СИСТЕМА НАБЛЮДЕНИЯ И ДИСТАНЦИОННОЙ АВАРИЙНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ ДЛЯ ЛЮДЕЙ, ПОДВЕРГАЕМЫХ ОГРАНИЧЕНИЮ В СВОБОДЕ ПЕРЕДВИЖЕНИЯ Российский патент 2005 года по МПК G01V15/00 

Настоящее изобретение касается системы наблюдения и дистанционной аварийной сигнализации для людей, подвергаемых ограничению в свободе передвижения.

Громкий протест, вызванный событиями в новостях, в которых люди удерживались под домашним арестом, специальным наблюдением и удерживались в отпуске или освобождались с ограничениями, сконцентрировал внимание общественного мнения на электромагнитных устройствах для персонального определения местоположения, давая начало дебатам, в которых аргументы скептиков отступили, и принятие такой системы кажется решенным.

При ознакомлении со значительным количеством материалов, опубликованных в средствах массовой информации, ясно, что уже имеется много изделий, очевидно, сделанных за рубежом, которые основаны на множестве различных технологий и с многими отличающимися требованиями.

Технологии, которые выбирают современные изготовители, крайне разнообразны, и некоторые, конечно, можно подвергать критике либо с технической точки зрения, либо с точки зрения их функциональной логики.

Эти устройства, теперь известные как "браслеты", можно разделить на две группы.

Системы определения географического местоположения, предназначенные для определения местонахождения задержанного в любом месте, где бы он ни был.

Системы определения области, способные показать присутствие задержанного в пределах заранее определенной области.

Системы определения географического местоположения основаны на различных принципах, среди которых наиболее современный и эффективный состоит из комбинации ССП (системы спутникового позиционирования) и ГСМС (глобальной системы мобильной связи) (цифровой системы телефонии с сотовой структурой), которая дает возможность точного определения географических координат задержанного, передаваемых затем в центр управления, где координаты могут переноситься на электронную карту для немедленного отображения.

Такие системы, которые при первичном анализе могут казаться окончательным решением проблемы, в действительности являются чрезвычайно уязвимыми из-за зоны обслуживания связного спутника, которая может легко экранироваться на открытом воздухе и отсутствовать внутри помещений; кроме того, связь ГСМС ненадежна, как хорошо известно ее пользователям, поэтому возложение такого деликатного вопроса на эту технологию при дальнейшем анализе оказывается неблагоразумным.

Более того, несмотря на прочность, с которой можно делать браслеты, всегда имеется возможность преуспеть в избавлении от них, что делает бесполезным знание об их местоположении.

Со строго функциональной точки зрения, нет необходимости географически определять местоположение человека, который автоматически становится беглецом, если он находится вне области, предусмотренной для его домашнего ареста. Кроме того, задержанные, которые имеют платежеспособность для того, чтобы выдержать длительное отсутствие, обычно не приговариваются к домашнему аресту, а скорее люди, которых полезно предостеречь от случайных побегов, при которых они могут совершать преступления.

Системы определения области могут быть основаны на различных принципах, во всех из которых используется браслет, носимый задержанным, который может быть обнаружен неподвижной базой, связанной, в свою очередь, с операционным центром, с которого координируются меры противодействия на основании сигналов, принимаемых от неподвижного оборудования.

Технологии, на которых основаны системы определения области, в общем являются простыми, надежными и заслуживающими доверия из-за их широко распространенного использования в системах защиты и дистанционной аварийной сигнализации, которые применяются в музеях, банках, жилых помещениях и т.д.

Как затраты на монтаж, так и эксплуатационные расходы этих систем гораздо ниже и значительно более совместимы с большим производством в промышленном масштабе.

Эти системы приспосабливаются к принятию различных операционных сценариев, выбирающих между тем, должен ли местный блок управления быть активным или пассивным, и вызывается ли он периодически операционным центром или вызывается только в случае необходимости, что существенно сокращает стоимость связи.

Выполненный заявителем анализ привел к заключению, что принятие системы определения области является выгодным как из-за ее технических особенностей, так и затрат, и подробно выделил все ее активные требования и требования надежности, с конфигурацией, которая может отвечать действующим положениям.

В качестве альтернативы можно обеспечить определение местоположения с помощью системы ССП, а для передачи данных относительно местоположения можно использовать технологию ГСМС.

