CZ24200U1 - Zarízení pro zabezpecení prostoru - Google Patents

Description

Zařízení pro zabezpečení prostoru

Oblast techniky

Technické řešení se týká zařízení pro zabezpečení prostoru, zahrnujícího jednak čip oprávněného uživatele a jednak mikroprocesorovou řídicí jednotku, ke které je připojen napájecí blok, čidlo pohybu, signalizační blok a blok pro identifikaci čipu oprávněného uživatele.

Dosavadní stav techniky

Známá zařízení pro zabezpečení prostoru se liší zejména v modulárnosti, způsobu ovládání a signalizace.

Systém zabezpečení prostoru/objektu může být navržen a instalován jako modulární, kdy hlavní část, ústředna, je instalována na skrytém místě, k ní jsou drátově/bezdrátově připojeny detektory pohybu a ovládací část. Tento systém obvykle instaluje specializovaná firma. Kromě těchto systémů jsou známy kompaktní jednotky slučující všechny funkce zabezpečovacího systému v sobě, odpadá tím složitá instalace, ale systém má určitá omezení.

Nej rozšířenější způsob ovládání známých zařízení pro zabezpečení prostoru je pomocí klávesnice. Další možností jsou systémy ovládané pomocí RFID (Rádio Frequency Identification), obvykle s krátkým dosahem do několika cm, kdy přiložením uživatelské RFID karty nebo čipu na přesně definovaná místa dojde k aktivaci nebo deaktivaci systému. Dalším prvkem mohou být rádiová dálková ovládání na bázi různých klíčenek s tlačítky aktivace/deaktivace. Dále rádiové pagery včetně GSM, kdy ovládání zprostředkovává mobilní telefon, definovaný tvar SMS nebo prozvonění. Na trhu se začínají uplatňovat, zejména díky snižující se ceně, sofistikovanější systémy založené na snímáni otisku prstu nebo rozpoznání obrazu člověka, oční rohovky atd.

Součástí zabezpečovacích systémů jsou signalizační rozhraní, jejichž úkolem je informovat o napadení. Obvykle to jsou sirény, rádiové komunikátory (GSM/datové rádiové pagery). Nejjednodušším způsobem je signalizace sirénou. Otázkou je reakce okolí na zvuky z podobných systémů. Cílem je zastrašit pachatele a donutit ho k urychlenému opuštění střeženého prostoru. Jiným řešením je tzv. tichá signalizace napadení, kdy pachatel není nijak upozorněn a majitel nebo bezpečnostní složky mají čas k zásahu a zadržení pachatele. Obvyklá je kombinace obou systémů. Nejčastějším komunikátorem bývá GSM rozhraní, jedná se o levné řešení avšak s nevýhodou možnosti záměrného rušení sítě GSM pachatelem a tím zamezení přenosu informace o poplachu.

Systém bezobslužné identifikace oprávněného uživatele se využívá zejména ve spojení s komfortním ovládáním automobilu. V nabídce výrobců automobilů jsou systémy pro bezklíčové odemykání a zamykání a bezklíčové startování vozidla. Součástí bezklíčového ovládání může být aktivace/deaktivace poplachového systému vozidla. Pro zahájení procesu bezklíčového odemknutí/zamknutí nebo startu vozidla je od uživatele požadován impuls. Impulsem je obvykle stisknutí tlačítka na klice dveří vozidla pro odemknutí, nebo stisk tlačítka START na palubní desce pro aktivaci motoru. Povelem pro odemknutí může být pouze přiblížení ke klice vozidla. Povelem pro zamknutí je inteligentní algoritmus detekce uživatele ve vozidle po otevření dveří řidiče. Vždy po popsaných impulsech je aktivován proces ověření oprávněného uživatele s odpovídající reakcí. Uživatel vlastní čip, pomocí kterého dochází k ověření. Uživatelský čip musí být přiřazen k odpovídajícímu vozidlu. Systémy se liší provozním kmitočtem, dosahem a vlastním algoritmem způsobu ověření.

Cílem technického řešení je navrhnout zařízení pro zabezpečení prostoru, u kterého bude maximálně zjednodušena obsluha.

- 1 CZ 24200 U1

Podstata technického řešení

Uvedeného cíle se dosahuje zařízením pro zabezpečení prostoru, zahrnujícím jednak čip oprávněného uživatele a jednak mikroprocesorovou řídicí jednotku, ke které je připojen napájecí blok, čidlo pohybu, signalizační blok a blok pro identifikaci čipu oprávněného uživatele, podle techs nického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že čip oprávněného uživatele je upraven pro bezobslužnou komunikaci s blokem pro identifikaci čipu oprávněného uživatele a blok pro identifikaci čipu oprávněného uživatele je propojen s čidlem pohybu pro aktivaci procesu identifikace.

