Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Мобильный спутниковый терминал передачи данных
Полезная модель относится к области навигации, а именно к системам определения местоположения подвижных объектов (транспортных средств) по сигналам космических навигационных систем и их мониторинга с целью контроля и слежения за их перемещением с использованием спутниковых каналов связи, например, Globalstar, Inmarsat и др. Область применения охватывает сферы обеспечения безопасности передвижения гражданского автотранспорта, перевозки пассажиров, ценных, а также опасных грузов, диспетчеризацией общественного, специального автотранспорта и др. Полезная модель предназначена для передачи информации о месте возникновения дорожно-транспортного происшествия (ДТП) в диспетчерский центр системы и далее в диспетчерские центры спасательных служб.
Технический результат полезной модели направлен на расширение функциональных возможностей, а также на повышение надежности функционирования систем обеспечения безопасности транспорта за счет использования спутниковых каналов передачи данных. Кроме того, сопряжение спутникового терминала передачи данных с бортовыми системами безопасности транспортного средства, такими как подушка безопасности, внешний датчик удара, обеспечивает функции автоматического дозвона в диспетчерский центр и автоматической отправки данных о местоположении транспортного средства. Кроме того, оснащение терминала переговорными устройствами позволяет обеспечить голосовую связь между водителем или пассажирами транспортного средства и оператором диспетчерского центра. Также спутниковый терминал передачи данных имеет возможность подключения до двух видеокамер, обеспечивающих видеофиксацию момента ДТП, что может помочь восстановить картину происшествия. В особо ответственных сферах применения возможно реализовать оповещение диспетчера о превышении транспортным средством допустимого скоростного режима движения. Наличие в терминале сетевого модуля стандарта ZigBee дает возможность связать терминал с беспроводной электронной пломбой, что позволит осуществлять контроль вскрытия контейнера или закрытого транспортного прицепа грузового автомобиля.
Предложен мобильный спутниковый терминал передачи данных, включающий в себя защищенный корпус, внутри которого располагается микрокомпьютер, с подключенными к нему спутниковым модемом, связанным со спутниковой антенной, беспроводным сетевым модулем стандарта ZigBee™, связанным с внешней антенной ZigBee™, модулем GSM/GPS, соединенным с совмещенной антенной GSM/GPS, трехосевым акселерометром (датчиком ускорения). Внутри корпуса также размещается блок питания и резервная аккумуляторная батарея. На корпусе терминала расположена панель индикации, разъем для подключения провода питания и колодка для подключения тревожной кнопки SOS, датчика подушки безопасности и внешнего датчика удара. Колодка соединяется с портами ввода-вывода микрокомпьютера и позволяет передавать электрические сигналы в микрокомпьютер. Также на корпусе терминала расположены разъемы для подключения видеокамер. Переговорное устройство подключается непосредственно к разъемам для подключения динамика и микрофона. Спутниковую антенну, антенну GSM/GPS и антенну ZigBee™ подключают к расположенным на корпусе терминала антенному разъему спутникового модема, антенным разъем GSM и GPS GSM/GPS-модуля и антенному разъему беспроводного модуля ZigBee™ соответственно.

Текст

Смотреть все

(51) 04 7/00 (2006.01) 01 19/14 (2010.01) 08 25/10 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ между водителем или пассажирами транспортного средства и оператором диспетчерского центра. Также спутниковый терминал передачи данных имеет возможность подключения до двух видеокамер,обеспечивающих видеофиксацию момента ДТП, что может помочь восстановить картину происшествия. В особо ответственных сферах применения возможно реализовать оповещение диспетчера о превышении транспортным средством допустимого скоростного режима движения. Наличие в терминале сетевого модуля стандартадает возможность связать терминал с беспроводной электронной пломбой, что позволит осуществлять контроль вскрытия контейнера или закрытого транспортного прицепа грузового автомобиля. Предложен мобильный спутниковый терминал передачи данных, включающий в себя защищенный корпус,внутри которого располагается микрокомпьютер, с подключенными к нему спутниковым модемом, связанным со спутниковой антенной, беспроводным сетевым модулем стандарта(датчиком ускорения). Внутри корпуса также размещается блок питания и резервная аккумуляторная батарея. На корпусе терминала расположена панель индикации, разъем для подключения провода питания и колодка для подключения тревожной кнопки , датчика подушки безопасности и внешнего датчика удара. Колодка соединяется с портами ввода-вывода микрокомпьютера и позволяет передавать электрические сигналы в микрокомпьютер. Также на корпусе терминала расположены разъемы для подключения видеокамер. Переговорное устройство подключается непосредственно к разъемам для подключения динамика и микрофона. Спутниковую антенну, антенну / и антеннуподключают