Мобильное устройство связи и передачи данных

Наиболее близким техническим решением (прототип) является мобильный телефон, известный из уровня техники. Широко известны мобильные телефоны, имеющие корпус, блок обеспечения мобильной связи, микрофон, динамик, экран. Пример мобильного телефона, содержащего антенну, приемное и передающее устройства, устройство контроля и управления с постоянной и оперативной памятью, модуль идентификации абонента, клавиатуру, дисплей и блок питания описан в патенте RU № 2319322.
Недостатком известного технического решения является опасность использования телефона в процессе перемещения из-за столкновений с препятствиями и движущимися объектами, падениями из-за неровностей поверхности.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение безопасности использования мобильного устройства связи и передачи данных, за счет предупреждения (исключения) об опасности столкновений с движущимися и неподвижными препятствиями, падения из-за неровностей поверхности.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в мобильном устройстве связи и передачи данных, содержащем блок обеспечения мобильной связи, блок измерения дальности, блок измерения скорости объектов, блок управления, блок хранения контрольных значений, блок оповещения пользователя телефона об опасности и корпус, причем блок обеспечения мобильной связи, блок измерения дальности, блок измерения скорости объектов, блок управления, блок хранения контрольных значений, блок оповещения пользователя телефона об опасности расположены в корпусе, блок измерения дальности, блок измерения скорости объектов, блок хранения контрольных значений, блок оповещения пользователя телефона об опасности соединены с блоком управления, при этом блок управления выполнен с обеспечением возможности выдачи команды на срабатывание блока оповещения пользователя телефона об опасности при выходе измеренными значениями за пределы значений, сохраненных в блоке хранения контрольных значений; в частном случае блок управления выполнен с обеспечением возможности выдачи команды на срабатывание блока оповещения пользователя мобильного устройства связи и передачи данных об опасности при превышении соответствующим контрольным значением дальности текущего измеренного значения дальности; в другом частом случае блок управления выполнен с обеспечением возможности выдачи команды на срабатывание блока оповещения пользователя мобильного устройства связи и передачи данных об опасности при превышении соответствующим текущим значением скорости контрольного значения скорости; в другом частом случае в мобильное устройство связи и передачи данных введен блок распознавания знаков дорожного движения, расположенный в корпусе и соединенный с блоком управления; в другом частном случае блок распознавания знаков дорожного движения соединен с блоком хранения контрольных значений; в другом частном случае в него введен блок определения неровностей поверхности, расположенный в корпусе и соединенный с блоком управления; в другом частном случае блок определения неровностей поверхности соединен с блоком хранения контрольных значений.
Краткое описание чертежей
Полезная модель поясняется чертежом, где показана блок-схема мобильного устройства связи и передачи данных (далее иногда также для простоты упоминаемого как телефон или мобильный телефон).
Раскрытие полезной модели
На чертеже обозначены: блок обеспечения мобильной связи 1, блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, экран 7, корпус 8, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10.
В корпусе 8 расположены: блок обеспечения мобильной связи 1, блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, экран 7, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10, соединенные друг с другом с обеспечением их работоспособности и взаимодействия в соответствии с данным техническим решением.
Блок обеспечения мобильной связи 1 представляет собой радиоустройство, осуществляющее прием, передачу, преобразование радиосигнала. Прием и передача радиосигнала происходят в рамках работы сотовой сети. Передача радиосигнала происходит путем излучения его антенной, как правило входящей в состав данного блока. Преобразование радиосигнала обеспечивает представление информации в доступный для других блоков, входящих в состав мобильного телефона. Также блок обеспечения мобильной связи может обеспечивать передачу данных по сети Internet.
