BR112018012121B1 - Dispositivo de detecção magnético para porta/janela e método de instalação - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIVO DE DETECÇÃO MAGNÉTICO PARA PORTA/JANELA E MÉTODO DE INSTALAÇÃO. A presente invenção refere-se a um dispositivo de detecção magnético para porta/janela que inclui um alojamento, um sensor magnético disposto no alojamento e configurado para fazer a leitura da resistência do sinal de um magneto e emitir um valor de resistência do sinal, e um dispositivo de controle para receber um valor de resistência do sinal a partir do sensor magnético. O dispositivo de controle é configurado para comparar o valor de resistência do sinal a um valor limiar de alarme e output um de um sinal de estado normal e um sinal de estado de alarme. Ademais, um estado de violação é detectado a partir da aproximação de um segundo magnet. Um indicador ajuda na montagem do dispositivo de detecção magnético para porta/janela e na montagem de um conjunto de magneto.
Description
[001] O presente pedido reivindica prioridade em relação ao pedido provisório U.S. número 62/274,000, depositado em 31 de dezembro de 2015, o conteúdo total do qual se encontra aqui incorporado por referência.
[002] A presente invenção refere-se a um sensor magnético para porta/janela para a detecção de abertura e fechamento de uma porta ou janela.
[003] Os dispositivos de detecção magnéticos para porta/janela da técnica anterior usam um interruptor de lâminas de modo que apenas o estado aberto ou fechado do interruptor de lâminas é conhecido. Um magneto deve ser posicionado próximo do ponto de ponto de comutação de um interruptor de lâminas, que tem uma faixa de distância limitada para comutação. O campo aplicado pelo magneto ao interruptor de lâminas pode também variar uma pequena quantidade em uma instalação particular em virtude da quantidade normal de espaço no mecanismo de trava de porta e vedação (tira de vedação). Essa limitada mudança em posição do magneto com relação ao interruptor de lâminas pode levar a um alarme falso quando uma porta se move mesmo que ligeiramente, por exemplo, em virtude de uma tempestade de vento ou em virtude de uma mudança de pressão barométrica.
[004] Outro item com o interruptor de lâminas tradicional e sensores de porta magnéticos é que um futuro ladrão pode simplesmente colocar um segundo magneto no alojamento do interruptor de lâminas. O segundo magneto mantém o interruptor de lâminas em seu estado normal mesmo quando a porta é aberta. O ladrão retorna depois para abrir a porta e não é detectado.
[005] Finalmente, em muitos casos a montagem de um magneto próximo de um interruptor de lâminas tradicional pode ser difícil à medida que há incerteza de se o magneto e o interruptor de lâminas estão em uma distância apropriada durante a instalação.
[006] Em uma modalidade, a presente invenção proporciona um dispositivo de detecção magnético para porta/janela que compreende: um sensor magnético configurado para fazer a leitura da resistência do sinal de um magneto e emitir um valor de resistência do sinal, e um dispositivo de controle para receber o valor de resistência do sinal a partir do sensor magnético. O dispositivo de controle é configurado para determinar um estado de alarme, um estado normal, e um estado de violação a partir do valor de resistência do sinal.
[007] Em outra modalidade, o sensor magnético é um sensor de efeito Hall que proporciona uma voltagem de saída quando nenhum campo magnético é detectado desse modo.
[008] Em outra modalidade, a invenção proporciona um dispositivo de detecção magnético para porta/janela que compreende: um alojamento, um sensor magnético disposto no alojamento e configurado para fazer a leitura da resistência do sinal de um magneto e emitir um valor de resistência do sinal, e um dispositivo de controle para receber o valor de resistência do sinal a partir do sensor magnético. O dispositivo de controle é configurado para comparar o valor de resistência do sinal a um valor limiar de alarme e emitir um de um sinal de estado normal e um sinal de estado de alarme.
[009] Em uma modalidade, o dispositivo de controle é configurado para armazenar o valor de resistência do sinal proporcionado pelo sensor magnético quando um magneto está presente o que corresponde a uma porta fechada ou janela fechada por pelo menos a número pré-selecionado de ocorrências. O dispositivo de controle processa os valores de resistência do sinal armazenados para determinar um valor médio operacional de resistência do sinal.
