ВИДЕОТЕЛЕФОН С ВЫСОКОЧАСТОТНЫМ КОММУТАТОРОМ Российский патент 2005 года по МПК H04M3/56 H04N7/22 H03K17/62 

Предлагаемое изобретение относится к области техники связи.

Уровень техники.

Аналоги предлагаемого изобретения:

1. Цветков В.А., Анцунев С.В.

"Цифровая автоматическая телефонная станция."

Номер заявки, опубликованной в официальном бюллетене Российского агентства по патентам и товарным знакам №10 за 2000 г., №99126738/20 от 10/12 1999 г.

2. Линия ISDN BRI ПетерСтар - Реклама ПетерСтар г.Санкт-Петербург.

3. Шиянов Н. "Оптический телефон." - Опубликовано: "В помощь Радиолюбителю." Выпуск 107, Москва 1990 г.

Наиболее близкие к изобретению аналоги под номерами: 1, 2.

Совокупность признаков /аналоги №1, 2/, сходных с совокупностью существенных признаков изобретения:

1. Быстрота соединения.

2. Качество и надежность связи.

3. Конференц-связь.

4. Скорость передачи данных 64÷128 кбит/с.

5. Высокоскоростной доступ в Интернет.

6. Подключение по волоконно-оптическому кабелю абонентских точек /скорости передачи данных от 64 кбит/с до 2 мбит/с/.

7. Возможность работы как двухканальный видеотелефон.

Совокупность признаков /аналог №3/, сходных с совокупностью существенных признаков изобретения: - применение для связи светодиодов, лазеров и фотоэлементов, передающих /принимающих/ в пространство передающей среды сигналы светового диапазона.

Причины, препятствующие получению требуемого технического результата, в аналогах, относительно предлагаемого изобретения:

1. Качество связи: - невозможно осуществить высококачественные передачи телевизионных программ при скоростях передачи данных 64 кбит/с ÷ 2 мбит/с, необходима скорость передачи данных в канале связи около 10 мбит/с, что соответствует полосе абонентского канала порядка 10÷20 мГц,

- невозможно осуществить передачи телевизионного изображения с большей четкостью на большом экране /площадь экрана больше чем 1÷3 м²/ при скоростях передачи данных 64 кбит/с ÷ 2 мбит/с, необходима скорость передачи данных больше или равная 100÷500 мбит/с.

2. Скорость передачи данных: - нереальна передача информации большого объема большому числу абонентов по линии связи при скоростях передачи данных 64 кбит/с ÷ 2 мбит/с /книг, журналов, газет, справочной информации и т.д./. Необходима значительно большая скорость передачи данных, например 10 мбит/с, что соответствует передаче по каналу связи книги из 1000 страниц за время 20 секунд.

3. Осуществление совещаний: невозможно установить связь для большого количества абонентов одновременно в аналогах /для аналогов одновременная связь не более чем с тремя абонентами/. Необходима одновременная связь с необходимым количеством абонентов, ограниченным максимальным числом абонентов высокочастотного коммутатора. Эта функция может быть осуществлена в предлагаемом изобретении при рациональном размножителе сигналов информации, что приводит к возможности трансляции высококачественных телевизионных программ или осуществлении совещания большому числу абонентов одновременно.

4. Надежность обеспечения связи: более высокая надежность обеспечения связи изобретения определяется взаимозаменяемостью аппаратуры высокочастотного коммутатора и высокочастотных линий абонентов, чего нет в аналогах.

5. Отсутствие атмосферных помех /осадков/: применение в изобретении передачи /приема/ высокочастотных сигналов светодиодов, лазеров фотоэлементам, расположенным в железобетонных туннелях, исключающих атмосферные осадки, чего нет в аналоге №3.

Кроме того, аналогами предлагаемого изобретения могут быть:

4 - эфирное телевидение, состоящее из передатчиков сигналов телевизионного изображения и звука /например, Санкт-Петербургский телецентр/ и приемников телевизионных сигналов зрителей /абонентов/,

5 - космическое телевидение,

6 - кабельное телевидение,

7 - проводное вещание.

Совокупность признаков /аналог №4/, сходных с совокупностью существенных признаков изобретения:

1 - необходимая суммарная мощность передатчиков телевизионных программ /100÷1000 и более/ для максимального числа зрителей /абонентов/: 10⁶÷10⁷,

2 - пожаробезопасность,

3 - количество передаваемых абонентам /зрителям/ телевизионных программ,

4 - способ оплаты телевизионных передач,

5 - способ переключения телевизионных программ в телевизионном приемнике при числе каналов телевизионного вещания, стремящемся к большой величине.

Совокупность признаков /аналог №5/, сходных с совокупностью существенных признаков изобретения:

1 - стоимость обслуживания,

2 - надежность,

3 - кодирование телевизионных программ /способ оплаты телевизионных передач/,

4 - количество передаваемых абонентам /зрителям/ телевизионных программ,

5 - способ переключения телевизионных программ в телевизионном приемнике при числе каналов телевизионного вещания, стремящемся к большой величине.

Совокупность признаков /аналоги №6, 7/, сходных с совокупностью существенных признаков изобретения:

1 - необходимая суммарная мощность сигналов передатчиков программ вещания /телевизионных каналов/: 100÷1000 и более для максимального числа зрителей /абонентов высокочастотного коммутатора/: 10⁶÷10⁷.

Причина, препятствующая получению требуемого технического результата /аналоги №4, 5, 6, 7/ относительно предлагаемого изобретения:

1 - необходимая мощность общей суммы сигналов передатчиков программ вещания /телевизионных каналов/: 10÷1000 и более для максимального числа зрителей /абонентов высокочастотного коммутатора/

При мощности сигналов передатчика одной телевизионной программы эфирного телевидение 50÷100 кВт суммарная мощность /Р_Σn/ для:

- n=10 телевизионных каналов эфирного телевидения будет равна 500÷1000 кВт,

- n=100 телевизионных каналов эфирного телевидения будет равна 5000÷10000 мВт,

- n=1000 телевизионных каналов эфирного телевидения будет равна 50000÷100000 кВт.

В предлагаемом изобретении высокочастотный коммутатор при рациональном размножителе сигналов абонентов требует значительно меньшую мощность Р_Σn эфирного телевидения, причем мощность размножителя сигналов расходуется в соответствии с задействованным числом абонентов. При большем числе телевизионных каналов - больше экономия энергии, потребляемой размножителем сигналов абонентов высокочастотного коммутатора, относительно эфирного телевидения.

Суммарная мощность высокочастотного коммутатора и линий абонентских связей /Р_Σ в/ч/ складывается из суммарной мощности сигналов абонентов /Раб. в/ч/; мощности, потребляемой высокочастотным коммутатором /Рв/ч комм./; суммарной мощности, потребляемой преобразователями в линиях абонентских связей и размножителями сигналов высокочастотного коммутатора /Р преобр. и размн./; прочей мощности блоков высокочастотного коммутатора /Рбл. в/ч/.

При входном сигнале абонента высокочастотного коммутаторам Ивх=1÷100 мВ на нагрузке R=100 Ом входная мощность одного абонента равна Раб=10^-8÷10^-4 Вт. Исходя из мощности светодиода каждого абонента Рсветод.=0,1 мВт и с учетом мощности усилителей высокочастотных линий связи суммарная мощность сигналов абонентов высокочастотного коммутатора равна Раб.в/ч=5÷10 кВт.

Мощность, потребляемая высокочастотным коммутатором, определяется мощностью потребления электронно-механических роботов, соединяющих ячейки высокочастотного коммутатора в соответствии с заданными кодами абонентов. При этом возможно определить суммарное время подключения максимального количества абонентов высокочастотного коммутатора.

При максимальном числе абонентов высокочастотного коммутатора, равном 10⁷, количестве абонентов обслуживания одним электронно-механическим роботом, равном 100, времени соединения одного абонента, равном 0,1 с, мощности потребления одним электронно-механическим роботом, равной 1 кВт, коэффициенте, определяющем паузу соединения абонента, равном 0,001÷0,01 получим:

- суммарное время, необходимое для подключения максимального числа абонентов высокочастотного коммутатора, 10 с.

- необходимое число электронно-механических роботов 10⁵,

- мощность, потребляемая высокочастотным коммутатором, 100 кВт.

Суммарная мощность, потребляемая преобразователями в линиях абонентских связей и размножителями сигналов высокочастотного коммутатора, равная Рпреобр. и размн.=150÷200 кВт.

Прочая мощность блоков высокочастотного коммутатора равна Рбл.в/ч=50 кВт.

Следовательно, суммарная мощность высокочастотного коммутатора и линий абонентских связей будет равна

Р_Σв/ч=Раб.в/ч+Рв/ч комм.+Рпреобр. и размн.+Рбл.в/ч=350 кВт.

Следует заметить, что n каналов телевизионных программ смотрит N макс. абонентов, а один канал эфирного телевидения смотрит абонентов. Таким образом, мощность излучения каждым каналом эфирного телевидения в n раз больше, чем необходимо для абонентов /зрителей/, что исключено в предлагаемом изобретении при

Р_Σаб-1=ncp·Раб.

Следовательно, в предлагаемом изобретении суммарная мощность высокочастотного коммутатора и линий абонентских связей - постоянна при максимальном числе подключенных абонентов и не зависит от числа транслируемых телевизионных каналов.

В эфирном телевидении суммарная мощность телецентра увеличивается пропорционально числу телевизионных каналов.

Данное утверждение справедливо в отношении потребляемой мощности в кабельном телевидении и проводном вешании /налоги №6, 7/ при неограниченном росте числа каналов вещания.

Определим во сколько раз /γ/ мощность потребления энергии предлагаемого изобретения меньше необходимой мощности потребления энергии телецентра, эфирного телевидения в зависимости от числа каналов при максимальном числе зрителей /абонентов/:

- для 10 каналов:

- для 100 каналов:

- для 1000 каналов:

Следует заметить, что "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором" как паровая машина, автомобиль с бензиновым двигателем, телефонная станция и т.д. - новая машина, экономящая время и энергию /на несколько порядков/, создающая новые удобства потребителю.

2 - пожаробезопасность

Предлагаемое изобретение более пожаробезопасно по отношению к аналогам, например эфирное телевидение, т.к. в изобретении нет сосредоточенных больших токов и высоковольтных напряжений при неограниченном числе абонентов /зрителей/.

3 - количество передаваемых абонентам /зрителям/ телевизионных программ

Количество передаваемых абонентам /зрителям/ телевизионных программ ограничено в аналогах большой стоимостью антенн, зданий, передатчиков, космических спутников в космическом телевидении и значительной мощностью потребления электрической энергии передающих устройств, которая неограниченно увеличивается при неограниченном росте числа телевизионных каналов.

В предлагаемом изобретении число телевизионных каналов может быть неограничено большим без значительного увеличения стоимости и мощности передающих устройств.

4 - способ оплаты телевизионных передач

В предлагаемом изобретении возможна передача первоэкранных фильмов, театральных постановок, спортивных состязаний и т.д. с предварительной оплатой таких передач: покупка билетов или автоматическое снятие денег со спецсчета.

При этом через соответствующую аппаратуру дается разрежение на подключение абонента высокочастотного коммутатора к соответствующей телевизионной программе /или каналу/. В этом и состоит способ оплаты телевизионных передач, имеющий существенное значение в предлагаемом изобретении. Что невозможно в эфирном телевидении, космическом телевидении, кабельном телевидении.

Кроме того, нет необходимости в кодировании телевизионных передач в предлагаемом изобретении для оплаты телевизионных передач, которое усложняет аппаратуру передачи телевизионных сигналов и, следовательно, ухудшает надежность приемо-передающих приборов. В космическом телевидении происходит продажа кодов телевизионных программ как оплата некоторых телевизионных передач.

Кодирование телевизионных сигналов в предлагаемом изобретении возможно по желанию абонента при помощи индивидуальных кодирующих блоков абонента.

