DE202016007963U1

DE202016007963U1 - Alarm device for connection to the headset jack of a smartphone

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Publication number: DE202016007963U1
Application number: DE202016007963.9U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-12-26
Filing date: 2016-12-26
Publication date: 2017-04-26
Anticipated expiration: 2026-12-27

Abstract

Alarmvorrichtung (100) zum Anschluss an die Headsetbuchse (201) eines Smartphones (200) zur Erzeugung mindestens eines vom besagten Smartphone auswertbaren Impulses mit fester oder variabler Impulslänge, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung so ausgestaltet ist, physikalische Veränderungen der Umgebung zu erfassen und in besagten Impuls zu wandeln.Alarm device (100) for connection to the headset socket (201) of a smartphone (200) for generating at least one of said smartphone evaluable pulse with fixed or variable pulse length, characterized in that the device is designed to detect physical changes in the environment and in to transform said impulse.

Description

Alarmvorrichtung zum Anschluss an die Headsetbuchse eines Smartphones zur Erzeugung mindestens eines vom besagten Smartphone auswertbaren Impulses mit fester oder variabler Impulslänge, die so ausgestaltet ist, physikalische Veränderungen der Umgebung zu erfassen und in besagten Impuls zu wandeln. Genannte physikalische Veränderungen können zum Beispiel das Öffnen einer Tür oder das Betreten eines Raumes sein, welche zu einer von einer App gesteuerten Reaktion des Smartphones führen.An alarm device for connection to the headset socket of a smartphone for generating at least one of said smartphone evaluable pulse with fixed or variable pulse length, which is designed to detect physical changes in the environment and to convert said impulse. Such physical changes may be, for example, opening a door or entering a room, resulting in an app-controlled response of the smartphone.

Einsatzfeldfield of application

Elektronische Einbruchsschutzanlagen enthalten nahezu ausnahmslos die gleichen Grundbaugruppen. Eine Sensorik, die ein Ereignis erfasst, eine Aktorik, die auf das Ereignis reagiert, eine Steuerung, welche Sensorik und Aktorik verwaltet sowie eine Energieversorgung.Electronic burglary protection systems almost always contain the same basic modules. A sensor that detects an event, an actuator that responds to the event, a controller that manages sensors and actuators, and a power supply.

Häufig existieren Alarmanlage in Form eines Steuergerätes, welches in einem eigenen Gehäuse an dem zu überwachenden Ort montiert wird. Sensorik und Aktorik sind drahtgebunden oder drahtlos mit dem Steuergerät gekoppelt, eine Netzstromversorgung sorgt für einen dauerhaften Betrieb, oft durch eine Backupstromversorgung ergänzt, die bei Ausfall der Hauptstromversorgung die nötige Energie zuführt.There are often alarm systems in the form of a control unit, which is mounted in a separate housing at the location to be monitored. Sensors and actuators are wired or wirelessly coupled to the controller, a mains power supply ensures permanent operation, often supplemented by a backup power supply that supplies the necessary energy in case of failure of the main power supply.

Nahezu alle elektronischen Steuergeräte für Alarmanlagen enthalten eine zentrale Recheneinheit und ein Bedien- und Anzeigeteil, welches als Mensch-Maschine-Schnittstelle fungiert.Almost all electronic control units for alarm systems contain a central processing unit and a control and display part, which functions as a human-machine interface.

Alarmanlagen werden erwartungsgemäß genau für den Anwendungszweck der Alarmüberwachung mit einem messbaren Aufwand an materiellen, menschlichen und energetischen Ressourcen hergestellt. Im Vergleich dazu erfordert die Herstellung von Smartphones häufig einen höheren Ressourcenaufwand als die Herstellung einer Alarmanlage, da diese fast immer weniger komplexe Technologien nutzt. Die produzierte Menge eines Produktes hat jedoch maßgeblichen Einfluss auf die Preisbildung. So ergibt sich das Phänomen, dass Smartphones zum Teil erheblich günstiger angeboten werden als Alarmanlagen. Smartphones sind gekennzeichnet durch einen deutlich umfangreicheren Einsatz verschiedenster Technologien, wie etwa

• diverse Kommunikationstechnologien (2/3/4G, Bluetooth, NFC, WiFi),
• hochauflösende Touch-Screen-Displays als Mensch-Maschine-Schnittstelle,
• deutlich höhere Rechenleistung der verwendeten Prozessoren,
• zahlreiche eingebaute Sensoren (Licht, Beschleunigung, magnetische Feldstärke, Temperatur, Bild, Fingerabdruck, Standort),
• akkubetriebene Stromversorgung

und alles in einem kompakten Gehäuse. Aufgrund der zahlreichen Technologien, die in einem Smartphone zur Anwendungen kommen, übernehmen diese immer häufiger auch Aufgaben von Geräten, die bislang eigens für ihren Anwendungszweck hergestellt wurden. Als Beispiele seien Fotoapparate, Videokameras oder Spielekonsolen genannt.Alarm systems are expected to be manufactured precisely for the purpose of alarm monitoring with a measurable amount of material, human and energy resources. In comparison, the production of smartphones often requires more resources than the production of an alarm system, since this almost always uses less complex technologies. However, the amount of product produced has a significant impact on pricing. Thus, there is the phenomenon that smartphones are sometimes offered considerably cheaper than alarm systems. Smartphones are characterized by a much larger use of various technologies, such as

• various communication technologies (2/3 / 4G, Bluetooth, NFC, WiFi),
• High-resolution touch-screen displays as a human-machine interface,
• significantly higher computing power of the processors used,
• numerous built-in sensors (light, acceleration, magnetic field strength, temperature, image, fingerprint, location),
• battery powered power supply

and all in a compact housing. Due to the numerous technologies that are used in a smartphone applications, they are increasingly taking over tasks of devices that were previously manufactured specifically for their application. Examples include cameras, video cameras or game consoles.

