CZ20024277A3

CZ20024277A3 - Senzorový systém pro přístup bez klíče

Info

Publication number: CZ20024277A3
Application number: CZ20024277A
Authority: CZ
Inventors: Antoine Neveux; Marek Gierczak; Pascal Schweizer; Michael James Shelley
Original assignee: Honeywell Control Systems Limited
Priority date: 2000-07-01
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2003-08-13
Also published as: US20040031908A1; GB0016089D0; JP2004502062A; DE60125538T2; US7106172B2; KR100762822B1; EP1297231B1; DE60125538D1; KR20030038566A; WO2002002893A1; EP1297231A1

Description

Oblast techniky

Předkládaný vynález se týká senzorového systému pro přístup bez pomoci klíče a příslušného senzoru pro přístup bez klíče, použitelných zejména, ale ne výlučně, k umožnění přístupu autorizovanému uživateli do vozidla, budovy a pod. Vynález se rovněž týká obvodu pro zpracování signálů v senzorovém systému pro přístup bez pomoci klíče, a taktéž způsobu použití tohoto systému ke kontrole vstupu autorizovaných osob.

Dosavadní stav techniky

Z mnoha důvodů je důležitá kontrola přístupu do provozů, vozidel a na soukromý nemovitý majetek, která umožní přístup jen autorizovaným uživatelům. Typicky se to provádí použitím klíčů, které se hodí do určitého zámku, takže uživatel s takovým klíčem může tento zámek otevřít a vstoupit do příslušného prostoru. U těchto uspořádání se zámkem a klíčem je problém v tom, že ztráta nebo poškození klíče může přístup znemožnit. Navíc může zabránit v přístupu i blokace či poškození samotného zámku. Další nevýhodou je, že použití klíče vyžaduje specifickou akci, např. uvolnění západky klíčem od autorizované osoby před vlastním otevřením dveří. Tato specifická akce velmi často neprobíhá snadno, není ergonomická a zabírá čas.

Ve snaze překonat tyto nedostatky bylo navrženo několik způsobů řešení. U bezpečnostních zařízení pro vozidla je dobře známo, že lze použít kapesní bezldíčový ovladač, u něhož se stiskem tlačítka generuje infračervený (IR) nebo radiový (RF) signál, jenž je detekován ve vozidle senzorem, který odemyká dveře. Pro chod zapalovacího systému vozidla je však přesto zapotřebí klíče. Ovladač má rovněž tlačítko pro zamykání, které generuje obdobný IR či RF signál při zamykání dveří. Takové systémy přístupu bez klíče pro vozidla jsou známy již více let. Pracují v principu tak, že je-li ovladačem generován IR nebo RF signál otevřít”, je tento signál použit k aktivaci mechanizmu, kteiý odemyká dveře vozidla, takže

vezme-li uživatel za kliku, jsou již dveře odemčeny. Podobná uspořádání mohou být použita pro vstup do budov.

Nevýhodou tohoto uspořádání je, že uživatel přesto musí započít určitou činnost, což např. u ovladače obnáší uchopení ovladače do ruky a stisknutí jeho tlačítka, nebo v případě magnetické karty či něčeho podobného vsunutí této karty do příslušné štěrbiny nebo její předložení před čtečku/detektor či podobné zařízení, aby se dveře odemkly a do vozidla byl přístup, a tyto určité činnosti zabírají čas a nejsou ergonomické.

Dalším problémem tohoto uspořádání je, že rozhodne-li se uživatel ^do vozidla nevstupovat, ale zapomene vydat signál zamknout”, vozidlo nebo budova zůstanou otevřeny a tudíž nechráněny. Nadto u existujících bezklíčových zamykacích systémů, zejména pro vozidla, je použit konvenční zámkový mechanizmus, který snadno podléhá zásahu zlodějů usilujících o vstup do vozidla. Pro budovy jsou konvenční zámky aktivovány tímtéž způsobem a podléhají stejným praktikám vetřelců usilujícím o vstup na určitá pracoviště.

Podstata vynálezu

Je proto žádoucí poskytnout systém, který odstraňuje nebo zmírňuje alespoň jednu z výše uvedených nevýhod.

Toho je dosaženo senzorovým systémem pro přístup bez klíče ve spojení s ovládacím mechanizmem bezklíčového přístupu (KACM) pro ovládání činnosti zámku bez jakékoliv specifické akce ze strany uživatele. KACM přijímá signál ze senzoru pro bezklíčový přístup, aby vyvolal první výstupní signál dříve, než uživatel započne nějakou akci s klikou, aby otevřel dveře. První výstupní signál je vyslán do hlavního procesoru, který zahájí rozpoznávací proces a po rozpoznání autorizovaného uživatele pak generuje odemykací signál, který odemkne zámek dříve, než autorizovaný uživatel zcela dokončí otevírání dveří. Tudíž je autorizovanému uživateli umožněno otevření dveří bez jakékoliv zvláštní neergonomické a čas beroucí akce nad rámec prosté akce pohybu kliky dveří. Druhý signál nesoucí specifickou digitální nebo analogovou identifikaci je generován zařízením, jako např. ovladačem, kartou a pod., v reakci na RF nebo IR dotaz z hlavního procesoru poté, co tento přijme výstupní signál ze senzoru pro bezklíčový přístup. V odezvě na odemykací signál se zámek na předem stanovenou dobu otevře, čímž dovolí uživateli vstoupit do vozidla nebo provozů budovy a pod.

Senzor pro bezklíčový přístup generuje primární paprsek elektromagnetického záření, konkrétně v rozmezí vlnových délek optického spektra a konkrétněji, tento paprsek je pulzní,

procházející poblíž kliky dveří. V případě vozidla tento paprsek prochází mezi dveřním panelem a vnitřní stranou kliky. Alternativně pro detekci a předjímání jakéhokoliv otevírání dveří uživatelem paprsek prochází mezi oběma konci kliky paralelně s dveřním panelem. Jakmile uživatel vsunutím své ruky úplně či částečně přeruší nebo odrazí paprsek poté, co je systém aktivován, je zaznamenána tato modifikace charakteristiky paprsku a generován výstupní signál, který je v anticipaci s ID uživatele použit k tvorbě ovládacího signálu pro odemknutí či otevření dveří před jakýmkoliv pohybem s klikou dveří. Senzor pro bezklíčový přístup může zahrnovat podpůrný spínač, který dodá signál hlavnímu procesoru vyfrípadě, že modifikace charakteristiky primárního paprsku způsobená přítomností ruky není z nějaké příčiny detekována. Tento podpůrný spínač bude aktivován mechanickou činností uživatele s klikou při otevírání dveří. Signál vydaný z pomocného spínače pak započne identifikační (ID) proces a po něm dovolí odemčení dveří s prodlevou, vzniklou nedostatečným předjímáním (anticipací) při detekci akce otevírání dveří uživatelem. Podpůrný spínač může být mechanický spínač nebo optický spínač a pod. Senzor pro bezklíčový přístup může též zahrnovat aretační spínač, jehož účelem je zamčení dveří, jakmile je tento aretační spínač aktivován uživatelem při východu ze dveří. V případě vozidla je aretační spínač umístitelný na kliku kvůli snadné aktivaci uživatelem.

V přednostním uspořádání je paprsek, dopadající na určené místo (dále dopadající paprsek), infračervený paprsek, jenž je generován světlo emitujícím prvkem (LED) a je detekován optickým senzorem. Poté, co uživatel vloží svou ruku do dráhy paprsku a tím jej úplně či částečně přeruší nebo odrazí, obvod zpracování signálu detekuje, když přerušení nebo modifikace paprsku světelných impulzů trvá déle než předem stanovenou dobu a poté generuje výstupní signál pro hlavní procesor.

