FI114678B - Langaton valvontajärjestelmä - Google Patents
Langaton valvontajärjestelmä Download PDFInfo
- Publication number
- FI114678B FI114678B FI20030595A FI20030595A FI114678B FI 114678 B FI114678 B FI 114678B FI 20030595 A FI20030595 A FI 20030595A FI 20030595 A FI20030595 A FI 20030595A FI 114678 B FI114678 B FI 114678B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- power
- light source
- light
- base station
- receiver
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
- G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
- G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
- G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
- G08B13/19654—Details concerning communication with a camera
- G08B13/1966—Wireless systems, other than telephone systems, used to communicate with a camera
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
- G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
- G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
- G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
- G08B13/194—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems
- G08B13/196—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using image scanning and comparing systems using television cameras
- G08B13/19634—Electrical details of the system, e.g. component blocks for carrying out specific functions
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Burglar Alarm Systems (AREA)
Description
11467B
Langaton valvontajärjestelmä
Keksinnön ala
Keksintö liittyy langattomiin valvontajärjestelmiin ja erityisesti niiden tehonsyöttöjärjestelyihin.
5 Keksinnön tausta
Erilaiset valvonta- ja monitorointijärjestelmät, joissa usein käytetään kameravalvontaa, ovat yleistyneet viime aikoina. Useita, ehkä kymmeniä kameroita käsittävä valvontajärjestelmä edellyttää tyypillisesti suuren määrän kaapelointia ja johdotusta. Kameroille tarvitaan siirtotie kuvadatan siirtämiseksi 10 valvontapisteeseen, joka siirtotie on tyypillisesti tietoliikennekaapeli. Sen lisäksi kamerat tarvitsevat tehon syötön, joka toteutetaan tyypillisesti kaapelointina yleisestä sähköverkosta, mahdollisesti muuntajan kautta. Näin ollen kamera-valvontajäijestelmien kustannuksista suuri osa, jopa yli puolet, muodostuu kaapeloinnista ja johdotuksesta. Kiinteä kaapelointi tekee myös valvontajäijes-15 telmän muokkaamisen tai siirtämisen väliaikaisesti toiseen valvontapisteeseen erittäin hankalaksi.
Tunnetaan kuitenkin järjestelyjä, joissa valvontakamerat ovat langattomia siinä mielessä, että niiden kuvadatan siirtämiseen käytettävä siirtotie on langaton yhteys, esimerkiksi lyhyen kantaman radiotaajuusyhteys. Lyhyen : , . 20 kantaman radiotaajuustekniikkaan pohjautuvista ratkaisuista on jo kehitetty useampia teollisuusstandardeja, joista tunnetaan ainakin Bluetooth, erityisesti standardin IEEE 802.11 pohjalta kehitetty WLAN (Wireless Local Area Net-: work) ja HomeRF. Valvontakameroiden kuvadata voidaan siirtää valvontapis- ' teeseen, joko suoraan tai tukiaseman kautta, käyttäen esimerkiksi jotain näistä • ' 25 tekniikoista.
• 1 ► : Langaton tietoliikenneyhteys ei kuitenkaan poista sitä ongelmaa, et tä toimiakseen kamerat tarvitsevat kuitenkin tehon syötön, siis tyypillisesti säh-ti kökaapelisyötön. Kamerat voidaan toteuttaa akkukäyttöisinä, mutta akut tulee joka tapauksessa ladata säännöllisin väliajoin. Tämä taas edellyttää omaa ,:. 30 johdotusta latausjärjestelylle tai sitten akut on irrotettava joka kerta latausta ’;!varten ja siirrettävä erilliseen laturiin. Näin ollen erityisesti langattomien vaivon--; ‘ tajärjestelmien yhteydessä on olemassa tarve myös langattomalle tehon syö- '' ’: tölle.
»
Langattomassa tehonsiirrossa on tunnetusti kuitenkin useita ongel-35 mia. Erilaiset induktiiviseen tai radiotaajuiseen tehonsiirtoon perustuvat ratkai- 2 114678 sut ovat hyötysuhteeltaan erittäin heikkoja ja suuremmilla tehoilla sähkömagneettinen säteily saattaa aiheuttaa häiriöitä ympäröivissä laitteissa. Langattoman tehonsiirron suorittaminen valolähdettä, esimerkiksi laseria, käyttäen mahdollistaa paremman hyötysuhteen kuin esimerkiksi radiotaajuinen tehon-5 siirto. Ongelmaksi valolähteeseen perustuvassa langattomassa tehonsiirrossa muodostuu turvallisuustekijät erityisesti valvontajärjestelmien kohteena olevissa tiloissa, ts. tiloissa, joissa liikkuu ihmisiä, sillä hyötysuhteeltaan riittävän tehokkaan laserin teho on olennaisesti hengenvaarallinen. Vaikka tehoa pienennettäisiin huomattavastikin, ovat hyötysuhteeltaan riittävän hyvät tehon suu-10 ruudet kuitenkin sitä luokkaa, että laser ainakin vaurioittaa näköä pahoin osuessaan silmään.
Keksinnön lyhyt selostus
Keksinnön tavoitteena on näin ollen kehittää parannettu menetelmä langattoman tehonsiirron suorittamiseksi ja menetelmän toteuttava laitteisto 15 siten, että yllä mainitut ongelmat saadaan ratkaistua. Keksinnön tavoitteet saavutetaan menetelmällä, järjestelmällä, tukiasemalla ja valvontalaitteella, joille on tunnusomaista se, mitä sanotaan itsenäisissä patenttivaatimuksissa.
Keksinnön edulliset suoritusmuodot ovat epäitsenäisten patenttivaatimusten kohteena.
20 Keksintö perustuu siihen, että muodostetaan langaton valvontajär jestelmä, joka käsittää tukiaseman ja ainakin yhden valvontalaitteen, kuten : > ; kameran. Tukiasema käsittää radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen tietolii- kenneyhteyden muodostamiseksi mainittuun ainakin yhteen valvontalaittee-seen ja valvontalaite, kuten kamera, käsittää välineet valvontadatan muodos-25 tamiseksi ja radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen valvontadatan lähettämi-seksi langattomasti mainitulle tukiasemalle. Lisäksi tukiasema käsittää teholä-hettimen, joka käsittää ensimmäisen valolähteen ja välineet ensimmäisen valolähteen emittoiman valon kohdistamiseksi haluttuun suuntaan, ja toisen valo-lähteen. Valvontalaite puolestaan käsittää lisäksi tehovastaanottimen, joka kä-30 sittää ensimmäisen fotodetektorin emittoidun valon vastaanottamiseksi ja .··. muuntamiseksi sähkövirraksi ja toisen fotodetektorin. Tällöin tukiasemalta voidaan siirtää langattomasti tehoa valvontalaitteelle siten, että lähetetään te-holähettimen käsittämällä toisella valolähteellä olennaisesti yhdensuuntaisesti il i \: mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon ympärille sovitettua va- 35 loa, jonka teho on olennaisesti pienitehoisempaa kuin mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon teho. Tehovastaanottimen käsittämällä toisella 3 114678 fotodetektori11a ilmaistaan mainitun toisen valolähteen emittoima valo, ja lähetetään valvontalaitteelta kontrollisignaali tukiasemalle mainitun radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen avulla vasteena mainitun toisen valolähteen emittoiman valon vastaanotolle. Tällöin teholähettimen ensimmäinen valolähde 5 käynnistetään vasteena sille, että tehovastaanottimelta saadaan mainittu kontrollisignaali toisen valolähteen emittoiman valon vastaanotosta.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti tehovastaanottimelta lähetetään kontrollisignaalia teholähettimelle mainitun toisen valolähteen emittoiman valon vastaanotosta säännöllisin väliajoin. Mikäli toisen 10 valolähteen emittoimassa valossa havaitaan häiriö, lopetetaan mainitun kont-rollisignaalin lähettäminen, jolloin teholähettimen ensimmäinen valolähde sammutetaan.
