Электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц

Полезная модель позволяет соблюсти безопасность для здоровья подконтрольного лица, исключить возможность неконтролируемого снятия и вскрытия и быть относительно недорогой в изготовлении и обслуживании. Указанный технический результат достигается тем, что в электронном браслете системы мониторинга подконтрольных лиц, содержащем герметичный полимерный корпус, средство для его крепления, замок, систему контроля целостности, подключенный к автономному источнику питания микроконтроллер, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, браслет дополнительно снабжен микроконтроллером с трактом RFID и трехосевым датчиком положения электронного браслета, средство для крепления корпуса выполнено в виде снабженного кабель-шлейфом герметичного пластикового ремня, исключающего съем без нарушения его структуры, и встроенных в корпус электрических ножей-перемычек для смыкания ремня и создания замкнутой цепи проводник-петля. В основании корпуса для смыкания с фиксаторами защелки размещены цанговые разъемные контакты, а на концах ремня коаксиально последним выполнены отверстия. Ножи-перемычки имеют -образный вид, выполнены с заостренными концами из листового нержавеющего материала. 4 з.п. ф-лы, 7 ил.

Полезная модель относится к устройствам электронного мониторинга, обеспечивающим возможности поиска, обнаружения, определения текущего местоположения и слежения за перемещениями подконтрольных лиц, и может быть использована для надзора за подконтрольными лицами, дистанционной идентификации и отслеживания их местонахождения.

Система удаленного контроля за осужденными во многих странах стала привычной мерой наказания для мелких грабителей, хулиганов, угонщиков автомобилей и т.п. Применение электронных устройств слежения позволяет следить за подконтрольными лицами в течение 24 часов в сутки, что позволило применять ее для установления полного электронного контроля за жизнью осужденного во время его пребывания под домашним арестом. В последние годы этот вид наказания становится все более популярным. В Швеции браслеты и тотальный контроль на дому вместо тюрьмы могут выбрать те граждане, которых приговаривают к срокам до 3 месяцев. Преимущественно это касается мелких воров и водителей, совершивших аварии. В Германии решение о переводе заключенных под электронный «домашний арест» принимается прокуратурой, преимущественно по просьбе самих осужденных. Причем выбрать браслеты могут не только осужденные на небольшие сроки, но и все, кто может рассчитывать на условно-досрочное освобождение. В Австрии с 2008 года электронные ножные браслеты решили надевать на тех досрочно-условно освобожденных, которых приговаривали на сроки до 3 лет. В США электронный мониторинг используется в 49 штатах из 50.

Из уровня техники известна система наблюдения для домашнего ареста (см. например, патент США 4918432, МПК G08B 29/04, опубл. 17.04.1990), содержащая устройство идентификации, закрепленное на подконтрольном лице, причем устройство идентификации включает в себя: источник питания; устройство контроля (блок мониторинга) для наблюдения над заданными условиями, передатчик для периодической передачи данных, включающих в себя информацию, однозначно идентифицирующую устройство контроля, и информацию об окружающей обстановке, полученную устройством контроля, приемник, принимающий сигналы от передатчика устройства контроля, и блок обработки данных, анализирующий полученные от устройства контроля данные путем определения времени получения периодического сигнала и информации идентификации устройство контроля, содержащейся в принятых приемником данных.

Известная система не позволяет контролировать целостность устройства контроля.

Известен также электронный браслет (далее - ЭБ), содержащий герметичный корпус с датчиком контроля несанкционированного снятия и вскрытия последнего, эластичные ремни с системой их целостности, подключенный к блоку питания микропроцессор, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, замок с датчиком целостности замка и ремней (см., например, Оборудование ООО "ИТ корпорация", http://www.itcrp.ru/advanced.html).

