BRPI0709926A2 - dispositivo de segurança para monitorar mudanças em condições de um objeto fechado - Google Patents

Abstract

<B>DISPOSITIVO DE SEGURANçA PARA MONITORAR MUDANçAS EM CONDIçõES DE UM OBJETO FECHADO<D>Um dispositivo de segurança (20) é um dispositivo compacto e barato para monitorar a integridade de objetos fechados, que indica quando o estado de uma condição monitorada no interior do objeto fechado mudou. O dispositivo (20) é de tamanho pequeno, de modo que pode ser colocado também no interior de objetos fechados pequenos, por exemplo, uma valise, caixa, envelope ou similar, e que é inconspícuo ao observador caso o objeto fechado seja aberto. O dispositivo (20) pode ser relocado no interior do objeto fechado. O dispositivo (20) compreende um controlador (4) e memória associada (8), um cronómetro (6) em conexão com o controlador (4), sensores (2) em comunicação com o controlador (4) e arranjados para sensorear mudanças nas condições no interior do objeto fechado e meios de indicação (12) em comunicação com o controlador (4) e arranjados para indicar de modo sem fio invasão contra a integridade do objeto fechado. Enquanto as mudanças nas condições no interior do objeto fechado conformarem com certas condições predefinidas, a indicação de alarme pode ser bloqueada. A indicação de alarme do dispositivo de segurança (20) também pode ser ativada e desativada externamente por meio de um controle remoto ou automaticamente.

Description

DISPOSITIVO DE SEGURANÇA PARA MONITORAR MUDANÇASEM CONDIÇÕES DE UM OBJETO FECHADO"

Campo técnico da invenção

A invenção refere-se geralmente a um dispositivo paraaperfeiçoar a segurança e, mais particularmente, a um dispositivo quemonitora a integridade de objetos fechados e indica invasão contra aintegridade.

Fundamentos da invenção

A maioria dos dispositivos de segurança de hoje é projetadapara encaixar em edifícios ou veículos, e esses dispositivos de segurança sãoligações elétricas para a corrente principal ou energizados pela bateria doveiculo para prover potência aos componentes dos dispositivos de segurança.Portanto, não tem havido necessidade de otimizar o consumo de correntedesses dispositivos. Sensores típicos usados nesses dispositivos de segurançasão detectores de infravermelho e de microondas.

Há alguns dispositivos de segurança portáteis objetivados paraproteger itens de propriedade pessoal, que podem ser vulneráveis ao furto evandalismo. Esses dispositivos provêem notificação de distúrbios aos itens depropriedade e informação de rastreamento que diz respeito a qualquermovimento do item de propriedade. Esse tipo de dispositivo de segurançapode ser um módulo a ser acoplado ao telefone celular e, então, anexado aositens de propriedade como veículos, reboques, bicicletas, barcos e eletrônicosdomésticos. A fonte de alimentação do telefone celular provê potência paraesses módulos. Alternativamente, o dispositivo de segurança pode ser umacomposição integrada de módulo de segurança e transceptor sem fio,composição que é anexada aos itens de propriedade descritos acima. Bateriasrecarregáveis ou fontes de alimentação são usadas para prover potência aoscomponentes desses dispositivos de segurança. Para fins de rastreamento, odispositivo de segurança pode ser equipado com um receptor de rastreamentoou um receptor do sistema de satélite de posicionamento global (GPS).

Os dispositivos de segurança de hoje são tipicamente miradospara aplicações especiais, e eles são usualmente fixados aos objetos que elessão projetados para proteger. Esses tipos de dispositivos de segurança são umtanto caros porque eles não são projetados para serem dispositivos depropósitos múltiplos universais. Além disso, esses dispositivos de segurançasão tão grandes no tamanho que eles são facilmente observados por infratorespotenciais. Quando o dispositivo é a composição integrada do módulo desegurança e transceptor sem fio, ele é capaz de sr usado em ambientes ondenão é permitida transmissão de radiofreqüência, por exemplo, aviões em vôo.

Há uma necessidade de um dispositivo móvel, simples eindistinguível para monitorar a integridade de um objeto fechado, o objetocontendo pelo menos um item embalado dentro dele. O dispositivo desegurança deveria ser fácil econômico de produzir e, desse modo, adequadopara a produção em massa, e o dispositivo deveria ser utilizável em umaampla variedade de aplicações para proteger itens em objetos fechados. Odispositivo de segurança também deveria ser fácil de colocar dentro do objetofechado sob monitoramento. O termo "móvel" significa que a funcionalidadedo dispositivo é independente do lugar e movimento do objeto a sermonitorado.

O dispositivo de segurança é projetado para impedir fiirto,falsificação, intrusão, adulteração ou outro desses atentados sobre itens depropriedade pessoal , bens móveis, e o equivalente, que são embalados emobjetos fechados.

Ainda há uma necessidade de um dispositivo de segurançamóvel simples e indistinguível para monitorar a integridade dentro de umobjeto fechado, o dispositivo de segurança compreendendo um transmissorsem fio que possa ser desligado onde condições totalmente seguras sãodominantes e/ou em ambientes onde a transmissão de radiofreqüência não épermitida ou possível. Isso permite uma operação mais confiável dodispositivo de segurança impedindo alarmes desnecessários, bem comoeconomia no consumo de potência do dispositivo. Isso é mais benéfico emambientes onde a interferência extra é altamente restrita ou seria maisindesejada.

Sumário da invenção

Portanto, é um objetivo da invenção prover um dispositivo desegurança compacto e barato para monitorar a integridade do objeto fechado eindicar se o estado de uma condição monitorada dentro do objeto fechadomudou e/ou eliminar a indicação se a condição monitorada vierem aconformar com determinados pré-requisitos.

