СИСТЕМА ИНДЕНТИФИКАЦИИ ОБЪЕКТОВ

Полезная модель относится к средствам идентификации объектов, которые могут использоваться, в частности для контроля их подлинности и может быть использована в области медицины, образовательных, общественных и государственных учреждениях. Кроме того, с помощью заявленного устройства можно создавать говорящие книги и плакаты.
Известна система идентификации объектов, содержащая носитель информации, размещаемый на идентифицируемом объекте, и устройство считывания информации, корпус которого выполнен в виде ручки, включающее в себя установленный в одном из концов указанного корпуса фокусирующий элемент - линзу, средство, преобразующее поток электромагнитного излучения в электрические сигналы - видеосенсор, связанное с контроллером видеосенсора, подключенным через интерфейс к микроконтроллеру со встроенным кодеком, по меньшей мере, одно средство подсветки, подключенное к контроллеру видеосенсора, постоянное запоминающее устройство и оперативное запоминающее устройство, связанные с упомянутым микроконтроллером, к которому через контакты коммутационных элементов, предназначенных для управления работой устройства считывания и выбора режима работы подключен блок усилителей, связанных с микрофоном и громкоговорителем (заявка US2008006700). Недостатком данной системы является низкие функциональные возможности связанные с использованием электромагнитных волн оптического диапазона, то есть видимого излучения.
Кроме того, размещение в данном устройстве динамика в боковой части корпуса, ограничивает размерный ряд использующихся динамиков, что приводит к невозможности повышения качества звука.
Технический результат, на достижение которого направлено создание данной полезной модели заключается в расширении функциональных возможностей за счет использования видеосенсора, чувствительного в инфракрасном диапазоне, который может работать в условиях более низкой освещенности, обладает широким динамическим диапазоном и более высоким соотношением сигнал - шум, обладает более высокой результирующей пространственной разрешающей способностью
Кроме того, дополнительно расширение функциональных возможностей обеспечивается за счет изменений места установки динамика, введения средств регулировки звука, наушников, средств, обеспечивающих подключение устройства считывания к компьютеру.
Технический результат достигается тем, что в системе идентификации объектов, содержащей носитель информации, размещаемый на идентифицируемом объекте, и устройство считывания информации, корпус которого выполнен в виде ручки, включающее в себя установленный в одном из концов указанного корпуса фокусирующий элемент - линзу, средство, преобразующее поток электромагнитного излучения в электрические сигналы - видеосенсор, связанное с контроллером видеосенсора, подключенным через интерфейс к микроконтроллеру со встроенным кодеком, по меньшей мере, одно средство подсветки, подключенное к контроллеру видеосенсора, постоянное запоминающее устройство и оперативное запоминающее устройство, связанные с упомянутым микроконтроллером, к которому через контакты коммутационных элементов, предназначенных для управления работой устройства считывания и выбора режима работы подключен блок усилителей, связанных с микрофоном и громкоговорителем, в устойстве считывания использован видеосенсор, предназначенный для работы в инфракрасном диапазоне и представляющий собой ПЗС-матрицу или КМОП-сенсор, а в качестве средств подсветки использованы инфракрасные светодиоды.
Устройство считывания может быть снабжено оптическим фильтром, установленным между средством, преобразующим поток электромагнитного излучения в электрические сигналы и фокусирующим элементом
Устройство считывания выполнено с возможностью подключения блока внешней памяти, управляемого микроконтроллером и выполненного в виде отдельного чипа, при этом для подключения упомянутого блока внешней памяти предусмотрен соответствующий разъем, устройство считывания содержит контакты для подключения наушников, связанные с соответствующим выходом блока усилителей, и содержит средства регулирования громкости.
Устройство считывания содержит связанное с микроконтроллером средство подключения к USB-порту компьютера.
В устройстве считывания громкоговоритель и микрофон могут быть выполнены в виде единого устройства с возможностью выполнения в режиме «Запись» функции микрофона, а в режиме «Воспроизведение» - функции
громкоговорителя, либо в виде отдельных устройств.
В устройстве считывания громкоговоритель установлен на другом конце корпуса устройства считывания, а микрофон размещен на его боковой стороне.
На рис.1 представлено схематическое изображение устройства считывания.
На рис.2 представлен пример возможных изображений кодов.
