[go: up one dir, main page]

RU2480834C1 - Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents - Google Patents

Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents Download PDF

Info

Publication number
RU2480834C1
RU2480834C1 RU2011141676/11A RU2011141676A RU2480834C1 RU 2480834 C1 RU2480834 C1 RU 2480834C1 RU 2011141676/11 A RU2011141676/11 A RU 2011141676/11A RU 2011141676 A RU2011141676 A RU 2011141676A RU 2480834 C1 RU2480834 C1 RU 2480834C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vehicle
bus
gps
controller
glonass
Prior art date
Application number
RU2011141676/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Акиндинович Солдатенков
Юрий Кириллович Грузевич
Владимир Михайлович Ачильдиев
Елена Анатольевна Трубина
Александр Александрович Недодаев
Любовь Валентиновна Грызлова
Алексей Юрьевич Попов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "НПО "Геофизика-НВ"
Виктор Акиндинович Солдатенков
Юрий Кириллович Грузевич
Владимир Михайлович Ачильдиев
Александр Александрович Недодаев
Алексей Юрьевич Попов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "НПО "Геофизика-НВ", Виктор Акиндинович Солдатенков, Юрий Кириллович Грузевич, Владимир Михайлович Ачильдиев, Александр Александрович Недодаев, Алексей Юрьевич Попов filed Critical Открытое акционерное общество "НПО "Геофизика-НВ"
Priority to RU2011141676/11A priority Critical patent/RU2480834C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2480834C1 publication Critical patent/RU2480834C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: set of invention relates to traffic control. Proposed control device comprises means to measure vehicle parameters by primary transducers connected to microcontroller input. Volatile data memory unit and service electronic hardware micro package are connected to microcontroller output. Said means to measure vehicle parameters is composed of strapdown inertial unit built around micro- or nano-transducers with their measurement axes directed in vehicle longitudinal, transverse and vertical overloads. Volatile data memory unit represents a flash memory. Proposed method comprises measuring vehicle parameters by said strapdown inertial unit built around micro- or nano-transducers, storing measurement results to be reproduced and analysed. Additionally, controlled are traction coefficient, magnitude and direction of maximum overload at accident while, in analysis, conditions of roadway in motion is adequately allowed for.
EFFECT: higher accuracy of defining accident conditions.
3 cl, 1 dwg

Description

Группа изобретений относится к области создания интеллектуальных транспортных средств и предназначена для контроля параметров движения транспортного средства и построения пространственной траектории движения транспортного средства по зафиксированным данным для анализа причин автодорожного происшествия.The group of inventions relates to the field of creating intelligent vehicles and is intended to control vehicle motion parameters and construct a spatial path of a vehicle using fixed data for analyzing the causes of a road accident.

Сбор данных автодорожного происшествия и составление документов на месте происшествия вызывают значительные задержки движения на автодорогах, что создает недопустимые в современных условиях задержки транспортных потоков.The collection of data from a traffic accident and the compilation of documents at the scene of the accident cause significant traffic delays on roads, which creates unacceptable delays in traffic under current conditions.

Известен способ восстановления траектории движения транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии (ДТП) посредством интегрирования регистрируемых параметров пространственного положения ТС в обратном времени (см. заявку ФРГ №4132981 A1, МКИ G07C 5/08, 06.08.1992 г.).A known method of restoring the trajectory of a vehicle in a traffic accident (accident) by integrating the recorded parameters of the spatial position of the vehicle in reverse time (see Germany application No. 4132981 A1, MKI G07C 5/08, 08/06/1992).

Указанный способ не позволяет правильно учесть скольжение (юз) ТС после столкновения с другим транспортным средством, т.к. первый аналоговый датчик измеряет только продольную скорость ТС (или проекцию скорости на продольную ось ТС) путем определения скорости вращения заднего колеса ТС, а дополнительная регистрация вторым датчиком поперечного ускорения не учитывает возможный крен ТС, например, из-за наклона дорожного полотна или переворота ТС, что после интегрирования приводит к большим ошибкам в определении истинной траектории движения ТС.The specified method does not allow to correctly take into account the vehicle slip (skid) after a collision with another vehicle, because the first analog sensor measures only the longitudinal speed of the vehicle (or the projection of the speed on the longitudinal axis of the vehicle) by determining the speed of rotation of the rear wheel of the vehicle, and the additional registration of the second transverse acceleration sensor does not take into account the possible roll of the vehicle, for example, due to the inclination of the roadway or the turn of the vehicle, which after integration leads to large errors in determining the true trajectory of the vehicle.

Известна система регистрации функционирования и состояния транспортного средства и условий окружающей среды, реализующая при работе способ, включающий измерение параметров движения транспортного средства (см. патент Великобритании №2268608, МКИ G07C 5/08, 1994 г.).A known system for recording the functioning and condition of a vehicle and environmental conditions that implements during operation a method comprising measuring the parameters of a vehicle’s movement (see UK patent No. 2268608, MKI G07C 5/08, 1994).

