Регистрационная запись потенциально вредного излучения
Изобретение раскрывает персональное устройство связи, снабженное средством для обнаружения потенциально вредного излучения, испускаемого устройством, и снабженное модулем хранения данных, который записывает характеристики обнаруженных данных с целью предоставления данных в режиме реального времени для изучения потенциально вредного излучения. 12 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение касается обнаружения и регистрационной записи потенциально вредных электрических полей, магнитных полей и электромагнитных полей. В частности, касается излучения современных телекоммуникационных устройств с питанием от аккумуляторной батареи, которые используют для выполнения ряда функций, в том числе для передачи речи и данных. Информация, которая может быть записана, содержит один или более режимов связи, протокол устройства, силу сигнала и уровень мощности и длительность сигнала. Изобретение может дополнительно касаться систем, которые обеспечивают корректирующий сигнал для потенциально вредного излучения и которые также обеспечивают запись характеристик корректирующего сигнала.
Все электромагнитное излучение состоит из колебательных электрических и магнитных полей и частота, которая является количеством колебания волны в секунду, определяет их свойства и их использование. Частоты измеряются в герцах или Гц, при этом 1 Гц представляет собой одно колебание в секунду, 1 кГц - тысячу, 1 МГц - миллион, и 1 ГГц - тысячу миллионов. Частоты между 30 кГц и 300 ГГц широко используются в связи, в том числе широковещательной передаче радио и телевидения, и содержат радиочастотный диапазон.
Сотовые мобильные службы работают на частотах, утвержденных правительствами, и эти частоты обычно находятся в диапазонах 872-960 МГц, 1710-1875 МГц и 1920-2170 МГц. Эти частоты находятся в микроволновом диапазоне частот, который охватывает диапазон от 300 МГц до 300 ГГц. Другими приложениями в этом диапазоне являются связь с радарами, телекоммуникационная связь, спутниковая связь, наблюдение за погодой и щадящая диатермия. Изобретение, в частности, полезно для устройств, которые работают на частотах, используемых сотовыми телефонами.
Радиочастотная волна, используемая для переноса информации в радиосвязи, называется несущей волной. Радиочастотную несущую волну любой системы генерирует устройство передачи в виде синусоидальной волны или волны любой другой систематичной формы. Несущая волна не перемещает никакой информации, если ее свойства не изменяются во времени. Если несущая волна должна перенести какую-либо информацию, например, речь, музыку или оцифрованные данные, эта информация должна быть добавлена некоторым образом. Процесс изменения одного или нескольких свойств несущего сигнала в соответствии с информацией, которую сигнал должен переносить, называют модуляцией. Свойствами несущей волны, которые могут быть изменены в ходе модуляции, являются, например, амплитуда, частота, фаза или их любая комбинация. Например, для AM (амплитудная модуляция) передачи, электрический сигнал из микрофона, выработанный речью или музыкой, используют для изменения амплитуды несущей волны, так что в любой момент величину или амплитуду RF несущей волны делают пропорциональной величине электрического модулирующего сигнала. При FM (частотная модуляция) передаче мгновенная частота несущей отклоняется от частоты несущей на величину, зависящую от силы модулирующего сигнала. Фазовая модуляция (РМ) представляет собой форму модуляции, которая представляет информацию как изменения мгновенной фазы несущей волны. FM и РМ очень часто используют в современной радиосвязи.
Мобильный телефон (сотовый телефон) направляет и принимает информацию (голосовые сообщения, текстовые сообщения, электронные письма, факс, компьютерные данные, загруженную информацию и т.д.) с помощью радиосвязи. Радиочастотные сигналы передают от телефона до ближайшей базовой станции, а входящие сигналы (несущие информацию от источника, который слушает пользователь телефона) направляют от базовой станции на телефон на немного другой частоте. Базовые станции связывают мобильные телефоны с остальной частью мобильной сети и с сетью фиксированной связи. Когда сигнал достигает базовой станции, он может быть передан в основную телефонную сеть, обычно с помощью оптоволоконной сети.
Каждая базовая станция обеспечивает радио покрытие для географической области, называемой ячейкой. Базовые станции (BS) соединены одна с другой с помощью коммутационного центра (MSC) мобильной связи, который отслеживает звонки и передает их при перемещении звонящего от одной ячейки к другой. Идеальную сеть можно себе представить как состоящую из сети шестиугольных ячеек, в центре каждой из которых расположена базовая станция. Ячейки перекрываются на краях для обеспечения того, чтобы пользователи мобильных телефонов всегда оставались в зоне покрытия базовой станции. Без достаточного количества базовых станций, расположенных в правильных местах, мобильные телефоны не будут работать. Если человек с мобильным телефоном начинает перемещаться из одной ячейки в другую, управляющая сеть передает связь соседней базовой станции.
Потенциально вредное излучение, которому конкретно посвящено настоящее изобретение, является излучением, испускаемым сотовым телефоном, когда он передает или принимает информацию, в частности, речевую информацию, и особенно, когда эта информация является информацией при передаче речи, так как такая передача обладает тенденцией генерировать больше RF сигналов и, в частности, когда он передает или принимает речь, так как, в общем, в это время телефон наиболее близко находится к голове, и излучение при передаче имеет место в течение значительного промежутка времени.