[0010] Em outra modalidade, a invenção proporciona um método para instalar um dispositivo de detecção magnético para porta/janela e um conjunto de magneto para um arranjo de detecção de porta que inclui a montagem de um de conjunto de magneto e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela para uma porta ou uma moldura da porta e a montagem do outro de conjunto de magneto e de dispositivo de detecção magnético para porta/janela para o outro de uma porta ou uma moldura da porta. A montagem inclui proporcionar uma indicação de que o conjunto de magneto e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela são muito distantes entre si para realizar detecção da porta e proporcionar uma indicação de que o magneto está sendo detectado por um sensor magnético do dispositivo de detecção magnético para porta/janela como um do conjunto de magneto e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela está se aproximando do outro do conjunto de magneto e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela. O método inclui proporcionar uma indicação de que o dispositivo de detecção magnético para porta/janela está se aproximando ou se movendo em afastamento a partir do conjunto de magneto o que corresponde a um aumento ou redução na resistência do sinal do magneto detectado pelo sensor magnético; e o que indica que o magneto e o sensor magnético são movidos para uma posição que corresponde a o dispositivo de detecção magnético para porta/janela e o conjunto de magneto sendo em uma posição fechada ou cerrada e a resistência do sinal do magneto detectado pelo sensor magnético excede a margem de resistência do sinal. Então a aproximação de um do conjunto de magneto e do dispositivo de detecção magnético para porta/janela é fixada ao outro de uma porta e uma moldura da porta na posição em que o sensor magnético detecta a resistência do sinal do magneto que excede a margem de resistência do sinal.
[0011] Outros aspectos da presente invenção se tornarão aparentes ao se considerar a descrição detalhada e os desenhos em anexo.
[0012] A figura 1 mostra uma vista dianteira de um arranjo de porta que inclui um conjunto de magneto e um dispositivo de detecção magnético para porta/janela.
[0013] A figura 2 é uma vista explodida de um conjunto de magneto.
[0014] A figura 3 é uma vista explodida de um dispositivo de detecção magnético para porta/janela.
[0015] A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma placa de circuito impresso do dispositivo de detecção magnético para porta/janela.
[0016] A figura 5 é um diagrama de bloco do dispositivo de detecção magnético para porta/janela.
[0017] A figura 6 é um diagrama de bloco de um dispositivo remoto.
[0018] A figura 7 é um gráfico de voltagem do sensor de efeito Hall e resistência de campo magnético.
[0019] A figura 8 é um gráfico de voltagem de saída do sensor de efeito Hall em relação ao tempo.
[0020] Antes de quaisquer modalidades da presente invenção serem explicadas em detalhes, deve ser entendido que a presente invenção não é limitada em sua aplicação aos detalhes de construção e ao arranjo de componentes determinado na descrição a seguir ou ilustrado nos desenhos a seguir. A presente invenção é capaz de outras modalidades e de ser praticada ou de ser implementada em vários modos.
[0021] A figura 1 mostra uma modalidade de um arranjo de detecção de porta 10. O arranjo de detecção de porta 10 inclui uma moldura da porta 12 e uma porta 14 montado ao mesmo. A porta 14 inclui uma maçaneta de porta 16 para entrar em um ambiente definido por uma moldura da porta 12. Ademais, a figura 1 mostra um conjunto de magneto 30 fixado à porta 14 e um dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 fixado a uma moldura da porta 12 na referida modalidade.
[0022] A figura 2 é uma vista explodida de um conjunto de magneto 30 que inclui um alojamento de magneto 32 e um magneto 34 que é disposto no mesmo. O conjunto de magneto 30 inclui uma placa de montagem de alojamento de magneto 36 para a montagem do conjunto de magneto 30 à porta 14 na figura 1.
[0023] A figura 3 é uma vista explodida do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. O dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 inclui um alojamento de invólucro 42. O alojamento de invólucro 42 é configurado para receber uma placa de circuito impresso 50 em uma fenda 52 definida por elementos em dois cantos do mesmo. O alojamento de invólucro 42 é também configurado para receber uma bateria 54, uma mola em espiral da bateria 56 e um feixe de molas de contato da bateria 58. O dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 inclui a placa de montagem 60 para a montagem de uma porta 14 ou moldura da porta 12. Um isolante de aba de puxar da bateria 62 é removido de modo que a bateria 54 no alojamento de invólucro 42 proporciona energia.
[0024] Na figura 3, a placa de circuito impresso 50 é montada no alojamento de invólucro 42 transversal à parede definida pela placa de montagem 60. Assim, some dos componentes na a placa de circuito impresso 50 são espaçados em afastamento a partir da porta 14 em um arranjo montado.
[0025] A figura 4 mostra a placa de circuito impresso 50. A placa de circuito impresso 50 inclui um controlador eletrônico 70 e um módulo de extremidade dianteira 72 com um amplificador de energia de frequência de rádio (RF). Ademais, a placa de circuito impresso 50 inclui uma antena 74. A placa de circuito impresso 50 inclui um indicador de diodo emissor de luz (LED) 80 e um sensor magnético, tal como o sensor de efeito Hall 82 mostrado na figura 4. Outros circuitos integrados, resistores, capacitores e semelhante são mostrados para proporcionar energia a vários elementos e para proporcionar comunicação entre vários elementos da placa de circuito impresso 50. Em uma modalidade, a memória é proporcionada na placa de circuito impresso 50 em comunicação com o dispositivo de controle 70 para o armazenamento de informação e/ou instruções.