O objetivo da invenção é conseguido provendo-se umdispositivo de segurança para monitorar as mudanças em condições dentro deum objeto fechado, o dispositivo compreendendo

- meios de sensor arranjados para sensorear mudanças nascondições do objeto fechado em sucessivos pontos temporais e arranjadospara produzir um sinal de alarme no caso de tais mudanças entre pontostemporais sucessivos,

- meios de indicação em comunicação com os meios de sensor,os mencionados meios de indicação arranjados para indicar fora do objetofechado uma presença do mencionado sinal de alarme, onde

- os mencionados meios de sensor são arranjados para desligaros mencionados meios de indicação antes de indicar a presença domencionado sinal de alarme caso as mudanças detectadas entre pontostemporais sucessivos conformem com certa condição de referência.

De acordo com um aspecto da invenção é provido umdispositivo, onde meios de comparação são arranjados para compararcondições sensoreadas entre sucessivos pontos temporais para produzir amudança detectada e comparar a mudança detectada com a condição dereferência.

De acordo com um modo de realização preferido da invenção,meios de comparação são arranjados para comparar condições sensoreadasem sucessivos pontos temporais com a condição de referência.

De acordo com outro modo de realização preferido dainvenção, os meios de indicação compreendem pelo menos um transmissorsem fio.

De acordo com outro aspecto da invenção, é provido umdispositivo, onde os meios de indicação compreendem adicionalmente meiosde entrada arranjados para receber um comando externo a partir do lado defora, e arranjados para ativar e desativar os mencionados meios de indicaçãode acordo com o comando externo.

Em outro modo de realização preferido da invenção os meiosde entrada compreendem pelo menos um receptor sem fio arranjado parareceber o comando externo a partir de um transmissor sem fio externo earranjado para ser ativado/desativado de acordo com o mencionado comandoexterno.

Em ainda outro modo de realização preferido da invenção, osmeios de indicação compreendem um transmissor de posicionamento sem fioarranjado para transmitir uma informação de posição indicando a posição deproduzir o sinal de alarme e/ou indicando uma posição do objeto fechado.

O dispositivo é dimensionado pequeno, de modo que ele possaser colocado dentro de objetos fechados pequenos, por exemplo, uma pasta,caixa, um envelope ou equivalente, e de modo que seja indistinguível para oobservador, se o objeto fechado for aberto. O dispositivo é re-localizáveldentro do objeto fechado e, desse modo, ele não precisa de quaisquer arranjosde fixação para ser anexado às paredes ou coberturas do objeto fechado.

Um benefício da invenção corporificada provê um dispositivode segurança no qual a indicação de alarme pode ser desligada em ambientesonde a segurança do objeto monitorado não está a risco e a indicação doalarme pode envolver a determinado dano ou a indicação do alarme não épermitida por alguma razão, por exemplo, devido às restrições deradiofreqüência. Desse modo, o dispositivo de segurança de acordo com ainvenção impede a indicação de alarmes desnecessários. Também seriabenéfico desligar a indicação do dispositivo de segurança em ambientesseguros, a fim de economizar potência de bateria. Um benefício adicional éque o dispositivo de segurança de acordo com a invenção pode ser desligadotanto internamente quanto externamente.

Em adição àquele acima, um benefício da invençãocorporificada provê uma solução na qual a integridade do objeto fechado émonitorada facilmente, de modo confiável, despercebido eindependentemente de localização dentro do objeto fechado. Outro benefícioda invenção corporificada provê um dispositivo de segurança que é pequenono tamanho, econômico e adequado para produção em massa. Ainda outrobenefício da invenção corporificada provê um dispositivo de segurança auto-suficiente, de modo que a funcionalidade e movimento do dispositivo sejamindependentes de qualquer fator externo.

Outros objetivos e características da presente invenção setornarão visíveis a partir da descrição detalhada a seguir, considerada emconjunto com os desenhos anexos. Deve ser entendido, entretanto, que osdesenhos são projetados somente para fins de ilustração e não como umadefinição dos limites da invenção, para a qual deve ser feita referência àsreivindicações anexas. Deve ser entendido adicionalmente que os desenhosnão são necessariamente desenhados em escala e que, a não ser que indicadode outro modo, eles são pretendidos meramente para ilustrar conceitualmenteas estruturas e procedimentos descritos aqui.

Breve Descrição dos desenhos

Um modo de realização da invenção será descrito em detalheabaixo, a título de exemplo somente| com referência aos desenhos anexos, dosquais

a figura 1 ilustra um diagrama de bloco de um dispositivo deacordo com a invenção;

a figura 2 ilustra um diagrama de bloco mais detalhado dealguns modos de realização de um dispositivo de acordo com a invenção,

a figura 3 ilustra um fluxograma da funcionalidade geral deum dispositivo de segurança,

a figura 4 ilustra um fluxograma da funcionalidade de umdispositivo de segurança de acordo com um modo de realização da invenção,e

a figura 5 ilustra um fluxograma da funcionalidade de umdispositivo de segurança de acordo com outro modo de realização dainvenção.

Descrição detalhada da invenção

Um dispositivo de segurança de acordo com a invenção édesenvolvido para as exigências dos novos ambientes operacionais. Como umexemplo, há uma necessidade do dispositivo de segurança quando umacompanhia envia itens confidenciais, como desenhos de protótipos, de umlugar para o outro. Então, o expedidor, a companhia de transporte, bem comoo destinatário, querem estar seguros de que ninguém tenha lido os desenhosdurante o transporte, ou seja, que o item de transmissão recebido sejainviolável. Isso pode ser realizado dispondo-se o dispositivo de segurançadentro do objeto fechado, por exemplo, uma pasta, caixa, um envelope ouequivalente, que contém os itens confidenciais a serem transportados. Então,o dispositivo monitora mudanças em condições dentro do objeto fechado eproduz um sinal de alarme na ocorrência dessas mudanças, por exemplo, se oobjeto fechado for aberto ou movido sem uma permissão.