Существуют противоположные взгляды на действие, которое электрические поля, магнитные поля и электромагнитные поля оказывают на биологические системы. Тем не менее, существуют значительные свидетельства того, что определенные поля могут быть вредными для биологических систем, в том числе человека. Также возможно, что вредное воздействие является долгосрочным и его полное влияние еще не понято. Тем не менее, наблюдается нехватка надежных данных в режиме реального времени и свидетельств для формулировки каких-либо однозначных выводов по рассматриваемой теме.
В мире произошло резкое увеличение использования электрически управляемых устройств, особенно переносных мобильных телефонов с питанием от аккумуляторной батареи. Все такие устройства связаны с излучениями электромагнитных полей, которые, с разной степенью, могут наносить вред человеческому здоровью. Особый интерес представляют устройства, которые передают радиочастотные (RF) сигналы и которые используются близко к человеческому телу, в частности к голове, например, сотовые телефоны и другие персональные устройства связи. Рассматривается возможность того, что стандарты безопасности, в соответствии с которыми изготавливаются эти устройства и которые устанавливают пределы RF воздействия на пользователей этих устройств, могут неадекватно учитывать влияние, находящееся ниже теплового порога, то есть на уровнях воздействия, которые существенно ниже уровней, при которых имеет место измеримое нагревание и которым может быть приписан непосредственный перенос энергии. Потенциальная возможность такого низкоуровневого влияния опирается на значительные доказательства из эпидемиологических исследований и лабораторных опытов, которые предполагают, что любые меры, которые могут уменьшить и/или минимизировать влияние такого воздействия будут полезны пользователям этих устройств.
Патент США 5544665 касается защиты биологических систем от вредного влияния электромагнитных полей и в указанном документе утверждается, что определенные поля влияют на фермент орнитиндекарбоксилазу. В патенте утверждается, что потенциально разрушительное влияние может быть уменьшено или исключено, если изменять вредное электромагнитное поле или путем включения и выключения поля или путем наложения на него шумового электромагнитного поля. Кроме того, в этом патенте утверждается, что влияние может быть уменьшено только тогда, когда такое изменение приводит к тому, что соответствующие характерные свойства изменяются во времени на промежутках времени, составляющих менее 5 секунд, а предпочтительно на промежутках времени, составляющих от 0,1 до 1 секунды. Характерные свойства, которые могут быть изменены, представляют собой частоту, фазу, направление, форму сигнала или амплитуду. Аналогичное влияние описано в журнале Биоэлектромагнетизм (Bioelectromagnetics) 14 395-403 (1993) и Биоэлектромагнетизм 18 388-395 (1997). В патенте США 5544665 дополнительно описаны различные приложения схемы биозащиты, в том числе приложения для сотовых телефонов, которые были доступны в конце 1980-х годов и которые были громоздкими и использовались только для передачи речи. Шум генерируют с помощью катушки, образующей часть батарейного блока. Приведение в действие шума осуществляют путем отслеживания потока электрического тока от аккумуляторной батареи до телефона и путем использования этого в качестве косвенного средства определения передачи телефоном RF полей, которые, скорее всего, оказывают биологическое влияние. Эта технология приведения в действие работала сравнительно хорошо для более старых телефонов, но оказалась ненадежной для более новых телефонов, которые обладают приложениями, такими как передачи данных, игры и другие развлекательные приложения, которым нужна электроэнергия аккумуляторной батареи, тем самым порождается поток электрического тока, который может вызвать ложный запуск шума и потенциально ненужное и неприемлемое уменьшение времени работы аккумуляторной батареи.
В WO 2012/041514 мы описываем устройство, снабженное средством уменьшения или исключения потенциально вредного влияния RF сигналов, и дополнительно снабженное средством обнаружения и анализа RF полей и определения их способности оказывать биологическое влияние и которое приводит в действие средство уменьшения или исключения потенциально вредного влияния измеренных RP сигналов на людей или животных.
В заявках на патент Великобритании 1403056.3 и 1423184.9 мы предлагаем корректирующее устройство для уменьшения или исключения потенциально вредного влияния на людей или животных, вызванного воздействием электромагнитных полей, выработанных устройствами, которые работают от аккумуляторной батареи с целью передачи RF сигналов, при этом корректирующее устройство содержит модуль для обнаружения и анализа протокола связи, режима связи и силы или мощности действующего сигнала, и которое генерирует RF сигналы, при этом указанный модуль питается от аккумуляторной батареи устройства. При обнаружении наличия потенциально вредного излучения, приводят в действие устройство генерирования корректирующего сигнала.
Тем не менее, существует потребность в сборе и анализе данных, касающихся как испускаемого потенциально вредного излучения, так и корректирующего сигнала. В соответствии с настоящим изобретением, модуль обнаружения такой системы содержит средство хранения данных, которое записывает параметры сигнала, касающиеся определения биологического влияния обнаруженного сигнала, что делают на основе того, что определение могут делать на основе измерений огибающей низких частот, в том числе амплитуды сигнала на минимальном выборочном интервале. В еще одном варианте осуществления изобретения средство хранения данных также записывает параметры любого корректирующего сигнала, который может быть выработан.