В прототипе, в патентах WO 9908183 и US-A-5396227 раскрыта еще одна система наблюдения и дистанционной аварийной сигнализации для людей, подвергаемых ограничению в свободе передвижения, в которой неподвижный модуль помещен в область, в которой может перемещаться подвергаемый наблюдению человек. К человеку крепят личный элемент браслета и оснащают для установления электромагнитной связи с неподвижным модулем и для подсоединения через телефонную линию от этого неподвижного модуля к операционному центру. Неподвижный модуль дополнительно оборудуют ЦП (центральным процессором) блока управления для взаимодействия с радиопередающим устройством, которое встроено в личный элемент браслета. Кроме того, в неподвижном модуле предусмотрено средство для обнаружения любого прерывания связи между неподвижным модулем и личным элементом, и которое обеспечивает возможность посылать в операционный центр сигнал тревоги.

Настоящее изобретение имеет следующие требования, и система определения местоположения была разработана со следующими особенностями:

возможность обнаруживать присутствие задержанного в здании;

возможность обеспечивать в реальном времени сигнал тревоги в случае побега;

возможность обеспечивать в реальном времени сигнал тревоги в случае применения силы к устройству;

потребление небольшой мощности секцией, носимой задержанным;

низкие затраты на монтаж и эксплуатацию;

соблюдение действующих установленных технических требований.

Отличительные признаки системы определения местоположения по настоящему изобретению ясно представлены в отличительной части прилагаемой формулы изобретения.

Следует отметить, что на основании этого будет говориться о "системе определения местоположения", используя предварительно объясненное значение. Кроме того, в модуле, который является предметом изобретения, мобильная часть, физически прикрепленная к контролируемому человеку, называется "браслетом", и это дает понять, что этот термин принят в определенном значении для устройств такого типа с переносным модулем, предназначенным для указания присутствия в области, но должно быть понятно, что он включает в себя действительно браслеты, ножные браслеты, пояса и т.п., механически прикрепляемые постоянным образом к телу человека в течение их периода службы, которая имеет ограниченную продолжительность.

Теперь будет описана система, являющаяся предметом настоящего изобретения, относительно предпочтительного варианта осуществления, представленного в виде не ограничивающего поясняющего примера, причем должно быть понятно, что специалисты в данной области техники могут представить многочисленные варианты и видоизменения, и относительно иллюстраций на прилагаемых чертежах, на которых:

фиг.1, части "А" и "В", изображают, соответственно, общую блок-схему "браслета" или мобильного передающего устройства и неподвижного передающего устройства;

фиг.2 и 3 изображают, соответственно, два вида в разрезе под углом 90° друг к другу "браслета" или мобильного передающего устройства;

Фиг.4, 5 и 6 изображают различные виды сбоку и сверху неподвижного приемного устройства.

Рассмотрим изображения на прилагаемых чертежах, и в частности, фиг.1, где часть "А", содержащая мобильное передающее устройство, включает в себя корпус 1, внутри которого обеспечено электропитание 2 от аккумуляторной батареи, связанное с датчиком состояния заряда аккумуляторной батареи, для запитывания электронных схем и посылки сигнала тревоги в запрограммированный соответствующим образом микропроцессор 3. Микропроцессор 3 осуществляет связь с радиочастотным передающим устройством 4.

Микропроцессор также осуществляет связь с датчиком 5 для обнаружения какого-либо нанесения ущерба крепежному ремню мобильного передающего устройства и с циклическим таймером 6.

Часть "В" фиг.1 изображает неподвижное приемное устройство, которое включает в себя микропроцессор 7, скомпонованный для управления локальными оптическими/акустическими модулями 8 аварийной сигнализации, радиочастотное приемное устройство 9, цифровое устройство 10 считывания отпечатков пальцев, датчик 11 электропитания, работающий с сетевым питанием и связанной резервной аккумуляторной батареей, подробно не показанной, защитную систему 12 для контейнера, индикатор 13 состояния, связанный через телефонную линию или эквивалентную систему с центральной станцией наблюдения, и синтезатор 14 для воспроизведения речевых сообщений.

Рассмотрим фиг.2 и 3, на которых мобильное передающее устройство включает в себя вмещающий корпус 20, содержащий электронную схему 21, скрепляющий ремень 23 и устройство 22 оптической непрерывности, множество оптических передающих/приемных компонентов 24 и волоконно-оптические каналы 25 внутри ремня 23.

