ES2357267B1 - Dispositivo de seguridad por ultrasonidos. - Google Patents

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ES2357267B1 ES200802639A ES200802639A ES2357267B1 ES 2357267 B1 ES2357267 B1 ES 2357267B1 ES 200802639 A ES200802639 A ES 200802639A ES 200802639 A ES200802639 A ES 200802639A ES 2357267 B1 ES2357267 B1 ES 2357267B1
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Abstract

Dispositivo de seguridad por ultrasonidos.#Dispositivo de seguridad que consta de un transductor ultrasónico y de un preamplificador asociados bien directamente o a distancia con un amplificador, y en el que al menos el conjunto transductor-preamplificador se monta sobre la superficie de un cerramiento a proteger con objeto de captar las vibraciones que sobre el cerramiento pudieran ocasionarse siendo transducidas en señales eléctricas que debidamente tratadas y reconocidas permiten servir como medio de seguridad frente a la intrusión. El dispositivo puede estar fijado o adherido directamente o a través de una cerámica técnica y puede ser integrado en los cerramientos (puertas, ventanas, muros) directamente en la fabricación y quedar no visible.

Description

nismo. Los exámenes por ultrasonido no utilizan ra-
Dispositivo de seguridad por ultrasonidos.
Objeto de la invención
Es objeto de la presente invención un dispositivo de seguridad por ultrasonidos, que pretende aprovechar la naturaleza de los ultrasonidos así como los medios asociados para su detección con objeto de utilizarse en el ámbito de la seguridad.
Un Ultrasonido podría entonces definirse como un tren de ondas mecánicas, generalmente longitudinales, originadas por la vibración de un cuerpo elástico y propagadas por un medio material y cuya frecuencia supera la del sonido audible por el genero humano:
20.000 ciclos/s (20 KHz) aproximadamente.
Los ultrasonidos se generan según el principio físico de la piezoelectricidad que es la capacidad de algunos cristales de convertir la energía eléctrica en energía mecánicayalainversa.
Por lo tanto, caracteriza a la presente invención el hecho de utilizar las propiedades y medios asociados con los ultrasonidos en el ámbito de la seguridad, actuando como medio disuasorio y de aplicación en recintos provistos de cerramientos metálicos, tales como puertas, ventanas, halconeras, lucernarios, verandas, muros cortina, fachadas composite, mamparas, divisiones, rejas y cualquier elemento que cumpla con la función de separar dos espacios físicos, (exterior-interior, interior-exterior, interior-interior).
Por lo tanto, la presente invención se circunscribe tanto dentro del ámbito de los medios de seguridad como de los ultrasonidos. Antecedentes de la invención
Un transductor ultrasónico está compuesto por un número determinado de cristales piezoeléctricos que actúan igualmente como emisores de ultrasonidos y como receptores de ecos reflejados.
Una de las aplicaciones más comunes de los ultrasonidos es en el ámbito médico, de manera que una señal eléctrica induce oscilaciones en la superficie del transductor que genera a modo de “gong” ondas ultrasónicas dichas ondas progresan en el interior de una cavidad y cuando un haz de sonido encuentra en su camino una estructura de diferente intensidad se origina una onda reflejada en el primer medio y una onda transmitida en el segundo. Las ondas reflejadas al golpear la superficie del transductor se convierten en una señal eléctrica que será amplificada, procesada y mostrada en pantalla según la modalidad ecográfica. El gradiente acústico entre las ondas emitidas y reflejadas aporta información sobre la distancia, movimiento y densidad de los diferentes objetos analizados.
Los ultrasonidos son utilizados tanto en aplicaciones industriales (medición de distancias, caracterización interna de materiales, ensayos no destructivos y otros), como en medicina (ver por ejemplo ecografía, fisioterapia, ultrasonoterapia).
En el campo médico se le llama a equipos de ultrasonido a dispositivos tales como el doppler fetal, el cual utiliza ondas de ultrasonido de entre 2 a 3 Mhz para detectar la frecuencia cardiaca fetal dentro del vientre materno.
Otras aplicaciones de los ultrasonidos son como detectores de obstáculos o detectores de fuga, o de defecto mecánico.