Это решение не позволяет строить пространственную траекторию транспортного средства и соответственно проводить достоверный анализ дорожно-транспортного происшествия, а его реализация связана с существенными затратами, вызванными необходимостью встраивания датчиков практически во все узлы транспортного средства, что возможно только на заводе-изготовителе или в условиях специализированного автопредприятия.This solution does not allow to build the spatial path of the vehicle and, accordingly, to conduct a reliable analysis of the traffic accident, and its implementation is associated with significant costs caused by the need to integrate sensors into almost all nodes of the vehicle, which is possible only at the manufacturer or in the conditions of a specialized automobile enterprise .

Известен способ построения пространственной траектории движения транспортного средства по зарегистрированным данным с использованием инерциальных измерительных средств (см. патент России №219389, МКИ B62D 41/00, 2001 г.).A known method of constructing a spatial trajectory of a vehicle according to recorded data using inertial measuring instruments (see Russian patent No. 219389, MKI B62D 41/00, 2001).

В нем выполняют измерение боковой и вертикальной перегрузок в передней и задней частях транспортного средства с помощью акселерометров, а также продольной и вертикальной перегрузок в передней части транспортного средства на его продольной оси также с помощью акселерометров. Такой способ и устройство для его реализации обладают рядом недостатков.It performs the measurement of lateral and vertical overloads in the front and rear parts of the vehicle using accelerometers, as well as longitudinal and vertical overloads in the front of the vehicle on its longitudinal axis also using accelerometers. This method and device for its implementation have several disadvantages.

Во-первых, рассредоточенная по объему транспортного средства система датчиков не позволяет обеспечить их точную ориентацию относительно друг друга. Обеспечение параллельности осей чувствительности акселерометров, разнесенных на расстояние, равное длине транспортного средства, представляет сложную техническую проблему. К тому же жесткость шасси транспортного средства к изгибу оставляет желать лучшего. Непараллельность осей акселерометров, разнесенных в разные части транспортного средства на расстояние Lx и Lz, может достигать нескольких долей угловых градусов, что после двойного интегрирования вызывает большие ошибки восстановления траектории движения транспортного средства, достигающие нескольких метров за каждую секунду движения.Firstly, the sensor system dispersed over the vehicle’s volume does not allow for their accurate orientation relative to each other. Ensuring the parallelism of the sensitivity axes of accelerometers spaced a distance equal to the length of the vehicle is a complex technical problem. In addition, the rigidity of the vehicle chassis to bend is poor. The non-parallelism of the axes of the accelerometers, separated into different parts of the vehicle by the distance Lx and Lz, can reach several fractions of angular degrees, which after double integration causes large errors in restoring the vehicle's trajectory, reaching several meters for every second of movement.

Во-вторых, для надежного восстановления траектории по данным с акселерометров требуется знать достоверно массу каждого транспортного средства и моменты инерции относительно каждой из трех ортогональных осей X, Y и Z, которые сложно измерить, и они могут изменяться непредвиденным образом (например, если посадили в салон еще одного пассажира). Это также приводит к значительным дополнительным ошибкам в определении траектории движения транспортного средства. Для устранения указанных недостатков был предложен способ восстановления скорости и траектории движения в плане как до, так и после ДТП, а также устранение других недостатков аналога, указанных выше.Secondly, to reliably recover the trajectory from data from accelerometers, it is necessary to know reliably the mass of each vehicle and the moments of inertia with respect to each of the three orthogonal axes X, Y, and Z, which are difficult to measure and can change in an unexpected way (for example, if planted in another passenger’s cabin). This also leads to significant additional errors in determining the vehicle path. To eliminate these shortcomings, a method was proposed to restore the speed and trajectory of the plan in terms of both before and after the accident, as well as the elimination of other disadvantages of the analogue indicated above.

Известны способ и устройство для восстановления скорости и траектории движения транспортного средства по зарегистрированным данным при дорожно-транспортном происшествии (ДТП), включающие измерение параметров движения, по меньшей мере ускорений, сохранение в запоминающем устройстве результатов измерений с последующим воспроизведением и анализом результатов измерений, дополнительно измеряют текущие значения проекций угловой скорости транспортного средства на три его геометрические взаимно ортогональные оси, а результаты измерений используют для построения траектории в проекции на горизонтальную плоскость по координатам Xм и Yм в местной системе координат как функции времени t, определяемым по соответствующим уравнениям движения транспортного средства в пространстве (см. патент РФ №2232097, МКИ B62D 4/00, 10.07.2004 г.).A known method and device for restoring the speed and trajectory of a vehicle according to the recorded data during a traffic accident (traffic accident), including measuring the parameters of the movement, at least the accelerations, storing the measurement results in a memory device with subsequent playback and analysis of the measurement results, additionally measure current values of the projections of the angular velocity of the vehicle on its three geometric mutually orthogonal axes, and the measurement results used to construct the trajectory in the projection onto the horizontal plane according to the coordinates Xm and Ym in the local coordinate system as a function of time t, determined by the corresponding equations of movement of the vehicle in space (see RF patent No. 2232097, MKI B62D 4/00, July 10, 2004 .).

Этими способом и устройством достигается некоторое повышение точности восстановления скорости и траектории движения в плане как до, так и после ДТП, а также устранение других недостатков аналога, указанного выше.This method and device achieves a certain increase in the accuracy of restoring speed and trajectory in terms of both before and after the accident, as well as eliminating other disadvantages of the analogue indicated above.

