ES2246747T3 - Dispositivo para control a distancia - Google Patents

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Abstract

Emisor de órdenes (100) de tipo nómada, que comprende un interfaz de usuario (4), medios de generación de órdenes (3), medios de emisión de órdenes (1, 2) por vía radioeléctrica y medios de alimentación (5, 6, 7; 50, 6, 7) de energía eléctrica, caracterizado porque los medios de alimentación de energía eléctrica comprenden medios de recepción de energía (7) de tipo electromagnético distintos de los medios de emisión de órdenes (1, 2) y que cooperan con medios de emisión de energía de tipo electromagnético (9, 8) situados fuera del emisor (100) para alimentar en energía eléctrica los medios de emisión de órdenes (1, 2) y los medios de generación de órdenes (3).

Description

Dispositivo para control a distancia
La presente invención se relaciona con el dominio del control asegurado por proximidad y sin contacto galvánico entre un dispositivo emisor de órdenes de tipo nómada y un dispositivo receptor de órdenes fijo que controla un accionador destinado por ejemplo a la apertura de un medio de protección de una zona protegida o de un edificio. La invención se refiere en particular a un emisor de órdenes definido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1, un receptor de órdenes definido de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 4 y un dispositivo de control y/o de configuración del equipo de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 7.
La invención se relaciona con unos funcionamientos particulares, que necesitan tener la certeza de que el portador del dispositivo emisor de órdenes de tipo nómada se encuentra en la proximidad inmediata de un punto determinado para validar un control. Un funcionamiento de ese tipo se refiere principalmente a la maniobra de ciertos medios de cierre para los que la reglamentación impone que el conjunto de los movimientos se haga bajo control visual del usuario. Se trata por ejemplo de rejas colocadas en cada vía de entrada de una tienda. El control debe entonces ser del tipo “hombre muerto”, es decir tal que se debe interrumpir si la orden no se mantiene o si el usuario se separa del perímetro definido. Las soluciones más simples utilizan unos interruptores de contacto intermitente, que pueden ser controlados con una llave de seguridad. Las soluciones de control de acceso utilizan la lectura de etiquetas, de tarjetas o llaves electrónicas o magnéticas, o incluso de impresiones digitales.
Estos cierres, estos lectores de tarjetas o de impresiones son blancos fáciles para los vándalos. Esto conduce hoy en día a preferir unas soluciones que no necesiten ningún elemento evidente, en particular ningún contacto, ningún lector óptico y que no necesiten ninguna intervención mecánica.
Una solución conocida consiste en utilizar un sistema emisor-receptor en el que, se reduce voluntariamente la potencia del emisor con el fin de reducir su alcance. Una realización de ese tipo se obtiene particularmente utilizando una frecuencia de transmisión comprendida en el dominio de 100-300 kHz. Es necesario por lo tanto realizar unos emisores y unos receptores específicos que permitan la transmisión y la recepción de la señal de control en esta gama de frecuencias.
Un inconveniente del uso de frecuencias tan bajas es que limita la velocidad de transmisión de datos, por lo tanto el número de bits que pueden transmitirse en un tiempo dado. O, las aplicaciones de seguridad, tales como la apertura de una reja de una tienda, necesitan unos códigos de identificación cada vez más complejos, por ejemplo codificados sobre 64 bits, a transmitir además de los códigos de control propiamente dichos.
En este dominio de frecuencias, se ha desarrollado particularmente la tecnología de transpondedores RFID (radio frequency identification device). Presentan en particular la ventaja de poder alimentar a corta distancia un dispositivo portátil por medio de una transmisión de HF. El dispositivo portátil comprende en general un circuito resonante que se puede poner en cortocircuito de acuerdo con una secuencia que reproduce el estado de los datos binarios que constituyen el código de identificación. El hecho de que el circuito resonante esté o no activo tiene una incidencia sobre el consumo del emisor de HF, el cual puede de ese modo conocer el contenido del código incluido en el dispositivo portátil. Un funcionamiento de ese tipo se describe por ejemplo en los documentos US 4.546.241 o US
4.893.118. De nuevo, se observa que este tipo de sistema se aplica a los procedimientos en los que un retraso de un segundo, necesario para la identificación de la orden, no es su problema. No obstante en el caso de procedimientos que se aplican a los controles del tipo “hombre muerto” el tiempo de reacción debe ser diez veces más rápido.
