устройство сигнализации местонахождения объекта
Классы МПК: | G08B1/08 с электрической передачей G08B23/00 Сигнализация, реагирующая на незаданные заранее, нежелаемые или ненормальные условия |
Автор(ы): | Еркин Александр Николаевич, Нам Виктор Алексеевич |
Патентообладатель(и): | Еркин Александр Николаевич, Нам Виктор Алексеевич |
Приоритеты: |
подача заявки:
1995-02-02 публикация патента:
27.07.1997 |
Устройство сигнализации местонахождения объекта относится к области радиотехники и предназначено в основном для контроля с помощью радиомаяка за местонахождением детей, лиц с ограниченной дееспособностью и домашних животных. Устройство состоит из радиопередатчика, содержащего последовательно включенные задающий радиочастотный генератор, модулятор, усилитель мощности и передающую антенну, и приемника, содержащего последовательно включенные приемную антенну, усилитель радиочастоты, смеситель, усилитель промежуточной частоты и первый детектор, а также гетеродин, подключенный ко второму входу смесителя, блоки звуковой и визуальной индикации, и отличается тем, что в радиопередатчик введены последовательно включенные первый кварцованный низкочастотный генератор и программируемый делитель частоты, выход которого подключен ко второму входу модулятора, в приемник введены последовательно включенные фильтр частоты повторения, второй детектор и пороговый блок, последовательно включенные амплитудный ограничитель, блок обработки сигнала с подключенным к его тактовому входу вторым кварцованным низкочастотным генератором, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти с переключателем режима записи и блок двухкоординатной индикации, а также введен блок управления памятью, подключенный своими выходами к адресному входу блока памяти и входу синхронизации блока двухкоординатной индикации, при этом входы блоков визуальной и звуковой индикации соединены с первым выходом блока обработки, вход фильтра частоты повторения подключен к выходу первого детектора, вход амплитудного ограничителя подключен к выходу усилителя промежуточной частоты, второй сигнальный вход коммутатора соединен с выходом второго детектора, выход первого порогового блока подключен к управляющему входу коммутатора и входу блока памяти, вход блока управления памятью и тактовый вход аналого-цифрового преобразователя соединены со вторым выходом блока обработки сигнала. Введение указанных блоков позволяет регистрировать с повышенной точностью временную зависимость уровня сигнала маломощного радиопередатчика, размещенного на движущемся по определенному маршруту человеке и определять соответствие движения заданной зависимости, определенной заранее. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
Формула изобретения
1. Устройство сигнализации местонахождения объекта, состоящее из радиопередатчика, содержащего последовательно включенные задающий радиочастотный генератор, модулятор и усилитель мощности с подключенной к его выходу передающей антенной, и приемника, содержащего последовательно включенные приемную антенну, усилитель радиочастоты, смеситель, усилитель промежуточной частоты и первый детектор, а также гетеродин, выход которого подключен к второму входу смесителя, блок звуковой индикации и блок визуальной индикации, отличающееся тем, что в радиопередатчик введены последовательно включенные первый кварцевый низкочастотный генератор и программируемый делитель частоты, выход которого подключен к второму входу модулятора, а в приемник введены последовательно включенные фильтр частоты повторения, второй детектор и пороговый блок, последовательно включенные амплитудный ограничитель, блок обработки сигнала, коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок памяти и блок двухкоординатной индикации, а также кварцевый низкочастотный генератор, идентичный кварцевому низкочастотному генератору радиопередатчика и подключенный к тактовому входу блока обработки сигнала, переключатель режима записи, подключенный к входу управления записью блока памяти, и блок управления памятью, адресный выход которого подключен к адресному входу блока памяти, а выход синхросигнала подключен к входу синхронизации блока двухкоординатной индикации, при этом тактовые входы аналого-цифрового преобразователя и блока управления памятью подключены к второму выходу блока обработки сигнала, вход фильтра частоты повторения соединен с выходом первого детектора, выход порогового блока подключен к управляющему входу коммутатора и к соответствующему разряду входа данных блока памяти, второй сигнальный вход коммутатора соединен с выходом усилителя промежуточной частоты, входы блоков визуальной и звуковой индикации соединены с сигнальным выходом блока обработки сигнала. