ES2866400T3 - Sistema de detección y advertencia de monóxido de carbono para un dispositivo de teléfono portátil - Google Patents
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Abstract
Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono para un dispositivo de teléfono portátil (12) que comprende: a) una carcasa de teléfono (14) dimensionada y configurada para recibir un dispositivo de teléfono portátil, teniendo la carcasa de teléfono una porción de cubierta exterior (16) que incluye una pluralidad de cámaras de detección (24) formadas en una pared de la misma; b) un circuito de detección (20) embebido en la porción de cubierta exterior de la carcasa de teléfono, teniendo el circuito de detección un sensor de monóxido de carbono (26) operativamente asociado con las cámaras de detección para generar una señal de detección de gas tras la detección de monóxido de carbono en al menos una de las cámaras de detección, estando configurado el circuito de detección para enviar una señal de salida al dispositivo de teléfono portátil indicativa de la presencia de monóxido de carbono en al menos una de las cámaras de detección; y c) una aplicación de detección de gas para su almacenamiento en el dispositivo de teléfono portátil, la aplicación operativa para recibir la señal de salida desde el circuito de detección y para determinar si la concentración de monóxido de carbono presente en la al menos una cámara de detección supera un nivel de alarma umbral especificado; en donde las cámaras de detección cada una se comunica con un correspondiente puerto de detección (22) proporcionado en una superficie exterior de la porción de cubierta; y en donde al menos uno de los puertos de detección está ubicado en la superficie exterior en una posición que permanecerá sin obstruir cuando el sistema se coloque en una superficie o estructura de soporte.
Description
DESCRIPCIÓN
Sistema de detección y advertencia de monóxido de carbono para un dispositivo de teléfono portátil
La presente invención se refiere a un sistema de detección de gas de monóxido de carbono
El monóxido de carbono (CO) es un asesino silencioso. El gas es inodoro, insípido e incoloro y, por lo tanto, no proporciona evidencia de su existencia. La exposición a CO puede surgir de muchas fuentes. Los electrodomésticos tales como estufas y hornos de gas, los sistemas de calefacción central, calentadores de agua, cocinas y chimeneas abiertas pueden ser posibles fuentes de gas de CO en un hogar. El CO puede surgir también de un generador inapropiadamente ventilado en un hogar o negocio, o de un coche que se deja encendido en un garaje cerrado. A menos que esté fijado un detector de CO en el lugar en la ubicación de exposición, no habrá alerta y pueden perderse vidas por envenenamiento por CO.
Desafortunadamente, los detectores de CO no siempre están instalados en muchos puntos peligrosos potenciales, tales como en un recinto de garaje, en un sitio donde se suministra energía mediante un generador temporal, o en una estructura en la que los códigos de construcción no requieren la instalación de un detector de CO. Sin embargo, en la mayoría de estas ubicaciones, las personas están típicamente en posesión de un dispositivo de teléfono portátil, y en la mayoría de los casos, ese dispositivo de teléfono portátil está encerrado con una carcasa de teléfono protectora. Un dispositivo de teléfono portátil de este tipo proporcionado con un sensor de gas es conocido a partir del documento US 2017/0 318 135 A1.
Vista desde un primer aspecto, la invención proporciona un sistema de detección de gas de monóxido de carbono para un dispositivo de teléfono portátil como se expone en la reivindicación 1.
El primer aspecto se refiere por lo tanto a un nuevo y útil sistema de detección y advertencia de gas de monóxido de carbono para un dispositivo de teléfono portátil. El sistema está diseñado para proteger a personas en espacios encerrados que no están protegidos típicamente por un detector de CO fijo, tal como, por ejemplo, garajes donde pueden dejarse los coches encendidos, sitios de construcción donde puede proporcionarse energía mediante un generador de gas temporal, o en estructuras donde los códigos de construcción no requieren la instalación de un detector de CO, entre muchas otras.
