RU37287U1 - Терминал - Google Patents

Description

Полезная модель относится к телекоммуникационным устройствам и радиопеленгационным устройствам, и может быть использована в телеметрических службах операторов сетей глобальной системы мобильной связи GSM (Global System for Mobil Communication), преимущественно в телеметрических и пеленгационных устройствах мониторинга подвижных объектов (ПО) для определения состояния основных систем ПО и местоположения ПО.

Известен терминал, содержащий процессор, приемопередатчик, первую антенну, модем, приемник глобальной системы определения местоположения, вторую антенну, порт ввода-вывода, при этом приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с первой антенной, а вторым входом-выходом с первым входом-выходом модема, второй вход-выход модема соединен с первым входом-выходом процессора, второй вход- выход процессора соединен с входом-выходом порта ввода-вывода, приемник глобальной системы определения местоположения соединен первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом - с третьим входом-выходом процессора (US 6334061, Н04В 1/38, опубл. 2001 г.).

В этой конструкции к терминалу (мобильному телефону) дополнительно через порт ввода-вывода подключается блок охранной сигнализации, что позволяет при использовании глобальной системы определения местоположения (GPS) выполнять по отдельности или в некоторых сочетаниях следлтощие функции:

определять местоположения ПО;

обмениваться данными с внещними устройствами ПО;

осуществлять охрану объекта.

Таким образом, известный терминал может принимать сигнал тревоги с автомобиля, например, в случае его несанкционированного вскрытия, и передавать на автомобиль управляющий сигнал, например, включать тревожную сигнализацию или сигнал блокирования систем ПО.

Н 04 В 1/38, Н 04 Ml 1/00, G 08 В 25/10, G 01 S 3/14, G 01 S 3/74 ТЕРМИНАЛ Ч ч Преимуществом конструкции является высокая надежность обнаружения подвижного объекта. Ограничением этой конструкции является сложность подключения блока охранной сигнализации через порт ввода-вывода, что связано с необходимостью временного согласования передачи импульсных сигналов от внешнего устройства и согласования времени их поступления с работой непосредственно процессора для нормального функционирования (без сбоев) этого устройства, поскольку процессор в это же время (в момент прихода тревожного сигнала) может выполнять и свои основные функции при работе терминала непосредственно в режиме связи с терминалом оператора GSM. Основным недостатком конструкции является невысокая производительность обработки поступающих сигналов и невысокая точность определения местоположения объекта. Известны и различные конструкции радиопеленгационных устройств для пеленгации подвижного объекта, содержащие процессор, приемопередатчик, антенну, модем, порта ввода-вывода, при этом при этом приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с антенной, а вторым входом-выходом - с первым входом-выходом модема, второй вход-выход модема соединен с первым входом-выходом процессора, второй вход-выход процессора соединен с входом-выходом второго порта ввода-вывода (Заявка Великобритании № 2140238, G 01 S 3/48, опубл.1984 г.), (Заявка Германии № 4128191, G 01 S 3/46, опубл. 1993 г.), (Патент Российской Федерации N° 2096793, О 01 S 3/14, опубл. 1997 г.), (Патент Российской Федерации № 2144200, О 01 S 3/14, 3/74, опубл. 2000 г.). Эти устройства основаны на принципе радиолокации передаваемого от подвижного объекта радиоэлектронного сигнала приемопередатчика и определения местоположения подвижного объекта путем различного вида обработки принимаемых сигналов пеленгационными станциями. Преимуществом таких конструкций являются достаточно высокая производительность обработки поступающих сигналов и высокая точность определения местоположения объекта, особенно быстро изменяющего свое местоположение. Ограничением таких устройств является резкое снижение

точности пеленга при перемещении подвижного объекта в городских условиях, а также при воздействии преднамеренных или непреднамеренных шумов и радиопомех.

Наиболее близкой конструкцией является известный терминал, содержащий приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта, предназначенное для обнаружения местоположения подвижного объекта (Патент РФ на полезную модель № 31183, Н 04 В 1/38, опубл. 2003 г.).