Keksinnön mukaisen menetelmän ja järjestelmän etuna on, että mainitun toisen valolähteen emittoima pienitehoinen valo muodostaa "virtuaa-15 lieristeen" ensimmäisen valolähteen emittoiman suuritehoisemman valon ympärille, jolloin jos virtuaalieriste "hajoaa" eli jokin este osuu toisen valolähteen emittoiman valon eteen, katkaistaan suuritehoisen valon syöttö välittömästi, jolloin valo ei voi aiheuttaa vauriota. Täten keksinnön mukainen menettely mahdollistaa turvallisen langattoman tehonsiirron langattomassa valvontajär-20 jestelmässä. Edelleen keksinnön etuna on, että valvontalaitteiden tehon syöttö voidaan edullisesti järjestää tapahtuvaksi langattomasi yhdeltä samassa tilasit; sa olevalta tukiasemalta, jolloin järjestelmän asentaminen ja muokkaaminen :T: on vaivatonta ja edullista. Vielä keksinnön etuna on se, että kontrollisignaalin • : lähettämiseen käytetään tukiasemassa ja valvontalaitteissa tunnetusti olemas- 25 sa olevaa radiotaajuista lähetin-vastaanotinta, joka tarjoaa nopean ja varman :v . yhteyden kontrollisignaalille eikä aiheuta lisäkustannuksia. Edelleen keksinnön etuna se, että on mahdollista päästä tehonsiirrossa huomattavasti tunnettuja ratkaisuja parempaan hyötysuhteeseen, olennaisesti ainakin 20% hyötysuhteeseen.
I I » 30 Kuvioiden lyhyt selostus • » * , * · . Keksintöä selostetaan nyt lähemmin edullisten suoritusmuotojen yh- ,'> teydessä, viitaten oheisiin piirroksiin, joista kuvio 1 esittää lohkokaaviona keksinnön mukaisen järjestelmän pe- ia a ',: rusrakennetta; : 35 kuvio 2 esittää kaavamaisesti eräiden keksinnössä hyödynnettävien valolähteiden ja fotodetektorien ominaisuuksia; 4 114678 kuviot 3a ja 3b esittävät keksinnön eräiden suoritusmuotojen mukaisia valosädejärjestelyjä; kuvio 4 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista menettelyä vastaanottimien etsimiseksi; 5 kuvio 5 esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista menette lyä tehonsiirron suorittamiseksi; kuviot 6a ja 6b esittävät lohkokaavioina keksinnön erään suoritusmuodon mukaisesti toteutettuja lähetinyksikköä ja vastaanotinyksikköä; ja liitteet 1 ja 2 esittävät eräitä arvoja lasersäteen maksimialtistusajalle 10 standardin ANSI Z136.1 taulukoiden 5a ja 5b avulla.
Keksinnön yksityiskohtainen selostus
Viitaten kuvioon 1, esitetään seuraavassa keksinnön mukaisen valvontajärjestelmän perusrakenne. Valvontajärjestelmä käsittää tukiaseman 100 ja yhden tai useampia valvontalaitteita 200, kuten kameroita tai mittausvälinei-15 tä. Tukiasema 100 käsittää lähetin-vastaanottimen 110 radiotaajuisen tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi valvontalaitteisiin 200, jotka vastaavasti käsittävät lähetin-vastaanottimen 210. Tietoliikenneyhteyden välityksellä tukiasema ohjaa valvontalaitteiden toimintaa ja vastaavasti valvontalaitteet välittävät valvontadatan, kuten kameroiden kuvadatan, tukiasemalle. Käytettävä 20 radiotaajuinen tietoliikenneyhteys voi olla esimerkiksi Bluetooth, IEEE 802.11 • ; ; -pohjainen WLAN tai HomeRF, joiden sovittaminen datansiirtoon on alan am- . ·; ·. mattimiehelle sinänsä tunnettua.
·. Langatonta tehonsiirtoa varten tukiasema 100 käsittää teholähetti- men 120 ja vastaavasti kukin valvontalaitteista 200 käsittää tehovastaanotti-25 men 220, johon voi olla edelleen liitetty varausvälineet 230 sähköenergian tal-lentämiseksi, tyypillisesti akku. Teholähetin 120 käsittää edelleen ensimmäi-sen valolähteen 122, toisen olennaisesti pienempitehoisemman valolähteen 124, kohdistusvälineet 126 ainakin ensimmäisen valolähteen 122 emittoiman valon kohdistamiseksi tehovastaanottimeen ja skannausvälineet 128 ainakin 30 toisen valolähteen 124 emittoiman valon poikkeuttamiseksi eri suuntiin teho-. · · ·. vastaanottimien etsimiseksi. Tukiaseman käsittämää lähetin-vastaanotinta 110 voidaan edullisesti hyödyntää kontrollisignaalin vastaanottamiseen. Tehovas-taanotin 220 käsittää ensimmäisen fotodetektorin 222 mainitun ensimmäisen »» > ! valolähteen 122 emittoiman valotehon vastaanottamiseksi, toisen fotodetekto- 35 rin 224 mainitun toisen valolähteen 124 emittoiman valotehon vastaanottamiseksi ja johdinvälineet 226 ensimmäisen fotodetektorin vastaanotetusta valo- 5 114678 tehosta muodostaman sähkövirran johtamiseksi valvontalaitteelle 200 ja va-rausvälineille 230. Vastaavasti valvontalaitteen käsittämää lähetin-vastaanotinta 210 voidaan käyttää kontrollisignaalin lähettämiseen teholähet-timelle 120.
5 Tehonsiirtoprosessi toimii järjestelmässä yksinkertaistettuna seu raavasti: teholähetin 120 käynnistää toisen valolähteen 124, jonka lähetysteho on olennaisesti niin pieni, että se ei aiheuta vaaraa esimerkiksi silmille. Mikäli teholähetintä 120 ei ole valmiiksi kohdistettu tehovastaanottimeen 220, suoritetaan kohdistus toisen valolähteen 124 ja skannausvälineiden 128 avulla.
10 Toinen valolähde 124 käsittää edullisesti useita erillisiä pienitehoisia valolähteitä, jotka on järjestetty ympyränmuotoisesti ensimmäisen valolähteen 122 ympärille. Tätä toisen valolähteen eli useiden valolähteiden joukon lähettämää valoa voidaan kutsua virtuaalieristeeksi. Vaihtoehtoisesti virtuaalieriste voidaan saada aikaan yhdellä valolähteellä, jonka emittoima valo levitetään sä-15 teenlevittimellä (beam expander) siten, että se leviää ympyränmuotoisesti ensimmäisen valolähteen 122 ympärille.
Tukiaseman teholähettimen kohdistamiseksi valvontalaitteen tehovastaanottimeen teholähetin aktivoi virtuaalieristeen ja aloittaa tukiaseman ympäristön skannaamisen siinä tilassa, johon tukiasema on asetettu. Skanna-20 us suoritetaan edullisesti etukäteen määritettynä kaksi- tai kolmeulotteisena järjestelmällisenä liikeratana, jota toistetaan läpi tukiaseman ympäröivän tilan, : : : kunnes virtuaalieriste osuu tehovastaanottimeen. Tehovastaanottimen toinen ; fotodetektori 224 on jäljestetty vastaanottamaan valoa vastaavalla aallonpi- : . . tuudella, jolla virtuaalieriste lähetetään. Kun virtuaalieriste osuu tehovastaanot- .·**. 25 timen toiseen fotodetektoriin, kohdistetaan virtuaalieriste mainittuun fotodetek- . 1 * > t toriin jäljempänä kuvattavalla tavalla.
*..! Kun virtuaalieriste on kohdistettu tehovastaanottimeen toiseen foto- '*·’ detektoriin, voidaan teholähettimessä käynnistää ensimmäinen valolähde 122, jonka emittoima valo siis lähetetään virtuaalieristeen ympäröimänä ja jonka li’ 30 valoteholla varsinainen tehonsiirto tapahtuu. Tehovastaanottimen ensimmäi-nen fotodetektori 222 on taas vastaavasti järjestetty vastaanottamaan valoa ♦ olennaisesti samalla aallonpituudella, jota ensimmäinen valolähde lähettää.