Рассмотрим фиг.4, 5 и 6, на которых неподвижная приемная станция включает в себя вмещающий корпус 30 с окном 31, в которое помещают палец для идентификации, антенну 32, последовательный связной соединитель 33 ЦСКУ (цифровой сети с комплексными услугами), разъем для коммутируемой телефонной линии (факультативный), вывод 34 для подводимой электрической энергии и динамик 35 для воспроизведения синтезируемых речевых сообщений.

Теперь будет описано действие системы по изобретению.

Показанное на фиг.1 "А" мобильное передающее устройство предназначено для периодической передачи кодированного сообщения, отличающегося в каждом случае, в неподвижное приемное устройство, показанное на фиг.1 "В".

В дополнение к данным относительно поддержания связи, сообщение должно содержать бинарные режимы (в форме битов), соответствующие состоянию электропитания и состоянию по меньшей мере одного дополнительного входного сигнала.

Сообщение, понимаемое как ряд битов, должно передаваться посредством радиочастотного приемопередатчика (частота радиосигнала 433,92 МГц).

Следует иметь возможность изменять временной интервал между одним сообщением и следующим от 3 до 60 секунд. В любом случае, для каждого изменения в состоянии электропитания и/или входного сигнала с целью контроля нанесения ущерба браслету, мобильное передающее устройство должно немедленно генерировать новое сообщение.

Следует отметить, что входной сигнал для контроля нанесения ущерба браслету следует понимать, как логический результат сравнения между случайным логическим состоянием (0/1), устанавливаемым (по меньшей мере) на 3 оптических ВЫХОДНЫХ диода, и состоянием, измеренным на таком же количестве ВХОДНЫХ фототранзисторов.

Промежуток времени между одним сравнением и следующим может быть случайным и/или заранее определенным, когда записана программа.

Показанное на фиг.1 "В" неподвижное приемное устройство преимущественно предназначено для анализа сообщения, периодически передаваемого мобильным передающим устройством.

Посредством анализа сообщения, неподвижное передающее устройство должно иметь возможность устанавливать состояние связи и идентифицировать любое прерывание в ней.

В положительном случае (прерывание связи) неподвижное приемное устройство должно установить уровень риска, рассматривая и количество потерянных сообщений в последнем прерывании (например, от минимум 1 до максимум n сообщений), и любые предыдущие прерывания, которые произошли в пределах заранее определенного периода времени (например, от минимум 1 до максимум 24 часов).

Что касается контроля одной линии связи, в настоящее время рассматриваются 2 уровня риска:

уровень предварительной тревоги и уровень тревоги.

Уровень предварительной тревоги достигается, когда встречается по меньшей мере одно из следующих условий:

происходит слишком много прерываний связи, даже если они имеют короткую продолжительность, в заранее определенном промежутке времени;

1) происходит длительное прерывание связи, которое превышает разрешенные пределы;

2) радиочастотная связь осуществляется полностью, но данные, передаваемые из мобильного передающего устройства, не связаны с уровнем кодирования и/или с содержанием данных.

Когда достигнут уровень предварительной тревоги, неподвижное приемное устройство инициирует процедуры проверки для предварительной тревоги.

Эта процедура состоит из следующих действий, выполняемых неподвижным приемным устройством:

1) привлечение внимания держателя мобильного передающего устройства либо акустически, посредством синтезируемых речевых сообщений, либо оптически, таким образом, чтобы он приблизился;

2) получение и проверка цифрового отпечатка пальца задержанного и

3) обработка результата проверки, подготовка отмены предварительной тревоги, если результат положителен, или инициирование процедуры тревоги в случае длительного неопознавания;

4) регистрация во внутреннем "file_log" всех существенных данных, сопровождаемая хронологической ссылкой;

5) факультативно, отправка уведомления о возникновении предварительной тревоги в удаленное устройство концентратора.

В случае отмены предварительной тревоги, неподвижное приемное устройство возвращается к рабочим режимам до предварительной тревоги, но записывает в запоминающем устройстве существенные данные, касающиеся случая. Эти данные могут учитываться неподвижным приемным устройством при следующем возникновении подобных ситуаций.

Процедура тревоги по существу уведомляет удаленное устройство концентратора о случае, обнаруженном неподвижным приемным устройством.