Это терминал содержит процессор, приемопередатчик, первую антенну, модем, приемник глобальной системы определения местоположения, вторую антенну, порт ввода-вывода, при этом приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с первой антенной, а вторым входом-выходом - с первым входом-выходом модема, второй вход-выход модема соединен с первым входом-выходом процессора, второй вход- выход процессора соединен с входом-выходом порта ввода-вывода, приемник глобальной системы определения местоположения соединен первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом - с третьим входом-выходом процессора.

Кроме того, это конструкция содержит микроконтроллер, который подсоединен ко второму входу-выходу процессора и входу-выходу порта вводавывода, поэтому процессор подсоединен к входу-выходу порта ввода-вывода не непосредственно, а через микроконтроллер, который связывает периферийное оборудование или каналы связи с центральным процессором. В этой конструкции для обеспечения работы модема необходимо использовать дополнительную связь порта ввода- вывода с третьим входом-выходом модема, что дополнительно усложняет устройство и снижает его быстродействие.

Эта конструкция использует телеметрический способ, основанный на использовании системы глобального позиционирования GPS. Координаты, вычисленные бортовым приемником спутниковых сигналов, передаются посредством радиоканала в центр мониторинга. Помимо информации о местоположении, в сообщениях содержится информация о состоянии охраняемого подвижного объекта.

Ограничением конструкции являются: недостаточно высокое быстродействие из-за использования системы глобального нозиционирования GSM и включения в модуль микроконтроллера, а также из-за применения приемника глобальной системы определения местоположения подвижного объекта GPS, что вызывает увеличение времени обработки принимаемых сигналов от базовой станции 9 оператора GSM процессором; недостаточно высокая надежность из-за необходимости использования в конструкции дублирующих модулей отдельных устройств и необходимости связи модема с портом ввода-вывода.

Решаемая полезной моделью задача - обеспечение возможности внутреннего контроля работоспособности модулей, входящих в состав терминала, и улучшение технико-эксплуатационных характеристик.

Технический результат, который может быть достигнут при выполнении полезной модели, - повышение надежности функционирования, охраны, поиска и мониторинга подвижного объекта, улучшение быстродействия и определения точности местоположения подвижного объекта как в городских условиях, так и за городом.

В процессе патентного поиска не было обнаружено телеметрических средств и средств радиолокации, функционирующих одновременно для определения местоположения подвижного объекта. Данная полезная модель интегрирует соответствующие функциональные модули в одном корпусе.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном терминале, содержащем приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта, предназначенное для обнаружения местоположения подвижного объекта, согласно заявленной конструкции введено радиоэлектронное устройство для пеленгации подвижного объекта, упомянутое радиоэлектронное устройство выполнено обеспечивающим контроль работоспособности упомянутого приемопередающего устройства, а приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта выполнено ч

Шцт( обеспечивающим коитроль работоспособности упомянутого радиоэлектронного устройства. Возможны дополнительные варианты выполнения полезной модели, в которых целесообразно, чтобы: -приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта было выполнено из первого процессора, первого приемопередатчика, первой антенны, первого модема, приемника глобальной системы определения местоположения, второй антенны, первого порта ввода-вывода, при этом первый приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с первой антенной, а вторым входом-выходом - с первым входом-выходом первого модема, второй вход-выход первого модема соединен с первым входом-выходом первого процессора, второй вход-выход первого процессора соединен с входом-выходом первого порта ввода-вывода, приемник глобальной системы определения местоположения соединен первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом - с третьим входом-выходом первого процессора; -радиоэлектронное устройство для пеленгации подвижного объекта было выполнено из второго процессора, второго приемопередатчика, третьей антенны, второго модема, второго порта ввода-вывода, при этом при этом второй приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с третьей антенной, а вторым входом-выходом - с первым входом-выходом второго модема, второй вход-выход второго модема соединен с первым входом-выходом второго процессора, второй вход-выход второго процессора соединен с входомвыходом второго порта ввода-вывода; -первый процессор был соединен четвертым входом-выходом с третьим входом-выходом второго процессора; -по меньшей мере, одно гнездо наружного разъема первого порта вводавывода было соединено, по меньшей мере, с одним гнездом наружного разъема второго порта ввода-вывода;

устройства сети мобильной связи и радиопеленгационного устройства для пеленгации подвижного объекта, соответственно.