[0026] O sensor de efeito Hall 82 mostrado na figura 4 é montado na placa de circuito impresso 50 em um lado do mesmo que é primeiro inserido no alojamento de invólucro 42 mostrado na figura 3. Assim, o sensor de efeito Hall 82 está distante a partir da placa de montagem 60 quando o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 é montado. Como mostrado na figura 3, a placa de circuito impresso 50 é disposta dentro do alojamento de invólucro 42 na fenda 52 de modo que com a montagem, a placa de circuito impresso é orientada transversal à placa de montagem 60. Assim, o sensor de efeito Hall 82, o indicador de LED 80 e a antena 74 são dispostos na placa de circuito impresso 50 em afastamento a partir da placa de montagem 60. A placa de montagem 60 é montada em contato de superfície a superfície com uma moldura da porta 12 como mostrado na figura 1. Então o alojamento de invólucro 42 com os conteúdos é fixado a mesma.
[0027] A figura 5 mostra um diagrama de bloco 84 dos componentes relevantes do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. O diagrama de bloco 84 inclui o dispositivo de controle 70 que é configurado para receber uma entrada analógica a partir do sensor de efeito Hall 82. O dispositivo de controle 70 proporciona uma saída para um circuito transmissor sem fio 86, tal como um circuito de RF Zigbee, para a transmissão por meio de uma antena 88 a uma interface de usuário e/ou a painel de controle. A figura 5 mostra o indicador 80 para receber e visualmente exibir uma saída a partir do dispositivo de controle 70. O indicador 80 exibe um estado de alarme e também ajuda na montagem do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 e o conjunto de magneto 30 a uma moldura da porta 12 ou a porta 14.
[0028] A figura 6 mostra um diagrama de bloco de um dispositivo remoto 90 que inclui um controlador eletrônico remoto 94 que é configurado para receber entrada de informação a partir de uma interface de entrada 98 e proporciona envio de informação a uma tela 100. O controlador remoto 94 se comunica com um circuito de recebimento sem fio 104, para receber por meio de uma antena 108 sinais a partir do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. Em uma modalidade, o dispositivo remoto 90 é portado por um instalador. Em outra modalidade, o dispositivo remoto 90 é uma estação central e a tela 100 é um painel de controle de alarme para exibir o status de uma pluralidade de dispositivos de detecção magnético para porta/janela e outras informações.
[0029] O indicador de LED 80 é usado para ajudar o instalador do sistema de segurança a montar o conjunto de magneto 30 e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 em posições que tenham uma margem suficiente de resistência do sinal para evitar alarmes falsos. O indicador 80 se ilumina continuamente quando o magneto 34 dentro do conjunto de magneto 30 está muito afastado a partir do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. À medida que o magneto 34 se aproxima do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40, o indicador de LED 80 começa a piscar lentamente o que indica que a presença do magneto foi detectada, mas não tem a margem adequada de resistência do sinal. À medida que o magneto 34 é movido mais próximo do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40, o indicador de frequência de piscar do LED aumenta. Em resposta à detecção de uma margem adequada da resistência do sinal, o indicador de LED 80 para de piscar e é desligado, que notifica o instalador de que esse é o local adequado para a montagem do conjunto de magneto 30 ou o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. Em outra modalidade, o indicador de LED 80 começa a piscar rapidamente, e à medida que o magneto 34 se aproxima do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40, a frequência de piscar reduz e eventualmente o indicador de LED para quando a montagem é adequada. A margem de resistência do sinal proporciona uma margem além da resistência do sinal com que o dispositivo de detecção magnético 40 meramente detecta a presença do magneto 34. Assim, quando a resistência do sinal do magneto 34 medido pelo dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 excede a margem de resistência do sinal, o conjunto de magneto 30 e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 pode ser fixado à porta ou moldura da porta, respectivamente. A margem de resistência do sinal evita que movimentos menores e mudanças na orientação do magneto 34, por exemplo, comprometam a operação de um arranjo de detecção de porta 10.
[0030] Há dois diferentes arranjos de voltagem para a instalação e a subsequente operação do conjunto de magneto 30 e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 como mostrado na figura 7. O magneto 34 mostrado na figura 2 tem um lado de polo norte (BMIN) e um lado de polo sul (BMAX). Durante a instalação, os lados do magneto 34 com os polos são dispostos no alojamento de magneto 32 e não são visualizáveis por um instalador. Ademais, dependendo do espaço e a montagem de locais em uma porta ou uma moldura da porta, o magneto 34 é orientado em diferentes modos com relação ao sensor de efeito Hall 82 do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. Assim, o dispositivo de controle 70 e o sensor de efeito Hall 82 são responsáveis por qualquer orientação do magneto 34 com relação ao sensor de efeito Hall 82 do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 como a seguir.
