ES2207934T3 - Sensor electronico para la identificacion de objetos con el fin de evitar su perdida, su robo o su desplazamiento. - Google Patents
Sensor electronico para la identificacion de objetos con el fin de evitar su perdida, su robo o su desplazamiento.Info
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Abstract
Sensor electrónico, en particular para detectar el robo o la pérdida de objetos, del tipo que comprende una unidad central electrónica (1) que intercambia informaciones codificadas por radiofrecuencia con al menos un transpondedor (11) asociado con un objeto a vigilar, con vistas a comprobar su presencia dentro de un determinado volumen (12), y que emite una alarma (13) cuando dicho transpondedor (11) ya no esté presente dentro del volumen de vigilancia (12), caracterizado por que dicho transpondedor (11) viene automáticamente puesto en estado de espera fuera de las fases activas de dicho transpondedor (11) y por que la unidad central (1) corresponde de modo selectivo con dicho transpondedor.
Description
Sensor electrónico para la identificación de
objetos con el fin de evitar su pérdida, su robo o su
desplazamiento.
La presente invención se refiere a un sensor
electrónico, en particular para detectar el robo, la pérdida o el
desplazamiento de objetos.
Actualmente se conocen dispositivos que permiten
vigilar la presencia de objetos en una determinada zona, tales como
aquel que viene descrito en el documento US 5396218 que comprende
una tarjeta maestra y al menos una tarjeta esclava, o
transpondedor, destinada a alojarse en el objeto a vigilar,
adaptadas para intercambiar entre ellas informaciones por
radiofrecuencia, cuya tarjeta maestra, que constituye el sistema
central de control, comporta un circuito de alarma que viene
activado cuando la tarjeta esclava salga del campo de
protección.
El documento DE 3618416 se refiere a un
dispositivo electrónico para la vigilancia de maletas u objetos
similares, que comprende una unidad central electrónica que
intercambia informaciones codificadas con unidades secundarias, o
transpondedores, susceptibles de colocarse en los objetos a vigilar,
o de ser solidarizadas con estos últimos, cuya unidad central es
programable en función del número de unidades secundarias, del
nivel de recepción, o de otros parámetros, y emite señales de
llamada hacia las unidades secundarias que responden a la unidad
central, la cual dispara una alarma en función de las señales
recibidas.
Sin embargo, en estos dispositivos, los circuitos
electrónicos de las unidades secundarias están activos en
permanencia, lo que plantea problemas de consumo de energía y, por
lo tanto, de autonomía, en particular si se utilizan unidades
secundarias, o transpondedores, de pequeño tamaño con transmisiones
de señales a altas frecuencias, superiores a aprox. 400 MHz, que
requieren un importante consumo de energía para obtener una
cobertura homogénea de las transmisiones/recepciones dentro de un
volumen de varios metros de tipo esférico o en estrella. Por otro
lado, estos dispositivos poseen una alimentación integrada que no
puede ser recargada, ni sustituida. Además, estos dispositivos le
obligan al usuario activar y desactivar todos los transpondedores
cuando desea parar o reactivar el sistema, por ejemplo cuando se
encuentra en su lugar de trabajo o su domicilio u otro lugar que no
requiere protección, lo que es constringente, sabiendo que esta
intervención debe efectuarse varias veces al día.
Por otro lado, estos dispositivos no prevén
ninguna señalización cuando una unidad supernumeraria con una misma
codificación es introducida en el campo de protección del
dispositivo con el fin de una sustitución maliciosa de una unidad
secundaria protegida.
Uno de los problemas por resolver es, por lo
tanto, la realización de un dispositivo de detección de objetos que
utiliza transpondedores de pequeño tamaño capaz de cubrir
eficazmente un determinado volumen con intercambios de
informaciones entre los transpondedores y la unidad central en una
banda de alta frecuencia.