к расположенным на корпусе терминала антенному разъему спутникового модема, антенным разъеми/-модуля и антенному разъему беспроводного модуля(72) Ермин Денис Иванович Ахмедов Даулет Шафигуллович Иванов Игорь Михайлович Коваль Олег Викторович Понятов Юрий Александрович Торчик Владимир Васильевич(73) Ермин Денис Иванович Ахмедов Даулет Шафигуллович(54) МОБИЛЬНЫЙ СПУТНИКОВЫЙ ТЕРМИНАЛ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ(57) Полезная модель относится к области навигации,а именно к системам определения местоположения подвижных объектов (транспортных средств) по сигналам космических навигационных систем и их мониторинга с целью контроля и слежения за их перемещением с использованием спутниковых каналов связи, например, ,и др. Область применения охватывает сферы обеспечения безопасности передвижения гражданского автотранспорта, перевозки пассажиров, ценных, а также опасных грузов,диспетчеризацией общественного, специального автотранспорта и др. Полезная модель предназначена для передачи информации о месте возникновения дорожнотранспортного происшествия (ДТП) в диспетчерский центр системы и далее в диспетчерские центры спасательных служб. Технический результат полезной модели направлен на расширение функциональных возможностей, а также на повышение надежности функционирования систем обеспечения безопасности транспорта за счет использования спутниковых каналов передачи данных. Кроме того, сопряжение спутникового терминала передачи данных с бортовыми системами безопасности транспортного средства, такими как подушка безопасности, внешний датчик удара,обеспечивает функции автоматического дозвона в диспетчерский центр и автоматической отправки данных о местоположении транспортного средства. Кроме того, оснащение терминала переговорными устройствами позволяет обеспечить голосовую связь Полезная модель относится к системам определения местоположения и диспетчеризации общественного, специального и др. категорий автотранспорта по сигналам космических навигационных систем, а также их мониторинга с целью контроля и слежения за их перемещением с использованием спутниковых каналов связи,например, ,и др. и может использоваться для передачи информации о месте возникновения дорожно-транспортного происшествия (ДТП) в диспетчерские центры спасательных служб. Из современного уровня техники в данном назначении известен терминал беспроводной голосовой связи (Патент РФ на полезную модель 12141, кл. Н 04 В 7/00, 2012), выполняющего функции установления голосового канала связи при возникновении аварии, который включает в свой состав корпус, выносной или встроенный микрофон,громкоговоритель, источник питания, электронный модуль управления на базе микропроцессора,модуль контроля событий активации передачи. К недостаткам приведенного аналога относится то, что он использует в своей работе взаимосвязь только с другими аналогичными терминалами и/или совместимыми с ними аппаратно-программными комплексами. Также данный терминал не обеспечивает должного уровня защиты оборудования от внешних воздействий, вероятных в случае возникновения аварии, которые способны вывести его из строя. Также известен бортовой контроллер для систем спутникового мониторинга автотранспортных средств (Патент РФ на полезную модель 126276,кл. 01 19/14, 08 25/10, 2013), включающий в состав микроконтроллер, навигационный приемник,к которому подключена навигационная антенна,терминал беспроводной связи, к которому подключена антенна приемопередатчика, блок энергонезависимой памяти, связанный общей шиной с микроконтроллером,и блок электропитания, согласно техническому решению дополнительно содержит акселерометр и часы реального времени, которые связаны общей шиной с микроконтроллером,блоки управления аналоговыми и дискретными входами, связанные выходами с входами микроконтроллера, а также блок управления дискретными выходами, вход которого связан с выходом микроконтроллера, при этом навигационный приемник и преобразователи уровня подключены к мультиплексору, который связан с микроконтроллером, а блок электропитания содержит блок управления питанием, один из выходов которого связан с входным стабилизатором напряжения, другой вход которого связан с внешним источником питания, а выход шиной внешнего питания связан с входами блока заряда аккумулятора и коммутатора питания, другой вход которого связан с выходом аккумулятора резервного питания, вход которого связан с выходом блока заряда аккумулятора, выход коммутатора питания шиной внутреннего питания связан с входами стабилизаторов питания микроконтроллера,2 терминала беспроводной связи, внешних устройств и приемника, при этом выход стабилизатора питания приемника связан с входом навигационного приемника, выход стабилизатора питания терминала связан с первым входом терминала беспроводной связи, подключенного к микроконтроллеру, а второй и третий входы терминала беспроводной связи связаны с выходами первой и второй карт, при этом входы блока управления питанием связаны с выходами часов реального времени и микроконтроллера, один из входов которого связан с выходом стабилизатора питания микроконтроллера, а выходы блока