V přednostním uspořádání je senzorem pro bezklíčový přístup senzor s nízkou energetickou spotřebou, založenou na pohotovém monitorování inherentní elektrické funkce senzoru za účelem minimalizace celkové spotřeby.

V přednostním uspořádání je senzor pro bezklíčový přístup chráněn vůči okolnímu světlu (světelnému pozadí) pomocí měření úrovně světelného pozadí před produkcí jakéhokoliv impulzu optického paprsku způsobem, který ochrání senzor před jakýmkoliv externím parazitním světlem.

S výhodou zahrnuje přístupový multi-senzor optickou adaptivní zpětnou vazbu, která zamezuje falešné detekci, jež může být způsobena pozvolnými změnami charakteristiky optického paprsku zapříčiněnými např. nahromaděním prachu nebo degradací vnějšího povrchu senzoru, změnami elektro-optické charakteristiky prvku emitujícího světlo nebo změnami senzorového prvku během jeho životnosti.

Toto uspořádání nevyžaduje tradiční zámek s klíčem a tudíž nepodléhá pokusům o ilegální vstup stejně snadno jako tradiční zámky. Je-li tento systém aplikován na vozidla, uživatel nemusí vyvinout žádnou specifickou manuální činnost k odemčení vozidla, tím se zlepší ergonomika a zkrátí doba vstupu do vozidla. Hlavním požadavkem je klika nebo podobný mechanizmus, paprsek a zařízení ovládající přístup, které generuje paprsek elektromagnetického záření mezi klikou a dveřmi nebo mezi dvěma konci kliky paralelně k panelu dveří, takže tento paprsek může být uživatelem úplně nebo částečně přerušen či odražen, např. když uživatel vsune ruku mezi kliku a dveře. Takový paprsek lze modifikovat i jinými prostředky, např. kartou nebo podobným předmětem, které se prostrčí příslušnou štěrbinou, čímž se generuje řídící signál pro ovládání zamykacího mechanizmu.

Výhodou tohoto uspořádání pro použití ve vozidlech je zejména nízká spotřeba energie obvodu senzoru, zvláště v pohotovostním stavu. Nízké spotřeby je dosaženo užitím senzoru s ultranízkým příkonem a udržováním hlavního procesoru v pohotovostním stavu, když vozidlo parkuje. Parkuje-li vozidlo, zařízení je probuzeno” uživatelem přerušujícím nebo modifikujícím paprsek a pouze tehdy se hlavní procesor probudí ze svého pohotovostního stavu a vyvolá generaci RF nebo IR paprsku k ověření ID uživatele. Takže RF paprsek je generován pouze v reakci na požadovaný přístup, čímž je minimalizována spotřeba energie.

Další konkrétní výhodou tohoto uspořádání při použití ve vozidlech je, že bude ještě zcela funkční i v tvrdých vnějších podmínkách způsobených oslnivým nočním osvětlením ve městech nebo vysokou teplotou či přítomností prachu na vozidle a pod. Tato funkčnost je zajišťována systémem optické adaptivní zpětné vazby a činností ochrany senzoru proti světelnému pozadí.

Podle jednoho aspektu předkládaného vynálezu je poskytován senzorový systém pro použití se systémem ovládání bezklíčového přístupu, řečený senzorový systém zahrnující:

prvek generující elektromagnetické záření, pro generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření ve formě sledu impulzů;

prvek senzoru elektromagnetického záření, pro detekci řečeného dopadajícího paprsku; a obvod zpracování signálu připojený k řečenému prvku senzoru pro detekci přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, řečený obvod zpracování signálu zahrnující

časovač k určování, zda je doba přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku delší než předem stanovená zjišťováním přítomnosti či nepřítomnosti předem stanoveného počtu impulzů odchylujících se od předem stanovené úrovně, řečený obvod zpracování signálu poskytující výstupní signál mechanizmu ovládajícímu přístup, jakmile je přítomnost či nepřítomnost předem stanoveného počtu impulzů zjištěna.

Přednostně tento systém zahrnuje podpůrný spínač pro detekci mechanického otevírání řečeného mechanizmu ovládajícího přístup.

Přednostně je řečený výstupní signál generován při zjištěné nepřítomnosti předem stanoveného počtu impulzů menší než přednastavené úrovně.

Alternativně je řečený výstupní signál generován při zjištěné přítomnosti předem stanoveného počtu impulzů větší než přednastavené úrovně.

Přednostně je senzor pro detekci částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku umístěn v sousedství řečeného prvku generujícího eléktromagnetické záření.

Přednostně též systém zahrnuje aretační spínač volitelný pro manuální zamykání řečeného mechanizmu ovládajícího přístup.

Vhodným řečeným podpůrným spínačem je optický spínač a řečeným volitelným aretačním spínačem je optický spínač.

Přednostně řečený prvek emitující elektromagnetické záření generuje dopadající paprsek záření v optickém pásmu. Vhodný je paprsek infračervený,, vhodná vlnová délka v rozmezí 780 až 950 nanometrů.

Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu je zde předkládán způsob poskytování bezklíčového přístupu do zamčeného objektu nebo prostoru, řečený způsob zahrnující kroky generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření, přičemž řečený dopadající paprsek je tvořen sledem impulzů, detekce řéčeněho paprsku elektromagnetického záření, detekce částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, které trvá déle než předem stanovenou dobu, zjišťováním přítomnosti nebo nepřítomnosti předem stanoveného počtu impulzů lišících se od předem stanovené úrovně, a generování výstupního ovládacího signálu po odpočítání předem určeného počtu impulzů, jako důsledku řečeného částečného či úplného přerušení nebo modifikace, a zpracování • · · ·

řečeného generovaného ovládacího signálu k produkování aktivačního signálu pro otevření řečeného přístupového mechanizmu.

Přednostně zahrnuje tento způsob krok generování podpůrného přerušovacího signálu jako důsledku mechanické činnosti s klikou řečeného přístupového mechanizmu, a zpracování řečeného generovaného přerušovacího signálu k produkování výstupního ovládacího signálu pro odemknutí nebo otevření řečeného přístupového mechanizmu.

Přednostně zahrnuje tento způsob krok generování zamykacího signálu jako důsledku činnosti řečeného aretačního spínače.

Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu je předkládán obvod k použití v senzorovém systému pro elektromagnetické záření, řečený obvod zahrnující:

regulátor napájení obvodu;

koncový stupeň s optickým zdrojem pro emisi impulzů elektromagnetického záření předem stanovené délky;

detekující a zesilovací stupeň pro detekci impulzů emitovaných řečeným optickým zdrojem;

časovači obvod připojený k regulátoru napájení pro generování časovačích signálů a interní napájecí zdroj, řečené časovači signály a řečený interní napájecí zdroj časování vedoucí na zesilovací stupeň a koncový stupeň pro synchronizaci emise a detekování světelných impulzů odchylujících se od předem stanovené úrovně, a čítač impulzů pro počítání řečených impulzů, řečený čítač impulzů generující výstupní signál v reakci na odečet předem stanoveného počtu impulzů.

Přednostně jsou časovači signály použity též k detekci a odstranění šumu světelného pozadí.

Přednostně jsou řečené obvody částečně nebo zcela realizovány v technologu monolitického ASIC (Application Specifíc Integrated Circuit -10 pro specifické aplikace).

Přednostně řečený ASIC zahrnuje řečený optický senzor.

