Охранно-навигационная система для транспортного средства

 

Изобретение относится к электронному оборудованию транспортных средств (ТС). На ТС установлены центральный блок управления, охранно-противоугонная подсистема, блок хранения номеров телефонов и кодов пользователей, блок управления громкой связью с выносным органом управления и программирования, блок памяти голосовых команд, блок хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов, блок памяти речевых сообщений, блок хранения номеров телефонов и кодов пользователей, блок шумопонижения и подавления акустического эха, микрофон, громкоговоритель, блок приглушения или отключения магнитолы. Кроме того, имеются блок измерения координат ТС, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальных спутниковых систем навигации GPS и/или ГЛОНАСС, бортовой контроллер, блок преобразования координат и блок хранения справочной информации. Bluetooth-узлы, входящие в состав блока управления громкой связью и центрального блока управления, выполнены с возможностью радиообмена данными с Bluetooth-узлом, встроенным в бортовой мобильный телефон, связанный сетью сотовой подвижной связи с носимыми мобильными телефонами пользователей. Последние содержат приемопередающий модуль связи, телефонный контроллер, блок управления, дисплей и блок ввода-вывода данных, обеспечивающий обмен данными между контроллером и аппаратно-программным комплексом, оснащенным географической информационной системой. Изобретение позволяет водителю получать необходимую информацию, не отвлекаясь от управления, а в случае угона ТС - определять его местоположение. 1 ил.

Изобретение относится к электронному оборудованию транспортных средств (ТС) и предназначено для обеспечения пользователя ТС комплексом информационно-охранных и навигационных услуг.

В последние годы широкое распространение получили технологии беспроводной связи, обеспечивающие дистанционное подключение абонента к телефонной сети общего пользования, в том числе к сотовой сети подвижной связи стандарта GSM. Эти технологии позволяют создавать так называемые пикосотовые сети фиксированной связи для предприятий, офисов, складов и т.п.

Одной из наиболее распространенных технологий беспроводной связи является технология Bluetooth.

Так, известна система, использующая беспроводную связь для подключения к сотовым телефонным сетям подвижной связи (US №2002/0132582, Н 04 В 5/00, 19.09.2002), которая включает в себя мобильные телефоны с встроенными в них модулями пикосотовой сети беспроводной связи, работающими в стандарте Bluetooth. Главным недостатком указанной системы, как и других аналогичных ей систем беспроводной связи, являются ограничения на применение мобильного телефона в движении. Как известно, ТС не приспособлено для управления одной рукой. В России, как и во многих других странах, законодательно запрещено использование мобильных телефонов во время движения ТС, поскольку, держа мобильный телефон в руке, водитель создает угрозу и себе, и другим участникам дорожного движения (см., например, CNews.m: 04.04.2003, 25.06.2003).

Для решения этой проблемы применяют автомобильные комплекты громкой связи ("Hands Free") - приспособления, обеспечивающие водителю ТС возможность разговаривать по мобильному телефону, не держа его в руке.

Типовой автомобильный комплект громкой связи включает в себя микрофон, громкоговоритель, держатель мобильного телефона и соединительный кабель. Применение таких комплектов на борту ТС значительно снижает вероятность возникновения опасных ситуаций на дорогах.

К указанному классу устройств относится, например, автомобильное телефонное устройство по заявке GB №2363287, В 60 R 25/10, G 08 В 25/10, Н 04 М 11/04, 17.06.2000. Наряду с возможностями громкой связи в указанном устройстве реализованы охранно-противоугонные функции. Недостатком указанного устройства является необходимость замены держателя при смене мобильного телефона.

Для обеспечения совместимости установочного комплекта громкой связи с различными моделями мобильных телефонов и расширения сервисных возможностей, обеспечиваемых громкой связью, в патенте RU №2211159, В 60 R 25/00, Н 04 М 9/08, 27.08.2003 предложено устройство громкой связи для ТС, содержащее центральный блок управления, первые вход и выход которого связаны с охранно-противоугонной подсистемой ТС, а вторые вход и выход - с блоком хранения данных о номерах телефонов и секретных кодах пользователя ТС, блок таймера и управления подачей питания, вход которого подключен к третьему выходу центрального блока управления, а выход подключен к бортовой сети питания, блок памяти речевых сообщений, вход которого подключен к четвертому выходу центрального блока управления, а также один или несколько мобильных телефонов, соединительный кабель с микрофоном и громкоговорителем, блок управления громкой связью с встроенными в него блоком звуковой сигнализации и Bluetooth-узлом связи, выполненным с возможностью радиообмена данными с одним или несколькими мобильными телефонами, оснащенные Bluetooth-узлами связи выносной орган управления и программирования громкой связи с встроенным в него блоком световой индикации, блок памяти голосовых команд, блок хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов, блок шумопонижения и подавления акустического эха и блок приглушения или отключения магнитолы, при этом блок управления громкой связью связан с блоком хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователя ТС, с блоком памяти речевых сообщений, с блоком памяти голосовых команд и с блоком хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов, один из выходов блока управления громкой связью подключен через блок приглушения или отключения магнитолы к управляющему входу бортовой аудиосистемы, а другой выход блока управления громкой связью через блок шумопонижения и подавления акустического эха и соединительный кабель связан с микрофоном и громкоговорителем, один из входов блока управления громкой связью подключен к системе зажигания ТС, а другой вход - к выходу выносного органа управления и программирования громкой связи. Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа настоящего изобретения.

