Мобильное персональное средство охраны - трость Российский патент 2021 года по МПК G08B19/00 

Изобретение относится к области охранной сигнализации, в частности к средствам мобильной персональной охраны. Возможно использование изобретения в других областях, например, в качестве средства индивидуального оснащения личного состава силовых структур.

Известен «Сейсмоакустический детектор низколетящих самолетов (Seismic-acoustic low-flying aircraft detector)», описанный в патенте US №4630246, МПК Н04В 1/10, опубл. 1986 г., содержащий микрофон, сейсмоприемник и систему обработки сигналов. Сейсмоакустический детектор обеспечивает обнаружение низколетящих летательных аппаратов путем сравнения и корреляции их сейсмических и акустических сигнатур.

Сходными существенными признаками сейсмоакустического детектора, описанного в патенте, с заявляемым техническим решением, являются наличие чувствительных элементов в виде микрофона и сейсмоприемника, а также совместная обработка акустических и сейсмических сигналов.

Недостатком сейсмоакустического детектора является отсутствие возможности обеспечения мобильной персональной охраны и предупреждения о внешних угрозах в виде приближающего человека, животного или транспортного средства при перемещении объекта охраны в различных местах траектории его движения и в любой момент времени, так как сейсмоакустический детектор предназначен для охраны объектов стационарного базирования и выявления угроз от низколетящих самолетов.

Известен «Сейсмоакустический обнаружитель», описанный в патенте RU №2032222, МПК G08B 13/16, опубл. 1995 г., который содержит акустический микрофон и сейсмоприемник, подключенные к соответствующим усилителям, источник питания, передатчик, блок логической обработки, блок сопряжения, пульт контроля и управления. Сейсмоакустический обнаружитель предназначен для охраны помещений, автомашин, блокирования участков заграждений. В блоке логической обработки сейсмоакустического обнаружителя происходит анализ сигналов, поступающих с акустического микрофона и сейсмоприемника, в результате которого он формирует на своем выходе сигнал, свидетельствующий о наличии или отсутствии человека в охраняемой зоне.

Сходными существенными признаками сейсмоакустического обнаружителя, описанного в патенте, с заявляемым техническим решением, являются: акустический микрофон, сейсмоприемник и блок логической обработки, выполненный с возможностью совместной обработки акустических и сейсмических сигналов.

Недостатком сейсмоакустического обнаружителя является отсутствие возможности обеспечения мобильной персональной охраны и предупреждения о внешних угрозах в виде приближающего человека, животного или транспортного средства при перемещении объекта охраны-человека в различных местах траектории его движения и в любой момент времени, так как сейсмоакустический детектор предназначен для охраны объектов стационарного базирования.

Известно «Сейсмоакустическое устройство обнаружения (Seismic-acoustic detection device)», описанное в патенте US №5054006, МПК Н04В 1/06, опубл. 1991 г., которое выбрано в качестве прототипа. Данное устройство содержит сейсмический датчик, акустический датчик и передатчик акустического сигнала. Конструкция устройства (см. фиг. 1 данного патента) содержит массивное крестообразное основание, на котором закреплена труба. В верхней части трубы располагается акустический датчик. Для функционирования акустического датчика в трубе проделаны отверстия. Сейсмический датчик имеет отдельную конструкцию и подключен к устройству обнаружения посредством кабельной линии связи.

Сходными существенными признаками сейсмоакустического устройства обнаружения, описанного в патенте, с заявляемым техническим решением, являются: сейсмический датчик, акустический датчик используемые для совместной обработки сейсмических и акустических сигналов.

Недостатком сейсмоакустического устройства обнаружения является невозможность обеспечения мобильной персональной охраны и предупреждения об сторонних объектах-потенциальных носителях скрытых угроз в виде приближающего человека, животного или транспортного средства, при перемещении объекта охраны-человека в различных местах траектории его движения и в любой момент времени, так как сейсмоакустическое устройство обнаружения предназначено для охраны объектов стационарного базирования и выявления присутствия моторизованного оборудования в определенной области пространства. Конструкция устройства обнаружения громоздка и не предназначена для оперативного мобильного применения.

Целью настоящего изобретения является обеспечение персональной мобильной охраны и предупреждения объекта охраны-человека о сторонних объектах-потенциальных носителях скрытых угроз с помощью специализированного средства охраны-трости в различных местах траектории его перемещения и в любой момент времени.

Поставленная цель достигается тем, что мобильное персональное средство охраны - трость, содержащее сейсмический и акустический датчики, конструктивно выполнено в виде носимой трости с изогнутой рукояткой и дополнительно снабжено средством информирования объекта охраны-человека об обнаруженных угрозах, расположенным в рукоятке трости, а также адаптивным блоком обработки, который выполнен с возможностью формирования сигнала угрозы в трех режимах: в режиме комплексного анализа сейсмических и акустических сигналов; в режиме отдельного анализа сейсмических сигналов и в режиме отдельного анализа акустических сигналов.