Podle dalšího aspektu tohoto vynálezu je předkládán senzor pro použití s ovládacím mechanizmem bezklíčového přístupu, řečený senzor zahrnující:

sloupek k zabudování do jednoho konce kliky dveří;

zdroj a přijímač elektromagnetického záření umístěné v řečeném sloupku, pro generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření v podstatě rovnoběžného s řečenou klikou a pro příjem odraženého paprsku elektromagnetického záření;

obvod zpracování signálu připojený k řečenému zdroji a přijímači, pro detekci částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, řečená jednotka zpracování signálu generující při detekci přerušení nebo modifikace paprsku výstupní signál vysílaný k mechanizmu ovládajícímu přístup.

! Seznam vyobrazení

Tyto a jiné aspekty tohoto vynálezu se stanou zřejmými z následujícího popisu ve spojení s doprovodným vyobrazením, kde:

Obr. 1 je perspektivní pohled na rozloženou sestavu khky dveří vozidla se zabudovaným senzorovým systémem podle prvního provedení tohoto vynálezu;

Obr. 2 znázorňuje s částečným výřezem celkový pohled na sestavu kliky dveří vozidla z obr. 1 obsahující senzorový systém podle prvního provedení tohoto vynálezu;

Obr. 3 je perspektivní pohled na sestavenou jednotku senzoru z obr. 1 a 2;

Obr. 4 znázorňuje pohled na rozloženou jednotku senzoru z obr. 3;

Obr. 5 je obecné blokové schéma senzoru z obr. 1 až 4;

Obr. 6 je schéma zapojení senzoru z obr. 1 až 4;

Obr. 7a až 7j znázorňují časové průběhy signálů použitých k řízení činnosti obvodu z obr.

6;

Obr. 8 znázorňuje sestavu kliky podobnou sestavě z obr. 2, avšak s užitím senzoru podle alternativního provedení tohoto vynálezu, a

Obr. 9a, 9b a 10 ukazují další provedení senzorů podle tohoto vynálezu.

' Příklady provedení vynálezu

Z uvedeného vyobrazení je nejprve odkazováno na obr. 1, který znázorňuje sestavu kliky dveří vozidla, obecně označenou vztahovou značkou 10. Sestava se skládá z dveřní armatury 12, kliky dveří 14 a senzoru přístupu 16. Armatura 12 a senzor 16 jsou uloženy pod pláštěm dveří 18. V tomto provedení je v plášti dveří 18 vymezeno okénko 20, do něhož zapadá chránič čoček 22, kterým prochází infračervený (IR) paprsek generovaný senzorem 16, aby byl pak odražen zrcátkem 23 zpět do senzoru 16, jak bude detailně popsáno níže.

Odkazujeme nyní na obr. 2, znázorňující příčný řez sestavou kliky dveří 10 z obr. 1. Na tomto nákresu lze vidět, že senzor 16 má svítící diodu (LED) 24, která emituje dopadající IR paprsek 26, jenž je odrážen zrcátkem 23 umístěným na vnitřním straně 28 kliky dveří 14 a « · odražený paprsek 30 je detekován fototranzistorem 32. Jak bude popsáno, IR paprsek je vysílán pulzně s kmitočtem 1 kHz, aby byly minimalizována spotřeba energie. Pokud jsou impulzy emitovány a jsou detekovány příslušným obvodem, je z výstupu obvodu dodáván signál, který drží dveře v pozici zavřeno. Jak bude rovněž popsáno, je-li IR paprsek částečně či úplně přerušen nebo modifikován, úroveň detekovaného paprsku je porovnávána s úrovněmi předchozích impulzů a je-li zjištěna snížená úroveň signálu u předem stanoveného počtu impulzů, trvající přibližně 3 milisekundy, v tomto provedení tři impulzy, senzor toto interpretuje jako přání autorizovaného uživatele otevřít dveře a vydá výstupní signál, který je veden do hlavního procesoru ovládacího modulu, jenž generuje RF signál pro přezkoumání uživatelova digitálního ID na kartě. Je-li získána uspokojivá odezva, t.j. uživatelovo Π) v záhlaví odpovídá v paměti uchovávané digitální představě, procesor generuje ovládací signál k odemčení zamykacího mechanizmu a umožní otevření dveří.

S odkazy na obr. 3 a 4, které znázorňují senzor 16, senzor 16 sestává ze čtyř hlavních částí, jak lze nejlépe vidět na obr. 4: pouzdra optiky 34;, elektromagnetického stínění 36; desky s tištěnými spoji 38; a víka pouzdra optiky 40. Pouzdro optiky 34 má konektor 42, který tvoří styčné prostředí s vodiči ovládání vozidla. Deska s tištěnými spoji má mikrospínač 44 pro detekci počátku pohybu kliky, který lze uvést v činnost prostřednictvím pružné membrány 46 umístěné ve víku pouzdra optiky, t.j. pohybem membrány v rozmezí 3 mm. Mikrospínač 44 slouží jako podpora optického detekčního systému, dovolující uživateli odemknout nebo otevřít dveře, jestliže optický senzor selže. Pak signál z podpůrného spínače nahradí signál ze senzoru a hlavní procesor jej pro umožnění odemknout dveře zpracuje stejným způsobem. Dvojice čoček 48 je uložena v osazení 50 pouzdra optiky, kryjící LED a fototranzistor, jak vidno na obr. 3.

Obr. 5 ukazuje blokové schéma obvodu senzoru 16. Rozhraní tohoto obvodu tvoři ovládací modul 52. který je připojen k zdroji proudu 54 dodávajícímu energii hlavním částem obvodu; generátoru impulzů 56; obvodu zpracování signálu 58 zpracovávajícímu výstup z fototranzistoru 32: koncovému stupni 60 dodávajícímu výstupní signál pro ovládací modul 52, a mikrospínači 44.

Generátor impulzů 56 generuje impulzy s opakovacím kmitočtem 1 kHz a signál o tomto kmitočtu je veden na LED 24 a do obvodu zpracování signálu 58 k synchronizaci detekce signálů fototranzistorem 32. Pokud jsou přijímány obě řady impulzů, čítač v obvodu zpracování signálu 58 je průběžně nastaven na nule a koncový stupeň 60 neprodukuje žádný v

výstupní signál. Je-li světelný paprsek přerušen tak, že předem stanovený počet impulzů, tomto případě tři, není fototranzistorem přijat, obvod zpracování signálu 58 to zaznamená a aktivuje koncový stupeň 60. aby generoval výstupní signál pro ovládací modul 52. Ovládací modul 52 obratem vyvolá generaci RF signálu a obdrží-li vyhovující odezvu z prošetření ED uživatele, ovládací modul 52 vyšle signál k odemknutí dveří. Doba odezvy je přibližně 3,0 až 3,5 milisekundy (ms) a v době, kdy uživatel bere za kliku 14. jsou již dveře otevřeny.

Z výše uvedeného vyobrazení nyní odkazujeme na obr. 6 a Ί. Obr. 6 je schéma zapojení obvodu sestávajícího z okruhů užitých ke generování pulzního IR signálu, k detekci signálů odražených od zrcátka 23 a rovněž k indikaci přerušení odraženého signálu. Obr. 7a až 7j znázorňují jednotlivé signály spjaté s činností obvodu na obr. 6.

Obvod na obr. 6 je navržen na minimum spotřeby energie a v důsledku toho je proud zdroje 54 omezen odporem R 29 velikosti 27 kO v sérii se zdrojem, jéhož napětí je obvykle mezi 9V a 16V. Jestliže je pracovní napětí +5V, napájecí proud je roven podílu napájecího napětí bez 5V a velikosti odporu R29. Například, pro zdroj 9 V bude napájecí proud 150 μΑ a pro zdroj 24V bude proud 700 μΑ. Je to proto, že kondenzátor C9 velikosti 4,7 pF může být nabit dostatečně rychle, aby bylo možno budit LED 24 proudy až do 100 mA v pulzním režimu, jak bude dále popsáno.