Las imágenes por ultrasonido, también denominadas exploración por ultrasonido o ecografía, suponen exponer parte del cuerpo a ondas acústicas de alta frediación ionizante (rayos x). Debido a que las imágenes por ultrasonido se capturan en tiempo real, pueden mostrar la estructura y el movimiento de los órganos internos del cuerpo, como así también la sangre que fluye por los vasos sanguíneos.
Las imágenes por ultrasonido son en general pruebas clínicas no dolorosas que ayudan a que los médicos diagnostiquen y traten las enfermedades.
Como puede verse las aplicaciones de los ultrasonidos son múltiples y variadas en el campo industrial y en el campo médico, sin embargo se desconoce aplicación alguna desarrollada para su utilización en el campo de la seguridad.
En el campo de la seguridad, que busca evitar la intrusión no deseada en un recinto, lo medios empleados son variados, como por ejemplo volumétricos, detectores infrarrojos, de presencia, cámaras etcétera. Estos medios de seguridad presentan como inconveniente más relevante, es que en general cuando uno está dentro del recinto y con el objetivo de poder moverse dentro del recinto protegido con tranquilidad siempre se suelen desactivar, ya que de lo contrario estarían continuamente saltando las alarmas. Esta desactivación de las alarmas incluso es una situación favorable para los ladrones, por lo que la función buscada de protección no puede ejercer su función.
Ahora, con el objetivo de evitar tener que desactivar los medios de seguridad aún cuando alguien está dentro del recinto, para evitar los disparos no deseados de la alarma, y seguir manteniendo la seguridad activada sin molestia alguna para las personas dentro del recinto se ha desarrollado el presente sistema de seguridad por ultrasonido. Descripción de la invención
El objeto de la invención de dispositivo de seguridad por ultrasonidos básicamente consiste en el empleo de un transductor ultrasónico o de ultrasonidos, que en este caso convierte las vibraciones detectadas en una señal eléctrica, que debidamente amplificada es transmitida a una central o a un amplificador con objeto de que puede activarse una señal de alarma.
El sistema de seguridad por ultrasonido se ubica tanto en el interior como el exterior de cualquier perfil metálico que sea utilizado para la construcción de un cerramiento, también puede ser utilizado en el interior o exterior de un vidrio en caso de cámaras de vidrio.
La integración del sistema de seguridad por ultrasonidos en el perfil o cámara de vidrio directamente en el proceso de fabricación de dichos elementos, permite obtener un cerramiento con seguridad integrada, en la mayoría de los casos incluso no visible.
El sistema de seguridad desarrolla su función de dos maneras distintas:
-
Una como elemento autónomo independiente, en cuyo caso asociado con el conjunto transductor-preamplificador hay unos medios de transmisión de la señal eléctrica detectada. Los medios de transmisión pueden ser mediante radiofrecuencia, por rayos infrarrojos, por una comunicación “bluetooth” etc. Dicha señal se transmite a una central de alarmas de las existentes en el mercado, encargada de generar la señal de aviso o alarma correspondiente.
3 ES 2357267A1 4
-
Otra manera de funcionamiento es como elemento dependiente o “esclavo” de un sistema domótico, lo que amplia y mejora las posibilidades de uso como medio contra la intrusión no deseada.
Con objeto de mejorar las prestaciones del sistema de seguridad por ultrasonido objeto de la invención, éste cuenta con una escala de regulación para adecuar el grado de sensibilidad óptimo a cada estructura en la que va a ser montado.
Como posibilidad de regulación, podría ser tal que detectara un movimiento sísmico o la fricción de un insecto mediano (langosta, escarabajos, libélulas). Explicación de las figuras
Para complementar la descripción que seguidamente se va a realizar y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, a la presente memoria descriptiva se acompaña de un juego de planos en cuyas figuras, de forma ilustrativa y no limitativa, se representan los detalles más significativos de la invención.
Figura 1, muestra una representación simplificada de un dispositivo de seguridad por ultrasonidos simplificado.
Figura 2, muestra una representación del dispositivo de seguridad por ultrasonido asociado a un amplificador.
Figura 3, muestra en perspectiva una perfil del marco de una ventana junto con el cristal empleado. Realización preferente de la invención
A la vista de las figuras se describe seguidamente un modo de realización preferente de la invención propuesta.
