WO2018169443A1 - Система определения местонахождения объектов для мобильных устройств - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для поиска и обнаружения местоположения людей (объектов) на средних и малых дистанциях, например, затерявшихся в горах или лесу, попавших под снежную лавину, находящихся под развалинами зданий. Система определения местонахождения объектов, как и известные, включает антенну, соединенную с выходом блока генерации сигнала и входом блока обработки сигнала, выход которого соединен со входом блока управления, другой вход которого соединен с выходом блока генерации сигнала, выход блока управления соединен со входом блока генерации сигнала и элемент питания, обеспечивающий функционирование системы. Отличается тем, что встроена в мобильное устройство, выполнена с возможностью работы в активном режиме запросчика и пассивном -ответчика, все блоки представляют собой микроэлектронные устройства. Отличается также тем, что может содержать блок памяти и дополнительную антенну. Предлагаемая полезная модель обеспечивает повышение точности и скорости определения местоположения, снижение массогабаритных параметров, обеспечение автономности и независимости от внешних систем.

Description

Система определения местонахождения объектов

для мобильных устройств

Полезная модель относится к области радиотехники и может быть использована для поиска и обнаружения местоположения людей (объектов) на средних и малых дистанциях, например, затерявшихся в горах или лесу, попавших под снежную лавину, находящихся под развалинами зданий.

Известно устройство дистанционного определения местоположения погребенных под обширными завалами людей по патенту РФ на полезную модель N° 70310. Сущность полезной модели заключается в том, что на людях, относящихся к группе риска, размещают приемопередатчики, переизлучающие сигналы с присущим только данному ретранслятору частотным сдвигом, величина которого отождествляется с его носителем, по которому можно персонифицировать человека. В комплект устройства, реализующего способ, входит сканирующий блок, обеспечивающий однозначное измерение дальности фазовым методом. Сигнал, излучаемый сканирующим блоком, распространяясь через завал, принимается ретрансляторами и переизлучается с собственными частотными сдвигами. Сканирующий блок настраивается на прием переизлученных сигналов одного из ретрансляторов. После приема сигнала по величине сдвига фаз между излученным и принятым сигналами осуществляют измерение первой дальности фазовым методом. Перемещают сканирующий блок на вторую позицию и измеряют вторую дальность. Определяют на плоскости точку пересечения первой и второй линий положения, в которой находится ретранслятор. По величине дополнительного частотного сдвига ретранслятора отождествляют личность находящегося под завалом человека.

Известна радиотехническая система для поиска и контроля объектов, снабженных пассивными ответчиками по патенту РФ на изобретение N22080621. Система содержит один запросчик, включающий два передатчика с двумя передающими антеннами и одной приемной антенной и пассивные ответчики, включающие приемный колебательный контур, нелинейный элемент и передающую антенну, устройство сигнализации.

Известна метка радиочастотной идентификации объекта, система и способ определения координат и контроля объектов по патенту РФ на изобретение Ns? 2371734. Система определения координат и контроля объектов включает: по меньшей мере, одну метку радиочастотной идентификации для одного, по меньшей мере, объекта; формирователь сигналов опроса, передающий модуль (модуль генерации сигнала) с передающей антенной, по меньшей мере, три пространственно разнесенных приемных модуля (блоки обработки сигнала) с приемными антеннами; модуль обработки сигналов и управления (блок управления); оконечное оборудование; при этом модуль обработки сигналов и управления по входам соединен линиями связи с выходами приемников приемных модулей, по выходам - с формирователем сигналов опроса и по каналу обмена - с оконечным оборудованием.

В обычном мобильном телефоне, поддерживающем функцию определения местоположения, информация о местоположении может быть получена только в местности, где имеется возможность принимать сигнал от спутника и/или от базовой станции сотовой сети.

Заявляемая система определения местонахождения объектов для мобильных устройств (СОМОМУ), как и известные, включает антенну, соединенную с выходом блока генерации сигнала и входом блока обработки сигнала, выход которого соединен со входом блока управления, другой вход которого соединен с выходом блока генерации сигнала, выход блока управления соединен со входом блока генерации сигнала и элемент питания, обеспечивающий функционирование всей системы.

Техническая проблема, решаемая заявляемой полезной моделью, выражается в усовершенствовании известных способов обнаружения местоположения объектов, упрощении процесса поиска, получении возможности поиска в местах, где невозможно прохождение сигналов от спутников и/или от базовых станций сотовой сети.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, состоит в повышении точности и скорости определения местоположения, снижении массогабаритных параметров, обеспечении автономности и независимости от внешних систем.

Достигается технический результат тем, что система встроена в мобильное устройство, выполнена с возможностью работы в активном режиме запросчика и пассивном - ответчика, все блоки представляют собой микроэлектронные устройства.

Система может содержать блок памяти и дополнительную антенну.

При встраивании системы в мобильное устройство, снабженное дополнительными датчиками, например, современный мобильный телефон, оснащенный приемником GPS/ГЛОНАСС, электронным гироскопом, электронной картой и другими, могут быть решены более сложные задачи при определении местоположения объекта (устройства), повышена точность и скорость определения местоположения без увеличения массогабаритных параметров. Информация с датчиков обрабатывается в блоке управления системы. При нескольких последовательных опросах ответчика может быть достаточно точно рассчитано его местоположение (антенны), направление и/или координаты. Полученная информация может быть выведена на экран или любое другое устройство вывода информации в виде маркера на электронной карте, цифробуквенным, звуковым или любым другим способом. Может использоваться система из нескольких запросчиков, которые будут передавать информацию о расстоянии до ответчика (его антенны) в общий центр для вычисления его точного местоположения методом триангуляции.