Наиболее близким к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому при использовании полезной модели техническому результату, является ЭБ производства Elmo-Tech, содержащее корпус, средство для его крепления - ремешок с рядом чередующихся отверстий, застежку и электрический разъемный ввод сигналов контроля (http://www.elmotech.com/default). Ремешок контроля имеет два цанговых разъема для подключения проводников ремешка к корпусу передатчика, снабженного парой штыревых контактов для ввода электрических сигналов контроля. Ремешок крепления передатчика состоит из двух частей, каждая из которых содержит пару проводников, выполненных в виде гибкой печатной платы, к токоведущим частям которой припаяны с одной стороны цанговые разъемные контакты для подключения к контактам электрического ввода сигналов корпуса, а с другой стороны - одной из частей ремешка - штыревые контакты для подключения застежки, содержащей электрическую перемычку. Проводники другой части ремешка, снабженные отверстиями, образуют замкнутый полуконтур в виде печатных проводников, подключенных к цанговым разъемам контактов для подключения к корпусу передатчика. Застежка ремешка выполнена в виде двух смыкающихся частей с парой коаксиально расположенных штыревых направляющих и приемных отверстий, а также электрической перемычки для штыревых контактов первой части ремешка, выполненной из токопроводной резины в виде цилиндрических полостей, надеваемых на штыри при смыкании двух частей застежки по коаксиальным направляющим.

При эксплуатации известного ЭБ и погружении ремешка с застежкой в морскую воду или воздействие моющих средств и потовыделении подконтрольного лица сопротивление контактов штырей и токопроводной резины безвозвратно возрастает (от десятков Ом до 1000 Ом в номинале) и приводит к ложному срабатыванию системы контроля снятия (расстегивание) ремешка.

Также недостатком известного ЭБ является низкая защищенность конструкции ремешков от несанкционированного снятия браслета путем перемыкания сигнальных проводников в теле ремешков с помощью пары острых (тонких) иголок, соединенных электрическим проводником, и блокирование сигналов в обеих частях ремешков, которое позволяет расстегнуть застежку или разрезать вторую часть ремешка для снятия ЭБ с руки или ноги подозреваемого лица.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, заключается в создании ЭБ свободного от указанных недостатков, присущих техническим решениям, представляющим известный уровень техники, и обеспечение контроля целостности ЭБ.

Задача, положенная в основу настоящей полезной модели, решается тем, что электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц, содержащий герметичный полимерный корпус, средство для его крепления, замок, систему контроля целостности, подключенный к автономному источнику питания микроконтроллер, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, дополнительно снабжен микроконтроллером с трактом RFID и трехосевым датчиком положения электронного браслета, средство для крепления корпуса выполнено в виде снабженного кабель-шлейфом герметичного пластикового ремня, исключающего съем без нарушения его структуры, и встроенных в корпус электрических ножей-перемычек для смыкания ремня и создания замкнутой цепи проводник-петля, при этом в основании корпуса для смыкания с фиксаторами защелки размещены цанговые разъемные контакты, а на концах ремня коаксиально последним выполнены отверстия.

Кроме того, корпус изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика, причем его основание выполнено по дуге.

Кроме того, ремень изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика, при этом в местах смыкания с корпусом на внутренней стороне ремня выполнены цапфы, ответные отверстиям в основании корпуса.

Кроме того, электрические ножи-перемычки имеют -образный вид, выполнены с заостренными концами из листового нержавеющего материала.

Кроме того, система контроля целостности браслета включает датчик контроля несанкционированного снятия и вскрытия корпуса и датчик целостности ремня.

Наличие тракта RFID позволяет изменить конфигурацию или изменить режим работы без снятия ЭБ, изменить ПО ЭБ без вскрытия корпуса, обеспечивает высокую криптографическую стойкость (ПО) ЭБ, не требует ломать защелку для доступа к контактам для снятия сигнала «тревоги», не требует обеспечения антикоррозионной стойкости контактов.

Предлагаемая полезная модель позволяет соблюсти безопасность для здоровья подконтрольного лица, исключить возможность неконтролируемого снятия и вскрытия и быть относительно недорогой в изготовлении и обслуживании.

Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста в области электронного мониторинга, показал, что она не известна, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления электронного браслета системы мониторинга подконтрольных лиц, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.

