BR202012017899U2

BR202012017899U2 - angular coding key

Info

Publication number: BR202012017899U2
Application number: BR202012017899U
Authority: BR
Inventors: Danilo De Almeida Ferraz
Original assignee: Danilo De Almeida Ferraz
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2015-10-20

Abstract

chave de codificação angular. o presente modelo de utilidade se refere a uma chave codificada, formada por imã diametralmente magnetizado (7) e sensor hall do tipo rotacional ou angular (1), fazendo com que somente se o ângulo obtido coincidir com o programado indique que o imã esta presente e no ângulo correto, caso o imã (7) não esteja presente ou o ângulo não seja o correto, indicará uma falha ou imã (7) não presenteangular coding key. The present utility model refers to a coded key consisting of a diametrically magnetized magnet (7) and a rotational or angular hall sensor (1), so that only if the angle obtained coincides with the programmed one indicates that the magnet is present. and at the correct angle, if the magnet (7) is not present or the angle is not correct, indicates a fault or magnet (7) not present

Description

“Chave de codificação angular” Campo da Invenção A presente invenção tem por objetivo mu dispositivo magnético eletrônico, com a função de ser além de sensor uma chave codificada, para indicar a condição de fechado e aberto, muito utilizado em sistemas de alarme, cofre e áreas de alta segurança para indicar que a porta esta fechada. O diferencial é que com esta chave de segurança, existe uma grande dificuldade de ser burlada, diferente das soluções existentes no mercado. A presença de um imã qualquer, ao sensor (1), sozinho, não garante a condição de indicar a a condição de aproximação do ímã (2) ao sensor (1), devendo o imã (2) além de ser posicionado sobre o sensor (1), deverá ter o ângulo coincidindo com o ângulo pré- programado, evitando assim a burla, e dando maior garantia de que a porta realmente esta fechada.Field of the Invention The present invention aims at an electronic magnetic device, with the function of being besides a sensor a coded key, to indicate the closed and open condition, widely used in alarm systems, safe and high security areas to indicate that the door is closed. The difference is that with this security key, there is a great difficulty to be circumvented, unlike the existing solutions in the market. The presence of any magnet to the sensor (1) alone does not guarantee the condition of indicating the approach condition of the magnet (2) to the sensor (1), and the magnet (2) must be positioned over the sensor ( 1), should have the angle coinciding with the pre-programmed angle, thus avoiding the fraud, and giving greater assurance that the door is actually closed.

Estado atual da técnica Existe no mercado uma série de sensores de aproximação e fechamento, mecânicos, e magnéticos, ópticos, muitas vezes utilizados em portas de casas, empresas, cofres, áreas de segurança, que podem muitas vezes ser facilmente burlados de diversas formas, a exemplo, os magnéticos com reed-switch, onde mantendo-se a porta aberta, e aproximando-se um imã qualquer ao sensor se consegue informar a central de alanne que a porta esta fechada, mas na verdade esta aberta. Alguns exemplos de outras chaves e sensores que indicam fechamento e abertura são: micro chaves, sensores hall d imã, sensores ópticos, etc.Current state of the art There are a number of mechanical, magnetic, and optical approach and closure sensors on the market, often used in doors of homes, businesses, safes, security areas, which can often be easily bypassed in various ways, For example, the magnetic with reed-switch, where keeping the door open, and approaching a magnet to the sensor can inform the central of Alanne that the door is closed, but in fact is open. Some examples of other switches and sensors that indicate closing and opening are: micro switches, hall magnet sensors, optical sensors, etc.

Descrição da Invenção Tendo em vista este problema e no propósito de superá-lo, foi desenvolvida uma chave de codificação, utilizando um sensor especial (1) que não somente reconhece a presença de um campo magnético, como também o ângulo do campo magnético presente ao sensor (1). O número de combinações depende da precisão angular de detecção do sensor e da distancia do imã (2) ao sensor (1). Isto faz com que se imponha uma dificuldade a burla, devido ao fato de que a simples aproximação de um imã (2), além do fato deste imã (2) não ser comum de mercado, se faz necessário coincidir o ângulo diametral com o ângulo pré- fixado, ligo pelo sensor (1). O tipo de imã a ser utilizado é do tipo magnetizado diametralmente (2).In view of this problem and in order to overcome it, a coding key has been developed using a special sensor (1) that not only recognizes the presence of a magnetic field, but also the angle of the magnetic field present at the sensor (1). The number of combinations depends on the angular detection accuracy of the sensor and the distance from the magnet (2) to the sensor (1). This makes it difficult to circumvent, due to the fact that the simple approximation of a magnet (2), besides the fact that this magnet (2) is not common in the market, it is necessary to coincide the diametric angle with the angle pre-fixed, switch on by sensor (1). The type of magnet to be used is of the diametrically magnetized type (2).

