CN107274643A - 电子监控镯子 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电子监控镯子，包括构造成能够围绕肢臂或对象安装的环形本体(2)，以及定位在所述本体中的电子监控系统，所述电子监控系统包括完整性检测系统(4)和内部能量源(12)。所述环形本体(2)为包括一个腔室或多个腔室部分的刚性壳体的形式，在其中包含有电子监控系统的部件，所述环形本体完全环绕着镯子。

Description

电子监控镯子

本申请是申请号为201280063758.9、申请日为2012年12月19日、发明名称为“电子监控镯子”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种电子监控镯子，其特别可用于例如在司法监督的范围内监控个体的位移。

背景技术

某些涉嫌犯法正等待判决的人，或已经犯法而被假释的人可能被迫佩戴电子监控镯子，以使监管当局可以在任何时候将该人定位并监控他/她的位移。这样的镯子包含卫星定位系统(称为“全球导航卫星系统”，首字母缩略词为GNSS)，例如GPS(全球定位系统)，其为一种电信系统，用于将数据传送到用于检测镯子完整性以便能够检测到镯子是否已被取下或出现故障的监控/控制中央单元和系统。

事实上，为了能够在任何时间监控镯子的佩戴者的位移，有必要确保佩戴者不能在未被检测到的情况下取下镯子。允许对镯子定位的信号或确认镯子的完整性的信号的消失带来了这种可能性，即将镯子的佩戴者的不顺从或未授权的行为报告给当局。应当强调的是，目标不是不能取下镯子，与此相反，在不可抗力的情况下，应该能够通过拉断或切断该镯子而将它取下。

在常规的装置中，监控镯子需要围绕佩戴者的手腕或脚踝设置，并且包括完全环绕着镯子并形成闭合电路的电线。为了能够取下镯子，佩戴者需要切断电线或在一端断开电线，在镯子中所安装的传感器可以检测到电路的打开。

然而，在典型的佩戴镯子的时间过程中，传统的系统不足够可靠，或者不具有能防止通过巧妙的方法在检测不到的情况下去除镯子的足够保护，所述方法例如将电线桥接，或还可能发送假的关于非完整性的信号。希望能够消除假阳性(显示非完整性，而镯子是完整的)和假阴性(显示完整的镯子，而佩戴者已经能够移除镯子)的任何情况。还有利的是希望降低监控成本，不仅考虑到镯子的成本，而且还考虑到跟踪佩戴者身上的镯子和对其进行更换的成本。

发明内容

本发明的目的是提供一种电子监控镯子，其具有不可篡改的完整性检测系统，且允许减少或抑制阳性误报。

有利的是提供一种电子监控镯子，其可经济地制造和安装。

有利的是提供一种电子监控镯子，其具有很大的自主性。

有利的是提供一种电子监控镯子，其在很长的使用时间里是坚固和可靠的。

本发明的目的通过这样的电子监控镯子来实现，它包括构造成可围绕肢臂或对象安装的环形本体，以及定位在所述本体中的包括完整性检测系统的电子监控系统，该环形本体为包括一个腔室或多个腔室部分的刚性壳体的形式，在其中布置有电子监控系统的部件，该环形本体完全环绕着镯子。特别是，电子监控系统还可以包括能量源、定位系统，以及用于发送监控数据和完整性数据的通信系统。

在一个有利的实施方案中，完整性检测系统包括构造成用于检测环形本体的刚性壳体的完整性异常的传感器。所述传感器包括构造成用于检测由刚性壳体所包含的腔室或一个或多个腔室部分中的压力变化的压力传感器。

在一个有利的实施方案中，所述环形本体形成有两个独立的部分，它们构造成以便围绕肢臂安装并锁定到一起。

在一个实施方案中，封闭系统构造为在不破坏它的情况下不可逆地锁定，所述封闭系统包括位于镯子的本体部分的界面处的焊接部。在一个变体中，本体的部分中的至少一个的界面包括连接到镯子的内部能量源的电热丝，电热丝布置在界面的表面附近，且构造为通过焦耳效应来加热，以在界面处对两个部分进行焊接。该加热部件可连接到设置在镯子中的电子元件，允许通过无线遥控来触发界面处的焊接。

根据一个有利的方面，形成完整性检测系统、能量源、定位系统及通信系统的部件在本体中定位在围绕镯子分布的多个区域内。

在本发明中，还描述了监控套件，它包括电子监控镯子和没有任何电线的移动再充电单元，所述移动再充电单元包括一个或多个可再充电的电池，并且构造成可拆卸地与监控镯子机械式连接，以便进行内部能量源的再充电，且这不通过任何导线来进行，所述套件还包括用于给再充电单元的电池进行再充电的再充电站。

