RU156991U1 - Автомобильный трекер - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к автомобильному трекеру. Автомобильный трекер включает разборный корпус с размещенной в нем системной платой с центральным процессором и интегрированным в него мультисистемным навигационным приемником и многоконтактными разъемами. На системной плате смонтированы: антенна мультисистемного навигационного приемника; приемник-передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи и беспроводной персональной сети с соответствующими антеннами; съемный модуль идентификации абонента; блок питания, который содержит электронный стабилизатор, зарядное устройство и аккумулятор. Один из многоконтактных разъемов выполнен в виде, расположенной на наружной поверхности корпуса, вилки для установки в гнезде автомобильного диагностического разъема, а другой - гнезда разъема универсальной последовательной шины для подключения персонального компьютера или смартфона.4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Полезная модель относится к оборудованию транспортных средств, а более конкретно к электронным устройствам для оснащения преимущественно общественного и специального автотранспорта, и может быть использована в бортовой информационной сети транспортного средства для осуществления удаленного мониторинга.

Из уровня техники известен персональный трекер-браслет, включающий средства спутникового позиционирования GPS/ГЛОНАСС, приемопередатчик сети мобильной связи с SIM-картой, средства Bluetooth, акселерометр, материнскую плату с центральным процессором и запоминающим устройством, разъем USB, см., описание к пат. RU на полезную модель №131203, кл. G01S 19/00, опубликован 10.08.2013. В известной полезной модели реализован широкий спектр функций. Трекер-браслет предназначен только индивидуального пользователя и не может быть установлен на автомобиле.

Известен маршрутный компьютер для автомобиля, включающий в себя корпус с кронштейном, закрытый лицевой панелью, и размещенные в корпусе дисплей, печатную плату с микроЭВМ, орган управления в виде поворотного и нажимного переключателя, см., описание к пат.RU на полезную модель №62364, кл. B60R 16/02, опубликован 10.04.2007. Маршрутный компьютер характеризуется расширенными возможностями для установки в салоне автомобиля и повышенным удобством эксплуатации. Вместе с тем известный прибор обладает ограниченным количеством функций и тактильным интерфейсом, что существенно сужает область его практического использования.

Известна автомобильная бортовая информационная система, содержащая корпус с цифровым дисплеем, экран, динамик, электронный блок с главной печатной платой, платой инвертора, платой управления, клавиатуру со светодиодными клавишами, контактный электрический соединитель, контактные гнезда для подключения внешней антенны, видеокамеры заднего вида и поддерживаемых интерфейсов, см., описание к пат. RU на изобретение №2268829, кл. B60R 16/02, опубликован 27.01.2006. Указанная известная бортовая система, принята в качестве прототипа как наиболее близкий по назначению, технической сущности и достигаемому результату аналог. Согласно описанию прототип характеризуется расширенными функциональными возможностями, быстродействием системы, возможностью оперативного перепрограммирования, адаптированная к легковому автомобилю любой модели, совместимости с различными электронными периферийными устройствами, повышенной надежностью.

Недостатком прототипа является необходимость постоянного визуального контакта водителя автомобиля с экраном цифрового дисплея и периодического ручного переключения многочисленных функций системы, что отрицательно сказывается на качестве управления автомобилем. Кроме того, для осуществления взаимодействия бортовой информационной системы с внешними автотранспортными региональными и локальными системами связи, контроля, учета и управления требуется подключение системы к бортовым сетям и к сотовому телефону, пользование которым во время движения автомобиля сопряжено с рядом ограничений. Указанные недостатки прототипа существенно ограничивают возможность его широкого применения в общественном и специальном автотранспорте.

Полезная модель направлена на достижение технического результата, который выражается в обеспечении постоянного мониторинга общественного, специального и прочего автотранспорта, а при необходимости и экстренного реагирования в режиме реального времени, со стороны диспетчерских служб различных заинтересованных структур. В конечном итоге, указанный технический результат позволяет повысить безопасность на транспорте и эффективность его использования. При этом в полезной модели максимально сохранены положительные свойства прототипа, в том числе его универсальность.

Указанный технический результат достигается тем, что автомобильный трекер, включающий разборный корпус с размещенной в нем системной платой с центральным процессором, запоминающими устройствами и многоконтактными разъемами, выступающими из корпуса на его наружной поверхности, отличается от прототипа тем, что он снабжен, интегрированным в центральный процессор, мультисистемным навигационным приемником и смонтированными на системной плате антенной мультисистемного навигационного приемника, приемником-передатчиком сетей мобильной радиотелефонной связи и беспроводной персональной сети с соответствующими антеннами, съемным модулем идентификации абонента и блоком питания, который содержит электронный стабилизатор, зарядное устройство и аккумулятор. При этом один из многоконтактных разъемов выполнен в виде, расположенной на наружной поверхности корпуса, вилки для установки в гнезде автомобильного диагностического разъема, а другой многоконтактный разъем выполнен в виде гнезда разъема универсальной последовательной шины для подключения к нему периферийных устройств.