No nosso caso estaremos utilizando um imã diametralmente magnetizado (2) e um sensor hall do tipo rotacional ou angular (1) que se torna um sensor com uma chave de código, ou uma combinação angular, para indicar que o imã (2) e o sensor (1) estão exatamente posicionados. Utilizando-se apenas hum imã (2) e hum sensor (1), teremos N combinações, sendo N dependente da precisão angular de detecção do sensor, com mais de hum imã (2) e sensor hall (1), por exemplo, dois pares terão em torno de N x N combinações, ou seja, dificulta em muito quem desejar burlar.In our case we will be using a diametrically magnetized magnet (2) and a rotational or angular type hall sensor (1) that becomes a sensor with a code key, or an angular combination, to indicate that the magnet (2) and the sensor (1) are exactly positioned. Using only one magnet (2) and one sensor (1), we will have N combinations, N being dependent on the sensor's angular detection accuracy, with more than one magnet (2) and hall sensor (1), for example, two. pairs will have around N x N combinations, making it very difficult for anyone who wants to cheat.

Outra característica muito importante, é que esta chave de segurança, formada por sensor(es) hall (1), microcontrolador (3), e outros, possui baixo consumo de energia, onde além dos componentes terem baixo consumo de energia, podem controlados pelo programa do microcontrolador (3), permanecer na maior parte do tempo no modo dormindo (sleep), permitindo assim todo circuito ser alimentado por uma bateria (4), ou circuito de alimentação externa (8). O posicionamento do imã (2) ao sensor hall (1) deve ser frontal para que possa ser reconhecido pelo sensor (1).Another very important feature is that this safety switch, formed by hall sensor (s) (1), microcontroller (3), and others, has low power consumption, where in addition to the components having low power consumption, can be controlled by microcontroller program (3), most of the time remain in sleep mode, thus allowing the entire circuit to be powered by a battery (4), or external power circuit (8). The positioning of the magnet (2) to the hall sensor (1) must be frontal so that it can be recognized by the sensor (1).

Uma forma funcional do uso da chave codificada numa porta será descrita a seguir: Um sensor hall do tipo rotacional ou angular (1), ligado a um microcontrolador (3), em uma das diversas configurações possíveis. Instala-se na porta um imã diametralmente magnetizado (2), e no batente circuito sensor, de forma que o ímã (2) fique frontal e muito próximo ao sensor (1) com a porta fechada. O microcontrolador (3), a título de exemplo, pode ser programado para que no primeiro momento que for instalado, e ter a porta fechada, ou seja, imã(2) em frente ao sensor (1) fazer, se faz a leitura do ângulo lido pelo sensor (1), e o armazena em memória do tipo “flash”. Ao se abrir a porta, o imã (2) se afasta, e não existe mais nenhuma leitura de ângulo pelo sensor (1), e consequentemente o microcontrolador, sabe que o imã (2) não esta mais presente, indicando “Porta Aberta”. Ao fechar a porta novamente, ocorre a leitura e a coincidência do ângulo lido com o ângulo armazenado, passando a indicar “Porta-Fechada”. Caso se deixe a porta aberta, e é fixado um imã (2) sobre o sensor (1), a simples aproximação não irá fazer com que o sensor indique o ângulo correto esperado pelo microcontrolador (3), além do fato de que este imã não é usual no mercado, o que dificulta mais ainda a burla e continua indicando “Porta Aberta”.A functional way of using the coded key in a door will be described below: A rotational or angular hall sensor (1) connected to a microcontroller (3) in one of several possible configurations. A diametrically magnetized magnet (2) is installed on the door and on the sensor circuit door so that the magnet (2) is front and very close to the sensor (1) with the door closed. The microcontroller (3), by way of example, can be programmed so that the first time it is installed, and have the door closed, ie magnet (2) in front of the sensor (1) to do, it reads the angle read by the sensor (1), and stores it in flash memory. When opening the door, magnet (2) moves away, and there is no further angle reading by sensor (1), and consequently the microcontroller knows that magnet (2) is no longer present, indicating “Door Open” . When closing the door again, the reading and coincidence of the angle read with the stored angle coincide, indicating “Door Closed”. If the door is left open and a magnet (2) is fixed over the sensor (1), the simple approximation will not cause the sensor to indicate the correct angle expected by the microcontroller (3), besides the fact that this magnet is not usual in the market, which makes it even more difficult to cheat and continues to indicate "Open Door".