[0031] Quando o sensor de efeito Hall 82 detecta um aumento ou redução na voltagem com a aproximação de um magneto 34, o dispositivo de controle 70 imediatamente identifica se o polo norte de um magneto está se aproximando (Instalação A na figura 7) ou o polo sul está se aproximando (Instalação B na figura 7). Assim, o dispositivo de controle 70 proporciona os valores limiares apropriados para começar a piscar o indicador de LED 80 e para parar ou desligar o indicador de LED.
[0032] Quando o sensor de efeito Hall 82 não está próximo de um magneto 34, a voltagem emitida pelo mesmo é de cerca de 1,0 volt. A Instalação A é mostrada no lado esquerdo da linha de voltagem (VOUT) que se estende para cima. A Instalação A representa o caso em que o polo norte do magneto 34 do conjunto de magneto 30 é orientado em direção do sensor de efeito Hall 82. A orientação resulta em uma voltagem emitida pelo sensor de efeito Hall 82 que aumenta com o campo magnético, que é também conhecido como a densidade de fluxo magnético BMIN mensurável em militesla (mT) à medida que o magneto 34 se aproxima do sensor de efeito Hall 82. Assim, o dispositivo de controle 70 controla o indicador de LED 80 para se iluminar de modo uniforme quando nenhum magneto 34 é detectado pelo sensor de efeito Hall 82 ou é apenas detectado à medida que o magneto e sensor de efeito Hall estão muito distantes, até que a voltagem detectada pelo mesmo aumenta em virtude da aproximação da presença do magneto 34 de modo que o dispositivo de controle faz com que o indicador de LED 80 comece a piscar. Como mostrado em direção do lado esquerdo na figura 7, quando a voltagem aumenta em virtude do valor BMIN que aumenta, o indicador de LED para de piscar o que indica que uma boa margem de resistência do sinal para detecção do magneto 34 pelo sensor de efeito Hall 82 que representa a porta fechada ou a janela fechada. Nesse local, o conjunto de magneto 30 e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 são ambos fixados a uma porta e moldura da porta ou fixado à janela e moldura da janela, respectivamente.
[0033] A figura 7 também ilustra o efeito de um campo magnético a partir do polo sul do magneto 34 no sensor de efeito Hall 82 como mostrado pela Instalação B. À medida que o polo sul do magneto 34 do conjunto de magneto 30 se aproxima de ou é aproximado pelo sensor de efeito Hall 82, a voltagem emitida pelo sensor de efeito Hall 82 diminui a partir de 1,0 volt e o indicador de LED 80 proporciona uma iluminação estável. Após a voltagem emitida pelo sensor de efeito Hall 82 cair para cerca de 0,9 volt, o indicador de LED 80 começa a piscar. A frequência do piscar para a iluminação do indicador 80 varia à medida que o magneto 34 se aproxima e a frequência do piscar muda para indicar que o magneto está se aproximando ou se movendo em afastamento. Uma vez que o magneto 34 está dentro de uma razoável margem de resistência do sinal com relação ao sensor de efeito Hall 82 e se aproximando da densidade de fluxo magnético BMAX, o piscar do indicador de LED 80 para. Então, um instalador monta o conjunto de magneto 30 e o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 para garantir que a distância adequada seja proporcionada entre os mesmos para uma operação livre de erro por evitar condições de alarme falso.
[0034] Como determinado acima, durante o ajuste ou a instalação, o dispositivo de controle 70 determina se o polo norte ou o polo sul do magneto 34 está se aproximando do sensor de efeito Hall 82 e opera como determinado acima. Assim, o dispositivo de controle 70 é configurado para determinar a orientação de um campo magnético detectado pelo sensor de efeito Hall 82 a partir do valor de resistência do sinal o que corresponde à voltagem de saída para selecionar um valor limiar de alarme com base na orientação do campo magnético.
[0035] O dispositivo de controle 70 também estabelece e mantém um valor médio de movimento da resistência do sinal a partir da voltagem de saída do sensor de efeito Hall 82 quando a porta está no estado fechado. A figura 8 mostra uma forma de onda que corresponde a repetidos abertura e fechamento da porta. Nas posições de porta aberta, a voltagem de saída do sensor de efeito Hall é de cerca de 1,0 volt. Com cada posição de fechamento de porta da porta na figura 8, a voltagem de saída do sensor de efeito Hall é de cerca de 0,4 volt, o que corresponde a Instalação B na figura 7. Como mostrado na figura 8, a resistência do magneto e assim a voltagem de saída varia a partir de evento de fechamento da porta a evento de fechamento da porta ou ocorrência. A voltagem de saída pode variar a uma pequena quantidade em uma instalação particular em virtude de uma quantidade normal de jogo no mecanismo de trava de porta e uma vedação de porta (tira de vedação). É feita a média da voltagem de saída em relação ao número de fechamentos de porta. Na modalidade da figura 8 é feita uma média da voltagem de saída de dez fechamentos de porta e o resultado é de cerca de 04 volt. A voltagem de saída da porta quando aberta não é feito uma média quando a voltagem de saída está acima do valor limiar de alarme. Em vez disso, o dispositivo de controle 70 é configurado para determinar uma média da resistência de porta fechada do sinal sobre iterações para se obter um valor médio operacional de resistência do sinal para a posição de porta fechada e para ajustar um valor limiar para comparar com a resistência do sinal detectado pelo sensor magnético para determinar a porta estando na posição fechada. O dispositivo de controle 70 é configurado para comparar o valor de resistência do sinal a um valor limiar de alarme e emitir um de um sinal de estado normal e um sinal de estado de alarme.