El sistema de detección y advertencia de monóxido de carbono incluye una carcasa de teléfono que está dimensionada y configurada para recibir un dispositivo de teléfono portátil, tal como, por ejemplo, un Apple iPhone. La carcasa de teléfono está fabricada preferentemente de un plástico resistente al impacto o material de goma. Tiene una porción de cubierta exterior elevada que incluye cámaras de detección formadas dentro de una o más de las paredes de la misma. La al menos una cámara de detección tiene preferentemente una profundidad de aproximadamente 20 mm y una anchura de aproximadamente 30 mm. Las cámaras de detección se comunican con correspondientes puertos de detección proporcionados en una superficie exterior de la cubierta. Por ejemplo, puede proporcionarse un puerto de detección en una superficie exterior trasera de la cubierta o en una superficie exterior lateral de la cubierta.
Un circuito sensor o de detección está preferentemente embebido en la porción de cubierta exterior elevada de la carcasa de teléfono, e incluye un sensor de monóxido de carbono que está operativamente asociado con la al menos una cámara de detección. El circuito de detección está configurado para generar una señal de detección de gas tras la detección de monóxido de carbono en la al menos una cámara de detección. El circuito de detección está configurado adicionalmente para enviar una señal de salida al dispositivo de teléfono portátil que es indicativa de la presencia de monóxido de carbono en la al menos una cámara de detección.
El sistema incluye adicionalmente una aplicación de detección de gas que está almacenada en el dispositivo de teléfono portátil. La aplicación de detección de gas es operativa para recibir la señal de salida desde el circuito de detección embebido en la carcasa de teléfono y para determinar si la concentración de monóxido de carbono presente en la al menos una cámara de detección supera un nivel de alarma especificado.
La aplicación de detección de gas almacenada en el dispositivo de teléfono portátil está preferentemente programada para hacer que el dispositivo de teléfono portátil emita una señal de alarma si la concentración de monóxido de carbono presente en la al menos una cámara de detección supera un nivel de alarma umbral especificado. La señal de alarma puede comprender una señal de advertencia visible y/o una señal de advertencia audible.
Preferentemente, el circuito de detección embebido incluye una fuente de alimentación, que puede ser una batería recargable o remplazable. Incluye opcionalmente una unidad de control principal o controlador para recibir la señal de detección de gas desde el sensor o sensores de monóxido de carbono y para enviar periódicamente la señal de salida al dispositivo de teléfono portátil por medio de un transmisor inalámbrico. Preferentemente, el circuito de detección genera una señal de Bluetooth inalámbrica. El circuito de detección incluye opcionalmente de manera adicional una antena conectada al transmisor inalámbrico.
Estas y otras características de la invención objeto y la manera en la que se emplean se harán más fácilmente
evidentes para los expertos en la materia a partir de la siguiente descripción habilitante de las realizaciones preferidas de la invención objeto tomadas en conjunto con los varios dibujos descritos a continuación.
De modo que los expertos en la materia entenderán fácilmente cómo fabricar y usar el sistema de detección de monóxido de carbono de la invención objeto sin experimentación indebida, se describirán realizaciones preferidas del mismo en detalle en el presente documento a continuación con referencia a las figuras en donde:
La Figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema de detección de gas de monóxido de carbono, que incluye un dispositivo de teléfono portátil que tiene almacenado en el mismo un algoritmo de detección de gas, y una carcasa de teléfono para el dispositivo de teléfono portátil que tiene un circuito de detección de gas embebido en el mismo para detectar monóxido de carbono;
La Figura 2 es un diagrama esquemático del circuito de detección de gas que está embebido en la carcasa de teléfono mostrada en la Figura 1;
La Figura 3 es una vista en planta frontal del sistema de detección de gas de monóxido de carbono con el dispositivo de teléfono portátil encerrado dentro de la carcasa de teléfono, y que ilustra un icono que representa el algoritmo de detección de gas almacenado en el dispositivo de teléfono;
La Figura 4 es una vista en planta trasera del sistema de detección de gas de monóxido de carbono con el dispositivo de teléfono portátil encerrado dentro de la carcasa de teléfono, y que ilustra el circuito de detección de gas embebido con varios puertos de detección ubicados en diversas áreas en la carcasa de teléfono;
La Figura 5 es una vista en alzado lateral izquierda del sistema de detección de gas de monóxido de carbono, que muestra la ubicación de uno de los puertos de detección de la carcasa de teléfono;
La Figura 6 es un diagrama de flujo que ilustra las etapas de proceso empleadas mediante el sistema de detección de gas de monóxido de carbono; y
La Figura 7 es una vista en planta frontal del sistema de detección de gas de monóxido de carbono con el dispositivo de teléfono portátil haciendo sonar una alarma audible y que proporciona una alarma visual que indica que un nivel detectado de monóxido de carbono ha superado un nivel de alarma especificado.