На чертеже изображено мобильное персональное средство охраны - трость, которое состоит из основания 1, рукоятки 2, сейсмического датчика 3, акустического датчика 4, блока обработки 5 и средства информирования 6. Сейсмический датчик 3 и блок обработки 5 расположены внутри основания 1 трости. Акустический датчик 4 и средство информирования 6 расположены внутри изогнутой рукоятки 2 трости. Основание 1 трости выполнено в виде металлической трубы с заостренным концом. Рукоятка 2 трости выполнена из полимерного материала. В рукоятке трости проделаны отверстия (прорези) для обеспечения функционирования акустического датчика 4 - микрофона. Основание 1 и рукоятка 2 могут соединяться в единую конструкцию трости с помощью, например, резьбового соединения, или другого соединения, обеспечивающего необходимую прочность конструкции. Конструкция мобильного персонального средства охраны в виде трости с заостренным концом обеспечивает возможность удобной переноски и заглубления ее в грунт, под действием усилия, прилагаемого объектом охраны-человеком к рукоятке трости, для функционирования в штатном режиме. Конструкция трости отличается простотой, легкостью, удобством в обращении, а также обеспечивает маскировку под бытовой предмет (аксессуар) повседневного обихода, который может выглядеть, например, в виде зонта-трости.

В качестве сейсмического датчика 3 может быть применен пьезодатчик, геофон или микроэлектромеханический чувствительный элемент, выполненный по МЭМС-технологии, в качестве акустического датчика 4 -микрофон.

Блоком обработки 5, на основе предварительно снятых и внесенных в его память тестовых сигналов, анализируются подающиеся на него сигналы с сейсмического датчика 3 и акустического датчика 4. В зависимости от выбранного объектом охраны-человеком режима работы блока обработки 5, определение возможной угрозы в виде приближающего человека, животного или транспортного средства и формирование сигнала угрозы, осуществляется блоком обработки 5 в одном из трех режимов: в режиме комплексного анализа сейсмических и акустических сигналов, в режиме отдельного анализа сейсмических сигналов и в режиме отдельного анализа акустических сигналов.

Средство информирования 6 обеспечивает информирование объекта охраны-человека об обнаружении сторонних объектов-потенциальных носителях скрытых угроз. В качестве средства информирования 6 могут быть применены устройства тактильного, звукового или светового воздействия, как по отдельности, так и в различных сочетаниях, по усмотрению объекта охраны-человека.

Работа заявленного технического решения осуществляется следующим образом.

Объект охраны-человек, передвигаясь по местности, может осуществлять контроль за собственной безопасностью путем обнаружения сторонних объектов-потенциальных носителей скрытых угроз, которыми могут быть приближающиеся: человек, животное или транспортное средство. Для этого объект охраны-человек должен сделать остановку и инициализировать работу мобильного персонального средства охраны-трости путем перевода его в режим охраны, заглубив заостренный конец трости в грунт. При наличии твердой поверхности (бетон, асфальт, скальный грунт, лед и т.п.) достаточно приложить заостренный конец трости к поверхности и нажав сверху на рукоятку трости обеспечить их плотный, постоянный контакт. В режиме охраны мобильное персональное средство охраны - трость работает автономно без участия объекта охраны-человека.

Предупреждение об обнаружении сторонних объектах-потенциальных носителях скрытых угроз передается объекту охраны-человеку с помощью средства информирования 6. В зависимости от окружающей обстановки объект охраны-человек выбирает приемлемый вариант воздействия средства информирования 6 на свои органы чувств. Например, это может быть тактильное, вибрационное воздействие на его руку держащую трость; данное воздействие является скрытным, не привлекающим внимания окружающих. В определенных обстоятельствах, при необходимости привлечения внимания, в том числе и в случае, когда трость находится на расстоянии от объекта охраны-человека, а также в условиях недостаточной видимости (например, ночь, туман), могут быть применены средства звукового или светового воздействия, как по отдельности, так и одновременно, по усмотрению объекта охраны-человека.

Анализ сигналов в любом месте траектории перемещения объекта охраны-человека осуществляется блоком обработки 5 в моменты остановок объекта охраны-человека по его усмотрению. В режиме комплексного анализа сейсмических и акустических сигналов блоком обработки 5 могут быть использованы корреляционные методы обработки акустических и сейсмических сигналов по аналогии метода, изложенного в патенте US №4630246, или частотно-временные методы обработки с учетом временного запаздывания сейсмического сигнала по отношению к акустическому сигналу (патент US №5054006). Использование комбинации двух физических принципов обнаружения позволяет обеспечить достаточную помехоустойчивость средства охраны от природных и техногенных помех. Необходимо отметить, что блок обработки 5 является адаптивным инструментом, так как в режиме комплексного анализа, с помощью заданной зависимости, заранее введенной в его память, может автоматически переходить в режимы отдельного анализа либо сейсмических сигналов, либо акустических сигналов в случаях превышения их заданных максимальных пороговых величин и таким образом адаптируясь к внезапно изменяющимся окружающим условиям эксплуатации.

