CN101490729A - 汽车安全报警设备 - Google Patents

Abstract

一种用于保护汽车(200)或具有可锁住的室的另一移动物体不遭受偷窃或盗窃的便携式报警设备(100)，包括：外壳(1)，其具有其中用于探测次声的至少一个开口(2)和麦克风(4)；外壳(1)内的电路(5)，该电路(5)用于处理信号并在探测到强制进入时发送报警信号；以及内置电源(7)，即电池。外壳(1)设置有导向部件(2、9、11)，用于确保存在进入开口(2)的没有被阻挡的空气路径，而不管报警设备(100)被工作人员快速放入汽车分隔车厢时所呈现的方位和位置如何。导向部件可为接近于开口(2)的腿(9)、包围开口(2)或可选地包围整个外壳(1)的栅格(10)，或可包括外壳(1)中的围绕外壳间隔开的多个开口。

Description

汽车安全报警设备

发明领域

本发明涉及用于保护汽车不遭受盗窃和偷窃的报警设备。本发明对于临时放置在某些停车区域中的汽车特别有用，停车区域例如为汽车经销商/修配厂、短期和长期汽车停车场、较大公司的公司汽车停车区域等。

本发明的报警设备还可用于保护例如临时地连同货物或仓库一起放置/停放的集装箱/工人的临时营房等。类似地，临时放置在适当地点(机场区域、飞机棚、码头、港口)的飞机、直升机和船只也可使用本发明的报警设备来保护。

发明背景

存在对能够给单独的汽车临时提供可靠的警报/保护装置的需要，该警报/保护装置通过无线电连接的方式与附近的报警中心通信。一般来说，这在这样一种情形中是有价值的：例如很多汽车在白天期间到达而在相同的时期内也许大致相同数量的汽车离开。于是，目的是，以最小化现场雇员的劳动量的简单方式来将报警设备分发和放置到每个单独的汽车上或汽车内。如果每个报警单元需要被准确地定位并正确地配置才能使报警器正确地运行，则在执行这项任务时将花费很多时间，因而使报警系统的使用过度地耗费时间。

用于如上所述临时保护汽车的报警设备是以前已知的，例如根据US3,864,675、US 4,155,067、US 4,187,497和US 5,463,371。在US 3,864,675中，公开了需要在垂直位置悬挂在汽车内部并响应于汽车车身的移动/振动的报警设备。US 4,155,067、US 4,187,497和US 5,463,371也公开了响应于移动/振动的报警设备，其使用从汽车的一个窗户的顶部悬挂的悬挂装置而被谨慎地定位。

因此，很清楚，现场人员必须花费大量时间来为每个单独的汽车适当地定位和调节报警设备，以便报警设备能够正确地与监控中心协作。这尤其是现在所使用的探测原理的类型的结果。

理想地，雇员应仅仅需要打开车门，接着将报警设备放置或甚至投掷到汽车座椅中，而不用关心其位置或方位，其后只是关闭和锁住门。可选地，雇员可将报警设备藏在例如座椅下或行李箱中。本发明的目的是提供一种报警设备，其在这样的简单部署之后还能100％可靠地运行。

因此，本发明的重要部分是所使用的探测原理全向地起作用，意味着探测器从所有方向接收外部信号。另一重要部分是避免阻断外部信号到探测器的路径，而不管报警设备如何放置在汽车内。

因此，根据本发明，提供了用于保护汽车不遭受偷窃或盗窃的便携式报警设备，该报警设备包括：

—外壳，其具有通过至少一个外壳壁的至少一个开口，以提供到位于外壳内的麦克风的空气流动路径，麦克风适合于探测频率在0.1-15Hz范围内的次声信号，

—外壳内的电路，该电路用于处理从麦克风接收的信号并在自动确定被探测的事件为异常时发送报警信号，以及

—电源，其嵌入外壳内。

特别是，根据本发明的报警设备的特征在于，外壳设置有导向部件(steering features)，用于确保存在到至少一个开口的没有被阻挡的空气流动路径，而不管当报警设备被雇员放置而靠在汽车的分隔车厢(coupé)内的可用支撑表面之一上，例如座椅、地板或行李箱上时，报警设备所呈现的方位如何。