В предлагаемом изобретении возможна передача телевизионных кадров газет, журналов, книг, справочной информации, программ телевидения /телевизионных каналов/ и т.д.

Таким образом, возможна при предварительной оплате стоимости услуг передачи информации без бумаги, например, на видеокассете при помощи видеомагнитофона через высокочастотный коммутатор передача печатной и какой-либо другой информации способом, указанным выше, т.е. возможно, таким образом, распространение печатной и справочной информации.

5 - способ переключения телевизионных программ при числе каналов, стремящемся к большой величине

В существующем эфирном телевидении телецентр-телевизионный приемник невозможно осуществить при необходимости переключения /приема/ большого количества каналов: 100÷1000 и более, блок переключения телевизионных каналов телевизионного приемника, который занимал бы разумный объем в комнате, где расположен вышеуказанный телевизионный приемник, был бы достаточно прост в схемных решениях и конструкции и, следовательно, достаточно малой стоимости.

В предлагаемом изобретении способ переключения телевизионных программ состоит в следующем: переключение телевизионных программ происходит в аппаратуре высокочастотного коммутатора при наборе абонентом соответствующего кода канала.

К каждому приемника телевизионных сигналов абонента приходят сигналы телевизионного канала, который соответствует набранному коду высокочастотного коммутатора, на одной из частот высокочастотного тракта приемника или в интервале частот 0÷10 мГц.

6 - стоимость обслуживания

Стоимость обслуживания в предлагаемом изобретении значительно меньше чем в космическом телевидении, т.к. в космическом телевидении требуется через определенное время эксплуатации спутника земли следующий запуск нового спутника на орбиту земли. Значительная стоимость при создании устройства предлагаемого изобретения, требующего разовых затрат, окупается /на несколько порядков/ при эксплуатации относительно космического телевидения из-за значительной доходности: например, большей чем в метро при меньшей стоимости затрат, необходимых для создания устройства предлагаемого изобретения, относительно метро.

7 - надежность

Надежность в предлагаемом изобретении определяется резервированием большего числа телевизионных каналов /взаимозаменяемых/ при незначительной стоимости обслуживания /ремонта/ относительно космического телевидения.

Кроме того, в предлагаемом изобретении может быть применено визуальное опознавание образов в охранной сигнализации абонентов. Вышеуказанная охранная сигнализация абонентов значительно более надежна, чем существующая в настоящее время охранная сигнализация на телефонных станциях.

Сущность изобретения

Существенные признаки предлагаемого изобретения, обеспечивающие соответствующий технический результат:

1 - высокочастотность

Высокочастотность в предлагаемом изобретении определяется скоростью передачи данных: больше или равна 10 мбит/с, что соответствует полосе частот абонентского канала: Δƒ=10÷20 мГц.

Данные параметры предлагаемого изобретения обеспечивают технический результат:

- осуществление функции видеотелефона с соответствующими высококачественными параметрами /например, параметры высококачественного вещания телецентра: 25 кадров в секунду, 625 отрок в кадре, Δƒ=8÷10 мГц и более,

- осуществление высококачественного телевизионного вещания: 25 кадров в секунду, 625 строк в кадре и более, Δƒ=8÷10 мГц и более,

- осуществление высококачественного /с большой четкостью изображения/ телекино на большом экране: 25 кадров в секунду, 1500÷10000 строк в кадре и более, Δƒ=100 мГц и более, что приблизительно соответствует 10 каналам предлагаемого видеотелефона с высокочастотным коммутатором, переданные абоненту по одному высокочастотному абонентскому кабелю или световоду.

2 - рациональный размножитель сигналов

Рациональность размножителя сигналов в предлагаемом изобретении заключается в совмещении функций на одном поле расположения едоков высокочастотных разъемов высокочастотного коммутатора: соединение абонентов и размножение сигналов абонентов в любом возможном сочетании для любого числа абонентов, ограниченного максимальным числом абонентов высокочастотного коммутатора.

При этом соединение абонентов и размножение сигналов происходит при помощи световых лучей светодиодов, которые воспринимаются фотоэлементами ячеек высокочастотного коммутатора при совмещении направленных осей оптических систем двух или более вышеуказанных ячеек высокочастотного коммутатора, что можно считать рациональным относительно существующих коммутаторов, т.к. размножение сигналов абонентов может происходить для любого числа абонентов высокочастотного коммутатора в функции угла поворота и высоты соответствующих оптических систем ячеек высокочастотного коммутатора.

Конструктивно размножитель сигналов высокочастотного коммутатора состоит из приемника /фотоэлемента с усилителем/ и передатчика/светодиода и т.д./, к которому можно подключить при помощи световых лучей, полученных в поле заданных точек зеркальных отражений, n приемников ячеек высокочастотного коммутатора.

Данный существенный признак предлагаемого изобретения обеспечивает технический результат:

- возможность вещания телевизионных передач, т.е. соединение заданного числа абонентов высокочастотного коммутатора из максимального числа абонентов высокочастотного коммутатора в любом сочетании через размножитель сигналов для приема сигналов от одного источника информации,

- возможность осуществления совещания n абонентов с переключением числа соединений абонентов в любом сочетании из максимального числа абонентов высокочастотного коммутатора,

- возможность осуществления вещания радиопрограмм, в частности, стереофонического вещания /метод цифровой техники и т.д./.

3 - постоянство потребления электрической энергии и независимость потребления электрической энергии предлагаемого устройства от числа телевизионных каналов вещания в высокочастотном коммутаторе

Постоянство потребления электрической энергии и независимость потребления электрической энергии предлагаемого устройства от числа телевизионных каналов вещания в высокочастотном коммутаторе - существенные признаки предлагаемого изобретения, т.к. при максимальном числе подключенных абонентов, существующих в высокочастотном коммутаторе, к ячейкам высокочастотного коммутатора, вещающих сигналы телевизионных каналов через размножитель сигналов высокочастотного коммутатора, мощность потребления электрической энергии предлагаемого устройства не увеличивается в функции числа вещания телевизионных каналов высокочастотного коммутатора, а остается постоянной: число подключенных через размножитель сигналов абонентов высокочастотного коммутатора - постоянно. Кроме того, при числе каналов вещания высокочастотного коммутатора, равном 100÷1000 и более, необходимая энергия для передачи сигналов предлагаемого устройства значительно меньше, чем для передатчиков эфирного телевидения того же числа телевизионных каналов вещания. Следует отметить, что в предлагаемом изобретении экономиться энергия в функции числа подключенных абонентов, т.к. аппаратура абонентов выключается при отсутствии соединения абонентов /кроме аппаратуры приема сигналов вызова/.

Технический результат при вышеуказанных существенных признаках предлагаемого изобретения заключается в существенной экономии электрической энергии по отношению к аналогам.

4 - способ переключения каналов телевизионных программ при числе каналов, равном 100÷1000 и более, набором абонентами соответствующего кода высокочастотного коммутатора.

Существенным признаком предлагаемого изобретения является способ переключения каналов телевизионных программ при числе каналов 100÷1000 и более набором абонентами соответствующего кода высокочастотного коммутатора. Необходимость применения такого способа коммутации телевизионных каналов обусловлено условием создания реальной конструкции устройства переключения каналов и условием осуществления этой конструкции при оптимальной стоимости для абонентов.

Технический результат вышеуказанного существенного признака предлагаемого изобретения состоит в осуществлении реальной конструкции устройства переключения каналов телевизионных программ при оптимальной ее стоимости для абонентов.

5 - способ оплаты телевизионных передач

Способ оплаты телевизионных передач: предварительная оплата /покупка/ билетов и т.д. или автоматическое снятие денег со спецсчета сбербанка с автоматическим учетом времени просмотра телевизионных передач соответствующей аппаратурой при коммутации абонентов - является признаком использования при особых условиях эксплуатации предлагаемого изобретения.

Результат применения способа оплаты телевизионных передач, который дает возможность ввести дополнительные /новые/ удобства для абонентов, - возможность просмотра первоэкранных фильмов, театральных постановок, спортивных состязаний, религиозных обрядов, возможность получения справочной информации, возможность распространения печатной продукции и т.д.

6 - количество переключаемых каналов телевизионных программ

Количество переключаемых каналов телевизионных программ неограничено в предлагаемом изобретении в пределах равного максимальному числу абонентов высокочастотного коммутатора.

Технический результат вышеуказанного существенного признака предлагаемого изобретения: существование возможности получения необходимого объема информации для заданного числа абонентов высокочастотного коммутатора, определяемого числом телевизионннх каналов предлагаемого устройства, которое меньше или равно максимальному числу абонентов высокочастотного коммутатора.

7 - взаимозаменяемость абонентских линий связи

Существенным признаком предлагаемого изобретения является взаимозаменяемость абонентских линий связи, при этом в предлагаемом устройстве существует большое количество резервных линий связи.

Технический результат: значительно лучшая надежность связи между абонентами высокочастотного коммутатора относительно аналогов.

8 - отсутствие при передаче телевизионных сигналов высоковольтных напряжений и сосредоточенных больших токов

Существенным признаком предлагаемого изобретений является отсутствие при передаче телевизионных сигналов высоковольтных напряжений и сосредоточенных больших токов.

Технический результат: лучшая пожаробезопасность относительно эфирного телевидения.

9 - коммутация высокочастотных сигналов без пролезания сигналов соединенных абонентов в соседние каналы связи

Существенным признаком предлагаемого изобретения является коммутация высокочастотных сигналов без пролезания сигналов соединенных абонентов в соседние каналы связи, обусловленная независимостью световых пучков светодиодов при их пересечении, конструкцией устройства коммутации: коммутация абонентов высокочастотного коммутатора при помощи электронно-механических роботов и параметрами абонентских линий связи. Причем при коммутации высокочастотных сигналов в предлагаемом изобретении максимальная частота коммутируемого сигнала может быть равна 10 мГц, при этом значение вышеуказанной величины на несколько порядков больше чем значение аналогичного параметра у существующих в настоящее время аналогов.

Технический результат: высокая степень взаимонезависимости абонентских линий связи, что приводит к помехоустойчивости линий связи соединенных абонентов к сигналам других абонентских линий связи предлагаемого устройства, при этом существует возможность осуществления функции высококачественного видеотелефона, передачи высококачественного телевизионного вещания, трансляции высококачественных радиопрограмм: передача аналоговых сигналов и цифровой метод передачи сигналов, в частности стереофонические передачи и т.д.

10 - линии связи на световых лучах светодиодов с оптическими системами, корректирующими направленность световых лучей в железобетонных туннелях, без световодов

Существенным признаком предлагаемого изобретения являются линии связи на световых лучах светодиодов с оптическими системами, корректирующими направленность световых лучей в железобетонных туннелях, без световодов /кроме линий связи, применяющих световоды, высокочастотные кабели и т.д./. Такие линии связи значительно дешевле линий связи на световодах и могут передавать большее число телевизионных каналов на один светодиод.

Технический результат вышеуказанного существенного признака предлагаемого изобретения: большее число абонентских линий связи на один светодиод с полосой частот порядка 10 мГц и более дешевые линии связи относительно аналогов.

11 - визуальное опознавание образов в охранной сигнализации

Существенным признаком предлагаемого изобретения является визуальное опознавание образов в охранной сигнализации, что приводит к осуществлению значительно более надежной охранной сигнализации, чем существующая в настоящее время охранная сигнализация, применяющая телефонную связь.

Технический результат вышеуказанного существенного признака предлагаемого изобретения при использовании вышеуказанного устройства в особых условиях: более высококачественная охранная сигнализация с передачей сигналов визуального опознавания образов в подразделения охраны милиции.

Перечень чертежей предлагаемого изобретения: "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором."

Фиг.1 Блок-схема предлагаемого изобретения: "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором."