Einfache Alarmanlagen reagieren zum Beispiel mit dem Einschalten einer Sirene beim Öffnen eines Türkontaktes. Komplexere Alarmanlagen senden eine Benachrichtigung und nehmen Fotos oder Videos auf und sind vor Netzstromausfall durch eine Backupenergieversorgung geschützt.Simple alarm systems react, for example, by switching on a siren when opening a door contact. More complex alarm systems send a notification and take photos or videos and are protected against mains power failure by a backup power supply.

Nahezu alle Leistungsmerkmale einer modernen Alarmanlage können heute von einem Smartphone abgedeckt werden. Es genügt ein solches Smartphone in Verbindung mit dem dazugehörigen Ladegerät und einer Anwendungssoftware (App), um die folgenden beispielhaft genannten Umgebungssituationen sensorisch zu erfassen. Die durch Zutritt eines überwachten Bereiches erzeugte Veränderung des aufgenommenen Bildes der Smartphonekamera, durch Öffnen erzeugte Bewegung einer Tür, durch Gehen erzeugte Erschütterungen des Bodens, durch Bewegung oder Sprechen erzeugte Geräusche, durch Nutzung einer Taschenlampe oder Abschattung einer Lichtquelle verursachte Lichteinfallveränderungen, durch Manipulation verursachter Ausfall der Netzstromversorgung.Almost all features of a modern alarm system can be covered by a smartphone today. It is sufficient such a smartphone in conjunction with the associated charger and an application software (App) to capture the following example environment environment sensory. The change in the recorded image of the smartphone camera caused by access of a monitored area, movement of a door caused by opening, grounding caused by walking, noise generated by movement or speech, incidence of light incidence caused by use of a flashlight or shading of a light source, failure caused by manipulation the mains power supply.

Folgende beispielhaft genannte Reaktionen können ausgelöst werden. Lautes Abspielen eines Tones (Sirenenton, gesprochene Nachricht) über den Smartphonelautsprecher im Freisprechmodus, Absenden einer Nachricht per SMS, E-Mail, Push-Nachricht oder über Messenger-Dienste, Auslösen eines Anrufs, Aufnahme von Bildern oder eines Video-Clips, Übertragen dieser in das Internet zu Speicherdiensten oder direkt zu einem weiteren Smartphone.The following exemplified reactions can be triggered. Loudly play a sound (siren sound, spoken message) via the smartphone speaker in hands-free mode, send a message via text message, e-mail, push message or messenger services, initiate a call, take pictures or video clips, transfer them to the Internet to storage services or directly to another smartphone.

Ergänzt man das Smartphone um externe Sensoren und Aktoren, die drahtlos mit dem Smartphone verbunden sind (zum Beispiel über Bluetooth oder WiFi), lassen sich mehrere Zugangstellen eines Raumes oder Gebäudes überwachen beziehungsweise in einer Außeninstallation angebrachte Alarmleuchten oder -sirenen steuern. Derartige Systeme sind inzwischen weit verbreitet und werden hier nicht eingehender betrachtet.If the smartphone is supplemented with external sensors and actuators that are wirelessly connected to the smartphone (for example via Bluetooth or WiFi), several access points of a room or building can be monitored or alarm lights or sirens mounted in an outdoor installation can be controlled. Such systems are now widely used and will not be considered in more detail here.

Das Display des Smartphones dient als Bedien- und Anzeigeeinheit und ermöglicht dem Anwender über eine grafische Oberfläche eine intuitive Bedienung der Anlage, was viel Zeit und Mühe für das Studium einer Bedienungsanleitung erspart, die aufgrund begrenzter Anzeigemöglichkeiten einfacher Alarmanlagen häufig kryptisch und schwer verständlich ist sind.The display of the smartphone serves as a control and display unit and allows the user via a graphical interface an intuitive Operation of the system, which saves a lot of time and effort for the study of a manual, which are often cryptic and difficult to understand due to limited display capabilities of simple alarm systems.

Über das Internet ladbare Softwareaktualisierungen ermöglichen ein schnelles und unkompliziertes Ausbessern von Softwarefehlern oder Einbinden neuer Funktionen.Internet-downloadable software updates allow for quick and easy troubleshooting of software errors or incorporation of new features.

In der Gesamtbetrachtung ergeben sich zahlreiche Vorteile bei der Verwendung einer Alarmanlage auf der Basis eines Smariphones gegenüber einer klassischen Alarmanlage.Overall, there are numerous advantages to using a Smariphones based alarm system over a traditional alarm system.

Die hier beschriebene Erfindung basiert auf der Tatsache, dass die Verwendung eines preisgünstigen oder ausgedienten Smartphones zur Objektsicherung selbst preisgünstigeren Alarmanlagen im Preis-Leistungsverhältnis überlegen ist. Zu den dafür zur Anwendung kommenden Sensoren zählen unter anderem elektromechanische bzw. elektrische Kontakte, z. B. Tür- bzw. Fensterkontakte, Druck- bzw. Trittsensoren und Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder.The invention described herein is based on the fact that the use of a low-priced or disused smart phone for asset security is superior even cheaper alarm systems in the price-performance ratio. Among the sensors used for this purpose include, inter alia, electromechanical or electrical contacts, eg. As door or window contacts, pressure or tread sensors and passive infrared motion detector.