Napájecí napětí, jež je k dispozici pro tranzistor Q9, je stanoveno lavinovou diodou Dl. Ihned po proběhlém měření se C9 částečně vybije a napětí na něm je příliš nízké pro udržení pracovního napětí 5V (několik desítek mV pod stanoveným napětím) a konstantní napájecí proud opět nabíjí kondenzátor C9, jehož napětí roste až k nastavené úrovni. V tomto okamžiku tranzistor Q9 vede dostatečně k tomu, aby spustil flip-flop tvořený dvěma NOR hradly 70, 72 v IC3a, IC3b a poklesem synchronizačního signálu Sl na 0 V, jak je znázorněno na obr. 7a, je zahájeno další měření,. Kondenzátor C7 filtruje vysokofrekvenční zvlnění napájecího napětí, které jinak může produkovat bezděčné (parazitní) signály.

Nastavení napěťové úrovně je v principu dosahováno lavinovou diodou Dl, která se chová jako Zenerova dioda a je navržena pro funkci při slabých proudech. Pracovní proud je nastaven odporem R30 a je asi 20 μΑ. Velikost tohoto proudu je funkcí změny napětí mezi bází a emitorem tranzistoru Q9 a teploty a tato velikost lehce klesá při vysokých teplotách a lehce roste při nižších teplotách, měníc se přibližně o 1 μΑ na 15°C. Při uvedeném pracovním proudu je lavinová dioda stabilní při napětí kolem 4,4 V. Pracovní napětí (+5 V) je rovno napětí na lavinové diodě (4,4 V) zvětšenému o Vbe (~ 0.6 V) na tranzistoru Q9.

Systém je chráněn vůči přepětí bočníkovým regulátorem tvořeným lavinovou diodou

Dl a přechodem báze - emitor tranzistoru Q9. Systém má napájecí napětí omezeno na méně než 6,5 V dokonce při vstupním napětí větším než 100 V. Při trvalém vstupním napětí 100 V dovolí bočníkový regulátor napájecí proud velikosti 3,5 mA. Odpor R29 má však ztrátový výkon omezen na 0,1 W, což odpovídá trvalému přepětí 57 V.

Při obrácení polarity omezí odpor R29 proud a nedojde k poškození diod ve strukturách CMOS a HCMOS.

Funkce obvodu bude osvětlena při popisu, jak jsou části obvodu propojeny-pn produkci jednotlivých napětí a časovačích signálů a poté budou popsána generace a detekce impulzů.

Měření je iniciováno tranzistorem Q9. Napětí na jeho kolektoru je vždy zhruba polovina napájecího napětí. Toto napětí roste, když energie, která je k dispozici v C9, dostačuje k provedení měření. Jakmile napětí dosáhne prahové hodnoty NOR hradla 72, jeho výstup změní stav a flip-flop tvořený NOR hradly 70, 72 memoruje posloupnost měření od startu (SI - obr. 7a). Když je měření ukončeno, výstup z Q9 flip-flop resetuje. Kombinace R28, Cl 1 na vstupu hradla 70 a hradla 74 slouží k resetování v případě, že systém startuje v spotřebním režimu vyvěšeno”, kdy žádný oscilátor neprodukuje hodinový signál.

V důsledku časové konstanty R29, C9 se ustavuje úroveň 5 V poměrně pomalu. Flipflop tvořený NOR hradly 70, 72 v IC3a a IC3b začíná pracovat při nízkém napětí IV až 1,5 V, dříve, než mnoho dalších částí obvodu. Flip-flop může začít pracovat s výstupem SI vysokým nebo nízkým, a začne-li pracovat s nízkým Sl, t.j. 0 V, znamená to, že elektronický obvod je napájen napětím 1 V až 1,5 V dříve, než se dosáhne úrovně 5 V. Důsledkem toho je poměrně vysoký odběr proudu, několik mA. Poněvadž odpor R29 omezuje vstupní proud na méně než 0,3 mA, interní napětí nemůže dosáhnout 5V, flip-flop IC3a/IC3b nelze resetovat a obvod setrvává v nefunkčním režimu s vysokým odběrem proudu. Vzniku takové situace předchází kombinace R29, Cil, která účinně plní funkci hlídacího psa CPU” tím, že po době 500 μβ flip-flop IC3a a IC3b resetuje, zůstane-íí flip-flop ve stavu, kdy je výstup Sl na 0 V. Tím se zastaví dodávka energie elektronice a zabrání se jejímu nefunkčnímu režimu s vysokým odběrem proudu. Interní napájení proto může dosáhnout +5 V potřebných k napájení obvodu za normálních pracovních podmínek. Za normálních pracovních podmínek zůstává výstup Sl nízký po dobu 45 μ3 a resetovaeí doba 500 μ3 normální funkčnost elektroniky nenaruší.

Synchronizační signál Sl je odebírán z výstupu hradla 72. Výstup hradla 70 (IC3a) je veden do vzorkovacího obvodu 73 (IC20), kde výstup na vývodu C, jak lze vidět na obr. 7b, je inverzí synchronizačního signálu Sl. Výstup vzorkovacího obvodu 73 je veden na vývod 89 obvodu 90 k napájení analogových obvodů pouze po dobu trvání impulzu +5 V, t.j. 40 ps. To znamená, že veškeré zpracovávání signálů, jak je znázorněno na obr. 7c - 7j proběhne během této doby 40 ps, čímž je minimalizována energetická spotřeba.

NOR hradla 74. 76 tvoří oscilátor (viz signál CLK na obr. 7c) s opakovači dobou oscilací 5 ps stanovenou členem R33, C8. Kondenzátor C8 má teplotně stabilní dielektrikum, aby se zabránilo kolísání kmitočtu během činnosti Oscilátor dodává hodinový signál čítači ICl, který poskytuje:

(a) na vývodu Q3, impulz vzorkující úroveň okolního osvětlení (světelné pozadí);

(b) na vývodu Q4, impulz indikující intenzitu záření LED a také impulz vzorkující úroveň signálu okolí (signál pozadí a signál LED);

(c) na vývodech Q7 a Q8, impulzy pro signály zesilované operačním zesilovačem IC4 obecně označeném značkou 90;

(d) na vývodu Q9, impulz je po startu měření vymazán z paměti (čítač IC5)

Tyto logické signály jsou znázorněny jako signály a,b,d a e s příslušnými šířkami t_a, tb, ta a L, na obr. 7c.

Nyní bude popsán emitující stupeň s LED, obecně označený vztažnou značkou 80 Světelný impulz je emitován LED 24. která je zapojena mezi zdroj a kolektor tranzistoru Q5. Proud tekoucí LED je měřen pomocí úbytku napětí na paralelní kombinaci odporů R22, R23 a je znázorněn jako signál S3 na obr. 7e. Ten řídí vyzařovaný výkon prostřednictvím Q4 následovným způsobem. Roste-li hodinový impulz na výstupu ”Q4” čítače ICl v čase tb, roste proud báze tranzistoru Q5 tekoucí odporem R20 přibližně až na 4 mA. Tranzistor Q5 saturuje LED, jak je ukázáno na průběhu signálu S3, dokud proud tekoucí LED postačuje k otevření tranzistoru Q4, neboť tento je částečně napájen proudem z Q5. Kombinace Q4, Q5 vytváří zpětnovazební mechanizmus a samočinně se stabilizuje při proudu LED v rozmezí 0-100 mA, při čemž velikost závisí na řídícím signálu s průběhem S6 znázorněným na obr. 7i, který je přiváděn na tranzistor Q4. Kondenzátor C4 velikosti 470 pF zpožďuje otevření tranzistoru Q5, dokud nenaskočí hlavní hodiny, aby se předešlo vzniku proudové špičky předtím, než bude tranzistor Q4 v činnosti. Kombinace R24, C5 v přívodu napájení zabraňuje, aby proud LED způsobil náhlý pokles napájecího napětí, což by mohlo ovlivnit funkci detekčního stupně s fototranzistorem. Napájecí stupeň LED je v činnosti pouze při velkém proudu”; proud báze tranzistoru Q5 je přibližně 4 mA a proud báze tranzistoru Q4, což je proud ovládající příkon do LED, stoupá k 0,1 mA, je-li systém provozován za plné viditelnosti. Plná viditelnost znamená maximální úroveň světelného pozadí. Z tohoto důvodu je ovládací proud dodáván pouze v době, kdy je LED osvětlována.