В качестве одного из примеров, иллюстрирующего актуальность адаптивной функции блока обработки 5, можно привести ситуацию, когда мобильное персональное средство охраны - трость используется по назначению объектом охраны-человеком в районах аэропортов, прохождения трасс пролета летательных аппаратов на траектории взлета-посадки, когда звуковое давление существенно превышает заданные максимальные пороговые величины акустических сигналов. При этом, блок обработки 5, изначально находящийся в режиме комплексного, синхронного анализа сейсмических и акустических сигналов, адаптирует свою работу и автоматически переходит в режим анализа только сейсмических сигналов. После пролета летательного аппарата и снижения звукового давления ниже максимальных пороговых величин, блок обработки 5 автоматически восстанавливает свою работу в режиме комплексного, синхронного анализа сейсмических и акустических сигналов.

В качестве другого примера, иллюстрирующего актуальность адаптивной функции блока обработки 5, можно привести ситуацию, когда мобильное персональное средство охраны-трость используется по назначению объектом охраны-человеком в районах прохождения подземных транспортных коммуникаций, например, метро, когда с определенной периодичностью возникающие сейсмические вибрации существенно превышают заданные максимальные пороговые величины сейсмических сигналов. При этом, блок обработки 5, изначально находящийся в режиме комплексного, синхронного анализа сейсмических и акустических сигналов, адаптирует свою работу и автоматически переходит в режим анализа только акустических сигналов. После прохода подземного транспорта и снижения уровня сейсмических вибраций ниже максимальных пороговых величин, блок обработки 5 автоматически восстанавливает свою работу в режиме комплексного, синхронного анализа сейсмических и акустических сигналов.

Кроме того, в случае устойчивого превышения максимальных пороговых величин анализируемых сигналов, в алгоритме работы блока обработки 5 предусмотрена возможность предупреждения объекта охраны-человека с помощью средств информирования 6 о невозможности объективного контроля и оценки окружающей обстановки с целью обнаружении сторонних объектов-потенциальных носителей скрытых угроз. Это исключает ситуацию, при которой объект охраны-человек заблуждался бы относительно уровня своей безопасности, полагаясь только на мобильное персональное средство охраны-трость, которое в данной ситуации ее не обеспечивает и является сигналом о необходимости принятия им иных мер, или средств по обеспечению собственной безопасности.

Следует отметить, что возможность выбора объектом охраны-человеком режима работы мобильного персонального средства охраны-трости в режиме отдельного анализа сейсмических сигналов или в режиме отдельного анализа акустических сигналов позволяет обеспечивать его охрану и предупреждение об обнаружении сторонних объектов-потенциальных носителях скрытых угроз в специфических условиях окружающей среды. К таким специфическим условиям можно отнести, например, песчаную пустыню или болотистую местность, в которых целесообразнее изначально применить режим отдельного анализа акустических сигналов, так как значения сейсмических сигналов, приближающихся сторонних объектов-потенциальных носителей скрытых угроз, могут быть сопоставимы с фоновыми значениями в этих подвижно-аморфных средах.

При реализации заявленного средства охраны с использованием перечисленных признаков, будет достигаться обеспечение мобильной персональной охраны-человека с помощью специализированного средства охраны - трости в различных местах траектории движения и в любой момент времени.

Изобретение относится к области охранной сигнализации, в частности к средствам мобильной персональной охраны. Технический результат заявленного решения заключается в обеспечении персональной мобильной охраны объекта охраны - человека и предупреждении о внешних угрозах в виде приближающегося человека, животного или транспортного средства. Заявленный технический результат достигается за счет того, что устройство выполнено в виде моноблочной трости, содержащей сейсмический и акустический датчики, и снабжено блоком обработки, выполненным с возможностью формирования сигнала угрозы как в режиме отдельного анализа либо сейсмических, либо акустических сигналов, так и режиме совместного синхронного анализа сейсмических и акустических сигналов. 1 ил.

Мобильное персональное средство охраны - трость, содержащее сейсмический и акустический датчики, отличающееся тем, что оно выполнено в виде моноблочной конструкции трости с рукояткой и дополнительно снабжено средствами информирования объекта охраны - человека об обнаруженных угрозах в виде приближающегося человека, животного или транспортного средства, а также блоком обработки, выполненным с возможностью формирования сигнала угрозы как в режиме отдельного анализа либо сейсмических, либо акустических сигналов, так и в режиме совместного синхронного анализа сейсмических и акустических сигналов для обеспечения достаточной помехоустойчивости средства охраны от природных и техногенных помех с использованием корреляционных или частотно-временных методов обработки сигналов, при этом блок обработки с помощью соответствующей зависимости, заранее введённой в его память, обеспечен возможностью автоматической смены режимов анализа сигналов.