Die Anforderungen an die Erfindung bestanden darin eine Möglichkeit zu finden, wie die aus klassischen Alarmanlagen bekannten Alarmsensoren an das Smartphone angeschlossen werden können, ohne dass diese über eine eigene Stromversorgung verfügen müssen, also vom Smartphone mit Energie versorgt werden können. Weiterhin sollte ein von diesen Sensoren registriertes Alarmereignis ohne weiteres menschliches Zutun an das Smartphone übermittelt werden können. Es sollte eine Informationsübertragung vom Sensor zum Smartphone möglich sein, ohne dass dafür ein hoher schaltungstechnischer Aufwand betrieben werden muss, wie dieser bei einer bidirektionalen Kommunikation zwischen Smartphone und Peripherie nötig ist. Des weiteren sollte eine besonders einfache Handhabung sichergestellt sein.The requirements of the invention consisted in finding a way to know how the alarm sensors known from classic alarm systems can be connected to the smartphone without them having their own power supply, ie they can be supplied with power from the smartphone. Furthermore, an alarm event registered by these sensors should be able to be transmitted to the smartphone without further human intervention. It should be possible to transmit information from the sensor to the smartphone, without the need for a high circuit complexity must be operated, as this is necessary for a bidirectional communication between the smartphone and the periphery. Furthermore, a particularly simple handling should be ensured.

Stand der TechnikState of the art

DE 20 2014 002 461 U1 beschreibt eine batteriebetriebene Schaltungsanordnung, bei der ein Bewegungsmelder eine Batterie aktiviert, die zur Stromversorgung eines Smartphones verwendet wird, wobei die Dauer der Batterieladung zur Unterscheidung dient, ob es sich um ein Alarmereignis oder um einen regulären Ladevorgang handelt. Diese Lösung benötigt eine vom Smartphone unabhängige Energiequelle und verhindert den Anschluss eines Netzladegerätes und somit auch eine ggf. gewünschte Überwachung der Netzspannung auf Ausfall. DE 20 2014 002 461 U1 describes a battery powered circuitry in which a motion detector activates a battery used to power a smartphone, the duration of the battery charge being used to distinguish whether it is an alarm event or a regular charge. This solution requires a power source independent of the smartphone and prevents the connection of a mains charger and thus also a possibly desired monitoring of the mains voltage for failure.

EP2683146A1 beschreibt eine mikroprozessorbetriebenes Alarmsystem, welches seine elektrische Energie nicht aus dem Smartphone sondern aus einer externen Stromversorgung bezieht mit der auch das Smartphone betrieben wird und deren Daten über die gleiche Schnittstelle ausgetauscht werden, über die das Smartphone mit dem PC kommuniziert. Das Alarmsystem bedingt eine bidirektionale Kommunikation mit dem Smartphone und damit einen entsprechenden schaltungstechnischen Aufwand als auch eine separate Stromversorgung. EP2683146A1 describes a microprocessor-operated alarm system, which does not draw its electrical energy from the smartphone but from an external power supply with which the smartphone is operated and their data are exchanged via the same interface over which the smartphone communicates with the PC. The alarm system requires a bidirectional communication with the smartphone and thus a corresponding circuit complexity as well as a separate power supply.

Unter US20130130743 A1 wird ein Magnetkarten-Lesegerät beschrieben, welches eine bidirektionale Kommunikation mit dem Smartphone verwendet und somit einen entsprechend hohen schaltungstechnischen Aufwand benötigt. Da hier keine externe Stromversorgung zur Anwendung kommt, wird die notwendige elektrische Energie aus den Signalen für die Headsetlautsprecher gewonnen, welches den schaltungstechnischen Aufwand weiter maßgeblich erhöht.Under US20130130743 A1 a magnetic card reader is described, which uses a bidirectional communication with the smartphone and thus requires a correspondingly high circuit complexity. Since no external power supply is used here, the necessary electrical energy is obtained from the signals for the headset speakers, which further significantly increases the circuit complexity.

Unter US20100128900 A1 ist ein Adapter beschrieben, der es mehreren Nutzern erlaubt, sich den Audio-Anschluss eines Gerätes zu teilen. Die batteriebetriebene Schaltungsanordnung sorgt dafür, dass sowohl jeder Nutzer als auch das Smartphone die gleichen technischen Rahmenbedingungen vorfinden, als gäbe es nur einen Nutzer des Audio-Anschlusses. Ist die Energiequelle für den Adapter erschöpft, muss diese ausgetauscht werden.Under US20100128900 A1 An adapter is described that allows multiple users to share the audio port of a device. The battery-powered circuitry ensures that both each user and the smartphone find the same technical framework, as if there were only one user of the audio connection. If the power source for the adapter is exhausted, it must be replaced.

In der Dokumentation ”AudioDAQ: Tuming the Mobile Phone's Ubiquitous Headset Port into a Universal Data Acquisition Interface” von Sonal Verma, Andrew Robinson, and Prabal Dutta findet sich eine Beschreibung zur Umsetzung eines mobilen EKG, welches die Stromversorgung über die Biasspannung des Mikrophonkanals gewährleistet und über den Mikrofon- bzw. Headsetlautsprecheranschluss eine bidirektionale Kommunikation ermöglicht, was einen entsprechend hohen schaltungstechnischen Aufwand voraussetzt.In the Documentation "AudioDAQ: Tuming the Mobile Phone's Ubiquitous Headset Into a Universal Data Acquisition Interface" by Sonal Verma, Andrew Robinson, and Prabal Dutta There is a description of the implementation of a mobile ECG, which ensures the power supply via the bias voltage of the microphone channel and allows a bidirectional communication via the microphone or headset speaker connection, which requires a correspondingly high circuit complexity.