Однако данный способ и реализующее его устройство не позволяют в полной мере контролировать параметры пространственного движения автомобиля в предаварийный период, в момент аварии и автоматически и дистанционно выдавать параметры для оценки послеаварийной ситуации с учетом внешних факторов. Дополнительно следует отметить относительную сложность конструкции устройства и значительные габариты.However, this method and the device that implements it do not allow to fully control the parameters of the vehicle’s spatial movement in the pre-emergency period, at the time of the accident and automatically and remotely issue parameters for assessing the post-emergency situation taking into account external factors. In addition, it should be noted the relative complexity of the design of the device and significant dimensions.

Техническим результатом предлагаемых технических решений является повышение точности определения траектории в предаварийный период, в момент аварии и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения автоматической дистанционной выдачи параметров оценки послеаварийной ситуации с учетом состояния дорожного полотна в процессе движения. Одновременно достигается упрощение конструкции устройства и уменьшаются его габариты.The technical result of the proposed technical solutions is to increase the accuracy of determining the trajectory in the pre-emergency period, at the time of the accident and to expand the functionality by providing automatic remote output of the parameters for assessing the post-emergency situation, taking into account the condition of the roadway during movement. Simultaneously, a simplification of the design of the device is achieved and its dimensions are reduced.

Данный технический результат достигается тем, что в бортовом устройстве контроля параметров движения транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии, содержащем средство измерения параметров движения транспортного средства первичными преобразователями, подключенное к входу микроконтроллера, к выходу которого подключен блок энергонезависимой памяти данных, а так же микросборки сервисной электроники, средство измерения параметров движения транспортного средства первичными преобразователями выполнено в виде бесплатформенного инерциального блока на основе микро- или наноэлектромеханических измерительных преобразователей, ориентированного своими измерительными осями, соответственно, в направлении продольной, поперечной и вертикальной перегрузок транспортного средства, а блок энергонезависимой памяти данных - в виде энергонезависимой флэш-памяти.This technical result is achieved by the fact that in the on-board device for monitoring vehicle motion parameters during a traffic accident containing means for measuring vehicle motion parameters by primary converters connected to the input of the microcontroller, the output of which is connected to a non-volatile data memory block, as well as a service micro-assembly electronics, a means of measuring vehicle motion parameters by primary converters is made in the form of free a shaped inertial block based on micro- or nanoelectromechanical measuring transducers oriented by its measuring axes, respectively, in the direction of the longitudinal, transverse and vertical overloads of the vehicle, and the non-volatile data memory block - in the form of non-volatile flash memory.

Кроме того, в него могут быть введены разъем подключения к бортовой электрической сети, источник бесперебойного питания, резервный аккумулятор, вторичный источник питания, приемник GPS/Глонасс, разъем для подключения антенны GPS/Глонасс, антенна GPS/Глонасс, приемопередатчик GSM, разъем антенны GSM, антенна GSM, USB-разъем, микросборки сервисной электроники содержат информационную шину источника питания, шину питания, информационную шину бесплатформенного инерциального блока, информационную шину GPS/Глонасс, информационную шину GSM, информационную шину флэш-памяти, информационную шину USB-памяти, микроконтроллер содержит контроллер бесплатформенного инерциального блока, контроллер приемника GPS/Глонасс, контроллер мобильной связи (GSM), контроллер флэш-памяти, контроллер USB, подключенные к ним соответствующими упомянутыми шинами сервисной электроники, а также контроллер ввода-вывода, связанный информационной шиной источника питания с источником бесперебойного питания и контроллер питания, связанный шиной питания с вторичным источником питания, бесплатформенным инерциальным блоком на основе микро- или наноэлектромеханических измерительных преобразователей, приемником GPS/Глонасс и приемо-передатчиком GSM, при этом разъем подключения к бортовой электрической сети связан с источником бесперебойного питания, содержащего резервный аккумулятор и подключенного к вторичному источнику питания.In addition, an onboard power supply connector, an uninterruptible power supply, a backup battery, a secondary power source, a GPS / Glonass receiver, a GPS / Glonass antenna connector, a GPS / Glonass antenna, a GSM transceiver, a GSM antenna connector can be inserted into it , GSM antenna, USB connector, service electronics microassemblies contain a power supply information bus, a power bus, a strapdown inertial block information bus, a GPS / Glonass information bus, a GSM information bus, an information bus inu flash memory, USB data bus, the microcontroller contains a strapdown inertial block controller, a GPS / Glonass receiver controller, a mobile communication controller (GSM), a flash memory controller, a USB controller connected to them by the corresponding mentioned service electronics buses, and an I / O controller connected by the information bus of the power source to the uninterruptible power supply and a power controller connected by the bus of power with a secondary power source, a strap-on inertial unit based on micro- or nanoelectromechanical measuring transducers, a GPS / Glonass receiver and a GSM transceiver, while the onboard electrical connection is connected to an uninterruptible power supply containing a backup battery and connected to a secondary power source.