Fotodetekční a předzesilovací stupeň, obecně označený vztahovou značkou 82. je vybaven fototranzistorem 32 (Ql) připojeným k emitoru tranzistoru Q2, což snižuje vliv vysokofrekvenčních signálů na kapacitní reaktanci přechodu báze - emitor tranzistoru Ql. Aby měl tento stupeň nízkou výstupní impedanci, je kolektorové napětí Q2 připojeno též na kolektor tranzistoru Q3. Výstupní předzesílený optický signál S2 je znázorněn ma obr. 7d. Odpory R2 a R3 tvoří napěťový dělič pro fototranzistor Ql a napětí je na jeho bázi přiváděno přes 100 kO odpor R4. Tím je na bázi fototranzistoru Ql nastavena citlivost předzesilovače 300 mV na mikroampér fotoproudu. Předzesilovací stupeň 82 tudíž při příjmu světelného impulzu produkuje záporný napěťový impulz. Tento stupeň odebírá 600 μΑ a má dobu náběhu přibližně 2 ps. Je napájen po celou dobu cyklu hlavních hodin, která je kolem 40 ps (obr. 7c) pro kmitočet 1 kHz

Pracovní bod stupně 82. neteče-li žádný fotoproud, je přibližně trojnásobek Vbe fototranzistoru Ql, t.j. 1,8 V na výstupu, čímž je stanoven kolektorový proud tranzistorů Ql a Q2 přibližně 100 μ A. Dělič R5, R6 upravuje potenciál báze Q2 na IV. Aby se u předzesilovače dosáhlo funkčnosti za velmi krátkou dobu, není zde žádná dekupláž. Výstupní signál v bodu S2 je k dispozici za 5 až 10 ps.

Výstup z předzesilovacího stupně je veden do vzorkovacích obvodů 86, 88 přes odpor R7 a tím se zamezuje ovlivňování prvního stupně kapacitní reaktanci, která může být příčinou nestability. První vzorkovací obvod 86 je v činnosti během doby cyklu hodin t_a, aby vzorkoval úroveň světelného pozadí před svícením LED. Druhý vzorkovací obvod 88 je v činnosti během svícení LED po dobu tb, aby vzorkoval úroveň signálu. Tento signál mající nižší úroveň než signál pozadí, je veden na iňvertující vstup diferenciálního zesilovače, obecně označeného vztahovou značkou 98, tvořeného třemi zesilovači obvodu IC4 (IC4A, IC4B, IC4D). IC4 zahrnuje čtyři operační zesilovače, označené referenčními značkami 92, 94, 96, 98. Diferenciální zesilovač má zisk 10. Operační zesilovače 92, 94, 96, 98 jsou zvoleny klasického typu LM324 kvůli nízkým nákladům, malé spotřebě (cca 600 pA) a nízkému pracovnímu napětí cca 4 V. Po době 30 ps jsou zisk a rychlost přeběhu vstupní hrany napěťového impulzu (slew rate) postačující pro stabilní výstup. Podobně jako stupeň fotodetekce je optický • 4 ··*·

0000 zesilovač napájen pouze při každém probíhajícím měření po dobu 40 ps. Výstupní signál z tohoto zesilovače je znázorněn jako signál S4 na obr. 7g.

Výstupní signál z diferenciálního zesilovače, signál S4, je veden přes blokovací diodu D2. Výstupní napětí udržované na kondenzátoru C3 je použito k řízení emise světelného impulzu z LED. Napětí udržované na C3 lze nastavit úpravou časové konstanty určované členem R18, C3, a částí doby, po kterou je signál S4 přítomen. Časová konstanta vybíjení je určena členem R19, C3 a činitelem využití (tb) cyklu zavírání spínače IC2C. Časové konstanty pro frekvenci provedení tisíce měření za sekundu lze vypočíst následovně: časová konstanta nabíjení; R18 = 2,7 kD, C3 = 4,7 pF a signál S4 přítomen přibližně 20 ps dává výsledek cca 0,88 s. Časová konstanta vybíjení; R19 = 1 kil, C3 = 4,7 pF a doba otevření spínače přibližně 5 ps dává výsledek cca 0,94 s. Signál S6 na obr. 7i představuje průběh napětí řídícího napájení LED.

Čtvrtý zesilovač IC4 96 porovnává napětí odpovídající úrovni světelného pozadí s pevným prahovým napětím 500 mV. Je-li předzesilovač zahlcen intenzivním světelným signálem (například při plném slunci), signál je pod prahem 500 mV a výstupní napětí operačního zesilovače 96 roste k saturaci, jak je znázorněno signálem S5 na obr. 7h.

Při provozu je saturace detekována při oslnění fototranzistoru, t.j. když LED svítí a signál S5 roste k 3,8 V, což je saturační napětí zesilovače IC4C. Proud tekoucí odporem R27 saturuje tranzistor Q6 v době od tb do U Stejným způsobem,, je-li světelný impulz z LED 24 přijat správně, výstup diferenciálního zesilovače 98 roste přibližně na 1,4 V a proud tekoucí odporem R14 otevře tranzistor Q6. V uvedené době od tb do L se kolektor tranzistoru Q6 dostává na napájecí napětí odpory R15 a R16 během úseků ta a L. Nastane-li jedna z výše uvedených podmínek (nebo obě současně), tranzistor Q6 se saturuje a potenciál na jeho kolektoru neporoste, takže tranzistor Q7 zůstane zavřený. Q7 je tranzistor, který blokuje nebo pouští impulzy pro resetování čítače IC5 100. Na druhé straně, jestliže fototranzistor 32 nepřijme světelné impulzy, nebo není-li saturován světelným pozadím, tranzistor Q6 zůstane zavřen a Q7 bude saturován během doby L.

Kromě toho čítač IC5 100 zpracovává ve shodě s časovacími signály výstupní signály ze zesilovače 90. Zůstane-li tranzistor Q7 zavřen, bude čítač IC5 na konci každého měření během doby L resetován na nulu (signál S7 na obr. 7j). Jestliže se tranzistor Q7 otevře, jak je uváděno výše, každý impulz pro resetování čítače na nulu nebude dodán, ale čítač dostane při každém měření během doby f, hodinový impulz, takže čítač počítá, dokud je signál přerušen a • ·« ·

je resetován na nulu, když přerušení pomine. Jsou-li načítány v důsledku přerušení tři po sobě jdoucí impulzy, čítač vypne svůj aktivní výstup, dokud není odstraněna optická překážka. Počet po sobě jdoucích impulzů měřených tímto systémem během přerušení signálu lze nastavit mezi 1 a 9, přesto počet tří byl shledán zvláště vhodný, neboť při kmitočtu 1 kHz to znamená, zeje výstup dodán ve 3 ms.