Unter DE 20 2014 101 830 U1 wird ein elektromechanischer Taster vorgestellt, wobei dieser Taster die Form eines Klinkensteckers (bzw. eines USB- oder HDMI-Anschlusses) hat. Dabei werden die Abfolgen von Tastendrücken im Smartphone ausgewertet. Diese Lösung bedingt ein manuelles Betätigen des Tasters durch einen Menschen, welches diesen Lösungsansatz für die Anwendung als Alarmanlagensensor ausschließt.Under DE 20 2014 101 830 U1 An electromechanical pushbutton is introduced, whereby this pushbutton has the form of a jack plug (or a USB or HDMI connection). The sequences of keypresses in the smartphone are evaluated. This solution requires a manual actuation of the button by a person who excludes this approach for the application as an alarm system sensor.

Detaillierte BeschreibungDetailed description

Um für Alarmsensoren die notwendige elektrische Energie aus dem Smartphone zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig drahtgebunden mit diesem zu kommunizieren, ergaben sich nur zwei Möglichkeiten. Entweder der USB- bzw. HDMI-Anschluss oder der Audio- bzw. Headsetanschluss des Smartphones.In order to provide the necessary electrical energy from the smartphone for alarm sensors and wired at the same time with this to communicate, there were only two possibilities. Either the USB or HDMI port or the audio or headset port of the smartphone.

Um aus dem USB-Anschluss elektrische Energie vom Smartphone zur Verfügung gestellt zu bekommen, muss dieser dem USB-OTG Standard entsprechen. Eine derartige Lösung hätte den Vorteil, dass ausreichend Energie für die externe Sensorik als auch für die Kommunikation mit dem Smartphone über die USB-Schnittstelle zur Verfügung steht. Ein Nachteil ist jedoch die relativ geringe Verbreitung dieses Standards bei den Smartphones sowie die Tatsache, dass der USB-Anschluss mit der Belegung durch den Sensor den Anschluss des Smartphoneladegerätes blockieren würde. Hinzu kommt, dass der USB-Standard eine bidirektionale Kommunikation voraussetzt und der schaltungstechnische Aufwand entsprechend hoch ist.In order to get electrical power from the USB port provided by the smartphone, it must comply with the USB OTG standard. Such a solution would have the advantage that sufficient energy is available for the external sensors as well as for the communication with the smartphone via the USB interface. A disadvantage, however, is the relatively low spread of this standard in smartphones and the fact that the USB port would block the connection of the smartphone charger with the assignment by the sensor. In addition, the USB standard requires bi-directional communication and the circuitry complexity is correspondingly high.

Den Anschluss, den nahezu alle Smartphones besitzen und der bei einer Verwendung desselben als Alarmanlage nicht benötigt wird ist der Kopfhörer- bzw. Headset-Anschluss, da dieser Anschluss sowohl elektrische Energie liefert als auch eine Kommunikation mit dem Smartphone zulässt.The connection that almost all smartphones have and that is not needed when using it as an alarm system is the headphone or headset connection, since this connection supplies both electrical energy and allows communication with the smartphone.

Die elektrische Energie kann auf zwei Wegen über den Audio- bzw. Headsetanschluss aus dem Smartphone entnommen werden.The electrical energy can be removed from the smartphone in two ways via the audio or headset connection.

Entweder werden die Anschlüsse der Headset-Lautsprecher mit einem Signalton belegt, wodurch das Smartphone Energie im Bereich zwischen 2 und 15 mW pro Audio-Kanal zur Verfügung stellt. Insgesamt stehen also je nach Gerät 4 mW bis 30 mW an elektrischer Energie über diesen Weg zur Verfügung. Der Aufwand der Spannungsaufbereitung innerhalb des Sensors ist allerdings erheblich höher, da zuerst die Wechselspannung angehoben und in eine Gleichspannung gewandelt werden muss, bevor sie auf das nötige Level stabilisiert wird.Either the headset speaker jacks will beep, providing the smartphone with power in the range of 2 to 15 mW per audio channel. In total, 4 mW to 30 mW of electrical energy are available via this path, depending on the device. However, the expense of voltage conditioning within the sensor is significantly higher because first the AC voltage has to be boosted and converted to a DC voltage before it is stabilized to the required level.

Alternativ kann die Mikrofon-Bias-Spannung verwendet werden, die das Smartphone in Form einer stabilisierten Gleichspannung zur Verfügung stellt. Die elektrische Leistung ist allerdings deutlich geringer und liegt im Bereich zwischen 0,3 mW und 0,8 mW. Eine im Alarmsensor verwendete Elektronik muss demnach mit einem Zehntel der Energie auskommen, die über die Headsetlautsprecher zur Verfügung gestellt wird.Alternatively, the microphone bias voltage can be used, which provides the smartphone in the form of a stabilized DC voltage. However, the electric power is much lower and lies in the range between 0.3 mW and 0.8 mW. An electronics used in the alarm sensor must therefore make do with one tenth of the energy that is provided via the headset speakers.

Ebenso kann die Kommunikation mit dem Smartphone über zwei Wege erfolgen. Entweder wird der Mikrofon- und der Headsetlautsprecherweg benutzt, um über ein FSK-Modem mit dem Smartphone Informationen auszutauschen. Dies bedingt jedoch einen höheren schaltungstechnischen Aufwand auf Seiten des Alarmsensors, ermöglicht aber eine bidirektionale Kommunikation.Similarly, communication with the smartphone can be done in two ways. Either the microphone and the headset speaker path is used to exchange information via an FSK modem with the smartphone. However, this requires a higher circuit complexity on the part of the alarm sensor, but allows bidirectional communication.