Основным недостатком устройства-прототипа является отсутствие возможности определения с его помощью местоположения ТС. Обычно эту задачу решают путем установки на борт ТС аппаратуры спутниковой системы глобального позиционирования (GPS-приемника) с монитором для отображения текущего местоположения ТС на фоне электронной карты местности (см., например, патент RU №2122239, G 08 В 25/10, 20.11.1998).

Однако это не решает проблему обеспечения безопасности движения, поскольку экран монитора, как и мобильный телефон, отвлекает внимание водителя от дороги и способствует возникновению дорожно-транспортных происшествий. Кроме того, по российским законам высокоточные (с точностью 30 м и выше) географические карты относятся к сведениям, составляющим государственную тайну, и открытая продажа их запрещена. Поэтому возможности применения в ТС высокоточных GPS-приемников ограничены.

Отсутствие средств навигации на борту ТС отрицательно сказывается и на эффективности борьбы с угонами и кражами ТС, поскольку существенно увеличивает время поиска.

Предлагаемое техническое решение направлено на устранение указанных недостатков прототипа.

Задачей изобретения является создание для пользователя ТС условий, при которых, находясь за рулем ТС, он мог бы, не отвлекаясь от управления, получать необходимую навигационную и справочную информацию, создание возможности слежения за перемещением ТС по улично-дорожной сети, а в случае угона ТС, наряду с созданием возможности определения местоположения ТС на улично-дорожной сети, создать возможность осуществления пользователем необходимых мер по возврату ТС, включая блокирование двигателя.

Для решения поставленной задачи в известной охранно-навигационной системе для ТС, содержащей центральный блок управления, первые вход и выход которого связаны с охранно-противоугонной подсистемой, а вторые вход и выход - с блоком хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС, блок управления громкой связью, содержащий блок звуковой сигнализации и Bluetooth-узел и связанный с блоком памяти голосовых команд, блоком хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов, блоком памяти речевых сообщений и блоком хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС, выносной орган управления и программирования громкой связи со световым индикатором, подключенный к блоку управления громкой связью, который через последовательно включенные блок шумопонижения и подавления акустического эха и соединительный кабель связан с микрофоном и громкоговорителем, а через блок приглушения или отключения магнитолы подключен к бортовой аудиосистеме, при этом Bluetooth-узел, входящий в состав блока управления громкой связью, выполнен с возможностью автоматического радиообмена данными с аналогичным Bluetooth-узлом, встроенным в бортовой мобильный телефон, связанный с помощью сети сотовой подвижной связи с мобильными телефонами пользователей ТС, каждый из которых содержит связанные друг с другом приемо-передающий модуль мобильного телефона пользователя и телефонный контроллер, вход которого соединен с телефонным блоком управления, а выход - с дисплеем, - на ТС дополнительно установлены блок измерения координат ТС, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальных спутниковых систем навигации GPS и/или ГЛОНАСС, и последовательно соединенные бортовой контроллер, блок преобразования координат и блок хранения справочной информации, управляющий вход которого подключен к управляющему выходу бортового контроллера, при этом дополнительные входы блока памяти голосовых команд и блока памяти речевых сообщений подключены к первому и второму выходам блока хранения справочной информации и к первому и второму выходам блока преобразования координат, третий выход которого подключен к центральному блоку управления, в состав центрального блока управления введен Bluetooth-узел, выполненный с возможностью автоматического радиообмена данными с аналогичным Bluetooth-узлом, встроенным в бортовой мобильный телефон, дополнительный выход охранно-противоугонной подсистемы подключен к управляющему входу бортового контроллера, вне ТС установлен аппаратно-программный комплекс, оснащенный географической информационной системой (ГИС), при этом в состав одного или нескольких носимых мобильных телефонов пользователей ТС введен блок ввода-вывода данных, обеспечивающий обмен данными между телефонным контроллером и аппаратно-программным комплексом, оснащенным ГИС.

На чертеже использованы следующие обозначения: 1 - выносной орган управления и программирования громкой связи; 2 - световой индикатор; 3 - блок управления громкой связью; 4.1, 4.2, 4.3 - Bluetooth-узлы; 5 - блок звуковой сигнализации; 6 - бортовой мобильный телефон; 7 - микрофон; 8 - громкоговоритель; 9 - соединительный кабель; 10 - блок шумопонижения и подавления акустического эха; 11 - блок приглушения или отключения магнитолы; 12 - блок хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов; 13 - блок памяти голосовых команд; 14 - блок хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС; 15 - охранно-противоугонная подсистема; 16 - центральный блок управления; 17 - бортовой контроллер; 18 - блок измерения координат ТС; 19 - блок преобразования координат; 20 - блок памяти речевых сообщений; 21 - блок хранения справочной информации; 22 - телефонный блок управления; 23 - телефонный контроллер; 24 - дисплей; 25 - приемопередающий модуль мобильного телефона пользователя; 26 - блок ввода-вывода данных; 27 - аппаратно-программный комплекс, оснащенный ГИС.