Dada la naturaleza omnipresente de los teléfonos portátiles, sería beneficioso embeber un circuito de detección de CO dentro de una carcasa de teléfono portátil que pueda medir niveles de CO en un área encerrada no protegida mediante un detector de CO fijo, y enviar estas lecturas a una aplicación de detección de gas almacenada en el dispositivo de teléfono. La aplicación de detección de gas podría a continuación hacer que el dispositivo de teléfono emita una señal de alarma en el caso que se detecte un nivel peligroso de CO. Un sistema de detección y advertencia de este tipo salvaría sin lugar a dudas muchas vidas al prevenir el envenenamiento por CO.
La divulgación objeto se refiere a dispositivos de seguridad de vida, y más particularmente, a un sistema de detección y advertencia de monóxido de carbono que incluye un detector de monóxido de carbono embebido en una carcasa de teléfono para un dispositivo de teléfono portátil y a una aplicación de detección de gas almacenada en el dispositivo de teléfono portátil, que se comunica con el detector de monóxido de carbono en la carcasa de teléfono para determinar si debe emitirse una advertencia de alarma mediante el dispositivo de teléfono.
Haciendo referencia ahora a los dibujos en donde números de referencia similares identifican elementos o características estructurales similares, se ilustra en la Figura 1 un sistema de detección y advertencia de gas de monóxido de carbono (CO), que está designado en general mediante el número de referencia 10.
Haciendo referencia a la Figura 1, el sistema de detección y advertencia de gas de monóxido de carbono 10 incluye un dispositivo de teléfono portátil 12 y una carcasa de teléfono 14 que está dimensionada y configurada para recibir y proteger el dispositivo de teléfono portátil 12. La carcasa de teléfono 14 tiene un circuito de detección o sensor de gas embebido en la misma para detectar ventajosamente gas de monóxido de carbono, que se muestra esquemáticamente en las Figuras 2 y 4, y que está designado en general mediante el número de referencia 20.
El dispositivo de teléfono portátil 12 tiene una aplicación de detección de gas almacenada en el mismo para comunicarse con el circuito de detección de gas 20 embebido en la carcasa de teléfono 14, que está simbolizado mediante el icono 40 ilustrado en la Figura 3. El sistema de detección y advertencia 10 se pretende que proteja a los usuarios de la exposición a CO en áreas en las que no está típicamente instalado un detector de CO, tal como en coches, garajes, sitios de construcción donde puede suministrarse energía desde un generador portátil, o en una estructura donde el código no requiere específicamente un detector de CO.
Con referencia continuada a la Figura 1, la carcasa de teléfono 14 tiene una porción de cubierta exterior elevada 16 que incluye varios puertos de detección 22 formados en las paredes de la misma para admitir gas de monóxido de carbono en la carcasa de teléfono 14. Los expertos en la materia apreciarán fácilmente que puede variar la ubicación y el número de puertos de detección 22 dependiendo del tamaño y forma de la carcasa de teléfono 14, así como de la marca y modelo del dispositivo de teléfono portátil 12.