La presente invención tiene por objeto paliar
estos inconvenientes y propone un dispositivo de detección de
objetos mediante transpondedores de pequeño tamaño que ofrece una
importante autonomía de uso y que permite un fácil calibrado y un
fácil funcionamiento del dispositivo y que asegura una buena
seguridad de funcionamiento.
El sensor electrónico de objetos según la
invención es del tipo que comprende una unidad central electrónica
que intercambia informaciones codificadas por radiofrecuencia con
al menos un transpondedor asociado con un objeto a vigilar, con
vistas a comprobar su presencia dentro de un determinado volumen, y
que emite una alarma cuando dicho transpondedor ya no esté presente
dentro del volumen de vigilancia, caracterizado por que el
transpondedor viene automáticamente puesto en estado de espera
fuera de las fases activas del transpondedor y por que la unidad
central corresponde de modo selectivo con dicho transpondedor.
Una fase activa corresponde a un estado activo de
recepción y de procesamiento de una señal transmitida por la unidad
central y, eventualmente, un estado activo de transmisión de un
mensaje en respuesta a dicha señal. La señal transmitida por la
unidad central puede ser una señal de petición de presencia y la
señal de respuesta transmitida por el transpondedor puede ser un
mensaje codificado de confirmación de presencia del transpondedor
dentro de un volumen a vigilar.
La relación entre la duración de una fase activa
y el tiempo de un ciclo de funcionamiento será muy baja y,
preferiblemente, inferior a 10%, de modo que venga conferida a los
transpondedores una gran autonomía de energía.
La unidad central consta de un circuito de
transmisión/recepción, de una interfaz que comprende una memoria
tampón que permite la conexión en radiofrecuencia de la unidad
central con varios transpondedores, de un microcontrolador y de
memorias que contienen los algoritmos, en forma de programas
informáticos, de los distintos modos de funcionamiento del
sensor.
Los transpondedores comprenden, en un primer modo
de realización, un microcontrolador y memorias, un circuito de
transmisión/recepción y una interfaz que comprende una memoria
tampón que permite la conexión con varios controladores.
Los transpondedores comprenden, en un segundo
modo de realización, un circuito de transmisión/recepción y una
memoria inteligente capaz, a la recepción de un impulso transmitido
por la unidad central, de mandar a la unidad central, via dicho
circuito de transmisión/recepción, una información codificada
contenida en su memoria.
Según la invención, el sensor electrónico
comporta:
- un modo de calibrado en el cual la unidad
central detecta los transpondedores que se encuentran dentro de su
volumen de vigilancia y los identifica en su memoria entre los
transpondedores referenciados en ella,
- un modo de protección en el cual la unidad
central interroga sucesivamente en bucle los transpondedores
referenciados e identificados en su memoria y emite una alarma si
uno de dichos transpondedores no responde, y
- un modo de detección en el cual la unidad
central interroga sucesivamente en bucle los transpondedores
referenciados y dispara una alarma en cuanto uno de dichos
transpondedores responde, eso, por ejemplo, hasta que intervenga el
usuario o hasta que la unidad central haya detectado todos dichos
transpondedores.
El sensor según la presente invención puede,
además, comportar un modo de inicialización para insertar nuevos
transpondedores y, por lo tanto, modificar la memoria de referencia
de los transpondedores. Este modo utiliza el tiempo al principio de
la franja de interrogación de los transpondedores para inicializar
el nuevo transpondedor y referenciarlo en la memoria, con vistas a
su identificación y su vigilancia, estando los demás
transpondedores referenciados e identificados, en este modo y
durante este espacio de tiempo, en espera.
El sensor según la invención puede también
comportar un modo de supresión de la memoria de los transpondedores
que el usuario no desea conservar.
La unidad central puede comportar,
ventajosamente, medios tales como lámparas de señalización o una
pantalla de visualización alfanumérica que permiten informar al
usuario a cada modo de funcionamiento del sensor, por ejemplo en el
vaso de inserción de un nuevo transpondedor, confirmándole que este
último ha efectivamente sido referenciado en la memoria de la
unidad central, luego identificado para su vigilancia.