El objeto de la invención de dispositivo de seguridad por ultrasonido, tal y como puede verse en la figura 1 consta de un transductor ultrasónico (1) montado sobre una placa electrónica (3) en la que también hay montado un preamplificador (3) encargado de amplificar las señales eléctricas transducidas por el transductor ultrasónico (1).
Dicho conjunto puede tener asociado directamente un amplificador (5), tal y como se muestra en la figura 2. Este amplificador (5) entre otros elementos cuenta con una fuente de alimentación estabilizada (6) con salida a 12 V de corriente continua, y unas salidas
(7) por contacto seco Normalmente abierto o cerrado. Dichas salidas (7) bien son hacia una central de alarmas o para integración con un conjunto domótico.
En caso de que el conjunto transductor (1), preamplificador (3) no estén asociados directamente con un amplificador (5) tal y como se muestra en la figura 2, es decir, estén separados físicamente, entonces asociado a con el preamplificador (2) hay una serie de medios de transmisión, como por ejemplo transmisión por radio frecuencia, bluetooth, inalámbrico, etcétera. Transmisión que se realiza hasta una amplificador ubicado en un punto diferente del dispositivo y que permite recoger la señal procedente de varios dispositivos.
En la figura 3, se muestra una perfilaría (8) de un marco de ventana, asociado con un cerramiento con cristal con una cámara (9). El dispositivo de seguridad puede alojarse en el interior de cualquiera de los múltiples huecos (10) con los que cuenta el perfil metálico, pudiendo incluso no quedar a la vista. También puede alojarse en la cámara (9) que hay entre los dos cristales.
El dispositivo de seguridad ultrasónico puede incluso quedar integrado durante el propio proceso de fabricación.
El conjunto transductor (1) preamplificador (3), se monta directamente sobre la superficie del cerramiento a proteger, de manera que queda en contacto el transductor con la superficie del cerramiento, con objeto de poder recibir las vibraciones directamente.
El espacio que queda entre la placa electrónica y la superficie del cerramiento por efecto de la separación que impone el transductor ultrasónico puede quedar relleno de un material aislante con objeto de lograr un aislamiento ambiento ambiental y proteger la placa que cuenta con el preamplificador.
En caso de que la fijación de dispositivo sobre la superficie del cerramiento a proteger no pueda realizarse directamente, puede interponerse entre el transductor ultrasónico y la superficie de cerramiento una cerámica técnica, que presenta un elevado grado de dureza, lo que facilita la transmisión de las vibraciones, es decir funciona como un elemento transmisor de vibraciones.
El dispositivo para su fijación queda adherido a la superficie a proteger o bien directamente atornillado.
No altera la esencialidad de esta invención variaciones en materiales, forma, tamaño y disposición de los elementos componentes, descritos de manera no limitativa, bastando ésta para su reproducción por un experto.
5 ES 2357267A1 6

Claims (10)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Dispositivo de seguridad por ultrasonidos caracterizado porque es utilizado contra la intrusión en recintos contando con:
    -
    un transductor ultrasónico en contacto con una superficie del cerramiento a proteger
    -
    un preamplificador y,
    Asociado con dicho conjunto un amplificador que
    tiene una salida de la señal medida.
  2. 2.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el transductor ultrasónico y el preamplificador se encuentran físicamente separados del amplificador en cuyo canso el conjunto transductor, preamplificador cuenta con una serie de medios de transmisión hacia el amplificador, como por ejemplo transmisión por radio frecuencia, bluetooth, inalámbrico, etcétera.
  3. 3.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque un amplificador recibe la señal de varios conjuntos transductorpreamplificador.
  4. 4.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el amplificador cuenta con una fuente de alimentación esta
    bilizada (6) con salida de corriente continua, y unas salidas (7) por contacto seco normalmente abierto o cerrado.
  5. 5.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el espacio que queda entre la placa electrónica y la superficie del cerramiento por efecto de la separación que impone el transductor ultrasónico queda relleno de un material aislante.
  6. 6.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo se monta en la perfilaría de los marcos de las ventanas.