[0036] Instalações invariavelmente resultam em que o magneto 34 seja mais próximo ou mais distante a partir do sensor de efeito Hall 82 do que uma distância de espaço ótimo ou espaçamento. Ademais, a orientação do magneto 34 com relação ao sensor de efeito Hall 82 muda a voltagem de saída a partir do mesmo. Ademais cada sensor de efeito Hall 82 tem sua própria faixa de tolerância e sensibilidade. Assim, a voltagem de saída a partir de diferentes sensores de efeito Hall 82 de diferentes dispositivos de detecção magnéticos para porta/janela 40 varia significantemente na posição fechada. Ademais, a voltagem de saída de sensor de efeito Hall é dependente de diversos fatores e não pode ser inteiramente previsto. Portanto, a realização da média de um número de valores de voltagem de saída permite a determinação de uma média de voltagem de saída para ajudar a estabelecer os limiares como discutido abaixo. Embora a voltagem média de saída seja com base em dez fechamentos de porta na figura 8, outro número pré-selecionado de ocorrências de fechamentos de porta são contemplados. Ademais, em uma modalidade a realização da média ocorre apenas as primeiras dez vezes em que a porta é fechada. Em outra modalidade, a média de movimento ocorre, em que o décimo primeiro e em cada tempo subsequente a porta é fechada, a voltagem média de saída é recalculada com base nas medições mais recentes de voltagem de saída armazenadas. Em algumas modalidades, o valor limiar de alarme (alarme Th na figura 8) é ajustado em vista da voltagem média de saída para quando a porta é fechada. As voltagens de saída armazenadas representam os valores de resistência do sinal proporcionado pelo sensor de efeito Hall 82 quando o magneto 34 está presente o que corresponde à porta fechada. Assim, as voltagens de saída são medidas pelo dispositivo de controle 70 para determinar um valor médio operacional de resistência do sinal para o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40. Assim, o dispositivo de controle 70 é configurado para processar os valores de resistência do sinal armazenados para determinar um valor médio operacional de resistência do sinal.
[0037] Quando o valor limiar de alarme é excedido, o dispositivo de controle 70 por meio do circuito transmissor sem fio 86 proporciona um sinal sem fio de estado de alarme o que indica que um estado de alarme. Evidentemente, quando o limiar não é excedido e não ocorreu violação como discutido abaixo, o dispositivo de controle é configurado para controlar o circuito transmissor sem fio 86 para proporcionar um sinal sem fio de estado normal.
[0038] O dispositivo de controle 70 é também configurado para identificar quando um segundo magneto é disposto próximo do dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 de modo a permitir a abertura de uma porta sem a detecção da voltagem além do valor limiar de alarme pelo sensor de efeito Hall 82. Uma vez que a voltagem média de saída de porta fechada "normal" é estabelecida, um limiar de estado de violação superior 1^ e um limiar de estado de violação inferior Lth são proporcionados logo acima e abaixo da voltagem média de saída do sensor de efeito Hall 82 quando a porta é fechada. Como mostrado na figura 8, os limiares de estado de violação têm valores menores do que o valor limiar de alarme.
[0039] Como mostrado na figura 8, quando um segundo ou magneto adicional com a mesma polaridade à medida que o magneto 34 é aplicado próximo ao sensor de efeito Hall 82, a voltagem de saída do mesmo é orientada abaixo de 0,2 volt e é abaixo mesmo com a porta aberta. À medida que a voltagem de saída está abaixo do limiar de estado de violação inferior LA, o dispositivo de controle 70 determina que uma tentativa de sabotagem com base em um campo magnético separado parece estar ocorrendo. Após um retardo de tempo predeterminado ou pré-selecionado, tal como 15 segundos, a um valor de voltagem contínua baixo, um sinal sem fio de estado de violação que representa um estado de violação é enviado pelo dispositivo de controle 70 por meio do circuito transmissor sem fio 86 o que indica uma tentativa de sabotagem. Em uma modalidade, o período de tempo predeterminado é pelo menos cerca de 12 segundos.