Для способа контроля параметров движения транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии, включающим измерение параметров движения, сохранение в запоминающем устройстве результатов измерений с последующим воспроизведением и анализом результатов измерений, указанный технический результат достигается тем, что в качестве измерителя используют бортовое устройство контроля параметров в виде бесплатформенного инерциального блока, при измерении дополнительно контролируют коэффициент сцепления Кс колес ТС с дорожным покрытием, величину nxy и направление ∝xy максимальной перегрузки в момент ДТП, которые определяют при соответствующих допущениях по следующим выражениям:For the method of monitoring vehicle motion parameters during a traffic accident, including measuring motion parameters, storing measurement results in a memory device, followed by reproducing and analyzing the measurement results, the technical result is achieved by using an on-board parameter monitoring device as a meter inertial block, when measuring, they additionally control the coefficient of adhesion Ks of the wheels of the vehicle with the road surface Thieme, value n xy and α xy direction maximum overload at the time of accident which is determined at appropriate assumptions on the following expressions:

Figure 00000001
;
Figure 00000001
;

Figure 00000002
;
Figure 00000002
;

Figure 00000003
;
Figure 00000003
;

Figure 00000004
Figure 00000004

Figure 00000005
;
Figure 00000005
;

Figure 00000006
;
Figure 00000006
;

Figure 00000007
;
Figure 00000007
;

где:Where:

i=1÷N;i = 1 ÷ N;

Кс - коэффициент сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием;To with - the coefficient of adhesion of the wheels of the vehicle with the road surface;

ΔWzi - приращение кажущейся скорости на ось z транспортного средства;ΔW zi is the increment of apparent speed on the z axis of the vehicle;

ΔT - такт опроса БИБ;ΔT is the BIB polling cycle;

nxy, αxy - величина максимальной перегрузки и направление действия перегрузки в плоскости x, y;n xy , α xy - the value of the maximum overload and the direction of action of the overload in the x, y plane;

γ, φ, ϑ - углы разворота транспортного средства вокруг осей x, z и y,γ, φ, ϑ - vehicle rotation angles around the x, z and y axes,

а при анализе результатов учитывают состояние дорожного полотна в процессе движения.and when analyzing the results, the condition of the roadway in the process of movement is taken into account.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства контроля параметров движения транспортного средства.Figure 1 shows a functional diagram of a device for monitoring the parameters of the vehicle.

На фиг.1 приведены следующие обозначения:Figure 1 shows the following notation:

1. Разъем подключения к бортовой электрической сети.1. Connector for connecting to the on-board electrical network.

2. Источник бесперебойного питания (ИБП).2. Uninterruptible power supply (UPS).

3. Резервный аккумулятор.3. Backup battery.

4. Вторичный источник питания (ВИП).4. Secondary power supply (VIP).

5. Микроконтроллер (МК).5. Microcontroller (MK).

5.1 Контроллер питания.5.1 Power Controller

5.2 Контроллер бесплатформенного инерциального блока (БИБ).5.2 The controller of the strapdown inertial block (BIB).

5.3 Контроллер приемника GPS/Глонасс.5.3 GPS / Glonass receiver controller

5.4 Контроллер мобильной связи (GSM).5.4 Mobile Communications Controller (GSM).

5.5 Контроллер флеш-памяти.5.5 flash controller

5.6 Контроллер USB.5.6 USB controller.

5.7 Контроллер ввода-вывода.5.7 I / O controller.

6. Бесплатформенный инерциальный блок на основе микро- или наноэлектромеханических измерительных преобразователей (БИБ).6. The strapdown inertial block based on micro- or nanoelectromechanical measuring transducers (BIB).

7. Флэш-память.7. Flash memory.

8. Приемник GPS/Глонасс.8. GPS / Glonass receiver.

9. Разъем для подключения антенны GPS/Глонасс.9. Connector for GPS / Glonass antenna.

10. Антенна GPS/Глонасс.10. GPS / Glonass antenna.

11. Приемо-передатчик GSM.11. GSM transceiver.

12. Разъем антенны GSM.12. GSM antenna connector.

13. Антенна GSM.13. GSM antenna.

14. USB-разъем.14. USB port.

15. Информационная шина источника питания.15. Information bus power source.

16. Шина питания.16. Power bus.

17. Информационная шина бесплатформенного инерциального блока.17. Information bus strapdown inertial block.

18. Информационная шина GPS/Глонасс.18. Information bus GPS / Glonass.

19. Информационная шина GSM.19. Information bus GSM.

20. Информационная шина флеш-памяти.20. Information bus flash memory.

21. Информационная шина USB-памяти.21. Information bus USB-memory.