Por medio de un ejemplo no limitante, se ilustran cinco (5) puertos de detección 22 separados en la realización de la Figura 1, en diversas ubicaciones. Al menos un puerto de detección 22 debería estar ubicado en una superficie de la carcasa de teléfono 14 que permanecerá sustancialmente sin obstrucciones cuando el sistema 10 esté ubicado en
una superficie o estructura de soporte. Por ejemplo, se proporcionaría un puerto de detección 22 en la superficie frontal de la carcasa de teléfono 14 como se muestra en la Figura 3, o en la superficie lateral de la carcasa de teléfono 14 como se muestra en la Figura 5.
Cada puerto de detección 22 formado en la cubierta elevada 16 se comunica con una correspondiente cámara de detección 24, en donde puede acumularse gas de monóxido de carbono. Preferentemente, cada cámara de detección 24 tiene una profundidad de aproximadamente 20 mm y una anchura de aproximadamente 30 mm de modo que puede acumularse un tamaño de muestra suficiente de gas de CO para su detección y medición.
Haciendo referencia a las Figuras 2 y 4, un sensor de monóxido de carbono (COS) 26 está operativamente asociado con la cámara de detección 24 de cada puerto de detección 22 del circuito de detección o sensor de gas 20 embebido dentro de la cubierta exterior elevada 16 de la carcasa de teléfono 14. El puerto o puertos de detección 22 permiten que el aire y el CO viajen al sensor o sensores 26.
Los sensores de monóxido de carbono son bien conocidos en la técnica. Ejemplos de sensores de monóxido de carbono adecuados para su uso en el circuito de detección de gas 20 se fabrican y comercializan por Capteur Sensors, RU bajo la designación NGL07. Estos sensores de monóxido de carbono, que se usan típicamente dentro de detectores de CO residenciales, están diseñados para superar normas recomendadas para los detectores de CO, tales como UL 2034 y BS 7860. Son en gran medida insensibles a fluctuaciones en humedad relativa y pueden operar en condiciones reducidas tales como biogas. Físicamente son pequeños, tienen un requisito de baja potencia y están construidos depositando una capa de película gruesa de material sensible a gas sobre un sustrato de alúmina, que incorpora un calentador de platino. El sensor opera como una resistencia sensible a gas, en donde se aplica tensión al sensor para medir cambios en su resistencia que corresponden a una tasa de aumento de monóxido de carbono. Los expertos en la materia apreciarán fácilmente que pueden usarse otros sensores de CO comercialmente disponibles en el circuito de detección de gas 20.
Con referencia continuada a las Figuras 2 y 4, el circuito de detección de gas 20 incluye adicionalmente un controlador o unidad de control principal (MCU) designada mediante el número de referencia 28 para recibir una señal de entrada en forma de una señal de detección de gas desde el sensor o sensores de monóxido de carbono 26, y para enviar periódicamente una señal de salida al dispositivo de teléfono portátil 12 por medio de un transmisor de radio de RF inalámbrico 30. Preferentemente, el circuito de detección 20 de la carcasa de teléfono 14 está configurado para generar una señal de Bluetooth inalámbrica, y una antena 32 está conectada al transmisor de RF inalámbrico 30 para comunicar tal señal al dispositivo de teléfono portátil 12. Como alternativa, se prevé que el circuito de detección 20 de la carcasa de teléfono 14 pueda conectarse directamente al dispositivo de teléfono portátil 12 por medio de una conexión cableada o un acoplamiento con un puerto de audio o de datos disponible.
El controlador 28 del circuito de detección 20 se controla mediante una fuente de alimentación o batería 34, que tiene una entrada en VCC y está puesto a tierra en GND, como se muestra en la Figura 2. Se prevé que la fuente de alimentación 34 pudiera ser una fuente de alimentación recargable o una fuente de alimentación remplazable. En el caso de que la fuente de alimentación 34 sea recargable, podría proporcionarse un punto de conexión apropiado en la carcasa de teléfono 14 para enganchar un cargador de alimentación de CA. En el caso que la fuente de alimentación 34 sea remplazable, podría proporcionarse un puerto de acceso en la cubierta 16 de la carcasa de teléfono 14 para acceder y retirar una batería de CC.