根据第一实施方式，所述导向部件包括外壳上在麦克风开口附近的至少一个突出物或腿。

根据可选的实施方式，导向部件可由固定到外壳并与外壳间隔开某个距离且包围开口的网或栅格组成。在这种情况下，网可像球或蛋状物一样围绕整个外壳，且网/栅格可在外壳拐角处固定到外壳，或通过短支杆固定到外壳。优选地，支杆是柔性的，以便提供减震功能。而且，如果网/栅格通过铰链和锁定装置被分开以提供对外壳的容易接近，则是有利的。网/外壳优选地由牢固的塑料材料制成。

根据进一步的实施方式，导向部件可包括外壳壁内的呈穿孔(perforation)形式的很多开口，这些开口在外壳壁内在确保至少一个穿孔指向上/向外的区域中形成，而不管报警设备的方位如何。穿孔可有利地分布成遍及外壳的整个外表面。

在一些实施方式中，具有包围外壳的软外部壳体是有利的，软外部壳体优选地由软橡胶材料制成，用于机械减震。

此外，如果外壳壁中的至少一个开口被防止灰尘的侵入同时允许次声信号通过的膜覆盖，则是有利的。

在电路连接到声报警信号装置的实施方式中，发出的报警信号可为音频信号。

在另一实施方式中，电路连接到用于将无线电信号发送到外部报警中心的无线电天线。

附图简述

在下文中，结合一些优选实施方式并参考附图来更详细地示出本发明，其中：

图1示出根据本发明的报警设备的第一优选实施方式，

图2示出图1的报警设备，但以底视图显示，

图3示出根据本发明的报警设备的第二优选实施方式，

图4类似于图3，但从不同的角度观察，

图5示出根据本发明的报警设备的第三优选实施方式，

图6示意性示出根据本发明的报警设备的第四优选实施方式，

图7示出图6的实施方式的变化方式，

图8示出图6和7的实施方式的额外有利的细节，

图9和10示出将根据本发明的报警设备部署在交通工具内，以及

图11示出无线电信号从根据本发明的报警设备发送到外部报警中心。

本发明的详细描述

如介绍性地提到的，本发明的目的是提供一种报警设备，该报警设备可被非常容易地部署在汽车的分隔车厢内的任何地方(术语汽车的使用也意指包括公共汽车、货车、拖车、卡车、拖拉机、休闲车、挂车、施工机械以及具有可锁住的分隔车厢的任何其它交通工具。而且，如上所述，报警设备也可用于临时停放的集装箱和工人的临时营地)。假定身处停放了很多汽车的场所的雇员可随身携带必要数量的这样的报警设备，开启给定汽车的门，并相对快速和随意地将报警设备放入或甚至投掷到例如汽车的座椅、汽车的地板、汽车行李箱中，或在旅行车的情况下放入或甚至投掷到后车厢中。于是，这样的操作可在几秒内完成，其中大部分时间实际上花在开启车门并随后锁上它。(如果需要，报警设备可用不能从外面看见它的方式来放置)。

为了使报警设备的这种相当随意的部署仍然产生足够的探测功能，选择基于次声波(有时也被本领域技术人员称为“体积信号(volumetricsignal)”)的探测的探测原理。这样的非常低频率的压力波通过空气传播，且一般由移动的物体所引起的空气质量的移动发起。示例性的移动的物体是被打开/关闭的窗户和门、被压碎的窗户或甚至弯曲的墙壁、门或屋顶。因此，次声包含关于与人类活动例如盗窃相关联的相关事件的很多信息，且低频信号往往以一致的方式传播到周围环境中。因此，原理上，次声探测器为全向的，即，它将探测所有的方向的信号。

本发明并不涉及对被探测到的信号的处理。对于这样的处理的描述，参照2005年5月18日提交的先前的挪威专利申请第20052403号，其中本发明的发明人被列为共同发明人。因此，在本发明的优选实施方式中，使用根据在上面引用的专利申请中所公开的原理来操作的信号处理装置，以对盗窃是否在进行自动做出决定。

然而，本发明涉及报警设备的物理设计，特别设计成适合于在汽车的分隔车厢中进行随意的部署，如上所述。目的是，不管报警设备在汽车的分隔车厢中关于位置和方位的最终状态如何，报警设备应同样良好地起作用。