Устройство контроля параметров движения транспортного средства (УКПД ТС), представленное на фиг.1, состоит из разъема подключения к бортовой электрической сети 1, источника бесперебойного питания 2 с резервным аккумулятором 3, вторичного источника питания 4, микроконтроллера 5, бесплатформенного инерциального блока на основе микро- или наномеханических акселерометров и гироскопов 6, флеш-памяти 7, приемника GPS/Глонасс 8 с разъемом для подключения 9 антенны GPS/Глонасс 10, приемопередатчика GSM 11 с разъемом 12 для подключения антенны GSM 13, разъема USB 14, информационной шины питания 15, шины питания 16, информационной шины бесплатформенного инерциального блока 17, информационной шины GPS/Глонасс 18, информационной шины GSM 19, информационной шины флеш-памяти 20 и информационной шины USB-порта 21. Бесплатформенный инерциальный блок на основе микро- или наномеханических акселерометров и гироскопов (БИБ) 6 может быть выполнен, например, в виде бесплатформенного инерциального измерительного блока по патенту РФ №2162203, содержащего микромеханические вибрационные гироскопы-акселерометры с электродами возбуждения колебаний и съема информации с чувствительных элементов, размещенные на основании, закрепленном на подложке, на которой установлены микросборки сервисной электроники, отличающийся тем, что подложка выполнена в виде платы из диэлектрика, а основание - в виде правильной шестиугольной усеченной пирамиды, по меньшей мере на трех боковых гранях которой размещены чувствительные элементы микромеханических вибрационных гироскопов-акселерометров, при этом основание по плоскости большей торцевой грани закреплено в центральной части подложки, а микросборки сервисной электроники установлены вокруг основания по периферии подложки и выполнены по тонкопленочной технологии. Подложка размещена в защитном корпусе с двусторонней разводкой выводов микросборок сервисной электроники в плоскости, параллельной плоскости большей торцевой грани основания.The device for monitoring vehicle motion parameters (UKPD TS), shown in Fig. 1, consists of a connector for connecting to the on-board electrical network 1, uninterruptible power supply 2 with a backup battery 3, a secondary power source 4, a microcontroller 5, a strap-on inertial unit based on micro - or nanomechanical accelerometers and gyroscopes 6, flash memory 7, GPS / Glonass 8 receiver with connector for connecting 9 GPS / Glonass 10 antennas, GSM 11 transceiver with connector 12 for connecting GSM 13 antenna, USB connector 14, the power information bus 15, the power bus 16, the information bus of the strap-down inertial block 17, the information bus GPS / Glonass 18, the information bus GSM 19, the information bus flash memory 20 and the data bus USB port 21. The strap-in inertial unit based on micro - or nanomechanical accelerometers and gyroscopes (BIB) 6 can be performed, for example, in the form of a strapdown inertial measuring unit according to RF patent No. 2162203 containing micromechanical vibration gyroscopes-accelerometers with electrodes in excitation of vibrations and removal of information from sensitive elements, placed on a base fixed on a substrate on which microassemblies of service electronics are installed, characterized in that the substrate is made in the form of a dielectric board, and the base is in the form of a regular hexagonal truncated pyramid, at least three lateral faces of which are sensitive elements of micromechanical vibration gyroscopes-accelerometers, while the base along the plane of the larger end face is fixed in the central part substrate, and micro-service electronics mounted on the base around the periphery of the substrate and formed by thin-film technology. The substrate is placed in a protective case with two-sided wiring of the terminals of the service electronics microassemblies in a plane parallel to the plane of the larger end face of the base.

Напряжение бортовой электрической сети через разъем подключения к бортовой электрической сети 1 поступает на источник бесперебойного питания 2 с резервным аккумулятором 3. Далее это напряжение поступает на вторичный источник питания 4, преобразуется в напряжение питания +5 B. Напряжение питания 5 B через шину питания 16 поступает на БИБ 6, на микроконтроллер 5, флеш-память 7, на приемник GPS/Глонасс 8 и приемо-передатчик GSM 11.The voltage of the on-board electrical network through the connector for connecting to the on-board electric network 1 is supplied to uninterruptible power supply 2 with a backup battery 3. Then this voltage is supplied to the secondary power supply 4, converted to +5 V. The supply voltage of 5 V is supplied through the power bus 16 on BIB 6, on microcontroller 5, flash memory 7, on a GPS / Glonass 8 receiver and GSM 11 transceiver.

Информация с БИБ в кодированном виде цифровых значений линейных ускорений

Figure 00000008
и угловых скоростей (ωxi, ωyi, ωzi) по информационной шине БИБ 17 поступает через контроллер БИБ 5.2 микроконтроллеров и информационную шину 20 во флеш-память 7 и одновременно в информационную шину 19 на приемо-передатчик 11, который через разъем 12 и антенну 13 передает непрерывно на диспетчерский пункт. Одновременно, информация о текущем географическом положении и о времени поступает с GPS/Глонасс приемника 8 по шине 18 в контроллер 5 и через информационные шины флеш-памяти 20 в флеш-память 7 и приемо-передатчик 11.Information with BIB in the encoded form of digital values of linear accelerations
Figure 00000008
and angular velocities (ω xi , ω yi , ω zi ) via the BIB information bus 17 passes through the BIB controller 5.2 of the microcontrollers and the information bus 20 to the flash memory 7 and simultaneously to the information bus 19 to the transceiver 11, which is connected via connector 12 and the antenna 13 transmits continuously to the control room. At the same time, information about the current geographical location and time is received from the GPS / Glonass receiver 8 via bus 18 to the controller 5 and via the information buses of the flash memory 20 to the flash memory 7 and the transceiver 11.

