CZ9570U1 - Zapojení mobilního telefonu jako monitorovací a/nebo ovládací jednotky - Google Patents

Description

Technické řešení je z oblasti telekomunikací a týká se zapojení k přenosu elektronicky snímaných veličin na mobilní telefon pro možnost nastavování snímacích jednotek nebo řízení provozních stavů s nimi spojených zařízení, ovládaných elektronickými prostředky.

Dosavadní stav techniky

Všechny používané mobilní telefony využívají ke svému provozu zejména sítě stacionárních stanic, umožňujících přenos signálu, vyslaného z mobilního telefonu buďto na druhý telefon, nebo do stacionární telefonní sítě. Bez ohledu na nutnost navázání komunikačního spojení mezi io stacionárními stanicemi, provozujícími GSM sítě v jednotlivých zemích, tzv. roaming, je možno používat telekomunikační spojení mezi dvěma mobilními telefony na značné části území Země.

Další možností je technicky obdobný princip, provozovaný pod obchodním názvem IRIDIUM, využívající k navázání spojení mezi dvěma mobilními telefony síť telekomunikačních geostacionárních satelitů. Uvedené mobilní sítě nabízejí mimo klasické hovorové spojení mezi mobilními telefonními přístroji také řadu doplňkových funkcí, jako je vysílání krátkých textových zpráv, komunikaci prostřednictvím Internetu, příjem rozhlasového vysílání, jednostranný příjem informačních služeb ve formě infotextu, vysílání a příjem různých ikon, a podobně. Možná je také realizace tzv. konferenčních hovorů, tj. navázání hovorového spojení mezi více než dvěma mobilními telefony současné, nebo přesměrování hovorů. Jinou možností je propojení mobilního počítače prostřednictvím připojeného rozhraní k počítači, zejména přenosnému. Pomocí takto propojeného celku je možno oboustranné vysílat a přijímat rovněž rozsáhlé datové soubory, jak textové, tak obrazové, případně ovládat k alespoň jednomu počítači připojené zařízení různého charakteru, například měřící soustavu, nebo ovládací prvky technologického celku. Zde je však namístě konstatovat, že prostředky, umožňující uvedené činnosti, jsou především připojené počítače a mobilní telefony, případně mobilní telefon připojený do stacionární sítě, pouze uskutečňují obousměrný přenos dat.

Mezi hlavní nevýhody uvedeného stavu patří především skutečnost, že všechny uvedené způsoby telekomunikačního spojení s mobilním telefonem neumožňují přímý přenos elektronicky snímaných veličin na mobilní telefon, kupříkladu ze soustavy snímacích jednotek, obsahující případné také prostředky pro nastavování těchto snímacích jednotek nebo řízení provozních stavů s nimi spojených zařízení, ovládaných elektronickými prostředky, umožňujících přenos snímaných údajů nebo řízení provozních stavů ovládaného zařízení v reálném čase.

Podstata technického řešení

Výše popsané nedostatky odstraňuje zapojení mobilního telefonu jako monitorovací a/nebo ovládací jednotky dle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že napájená elektronická soustava, sledující zvolený proces, stav a/nebo zařízení, sestává z vysokofrekvenčního vysílače, jehož výstup je spojen s anténou a jeho vstup je propojen s alespoň jedním spínačem, spojeným s alespoň jedním snímacím obvodem a/nebo s výstupem modulační jednotky. Na vstupu modulační jednotky je připojen alespoň jeden spínač, spojený s alespoň jedním snímacím obvodem. Monitorovací jednotka sestává z antény, spojené se vstupem vysokofrekvenčního přijímače, jehož výstup je spojen se vstupem vyhodnocovacího obvodu. Vyhodnocovací obvod je na výstupu spojen se vstupem modulační jednotky, na jejímž výstupu je připojena alespoň jedna indikační jednotka.

Zařízení dle technického řešení pak může být realizováno s dalšími dále popsanými úpravami, tvořícími jednotlivé varianty jeho výhodného provedení, rozšiřující možnosti jeho využití.