O dispositivo de segurança de acordo com a invenção éindistinguível e, desse modo, não será exposto ao intruso em potencial. Odispositivo detecta a abertura da cobertura do objeto fechado, armazenaalarme e tempo de detecção para a memória e indica o alarme.Conseqüentemente, seria fácil encontrar instantaneamente ou mais tarde emqual estágio do transporte a integridade do objeto fechado foi violada. Issotambém irá ajudar a rastrear o intruso suspeito restringindo o grupo deintrusos suspeitos para ser menor, e, na melhor das hipóteses, assinalar oinfrator diretamente. O evento de alarme e o tempo da detecção podem sertransmitidos à unidade de recepção. Além disso, o alarme, tempo e posição dedetecção da intrusão podem ser transmitidos para a unidade de recepção.

Os meios de sensor de acordo com a invenção compreendempelo menos um sensor que é usado para monitorar as mudanças nas condiçõesdentro do objeto fechado. Esses meios de sensor podem compreender, porexemplo, um acelerador usado para monitorar mudanças na aceleração dentrodo objeto fechado ou do objeto fechado, um sensor de pressão usado paramonitorar mudanças na pressão dentro do objeto fechado ou do objetofechado, um sensor de luz usado para monitorar mudanças na luz dentro doobjeto fechado etc. Sensores de temperatura e/ou umidade também podem serusados para monitorar mudanças nas condições dentro do objeto fechado.

Também há uma possibilidade de adicionar ao dispositivo desegurança de acordo com a invenção sensores múltiplos para monitorarmudanças nas condições dentro do objeto fechado ou do objeto fechado eproduzir um ou múltiplos sinais de alarme na ocorrência dessas mudanças.Essas mudanças podem estar relacionadas à luz, temperatura, umidade,pressão, aceleração e condições semelhantes. É útil, por exemplo, se otransporte de produtos eletrônicos, ou outros desses produtos, tiver de ocorrerem determinadas condições predefmidas para assegurar garantia oufuncionalidade dos produtos sob transporte. Esses sensores produzem oalarme se as condições do transporte forem, por exemplo, muito quentes,frias, úmidas, sobre ou sub-pressurizadas, ou se ocorrer aceleração, reduçãode velocidade ou parada muito rápidas etc.

O dispositivo de segurança de acordo com a invenção éprovido com meios de sensor arranjados para desligar a potência dos meiosindicados quando quer que determinadas condições predefinidas ocorramdentro do objeto fechado ou do objeto fechado. Se as mudanças nas condiçõesdetectadas pelos meios de sensor vierem a conformar com determinadascondições de referência, os meios de sensor podem instruir os meios deindicação, de preferência, um transmissor sem fio, a serem desligados, demodo a impedir o envio de uma mensagem de alarme desnecessária a partirdo dispositivo de segurança. Essa situação pode ocorrer em determinadascondições de segurança, como durante o transporte, por exemplo, no avião, ououtros ambientes seguros.

De acordo com a invenção, as condições de referência sereferem a determinadas condições momentâneas ou de longo prazo e sãocalculadas com base nessas observações. A condição de referência pode sereferir a um valor detectado ou derivação do valor detectado (por exemplo,diferença entre valores detectados etc) para ter um determinado valor, paraficar dentro de valores de limite, para exceder ou ficar abaixo de umdeterminado valor.

A seguir, são listadas exigências que o dispositivo desegurança de acordo com a invenção tem de preencher. O dispositivo é capazde operação por diversos dias, e o tempo de operação ótimo deve ser de duassemanas. O dispositivo é capaz de se mover através de fronteiras de países ede continentes. O dispositivo de segurança é capaz de funcionar e se moverindependente de qualquer fator externo, de modo que ele seja um dispositivoauto-suficiente. O dispositivo é capaz de manter a operação enquantoprendendo-se parado e movendo-se com pedestre, bicicleta, motocicleta,carro, trem, barco, avião ou outro veículo. O dispositivo é pequeno notamanho, de modo que ele seja indistinguível enquanto o objeto fechado éaberto. O dispositivo é capaz de energizar a si mesmo. Como resultado dessasexigências, o dispositivo de segurança tem baixo consumo de corrente,pequeno tamanho físico e baixa voltagem de suprimento. De acordo com ainvenção, o consumo de potência também é reduzido impedindo-se aindicação de alarme desnecessária em ambientes seguros. Devido ao baixoconsumo de potência, a radiação espúria do dispositivo permanece baixa.Como uma conseqüência de todas essas características, o dispositivo ésimples na operação e, portanto, o cálculo de componente do dispositivo permanece baixo e, portanto, influencia reciprocamente as baixas despesas defabricação e a potencialidade de produção em massa.

Em adição ao mencionado acima, o dispositivo de segurança éresistente a mudanças violentas na temperatura e umidade, bem comoresistente a choques, vibrações, quedas e batidas. Isso coloca exigências de alto padrão para o processo de fabricação e pode elevar um pouco as despesasde fabricação.

A Figura 1 ilustra um diagrama de bloco do dispositivo desegurança 20 de acordo com a invenção. Um controlador 4 controla outrosblocos principais do dispositivo 20. Como um exemplo, o controlador 4 pode ser um típico micro-controlador ou microprocessador disponívelcomercialmente, compreendendo uma unidade de processamento central(CPU), capacidade de entrada-saída (I/O) para simples funções associadas ememória 8. A memória 8 pode ser igualmente memória de micro-controladorinterna e/ou memória externa, como conhecido por alguém experiente na técnica. A capacidade de I/O do controlador 4 compreende dois barramentosI/O para um computador (não mostrado), um dos quais é para programar e ououtro para ler a memória 8. A unidade de contador 6 se inclui no controlador4 ou pode ser um bloco discreto 6. Também há necessidade de conexão de I/Opara a unidade de sensor 2 e para a unidade de indicação 12 como mostradona figura 1. O dispositivo de segurança 20 é um dispositivo auto-suficiente e éenergizado a partir da fonte de alimentação interna 3, que tipicamente é umabateria recarregável, super capacitor ou outra fonte de alimentação leve.