Целесообразно оборудование трекера съемным модулем идентификации абонента, установленным на системной плате посредством держателя. Оптимальным, с точки зрения достижения указанного технического результата, являются оснащение трекера микрофонной гарнитурой, взаимодействующей с модулем беспроводной персональной сети приемника-передатчика и встроенным датчиком движения. Во всех случаях реализации устройства аккумулятор блока питания может быть выполнен в виде высокотемпературной литий-ионной батареи.

В основу полезной модели положено техническое решение, заключающееся в создании на базе автотранспортных предприятий, специализированных служб, страховых компаний и т.п.автоматизированной системы мониторинга и диспетчеризации автотранспорта, и комплектовании каждого транспортного средства устройством удаленного контроля маршрута его движения, технических параметров, а также двухсторонней связи и реагирования в случае возникновения экстренной ситуации.

Автомобильный трекер устанавливается в диагностический разъем OBD-II, который штатно используется для запроса диагностической информации, и которым в районе рулевого колеса оснащен каждый современный автомобиль. Установка и настройка трекера чрезвычайно проста, может быть осуществлена водителем самостоятельно и не требует каких либо специальных навык. Трекер, сразу же после его установки в диагностический разъем OBD-II, без участия водителя, обеспечивает в непрерывном автоматическом режиме фиксирование и передачу на сервер диспетчерской службы информации о фактическом местонахождении транспортного средства, скорости и направлении его движения, техническом состоянии различных систем, при необходимости поддерживает голосовую связь диспетчера с водителем.

Автомобильный трекер выполнен в компактном, защищенном корпусе, способен некоторое время функционировать при отсутствии напряжения в бортовой сети транспортного средства и даже при извлечении его из диагностического разъема за счет внутреннего источника электропитания.

Мультисистемный навигационный приемник интегрирован в центральный процессор (типа ARM9, 208 МГц) трекера и способен устойчиво и непрерывно принимать сигнал посредством встроенной в системную плату антенны как от спутниковой системы ГЛОНАСС так и от системы GPS в режиме автоматического переключения с одной системы на другую в зависимости от качества сигнала. Программные модули навигационного приемника работают независимо от остального программного обеспечения устройства, и их работа не может быть нарушена внешним воздействием и изменением настроек и конфигураций.

Приемник-передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи и беспроводной персональной сети выполнен в виде микросхемы. Модуль мобильной радиотелефонной связи оснащен встроенным в системную плату держателем (слотом) для установки чипа SIM-карты (модуль идентификации абонента nano-SIM) и планарной инвертированной антенной (PIFA), которая обеспечивает прием и передачу сигналов двусторонней голосовой связи в диапазонах GSM-900 и GSM -1800, а также передачу навигационных данных на сервер автоматизированной системы мониторинга и диспетчеризации с использованием режима GPRS. Переход из одного диапазона GSM в другой происходит автоматически. Модуль (трансивер) беспроводной персональной сети выполнен по беспроводной технологии с низким энергопотреблением Bluetooth Smart и оснащен встроенной в системную плату соответствующей антенной, которая обеспечивает прием и передачу сигналов микрофонной гарнитуру типа «hands free» (свободные руки).

Автомобильный трекер оснащен расположенным на наружной поверхности корпуса многоконтактным разъемом, выполненным в виде вилки для установки в гнездо автомобильного диагностического разъема OBD-II, посредством которого трекер непосредственно подключается к бортовой сети электропитания и многочисленным системам и датчикам транспортного средства. Центральный процессор трекера поддерживает необходимые автомобильные интерфейсы. Автомобильный трекер оснащен еще одним многоконтактным разъемом, выполненным в виде гнезда разъема универсальной последовательной шины (USB) к которому может быть подключен при необходимости настройки персональный компьютер или смартфон.

Для поддержания автономной и бесперебойной работы трекера, в том числе и при отсутствии напряжения в бортовой сеть электропитания транспортного средства, он оснащен встроенным в системную плату блоком питания, который содержит электронный стабилизатор, зарядное устройство и аккумулятор. Аккумулятор блока питания выполнен в виде высокотемпературной литий-ионной батареи характеризующейся повышенной энергоэффективностью и долговечностью.

Автомобильный трекер может быть снабжен смонтированным на его печатной плате датчиком движения, в виде 3-D акселерометра, который сигнализирует о начале движения транспортного средства.