Система использует все возможности мобильного устройства для решения поставленных задач, может получать от них информацию для дальнейшего использования, и в то же время является автономной, работает независимо от программного обеспечения, микросхем, блока питания и з других блоков устройства, в которое она встроена. При частичном разрушении мобильного устройства, в которое встроена СОМОМУ, при сохранении ее блоков, система будет продолжать выполнять свои функции. Элемента питания хватает на достаточное количество посылов ответного сигнала и на достаточное количество часов работы в режиме ответчика.

Система работает в двух режимах, что позволяет определять местонахождение объектов без применения дополнительных устройств, упрощает и ускоряет процесс поиска. Пассивный режим - ответчик, при котором система ожидает поисковый сигнал и, при его получении, испускает ответный сигнал. Данный режим активен постоянно. При необходимости специалист, с помощью любого вида переключателя, или установленная программа автоматически переводит систему в активный режим - запросчик, при котором система испускает поисковый сигнал и ожидает ответный сигнал. Система может быть приведена в режим полного выключения для экономии заряда элемента питания.

Система может быть снабжена переключателем, например, кнопкой, чтобы в режиме полного выключения была возможность перевести ее в режим ответчика или автоматическим переходом в нужный режим (ответчик).

Все блоки представляют собой микроэлектронные устройства, что обуславливает малые массогабаритные параметры системы.

Система может быть оснащена дополнительными блоками и датчиками для расширения возможностей, например блоком памяти для хранения критической информации, такой как уникальный идентификатор. СОМОМУ специально использующаяся в режиме запросчика может быть снабжена узконаправленной антенной, что позволит за минимальное количество посылов поискового сигнала определить направление и местоположение ответчика (его антенны).

Заявляемая система поясняется с помощью чертежей: на фиг. 1 представлена общая схема системы, на фиг. 2 - блок-схема генерации поискового сигнала в режиме запросчика, на фиг. 3 - блок-схема ожидания ответного сигнала в режиме запросчика, на фиг. 4 - блок-схема ожидания поискового сигнала в режиме ответчика, на фиг. 5 - блок-схема генерации ответного сигнала в режиме ответчика.

Система, встроенная в мобильное устройство, содержит антенну 1 (фиг.1), блок управления 2, блок обработки сигнала 3 и блок генерации сигнала 4, соединенные с антенной 1 и блоком управления 2, элемент питания (на чертеже не показан), соединенный с остальными блоками таким образом, чтобы они могли получать электроэнергию и нормально выполнять свои функции. Все блоки 2-4 представляют собой микроэлектронные устройства, например, микросхемы, интегральные микросхемы, чипы, микрочипы или системы микроэлектронных элементов.

Осуществление полезной модели. При возникновении необходимости в поиске объекта (устройства), снабженного СОМОМУ, специалист или установленная программа переводит систему на устройстве поиска в режим запросчика.

Блок управления 2 (фиг. 2) системы, находящейся в режиме запросчика, формирует (2.1.), блок генерации 4 генерирует (4.1) и испускает определенный поисковый согнал 5 на определенной (заданной) радиочастоте. Информация о поисковом сигнале (2.2) сохраняется также в блоке управления 2. СОМОМУ переходит в режим ожидания ответного сигнала 6.

Антенна 1 системы, находящейся в режиме запросчика принимает ответный сигнал 7 (фиг. 3). В блоке обработки сигнала 3 происходит усиление и преобразование ответного сигнала (3.1). В блоке управления 2 - оценка ответного сигнала (2.3). Если поступил сигнал не от ответчика, происходит сброс информации (2.4) и продолжается работа СОМОМУ в режиме ожидания ответного сигнала 6. В случае поступления ожидаемого ответного сигнала 7 по времени между отправкой поискового сигнала 5 (информация 2.2) и получением ответного сигнала 7 (информация 2.5) рассчитывается дистанция (2.6) между антеннами 1 запросчика и ответчика. Вся информация отражается на устройстве вывода 8 устройства, в которое встроена СОМОМУ. На информацию, которая может быть закодирована в поисковом сигнале 5, ответят все ответчики, получившие сигнал, либо определенные ответчики.

Антенна 1 СОМОМУ - ответчика (фиг. 4), находящегося в режиме ожидания поискового сигнала 9, получает поисковый сигнал 5. В блоке обработки сигнала 3 происходит усиление и преобразование поискового сигнала (3.2). В блоке управления 2 - оценка поискового сигнала (2.7) и формирование ответного сигнала (2.8). Система переходит в режим генерации ответного сигнала 10. Блок генерации сигнала 4 (фиг. 5) генерирует (4.2) и испускает ответный сигнал 7 на той же частоте. В ответном сигнале 7 может быть закодирована какая либо информация, например, серийный номер (идентификатор) СОМОМУ или IMEI (идентификатор) мобильного устройства, в которое она встроена. Ответчик переходит в режим ожидания поискового сигнала 9.

За счет малого размера СОМОМУ может быть встроена также в любые устройства связи, приборы, фотоаппарат, часы, браслет, элементы одежды, МПЗ -плеер и другие мобильные устройства, ювелирные украшения, бижутерию и другие аксессуары для людей и животных.

Claims

ФОРМУЛА

Система определения местонахождения объектов, содержащая антенну, соединенную с выходом блока генерации сигнала и входом блока обработки сигнала, выход которого соединен со входом блока управления, другой вход которого соединен с выходом блока генерации сигнала, выход блока управления соединен со входом блока генерации сигнала и элемент питания, обеспечивающий функционирование системы, отличающаяся тем, что встроена в мобильное устройство, выполнена с возможностью работы в активном режиме запросчика и пассивном - ответчика, все блоки представляют собой микроэлектронные устройства.