Рассматриваемая охранно-навигационная система содержит выносной орган 1 управления и программирования громкой связи со световым индикатором 2 (например, на светодиоде), показывающим состояние громкой связи. Выносной орган 1 управления и программирования громкой связи подключен к блоку 3 управления громкой связью, который содержит Bluetooth-узел 4.1 и блок 5 звуковой сигнализации, предназначенный для сопровождения включения/выключения громкой связи звуковым сигналом (восходящим/нисходящим).

Bluetooth-узел (4.1, 4.2 или 4.3) представляет собой стандартную микросхему, широко используемую в бытовой и автомобильной электронике (см., например, статью "Противоугонные новинки с технологией Bluetooth", журнал "12 Вольт", 2003, №1, с.26-27).

Соединение с помощью громкой связи с внешним абонентом, например с удаленным пользователем ТС, осуществляется путем обмена данными между Bluetooth-узлом 4.1, входящим в состав блока 3 управления громкой связью и аналогичным Bluetooth-узлом 4.2, которым оснащен бортовой мобильный телефон 6. При этом бортовой мобильный телефон 6 с встроенным в него Bluetooth-узлом 4.2 может находиться в любом месте салона, в сумке или в одежде пользователя ТС. Исходящее речевое сообщение для передачи внешнему абоненту по сотовой сети подвижной связи воспринимается через микрофон 7, а входящее сообщение озвучивается с помощью громкоговорителя 8. Микрофон 7 и громкоговоритель 8 подключены с помощью соединительного кабеля 9 к блоку 10 шумопонижения и подавления акустического эха, связанному с блоком 3 управления громкой связью

В серийно выпускаемом предприятием-заявителем автомобильном комплекте громкой связи "REEF HF-1000" (сертификат соответствия №РОСС RU.МЕ30.В.01281) блок 10 шумопонижения и подавления акустического эха находится на одной плате с блоком 3 управления громкой связью, как и блок 11 приглушения или отключения магнитолы, вход которого подключен к одному из выходов блока 3 управления громкой связью, а выход - к бортовой аудиосистеме. В состав рассматриваемой системы входят также блок 12 хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов, блок 13 памяти голосовых команд, блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС и блок 20 памяти речевых сообщений.

Вышеупомянутые блоки 12, 13, 14 и 20 связаны с блоком 3 управления громкой связью двухсторонними связями. Все они являются штатными узлами комплекта громкой связи "REEF HF-1000".

Ключевыми узлами, ответственными за реализацию охранных и противоугонных функций системы, являются охранно-противоугонная подсистема 15 и центральный блок 16 управления со встроенным Bluetooth-узлом 4.3, который выполнен с возможностью обмена данными с аналогичным Bluetooth-узлом 4.2, встроенным в бортовой мобильный телефон 6.

Охранно-противоугонная подсистема 15 и центральный блок 16 управления входят составными частями в большинство охранно-противоугонных комплексов, серийно выпускаемых предприятием-заявителем под торговыми марками BLACK BUG® и REEF® (см. каталог "Автомобильные охранные системы", 2003, "Альтоника").

Эти блоки подключаются к плате, на которой расположены блок 3 управления громкой связью и блоки 10, 11, 12, 13, 14 и 20 (см. выше), с помощью кабелей со стандартными разъемами либо с помощью общей мультиплексной шины, например CAN-шины, широко применяемой в автомобильной электронике (см., например, DE №19963210, В 60 R 16/02, 12.07.2001; DE №10009366, В 60 R 16/02, 28.09.2000 и др.).

Предлагаемая бортовая аппаратура имеет широкий набор сервисных функций и отличается гибкими возможностями. Индивидуальные настройки (а также их изменения) осуществляются с помощью выносного органа 1 управления и программирования громкой связи.

В режиме программирования комплекта громкой связи "REEF HF-1000" возможно:

- записать информацию о телефоне пользователя ТС;

- выбрать режим ответа на звонок;

- выбрать способ приглушения магнитолы;

- выбрать мелодию сигнала вызова;

- изменить код доступа к громкой связи;

- включить режим напоминания о забытом телефоне.

Для работы с громкой связью необходимо занесение в блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС данных о телефонах всех пользователей. Для этого с помощью выносного органа 1 управления и программирования громкой связи и блока 3 управления громкой связью в память блока 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС записывается уникальный адрес Bluetooth-узла 4.2, встроенного в бортовой мобильный телефон 6, а в память блока 12 хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов - мелодии вызова абонентов.

Так, в вышеупомянутом комплекте громкой связи "REEF HF-1000" может быть занесена информация максимум о трех телефонах и предусмотрено 16 мелодий вызова. При добавлении информации о новых телефонах (общее число которых превышает три) предыдущие записи будут удаляться. Последний записанный телефон является наиболее приоритетным. Максимальная дальность, при которой возможен радиообмен данными между Bluetooth-узлами (4.1 и 4.2 или 4.2 и 4.3) составляет 10 м, что вполне достаточно для работы в салоне большинства ТС.

Комплект громкой связи "REEF HF-1000" позволяет работать со следующими бортовыми мобильными телефонами 6, имеющими встроенный Bluetooth-узел 4.2: Ericsson R 520m, Ericsson T39, Ericsson T68, Sony Ericsson T68i, Nokia 8910, Nokia 6310, Nokia 6310J, Philips Fisio 820.