Alguns sensores hall de rotação e angular (1) permitem ainda se ler a distancia “D” do imã (2) ao sensor (1) através da intensidade do campo magnético, aumentando mais a segurança da chave de codificação NxD. Neste caso, para se burlar a chave codificada, deverá ser encontrado o ângulo programado, e a distancia programada do sensor ao imã (2). A título de exemplo não límitativo, sensores hall (1) como MLX90316 da empresa “Melexis” podem ser utilizados, e os imãs (2) como expresso anteriormente devem ser ímãs com a magnetização orientados através do diâmetro, ou diametralmente magnetizados normalmente na forma de uma moeda ou cilíndricos. A FIG. 1 mostra um exemplo de sensor do tipo Hall comum, onde ao se aproximar um imã ele passa a conduzir. A FIG. 2 mostra um exemplo de sensor do tipo mecânico, uma chave do tipo “push-button”, onde ao pressionar a haste ele fecha os contatos. A FIG. 3 mostra um exemplo de sensor usando “Reed Relay ou Reed Switch” onde ao se aproximar um imã ele fecha os contatos. A FIG. 4 mostra um tipo de sensor hall de detecção angular ou relacionai (1), com um imã do tipo diametralmente magnetizado (2), objeto da patente. A FIG. 5 mostra os circuitos internos do sensor hall de detecção angular ou rotacional, a exemplo o MLX90316. Existem diversos fabricantes deste tipo de sensor, com diferentes características técnicas. A FIG. 6 mostra um exemplo de circuito eletrônico e em blocos, de uma chave codificada, mostrando uma das formas de conexão do sensor (1) ao microcontrolador (3) e as interfaces de comunicação externa, mostrando uma interface serial (7), utilizando circuitos do tipo de comunicação serial requerido (RS232, RS485, USB, One-Wire, sem fio, etc), ou do' tipo fechado/aberto através de um relé de estado solido MOSFET (5), sendo que o circuito pode ser alimentado por uma batería (4), d ou externamente (8) e mostrando também uma chave redundante (9). A chave redundante (9), pode ser um micro- svvitch, um sensor hall, um sensor óptico, etc, e no exemplo é um “reed-relay”, que ao ter o imã aproximado, também indica a condição de porta fechada, ou seja, mn opcional, que também informa ao microcontrolador a condição do imã (2) ou da condição da porta, independente do sensor (1), sendo este item um opcional.Some angular and rotation hall sensors (1) also allow the distance “D” from magnet (2) to sensor (1) to be read through the intensity of the magnetic field, further increasing the security of the NxD coding key. In this case, to circumvent the coded key, the programmed angle and the programmed distance from sensor to magnet must be found (2). By way of non-limiting example, hall sensors (1) such as MLX90316 from “Melexis” may be used, and magnets (2) as expressed above shall be magnetically oriented magnets through the diameter, or diametrically magnetically normally shaped. a coin or cylindrical. FIG. 1 shows an example of a common Hall-type sensor, where approaching a magnet it conducts. FIG. 2 shows an example of a mechanical type sensor, a push-button switch, where pressing the rod closes the contacts. FIG. 3 shows an example of a sensor using “Reed Relay or Reed Switch” where approaching a magnet closes the contacts. FIG. 4 shows a type of angular or relational sensing hall sensor (1) with a diametrically magnetized magnet (2) object of the patent. FIG. 5 shows the internal circuitry of the angular or rotational sensing hall sensor, for example MLX90316. There are several manufacturers of this type of sensor with different technical characteristics. FIG. 6 shows an example of a block and electronic circuit of a coded switch showing one way of connecting the sensor (1) to the microcontroller (3) and the external communication interfaces showing a serial interface (7) using circuitry of the required serial communication type (RS232, RS485, USB, One-Wire, Wireless, etc.), or of the closed / open type via a solid state MOSFET relay (5), the circuit can be powered by a battery (4), d or externally (8) and also showing a redundant key (9). The redundant switch (9) may be a micro-svitch, a hall sensor, an optical sensor, etc., and in the example is a reed-relay, which when having the approximate magnet also indicates the condition of closed door, ie, mn optional, which also informs the microcontroller of the condition of the magnet (2) or the condition of the port, independent of the sensor (1), this item being an optional one.