Bezobslužnou komunikaci s blokem pro identifikaci čipu oprávněného uživatele se rozumí, že čip automaticky vysílá svůj jedinečný kód, nebo přijímá rádiové povely z řídicí jednotky a je-li ίο vyzván, odpoví vysíláním, jehož součástí je jedinečný kód čipu oprávněného uživatele. Výhodou je, že tento proces nevyžaduje žádné úkony od oprávněného uživatele a postačí, když má uživatel čip u sebe a přiblíží se do dosahu čidla pohybu. Zařízení podle technického řešení je tedy mimo jiné vhodné i pro osoby, které mají u známých systémů problém zadat ve vymezeném časovém intervalu a často pod stresujícím upozorňovacím akustickým signálem správný přístupový kód na (5 relativně malé klávesnici. Navíc není nutné si pamatovat přístupový kód, což je nezanedbatelná výhoda v době, kdy je přístupový kód (PIN PUK, apod.) vyžadován u stále více systémů a zařízení. Zařízení je tedy vhodné i pro seniory, kteří odmítají používat známá zařízení pro zabezpečení prostoru z důvodu komplikované obsluhy.

Podle výhodného provedení je signalizační blok je tvořen GSM modulem a/nebo radiovým vy2o sílačem.

Podle dalšího výhodného provedení je alespoň řídicí jednotka společně s blokem pro automatickou bezdrátovou identifikaci čipu oprávněného uživatele, s napájecím blokem, s čidlem pohybu a se signalizačním blokem uložena ve společném kompaktním pouzdru. Takové provedení je přenosné a lze jej snadno umístit v jakémkoliv objektu bez nutnosti zásahů do interiéru. Je tedy 25 vhodné i pro přechodné použití, například jen po dobu dovolené majitele objektu.

K řídicí jednotce lze připojit i další moduly a to otřesové čidlo a/nebo paměť a/nebo konfigurační rozhraní a/nebo obvod reálného času a/nebo akustická signalizace a/nebo optická signalizace.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení pro zabezpečení prostoru podle technického řešení bude blíže popsáno na příkladu kon30 krétního provedení, zobrazeného na výkresech, na kterých obr. 1 zobrazuje blokové schéma zařízení a na obr. 2 je schematické zobrazení zařízení.

Příklady provedení technického řešení

Příklad provedení zařízení pro zabezpečení prostoru podle obr. 1 a 2 je tvořeno jednak přenosným kompaktním pouzdrem 7, ve kterém je uložen elektronický obvod a jednak čipem 5 opráv35 něného uživatele, který je uspořádán v přívěsku, například pro nošení v kapse oprávněného uživatele.

Elektronický obvod v kompaktním pouzdru 7 zahrnuje mikroprocesorovou řídicí jednotku 1, ke které je připojen napájecí blok 2, čidlo 3 pohybu, signalizační blok 6 blok 4 pro identifikaci čipu 5 oprávněného uživatele. Znázorněné provedení má navíc k řídicí jednotce 1 připojené otřesové 40 čidlo 8, paměť 9, konfigurační rozhraní 10, obvod 11 reálného času, akustickou signalizaci 12 a optickou signalizaci 13.

Čidlem 3 pohybu je v tomto případě komerčně běžně dostupné pyroelektrické čidlo detekce pohybu tepla, ale lze použít jakékoliv jiné známé čidlo pohybu, například mikrovlnné radarové čidlo. Například je výhodné použít kombinaci pyroelektrického čidla pohybu a radarového čidla 45 pohybu. Impuls je pak vyvolán až po aktivaci obou čidel v průběhu definovaného času, Čímž se výrazně eliminují falešné poplachy.

-2CZ 24200 U1

Součástí čipu 5 oprávněného uživatele je miniaturní vysílač/prijímač pro periodické vysílání jedinečného kódu a příjem signálů z řídicí jednotky 1. Čip 5 oprávněného uživatele je opatřen vlastním zdrojem energie a je upraven pro bezobslužnou komunikaci s blokem 4 pro identifikaci čipu 5 oprávněného uživatele. To znamená, že ze strany oprávněného uživatele není k zahájení procesu ověření oprávněného uživatele nutná žádná činnost. Postačí pouze, když má uživatel čip 5 u sebe při vstupu do zabezpečeného prostoru. Komunikace mezi řídicí jednotkou 1 a čipem 5 probíhá bezdrátově do vzdálenosti cca 100 m podle podmínek Šířeni signálu.