- 1 CZ 9570 U1

K anténě napájené elektronické soustavy a výstupu vysokofrekvenčního vysílače je paralelně připojen svým jedním vývodem vysokofrekvenční přijímač, jehož druhý vývod je spojen s vyhodnocovacím obvodem. Druhý vývod vyhodnocovacího obvodu je svým druhým vývodem spojen s alespoň jedním spínačem, propojeným s alespoň jedním řídícím obvodem a/nebo je vyhodnocovací obvod spojen s modulační jednotkou. Modulační jednotka je na svém vstupu spojena s alespoň jedním spínačem, propojeným s alespoň jedním řídícím obvodem. Anténa monitorovací jednotky a vstup jejího vysokofrekvenčního přijímače jsou přitom paralelně spojeny s výstupem vysokofrekvenčního vysílače. Vstupem vysokofrekvenčního vysílače je současně propojen s alespoň jedním spínačem, spojeným s alespoň jedním snímacím obvodem a/nebo je vstup vysokofrekvenčního vysílače spojen s výstupem modulační jednotky, na jejímž vstupuje připojen alespoň jeden spínač, spojený s alespoň jedním snímacím obvodem.

Obvod vysokofrekvenčního přijímače s výhodou obsahuje vysokofrekvenční zesilovač, vyhodnocovací obvod nebo alespoň jednu pásmovou propusť nebo pásmovou zádrž.

Modulační jednotka je výhodně provedena jako obousměrná a obsahuje alespoň jeden zesilovač.

Napájená elektronická soustava a/nebo monitorovací soustava obsahuje alespoň jeden identifikační prostředek, zejména SIM kartu.

Napájená elektronická soustava a/nebo monitorovací jednotka jsou s výhodou vytvořeny z upraveného mobilního telefonu, z takového provedení zařízení dle technického řešení vyplývá další výhodné provedení, kde alespoň jeden spínač tvoří klávesnice, kupříkladu přímo klávesnice použitého mobilního telefonu. V poněkud odlišném provedení je klávesnice, zejména napájené elektronické soustavy, provedena jako odnímatelná a připojená kupříkladu konektorem. V závislosti na druhu přenášené informace je pak možno jako výhodné označit provedení, kde indikační jednotka je zhotovena jako samostatná součást, mechanicky oddělená od přijímače, kupříkladu upraveného mobilního telefonu, s nímž je elektricky spojena pomocí vodičů nebo prostředků bezdrátové komunikace.

Napájená elektronická soustava je opatřena alespoň jedním držákem pro upevnění na nebo v pohybujícím se tělese, kupříkladu v dopravním prostředku.

Mezi nejvýraznější výhody, dosažené zapojením dle technického řešení, patří zejména možnost jednoduchého sledování řady zvolených stavů nebo veličin prostřednictvím mobilního telefonu, přičemž se může jednat i o údaje, poskytované ze vzájemně značně vzdálených míst. Takové údaje také mohou být zahrnuty do palety služeb, poskytovaných provozovatelem mobilní telefonní sítě, jako samostatná služba - například sledování hladiny vody v povodňovém období po celé délce toku zvolené řeky s tím, že kdokoli může ze svého, zejména mobilního telefonu, tyto údaje získat. Tato služba může být v případě potřeby spojena s jednoduchým automatickým alarmem, vyslaným na mobilní telefony v ohrožené oblasti provozovatelem sítě zdarma. Vysílané údaje mohou být mimoto poskytovány průběžně, v reálném čase, takže jejich vypovídací hodnota je závislá v podstatě pouze na volbě sledovaných veličin nebo procesů a umístění jednotlivých snímacích obvodů nebo čidel. Další možností je také zpětné ovlivňování nebo řízení zvolených, kupříkladu technologických zařízení nebo jejich vzájemně odlehlých součástí včetně vzájemně zvolené vazby, případně i jednoduchá změna polohy snímacích obvodů nebo změna sledované veličiny nebo části procesu, a podobně.