在本发明的目的还可以通过提供这样的电子监控镯子来实现，所述电子监控镯子包括构造成可围绕肢臂或对象安装的环形本体，以及定位在所述本体中的电子监控系统，所述电子监控系统至少包括完整性检测系统和内部能量源。完整性检测系统包括设置在本体中的至少一个围罩和至少一个通道，所述通道和围罩完全环绕住镯子，并且还包括至少一个构造用于检测通道或围罩的完整性异常的传感器。电子监控系统还可以包括定位系统和用于发送监控数据和完整性数据的通信系统。

在一个实施方案中，所述至少一个传感器包括压力传感器。所述至少一个压力传感器可设置在围罩内，并且构造来以便测量围罩中和/或通道中的压力变化。

在另一个实施方案中，所述至少一个传感器包括超声波传感器。在一个有利的实施方案中，设置有至少两个超声波换能器，包括超声波发射器和超声波检测器。

在一个变体中，超声波发射器可定位成面向所述通道的一端，而超声波检测器可定位成面向所述通道的另一端。

在一个变体中，完整性检测系统包括至少一个定位在所述围罩内的超声波传感器。定位在所述围罩内的所述至少一个超声波传感器可构造用于检测围罩的完整性异常，或还有通道的完整性异常。

根据本变体，通道可以与围罩流体式连通。

在有利的变体中，所述通道和/或所述围罩包含流体，所述流体可以是相对于大气压低压或超压的气体或液体。

在一个变体中，该监控系统包括电子卡，在所述电子卡上安装有通信系统、定位系统和能量源，所述电子卡设置在围罩内，所述至少一个完整性传感器安装在电子卡上。

通信系统可有利地包括构造来在移动电话网络上发送数据的发射器。

定位系统可有利地包括卫星定位信号(GPS)的传感器。根据使用镯子的领域，在一个变体中，定位系统可附加地或替代地包括无线发射器和/或接收器，它们构造来用于与基站的无线接收器和/或发射器通信，以便在围绕基站所限定的通信区域中检测镯子的存在。基站和监控镯子例如可以每个都包括收发信机，其与一个或多个无线通信协议合作，例如蓝牙、WiFi、紫蜂(Zigbee)或其它通信协议。当不能在无线通信区域中找到镯子时，可以由基站向监控中央单元发送警报。

在一个变体中，镯子的本体包括允许将镯子围绕肢臂或对象设置就位的封闭系统，并且包括连接机构，除非是明确破坏镯子完整性(自愿破坏镯子)的情况，所述连接机构是不可逆的。

连接机构可有利地包括镯子的两个界面部分的焊接部。

根据该变体，本体可包括孔，所述孔用于在将镯子围绕肢臂或对象设置就位后在通道和/或围罩内产生局部真空或超压，所述孔在置于局部真空或超压之下后被密封。

附图说明

本发明的其它优点、目的和方面将在阅读权利要求书以及下文详细描述的实施例和附图后得到明晰，其中：

图1a是根据本发明的第一实施例的监控镯子的示意性剖视图；

图1b是图1a的镯子的一部分的示意性剖视图；

图2a是根据本发明的第二实施例的监控镯子的示意性剖视图；和

图2b是图2a的示意性剖视图；

图3是根据本发明的第三实施例的监控镯子的示意性剖视图；

图3b是图3的监控镯子的立体图，其在安装前分为两部分；

图3a是图3b的镯子的封闭系统的一部分的详细立体图；

图4a是根据本发明的一个实施例的监控镯子和用于对镯子再充电的外部能量源的立体图；

图4b是类似于图4a的视图，显示了连接到镯子的外部能量源；

图4c是连接到用于对外部能量源再充电的基站的外部能量源的立体图；

图5是显示了位于具有外部卫星定位系统的全球通信范围内的监控镯子的示意图，其中通过移动电话系统来传输数据，并在服务器上处理数据；

图6a是根据本发明的一个实施例的监控镯子的立体图；

图6b是图6a的监控镯子的立体图，其在装配前分为两个部分；

图6c是图6b的监控镯子的立体图，以分解图显示了刚性的壳体；

图6d是图6c中的监控镯子的分解立体图；

图7是根据本发明的一个实施例的监控镯子的可逆式封闭系统的剖视图；

图8a是图6a的监控镯子和根据本发明的一个实施例的用于给镯子充电的外部能量源的立体图；

图8b是类似于图8a的视图，显示了连接到镯子的外部能量源；

图8c是连接到用于给外部能量源再充电的基站的外部能量源的立体图。

具体实施方式

参照附图，根据不同的实施例的电子监控镯子1包括具有大致环形形状的本体或壳体2和定位在本体或壳体中的电子监控系统3，本体或壳体2构造成可围绕人(电子镯子的佩戴者)的手腕或脚踝安装。