  7. 7.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo se monta en una cámara que se define entre los dos cristales de una ventana.
  8. 8.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo queda integrado en el cerramiento a proteger durante su fabricación.
  9. 9.
    Dispositivo de seguridad por ultrasonidos según la reivindicación 1, caracterizado porque entre el transductor y la superficie del cerramiento a proteger se interpone una cerámica técnica de elevada dureza.
    ES 2 357 267 A1
    ES 2 357 267 A1
    OFICINA ESPAÑOLA DE PATENTES Y MARCAS
    N.º solicitud: 200802639
    ESPAÑA
    Fecha de presentación de la solicitud: 17.09.2008
    Fecha de prioridad:
    INFORME SOBRE EL ESTADO DE LA TECNICA
    51 Int. Cl. : G08B13/02 (2006.01) G08B13/00 (2006.01)
    DOCUMENTOS RELEVANTES
    Categoría
    Documentos citados Reivindicaciones afectadas
    Y
    US 4054867 A (OWENS JOHN MURRY ) 18/10/1977, columna 2, líneas 48 -66; figura 1. 1-9
    Y
    US 4207771 A (CARLOS MARK F ET AL.) 17/06/1980, columna 2, línea 64 -columna 3, línea 15; figura 2. 1-9
    A
    ES 8600825 A1 (SECURISTYLE LTD ) 01/02/1986, resumen. 1-9
    A
    US 5708421 A (BOYD RANDY D ) 13/01/1998, Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE ,figura 1. 1-9
    A
    US 5481246 A (SERAVALLI ALESSANDRO ET AL.) 02/01/1996, Resumen de la base de datos EPODOC. Recuperado de EPOQUE 1-9
    Categoría de los documentos citados X: de particular relevancia Y: de particular relevancia combinado con otro/s de la misma categoría A: refleja el estado de la técnica O: referido a divulgación no escrita P: publicado entre la fecha de prioridad y la de presentación de la solicitud E: documento anterior, pero publicado después de la fecha de presentación de la solicitud
    El presente informe ha sido realizado • para todas las reivindicaciones • para las reivindicaciones nº:
    Fecha de realización del informe 04.04.2011
    Examinador R. Molinera de Diego Página 1/5
    INFORME DEL ESTADO DE LA TÉCNICA
    Documentación mínima buscada (sistema de clasificación seguido de los símbolos de clasificación) G08B Bases de datos electrónicas consultadas durante la búsqueda (nombre de la base de datos y, si es posible, términos de
    búsqueda utilizados) INVENES, EPODOC
    OPINIÓN ESCRITA
    Fecha de Realización de la Opinión Escrita: 04.04.2011
    Declaración
    Novedad (Art. 6.1 LP 11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI NO
    Actividad inventiva (Art. 8.1 LP11/1986)
    Reivindicaciones Reivindicaciones 1-9 SI NO
    Se considera que la solicitud cumple con el requisito de aplicación industrial. Este requisito fue evaluado durante la fase de examen formal y técnico de la solicitud (Artículo 31.2 Ley 11/1986).
    Base de la Opinión.-
    La presente opinión se ha realizado sobre la base de la solicitud de patente tal y como se publica.
    OPINIÓN ESCRITA
    1. Documentos considerados.-
    A continuación se relacionan los documentos pertenecientes al estado de la técnica tomados en consideración para la realización de esta opinión.
    Documento
    Número Publicación o Identificación Fecha Publicación
    D01
    US 4054867 A (OWENS JOHN MURRY ) 18.10.1977
    D02
    US 4207771 A (CARLOS MARK F et al.) 17.06.1980
  10. 2. Declaración motivada según los artículos 29.6 y 29.7 del Reglamento de ejecución de la Ley 11/1986, de 20 de marzo, de Patentes sobre la novedad y la actividad inventiva; citas y explicaciones en apoyo de esta declaración
    De todos los documentos encontrados, el documento US 4054867 A se considera el más próximo del estado de la técnica, a partir de ahora se nombrará como D1, y el US 4207771 A será nombrado como D2. A continuación se comparan las reivindicaciones de la solicitud con este documento.