На Фиг.1 изображено: 1, 4 - блок коммутации горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора; 3, 6 - блок коммутации вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора; 2, 5 - блок высокочастотные разъемов; 7 - блок сигналов вызова абонентов и управления; 8 - блок определения механических параметров; 9, 10 - электронно-механический робот; 11, 12 - приемопередающий блок; 13 - блок модуляции и демодуляции, находящийся в месте расположения абонента; 14 - блок модуляции и демодуляции, находящийся в месте расположения высокочастотного коммутатора; 15 - блок выпрямителей; 16 - блок видеомагнитофонов; 17 - пульт сигнализации; 18 - блок коммутации охраняемых абонентов; 19 - блок приемников телевизионных каналов.

Фиг.2 Схема соединения абонентов в параллельных рядах блоков высокочастотных разъемов высокочастотного коммутатора.

На Фиг.2 изображено: 20, 21 - оптопара; 22 - зеркало; n - число рядов с блоками высокочастотных разъемов.

Фиг.3 Блок-схема ячейки высокочастотного коммутатора.

На Фиг.3 изображено: 23 - высокочастотный разъем; 24, 39 - усилитель матрицы передачи сигналов вызова абонентов; 25, 33 - модулятор матрицы передачи сигналов вызова абонентов; 26 - усилитель матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов; 27 - модулятор матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов; 26, 30, 34 - фотоэлемент; 29, 31, 32 - светодиод; Z_яч - нагрузка ячейки.

Фиг.4 Блок-схема электронно-механического робота.

На Фиг.4 изображено: 36 - захват; 37 - блок исполнительных механизмов перемещений и оптико-электронного отсчета числа штрихов измерительной линейки по оси У, высоты телескопической штанги ячеек высокочастотного коммутатора h, угловых перемещений оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора α, α_х; 38 - блок исполнительных механизмов перемещений и оптико-электронного отсчета числа штрихов измерительной линейки по оси Х; 39 - счетчик числа штрихов; 40 - блок совпадений; 41 - блок определения точного линейного значения штриха; 42 - блок распределения кодов; 43 - блок выходных сигналов; 44, 45, 46, 47, 48 - блок электронный; n1÷n100 - ячейки высокочастотного коммутатора.

Фиг.5 блок-схема устройства визуальной охранкой сигнализации абонентов высокочастотного коммутатора, входящего в предлагаемое устройство: "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором."

На Фиг.5 изображено: 2, 5 - блок высокочастотных разъемов; 11, 12 - приемопередающий блок; 13 - блок модуляции и демодуляции, находящийся в месте расположения абонента; 14 - блок модуляций и демодуляции, находящийся в месте расположения высокочастотного коммутатора; 17 - пульт сигнализации; 18 - блок коммутации охраняемых абонентов; 49 - блок коммутации горизонтальных рядов световых индикаторов тревожной сигнализации абонентов высокочастотного коммутатора диодной матрицы пульта сигнализации; 50 - блок коммутации вертикальных рядов световых индикаторов тревожной сигнализации абонентов высокочастотного коммутатора, диодной матрицы пульта сигнализации; 51 -световой индикатор тревожной сигнализации абонента высокочастотного коммутатора; 52 - блок памяти; 53 - блок сравнения телевизионных кадров; 54 - блок выходных сигналов; 55 - звонок тревожной сигнализации; 56 - блок коммутации горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора 1-й диодной матрицы блока, коммутации охраняемых абонентов; 57 - блок коммутаций вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора 1-й диодной матрицы блока коммутации охраняемых абонентов; 58 - блок коммутации горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора 2-й диодной матрицы блока коммутации охраняемых абонентов; 59 - блок коммутации вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора 2-й диодной матрицы блока коммутации охраняемых абонентов; 60 - блок определения параметров линии; h1÷hi - блоки пульта сигнализации; x1÷xi - блоки коммутации охраняемых абонентов.

Фиг.6 Упрощенная блок-схема устройства оплаты времени просмотра абонентами высокочастотного коммутатора телевизионных передач, входящего в предлагаемое устройство: "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором."

На Фиг.6 изображено: 1 - блок коммутации горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора; 2 - блок высокочастотных разъемов; 3 - блок коммутации вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора; 7 - блок сигналов вызова абонентов и управления; 8 - блок определения механических параметров; 9, 10 - электронно-механический робот; 16 - блок видеомагнитофонов; 61, 64, 67 - приемопередающий блок; 62, 65, 68 - блок модуляции и демодуляции, находящийся в месте расположения абонента; 63, 66, 69 - блок модуляции и демодуляции, находящийся в месте расположения высокочастотного коммутатора; 70, 71, 72 - ячейка высокочастотного коммутатора.; 73 - электронный блок; 74 - блок совпадений кодов; 75 - счетчик времени; 76 - блок памяти; 77 - счетчик денег; 78 - высокочастотный коммутатор.

Фиг.7 Приемопередающий блок.

На Фиг.7 изображено: 11 - приемопередающий блок; 79 - видеомагнитофон; 80 - компьютер; 81 - видеокамера; 82 - микрофон; 83 - усилитель низкой частоты с преобразователем частот; 84 - блок памяти; 85 - управляющий пульт с наборным устройством кода вызываемого абонента; 86 - приемник телевизионных сигналов.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Отличительной особенностью "Видеотелефона с высокочастотным коммутатором" относительно аналогов является значительно большая ширина полосы частот абонентского канала /Δƒ=10÷20 мГц/, позволяющая передавать /прижимать/ сигналы, необходимые для передачи высококачественного телевизионного изображения и функционирования видеотелефона.

Соединение абонентов между собой и абонентов с коммутатором происходит по высокочастотным линиям: высокочастотным кабелям, волоконно-оптическим кабелям, высокочастотным линиям на светодиодах, фотоэлементах и т.д. без световодов с высокочастотным уплотнением /10÷1000 каналов связи на один светодиод/. Высокочастотные линии связи проложены в специальных железобетонных туннелях, в которых может быть установлена аппаратура уплотнения высокочастотных линий. Такие туннели имеют выход в каждый дом города; кроме того, размеры такого туннеля позволяют перемещаться обслуживающему персоналу внутри туннеля, и поэтому в такой конструкции линий связи между высокочастотным коммутатором и абонентами нет необходимости в люках, выходящих на улицу, что повышает секретность вышеуказанных линий связи.

Линии связи предлагаемого изобретения, расположенные в соответствующих объемах железобетонных /или какого-либо другого материала/ туннелях, кроме организации связи /линии связи в данном случае - как железобетонные конструкции/ могут быть использованы для перехода граждан в бомбоубежище, метро из любого дома города и соответствующего перемещения различных грузов.

При организации связи в железобетонных туннелях на светодиодах, лазерах, фотоэлементах, устройствах преобразования частот, соответствующих патенту №961134 13/09 от 18/07 96 г. Цирульников Д.А., Аристов В.В. "Способ преобразования энергий оптического излучения с произвольной шириной спектра в энергию электромагнитных колебаний или волн радио- или более низкочастотного диапазона", опубликованного в официальном бюллетене Российского агентства по патентам и товарным знакам №11/1 за 1998 г. г.Москва, возможно передавать сигналы через, например, железобетонные трубы, в которых нет высокочастотных кабелей, световодов и т.д., а только световые лучи.

Железобетонные туннели расположены геометрически таким образом в пространстве, например под землей, что они обеспечивают прохождение электромагнитной энергии световых лучей на любые расстояния при соответствующей центровке каждого сочленения железобетонного туннеля /или центровки лучей светодиодов оптическими системами в заданной протяженности железобетонных туннелей, например через один километр в силу кривизны земли/.

Для разрешения n источников излучения, рядом расположенных в железобетонных тоннелях, возможно применить соответствующие оптические системы, а для выделения полосы частот абонентского канала после преобразования частот излучения светодиодов в различные диапазоны частот: мм, см, дм, м и т.д. /или наоборот: после преобразования полосы частот абонентского канала в частоты излучения светодиодов/ можно применить оптические фильтры или радиотехнические фильтры.

Одними из основных блоков высокочастотного коммутатора являются блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/, где соединения абонентов происходят при помощи светодиодов, фотоэлементов и оптики телескопических штанг, которая занимает в каждой ячейке высокочастотного коммутатора определенную высоту hx и определенный угол направленности αх. Установка hx и αх осуществляется при помощи электронно-механических роботов /9, 10 - см. фиг.1/. При числе электронно-механических роботов, стремящемся к большой величине, время соединения абонентов стремится к нулю или малой величине.

Низкочастотные блоки коммутации горизонтальных рядов /1, 4 - см. фиг.1/ и вертикальных рядов /3, 6 - см. фиг.1/ ячеек блоков высокочастотных разъемов высокочастотного коммутатора обеспечивают периодическое включение каждого абонента высокочастотного коммутатора. Каждый абонент включается на время: t=10 мкс, за которые абонент может передать в автоматическом режиме необходимый код /например, десятизначный/ вызываемого абонента. Таким образом, при суммарном времени опроса абонентов высокочастотного коммутатора, равном 1 с для каждых 10⁵ абонентов необходимая частота включения абонентов: ƒ_вкл=100 кГц, что не вызывает никаких технических трудностей. Низкочастотные блоки периодического включения ячеек высокочастотного коммутатора развязаны от высокочастотных абонентских линий оптопарами, которые практически не влияют на полезные сигналы информационных линий и могут быть выключены после соединения абонентов.

Так как каждой ячейке высокочастотного коммутатора конструктивно принадлежит принимающий световые сигналы фотоэлемент и передающий световые сигналы светодиод, то такое "поле ячеек" может работать как размножитель сигналов любого абонента, в любом возможном сочетании n_x абонентов, что позволяет транслировать телевизионные передачи любому количеству абонентов, ограниченному максимальным числом абонентов высокочастотного коммутатора.

Кодовые сигналы вызова абонента поступают на блок сигналов вызова абонентов и управления /7 - см. фиг.1/, который в определенный интервал времени опроса ячеек высокочастотного коммутатора передает сигналы вызова абонентам и определяет коды номеров электронно-механических роботов, необходимых для организации связи. Затем сигналы поступают на блок определения механических параметров /8 - см. фиг.1/, определяющий коды механических линейных и угловых перемещений оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора в соответствии с полученными кодами от блока /7/ и сведениями, заведенными в электронную память блока /8/, о геометрическом расположении оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора. Полученные сигналы от блока /8/ поступают на соответствующие электронно-механические роботы /9, 10 - см. фиг.1/, которые и производят соответствующие механические манипуляции, необходимые для совпадения световых лучей направленной оптики телескопических штанг соответствующих ячеек высокочастотного коммутатора, т.е. организации связи определенных абонентов.

Сигналы приемопередающих блоков /11, 12 - см. фиг.1/ через блок модуляции и демодуляции /13 - см. фиг.1/, находящийся в месте расположения абонентов, блок модуляции и демодуляции /14 - см. фиг.1/, находящийся в месте расположения высокочастотного коммутатора, блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/ проходят через заданные соединения высокочастотного коммутатора при заданных манипуляциях электронно-механических роботов, т.е. создаются условия для связи абонентов.

Приемники и передатчики абонентских сигналов видеотелефона работают на разных частотах, т.е. для приема и передачи сигналов задействованы два канала с полосой: Δƒ=10 мГц.

Кроме того, в высокочастотном коммутаторе есть блоки:

- блок выпрямителей /15 - см. фиг.1/, питающий все блоки высокочастотного коммутатора,

- блок видеомагнитофонов /16 - см. фиг.1/, имеющий возможность подключения к любой ячейке высокочастотного коммутатора, блок приемников телевизионных сигналов /19 - см. фиг.1/, принимающий телевизионные сигналы эфирного телевидения и космического телевидения и имеющий возможность подсоединения к любой ячейке высокочастотного коммутатора.

Для простоты восприятия блок-схемы фиг.1 линии связи вышеуказанных блоков на фиг.1 не показаны.

В высокочастотном коммутаторе существует пульт сигнализации /17 - см. фиг.1/, обеспечивающий тревожную сигнализацию при нештатных ситуациях, и блок коммутации охраняемых абонентов /18 - см. фиг.1/, который воспринимает с некоторой периодичностью видеосигналы опознавания допускаемых в охраняемое помещение.