El circuito de detección 20 genera una señal de detección de gas tras la detección de monóxido de carbono en la al menos una cámara de detección 24. El circuito de detección 20 está configurado para enviar una señal de salida al dispositivo de teléfono portátil 12 indicativa de la presencia de monóxido de carbono en la cámara de detección 24.
Haciendo referencia a la Figura 3, el sistema 10 incluye adicionalmente una aplicación de detección de gas almacenada en el dispositivo de teléfono portátil 12, que se simboliza mediante el icono 40 en la pantalla del dispositivo de teléfono 12. La aplicación de detección de gas 40 es operativa, o está programada de otra manera, para recibir la señal de salida desde el circuito de detección 20 y para determinar si la concentración de monóxido de carbono presente en una o más de las cámaras de detección 24 supera un nivel de alarma especificado (por ejemplo, 400 ppm).
En esencia, la aplicación de detección de gas 40 incluye un algoritmo que calcula si debiera notificarse al usuario del dispositivo de teléfono 12 de una condición de CO peligrosa. Además, la aplicación de detección de gas 40 está programada para hacer que el dispositivo de teléfono portátil 12 emita una señal de alarma si el monóxido de carbono presente supera un nivel de alarma especificado. Como se ilustra en la Figura 7, la señal de alarma puede ser una señal de advertencia visible tal como un LED parpadeante 42 en la cara u otra superficie visible del dispositivo de teléfono 12 y/o una señal de advertencia audible 44 emitida desde un altavoz 15 del dispositivo de teléfono 12, que se muestra en la Figura 1. El sistema puede proporcionar también una indicación visual de la advertencia de alarma proporcionando un símbolo de advertencia 46 en la pantalla del dispositivo de teléfono 12, y/o haciendo parpadear la pantalla del dispositivo para atraer la atención del usuario (no mostrado).
Haciendo referencia ahora a la Figura 6, cuando se alimenta la carcasa de teléfono 14 en la etapa 50, se activa el sensor o sensores de monóxido de carbono 26 del circuito de detección 20. Una vez activados, los sensores de CO
26 del circuito de detección 20 explorarán periódicamente el entorno para CO. La tasa de exploración es preferentemente una vez cada 4 segundos. En la etapa 52, el controlador 28 del circuito de detección 20 en la carcasa de teléfono 14 se conecta a la aplicación de detección de gas 40 en el dispositivo de teléfono portátil 12 por medio del transmisor inalámbrico 30 y sus antenas asociadas 32. Como alternativa, la comunicación puede llevarse a cabo a través de una conexión cableada.
Posteriormente, en la etapa 54, el controlador 28 envía periódicamente una lectura de monóxido de carbono (CO) desde el sensor o sensores 26 del circuito de detección 20 en la carcasa de teléfono 14 a la aplicación de detección de gas 40 almacenada en el dispositivo de teléfono 12. Preferentemente, la lectura de monóxido de carbono (CO) se envía al dispositivo de teléfono 12 aproximadamente una vez cada dos (2) minutos bajo condiciones normales. Preferentemente, la frecuencia a la que se envían las señales de salida o lecturas (CO) al dispositivo de teléfono 12 mediante el controlador 28 aumentará después de la detección de monóxido de carbono (CO) mediante el sensor o sensores 26.
En la etapa 56, el algoritmo de la aplicación de detección de gas 40 almacenado en el dispositivo de teléfono 12 determinará periódicamente si la concentración del monóxido de carbono (CO) presente en la cámara o cámaras de detección 24 supera un nivel de alarma umbral especificado (por ejemplo, 400 ppm). Más específicamente, el algoritmo comprobará si se alcanza una concentración umbral de CO en un cierto intervalo de tiempo. Si la aplicación de detección de gas 40 determina que la concentración de monóxido de carbono (CO) presente en la cámara o cámaras de detección 24 se encuentra por debajo del nivel de alarma umbral, la aplicación 40 esperará una lectura posterior desde la carcasa de teléfono 14. Sin embargo, si la concentración de monóxido de carbono (CO) presente en la cámara o cámaras de detección 24 supera el nivel de alarma umbral especificado en la etapa 56, la aplicación de detección de gas 40 hará que se emita una señal de advertencia visible y/o audible mediante el dispositivo de teléfono 12 en la etapa 58. El controlador 28 del circuito de detección 20 operará en un modo de baja potencia/inactivo cuando no está en uso, para conservar la alimentación de la batería.