电子监控镯子也可用于人的监控以外的应用，例如它可以设置成围绕用于封闭一件财物或任何其它需要监控的有价值的对象的系统，特别是可用于确保该对象没有打开，并且还可选地设置成以便对该对象或该件财物的位移进行追踪。

在使用前，至少在一个界面7处打开镯子的本体，但也可以在两个单独的部分2a、2b中形成由封闭系统6所封闭的两个界面7a、7b。

封闭系统可以是不可逆的或永久性的系统，即在不对镯子造成任何损害(这表示破坏了镯子的完整性)的情况下，它不能重新打开以取下监控镯子。封闭系统可包括机械机构，例如形成有下述结构这样的连接件：在一个部分上的凸出部(例如箭头)或片体，其可插入到另一个部分上的孔或配合腔中(其例如具有用于与凸出部或片体接合的肩部)。在插入之后，将阻止连接件的各部分的分离。封闭系统还可以在连接在一起的镯子部分的界面处包括焊接(例如超声波焊接)，或通过粘合剂完成的粘接。封闭系统还可以包括位于封闭位置处的镯子的两个部分的机械接合和连接界面的粘合或焊接的组合。封闭系统还可以包括卷边，例如围绕连接界面而卷起的金属环。

在一个备选的实施例中，封闭系统可以是具有锁定系统的可逆系统，其可以通过钥匙或电子码打开，以便能够无任何破坏地取下镯子。

参考图3、图3a和图3b、图6b至6d和图7，封闭系统6包括从一个本体部分2a的界面7伸出的延伸部或凸出部19a，其构造成可插入并容纳到位于另一个本体部分2b上的配合腔19b中。可以只有一对配合的凸出部和配合腔，或多个配合的凸出部和配合腔的配对。在有多个的情况下，凸出部可以全部设置到同一个本体部分上，或分布到两个本体部分上。配合的凸出部和配合腔优选地构造成只允许通过一种方式根据单一取向组装两个本体部分2a、2b，这是为了避免本体部分以错误的方向被放在一起。延伸部19a可以为管子的形式，其具有与围绕着监控镯子的通道8对齐并且形成通道8的一部分的沟道部分8a。管子的部分可以与一个本体部分2a形成为一体或者预组装在其中(例如图6d中所示的螺纹连接到本体部分2a的管子部分48)，或者为单独的零件的形式，其可在封闭监控镯子时插入到位于两个本体部分2a、2b中的腔体中。密封件50a(参见图7，其例如为O形圈的形式)可围绕着每个延伸部19a并在延伸部19a和互补腔19b之间布置，以在两个本体部分2a、2b之间的界面处密封性地封闭管道8。密封件50还可以围绕本体部分2a处的带螺纹的管子部分48而布置，以确保两个部分之间的密封性连接。

在一个变体中，如参考图3、图3a和图3b所示，延伸部和/或配合腔在靠近其表面处或在其表面上包括电热丝33，该电热丝33连接到位于镯子本体中的电源，并且构造成用于提供在延伸部和/或配合腔的表面处熔化塑料类材料的热能，用于在两个部分的界面处焊接这两个部分。因此，电热丝可通过焦耳效应产生热能。可通过监控镯子的电路来控制所述加热的触发，并例如由监控中央单元24经由移动电话系统来对其进行远程控制，或通过无线连接从附近进行控制。因此在将监控镯子设置到位时，可以通过监控中央单元来控制镯子的封闭，或也可以通过现场的操作人员来控制和进行镯子的封闭。

在一个变体中，在位于延伸部19a的表面上的小槽(例如螺旋形槽)中围绕延伸部缠绕有非常细的导线。备选地，导线布置成靠近延伸部的外表面，但其被包覆模制且因此位于外表面之下。延伸部的管子在配合腔中的焊接提供了这样的可能性，即保证了镯子中的本体的两个部分、特别是通道8的两个部分之间的密封性封闭。电热丝也可以设置在本体的界面7a、7b周围的表面处，也用于焊接两个本体部分的将彼此抵靠的面。

在一个变体中，替代于位于本体部分2a、2b之间的焊接，也可以通过粘合剂的方式提供封闭，或通过设在界面中的发光二极管由可热激活或可光激活的粘合剂来提供封闭。

参照图6b到图7所显示的实施例，封闭系统6是具有锁定机构的可逆式系统，该锁定机构可通过电子钥匙或代码打开，使得可以在不破坏镯子的情况下将其移除。封闭系统包括安装在本体部分2b中的电磁体40，其包括线圈42和可滑动地安装到位于电磁体的中心处的腔体43中的一个或两个柱塞44，在封闭位置中每个柱塞44由压缩弹簧46偏压，在封闭位置中柱塞44被插入到位于另一个本体部分2a的延伸部19a中的互补腔体53中。压缩弹簧可以按压到位于线圈的中心的芯体52上。每个柱塞的朝向外部的行程是由形成在柱塞上的肩部45来限定的，肩部45与封闭系统的壳罩41中的止动件接合。在图示的例子中，止动件包括非磁性材料、例如塑料的支架47，其还可允许磁场在本体内循环，以避免回缩死区。