Высокочастотный коммутатор при числе абонентов, стремящемся к большой величине, состоит из нескольких рядов блоков высокочастотных разъемов, при этом абоненты коммутатора могут быть соединены между собой при помощи светодиодов, фотоэлементов, оптических систем телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора и боковых зеркальных отражателей /22 - см. фиг.2/. На фиг.2 светодиоды и фотоэлементы показаны как оптопары /20, 21/.

Схема приема и передачи высокочастотных информационных сигналов и низкочастотных сигналов вызова, абонентов высокочастотного коммутатора состоит из двух матриц, в которых задействованы фотоэлементы, светодиоды, модуляторы, усилители ячеек высокочастотного коммутатора /см. фиг.3/:

1 - матрица передачи информационных высокочастотных сигналов, приемопередающая высокочастотную информацию абонентам при помощи ячеек высокочастотного коммутатора с подвижными телескопическими штангами, занимающих определенную высоту hx и угол направленности αх в зависимости от определенного расположения геометрической точки n-й ячейки вызываемого абонента на "поле ячеек" блоков высокочастотных разъемов. Световой информационный сигнал через оптическую систему телескопической штанги ячейки высокочастотного коммутатора поступает на фотоэлемент /30 - см. фиг.3/, усилитель матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов /26 - см. фиг.3/ и высокочастотный разъем /23 - см. фиг.3/. Так как полоса частот приемного тракта информационных сигналов ƒ₁÷n₁ отлична от полосы частот передающего тракта ƒ₂÷n₂, то высокочастотные информационные сигналы передатчика и приемника абонентов, идущие по линии связи, расположенные между высокочастотным коммутатором и абонентами, не мешают друг другу. От высокочастотного разъема /23/ ячейки высокочастотного коммутатора через модулятор матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов /27 - см. фиг.3/, светодиод /31 - см. фиг.3/ идут информационные сигналы другому абоненту.

2 - матрица передачи сигналов вызова абонентов, приемопередающая низкочастотные сигналы вызова абонентов двумя оптопарами /28, 32 и 29, 34 - см. фиг.3/, усилителями матрицы передачи сигналов вызова абонентов /24, 35 - см. фиг.3/, модуляторами матрицы передачи сигналов вызова абонентов /25, 33 - см. фиг.3/. Вышеуказанные приемопередающие блоки низкочастотной матрицы передачи сигналов вызова абонентов включаются попеременно в соответствующее время импульса опроса каждого абонента.

Следует отметить, что в предлагаемом изобретении стоимость осуществления одного телевизионного канала в железобетонных туннелях без оптико-волоконных кабелей значительно дешевле, чем осуществление одного телевизионного канала при прокладке оптико-волоконных кабелей. Что следует из следующие расчетов:

Так называемый, железобетонный "лоток" КМ7 с геометрическими размерами:

- длина 3080 мм,

- высота 780 мм,

- ширина 1490 мм,

стоит - 4532 руб.

Два лотка, образующие замкнутый контур, стоят 9064 руб.

Площадь поперечного сечения двух лотков, образующих замкнутый контур, равна: S=2,4 м².

Число линий связи N в таких двух железобетонных лотках при площади, занятой одним излучателем или приемником световой энергии, соответствующим одной линии связи S₁=2,4 см², равно:

При уплотнении одной линии связи 100 телевизионными каналами максимальное число телевизионных каналов в такой железобетонной конструкции равно: N_макс=10⁶.

Необходимое число Zx железобетонных "лотков" на 100 км равно:

Zx=3,3·10⁴.

Следовательно, общая сумма денег, необходимая для железобетонных конструкций на 100 км, равна:

С_Σ=3,3·10⁴·9064=300·10⁶ руб.

Таким образом стоимость одного телевизионного канала на 100 км в предлагаемом изобретении равна;

Стоимость одного оптико-волоконного кабеля длиной 1 км равна приблизительно 1600$.

В каждом оптико-волоконном кабеле среднее число оптических волокон равно приблизительно 16.

Одно оптическое волокно оптического кабеля уплотнено 100 телевизионными каналами.

Следовательно, стоимость одного телевизионного канала на 100 км при прокладке оптико-волоконного кабеля без учета стоимости соответствующих железобетонных туннелей, необходимых для прокладки вышеуказанных кабелей, равна:

Таким образом, стоимость одного телевизионного канала, протяженностью 100 км /без учета стоимости земляных работ и аппаратуры в предлагаемом изобретении и при прокладке оптико-волоконных кабелей/ в предлагаемом изобретении в 10 раз меньше относительно стоимости одного телевизионного канала протяженностью 100 км при прокладке оптико-волоконного кабеля.

Следовательно, прокладка линий связи в железобетонных туннелях без оптико-волоконных кабелей с соответствующей аппаратурой значительно выгодней относительно линий связи с оптико-волоконными кабелями, несмотря на несколько большие геометрические размеры туннелей, применяемых в предлагаемом изобретении, относительно соответствующих туннелей, необходимых для прокладки оптико-волоконных кабелей.

Функциональные электрические связи между блоками предлагаемого изобретениям "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором."

Блоки коммутации горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора /1, 4 - см. фиг.1/ и блоки коммутации вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора /3, 6 - см. фиг.1/ включают периодически ячейки блоков высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/ или ячейки высокочастотного коммутатора на время опроса одной ячейки для передачи абоненту сигналов вызова: свободен, занято, конец связи; кроме того, код вызываемого абонента поступает в вышеуказанное время в соответствующие блоки высокочастотного коммутатора для организации связи. При этом вышеуказанные ячейки высокочастотного коммутатора образуют матрицу передачи сигналов вызова абонентов, в которой последовательно происходит включение ячеек высокочастотного коммутатора при совпадении импульсов опроса блоков: 1, 4 и 3, 6 в точках пересечения вертикальных и горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора.

Блоки 3, 6 в каждый интервал времени опроса ячеек высокочастотного коммутатора передают коды соединяемых абонентов блоку сигналов вызова абонентов и управления /7 - см. фиг.1/, получая от него при запланированных соединениях сигналы вызова абонентов, необходимых для организации связи. Блок 7 через блок определения механических параметров /8 - см. фиг.1/ выдает информацию соответствующим электронно-механическим роботам /9, 10 - см. фиг.1/ о кодах соединяемых абонентов, преобразованных в блоке 8, и номере необходимого задействования электронно-механического роботам. При размножении сигналов одного из абонентов высокочастотного коммутатора блок 7 выдает информацию о кодах соединяемых n_x абонентов в соответствии с необходимым порядком соединения или размножения сигналов.

Блок /8/ определяет механические параметры: линейные и угловые перемещения оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора соответствующих полученным кодам соединяемых абонентов; координаты расположения выше указанных ячеек x_n, у_n на "поле ячеек" блоков высокочастотных разъемов, соответствующих номеру задействованного электронно-механического робота. При этом блок /8/ выдает кодовую информацию вышеуказанных механических параметров электронно-механическим роботам при помощи электронной памяти этого блока, в которую заведены сведения о геометрическом расположении оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора, необходимых полях зеркальных отражений для передачи сигналов ячейкам высокочастотного коммутатора, находящихся в соседних рядах блоков высокочастотных разъемов /см. фиг.2/ и т.д.

Необходимые углы направленности оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора вычисляются соответствующей схемой блока /8/ для ряда чисел возможных соединений абонентов высокочастотного коммутатора как отношение сторон треугольника, где один катет - расстояние между соединяемыми ячейками по горизонтали, другой катет - расстояние между этими ячейками по вертикали.

При определенных высотах и углах поворота направленной оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора происходит совпадение световых лучей светодиодов с фотоэлементами /см. фиг.3/ соответствующих ячеек при наборе абонентами кодов необходимого соединения в высокочастотном коммутаторе, т.е. осуществляется возможность передачи сигналов абонентами друг другу или организации связи между ними.

Высокочастотная часть ячеек высокочастотного коммутатора, состоящая из элементов: 26, 27, 30, 31 /см. фиг.3/, образует матрицу передачи информационных высокочастотных сигналов с постоянным соединением абонентов на время связи абонентов, в которой происходит коммутирование абонентов при помощи электронно-механических роботов, меняющих углы направленности и высоту оптических систем ячеек высокочастотного коммутатора до совпадения световых лучей светодиодов с фотоэлементами вышеуказанных ячеек, при этом каждому из соединяемых абонентов приходят сигналы в полосе частот абонентского канала порядка 10 мГц.

Электронно-механические роботы /9, 10 - см. фиг.1/ выполняют соответствующие команды по перемещению оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора на определенные кодовыми сигналами от блоков 7, 8 /см. фиг.1/ расстояния или углы поворота путем отсчитывания числа nx штрихов линейных или угловых перемещений.

Приемопередающий блок /11, 12 - см. фиг.1/, находящийся в помещении расположения абонента, состоит /см. фиг.7/ из видеомагнитофона /79/; компьютера /80/; передающей сигналы изображения видеокамеры /81/; микрофона /82/; усилителя низкой частоты с преобразователем частот /83/, переносящего сигналы звуковой частоты в область высоких частот полосы частот абонентского канала; блока памяти /84/; управляющего пульта с наборным устройством кода вызываемого абонента /85/; приемника телевизионных сигналов /86/.

Приемник телевизионных сигналов и видеокамера приемопередающего блока работают на разных частотах и поэтому не мешают друг другу. При этом может быть использован один абонентский канал с полосой частот Δƒ=0÷10 мГц. или два абонентских канала для приема и передачи сигналов абонентов. Приемопередающие блоки передают необходимые сигналы для видеосвязи через высокочастотный кабель на блок модуляции и демодуляции /13 - см. фиг.1/, который расположен в железобетонном туннеле, подходящем к дому абонента, или в подвале дома нахождения абонента. Блок /13/ преобразует полосу частот сигналов, необходимых для видеосвязи, в световые сигналы, которые распространяются в железобетонном туннеле и попадают на блок модуляции и демодуляции /14 - см. фиг.1/, расположенный в месте расположения высокочастотного коммутатора. Блок /14/ преобразует фотоэлементом световое сигналы видеосвязи в полосу частот абонентского канала, после чего входные сигналы блока /14/: контакты I÷Zx попадают через высокочастотный кабель на блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/ или ячейки высокочастотного коммутатора: соответствующие контакты I÷Z_x.

Через высокочастотный разъем /23 - см. фиг.3/ ячейки высокочастотного коммутатора, к которому подводятся сигналы абонента от блока модуляции и демодуляции /14 - см. фиг.1/, приходят сигналы вызова абонента от абонента к высокочастотному коммутатору, при этом задействованы элементы ячейки 25, 29, 34, 35 /см. фиг.3/, и от высокочастотного коммутатора к абоненту, при этом задействованы элементы ячейки 24, 28, 32, 33 /см. фиг.3/. Вышеуказанные элементы ячейки высокочастотного коммутатора образуют матрицу передачи сигналов вызова абонентов. Элементы матрицы передачи сигналов вызова абонентов включаются периодически с периодом Тх=1 с в диодной матрице на време tu=10 мкс при совпадении соответствующих импульсов коммутации вертикальных и горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора. За время импульса включения ячейки высокочастотного коммутатора tu=10 мкс может быть передана информация о коде вызываемого абонента и импульсов отбоя связи и вызова абонента. Нагрузка ячейки Z_яч подключается через диодную матрицу блоков высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/, блоки коммутации вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора /3, 6 - см. фиг.1/ к блоку сигналов вызова абонентов и управления /7 - см. фиг.1/ синхронно с временем включения усилителей 24, 33 и 25, 35 /см. фиг.3/, которые открываются импульсами разной длительности.