De acordo com um modo de realização da invenção, os blocosdo dispositivo de segurança 20 ilustrados na figura 1 são implementados auma placa de circuito impresso unitária (PCB). De acordo com outro modo derealização da invenção, o dispositivo de segurança 20 é implementado comoum sistema embutido sobre uma placa de circuito impresso unitária (PCB).Um conector (não mostrado) deve ser montado sobre a PCB para conectar ocomputador ao dispositivo 20 para programar o controlador 4 e ler a memória8 do dispositivo 20.

A unidade de sensor 2 compreende um detector que monitoraum circuito de alarme. Quando o circuito de alarme é fechado, o dispositivode segurança 20 fica no modo adormecido. Quando o circuito de alarme éaberto, o dispositivo de segurança 20 monitora uma mudança no circuito dealarme. Como um exemplo, quando o objeto fechado contendo o dispositivode segurança 20 for pelo menos parcialmente aberto, o dispositivo 20monitora a mudança na resistência do circuito de alarme. O mesmo se seguese o circuito de alarme for quebrado, por exemplo, cortando os fioscondutores do circuito. Quando o circuito de alarme é quebrado por qualquerrazão, a unidade de sensor 2 envia um sinal de alarme para o controlador 4para processá-lo adicionalmente. Opcionalmente, é arranjado um conversor deA/D entre o controlador 4 e a unidade de sensor 2. A unidade de sensor 2 éconectada via controlador 4 aos meios de indicação 12.

A unidade de sensor 2 compreende pelo menos um sensorarranjado para sensorear as condições dentro do objeto fechado depois dedeterminados intervalos de tempo. De acordo com um modo de realização,um sensor unitário é arranjado para sensorear as condições dentro do objetofechado e para desligar os meios de indicação 12 antes da indicação dapresença do sinal de alarme se a condição sensoreada ou mudança nacondição conformar com a mencionada condição de referência. De acordocom outro modo de realização , um sensor é arranjado para sensorear ascondições dentro do objeto fechado e outro sensor é arranjado para sensorearas condições dentro do objeto fechado ou do objeto fechado e para desligar osmeios de indicação 12 antes da indicação da presença do sinal de alarme se acondição sensoreada ou a mudança na condição conformar com a mencionadacondição de referência. Por exemplo, a unidade de sensor 2 podecompreender um sensor de acelerador ou pressão unitário etc, ou podecompreender um sensor de luz e sensor de acelerador ou pressão ou qualqueroutro detector semelhante.

De acordo com um modo de realização da invenção, odispositivo 20 compreende meios de comparação 4, 8 arranjadosadicionalmente para comparar uma condição sensoreada unitária a umacondição de referência predeterminada. Os meios de comparação 4, 8 sãoarranjados adicionalmente para comparar as condições sensoreadas entreintervalos sucessivos, a fim de produzir uma mudança, por exemplodiferença, detectada. Além disso, os meios de comparação 4, 8 são arranjadospara comparar a mudança produzida, por exemplo, diferença, para umacondição de referência predeterminada.

O contador 6 é arranjado para contar o tempo depois de umponto de início ser dado, por exemplo, reestabelecendo-se ou programando-seo contador 6. No caso do sinal de alarme ser derivado a partir do sensor 2 parao controlador 4, o controlador 4 exige um tempo de alarme a partir docontador 6 e armazena o tempo de alarme na memora 8. O programa desoftware do controlador 4 executa a contagem de tempo e o armazenamentodo tempo de alarme. Tipicamente, o contador 6 é arranjado para contar otempo real, ou seja, o tempo de relógio. Quando o computador é conectado aodispositivo de segurança 20 e, desse modo, ao controlador 4 para restabelecero tempo do contador 6, a contagem do tempo do dispositivo 20 é limpaimediatamente, a fim de impedir engano monitorando estabelecendo-se tempofalso. Todos os restabelecimentos programados do contador 6 ou osrestabelecimentos manuais do contador 6, se um botão de restabelecimento(não mostrado) for arranjado para o dispositivo 20, são armazenados namemora 8 associada ao tempo de restabelecimento.

A unidade de indicação 12 é arranjada para indicar que o sinalde alarme é gerado na unidade de sensor 2. A unidade de sensor 2 é conectadavia controlador 4 aos meios de indicação 12. A unidade de indicação 12compreende um indicador de alarme que indica a presença do sinal de alarmena unidade de sensor 2 de modo sem fio para o observador. O indicador dealarme pode ser ligado imediatamente ou atrasado por um determinadoperíodo de tempo depois da presença do sinal de alarme. A funcionalidade deindicação do indicador de alarme é organizada pelo programa de computador.A unidade de indicação 12 também pode compreender um indicador daoperação, por exemplo, um diodo emissor de luz (LED), aparelhos de bip ou oequivalente, que indica que o dispositivo de segurança 20 está no estadooperacional. Quando a fonte de alimentação 3, por exemplo, a bateria, éinserida em seu lugar, o indicador da operação é ligado por um determinadoperíodo de tempo.

A figura 2 mostra um diagrama de bloco mais detalhado dealguns modos de realização da unidade de indicação 12 do dispositivo desegurança 20. A unidade de indicação 12 compreende pelo menos umindicador de alarme 17, 18, 19 que indica a presença do sinal de alarme naunidade de sensor 2 do dispositivo 20 de modo sem para o observador. Oindicador de alarme 17, 18, 19 pode ser um retransmissor de RF 17 paraindicar a presença do sinal de alarme, um detector/transmissor de posição 19para indicar uma localização do dispositivo de segurança 20 e/ou luz deindicação 18 para indicar a presença do sinal de alarme.A unidade de indicação 12 compreendendo um transmissor deRF 17 pode indicar a presença do sinal de alarme ligando o transmissor de RF17. O transmissor de RF 17 é arranjado para transmitir o sinal de alarme e oobservador pode checar a presença do sinal de alarme por meio de umreceptor de RF apropriado do lado de fora do objeto fechado. O indicador dealarme compreendendo uma luz de indicador 18, por exemplo, um diodo deemissor de luz (LED) pode indicar a presença do sinal de alarme ligando a luzde indicador 18. O observador pode checar a presença do sinal de alarmequando quer que ele deseje fazer isso, abrindo o objeto fechado e checandovisualmente se a luz de indicador 18 está ligada ou desligada. Se houver apresença de mais de um sinal de alarme no dispositivo de segurança 20, então,a luz de indicador 18 é arranjada para piscar. Depois de checar a luz deindicador 18 o observador acusa o recebimento do alarme. Alternativamente,um radiador de infravermelho, radiador eletromagnético ou magnético podeser usado como o indicador de alarme que pode ser detectado do lado de forado objeto fechado, sem abrir o objeto fechado, por meio de um detectoradequado.