управления питанием связаны с входами стабилизатора питания микроконтроллера,стабилизатора питания терминала,стабилизатора питания внешних устройств и стабилизатора питания приемника, при этом один из преобразователей уровня связан с интерфейсом -232, а другой преобразователь уровня связан с интерфейсом -485. Однако данный аналог не позволяет устанавливать голосовое соединение между водителем или пассажирами транспортного средства и службой спасения. Наиболее близким аналогом по выполняемым функциям и назначению является система передачи экстренного вызова (Патент РФ 2457542, кл. 08 25/10, 2012), включающая в свой состав автоматическое устройство наблюдения за аварийной ситуацией в транспортном средстве с сенсорным блоком для обнаружения аварии транспортного средства навигационное устройство транспортного средства для установления соответствующих географических координат (х, у) аварии транспортного средства электронное средство для создания экстренного вызова в текстовой форме, включающего, по меньшей мере,установленные координаты(х,у) аварии транспортного средства и, с целью идентификации набора данных, государственный номерной знак транспортного средства мобильное радиоустройство для передачи экстренного вызова в текстовой форме для приема его центральной службой приема экстренных вызовов, при этом идентификация набора данных выполнена в виде префикса экстренного вызова, подготовленного в текстовой форме. Система позволяет передавать координаты местоположения транспортного средства в виде-сообщения. Однако и данный аналог не позволяет обеспечить гарантированную доставку сообщения об аварии в местах отсутствия сети связи . Кроме того, не реализовано резервное электропитание устройства при повреждении электроснабжения устройства в результате аварии. В совокупности недостатки вышеописанных устройств заключаются в том, что они выполняют ограниченный набор функций,таких как определение и передача координат местоположения транспортного средства. Еще одним недостатком указанных устройств является то, что они используют для передачи данных каналы сотовой связи, которые не всегда является доступными в условиях отсутствия сигнала на большей территории Казахстана. Кроме того, конструкция известных аналогов не предоставляет необходимый уровень защиты устройства от негативных внешних воздействий,таких как механическая вибрация, удары, а также экстремально высокие перегрузки при ДТП, что значительно понижает надежность работы устройств. Таким образом, все известные устройства имеют ограниченную область применения и сложную конструкцию. Задачей заявленной полезной модели является устранение вышеперечисленных недостатков известных из уровня техники спутниковых терминалов. Технический результат заявленной полезной модели заключается в обеспечении глобальной зоны действия устройства, расширении функциональных возможностей, повышении надежности работы устройства, обеспечении автоматической передачи данных в диспетчерский центр экстренных спасательных служб, предоставлении голосовой связи между водителем или пассажирами транспортного средства и операторами диспетчерского центра,возможности предоставления видеозаписи происшествия с двух видеокамер,возможности подключения дополнительных датчиков и бортовых систем автомобиля. Заявленный технический результат при использовании заявленной полезной модели достигается тем, что мобильный спутниковый терминал передачи данных,содержит автоматическое устройство наблюдения за аварийной ситуацией в транспортном средстве для обнаружения аварии транспортного средства,навигационное устройство транспортного средства для установления соответствующих географических координат аварии транспортного средства,электронное средство для создания экстренного вызова в текстовой форме,мобильное радиоустройство для передачи экстренного вызова в текстовой форме для приема его центральной службой приема экстренных вызовов. Однако, в отличии от известной системы, для достижения указанного технического результата, в предлагаемом мобильном спутниковом терминале передачи данных применяется спутниковый модем и спутниковая антенна для передачи данных из любой географической точки планеты,навигационное устройство и мобильное радиоустройство объединены в один / модуль, в качестве электронного средства для создания экстренного вызова в текстовой форме использовано более функциональное устройство микрокомпьютер, а в качестве автоматического устройства наблюдения за аварийной ситуацией используется акселерометр. Кроме того, согласно заявленной полезной модели,указанный технический результат достигается тем, что введены переговорное устройство, включающее микрофон и динамик,тревожная кнопка , а также устройство работы с картой памятидля хранения видеозаписей и оперативной информации, такой как точки маршрута передвижения, показания датчиков и др. Указанный технический результат достигается тем, что предлагаемый мобильный спутниковый терминал передачи данных оснащен блоком питания и электрическим разъемом на корпусе для подключения к бортовой сети электропитания транспортного средства, а также аккумуляторной батареей для