ES2189567B1 - Unidad de rastreo de moviles, tele-alarma, tele-comando y control. - Google Patents

Abstract

Unidad de rastreo de móviles, tele-alarma, tele-comando y control (4) consta de los siguientes bloques sinópticos: un microcontrolador (3), un circuito reproductor de voz (1), un conmutador electrónico (5),un adaptador de señales analógicas a TTL (33), un circuito opto-acoplador (10), un circuito de potencia (11), un adaptador de señales (18), una fuente de alimentación estabilizada (2), un circuito decodificador de tonos DTMF (17), un desmultiplexor o decodificador (16) y un circuito de potencia (15). Los elementos indicados con (36), (37), (38), (40), (41), (42), (43), (44), y (45) son los conectores de entrada-salida a la unidad. Opcionalmente el conector (38), a través de los cables (22) conecta el modem o adaptador de datos (27) con el conector para accesorios (52) para el envío de mensajes de texto desde la unidad (4) a través del teléfono móvil (23). La unidad va conectada a un GPS (24) y a una alimentación auxiliar (28).

Description

Unidad de rastreo de móviles, tele-alarma, tele-comando y control.

La presente invención se refiere a una unidad para la localización automática de móviles (vehículos, embarcaciones, aeronaves, etc.), se caracteriza porque incluye como novedades el envío a distancia de mensajes, la aceptación de telecomandos y permite el control a distancia de otros dispositivos conectados a la unidad. Para su total operatividad, la unidad va conectada a un transmisor-receptor y a un GPS. Opcionalmente se puede utilizar conjuntamente un kit de manos libres. Gracias a este dispositivo se consiguen notables mejoras en relación con otros dispositivos de este tipo conocidos hasta ahora, cuyas mejoras consisten en la simplicidad del sistema, diversidad de funciones a realizar interactividad, seguridad y fácil manejo por el usuario.

Debido al bajo coste económico y gran cobertura del teléfono móvil (GSM), el equipo transmisor-receptor conectado a la unidad será preferentemente este. La cobertura del sistema viene dada por la cobertura del teléfono móvil. La unidad está ideada entre otras funciones para que una vez que se produzca el hurto o robo en un móvil, la unidad gestiona una llamada a través de un transmisor y nos comunicara su posición, permitiéndonos activar o desactivar dispositivos conectados como cargas a la unidad. Si realizamos llamadas al teléfono conectado a la unidad, esta lo interpreta, por Ejemplo, como una orden de detención del móvil, que puede ser inmediata o retardada, esta última no se ejecuta hasta que el móvil se encuentre en reposo. Esta función es realizada sin la necesidad de circuitos DTMF y presenta las ventajas de sencillez y seguridad. La unidad puede realizar llamadas de auxilio o envío de mensajes cuando algunas de sus entradas son activadas, por Ejemplo, por una alarma, un pulsador de pánico, etc., la unidad puede configurarse para que realice llamadas desde el teléfono móvil al que está conectada, a cualquiera de los números almacenados en su memoria, comunicando un mensaje o circunstancia deseada, función de tele-alarma. Opcionalmente la unidad comunica el traspasamiento de una zona límite o si el móvil que lo incorpore supera una velocidad prefijada. Opcionalmente, la unidad incorpora un decodificador de tonos DTMF pudiendo activar-desactivar al menos otros 16 dispositivos conectados como cargas, la unidad permite ser reseteada por telecomando. La unidad permite escuchas telefónicas o la recepción de mensajes a bordo del móvil o edificación donde esté instalada.

Otras características importantes son: anti-sabotaje, al no existir línea telefónica física para establecer la comunicación; posibilidad de utilizar claves de acceso a la unidad; alimentación auxiliar; versatilidad, no es necesario modificar el hardware para adaptarla a diversas aplicaciones. En el caso de viviendas, factorías, almacenes, o cosa inmóvil y opcionalmente en embarcaciones, la unidad objeto de la presente invención no necesita ser conectada a un GPS. Todo lo referente al GSM es válido para cualquier sistema telefonía móvil o sistema vía radio.

La unidad puede ser utilizada con un GSM capaz de transmitir imágenes; Aumentando así las prestaciones de la unidad. Además puede ser utilizado como sistema de control y automatización en el sector del automóvil, en dómotica, en la náutica, aviónica, industria, etc.