Средство хранения может быть использовано без генерирования корректирующего сигнала, и оно может быть использовано исключительно для сбора данных, касающихся генерирования потенциально вредного излучения, таких как информация, выбранная из следующего: режим связи и протокол устройства, сила и уровень мощности и длительность сигнала. В качестве альтернативы и в одном предпочтительном варианте осуществления изобретения средство хранения данных применяют в устройстве, которое также генерирует корректирующий сигнал для обнаруженного потенциально вредного излучения. В этом примере, в качестве желательного варианта, средство хранения может также записывать характеристики корректирующего сигнала, сгенерированного устройством, и, аналогично записи потенциального вредного излучения, оно может записывать мощность и силу, частоту и прошедшее время, в течение которого генерируют корректирующее излучение. В одном варианте осуществления изобретения корректирующий сигнал может быть сгенерирован в соответствии с записью обнаруженного сигнала.
Средство хранения данных может просто сохранять записанную информацию для последующей загрузки, возможно путем извлечения памяти данных и загрузки сохраненной на ней информации. В качестве альтернативы записанная информация может быть загружена путем расположения устройства приема, которое снабжено средством передачи, которое может быть проводным или беспроводным, и которое нужно для загрузки записанных данных с целью анализа. Тем не менее, в предпочтительном варианте осуществления изобретения средство хранения данных может быть снабжено устройством передачи, которое позволяет при необходимости передавать записанные данные на удаленное место для последующего анализа, при этом передачу обычно осуществляют по сети мобильной связи.
Следовательно, в наиболее широком варианте осуществления изобретения предложено персональное устройство связи, такое как телефонная трубка телекоммуникационного устройства с питанием от аккумуляторной батареи, снабженное средством обнаружения потенциально вредного излучения, испускаемого телефонной трубкой, при этом указанное устройство дополнительно снабжено средством хранения данных, которое записывает характеристики данных, обнаруженных средством обнаружения, в частности средство хранения данных записывает один или несколько элементов из следующей информации: режим связи и протокол устройства, сила и/или уровень мощности излучения, испускаемого устройством, и длительность генерирования излучения.
Во втором варианте осуществления изобретения персональное устройство связи дополнительно содержит средство для передачи записанных данных, касающихся потенциально вредного излучения, на удаленное место, предпочтительно с помощью сети мобильной связи.
В третьем варианте осуществления изобретения персональное устройство связи дополнительно содержит средство генерирования корректирующего излучения для уменьшения потенциального вреда обнаруженного потенциально вредного излучения, и в еще одном варианте осуществления изобретения средство хранения записывает один или более элементов из следующих: сила и/или мощность и длительность генерирования корректирующего сигнала.
В еще одном варианте осуществления изобретения персональное устройство связи дополнительно содержит средство записи характеристик сгенерированного корректирующего сигнала. Предпочтительно, чтобы одно и то же средство записи данных использовали для записи характеристик как потенциально вредного излучения, так и корректирующего излучения. Это может быть полезным в ситуациях, когда кто-то хочет проверить приведение в действие корректирующего сигнала. Когда персональное устройство связи является переносным телефоном, средство хранения может быть предусмотрено в телефонной трубке устройства или в корпусе, или в батарейной системе.
В одном варианте осуществления изобретения работа телефонной трубки персонального устройства связи может приводить в действие средство записи и, при необходимости, устройство генерирования корректирующего сигнала. Например, средство записи может быть приведено в действие с помощью обнаружения, что работают одно или более устройств приемо-передачи персонального устройства связи.
Может быть записана любая характеристика излучения, такая как амплитуда, частота и длительность сигнала (сигналов).
Также предпочтительно, чтобы в персональном устройстве связи было предусмотрено устройство передачи, так что оно также может передавать записанные данные, касающиеся потенциально вредного излучения и корректирующего излучения. Целесообразно, чтобы одно и то же устройство передачи могло быть использовано для передачи записанных данных, касающихся характеристик как потенциально вредного излучения, так и корректирующего излучения. Это может быть полезным в ситуациях, когда кто-то хочет проверить приведение в действие корректирующего сигнала.
Механизм обнаружения может быть расположен в аккумуляторной батарее, корпусе или самой телефонной трубке.
Механизм обнаружения может
а) питаться от аккумуляторной батареи телефонной трубки, если он расположен в аккумуляторной батарее телефонной трубки,
б) питаться от аккумуляторной батареи телефонной трубки, если он работает в микропроцессоре телефонной трубки, памяти программ и памяти данных,
в) питаться от аккумуляторной батареи телефонной трубки, если он работает в корпусе, который не содержит аккумуляторной батареи, или
г) питаться от аккумуляторной батареи корпуса, если он работает в корпусе, который содержит аккумуляторную батарею.
В предпочтительной системе, такой как система, описанная в заявках на патент Великобритании 1403056.3 и 1423184.9, модуль обнаружения измеряет амплитуду и временные параметры огибающей низких частот для обнаруженного RF излучения. Далее сигналы могут быть проанализированы с целью различения режимов связи, которые касаются передачи речи (когда телефонная трубка будет близко к голове пользователя), и других беспроводных сигналов, таких как передача данных. В качестве примера, в ходе анализа могут различить протоколы GSM, 3G или 4G и режимы передачи речи и данных для систем GSM, 3G или 4G. Предпочтительно, чтобы различение осуществляли в модуле анализа в микроконтроллере, который запрограммирован для обнаружения различных протоколов и режимов связи. После обнаружения и анализа, микроконтроллер может привести в действие средство записи данных путем подачи питания аккумуляторной батареи мобильного телекоммуникационного устройства с целью записи характеристик потенциально вредного сигнала. Средство хранения может быть выполнено для записи излучения после осуществления такого различения. В качестве альтернативы, записанные данные могут быть переданы на персональное устройство связи с помощью интерфейса связи, такого как связь ближнего радиуса действия или технология Bluetooth.