Информация от ИБП 2 поступает на порт 5.7 микроконтроллера 5 по информационной шине 15. Источник бесперебойного питания 2 на основе резервного аккумулятора 3 предназначен для полноценного завершения работы УКПД ТС при потере бортового питания. Во время работы УКПД ТС с обеспечением питания от бортовой сети транспортного средства происходит подзарядка аккумулятора 3.The information from UPS 2 is sent to port 5.7 of the microcontroller 5 via the information bus 15. An uninterruptible power supply 2 based on a backup battery 3 is designed to fully complete the operation of the ACU of the vehicle in case of loss of on-board power. During operation of the ACJC vehicle with power supply from the vehicle's on-board network, the battery 3 is recharged.

Разъем USB 14 предназначен для подключения и считывания информации на ноутбук для последующей обработки и уточнения причин аварии.The USB 14 connector is designed to connect and read information to a laptop for subsequent processing and clarification of the causes of the accident.

При этом в процессе движения непрерывно передается на диспетчерский пункт и записывается во флеш-память циклически, последовательно обновляясь в течение нескольких часов, следующая информация:At the same time, in the process of movement, the following information is continuously transmitted to the control center and recorded in flash memory cyclically, subsequently updated for several hours:

ωxi - проекция угловой скорости на продольную ось транспортного средства;ω xi is the projection of the angular velocity on the longitudinal axis of the vehicle;

ωyi - проекция угловой скорости на поперечную ось ТС;ω yi is the projection of the angular velocity on the transverse axis of the vehicle;

ωzi - проекция угловой скорости на вертикальную ось ТС;ω zi is the projection of the angular velocity on the vertical axis of the vehicle;

Figure 00000009
- проекция линейного ускорения (перегрузки) на продольную ось ТС;
Figure 00000009
- projection of linear acceleration (overload) on the longitudinal axis of the vehicle;

Figure 00000010
- проекция линейного ускорения на поперечную ось ТС;
Figure 00000010
- projection of linear acceleration on the transverse axis of the vehicle;

Figure 00000011
- проекция линейного ускорения на вертикальную ось ТС;
Figure 00000011
- projection of linear acceleration on the vertical axis of the vehicle;

X, Y - координаты ТС в географической системе координат;X, Y - vehicle coordinates in the geographical coordinate system;

Figure 00000012
- путевая скорость;
Figure 00000012
- ground speed;

λ - путевой угол.λ is the direction angle.

Перечень измеряемых параметров позволяет определять не только траекторию в процессе движения и аварийной ситуации, но и контролировать коэффициент сцепления Кс колес ТС с дорожным покрытием, величину nxy и ∝xy направление максимальной перегрузки в момент ДТП, т.е. обеспечить повышение точности определения траектории в предаварийный период, в момент аварии и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения автоматической дистанционной выдачи параметров оценки послеаварийной ситуации с учетом состояния дорожного полотна в процессе движения. Учитывать состояние дорожного полотна в процессе движения (выбоины и т.д.), следует производя расчет в микроконтроллере, по следующим выражениям при соответствующих допущениях:The list of measured parameters allows us to determine not only the trajectory during the movement and the emergency, but also to control the coefficient of adhesion Kc of the wheels of the vehicle with the road surface, the values of n xy and ∝ xy are the direction of maximum overload at the time of the accident, i.e. to provide increased accuracy in determining the trajectory in the pre-emergency period, at the time of the accident and expanding the functionality by providing automatic remote delivery of parameters for evaluating the post-emergency situation, taking into account the condition of the roadway in the process of movement. Take into account the condition of the roadway in the process of movement (bumps, etc.), it should be calculated in the microcontroller, according to the following expressions with the corresponding assumptions:

Figure 00000013
;
Figure 00000013
;

Figure 00000014
;
Figure 00000014
;

Figure 00000015
;
Figure 00000015
;

Figure 00000016
Figure 00000016

Figure 00000017
;
Figure 00000017
;

Figure 00000018
;
Figure 00000018
;

Figure 00000019
;
Figure 00000019
;

где:Where:

i=1÷Ni = 1 ÷ N

Кс - коэффициент сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием;To with - the coefficient of adhesion of the wheels of the vehicle with the road surface;

ΔWzi - приращение кажущейся скорости на ось z транспортного средства;ΔW zi is the increment of apparent speed on the z axis of the vehicle;

ΔT - такт опроса БИБ;ΔT is the BIB polling cycle;

nxy, αxy - величина максимальной перегрузки и направление действия перегрузки в плоскости x, y;n xy , α xy - the value of the maximum overload and the direction of action of the overload in the x, y plane;

γ, φ, ϑ - углы разворота транспортного средства вокруг осей x, z и y.γ, φ, ϑ - vehicle turning angles around the x, z and y axes.

Предлагаемыми техническими решениями достигается технический результат, которым является повышение точности определения траектории в предаварийный период, в момент аварии и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения автоматической дистанционной выдачи параметров оценки послеаварийной ситуации с учетом состояния дорожного полотна в процессе движения. Одновременно достигается упрощение конструкции устройства и уменьшаются его габариты.The proposed technical solutions achieve a technical result, which is to increase the accuracy of determining the trajectory in the pre-emergency period, at the time of the accident and to expand the functionality by providing automatic remote delivery of parameters for evaluating the post-emergency situation, taking into account the condition of the roadway in the process of movement. Simultaneously, a simplification of the design of the device is achieved and its dimensions are reduced.