Блок измерения дальности 2 представляет собой устройство, основная функция которого состоит в определении расстояния от источника до объекта. Принцип действия основан на применении локации с использованием радиоволн, световых волн или акустических (звуковых) волн. Блок измерения дальности 2 способен осуществлять излучение зондирующего сигнала, регистрацию отраженного от объекта сигнала, измерение времени задержки между зондирующим и отраженным сигналом. Зондирующий сигнал представляет собой, например, радиоволну или ультразвуковую волну (далее УЗ). Отраженный сигнал в виде радиоволн или УЗ волн распознается блоком измерения дальности 2 специальным образом. Устройства, работающие аналогичным образом известны из уровня техники. Примером такого устройства является локатор (определение локатора приведено, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/104369, дата обращения 08.07.2016).
Блок измерения скорости объектов 3 представляет собой устройство, основная функция которого состоит в измерении скорости объекта. Блок измерения скорости объектов 3 работает на основе эффекта Доплера (сущность эффекта Доплера приведена, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/85506, дата обращения 08.07.16). Блок измерения скорости объектов 3 осуществляет излучение зондирующего сигнала, регистрацию отраженного от объекта сигнала, измерение изменения частоты отраженного сигнала по отношению к частоте зондирующего. Зондирующий сигнал представляет собой, например, радиоволну или УЗ волну. Отраженный сигнал в виде радиоволн или УЗ волн распознается блоком измерения скорости объектов 3. Примером блока измерения скорости объектов 3 может служить доплеровский радар (определение и принцип работы доплеровского радара можно посмотреть, например, на сайте http://dic.academic.ru/dic.nsf/ntes/1494, дата обращения 08.07.2016).
Блок управления 4 представляет собой контроллер, осуществляющий обмен информацией и выдачу команд в процессе взаимодействия между блоком измерения дальности 2, блоком измерения скорости объектов 3, блоком хранения контрольных значений 5, блоком оповещения пользователя телефона об опасности 6, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10. Основная функция блока управления 4 - обработка входящей информации и отправление специальной команды на блок оповещения пользователя телефона об опасности 6. Входящая информация представляет собой данные, полученные из блока измерения скорости объектов 3, блока измерения дальности 2, блока хранения контрольных значений 5, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10. Принцип работы блока управления 4 основан на сравнении текущих значений, полученных от блока измерения скорости объектов 3, блока измерения дальности 2, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 со значениями, полученными от блока хранения контрольных значений 5. При выполнении определенных условий, блок управления 4 осуществляет отправление специальной команды на блок оповещения пользователя телефона об опасности 6.
Блок хранения контрольных значений 5 представляет собой устройство, осуществляющее хранение контрольных значений и их передачу в блок обработки информации.
Блок оповещения пользователя телефона об опасности 6 способен обеспечивать оповещение пользователя мобильного телефона об опасности или препятствии. Блок оповещения пользователя телефона об опасности 6 состоит из светового индикатора, или динамика, или системы вибрации. Световой индикатор может быть выполнен, например, из светодиода. Динамик осуществляет функцию звукового оповещения. Система вибрации осуществляет тактильное оповещение.
Блок распознавания знаков дорожного движения 9 работает на основе принципа распознавания дорожных знаков. Принцип распознавания дорожных знаков включает в себя получение изображения, преобразование изображения, применение порогового фильтра для выделения на фотографии дорожного знака, анализ выделенного на изображении дорожного знака. Получение изображения осуществляет фотокамера или блок распознавания дорожных знаков 9. Последний выделяет кадр из видео, получаемого с помощью видеокамеры. Далее, блок распознавания дорожных знаков осуществляет преобразование изображения в удобный для применения порогового фильтра формат, например, путем выделения на изображении участков с характерными сочетаниями цветов, цифр и фигур, например, белый круг, концентрически совмещенный с красным кольцом таким образом, что радиус круга равен внутреннему радиусу кольца (знак движение запрещено). Далее блок распознавания дорожных знаков осуществляет применение порогового фильтра. Пороговый фильтр осуществляет сравнение преобразованного изображения с эталонными изображениями. Эталонные изображения могут храниться в блоке контрольных значений 5 или в блоке распознавания дорожных знаков 9. При превышении определенного уровня соответствия между эталонным изображением и преобразованного изображения блок распознавания дорожных знаков осуществляет отправление данных о знаке дорожного движения на блок управления 4 (такой метод распознавания дорожных знаков известен из уровня техники и описан, например, в источнике https://habrahabr.ru/post/61048/, дата обращения 14.07.2016). Блок распознавания знаков дорожного движения 9 может включать в свой состав фотокамеру или использует встроенную в телефон фотокамеру.