Přehled obrázků na výkresech

Podstata zapojení mobilního telefonu jako monitorovací a/nebo ovládací jednotky dle technického řešení je dále podrobněji objasněna prostřednictvím popisu příkladů jeho provedení, zakresleného na připojených výkresech, kde na obr. 1 je blokové schéma zapojení napájené elektronické soustavy, zatímco obr. 2 znázorňuje blokové schéma příkladného provedení monitorovací jednotky.

-2CZ 9570 Ul

Příklady provedení technického řešení

Blokové schéma zapojení napájené elektronické soustavy, znázorněné na obr. 1 a tvořící rovněž součást elektrických obvodů zde podrobněji nevymezeného zařízení, sestává z antény 1, připojené paralelně k výstupům vysokofrekvenčního zesilovače 2 a vstupu vysokofrekvenčního přijímače 8. K vysokofrekvenčnímu vysílači 2 je na jeho vstupu připojen svým výstupem spínač 3, spojený se snímacím obvodem 4, jehož konkrétní provedení záleží zejména na sledované veličině. K dalšímu vstupu vysokofrekvenčního vysílače 2 je svým výstupem připojena modulační jednotka 5, převádějící signál, přivedený z alespoň jednoho spínače 6, připojeného k jejímu vstupu, na kmitočet, vyslaný dále prostřednictvím již popsaných obvodů do sítě GSM.

Samotný spínač 6 je přitom na svém vstupu spojen s alespoň jedním snímacím obvodem 7, případně také s řídícím obvodem 12, zajišťujícím zpětnou vazbu k údajům, odeslaným ze snímacího obvodu 7, jak bude popsáno dále. Součástí obvodů modulační jednotky 5 je rovněž zesilovač 14, zesilující, případně zeslabující přivedený signál na úroveň, vhodnou k jeho dalšímu zpracování. Ke spínači 6 je připojen alespoň jeden, zde podrobněji nespecifikovaný snímací obvod 7, zajišťující snímání předem zvolené veličiny nebo stavu. Součástí obvodu je rovněž obvod 16 napájení, zde zakreslený jako nepřipojený, a to z toho důvodu, že místo jeho připojení je z hlediska předmětu technického řešení nepodstatné. Výstup vysokofrekvenčního přijímače 8, výhodně provedeného se znázorněným vysokofrekvenčním zesilovačem 10, je propojen buďto plně zakresleným propojením s modulační jednotkou 5, popsanou již dříve, jejímž prostřed20 nictvím je pak přivedený signál veden dále ke spínači 6 a do k němu připojeného řídícího obvodu 12 zde nespecifikovaného zařízení, a/nebo je signál, zpracovaný v modulační jednotce 5, veden dále do vyhodnocovacího obvodu 9, zahrnujícího rovněž pásmovou propusť 3, a odtud do dvou připojených spínačů 6, přičemž každý ze spínačů 6 je spojen se samostatným řídícím obvodem 12. Jinou možností je čárkovaně vyznačené přímé spojení výstupu vysokofrekvenčního přijímače

8 s vyhodnocovacím obvodem 9. Odtud pak zpracovávaný signál pokračuje již popsanou cestou.