Po detekci tří po sobě jdoucích impulzů způsobených přerušením signálu LED je výstup čítače veden na MOS tranzistor 60 (Q8) přes RC člen sestávající z R25 a C6, čímž se vytvoří impulz šířky cca 100 ms. Výstup je dodáván z kolektoru tranzistoru Q8 přes proud omezující odpor R26. Ochranu před přepětím a obrácením polarity zajišťuje Zenerova dioda D4.

Hlavními výhodami výše zmiňovaného obvodu jsou nízká cena, použití standardních součástek, velmi nízká spotřeba energie a velmi nízký odběr proudu - průměrně cca 0,2 mu, poněvadž je užito zapojení obvodů s automatickým předpětím. Regulací napájení obvodu je dosaženo doby odezvy, která umožňuje záření LED i funkci zesilovače na vysokých kmitočtech. Napájecí napětí se může měnit mezi typicky 9 a 16 V a potřebná šíře budících impulzů pro dostatečnou funkci LED je 5 ps.

Tímto je zřejmé, že předložené obvodové uspořádání minimalizuje spotřebu, poněvadž energie je do obvodu dodávána pouze po dobu trvání impulzů synchronizačního signálu, což je zvláště výhodné ve vozidle nebo v jakýchkoliv jiných aplikacích, kde je minimální spotřeba důležitá.. Použití impulzů k ovládání záření LED a zjišťování absence těchto impulzů pro předem stanovený počet cyklů je rovněž výhodou.

Je třeba chápat, že lze provést různé modifikace výše popsaného zařízení, aniž by byl překročen rámec tohoto vynálezu. Jedno alternativní provedení senzoru, pro přednostní použití ve vozidlech, je ukázáno na obr. 8. Při této eventualitě jsou světelný zdroj 110 a detektor 114 umístěny na sloupku 115 situovaném na jednom konci kliky 14. Odrazná ploška 123 (znázorněna přerušovanou konturou) je v tomto případě umístěna na protilehlém konci kliky

14. Tedy je zřejmé, že dopadající paprsek 126 a odražený paprsek 127 jsou rovnoběžné s klikou 14 a s dveřním štítkem 118. Toto provedení má výhodu v tom, že se na rozdíl od provedení na obr. 1 a 2 obejde bez přídavného otvoru ve dveřním štítku 118, poněvadž sloupek může využít tentýž otvor, jako klika 14. Odrazná ploška' 123 ie umístěna tak, aby se na jejím povrchu usazovalo minimum nečistot, ať již od uživatele nebo z jiných zdrojů. Tudíž není v tomto provedení potřeba chrániče čoček. Uživatel může modifikovat charakteristiku ··«· ·* · ·« « optického paprsku vložením své ruky kamkoliv na dveře, což poskytuje ergonomickou výhodu. Toto uspořádání je jednodušší a snadněji i levněji se instaluje.

Další alternativní provedení jsou znázorněna na obr. 9a a 9b, na kterých je vyobrazena sestava kliky dveří podobající se vyobrazení na obr. 1 a 2, kde LED 210 generuje dopadající paprsek 212, který je detekován fototranzistorem 214 přímo, bez použití zrcátka. Jakmile uživatel vsune svou ruku mezi LED 210 a fototranzistor 214, přeruší či modifikuje paprsek 212 stejným způsobem, jako bylo výše popsáno. Diody emitující světlo a fototranzistory lze umístit tak, aby se přerušení paprsku uživatelem usnadnilo. Obr. 9b tedy znázorňuje paprsek vedoucí paralelně k povrchu dveří 18, podobně jako na obr. 8. Tato alternativní uspořádání mohou být k provozu vybavena tímtéž nebo podobným elektrickým obvodem, jaký byl předešle popsán.

Další provedení vynálezu, podobné uspořádání z obr. 8, je ukázáno na obr. 10. V tomto provedení je pouzdro senzoru 228 připevněno v armatuře kliky dveří 229 a sloupek nebo světelné vedení 230 nese rovněž světelný zdroj 232 a detektor 234, které jsou uspořádány stejně jako na obr. 8, t.j. umístěny navzájem blízko sebe v téže vzdálenosti od osy sloupku. V pouzdře 228 jsou též mechanické spínače, podpůrný spínač 235 a aretační spínač 237. Toto provedení nemá odraznou plošku a obvod senzoru detekuje světlo odražené od uživatelovy ruky, když je vsunuta mezi kliku 236 a dveřní štítek 238. Obvod je v podstatě identický s obvodem na obr. 6, avšak dokud nejsou přijímány žádné odražené impulzy, čítač v přijímacím okruhu 58 je trvale nastaven na nulu a koncový stupeň nedodává výstupní impulz. Čítač IC5 100 je nastaven tak, že jsou-li po odrazu od uživatelovy ruky detekovány tři po sobě jdoucí impulzy, čítač generuje výstupní signál, který je veden do MOS vysílače, jak bylo popsáno výše s odkazem na obr. 6. Tudíž obvod produkuje výstup pouze když je paprsek odražen uživatelem, a ve spojení s ID uživatele je dveřím vyslán odemykací signál, takže když uživatel pohne klikou, dveře jsou již odemčeny. Elektrická energie je do obvodu dodávána rovněž pouze během doby trvání synchronizačního signálu, aby spotřeba byla minimální a jako předešle, veškerá měření a zpracování signálů proběhnou během této doby 40 pš.

Toto provedení má výhodu minimálních nákladů: nevyžaduje odraznou plošku a sloupek 230 využívá tentýž otvor 240 ve dveřích, jako uvolňovací ústrojí kliky. Poněvadž odrazné plošky není zapotřebí, odpadnou problémy s ní spojené, například potřeba její údržby a zesilovacího výkonu.

Zmíníme zde rovněž další provedení tohoto vynálezu, které se podobá uspořádání z obr. 1, ale bez odrazné plošky 23. V tomto provedení je signál odrážen zpět do detektoru 16

• ·· · 9	•	•	···« •	•	•	• 99 · *
						•
	• ·	•	9	• 9	♦	4
• ·	•	•	• ·	•	•	• ·
·· · ·«	• ·		··	« ·		··

rukou uživatele. Obvod senzoru pracuje stejným způsobem, jak je popsáno s odkazem na obr. 10; výstupní signál reprezentovaný výsledkem počítání předem stanoveného počtu impulzů je veden do MOS tranzistoru, kde je generován signál ovládající odemykání dveří, jak bylo výše popsáno.

Zařízení a elektronické obvody uvedené v předcházejícím popisu mohou mít mnohé jiné modifikace, aniž se tím vybočí z rámce vynálezu. Určité aplikace a minimalizace spotřeby nemusí být nezbytné, například v budovách a pod., kde je k dispozici napájení ze sítě a spotřebu systému senzoru možno vzhledem k tomu považovat za zanedbatelnou; V takovém případě může být optický IR signál nepřetržitý a aktivace odemykacího mechanizmu lze dosáhnout detekcí jeho nepřítomnosti po předem stanovenou dobu, anebo počítáním impulzů, jak bylo popsáno předešle. LED a fototranzistor mohou být umístěny odděleně od kliky. Například, dveře nebo vstup do budovy by mohly být opatřeny štěrbinou a plastová karta podobná kreditní kartě či něčemu takovému by se mohla do štěrbiny zastrkávat a tím přerušovat paprsek, a výstup z obvodů zpracování signálu by bylo možno použít k odemčení mechanizmu a uživateli umožnit otevření klikou, která je od detekčního zařízení vzdálena.