Если также присутствует устройство генерирования корректирующего сигнала, то оно может быть включено, если считается, что обнаруженный сигнал потенциально вреден, и сила корректирующего сигнала может быть приспособлена к природе обнаруженного излучения. Например, если сила корректирующего сигнала для GSM связи считается равной 100%, то для передачи речи при 3G может быть достаточно 50%, при этом для 3G передачи данных может требоваться 25%. Микроконтроллер может быть запрограммирован так, чтобы побуждать устройство генерирования корректирующего сигнала обеспечивать сигналы соответствующей силы в соответствии с анализом принятых сигналов. При необходимости одновременно приводят в действие средство записи данных с целью записи характеристик предоставляемого корректирующего сигнала.
Предпочтительно, чтобы устройством обнаружения являлась антенна.
Как описано в заявках на патент Великобритании 1403056.3 и 1423184.9, озаглавленных «Устройство генерирования корректирующего сигнала», в предпочтительном варианте осуществления изобретения управление электропитанием обеспечивают путем использования таймера, который включает и выключает подачу электроэнергии к компоненту модуля обнаружения и модулю записи, а также модулю корректирующего сигнала, если они используются, что делают с целью минимизации расхода электроэнергии аккумуляторной батареи и одновременного обеспечения активного (с электропитанием) обнаружения и записи потенциально вредных сигналов. Таймер должен быть таким таймером, для работы которого требуется минимальное питание и который непосредственно соединен с аккумуляторной батареей. Предпочтительно, чтобы таймер имел интервал приведения в действие для сохранения заряда аккумуляторной батареи и интервал приведения в действие должен быть достаточно малым для проведения анализа любых радиочастотных сигналов, обнаруженных антенной, с целью своевременного определения, присутствуют ли какие-либо вредные сигналы, что нужно для приведения в действие модуля записи и устройства генерирования корректирующего сигнала, если оно используется.
Использование такой системы минимизирует потребление электроэнергии при одновременном предоставлении возможности отслеживать и записывать RF поле, при необходимости. В предпочтительном варианте осуществления изобретения предложено средство для отслеживания расхода электроэнергии и отслеживают состояние приложений и, соответственно, устанавливают расход электроэнергии. Управление электропитанием может быть удобным образом реализовано с помощью программного обеспечения, которое исполняют в микроконтроллере, который включает и выключает средство записи и необязательное устройство передачи. В таком микроконтроллере может быть реализовано много других функций.
Изобретение может быть применено для записи информации из большинства электронных устройств, работающих с передачей RF сигналов, которые могут быть потенциально вредны для жизни человека или животного, но изобретение особенно полезно для персональных устройств связи с питанием от аккумуляторной батареи, таких как сотовые телефоны, которые используют вблизи человеческого тела, в частности, вблизи головы. В предпочтительном варианте осуществления изобретения предложена система, которая может быть легко приспособлена для использования с разными конструкциями мобильных телефонов и их соответствующих аккумуляторных батарей.
Проведенные ранее исследования показали, что RF излучение может оказывать потенциально вредное влияние, если оно является систематичным, что означает постоянные свойства, и, если оно непрерывно используются в течение периодов более 10 секунд, и потенциальный вред может быть, по существу, исключен, если уменьшить период систематичности до менее 1 секунды. Были бы полезны исследования, дополнительно изучающие эти результаты, и настоящее изобретение будет обеспечивать более надежные и точные данные в режиме реального времени, призванные улучшить такие исследования. Средство для исключения потенциального вреда может накладывать шумовое электромагнитное поле на потенциально вредное излучение для генерирования объединенного поля, которое не систематично во времени, что означает не постоянные свойства во времени, и, следовательно, отсутствие возможности оказывать вредное влияние. Использование шумового поля, которое в настоящем документе называется корректирующим сигналом, является предпочтительным, так как оно позволяет использовать электронное устройство без изменения способа его работы.
Изобретение особенно полезно для получения информации, касающейся работы персональных устройствах связи с питанием от аккумуляторной батареи. В предпочтительном варианте осуществления изобретения, потенциально вредное влияние RF излучения подавляют с помощью генерирования соответствующего корректирующего сигнала, который накладывают на RF сигнал для получения объединенного сигнала, который не является систематичным и, следовательно, не имеет биологических последствий и изобретение позволяет получить подробную, точную и надежную информацию в режиме реального времени, касающуюся описанных действий. Для генерирования корректирующего сигнала может быть использовано любое подходящее средство и это средство может содержать индукционную катушку, которую приводят в действие для генерирования поля корректирующего сигнала, в основном магнитного по природе, что делают с использованием электроэнергии аккумуляторной батареи сотового телефона.