Se conoce igualmente en este dominio del etiquetado electrónico por RFID, la patente US 6.105.860 que describe una instalación que comprende un dispositivo de almacenamiento de datos (etiqueta electrónica) y un dispositivo de adquisición de datos (escáner). El dispositivo de adquisición de datos comprende un circuito de emisión de ondas electromagnéticas y el dispositivo de almacenamiento de datos un circuito de recepción de estas ondas y de transformación de éstas en una corriente continua que alimenta entre otros unos medios de generación y de emisión de señales electromagnéticas.
El objetivo de la invención es realizar un dispositivo que permita paliar los problemas citados y mejorar los dispositivos conocidos en el estado de la técnica. En particular, la invención se propone realizar un dispositivo de control de equipos, rápido, fiable, poco costoso y que garantice la proximidad del usuario sin por lo tanto necesitar un contacto mecánico, eléctrico u óptico.
El emisor de órdenes de acuerdo con la invención se caracteriza por la parte de caracterización de la reivindicación
1.
Los diferentes modos de realización del emisor de órdenes se definen por las reivindicaciones dependientes 2 y 3.
El receptor de órdenes de acuerdo con invención se caracteriza por la parte de caracterización de la reivindicación 4.
Diferentes modos de realización del receptor de órdenes se definen por las reivindicaciones dependientes 5 y 6.
El dispositivo de control y/o de configuración de equipos de acuerdo con la invención se caracteriza por la parte de caracterización de la reivindicación 7.
Se definen diferentes modos de realización del dispositivo de acuerdo con la invención por las reivindicaciones dependientes 8 a 10.
El dibujo adjunto representa, a título de ejemplo, dos modos de realización del dispositivo de acuerdo con la invención.
La figura 1 es una vista esquemática de un primer modo de realización del dispositivo de control de acuerdo con la invención.
La figura 2 es una vista esquemática de los medios de alimentaciones del emisor de acuerdo con una variante del primer modo de realización del dispositivo de control de acuerdo con la invención.
La figura 3 es una vista esquemática del segundo modo de realización del dispositivo de control de acuerdo con la invención.
La figura 1 representa un dispositivo de control a distancia que permite activar un accionador 11 que controla un equipo 14 de un edificio tal como un elemento de cierre, de ocultación o de protección solar o, por ejemplo, una alarma. El dispositivo de control comprende además del accionador 11, un emisor de órdenes radioeléctricas 100, un receptor de órdenes radioeléctricas 200 y un montaje oscilador 9 unido a una bobina 8 que crea en su proximidad un campo electromagnético.
Las órdenes recibidas por el receptor 200 se destinan a activar el accionador 11 que arrastra el equipo 14, o incluso a configurar el equipo.
El emisor de órdenes 100 es de tipo nómada. Comprende un elemento 1 de emisión de señales radioeléctricas, unido a una antena 2 que permite la emisión de órdenes radioeléctricas en una frecuencia portadora F1 de 433 MHz. Las órdenes radioeléctricas se modulan en amplitud. Se ha de observar que la frecuencia portadora F1 puede ser diferente. En efecto, se puede situar por ejemplo en no importa qué banda autorizada de UHF o VHF, por ejemplo 868 MHz o 2,4 GHz. Las órdenes radioeléctricas se pueden modular también en frecuencia o en cualquier otra magnitud. El elemento de emisión 1 está unido a una unidad de procesamiento 3 que genera unas órdenes a continuación de unos controles recibidos desde una interfaz de usuario tal como un teclado 4. La unidad de tratamiento 3 está unida a un dispositivo de alimentación constituido por un condensador 5. La capacidad del condensador 5 es reducida: no confiere ninguna autonomía al emisor 100. La capacidad del condensador 5 no lepermite almacenar y suministrar la energía necesaria para la emisión de una orden completa. Éste juega por lo tanto un papel de almacenamiento intermedio de muy reducida duración, que permite suministrar a las puntas de corriente absorbidas por el elemento de emisión 1 durante el envío de una orden radioeléctrica que tenga una trama discontinua. Una bobina 8 situada fuera del emisor 100 está alimentada por el montaje oscilador de corriente alterna de frecuencia F2 igual a 100 kHz. Emite de esta manera un campo magnético en su proximidad. La bobina 7 colocada en la proximidad de la bobina 8 capta esta energía magnética y la transforma en una señal alterna que se rectifica por un conjunto rectificador 6 y que permite entonces cargar el condensador 5 y alimentar en particular la unidad de procesamiento 3, y otros circuitos del emisor 100 cuyos cables de alimentación no se han representado para no sobrecargar la figura. Se obtiene de esta manera una transferencia de energía desde el montaje oscilador 9 al condensador 5 asegurando la alimentación del emisor 100. El emisor 100 no puede funcionar más que si la bobina 7 recibe suficiente energía magnética emitida por la bobina 8. Esto impone una proximidad entre el emisor 100 y la bobina 8 que emite la energía magnética. Se ha de observar que la frecuencia F2 puede ser diferente de 100 kHz pero debe ser suficiente para permitir un acoplamiento electromagnético entre las dos bobinas. Es necesario finalmente observar que se puede disponer un condensador de conexión no representado, como es conocido en la técnica anterior, en paralelo con la bobina receptora 7 para incrementar su selectividad en la proximidad de la frecuencia F2.