После чего по кодовым сигналам вызова абонента осуществляется через электронно-механические роботы /9, 10 - см. фиг.1/ выполнение команд на соединения абонентов при помощи световых лучей светодиодов соответствующих ячеек высокочастотного коммутатора, т.е. осуществление видеосвязи: коммутирование приемного и передающего канала для двух или большего числа абонентов.

Элементы ячейки высокочастотного коммутатора 26, 27, 30, 31 /см. фиг.3/, образующие матрицу передачи информационных высокочастотных сигналов, служат для передачи высокочастотных сигналов информации абонентов и работают на разных частотах ƒ₁÷n₁ и ƒ₂÷n₂ при одновременной передаче и приеме сигналов абонентов.

Фотоэлемент /30 - см. фиг.3/ и светодиод /31 - см. фиг.3/ передают и принимают сигналы высокочастотной информации абонентов и входят в узел каждой ячейки высокочастотного коммутатора, который представлен конструктивно в виде телескопической штанги с оптическими системами, которые при определенной направленности и высоте принимают сигналы любого абонента высокочастотного коммутатора и передают свои информационные сигналы этим же абонентам.

Кроме того, наличие усилителей в ячейках высокочастотного коммутатора позволяет размножить полученные сигналы наиболее рационально любому числу абонентов в любом сочетании, т.к. каждая ячейка высокочастотного коммутатора может передавать сигналы одному или n абонентам.

Следует отметить, что коммутирование абонентов происходит высокочастотным коммутатором, обладающим свойством размножителя сигналов каждого абонента из-за способности каждой ячейки высокочастотного коммутатора принимать сигналы фотоэлементом от любого абонента высокочастотного коммутатора и передавать их светодиодом любому абоненту высокочастотного коммутатора, т.е. соединять абонентов в группы в любом сочетании или осуществлять телевизионное вещание для абонентов высокочастотного коммутатора при числе телевизионных каналов в высокочастотном коммутаторе, стремящемся к большей величине.

Следовательно, каждый абонент высокочастотного коммутатора, обладающий приемопередающим блоком, в который входят передающая сигналы телевизионного изображения видеокамера, микрофон с усилителем и преобразователем, переносящим сигналы звуковой частоты в область высоких частот интервала полосы частот абонентского канала, видеомагнитофон, может при условии высокочастотности абонентского канала и вышеуказанного свойства высокочастотного коммутатора /размножать сигналы абонентов/ осуществлять вещание телевизионных передач для абонентов высокочастотного коммутатора.

Что соответствует определению вещания, данному в книге В.В.Фурдуева "Акустические основы вещания" Государственное издательство литературы по вопросам связи и радио. Москва 1960 г., стр.5:

"Вещанием называется область техники связи, охватывающая организацию и подготовку к передаче различных программ и доведения их до большого числа территориально рассредоточенных слушателей" /или зрителей/, в частности могут передаваться телевизионные передачи ее звуковым сопровождением.

Блок выпрямителей /15 - см. фиг.1/ питает необходимой электрической энергией все блоки высокочастотного коммутатора. Для простоты восприятия блок-схемы предлагаемого изобретения /см. фиг.1/ не показаны на фиг.1 линии связи блока выпрямителей с соответствующими блоками высокочастотного коммутатора.

Блок видеомагнитофонов /16 - см. фиг.1/ служит для воспроизведения записанных на магнитную ленту видеомагнитофона телевизионных программ или справочной информации. Блок видеомагнитофонов /или один из видеомагнитофонов блока видеомагнитофонов/ может быть подключен к любой ячейке высокочастотного коммутатора, высокочастотные разъемы которых в блоках высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/ показаны как I÷Zx. Для простоты восприятия блок-схемы предлагаемого изобретения /см. фиг.1/ не показаны на фиг.1 линии связи блока видеомагнитофонов с соответствующими высокочастотными разъемами I÷Zx ячеек высокочастотного коммутатора, входящих в блок высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/.

Блок приемников телевизионных каналов /19 - см. фиг.1/ служит для приема телевизионных сигналов n-го числа каналов эфирного и космического телевидения. Блок приемников телевизионных каналов может быть подключен к любой ячейке высокочастотного коммутатора, высокочастотные разъемы которых в блоках высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/ показаны как I÷Zx. Для простоты восприятия блок-схемы предлагаемого изобретения /см. фиг.1/ не показаны на фиг.1 линии связи блока приемников телевизионных каналов с соответствующими высокочастотными разъемами I÷Zx ячеек высокочастотного коммутатора, входящих в блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/.

Блок коммутации охраняемых абонентов /18 - см. фиг.1, 5/ выполняет охранные функции для выборочного числа ячеек высокочастотного коммутатора при подключении к соответствующим высокочастотным разъемам блоков высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/: nу÷nx из существующего множества высокочастотных разъемов: I÷Zx ячеек высокочастотного коммутатора блоков высокочастотных разъемов /2, 5/, входящих в высокочастотный коммутатор.

Блок коммутации охраняемых абонентов /18 - см. фиг.1, 5/ опрашивает заданное число абонентов своими xi блоками с некоторой периодичностью, при этом воспринимаются видеосигналы опознавания допускаемых в охраняемое помещение от видеокамеры /81 - см. фиг.7/ приемо-передающего блока /11, 12 - см. фиг.1/, находящегося в месте расположения абонента.

При телевизионной передаче изображений охраняемых объектов /например, при охране входной двери/ возможно сравнение телевизионных изображений лиц, допускаемых к открыванию дверей /или в охраняемое помещение/, записанных в блок памяти /52 - см. фиг.5/ пульта сигнализации /17 - см. фиг.1, 5/, с телевизионными изображениями лиц, подходящих к охраняемой двери. При несовпадении наложенных друг на друга в блоке сравнения телевизионных кадров /53 - см. фиг.5/ вышеуказанных телевизионных изображений в замок двери охраняемого помещения вводится сигнал запрета открывания по линиям связи между высокочастотным коммутатором и абонентами, а пульт сигнализации /17/ выдает сигнал тревоги дежурным охранникам с адресом охраняемого помещения.

Описание блока: "Электронно-механический робот" /блоки 9, 10 - см. фиг./

Робот - это автомат /или устройство/, выполняющий сложные операции, производящие впечатление человеческой деятельности /см. "Современный толковый словарь русского языка" Санкт-Петербург Норинт 2002 г., стр.704/.

Согласно книге A.M.Неймарка "Роботы на службе человека." Москва: Наука, 1982 г., стр.10: робот состоит из двух частей - механической части и системы управления, состоящей из электронных или цифровых логических схем.

Поэтому робот, входящий в предложенное изобретение, носит название "Электронно-механический робот", чтобы подчеркнуть, что соединения абонентов высокочастотного коммутатора, являющегося частью устройства "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором", происходит вследствие механических манипуляций механического устройства, управляемого электронной логической схемой.

Согласно книге С.Н.Замуруева "Цифровые системы радиоавтоматики" Московский Государственный институт Радиотехники, Электроники и Автоматики. Москва 2000 г., стр.3: Автоматическая система служит для управления каким-либо объектом или устройством без активного вмешательства оператора, при этом функция оператора сводится к наблюдению за ходом процесса включения и выключения системы, а также использование результатов управления; это системы на цифровой /логической/ базе легко перестраиваемых устройств, в которых изменение программы можно осуществить быстро в соответствии с новыми сигналами /или кодами/.

В предложенном изобретении электронно-механический робот обладает такими возможностями: осуществление установки определенных высот и углов направленности оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора в соответствии с заведенными в робот кодами, необходимых для организации связи.

Электронно-механический робот представляет собой устройство, которое устанавливает оптику телескопических штанг на определенную высоту и угол направленности для 100 ячеек высокочастотного коммутатора при расстоянии около 3 см между ячейками на площади: 30 см · 30 см = 900 см.²

Вышеуказанная площадь механических манипуляций одного электронно-механического робота предопределяет необходимую скорость работы робота /приблизительно 0,1÷1 с - на одну ячейку высокочастотного коммутатора/. Для 10⁵ ячеек высокочастотного коммутатора необходимо 1000 /одна тысяча/ таких электронно-механических роботов.

На фиг.4 n1÷n100 - ячейки высокочастотного коммутатора, входящие в блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/.

Вышеуказанное число /100/ ячеек повержено механическим манипуляциям одного электронно-механического робота с двумя степенями свободы x, y для осуществления исходного состояния робота перед установкой определенных механических параметров оптики ячеек высокочастотного коммутатора, соответствующего любому одному номеру nx из 100 обслуживаемых ячеек высокочастотного коммутатора.

Электронно-механические роботы расположены с обратной стороны блоков высокочастотных разъемов /2, 5/, с прямой стороны блоков /2, 5/ происходят соединения световыми лучами ячеек высокочастотного коммутатора или организация связи абонентов.

Механические манипуляции роботов состоят в следующем:

1 - перемещение по оси Х/Xn - соответствует одному из номеров /1-10/ горизонтальных рядов ячеек n1÷n100/ при помощи блока исполнительных механизмов перемещений и оптико-электронного отсчета числа штрихов измерительной линейки по оси Х/38 -см. фиг.4/.

2 - перемещение по оси У/Уn - соответствует одному из номеров /1÷10/ вертикальных рядов ячеек n1÷n100/, линейные перемещения, изменяющие высоту телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора - h, угловые перемещения оптики телескопических штанг: α - угол поворота оптики телескопических штанг, αх - угол наклона оптики телескопических штанг при помощи блока исполнительных механизмов перемещений и оптико-электронного отсчета числа штрихов измерительной линейки по оси У, высоты телескопической штанги ячеек высокочастотного коммутатора h, угловых перемещений оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора α, αх, /37 - см. фиг.4/,

3 - захват, линейное и угловое перемещение, стопорение, снятие стопора конструкции телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора происходят при помощи захвата /36 - см. фиг.4/.

Линейные или угловые перемещения оптики телескопической штанги ячеек высокочастотного коммутатора происходят в соответствии с заданным числом штрихов измерительной линейки с уменьшенным минимальным интервалом измерения, изготовленной при помощи фотографирования с уменьшением этой линейки в 10 раз и большее число раз. Отсчет числа штрихов происходит в блоках /37, 38 - см. фиг.4/ при помощи конструкции из источника света, фотоэлемента с усилителем и оптики, увеличивающей размер штриха. При этом точность измерений может быть 0,1÷0,01 мм и более высокой.

Таким образом, при вышеуказанных точностях механических перемещений телескопических штанг с оптикой ячеек высокочастотного коммутатора возможно соединение абонентов лучами светодиодов /фотоэлемент - как приемник световых сигналов/ каждой ячейки высокочастотного коммутатора с любой выбранной абонентом ячейкой набором соответствующего коде в одной из точек зеркальных отражений или при непосредственном совпадении световых лучей в ячейках высокочастотного коммутатора.

Электронно-механический робот проводит соответствующие механические манипуляции в зависимости от кодовых сигналов, которые вводятся в пять идентичных электронных /или цифровых/ блоков /44÷48 - см. фиг.4/: в блок /44/ заводятся кодовые сигналы, соответствующие заданным высотам телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора - h, в блок /45/ заводятся кодовое сигналы, соответствующие заданным углам поворота телескопических штанг с оптикой ячеек высокочастотного коммутатора - α, в блок /46/ заводятся кодовые сигналы, соответствующие заданным углам наклона оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора -αх, в блок /47/ заводятся кодовые сигналы, соответствующие заданным линейным перемещениям блоков /37, 38 - см. фиг.4/ по оси X-Xn, в блок /48/ заводятся кодовые сигналы, соответствующие заданным линейным перемещениям блока /37 - см. фиг.4/ по оси У-Уn.

Кодовое сигналы, вышеуказанных механических параметров, заводятся в электронно-механический робот от блока определения механических параметров /8 - см. фиг.1/ в блок у определения кодов /42 - см. фиг.4/ - вход "б". Блок /42 - см. фиг.4/ разрешает восхождение кодовых сигналов, определяющих линейные и угловые перемещения оптических систем ячеек высокочастотного коммутатора, при определенных кодовых сигналах: вход "а", поступающих от блока сигналов вызова абонентов и управления /7 - см. фиг.1/, который определяет необходимый номер задействованного робота.