A unidade de indicação 12 compreendendo umdetector/transmissor de posição 19 pode indicar uma localização dodispositivo de segurança 20. O observador pode localizar a posição dodispositivo 20 usando um receptor de posição apropriado do lado de fora doobjeto fechado. O transmissor de posição 19 da unidade de indicação 12 podeser arranjado par indicar a localização do dispositivo de segurança 20 napresença do sinal de alarme a partir da unidade de sensor 2. Então, no caso dosinal de alarme ser derivado a partir do sensor 2 para o controlador 4, ocontrolador 4 exige uma localização do alarme a partir dodetector/transmissor de posição 19 e armazena na memória 18 a localizaçãodo alarme junto com o tempo do alarme a partir do contador 6. A ligação decomunicação por satélite entre o detector/transmissor 19 e os satélites éarranjada para conformar a qualquer protocolo de comunicação por satéliteconhecido por alguém experiente na técnica, por exemplo, Sistema dePosicionamento Global (GPS). Alternativamente, também sistemas baseadosem GPS providos com o transmissor de RF 17 podem ser usados para indicara localização do dispositivo de segurança 20. Além disso, uma combinaçãodos sistemas de GPS e GSM pode ser usada para indicar a localização dodispositivo de segurança 20. Em adição ao detector/transmissor de posição 19,a unidade de indicação 12 pode compreender o transmissor de RF 17 e a luzde indicador 18. Então, a presença do sinal de alarme é indicada tantotransmitindo isso a partir do transmissor de RF 17 quanto ligando a luz deindicador 18, também a localização do alarme é transmitida pelo transmissorde RF 17.

De acordo com um modo de realização da invenção,determinada condição de referência é predeterminada de modo que, se essacondição de referência for encontrada como um resultado da comparação, aindicação do alarme está bloqueada, como explicado anteriormente. Aunidade de sensor 2 em combinação com os meios de comparaçãocompreende pelo menos o controlador 4 e a memória 8 é arranjada paradesligar o pelo menos um indicador de alarme 17, 18, 19 da unidade deindicação 12 se as condições sensoreadas e/ou as mudanças sensoreadasconformarem com a mencionada determinada condição de referência.Conseqüentemente, pelo menos um indicador de alarme 17, 18, 19 é arranjadopara bloquear a transmissão do sinal de alarme do lado de fora do objetofechado. Desse modo, os indicadores de alarme 17, 18, 19 são desligadosinternamente sem qualquer comando externo.

Opcionalmente, como mostrado na fig. 2, é conectado umdispositivo de entrada 14 ao indicador de alarme 17, 18, 19 para receber umcomando externo para controlar a operação do indicador de alarme 17, 18, 19.Um dispositivo de entrada apropriado 14 conectado ao indicador de alarme17, 18, 19 pode permitir ligar e desligar o indicador de alarme externamente.A comutação externa do indicador de alarme 17, 18, 19 pode depender decerta condição de referência ou pode ocorrer independente da condição dereferência.

Exemplificativamente, o dispositivo de entrada 14 pode

compreender um receptor de RF para receber um comando externo paracontrolar a operação do transmissor de RF 17. De preferência, o receptor deRF do dispositivo de entrada 14 é arranjado para desligar e ligar o transmissorde RF 17 de acordo com o comando externo. O comando externo é recebidode um transmissor de RF apropriado, disposto fora do objeto fechado. Link decomunicação de RF entre o transmissor de RF 17 e o receptor externo 17apropriado, bem como, entre o receptor de RF do dispositivo de entrada 14 eo transmissor de RF apropriado externo, é arranjado para conformar comqualquer protocolo de comunicação por RF conhecido por alguém experientena técnica. Esses protocolos incluem sistemas de RF terrestres sem fio e porsatélite, por exemplo, GSM, CDMA, Inmarsat, Iridium ou outro sistema, bemcomo, sistemas de RF sem fio de curto alcance, por exemplo, Bluetooth. Otransmissor de RF 17 é arranjado para operar, de preferência, em pelo menosduas faixas de freqüência diferentes. De acordo com um modo de realizaçãoda invenção, em adição ao transmissor de RF 17, a unidade de indicação 12compreende também a luz indicadora 18. Depois, a presença do sinal dealarme é indicada tanto pela transmissão do mesmo pelo transmissor de RF17, como pela ligação da luz indicadora 18.

Opcionalmente, é arranjado um comutador 15 acessível forado dispositivo de segurança 20 para desligar o indicação de alarme 17, 18, 19.De acordo com um modo de realização, o comutador 15 é arranjado comosenso o dispositivo de entrada 14. O comutador 15 pode ser qualquer umconhecido por alguém experiente na técnica para ser desligado pela resposta aestímulo mecânico, ótico, magnético ou elétrico. Após checar o indicação dealarme 17, 18, 19 o observador reconhece o alarme por pressionar ocomutador 15 do dispositivo 20. Alternativamente, o dispositivo de entrada 14é um receptor ótico arranjado para receber impulso infravermelho e comandaro comutador 15a desligar ou ligar. Alternativamente, o dispositivo de entrada14 é um receptor eletromagnético ou magnético para receber impulsoeletromagnético ou magnético e comandar o comutador 15a desligar ou ligar.

