Патент на изобретение №2271608

(54) МЕТОД КОМБИНИРОВАННОЙ РАДИООПТИЧЕСКОЙ СВЯЗИ МЕЖДУ ОБЪЕКТАМИ

(57) Реферат:

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в радио и оптической системе связи. Технический результат состоит в осуществлении двухсторонней связи между объектами, в зоне оптической видимости, с выбором желаемого абонента, предварительно не обладая никакой информацией о выбираемом объекте. Связь может осуществляться как в автоматическом, так и в ручном режиме. Сущность метода заключается в совместном использовании двух каналов связи, оптического и радиодиапазона. Оптический канал связи позволяет выбирать и идентифицировать конкретный, интересуемый нас объект из множества других подобных. Радиоканал позволяет передавать команды и обмениваться информацией между объектами. Реализация метода комбинированной связи осуществляется на базе широко применяемых электронных устройств, используемых в радиоэлектронной промышленности. 1 ил.

Метод используется для дистанционного обмена информацией путем выбора конкретного объекта связи из множества потенциальных абонентов.

Данный метод может использоваться для оперативного обмена информацией в автоматическом или ручном режиме между контролирующим объектом (пост ГАИ, таможенный или складской терминал…) и контролируемым объектом (например, транспортное средство). При этом с выбранного транспортного средства передается различного рода информация, техническое состояние, номерной знак, место регистрации, о характере груза, место отправления, пункт назначения и другое. Также данный метод может применяться в сфере электронных, подвижных игр в естественных условиях.

В настоящее время при обмене информацией между объектами, используются каналы связи с однородным электромагнитным излучением, при этом диапазон рабочих частот распростроняется от радио до оптического излучения. Например,

1. Различные виды радиостанций – радиодиапазон.

2. Телевидение, с кодировкой видео- и аудиосигнала – радиодиапазон.

3. Сотовая и спутниковая телефония – радиодиапазон.

4. Различные пульты управления – или радиодиапазон, или оптический диаппозон.

О методе комбинированной связи, с одновременным использованием нескольких различных типов электромагнитного излучения с разными свойствами информации не имею.

Метод комбинированной связи между объектами включает в себя два канала связи с различными характеристиками излучения электромагнитной волны. Один канал связи расположен в диапазоне радиочастоты (например, 443 МГц). Второй канал связи расположен в оптической зоне электромагнитного излучения (например, в инфракрасной). Свойство оптического излучения позволяет нам осуществлять узконаправленный прием сигнала.

Сочетая вместе характеристики этих электромагнитных излучений, мы получаем возможность создать контакт с объектом, осознанно выбрав его из множества других, не зная предворительно его именного кода. Процесс связи между объектами осуществляется в три этапа. В первом этапе связи контролирующий объект излучает в эфир на радиочастоте информационный код, соответствующий требованию “представиться”, т.е. излучить в оптическом диапазоне свой именной код.

Второй этап связи включает в себя: 1. Объекты, которые попали в зону приема радиосигнала, излучают в оптическом диапазоне свой именной код.2. Контролирующий объект принемает в оптическом диапазоне именной код того объекта, с каким необходимо установить связь.

Третий этап связи между объектами включает в себя: 1. Передача контролирующим объектом в радиодиапазоне именного кода (принятого по оптическому каналу связи) того объекта, с которым налаживается связь. 2. Прием объектами, расположенными в зоне действия радиосигнала, этого радиокода и сравнение его со своим именным кодом. В случае совпадения принятого и именного кодов объект передает по радиоканалу всю заложенную в нем информацию, а контролирующий объект ее принимает. При использовании данного метода в игре происходит отметка того факта, что именной код данного объекта считан другим объектом.

Код в оптическом диапазоне излучается в пространство в секторе, близком к сфере, это достигается установкой нескольких светоизлучателей, расположив их в разных направлениях, с целью перекрытия необходимого сектора излучения. Прием кода в оптическом диапазоне осуществляется узконаправленным фотоприемником. Фотоприемник имеет длинную бленду с небольшим входным отверстием, которая защищает его от посторонних источников излучения. Фотоприем происходит: 1-е при неизменяющейся фоновой состовляющей, 2-е в течение нескольких миллисекунд, интервал фотоприема нам известен, все это обеспечивает высокую помехозащищенность и позволяет использовать высокочуствительный фотоэлемент, вследствие чего увеличивается дальность канала оптической связи. При использовании оптики в фотоприемнике дальность связи может достигать нескольких километров.

При реализации метода комбинированной связи используются широкораспространенные радиоэлементы.

1. Приемопередатчик.