在封闭时，延伸部19a的末端的锥形构造49便于插入并推动电磁体中的柱塞44。在每个配合腔19b的入口处所设置的倒角51允许引导和压缩密封件50a。在完全封闭的位置中，两个镯子半体互锁，延伸部19a插入配合腔19b，而柱塞44被推到封闭位置中，在此处它们插入到互补腔体53中。

在打开时，安装在镯子中的电子控制器为布置在镯子每侧上的锁定机构的电磁体提供电源。电磁体的励磁吸引两个柱塞44，从而使柱塞44脱离腔体53。

因为希望可以保证镯子的四个连接点的封闭，因此在两个电磁体的每一个的供电线上布置两个电流传感器。两个柱塞的位置显著地改变着在螺线管(线圈)的端子处测得的自感，这使得能够精确地确定两个柱塞是否很好地插入于两个套筒的腔体53中。这一措施可通过在螺线管上施加电压脉冲，同时测量产生从中通过的电流的时间来实现。致动器设计成使得自感根据柱塞的位置而显著变化，这不但是为了便于测量，而且一旦柱塞缩回还能减少励磁电流，以节省能量。此外，由于残余磁场会随着时间而阻止一个或两个柱塞缩回，因此控制装置使励磁电流能够逆变，以抑制残余磁场，从而保证两个柱塞在打开周期之后缩回。

出于人身安全的原因，当异常情况无法避免时，可能有必要割断镯子(车祸、卡住肢体等)。本发明的功能是确保总能检测到分离，但并不阻止这种分离。可以通过以下述方式在套筒上形成机械保险丝的槽54来促进割断镯子的可能性，即其使得槽的剩余材料在横截面上的厚度可以例如由急救人员弄断，或强行撕破。

尤其参照图3、图5和图6d，集成到本体中的监控系统包括完整性检测系统4、能量源12(例如用于为电路供电的锂电池)、定位系统14，以及用于将监控数据发送到监控中央单元24的通信系统16，并且可选地包括通过一个或多个通信协议运作的短距离无线通信系统60，所述协议例如已知的名为蓝牙、Wi-Fi或紫蜂(Zigbee)的协议。参考图5，定位系统可特别包括卫星定位系统(所谓的“GNSS”，“全球导航卫星系统”的首字母缩写)，例如GPS(全球定位系统)，该定位系统包括用于接收由卫星21所发射的信号的天线和用于计算镯子的地面位置的处理电路，这样的系统其自身是已知的。也可用其它定位系统来替代GPS系统，或并行地设置，特别是用于在不允许访问到卫星21的信号的建筑物或建筑结构内部对镯子进行定位。根据使用镯子的领域，定位系统可包括无线发射器和/或接收器，它们构造成用于与基站的无线接收器和/或发射器进行通信，以在基站周围所定义的通信区域中检测镯子的存在。基站和监控镯子例如都可以包括收发器，或者一个包括发射器而另一个包括接收器，其通过一个或多个无线通信协议来操作，所述协议例如指定为蓝牙、Wi-Fi、紫蜂(Zigbee)的协议或其它的无线通信协议。当镯子不再位于无线通信区域中时，可以由基站向监控中央单元发送警报。定位系统还可以基于或包括相对于移动电话系统或其它公共或私人无线网络定位的系统。

用于发送监控数据的通信系统16优选基于通过使用已知的用于发送数据的通信协议的移动电话网络22的通信系统，所述协议例如为GPRS(通用分组无线业务)、EDGE或根据在所监控的版图中使用的通信系统的其它协议。所发送的数据23可特别包括镯子的标识符或其它的认证码，由定位系统14所提供的镯子的位置和一份报告镯子的状态的信息，即，或者是正常的操作状态，或者是触发要求监管当局干预的警报的异常。通信系统也可以发送其它信息，例如电池的充电状态，或存储在镯子的存储器中的给定时间过程中的镯子的定位历史。监控数据最好在其发送之前加密，这是为了避免篡改数据或者未经授权地读取数据。

在移动电话网络22上发送的数据23在第一阶段中可被接收到移动电话网运营商的服务器26上，并且然后可例如以安全通信的方式通过所谓的“互联网”的网络路由发送到服务器25，数据存储在服务器25上，并可通过安全连接进行访问，且由监控中央单元24进行认证。为了确保监控数据的保密性，这些数据可以分布到多个服务器25a、25b、25c上，数据的重构需要特殊的代码和软件包。