Antecedentes de la invención

Son conocidos numerosos dispositivos utilizados para la localización de vehículos, diseñados para el control y gestión de flotas de vehículos conocidos con las siglas AVL, son sistemas que utilizan: GPS, GSM, sistemas de radio-trucking, tarjetas electrónicas de control, software informático, satélites, circuitos codificadores/decodificadores de tonos DTMF, módem telefónico, comunicadores móviles digitales, etc.

Las unidades electrónicas conocidas, el sistema en su conjunto, los componentes que lo forman y la forman en la que están conexionado esos elementos, hacen que los mismos sean totalmente diferentes al sistema objeto de la presente invención.

En tal sentido puede citarse de equipos basados en GPS, radio trucking, tarjetas electrónicas de control, un programa informático para la gestión, ploteo y seguimiento de los vehículos. Otro de los sistemas conocidos en el seguimiento de vehículos es a través de redes de satélites, en el vehículo se instala un GPS, una tarjeta de comunicación y un emisor que transmite las señales a los satélites y este a un centro de control, donde se realiza el seguimiento del móvil.

Debido a las particulares características de los dispositivos o sistemas anteriormente mencionados, los mismos dependen de un centro de control y de una determinada infraestructura, no son sistemas autónomos, no van destinados al gran público y son de elevado coste económico. Cuando estos sistemas engloban a un grupo de usuarios, estos tienen que pagar cuotas de mantenimiento y gestión.

Para evitar estos inconvenientes se ha ideado la unidad objeto de la presente invención, caracterizada por su simplicidad, su bajo coste económico, su fácil manejo por el usuario, su total independencia de centros de control y gestión, su gran cobertura, la interactividad con otros dispositivos instalados(alarmas; sensores, equipos, etc.), es a su vez una unidad receptora de tele-comandos del tipo DTMF, la unidad se puede utilizar para el control a distancia de procesos y estados.

Descripción de la invención

La unidad de rastreo de móviles, tele-alarma,
tele-comando y control es del tipo de las constituidas por un chip de voz o memoria analógica y un micro-controlador programado para convertir los datos recibidos desde el GPS en formato NMEA o cualquier otro, por el puerto de entrada serie a voz humana no robotiza, la salida de datos del chip de voz es llevado a la entrada de audio del transmisor conectado a la unidad. Los datos pueden ser obtenidos en forma de texto desde el puerto de salida serie del micro-controlador y a través de un módem o cable y adaptador de datos, aplicándolos al conector de accesorios de un teléfono móvil. Posteriormente se localiza el móvil en una carta cartografiada con sus referencias de latitud y longitud. La unidad dispone de un conector de entrada para cualquier tipo de señales de entra (analógicas o digitales) y un circuito adaptador, que convierte las señales analógicas a TTL. Algunas de estas entradas están conectadas a las interrupciones inmediatas del micro-controlador y otras a los puertos de entrada del mismo. Cuando una señal, por Ejemplo una alarma, activa una de las entradas el micro-controlador, este lo identifica con uno de los mensajes guardados en el chip de voz, enviando un mensaje a través del transmisor conectado a la unidad, un circuito conmutador electrónico controlado por el micro-controlador es el encargado de realizar la función de pulsar las teclas del transmisor, necesarias para establecer la comunicación.

Cuando la unidad conectada a un GSM nos comunica un determinado estado de sus entradas, durante un tiempo ``t'' programable, permite que si realizamos una llamada desde cualquier sitio al GSM, y al estar conexionado el zumbador o altavoz de este al conector de entrada de señales, hace que la unidad lo interpreta como una orden de activar-desactivar un dispositivo conectado a la unidad, por Ejemplo cortar la alimentación del vehículo. Un puerto de salida del micro-controlador activa a un opto-acoplador y este actúa sobre un circuito de potencia que activa-desactiva una carga conectada a la unidad.