Таким образом, автомобильный трекер, оперативно монтируемый и функционирующий независимо от водителя транспортного средства, выгодно отличается от бортовой информационной системы с дисплеем, управляемой вручную посредством разветвленного меню на экране.

Все отличительные от прототипа общие и частные признаки автомобильного трекера направлены на получение технического результата, а именно, повышение безопасности на транспорте и эффективности его использования путем обеспечения постоянного мониторинга автотранспорта в режиме реального времени, со стороны диспетчерских служб различных заинтересованных структур.

Техническое решение, характеризующееся описанной совокупностью существенных признаков, является новым и промышленно применимым.

Техническое решение иллюстрировано чертежами.

На фигуре 1 изображен автомобильный трекер, вид сбоку; на фиг. 2 - вид снизу, со стороны вилки для установки в гнездо автомобильного диагностического разъема; на фиг. 3 изображена структурная схема системной платы трекера с обозначением ее основных элементов и подключаемыми к ней периферийными устройствами и оборудованием автотранспортного средства.

Автомобильный трекер состоит из разборного корпуса, включающего основание 1 и съемную крышку 2. Внутри корпуса размещена системная печатная плата. Со стороны нижней поверхности корпуса расположен многоконтактный разъем, выполненный в виде вилки 3 для установки в гнездо автомобильного диагностического разъема OBD-II. Многоконтактный разъем, изображенный на фигуре 2, представляет собой трапециевидную вилку 3 типа SCART (гребенка) или SLOT, и предназначен для установки трекера на транспортном средстве и одновременно для надежного подключения к сетям диагностического разъема OBD-II транспортного средства. В одной из боковых поверхностей корпуса выполнено гнездо 4 многоконтактного разъема универсальной последовательной шины (Micro-USB) к которому может быть подключен при необходимости настройки персональный компьютер.

На системной плате, кроме многоконтактных разъемов, расположены:

- центральный процессор с интегрированным в него мультисистемным навигационным приемником системы ГЛОНАСС и GPS;

- запоминающее устройство, состоящее из модуля энергозависимой памяти (8 МБ ОЗУ) и слота (на фиг. 3 слот условно не показан) с установленным в него модулем энергонезависимой памяти (16 МБ флэш);

- приемник-передатчик сетей мобильной радиотелефонной связи и беспроводной персональной сети представлен микросхемой включающей GSM модуль с функцией Bluetooth;

- держатель (на фиг. 3 слот-держатель условно не показан) с установленным в нем съемным модулем идентификации абонента (чипом SIM-карты nano-SIM);

- антенна мультисистемного навигационного приемника системы ГЛОНАСС и GPS;

- планарная инвертированная антенна сетей мобильной радиотелефонной связи GSM;

- антенна беспроводной персональной сети Bluetooth;

- блок питания, который содержит электронный стабилизатор, зарядное устройство и аккумулятор.

На системной плате также может быть расположен датчик движения, выполненный в виде 3-D акселерометра.

Автомобильный трекер функционирует следующим образом.

Устройство может быть установлено на транспортные средства категории «М», используемые для коммерческих перевозок пассажиров, категории «N», используемые для перевозки опасных грузов, а также на транспортные средства участвующие в различных программах страхования. Корпус трекера устанавливают в диагностический разъем OBD-II автомобиля. Таким образом трекер оказывается постоянно подключенным вилкой 3 непосредственно к бортовой сети электропитания и электронному оборудованию транспортного средства. Сразу после установки трекера в диагностический разъем OBD-II автомобиля происходит запуск режима самодиагностики, проверка и обновление версии его программного обеспечения, настройка интерфейсов. Устройство работает от бортовой сети электропитания транспортного средства номинальным напряжением 12 В или 24 В, при этом внутреннее энергопотребление устройства осуществляется посредством электронного стабилизатора встроенного блока питания, который также включает зарядное устройство, поддерживающее заряд аккумуляторной батареи. При аварийном отключении бортовой сети электропитания, или при удалении трекера из диагностического разъема OBD-II автомобиля, он продолжает автономно функционировать в течении получаса от высокотемпературной литий-ионной аккумуляторной батареи внутреннего блока питания.

При включении зажигания (Ign) происходит автоматический переход трекера в активный режим, он начинает принимать и обрабатывать сигналы систем ГЛОНАСС и GPS. Переход в активный режим происходит также в случае срабатывании встроенного датчика движения, при его наличии. Датчик движения подает сигнал перехода устройства в активный режим в момент начала движения или принудительного перемещения транспортного средства при срабатывании акселерометра.