O comando externo recebido pelo dispositivo de entrada 14 daunidade de indicação 12 pode ser um comando para desligar ou ligar todas aspartes de RF do dispositivo 20, incluindo o transmissor de RF 17, o receptorde RF do dispositivo de entrada 12, o detector. transmissor de posição 19. Ocomando externo pode ser também um comando para desligar todas as partesde radiação do dispositivo 20, incluindo radiador de infravermelho, radiadormagnético ou tal radiador de luz 18. O comando externo pode ser também umpressionamento do comutador de tecla 15 para desligar o LED 18. O comandoexterno pode ser um comando de uma unidade de controle remoto ou pode serarranjado, por exemplo, programado, para funcionar automaticamente. Ocomando externo é, tipicamente, recebido fora do objeto fechado, provenientedo transmissor externo apropriado. A característica de desligamento é útil, porexemplo, em aeroportos, onde o transmissor externo é arranjado para desligartodas as partes de RF ou de radiação do dispositivo de segurança 20 paratransporte aéreo, devido a regulamentos aeroviários e, por outro lado, após otransporte aeroviário, as partes de RF e de radiação do dispositivo desegurança 20 são ativadas novamente pelo transmissor externo. Acaracterística de desligamento e de ligação pode ser aplicada também emoutras aplicações, por exemplo, automaticamente em degraus de entrada delojas ou locais similares onde os transmissores externos são dispostos. Umapossibilidade de arranjar o comando externo é "pintar" ou "colorir" certacélula sem fio do sistema celular, de modo a que todas as partes de RF sejamdesligadas quando o dispositivo de segurança 20 entrar no alcance destacélula, e ativado quando o dispositivo de segurança 20 deixar o alcance destacélula, ou vice versa. Outra possibilidade é arranjar uma etiqueta de RFIDpara o dispositivo de entrada 14 do dispositivo de segurança 20 e uma antenade RFID para o local apropriado, de modo que, quando a etiqueta de RFIDpassar através de um campo magnético induzido pela antena de RFID, aspartes de RF do dispositivo de segurança 20 serem desativadas ou ativadas. Olocal apropriado pode ser, por exemplo, o portão do aeroporto, o degrau deentrada da loja, a barreira da estrada ou qualquer outro lugar. Outrapossibilidade ainda é desligar e ligar as partes de radiação do dispositivo desegurança 20 mecanicamente, pelo pressionamento do comutador 15.

A fig. 3 ilustra um fluxograma de funcionalidade básica dodispositivo de segurança 20 de acordo com um modo de realização dainvenção, enquanto efetuando função de monitoramento "normal" emqualquer ambiente Após os sensores serem lidos na etapa 301, meios decomparação 4, 8 são arranjados para comparar condições sensoreadas comcerto limite especificado, por exemplo, valor de limiar, de acordo com a etapa303. Se o limite especificado não estiver excedido, sensores são lidosnovamente após certo intervalo de tempo definido na etapa 302. Porém, se ascondições sensoreadas e/ou mudanças sensoreadas excederem o valorespecificado, este evento de alarme é registrado na memória 8 do dispositivo20 na etapa 305, como explicado em associação com a fig. 4.Conseqüentemente, uma mensagem de alarme é gerada pelos meios de sensor2 e transmitida para os meios de indicação 12. Outros modos de realizaçãodescrevendo outras etapas estão ilustrados nas figs. 4 e 5 com mais detalhe.

A fig. 4 ilustra um fluxograma de funcionalidade dodispositivo de segurança 20 de acordo com o modo de realizaçãoexemplificativo da invenção. A potência do dispositivo de ignição é ligadaquando a fonte de alimentação 3, por exemplo, bateria, é instalada, comomostrado na etapa 100. O dispositivo 20 opera agora no modo normal. Nomomento em que o dispositivo é ligado, o contador 6 começa a funcionar deacordo com a etapa 110. Caso desejado, na etapa seguinte 120, o dispositivo20 pode ser stabelecido para o estado de aguardar por certo período de tempo.Se a fonte de alimentação não estiver desligada na etapa 130, o dispositivo desegurança 20 confere se o contador 6 não foi restabelecido na etapa 140. Se ocontador 6 tiver sido restabelecido, então, de acordo com a etapa 142, oevento de restabelecimento e o momento correspondente é armazenado namemória 8. Se o contador 6 não tiver sido restabelecido, o controlador 4indaga se um sinal de alarme da unidade de sensor 2 está apresentado, comomostrado na etapa 150. Se não houver alarme proveniente da unidade desensor 2 na etapa 150, o estado de alarme é desligado na etapa 155 e odispositivo 20 continua a monitorar os sensores. No caso de presença do sinalde alarme, o controlador 4 confere se o estado de alarme está ligado de acordocom a etapa 160. Depois, o evento de alarme e o momento do alarme compossível informação de posição são armazenados na memória 8, comomostrado na etapa 162. O evento de alarme armazenado na etapa 162 éassociado ao número ordinal 1 (ou seja, primeiro alarme). Se o estado dealarme não estiver ligado na etapa 160, o estado de alarme é ligado e oindicador 18 é ligado para indicar o estado de alarme, por exemplo, pelaindicação constante, na etapa 164. Se for o primeiro alarme em questão, naetapa 180 o dispositivo 20 continua a monitorar sensores. Se o alarme emquestão na etapa 180 for um segundo, terceiro etc. alarme, o indicador 18 éarranjado para indicar o alarme pela indicação que difere da indicação doprimeiro alarme, por exemplo, pela indicação piscante, de acordo com a etapa190. Quando a potência é desligada, o dispositivo de segurança 20 interrompeoperação de acordo com as etapas 130 e 132.

A fig. 4 mostra exemplificativamente a funcionalidade dodispositivo 20, onde o indicador de luz 18 é apresentado como um indicadorde alarme. Entretanto, qualquer transmissor 18,19 também pode ser usado emvez do indicador de luz 18 para indicar a presença de sinal de alarme comodescrito anteriormente. No modo de realização da fig. 4, os indicadores dealarme 17, 18, 19 podem ser desligados (e ligados) usando um comandoexterno recebido pelo receptor de entrada 14, como descrito anteriormentetambém. Isto é viável em certas situações e ambientes, como explicadoanteriormente. Alternativamente, os indicadores de alarme 17, 18, 19 podemser desligados (e ligados) internamente quando a unidade de sensor 2, emcombinação com os meios de comparação 2, 4, comanda para desligar oindicador de alarme 17, 18, 19, como descrito a seguir.