Muitas fechaduras de segurança de mercado possuem internamente no lado do batente uma micro-chave, que quando a lingueta da fechadura, penetra pressiona a micro- chave (9), informando que a porta esta fechada. Neste caso com a chave redundante (9), a condição fechada será informada, pela chave codificada, somente se ambos os sensores (9) e (1), indicarem que a porta esta fechada e em qualquer outra condição dos sensores indicará porta aberta, ajudando a dificultar ainda mais a burla.Many market safety locks have a micro key internally on the knocker side, which when the locking tongue penetrates, presses the micro key (9), informing that the door is closed. In this case with the redundant key (9), the closed condition will be informed by the coded key only if both sensors (9) and (1) indicate that the door is closed and in any other condition of the sensors will indicate open door, helping make it even harder to cheat.

De conformidade com o quanto ilustram as figuras acima relacionadas, a patente “Chave de codificação angular”, na forma apresentada, o sensor (1) apresentado, pode ser construída de diversas outras formas, onde os exemplos citados são a título de exemplo não limitativo.As illustrated by the above related figures, the patent "Angular coding key" as shown, the sensor (1) shown, may be constructed in a number of other ways, where the examples cited are by way of non-limiting example. .

Claims

1. “Angular coding key” is a coded or combination open or closed-door sensor consisting of a diametrically magnetized magnet (s) (2) and an angular or rotational sensor (s) ( 1) controlled by a microcontroller (3) responsible for obtaining and comparing the angle as the magnet (s) (2) approaches the sensor (s) frontally (1), and coinciding indicate if coincided or not, and indicate the result extremely through serial communication (7), and / or open / closed contact drive (5), becoming a coded key where only placing the magnet (s) positioned (s) at the correct angle, pre-programmed (s), one can be assured that the magnet (2) is correctly positioned at the correct angle ie the right combination on the sensor (1), having also this a large number of possible combinations, avoiding circumvention, and can optionally be associated with pre-existing sensors with the same purpose;

"Angular coding key" according to Claim 1, characterized in that it requires the power circuits required to power the electronic circuits, microcontroller, sensor (s) and interfaces, which may be of the type com. wire (8) or entirely through battery (s) or battery (s) (4);

3. “Angular coding key” according to. claim 1, characterized in that it has a wired or wireless serial communication circuit (7) and / or an open / closed contact circuit and may be a relay or transistor circuit (5) controlled by the microcontroller (3);

"Angular coding key" according to Claim 1, characterized in that it has one or more magnets (2) normally installed in the door and rotary or angular type hall sensor circuit (1) normally installed in the door frame. ;

5. "Angular coding key" according to claim 1, is characterized by the angular combination N of the magnet (2) to the sensor (1), with more than one magnet (2) and sensor (1) the combination of if, for example, two pairs have an NxN combination or encoding, the combination of the “D” distance from magnet (2) to sensor (1) may be added, possible on some sensors (1) through magnetic field strength on some sensors (1) with this facility;

"Angular coding key" according to Claim 1, further characterized in that it can be associated with the angular coding key, a mechanical switch or any other opening and closing sensor (9) normally present in security locks; for the purpose of redundancy, where both must signal the same condition;

7

The "angular coding key" according to claim 2 is characterized in that its circuit is entirely via a battery (4) operating at low current consumption which is controlled by the microcontroller (3) which can be programmed to operate the entire circuit in low power, and / or through an external supply circuit (8).