Alternativ werden die Anschlüsse für den Headsettaster als Kommunikationsweg in Richtung Smartphone genutzt, so dass ein Kurzschluss besagter Anschlüsse eine Reaktion beim Smartphone auslösen kann. Alle beispielhaft genannten Ausführungsformen der Erfindung nutzen die Funktionsprinzip des Headsettasters zur Kommunikation, da zum Einen nur eine einseitige Kommunikationsrichtung vom Sensor hin zum Smartphone nötig ist, zum Anderen nur wenige Informationseinheiten, in der Regel nur eine, übertragen werden müssen. Zur Unterscheidung verschiedener Informationseinheiten dient die Impulslänge. Das Erzeugen einer Abfolge von Impulsen ist nicht nötig.Alternatively, the connections for the headset button are used as a communication path in the direction of the smartphone, so that a short circuit of said connections can trigger a reaction on the smartphone. All exemplified embodiments of the invention use the principle of operation of the headset button for communication, since on the one hand only a one-sided communication direction from the sensor to the smartphone is necessary, on the other hand, only a few information units, usually only one, must be transmitted. To distinguish between different information units, the pulse length is used. The generation of a sequence of pulses is not necessary.

Aus der Kombination von Energieversorgung über die Bias-Spannung des Mikrofons und der unidirektionalen Kommunikation über die Headset-Taster-Anschlüsse ergeben sich entscheidende Vorteile.The combination of power supply via the bias voltage of the microphone and the unidirectional communication via the headset button connections are decisive advantages.

Zum Einen kann auf einen größeren schaltungstechnischen Aufwand, der mit einer bidirektionalen Kommunikation einher geht, verzichtet werden. Weiterhin bedeutet weniger schaltungstechnischer Aufwand auch weniger Energiebedarf für eine gegebenenfalls notwendige Impulswandlung, so dass die Summe aus Eigenenergiebedarf des Sensors und Energiebedarf eines gegebenenfalls notwendigen Impulswandlers durchaus unterhalb der vom Mikrofonausgang zur Verfügung gestellten Energie bleiben kann. Damit kann auf eine Energieversorgung des Alarmanlagensensors durch die aufwendigere Spannungsaufbereitung über den Weg der Headsetlautsprecheranschlüsse verzichtet werden. Auf diese Art und Weise funktionieren drei der hier genannten Ausführungsformen der Erfindung auch rein elektromechanisch, so dass dafür keinerlei Elektronikkomponenten nötig sind.On the one hand can be dispensed with a greater circuit complexity, which goes hand in hand with a bidirectional communication. Furthermore, less circuit complexity also means less energy required for any necessary pulse conversion, so that the sum of self-energy demand of the sensor and energy requirements of an optionally necessary pulse converter may well remain below the energy provided by the microphone output. This can be dispensed with a power supply of the alarm system sensor by the more complex voltage conditioning over the path of the headset speaker terminals. In this way, three of the embodiments of the invention mentioned here also function purely electromechanically, so that no electronic components are necessary for this.

Zeichnungendrawings

1a zeigt den Prinzipaufbau der Erfindung, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 über den Audio- bzw. Headsetanschluss 201 des Smartphones 200 verbunden ist und der Sensor 105 konstruktiver Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ist. 1a shows the basic structure of the invention, in which the inventive device 100 via the audio or headset connection 201 of the smartphone 200 connected and the sensor 105 constructive component of the device according to the invention 100 is.

1b zeigt den Prinzipaufbau der Erfindung, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung 100 über den Audio- bzw. Headsetanschluss 201 des Smartphones 200 verbunden ist und der Sensor 300 zwar ein funktionaler aber kein konstruktiver Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ist, allerdings über ein Kabel 301 elektrisch mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 verbunden ist. 1b shows the basic structure of the invention, in which the inventive device 100 via the audio or headset connection 201 of the smartphone 200 connected and the sensor 300 Although a functional but not constructive part of the device according to the invention 100 is, but over a cable 301 electrically with the device according to the invention 100 connected is.

2a zeigt den Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, die über den Klinkenstecker 102, dem optionalen Kabel 103, dem Sensor 105 und einem optionalen Impulswandler 1054 verfügt. Der mechanische Impulsgeber 104 ist zwar funktionaler Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, aber nicht zwangsläufig konstruktiver Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 2a shows the basic structure of the device according to the invention 100 that over the jack plug 102 , the optional cable 103 , the sensor 105 and an optional pulse converter 1054 features. The mechanical pulse generator 104 Although is a functional part of the device according to the invention, but not necessarily constructive part of the device according to the invention.

2b zeigt den Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, die über den Klinkenstecker 102, dem optionalen Kabel 103 und dem elektronischen Impulswandler 1054 verfügt. Der Sensor 300 ist funktionaler Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung, muss aber kein konstruktiver Bestandteil derselben sein. Besagter Sensor 300 kann ein externer Sensor sein, der über eine elektrische Leitung 301 mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 verbunden ist. 2 B shows the basic structure of the device according to the invention 100 that over the jack plug 102 , the optional cable 103 and the electronic pulse converter 1054 features. The sensor 300 is a functional part of the device according to the invention, but need not be a constructive part of the same. Said sensor 300 can be an external sensor that has an electrical lead 301 with the device according to the invention 100 connected is.

2c zeigt den Prinzipaufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100, die über den Klinkenstecker 102, dem optionalen Kabel 103, dem elektronischen Impulswandler 1054 und dem Sensor 105 verfügt, wobei letzterer konstruktiver Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 ist. 2c shows the basic structure of the device according to the invention 100 that over the jack plug 102 , the optional cable 103 , the electronic pulse transformer 1054 and the sensor 105 has, the latter being a constructive part of the device according to the invention 100 is.