Obr. 2 představuje příkladné schéma zapojení monitorovací jednotky dle technického řešení, k jejíž anténě i je připojen paralelně vstup vysokofrekvenčního přijímače 8 a výstup vysokofrekvenčního vysílače 2. K vysokofrekvenčnímu vysílači 2 je na jeho vstupu připojen svým výstupem spínač 3, spojený se snímacím obvodem 4, jehož konkrétní provedení záleží zejména na sledované veličině. Výstup vysokofrekvenčního přijímače 8 je připojen k vyhodnocovacímu obvodu 9, provedenému výhodně s obsaženou pásmovou propustí 13 nebo zde nevyznačenou pásmovou zádrží. Výstup vyhodnocovacího obvodu 9 je spojen se vstupem modulační jednotky 5, výhodně provedené tak, že zahrnuje i zesilovač 14. Výstup obvodu modulační jednotky 5 je přitom připojen k indikační jednotce Π., zde zakreslené schematizovaně jako alfanumerický displej. Monitorovací jednotka zahrnuje rovněž obvod 16 napájení, zakreslený jako nepřipojený z toho důvodu, že místo jeho připojení do popisovaného obvodu není z hlediska podstaty technického řešení důležité. Vysokofrekvenční vysílač 2 je přitom jedním ze svých vstupů spojen se spínačem 3, vedoucím signál z připojeného snímacího obvodu 4 ve formě, nevyžadující jeho další zpracování. Další ze vstupů vysokofrekvenčního zesilovače 2 je spojen s výstupem modulační jednotky 5, zahrnující ve výhodném provedení rovněž zesilovač 14, přičemž ke vstupu modulační jednotky jsou paralelně připojeny spínač 6 a klávesnice 15.

V popisovaných blokových schématech zakreslené spojení modulační jednotky 5 a zesilovače 14, vysokofrekvenčního přijímače 8 s vysokofrekvenčním zesilovačem 10 a spojení vyhodnocovacího obvodu 9 s pásmovou propustí 13. nebo zádrží nenaznačují v zakreslené podobě pořadí, v jakém j imi zpracovávaný signál prochází.

Blokové schéma zapojení z obou výkresů umožňuje dosáhnout různé úrovně zpětné vazby mezi údaji, získávanými ze snímacích obvodů 4, 7 a potřebami měřeného stavu nebo procesu. Nejjednodušším prostředkem k tomuto účelu je použití monitorovací jednotky k indikaci nebo měření sledovaných stavových veličin s tím, že připojenými spínači 6, resp. 15, je dosažena korekce indikovaného stavu na požadovanou úroveň s tím, že tyto spínače 6, 15, ovládá uživatel manuálně prostřednictvím ovládání zapojených řídících obvodů 12 napájené elektronické

-3 CZ 9570 Ul soustavy. Další možností je kupříkladu automatická korekce připojeného zařízení prostřednictvím sepnutých řídících obvodů 12, řízených vyhodnocovacím obvodem 9 na základě údajů získaných ze snímacích obvodů 7 stím, že do monitorovací jednotky jsou vyslány pouze informativní údaje o vykonání popsané korekce podle předem nastaveného algoritmu s možností jej i manuální změny uživatelem, provedené již popsaným způsobem.

Průmyslová využitelnost

Zařízení dle technického řešení jsou výhodně využitelné pro dálkové řízení jednodušších technologických procesů, zejména takových, kde je člověk ohrožen jakýmkoli z vlivů okolního prostředí a jeho dlouhodobý nebo pravidelný pohyb je v takovém místě nežádoucí. Jinou ío možností je jeho využití ke sledování pohybu dopravních prostředků, zejména motorových vozidel, kde může výhodně tvořit součást zabezpečovacího zařízení motorového vozidla s tím, že v případě krádeže také umožní jeho sledování a pozdější navrácení vozidla jeho majiteli. Jinou možností je dálkové sledování zvoleného stavu na místech od sebe vzájemně značně vzdálených, jako například sledování stavu vody na jednotlivých krizových úsecích povodí i s tím, že může být vyslán automatický signál při překročení předem zvoleného stavu ve kterémkoli zvolených míst, včetně jeho identifikace. Dále lze zařízení výhodně použít v kombinaci se snímači pohybu jako ochranu při zabezpečení objektů, dále jako snímače poruch nejrůznějších technologických celků, jako indikátory krizových stavů u zařízení a objektů využívajících hotovostní platby s přímým hlášením na mobilní telefony kupříkladu policejních či detektivních hlídek. Toto zapojení lze využít také jako bezobslužné střežení částí průmyslových ajiných objektů s návazností najeden či více mobilních telefonů.

