CN104008620A - 在位置检测器中使用光导管的装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及在位置检测器中使用光导管的装置和方法。一种位置检测器包括诸如红外光的辐射能的源。传感器与所述源间隔。所述源和所述传感器可以彼此间隔开地由外壳携带。由所述外壳所携带的控制电路被耦合到所述源和所述传感器。由所述源所发射的脉冲辐射能仅当被具有相对于所述外壳的预定定向的固体光学介质所传输时才入射在所述传感器上。当所述介质具有预定定向时，所述传感器从所述源接收所传输的辐射能。当所述介质从预定定向移开时，所述传感器停止从所述源接收所传输的辐射能并且所述控制电路能够生成警报指示器。
Description
技术领域
本申请关于位置检测器，诸如门或窗入侵传感器。更具体地，本申请关于此类检测器：所述检测器结合光纤元件或其它类型的光管以将从被安置在可移动门或窗上的检测器发射通过相邻不可移动框的部分的光返回到检测器以供分析。
背景技术
有在实施门/窗入侵传感器中被广泛使用的两种技术。一种包括簧片开关与磁体的组合（机械接触）。另一种包括源、红外（IR）传感器和反射器。不幸地，由对传感器了解有限的人员可以使这些方法中的每一个失效。
通过在窗或门正被打开的同时使用附加磁体以保持簧片开关被启动能够从外部容易地使机械接触失效。
已知的基于IR传输的入侵传感器不断地传输IR。通过用光（诸如，手电筒（flashlight））照亮IR传感器处或者使用薄的镜子作为反射器来使该设备失效可以使此类设备失效。
附图说明
图1图示据此的检测器的框图；
图2是操作如图1中的检测器的示例性方法的流程图；
图3图示关于此的实施例的发射和接收信号的时序图；
图4图示图1的检测器的变型；和
图5是被编码的发射和接收信号的时序图。
具体实施方式
虽然所公开的实施例能够采取许多不同形式，但是在理解本公开将被认为是其原理的范例以及实践上述原理的最佳方式而非意在将本申请或权利要求限制于所说明的特定实施例的情况下，其特定实施例在附图中被示出并且将在本文被详细描述。
在一个方面中，其实施例包括可安置在框或门或窗中之一上的门或窗检测器，其发射被编码的辐射能束（例如，红外光）朝向诸如门或窗或框之类的第二元件。光纤构件能够被安装在诸如相邻门或窗或框的第二元件中。
所述辐射能束可以经由光纤构件从源被传输回传感器。仅当门或窗相对于诸如相应框之类的相邻构件处于预定位置时，所述检测器和所述光纤构件成一直线（in alignment）。
例如，如果要被监控的位置对应于关闭的门或窗，则仅当所述门或窗关闭时所述检测器将接收经由光纤构件所传输的被返回、被编码的辐射能束。如果门或窗相对于框被移动，通过光纤构件的传输将被中断并且检测器将立即能够检测所述移动并且向相关联的安全监控系统传输警报指示器。
在另一方面中，光纤构件可以具有恒定半径或被逐渐变细并且从输入端至输出端具有可变的、增大或减小的半径。安全码可以被用于对发射光进行脉冲调制。可替换地，发射光可以通过相移、频率调制、脉冲持续时间调制等等来进行调制以提高发射信号的安全性。攻击者将会非常难以并可能不能够复制所发射的经调制的序列。
参考附图，图1图示解决以上所提及的问题的检测器10。其实施例有利地使用诸如构件12的光传输导管来安全地传输辐射能束（例如，红外光）。在图1中的导管12中的箭头表示如以下进一步所讨论的辐射能的传输方向。
检测器10包括外壳16，所述外壳16可以被附接到门框、窗框、没有限制的门或窗。外壳16携带控制电路18，所述控制电路18可以至少部分由可编程处理器18-1和可执行指令（软件）18-2实施。控制电路18包括输入/输出接口18-3，所述输入/输出接口18-3可以经由介质W与已移位（displaced）的监控系统M有线或无线通信。对应于检测器10的多个检测器10-1…10-n可以与系统M通信。
如以上所讨论的，控制电路18可以经由例如脉冲序列的经调制信号来激活驱动电路20a来为发射器、源20b供给能量。发射器20b继而输出经调制的辐射能束（诸如，红外），当外壳16表现出与导管或光管12的预定关系时，所述经调制的辐射能束被耦合到导管或光管12。例如，当门对着框关闭或窗对着框关闭时。
在以上条件中，光束穿过导管12并且然后被耦合到检测器22a、由接收电路22b处理并且然后使其对控制电路18可用。如果所述束的传输路径通过打开门或窗而被中断；则例如所述控制电路可以通过向系统M转发警报指示器而对辐射能损失进行响应。
本领域技术人员将理解，导管或光管12的曲率或长度这两者都不是其限制。附加地，应该理解的是，调制由源或发射器20b所输出的辐射能束的各种过程在其精神和范围之内。
总之，如在图1中的实施例使用诸如光管或光纤构件的辐射能导体12用于传输来向门/窗位置感测提供新的和低成本解决方案。光纤构件12提供高效率传输介质，其促进接收辐射能的检测。