Opcionalmente la unidad incorpora un circuito de tele-comando DTMF Los tonos DTMF obtenidos desde el altavoz (o conector de accesorios) del transmisor-receptor conectado a la unidad, son decodificados por un circuito integrado decodificador DTMF y sus componentes asociados,un desmultiplexor decodificador y un circuito de potencia permite que la unidad activar-desactivar otros 16 dispositivos conectados a ella. La unidad objeto de invención ofrece como novedad que el acceso al circuito de tele-comandos posea una clave de ``n'' dígitos; la unidad envía un mensaje de voz dando la conformidad de la clave introducidad y además la confirmación con voz de activación-desactivación de la recepción y ejecución del tele-comando. Esta función se consigue a través de un segundo micro-controlador o un PAL (dispositivo lógico programable), un decodificador DTMF, un desmultiplexor o decodificador y un circuito de potencia. El circuito de potencia será preferentemente del tipo de conmutador basculante conectado a la salida del decodificador, se caracteriza porque un tele-comando activa una carga y la repetición del mismo tele-comando la desactiva. Una de las salidas del desmultiplexor o decodificador se puede conectar a otro conmutador basculante y destinarlo a resetear al resto de los circuitos de potencia o activarlos simultaneamente. Opcionalmente el número de entradas de la unidad pueden ser aumentadas utilizando un micro-controlador con mayor número de puertos de entradas/salida, o bien intercalando un codificador digital, por Ejemplo uno de 16 entradas, después del adaptador de señales de entrada y el micro-controlador. Cuando una de las señales de entrada de la unidad es activada, la validación del decodificador conectada a un puerto de entrada o a una de las interrupciones inmediatas hace que el micro-controlador ejecute un programa, que identifica el estado de los puertos de entrada del micro-controlador conectados a la salida del decodificador. Utilizando sólo seis puertos de entrada del micro-controlador se pueden identificar 16 entradas. Un puerto de salida del micro-controlador actúa sobre la habilitación del decodificador para evitar que varias entradas sucesivas provoquen errores de identificación de las entradas mientras sé este ejecutando el programa.

La unidad posee una fuente de alimentación estabiliza, que alimenta a los circuitos anteriormente mencionados. La tensión de alimentación de la unidad es obtenida desde una batería auxiliar, que es cargada desde una fuente de alimentación continua comprendida entre 11.2V y 16V o a través de la batería del móvil (vehículo, embarcación, etc.). La batería auxiliar evita el sabotaje del sistema, un componente anti-retorno hace que la energía de la batería auxiliar alimente a otros circuitos no pertenecientes a la unidad.

Descripción de una realización preferida

La unidad de rastreo de móviles, tele-alarma,
tele-comando y control (4); se muestra en la figura 1, la unidad se caracteriza por el reducido número de componentes que la forman, la forma en la que estos estan interconexionados y las conexiones entre la unidad (4), el GSM (24) y el GPS (23). La unidad (4)consta de los siguientes bloques sinópticos: un microcontrolador (3), un circuito reproductor, de voz (1),un conmutador electrónico (5),un adaptador de señales analógicas a TTL: 33 un circuito opto-acoplador 10 un circuito de potencia (1l), un adaptador de señales (18),una fuente de alimentación estabilizada (2), opcionalmente un circuito decodificador de tonos DTMF (17), un desmultiplexor o decodificador (16) y un circuito de potencia (15). Los elementos indicados con (36), (37), (38), (40), (41),(42), (43), (44), y (45) son los conectores de entrada-salida de la unidad. Los elementos (12), (13) y (14) representan los dispositivos conectados como cargas a la misma que la unidad (4) puede activar o desactivar La unidad (4) se caracteriza a su vez porque va conectada a equipos comerciales de uso común de bajo coste, un equipo transmisor-receptor o teléfono móvil (23). Los cables del zumbador (29) de este, van conectados al conector (40), para obtener los tonos DTMF, que también se pueden obtener desde el conector para accesorios (52). Las salidas (6) y (9) del conmutador electrónico (5), son utilizadas para accionar las teclas de marcación y envío (50) y colgar (51). Opcionalmente, por el conector (38) y los cables (22), se conecta el módem o adaptador de datos (27) con el conector para accesorios (52), que permite el envío de mensajes de texto desde la unidad (4) a través del teléfono móvil (23). Los datos recibidos desde el GPS comercial (24), son enviados a la unidad (4) a través de las conexiones (20), (21) y (30) por el conector (37), si los datos son 1 1L pasan directamente al puerto de entrada serie del micro-controlador (3), sino pasan previamente por un adaptador de datos RS232 a TTL (18). La salida de audio (34) de la unidad (4) corresponde a la decodificación a voz de los datos provinientes del GPS (24) y los mensajes grabados en el chip de voz (1), son aplicados al teléfono móvil (24) por el conector para accesorios (52) a través del 4 cable y conector (26). Opcionalmente se puede utilizar un kit de manos libres (25) con cargador incorporado y un conector de alimentación (29). La alimentación del sistema es obtenida desde una batería auxiliar (29).