Средство, которое обнаруживает и идентифицирует потенциально вредное излучение, может быть любым стандартным RF датчиком. Мы предпочитаем использование антенны, с соответствующей электроникой, которая подходящим образом выполнена для идентификации конкретного излучения, которое испускает электронное устройство и которое считается потенциально вредным. Предпочтительно, чтобы антенна являлась проводом, таким как медный провод, который может быть расположен в любом пригодном пространстве в существующей телефонной трубке без необходимости существенной его модификации. Дополнительно указанное средство может быть снабжено средством для различения природы излучения в соответствии с используемым режимом связи. Для улучшения чувствительности устройства, предпочтительно усиливать принятый сигнал до анализа и, соответственно, предпочтительно, чтобы такое средство обнаружения, помимо предпочтительной антенны, содержало усилитель. Средство обнаружения будет связано со средством записи, так что данные после анализа поступают на средство записи и записываются. В качестве альтернативы, для указания генерирования потенциально вредного излучения с большой вероятностью и, соответственно, приведения в действие средства регистрационной записи может быть использована работа таких устройств, как устройства приемо-передачи, в телефонной трубке.
Система, соответствующая изобретению, может быть выполнена так, чтобы вписывать в телефонные трубки существующих сотовых телефонов или другие персональные устройства связи, с отсутствием модификаций этих устройств или с их небольшими модификациями. Например, средство регистрационной записи может быть предусмотрено в компоненте, который может быть встроен внутрь телефонной трубки и может быть связан с батарейным блоком, который обеспечивает электропитание телефонной трубки. Предпочтительная система содержит электронную схему, которая, помимо средства хранения и любого устройства передачи, которое может быть использовано в RF антенне, содержит микроконтроллер, который управляет разными модулями, модуль анализа и, возможно, модуль приведения в действие корректирующего сигнала и катушку для генерирования поля корректирующего сигнала. Катушка, при ее наличии, может быть выполнена вокруг аккумуляторной батареи телефонной трубки. Когда аккумуляторная батарея является литий-полимерной аккумуляторной батареей, катушка может быть физически вдавлена в аккумуляторную батарею с целью минимизации пространства, необходимого для размещения этой детали. В качестве альтернативы, система может быть отделена в телефонной трубке от аккумуляторной батареи или может быть отделена от телефонной трубки, но приспособлена для размещения рядом с телефонной трубкой при ее использовании, что делают для предоставления корректирующего сигнала. Например, средство записи может быть снабжено компонентом, который выполнен в виде карты, с размерами и формой кредитной карты, при этом в карту встроена электроника, и катушка для обеспечения корректирующего сигнала выполнена вокруг края карты.
Предпочтительно, чтобы системой управлял микроконтроллер, который запрограммирован для управления работой различных модулей, в том числе для реагирования на анализ принятого сигнала, и работой средства хранения в персональном устройстве связи и любым его устройством передачи, и оно может дополнительно привести в действие соответствующий корректирующий сигнал. В предпочтительном варианте осуществления изобретения микроконтроллер отслеживает работу системы и дополнительно может определить оставшуюся емкость аккумуляторной батареи и переход системы в режим хранения, при котором минимизируется потребление электрической энергии до зарядки. Когда работу телефонной трубки используют для приведения в действие средства записи, это можно быть реализовано путем программирования микропроцессора телефонной трубки.
Следовательно, более конкретно, в изобретении предложено средство для отслеживания действий корректирующего устройства для соотнесения с персональным устройством связи с питанием от аккумуляторной батареи, которое излучает RF передачи, потенциально вредные для жизни людей или животных, при этом корректирующее устройство содержит средство обнаружения, приспособленное для обнаружения наличия указанных RF передач, средство анализа сигнала для оценки RF передач с целью определения, оказывают ли они биологическое влияние с большой вероятностью, и средство генерирования корректирующего сигнала, также приводимое в действие аккумуляторной батареей, при этом указанное средство анализа сигнала связано с целью приведения в действие средства хранения и приведения в действие указанного средства генерирования корректирующего сигнала, при его наличии. Средство генерирования корректирующего сигнала предусмотрено для установки корректирующего электромагнитного поля вблизи телефонной трубки. В предпочтительном варианте осуществления изобретения средство обнаружения связано с аккумуляторной батареей и предпочтительно связано с помощью таймера включения/выключения с целью предохранения расхода электроэнергии аккумуляторной батареи. В этом предпочтительном варианте осуществления изобретения средство анализа сигнала различает сигналы, сгенерированные при передаче речи, и сигналы, сгенерированные при других формах передачи, таких как передача данных, что делают с целью приведения в действие соответствующего корректирующего сигнала.
Когда используют RF датчик, предпочтительно, чтобы он являлся антенной, которая подходящим образом выполнена для обнаружения конкретного излучения, которое испускает электронное устройство и которое считается потенциально вредным. Антенна может быть расположена в любом месте в телефонной трубке и должна реагировать на любую частоту несущей волны телефонной трубки сотового телефона, которая является микроволновой частотой в диапазоне от 0,8 до 2 ГГц, как подробно описано ниже. (В качестве альтернативы отдельной антенне, катушка для установления корректирующего поля может быть выполнена с возможностью обнаруживать RF передачи.)
