Доклад № 16

ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
ГОУ ВПО МАДИ (ГТУ)
Применение информации от спутниковых радионавигационных
систем (СРНС) в устройстве для автоматической регистрации
параметров движения и показателей управления транспортным
средством при дорожно-транспортном происшествии (ДТП)
Россия, 197046, С.-Петербург, ул. Малая Посадская, 30.
Тел. (812) 232 59 15. Факс (812) 232 33 76. E-mail: [email protected]
http://www.elektropribor.spb.ru
Россия, 125319, Москва, Ленинградский пр., 64.
Т/ф (499) 155 03 58. E-mail: [email protected]
http://www.madi.ru
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
В настоящий момент ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор» по
согласованию с МАДИ (ГТУ) производит разработку и изготовление
опытного образца устройства для автоматической регистрации параметров
движения и показателей управления транспортным средством при ДТП
(далее устройство).
Устройство предназначено для автоматической фиксации,
долговременного хранения параметров состояния и движения
транспортного средства при ДТП и выдачи этих параметров
заинтересованным службам (правоохранительные органы, страховые
компании и др.).
Устройство предназначено для использования в практической
деятельности организаций, занимающихся обеспечением безопасности
дорожного движения.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Устройство включает в себя:
- блок регистрации параметров состояния и движения транспортного
средства и действий водителя при ДТП (далее БР), который по
зафиксированным параметрам позволяет осуществлять реконструкцию
события и фиксацию полученных по данным СРНС географических
координат транспортного средства и выполняет передачу в автоматическом
режиме сообщений о ДТП и координатах транспортного средства в
диспетчерскую службу;
- комплект монтажных частей;
- информационно-обрабатывающий комплекс (ИОК), предназначенный для
считывания информации с БР по интерфейсу USB, обработки полученной
информации, анализа и приведения этой информации к виду, удобному для
пользователя.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
БР предназначен для регистрации, запоминания, долговременного
хранения записанных параметров движения транспортного средства
(включая экстремальные условия – аварию) и для автоматической подачи
сигнала бедствия с координатами транспортного средства на момент
аварии, а также для выдачи сохраненных данных на ИОК для
дальнейшей обработки и разбора в правоохранительных органах и
других заинтересованных организациях, имеющих право доступа к этой
информации. Сигнал бедствия в виде SMS-сообщений передается
диспетчерским службам (например, 02, 03, Служба спасения, страховая
компания).
БР содержит плату вычислителя, спутниковый приемник с антенной,
модем сотовой связи с антенной, съемную карту памяти. БР
подключается к аккумуляторной батарее и измерительным датчикам,
установленным (или устанавливаемым) на транспортном средстве.
Структурная схема БР приведена на рисунке 1.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
A3
A6
12 В (24 В) от
аккумулятора ТС
D1
XS1
VD1
VCCin
A1
VD2
DC/DC
A1
GB1
12 Vdc (24 Vdc)
Çà ðÿä íîå óñò ðîéñò âî
D2
GB1
9V dc
GND
X5 .1
12 В
X5 .2
RS-232
A4
DC/DC
V_ AB
A2
Vcc
X1 .1
RS-232
X1 .2
GPRS-ìîäåì ñîòîâîé ñâÿçè
GND
A5
VCCin
D3
RS-23 2 N1
RS-23 2 N2
GPS- èëè ÃËÎÍÀÑÑ-ïðè¸ìíèê
X2 .1
К датчикам ТС
К шинам
диагностики ТС
CAN N1
X3
CAN N2
X4
Диагн. ТС
Äà ò÷è êè ÒÑ [1 7..0 0]
VCCin
X6 .1
SPI
X6 .2
Vcc
CAN N1
SD-êà ðòà (ôë ýø-ïàìÿòü )
CAN N2
XS2
Акселерометры
A2
A3
D1
V_ AB
Ai n
Ai n
Ai n
Ai n
N1
N2
N3
N4
Ai n
Ai n
Ai n
Ai n
N5
N6
N7
N8
Ai n N [1 0..9 ]
A4
D1
Гироскопы
Защищённая
флэш-карта
Äè àãíîñ òèê à ÒÑ
D1
Резерв, к
аналоговым
датчикам ТС
A1
SPI N2
A7
X7
USB для ИОК
SPI / USB
X8
Di n [1 5..0 0]
A5
D1
A6
D1
X2 .2
Плата вычислителя
Рисунок 1 - Структурная схема БР
RS-232 для ИОК
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Технические характеристики БР
БР с частотой до 100 Гц фиксирует следующие параметры состояния
и движения транспортного средства, в том числе при ДТП:
- скорость транспортного средства (далее ТС);
- ускорение по осям Х, Y, Z связанной системы координат в пределах от
минус 50 до плюс 50 g;
- угловые скорости по осям Х, Y, Z связанной системы координат;
- пробег;
- состояние светотехнической системы: включение/выключение правого и
левого указателей поворота, дальнего и ближнего света, габаритных огней,
противотуманных фар;
- состояние тормозной системы: уровень тормозной жидкости, нажатие
педали тормоза, включение стояночного тормоза;
- включение заднего хода;
- обороты двигателя;
- напряжение бортовой сети;
- текущие географические координаты транспортного средства: широта,
долгота.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Ёмкость долговременного запоминающего устройства (ДЗУ) БР
позволяет накапливать и хранить информацию о параметрах состояния и
движения автомобиля за последние 24 часа. Информация записывается
циклически с перезаписью устаревших данных.