Siempre según la invención, los transpondedores
son capaces de ser integrados, cada uno, en un objeto a vigilar o
se presentan, cada uno, en forma de una etiqueta electrónica
solidarizable con dicho objeto y cada transpondedor viene alimentado
en energía de modo autónomo o por la unidad central.
Las ventajas y las características de la presente
invención se desprenderán más claramente de la descripción que
sigue, con referencia al dibujo adjunto, el cual representa varios
modos de realización no limitativos de la misma:
- la figura 1 es una representación esquemática
del dispositivo según la invención.
- la figura 2 representa el esquema funcional de
la unidad central y de un transpondedor.
- la figura 3a representa el estado de los
registros de la memoria de la unidad central para un caso
particular de funcionamiento del dispositivo según la invención.
- la figura 3b representa el diagrama temporal en
modo de protección del dispositivo según la invención.
- la figura 4a representa un algoritmo del modo
de inicialización.
- la figura 4b representa un algoritmo del modo
de protección.
- la figura 4c representa un algoritmo del modo
de detección.
- la figura 4d representa un algoritmo del modo
de supresión de las memorias.
- la figura 4e representa un algoritmo del modo
de calibrado.
Si nos referimos a la figura 1, podemos ver que
un dispositivo de detección de objetos según la invención comprende
una unidad central 1 que intercambia informaciones 10 con
transpondedores 11 asociados, cada uno, con un objeto, no
representado, con el fin de controlar su presencia dentro de un
determinado volumen 12.
La unidad central 1 gestiona así las
comunicaciones de comprobación de presencia de los transpondedores
11 dentro del volumen de vigilancia 12 y, en caso de ausencia de
uno de ellos, dispara una alarma sonora 13.
En la figura 2 podemos ver que una unidad central
1 comporta un circuito de transmisión/recepción 20, conectado a una
antena 21, conectado a una interfaz 20', que permite la conexión
con varios transpondedores 11, y un microcontrolador 22 conectado,
por un lado, a la interfaz 20 y, por otro lado, a una memoria muerta
23 que contiene el programa informático que integra los algoritmos
de los distintos modos de funcionamiento (visibles en las figuras
4a a 4e) del dispositivo, y a una memoria viva 23' destinada a
contener parámetros inherentes a los transpondedores 11, una sirena
24 para la emisión de la alarma sonora 13 y uno o varios LED 25
para la emisión de una señal de alarma luminosa, que permiten dar
al usuario informaciones sobre el funcionamiento del
dispositivo.
Cada transpondedor 11 consta de un
microcontrolador 30 conectado a un circuito de
transmisión/recepción 31, conectado a una antena 32, y a memorias 33
que contienen las caracteristicas del transpondedor 11 y, en
particular, informaciones codificadas destinadas a ser enviadas a
la unidad central a petición de la misma, y dos contadores de
unidades de tiempo 34, 34'.
El transmisor de los circuitos de
transmisión/recepción 20, 31 comprende, no representados, una
entrada de datos digitales y un circuito de transmisión destinado a
transmitir, preferiblemente, informaciones digitales en una gama de
frecuencias superior a aprox. 400 MHz, a distancias del orden de
varios metros y, en particular, de 1 a aprox. 120 m. En cuanto al
receptor, éste puede utilizar una estructura de tipo
superheterodina con dos mezcladores que permiten recuperar
informaciones que proceden de la unidad central, o bien de forma
analógica, o bien de forma digital. También puede ser adaptado para
transmitir una señal de detección de portadora que indica que se va
a efectuar una recepción.
El sensor según la invención funciona según tres
modos de funcionamiento principales seleccionables desde la unidad
central 1:
- un modo de calibrado en el cual la unidad
central interroga sucesivamente, según una determinada base de
tiempo, todos los transpondedores 11 referenciados en su memoria 23
y memoriza, a cada transpondedor interrogado y referenciado, una
información, por ejemplo en forma de un bit de actividad puesto a
``1'', tal y como se puede ver en la figura 3, que significa la
presencia del transpondedor 11 dentro del volumen 12 a vigilar.