3 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2a, bei dem der Sensor 105 als Reedkontakt 1050 ausgestaltet ist und die besondere Anordnung des Magneten 1040 gegenüber dem Reedkontakt 1050 einen Impulsgeber 104 darstellt. Der Magnet 1040 befindet sich bei Bedarf in einem separaten Gehäuse. In dieser Auslegungsvariante wird der Magnet 1040 so positioniert, dass er sich – je nach Bewegungsrichtung z. B. einer Tür oder eines Fensters – etwas oberhalb oder unterhalb des Reedkontaktes 1050 befindet und somit denselben nicht schließt. 4a bis 4c verdeutlichen das Funktionsprinzip im Einzelnen. Der Impulsgeber 104 ist hier an der Tür 400 befestigt. 4a zeigt, wie sich der Impulsgeber 104 und der Sensor 105 bei geschlossener Tür 400 gegenüber stehen. Aufgrund der Anordnung des Magneten 1040 und des Reedkontakt 1050 aus 3 bleibt der Reedkontakt geöffnet. In 4b stehen Impulsgeber 104 und Sensor 105 etwas versetzt zueinander, so dass sich der in dem Gehäuse des Impulsgebers 104 befindliche Magnet und der im Gehäuse des Sensors 105 befindliche Reedkontakt direkt gegenüber stehen und so der Reedkontakt geschlossen wird. 4c zeigt eine etwas weiter geöffnete Tür 400, bei der sich Impulsgeber 104 und Sensor 105 soweit von einander entfernt haben, dass der Reedkontakt wieder öffnet. Es entsteht ein kurzer elektromeachanischer Impuls, dessen Impulsdauer im Wesentlichen von der Geschwindigkeit des Öffnens oder Schließens der Tür 400 abhängt. 3 shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2a in which the sensor 105 as a reed contact 1050 is designed and the special arrangement of the magnet 1040 opposite the reed contact 1050 a pulse generator 104 represents. The magnet 1040 If required, it is located in a separate housing. In this design variant, the magnet 1040 positioned so that - depending on the direction of movement z. As a door or a window - slightly above or below the reed contact 1050 and thus does not close it. 4a to 4c clarify the functional principle in detail. The pulse generator 104 is here at the door 400 attached. 4a shows how the pulse generator 104 and the sensor 105 with the door closed 400 stand opposite. Due to the arrangement of the magnet 1040 and the reed contact 1050 out 3 the reed contact remains open. In 4b are pulse generators 104 and sensor 105 slightly offset from each other, so that in the housing of the pulse generator 104 located magnet and in the housing of the sensor 105 located reed contact directly opposite and so the reed contact is closed. 4c shows a slightly wider open door 400 in which pulse generator 104 and sensor 105 so far away from each other that the reed contact opens again. The result is a short electromachine pulse whose pulse duration substantially from the speed of opening or closing the door 400 depends.

5 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2a, bei dem eine Spule 1051 im Sensor 105 Verwendung findet, wobei der Sensor 105 zusätzlich einen elektronischen Impulswandler 1054 enthält, der zum Beispiel als Feldeffekttransistor ausgebildet ist. Dem Sensor 105 steht der Impulsgeber 104 gegenüber, welcher mit einem beweglichen Objekt verbunden ist. Sobald sich das Objekt bewegt, zum Beispiel eine Tür 400 öffnet (oder schließt), ändert sich das Magnetfeld in der Spule 1051, hervorgerufen durch den im Impulsgeber 104 enthaltenen Magneten 1040, wodurch ein Strom- bzw. Spannungsimpuls erzeugt wird. Der elektronische Impulswandler 1054 wandelt den Strom- bzw. Spannungsimpuls der Spule 1051 in einen vom Smartphone auswertbaren Schaltimpuls um. 5 shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2a in which a coil 1051 in the sensor 105 Use finds, whereby the sensor 105 additionally an electronic pulse transformer 1054 contains, which is formed for example as a field effect transistor. The sensor 105 is the pulse generator 104 opposite, which is connected to a moving object. As soon as the object moves, for example a door 400 opens (or closes), the magnetic field in the coil changes 1051 , caused by the pulse generator 104 contained magnets 1040 , whereby a current or voltage pulse is generated. The electronic pulse converter 1054 converts the current or voltage pulse of the coil 1051 in a switchable pulse from the smartphone.

6 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2a, bei dem der Sensor ein Taster mit Hebelarm 1052 ist und der Impulsgeber die Tür 400 selbst ist. Beim Öffnen bzw. Schließen der Tür 400 wird elektromechanisch ein Impuls ausgelöst, dessen Impulsdauer von der Breite des Türblattes und der Geschwindigkeit des Öffnens/Schließens der Tür abhängt. 6 shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2a in which the sensor is a button with lever arm 1052 and the impulse generator is the door 400 itself is. When opening or closing the door 400 electromechanically a pulse is triggered whose pulse duration depends on the width of the door leaf and the speed of opening / closing the door.