Система идентификации объектов содержит размещаемый на идентифицируемом объекте носитель информации (не показан), и устройство считывания информации, корпус которого выполнен в виде ручки. Устройство считывания содержит видеосенсор 1.1, а также включает в себя установленный в одном из концов указанного корпуса фокусирующий элемент - линзу 1.2, инфракрасные светодиоды 1.3. Средство, преобразующее поток электромагнитного излучения в электрические сигналы - видеосенсор 1.1, связан с контроллером 1.4 видеосенсора, подключенным через интерфейс к микроконтроллеру 2 со встроенным кодеком. Средства подсветки - светодиоды - 1.3 подключены к контроллеру 1.4 видеосенсора. Постоянное и оперативное запоминающие устройства 3, связаны с упомянутым микроконтроллером 2, к которому через контакты коммутационных элементов 4, предназначенных для управления работой устройства считывания и выбора режима работы подключен блок усилителей 5, связанных с микрофоном 6.1 и громкоговорителем 6. В устройстве считывания использован видеосенсор, предназначенный для работы в инфракрасном диапазоне и представляющий собой ПЗС-матрицу или КМОП-сенсор, а в качестве средств подсветки использованы инфракрасные светодиоды.
Более подробно устройство считывания - ручка состоит из следующих функциональных узлов (см. Рис.1):
1. Оптическая система. Оптическая система представляет собой работающие в инфракрасном диапазоне ПЗС-матрицу или КМОП-сенсор (1.1), преобразующие световой поток (изображение) в электрические сигналы, фокусирующего элемента - линзы (1.2), оптического фильтра (при необходимости) и инфракрасных светодиодов для подсветки изображения (1.3) и контроллера видеосенсора (видеоматрицы) с полной обработкой сигналов (1.4) для подачи через интерфейс в микроконтроллер.
2. Микроконтроллер со встроенным кодеком (codec), постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), оперативным запоминающим устройством (ОЗУ) и драйвером для подсоединения к компьютеру через USB-порт. Кодек
осуществляет кодирование аналоговых электрических сигналов, поступающих от ПЗС-матрицы и микрофона в цифровые коды, запоминаемые во внешней или внутренней памяти, и дальнейшее их декодирование и воспроизведение через встроенный громкоговоритель или наушники.
3. Блок внешней памяти, управляемой микроконтроллером. Эта память выполнена в виде отдельного чипа и подключается к Ручке через специальный разъем.
4. Коммутационные элементы, предназначенные для управления работой Ручки и выбора режима работы. Часть элементов вынесена наружу для ручного управления, например, кнопка «Запись» (4.1).
5. Блок усилителей с дополнительным выходом на наушники (5.1) и регулировкой громкости звука (5.2.). При подключении наушников внутренний громкоговоритель отключается.
6. Головка «громкоговоритель-микрофон». В режиме «Записи» выполняет функцию микрофона, в режиме «Воспроизведения» выполняет функцию громкоговорителя. Для улучшения качества записи и воспроизведения возможно использование отдельного микрофона (6.1). В этом случае изменяется схема коммутационных элементов (4).
7. Блок индикации. Индикация состояния батарей питания (уровень заряда-разряда), индикация в режиме зарядки аккумуляторов, индикация работоспособности Ручки.
8. Блок питания. Питание осуществляется от перезаряжаемых химических источников тока (аккумуляторов).
Многочисленные комбинации Кодов (рис.2), практически незаметных человеческому глазу, могут наноситься на чистую бумагу, самоклеющуюся пленку, различные стакеры или поверх существующего графического изображения на любом носителе. Возможны случаи, когда фактура поверхности предмета может позволить обходиться без специальных кодов.
При включенном питании говорящая устройство считывания (ручка-маркер, в дальнейшем «Ручка») прислоняется к носителю, на который нанесен специальный графический код (в дальнейшем «Код»). На Ручке нажимается кнопка «Запись» и во встроенный микрофон наговаривается необходимая информация или другие звуковые эффекты. В Ручке запоминается изображение этого Кода и соответствующая ему звуковая информация. Так может происходить до полного
заполнения памяти. После отпускания кнопки «Запись» Ручка автоматически переходит в режим воспроизведения и при последующем поднесении к носителю с Кодом она воспроизводит через громкоговоритель ту информацию, которая соответствует именно этому Коду.
Другой пример использования системы: в студии записываются звуковые файлы и каждому такому звуковому файлу присваивается Код. Эти Коды заранее наносятся поверх графического изображения, например, рисунков или текста в книге. Информация о Кодах и соответствующих им звуковых файлах заносится в модуль памяти (энергонезависимая флэш-память). Этот модуль памяти может вставляться в Ручку, которая начинает при взаимодействии с вышеуказанными Кодами на носителе воспроизводить соответствующую звуковую информацию. Таким образом можно создавать говорящие книги и плакаты.