Указанные преимущества, а также особенности настоящей полезной модели поясняются лучщим вариантом ее выполнения со ссылками на прилагаемый чертеж.

Фигура изображает функциональную схему заявленной полезной модели.

Терминал (фиг.) содержит приемопередающее устройство 1 сети мобильной связи (GSM, TDMA, CDMA) с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта GPS. Приемопередающее устройство 1 предназначено для обнаружения местоположения подвижного объекта. Введено радиоэлектронное устройство 2 для пеленгации подвижного объекта, которое может быть размещено в одном корпусе с приемопередающим устройством 1 или в собственных корпусах. Радиоэлектронное устройство 2 выполнено обеспечивающим контроль работоспособности приемопередающего устройства 1. И, в свою очередь, приемопередающее устройство 1 сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта выполнено обеспечивающим контроль работоспособности упомянутого радиоэлектронного устройства 2.

На фигуре также показаны: базовая станция 9 оператора GSM и станция 10 пеленга.

Приемопередающее устройство 1 и радиоэлектронное устройство 2 могут быть выполнены в соответствии с различными функциональными схемами, известными из уровня техники.

Так, приемопередающее устройство 1 (фиг.) может содержать первый процессор 11, первый приемопередатчик 12, первую антенну 13, первый модем 14, приемник 15 глобальной системы определения местоположения (GPS), вторую антенну 16, порт 17 ввода-вывода. Первый приемопередатчик 12 соединен своим первым входом-выходом с первой антенной 13, а вторым входом-выходом - с первым входом-выходом первого модема 14. Второй входвыход первого модема 4 соединен с первым входом-выходом первого процессора 11. Второй вход- выход процессора 11 соединен с входом-выходом первого порта 17. Приемник 15 GPS соединен первым входом-выходом со

(

второй антенной 16, а вторым входом-выходом - с третьим входом-выходом первого процессора 11. Первый процессор 11, первый приемопередатчик 12, первый модем 14, приемник 15 глобальной системы определения местоположения, и порт 17 ввода-вывода расположены в одном корпусе.

Радиоэлектронное устройство 2 (фиг.) может содержать второй процессор 21, второй приемопередатчик 22, третью антенну 23, второй модем 24, второй порта 27 ввода-вывода. Второй приемопередатчик 22 соединен своим первым входом-выходом с третьей антенной 23, а вторым входом-выходом - с первым входом-выходом второго модема 24. Второй вход-выход второго модема 24соединен с первым входом-выходом второго процессора 21. Второй входвыход второго процессора 21 соединен с входом-выходом второго порта 27 ввода-вывода.

Для обеспечения функции самоконтроля первый процессор 11 может быть соединен четвертым входом-выходом с третьим входом-выходом второго процессора 21 (фиг.).

Для обеспечения функции самокотроля по меньшей мере, одно гнездо наружного разъема первого порта 17 ввода-вывода может быть соединено, по меньшей мере, с одним гнездом наружного разъема второго порта 27 вводавывода.

Может быть введен блок 30 охранной сигнализации, предназначенный для подключения к перовому и второму портам 17, 27 ввода-вывода приемопередаюшего устройства 1 сети мобильной связи и радиопеленгационного устройства 2 для пеленгации подвижного объекта, соответственно.

Работает терминал (фиг.) следующим образом.

Сообщение от базовой станции 9 оператора GSM поступает на первую антенну 13 первого приемопередатчика 12 и через первый модем 14 на первый вход-выход первого процессора 11. Первый процессор 11 управляет работой логических, арифметических и других операций внутренних и внешних устройств (без использования микроконтроллера). При поступлении сигнала тревоги от датчиков (на фиг. не показаны) несанкционированного использования подвижного объекта блока 30 охранной сигнализации, подключенного обычным

образом к порту 17, например, при вскрытии автомобиля, цифровой сигнал тревоги в первый процессор 11. Первый процессор 11 заканчивает управление всеми операциями, связанными непосредственно с управлением приемапередачи сигналов сотовой связи, и осуществляет аутентификацию этого события (или какого-либо иного в зависимости от подключаемого внешнего цифрового устройства и от алгоритмов, записанных в память). Первый процессор И выполняет необходимые операции по отправке сообщения пользователю, которое через первый модем 14 усиливается первым приемопередатчиком 12 и через первую антенну 13 передается базовой станции 9 оператора сети глобальной системы мобильной связи GSM.