БР выдаёт автоматический сигнал в виде SMS-сообщений по ранее
заданному телефонному номеру или перечню номеров с целью
автоматического сообщения о ДТП в случае, если параметры ДТП
превысили пороговые значения ускорения, заранее введённые в БР в
пределах от ±1 до ±50 g. Также при этом происходит копирование
параметров, накопленных в ДЗУ в интервале от 10 с до и 10 с после
превышения пороговых значений ускорения, в область ДЗУ, защищённую
от последующей циклической перезаписи.
Исправность БР контролируется встроенной системой самоконтроля
и диагностики.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Конструкция БР обеспечивает:
- работу в диапазоне температур от минус 40 до плюс 60 °С при
диапазоне температур хранения от минус 55 до плюс 85 °С;
- защиту ДЗУ от повышенной температуры плюс 350 °С в течение
10 мин;
- защиту ДЗУ от проникания воды и обеспечивает степень защиты в
соответствии с IP68 по ГОСТ 14254-96 с глубиной погружения в воду до
5 м в течение 1 суток;
- защиту от синусоидальной вибрации с амплитудой ускорения до 5 g и
от механического удара с пиковым ускорением до 50 g;
- возможность наращивания функциональных возможностей.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
С декабря 2008 г. по апрель 2009 г. ОАО «Концерн «ЦНИИ
«Электроприбор» произвело разработку, изготовление и натурные
испытания экспериментального образца устройства для автоматической
регистрации параметров движения и показателей управления
транспортным средством при ДТП.
Структурная схема экспериментального образца устройства
приведена на рисунке 2, фотографии устройства – на рисунках 3 – 5,
результаты натурных испытаний – на рисунках 6 – 11.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Антенна
сотовой связи
Антенна СНС
"Микронавигация"
Плата НС
Устройство накопления
данных
RS-232
Плата ЦП с ДЗУ
Плата ЧЭ
Плата ИВП
Модем
сотовой связи
RS-232
RS-232
= 12 В
Плата ИВП
RS-232
Сигналы
датчиков
= (9…18) В
Рисунок 2 - Структурная схема экспериментального образца устройства
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Экспериментальный образец устройства имеет следующие отличия
от опытного:
- используются внешние GPS-приёмник, акселерометры и гироскопы,
входящие в изделие «Микронавигация»;
- измеряются ускорения в пределах от минус 2 до плюс 2 g вместо
диапазона от минус 50 до плюс 50 g, что обусловлено рабочим
диапазоном изделия «Микронавигация»;
- вместо датчиков транспортного средства используется имитатор
сигналов датчиков, подключаемый по интерфейсу RS-232;
- напряжение питания составляет (9…18) В вместо (12…24) В;
- не обеспечена ударо-, влаго- и термозащита.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Изделие «Микронавигация» представляет собой малогабаритную
бесплатформенную измерительную систему изготовления ЦНИИ
«Электроприбор» на базе микромеханических акселерометров и
гироскопов, вырабатывающую информацию о параметрах движения
объекта как в режиме коррекции от спутниковой навигационной
системы, так и в автономном режиме.
Изделие «Микронавигация» вырабатывает углы бортовой и килевой
качек (ΘK, ΨK), угол курса (K), вертикальное перемещение (Δh),
составляющие линейного ускорения объекта (WX, WY, WZ),
составляющие абсолютной угловой скорости объекта (ωx, ωy, ωz),
составляющие горизонтальной линейной скорости объекта (VE, VN),
географические координаты места (φ, λ) и выдаёт их по интерфейсам
RS-232 или CAN с частотой до 500 Гц.
Напряжение питания от 9 до 18 В.
Потребляемая мощность 8 Вт.
Масса 0,6 кг.
Габаритные размеры Ø120 х 55 мм.
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 3 - Экспериментальный образец устройства на платформе
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 4 - Устройство накопления данных с модемом сотовой связи
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 5 - Устройство накопления данных со снятой крышкой
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 6 - Маршрут испытаний, траектория движения по улицам
города
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 7 - Маршрут испытаний, траектория движения по улицам
города, наложенная на карту программы TopPlan
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 8 – Фрагмент А. Пересечение сплошной линии разметки на
набережной Кутузова по причине объезда препятствия
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 9 – Фрагмент А в увеличенном масштабе
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Имитация
ДТП
Имитация
ДТП
Порог
срабатывания для
выдачи
SMSсообщений
Рисунок 10 – Линейные ускорения на маршруте испытаний
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Рисунок 11 – Угловые скорости на маршруте испытаний
ОАО «КОНЦЕРН «ЦНИИ «ЭЛЕКТРОПРИБОР»
Сравнительные характеристики типичных средств
регистрации движения транспортного средства
Регистрируемый
параметр
Тахограф VisionDrive
VD-3000,
«Geo
Cross»
Геликс-2,
Устройство
«Геликсрегистрации,
Беспроводные «Электроприбор»
системы»
Скорость
+
+
+
+
Угловая скорость
–
–
–
+
Ускорение
–
+
–
+
Состояние тормозной,
светотехнической и
других систем ТС
–
–
+
4 дискр. и 4
аналоговых входа
+
18 дискретных входов
и 2 аналоговых входа
Видеоинформация
–
+
–
–
Координаты ТС
–
+
+
+
Ударо-, влаго- и
термозащита
–
–
–
+
Вызов службы спасения
–
–
+
+
15000 р.
25000 р.
Стоимость