V základním provedení je pro aktivaci procesu identifikace blok 4 pro identifikaci čipu 5 oprávněného uživatele propojen přes řídicí jednotku 1 s čidlem 3 pohybu. Ve znázorněném výhodném provedení je navíc blok 4 pro identifikaci čipu 5 oprávněného uživatele propojen přes řídicí jednotku 1 s otřesovým čidlem 8. Samozřejmě lze připojit jakákoliv další známá čidla, například další samostatná čidla pohybu, čidla otevření dveří, čidla požáru, čidla zatopení, čidla přerušení paprsku apod.

Signalizační blok 6 je v zobrazeném příkladu provedení tvořen GSM modulem pro komunikaci s GSM sítí 15 a radiovým vysílačem pro komunikaci s radiovou sítí 14. Ve znázorněném provedení je radiová síť 14 tvořena systémem rádiového vyhledávání vozidel, provozovaným na území České republiky pod názvem SHERLOG. Odborníkům je jasné, že lze použít také jen GSM modul nebo jen radiový vysílač, případně jiný známý systém pro přenos dat.

Paměť 9 zahrnuje paměť typu EEPROM a paměť typu FLASH. Paměť typu EEPROM slouží k ukládání konfiguračních parametrů, například nastavení citlivosti čidel, kalibrační parametry, výrobní čísla, identifikační čísla uživatelských čipů, nastavení power managementu. Paměť typu FLASH ukládá veškeré provozní informace a události s přiřazením času, například čas zapnutí/vypnutí zařízení, čas přihlášení a číslo čipu 5 oprávněného uživatele, poplach jednotky, stav akumulátoru. Pomocí těchto informací lze vyčíst přes konfigurační rozhraní 10 veškerou historii funkce zařízení.

Napájecí blok 2 může být koncipován buď pro napájení z elektrické sítě pomocí napájecího zdroje a akumulátoru pro případ zálohování při výpadku hlavního napájení. V přednostním provedení je však napájecí blok 2 koncipován pro dlouhodobý provoz pouze z vnitřního akumulátoru. Napájecí zdroj v takovém případě slouží pouze pro dobíjení akumulátoru. Zařízení se tím stává plně mobilním a lze jej proto použít k ochraně prostor, které nejsou napojeny na elektrickou síť (rekreační objekty, objekty v různém stádiu rozpracovanosti stavby).

V popisovaném příkladu provedení je elektronický obvod zařízení uložen v přenosném a kompaktním pouzdru 7. Odborníkům je ale zřejmé, že zařízení lze stabilně zabudovat v chráněném prostoru, podobně jako stávající známé zabezpečovací systémy.

Kompaktní pouzdro ]_ má výšku cca 200 mm a umisťuje se v zabezpečovaném objektu 16 na takové místo, aby čidlo 3 pohybu pokrývalo oblast, do které eventuální narušitel objektu s největší pravděpodobností při pohybu v objektu vstoupí (chodba, obývací pokoj apod.).

Pokud čidlo 3 pohybu ve svém dosahu detekuje pohyb aktivuje automaticky přes řídicí jednotku 1 blok 4 pro identifikaci čipu 5 oprávněného uživatele, který spustí proces identifikace. Čip 5 oprávněného uživatele periodicky vysílá svůj jedinečný kód, nebo přijímá rádiové povely z řídicí jednotky 1 a je-li vyzván, odpoví vysíláním, jehož součástí je jedinečný kód čipu 5. Tento kód čipu 5, nebo více čipů, je nahrán v paměti 9 řídicí jednotky 1 a při každém procesu identifikace dojde k porovnání kódů. Shoduje-li se alespoň jeden z ověřovaných kódů, je proces identifikace uznán jako platný. Komunikace mezi řídicí jednotkou 1 a Čipem 5 oprávněného uživatele probíhá bezdrátově do vzdálenosti cca 100 m dle podmínek Šíření signálu. K zahájení procesu identifikace oprávněného uživatele není nutná žádná činnost uživatele. Postačí pouze, když má uživatel čip 5 u sebe při vstupu do zabezpečeného objektu 16. Proces ověřování zahájí blok 4 pro identifikaci Čipu 5 vždy po detekci pohybu v prostoru. Není-li proces identifikace oprávněného uživatele vyhodnocen jako platný, to znamená, že kód čipu 5 není platný, nebo čip 5 nebyl vůbec detekován, vyhlásí signalizační blok 6 poplach.