7 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2a, bei dem der Sensor durch eine 4polige Klinkenbuchse 1053 gebildet wird. Der Impulsgeber wird durch einen Metallstift 1041 gebildet, der die Funktion eines 4poligen Klinkensteckers mit definierter elektrischer Beschaltung übernimmt. Dabei ist die Fläche 10411 elektrisch leitend und die Fläche 10414 elektrisch isoliert. Der Metallstift 1041 ersetzt den hier beispielhaft gezeigten 4poligen Klinkenstecker 102, bei dem die elektrischen Anschlüsse 1021, 1022 und 1023 miteinander verbunden sind. Durch Herausziehen des Metallstiftes 1041 aus der Klinkenbuchse 1053 entsteht unter anderem an den Anschlüssen 10533 und 10534 eine kurzzeitige elektrischer Verbindung. Auf diese Art und Weise wird aus einer mechanischen Bewegung ein elektrischer Impuls erzeugt, den das Smartphone auswerten kann. 7 shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2a in which the sensor passes through a 4-pin jack 1053 is formed. The pulser is powered by a metal pin 1041 formed, which takes over the function of a 4-pin jack plug with defined electrical wiring. Here is the area 10411 electrically conductive and the area 10414 electrically isolated. The metal pin 1041 replaces the 4-pin jack plug shown here by way of example 102 in which the electrical connections 1021 . 1022 and 1023 connected to each other. By pulling out the metal pin 1041 from the jack socket 1053 arises among other things at the connections 10533 and 10534 a short-term electrical connection. In this way, an electrical impulse is generated from a mechanical movement, which the smartphone can evaluate.

8 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2b, bei dem der Sensor 105 sowohl ein funktionaler als auch ein konstruktiver Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist. Der Impulsgeber 104 enthält einen Magneten 1040. Der Sensor 105 enthält sowohl einen Reedkontakt 1050 als auch einen elektronischen Impulswandler 1054 z. B. in Form eines Mikrokontrollers oder einer Logik-Schaltung, der den Schaltzustand des Reedkontaktes überwacht. Wechselt der Zustand des Reedkontaktes 1050 von geschlossen zu offen, wird durch den Impulswandler 1054 ein Impuls mit einer festgelegten Dauer generiert. Wechselt der Zustand des Reedkontaktes 1050 von offen zu geschlossen, wird ein Impuls mit einer anderen vorbestimmten Dauer generiert. Auf diese Art und Weise lässt sich unterscheiden, ob eine Tür oder ein Fenster geöffnet oder geschlossen wurde. Der elektronische Impulswandler 1054 wird dabei von der Bias-Spannung versorgt, die das Smartphone normalerweise für das Headsetmikrofon zu Verfügung stellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erhält praktischerweise eine Form, bei der der Reedkontakt 1050 und der elektronische Impulswandler 1054 in einem Gehäuse vereint und über ein Kabel 103 mit dem Klinkenstecker verbunden sind. 8th shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2 B in which the sensor 105 is both a functional and a constructive part of the device according to the invention. The pulse generator 104 contains a magnet 1040 , The sensor 105 contains both a reed contact 1050 as well as an electronic pulse transformer 1054 z. B. in the form of a microcontroller or a logic circuit that monitors the switching state of the reed contact. Changes the state of the reed contact 1050 from closed to open, gets through the pulse transformer 1054 generates a pulse with a defined duration. Changes the state of the reed contact 1050 from open to closed, a pulse with a different predetermined duration is generated. In this way it is possible to distinguish whether a door or a window has been opened or closed. The electronic pulse converter 1054 This is powered by the bias voltage that the smartphone normally provides for the headset microphone. The device according to the invention conveniently obtains a shape in which the reed contact 1050 and the electronic pulse converter 1054 united in one housing and via a cable 103 connected to the jack.

9 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2b, bei dem der Sensor (300) ein funktionaler aber kein konstruktiver Bestandteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist. Die Vorrichtung besteht hier aus dem Terminal-Block 1055, dem im Spritzgussgehäuse eingefassten elektronischen Impulswandler 1054 und dem Klinkenstecker 102. Der externe Sensor 300 kann ein beliebiger Sensor sein, der ein Ereignis über einen stromlosen Schalter signalisiert, welcher über zwei elektrische Leitungen 301 an den Terminal-Block 1055 angeschlossen wird. Wechselt der Zustand des stromlosen Schalters des externen Sensors 300 von geschlossen zu offen, wird durch den elektronischen Impulswandler 1054 ein Impuls mit einer festgelegten Dauer generiert. Wechselt der Zustand des stromlosen Kontakts des externen Sensors 300 von offen zu geschlossen, wird ein Impuls mit einer anderen vorbestimmten Dauer generiert. Der elektronische Impulswandler 1054 wird von der Biasspannung versorgt, die das Smartphone für das Headsetmikrofon zu Verfügung stellt. 9 shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2 B in which the sensor ( 300 ) is a functional but not a constructive part of the device according to the invention. The device consists of the terminal block 1055 , the electronic pulse converter enclosed in the injection molded housing 1054 and the jack plug 102 , The external sensor 300 can be any sensor that signals an event via a de-energized switch, which via two electrical lines 301 to the terminal block 1055 is connected. The state of the currentless switch of the external sensor changes 300 from closed to open, is by the electronic pulse transformer 1054 generates a pulse with a defined duration. The state of the currentless contact of the external sensor changes 300 from open to closed, a pulse with a different predetermined duration is generated. The electronic pulse converter 1054 is powered by the bias voltage provided by the smartphone for the headset microphone.