El receptor de órdenes es de tipo fijo. Contiene un elemento de recepción 12 de señales radioeléctricas unido a una antena 13. Este elemento de recepción 12 y esta antena 13 están previstos para funcionar a la misma frecuencia portadora F1 que el elemento de emisión 1 del emisor 100. Las señales recibidas por el elemento de recepción 12 por medio de la antena 13 son utilizadas en una unidad de procesamiento 10, que activa el accionador 11 de acuerdo con las órdenes recibidas.
La figura 2 ilustra una variante de realización en la que el condensador anterior se sustituye por un montaje 50. Este montaje 50 comprende principalmente dos condensadores 51 y 52 montados en paralelo y un interruptor controlado 57, en serie con el condensador 52. El interés de esta variante es garantizar una reserva de energía suficiente para la emisión de un control de parada o de de otro control de seguridad del accionador 11. La alimentación de la unidad de procesamiento 3 está asegurada por la salida 56 del montaje. El funcionamiento normal, el condensador 51 de reducida capacidad sirve de almacén de energía, y el interruptor 57, controlado por una salida de la unidad de procesamiento 3, está abierto. Es decir que el elemento de emisión 1 y la unidad de procesamiento 3 están alimentadas por la bobina 7 a través del conjunto rectificador 6 y el condensador 51. Por el contrario, cuando se desea emitir unos controles de seguridad tal como la parada del accionador 11, el apoyo sobre las teclas del teclado 4 permite que estas acciones impliquen el cierre del interruptor controlado 57. De esta manera, el elemento de emisión 1 y la unidad de procesamiento 3 están alimentados por el condensador 52 de fuerte capacidad durante la emisión de controles de seguridad. De ese modo, si por una razón cualquiera, el acoplamiento electromagnético entre las bobina 7 y 8 desaparece después de haber sido iniciado, queda la energía del condensador 52 para permitir la emisión de controles de seguridad.
El segundo modo de realización del dispositivo de control a distancia difiere del anterior en que el montaje oscilador 9 y la bobina 8 están integrados en el receptor 300. Como se ha visto anteriormente, cuando la bobina 7 está próxima a la bobina 8, hay una transferencia de energía electromagnética desde la bobina 8 hacia la bobina 7. Como es conocido en la técnica anterior, esta transferencia de energía se puede detectar en el seno mismo del montaje oscilador 9, por una simple medición de corriente o de tensión. Este montaje oscilador 9 está unido a la unidad de procesamiento 10 por una conexión 15. Esta conexión permite el envío de una señal que permite “despertar” esta unidad de procesamiento 10 que se ha puesto en modo de bajo consumo. Un mismo tipo de conexión se puede utilizar entre el montaje oscilador y el elemento de recepción 12.
En las figuras 1 y 3, la alimentación eléctrica de los elementos 9, 10, 11 y 12 no se ha representado. Se puede hacer a partir de la red alterna. Pero estos elementos pueden estar también alimentados con ayuda de un convertidor AC/DC, o incluso de manera autónoma por un convertidor fotovoltaico.
Por razones de claridad, los dispositivos de acuerdo con la invención se describen en el marco de una transmisión de órdenes unidireccional entre el emisor y receptor. No obstante, es posible por supuesto utilizar una conexión bidireccional con el fin de permitir un diálogo de autentificación mediante diversas técnicas de comprobación, como es bien conocido en la técnica. En efecto, es un interés de la invención permitir el uso de numerosos tipos de emisores-receptores y de protocolos estándar en tanto que se impone una relación de proximidad que no afecte o que afecte poco a la parte material o lógica de estos emisores-receptores.