能量源、定位系统、通信系统以及完整性检测系统4的电子部分在本体或壳体中可以安装到处在用于电子元件的围罩9中的一个或多个电子卡18上。也可以将电子元件分布到具有刚性或柔性基底的若干个电子卡的壳体内的两个或三个位置处。然而，在优选的实施方案中，电子元件集中到一张卡上以降低制造成本。围罩9可以填充有气体或含有气体，或可以填充有围绕电子元件浇灌的树脂，以保护这些元件。

在一个有利的实施方案中，安装在本体或壳体2的内部的不同元件可以在本体内分布在不同的位置处，完全环绕着本体以分散重量，并且还允许减小本体的横截面，以用于更舒适的使用和更谨慎地佩戴监控镯子。事实上，在常规的监控镯子中，所有的有源元件通常集合在与弹性镯子相连的壳体中，只有镯子完全围绕着脚踝或手腕。因此在这种传统的镯子中，壳体仅定位在脚踝或手腕的一侧。在本发明中，元件在镯子内的分布也允许针对想要欺骗完整性维护系统的企图而增加安全性，这是因为无法具体知晓不同的元件在壳体内的位置。为了在壳体内将元件分布开，例如可以将电子卡设置在镯子的一侧，而将能量源(特别是电池)设置在镯子的另一侧。

在有利的实施方案中，完整性检测系统包括从用于电子元件的围罩9的一端延伸到围罩的另一端从而完全包围住镯子的通道8(也将称为“环形通道”)。通道8和围罩9的完整性允许通过至少一个传感器10、10a、10b、11a、11b对正在使用的电子监控镯子的完整性进行定义，在一个优选实施方案中，至少一个传感器10、10a、10b、11a、11b可至少部分地定位或安装在围罩9内。

在一个优选的实施方案中，通道包含气体。在其它变体中，通道可以包含固体，或者与围绕着通道的本体或壳体相比具有不同的针对声波的阻抗的传导超声波的其它材料。

在图1和图6b至图7所示的实施例中，传感器10包括超声波发生器或发射器10a和超声波检测器10b，发射器定位在通道8的一个端部13a，构造用于在通道中产生特别是位于超声波的频率范围(30kHz至100kHz)内的声波，以使波沿着通道传播到位于通道的另一端部13b处的超声波检测器10b。由检测器所感测到的声信号不仅仅是由超声波发射器所产生的声信号的函数，其还是通道的几何形状(特别是通道的长度或形状)以及填充所述通道的流体(根据变体，也可以是固体)的性质的函数。可检测到通道的甚至是几分之一毫米这样的程度的延长。也可检测到通道形状的破碎或变化。超声波发生器可以构造成以便于生成具有特定形状和持续时间的超声波信号，事先将其参数化，这种声信号可以是唯一的，即每个镯子是不同的，或者根据期望的安全级别可以为相同的。

使用超声波发生器和检测器来验证完全围绕着镯子的通道的完整性的显著优点是：能量消耗很低，且因此具有最大的自主性，同时确保非常可靠的检测以及鲁棒性很高的系统。声信号可以非常短的脉冲来发送，具有若干微秒的持续时间，时间间隔小于1秒，或如果期望较大的自主权，甚至可以具有更大的时间间隔。

为了检查用于电子元件的围罩9的完整性，在一个变体中，还设置有超声波发射器11a和超声波检测器11b，它们位于围罩内的分开的位置上，例如安装在电子卡18上并指向围罩的壁15，并根据与传感器10a、10b相同的原理来操作。围罩9的破损或破碎对声信号具有影响，并且可以被检测到。

在一个变体中，可以设置一对包括检测器和发射器的传感器，其定位在围罩9中，并构造用于发射超声波信号，使其不仅覆盖了通道8，而且覆盖围罩9，使得可以减少部件的数量。

在一些变体中也可以设想设置具有发射器和检测器的功能的一个超声波传感器，其定位在通道8的一端和/或在围罩9中，并构造成发射超声波信号，然后在若干微秒后当信号已经覆盖了镯子的全周长和/或已经从围罩的壁反射回来时检测信号。

超声波模块一方面产生超声波信号，而另一方面捕获并分析所产生的信号。超声波信号可以具有例如40kHz的频率，但其它的超声波频率也可以是合适的，并且其可以是稳定的或脉冲的。在稳定模式下测量相位，而在脉冲模式下可以测量传播时间。也可以使用这两种情况来确定通道的脉冲响应。

为了测量相位，可以将超声波信号产生为稳定的信号；一旦信号是稳定的，则在多个周期中测量相位，以获得瞬时平均值。一旦测量终止，则对相位进行计算，且停止产生信号。

为了测量传播时间，可以脉冲方式产生超声波信号，并且等待信号传播通过通道。在选定的时间中，启动信号的采集，并且该采集在超声波信号的几十个周期中实施。所接收到的信号的振幅或多或少遵循高斯曲线。一旦所有的测量都记录下来，则计算最大振幅的位置，并推导信号传播时间。