обеспечения автономной работы устройства при повреждении бортовой сети электропитания транспортного средства. Указанный результат достигается также тем, что в состав полезной модели введен сетевой модуль, позволяющий терминалу получать,обрабатывать и передавать в диспетчерский центр данные от беспроводных датчиков, таких как электронная пломба, датчик уровня топлива и др. Кроме того, для расширения функциональных возможностей на корпусе терминала расположены разъемы для подключения двух видеокамер, что позволяет зарегистрировать момент возникновения аварии,а для обеспечения возможности взаимодействия с датчиками штатных систем безопасности автомобиля и дополнительными внешними датчиками в состав полезной модели введена колодка, также расположенная на корпусе терминала. При этом мобильный спутниковый терминал передачи данных выполнен в защищенном корпусе,предохраняющем компоненты терминала от неблагоприятных внешних воздействий. Для лучшего понимания сущность настоящей полезной модели далее поясняется с привлечением графических материалов. На фиг.1 представлена блок-схема схема мобильного спутникового терминала передачи данных. На фиг.2 изображен внешний вид терминала и его внешних компонентов. Мобильный спутниковый терминал передачи данных включает в себя защищенный корпус 1,внутри которого располагается микрокомпьютер 2, с подключенными к нему спутниковым модемом 3,связанным со спутниковой антенной 20,беспроводным сетевым модулем 4 стандарта, связанным с внешней антенной 22, модулем / 5, соединенным с совмещенной антенной / 21, трехосевым акселерометром (датчиком ускорения) 8. Внутри корпуса также размещаются блок питания 6,резервная аккумуляторная батарея 7 и устройство 25 работы с картой памяти , подключенное к микрокомпьютеру 2. На корпусе терминала расположена панель индикации 19, разъем 14 для подключения провода питания и колодка 13 для подключения тревожной кнопки 23, датчика 27 подушки безопасности и внешнего датчика 26 удара. Колодка 13 служит для подключения дополнительных датчиков, соединяется с портами ввода-вывода микрокомпьютера 2 и позволяет 3 передавать электрические сигналы в микрокомпьютер 2. Также на корпусе терминала расположены разъемы 17 и 18 для подключения видеокамер. Переговорное устройство 24 подключается непосредственно к разъемам для подключения динамика 15 и микрофона 16. Спутниковую антенну 20, антенну / 21 и антенну 22 подключают к расположенным на корпусе терминала антенному разъему спутникового модема, антенным разъемам /и антенному разъему беспроводного модулясоответственно 9, 10, 11, 12. Предлагаемый мобильный спутниковый терминал передачи данных работает следующим образом. Электропитание устройства обеспечивается при подключении провода бортовой сети транспортного средства к разъему 14 на корпусе терминала. Напряжение бортовой сети транспортного средства преобразовывается блоком питания 6 до нужных номиналов напряжения для каждого электронного узла терминала. Включение терминала происходит при включении зажигания транспортного средства. После включения производится самодиагностика устройства на предмет функционирования всех ключевых узлов. В случае обнаружения неполадки терминал издает звуковой сигнал для указания водителю о возникшей неисправности. Включение и функционирование терминала, а также ошибки в работе обозначаются светодиодной индикацией на панели индикации 19. При пропадании напряжения в бортовой сети транспортного средства вследствии ДТП электропитание терминала обеспечивается встроенной резервной аккумуляторной батареей 7,запас энергии которой достаточен для полноценного функционирования терминала в течении нескольких часов. Во время движения транспортного средства навигационный приемник /-модуля 5 определяет текущие пространственные координаты подвижного объекта, такие как широта, долгота,высота, а также направление и скорость перемещения объекта по сигналам, принимаемым навигационной -антенной 21 (или совмещенной/-антенной), подключенной к антенному разъему 12 /-модуля, и передает их в микрокомпьютер 2, где они обрабатываются по специальному алгоритму программным обеспечением микрокомпьютера. Обработанные значения координат местоположения транспортного средства запоминаются в памяти микрокомпьютера 2. В случае фиксирования акселерометром 8 недопустимых значений ускорения (при ударе транспортного средства во время ДТП) или углов наклона(например,при перевертывании транспортного средства) микрокомпьютер 2 дает команду /-модулю 5 на передачу тревожного сообщения, включающего текущие координаты,координатно-временные метки транспортного средства за некоторое время до срабатывания датчика в диспетчерский центр экстренной службы спасения. При получении 4 сигнала от внешнего датчика 26 удара или от датчика 27 подушки безопасности автомобиля,подключенных к колодке 13 терминала,микрокомпьютер 2 также инициирует отправку данных в диспетчерский центр. В случае невозможности установки соединения с диспетчерским центром по -каналу по причине отсутствия-сигнала,соединение устанавливается по спутниковым каналам связи посредством спутникового модема 3. При работе устройства