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок обработки сигнала содержит М каналов фильтрации, счетчик с подключенным к его разрядным выходам дешифратором с N выходами и последовательно включенные MN-входовый коммутатор, блок ограничения снизу и выходной фильтр нижних частот, при этом каждый канал фильтрации содержит последовательно включенные полосовой фильтр и амплитудный детектор, выход которого соединен с сигнальными входами N блоков стробирования, выход каждого блока стробирования подключен к входу соответствующего ему фильтра нижних частот, выходы фильтров нижних частот всех каналов фильрации подключены к соответствующим входам MN-входового коммутатора, управляющий вход которого подключен к выходам соответствующих разрядов счетчика, одноименные управляющие входы блоков стробирования всех каналов фильтрации соединены и подключены к соответствующим выходам дешифратора, входы полосовых фильтров всех каналов фильтраци соединены между собой и являются сигнальным входом блока обработки сигнала, счетный вход счетчика является тактовым входом блока обработки сигнала, а выход выходного фильтра нижних частот и выход одного из разрядов счетчика соответственно первым и вторыми выходами блока обработки сигнала.Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области радиотехники и предназначено в основном для контроля с помощью радиомаяка за местонахождением детей, лиц с ограниченной дееспособностью и домашних животных. Известно радиомаяковое устройство для обеспечения персональной безопасности, в частности детей, по патенту США 5 196 825 от 23.03.1993, НКИ 340/539, МКИ G 01 B 1/08. Известное устройство содержит располагаемые на контролируемом человеке передатчик и приемопередатчик и неподвижный пункт приема сигналов обоих передатчиков. Известное устройство обеспечивает сигнализацию о факте насильственных действий и о превышении расстояния до человека заданного значения на основе измерения уровня сигнала. Вследствие низкого значения несущей частоты (3 5 МГц) и неоптимального приемника данное устройство может работать лишь на малых расстояниях от пункта наблюдения, и не позволяет непрерывно контролировать местонахождение человека. Также известно устройство для наблюдения за деятельностью ребенка (патент США 5 119 072 от 2.06.1992, НКИ 340/573, МКИ G 08 B 23/00), содержащее блок кодирования голоса, радиопередатчик, радиоприемник, измеритель уровня несущей частоты сигнала, блок запоминания пикового значения, блок сравнения с порогом, визуальный индикатор, блок установки порога, блок звукового сигнала тревоги, декодер звука с регулятором. В устройстве передается модулированный звуком сигнал, при приеме по уровню несущей оценивается расстояние до передатчика и сравнивается с порогом, при слабом сигнале (большое расстояние) включается сигнал тревоги. Данное устройство также не позволяет сигнализировать о движении человека по известному маршруту, поскольку не имеет средств для регистрации с достаточной точностью зависимости уровня сигнала от местонахождения объекта в процессе движения. Наиболее близким к заявляемому является устройство (патент США 4 325 057 от 13.04.1982, НКИ 340/539, МКИ G 08 G 1/12 на способ и устройство для регистрации прибытия школьного автобуса). Известное устройство содержит радиопередатчик, состоящий из задающего генератора радиочастоты с селектором несущей частоты, модулятора, усилителя мощности, антенны и звукового генератора, а также приемник, содержащий приемную антенну, усилитель высокой частоты с регулятором чувствительности, смеситель, гетеродин, усилитель промежуточной частоты, детектор, блок звуковой индикации и блок визуальной индикации. Известное устройство регистрирует факт приближения автобуса к соответствующему пункту по появлению визуального и звукового сигналов. Известные устройства