超声波换能器需要时间来启动振荡，并且当施加短时间的激励时，信号的振幅随着周期增加，且一旦停止激励，换能器以减小的振幅继续振荡。因此，所产生的信号和所接收到的信号将由多个具有跟随一种高斯曲线的振幅的振荡形成。

为了测量脉冲响应，可以稳定方式或以脉冲方式产生信号。通道的脉冲响应的形式取决于它的几何形状。如果物理条件位于正常的生活条件的区域内，则物理条件主要只影响脉冲响应的一般参数，而不是其一般形式。

在上述三种情况下，信号的处理要考虑到在镯子中产生的物理条件，尤其是空气的温度和压力，以及所述空气的组分，这影响着它的密度，因此影响着声音在通道中的传播速度。

为了优化测量算法参数，当镯子设置就位时进行自动校准，以考虑到通道形状或空气的气态组分的可能变化。

在一个实施例中，完整性检测系统包括设置在围罩内的、或还设置在通道8的一端或两端处的静态压力传感器10，其构造用于检测通道和/或围罩中的压力变化，即压力的增加或压力的降低，或两者兼而有之。当压力变化超过预定阈值时，将报告异常。在本实施例中，围罩和通道填充有具有与大气压不同的压力的流体，即局部为真空或超压。当通道或围罩的完整性受到影响时，尤其是如果通道或围罩被刺穿，则会由压力传感器来检测到压力下降(在超压的情况下)或压力增加(在局部真空的情况下)。流体可以简单地是空气，特别是在具有围罩和通道的变体中可以是局部真空。特别是对于超压的变体而言，为了减少气体分子通过本体的扩散速率(随着时间的推移其会导致压力下降)，流体也可以是具有大分子的气体，如氮。穿过本体的孔17允许在将该孔密封之前将空气移除。另外，也可以使用该孔来注入气体，以使通道中的围罩超压。

根据本发明的一个有利的方面，镯子的壳体2可以是形成封闭环路的刚性或半刚性壳体的形式，也就是针对破碎提供一些阻力的自支承壳体。这提供了保护位于在壳体内部形成的腔室27中的部件的可能性。因此，壳体2处于包含有腔室的壳体的形式，在腔室中布置有各种部件。在常规的镯子中，电子部分定位在连接或安装在柔性带上的盒子中，从而形成环绕佩戴者脚踝的镯子。定位在脚踝的外侧上的电子盒的重量和体积使人不舒服，并且会暴露于引起监控镯子故障或非自愿破坏监控镯子的冲击下。在本发明中，具有基本上恒定的或均匀的横截面的基本上光滑的壳体完全环绕住镯子，其不具有任何可被外部物体捕获的肩台或凸出部，并且在刚性或半刚性壳体的情况下，其可提供针对外部冲击的保护。本发明的这一方面的一个重要的优点是：各种电子元件(如电路板18、电池12、移动通信天线62和其它元件)可以全部围绕镯子而分布在环形的刚性壳体2的内部区域27中，以分散重量并减少镯子的厚度和体积，同时提高可靠性、安全性和舒适性。

也可以在壳体2的内部设置相对于环境压力的局部真空或超压的气体，以便通过利用位于壳体内的压力传感器来检测压力变化以检测壳体完整性的异常。因此，替代地，位于壳形的壳体2内的腔室27可具有先前所描述的通道8的功能，并且替代了图2a至图3b和图6a至图6d的变体中所显示的通道8。然而，如图2a、图3、图3b和图6a至图6d所示，可以将形成的通道8与专用的管子相结合，完全环绕住镯子，设置于由壳体所形成的刚性壳中。在这种情况下，可以在通道8中和在形成通道的管子周围的壳体2的腔室27中具有不同的超压或局部真空水平，或者在腔室27中具有不同于环境压力的压力而在通道中具有环境压力，目的是提供多种用于检测监控镯子的完整性异常的方法。例如，在壳体2的腔室27中为超压或局部真空的情况下，可以在能量损失前和在可以接触到电路之前发送镯子的完整性异常的信号。因此，可以发送完整性异常的信号，其将允许触发警报和更快速的干预，而不必等待由于已经被破坏的监控镯子无响应而触发警报。事实上，在传统的系统中，如果电子元件被破坏或电子元件的电源被切断而使得它无法发送故障信号，根据情况，在触发警报之前这可能需要花费数分钟，而这对于不得不从佩戴者的最后知晓的位置开始搜索他/她的当局而言是一个显著的劣势。