Навигационная задача решается в рассматриваемой охранно-навигационной системе с помощью блока 18 измерения координат ТС, выполненного с возможностью приема и обработки сигналов глобальных спутниковых систем навигации GPS и/или ГЛОНАСС. Типовой GPS-приемник для ТС описан, например, в статьях "Навигатор" ("12 Вольт", 2000, №3, с.72-74), "Система слежения и безопасности TRACER" ("12 Вольт", 2001, №1, с.61-64). Комбинированные GPS/ГЛОНАСС-приемники представлены, например, в рекламных материалах Российского института радионавигации и времени, Санкт-Петербург, 2001.

Выход блока 18 измерения координат ТС, например GPS-приемника, связан со входом бортового контроллера 17, управляющий вход которого подключен к дополнительному выходу охранно-противоугонной подсистемы 15, а выход - ко входу блока 19 преобразования координат.

В качестве бортового контроллера 17 может быть использован, например, контроллер терминального оборудования сотовой подвижной связи семейства REEF® GSM (модели 1000, 2000, 3000) (см., например, каталог "Автомобильные охранные системы", 2002, "Альтоника"; журнал "12 Вольт", 2003, №3(46), с.34-37).

Блок 19 преобразования координат представляет собой реляционную базу данных, в которой географическим координатам (X, Y) ставится в соответствие определенный набор семантических данных, например названия улиц, голосовые "подсказки" ("через двести метров налево", "на перекрестке направо" и т.п.). Может быть использовано также преобразование географических координат (X, Y) в условную "систему координат" автодорожного атласа, представляющую собой последовательность поисковых параметров: номера тома, номера страницы атласа, номера условного квадрата поиска и индексов ячеек сетки, формируемую путем дополнительной цифровой обработки входной информации по исходным данным, полученным с помощью вышеупомянутого автодорожного атласа.

Выходы блока 19 преобразования координат подключены ко входам вышеупомянутых блока 13 памяти голосовых команд, блока 20 памяти речевых сообщений и центрального блока 16 управления, а также ко входу блока 21 хранения справочной информации.

Блок 21 хранения справочной информации представляет собой набор реляционных баз данных, в которых содержится семантическая информация об объектах (аптеках, АЭС, СТО и т.п.), представляющих интерес для каждого конкретного пользователя. Блок 19 хранения справочной информации выполнен с возможностью выбора рабочей базы после идентификации пользователя в салоне ТС. Выходы блока 21 хранения справочной информации соединены с соответствующими входами блока 13 памяти голосовых команд и блока 20 памяти речевых сообщений.

Бортовой мобильный телефон 6 связан по сотовой сети подвижной связи с приемопередающими модулями 25 мобильных телефонов пользователей. Каждый мобильный телефон пользователя содержит, наряду с приемопередающим модулем 25 мобильного телефона пользователя, связанный с ним телефонный контроллер 23, а также блок 26 ввода-вывода данных, связанный с телефонным контроллером 23. Выход телефонного контроллера 23 подключен к дисплею 24, а вход - к выходу телефонного блока 22 управления. Блоки 22-25 являются штатными узлами сотового телефона, а блок 26 ввода-вывода данных является дополнительным оборудованием и представляет собой микросхему, реализующую заданный алгоритм преобразования формата цифровых данных. При этом блок 26 ввода-вывода данных соединен (кабелем или по радиоэфиру) с аппаратно-программным комплексом 27, оснащенным ГИС, который не входит в состав сотового телефона, но находится в распоряжении пользователя, снабженного указанным сотовым телефоном. Из известных аналогов аппаратно-программного комплекса 27, оснащенного ГИС, наиболее полно отвечает требованиям поставленной задачи аппаратно-программный комплекс GeoBuilder компании ПК "Геокибернетика", г. Москва (сертификат соответствия №РОСС RU.KP02.C00014).

Заявляемая охранно-навигационная система для ТС работает следующим образом.

Встроенный в выносной орган 1 управления и программирования громкой связи световой индикатор 2 показывает состояние громкой связи. При включенной громкой связи световой индикатор 2 светится, при выключенной громкой связи световой индикатор 2 погашен. При включении зажигания в блок 3 управления громкой связью со встроенным Bluetooth-узлом 4.1 поступает управляющий сигнал из системы зажигания ТС. При этом громкая связь включается. Громкую связь можно оперативно включить и выключить также кнопкой выносного органа 1 управления и программирования громкой связи. Включение/выключение громкой связи сопровождается восходящим/нисходящим звуковым сигналом, подаваемым встроенным в блок 3 управления громкой связью блоком 5 звуковой сигнализации. Громкая связь в салоне ТС осуществляется с помощью Bluetooth-узлов (4.1, 4.2, 4.3):

- Bluetooth-узел 4.1 встроен в блок 3 управления громкой связью;

- Bluetooth-узел 4.2 встроен в бортовой мобильный телефон 6;

- Bluetooth-узел 4.3 встроен в центральный блок 16 управления.