En las figura 2, la tensión de alimentación de c.c. no estabilizada (32) es regulada por el circuito (2), a su salida (46), se obtiene +5V que alimentan a los componentes de la unidad. La unidad se caracteriza por usar un micro-controlador(3)de bajo coste y altas prestaciones del tipo AT20C51 o similar, de 20 pines, suficiente para controlar al chip de voz (1) del tipo ISD 1420 o similar, a un conmutador electrónico (5) del tipo 4066 o equivalente y un opto-acoplador (10) del tipo H11C6 o equivalente que permite activar-desactivar un dispositivo (12) conectado a la unidad (4).La unidad consta de un adaptador analógico a digital (33) caracterizada porque convierte la señal proviniente del zumbador, avisador acústico de llamadas o desde el conector de accesorios (52) del transmisor (29) conectado a la unidad, a través de los componentes (80), (81), (89), (82),(83) y (84),en una señal digital que actúa sobre una de las interrupciones inmediatas del microcontrolador.

En la figura 4 se muestra un módulo opcional, que caracteriza a la unidad porque aumenta el número de señales entradas (31) que activan la unidad (4) sin necesidad de usar un micro-controlador de mayor número de puertos de entrada salida. Las salidas del adaptador analógico-digital (33) son las entradas del decodificador (112), sus salidas y la señal de validación (114) van conectadas a puertos de entrada del micro-controlador, un puerto de salida se usa para activar la habilitación del chip (112). El circuito (115) es un adaptador analógico-digital integrado.

La entrada de datos TTL provinientes del GPS (24) estan conectados al puerto de entrada serie del microcontrolador (3), en el caso que estos sean en formato RS232 pasan por un circuito adaptador formado por (76), (77), (78) y (46). Los datos de entradas. El chip de voz sólo utiliza cuatro puertos de entra-salida del microcontrolador de 20 pines.

En la figura 3 se muestra el circuito básico del decodificador de tonos DTMF. Desde el altavoz del transmisor o conector de accesorios (52) se obtiene los tonos DTMF (19) que son aplicados a un típico circuito integrado decodificador de tonos (17) del tipo SSI 202 o similar, sus salidas son las entradas de un circuito integrado desmultiplexor o decodificador (16) del tipo 4028 o equivalente, las 16 salidas de este último circuito activan al circuito de potencia (15) que es el encargado de activar-desactivar los dispositivos conectados a la unidad.

En la figura 5 se muestra un módulo opcional DTMF que dota a la unidaade una clave de acceso de ``n'' dígitos para tener acceso a la activación-desactivación de los dispositivos conectados a ella. Caracterizan a la unidad los elementos que lo componen: un decodificador de tonos DTMF (17), sus salidas conectadas a la entrada del desmultiplexor/decodificador (16) y simultáneamente a una de las entradas de datos (127) del selector de datos (119), las otras cuatro entradas de datos al selector: (B), (C), (D) Y (E) provienen de la salida del adaptador analógico digital (33). Las salidas de datos del selector de datos van conectadas a puertos de entrada del micro-controlador (3). El pin (120) corresponde a la habilitación del circuito (17) que activa directamente a una interrupción inmediata del microcontrolador y al pin de selección de (119). Donde (A) corresponde a la señal digital proviniente del zumbador (29) y va conectada otra de las interrupciones inmediatas del micro-controlador (3). Las salidas del decodificador (17) de tonos son las entradas de selección del desmultiplexor o entradas del decodificador (16); las salidas de este activan el circuito de potencia (15) y este a sus respectivas cargas.

En la figura 6 se muestra el Esquema eléctrico del circuito de potencia (15) y todos sus componentes, enumerados desde el (128) hasta el (157).

En la figura 7 se muestra las conexiones necesarias entre la unidad (4) y el GSM (23), caracterizan a la unidad porque estan realizadas con un fino hilo o de cobre recubierto con una capa aislante. Desde los contactos eléctricos (163) que se encuentran en la placa de circuito impreso (162) del teclado del GSM se obtiene las conexiones (6) y (9) que uniéndolas activarían las teclas (50) y (51), esta manipulación no altera la funcionalidad del GSM.