El dispositivo de control descrito puede ser utilizado asimismo en un modo de transmisión de órdenes o en un modo de programación o de configuración de la unidad 11 de control relacionada desde la unidad móvil, siempre que se imponga una relación de proximidad durante esta operación. Preferiblemente, cuando se hace necesario un modo de ese tipo de proximidad por la aplicación, la unidad 10 contiene un código constructor particular denominado CX que le impide recibir unos controles a distancia que no posean este código CX. Sólo los controles a distancia provistos con una alimentación no autónoma que comprende una bobina 7, un conjunto de rectificación 6 y un condensador 5 en sustitución de la pila o el acumulador contienen entonces este código CX.
En ciertas aplicaciones, el accionador 11 puede ser un dispositivo eléctrico de cualquier naturaleza, destinado a asegurar una función de seguridad o de confort en el edificio.
Los dispositivos representados en las figuras 1 y 3 utilizan un emisor 100 nómada estándar cuya pila de alimentación es sustituida por un dispositivo receptor de energía electromagnética. El reducido alcance de este emisor está garantizado por la distancia más allá de la que el acoplamiento inductivo entre las bobinas se hace insuficiente. Una ventaja importante de la invención es que permite utilizar, para los dispositivos de control por proximidad, exactamente las mismas tarjetas electrónicas de emisión y recepción que en el caso de los controles clásicos de dispositivos de control a distancia de cortinas, persianas giratorias o de puertas de garajes. Dando como resultado una economía considerable. Esto permite reducir sensiblemente los costes de fabricación de estas tarjetas.

Claims (7)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de control y/o de configuración a distancia de un equipo (14), que comprende
    un accionador (11) que permite activar el equipo (14),
    un emisor de órdenes (100),
    un receptor de órdenes (200; 300), y
    unos medios de emisión de energía de tipo electromagnético (9, 8) situados fuera del emisor de órdenes (100),
    caracterizado por que el emisor de órdenes (100) es del tipo nómada y comprende una interfaz de usuario (4), unos medios de generación de órdenes (3), unos medios de emisión de órdenes (1, 2) por medio de la red eléctrica y unos medios de alimentación (5, 6, 7; 50, 6, 7) de energía eléctrica que comprende unos medios (7) de recepción de energía del tipo electromagnético distintos de los medios de emisión de órdenes (1, 2) y que cooperan con los medios de emisión de energía del tipo electromagnético (9, 8) para alimentar con energía eléctrica los medios de emisión de órdenes (1, 2) y los medios de generación de órdenes (3), y caracterizado porque la frecuencia (F1) de funcionamiento de los medios de emisión de órdenes es al menos cien veces más alta que la frecuencia (F2) de funcionamiento de los medios de emisión de energía electromagnética.
  2. 2. Dispositivo de control y/o de configuración de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que los medios
    (7) de recepción de energía de tipo electromagnético comprenden una bobina (7).
  3. 3.
    Dispositivo de control y/o de configuración de acuerdo con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado por que los medios de alimentación (5, 6, 7; 50, 6, 7) comprenden un condensador principal (51), un condensador a auxiliar (52) y unos medios (57) que permiten a este último alimentar los medios (3) de generación de órdenes y los medios de emisión de órdenes (1, 2) para la emisión de ciertas órdenes.
  4. 4.
    Dispositivo de control y/o de configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el receptor de órdenes (300) es de tipo fijo y comprende unos medios (12, 13) de recepción de órdenes y una unidad de control (10) que permite activar el accionador (11) que controla el equipo (14), los medios de emisión de energía de tipo electromagnético (9, 8), siendo dichos medios de emisión de energía de tipo electromagnético distintos de los medios (12, 13) de recepción de órdenes y destinados a cooperar con los medios (6, 7) de recepción de energía de tipo electromagnético situados en el emisor (100) para alimentar de energía eléctrica los medios de emisión de órdenes (1, 2) y los medios de generación de órdenes (3) del emisor (100).
  5. 5.
    Dispositivo de control y/o de configuración de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que los medios de emisión de energía de tipo electromagnético (9, 8) comprenden un montaje oscilador (9) y una bobina (8).
  6. 6.
    Dispositivo de control y/o de configuración de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizado por que los medios de emisión de energía (9, 8) están conectados a la unidad de control (10) y/o a los medios (12, 13) de recepción de órdenes mediante un enlace (15) que permite un envío de informaciones desde los medios de emisión de energía (9, 8) hacia la unidad de control (10) y/o hacia los medios (12, 13) de recepción de órdenes.
  7. 7.
    Dispositivo de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que el emisor de órdenes
    (100) se debe encontrar a una distancia de los medios de emisión de energía de tipo electromagnético (9, 8) inferior a 1 metro para poder recibir la energía necesaria para la transmisión de una orden.
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