Uvedené uspořádání senzoru má mnoho předností, které umožňují jeho využití v široké paletě aplikací, např. ve vozidlech, budovách a podobných místech. Použití částečně nebo zcela modifikovaného či přerušeného paprsku k detekci přítomnosti či nepřítomnosti nějakého objektu je mnohostranné. Například jej lze užít jako čidlo deště nebo pro zjišťování a počítání průchodů objektů přerušujících paprsek. Uspořádání má četné výhody usnadňující masové využití, jako např. malý odběr energie při provozu, použití budícího proudu IR LED do velikosti 100 mA ke generování optického impulzu o vysokém výkonu pro minimalizaci vlivu znečištění a pod. čoček a odrazných prvků tam, kde jsou použity, rychlá odezva kompatibilní s vysokofrekvenčními impulzy, velké rozmezí pracovních teplot a dobrá šumová odolnost vůči změnám světelného pozadí a elektromagnetické interferenci. Synchronizace detekce světelných impulzů dává dobrou odolnost vůči parazitním elektrickým signálům a radiovým signálům, a užití čítače k detekci předem stanovené doby přerušení minimalizuje účinky falešných signálů zapříčiňujících špatnou funkci elektronických obvodů.

·· ···* • ·· ·♦ « · · • · · · • 9Λ9 9 · • · · «·♦ ·« * · • · • · ·

9 * · · • · 9 • 9 9

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Senzorový systém pro použití ve spojení se systémem ovládání přístupu bez klíče, řečený senzorový systém zahrnující:

prvek generující elektromagnetické záření pro generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření ve formě sledu impulzů;

prvek senzoru elektromagnetického záření pro registraci řečeného dopadajícího paprsku; a obvod zpracování signálu připojený k řečenému prvku senzoru pro detekci přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, řečený obvod zpracování signálu zahrnující časovač k určování, zdaje doba přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku delší než předem stanovená zjišťováním přítomnosti či nepřítomnosti předem stanoveného počtu impulzů odchylujících se od předem stanovené úrovně, řečený obvod zpracování signálu poskytující výstupní signál mechanizmu ovládajícímu přístup, jakmile je přítomnost či nepřítomnost předem stanoveného počtu impulzů zjištěna.
2. Systém podle nároku 1, kde prvek senzoru je pro detekci částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku umístěn v sousedství řečeného prvku generujícího elektromagnetické záření.
3. Systém podle nároku 1, kde prvek senzoru je pro detekci částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku umístěn v rozteči od řečeného prvku generujícího elektromagnetické záření.
4. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku zahrnující odraznou plošku paprsku umístěnou v rozteči od řečeného prvku generujícího elektromagnetické záření, pro zachycení řečeného dopadajícího paprsku a pro produkci odraženého paprsku, řečený prvek senzoru detekující řečený odražený paprsek.
5. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený prvek generující elektromagnetické záření generuje dopadající paprsek infračerveného záření.
6. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený prvek generující elektromagnetické záření je světlo emitující dioda.
7. .Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený prvek generující elektromagnetické záření je laser.
8. Systém podle nároku 7, kde řečený laser je laserová dioda.
9. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený prvek optického senzoru je fotodetektor.
10. Systém podle nároku 9, kde řečený fotodetektor je fotodioda.
11. Systém podle nároku 9, kde řečený fotodetektor je fototranzistor.
12. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený obvod zpracování signálu je vybaven obvody CMOS a koncovým tranzistorem MOSFET pro poskytování výstupního signálu k aktivaci řečeného mechanizmu přístupu.
13. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde k obvodu zpracování signálu je připojen podpůrný spínač, aktivovaný uživatelem v případě selhání optického senzoru, ke generování řečeného výstupního signálu pro řečený mechanizmus ovládající přístup.
14. Systém podle nároku 13, kde řečený podpůrný spínač je mechanický nebo optický spínač.
15. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde obvod zpracování signálu je připojen k separátnímu aretačnímu spínači, aktivovatelnému uživatelem k zamknutí dveří.
16. Systém podle nároku 15, kde řečený aretační spínač je mechanický nebo optický spínač.
17. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečené optické senzory a/nebo odrazné plošky jsou umístěny na koncích či poblíž konců kliky k produkci optického paprsku rovnoběžného s klikou.
18. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde zdroj optického paprsku a přijímač paprsku jsou umístěny na jediném sloupku zabudovaném do jednoho konce kliky ke generování paprsku v podstatě rovnoběžného s klikou nebo povrchem dveří.
19. Systém podle nároku 18, kde tento sloupek má podpůrný spínač mechanicky spřažený s klikou umožňující uživateli aktivovat senzorový systém v případě selhání optiky.
20. Systém podle nároku 18 nebo 19, kde tento sloupek má aretační spínač mechanicky spřažený s klikou umožňující uživateli zamknout přístupový systém.
21. Systém podle jakéhokoliv z nároků 18 až 20, kde emitor a přijímač optického paprsku spolu sousedí na sloupku, umístěny v podstatě na téže úrovni na vnitřní straně kliky.
22. Systém podle jakéhokoliv z nároků 18 až 20, kde sloupek je připojen k modulu obvodu senzoru obsahujícímu řečený obvod zpracování signálu.
23. Systém podle nároku 22, kde řečený modul obvodu senzoru obsahuje, integrovaný obvod pro specifické aplikace (ASIC) realizující řečený obvod zpracování signálu.
24. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený systém zahrnuje prostředky pro měření úrovně světelného pozadí před produkováním optického impulzu, k prevenci reakce senzoru na změny okolního osvětlení.
25. Systém podle jakéhokoliv předchozího nároku, kde řečený obvod zpracování signálu je napájen pouze během doby, kdy je do obvodu senzoru dodáván napájecí impulz, pro minimalizaci spotřeby energie.
26.

Způsob poskytování přístupu bez klíče do zamčeného objektu nebo prostoru, řečený způsob zahrnující kroky, generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření, přičemž řečený dopadající paprsek je tvořen sledem impulzů, detekce řečeného dopadajícího paprsku elektromagnetického záření, detekce částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, které trvá déle než předem stanovenou dobu, zjišťováním přítomnosti nebo nepřítomnosti nrArlř>m „nontu.

ť~-«.immilzzů—lišící nh..

c<=> - od —nřfMÍ pm.

jstnnnvene úrovně, a generování výstupního ovládacího signálu po odpočítání předem určeného počtu impulzů, v důsledku řečeného částečného či úplného přerušení nebo modifikace, a zpracování řečeného generovaného ovládacího signálu vedoucí k produkci aktivačního signálu pro otevření řečeného mechanizmu přístupu.
27. Způsob podle nároku 26 zahrnující krok odrážení řečeného dopadajícího paprsku záření od odrazného prvku, a detekování řečeného odraženého paprsku záření, a • · · · generování výstupního signálu v reakci na částečné či úplné přerušení řečeného dopadajícího nebo odraženého paprsku záření.
28. Způsob podle nároku 26, zahrnující krok detekování přítomnosti paprsku odráženého odrazným objektem a generování výstupního signálu v reakci na úplné či částečné přerušení nebo modifikace tohoto paprsku.
29. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 26 až 28, kde řečený způsob zahrnuje krok generování infračerveného signálu vytvářejícího řečený signál dopadajícího elektromagnetického záření, a detekování řečeného infračerveného signálu k produkování signálu senzoru zpracovávaného za účelem aktivace řečeného mechanizmu přístupu.
30. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 26 až 29 zahrnující krok měření úrovně světelného pozadí před produkcí optického impulzu k prevenci reakce senzoru na změny úrovně okolního osvětlení.
31. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 26 až 30 zahrnující krok zpracování signálů obvodem senzoru pouze během doby, kdy je do obvodu senzoru dodáván napájecí impulz, pro minimalizaci spotřeby energie.
32. Způsob podle jakéhokoliv z nároků 26 až 31 zahrnující krok realizace obvodu adaptivní optické zpětné vazby k prevenci falešných detekcí senzoru, zapříčiněných změnami optické charakteristiky paprsku jinými faktory, než je přerušení nebo modifikace paprsku uživatelem.
33. Obvod pro detekci přítomnosti objektu, řečený obvod obsahující _ss=.pryglr_,ggngjxijjgj^ftl@ttrrjjnagngtj£kg_i.2áření^pr0iřgěIier©váílíi .stnnnd aiíního-.nanr<!Vi i