Claims (3)

1. Бортовое устройство контроля параметров движения транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии, содержащее средство измерения параметров движения транспортного средства первичными преобразователями, подключенное к входу микроконтроллера, к выходу которого подключен блок энергонезависимой памяти данных, а также микросборки сервисной электроники, отличающееся тем, что средство измерения параметров движения транспортного средства первичными преобразователями выполнено в виде бесплатформенного инерциального блока на основе микро- или наноэлектромеханических измерительных преобразователей, ориентированного своими измерительными осями соответственно в направлении продольной, поперечной и вертикальной перегрузок транспортного средства, а блок энергонезависимой памяти данных - в виде энергонезависимой флэш-памяти.1. An on-board device for monitoring vehicle motion parameters during a traffic accident, comprising means for measuring vehicle motion parameters by primary converters connected to an input of a microcontroller, to the output of which a non-volatile data memory unit is connected, as well as microassemblies of service electronics, characterized in that the means measurement of vehicle motion parameters by primary converters is made in the form of a strapdown inertial block and on the basis of micro- or nanoelectromechanical measuring transducers, oriented by its measuring axes, respectively, in the direction of longitudinal, transverse and vertical overloads of the vehicle, and the non-volatile data memory block - in the form of non-volatile flash memory. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в него введены разъем подключения к бортовой электрической сети, источник бесперебойного питания, резервный аккумулятор, вторичный источник питания, приемник GPS/Глонасс, разъем для подключения антенны GPS/Глонасс, антенна GPS/Глонасс, приемопередатчик GSM, разъем антенны GSM, антенна GSM, USB-разъем, микросборки сервисной электроники содержат информационную шину источника питания, шину питания, информационную шину бесплатформенного инерциального блока, информационную шину GPS/Глонасс, информационную шину GSM, информационную шину флэш-памяти, информационную шину USB-памяти, микроконтроллер содержит контроллер бесплатформенного инерциального блока, контроллер приемника GPS/Глонасс, контроллер мобильной связи (GSM), контроллер флэш-памяти, контроллер USB, подключенные к ним соответствующими упомянутыми шинами сервисной электроники, а также контроллер ввода-вывода, связанный информационной шиной источника питания с источником бесперебойного питания, и контроллер питания, связанный шиной питания с вторичным источником питания, бесплатформенным инерциальным блоком на основе микро- или наноэлектромеханических измерительных преобразователей, приемником GPS/Глонасс и приемопередатчиком GSM, при этом разъем подключения к бортовой электрической сети связан с источником бесперебойного питания, содержащего резервный аккумулятор и подключенного к вторичному источнику питания.2. The device according to claim 1, characterized in that it includes a connector for connecting to the on-board electrical network, uninterruptible power supply, backup battery, secondary power source, GPS / Glonass receiver, GPS / Glonass antenna connector, GPS / Glonass antenna , GSM transceiver, GSM antenna connector, GSM antenna, USB connector, service electronics microassemblies contain a power supply information bus, a power bus, a strapdown inertial block information bus, a GPS / Glonass information bus, a G information bus SM, information flash memory bus, information USB memory bus, microcontroller contains a strapdown inertial block controller, a GPS / Glonass receiver controller, a mobile communication controller (GSM), a flash memory controller, a USB controller connected to them by the corresponding mentioned service electronics buses as well as an input / output controller connected by the information bus of the power source to the uninterruptible power supply, and a power controller connected by the bus of power with a secondary power supply, strapdown and an inertial unit based on micro- or nanoelectromechanical measuring transducers, a GPS / Glonass receiver and a GSM transceiver, while the on-board electrical connection is connected to an uninterruptible power supply containing a backup battery and connected to a secondary power source. 3. Способ контроля параметров движения транспортного средства при дорожно-транспортном происшествии, включающий измерение параметров движения, сохранение в запоминающем устройстве результатов измерений с последующим воспроизведением и анализом результатов измерений, отличающийся тем, что в качестве измерителя используют бортовое устройство контроля параметров в виде бесплатформенного инерциального блока, при измерении дополнительно контролируют коэффициент сцепления Кс колес ТС с дорожным покрытием, величину nxy и направление αху максимальной перегрузки в момент ДТП, которые определяют при соответствующих допущениях по следующим выражениям:
Figure 00000020
;
Figure 00000021
;
Figure 00000022
;
Figure 00000023