因此重要的是，一直存在进入嵌在本发明报警设备中的麦克风中的空气路径(air path)。除非采取某些措施，否则，未根据本发明设计的报警设备很容易处于这样一种位置，在这种位置中，不存在进入被认为应该接收信号的传感器/麦克风的没有被阻挡的空气路径，且此外，汽车分隔车厢内的不利位置，例如分隔车厢中沿着地板很远的位置，将导致对一般声频的接收弱。然而所述次声频率可在汽车分隔车厢中的任何地方良好地工作。

因此，本发明基于两个重要的原理，即，次声/体积信号的使用以及报警设备本身上的特殊的、所谓的导向部件，次声/体积信号的使用使在汽车内所处的位置变得并不重要(术语分隔车厢意指包括汽车的分隔车厢和行李箱)，而报警设备本身上的特殊的、所谓的导向部件确保存在朝着麦克风的没有被阻挡的空气路径，用于一直接收次声。

现在参考图1，其示意性示出通常被称为100的报警设备。报警设备包括呈外壳1的形式的外部壳体，在此特定的实例中外壳1为平行六面体盒子。同样，对盒子的几何形状没有限制。盒子也可具有弯曲的壁或较多数量的壁/侧面/拐角。然而，必须存在某种类型的开口2，其提供进入重要元件，即，声音/振动传感器或麦克风4的没有被阻挡的空气路径，如在图中示意性示出的。麦克风4连接到信号处理电路5，其在本发明中没有被更详细地讨论。信号处理电路能够判定某种给定情况下是否有异常情况，即，盗窃，且如果存在异常情况，则例如无线电信号可通过相关的天线20发出，天线20也在外壳1的外部示意性示出。

对于本发明，图1的重要元件是突出物或腿9，其确保总是存在进入开口2的没有被阻挡的空气隙，即使开口2在汽车分隔车厢中最终的状态为面向下贴着汽车座椅或贴着地板也是如此。在没有这样的腿9的情况下，开口2的最终状态非常可能为贴着某个支撑表面，使得不存在进入开口2的自由空气路径，从而不存在进入麦克风4的自由空气路径。

图2示出图1的报警设备，但以底视图显示。在所示实施方式中，可以看到，报警设备100设置有三个腿9，但实际上仅仅两个这样的腿就足够了。事实上，使用适当长度的腿，一个腿9就能满足要求，即，假定它位于开口2附近。报警设备接着呈现“倾斜”位置，但仍然能提供进入开口2和麦克风4的没有被阻挡的空气路径。

图3示出可选的解决方案，其也确保存在进入开口2的没有被阻挡的空气路径。原理上，除了腿9现在用栅格10代替，报警设备100类似于图1和2所示的报警设备，在本例中所示的栅格10在形状上是半球状的并包围开口2。这代表了确保存在进入开口2的所需自由空气路径的另一方法。出现在图3中的其余元件以及在图4中显示的与图3相同的设备与图1和2所示的那些元件相同。应理解，这样的栅格，其也可具有与所示不同的形状，将确保总是存在进入开口2和麦克风4的没有被阻挡的空气路径。

图3还示出用于一实施方式的声报警信号发送器18，在出现盗窃的情况下，声报警信号发送器18发出音频信号。报警设备非常可能既包括这样的声信号发送器也包括如上所示的无线电信号天线。选择性地配置这样的功能是可能的。

能被注意到的是，假如报警设备100的最终状态相比于图4和1所示的位置是颠倒的，即，无线电天线位于“下侧”，这不是大问题，因为所发出的无线电信号仅要从汽车传播相当短的距离到附近的报警中心。提供足够的信号功率以使无线电信号容易到达离触发报警器的汽车几百米远的距离是没有问题的，即使天线面向下以及报警设备位于汽车底部也是如此。换句话说，在这方面，无线电信号的传播不成任何问题。