En la figura 8 se muestra un adaptador para teclado (164) realizado en material plástico preferentemente, para activar las teclas del GSM (167) por electroimanes (165), para ello es necesario un circuito controlador de relés (170) del tipo ULN2003 o similar. El detalle L2 muestra el electroimán (165) sujeto al adaptador (164) por una pieza adhesiva por ambos lados (166). El detalle L1 muestra como el electroimán (165) es sujeto al adaptador (164) por unas guías practicadas en el mismo adaptador. Con este montaje no es necesario intervenir internamente el GSM.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 muestra el diagrama de bloques de los elementos que, constituyen la unidad (4), sus conexiones con el GSM, GPS, cable y adaptador de datos, kit de manos libres y batería auxiliar.

Las figuras 2 y 3 muestran los Esquemas eléctricos completos de la unidad (4).

La figura 4 muestra una ampliación opcional de las entradas (pulsadores, detectores de nivel, proximidad, inclinómetro, acelerómetros, sensores, células fotoeléctricas, ldr, ntc, vdr, ptc, termopares, velocímetros, etc.) de la unidad (4).

La figura 5 muestra un Esquema eléctrico del módulo opcional DTMF, que permite dotar a la unidad de código de acceso y la conmutación de 16 salida para el control de dispositivos.

La figura 6 el circuito de control y conmutación (15).

Las figuras 7 y 8 muestran dos formas de activación del teclado de un GSM comercial a través de la unidad (4), aplicable a cualquier teclado.

La figura 9 muestra los componentes necesarios y conexionado para el control de los relés del teclado.

Claims (3)

1. Unidad de Rastreo de móviles, tele-alarma, tele-comando y control, destinada a la localización de vehículos, embarcaciones, motos, aviones, etc. La unidad gestiona el envío de mensajes, alertas, etc., haciendo uso de un transmisor receptor o teléfono móvil y acepta tele-comandos del tipo DTMF. La unidad (4) es del tipo de las constituidas por una tarjeta electrónica conexionada a un receptor-transmisor o GSM (23) y a un GPS (24), caracterizada por los elementos que la forman y por la forma en la que están interconexionados, consta de los siguientes componentes básicos: un adaptador de señales analógico digital (33) conexionado a un micro-controlador (3). Este último conexionado a un circuito reproductor de voz (1), a un adaptador de señales RS232 a TTL (18), a un adaptador de datos o módem (27), a un conmutador electrónico (5) que va conexionado al teclado (50) y (51) a través de las conexiones (6), (9) (168) y (169) del transmisor (23) y a un opto-acoplador (10) que activa un circuito de potencia (11) y este actúa sobre una carga (12) conectada a la unidad. Una fuente de alimentación estabilizada (2) que alimenta a los componentes activos de la unidad. Un circuito decodificador de tonos DTMF (17) conectado a un desmultiplexor-decodificador (16) y las salidas de este a un circuito de potencia (15).

2. Unidad de Rastreo de móviles, tele-alarma, tele-comando y control, según reivindicación 1, caracterizada por dos módulos de ampliación enchufables a la unidad (4). Uno para aumentar el número de entradas de señales que activan a la unidad, compuesto por un adaptador analógico-digital (33), un decodificador (112) con su pin de validación (114) va conectado a una interrupción inmediata del micro-controlador (3) el pin de habilitación (113) del decodificador (112) y sus salidas van conectadas a los puertos de entrada-salida del micro-controlador (3). Un segundo módulo que dota a la unidad de un código de acceso y confirmación de la recepción del tele-comando por la unidad (4), compuesto por un circuito decodificador DTMF (17) conexionado a un selector de datos (119) y a un desmultiplexor-decodificador (16), y las salidas de este a un circuito de potencia (15). La salida de validación (120) del decodificador DTMF (17) va unida al pin de selección de (125) del selector (119) y esta a su vez a una de las interrupciones inmediatas del micro-controlador (3). Las salidas del selector (119) van conectadas a los puertos de entrada-salida del micro-controlador (3).

3. Unidad de Rastreo de móviles, tele-alarma,
tele-comando y control, según reivindicaciones 1 y 2, caracterizado por el conexionado eléctrico (6), (9), (168) y (169) entre la unidad (4) y el transmisor-receptor (23), por una pieza adaptadora (164) con guías incorporadas para alojar electroimanes (165) y un excitador de relés (179) controlado por un micro-controlador (3).