,*··, Ensimmäinen fotodetektori 222 muuntaa vastaanottamansa valotehon sähkö- • · virraksi, joka johdetaan edelleen johdinvälineiden 226 avulla valvontalaitteelle .: 35 200 ja/tai akulle 230. Keksinnön mukaisella menettelyllä päästään huomatta vasti tunnettuja ratkaisuja parempaan hyötysuhteeseen tehonsiirrossa. Nykyi- 6 114678 sillä valolähteillä ja fotodetektoreilla voidaan saavuttaa olennaisesti ainakin 20% hyötysuhde.
Valvontajärjestelmä on tarkoitettu käytettäväksi tiloissa, joissa liikkuu ihmisiä ja esimerkiksi lemmikkieläimiä. Täten käytettäessä ensimmäisessä 5 valolähteessä 122 suurta tehoa valon synnyttämiseksi, saattaa muodostuva valo olla vaarallista esimerkiksi silmille, vaikkei valo olisikaan näkyvän valon aallonpituudella. Tämän estämiseksi järjestelmässä käytetään edellä kuvattua virtuaalieristettä, jonka tehtävänä on eristää varsinainen tehonsiirtoon tarkoitettu valonsäde ja ilmoittaa järjestelmälle, jos eriste "hajoaa” eli jokin este osuu 10 virtuaalieristeen tielle. Tällöin ensimmäisen valolähteen tehonsyöttö katkaistaan välittömästi. Kun virtuaalieristeen tielle osunut este poistetaan, voidaan tehonsyöttöprosessi aloittaa uudelleen varmistamalla ensin virtuaalieristeen kohdistus tehovastaanottimeen, ja mikäli virtuaalieriste toimii moitteettomasti, käynnistämällä sen jälkeen itse tehonsiirtoon käytettävä valonsäde.
15 Valolähteinä järjestelmässä voidaan käyttää esimerkiksi valoa emit toivaa diodia LED (Light Emitting Diode) tai laseria. Käytettävä valolähde ja sen aallonpituus tulee taas vastaavasti sovittaa käytettävään fotodetektoriin.
Tätä voidaan havainnollistaa kuvion 2 mukaisella kaaviolla, jossa esitetään erilaisista materiaaleista muodostettujen fotodetektorien kvanttitehokkuus eli vas-20 taanoton hyötysuhde eri valon aallonpituuksilla. Kvanttitehokkuutta kuvataan pystyakselilla ja vaaka-akselilla kuvataan valon aallonpituutta ja vastaavasti : , : aallonpituudella välittyvää fotonienergiaa, jonka suhde on käänteinen aallonpi- : tuuteen. Edelleen kuviossa 2 on esitetty eräiden tällä hetkellä käytössä olevien : , , valolähteiden aallonpituusalueet.
‘ * ’ 25 Kuviosta 2 nähdään, että jos halutaan lähettää mahdollisimman pal- _ jon tehoa, on edullista käyttää mahdollisimman pientä aallonpituutta, koska \,; tällöin vastaavasti välittyvä fotonienergia kasvaa. Toisaalta, jotta välittyvä teho ’** voidaan myös hyödyntää, tulee käytettävän fotodetektorin olla sovitettu vas taavalle aallonpituudelle. Jos halutaan käyttää mahdollisimman suurta aallon-30 pituutta eli fotonienergiaa, voidaan valolähteenä käyttää laseria, jonka aallon-pituus on olennaisesti 0,30 um, jolloin vastaavasti fotodetektorina voidaan käyttää kohtuullisen hyvän kvanttitehokkuuden omaavaa Ag-Zns-.···. fotodetektoria. Vastaavasti, jos kvanttitehokkuus halutaan maksimoida, voi daan fotodetektorina käyttää n. 0,8 um alueelle sijoittuvaa Si-fotodetektoria, 11 t 35 jolloin valolähteenä voidaan käyttää LED:iä, laseria tai mahdollisesti infrapuna-alueella toimivaa LED:iä. Keksinnössä voidaan hyödyntää fotodetektorina 7 114678 myös muita kuviossa 2 mainittuja materiaaleja. On huomattava, että tässä yhteydessä on kuvattu vain esimerkinomaisesti tällä hetkellä edullisesti sovellettavissa olevia valolähteitä ja fotodetektoreja. Keksinnön toteutus ei kuitenkaan ole sidottu käytettävään laseriin ja/tai fotodetektoriin tai näiden hyödyntämiin 5 aallonpituuksiin, vaan tekniikan kehittyessä voidaan sekä valolähteenä että fotodetektorina käyttää muista materiaaleista valmistettuja ja muita aallonpituuksia käyttäviä komponentteja.
Lähetettävä valo, siis sekä virtuaalieristeen että teholähteen valo, voidaan kohdistaa lasereita käytettäessä suoraan haluttuun syöttökohteeseen.
10 Tällöin valolähteen suuntaaminen voidaan toteuttaa esimerkiksi prosessorioh-jattuna laserpoikkeutuksena, jolloin itse laserit suunnataan kääntömekaniikkaa ja siihen liitettyä ohjauselektroniikkaa käyttäen suoraan tehovastaanottimeen.
Jos taas valolähteinä esimerkiksi valoa emittoivia diodeja LED, voidaan suuntaus tehdään peilien avulla ns. peiliohjattuna poikkeutuksena. Tällöin valoläh-15 teen suuntaamiseen käytetään edullisesti riittävää määrää peiliservoja, joita ohjataan erillisellä ohjausyksiköllä. Myös lasereiden poikkeutus voidaan tehdä peiliohjattuna poikkeutuksena.
Varsinkin virtuaalieristeen kohdistamisessa voidaan aina käyttää apuna säteenlevitintä (beam expander), jolla kapean valolähteen säde levite-20 tään leveämmäksi yhdensuuntaiseksi säteeksi. Säteenlevitin käsittää teholä-hettimen yhteyteen sovitetut kaksi linssiä, joista ensimmäinen linssi hajoittaa valolähteeltä tulevan valonsäteen. Toinen linssi on asetettu ensimmäisen lins-:Y: sin läheisyyteen siten, että toinen kokoaa ensimmäisen linssin levittämän va- • : : lonsäteen ja taittaa sen yhdensuuntaiseksi. Näin esimerkiksi 1 mm läpimitan . 25 omaava valolähteen valonsäde voidaan muuntaa 5 mm valosäteeksi, jonka kohdentaminen tehovastaanottimen fotodetektoreihin on helpompaa. Täten *···. virtuaalieriste voidaan muodostaa yhdestä valolähteestä, jonka emittoima valo levitetään säteenlevittimen avulla olennaisesti pyöreäksi valoverhoksi teholähteen emittoiman valon ympärille. Tätä havainnollistetaan kuviossa 3a, jossa ·;;; 30 tehosäteen 302 ympärillä on verhomaisesti virtuaalieriste 304. Vaihtoehtoisesti virtuaalieriste voidaan muodostaa useista valolähteistä, jotka kukin levitetään säteenlevittimen avulla pyöreäksi valoverhoksi siten, että ne ovat ainakin osit-tain päällekkäisiä. Tätä havainnollistetaan vastaavasti kuviossa 3b, jossa tehosäteen 312 ympärillä on useita levitettyjä, verhomaisia virtuaalieristesäteitä : 35 314-324.
8 114678
Virtuaalieristeen lähettäminen voidaan edullisesti suorittaa valo-pulsseina erittäin suurella taajuudella, esimerkiksi 10-100 MHz. Virtuaalieristeen toiminnan ohjaus voi edullisesti perustua siihen, että mikäli virtuaalieriste toimii moitteettomasti, lähettää tehovastaanotin säännöllisin väliajoin kontrol-5 lisignaalia tukiasemalle. Kontrollisignaalin lähetys valvontalaitteelta tukiasemalle voidaan edullisesti suorittaa valvontadatan lähetykseen käytettävällä radiotaajuisella lähetin-vastaanottimella 210. Tehosäteen lähetystä ohjaavaa kontrollisignaalia voidaan kutsua turvalinkiksi.