Предпочтительно, чтобы ступень RF обнаружения, приспособленная для обнаружения RF передач, которые могут содержать потенциально вредные компоненты, содержала средство анализа сигнала, при этом средство анализа сигнала выполнено с возможностью анализа обнаруженных RF передач с целью определения, являются ли компоненты, присутствующие в передаваемом сигнале, потенциально вредными компонентами, и также определения природы сигналов в потенциально вредных компонентах с целью определения ответственной за них передачи и, соответственно, приведения в действие корректирующего сигнала. Ступень RF обнаружения может быть выполнена для предоставления сигнала приведения в действие на средство анализа сигнала. Ступень обнаружения может быть приведена в действие аккумуляторной батареей телефонной трубки, возможно с использованием таймера, и она выполнена с возможностью отслеживания RF излучений телефонной трубки и для трансформации и объединения RF передаваемого сигнала. Амплитуду и временные параметры обнаруженного сигнала оценивают и сравнивают с текущей версией, что делают с целью определения, присутствует ли RF излучение значительной длительности, которое с большой вероятностью оказывает биологическое влияние. Обычно это относится к передаче речи с телефонной трубки и на телефонную трубку. Хотя обнаруженный сигнал может обладать малой силой, тем не менее он может быть потенциально опасным для здоровья, и мы предпочитаем предусмотреть усилитель между активным устройством обнаружения и модулем анализа с целью осуществления подробного анализа и хорошего использования сигнала.
Следовательно, предпочтительное использование активного модуля обнаружения позволяет усиливать и более точно оценивать сигнал антенны. Активное обнаружение сигнала антенны на последовательно расположенных во времени интервалах генерирует сигнал, который может быть проанализировал обычно с помощью программного обеспечения в микроконтроллере с целью указания типа обнаруженного сигнала. Предпочтительно, чтобы интервал обнаружения сигнала активной ступени был между 100 мс и 1 с. Далее выход активного устройства обнаружения может быть применен для приведения в действие устройства генерирования корректирующего сигнала с помощью модуля управления корректирующим сигналом. Средство анализа сигнала может выполнить точное и надежное определение характеристик обнаруженного RF сигнала, в частности, передают ли речь или данные, и вероятного протокола передачи, например, GSM, 3G или других обычно используемых протоколов, и содержит ли конкретный тип передачи потенциально вредные компоненты любой природы. Далее информация, созданная в ходе такого анализа, может быть записана с помощью средства записи.
Средство анализа сигнала может предоставлять сигнал приведения в действие на модуль управления электропитанием в микроконтроллере с целью предоставления возможности подачи электроэнергии на средство записи данных и любое связанное устройство передачи, а также на любое используемое устройство генерирования корректирующего сигнала (или его выбранные компоненты). Устройство генерирования корректирующего сигнала может содержать модуль управления корректирующим сигналом, который предоставляет сигнал управления на источник электроэнергии и сигнал управления на модуль генерирования корректирующего сигнала с целью генерирования нужной формы корректирующего сигнала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения модуль управления корректирующим сигналом выполнен с возможностью реагирования на выход ступени RF обнаружения и предпочтительно расположен в микроконтроллере с целью исполнения одного или нескольких алгоритмов управления модулем генерирования корректирующего сигнала. Предпочтительно, чтобы модуль управления ждал в течение периода, равного примерно 1 секунде, до приема непрерывного выхода от ступеней обнаружения, и далее запрашивал блок электроэнергии о предоставлении электроэнергии на модуль генерирования, так что корректирующий сигнал генерируют в течение периода, равного примерно 3 секундам. Период ожидания, равный примерно 1 секунде, является значительным, в том смысле, что он предоставляет собой минимальный период, в течение которого наличие RF сигнала может являться причиной реакции в живой ткани. Любое излучение, выработанное телефонной трубкой в течение периода, который меньше этого минимального периода, рассматривается как не требующее корректирующих действий. Период, равный 3 секундам, выбран на основе пригодности, так как при большем периоде корректирующее поле может быть выработано тогда, когда оно не нужно, а более короткий период может привести к лишним операциям переключения в схеме. В конце 3-х секундного периода, модуль управления возвращается в исходное положение до тех пор, пока из ступеней RF обнаружения снова не поступит непрерывный сигнал.
Модуль генерирования корректирующего сигнала может содержать цифровое устройство генерирования шума, которое связано через средство цифро-аналогового преобразования и средство фильтрации, нужное для обеспечения аналоговой формы корректирующего сигнала, с катушкой, которая предоставляет средство установки корректирующего поля вблизи телефонной трубки.
Следовательно, при работе сотовый телефон будет приводиться в действие с целью использования и будет немедленно вырабатывать потенциально вредное излучение на конкретной заранее заданной частоте. Наличие излучения будет немедленно обнаружено или средством обнаружения, или с помощью приведения в действие компонентов в телефонной трубке и проанализировано датчиком и средством обнаружения, которые далее приводят в действие средство записи данных и любое устройство передачи, которое может быть использовано, а также средство генерирования корректирующего сигнала (шума), которое если используется преобразует постоянное потенциально вредное излучение в случайную неопасную волну. Средство обнаружения также может обнаружить, когда перестают генерировать потенциально вредное излучение, и может отключить средство хранения и корректирующий сигнал, если он используется, до следующего раза, когда они будут нужны. Выбор корректирующего сигнала будет зависеть от природы устройства и типа потенциально вредных волн, которые оно генерирует. Тем не менее, мы обнаружили, что для подавления потенциально вредного влияния излучения, сгенерированного при использовании сотового телефона, может быть использован корректирующий сигнал с частотой в диапазоне от 30 Гц до 90 Гц и амплитудой, указанной в ходе оценки обнаруженного RF сигнала.