此外，通过使用控制电路18以生成并且传输经加密的数据分组，诸如通过随机变化光图案（pattern）或通过使用各种类型的频率调制，可以预期检测器10是更可靠的并且更难以被致失效。因为其实施例表现出低成本和低功率消耗这两者，所以它们可以由电池26供电并且适合用于无线门/窗应用。
图2图示操作如图1中的检测器的示例性方法200。过程200是示范性的并且不是其限制。其它过程在其精神和范围之内。图3图示根据图2的方法的发射辐射能脉冲和接收辐射能脉冲的时序图。
关于图2、3，如在210处，检测器10被初始化。如在220处，脉冲由源20b发射并且在传感器22a处被接收。如果如在230处，所接收的光学信号超过预定阈值（诸如，阈值1），则如在240处，接收脉冲序列的下一部分被评估。如果如在250处，接收值低于预定阈值（诸如，阈值2），则过程200被重复，因为相应门和框或窗和框表现出预定的关闭状态。否则，如在260处，警报可以被输出。
图4图示可与图1的检测器一起使用的可替换的可变直径、被逐渐变细的光纤构件12-1。
图5图示被编码的输出控制脉冲（在C1处图示）的示例性时序图，所述被编码的输出控制脉冲可以由控制电路18产生并且其在发射器20b处生成被编码的辐射能脉冲。来自发射器20b的输出脉冲经由光纤构件12被传输到传感器22a。被传感器22a所接收的被编码的辐射能信号（在C2处图示）能够被转换成电波形并且在图1的检测器10的电路18中被分析。
应该理解的是，所述控制电路和指令18-2能够呈现光信号的时变经调制序列，所述光信号的时变经调制序列将通过导管12传输并且随后在传感器22a处被接收并且由控制电路18分析。此类时变经调制信号分组能够被预期为检测器10以及多个10-i的其它成员提供增强的安全性。
从前文应该观察到的是，在不偏离其精神和范围的情况下，多个变型和修改可以被实现。应该理解的是，非意在或不应当推断关于本文所说明的特定装置的限制。当然，意在由所附权利要求涵盖如落在权利要求的范围内的所有此类修改。此外，在所述图中所描绘的逻辑流不要求所示出的特定次序或顺序次序来实现期望的结果。其它步骤可以被提供，或可以从所描述的流中删去步骤，并且其他组件可以被添加到所述实施例或从所述实施例中移除。
Claims (13)
1.一种位置检测器，包括：
光源；
光传感器；
被耦合到所述源和所述传感器的控制电路，其中所述电路利用预定信号为所述源供给能量；和
具有第一和第二端的辐射能导管，当所述导管相对于所述源处于第一位置时，一端被耦合到所述源并且另一端被耦合到所述传感器，并且其中在一端从第一位置移开的情况下，所述耦合被中断。
2.如在权利要求1中所述的检测器，其中所述导管具有基本上恒定的直径或可变直径中之一。
3.如在权利要求1中所述的检测器，其中控制电路包括被耦合到所述源的驱动电路，并且其中所述驱动电路间歇地为所述源供给能量。
4.如在权利要求1中所述的检测器，其包括携带所述源、所述传感器和所述控制电路的外壳。
5.如在权利要求4中所述的检测器，其中所述导管从所述外壳移位并且在所述外壳外部。
6.如在权利要求5中所述的检测器，其中所述控制电路对所述源进行调制以生成辐射能束，其中调制包括脉冲位置调制、脉冲持续时间调制、频率调制和相位调制中至少之一。
7.如在权利要求6中所述的检测器，其包括被耦合到控制电路的接口电路，所述接口电路经由介质与已移位的监视电路通信。
8.如在权利要求7中所述的检测器，其中所述接口电路与已移位的监视电路无线地通信并且其中所述外壳携带至少被耦合到所述控制电路的电池。
9.如在权利要求6中所述的检测器，其中所述导管包括光纤构件。
10.如在权利要求1中所述的检测器，其中所述预定信号是被编码的信号。
11.如在权利要求10中所述的检测器，其中所述控制电路对所述源进行调制以生成辐射能束，其中调制包括脉冲位置调制、脉冲持续时间调制、频率调制和相位调制中至少之一。
12.一种检测器，包括：
外壳；
由所述外壳所携带的控制电路，包括用于与已移位的电路通信的输入/输出接口电路；
由所述外壳所携带的辐射能的源；
由所述外壳所携带的辐射能传感器；
具有第一和第二端的弯曲光导管，其中当所述导管相对于所述源或所述传感器中至少之一具有预定位置时，一端能够从所述源接收辐射能并且另一端能够将辐射能耦合到所述传感器；和
其中所述控制电路对所述源进行调制以生成辐射能束，其中调制包括脉冲位置调制、脉冲持续时间调制、频率调制和相位调制中至少之一。
13.一种位置检测器，包括：
诸如红外光的辐射能的源，其中传感器与所述源间隔开地由外壳携带；
由所述外壳携带并且被耦合到所述源和所述传感器的控制电路驱动所述源以发射被编码的辐射能，其中由所述源所发射的辐射能仅当被具有相对于所述外壳的预定定向的固体光学介质所传输时才入射在所述传感器上，当所述介质具有预定定向时，所述传感器从所述源接收所传输的辐射能；当所述介质从预定定向移开时，所述传感器停止从所述源接收所传输的辐射能；并且
控制电路能够生成警报指示器。
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