Mikäli kahden kontrollisignaalin vastaanoton välinen aika tukiase-10 massa kasvaa liian suureksi, katkaistaan myös ensimmäisen valolähteen te-honsyöttö välittömästi. Kontrollisignaalin lähetyksen ohjaus voidaan toteuttaa perustuen esimerkiksi siihen, että virtuaalieristeen valopulsseille voidaan helposti määrittää loogista 0:a ja 1 :ä vastaavat referenssitasot. Virtuaalieristeen fotodetektorilla on edullisesti järjestetty suoritettavaksi looginen AND-operaatio 15 vastaanotetuista valopulsseista. Jos AND-operaation tuloksena on 0, ainakin yhden virtuaalieristesäteen vastaanotto ei ole onnistunut. Tämä tarkoittaa todennäköisesti sitä, että ainakin yhden virtuaalieristeessä olevan valolähteen emittoiman valon tiellä on este. Tällöin kontrollisignaalin lähetys tehovas-taanottimesta katkaistaan välittömästi. Koska pulsseja lähetetään suurella taa-20 juudella, tapahtuu myös kontrollisignaalin lähetyksen katkaisu erittäin nopeasti.
Vastaavasti, jos käytössä on yksi virtuaalieristeen valolähde, jonka j, : emittoima valo on levitetty säteenlevittimellä tehosäteen ympärille, voidaan : kontrollisignaalin ohjaus suorittaa virtuaalieristeen fotodetektorissa vastaan- I : ; otettujen valopulssien perusteella. Tällöin virtuaalieristeen fotodetektorissa 25 tarkkaillaan vastaanotettuja pulsseja ja mikäli pulssien vastaanottotaajuus muuttuu, ts. kahden peräkkäisen vastaanotetun pulssin välinen aika on olen-*· ·, naisesti ainakin kaksi kertaa pidempi kuin oletusarvoinen aika, tarkoittaa tämä todennäköisesti sitä, että ainakin yhden virtuaalieristeessä olevan valolähteen emittoiman valon tiellä on este. Tällöin kontrollisignaalin lähetys tehovas-• 30 taanottimesta katkaistaan välittömästi.
Edelleen virtuaalieristeen eheyden määrityksessä voidaan käyttää virtuaalieristeen valopulsseihin koodattua varmistusdataa. Varmistusdata tulee .*·. koodata jollakin koodaustavalla, joka mahdollistaa pulssikoodatun bitin nouse van tai laskevan reunan havaitsemisen ja yhden bitin ajallisen keston määrit-: 35 tämisen siten, että tiedetään maksimitauko kahden peräkkäisen reunan välillä.
*.. ·: Eräs sopiva koodaustapa on ns. Manchester-koodaus, jossa bittien arvot mää- 9 114678 ritetään siten, että jokaisen bittijakson keskellä tapahtuu siirtymä nollasta yhteen (nouseva reuna) tai yhdestä nollaan (laskeva reuna). Bittijakson pituus on ennalta määritetty ja näytteistys tapahtuu bittijakson keskellä, jolloin myös siirtymä tapahtuu. Näytteistyksessä havaittu nouseva reuna antaa bitin arvoksi 5 yksi ja laskeva reuna taas vastaavasti antaa bitin arvoksi nolla. Jokaisen bitti-jakson aikana siis havaitaan arvoa yksi edustava pulssi ja arvoa nolla edustava pulssi, joiden keskinäisen järjestyksen perusteella määritetään bitin arvon.
Näin ollen virtuaalieristeen avulla välitettävä varmistusdata voidaan koodata siten, että passitettuun signaaliin koodataan arvo yksi lähettämällä 10 valopulssi, jonka kesto on puolet bittijakson kestosta ja arvo nolla keskeyttämällä valon lähettäminen bittijakson puolikkaan ajan. Näiden signaaliarvojen 1/0 järjestyksen perusteella määritetään varmistusdatan bittiarvot. Varmistus-data on edullisesti jokin ennalta määritetty bittisekvenssi, jota vastaanottimen tulee vastaanottaa virtuaalieristeen pulsseina. Näin saadaan edullisesti aikaan 15 ylimääräinen varmistus virtuaalieristeen eheydestä, jolloin esimerkiksi satunnainen hajaheijastus virtuaalieristeen vastaanotossa pystytään tulkitsemaan virhevastaanotoksi.
Teholähettimelie on edullisesti asetettu aikaraja, jonka suuruinen kahden vastaanotettavan kontrollisignaalin välinen aika saa enimmillään olla.
20 Aikaraja puolestaan määräytyy lähetetyn tehosäteen silmäturvalliseksi määritetyn ajan eli maksimialtistuksen (MPE, Maximum permissible exposure) pe-rusteella. Maksimialtistus taas on tehon siirtämiseen käytetyn valonsäteen aal-: V: lonpituuden ja tehotiheyden (W/cm2) funktio. Standardi ANSI Z136.1, josta esi- • : : tetään eräitä esimerkinomaisia arvoja liitteissä 1 ja 2, määrittää nämä arvot .··. 25 tarkemmin. Tukiasema 100 käsittää edullisesti lähetin-vastaanottimeen 210 :v, yhdistetyt säätövälineet, jotka tarkkailevat kontrollisignaalin vastaanottoa. Täl- löin mikäli kontrollisignaalin vastaanotto lähettimessä viivästyy pidemmäksi • · kuin ennalta on määritetty (ts. yksi kontrollisignaaii jää vastaanottamatta), katkaisevat säätövälineet teholähettimen ensimmäisen valolähteen 122 tehon-
» » I
•;;: 30 syötön välittömästi tai ainakin pienentävät syötettävää tehoa olennaisesti.
Tehovastaanottimien löytämiseksi ja kohdistamiseksi voidaan käyt-: ’ | ; tää virtuaalieristettä, kuten aiemmin kerrottiin. Teholähettimen kohdistamiseksi . · · · tehovastaanottimeen teholähetin aktivoi virtuaalieristeen ja aloittaa tukiaseman ympäristön skannaamisen siinä tilassa, johon tukiasema on asetettu. Tällöin : ·' 35 tilassa olevat valvontalaitteet, kuten kamerat, joihin tehovastaanottimet on lii- ·...· tetty, toimivat akkujensa varassa. Skannaus suoritetaan etukäteen määritetty- 10 114678 nä liikeratana, jota toistetaan läpi tukiaseman ympäröivän tilan, kunnes virtu-aalieriste osuu valvontalaitteen tehovastaanottimeen. Kun virtuaalieriste osuu tehovastaanottimen toiseen fotodetektoriin, ilmoittaa tehovastaanotin tästä te-holähettimelle turvalinkin välityksellä. Koska itse skannaus suoritetaan edulli-5 sesti suurella nopeudella, voidaan kohdistus suorittaa siten, että turvalinkki ilmoittaa virtuaalieristeen hetkellisestä yhteydestä, mikä luonnollisesti vastaanotetaan tukiasemassa pienen viiveen jälkeen. Tällöin teholähetin pysäyttää skannausprosessin ja siirtää virtuaalieristettä hitaasti taaksepäin mainitun viiveen aikana edetyn matkan, kunnes yhteys muodostuu uudelleen. Tämän jäl-10 keen teholähetin määrittää valvontalaitteen tehovastaanottimen sijaintikoor-dinaatit ja tarvittaessa jatkaa toisten tehovastaanottimien etsimistä kyseisestä tilasta.