10 zeigt eine Auslegungsvariante der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend dem Prinzipaufbau nach 2c, bei dem der im Spritzgussgehäuse eingefasste elektronische Impulswandler 1054 den Schaltzustand des Sensors überwacht, der hier als ein Passiv-Infrarot-Bewegungssensor 1056 ausgeführt ist. Detektiert dieser eine Bewegung, wird ein Impuls mit einer festgelegten oder variablen Dauer generiert. Der elektronische Impulswandler 1054 und der Infrarot-Bewegungssensor 105 werden auch hier von der Bias-Spannung versorgt, die das Smartphone für das Headsetmikrofon zu Verfügung stellt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung erhält praktischerweise eine Form, bei der die genannten Komponenten und der Klinkenstecker 102 in einem Gehäuse vereint sind. 10 shows a design variant of the device according to the invention according to the principle of structure 2c in which the enclosed in the injection molded electronic pulse transformer 1054 monitored the switching state of the sensor, here as a passive infrared motion sensor 1056 is executed. When this movement is detected, a pulse of a fixed or variable duration is generated. The electronic pulse converter 1054 and the infrared motion sensor 105 are also powered by the bias voltage that provides the smartphone for the headset microphone. The device according to the invention conveniently obtains a form in which said components and the jack plug 102 are united in a housing.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202014002461 U1 [0015]
EP 2683146 A1 [0016]
US 20130130743 A1 [0017]
US 20100128900 A1 [0018]
DE 202014101830 U1 [0020]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Documentation "AudioDAQ: Tuming the Mobile Phone's Ubiquitous Headset Into a Universal Data Acquisition Interface" by Sonal Verma, Andrew Robinson, and Prabal Dutta [0019]

Claims

Alarm device ( 100 ) for connection to the headset socket ( 201 ) of a smartphone ( 200 ) for generating at least one of said smartphone evaluable pulse with fixed or variable pulse length, characterized in that the device is designed to detect physical changes in the environment and to convert into said pulse.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device comprises a magnetoresistive element ( 1050 ), which is connected via an optional cable ( 103 ) with the jack plug ( 102 ) and a pulse generator ( 104 ) is opposite.

Magnetoresistive element ( 1050 ) according to claim 2, characterized in that said magnetoresistive element is formed as a reed contact.

Magnetoresistive element ( 1050 ) according to claim 2, characterized in that said magnetoresistive element ( 1050 ) is designed as a Hall-effect switch or electronic compass.

Pulse generator ( 104 ) according to claim 2, characterized in that said pulse generator ( 104 ) a magnet ( 1040 ) which is arranged so that when moving said pulse generator ( 104 ) respectively the sensor unit ( 105 ) the way of said magnet ( 1040 ) at the position of said magnetoresistive element ( 1050 ) and said magnetoresistive element ( 1050 ) becomes low impedance for a short time.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device comprises a coil ( 1051 ) and an electronic pulse converter ( 1054 ) via an optional cable ( 103 ) with the jack plug ( 102 ) and one with a magnet ( 1040 ) equipped pulse generator ( 104 ) are opposite.

Contraption ( 100 ) according to claim 6, characterized in that when moving said pulse generator ( 104 ) respectively the sensor unit ( 105 ) by said magnet ( 1040 ) in said coil ( 1051 ) a voltage is induced, which by means of said electronic pulse transformer ( 1054 ) in one of the smartphone ( 200 ) evaluable pulse is converted.

Electronic pulse transformer ( 1054 ) according to claim 7, characterized in that it is designed as a field effect transistor.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device has a button ( 1052 ), which is connected via an optional cable ( 103 ) with the jack plug ( 102 ) and by the short-term contact with a moving object ( 400 ) or a device attached to the movable object the button ( 1052 ) and thus triggered an electrical impulse.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device is a multi-pole socket ( 1053 ), an optional cable ( 103 ) and the jack plug ( 102 ), to which a suitable multi-pole plug ( 1041 ) assigned.

Contraption ( 100 ) according to claim 10, characterized in that said multipolar connector ( 1041 ) when pulling out of said multi-pole socket ( 1053 ) a short-term electrical contact to at least two of the electrical connections of said multi-pin socket ( 1053 ) caused.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device comprises a magnetoresistive element ( 1050 ) and an electronic pulse converter ( 1054 ) via an optional cable ( 103 ) with the jack plug ( 102 ) and a pulse generator ( 104 ) are opposite.

Electronic pulse transformer ( 1054 ) according to claim 12, characterized in that when opening or closing respectively the change between high-resistance and low-resistance state of said magnetoresistive element ( 1050 ) at least one pulse with a fixed or variable pulse length is generated.

Magnetoresistive element ( 1050 ) according to claim 12, characterized in that said magnetoresistive element is formed as a reed contact.

Magnetoresistive element ( 1050 ) according to claim 12, characterized in that said magnetoresistive element ( 1050 ) is designed as a Hall-effect switch or electronic compass.

Pulse generator ( 104 ) according to claim 12, characterized in that said pulse generator ( 104 ) a magnet ( 1040 ) which is arranged so that said magnet ( 1040 ) said magnetoresistive element ( 1050 ) and / or low impedance when said magnet ( 1040 ) and said magnetoresistive element ( 1050 ) or said magnetoresistive element ( 1050 ) opens or becomes highly resistive when said magnet ( 1040 ) of said magnetoresistive element ( 1050 ) has removed.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device comprises a connection device for at least two electrical lines ( 1050 ) and an electronic pulse converter ( 1054 ) via an optional cable ( 103 ) with the jack plug ( 102 ), said electronic pulse transformer ( 1054 ) produces at least one pulse of fixed or variable pulse length, if the electrical resistance between said electrical lines ( 1054 ) changes from high impedance to low impedance or vice versa.

Contraption ( 100 ) according to claim 1, characterized in that said device comprises a passive infrared motion detector ( 1056 ) and an electronic pulse converter ( 1054 ) via an optional cable ( 103 ) with the jack plug ( 102 ), said electronic pulse transformer ( 1054 ) produces at least one pulse of fixed or variable pulse length, if said passive infrared motion detector ( 1056 ) detects a movement.