Предпочтительные варианты исполнения полезной модели описываются далее на основе представленных чертежей, где на:

- фиг.1 изображен общий вид ЭБ;

- фиг.2 изображен общий вид ремня;

- фиг.3 изображен вид А на фиг.1;

- фиг.4 изображен вид Б на фиг.1;

- фиг.5 показана последовательность сборки ЭБ;

- фиг.6 изображена функциональная схема ЭБ;

- фиг.7 показан заключительный этап сборки ЭБ, аксонометрия.

В графических материалах соответствующие конструктивные элементы электронного браслета системы мониторинга подконтрольных лиц обозначены следующими позициями:

1.- корпус;

2. - ремень;

3. - крышка;

4. - защелка;

5. - электрические ножи-перемычки;

6. - цапфа;

7. - отверстие под цапфу;

8. - основание корпуса браслета;

9. - цанговый разъемный контакт;

10.- плата браслета;

11.- автономный источник питания;

12. - микроконтроллер;

13. - радиопередатчик;

14. - датчик температуры;

15. - кварцевый резонатор;

16. - датчик целостности ремня;

17. - датчик контроля несанкционированного снятия и вскрытия корпуса;

18. - трехосевой датчик положения электронного браслета;

19. - микроконтроллер с трактом RFID;

20. - отверстие;

21. - фиксатор защелки.

ЭБ содержит: герметичный полимерный корпус 1 (фиг.1, 3 и 4, поз.1), эластичный ремень 2 (фиг.2, 5, поз.2) сдатчиком целостности ремня 16, защелку 4. Корпус 1 может быть изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика, при этом основание 8 выполнено по дуге, что обеспечивает более плотное прилегание ЭБ к лодыжке подконтрольного лица и, соответственно, уменьшает число попыток удалить ремень. В основании 8 корпуса 1 встроена плата 10 с электрическими контактами и ножами-перемычками 5 и размещены цанговые разъемные контакты 9, фиксирующие защелки 4. В герметичном полимерном корпусе 1 (фиг.6) расположены:

- микроконтроллер 12 с радиопередатчиком 13, датчиком 14 температуры и кварцевым резонатором (часы) 15;

- микроконтроллер 19 с трактом RFID;

- трехосевой датчик 18 положения электронного браслета;

- датчик 17 контроля несанкционированного снятия и вскрытия корпуса 1;

- автономный источник питания 11.

Эластичный ремень 2 с гибким кабелем-шлейфом (на чертежах не показан) изготовлен из прочного, гипоаллергенного пластика, позволяющего избежать раздражения кожи и иного дискомфорта. На концах ремня 2 в местах крепления к корпусу 1 предусмотрены цапфы 6, ответные отверстиям 7 в основании 8 корпуса 1 браслета, и выполнены отверстия 20, коаксиальные цанговым разъемным контактам 9, размещенным в основании корпуса 8 для смыкания с фиксаторами 21 защелки 4. Для предотвращения несанкционированного снятия ЭБ имеет датчик целостности ремня (фиг.6 поз.16) Контроль целостности электронного браслета системы мониторинга подконтрольных лиц содержит: датчик целостности ремня (фиг.6 поз.16), датчик контроля несанкционированного снятия и вскрытия корпуса (фиг.6 поз.17). Любая попытка обрезать или удалить ремень приводит к срабатыванию датчиков 16, 17 и генерации сообщения на сервер системы электронного мониторинга подконтрольных лиц СЭМПЛ. причем замкнутую цепь в ремне обеспечивают кабель-шлейф внутри ремня и встроенные электрические ножи-перемычки 5 для смыкания ремня 2 с корпусом 1 и создания замкнутой цепи «проводник-петля». Электрические ножи-перемычки 5 имеют -образный вид и выполнены с заостренными концами из листового нержавеющего материала. Электрические ножи-перемычки переходят в контакт, впаянный в плате.

Трехосевой датчик 18 положения браслета фиксирует изменение положения (угла) ЭБ (в нормальном состоянии, если даже человек спит, он поворачивается). В случае отсутствия изменения положения (угла) в течение определенного времени на сервер СЭМПЛ передается сообщение, формируется сигнал тревоги, который доступен сотруднику уголовно исполнительной инспекции (УИИ) (несколько вариантов: CMC, информация на экране компьютера и т.д.).

