не на манипуляциях водителя. Когда источником тягового усилия является двигатель, первая уставка «а» выражена в единицах крутящего момента (S200). Вторая уставка «А» выражена в единицах тягового усилия (S400). При преобразовании физических величин выполняется преобразование в единицы тягового усилия (S500). Первая уставка «а» запоминается (S300). Когда в результате разрешения конфликта выбирается первая уставка (нет S600), для двигателя задается запомненная величина первой уставки «a» (S900). Технический результат заключается в улучшении управляемости транспортным средством. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Прибор управления двигателем в схеме «тяговое усилие по запросу» рассчитывает уставку крутящего момента на основе величины перемещения педали акселератора, оборотов двигателя и внешней нагрузки и управляет количеством впрыскиваемого топлива и количеством подаваемого в двигатель воздуха.

В таком приборе управления двигателем, работающим по схеме «тяговое усилие по запросу», на практике потери крутящего момента, такие как фрикционный крутящий момент, который теряется в двигателе или в системе трансмиссии, при расчете уставки запрошенного крутящего момента учитываются дополнительно к запрошенному выходному крутящему моменту. Для реализации рассчитанной уставки генерируемого крутящего момента управляют количеством впрыскиваемого топлива и подаваемого воздуха.

В приборе управления двигателем, работающим по схеме «тяговое усилие по запросу», крутящий момент двигателя, который является физической величиной, непосредственно осуществляющей управление транспортным средством, применяется как опорное (или эталонное) значение для управления. Это улучшает управляемость, например обеспечивает постоянное чувство контроля над транспортным средством.

В публикации выложенной заявки на патент Японии 2005;178 626 раскрыта интегрированная система управления транспортным средством, которая улучшает безотказную работу такого прибора управления двигателем, работающего по схеме «тяговое усилие по запросу». Интегрированная система управления транспортным средством содержит множество блоков управления, которые управляют движением транспортного средства на основе запроса, поступающего в форме манипуляции педалью акселератора, и обрабатывающее устройство, генерирующее информацию, используемую в соответствующих блоках управления для запрещения работы транспортного средства, на основании информации о положении транспортного средства, и подающее эту сгенерированную информацию на каждый блок управления. Каждый блок управления содержит средство датчика для определения запроса на работу, по меньшей мере, одного блока управления и вычислительное средство для расчета информации, связанной с уставкой управляемого параметра для манипуляции исполнительным механизмом, связанным с каждым блоком, используя, по меньшей мере, одну из информаций, сгенерированных обрабатывающим устройством, и полученный запрос на работу.

В такой интегрированной системе управления транспортным средством множество блоков управления включает в себя, например, блок управления тяговым усилием, блок управления тормозной системой и блок управления рулевой системой. Блок управления тяговым усилием с помощью средства датчика воспринимает манипуляции педалью акселератора, которые являются запросом, поступающим от водителя, для генерирования уставки управляемого параметра, соответствующей манипуляции педалью акселератора на основании базовой модели поведения водителя при разгоне, в результате чего средство управления управляет силовой трансмиссией, которая является исполнительным механизмом. Блок управления тормозной системой через датчик воспринимает манипуляции педалью тормоза, которые являются запросом от водителя, для генерирования уставки управляемого параметра, в данном случае, тормозной системы, соответствующей манипуляции педалью тормоза, используя базовую модель поведения водителя при торможении, в результате чего блок управления управляет тормозным устройством, которое является исполнительным механизмом. Блок управления рулевой системой через датчик воспринимает манипуляции рулевым колесом, которые являются запросом от водителя, для генерирования уставки управляемого параметра, в данном случае, рулевой системы, соответствующей манипуляции рулевым колесом, используя базовую модель поведения водителя при рулении, в результате чего блок управления управляет рулевой системой, которая является исполнительным механизмом. Такая интегрированная система управления транспортным средством содержит обрабатывающий блок, который работает параллельно блоку управления тяговым усилием, блоку управления тормозной системой и блоку управления рулевой системой, которые работают автономно. Например, обрабатывающий блок генерирует 1) информацию, которая используется соответствующим управляющим средством, на основе информации об окружающей среде вокруг транспортного средства или информации о водителе и подает сгенерированную информацию на соответствующие блоки управления, 2) информацию, используемую соответствующими управляющими средствами, для того чтобы транспортное средство реализовало заранее определенное поведение, и подает сгенерированную информацию на соответствующие блоки управления, и 3) информацию, используемую соответствующими управляющими средствами, на основе текущего динамического состояния транспортного средства, и подает сгенерированную информацию на соответствующие блоки управления. Каждый блок управления определяет, следует или нет учитывать такую полученную от обрабатывающего устройства информацию, наряду с запросом от водителя, при управлении движением транспортного средства, и, если учитывать, то в какой степени. Каждый блок управления также корректирует уставку управляемого параметра и передает эту информацию на соответствующие блоки управления. Поскольку каждый блок управления работает автономно, силовая трансмиссия, тормозное устройство и рулевое устройство в конечном итоге управляются соответствующими блоками управления на основе конечной уставки тягового усилия, конечной уставки торможения и конечной уставки рулевого управления, которые рассчитываются на основе информации о манипуляциях водителя, которая воспринимается блоком датчиков, информации от обрабатывающего устройства и информации, переданной соответствующими управляющими блоками. Таким образом, блок управления тяговым усилием управляет «ездой», которая является основной операцией транспортного средства, блок управления тормозной системой управляет операцией «остановки», а блок управления рулевой системой управляет «поворотами», при этом все они работают независимо друг от друга. Обрабатывающий блок сочетается с этими блоками управления так, чтобы тяговое усилие, соответствующее условиям окружающей среды, поддержка управляющих воздействий водителя и управление динамическим поведением транспортного средства могли осуществляться автоматически и параллельно. Соответственно, реализуется децентрализованное управление без главного управляющего блока, который располагается на более высоком уровне в иерархии управляющих устройств, при этом повышается безотказность работы системы. Кроме того, благодаря автономной работе возможно совершенствование каждого из блоков управления и каждого обрабатывающего устройства.