La aplicación de detección de gas 40 está adaptada y configurada para mantener un registro o archivo de las lecturas de CO tomadas por los sensores 26 del circuito de detección 20 a través de un periodo de tiempo. La aplicación 40 posibilita que un usuario acceda y lea el registro o archivo, y la aplicación 40 está configurada adicionalmente para generar informes históricos de lecturas de CO en el dispositivo de teléfono 12 para su acceso mediante el usuario. Aunque se ha mostrado y descrito la presente invención con referencia a una realización preferida, los expertos en la materia apreciarán fácilmente que pueden realizarse a la misma cambios y/o modificaciones sin alejarse del alcance de la invención, como se define mediante las reivindicaciones.
Claims (13)
1. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono para un dispositivo de teléfono portátil (12) que comprende:
a) una carcasa de teléfono (14) dimensionada y configurada para recibir un dispositivo de teléfono portátil, teniendo la carcasa de teléfono una porción de cubierta exterior (16) que incluye una pluralidad de cámaras de detección (24) formadas en una pared de la misma;
b) un circuito de detección (20) embebido en la porción de cubierta exterior de la carcasa de teléfono, teniendo el circuito de detección un sensor de monóxido de carbono (26) operativamente asociado con las cámaras de detección para generar una señal de detección de gas tras la detección de monóxido de carbono en al menos una de las cámaras de detección, estando configurado el circuito de detección para enviar una señal de salida al dispositivo de teléfono portátil indicativa de la presencia de monóxido de carbono en al menos una de las cámaras de detección; y
c) una aplicación de detección de gas para su almacenamiento en el dispositivo de teléfono portátil, la aplicación operativa para recibir la señal de salida desde el circuito de detección y para determinar si la concentración de monóxido de carbono presente en la al menos una cámara de detección supera un nivel de alarma umbral especificado;
en donde las cámaras de detección cada una se comunica con un correspondiente puerto de detección (22) proporcionado en una superficie exterior de la porción de cubierta; y en donde al menos uno de los puertos de detección está ubicado en la superficie exterior en una posición que permanecerá sin obstruir cuando el sistema se coloque en una superficie o estructura de soporte.
2. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la aplicación de detección de gas está programada para hacer que el dispositivo de teléfono portátil emita una señal de alarma si la concentración de monóxido de carbono presente en la al menos una cámara de detección supera un nivel de alarma umbral especificado.
3. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde un puerto de detección (22) está ubicado en una superficie exterior trasera de la porción de cubierta (16).
4. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde un puerto de detección (22) está ubicado en una superficie exterior lateral de la porción de cubierta (16).
5. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la señal de alarma comprende una señal de advertencia visual.
6. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde la señal de alarma comprende una señal de advertencia audible.
7. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el circuito de detección (20) incluye adicionalmente una fuente de alimentación (34).
8. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la fuente de alimentación (34) es una batería recargable.
9. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 7, en donde la fuente de alimentación (34) es una batería remplazable.
10. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde el circuito de detección (20) incluye un controlador (28) para recibir la señal de detección de gas desde el sensor de monóxido de carbono (26) y para enviar periódicamente la señal de salida al dispositivo de teléfono portátil (12) por medio de un transmisor inalámbrico.
11. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el circuito de detección (20) está configurado para generar una señal de Bluetooth inalámbrica.
12. Un sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el circuito de detección (20) incluye adicionalmente una antena conectada al transmisor inalámbrico.
13. El sistema de detección de gas de monóxido de carbono de acuerdo con cualquier reivindicación anterior, en donde las cámaras de detección tienen una profundidad de aproximadamente 20 mm y una anchura de aproximadamente 30 mm.
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