On siis huomattava, että yhdellä tukiasemalla voidaan edullisesti syöttää tehoa langattomasti usean valvontalaitteen tehovastaanottimille. Kuvi-15 ossa 4 on esitetty MSC-kaavio, joka havainnollistaa tehovastaanottimien etsimistä tilassa, jossa on kaksi valvontalaitetta. Teholähetin TX aktivoi ensin virtuaalieristeen ja suorittaa sen avulla tilassa skannausta suurella nopeudella (400). Virtuaalieriste osuu hetkellisesti ensimmäisen valvontalaitteen tehovastaanottimen RX1 virtuaalieristeen fotodetektoriin, jolloin tehovastaanotin RX1 20 lähettää turvalinkki-ilmoituksen teholähettimelle TX (402). Teholähetin TX pysäyttää skannauksen ja palaa hitaasti kohdistamaan virtuaalieristeen uudella : teen mainittuun fotodetektoriin (404). Kun kohdistus on suoritettu oikein, käyn- nistyy turvalinkki uudelleen (406). Teholähetin TX määrittää ensimmäisen val-; vontalaitteen tehovastaanottimen RX1 virtuaalieristeen fotodetektorin koor- « 4 » ·
." . 25 dinaatit ja tallentaa ne tukiaseman muistiin (408), minkä jälkeen teholähetin TX
:v. jatkaa tilan skannaamista virtuaalieriste edelleen aktivoituna (410). Virtuaa- \.i# lieriste osuu taas hetkellisesti toisen valvontalaitteen tehovastaanottimen RX2 virtuaalieristeen fotodetektoriin, jolloin tehovastaanotin RX2 lähettää nopeasti turvalinkki-ilmoituksen teholähettimelle TX (412). Teholähetin TX pysäyttää I · · 30 jälleen skannauksen ja palaa hitaasti kohdistamaan virtuaalieristeen uudelleen *··.*’ toisen tehovastaanottimen RX2 fotodetektoriin (414). Kun kohdistus on suori- tettu oikein, käynnistää toinen tehovastaanotin RX2 turvalinkin uudelleen :···. (416). Teholähetin TX määrittää toisen valvontalaitteen tehovastaanottimen RX2 virtuaalieristeen fotodetektorin koordinaatit ja tallentaa ne tukiaseman : ·' 35 muistiin (418), minkä jälkeen teholähetin TX jatkaa tilan skannamista. Kun te- » · * · * 11 114678 holähetin TX on skannannut koko tilan, se päättää skannauksen, toteaa te-honsyöttökohteet löydetyiksi ja deaktivoi virtuaalieristeen (420).
Jos tilaan tuodaan uusia laitteita, joille halutaan järjestää langaton tehonsyöttö, käynnistetään teholähettimeltä TX skannausprosessi uudestaan.
5 Vaihtoehtoisesti teholähetin TX voi tehdä automaattiskannauksen määrätyin väliajoin. Uusien laitteiden sijaintikoordinaatit määritetään vastaavalla skan-naamalla, minkä jälkeen teholähetin TX tallentaa koordinaatit tukiaseman muistiin. Tilassa jo aiemmin olleiden laitteiden koordinaatit on tallennettu jo valmiiksi tukiaseman muistiin, joten uusilla skannauskierroksilla vanhat laitteet 10 voidaan edullisesti jättää huomioimatta, mikä nopeutta tilan skannausta.
Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti edellä kuvattua skannausprosessia voidaan nopeuttaa siten, että turvalinkkinä käytettävää radioyhteyttä voidaan hyödyntää myös tehovastaanottimien löytämisessä ja kohdistamisessa. Tällöin tehovastaanotin voi rekisteröidä itsensä teholähetti-15 melle muodostamalla radioyhteyden teholähettimelle ja välittämällä samalla esimerkiksi laitetunnisteensa. Tehovastaanotin käsittää lisäksi edullisesti inf-rapuna-alueella toimivan LED:n (IR-LED), jolloin vasteena rekisteröintiviestiin teholähetin lähettää kuittauksen tehovastaanottimelle ja pyytää tätä sytyttämään IR-LED:n. Teholähetin käsittää puolestaan PSD-diodin (Position Sen-20 sing Detector) ja siihen yhdistetyn laajakulmaisen optiikan, esimerkiksi laaja-kulmalinssin. PSD-diodin avulla pystytään tehovastaanottimen IR-LED:n i : summittainen sijainti määrittämään hyvin nopeasti. Kun teholähetin on määrit tänyt tehovastaanottimen IR-LED:n summittaisen sijainnin, aktivoi teholähetin : , . virtuaalieristeen ja suuntaa sen kohti tehovastaanottimen summittaista sijaintia .·*·. 25 ja aloittaa skannaamisen edellä kuvatulla tavalla. Näin tehovastaanottimien :v. löytymistä voidaan ympäröivästä tilasta voidaan huomattavasti nopeuttaa, koska paikantaminen aloitetaan vasteena teholähettimen rekisteröitymiselle ja " ^ itse skannaus voidaan suorittaa välittömästi suunnilleen oikeassa suunnassa, eikä koko ympäröivää tilaa tarvitse täten skannata.
..!30 Itse tehonsiirto usealle valvontalaitteelle tapahtuu siten, että kullekin syöttökohteelle syötetään tehoa tietty aika, jonka jälkeen teholähettimen en-simmäinen valolähde (teholähde) sammutetaan ja kohdistetaan virtuaalieriste .··*. seuraavaan syöttö kohteeseen. Tämä voidaan suorittaa edullisesti ilman skan- ]·] nausta, koska syöttökohteiden koordinaatit on määritetty jo aiemmin ja ne on : 35 tallennettu tukiaseman muistiin. Kun virtuaalieriste on kohdistettu seuraavan tehovastaanottimen virtuaalieristeen fotodetektoriin, käynnistää mainittu teho- 12 114678 vastaanotin turvatinkin, jolloin teholähetin tietää, että kohdistus on suoritettu ongelmitta ja että se voi käynnistää ensimmäisen valolähteen (teholähteen). Teholähetin syöttää taas tehoa määrätyn ajan, sammuttaa teholähteen ja siirtyy taas seuraavaan syöttökohteeseen.
5 Tätä prosessia voidaan havainnollistaa kuvion 5 MSC-kaaviolla. jo ka esittää tehonsiirtoprosessia kahden eri valvontalaitteen tehovastaanottimil-le. Tukiaseman muistiin on edellä kuvatun skannausprosessin yhteydessä tallennettu molempien valvontalaitteiden tehovastaanottimien RX1 ja RX2 sijain-tikoordinaatit. Näiden sijaintikoordinaattien perusteella teholähetin TX kohdis-10 taa (500) aktivoidun virtuaalieristeen ensimmäisen valvontalaitteen tehovas-taanottimen RX1 virtuaalieristeen fotodetektoriin (502), johon vasteena teho-vastaanotin RX1 käynnistää turvalinkin (504). Vastaanotetusta turvalinkkisig-naalista tukiasema tietää, että kohdistus on suoritettu oikein ja virtuaalieriste on ehjä, joten teholähetin TX käynnistää teholähteen ja siirtää emittoidun va-15 lon avulla tehoa ensimmäiselle tehovastaanottimelle RX1 (506). Teholähetin TX emittoi valoa ennalta määritetyn ajan, jonka jälkeen teholähde sammutetaan (508). Ennen kohdistusta seuraavaan syöttökohteeseen teholähetin sammuttaa myös virtuaalieristeen (510).
Seuraavaksi teholähetin TX kohdistetaan (512) toisen valvontalait-20 teen tehovastaanottimeen RX2 ja virtuaalieriste aktivoidaan (514), johon vasteena tehovastaanotin RX2 käynnistää turvalinkin (516). Jälleen vastaanotetun : turvalinkkisignaalin perusteella tukiasema tietää, että kohdistus on suoritettu : oikein ja virtuaalieriste on ehjä, joten teholähetin TX käynnistää teholähteen ja ; siirtää emittoidun valon avulla tehoa toiselle tehovastaanottimelle RX2 (518).