-3CZ 24200 Ul

Pokud proběhne identifikace čipu 5 oprávněného uživatele úspěšně, řídicí jednotka 1 na předem nastavenou dobu (např. 5 min) deaktivuje čidlo 3 pohybu, takže nereaguje na případný pohyb. Tato nastavitelná prodleva slouží k úspoře energie napájecího bloku 2. Uživatel odloží svůj čip 5 v dosahu bloku 4 pro identifikaci čipu 5 a může se normálně pohybovat v zabezpečeném objektu

16. Po uplynutí předem nastavené doby (např. 5 min) se čidlo 3 pohybu automaticky opět aktivuje a pokud detekuje pohyb v zabezpečeném objektu 16 aktivuje opět přes řídicí jednotku 1 blok 4 pro identifikaci čipu 5 oprávněného uživatele, který znovu spustí proces identifikace. Protože čip 5 je v dosahu, nedojde k vyhlášení poplachu. Uvedené cykly se opakují. Když uživatel s čipem 5 zabezpečený objekt 16 opustí, čidlo 3 pohybu se po uplynutí předem nastavené doby (např. 5 min) opět automaticky aktivuje a je tak připraveno zachytit pohyb případného narušitele zabezpečeného objektu 16 a následně spustit proces identifikace. Protože narušitel u sebe nemá čip 5 je proces identifikace oprávněného uživatele vyhodnocen jako neplatný a signalizační blok 6 vyhlásí poplach.

Proces identifikace oprávněného uživatele může spustit také tresové čidlo 8, pokud je pouzdro 7 umístěno na pohyblivé části (okna, dveře) zabezpečovaného objektu 16.

V zobrazeném provedení signalizační blok 6 vyšle pomocí GSM modulu poplachový signál přes GSM síť 15 na zvolený mobilní telefon 17 nebo do operačního centra 18 a současně radiový vysílač odešle poplachový signál přes radiovou síť 14 do operačního centra 18. V zobrazeném příkladu provedení se k přenosu poplachového signálu používá radiová síť 14 již existujícího systému rádiového vyhledávání vozidel, provozovaného na území České republiky pod názvem S1IERLOG.

Operační centrum 18 neprodleně vyšle do napadeného objektu zásahovou jednotku 19. Poplachový signál může být samozřejmě odeslán přes radiovou síť 14 přímo do vozidla zásahové jednotky 19.

Obvod 11 reálného času slouží zejména pro získání přesného času pro ukládání událostí do paměti 9. Konfigurační rozhraní 11 je využito pro spojení řídicí jednotky 1 s PC. Slouží k nastavení všech konfigurovatelných parametrů zařízení a vybírání historie událostí z paměti 9. Akustická signalizace 12 a optická signalizace 13 signalizují, dle konfigurace, různé stavy zařízení.

NÁROKY NA OCHRANU

Claims (4)

1. Zařízení pro zabezpečení prostoru, zahrnující jednak čip (5) oprávněného uživatele a jednak mikroprocesorovou řídicí jednotku (1), ke které je připojen napájecí blok (2), čidlo (3) pohybu, signalizační blok (6) a blok (4) pro identifikaci čipu (5) oprávněného uživatele, vyznačující se tím, že čip (5) oprávněného uživatele je upraven pro bezobslužnou komunikaci s blokem (4) pro identifikaci čipu (5) oprávněného uživatele a blok (4) pro identifikaci čipu (5) oprávněného uživatele je propojen přes řídicí jednotku (1) s čidlem (3) pohybu pro aktivaci procesu identifikace.

2. Zařízení pro zabezpečení prostoru podle nároku 1, vyznačující se tím, že signalizační blok (6) je tvořen GSM modulem a/nebo radiovým vysílačem.

3. Zařízení pro zabezpečení prostoru podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že alespoň řídicí jednotka (1) je společně s blokem (4) pro automatickou bezdrátovou identifikaci čipu (5) oprávněného uživatele, s napájecím blokem (2), s čidlem (3) pohybu a se signalizačním blokem (6) uložena ve společném kompaktním pouzdru (7)

4. Zařízení pro zabezpečení prostoru podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, žek řídicí jednotce (1) je dále připojeno otřesové čidlo (8) a/nebo paměť

-4CZ 24200 U1 (9) a/nebo konfigurační rozhraní (10) a/nebo obvod (11) reálného času a/nebo akustická signalizace (12) a/nebo optická signalizace (13).