При ответном приеме команды от базовой станции 9 на запрос о местоположении ПО этот сигнал, например, в форме сигнала передачи коротких сообщений SMS (Short Message Service) или с использованием технологии пакетной коммутации в сетях подвижной связи GPRS (General Packet Radio Service) поступает на первую антенну 13 первого приемопередатчика 12 GSM, обрабатывается им и поступает на первый вход-выход первого процессора 11, в результате чего процессор 11 переходит в режим запроса координат. Сигналы о координатах геодезических пунктов и ПО в режиме запроса координат поступают на вторую антенну 16 приемника 15 GPS, далее на второй вход-выход первого процессора 11, и процессор 11 обрабатывает сигналы о координатах ПО по соответствующим сигналам, передаваемым от спутниковой глобальной системы определения местоположения GPS. Первый процессор 11 анализирует полученные координаты геодезических пунктов и выполняет операцию по изменению данных на заданную величину среднеквадратичного отклонения координат. Координаты геодезических пунктов и точек земной поверхности с заданной величиной среднеквадратичного отклонения для ПО передаются с первого входа-выхода первого процессора 11, на второй вход-выход первого модема 14, усиливаются первым приемопередатчиком 12, и первой антенной 13 передаются на базовую станцию 9 оператора сети GSM.

радиоканала системы сотовой связи стандарта GSM. Источниками телеметрической информации для заявленной конструкции являются - приемник 5 GPS, первый порт 17 ввода-вывода и блок 30 охранной сигнализации.

В заявленной конструкции порт 7 ввода-вывода способен получать информацию от датчиков ПО в виде аналоговых, дискретных сигналов, а также в форме последовательностей импульсов. Возможности первого процессора 11 по измерению частоты следования импульсов и их количества существенно расширяют функции мониторинга ПО. Это позволяет подключать к терминалу различные внешние устройства, например: осуществлять обмен данными со штатными противоугонными электронными системами автомобилей.

Одновременно с подачей сигнала тревоги в первый порт 17 приемопередающего устройства 1 он поступает во второй порт 27 радиопеленгационного устройства 2. Второй процессор 21 осуществляет аутентификацию этого события (или какого-либо иного в зависимости от подключаемого внешнего цифрового устройства и от алгоритмов, записанных в память) и выполняет необходимые операции по отправке сообщения, которое через второй модем 24 усиливается вторым приемопередатчиком 22 и через третью антенну 3 передается станции 10 пеленга (радиолокационного). Станция 10 пеленга по поступившему сигналу определяет местоположение подвижного объекта и выдает его координаты и служебные сигналы радиопеленгационному устройству 2. Эти сигналы поступают от второго приемопередатчика 22 через второй модем 24 второму процессору 21, который осуществляет их обработку и в соответствии с заложенным алгоритмом вырабатывает соответствующие сигналы, например, формирует аудио и видео сигналы тревожной сигнализации, принудительного выключения зажигания автомобиля, блокировки его дверей и т.п. Таким образом, источниками радиолокационной информации для заявленной конструкции являются - второй порт 27 ввода-вывода, блок 30 охранной сигнализации и станция 10 пеленга. Специалистам понятно, что срабатывание охранной сигнализации для приемопередающего устройства 1 и радиопеленгационного устройства 2 происходит одновременно, однако практически обработка сигналов, зависящих от множества внещних факторов, может быть осуществлена с различной задержкой. Причем терминал

срабатывает и выдает на блок 30 первыми те данные, которые быстрее будут обработаны каждым из устройств 1 или 2.