по спутниковым каналам связи функционирование терминала возможно в любой географической точке Земли. При нажатии водителем или пассажирами транспортного средства тревожной кнопки 23 происходит отправка данных о текущем местоположении транспортного средства по каналамили по спутниковым каналам связи, а также установление голосового соединения между водителем или пассажирами транспортного средства и оператором диспетчерского центра. Место размещения тревожной кнопки зависит от транспортного средства и монтажа терминала. Голосовая связь осуществляется посредством переговорного устройства 24, прикрепляемого к стойке лобового стекла со стороны водителя транспортного средства. Переговорное устройство 24 сочетает в себе микрофон и динамик и выполнено по типу конструктивного исполнения свободные руки ( ). Установка голосового соединения между водителем или пассажирами транспортного средства и оператором экстренной службы может быть инициирована со стороны диспетчерского центра. В этом случае терминал автоматически примет вызов и установит сеанс голосовой связи. При подключении к разъемам 17 и 18 видеокамер терминал предоставляет функцию видеорегистратора с возможностью настройки длительности фрагментов записываемого видео. Записанные фрагменты сохраняются на карте памяти, которая вставляется в устройство работы с картами памяти 25. Сравнительный анализ с известными терминалами показал, что заявленное техническое решение отличается расширенной функциональностью, глобальной зоной действия,повышенной надежностью конструкции и функционирования устройства. Наличие в составе полезной модели спутникового модема позволяет применять терминалы в любой точке земного шара. Защищенный корпус мобильного спутникового терминала передачи данных предоставляет необходимый уровень защиты компонентов устройства от влаги, пыли, вибрации и ударных нагрузок. Наличие в терминале микрокомпьютера позволяет производить модификацию, изменение функциональности или режимов и алгоритмов работы терминала посредством изменения программного обеспечения микрокомпьютера. Беспроводный сетевой модуль стандартапозволяет терминалу взаимодействовать с внешними устройствами, например, такими, как электронная пломба, оснащенная беспроводным модулем,что расширяет функциональность системы до возможности контроля вскрытия транспортного контейнера или грузового прицепа. Возможность подключения видеокамер обеспечивает видеорегистрацию во временном промежутке до и в момент ДТП, что в последствии может быть полезным при установлении причин ДТП. Применение мобильного спутникового терминала передачи данных позволит значительно повысить информированность спасательных служб о случившемся ДТП, что ускорит оперативность оказания экстренной медицинской помощи пострадавшим в ДТП. Это в свою очередь позволит снизить уровень смертности пострадавших в ДТП. Реализация предлагаемого мобильного спутникового терминала передачи данных не вызывает затруднений, так как все входящие в него отдельно взятые блоки и узлы общеизвестны,подробно описаны в технической литературе и могут быть использованы при выполнении предлагаемого терминала без значительной доработки и кардинальных изменений. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Мобильный спутниковый терминал передачи данных включающий автоматическое устройство наблюдения за аварийной ситуацией в транспортном средстве для обнаружения аварии транспортного средства, навигационное устройство транспортного средства для установления соответствующих географических координат аварии транспортного средства, электронное средство для создания экстренного вызова в текстовой форме,мобильное радиоустройство для передачи экстренного вызова в текстовой форме для приема его центральной службой приема экстренных вызовов, отличающийся тем, что введены спутниковый модем и спутниковая антенна, сетевой модуль , устройство работы с картой памяти , переговорное устройство,включающее микрофон и динамик, тревожная кнопка , аккумуляторная батарея и блок питания, кроме того, терминал передачи данных выполнен в защищенном корпусе. 2. Мобильный спутниковый терминал передачи данных по п.1, отличающийся тем, что навигационное устройство и мобильное радиоустройство объединены в один / модуль, в качестве электронного средства для создания экстренного вызова в текстовой форме использовано более функциональное устройство микрокомпьютер, а в качестве автоматического устройства наблюдения за аварийной ситуацией используется акселерометр. 3. Мобильный спутниковый терминал передачи данных по п.1, отличающийся тем, что на защищенном корпусе расположены разъемы для подключения двух видеокамер, колодка для подключения дополнительных датчиков и электрический разъем для подключения к бортовой сети питания транспортного средства.

МПК / Метки

МПК: G01S 19/14, G08B 25/10, H04B 7/00

Метки: данных, терминал, мобильный, передачи, спутниковый

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/6-u1110-mobilnyjj-sputnikovyjj-terminal-peredachi-dannyh.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Мобильный спутниковый терминал передачи данных</a>

Похожие патенты