[0040] Se um segundo magneto com a polaridade oposta é aplicado ou disposto próximo ao sensor de efeito Hall 82 e a voltagem de saída a partir do sensor de efeito Hall 82 excede o limiar de estado de violação superior 1^ por um tempo predeterminado, em alguns casos, um sinal sem fio de estado de violação é emitido pelo dispositivo de controle 70 por meio do circuito transmissor sem fio 86 o que indica uma tentativa de sabotagem. Mais especificamente, desde que o sensor de voltagem de saída é maior do que o limiar de estado de violação superior 1^ e menor do que o limiar de alarme por um tempo predeterminado, o dispositivo de controle 70 emite um sinal sem fio de estado de violação. No caso em que o campo magnético de um segundo magneto de violação é maior do que o alarme do limiar de alarme Th, mas menor do que o limiar de violação adicional, violação Th, em vez disso um sinal sem fio de estado de alarme emitido pelo dispositivo de controle 70 é transmitido pelo circuito transmissor sem fio 86. Em tal caso, se um usuário não pode se certificar do porquê da existência de um estado de alarme, um estado de violação ou condição será imediatamente suspeita. Quando o sensor de voltagem de saída excede o limiar de violação Th por um tempo predeterminado, o dispositivo de controle 70 proporciona um sinal sem fio de estado de violação. Em uma modalidade, três diferentes sinais sem fio de estado de violação são proporcionados para o estado de violação específico.
[0041] O retardo de tempo reduz falsos sinais sem fio de estado de violação sendo emitidos que são causados por uma porta não completamente fechada momentaneamente ou quando uma porta é fechada com força. Em algumas modalidades, o limiar de estado de violação superior UTH ou o limiar de estado de violação inferior LTH deve ser cruzado continuamente por um período de tempo pré- selecionado, tal como a partir de cerca de 10 segundos a cerca de 20 segundos, antes de um sinal sem fio de estado de violação ser enviado pelo dispositivo de controle 70 por meio do circuito transmissor sem fio 86.
[0042] A modalidade de instalação A é executada em um modo similar pelo dispositivo de controle 70. Em uma modalidade, a voltagem média de saída a partir do sensor de efeito Hall 82 que corresponde à resistência operacional média do sinal de um campo magnético em uma posição de porta fechada é de cerca de 1,6 volt. O limiar de estado de violação superior UTH é maior do que 1,6 volt e o limiar de estado de violação inferior LTH é menor do que 1,6 volt. O valor limiar de alarme é menor do que os limiares de estado de violação na referida modalidade. Assim, o dispositivo de controle 70 é configurado para controlar o circuito transmissor sem fio 86 para emitir um sinal sem fio de estado de alarme quando o valor de resistência do sinal está abaixo de um limiar de alarme para instalação A. Assim, como determinado acima, o dispositivo de controle 70 muda seja entre um valor limiar de alarme acima (Instalação B) ou um valor limiar de alarme abaixo (Instalação A) dependendo da orientação de um magneto 34 que é detectado pelo sensor de efeito Hall 82.
[0043] Outras Características
[0044] Após a instalação inicial, uma moldura da porta 12 pode se acomodar ou a montagem da porta pode se desgastar ocasionando um desalinhamento do magneto 34 e do sensor de efeito Hall 82. Em uma modalidade, o dispositivo de controle 70 transmite a voltagem de saída do sensor de efeito Hall para um painel de controle por meio do circuito transmissor sem fio 86. Um valor de voltagem de saída permite a saúde de um arranjo de detecção de porta 10 e que a instalação seja checada remotamente pelo dispositivo remoto 90 que determina se os níveis do valor de voltagem de saída caem muito abaixo ou vão muito acima para uma operação confiável. Em outra modalidade, o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 monitora automaticamente a voltagem de saída do sensor de efeito Hall 82 e envia um sinal de problema se os níveis caírem muito ou subirem muito para uma operação confiável. Em uma modalidade, o circuito transmissor sem fio 86 usa o protocolo ZigBee RF para comunicar o seu estado de alarme ou estado normal para o painel de controle de alarme do dispositivo remoto 90 por meio do circuito de recebimento sem fio 104.
[0045] Além dos sinais sem fio de estado, em uma modalidade um sinal de problema de baixa voltagem e uma voltagem de saída analógica atual do sensor de efeito Hall 82 são enviadas através de uma interface de frequência de rádio. Os referidos sinais e voltagem permitem que a posição do magneto 34 seja corrigida antes de gerar um alarme falso em virtude de desalinhamento do magneto 34 com relação ao sensor de efeito Hall 82. Assim, a resistência de campo magnético pode ser comunicada através de um arranjo de detecção de porta para o instalador por meio do dispositivo remoto 90, ou para exibir em um painel de controle da estação central, para ajudar na resolução de problemas e verificar a operação e instalação adequadas.
[0046] Em algumas modalidades, a porta é uma porta de metal e/ou uma moldura da porta é uma moldura da porta de metal. Assim, a emissão do sensor de efeito Hall 1.0 pode variar na posição aberta. O dispositivo de controle 70 é responsável por uma ligeira variação e muda o valor limiar de alarme quando a variação é mais do que uma quantidade selecionada. Ademais, proporcionar o sensor de efeito Hall 82 no alojamento de invólucro 42 em afastamento a partir de a porta de metal ou moldura da porta de metal quando montado reduz qualquer efeito magnético da porta de metal ou da moldura da porta de metal.