V· W elektromagnetického jmění ve formě sledu impulzů;

prvek senzoru elektromagnetického záření pro detekci řečeného dopadajícího paprsku;

obvod zpracování signálu připojený k řečenému prvku senzoru detekujícímu přerušení nebo modifikaci řečeného dopadajícího paprsku objektem, pro zjišťování přítomnosti či nepřítomnosti předem stanoveného počtu impulzů odchylujících se od předem stanovené úrovně, řečený obvod zpracování signálu poskytující výstupní signál, je-li přítomnost či nepřítomnost předem stanoveného počtu impulzů zjištěna, a jednotku řízení napájení připojenou k řečenému obvodu zpracování signálu, k dodávce energie řečenému obvodu pouze během doby, kdy je dodáván napájecí impulz, pro minimalizaci spotřeby energie.
34. Obvod podle nároku 33, kde tento detekovaný objekt je dešťová kapka.
35. Způsob zjišťování přítomnosti objektu, řečený způsob zahrnující kroky:

generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření, přičemž řečený dopadající paprsek je tvořen sledem impulzů, detekce řečeného paprsku elektromagnetického záření, detekce částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku přítomností objektu zjišťováním přítomnosti nebo nepřítomnosti předem stanoveného počtu impulzů lišících se od předem stanovené úrovně, generování řídícího signálu v důsledku řečeného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, je-li odpočítán předem stanovený počet impulzů, a zpracování řečeného generovaného řídícího signálu k produkci výstupního signálu odpovídajícímu přerušení nebo modifikaci řečeného paprsku, a zpracování signálů obvodem senzoru pouze během doby, kdy je do obvodu senzoru dodáván napájecí impulz, pro minimalizaci spotřeby energie.
36. Způsob podle nároku 35 pro zjišťování přítomnosti deště.
37. Obvod k použití v senzorovém systému pro elektromagnetické záření, řečený obvod zahrnující:

regulátor napájení obvodu;

koncový stupeň s optickým zdrojem pro emisi impulzů elektromagnetického záření předem stanoveného trvání;

detekující a zesilovací stupeň pro detekci impulzů emitovaných řečeným optickým zdrojem;

časovači obvod připojený k regulátoru napájení pro generování časovačích signálů a interní napájecí zdroj, řečené časovači signály a řečený interní napájecí zdroj časování vedoucí na zesilovací stupeň a koncový stupeň k synchronizaci emise a detekování světelných impulzů a k minimalizaci spotřeby elektrické energie, a čítač impulzů pro počítání řečených impulzů, řečený čitač impulzů generující výstupní signál v reakci na odečet předem stanoveného počtu impulzů odchylujících se od předem stanovené úrovně.
38 Obvod podle nároku 37, kde řečený čítač generuje výstupní signál v reakci na nepřítomnost předem stanoveného počtu impulzů menší než přednastavené úrovně.
39. Obvod podle nároku 37, kde řečený čítač generuje výstupní signál v reakci na přítomnost předem stanoveného počtu impulzů větší než přednastavené úrovně.
40 Obvod podle nároku 37, kde je tento obvod realizován jako integrovaný obvod pro specifické aplikace (ASIC).
41. Obvod podle nároku 40, kde řečený ASIC zahrnuje detektor elektromagnetického záření.
42. Obvod podle jakéhokobv z nároků 37 až 41, kde řečený obvod je použit v mechanizmu ovládajícím přístup bez klíče a řečený výstupní signál je použit k aktivaci řečeného mechanizmu ovládajícímu přístup bez klíče.
43. Senzor pro použití s mechanizmem ovládajícím přístup bez klíče, řečený senzor zahrnující:

sloupek k zabudování do jednoho konce Idiky dveří;

zdroj a přijímač elektromagnetického záření umístěné v řečeném sloupku, pro generování dopadajícího paprsku elektromagnetického záření v podstatě rovnoběžného s řečenou klikou a pro příjem odraženého paprsku elektromagnetického záření;

obvod zpracování signálu připojený k řečenému zdroji a přijímači, pro detekci částečného či úplného přerušení nebo modifikace řečeného dopadajícího paprsku, řečená jednotka zpracování signálu generující při detekci přerušení nebo modifikace paprsku výstupní signál pro přenos k mechanizmu ovládajícímu přístup ;
44. Senzor podle nároku 43, kde zdroj a přijímač na sloupku navzájem sousedí, jsouce umístěny na téže úrovni.
45. Senzor podle nároku 43 nebo 44 pro použití v systému bezklíčového přístupu pro vozidla, kde řečený sloupek je spojen s modulem nesoucím řečený obvod zpracování signálu, přičemž řečený modul je lokalizovatelný zcela nebo částečně pod dveřním štítkem, takže tento sloupek a klika dveří využívají tentýž otvor ve dveřním štítku.

• · · ·
46. Senzor podle jakéhokoliv z nároků 43 až 45, kde řečený sloupek zahrnuje podpůrný spínač, přičemž řečený podpůrný spínač je mechanicky spřažen s klikou a elektricky připojen k jednotce zpracování signálu a aktivován uživatelem v případě selhání optického systému ke generování řečeného výstupního signálu pro řečený mechanizmus ovládající přístup.
47. Senzor podle jakéhokoliv z nároků 43 až 46, kde řečený sloupek obsahuje aretační spínač, přičemž řečený aretační spínač je mechanicky spřažen s klikou a připojen k jednotce zpracování signálu a je aktivovatelný uživatelem k vyslání zamykacího signálu do mechanizmu ovládajícího přístup bez klíče.
48. Senzor podle jakéhokoliv z nároků 43 až 47, kde řečená jednotka zpracování signálu je realizována v integrovaném obvodu pro specifické aplikace (ASIC).
49. Senzor podle jakéhokoliv z nároků 43 až 47, kde řečená jednotka zpracování signálu zahrnuje čítač pro počítání impulzů dodávaných z řečeného detektoru, řečená jednotka zpracování signálu poskytující výstupní signál, když řečený čítač zjistí přítomnost předem stanoveného počtu detekovaných impulzů větší než přednastavené úrovně.
50. Senzor podle jakéhokoliv z nároků 43 až 49, kde je odrazná ploška pro odrážení dopadajícího elektromagnetického záření ze zdroje k detekci tohoto záření umístěna na druhém konci kliky,
51. Senzor podle nároku 50, kde řečená jednotka procesoru signálu zahrnuje čítač pro počítání impulzů dodávaných z řečeného detektoru, řečená jednotka procesoru signálu poskytující výstupní signál, když řečený čítač zjistí nepřítomnost předem stanoveného počtu detekovaných impulzů menší než přednastavené úrovně.
52. Senzor v podstatě jak byl zde popsán výše s odkazem na obr. 1 až 7, obr. 8, obr.9a, 9b nebo obr. 10 doprovodného vyobrazení.