También se puede ver en esta figura que sólo los transpondedores
TR1, TR2, TR4 y TR7 tienen su bit de actividad puesto a ``1''. El
usuario comprueba el buen funcionamiento y el resultado del
calibrado gracias a los LED 25. Los transpondedores 11
seleccionados permanecerán en la memoria mientras no se haya
efectuado otro modo de calibrado,
- un modo de protección en el cual la unidad
central 1 interroga sucesivamente, en el orden de memorización de
los transpondedores 11 referenciados en su memoria 23 y según una
determinada base de tiempo, los transpondedores 11, donde sólo serán
interrogados, de entre los transondedores TR1, TR2, TR4 y TR7
referenciados, tal y como se puede ver en la figura 3a, los
transpondedores TR1, TR2, TR4 y TR7 que poseen un bit de actividad
puesto a ``1'' y dispara la alarma 13 si uno de los transpondedores
cuyo bit de actividad está a ``1'' ne responde mediante la
transmisión de un determinado código, lo que significa su salida
del volumen de vigilancia 12,
- un modo de detección en el cual la unidad
central 1 interroga, según el mismo principio que aquel descrito
mas arriba, todos los transpondedores referenciados y dispara la
alarma 13 a cada respuesta de un transpondedor y lo elimina del
bucle de interrogación, hasta que intervenga el usuario o cuando
esté realizada la detección de todos los transpondedores
referenciados,
y dos modos de parametraje, un modo de
inicialización y un modo de supresión de las memorias.
El modo de detección permite así localizar un
objeto perdido y evitar cualquier riesgo de inserción de un
transpondedor 11 supernumerario con el fin de sustición maliciosa o
de pirateado de un transpondedor referenciado y calibrado con la
misma codificación.
Con referencia a la figura 3b, podemos ver un
ciclo de funcionamiento del dispositivo en modo de protección
donde, por razones de sencillez y de comprensión, el tiempo viene
dividido en segundos y décimas de segundo. Cuando se activa el modo
de protección, la unidad central 11 envía un impulso en 40 que
activa simultáneamente los contadores de tiempo 34 de cada
transpondedor TR1, TR2, TR4, TR7, a continuación cada contador de
tiempo, tras un período determinado y distinto de un transpondedor a
otro, pondrá en estado activo, en 41, de recepción de la señal de
petición de presencia mandada por la unidad central 1, el
correspondiente tronpondedor TR1, TR2, TR4 o TR7, el cual, si viene
interrogado durante el tiempo de su despertar por la unidad
central, responde mediante el envío de un mensaje codificado 42, lo
que significa su presencia dentro del volumen de vigilancia. A
continuación, este transpondedor viene automáticamente puesto en
espera durante un determinado período 43 mediante el segundo
contador de unidades de tiempo 34'. Al final del periodo de espera,
los transpondedores reactivan su contador 34 a la recepción de un
impulso 44 de la unidad central 1, luego se despiertan cuando el
contador termina la cuenta y, si durante el tiempo de su despertar
reciben un impulso 46 de la unidad central 1, envían a,ésta, en
respuesta, un mensaje codificado 42 que significa su presencia. Así,
podemos ver en la figura 3b que, tras el despertar simultáneo de
todos los transpondedores TR1, TR2, TR4 y TR7 mediante el envío de
un impulso 40 por la unidad central 1, el transpondedor TR7 se
despierta en ultimo lugar, pero es interrogado en primer lugar por
la unidad central 1 y transmite, en respuesta, un código de
identificación a esta última, a continuación el transpondedor TR4
viene solicitado por la unidad central para que justifique su
presencia, luego sucesivamente los transpondedores TR2 y TR1.
También podemos ver en la figura 3B la presencia
del modo de inicialización 47 al principio de la franja, durante el
cual todos los transpondedores referenciados están en estado de
espera, para permitir la inserción de nuevos transpondedores en la
memoria 23' de la unidad central 1.