В ЭБ используется RFID тракт с рабочей частотой 125 кГц фирмы NXP Semiconductors с применением алгоритма криптографии HITAG2. Наличие тракта RFID позволяет изменить конфигурацию без снятия ЭБ, изменить ПО ЭБ без вскрытия корпуса, обеспечивает высокую криптографическую стойкость (ПО) ЭБ, не требует ломать защелку для доступа к контактам для снятия сигнала «тревоги», не требует обеспечения антикоррозионной стойкости контактов.

На фиг.5 показана последовательность сборки ЭБ, которая включает следующие действия.

1. совмещают основание 8 корпуса 1 ЭБ с распаянной платой 10 и крышкой 3.

2. производят ультразвуковую сварку крышки 3 с основанием 8 корпуса 1 электронного браслета.

3. производят проверку герметичности сварного шва методом гидроиспытаний.

Окончательная сборка производится по месту на подконтрольном лице сотрудником МРУИИ. Для того чтобы надеть ЭБ на лодыжку подконтрольного лица достают из пакета 1 две защелки 4, из пакета 2 ремень 2 необходимого размера и:

4. установить ремень поз.2 с одной стороны на основание 8 корпуса 1 ЭБ, при этом цапфы 6 ремня 2 должны войти в отверстия поз.7 основания корпуса 8 ЭБ.

5. устанавливают защелку 4 на ремень 2, при этом фиксаторы 21 защелки 4 должны зайти между направляющими отверстиями ремня 2 и войти в цанговые разъемные контакты 9.

6. сжимают смыкателем защелку 4 и ремень 2 с основанием корпуса 8 браслета до упора.

Приспособление для смыкания защелки и ремня с основанием корпуса входит в комплект поставки ЭБ.

Надевают ЭБ на лодыжку подконтрольного лица и повторяют пункты 4, 5 и 6.

Проверяют, как надет ЭБ, надежность его закрепления и не причиняет ли он дискомфорт подконтрольному лицу.

Работа ЭБ осуществляется следующим образом.

ЭБ представляет собой радиопередатчик с автономным питанием), который крепится на лодыжке подконтрольного лица. ЭБ излучает кодированный сигнал, который имеет дальность распространения до 100 м на открытом пространстве. После активации ЭБ непрерывно излучает по радиоканалу сигналы на контрольное устройство (КУ).

Радиосигнал содержит защищенную от подделки перманентную метку, включающую в себя:

- индивидуальный уникальный идентификационный номер ЭБ;

- информацию о состоянии корпуса его передатчика, целостности ремня и его крепления;

- информацию об отсутствии/наличии попыток взлома корпуса и/или ремня;

- информацию о состоянии источника питания;

- информацию о сроке пребывания ЭБ во включенном состоянии;

- информацию об отсутствии/наличии ошибок работы микропрограммы;

- информацию о длительном, по усмотрению соответствующего должностного лица, отсутствии движения подконтрольного лица с надетым ЭБ.

ЭБ передает радиочастотный сигнал, содержащий сообщения, в которые включена информация о серийном номере браслета и состоянии ЭБ - текущем напряжении автономного источника питания, температуры ЭБ и следующие тревожные статусы:

- нарушение целостности ремня ЭБ;

- нарушение целостности корпуса ЭБ;

- разряд автономного источника питания ЭБ;

- длительное отсутствие движения подконтрольного лица с надетым ЭБ (более 6 ч).

ЭБ передает информацию об аварийном состоянии источника питания не менее чем за 72 часа до его отключения.

Для экономии заряда батареи предусмотрена возможность перевода ЭБ в режим, при котором он не излучает радиосигнал на время, когда он не используется.

Если подконтрольное лицо отсутствует в заданной зоне в течение определенного времени, КУ фиксирует отсутствие сигнала ЭБ и записывает в свою внутреннюю память факт отсутствия подконтрольного лица как некоторое событие. Когда КУ определяет факт отсутствия подконтрольного лица, оно соединяется с сервером СЭМПЛ и передает на сервер информацию о событии. Данные анализируются на сервере, определяется уровень тревоги и формируются дальнейшие действия согласно служебному регламенту. ЭБ имеет следующие режимы работы:

1) «Выключен» (спящий режим) - режим, в котором ЭБ не используется, ЭБ не передает никаких данных, почти не используется автономный источник питания.