    Primera reivindicación:
    El documento D1 muestra un dispositivo de seguridad por ultrasonidos que es utilizado contra la intrusión en recintos contando con un transductor ultrasónico en contacto con una superficie del cerramiento a proteger; y asociado con dicho conjunto un amplificador que tiene una salida de la señal medida. Por lo tanto la primera reivindicación presenta la siguiente diferencia respecto al documento D1: El documento D1 no contempla utilizar un preamplificador. El problema técnico objetivo que tendría que resolver un experto en la materia sería cómo adecuar la señal a la salida de transductor ultrasónico. El preamplificador adecúa la señal para meterla en la etapa amplificadora. Sin embargo esta característica ya ha sido empleada para el mismo fin en el documento D2. Por lo tanto, un experto en la materia que partiera de D1 podría utilizar la enseñanza de D2 para resolver el problema técnico objetivo de adecuar la señal, sin que entrañe una actividad inventiva. Por lo tanto, la inclusión de un preamplificador en el documento D1 sería evidente para un experto en la materia que quisiera aumentar el nivel de la señal proporcionada por el transductor ultrasónico, además el empleo de un amplificador ( o preamplificador ) con una determinada ganancia para controlar una señal es una técnica conocida en el campo de la electrónica. Por lo tanto, el objeto de la reivindicación primera no implica actividad inventiva, tal y como se define en el Artículo 8 de la Ley Española de Patentes, Ley 11/1986 del 20 de Marzo.
    Segunda reivindicación:
    El documento D2 dispone el preamplificador y el transductor ultrasónico físicamente separados del amplificador a través de cables. El hecho de que el medio de transmisión sea un cable en vez de un medio inalámbrico no provoca un efecto técnico inesperado; así la invención definida en la reivindicación segunda debe considerarse como una aplicación obvia de la técnica conocida, de hecho en el documento D1 la conexión que se realiza entre los transductores ultrasónicos y la parte del sistema en la que se encuentra el amplificador puede ser una conexión inalámbrica. Por lo tanto, el objeto de la reivindicación segunda no implica actividad inventiva.
    Tercera reivindicación:
    El amplificador del documento D1 recoge las señales de varios transductores. Por lo tanto, el objeto de la reivindicación tercera no implica actividad inventiva.
    Cuarta reivindicación:
    El hecho de integrar una fuente de alimentación estabilizada en el amplificador es algo perteneciente al conocimiento común, y su implementación sería evidente para un experto en la materia que quisiera suministrar potencia a un circuito electrónico.
    Por lo tanto, el objeto de la reivindicación cuarta no implica actividad inventiva.
    Quinta reivindicación:
    Esta reivindicación no posee una característica técnica que en combinación con las características técnicas de las reivindicaciones de las que depende haga pensar en la existencia de actividad inventiva.
    Por lo tanto, el objeto de la reivindicación quinta no implica actividad inventiva.
    Sexta, séptima, octava y novena reivindicaciones:
    No se indica nada en las reivindicaciones sexta, séptima, octava y novena que no sea conocimiento común en el campo de la seguridad contra vandalismo. Además estas reivindicaciones no son características técnicas del dispositivo. Como ejemplo, en el documento ES8600825 se encuentra un sistema de alarma para una ventana o una puerta en el que se incorpora un dispositivo de alarma en el marco de la ventana, es más, el experto en la materia podría por lo tanto considerar como opción normal de diseño incluir el dispositivo bien en la perfilería de los marcos de las ventanas, o en una cámara definida entre los dos cristales de una ventana, o que quedase integrado en el cerramiento a proteger durante su fabricación, e incluso que entre el transductor y la superficie a proteger se interpusiera una cerámica técnica de elevada dureza.
    OPINIÓN ESCRITA
    Por lo tanto, el objeto de las reivindicaciones sexta, séptima, octava y novena no implican actividad inventiva. Tal como indica el artículo 5.2.c del Reglamento 2245/1986 de ejecución de la Ley de Patentes, y con objeto de obtener una mejor comprensión de la invención, se sugiere que en fases posteriores del procedimiento se incluya en la descripción una indicación del documento D1, comentando cuál es la aportación más importante que hace al estado de la técnica. Dicha indicación no puede ampliar el objeto de la invención, tal y como fue originalmente presentada.
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