Блок определения неровностей поверхности 10 представляет собой устройство, основная функция которого состоит в определении неровностей поверхности, по которой передвигается пользователь мобильным устройством связи и передачи данных. Блок определения неровностей поверхности 10 осуществляет измерение расстояния до поверхности и выявление резкого изменения расстояния до поверхности, по которой передвигается пользователь мобильным устройством связи и передачи данных. Для измерения расстояния возможно использование лазерного дальномера. Блок определения неровностей поверхности 10 осуществляет сравнение расстояний до различных близких друг к другу точек поверхности для определения неровностей поверхности, например, ям, бордюров. В случае обнаружения существенной разности расстояний до этих точек поверхности блок определения неровностей поверхности 10 отправляет информацию о неровности поверхности на блок управления 4.
Осуществление полезной модели
В случае использования указанных выше элементов и средств, полезная модель реализуется следующим образом.
Корпус 8 требуемой формы изготавливают из пластика, металла, или другого материала. Блок обеспечения мобильной связи 1, блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, экран 7, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 изготавливают отдельно. Блок обеспечения мобильной связи 1, блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, экран 7, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 размещают в корпусе 8 с обеспечением надежного крепления к корпусу 8.
В силу того, что блок обеспечения мобильной связи 1, блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, экран 7, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 содержат целый ряд элементов различного типа действия – их изготовление требует применения различных технологий и методов. Экран 7 в сенсорном варианте, например, может быть изготовлен по технологии проекционно-емкостных сенсорных экранов с поддержкой технологии Multitouch (отслеживание и обработка нескольких нажатий одновременно).
Блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 или некоторые из них могут быть физически объединены в один блок.
Блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 включают в тот момент, когда включают экран 7. Блок измерения дальности 2, блок измерения скорости объектов 3, блок управления 4, блок хранения контрольных значений 5, блок распознавания знаков дорожного движения 9, блок определения неровностей поверхности 10 выключают в тот момент, когда выключается экран 7.
Блок обеспечения мобильной связи 1 принимает, передает и преобразует радиосигнал. Прием и передача радиосигнала происходят в рамках работы сотовой сети, т.е. осуществляют по отношению к приемопередатчику данной соты сети. Блок обеспечения мобильной связи 1 излучает радиосигналы с помощью антенны, как правило, входящей в состав данного блока, регистрирует радиосигналы аналогичным образом, преобразует радиосигналы в доступный вид для других блоков, входящих в состав мобильного телефона.
Блок измерения дальности 2 посылает зондирующий сигнал, например, радиоволну, световую волну, акустическую волну. Радиоволна, световая волна или акустическая волна распространяется до объекта, отражается от него и регистрируется блоком измерения дальности. Блок измерения дальности 2 измеряет время между испусканием зондирующего сигнала и получением принимаемого сигнала, а по нему вычисляет расстояние до объекта. Принимаемый сигнал в виде радиоволн, световых волн или акустических волн выделается из всего спектра специальным образом.
Блок измерения скорости объектов 3 посылает зондирующий сигнал, например, радиоволну или УЗ волну. Волна распространяется до объекта, отражается от него и регистрируется блоком измерения скорости объектов 3. Блок измерения скорости объектов 3 измеряет разницу частот зондирующего сигнала и принимаемого сигнала, а по сдвигу частот вычисляет скорость объекта. Принимаемый сигнал в виде радиоволн или УЗ волн выделается из всего спектра специальным образом. Блок измерения скорости объектов 3 и блок измерения дальности 2 измеряют скорость и расстояние до движущихся или стационарных объектов, например, автомобилей, столбов, пешеходов, и др. на пути следования пользователя мобильного телефона.