Благодаря тому, что в громкой связи используется беспроводная технология Bluetooth, бортовой мобильный телефон 6 не требуется вставлять в держатель. Трубка просто должна находиться рядом с пользователем ТС, например, в сумке или в кармане его пиджака. Соответственно, пользователь ТС может во время поездки позвонить или ответить на входящий звонок, не отвлекаясь от управления ТС. Для этого используются микрофон 7 и громкоговоритель 8, связанные соединительным кабелем 9 с блоком 10 шумопонижения и подавления акустического эха. Блок 10 шумопонижения и подавления акустического эха, кроме того, связан с блоком 3 управления громкой связью.

Телефонный разговор может быть начат голосовой командой пользователя ТС или его ответом на входящий звонок, поступивший на бортовой мобильный телефон 6. Но при любом начале телефонного разговора в бортовую аудиосистему ТС через блок 11 приглушения или отключения магнитолы поступает команда из блока 3 управления громкой связью, обеспечивающая понижение громкости звучания магнитолы или полное отключение звука. На дисплее некоторых магнитол при этом может появиться служебная надпись (например, CALL), которая также информирует пользователя ТС о поступившем телефонном вызове.

В зависимости от настроек входящий звонок может быть принят автоматическим или ручным способом.

Если с помощью выносного органа 1 управления и программирования громкой связи запрограммирован автоматический режим приема входящего звонка, то на кнопку выносного органа 1 управления и программирования громкой связи нажимать не нужно. Блок 3 управления громкой связью примет с помощью встроенного в него Bluetooth-узла 4.1 входящий звонок от Bluetooth-узла 4.2, встроенного в бортовой мобильный телефон 6, и перейдет в режим разговора без отвлечения водителя от управления ТС.

Запрограммировав ручной способ, пользователь ТС сам может управлять приемом входящего звонка. При поступлении входящего вызова блок 3 управления громкой связью воспроизводит с помощью блока 5 звуковой сигнализации выбранную мелодию, записанную в блоке 12 хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов. Вначале мелодия будет звучать приглушенно. После небольшого интервала времени ее громкость увеличится. Для ответа на звонок пользователь ТС должен нажать кнопку выносного органа 1 управления и программирования громкой связи.

Звонок абоненту осуществляется следующими способами:

- путем набора номера на клавиатуре бортового мобильного телефона 6;

- с помощью "голосового набора", назвав одну из голосовых меток (нужного абонента), хранящихся в блоке 13 памяти голосовых команд;

- нажатием (дважды) кнопки выносного органа 1 управления и программирования громкой связи (в этом случае произойдет соединение с внешним абонентом, к которому был адресован последний звонок).

Для осуществления "голосового набора" вначале нажимается кнопка выносного органа 1 управления и программирования громкой связи. После соединения с бортовым мобильным телефоном 6 пользователь слышит тональный сигнал, подаваемый блоком 5 звуковой сигнализации и произносит голосовую метку вызываемого абонента. Если метка распознана в блоке 3 управления громкой связью с использованием данных, поступающих из блока 13 памяти голосовых команд, то блок 3 управления громкой связью начинает вызывать соответствующий телефонный номер, который хранится в блоке 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС.

Если метку не удается распознать, то блок 3 управления громкой связью с помощью блока 5 звуковой сигнализации информирует пользователя о том, что метка не распознана.

По окончании разговора блок 5 звуковой сигнализации подает короткий звуковой сигнал, информирующий о том, что соединение разорвано. После этого блок 11 приглушения или отключения магнитолы восстанавливает уровень звука, который был до начала разговора.

Вход в режим программирования громкой связи и выход из него осуществляются путем включения/выключения зажигания и нажатия/отпускания кнопки выносного органа 1 управления и программирования громкой связи. При этом блок 5 звуковой сигнализации сопровождает указанные действия соответствующими звуковыми сигналами. Более детально с процедурой программирования можно ознакомиться, например, в "Руководстве пользователя" вышеупомянутого комплекта громкой связи "REEF HF-1000".

Навигационная задача решается в рассматриваемой охранно-навигационной системе следующим образом.

Перед началом решения навигационной задачи необходимо распознать пользователя ТС. Распознавание пользователя ТС является стандартной операцией, выполняемой охранно-противоугонной подсистемой 15 (см., например, каталог "Автомобильные охранные системы", 2002, "Альтоника"). После распознавания пользователя ТС и определения его приоритета из указанной охранно-противоугонной подсистемы 15 на управляющие входы бортового контроллера 17 и центрального блока 16 управления поступают сигналы, соответствующие уровню приоритета пользователя. Получив этот сигнал, бортовой контроллер 17 включает блок 18 измерения координат ТС, например GPS-приемник, и устанавливает в блоке 21 хранения справочной информации рабочий массив данных, представляющих интерес для данного пользователя ТС.

В свою очередь, центральный блок 16 управления, получив сигнал, подтверждающий соответствующий приоритет пользователя ТС, выполняет стандартные сервисные функции: воздействует на органы управления ТС и создает в салоне ТС наиболее комфортные условия, заранее выбранные именно для данного пользователя ТС (например, устанавливает соответствующее положение кресла, рулевой колонки, зеркала). Выполнение стандартных сервисных функций центральным блоком 16 управления не является предметом настоящего изобретения.