2. Светоизлучатель. В качестве светоизлучателя используются светодиоды инфракрасного диапазона свечения. Эксплуатируя светодиоды в импульсном режиме, увеличивается мощность светового потока, испускаемого диодом. Светодиоды: АЛ156, АЛ147, АЛ123, АЛ115.

3. Фотоприемник. В качестве фотоприемника используются фотодиоды и специально для них разработанные микросхемы.

Фотодиоды: ФД-8, ФД-320, ФД-263, ФД-265.

ИМС: К1054УИ1, К1054ХАЗ, КР1056УП1, КР1084ИП1.

4. Сравнение и управление. Используется типовая схема сравнения и дешифрации кода, используемая в пультах управления бытовой техникой и охранных устройств.

На чертеже изображена блок-схема устройства, позволяющая организовать адресный канал связи между объектами согласно методу комбинированной связи.

Примем, что все объекты, входящие в систему комбинированной связи, имеют электронное устройство, показанное на чертеже. Обозначим абонентов данной системы как объекты А, В, С и Д. Примем, что объекты А, В, С, Д находятся в пределах радиооптической зоны действия приемопередающих устройств этих объектов.

Допустим, что объект А посредством радиопередатчика поз.4, излучает в радиодиапазоне код команды «представиться», который хранится в памяти его блока сравнения и управления поз.5. Объекты В, С и Д посредством своих радиоприемников поз.1 принимают сигнал от объекта А и при помощи своих блоков сравнения и управления поз.5 определяют его, как команда «представиться». Определив команду «представиться», блок сравнения и управления поз.5 подает на светоизлучатель поз.3 свой именной код, у каждого объекта свой именной код. Посредством своих светоизлучателей поз.3 объекты В, С и Д излучают в оптическом диапазоне каждый свой именной код. Объект А с помощью своего узконаправленного фотоприемника поз.2, который направлен на объект В, принимает по оптическому каналу связи именной код этого объекта (В). Именные коды объектов С и Д фотоприемником объекта А не улавливаются. Принятый по оптическому каналу связи именной код объекта В записывается в память блока сравнения и управления объекта А. Затем объект А передает в радиодиапазоне посредством радиопередатчика поз.4 ранее записанный именной код объекта В. Приемники радиодиапазона объектов В, С и Д принимают этот сигнал и сравнивают его в своих блоках сравнения и управления со своими именными кодами и кодом команды представиться. Объект В в результате этого сравнения распознает принятый сигнал как свой собственный именной код, что в свою очередь принудит блок сравнения и управления объекта В подать на свой радиопередатчик поз.4 всю хранящуюся в нем информацию, в которой содержатся сведения о данном объекте. Посредством радиопередатчика поз.4 объект В передаст в радиоэфир всю полезную информацию о себе. Радиоприемник поз.1 объекта А примет радиосигнал с полезной информацией, излучаемый объектом В, и запишет ее в память своего блока сравнения и управления поз.5. Объекты С и Д в результате сравнения принятого сигнала определят его как ложный сигнал и переходят в дежурный режим радиоприема.

Объект, который излучает радиосигнал, соответствующий команде «представиться», принимает функцию контролирующего объекта. В данном случае блок сравнения и управления поз.5 вырабатывает команды согласно работе контролирующего объекта

1 – передать в радиодиапазоне код команды «представиться»;

2 – принять в оптическом диапазоне именной код абонента;

3 – передать в радиодиапазоне именной код абонента;

4 – прием в радиодиапазоне полезной информации от абонента.

Объекты, которые не излучают в радиодиапазоне код команды «представиться», являются контролируемыми объектами и их блок сравнения и управления вырабатывает соответствующие команды

1 – прием радиосигнала и сравнение его с кодом команды «представиться» и со своим именным кодом (дежурный режим);

2 – в случае, когда принятый сигнал распознается как команда «представиться», происходит передача в оптическом диапазоне своего именного кода;

3 – в случае, когда принятый сигнал распознается как свой собственный именной код, происходит передача в радиодиапазоне всей хранящейся в блоке поз.5 полезной информации, касающейся данного объекта.

Формула изобретения

Способ комбинированной радиооптической связи между объектами, заключающийся в том, что контролирующий объект излучает в эфир объектам на радиочастоте информационный код, соответствующий требованию излучить в оптическим диапазоне свои именные коды, объекты, которые попали в зону приема радиосигнала, излучают в оптическом диапазоне свой именной код, контролирующий объект принимает в оптическом диапазоне именной код того объекта, с которым необходимо установить связь и посылает в радиодиапазоне именной код того объекта, с которым необходимо установить связь, объекты принимают переданный информационный код и сравнивают его со своим именным кодом и в случае совпадения принятого и именного кодов объект передает заложенную в нем информацию.

РИСУНКИ