Важный аспект предпочтительного варианта осуществления изобретения состоит в том, что средство хранения и устройство передачи, а также датчик излучения и устройство обнаружения и устройство генерирования корректирующего сигнала могут быть объединены с сотовым телефоном без необходимости изменения структуры самого сотового телефона. Когда систему, содержащую средство обнаружения вредного сигнала, средство генерирования защитного сигнала и средство записи, реализуют непосредственно в мобильном телефоне (без участия аккумуляторной батареи или корпуса), для реализации системы могут быть использованы мобильные телефоны, содержащие микропроцессор, память программ и память данных. Дополнительно, телефонная трубка мобильного телефона будет так модифицирована, чтобы она содержала компоненты генерирования защитного сигнала, в том числе катушку и, возможно, устройство цифро-аналогового преобразования и запускающее устройство. Дополнительный «микроконтроллер» использоваться не будет. Далее микропроцессор мобильного телефона может управлять функциями, в том числе средством хранения. Чтобы быть полезным в сотовых телефонах, предпочтительно, чтобы корректирующее устройство встраивалось в обычные телефонные трубки без необходимости их модификации. Следовательно, важно, чтобы различные компоненты были миниатюрными. Помимо этого, важно, чтобы устройство было гибким и было приспособленным к изменениям, чтобы его можно было использовать в разнообразных телефонных трубках. Следовательно, предпочтительное устройство содержит микроконтроллер, который содержит и управляет многими функциями устройства, такими как средство хранения и любое устройство передачи и устройства анализа RF сигнала, устройство генерирования RF сигнала, устройство модуляции и его VCA функция, функция объединения, устройство аналого-цифрового преобразования все могут содержаться в микроконтроллере. Использование такого микроконтроллера вместе с небольшой антенной и миниатюрным устройством (таким как катушка) генерирования корректирующего сигнала обеспечивает миниатюрную систему, полезную с широким кругом телефонных трубок и аккумуляторных батарей. Как описано выше, антенна, когда она используется, также может быть компактной для того, чтобы вписываться в существующие телефонные трубки мобильных телефонов. Медный провод является особенно подходящим.
Изобретение может быть использовано с любыми аккумуляторными батареями, применяемыми в сотовых телефонах, таких как литий-ионные аккумуляторные батареи, но использование более мягких аккумуляторных батарей, таких как литий-полимерные аккумуляторные батареи, может быть целесообразным, так как печатные платы, содержащие компоненты системы, соответствующей этому изобретению, и катушка могут быть вдавлены в корпус батареи с целью получения аккумуляторной батареи с минимальным уменьшением емкости аккумуляторной батареи относительно эквивалентной стандартной аккумуляторной батареи.
На фиг. 1 схематически показана архитектура системы записи данных в соответствии с настоящим изобретением.
Система содержит устройство обнаружения радиочастотных сигналов, такое как антенна (1), которое передает информацию, касающуюся обнаруженных ей сигналов, во входное устройство (2) радиочастотного обнаружения, на которое подают команду от микроконтроллера (3) и питают от источника (4) электроэнергии, который обычно является аккумуляторной батареей телефонной трубки мобильного телефона. Сигнал, который может быть усилен входным устройством RF обнаружения, далее проходит к устройству (5) аналого/цифрового преобразования, которое может быть расположено в микроконтроллере (3). Далее сигнал анализируют с целью определения, содержит ли он потенциально вредное излучение и, если содержит, то определяют природу излучения, при этом анализ выполняют в микроконтроллере (3). На основе природы сигнала, устройство анализа микроконтроллера пропускает сигнал с целью приведения в действие модуля (6) памяти, который записывает характеристики сигнала. При желании, микроконтроллер также может привести в действие устройство передачи (не показано). Микроконтроллер также может привести в действие устройство генерирования корректирующего сигнала, которое обычно является катушкой (9) поля биозащиты. Предпочтительно, чтобы сигнал проходил через фильтр (7) низких частот, через звуковой усилитель (8), который питает источник (4) электроэнергии, на катушку. Характеристики этого сигнала также могут быть записаны в модуль памяти, так что записывают характеристики как потенциально вредного излучения, так и корректирующего поля биозащиты. Микроконтроллер также может быть снабжен средством (не показано) для проверки заряда, оставшегося в источнике электроэнергии, и для перевода системы в режим хранения при низком заряде и для ожидания зарядки.
Работа варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1, проиллюстрирована на фиг. 2 в виде последовательности операций.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 2, устройство, соответствующее изобретению, содержит средство для обнаружения радиочастотного (RF) сигнала, который излучает персональное устройство связи. Средство обнаружения определяет мощность или силу сигнала и определяет, существует ли потенциальная возможность оказания вредного влияния, и содержит модуль памяти для записи данных, полученных в ходе определения. Если сигнал слаб и не считается потенциально вредным, средство обнаружения прекращает работу на определенный период времени, после чего оно повторно приводится в действие для проверки, не изменилась ли ситуация.
Тем не менее, если сигнал считается обладающим силой, которая потенциально вредна, может быть проведено несколько непрерывных измерений сигнала и они могут быть проанализированы с целью определения протокола (GSM, 3G, 4G и так далее) и режима (речь или данные) для сигнала, а также уровня мощности сигнала и длительности сигнала, которые, при желании, могут быть записаны. Это определение указывает, нужен ли корректирующий сигнал. Результаты этого определения могут быть записаны в модуле памяти. Если определено, что корректирующего сигнала не требуется, на что указывает любой один проанализированный аспект или любая комбинация проанализированных аспектов, устройство прекратит работу на определенный период времени, после чего его повторно приводят в действие для проверки, не изменилась ли ситуация.