Figure 00000024
;
Figure 00000025
;
Figure 00000026
;
где i=1÷N;
Kc - коэффициент сцепления колес транспортного средства с дорожным покрытием;
ΔWzi - приращение кажущейся скорости на ось z транспортного средства;
ΔT - такт опроса БИБ;
nxy, αху - величина максимальной перегрузки и направление действия перегрузки в плоскости х, у;
γ, φ, ϑ - углы разворота транспортного средства вокруг осей х, z и у,
а при анализе результатов учитывают состояние дорожного полотна в процессе движения.
3. A method for monitoring vehicle motion parameters during a traffic accident, including measuring motion parameters, storing measurement results in a memory device, followed by reproducing and analyzing the measurement results, characterized in that an on-board parameter control device in the form of a strapdown inertial unit is used as a meter when measured further control adhesion coefficient Kc vehicle wheels and the road surface, the magnitude and direction n xy x α maximum overload at the time of accident which is determined at appropriate assumptions on the following expressions:
Figure 00000020
;
Figure 00000021
;
Figure 00000022
;
Figure 00000023

Figure 00000024
;
Figure 00000025
;
Figure 00000026
;
where i = 1 ÷ N;
K c - coefficient of adhesion of the wheels of the vehicle with the road surface;
ΔW zi is the increment of apparent speed on the z axis of the vehicle;
ΔT is the BIB polling cycle;
n xy , α xy - the value of the maximum overload and the direction of action of the overload in the x, y plane;
γ, φ, ϑ - vehicle turning angles around the x, z and y axes,
and when analyzing the results, the condition of the roadway in the process of movement is taken into account.
RU2011141676/11A 2011-10-14 2011-10-14 Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents RU2480834C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141676/11A RU2480834C1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011141676/11A RU2480834C1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2480834C1 true RU2480834C1 (en) 2013-04-27

Family

ID=49153266

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011141676/11A RU2480834C1 (en) 2011-10-14 2011-10-14 Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2480834C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2651935C1 (en) * 2017-01-31 2018-04-24 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Control device of the move vehicle parameters (black box)
US20230316417A1 (en) * 2014-07-11 2023-10-05 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Method and System for Automatically Streamlining the Vehicle Claims Process

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001093210A1 (en) * 2000-06-01 2001-12-06 Universitat Politecnica De Catalunya Method for automatic certification of routes for ground transportation and the like and device to implement said method
RU2232097C1 (en) * 2003-07-31 2004-07-10 Доронин Владимир Олегович Method of and device for restoration of speed and trajectory of movement of vehicle according to recorded data at road accident
WO2009074503A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Continental Automotive Gmbh Device for checking the plausibility of a value of a movement-dependent variable

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001093210A1 (en) * 2000-06-01 2001-12-06 Universitat Politecnica De Catalunya Method for automatic certification of routes for ground transportation and the like and device to implement said method
RU2232097C1 (en) * 2003-07-31 2004-07-10 Доронин Владимир Олегович Method of and device for restoration of speed and trajectory of movement of vehicle according to recorded data at road accident
WO2009074503A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Continental Automotive Gmbh Device for checking the plausibility of a value of a movement-dependent variable

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230316417A1 (en) * 2014-07-11 2023-10-05 State Farm Mutual Automobile Insurance Company Method and System for Automatically Streamlining the Vehicle Claims Process
RU2651935C1 (en) * 2017-01-31 2018-04-24 Федеральное государственное казенное военное образовательное учреждение высшего образования "ВОЕННАЯ АКАДЕМИЯ МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ имени генерала армии А.В. Хрулева" Control device of the move vehicle parameters (black box)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN208635810U (en) System and vehicle for land vehicle navigation
RU2591018C2 (en) Method for calibration of inertial sensor installed in arbitrary position on board vehicle, and sensor system for dynamic parameters of vehicle adapted to be arranged in arbitrary position onboard
US20120253585A1 (en) System and method for identifying a spatial relationship for use in calibrating accelerometer data
US20100318257A1 (en) Method and system for automatically calibrating a three-axis accelerometer device
CN108139422B (en) Velocity estimation
JP2019158425A (en) Inertia measuring device, moving body, portable electronic apparatus, and electronic apparatus
CN109564095B (en) Method and apparatus for using virtual probe points for routing or navigation purposes
CN202885834U (en) Device for detecting motion states of vehicle
CN103616013B (en) A kind of rescue obstacles removing car pose estimation method
CN109342080A (en) Vehicle reliability test data collection and analysis system based on gyroscope
CN107817018A (en) Test system and test method for lane departure warning system
CN103781687A (en) Fusion of chassis sensor data with vehicle dynamics data
JPH09126795A (en) Movement detector
CN111415532A (en) Transportation impact recorder based on Internet of things and recording method thereof
RU2480834C1 (en) Onboard device and method for control over vehicle parameters in accidents
EP2752642B1 (en) Tachograph
CN103868527A (en) Method for calibrating accelerometer units in strapdown inertial combinations
RU113230U1 (en) ON-BOARD DEVICE FOR MONITORING VEHICLE MOVEMENT PARAMETERS IN A ROAD ACCIDENT
Masino et al. Development of a highly accurate and low cost measurement device for Field Operational Tests
CN112526570A (en) Train positioning method and device
Venkatesh CAN network based longitudinal velocity measurement using accelerometer and GPS receiver for automobiles
CN103235329B (en) Combined navigation device
RU2232097C1 (en) Method of and device for restoration of speed and trajectory of movement of vehicle according to recorded data at road accident
CN111731200A (en) Portable device data calibration
US7714745B2 (en) Wireless wheel-sensor system for dead reckoning navigation applications

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20151015

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20170425