Кроме того, центральный блок 16 управления запускает блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС. Блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС передает в блок 3 управления громкой связью информацию о пользователе. По этой информации блок 3 управления громкой связью устанавливает удобные для данного пользователя режимы работы блока 11 приглушения или отключения магнитолы, блока 13 памяти голосовых команд, блока 12 хранения мелодий вызова, служебных звуковых сигналов и блока 20 памяти речевых сообщений.

Включенный бортовым контроллером 17 GPS-приемник 18 осуществляет прием сигналов спутниковой глобальной системы позиционирования (GPS-сигналов) и их цифровую обработку в соответствии со своим штатным алгоритмом трилатерации (см., например, статью "Система GPS. Взгляд изнутри и снаружи", www.orc.ru). Для осуществления этого алгоритма прием сигналов глобальной спутниковой системы позиционирования осуществляется периодически 1-2 раза в минуту. В соответствии с алгоритмом трилатерации для определения географических координат ТС (X, Y) необходимо, чтобы одновременно принимались сигналы не менее чем от четырех спутников. Географические координаты ТС (X, Y) определяются в GPS-приемнике 18 путем цифровой обработки принятых сигналов (так называемого альманаха).

С выхода GPS-приемника 18 кодовые посылки, содержащие вычисленные географические координаты ТС, поступают через бортовой контроллер 17 в блок 19 преобразования координат. В блоке 19 преобразования координат географические координаты (X, Y) преобразуются в последовательность поисковых параметров (номера условных квадратов автодорожного атласа, названия улиц, номера кварталов, названия опорных ориентиров, голосовые "подсказки" типа "через двести метров налево", "на перекрестке направо" и др.). То есть географическим координатам ставится в соответствие определенная семантическая информация. Исходные данные, необходимые для такого пересчета, вводятся в блок 19 преобразования координат заранее (с помощью специального программатора).

Затем соответствующие указанной семантической информации кодовые сообщения поступают в блок 13 памяти голосовых команд и в блок 20 памяти речевых сообщений. В них формируются соответствующие голосовые команды и речевые сообщения, которые через блок 3 управления громкой связью, блок 10 шумопонижения и подавления акустического эха и соединительный кабель 9 подаются для озвучивания в громкоговоритель 8. Одновременно из блока 3 управления громкой связью через блок 11 приглушения или отключения магнитолы в бортовую аудиосистему поступают команды на приглушение (или отключение) магнитолы в интервалы передачи голосовых сообщений.

Кодовые сообщения, соответствующие преобразованным (условным) координатам ТС, поступают также из блока 19 преобразования координат в блок 21 хранения справочной информации, в которой содержится семантическая информация об объектах, представляющих интерес для данного пользователя (аптеках, АЭС, СТО и т.п.), находящихся по указанным условным координатам. С выхода блока 21 хранения справочной информации кодовые сообщения поступают в блок 13 памяти голосовых команд и в блок 20 памяти речевых сообщений для их последующего звукового воспроизведения в виде голосовых команд и речевых сообщений (см. выше).

Владелец ТС (или пользователь с более высоким приоритетом, по сравнению с пользователем, находящимся в салоне ТС) обладает правом на получение информации о местонахождении ТС, его маршруте, остановках и т.п. Необходимость в получении такой информации может возникнуть, например, у владельца ТС, осуществляющего перевозку грузов.

Для реализации своего права на контроль владелец ТС может воспользоваться своим мобильным телефоном. При этом он должен задать в телефонном блоке 22 управления, например, с помощью клавиатуры, соответствующую команду (код секретного контроля). Через телефонный контроллер 23 эта команда будет передана на дисплей 24 для отображения владельцу ТС и на приемопередающий модуль 25 мобильного телефона пользователя - для передачи на борт ТС. Приняв по сотовой сети подвижной связи сообщение, содержащее указанный код секретного контроля, бортовой мобильный телефон 6 через встроенный в него Bluetooth-узел 4.2 передаст это сообщение Bluetooth-узлу 4.1, встроенному в блок 3 управления громкой связью, а из него номер телефона владельца и этот код поступят в блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС. Номер телефона владельца и код секретного контроля, поступившие в блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС, сравниваются с хранящимися в блоке 14 телефонами и кодами секретного контроля пользователей ТС. Если номер телефона и код секретного контроля принадлежат пользователю с более высоким приоритетом, чем пользователь, находящийся в салоне ТС, то блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС включает в центральном блоке 16 управления и в блоке 3 управления громкой связью режим секретного слежения. В этом режиме блок 3 управления громкой связью транслирует с помощью встроенного в него Bluetooth-узла 4.1 на аналогичный Bluetooth-узел 4.2, встроенный в бортовой мобильный телефон 6, информацию о включении и выключении зажигания ТС. В свою очередь, центральный блок 16 управления транслирует с помощью встроенного в него Bluetooth-узла 4.3 на аналогичный Bluetooth-узел 4.2, встроенный в бортовой мобильный телефон 6, информацию, полученную на выходе блока 19 преобразования координат. Трансляция не сопровождается никакими сигналами, наличие которых может установить пользователь ТС, находящийся в салоне ТС.