Номер патента: 2 144 714.

Класс (ы) патента: H01F41/00, H01F7/06.

Номер заявки: 98 106 310/09.

Дата подачи заявки: 25.03.1998.

Дата публикации: 20.01.2000.

Заявитель (и): Конструкторское бюро приборостроения Автор (ы): Савченко Д. И.; Погорельский С. Л.; Столярова Н. М.; Заславский А. А.; Бутенко А.И.

Интеллектуальный блок управления горочным стрелочным электроприводом, содержащий входной согласующий модуль, входы которого являются входами устройства, два формирователя сигналов, две силовые коммутируемые цепи, предназначенные для подключения источника питания к обмоткам двигателя электропривода, модуль сбора и обработки контрольно-диагностической информации, к которому подключен выход аналого-цифрового преобразователя, вход которого предназначен для подключения датчика тока электропривода, выходы входного согласующего модуля соединены с входами формирователей сигналов, формирователь сигналов содержит два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля формирования сигналов управления и модуля управления ключом, и модуль контроля, выходы которого соединены с входом модуля сбора и обработки контрольно-диагностической информации, управляющими входами модулей управления ключами и управляющими входами модулей формирования сигналов управления, дополнительные выходы которых соединены с входами модуля контроля, выходы каналов формирователей сигналов соединены с управляющими входами соответственно первой и второй силовых цепей, при этом силовая цепь состоит из последовательно соединенных ключевых элементов, каждый из которых соединен с соответствующим модулем диагностики, выход которого подключен к дополнительным входам модулей формирования сигналов управления первого и второго формирователей сигналов и входами модулей сбора и обработки контрольно-диагностической информации, два дополнительных входа которого соединены с входами входного согласующего модуля, предназначенными для подключения к реле контроля положения стрелок, а выход служит для подключения к средствам диспетчерского контроля.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано для управления стрелочным электроприводом постоянного тока. Блок управления содержит входной согласующий модуль (1), входы которого являются входами устройства, два формирователя сигналов (2 и 3), две силовые коммутируемые цепи (8 и 9), предназначенные для подключения источника питания к обмоткам двигателя электропривода, модуль сбора и обработки контрольно-диагностической информации (7), к которому подключен выход аналого-цифрового преобразователя (19), вход которого предназначен для подключения датчика тока (20) электропривода, выходы входного согласующего модуля соединены с входами формирователей сигналов. Формирователь сигналов содержит два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля формирования сигналов управления (4) и модуля управления ключом (5), и модуль контроля (6). Выходы каналов формирователей сигналов соединены с управляющими входами соответственно первой и второй силовых цепей. Два дополнительных входа модуля сбора и обработки контрольно-диагностической информации соединены с входами входного согласующего модуля, которые предназначены для подключения к реле контроля положения стрелок (18), а выход модуля (7) служит для подключения к средствам диспетчерского контроля. Изобретение направлено на повышение надежности устройства за счет его построения на бесконтактной схеме с обеспечением самоконтроля исправности и возможностью передачи диагностической информации на средства диспетчерского контроля. 1 ил.