Работа электронно-механического робота происходит следующим образом: после появления кодового сигнала на входе "а" блока /42 - см. фиг.4/, разрешающего работу соответствующему номеру робота, кодовые сигналы механических периметров /h, α, αx, Xn, Уn/ заводятся через блок распределение кодов /42 - см. фиг.4/ в блоки электронные /44÷48 - см. фиг.4/. Начинается поиск роботом ячейки высокочастотного коммутатора, соответствующей кодовым сигналам Xn, Уn. После установки линейных перемещений в соответствии с кодовыми сигналами Xn, Уn робот начинает механические манипуляции на установке оптических систем телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора в соответствии с кодовыми сигналами: h, α, αх. Происходит установка оптики телескопический штанги ячейки высокочастотного коммутатора, соответствующей абоненту, желающему установить связь /код вышеуказанного абонента автоматически заводится в соответствующие блоки при выходе абонента в высокочастотный коммутатор/ в положение, необходимое для организации связи. Аналогично роботом под другим номером происходит установка оптики телескопической штанги ячейки высокочастотного коммутатора вызываемого абонента при наборе 1-м абонентом со своего приемопередающего блока соответствующего кода. Таким образом, осуществлена организация связи между двумя абонентами. При этом происходят совпадения световых лучей светодиодов одной ячейки высокочастотного коммутатора с фотоэлементом другой - условие прохождения информационных сигналов двух абонентов друг другу при организации связи.

При поступлении от абонентов сигнала отбой связи происходит повтор кодовых сигналов абонентов, которые через соответствующие блоки высокочастотного коммутатора попадают на вход электронно-механического робота, где при совпадении с кодовыми сигналами абонентов схемы памяти блока /42 - см. фиг.4/ генерируются кодовые сигналы механических параметров соответствующей ячейки и принадлежащей ей оптической системы, при этом появляется сигнал установки оптики телескопической штанги ячейки высокочастотного коммутатора в исходное состояние: h=0, α=0, αx=0. После чего происходит расчет в блоке /42 - см. фиг.4/ соответствующих кодовых сигналов для рационального перемещения оптической системы телескопической штанги в исходное состояние.

Установка линейных и угловых перемещений оптики телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора происходит идентично для всех вышеперечисленных механических параметров при помехи электронных блоков /44-48 - см. фиг.4/ следующим образом.

Рассмотрим ракету цифрового электронного блока на примере электронного блока /44/ - блока отсчета линейных механических перемещений телескопической штанги с оптической системой по высоте h.

Сигналы, возникающие при прохождении штрихов измерительной линейки в фотоэлементе движущейся каретки, соответствующие механическому параметру h, усиливаются усилителем блока /37 - см. фиг.4/ и попадают на счетчик числа штрихов /39 - см. фиг.4/. В тот же блок /39/ заводится от блока распределения кодов /42 - см. фиг.4/ кодовые сигналы, соответствующие заданному линейному перемещению телескопической штанги ячейки высокочастотного коммутатора, по высоте /или механическому параметру/ h. Кодовые сигналы вышеуказанного механического параметра h заводятся в электронно-механический робот вход "б" блока /42 - см. фиг.4/ от блока определения механических параметров /8 - см. фиг.1/. При заведении в блок /39 - см. фиг.4/ кодовых сигналов, соответствующих заданным высотам А телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора, на выходе счетчика числа штрихов /3,/ появляется сигнал "с", который через блок выходных сигналов /43 - см. фиг.4/ попадает на исполнительные механизмы перемещений робота: блок /37 - см. фиг.4/. Сигнал "с" разрешает захват конструкции телескопической штанги, снятие стопора с подвижной части телескопической штанги, движение подвижной части телескопической штанги.

По мере движения подвижной части телескопической штанги наступает момент времени, когда коды числа штрихов, идущих в блоке /39/ из-за отсчета импульсов прохождения штрихов фотоэлементом, и заданного кода числа штрихов механического параметра h /или кодового числа штрихов измерительной линейки/, поданные на вход счетчика числа штрихов /39/, совпадают. При этом на выходе счетчика числа штрихов /39/ появляется сигнал, идущий на блок совпадений /40 - см. фиг.4/. На тот же блок совпадений заводится сигнал от блока определения точного линейного значения штриха /41 - см. фиг.4/. На вход блока /41/ поданы сигналы, возникающие при прохождении штрихов измерительной линейки подвижной частью телескопической штанги, от двух боковых фотоэлементов с усилителями. В блоке /41 - см. фиг.4/ выходной сигнал определяет при помощи разностной схемы точное линейное значение каждого штриха. При совпадении в блоке совпадений /40/ сигналов от блоков /39/ и /41/ появляется сигнал "q", определяющий точное линейное значение конечного штриха при заданном коде числа, штрихов. Сигнал "q" через блок выходных сигналов /43 - см. фиг.4/ попадает на исполнительные механизмы перемещений телескопической штанги по высоте блока /37 - см. фиг.4/. При этом сигнал "q" разрешает команду "стопор" подвижной части телескопической штанги, останов движения исполнительным механизмам перемещений, снятие захвата конструкции телескопической штанги.

Таким образом, заданная длина телескопической штанги с оптической системой ячейки высокочастотного коммутатора в соответствии с кодовыми входными сигналами механического параметра h установлена. Установка остальных механических параметров α, αх происходит аналогично при предварительной установке координат выбранной ячейки высокочастотного коммутатора Xn, Уn.

Следует заметить, что в случае необходимости установки большего числа механических параметров /или линейных и угловых перемещений/ в соответствии с заданными кодовыми числами значений вышеуказанных механических параметров возможно ввести в приведенный в описании электронно-механический робот, кроме существующих пяти, дополнительные электронные блоки, аналогичные электронным блокам /44÷48 - см. фиг.4/.

Более подробное описание электронного /цифрового/ блока для измерения /установки/ заданного интервала длины приведено в моей заявке: "Автоматический измеритель заданного интервала длины при помощи нониуса." Автор: Карташевский И.И.

Номер, заявки: №2001113080/20 /013670/ от 7/05, 2001 г., ОФЭС 2434369 от 4/06, 2001 г.

Описание блоков: "блока коммутации охраняемых абонентов" и "пульта сигнализации" /блоки 17, 18 - см. фиг.1, 5/

Блок коммутации охраняемых абонентов /18 - см. фиг.5/ состоит из xi блоков, при этом в каждый xi блок входят две диодные матрицы: I, II. Один блок из числа xi рассчитан на 50 /пятьдесят/ абонентов. При помощи I-й диодной матрицы происходит передача сигналов телевизионного изображения от видеокамеры /81 - см. фиг.7/ приемо-передающих блоков /11, 12 - см. фиг.5/, которые включаются попеременно у 50-ти абонентов каждую 1 /одну/ секунду на время передачи одного телевизионного кадра t=0,02 с. После чего в блок памяти /84 - см. фиг.7/ приемопередающих блоков /11, 12/ вводится новая информация о охраняемой площади помещения абонентов или новых телевизионных кадров.

При помощи II-й диодной матрицы, которая развязана от сигналов I-й диодной матрицы диодами, тем же 50-ти абонентам заводятся импульсные сигналы частотой ƒu=100 кГц, определяющие параметры линий связи, идущих от высокочастотного коммутатора до абонентов, за время 0,98 с с периодом Т=1 с /за исключением t=0,02 с - времени передачи одного телевизионного кадра/ блоком определения параметров линии /60 - см. фиг.5/.

При подходе какого либо лица, например, к охраняемой двери в приемопередающих блоках, выполняющих охранные функции, /11, 12 - см. фиг.5/ возникают дополнительные сигналы относительно статического телевизионного кадра. При этом появляется разрешающий сигнал записи телевизионного кадра в блок памяти /84 - см. фиг.7/ приемопередающих блоков /11, 12 - см. рис.5/, который может быть передан в блок /18/ в любой момент времени выполнения охранных функций.

Сигналы телевизионных кадров охраняемых объектов абонентов от видеокамеры /81/ приемопередающих блоков /11, 12- см. фиг.5, 7/ проходят через блок модуляции и демодуляции /13 - см. фиг.5/, находящийся в месте расположения абонентов и преобразующий полосу частот абонентского канала в световые сигналы, которые распространяются в железобетонных туннелях с оптическими системами, корректирующие направленность световых лучей для осуществления условия распространения светового луча в туннеле. Затем световые лучи от блока /13/ распространяются в железобетонном туннеле и попадают на блок модуляции и демодуляции /14 - см. фиг.5/, находящийся в месте расположения высокочастотного коммутатора и преобразующего световые сигналы в полосу частот абонентского канала. Выходные сигналы блока /14/: I÷Zx попадают на блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.5/. Входные контакты nx÷nу блока коммутации охраняемых абонентов /18 - см. фиг.5/ подключаются к высокочастотным разъемам nx÷nу блоков высокочастотных разъемов /2, 5/ выборочно из общего числа высокочастотных разъемов I÷Zx, существующих в блоках высокочастотных разъемов.

В блоке коммутации охраняемых абонентов /18 - см. фиг.5/ ячейки высокочастотного коммутатора, заведенные в I-ю диодную матрицу, коммутируются блоками коммутации горизонтальных /56 - см. фиг.5/ и вертикальных /57 - см. фиг.5/ рядов вышеуказанных ячеек, а те же ячейки, заведенные во II-ю диодную матрицу, коммутируются блоками коммутации горизонтальных /58 - см. фиг.5/ и вертикальных /59 - см. фиг.5/ рядов вышеуказанных ячеек.

Каждому xi блоку блока коммутации охраняемых абонентов /18/ соответствует hi блок пульта сигнализации /17 - см. фиг.5/. Пульт сигнализации /17/ состоит из hi блоков, аналогичных блоку h1 пульта сигнализации, в соответствии с заданным числом охраняемых абонентов: nx-nу.

Диодная матрица /пульт сигнализации /17/ блок h1 - см. фиг.5/ световых индикаторов тревожной сигнализации охраняемых абонентов высокочастотного коммутатора коммутируется блоками коммутации горизонтальных /49 - см. фиг.5/ и вертикальных /50 - см. фиг.5/ рядов вышеуказанных световых индикаторов. Световые индикаторы тревожной сигнализации охраняемых абонентов высокочастотного коммутатора /51 - см. фиг.5/ включаются в соответствии с определенным адресом сигналов абонентов из числа охраняемых абонентов: nx÷nу при тревоге или несоответствия заданным параметрам линии. При этом включается звонок тревожной сигнализации /55 - см. фиг.5/. Сигналы световых индикаторов тревоги отличается от сигналов несоответствия заданным параметрам линии тем, что при тревоге световой индикатор находится в режиме импульсных сигналов или мигания.

Сигналы тревоги, штатные сигналы опознавания, сигналы определения параметров линии передаются в hi блоке пульта сигнализации при помощи блоков коммутации вертикальных и горизонтальных рядов световых индикаторов тревожной сигнализации охраняемых абонентов высокочастот - коммутатора диодной матрицы пульта сигнализации - /49, 50/, блока памяти - /52/, блока сравнения телевизионных кадров - /53/, блока выходных сигналов - /54/, звонка тревожной сигнализации - /55/ при задействовании xi блока блока коммутации охраняемых абонентов, в который входят: блоки коммутации горизонтальных и вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора I-й диодной матрицы блока охраняемых абонентов - /56, 57/, блоки коммутации горизонтальных и вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора II-й диодной матрицы блока охраняемых абонентов - /58, 59/ и блок определения параметров линий - /60/.