В бортовом мобильном телефоне 6 информация о координатах ТС и о включении/выключении зажигания преобразуется в формат, требуемый для передачи по стандартной сотовой сети подвижной связи, транслируется по радиоэфиру и принимается на соответствующий мобильный телефон - в приемопередающий модуль 25 мобильного телефона пользователя и далее поступает в телефонный контроллер 23.

При этом возможны различные варианты дальнейшего использования указанной информации.

В простейшем варианте реализации рассматриваемого технического решения телефонный контроллер 23 пересылает полученную информацию на дисплей 24 мобильного телефона владельца ТС, где она отображается в виде строки чисел, соответствующих последовательности вышеуказанных поисковых параметров автодорожного атласа. Используя имеющуюся в автодорожном атласе обзорную схему расположения страниц атласа и видя на экране дисплея 24 соответствующую строку чисел, обозначающую последовательность вышеуказанных поисковых параметров, владелец имеет возможность быстро найти в заданном томе атласа требуемую страницу, условный квадрат поиска и ячейку сетки, соответствующие отображенным на дисплее 24 номерам, и затем грубо - с точностью до размеров ячейки либо точнее - до квартала или дома - определить местоположение ТС.

В другом возможном варианте реализации рассматриваемого технического решения текущее местоположение ТС отображается автоматически (то есть без участия владельца ТС) на фоне фрагмента цифровой картографической основы. В этом случае владелец ТС подключает телефонный контроллер 23 (с помощью кабеля или автоматически - с помощью беспроводной связи) через блок 26 ввода-вывода данных к аппаратно-программному комплексу 27, оснащенному ГИС, в котором в соответствии с ГИС-технологией осуществляются цифровая обработка и отображение картографической и семантической информации.

При наличии проводной связи с аппаратно-программным комплексом 27, оснащенным ГИС, блок 26 ввода-вывода данных преобразует указанную информацию в формат, обеспечивающий возможность использования стандартного компьютерного интерфейса, например RS-232.

При выполнении блока 26 ввода-вывода данных в виде блока беспроводной связи (например, Bluetooth-узла) и оснащении аппаратно-программного комплекса 27, оснащенного ГИС, аналогичным Bluetooth-узлом, становится возможной беспроводная передача данных (данный вариант на чертеже не отображен и в качестве существенных признаков изобретения не рассматривается).

При обработке и отображении полученных данных в аппаратно-программном комплексе 27, оснащенным ГИС, используются фрагменты цифровой картографической основы, хранящиеся в его долговременной памяти. Для хранения фрагментов цифровой картографической основы могут использоваться обновляемые компакт-диски, поставляемые пользователю на коммерческой основе специализированными организациями. В компактных персональных компьютерах типа PALM для указанной цели используют флэш-память.

Охранно-противоугонные функции в рассматриваемой системе реализуются следующим образом.

При срабатывании какого-либо датчика в охранно-противоугонной подсистеме 15 соответствующее кодовое сообщение поступает в центральный блок 16 управления.

Через заданное время после срабатывания охранно-противоугонной подсистемы 15 центральный блок 16 управления подает в блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС команду на считывание из памяти заранее записанных номеров телефонов пользователей ТС, например, его владельца или лица, пользующегося ТС по доверенности, и команду на передачу этих номеров в блок 3 управления громкой связью. Блок 3 управления громкой связью запрашивает из блока 20 памяти речевых сообщений заранее записанный в нем текст оповещения владельца ТС о срабатывании охранно-противоугонной подсистемы 15. Указанное речевое сообщение поступает во встроенный в блок 3 управления громкой связью Bluetooth-узел 4.1 и передается по радиоэфиру на находящийся в салоне ТС бортовой мобильный телефон 6. Встроенный в бортовой мобильный телефон 6 Bluetooth-узел 4.2 принимает указанное сообщение, преобразует его в формат сотовой подвижной связи, например GSM, и транслирует это сообщение через бортовой мобильный телефон 6 по сотовой сети подвижной связи на мобильный телефон удаленного пользователя ТС. Получив указанное сообщение, пользователь ТС может принять меры, адекватные сложившейся ситуации, например, не теряя времени, направиться к месту стоянки ТС и предотвратить его угон.

Если пользователь ТС находится далеко от места стоянки ТС или же угонщикам удалось завести ТС и начать его движение, то пользователь ТС может воспользоваться своим мобильным телефоном для того, чтобы воспрепятствовать угону. Для этого он должен задать в телефонном блоке 22 управления, например, с помощью клавиатуры соответствующую команду (секретный код). Через телефонный контроллер 23 эта команда будет передана на дисплей 24 для отображения пользователю и на приемопередающий модуль 25 мобильного телефона пользователя - для передачи на борт угнанного ТС. Приняв по сотовой сети подвижной связи сообщение, содержащее указанный секретный блокирующий код, бортовой мобильный телефон 6 через встроенный в него Bluetooth-узел 4.2 передаст это сообщение Bluetooth-узлу 4.1, встроенному в блок 3 управления громкой связью, а из него этот код поступит в блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС. Секретный код, поступивший в блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС, сравнивается с хранящимися в этом блоке 14 секретными кодами пользователей ТС. При совпадении принятого секретного кода с одним из хранящихся в блоке 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС секретных кодов кого-либо из пользователей ТС центральный блок 16 управления выдает в охранно-противоугонную подсистему 15 команду, по которой происходит блокирование движения ТС (например, путем прекращения подачи топлива бензонасосом, блокирования зажигания и др.).