在设定上述超压/低压/环境压力时，可以将传感器相结合以形成本发明的不同的变体，尤其是：

·基本上处于环境压力下的围罩9，其相对于与环境压力相比超压或低压的通道8气密性密封，其具有用于围罩的超声波传感器和位于通道中的压力传感器；

·相对于环境压力超压或低压的围罩9，其相对于与环境压力相比超压或低压的通道8气密性密封，其具有用于通道的超声波传感器和位于围罩中的压力传感器；

·相对于环境压力超压或低压的围罩9，其相对于基本上处于环境压力下的通道8气密性密封，其具有用于通道的超声波传感器和位于围罩中的压力传感器；

·与相对于环境压力超压或低压的通道8流体性连通的围罩9，仅具有一个或多个位于围罩中或位于通道中的压力传感器；

·与相对于环境压力超压或低压的通道8流体性连通的围罩9，具有一个或多个位于围罩中或位于通道中的压力传感器，并且还具有一个或多个用于通道和/或围罩的超声波传感器；

·与相对于环境压力超压或低压的通道8流体性连通的围罩9，仅具有一个或多个用于通道和/或围罩的超声波传感器；

·与基本上处于环境压力下的通道8流体性连通的围罩9，仅具有一个或多个用于通道和/或围罩的超声波传感器。

镯子的圆周和因此通道8的长度对于不同的镯子可以是不同的，特别是为了适应佩戴者的手腕或脚踝的测量。在这种情况下，封闭系统可以是可调节的，以便能够将对象夹持到所需的直径。备选地，可以设置不同尺寸的壳体部分2a、2b。

也可以在镯子在佩戴者身上设置就位之后进行根据实施方案和变体的超声波传感器和/或压力传感器的校准。校准程序可以包括将镯子在佩戴者身上设置就位后不久的传感器信号存储在电子元件的存储器中，该信号形成表示完整的镯子的参考值。可以为该信号设置预定值的阈值，通过在校准后将该参考值与预定阈值比较，可以保证完成了对整个镯子的校准，尤其是保证镯子的设置就位和镯子的封闭是正确的，预定阈值考虑到了镯子的几何形状的可能变化，但避开了位于这些测量或这些授权值之外的完整性故障。

参照图4a到图4c和图6a、图8a至图8c，在一些实施例中，用于监控镯子的套件可有利地包括形成外部能量源的再充电单元28，其构造成可连接到镯子1，以对内部能量源12再充电。再充电单元28和镯子之间的电连接可以通过电端子29、29a、29b来完成，或可为没有任何直接的电接触的电感耦合。在一个有利的实施例中，再充电单元28为便携式可再充电电池的形式，其设置有连接机构30，连接机构30例如为在其自由端具有支托31的弹性臂的形式，如图8a所示，其形成在凸起70a上夹持在镯子1的一部分的两侧上的弹性夹件，而在那里(参见图6a)引导部70b的槽协助再充电单元的定位。因此，在为内部能量源进行再充电的时间过程中，镯子的佩戴者可以自由移动，而不像通过连接到监控镯子上的电缆来进行再充电的常规系统。在再充电过程结束时，再充电单元从镯子上拆卸掉。如图4c所示，可以通过连接到电力网的基站或再充电站32来对再充电单元28的电池进行再充电。

Claims (31)

1.电子监控镯子，包括构造成能够围绕肢臂或对象安装的环形本体(2)，以及定位在所述本体中的电子监控系统，所述电子监控系统包括完整性检测系统(4)和内部能量源(12)，其特征在于，所述环形本体(2)为包括一个腔室或多个腔室部分的刚性壳体的形式，在其中布置有电子监控系统的部件，所述环形本体为完全环绕着镯子的刚性壳体的形式。

2.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述环形本体上形成有两个独立的部分(2a,2b)，它们构造成能够围绕肢臂安装并锁定到一起。

3.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述镯子包括封闭系统(6)，所述封闭系统(6)构造为在不破坏它的情况下不可逆地锁定，所述封闭系统包括位于所述镯子的本体部分(2a,2b)的界面(7a,7b)处的焊接部，所述本体的部分中的至少一个的所述界面包括连接到所述镯子的内部能量源的电热丝，所述电热丝布置在所述界面的表面附近，且构造为通过焦耳效应来加热，以在界面处对两个部分进行焊接。

4.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述镯子包括构造成可逆地锁定的封闭系统(6)，所述封闭系统(6)包括安装在环形本体部分中的一个中的电磁体(40)，所述电磁体(40)包括线圈(42)和能够滑动地安装到位于电磁体的中心处的腔体(43)中的一个或两个柱塞(44)，在封闭位置中每个柱塞(44)均由压缩弹簧(46)偏压，并且柱塞(44)在封闭位置处插入到另一个本体部分(2a)的延伸部(19a)中的互补腔体(53)中。

5.根据权利要求4所述的镯子，其特征在于，所述压缩弹簧按压到位于所述线圈的中心的芯体(52)上，每个所述柱塞的朝向外部的位移由形成在所述柱塞上的肩部(45)来限定，所述肩部(45)与所述封闭系统的罩体(41)中的非磁性材料的止动件(47)接合。