Для обеспечения режима контроля работоспособности первый процессор 11 может быть соединен четвертым входом-выходом с третьим входом-выходом второго процессора 21 (фиг.). В режиме контроля работоспособности первый процессор И периодически вырабатывает сигнал опроса о нормальном функционировании заданного алгоритма второго процессора 21. При отсутствии нарушения режима работа приемопередающего устройства 1 и радиоэлектронного устройства 2 осуществляется в описанном выще совместном режиме. Точно так же, второй процессор 21 осуществляет контроль работоспособности первого процессора И. В случае нарущения работы одного из устройств 1 или 2, соответствующий процессор вырабатывает сигнал о нарушении работы, который посредством первого приемопередатчика 12 или второго приемопередатчика 22 передается соответствующей станции 9 или 10, а приемопередающее устройство 1 или радиоэлектронное устройство 2 переходит в автономный режим работы.

В режиме контроля работоспособности внутренняя связь между первым процессором Ни вторым процессором 21 может не использоваться. Для этого по меньщей мере, одно гнездо наружного разъема первого порта 17 вводавывода соединяют, по меньшей мере, с одним гнездом наружного разъема второго порта 27 ввода-вывода (фиг.). В этом случае опрос первого процессора 11 и второго процессора 21 осуществляется точно так же, как описано выше, по цепи: третий вход-выход первого процессора 11 - вход-выход первого порта 17 соединение гнезд наружных разъемов первого порта 17 и второго порта 27 вход-выход второго порта 27 - второй вход-выход второго процессора 21.

Таким образом, обеспечивается самоконтроль полной работоспособности терминала, повышается надежность функционирования, охрана, поиск и мониторинг подвижного объекта, улучшается быстродействие и точность определения местоположения подвижного объекта как в городских условиях, так и за городом.

ЗХЮЩОЬЗИЬ 10

Claims (6)

1. Терминал, содержащий приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта, предназначенное для обнаружения местоположения подвижного объекта, отличающийся тем, что введено радиоэлектронное устройство для пеленгации подвижного объекта, упомянутое радиоэлектронное устройство выполнено обеспечивающим контроль работоспособности упомянутого приемопередающего устройства, а приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта выполнено обеспечивающим контроль работоспособности упомянутого радиоэлектронного устройства.

2. Терминал по п.1, отличающийся тем, что приемопередающее устройство сети мобильной связи с приемником глобальной системы определения местоположения подвижного объекта выполнено из первого процессора, первого приемопередатчика, первой антенны, первого модема, приемника глобальной системы определения местоположения, второй антенны, первого порта ввода-вывода, при этом первый приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с первой антенной, а вторым входом-выходом – с первым входом-выходом первого модема, второй вход-выход первого модема соединен с первым входом-выходом первого процессора, второй вход-выход первого процессора соединен с входом-выходом первого порта ввода-вывода, приемник глобальной системы определения местоположения соединен первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом – с третьим входом-выходом первого процессора.

3. Терминал по п.1, отличающийся тем, что радиоэлектронное устройство для пеленгации подвижного объекта выполнено из второго процессора, второго приемопередатчика, третьей антенны, второго модема, второго порта ввода-вывода, при этом второй приемопередатчик соединен своим первым входом-выходом с третьей антенной, а вторым входом-выходом – с первым входом-выходом второго модема, второй вход-выход второго модема соединен с первым входом-выходом второго процессора, второй вход-выход второго процессора соединен с входом-выходом второго порта ввода-вывода.

4. Терминал по п.2 или 3, отличающийся тем, что первый процессор соединен четвертым входом-выходом с третьим входом-выходом второго процессора.

5. Терминал по п.2 или 3, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одно гнездо наружного разъема первого порта ввода-вывода соединено, по меньшей мере, с одним гнездом наружного разъема второго порта ввода-вывода.

6. Терминал по п.2 или 3, отличающийся тем, что введен блок охранной сигнализации, предназначенный для подключения к первому и второму портам ввода-вывода приемопередающего устройства сети мобильной связи и радиопеленгационного устройства для пеленгации подвижного объекта, соответственно.