图5还示出包括其它必要的元件的平行六面体盒子，即，外壳1。然而，图5展示上面提到的“导向部件”的第三实施方式，其中导向部件被设置成确保存在没有被阻挡的空气路径，而不管在操作中报警设备的位置和方位如何。在这种情况下，与上面实施方式中的单个开口相反，多个开口2设置成穿过外壳1的壁3。因此，我们使用术语“穿孔”，且再次注意，在壁3上设置了多个孔，使得不管报警设备在汽车分隔车厢内的座椅或地板上的方位如何，都有一定数量的孔面向外或向上。在所示实施方式中，孔被设置在平行六面体盒子的四个侧面3上，但额外的孔也可设置在剩余的两个最大的面内。

在该图中展示的进一步的细节是麦克风4、信号处理电路5、电源7(优选地包括电池)、内部或外部安装的发送器/天线20，以及覆盖每个开口/穿孔2的衬膜(outlined membrane)16。膜16的目的是阻止灰尘进入报警设备，同时使次声/体积信号没有衰减地通过。在所示实例中，可为每个开口设置一个这样的膜，或可使用在整个内部周边延伸的带。这样的膜16可有利地由弹性材料例如橡胶或类似的材料制成，但这不是必要条件。要点是膜阻止灰尘的侵入，同时传递空气质量的运动/振动。

在图6、7和8中，示出另一实施方式，其确保存在进入例如在图1和2所示类型的外壳1中的开口2的没有被阻挡的空气路径，但没有突出物或腿。在这种情况下，整个外壳1容纳在形状像球或蛋状物一样的栅格内，且外壳，其完全可以为不同于平行六面体盒子的另一形状，通过支杆13或以外壳拐角被直接连接到栅格的这样的方式固定到栅格球。在图6中示出第一变化形式，而在图7中示出拐角12被固定到栅格的变化形式。参考数字11指图6、7和8的完全包围的栅格/网。图8示出必要的细节，即，包括铰链14和锁定装置15的打开和关闭机构，以允许接进内部的外壳1。

而且，还可能提供减小任何机械震动效应的装置，报警设备在被相当快速放入或甚至投掷到汽车中时可能受到该机械震动的影响。这样的装置在图6中以包括弹簧支杆13的柔性悬挂物的形式示出。

提供减震的另一方法是提供包围整个外壳的软的外部壳体，这样的外部壳体17由图1中的虚线表示。这样的壳体优选地包括软橡胶材料、泡沫橡胶等。显然，软材料17不应覆盖开口2。

图9和10示意性描绘了将本发明的报警设备放置在汽车中。作为相应于图1所示实施方式的实施方式的报警设备100将被部署在汽车200中。如从图10中所示，可使用汽车内的任何支撑表面，即，报警器可放置在前椅或后椅中、任何地板上或可选地在分隔车厢的后车箱内或行李箱中。当放置在行李箱中时，报警设备的作用范围仍然覆盖了分隔车厢，假定在分隔车厢和包括非透射材料(non-transmitting material)的行李箱之间没有物理密封。

图11描绘了汽车200的停车区域，在该停车区域处每个汽车都装配有单独的报警设备100。无线电信号可从一个报警设备发射到周围环境中，预定到达连接到在现场例如防护建筑物300中的外部报警中心6的天线(或在“较小”情景的情况下，到达附近公寓/房屋中的报警中心)。设想了使用嵌入式蜂窝状发送器通过公共网络来呼叫目标接收器。

优选地，用于接收超低频声信号的麦克风4是硅机械膜片(SiliconMachined Diaphragm)(SMD)或背极式电容(Back Electret Condenser)(ECM)类型的。在从位于栅格球或蛋状物内的外壳发射无线电信号的情况下，栅格不应由金属制成，因为金属可能削弱无线电信号。牢固的塑料材料对栅格是优选的。

在其它实施方式中也可采用膜16(见图5)的使用以阻止灰尘的进入，参照图1-4和图6-8。

在图7和8所示的实施方式中，即，其中外壳在其拐角处连接到外部栅格，可使用被固定到栅格的有利地安装的托架，外壳被装配到托架中。

进入外壳1内的开口2可包括外壳所包括的两个(或多个)部分之间的孔或间隙。创建组装在一起的多个部分的外壳常常是实际的，在这种情况下，这样的解决方案可能是方便的。

因此，通过根据本发明的报警设备，得到下面的优点：首先，报警设备能探测所有方向的进入信号，即，提供全向的探测。进一步地，不需要为每部汽车实施安装过程。而且，报警设备可从一部汽车移到另一部，而不需要任何种类的调节或重新配置。此外，这样的报警设备可用作为某个较大的系统的部分的传感器。报警设备包括其自己的电池作为电源，因此完全是自给自足的。报警设备可设置有防尘装置以及机械减震装置。在上面限制的情况下，报警设备可放置在汽车的分隔车厢或行李箱中的任何地方，而不管其最终方位如何。不管其位置如何，报警设备都将防止整个分隔车厢遭受盗窃。