.·*·, 25 Teholähetin TX emittoi valoa tehovastaanottimelle RX2 määritetyn ajan, jonka :V' jälkeen teholähde sammutetaan (520). On huomattava, että eri tehovastaanot- tiimille (RX1/RX2) voidaan määrittää eri pituisia tehonsyöttöaikoja. Jokaisen ···' tehovastaanottimen edullisen tehonsyöttöajan pituus voidaan indikoida tu kiasemalle esimerkiksi turvalinkkisignaaliin liitettynä informaationa. Vastaavasti • •i:* 30 tukiasema käsittää välineet tehonsyöttöajan määrittävän informaation ilmai- • · · semiseksi sekä välineet todellisen vastaanotinkohtaisesti käytettävän tehon-syöttöajan määrittämiseksi, joka käytettävä aika riippuu useista tekijöistä, ku-,···. ten vastaanottimien pyytämästä tehosta, vastaanottimien lukumäärästä, uudel- • ‘ leenkohdistukseen kuluvasta ajasta, jne. Teholähetin TX sammuttaa taas vir- 35 tuaalieristeen ja palaa takaisin ensimmäisen valvontalaitteen tehovastaanotti- 13 114678 meen RX1 jatkaakseen tehonsiirtoa sille, koska tilassa ei ole käytössä muita tehovastaanottimia.
Virtuaalieriste on edullista toteuttaa suhteellisten heikkotehoisten lasereiden avulla, jotka toimivat eri aallonpituudella kuin varsinainen teholäh-5 de. Tällaiset laserit ovat hinnaltaan edullisia, ne tuottavat valmiiksi koherenttia valoa, joka ei tarvitse erillisiä suuntausvälineitä, eikä eri aallonpituudella emittoitu valo aiheuta virhetilanteita varsinaisen tehonsiirtovalon fotodetektorissa. Virtuaalieriste voidaan muodostaa yhdestä valolähteestä, jonka emittoima valo levitetään säteenlevittimen avulla olennaisesti pyöreäksi valoverhoksi teholäh-10 teen emittoiman valon ympärille, kuten edellä on havainnollistettu kuviossa 3a. Vaihtoehtoisesti virtuaalieriste voi käsittää edullisesti muutamia, ehkä 5 - 7 laseria, jotka on asetettu ympyrämuotoon varsinaisen tehonsiirtosäteen ympärille ja jotka kukin levitetään säteenlevittimen avulla pyöreäksi valoverhoksi siten, että ne ovat ainakin osittain päällekkäisiä kuvion 3b mukaisesti. Tällöin lase-15 reiden määrä on riittävä, jotta voidaan varmistaa virtuaalieristeen turvallinen toiminta siten, että mistä suunnasta tahansa tehonsiirtosädettä kohti tuleva este aiheuttaa riittävän ajoissa turvalinkin katkaisemisen ja sitä seuraavan tehonsiirtosäteen sammuttamisen.
Virtuaalieristeen fotodetektori on edullisesti muodoltaan rengasmai-20 nen, jolloin lähettimen ja vastaanottimen keskinäinen asema toisiinsa nähden ei vaikuta virtuaalieristeen valonsäteiden havainnointiin detektorilla. Toisaalta : fotodetektorin renkaan on edullista olla mahdollisimman leveä, jotta virtuaa- lieriste pystytään havaitsemaan ja tehonsiirto onnistuu, vaikka saapuvat valon-: .·. säteet vastaanotetaan hyvin viistosta kulmasta.
! · · ·! 25 Kuvioissa 6a ja 6b esitetään yksinkertaistetusti keksinnön mukaisen t teholähetinyksikön 600 ja tehovastaanotinyksikön 640 toimintalohkot. Teholä- hetinyksikkö 600 käsittää lähettimen ohjauslogiikan 602, joka voidaan edulli-'··’ sesti toteuttaa esimerkiksi ohjelmoitavina IC-piireinä, ohjelmistona tai näiden yhdistelmänä. Ohjauslogiikka 602 ohjaa laitteen toiminnan aikana edelleen vir-30 tuaalieristeen syötönohjausta 604, josta säädellään virtuaalieristeen heikkote-holasereita 606, 608, 610, 612 ja 614. Lisäksi ohjauslogiikka 602 ohjaa lait-teen toiminnan aikana teholaserin syötönohjauspiiriä 616, josta säädellään .···. varsinaisen teholähteen (laserin) 618 toimintaa. Edelleen ohjauslogiikka 602 kontrolloi sekä virtuaalieristeen että teholähteen lasereiden poikkeutusta halut-35 tuun syöttökohteeseen. Poikkeutuksesta huolehtii poikkeutusyksikkö 620, joka '·.., i voidaan toteuttaa esimerkiksi prosessoriohjattuna laserpoikkeutuksena, jolloin 14 114678 itse laserit suunnataan kääntömekaniikkaa ja siihen liitettyä ohjauselektroniik-kaa käyttäen suoraan vastaanottimeen, tai peiliohjattuna poikkeutuksena, jolloin käytettäessä valolähteinä esimerkiksi valoa emittoivia diodeja LED suuntaus tehdään peilien avulla. Tällöin poikkeutusyksikkö 620 käsittää edullisesti 5 riittävän määrän peiliservoja 620a ja näitä ohjaavan ohjausyksikön 620b. Olennainen osa teholähetinyksikön 600 turvallista toimintaa on turvalinkin vastaanotin 622, johon tarkoitukseen voidaan hyödyntää tukiaseman käsittämää radiotaajuista lähetin-vastaanotinta. Vastaanotettu turvalinkkisignaali syötetään ohjausyksikölle 602, joka tarkkailee peräkkäisten turvalinkkisignaalien 10 vastaanottoaikoja ja tarvittaessa katkaisee teholähteen 618 syötön.
Kuviossa 6b esitetään vastaavasti keksinnön mukaisen tehovas-taanotinyksikön 640 toimintalohkot. Myös tehovastaanotinyksikkö 640 käsittää ohjauslogiikan 642, joka voidaan vastaavasti toteuttaa esimerkiksi ohjelmoitavina IC-piireinä, ohjelmistona tai näiden yhdistelmänä. Virtuaalieristeen fotode-15 tektoreilta 644, 646, 648, 650 ja 652 vastaanotetaan teholähetinyksikön heik-koteholasereiden lähettämiä lasersäteitä, jotka kerätään yhteen ja vahvistetaan vahvistimessa 654. Vahvistimelta tulevasta yhdistetystä signaalista teho-vastaanottimen ohjauslogiikka päättelee, onko virtuaalieriste ehjä ja mikäli näin on, antaa turvalinkin syöttöpiirille 656 ohjeet lähettää turvalinkkisignaalia 20 säännöllisin väliajoin lähettimen 658 kautta. Lähettimenä voidaan hyödyntää valvontalaitteen käsittämää radiotaajuista lähetin-vastaanotinta. Teholaserin • fotodetektori 660 toimii varsinaisen siirrettävän tehon vastaanottajana, jolta vastaanotetusta valotehosta muunnettu sähkövirta syötetään latauksen val- : , vontayksikön 662 kautta liitännälle 664, josta se voidaan edelleen syöttää joko *.···* 25 suoraan valvontalaitteelle tai varausvälineille, kuten akulle.
. i Ί Edellä kuvattua järjestelmää voidaan käyttää erilaisissa valvonta- ja hälytysjärjestelmissä, joissa langallinen tehonsyöttö valvontalaitteille saattaa '·* olla hankalasti järjestettävissä. Tällaisia sovelluskohteita ovat esimerkiksi lan gattomat valvontakamerat, liiketunnistimet, erilaiset valvonta- ja mittausanturit 30 sekä hälytyslaitteet. Sovelluskohteita ei luonnollisesti ole rajoitettu vain edellä • > · mainittuihin kohteisiin.