Аналогичные процедуры с применением сотовой сети подвижной связи и комплекта громкой связи на борту ТС могут быть использованы и для дистанционного управления различными сервисными функциями. Например, если пользователь ТС случайно забыл ключ внутри ТС и закрыл его двери, то он может воспользоваться своим мобильным телефоном для дистанционного открывания дверей. Для этого он связывается с бортом ТС и передает соответствующую голосовую команду (метку). Голосовая метка сравнивается с голосовой меткой, хранящейся в блоке 13 памяти голосовых команд. Если переданная метка оказывается неверной, то блок 3 управления громкой связью через встроенный Bluetooth-узел 4.1 передает команду на прекращение телефонной связи с внешним абонентом. Если голосовые метки совпадают, то пользователь ТС голосом вводит заранее установленное речевое сообщение, т.е. типовую фразу, описывающую заранее заданную функцию.

Так, при вводе речевого сообщения, соответствующего, например, функциональному коду "Открыть двери", и при совпадении этого сообщения с соответствующей голосовой меткой, хранящейся в блоке 13 памяти голосовых команд, блок 3 управления громкой связью через блок 14 хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей ТС передает в центральный блок 16 управления команду на открытие дверей. После открывания двери пользователь ТС получает голосовое сообщение, что дверь открыта.

Таким образом, сохраняя достоинства устройства-прототипа, предлагаемое техническое решение позволяет устранить основной его недостаток, связанный с отсутствием возможностей определения местоположения ТС. При этом обеспечивается наиболее безопасный для пользователя ТС и других участников дорожного движения режим голосового представления текущего местоположения ТС. В результате реализации изобретения для пользователя ТС создаются такие условия, при которых, находясь за рулем ТС, он мог бы, не отвлекаясь от управления, получать необходимую навигационную и справочную информацию. Кроме того, для владельца ТС обеспечивается возможность слежения за перемещением ТС по улично-дорожной сети. В случае угона ТС наряду с определением местоположения ТС на улично-дорожной сети изобретение создает возможность осуществления пользователем необходимых мер по возврату ТС, включая блокирование двигателя.

И хотя в отдельности технологии Bluetooth, громкой связи и глобальной спутниковой навигации ТС широко известны, их совместное применение в рамках предлагаемого технического решения дает качественно новую совокупность элементов и связей, позволяющую решить поставленную задачу с использованием серийно выпускаемых аппаратных и программных средств.

Формула изобретения

Охранно-навигационная система для транспортного средства, содержащая центральный блок управления, первые вход и выход которого связаны с охранно-противоугонной подсистемой, а вторые вход и выход - с блоком хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей транспортного средства, блок управления громкой связью, содержащий блок звуковой сигнализации и Bluetooth-узел и связанный с блоком памяти голосовых команд, блоком хранения мелодий вызова и служебных звуковых сигналов, блоком памяти речевых сообщений и блоком хранения номеров телефонов и секретных кодов пользователей транспортного средства, выносной орган управления и программирования громкой связи со световым индикатором, подключенный к блоку управления громкой связью, который через последовательно включенные блок шумопонижения и подавления акустического эха и соединительный кабель связан с микрофоном и громкоговорителем, а через блок приглушения или отключения магнитолы подключен к бортовой аудиосистеме, при этом Bluetooth-узел, входящий в состав блока управления громкой связью, выполнен с возможностью автоматического радиообмена данными с аналогичным Bluetooth-узлом, встроенным в бортовой мобильный телефон, связанный с помощью сети сотовой подвижной связи с мобильными телефонами пользователей транспортного средства, каждый из которых содержит связанные друг с другом приемопередающий модуль мобильного телефона пользователя и телефонный контроллер, вход которого соединен с телефонным блоком управления, а выход - с дисплеем, отличающаяся тем, что на транспортном средстве дополнительно установлены блок измерения координат транспортного средства, выполненный с возможностью приема и обработки сигналов глобальных спутниковых систем навигации GPS и/или ГЛОНАСС, и последовательно соединенные бортовой контроллер, блок преобразования координат и блок хранения справочной информации, управляющий вход которого подключен к управляющему входу бортового контроллера, при этом дополнительные входы блока памяти голосовых команд и блока памяти речевых сообщений подключены к первому и второму выходам блока хранения справочной информации и к первому и второму выходам блока преобразования координат, третий выход которого подключен к центральному блоку управления, в состав центрального блока управления введен Bluetooth-узел, выполненный с возможностью автоматического радиообмена данными с аналогичным Bluetooth-узлом, встроенным в бортовой мобильный телефон, дополнительный выход охранно-противоугонной подсистемы подключен к управляющему входу бортового контроллера, вне транспортного средства установлен аппаратно-программный комплекс, оснащенный географической информационной системой, при этом в состав одного или нескольких носимых мобильных телефонов пользователей транспортного средства введен блок ввода-вывода данных, обеспечивающий обмен данными между телефонным контроллером и аппаратно-программным комплексом, оснащенным географической информационной системой.

РИСУНКИ

Рисунок 1