Тем не менее, если определено, что требуется корректирующий сигнал, то устройство определяет природу и уровень требуемого корректирующего сигнала, что делают на основе анализа записанного сигнала (протокол, режим, мощность, длительность и так далее) и далее запускает генерирование соответствующего корректирующего сигнала. В предпочтительном варианте осуществления изобретения устройство генерирования корректирующего сигнала содержит таймер, который обеспечивает то, что корректирующий сигнал предоставляют, по меньшей мере, на некоторый период времени. Таймер таков, что предоставление корректирующего сигнала может быть отключено после определенного периода времени после того, как вся система обнаружения сделает вывод, что корректирующий сигнал больше не требуется. Это обеспечивает то, что предоставление корректирующего сигнала продолжается в течение определенного периода времени после вывода общей системы обнаружения, так что корректирующий сигнал эффективен. Предоставление корректирующего сигнала, мощность и/или сила и длительность корректирующего сигнала могут быть записаны в модуле памяти.
Вся описанная система может содержаться в микропроцессоре и может быть приведена в действие с помощью изначального определения излучения, выполненного антенной. Микропроцессор выполнен в виде компонента в устройстве связи или как деталь аккумуляторной батареи или корпуса системы.
Система предоставляет из персональных устройств связи полезные данные в режиме реального времени, касающиеся генерирования потенциально вредного излучения.
На фиг. 3 показана альтернативная архитектура, в которой для приведения системы в действие используют работу устройств приемо-передачи сотового телефона. В этой системе, когда одно или более устройств (10 и 11) приемо-передачи приведены в действие, это передают на микропроцессор, который приводит в действие средство хранения. Микропроцессор также может привести в действие катушку 19 поля биозащиты, что делают с помощью сигнала, который проходит через устройство 15 цифро-аналогового преобразования на запускающее устройство для катушки 17. Микропроцессор также отслеживает микрофон телефонной трубки с целью определения, говорит ли пользователь. Эта информация может быть использована для приспособления корректирующего сигнала в соответствии с близостью пользователя к телефонной трубке, что нужно для оптимизации защиты.
Работа варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 3, проиллюстрирована на фиг. 4 в виде последовательности операций.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 4, система запускается с помощью действия устройства приемо-передачи по сбору информации, касающейся состояния системы, такой как сила (силы) сигнала, режим (режимы) сигнала и протокол (протоколы) и временной параметр (временные параметры) сигнала. Дополнительно собирают информацию из микрофона и сигналы анализируют и записывают с помощью средства записи, например, могут быть проанализированы и записаны огибающая сигнала, сила сигнала и длительностью сигнала. На этой основе может быть определено, нужен ли защитный сигнал, и природа защитного сигнала и далее защитный сигнал может быть приведен в действие на промежуток времени, определенный таймером. Природа и длительность защитного сигнала также могут быть записаны.
На фиг. 5 показан вариант осуществления изобретения, в котором корпус или аккумуляторная батарея связаны с телефонной трубкой и в котором показано, как может быть установлена связь.
1. Персональное устройство связи для обнаружения потенциально вредного излучения, излучаемого устройством, при этом указанное устройство содержит средство анализа сигнала для анализа потенциально вредного излучения посредством различения сигналов, относящихся к голосовой связи, и других сигналов, таких как сигналы связи данных, при этом устройство содержит средство генерирования корректирующего сигнала для уменьшения потенциального вреда обнаруженного потенциально вредного излучения и средство хранения данных для записи потенциально вредного излучения.
2. Персональное устройство связи по п. 1, дополнительно содержащее средство записи для записи корректирующего сигнала.
3. Персональное устройство связи по п. 1 или 2, дополнительно содержащее средство передачи для передачи записанных данных, относящихся к потенциально вредному излучению, на удаленное место.
4. Персональное устройство связи по п. 2 или 3, содержащее средство передачи для передачи записанных данных, относящихся к корректирующему сигналу.
5. Персональное устройство связи по любому из пп. 2-4, в котором одну и ту же систему записи данных применяют для записи как потенциально вредного излучения, так и корректирующего излучения.
6. Персональное устройство связи по любому из пп. 1-5, характеризующееся тем, что является телекоммуникационной телефонной трубкой с питанием от батареи.
7. Персональное устройство связи по любому из пп. 1-6, в котором средство обнаружения генерирования потенциально вредного излучения, является устройством обнаружения радиочастотного сигнала.
8. Персональное устройство связи по п. 7, в котором устройство обнаружения содержит антенну, соединенную с модулем анализа сигнала.
9. Персональное устройство связи по п. 7 или 8, в котором средство обнаружения потенциально вредного излучения расположено в аккумуляторной батарее или корпусе персонального устройства связи.
10. Персональное устройство связи по любому из пп. 9, характеризующееся тем, что выполнено с возможностью обнаружения использования микрофона для подстройки защитного сигнала.
11. Система по любому из пп. 6-10, в которой телефонная трубка выполнена с возможностью записи вредного излучения излучаемого устройством.
12. Система по п. 11, в которой телефонная трубка содержит средство передачи для передачи записанных данных.
13. Устройство по любому из пп. 1-12, в котором микроконтроллер выполнен с возможностью управления средствами обнаружения и записи сигнала и активации корректирующего сигнала.