进一步可能的实施方式基于处于栅格内部的里面的外壳的万向悬架，例如，以便确保麦克风开口总是面向上，而不管被放置在汽车的分隔车厢中时报警设备的最终方位如何。然而，笼内这样的浮动架(万向架)将是过分复杂的解决方案，因为笼本身提供足够的“导向部件”，如在图6、7和8的实施方式中陈述的。

Claims (15)

1.一种便携式报警设备，其用于保护汽车(200)不遭受偷窃或盗窃，所述报警设备包括：

—外壳(1)，其在外壳壁(3)中的至少一个中具有至少一个开口(2)，以提供到位于外壳(1)内的麦克风(4)的空气路径，所述麦克风适合于探测频率在0.1-15Hz的范围内的次声信号，

—外壳(1)内的电路(5)，所述电路(5)用于处理来自麦克风(4)的信号并在自动确定被探测到的事件为异常时发送报警信号，以及

—电源(7)，其嵌入所述外壳内，

所述报警设备的特征在于，所述外壳(1)设置有导向部件(9、2、11)，用于确保存在进入所述至少一个开口(2)的没有被阻挡的空气路径，而不管当报警设备(100)被放置以靠在汽车(200)的分隔车厢内的可用支撑表面(8)上，例如座椅、地板或行李箱上时，所述报警设备(100)所呈现的方位如何。

2.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述导向部件包括外壳(1)上在麦克风(4)的开口(2)附近的至少一个突出物或腿(9)。

3.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述导向部件包括固定到外壳(1)并与所述外壳间隔开一定距离且包围所述开口(2)的网或栅格(10)。

4.如权利要求3所述的报警设备，其特征在于，所述网/栅格(11)像球或蛋状物一样围绕整个外壳(1)，在所述外壳的拐角(12)处固定到所述外壳，或通过短支杆(13)固定到所述外壳。

5.如权利要求4所述的报警设备，其特征在于，所述支杆(13)是柔性的，以提供减震。

6.如权利要求4所述的报警设备，其特征在于，所述网/栅格(11)是包括铰链(14)和锁定装置(15)的分开物以提供对所述外壳(1)的容易接近。

7.如权利要求4所述的报警设备，其特征在于，所述网/外壳(11)由牢固的塑料材料制成。

8.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述导向部件包括所述外壳壁内的呈穿孔形式的多个开口(2)，所述开口(2)设置在所述外壳壁内的位置确保在操作中有至少一个穿孔(2)面向上/向外，而不管报警设备(100)的方位如何。

9.如权利要求8所述的报警设备，其特征在于，所述穿孔(2)分布成遍及所述外壳(1)的整个外表面。

10.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于软外部壳体(17)，所述软外部壳体(17)优选地由软橡胶材料制成，用于机械防震。

11.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述外壳壁中的所述至少一个开口(2)被膜(16)覆盖，膜(16)防止灰尘进入外壳(1)，同时允许次声信号通过。

12.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述电路(5)连接到声报警信号发送器(18)。

13.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述电路(5)连接到用于将无线电信号发送到外部报警中心(6)的无线电天线(20)。

14.如权利要求1所述的报警设备，其特征在于，所述外壳(1)包括多个接合的部分，且所述至少一个开口(2)被实现为接合处并在所述接合处中，因此作为所述部分之间的间隙出现。

15.根据权利要求1-14中任一项的报警设备的用途，所述用途用于保护物体组中的移动物体，所述物体组包括飞机、直升机、船只、工人的临时营房、集装箱、公共汽车、卡车、拖拉机、挂车挂箱、休闲车以及具有可锁住的车厢或可锁住的分隔车厢的各种其它物体。

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