Объектом дистанционного уведомления являются данные относительно сведений однозначной идентификации неподвижного приемного устройства плюс полное или частичное содержание внутреннего "file_log".

Проверки против применения силы и диагностический контроль должны включать в себя проверки, выполняемые как на мобильном передающем устройстве, так и на неподвижном приемном устройстве. В каждом случае, неподвижное приемное устройство используется для уведомления об этих событиях удаленного устройства концентратора.

Можно посылать в удаленное устройство концентратора уведомление о событиях, касающихся этих проверок, закодированное соответствующим образом, чтобы различать их относительно предварительных тревог и тревог.

Проверки, выполняемые в мобильном передающем устройстве, предпочтительно включают в себя проверку на разрезание ремня и проверку уровня заряда аккумуляторной батареи электропитания.

Проверки, выполняемые в неподвижном приемном устройстве, предпочтительно включают в себя проверку на смещение и/или удаление от несущей стены неподвижного приемного устройства; проверку на применение силы к корпусу неподвижного приемного устройства; проверку на какую-либо обычную попытку открывания корпуса посредством запирающих устройств, типа винтов, болтов и т.д.; проверку уровня заряда резервной аккумуляторной батареи; проверку наличия напряжения 220 В переменного тока сетевого питания.

Настоящее изобретение описано в отношении его предпочтительных в настоящее время вариантов осуществления, но должно быть понятно, что на практике можно вводить много изменений и модификаций, не выходя при этом за объем предложенного изобретения, определенный нижеследующей формулой изобретения.

Изобретение относится к системам наблюдения и дистанционной аварийной сигнализации. Система наблюдения и дистанционной аварийной сигнализации для людей, подвергаемых ограничению свободы передвижения, содержит неподвижный модуль, размещенный в области, в пределах которой человек может перемещаться, и личный элемент браслета, прикрепленный к человеку, подвергаемому ограничению свободы передвижения. Неподвижный модуль приспособлен для установления электромагнитной связи с личным элементом и связи через телефонную линию с операционным центром. Неподвижный модуль оборудован центральным процессором, связанным с устройством считывания отпечатков пальцев, и радиоприемным устройством, приспособленным для взаимодействия с аналогичным радиопередающим устройством, вмонтированным в личный элемент вместе с центральным процессором, который управляет его работой. При обнаружении любого прерывания и/или аномалий связи между неподвижным модулем и личным элементом посылается сигнал тревоги в операционный центр. Технический результат: повышение достоверности обнаружения присутствия задержанного в здании и аварийной сигнализации. 6 ил.

Система наблюдения и дистанционной аварийной сигнализации для людей, подвергаемых ограничению в свободе передвижения, содержащая неподвижный модуль (В), размещенный в области, в пределах которой человек может перемещаться, и личный элемент (А) браслета, прикрепленный к человеку, подвергаемому ограничению в свободе передвижения, причем неподвижный модуль (В) приспособлен для установления электромагнитной связи с личным элементом (А) и соединения через телефонную линию с операционным центром, где электромагнитная связь зашифрована и/или закодирована и устанавливается через заранее определенные промежутки времени; неподвижный модуль (В) оборудован первым ЦП (центральным процессором) (7) и радиоприемным устройством (9), приспособленным для взаимодействия с аналогичным радиопередающим устройством (4), содержащимся в личном элементе (А), и вторым ЦП (3) для него; средство, обеспечивающее под управлением центральных процессоров (7, 3) обнаружение любого прерывания и/или аномалий связи между неподвижным модулем (В) и личным элементом (А) и посылку сигналов тревоги в операционный центр; средство обнаружения нанесения ущерба или вредительства и в результате этого посылки сигнала тревоги в операционный центр; средство для установления качества электромагнитной связи и посылки сигнала тревоги в случае существенного ухудшения качества; личный элемент (А) содержит устройство против нанесения ущерба (разрезания), содержащее оптические волокна, внедренные в фактический материал самого ремня, и использующее оптические каналы, которые проверяются со случайными промежутками времени, для проверки согласованности между посылаемыми сигналами (местоположения и значения) и принимаемыми сигналами, отличающаяся тем, что неподвижный модуль (В) дополнительно содержит цифровое устройство (10) считывания отпечатков пальцев, распознающее отпечаток пальца человека, подвергаемого ограничению в свободе передвижения, в качестве системы сброса для сигнала тревоги.