2) «Включен» (активный режим) - в этом режиме ЭБ контролирует перемещение подконтрольного лица и регулярно передает сигналы с информацией на КУ.

3) «Тест» - режим ЭБ, используемый при первоначальной установке в зоне контроля перемещения подконтрольного лица. В этом режиме калибруется мощность сигнала ЭБ, получаемая в КУ. Это позволяет корректно настроить границы контролируемой зоны перемещения и настроить прием радиосигналов в КУ. Если ЭБ находится в режиме «Тест», то КУ не сохраняет никаких событий о перемещении подконтрольного лица. В режиме «Тест» ЭБ передает сигнал с периодичностью удобной для настройки. Режим «Тест» длится в течение «времени достаточной настройки» и может быть завершен принудительно или автоматически по завершению определенного времени, затем ЭБ автоматически переходит в режим «Выключен». В режиме «Тест», если КУ находится в режиме «Деактивировано», оно будет издавать звуковые сигналы, которые подтверждают прием сигналов от ЭБ.

Если подконтрольное лицо пытается снять ЭБ (например, разрезать ремешок или разрушить корпус ЭБ), то ЭБ немедленно передает сигнал, содержащий событие высшего приоритета. Это дает указание КУ немедленно соединиться с сервером СЭМПЛ, создавая тревожное предупреждение (попытка снятия браслета).

Это предупреждение показывается в программном обеспечении СЭМПЛ как предупреждение высшего или критического уровня.

Полезная модель обеспечивает прочное и надежное крепление за счет гибкого кабель-шлейфа внутри ремня, надежный электрический контакт за счет ножей-перемычек для смыкания ремня из проводника, позволяет расширение функциональных возможностей и надежную защиту от доступа к контактам ЭБ за счет наличия тракта RFID. По сравнению с известными ЭБ упрощается конструкция ремня, за счет его подключения к корпусу браслета, исключена плата с цанговыми контактами. Кроме того, упрощается конструкция корпуса, за счет исключения металлической арматуры с резьбой для ввинчивания винтов, при этом исключается необходимость отвинчивания винтов, закрепляющих ремень к корпусу, за счет их отсутствия.

1. Электронный браслет системы мониторинга подконтрольных лиц, содержащий герметичный полимерный корпус, средство для его крепления, замок, систему контроля целостности, подключенный к автономному источнику питания микроконтроллер, выполненный с возможностью генерировать сигнал и передавать кодированный сигнал, с датчиком температуры и кварцевым резонатором, отличающийся тем, что браслет дополнительно снабжен микроконтроллером с трактом RFID и трехосевым датчиком положения электронного браслета, средство для крепления корпуса выполнено в виде снабженного кабель-шлейфом герметичного пластикового ремня, исключающего съем без нарушения его структуры, и встроенных в корпус электрических ножей-перемычек для смыкания ремня и создания замкнутой цепи проводник-петля, при этом в основании корпуса для смыкания с фиксаторами защелки размещены цанговые разъемные контакты, а на концах ремня коаксиально последним выполнены отверстия.

2. Браслет по п.1, отличающийся тем, что корпус изготовлен из прочного гипоаллергенного пластика, причем его основание выполнено по дуге.

3. Браслет по п.1, отличающийся тем, что ремень изготовлен из прочного гипоаллергенного пластика, при этом в местах смыкания с корпусом на внутренней стороне ремня выполнены цапфы, ответные отверстиям в основании корпуса.

4. Браслет по п.1, отличающийся тем, что электрические ножи-перемычки имеют П-образный вид, выполнены с заостренными концами из листового нержавеющего материала.

5. Браслет по п.1, отличающийся тем, что система контроля целостности браслета включает датчик контроля несанкционированного снятия и вскрытия корпуса и датчик целостности ремня.