Изобретение относится к железнодорожной автоматике и может быть использовано для управления стрелочным электроприводом постоянного тока.

Известно устройство для управления стрелочным электроприводом, содержащее передатчик сигналов телеуправления, исполнительные реле цепи управления соответствующими стрелками, приемник сигналов телеуправления, первую разветвленную рельсовую цепь, расположенную в области первой, базовой, стрелки, включающую в себя реле контроля занятия ответвления, подключенное к стационарному источнику питания через первые фронтовые контакты первого и второго стрелочных путевых реле, третье и общее стрелочные путевые реле и ограниченную установленными на рельсах первой и второй переводных кривых первой стрелки изолирующими стыками, реле занятия ответвления и источниками питания, стрелочные электроприводы, мигающие реле, трехзначные маневровые светофоры, реле включения цепи управления соответствующими стрелками, на каждой рельсовой цепи прямой повторитель третьего путевого реле, обратный повторитель соответствующего реле контроля занятия ответвления, реле подготовки цепи управления соответствующей стрелкой (RU 2 099 227, B61L 7/08, 20.12.97). Недостаточно высокая надежность известного устройства для управления стрелочным электроприводом обусловлена тем, что ее средства формирования сигналов управления, цепи управления стрелочным электроприводом реализованы на основе релейно-контактной схемы, а также отсутствием средств самоконтроля исправности устройства и возможности передачи этой информации на средства диспетчерского контроля.

Технический результат изобретения заключается в повышении надежности устройства за счет его построения по бесконтактной схеме с обеспечением самоконтроля исправности и возможностью передачи диагностической информации на средства диспетчерского контроля.

Технический результат достигается тем, что интеллектуальный блок для управления горочным стрелочным электроприводом содержит входной согласующий модуль, входы которого являются входами устройства, два формирователя сигналов, две силовые коммутируемые цепи, предназначенные для подключения источника питания к обмоткам двигателя электропривода, модуль сбора и обработки контрольно-диагностической информации, к которому подключен выход аналого-цифрового преобразователя, вход которого предназначен для подключения датчика тока электропривода, выходы входного согласующего модуля соединены с входами формирователей сигналов, формирователь сигналов содержит два канала, каждый из которых состоит из последовательно соединенных модуля формирования сигналов управления и модуля управления ключом, и модуль контроля, выходы которого соединены с входом модуля сбора и обработки контрольно-диагностической информации, управляющими входами модулей управления ключами и управляющими входами модулей формирования сигналов управления, дополнительные выходы которых соединены с входами модуля контроля, выходы каналов формирователей сигналов соединены с управляющими входами соответственно первой и второй силовых цепей, при этом силовая цепь состоит из последовательно соединенных ключевых элементов, каждый из которых соединен с соответствующим модулем диагностики, выход которого подключен к дополнительным входам модулей формирования сигналов управления первого и второго формирователей сигналов и входами модулей сбора и обработки контрольно-диагностической информации, два дополнительных входа которого соединены с входами входного согласующего модуля, предназначенными для подключения к реле контроля положения стрелок, а выход служит для подключения к средствам диспетчерского контроля.

На чертеже представлена схема предлагаемого интеллектуального блока для управления горочным стрелочным электроприводом.

Вывод В данном разделе рассмотрено необходимость внедрения контроллеров для увеличение надежности всего электрооборудования автомобиля и снижения количества жгутов, проводов, отдельных модулей управления и индикации.

Для разработки проекта нужно решить следующие задачи:

• 1. Выбор контроллера.
• 2. Разработка схемы организации электрооборудования, предусматривающее управление с помощью контроллера.
• 3. Разработать новую компоновку для приборной панели.
• 4. Составление алгоритма работы контроллера.
• 5. Рассмотреть меры индивидуальной, промышленной и экологической безопасности при установке контроллера.
• 6. Обоснование экономической эффективности.