. · Alan ammattilaiselle on ilmeistä, että tekniikan kehittyessä keksin- ,··. nön perusajatus voidaan toteuttaa monin eri tavoin. Keksintö ja sen suoritus- • · ':' muodot eivät siten rajoitu yllä kuvattuihin esimerkkeihin vaan ne voivat vaihdel- : 35 la patenttivaatimusten puitteissa.
tl»
* I
i · 1 » »
Claims (16)
1. Menetelmä tehon syöttämiseksi langattomassa valvontajärjestelmässä, joka käsittää tukiaseman ja ainakin yhden valvontalaitteen, kuten kameran, joka tukiasema käsittää radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen tieto- 5 liikenneyhteyden muodostamiseksi mainittuun ainakin yhteen valvontalaitteeseen ja joka valvontalaite, kuten kamera, käsittää välineet valvontadatan muodostamiseksi ja radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen valvontadatan lähettämiseksi langattomasti mainitulle tukiasemalle, tunnettu siitä, että tukiasema käsittää lisäksi teholähettimen, joka käsittää ensimmäi-10 sen valolähteen ja välineet ensimmäisen valolähteen emittoiman valon kohdistamiseksi haluttuun suuntaan, ja toisen valolähteen, valvontalaite käsittää lisäksi tehovastaanottimen, joka käsittää ensimmäisen fotodetektorin emittoidun valon vastaanottamiseksi ja muuntamiseksi sähkövirraksi ja toisen fotodetektorin, jossa menetelmässä 15 lähetetään teholähettimen käsittämällä toisella valolähteellä olen naisesti yhdensuuntaisesti mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon ympärille sovitettua valoa, jonka teho on olennaisesti pienitehoisempaa kuin mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon teho, ilmaistaan tehovastaanottimen käsittämällä toisella fotodetektorilla 20 mainitun toisen valolähteen emittoima valo, : , . lähetetään valvontalaitteelta kontrollisignaalin tukiasemalle mainitun ]'·[[ radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen avulla vasteena mainitun toisen valoläh- teen emittoiman valon vastaanotolle, ja käynnistetään teholähettimen mainittu ensimmäinen valolähde vas-]; ' 25 teenä sille, että tehovastaanottimelta saadaan mainittu kontrollisignaali toisen ·* : valolähteen emittoiman valon vastaanotosta.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lähetetään tehovastaanottimelta mainittua kontrollisignaalia teholä-30 hettimelle mainitun toisen valolähteen emittoiman valon vastaanotosta sään-nöllisin väliajoin, vasteena sille, että mainitun toisen valolähteen emittoimassa valos-sa havaitaan häiriö, lopetetaan mainitun kontrollisignaalin lähettäminen, ja ‘ · ’: sammutetaan teholähettimen mainittu ensimmäinen valolähde.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 16 114678 lähetetään mainitun toisen valolähteen emittoima valo pulsseina, jolloin vasteena sille, että tehovastaanottimessa vastaanotetun kahden peräkkäisen pulssin välinen aika on olennaisesti ainakin kaksi kertaa suurempi kuin pulssien lähetystaajuuden käänteisarvo, lopetetaan mainitun 5 kontrollisignaalin lähettäminen.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rekisteröidään tehovastaanotin teholähettimelle ennen tehonsiirtoa lähettämällä tehovastaanottimeita mainitun kontrollisignaalin välityksellä rekis-10 teröintiviesti.
5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kytketään tehovastaanottimen käsittämä infrapuna-alueella toimiva LED päälle mainitun rekisteröintiviestin lähettämisen jälkeen.
6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että määritetään mainitun tehovastaanottimen sijaintia teholähettimen käsittämällä PSD-diodilla, joka on jäljestetty havaitsemaan tehovastaanottimen käsittämä infrapuna-alueella toimiva LED vasteena mainitun rekisteröinti-20 viestin vastaanottamiselle.
7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, • : t u n n ett u siitä, että :'i‘: poikkeutetaan teholähettimen mainitun toisen valolähteen emit- | . toimaa valoa ennalta määrätyn reitin mukaisesti teholähetintä ympäröivässä « « I I .· , 25 tilassa mainittujen tehovastaanottimien etsimiseksi.
8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ’···’ lähetetään mainitun toisen valolähteen valoa teholla, joka on olen naisesti niin alhainen, että se ei vaurioita silmää. • ·. ί ‘ 30
9. Langaton valvontajärjestelmä, joka käsittää tukiaseman ja ainakin yhden valvontalaitteen, kuten kameran, joka tukiasema käsittää radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi mainittuun ai-nakin yhteen valvontalaitteeseen ja joka valvontalaite, kuten kamera, käsittää '·] välineet valvontadatan muodostamiseksi ja radiotaajuisen lähetin- : 35 vastaanottimen valvontadatan lähettämiseksi langattomasi mainitulle tu- »·» ..: kiasemalle, tunnettu siitä, että 11 4678 17 tukiasema käsittää teholähettimen, joka käsittää ensimmäisen valolähteen ja välineet ensimmäisen valolähteen emittoiman valon kohdistamiseksi haluttuun suuntaan, toisen valolähteen, jonka emittoiman valon teho on olennaisesti pienitehoisempaa kuin mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman 5 valon teho ja jonka emittoima valo on sovitettu lähetettäväksi olennaisesti yhdensuuntaisesti mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon ympärille, valvontalaite käsittää tehovastaanottimen, joka käsittää ensimmäisen fotodetektorin emittoidun valon vastaanottamiseksi ja muuntamiseksi säh-10 kövirraksi ja toisen fotodetektorin mainitun toisen valolähteen emittoiman valon ilmaisemiseksi, jolloin vasteena mainitulle ilmaisulle valvontalaite on jäljestetty lähettämään kontrollisignaalin tukiasemalle mainitun radiotaajuisen lähe-tin-vastaanottimen avulla, jolloin tukiasema on jäljestetty käynnistämään ensin teholähettimen 15 mainittu toinen valolähde ja, vasteena sille, että valvontalaitteelta saadaan mainittu kontrollisignaali toisen valolähteen emittoiman valon vastaanotosta, tukiasema on jäljestetty käynnistämään teholähettimen mainittu ensimmäinen valolähde.
10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen valvontajäijestelmä, tun-20 n e 11 u siitä, että tehovastaanotin on sovitettu lähettämään mainittua kontrollisignaa-: . lia teholähettimelle mainitun toisen valolähteen emittoiman valon vastaanotos- ta säännöllisin väliajoin, ja vasteena sille, että mainitun toisen valolähteen . emittoimassa valossa havaitaan häiriö, lopettamaan mainitun kontrollisignaalin \\V 25 lähettäminen, jolloin teholähetin on järjestetty sammuttamaan mainittu ensimmäi- • » * '··' nen valolähde.
11. Patenttivaatimuksen 9 tai 10 mukainen valvontajäijestelmä, tunnettu siitä, että (;i* 30 tehovastaanotin on jäljestetty rekisteröitymään teholähettimelle en- :" ‘: nen tehonsiirtoa lähettämällä mainitun kontrollisignaalin välityksellä rekisteröin- .!. tiviesti
» » · ’;[/ 12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen valvontajärjestelmä, tun- * ' ·; · ’ n e 11 u siitä, että l * · I * · » · > · · 11 4678 18 tehovastaanotin käsittää infrapuna-alueella toimivan LED:n, joka on järjestetty kytkettäväksi päälle mainitun rekisteröintiviestin lähettämisen jälkeen.
13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen valvontajärjestelmä, tun-5 n e 11 u siitä, että teholähetin käsittää PSD-diodin, joka on järjestetty havaitsemaan tehovastaanottimen käsittämä infrapuna-alueella toimiva LED vasteena mainitun rekisteröintiviestin vastaanottamiselle teholähettimessä.
14. Jonkin patenttivaatimuksen 9-13 mukainen valvontajärjestel-10 mä, tunnettu siitä, että teholähetin käsittää poikkeutusvälineet mainitun toisen valolähteen emittoiman valon poikkeuttamiseksi ennalta määrätyn reitin mukaisesti teholä-hetintä ympäröivässä tilassa mainittujen tehovastaanottimien etsimiseksi.