При этом возможно сравнение телевизионных изображений лиц, допущенных к открыванию дверей или в охраняемое помещение и записанных в блок памяти /52/ пульта сигнализации /17/, с телевизионными изображениями лиц, подходящих к охраняемой двери. При несовпадении наложенных друг на друга в блоке сравнения телевизионных кадров /53 - см. фиг.5/ вышеуказанных телевизионных изображений в замок двери охраняемого помещения вводится сигнал запрета открывания через линии связи между высокочастотным коммутатором и абонентами, а пульт сигнализации /17/ выдает сигнал тревоги дежурным охранникам с адресом охраняемого помещения.

Высокая надежность охранных функций определяется визуальным наблюдением линий связи между высокочастотным коммутатором и абонентами /высокочастотных кабелей, идущих от блоков модуляции и демодуляции /13 - см. фиг.5/ к приемопередающим блокам абонента, так называемых абонентских линий; железобетонных туннелей, подходящих к зданиям нахождения абонентов от высокочастотного коммутатора, и т.д. /при помощи видеокамер дополнительных приемопередающих блоков /11, 12 - см. фиг.5/, исключающих возможность нештатного подключения к линиям связи.

Описание специальной аппаратуры для осуществления платного вещания телевизионных передач, распространения плотной печатной и справочной информации абонентам высокочастотного коммутатора, входящего в предлагаемое устройство: "Видеотелефон с высокочастотным коммутатором"

Источником информации или телевизионной программы могут быть ячейки высокочастотного коммутатора, к которым подключены видеомагнитофоны из блока видеомагнитофонов /16 - см. фиг.1/.

Для простоты чтения блок-схемы /см. фиг.1/ не показаны на фиг.1 линии связи блока магнитофонов с ячейками высокочастотного коммутатора.

При наборе абонентом высокочастотного коммутатора кода информационной ячейки или ячейки телевизионной программы происходит подключение через размножитель сигналов абонента к вышеуказанным ячейкам высокочастотного коммутатора при помощи соответствующих электронно-механических роботов 9, 10 и блоков 7, 8 /см. фиг.1/. При выполнении определенных кодовых команд электронно-механический робот устанавливает направление оптики и высоту телескопической штанги ячейки высокочастотного коммутатора, соответствующей кодовому номеру абонента, так что фотоэлемент вышеуказанной ячейки воспринимает информацию от луча светодиода информационной ячейки. Таким образом, абонент получает необходимую информацию от выбранной информационной ячейки и может при помощи светодиода своей ячейки передавать эту информацию при необходимости любому другому абоненту высокочастотного коммутатора. При этом оптика фотоэлемента и оптика светодиода ячейки высокочастотного коммутатора, соответствующей кодовому номеру абонента, занимают разные углы направленности и высоты.

Для осуществления оплаты высококачественных телевизионных передач для абонентов высокочастотного коммутатора необходимо абоненту, аналогично предварительной покупке билетов в кино, театр, концертный зал и т.д., прийти в пункт предварительной оплаты времени просмотра телевизионных передач, где расположен приемопередающий блок /61 - см. фиг.6/. При оплате, соответствующей заданному времени просмотра телевизионных передач, возможно с блока /61/ завести кодовые сигналы: код абонента; код времени включения телевизионной передачи; код времени выключения телевизионной передачи; код общей суммы денег, внесенной абонентом на специальный счет; код суммы денег, соответствующей времени просмотра телевизионной передачи; код информационной или программной ячейки высокочастотного коммутатора, выбранной абонентом, в блок памяти /76 - см. фиг.6/ блока сигналов вызова абонентов и управления /7 - см. фиг.1, 6/ высокочастотного коммутатора.

Кодовые сигналы от блока /61 - см. фиг.6/ через "блок модуляции и демодуляции" /62 - см. фиг.6/, находящийся в месте расположения абонента, железобетонные туннели попадают в "блок модуляции и демодуляции" /63 - см. фиг.6/, находящийся в месте расположения высокочастотного коммутатора /78 - см. фиг.6/.

От блока /63/ кодовые сигналы попадают на ячейку /72/ блока высокочастотных разъемов /2 - см. фиг.6/. Ячейки блока /2/ опрашиваются каждую 1 /одну/ секунду импульсом опроса длительностью = 10 мкс при помощи блоков коммутации горизонтальных /1 - см. фиг.6/ и вертикальных /3 - см. фиг.6/ рядов ячеек высокочастотного коммутатора, которые образуют диодную матрицу передачи сигналов вызова абонентов. Приемопередающий блок /64 - см. фиг.6/ находится в месте расположения абонента и принимает от высокочастотного коммутатора сигналы телевизионного вещания. Приемопередающий блок /67 - см. фиг.6/ находится в месте расположения абонента и выдает телевизионную программу в размножитель сигналов высокочастотного коммутатора или осуществляет вещание телевизионных передач. Сигналы блоков /64, 67/ передаются /или вышеуказанные блоки принимают сигналы/ через "блоки модуляции и демодуляции" /65, 68 - см. фиг.6/, находящиеся в месте расположения абонентов, железобетонные туннели, "блоки модуляции и демодуляции" /66, 69 - см. фиг.6/, находящиеся в месте расположения высокочастотного коммутатора, на ячейки /или от ячеек/ высокочастотного коммутатора /70, 71 - см. фиг.6/ блока высокочастотных разъемов /2/. Ячейки высокочастотного коммутатора 70, 71, 72, показанные на фиг.6 как отдельные блоки, соединены с теми же ячейками 70, 71, 72 блока высокочастотных разъемов /2 - см. фиг.6/ через контакты а, б, с вышеуказанных ячеек.

Кроме сигналов приемопередающего блока /67/ на ячейку высокочастотного коммутатора /71/, через которую осуществляется вещание телевизионных передач или передача информации, могут быть заведены информационные сигналы или сигналы телевизионных программ от видеомагнитофона /16 - см. фиг.6/.

К специальной аппаратуре для осуществления возможности оказания услуг абонентам высокочастотного коммутатора при предварительной оплате вещания платных телевизионных передач, распространения платной печатной и справочной информации можно отнести: видеомагнитофон /79 - см. фиг.7/, компьютер /80 - см. фиг.7/, блок памяти /84 - см. фиг.7/, блок видеомагнитофонов /16 - см. фиг.1, 6/, выдающих необходимую информацию с некоторой периодичностью или телевизионную программу, например, на ячейку высокочастотного коммутатора /71 - см. фиг.6/, блок совпадений кодов /74 - см. фиг.6/, счетчик времени /75 - см. фиг.6/, блок памяти /76 - см. фиг.6/, счетчик денег /77 - см. фиг.6/.

Для автоматического соединения абонента с ячейкой платной информации /71/ абонент набирает код, например, ячейки /72/, который от блоков 64, 65, 66 через ячейку высокочастотного коммутатора /70/ контакт "а", диодную матрицу передачи сигналов вызова абонентов блока /2/, блок /3/ попадает в электронный блок /73 - см. фиг.6/ блока сигналов вызова абонентов и управления /7 - см. фиг.6/. Электронный блок /73/ выдает код номера электронно-механического робота, которого необходимо задействовать для организации связи абонента /приемопередающий блок 64/ с ячейкой высокочастотного коммутатора /72/, воспринимающей кодовую информацию. При этом обеспечивается взаимодействие исполнительных механизмов электронно-механического робота /9, 10 - см. фиг.6/ с блоком определения механических параметров /8 - см. фиг.6/, определяющим коды необходимых линейных и угловых перемещений оптических систем ячеек /70/ и /72/ для организации связи между абонентом /приемопередающий блок 64/ и ячейкой высокочастотного коммутатора /72/. Только через ячейку /72/ можно завести кодовую информацию абонента, соответствующую заданию программы соединения для просмотра платных телевизионных передач, в блок /7/, т.к. вышеуказанная ячейка /72/ включается более широким по длительности импульсом опроса матрицы передачи сигналов вызова абонентов, при этом тот же "широкий" импульс разрешает включение соответствующих блоков /74, 75, 76, 77/, входящих в блок /7/ и разрешающих включение в определенное время при наличии оплаты платных телевизионных передач соответствующих абонентов.

После соединения абонента /блок 64/ с ячейкой /72/ абонент блока /64 - см. фиг.6/ заводит кодовую информацию для организации связи с ячейкой платной информации или телевизионной программы, например с ячейкой /71/: коды времени включения и выключения телевизионной передачи; код суммы денег, соответствующей времени просмотра телевизионной передачи или рыночной стоимости произведения искусства; код информационной или программной ячейки высокочастотного коммутатора, выбранной абонентом; при этом код абонента /блок 64/ автоматически заводится в соответствующие блоки высокочастотного коммутатора.

Кодовая информация о общей сумме денег, внесенной абонентом на спецсчет, заводится в блок памяти /76 - см. фиг.6/ одновременно с внесением абонентом денег на спецсчет. При этом блок памяти /76/ разрешает отсчет денег за платную информацию или телевизионную программу счетчику денег /77 - см. фиг.6/, если необходимая сумма денег для оплаты телевизионной передачи меньше или равна общей сумме денег спецсчета абонента. Счетчик денег /77/ через блок памяти /76/ может передавать в бухгалтерию центра связи необходимые для расчетов коды сумм денег, соответствующих оплате абонентам высокочастотного коммутатора - авторам телевизионных передач, и передавать в блок памяти /84 - см. фиг.7/ приемопередающего блока, расположенного в месте нахождения абонента, код остатка денег после оплаты платной телевизионной передачи.

При наборе кода ячейки /71/ абонентам блока /64 - см. фиг.6/ в определенное время начала информации или телевизионной программы в блок совпадений кодов /74 - см. фиг.6/ заводятся код ячейки /71/ от приемопередающего блока /64/ и от блока памяти /7, 6/ код той же ячейки /71/, заведенный абонентом раннее; в результате на выходе блока /74/ появляется сигнал разрешения соединения абонента к информационной ячейке /71/ в блоке /73/. Блок памяти /76/ записывает кодовую информацию абонента при предварительной автоматической оплате телевизионных передач при наличии определенной суммы денег на спецсчете абонента. При этом образуется линия связи ячеек 70, 71 высокочастотного коммутатора при помощи блоков: 8, 9, 10, 73, а следовательно, абонент блока /64/ может принимать телевизионные передачи от ячейки /71/ или от абонента блока /67/ через блоки модуляции и демодуляции 65, 66, 68, 69 и ячейку высокочастотного коммутатора /70/.

Отключение абонента от информационной ячейки /71/ возможно по окончании информации или телевизионной программы при помощи счетчика времени /75 - см. фиг.6/, который выдает соответствующие сигналы блокам 73, 74. При наборе абонентом определенного кода через ячейку /72/ возможно отключение абонента от ячейки /71/ в любой момент времени платной телевизионной передачи при помощи блоков 75, 76.

Приемопередающий блок /II - см. фиг.7/ или блоки 61, 64, 67 на фиг.6 служат для передачи необходимой информации через видеокамеру /81 - см. фиг.7/, микрофон /82 - см. фиг.7/, усилитель низкой частоты с преобразователем частот /83 - см. фиг.7/, переносящим спектр звуковых частот в область более высоких частот полосы абонентского канала.

Кроме того, в приемопередающий блок /II - см. фиг.7/ входят видеомагнитофон /79/, компьютер /80/ для передачи соответствующим блокам высокочастотного коммутатора и абонентам сведений о предварительной заявке на просмотр платных телевизионных передач, блок памяти /84/, управляющий пульт с наборным устройством кода вызываемого абонента /85/, приемник телевизионных сигналов /86/.

В соответствии с вышеизложенным взаимодействием блоков высокочастотного коммутатора, линий связи и приемопередающих блоков, являющимся способом оплаты высококачественных телевизионных передач, при наборе абонентом кода ячейки информации, которая повторяется с большой частотой, или трансляции телевизионной программы возможно:

- платное распространение печатной и справочной информации,

- платная трансляция телевизионных передач первоэкранных фильмов, театральных постановок, спортивных состязаний, религиозных телевизионных передач и т.д.