Блок управления 4 принимает информацию от блока измерения скорости объектов 3, блока измерения дальности 2, блока распознавания знаков дорожного движения 9, блока определения неровностей поверхности 10, сравнивает ее со значениями, принятыми от блока хранения контрольных значений 5. При соблюдении заданного критерия, например, превышения скорости над заданной или нахождения препятствия ближе заданного расстояния, или отправляет команду об опасности на блок оповещения пользователя телефона об опасности 6, например, на экран 7 мобильного телефона. Таким образом осуществляется предупреждение пользователя мобильного телефона об опасности.
Блок оповещения пользователя телефона об опасности 6 принимает команду от блока управления 4 и осуществляет оповещение пользователя телефона. Для оповещения пользователя на блоке оповещения пользователя телефона об опасности 6 загорается или мигает световой индикатор, или производится вибрация мобильного телефона, или издается звуковое оповещение, или появляется сообщение на экране.
Блок распознавания знаков дорожного движения 9 распознает дорожные знаки. Блок распознавания знаков дорожного движения 9 получает изображения, преобразует изображения, применяет пороговый фильтр для выделения на фотографии дорожного знака, анализирует выделенный на изображении дорожный знак. Фотокамера или блок распознавания дорожных знаков 9 получает изображение. Последний выделяет кадр из видео, получаемого с помощью видеокамеры. Далее, блок распознавания дорожных знаков преобразует изображение в удобный для применения порогового фильтра формат, например, выделяет на изображении участки с характерными сочетаниями цветов, цифр и фигур, например, белый круг, концентрически совмещенный с красным кольцом таким образом, что радиус круга равен внутреннему радиусу кольца (знак движение запрещено). Далее блок распознавания дорожных знаков применяет пороговый фильтр. Пороговый фильтр сравнивает преобразованное изображение с эталонным изображением. Эталонные изображения могут храниться в блоке контрольных значений 5 или в блоке распознавания дорожных знаков 9. При превышении определенного уровня соответствия между эталонным изображением и преобразованного изображения блок распознавания дорожных знаков отправляет данные о знаке дорожного движения на блок управления. Блок распознавания знаков дорожного движения 9 может включать в свой состав фотокамеру или использует встроенную в телефон фотокамеру.
Блок определения неровностей поверхности 10 определяет неровности поверхности, по которой передвигается пользователь мобильным устройством связи и передачи данных. Блок определения неровностей поверхности 10 измеряет расстояния до поверхности и выявляет резкое изменение расстояния до поверхности, по которой передвигается пользователь мобильным устройством связи и передачи данных. Блок определения неровностей поверхности 10 для определения неровностей поверхности, например, ям, бордюров, сравнивает расстояние в различных близких друг к другу точках поверхности. В случае обнаружения существенной разности расстояний до этих точек поверхности блок определения неровностей поверхности 10 отправляет информацию о факте наличия неровности поверхности на блок управления 4.
Таким образом, выполнение устройства описанным выше образом обеспечивает безопасности использования мобильного устройства передачи данных за счет предупреждения (исключения) столкновений с движущимися и неподвижными препятствиями, падений из-за неровностей поверхности. Данный результат достигается за счет того, что блок измерения дальности 2 измеряет расстояние до препятствий, блок измерения скорости объектов 3 измеряет скорость двигающихся объектов, блок распознавания знаков дорожного движения 9 обнаруживает знаки дорожного движения, блок определения неровностей поверхности 10 измеряет расстояние до ям или других опасных участков поверхности, по которой перемещается пользователь устройством связи и передачи данных, отправляют соответствующие данные на блок управления 4. Блок управления 4 обрабатывает данные, полученные от блока измерения дальности 2, блока измерения скорости объектов 3, сравнивает их со значениями, принятыми от блока хранения контрольных значений 5. При соблюдении заданного критерия, например, превышения скорости над заданной или нахождения препятствия ближе заданного расстояния, отправляет команду об опасности на блок оповещения пользователя об опасности.  Блок оповещения пользователя об опасности 6 осуществляет оповещение пользователя о препятствии или опасности, например, о яме на пути пользователя.