на основе радиомаяков обеспечивают лишь фиксацию факта нахождения объекта наблюдения внутри заданной границы и не дают возможности сигнализации о нахождении объекта с портативным радиомаяком с батарейным питанием на определенном маршруте. Данная задача возникает, например, при необходимости контроля за ребенком, самостоятельно идущим по городу в школу или в какое-либо другое регулярно посещаемое место в пределах 1 2 км от дома. Система с использованием активного радиомаяка и пассивного приемника не позволяет непосредственно измерять расстояние до передатчика и дает возможность лишь косвенно оценивать расстояние между приемником и передатчиком по уровню принятого сигнала. Поэтому для решения задачи сигнализации о нахождении объекта на маршруте использованы следующие факторы:при использовании радиоволн с длиной волны 1 2 м в условиях города зависимость уровня принятого сигнала от положения передатчика носит немонотонный многопиковый характер вследствие интерференции сигналов, отраженных от домов и других построек;
кривая зависимости уровня принятого сигнала от времени при движении объекта по какому-либо достаточно протяженному маршруту постоянна и индивидуальна для данного маршрута и поэтому может служить его образом. Таким образом, зафиксировав однажды образ маршрута, можно контролировать повторное прохождение объекта по маршруту путем сравнения текущего образа с хранящимся в памяти. Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем. Для измерения с повышенной точностью колебаний уровня сигнала на маршруте, позволяющей получить необходимую детальность образа маршрута, увеличены чувствительность и динамический диапазон приемника за счет использования высокостабильной низкочастотной импульсной модуляции в передатчике и оптимальной фильтрации сигнала в приемнике, а для регистрации образа маршрута введены блок памяти и двухкоординатный индикатор (дисплей). На фиг. 1 показана функциональная схема устройства по основному пункту формулы изобретения; на фиг.2 функциональная схема блока обработки сигнала по второму пункту формулы изобретения; на фиг.3 пример зависимости уровня сигнала от времени при отображении его на экране индикатора; на фиг.4 - вариант выполнения функциональной схемы блока управления памятью. В соответствии с фиг.1, техническое решение заключается в том, что в устройство, состоящее из радиопередатчика, содержащего последовательно включенные задающий радиочастотный генератор 1, модулятор 2, усилитель мощности 3 и передающую антенну 4, и приемника, содержащего последовательно включенные приемную антенну 5, усилитель радиочастоты 6, смеситель 7, усилитель промежуточной частоты 8 и первый детектор 9, а также подключенный ко второму входу смесителя 7 гетеродин 10, блок визуальной индикации11 и блок звуковой индикации 12, введены в радиопередатчик последовательно включенные первый кварцованный низкочастотный генератор 13 и программируемый делитель частоты 14, выход которого подключен ко второму входу модулятора, и введены в приемник второй кварцованный низкочастотный генератор 15, последовательно включенные на выходе первого детектора 9 фильтр частоты повторения 16, второй детектор 17 и пороговый блок 18, последовательно включенные амплитудный ограничитель 19, блок обработки сигнала 20, коммутатор 21, аналого-цифровой преобразователь 22, блок памяти 23 с переключателем режима записи 24 и блок двухкоординатной индикации 25, а также блок управления памятью 26, адресный выход которого подключен к входу синхронизации блока двухкоординатной индикации, тактовые входы блоков 22 и 26 соединены со вторым выходом блока 20, выход генератора 15 подключен к тактовому входу блока 20. В соответствии с фиг.2, блок обработки сигнала 20 содержит М каналов фильтрации 27, счетчик 28, дешифратор 29, M
![устройство сигнализации местонахождения объекта, патент № 2085997](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![устройство сигнализации местонахождения объекта, патент № 2085997](/images/patents/387/2085005/183.gif)
![устройство сигнализации местонахождения объекта, патент № 2085997](/images/patents/387/2085005/183.gif)
Класс G08B1/08 с электрической передачей
Класс G08B23/00 Сигнализация, реагирующая на незаданные заранее, нежелаемые или ненормальные условия