A fig. 5 ilustra um fluxograma de funcionalidade dodispositivo de segurança 20 de acordo com outro modo de realização dainvenção. Na etapa 401, inicia indicação refere-se à funcionalidade de etapas307 da fig. 3 e/ou etapa 164 da fig. 4, onde o estado de alarme é ligado, ouseja, a unidade de sensor 2 produziu um sinal de alarme e comunicação entrea unidade de sensor 2 e a unidade de indicação 12 concernente a alarmeocorre. Na etapa seguinte 403, é conferido se um ou mais eventos de alarmepré-existentes foram armazenados na memória 8. Se não for encontradonenhum evento de alarme pré-existente, a indicação de alarme continuanormalmente na etapa 401. Entretanto, se eventos de alarme pré-existentesocorrerem na memória 8, o procedimento continua para a etapa 405. Na etapa405 a condição sensoreada, por exemplo, aceleração do objeto fechado, édetectada e um primeiro valor da condição sensoreada é, então, armazenadana memória 8 na etapa 407. De acordo com um modo de realização dainvenção, após certo período de tempo definido na etapa 409, a condiçãosensoreada, por exemplo, aceleração do objeto fechado, é novamentedetectada na etapa 411 e um segundo valor da condição sensoreada écomparado com o primeiro valor anterior da condição sensoreada, porexemplo, aceleração do objeto fechado. Na etapa 411, os meios decomparação 4, 8 são ainda arranjados para produzir uma mudança, porexemplo, diferença, detectada entre sucessivos pontos temporais, ou seja,entre os primeiro e segundo valores da condição sensoreada e compara amudança produzida com a predeterminada condição de referência de acordocom um modo de realização da invenção. Se a mudança detectada na etapa411 estiver dentro de limites da condição de referência, a transmissão doalarme é bloqueada e a indicação de alarme é, portanto, desligada de acordocom a etapa 412. Depois o procedimento prossegue para a etapa 405novamente. Se a mudança detectada na etapa 411 não estiver dentro doslimites da condição de referência, então a unidade de sensor 2 é arranjada paradetectar outra condição em um único ponto temporal no interior do objetofechado ou do objeto fechado, cuja condição detectada pode se referir àmesma condição que a etapa 405 ou outra condição, por exemplo, pressão, sea unidade de sensor 2 compreender múltiplos sensores. Em seguida, na etapa415, a outra condição detectada é comparada pelos meios de comparação 4, 8com uma condição de referência predeterminada referente a valores únicos dereferência, por exemplo, pressão normal de ar. O valor único se refere aqui aum valor da condição em um único ponto temporal. Se na etapa 415 a outracondição detectada estiver abaixo do valor de referência único, por exemplo,abaixo da pressão de ar normal, a transmissão de alarme é bloqueada e aindicação de alarme é, portanto, desligada de acordo com a etapa 412. SE naetapa 415 a outra condição detectada não estiver abaixo do valor de referênciaúnico, por exemplo, abaixo da pressão normal de ar, a transmissão de alarmeé comunicada à unidade de indicação 12 e a indicação de alarme é ligada oucontinuada.

O procedimento de detecção de alarme de duas etapas acimamencionado de acordo com um modo de realização da invenção é útil, porexemplo, durante o transporte dos objetos fechados monitorados emaeronaves ou qualquer outro ambiente que possa ser classificado comoambiente seguro. Como exemplo, durante o transporte aéreo, a detecção daetapa 411 pode se referir a mudanças na aceleração, ou seja, se tipo similar deaceleração é detectado entre pontos temporais, o dispositivo de segurança 20de acordo com a presente invenção tira a conclusão de que a aceleraçãodetectada é típica de aeronaves e, portanto, o objeto fechado está em um5 ambiente seguro e a indicação de alarme é desnecessária. Além disso, paraestar seguro sobre a segurança ambiental, na etapa 415 outra condição edetectada, exemplificativamente aqui a pressão de ar do objeto fechado édetectada para ter certeza de que o objeto fechado está realmente disposto naaeronave. Se ambos os pré-requisitos (etapas 411 e 415) não forem satisfeitas,a indicação de alarme é ativada, devido ao dispositivo de segurança 20 tirar aconclusão de que o objeto fechado está em ambiente inseguro, ou seja, nãomais sob transporte por aeronave.