Lze tedy konstatovat, že zařízení dle technického řešení významným způsobem rozšíří možnost využití sítí k provozu mobilních telefonů. V návaznosti na tuto skutečnost je nutné uvést, že také samostatný mobilní telefon se stane víceúčelově použitelným nejen pro současné komunikační účely.

Claims (11)

1. NÁROKY NA OCHRANU

   1. Zapojení mobilního telefonu jako monitorovací a/nebo ovládací jednotky, vyznačující se tím, že napájená elektronická soustava sestává z vysokofrekvenčního vysílače (2), jehož výstup je spojen s anténou (1) a jeho vstup je propojen s alespoň jedním spínačem (3),

   30 spojeným s alespoň jedním snímacím obvodem (4) a/nebo s výstupem modulační jednotky (5), na jejímž vstupu je připojen alespoň jeden spínač (6), spojený s alespoň jedním snímacím obvodem (7), přičemž monitorovací jednotka sestává z antény (1), spojené se vstupem vysokofrekvenčního přijímače (8), jehož výstup je spojen se vstupem vyhodnocovacího obvodu (9), spojeného na výstupu se vstupem modulační jednotky (5), na jejímž výstupu je připojena

   35 alespoň jedna indikační jednotka (11).
2. 2. Zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, žek anténě (1) napájené elektronické soustavy a výstupu vysokofrekvenčního vysílače (2) je paralelně připojen svým jedním vývodem vysokofrekvenční přijímač (8), jehož druhý vývod je spojen s vyhodnocovacím obvodem (9), spojeným svým druhým vývodem s alespoň jedním spínačem (3), propojeným

   40 s alespoň jedním řídícím obvodem (12) a/nebo je vyhodnocovací obvod (9) spojen s modulační jednotkou (5), spojenou na svém vstupu s alespoň jedním spínačem (6), propojeným s alespoň jedním řídícím obvodem (12), když současně jsou anténa (1) monitorovací jednotky a vstup jejího vysokofrekvenčního přijímače (8) paralelně spojeny s výstupem vysokofrekvenčního vysílače (2), jehož vstup je propojen s alespoň jedním spínačem (3), spojeným s alespoň jedním

   45 snímacím obvodem (4), a/nebo je vstup vysokofrekvenčního vysílače (2) spojen s výstupem

   -4CZ 9570 Ul modulační jednotky (5), na jejímž vstupuje připojen alespoň jeden spínač (6), spojený s alespoň jedním snímacím obvodem (7).
3. 3. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vysokofrekvenční přijímač (8) obsahuje vysokofrekvenční zesilovač (10).
4. 5 4. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že vyhodnocovací obvod (9) obsahuje alespoň jednu pásmovou propusť (13) nebo pásmovou zádrž.

   5. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že modulační jednotka (5) je obousměrná.
5. 6. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že modulační jednotka (5) io obsahuje alespoň jeden zesilovač (14).
6. 7. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že alespoň jeden spínač (3, 6) tvoří klávesnice (15).
7. 8. Zapojení podle nároků 1, 2 nebo 7, vyznačující se tím, že spínače (3, 6, 15) jsou s napájenou elektronickou soustavou spojeny alespoň jedním konektorem.

   15
8. 9. Zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, že napájená elektronická soustava a/nebo monitorovací soustava obsahuje alespoň jeden identifikační prostředek, zejména SIM kartu.
9. 10. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že napájená elektronická soustava a/nebo monitorovací jednotka jsou vytvořeny z upraveného mobilního telefonu.

   20
10. 11. Zapojení podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že indikační jednotka (11) je zhotovena jako samostatná součást, mechanicky oddělená od přijímače, snímž je elektricky spojena pomocí vodičů nebo prostředků bezdrátové komunikace.
11. 12. Zapojení podle nároku 1, vyznačující se tím, že napájená elektronická soustava je opatřena alespoň jedním držákem pro upevnění na nebo v pohybujícím se tělese, kupříkladu

    25 v dopravním prostředku.