Для каждого абонента высокочастотного коммутатора в функция времени и рыночной стоимости произведения искусства или информации дифференцировано, т.е. существует возможность оплаты абонентом любого интервала времени трансляции телевизионных передач из всего множества существующих в высокочастотном коммутаторе информационных или программных каналов.

Описание конструкции рядов блоков высокочастотных разъемов, входящих в высокочастотной коммутатор.

Высокочастотный коммутатор состоит из N-го числа металлических конструкций, на площадях которых установлены блоки высокочастотных разъемов /2, 5 - см. фиг.1/. Вследствие невозможности установить все множество вышеуказанных блоков /2, 5/ на одной металлической конструкции в одном реальном по своим размерам помещении /необходимое число блоков /2, 5/ определяется числом абонентов высокочастотного коммутатора, которое может быть велико/ рационально осуществить конструкцию высокочастотного коммутатора состоящим из N-го числа рядов металлических конструкций, каждая из которых занимает реальную площадь в соответствующем помещении.

Одна металлическая конструкция представлена геометрической плоскостью, площадь которой ограничена длиной и высотой помещения расположения высокочастотного коммутатора. При этом вышеуказанная конструкция образует собой ряд.

На каждой плоскости ряда кроме блоков высокочастотных разъемов /2, 5/ расположены: блоки коммутации горизонтальных и вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора /1, 4 и 3, 6 - см. фиг.1, электронно-механические роботы /9, 10 - см. фиг.1/ в количестве, определяемом площадью геометрической плоскости ряда металлической конструкции.

Каждый блок высокочастотных разъемов состоит из определенного числа ячеек высокочастотного коммутатора, при этом каждому одному абоненту соответствует одна определенная ячейка высокочастотного коммутатора. Ячейка высокочастотного коммутатора состоит из телескопической штанги с направленной оптической системой, способной занимать определенную высоту и углы направленности; фотоэлементов, светодиодов, усилителей, модуляторов /см. фиг.3/.

Для организации связи абонентов высокочастотного коммутатора при помощи соответствующих ячеек, находящихся в разных рядах, необходимо, задавая определенную высоту и углы направленности оптическим системам ячеек высокочастотного коммутатора при соответствующих механических манипуляциях электронно-механических роботов, совместить световые лучи светодиодов с фотоэлементами /или оптопар 20, 21 - см. фиг.2/ вышеуказанных ячеек с учетом отражений световых лучей от зеркал /22 - см. фиг.2/.

Изобретение относится к области техники связи, в частности к видеотелефону с высокочастотным коммутатором (ВК). Сущность изобретения состоит в том, что устройство содержит коммутатор и линии связи, расположенные между коммутатором и приемопередающими блоками, блок модуляции и демодуляции, выходные сигналы которого подают через высокочастотный кабель на разъемы блоков высокочастотных разъемов, ячейки ВК, являющиеся составными частями блоков высокочастотных разъемов, входят в матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов и сигналов вызова абонентов, блоки коммутации горизонтальных и вертикальных рядов ячеек ВК, блок сигналов вызова абонентов и управления, блок определения механических параметров, блоки электронно-механических роботов и блок выпрямителей. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости путем обеспечения возможности соединения абонентов без пролезания сигналов в соседние абонентские каналы, причем высокочастотные линии связи экранированы друг от друга тем, что взаимно пересекающиеся световые пучки светодиодов в ВК не мешают друг другу. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Видеотелефон с высокочастотным коммутатором, содержащий коммутатор и линии связи, расположенные между коммутатором и приемопередающими блоками абонентов, отличающийся тем, что коммутатор содержит блок модуляции и демодуляции, выходные сигналы которого попадают через высокочастотный кабель на разъемы блоков высокочастотных разъемов, при этом ячейки высокочастотного коммутатора, являющиеся составными частями блоков высокочастотных разъемов, входят в матрицу передачи информационных высокочастотных сигналов и матрицу передачи сигналов вызова абонентов, объединяющие заданное число ячеек высокочастотного коммутатора, блоки коммутации горизонтальных и вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора для опроса ячеек высокочастотного коммутатора о сигналах вызова абонентов, блок сигналов вызова абонентов и управления, который передает сигналы вызова абонентов в интервал времени опроса на матрицу передачи сигналов вызова абонентов, попадающие на соответствующую ячейку высокочастотного коммутатора, от которой получает информацию о кодах соединяемых абонентов, а также выдает код номера блока электронно-механического робота, блок определения механических параметров, который определяет коды механических линейных и угловых перемещений оптических систем ячеек высокочастотного коммутатора и с помощью блока электронной памяти выдает кодовую информацию механических параметров блокам электронно-механических роботов, блоки электронно-механических роботов, которые выполняют кодовые команды в соответствии с полученными кодами от блока сигналов вызова абонентов и управления и блока определения механических параметров и устанавливают оптические системы ячеек высокочастотного коммутатора соответственно кодовому номеру абонента, блок выпрямителей, питающего электрической энергией блок видеомагнитофонов, блок приемников телевизионных каналов, ячейки высокочастотного коммутатора, блоки коммутации горизонтальных и вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора, блок сигналов вызова абонентов и управления, блок определения механических параметров, блоки электронно-механических роботов.2. Видеотелефон с высокочастотным коммутатором по п.1, отличающийся тем, что примененные в линиях связи, расположенными между коммутатором и абонентами: светодиоды, фотоэлементы, блоки модуляции и демодуляции для исключения влияния атмосферных осадков на световые лучи, распространяющих информационные сигналы абонентов без оптико-волоконных кабелей, помещены в подземные железобетонные туннели, конструктивно расположенные в земле по заданному направлению распространения светового информационного луча, при этом обеспечиваются условия распространения этого луча по всей линии связи, направленность которого корректируется в точках отклонения от прямолинейности распространения луча, например, из-за кривизны земли, оптическими системами, при этом сигналы телевизионных видеокамер приемо-передающих блоков проходят через блоки модуляции и демодуляции, находящиеся в помещениях или зданиях размещения высокочастотного коммутатора или абонентов, преобразующих приходящие световые сигналы в сигналы с полосой частот телевизионного канала и наоборот: сигналы с полосой частот телевизионного канала, идущие от видеокамеры, - в световые сигналы, при этом вышеуказанные световые сигналы распространяются в железобетонном туннеле от абонентов до высокочастотного коммутатора или от высокочастотного коммутатора до абонентов, где после соответствующих преобразований в полосу частот телевизионного канала информационные телевизионные сигналы попадают через высокочастотный кабель на блоки высокочастотных разъемов или на являющиеся составными частями блоков высокочастотных разъемов, ячейки высокочастотного коммутатора, являющиеся источниками телевизионной программы в высокочастотном коммутаторе, или на приемник телевизионных сигналов приемопередающего блока абонента.3. Видеотелефон с высокочастотным коммутатором по п.1, отличающийся тем, что скорость передачи информационных сигналов значительно больше чем у существующих в настоящее время аналогов: в 3000 раз и более число раз, при этом осуществляются функции высококачественного видеотелефона, трансляции высококачественных телевизионных передач или программ в соответствии с общепринятыми государственными стандартами телевизионных передач и отвечающие более высоким требованиям: скорость передачи данных больше или равна 10 мбит/с из-за способности высокочастотного коммутатора, линий связи, расположенных между коммутатором и абонентами, в частности, блоков модуляции и демодуляции пропускать необходимую полосу частот абонентского канала и, следовательно, при этом осуществляются передачи с большой частотой повторения большого объема печатной и справочной информации: газеты, журналы, книги, программы телевизионных передач, расписание поездов железнодорожных вокзалов при подключении любого числа абонентов высокочастотного коммутатора к информационной ячейке через размножитель сигналов при наборе абонентами в принадлежащем им управляющем пульте с наборным устройством кода вызываемого абонента, входящего в приемопередающий блок, соответствующего кода, при этом к вышеуказанной ячейке высокочастотного коммутатора может быть подключен блок видеомагнитофонов или заведены сигналы приемопередающего блока любого абонента высокочастотного коммутатора от микрофона и видеокамеры, которые выдают определенную телевизионную программу.4. Видеотелефон с высокочастотным коммутатором по п.1, отличающийся тем, что источники питания постоянного напряжения приемопередающих блоков абонентов и блоков высокочастотного коммутатора запитываются от разных генераторов напряжения, т.к. они расположены в разных точках территории, соответствующих разным подразделениям электрической сети, что приводит к значительно меньшей мощности потребления электрической энергии от одного генератора напряжения, запитывающего блоки высокочастотного коммутатора, чем у существующих в настоящее время телефонных коммутаторов.5. Видеотелефон с высокочастотным коммутатором по п.1, отличающийся тем, что функция передачи информационных сигналов абонентам высокочастотного коммутатора осуществлена двумя матрицами:

матрицей передачи информационных высокочастотных сигналов, принимающей и передающей высокочастотную информацию абонентам при помощи ячеек высокочастотного коммутатора с подвижными телескопическими штангами, занимающих определенную высоту h_x и угол направленности α_х в зависимости от определенного расположения геометрической точки n-ой ячейки вызываемого абонента на «поле ячеек» блоков высокочастотных разъемов, при этом световой информационный сигнал через оптическую систему телескопической штанги ячейки высокочастотного коммутатора поступает на фотоэлемент, усилитель матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов и высокочастотный разъем, а от высокочастотного разъема ячейки высокочастотного коммутатора через модулятор матрицы передачи информационных высокочастотных сигналов, светодиод идут информационные сигналы другому абоненту, при этом электронно-механические роботы выполняют команды по перемещению оптических систем телескопических штанг ячеек высокочастотного коммутатора на определенные кодовыми сигналами, идущими от блока сигналов вызова абонентов и управления и блока определения механических параметров, расстояния или углы поворота путем отсчитывания n_х штрихов линейных или угловых перемещений по измерительной линейке или угломеру, при этом коммутирование абонентов происходит высокочастотным коммутатором, обладающим свойством размножителя сигналов каждого абонента из-за способности каждой ячейки высокочастотного коммутатора принимать сигналы фотоэлементом от любого абонента высокочастотного коммутатора и передавать их светодиодом любому абоненту высокочастотного коммутатора, т.е. соединять абонентов в группы в любом сочетании или осуществлять телевизионное вещание для абонентов высокочастотного коммутатора при числе телевизионных каналов в высокочастотном коммутаторе, стремящемуся к большой величине;

матрицей передачи сигналов вызова абонентов, проходящих во множестве ячеек высокочастотного коммутатора в заданный интервал времени, при этом используется временное уплотнение вышеуказанных ячеек, что приводит к периодическому включению элементов матрицы передачи сигналов вызова абонентов с периодом Т_х=1 с в диодной матрице на время t_u=10 мкс, что соответствует включению элементов заданной ячейки высокочастотного коммутатора при совпадении соответствующих импульсов коммутации вертикальных и горизонтальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора, при этом за время импульса включения ячейки высокочастотного коммутатора t_u=10 мкс может быть передана информация от приемопередающего блока о коде вызываемого абонента и импульсов отбоя связи и вызова абонента через высокочастотный разъем ячейки высокочастотного коммутатора, модулятор матрицы передачи сигналов вызова абонентов, светодиод, фотоэлемент, усилитель матрицы передачи сигналов вызова абонентов на нагрузку ячейки, а от блока сигналов вызова абонентов и управления, дающего сигналы вызова абонентов в интервал времени опроса соответствующей ячейки высокочастотного коммутатора, идут вышеуказанные сигналы через нагрузку ячейки, модулятор матрицы передачи сигналов вызова абонентов, светодиод, фотоэлемент, усилитель матрицы передачи сигналов вызова абонентов, высокочастотный разъем ячейки высокочастотного коммутатора, при этом нагрузка ячейки подключается через диодную матрицу блоков высокочастотных разъемов, блоки коммутации вертикальных рядов ячеек высокочастотного коммутатора к блоку сигналов вызова абонентов и управления синхронно с временем включения соответствующих усилителей и модуляторов матрицы передачи сигналов вызова абонентов, которые открываются импульсами разной длительности.