6.根据权利要求4所述的镯子，其特征在于，所述延伸部(19a)设置有槽(54)，所述槽(54)构造成在施加了超出预定值的力时破裂。

7.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述监控系统还包括定位系统(14)以及用于发送监控数据和完整性数据的通信系统(16)，并且用于形成所述完整性检测系统和所述能量源、所述定位系统和所述通信系统的部件在所述本体中定位在围绕所述镯子分布的多个区域内。

8.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述完整性检测系统包括位于所述本体(2)中的至少一个围罩(9)和至少一个通道(8)，所述通道和所述围罩完全环绕所述镯子，并且还包括至少一个构造成用于检测所述通道(8)或所述围罩(9)的完整性异常的传感器。

9.根据权利要求8所述的镯子，其特征在于，所述监控系统包括位于所述围罩(9)中的电子卡(18)。

10.根据权利要求8所述的镯子，其特征在于，所述通道和/或所述围罩包含流体。

11.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述刚性壳体的所述一个腔室或多个腔室部分包含流体。

12.根据权利要求10或11所述的镯子，其特征在于，所述流体为相对于大气压低压或超压的气体。

13.根据权利要求1所述的镯子，其特征在于，所述完整性检测系统(4)包括至少一个构造成用于检测环形本体的刚性壳体的完整性异常的传感器。

14.根据权利要求8或13所述的镯子，其特征在于，所述至少一个传感器包括压力传感器和/或超声波传感器。

15.电子监控镯子，包括构造成能够围绕肢臂或对象安装的环形本体(2)，以及定位在所述本体中的电子监控系统，所述电子监控系统包括完整性检测系统(4)和内部能量源(12)，以及定位系统(14)，其特征在于，所述完整性检测系统包括位于所述本体(2)中的至少一个围罩(9)和至少一个通道(8)，所述通道和所述围罩完全环绕所述镯子，并且还包括至少一个构造成用于检测所述通道(8)或所述围罩(9)的完整性异常的传感器。

16.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述至少一个传感器包括超声波传感器。

17.根据权利要求16所述的镯子，其特征在于，所述至少一个超声波传感器包括布置在所述通道的相反的末端(13a,13b)处的超声波发射器(10a)和超声波检测器(10b)。

18.根据权利要求16或17所述的镯子，其特征在于，所述至少一个超声波传感器包括至少一个安装在所述围罩(9)内的超声波探测器(11a,11b)。

19.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述环形本体(2)为包括一个腔室或多个腔室部分的刚性壳体的形式，在其中布置有电子监控系统的部件，所述环形本体完全环绕着所述镯子。

20.根据权利要求19所述的镯子，其特征在于，所述一个腔室或多个腔室部分(27)包含流体，且所述完整性检测系统(4)包括至少一个构造成用于检测环形本体的刚性壳体的完整性异常的传感器。

21.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述通道包含流体。

22.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述围罩包含流体。

23.根据权利要求20所述的镯子，其特征在于，所述流体为相对于大气压低压或超压的气体。

24.根据权利要求20所述的镯子，其特征在于，所述至少一个传感器包括构造成用于测量流体压力变化的压力传感器。

25.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述通道(8)与所述围罩(9)流体式连通。

26.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述监控系统包括布置在所述围罩(9)内的电路板。

27.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述监控系统包括用于发送监控数据和完整性数据的通信系统(16)，所述通信系统包括构造用于在移动电话网络上发送数据的发射器。

28.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述定位系统包括卫星定位传感器。

29.根据权利要求15所述的镯子，其特征在于，所述环形本体由构造成围绕肢臂安装并锁定到一起的两个独立的部分形成。

30.监控套件，包括电子监控镯子、具有一个或多个能够再充电的电池的再充电单元(28)，以及独立于所述再充电单元并构造成通过电线连接到电力网络的再充电站(32)，所述监控镯子包括构造成能够围绕肢臂或对象安装的环形本体(2)，以及定位在所述本体中的电子监控系统，所述电子监控系统包括完整性检测系统(4)和内部能量源(12)，所述再充电单元(28)构造成以可拆卸的方式与监控镯子机械式连接，以便一方面无线地进行内部能量源(12)的再充电，且另一方面所述再充电单元构造成连接到所述再充电站(31)，用于对所述再充电单元(28)的电池再充电，同时所述再充电单元(28)不连接到所述镯子。

31.根据权利要求30所述的监控套件，其特征在于，所述电子监控镯子包括环形本体(2)，其为包括一个腔室或多个腔室部分的刚性壳体的形式，在其中布置有电子监控系统的部件，所述环形本体为完全环绕着镯子的刚性壳体的形式。