В активный режим мультисистемный навигационный приемник обеспечивает прием через антенну навигационных сигналов систем ГЛОНАСС и GPS с частотой 1 Гц, центральный процессор их обрабатывает, а приемник-передатчик осуществляет в режим GPRS передачу через заданный промежуток времени (от 10 сек до 24 ч) на сервер автоматизированной системы мониторинга и диспетчеризации транспортных средств. При передаче навигационных данных GSM модуль приемника-передатчика использует съемный модуль идентификации абонента (SIM-карту) с абонированным телефонным номером оператора мобильной связи. В устройстве предусмотрено использование nano-SIM-карты которую предварительно устанавливают в держатель (приемный слот), смонтированный на системной плате. Для установки или извлечения nano-SIM-карты из корпуса, необходимо отсоединить от основания 1 съемную крышку 2, а потом обратно ее установить. Таким образом, сервер накапливает, систематизирует и сохраняет переданную информацию об идентификационном номере устройства, географической широте и долготе местоположения транспортного средства, скорости движения и путевом угле транспортного средства, времени и дате фиксации местоположения транспортного средства. Кроме навигационных данных, приемник-передатчик осуществляет в режим GPRS передачу через заданный промежуток времени (от 10 сек до 24 ч) на сервер автоматизированной системы мониторинга и диспетчеризации транспортных средств, информацию о состоянии различных систем и агрегатов транспортного средства (накопленные повреждения, режимы работы силового агрегата, показания бортовых приборов и датчиков). Указанная информация также записывается в память внутреннего запоминающего устройства. В устройстве предусмотрено использование съемного модуля энергонезависимой памяти (16 МБ флэш) который предварительно устанавливают в соответствующий приемный слот, смонтированный на системной плате. Для установки или извлечения из корпуса модуля энергонезависимой памяти, необходимо отсоединить от основания 1 съемную крышку 2, а потом обратно ее установить.

Для организации голосовой связи с диспетчером автоматизированной системы мониторинга и диспетчеризации транспортных средств необходимо подключить микрофонную гарнитуру «hands free», использующую беспроводную технологию Bluetooth. Подключение гарнитуры к модулю беспроводной персональной сети Bluetooth осуществляется автоматически путем распознавания при введении соответствующего пин-кода. Запрос на голосовую связь с диспетчером осуществляется включением микрофонной гарнитуры. Диспетчер может вызвать водителя транспортного средства на голосовую связь, позвонив на абонированный телефонный номер оператора мобильной связи, SIM-карта которого установлена в корпусе трекера.

К гнезду 4 многоконтактного разъема универсальной последовательной шины (Micro-USB) может быть при необходимости подключен персональный компьютер для настройки и тестирования функций и интерфейсов устройства.

Переход автомобильного трекера из активного режима в режим пониженного энергопотребления происходит после выключения зажигания через интервал времени, заданный при конфигурировании устройства. В режиме пониженного энергопотребления приемник-передатчик осуществляет в режиме GPRS передачу навигационных данных через увеличенный промежуток времени (до 24 ч) на сервер автоматизированной системы мониторинга и диспетчеризации транспортных средств.

Описанный выше пример реализации автомобильного трекера не является исчерпывающим и приведен только с целью пояснения полезной модели и подтверждения ее промышленной применимости. Специалисты в данной области могут улучшить ее и (или) осуществить альтернативные варианты в пределах сущности данной полезной модели, отраженной в ее описании.

Claims (5)

1. Автомобильный трекер, включающий разборный корпус с размещенной в нём системной платой с центральным процессором, запоминающими устройствами и многоконтактными разъёмами, выступающими из корпуса на его наружной поверхности, отличающийся тем, что он снабжен интегрированным в центральный процессор мультисистемным навигационным приемником и смонтированными на системной плате антенной мультисистемного навигационного приемника, приемником-передатчиком сетей мобильной радиотелефонной связи и беспроводной персональной сети с соответствующими антеннами, съёмным модулем идентификации абонента и блоком питания, который содержит электронный стабилизатор, зарядное устройство и аккумулятор, при этом один из многоконтактных разъёмов выполнен в виде расположенной на наружной поверхности корпуса вилки для установки в гнезде автомобильного диагностического разъёма, а другой многоконтактный разъём выполнен в виде гнезда разъёма универсальной последовательной шины для подключения к нему периферийных устройств.

2. Автомобильный трекер по п. 1, отличающийся тем, что съёмный модуль идентификации абонента установлен на системной плате посредством держателя.

3. Автомобильный трекер по п. 2, отличающийся тем, что он снабжен микрофонной гарнитурой, взаимодействующей с модулем беспроводной персональной сети приемника-передатчика.

4. Автомобильный трекер п. 3, отличающийся тем, что он снабжен встроенным датчиком движения.

5. Автомобильный трекер по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что аккумулятор блока питания выполнен в виде высокотемпературной литий-ионной батареи.

Images