15. Langaton valvontajärjestelmän tukiasema, joka käsittää radio-15 taajuisen lähetin-vastaanottimen tietoliikenneyhteyden muodostamiseksi ainakin yhteen valvontalaitteeseen, tunnettu siitä, että tukiasema käsittää teholähettimen, joka käsittää ensimmäisen valolähteen ja välineet ensimmäisen valolähteen emittoiman valon kohdistamiseksi haluttuun suuntaan, toisen valolähteen, jonka emittoiman valon teho on olen-20 naisesti pienitehoisempaa kuin mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon teho ja jonka emittoima valo on sovitettu lähetettäväksi olennaisesti yh-i ; densuuntaisesti mainitun ensimmäisen valolähteen emittoiman valon ympäril- :'.le, : . joka tukiasema on järjestetty käynnistämään ensin teholähettimen , | 25 mainittu toinen valolähde ja, vasteena sille, että valvontalaitteelta vastaanote- . v, taan mainitun radiotaajuisen lähetin-vastaanottimen kautta kontrollisignaali toi- sen valolähteen emittoiman valon vastaanotosta, tukiasema on järjestetty * · ‘ käynnistämään teholähettimen mainittu ensimmäinen valolähde.
15 114678
16. Langaton valvontajärjestelmän valvontalaite, kuten kamera, joka 30 käsittää välineet valvontadatan muodostamiseksi ja radiotaajuisen lähetin- vastaanottimen valvontadatan lähettämiseksi langattomasi valvontajärjestel-. ; ·. män tukiasemalle, tunnettu siitä, että valvontalaite käsittää tehovastaanottimen, joka käsittää ensimmäisen fotodetektorin tukiaseman käsittämän teholähettimen ensimmäisen valo- » V 35 lähteen emittoiman valon vastaanottamiseksi ja muuntamiseksi sähkövirraksi 19 114678 ja toisen fotodetektorin tukiaseman käsittämän teholähettimen toisen valolähteen emittoiman valon ilmaisemiseksi, jolloin vasteena mainitulle ilmaisulle valvontalaite on jäljestetty lähettämään kontrollisignaalin tukiasemalle mainitun radiotaajuisen lähetin-5 vastaanottimen avulla. • 1 > • · • 1 •«· •»1 • » * ! · • Iki < · I k 1 r t i » · i » k I · • · k > · 20 114678
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030595A FI114678B (fi) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Langaton valvontajärjestelmä |
| US10/820,161 US20040227108A1 (en) | 2003-04-17 | 2004-04-07 | Wireless surveillance system |
| EP04101487A EP1469618A1 (en) | 2003-04-17 | 2004-04-13 | Wireless surveillance system |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20030595A FI114678B (fi) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Langaton valvontajärjestelmä |
| FI20030595 | 2003-04-17 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20030595A0 FI20030595A0 (fi) | 2003-04-17 |
| FI20030595A FI20030595A (fi) | 2004-10-18 |
| FI114678B true FI114678B (fi) | 2004-11-30 |
Family
ID=8565994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20030595A FI114678B (fi) | 2003-04-17 | 2003-04-17 | Langaton valvontajärjestelmä |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20040227108A1 (fi) |
| EP (1) | EP1469618A1 (fi) |
| FI (1) | FI114678B (fi) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110097723A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-06 | 南京砺剑光电技术研究院有限公司 | 基于计算机视觉的外破行为识别与告警方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070013513A1 (en) * | 2001-05-02 | 2007-01-18 | Tang Kenneth Y | Wireless surveillance system |
| US20070149162A1 (en) * | 2005-02-24 | 2007-06-28 | Powercast, Llc | Pulse transmission method |
| US20060253885A1 (en) * | 2005-03-28 | 2006-11-09 | Greg Murphy | Wireless surveillance system |
| US20080036862A1 (en) * | 2006-08-11 | 2008-02-14 | Steve Lang | Digital video surveillance system |
| JP4544338B2 (ja) * | 2008-04-28 | 2010-09-15 | ソニー株式会社 | 送電装置、受電装置、送電方法、プログラム、および電力伝送システム |
| AU2015325039A1 (en) | 2014-09-30 | 2017-05-18 | Black Diamond Xtreme Engineering, Inc. | Tactical mobile surveillance system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4710977A (en) * | 1978-03-10 | 1987-12-01 | Lemelson Jerome H | Communication system and method |
| US5248931A (en) * | 1991-07-31 | 1993-09-28 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Laser energized high voltage direct current power supply |
| US5796890A (en) * | 1995-04-10 | 1998-08-18 | Fuji Electric Co., Ltd. | Bidirectional optically powered signal transmission apparatus |
| EP0924880A1 (de) * | 1997-12-17 | 1999-06-23 | Siemens Aktiengesellschaft | System zur kabellosen optischen Energie- und Datenübertragung |
| US6433683B1 (en) * | 2000-02-28 | 2002-08-13 | Carl Robinson | Multipurpose wireless video alarm device and system |
| JP2002017058A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-18 | Mitsubishi Electric Corp | コードレス電力搬送システム、電力搬送端末及び電化機器 |
| FI111670B (fi) * | 2001-10-24 | 2003-08-29 | Patria Ailon Oy | Langaton tehonsiirto |
-
2003
- 2003-04-17 FI FI20030595A patent/FI114678B/fi not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-04-07 US US10/820,161 patent/US20040227108A1/en not_active Abandoned
- 2004-04-13 EP EP04101487A patent/EP1469618A1/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110097723A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-08-06 | 南京砺剑光电技术研究院有限公司 | 基于计算机视觉的外破行为识别与告警方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040227108A1 (en) | 2004-11-18 |
| FI20030595A0 (fi) | 2003-04-17 |
| FI20030595A (fi) | 2004-10-18 |
| EP1469618A1 (en) | 2004-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI115264B (fi) | Langaton tehonsiirto | |
| US6633026B2 (en) | Wireless power transmission | |
| FI115263B (fi) | Langaton tehon- ja tiedonsiirto | |
| KR102399819B1 (ko) | 광 무선 전력 공급장치용 시스템 | |
| KR102455846B1 (ko) | 광 무선 전력 공급장치용 시스템 | |
| FI114678B (fi) | Langaton valvontajärjestelmä | |
| CN106842126B (zh) | 一种基于可见光通信的定位导航系统 | |
| JP7186784B2 (ja) | 多ビーム無線送電システムにおいて安全を確保する方法、及び無線電力を伝送するシステム | |
| KR20110065537A (ko) | 로컬 수신기에 대한 파워 빔 | |
| WO2009031094A1 (en) | Laser scanning projection device with eye detection unit | |
| JP2005091286A (ja) | レーザ測距装置 | |
| US10527712B2 (en) | Ray-surface positioning systems and methods | |
| US20110089841A1 (en) | Control information for controlling light-system | |
| KR20190066220A (ko) | 3차원 라이다 장치 및 거리측정 방법 | |
| JP2006333070A (ja) | 空間光通信方法および空間光通信装置 | |
| JP5813982B2 (ja) | 双方向型物体検知センサ | |
| CN109058053B (zh) | 一种测量风力发电机塔架顶端水平位移的方法 | |
| CN112994884B (zh) | 用于量子通信的发射端、接收端和系统 | |
| JP4539302B2 (ja) | 光軸調整方法 | |
| US20040208598A1 (en) | Optical wireless transceiver | |
| JP4996307B2 (ja) | 照明制御システム | |
| JP6751520B2 (ja) | 光送受信装置及びこれを用いた光通信ネットワーク | |
| WO2024028212A1 (en) | Fast target acquisition for steerable light beams in optical wireless communication systems | |
| JP2003069505A (ja) | 光無線通信機器及びレーザ光調整方法 | |
| JP6209831B2 (ja) | 移動体の制御方式、地上装置及び移動体の制御方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG | Patent granted |
Ref document number: 114678 Country of ref document: FI |
|
| MA | Patent expired |