O dispositivo de segurança 20 de acordo com a invenção podeser usado para monitorar a integridade de objetos fechados estacionários e emmovimentação. O uso do dispositivo 20 é muito versátil, devido à disposiçãorelocável do dispositivo 20 no interior de objetos fechados. Relocávelsignifica que o dispositivo 20 não precisa de qualquer arranjo de fixação paraser acoplado a paredes ou coberturas do objeto fechado, e pode ser dispostode modo que seja inconspícuos entre itens no interior do objeto fechado.Relocável também significa que o dispositivo 20 pode ser stabelecido sobre otopo dos itens ou abaixo de itens e em qualquer lugar entre o topo e fundo deuma pluralidade de itens no interior do objeto. O dispositivo 20 pode ainda serjogado para o objeto contendo itens antes do fechamento do objeto. O objetofechado pode conter um item singular ou uma pluralidade de itens. O itempode ser qualquer coisa concreta, por exemplo, documento, fone celular ououtra coisa, no interior do objeto fechado. Um campo importante para uso dodispositivo de segurança 20 é o transporte de fretamento e carga demercadorias que estejam fechadas em caixas para transporte aéreo, marítimo,rodoviário, ferroviário ou a pé etc.A unidade de sensor 2 do dispositivo de segurança 20 podecompreender um ou mais de um sensor para sensorear mudanças nascondições do objeto fechado. Itens sensíveis no interior do objeto fechadopodem, adicionalmente, precisar de monitoramento de luz da integridade deoutras características relativas à condição, como mudança de temperatura,aceleração, umidade, pressão, movimentação e outras características destetipo. Por conseguinte, a unidade de sensor 2 pode ser equipada com sensor detemperatura, sensor de umidade, sensor de pressão e ou acelerador. Podehaver certos valores de limiar pré-configurados, por exemplo, faixa detemperatura, faixa de aceleração, faixa de umidade, faixa de pressão para ossensores e o sinal de alarme é gerado de uma maneira descrita anteriormentecaso estas faixas ou limites sejam excedidos ou estiverem abaixo. Senecessário, um conversor A/D pode ser conectado entre o controlador 4 e aunidade de sensor 2. Todos os modos de realização descritos anteriormente erelativos ao sensor de luz são aplicáveis a outros sensores. Se o objetofechado for pelo menos parcialmente quebrado, a unidade de sensor 2 dodispositivo de segurança 20 no interior do objeto fechado pode sensorear umamudança na temperatura, umidade, pressão ou movimentação do mesmomodo que no caso de uma mudança de luz. De acordo com um modo derealização da invenção, os blocos do dispositivo de segurança 20 ilustrados nafig. 2 são implementados para uma única placa de circuito impresso (PCB) demodo a haver espaço para sensores adicionais serem montados na PCBOdispositivo de segurança 20 é arranjado para formar uma única estruturaenvolta tendo pequeno tamanho e forma chata, a espessura do dispositivo 20sendo menor do que 15mm.

Condições ambientais para o dispositivo de segurança 20 sãoexigentes, devido à ampla faixa de uso prático do dispositivo 20. Porexemplo, em transporte aéreo podem variar bastante, dependendo da mídia detransporte. A faixa de temperatura de -40 a +60°C para o dispositivo desegurança 20 é garantida. A faixa de temperatura para o controlador 4 ficaentre -40 e 85°C. A faixa de suprimento de voltagem fica entre 1,8 e 5,5volts,e o consumo de corrente é muito pequeno, no modo ativo, por exemplo, de240microamperes (1MHz e 1,8V) a 15 microamperes (32kHz e 1,8V) e nomodo dormindo, 0,1 microamperes (1,8V). Por conseguinte, é suficientesuprir potência ao dispositivo 20 de uma bateria de lanterna ou capacitor. Porexemplo, a potência das partes de RF pode ser controlada fora do objetofechado, via tecnologia de comunicação por RF.

Embora esta invenção tenha sido descrita com referência amodos de realização ilustrativos, esta descrição não pretende ser consideradaem um sentido limitativo. Vários outros modos de realização da invençãoserão aparentes a alguém experiente na técnica pela referência a estadescrição. É contemplado, portanto, que as reivindicações anexas cubramqualquer dessas modificações dos modos de realização que estejamabrangidas pelo verdadeiro escopo da invenção.

Claims (15)

1. Dispositivo de segurança para monitorar mudanças emcondições de um objeto fechado, caracterizado pelo fato de compreender:- meios de sensor arranjados para sensorear mudanças nascondições do objeto fechado em sucessivos pontos temporais e arranjadospara produzir um sinal de alarme no caso de tais mudanças serem detectadas,- meios de indicação em comunicação com os meios de sensor,os mencionados meios de indicação arranjados para indicar fora do objetofechado uma presença do mencionado sinal de alarme, onde- os mencionados meios de sensor são arranjados para desligaros mencionados meios de indicação antes de indicar a presença domencionado sinal de alarme caso as mudanças detectadas conformem comcerta condição de referência.

2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do dispositivo compreender adicionalmente meios de comparaçãoarranjados para comparar condições sensoreadas entre sucessivos pontostemporais para produzir a mudança detectada e comparar a mudançadetectada com a condição de referência.

3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 2, caracterizadopelo fato da condição de referência ser especificada para ficar dentro de umvalor limite predeterminado.

4. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato do dispositivo compreenderadicionalmente meios de comparação arranjados para comparar condiçõessensoreadas em sucessivos pontos temporais com a condição de referência.

5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato da condição de referência ser especificada para não ficar dentro dovalor limite predefinido.

6. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato do dispositivo compreenderadicionalmente meios de memória arranjados para armazenar a condiçãosensoreada em sucessivos pontos temporais.

7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizadopelo fato dos meios de memória serem arranjados para armazenar ascondições de referência.

8. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato do dispositivo compreenderadicionalmente um contador arranjado para gerar um sinal de tempo e certointervalo de tempo entre sucessivos pontos temporais.

9. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato dos meios de indicação compreenderempelo menos um transmissor arranjado para transmitir o sinal de alarme fora doobjeto fechado.

10. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato dos meios de indicação (12)compreenderem adicionalmente meios de entrada (14) arranjados para receberum comando externo e arranjados para ativar e desativar os mencionadosmeios de indicação (12) de acordo com o comando externo.

11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10,caracterizado pelo fato dos meios de entrada (12) compreenderem pelo menosum receptor sem fio arranjado para receber o comando externo de umtransmissor sem fio externo e arranjado para ser ativado/desativado de acordocom o mencionado comando externo.

12. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10 ou 11,caracterizado pelo fato de um transmissor de RFID externo ou um transmissorcelular colorido ser arranjado para gerar o comando externo para uma áreaespecificada.

13. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 9 a-12, caracterizado pelo fato do mencionado transmissor sem fio (17) serarranjado para operar em pelo menos duas faixas de freqüência diferentes.

14. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato dos meios de indicação (12)compreenderem um transmissor de posicionamento sem fio (19) arranjadopara transmitir uma informação de posição indicando a posição de produçãodo sinal de alarme e/ou indicando uma posição do dispositivo de segurança (20).

15. Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicaçõesprecedentes, caracterizado pelo fato dos meios de sensor (2) compreenderempelo menos um dos seguintes sensores: sensor de luz, sensor de temperatura,sensor de pressão, sensor de movimento, sensor de umidade e acelerador.