[0047] Por usar um sensor de efeito Hall 82, em vez disso outros sensores magnéticos, a distância de espaço do magneto pode ser maior em virtude da maior sensibilidade do sensor de efeito Hall. A referida maior sensibilidade e espaços maiores tornam o dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 mais fácil de instalar e pode acomodar instalações difíceis.
[0048] Um arranjo de detecção de porta 10 proporciona uma indicação de resistência do sinal para o instalador. A indicação conta ao instalador que há uma margem significante de resistência do sinal para uma instalação confiável. A margem de resistência do sinal torna a instalação mais confiável e reduz alarmes falsos. A constituição e a redução do espaço de distância (histerese) do sensor de efeito Hall 82 e o magneto 34 são controlados de modo preciso e reduzem alarmes falsos a partir dos movimentos normais da porta. Em uma modalidade, a constituição e a redução do espaço de distância é automaticamente otimizada pelo dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 para aprimorar o desempenho de captura e reduzir os alarmes falsos.
[0049] Militesla (mT) é relacionada à densidade de fluxo magnético causado pela distância ou espaço, ao longo da orientação do magneto 34.
[0050] Embora a discussão acima seja principalmente direcionada para proporcionar um arranjo de detecção com uma porta e moldura da porta, usa com vários tipos de arranjos de janela é também contemplado.
[0051] O dispositivo de controle 70 é um processador, microprocessador, ASIC (circuito integrado de aplicação específica) ou outro dispositivo para processar as instruções e armazenar informação na memória. Em uma modalidade, o dispositivo de controle 70 executa algoritmos ou outros programas para realizar um estado de alarme, estado normal e estado de violação.
[0052] Em algumas modalidades um sinal de estado de alarme, um sinal de estado normal e um sinal de estado de violação não são sinais sem fio.
[0053] Assim, a presente invenção proporciona, entre outras coisas, um dispositivo de detecção magnético para porta/janela 40 que inclui um sensor magnético configurado para fazer a leitura da resistência do sinal de um magneto e emitir um valor de resistência do sinal, e um dispositivo de controle para receber um valor de resistência do sinal a partir do sensor magnético, o dispositivo de controle configurado para determinar um estado de alarme, um estado normal, e um estado de violação a partir do valor de resistência do sinal. Várias características e vantagens da presente invenção são determinadas nas reivindicações a seguir.
Claims (17)
1. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40), caracterizado pelo fato de que compreende, um sensor de efeito Hall (82) configurado para fazer a leitura da intensidade do sinal de um imã e emitir um valor de intensidade do sinal, e o sensor de efeito Hall (82) proporciona uma tensão de saída quando nenhum campo magnético é detectado pelo mesmo, um dispositivo de controle (70) para receber o valor de intensidade do sinal a partir do sensor de feito Hall (82), o dispositivo de controle (70) configurado para determinar um estado de alarme, um estado normal, e um estado de violação a partir do valor de intensidade do sinal, um circuito transmissor sem fio (86), sendo que o dispositivo de controle (70) é configurado para controlar o circuito transmissor sem fio (86) para emitir um sinal sem fio de estado normal quando o valor de intensidade do sinal está ou acima de um valor limiar de alarme ou abaixo do valor limiar de alarme dependendo da orientação de um imã que é detectado pelo mesmo, um alojamento (42) com uma placa de montagem (60) para a montagem em contato de superfície a superfície com uma moldura da porta (12), uma placa de circuito impresso (50) disposta dentro do alojamento (42) e orientada transversal à placa de montagem (60), um indicador (80), sendo que o sensor de efeito Hall (82), o dispositivo de controle (70) e o circuito transmissor sem fio (86) são proporcionados com a placa de circuito impresso (50) e o sensor de efeito Hall (82) é disposto na placa de circuito impresso (50) afastado da placa de montagem (60), sendo que o indicador (80) está configurado, durante a instalação, para prover indicação de que um conjunto ímã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) estão muito distantes para realizar o sensoriamento de porta; para prover indicação de que o ímã está sendo detectado pelo sensor de efeito Hall (82) do dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) como um do conjunto ímã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) se aproxima do outro do conjunto ímã (30) e o dispositivo sensor magnético de porta/janela (40); para prover indicação de que o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) está se aproximando ou se afastando do conjunto do ímã (30) correspondente a um aumento ou diminuição da intensidade do sinal do ímã detectado pelo sensor de efeito Hall (82); e prover indicação de que o ímã e o sensor de efeito Hall (82) são movidos para uma posição que corresponde ao dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) e o conjunto do ímã (30) estando em uma posição fechada ou cerrada e a intensidade do sinal do ímã sensor de efeito Hall (82) excede uma margem de intensidade de sinal.
2. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para controlar o circuito transmissor sem fio (86) para emitir um sinal sem fio de estado de violação quando o valor de intensidade do sinal está ou continuamente acima de um limiar de estado de violação superior ou continuamente abaixo de um limiar de estado de violação inferior por um período de tempo predeterminado.
3. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o período de tempo predeterminado é pelo menos cerca de 12 segundos.
4. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o limiar de estado de violação superior e o limiar de estado de violação inferior têm valores menores do que o valor limiar de alarme ou tem valores maiores do que o valor limiar de alarme dependendo da orientação do imã detectado.
5. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para comparar o valor de intensidade do sinal a um valor limiar de alarme e emitir um de um sinal de estado normal e um sinal de estado de alarme.
6. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para armazenar o valor de intensidade do sinal proporcionado pelo sensor de efeito Hall (82) quando um imã está presente o que corresponde a uma porta fechada ou janela fechada por pelo menos um número pré-selecionado de ocorrências, o dispositivo de controle (70) processando os valores de intensidade do sinal armazenados para determinar um valor médio operacional de intensidade do sinal.
7. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para ajustar um limiar de estado de violação superior e um limiar de estado de violação inferior com base no valor médio operacional de intensidade do sinal.
8. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para proporcionar um sinal de estado de violação quando o valor de intensidade do sinal proporcionado pelo sensor magnético está continuamente acima do limiar de estado de violação superior ou continuamente abaixo o limiar de estado de violação inferior por um período de tempo pré- selecionado.
9. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um circuito transmissor sem fio (86) para receber o valor de intensidade do sinal a partir do dispositivo de controle (70) e transmitir o valor de intensidade do sinal de modo que um dispositivo remoto (90) determina se o valor de intensidade do sinal cai muito abaixo ou está muito acima para uma operação confiável.
10. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para processar os valores de intensidade do sinal armazenados para determinar o valor operacional de intensidade do sinal e para ajustar o valor limiar de alarme com base no valor operacional de intensidade do sinal.
11. Dispositivo de detecção magnética para porta/janela, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (70) é configurado para determinar uma orientação de um campo magnético detectado pelo sensor de efeito Hall (82) a partir do valor de intensidade do sinal e para selecionar o valor limiar de alarme com base na orientação do campo magnético.
12. Método para instalar um dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) e um conjunto de imã (30) para um arranjo de detecção de porta, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: montar um do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) a uma porta (14) ou uma moldura da porta (12); montar o outro do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) para o outro de a porta (14) ou uma moldura da porta (12) ao: indicar por meio de um indicador (80) do dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) que o conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) estão muito distantes entre si para realizar a detecção da porta; indicar por meio do indicador (80) que o imã está sendo detectado por um sensor magnético do dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) à medida que um do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) estão se aproximando do outro do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40); indicar por meio do indicador (80) que o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) está se aproximando ou se movendo em afastamento a partir do conjunto de imã (30) o que corresponde a um aumento ou redução na intensidade do sinal do imã detectado pelo sensor magnético; e indicar por meio do indicador (80) que o imã e o sensor magnético são movidos para a posição que corresponde ao dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) e o conjunto de imã (30) estando em uma posição fechada ou cerrada e a intensidade do sinal do imã detectado pelo sensor magnético excede uma margem de intensidade do sinal, e fixar a aproximação de um do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) para o outro de uma porta (14) e uma moldura da porta (12) na posição em que o sensor magnético detecta a intensidade do sinal do imã que excede a margem de intensidade do sinal quando a porta (14) está numa posição fechada ou cerrada.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o indicador (80) é um diodo emissor de luz que se ilumina para indicar que o conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) estão muito distantes entre si para realizar detecção da porta.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o diodo emissor de luz proporciona uma indicação de que o imã está sendo detectado pelo sensor magnético à medida que um do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) está se aproximando do outro do conjunto de imã (30) e o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) em resposta a um aumento na intensidade do sinal do imã detectado pelo sensor magnético o que ocasiona o piscar do diodo emissor de luz, a frequência de piscar que aumenta à medida que o sensor magnético e o imã se aproximam um do outro.
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de controle (70) é configurado para parar o indicador (80) de iluminar quando o sensor magnético detecta que a intensidade do sinal do imã excede a margem de intensidade do sinal.
16. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de detecção magnética para porta/janela (40) inclui um dispositivo de controle (70) para receber a intensidade do sinal detectada pelo sensor magnético e para determinar uma média de intensidade do sinal de porta fechada em relação às iterações para se obter um valor médio operacional de intensidade do sinal para a posição de porta fechada e ajustar um valor limiar para comparar com a intensidade do sinal detectado pelo sensor magnético para determinar a porta estando na posição fechada.
17. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o sensor magnético é um sensor de efeito Hall (82).
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