Los transpondedores pueden ser integrados a un
objeto a proteger, tal como una tarjeta de chip para aplicaciones
bancarias, respetando las constricciones de superficie y de
espesor, o pueden, por ejemplo, presentarse en forma de una etiqueta
electrónica independiente solidarizable, por ejemplo mediante
colaje, con el objeto a proteger.
Para mayor seguridad del dispositivo, las
comunicaciones entre la unidad central y los transpondedores serán
cifradas.
Se notará que un contador de ausencia puede ser
colocado para que la unidad central active su alarma sólo al cabo
de n ausencias, evitando así las alarmas intempestivas.
La unidad central puede ser integrada en un
aparato de tipo teléfono portátil u otro y, por consiguiente, ser
alimentada por la batería de este último.
Claims (9)
1. Sensor electrónico, en particular para
detectar el robo o la pérdida de objetos, del tipo que comprende
una unidad central electrónica (1) que intercambia informaciones
codificadas por radiofrecuencia con al menos un transpondedor (11)
asociado con un objeto a vigilar, con vistas a comprobar su
presencia dentro de un determinado volumen (12), y que emite una
alarma (13) cuando dicho transpondedor (11) ya no esté presente
dentro del volumen de vigilancia (12), caracterizado por que
dicho transpondedor (11) viene automáticamente puesto en estado de
espera fuera de las fases activas de dicho transpondedor (11) y por
que la unidad central (1) corresponde de modo selectivo con dicho
transpondedor.
2. Sensor según la reivindicación 1,
caracterizado por que comporta:
- un modo de calibrado en el cual la unidad
central (1) detecta los transpondedores (TR1, TR2, TR4, TR7) que se
encuentran dentro de su volumen de vigilancia (12) y los identifica
en su memoria entre los transpondedores (11) referenciados en
ella,
- un modo de protección en el cual la unidad
central (1) interroga sucesivamente en bucle los transpondedores
referenciados e identificados (TR1, TR2, TR4, TR7) en su memoria
(23') y emite una alarma (13) si uno de dichos transpondedores (11)
no responde, y
- un modo de detección en el cual la unidad
central (1) interroga sucesivamente en bucle los transpondedores
(11) referenciados y dispara una alarma (13) en cuanto uno de
dichos transpondedores responde.
3. Sensor según la reivindicación 2,
caracterizado por que comporta, además, un modo de
inicialización para insertar nuevos transpondedores, utilizando el
tiempo previsto al principio de la franja de interrogación de los
transpondedores (11) para inicializar el nuevo transpondedor y
referenciarlo en la memoria, con vistas a su identificación y su
vigilancia, estando los demás transpondedores (11) referenciados e
identificados, en este modo y durante este espacio de tiempo, en
espera.
4. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que
comprende medios (25) que permiten informar al usuario a cada modo
de funcionamiento del sensor.
5. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los
transpondedores (11) comprenden un microcontrolador (22) y memorias
(23, 23') y un circuito de transmisión/recepción (20).
6. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que los
transpondedores (11) comprenden un circuito de transmisión/recepción
(20) y una memoria inteligente capaz, a la recepción de un impulso
transmitido por la unidad central, de mandar a la unidad central
(1), via dicho circuito de transmisión/recepción, una información
codificada contenida en su memoria.
7. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los
transpondedores (11) son capaces de ser integrados, cada uno, en un
objeto a vigilar o se presentan, cada uno, en forma de una etiqueta
electrónica solidarizable con dicho objeto y por que cada
transpondedor (11) viene alimentado en energía de modo autónomo o
por la unidad central.
8. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que las
comunicaciones entre la unida central (1) y los transpondedores (11)
son cifradas.
9. Sensor según cualquiera de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado por que
comprende un contador de ausencia, de modo que la unidad central
dispare su alarma (13) sólo al cabo de n ausencias.
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