ES2892926T3 - Un dispositivo de seguridad con una lente de longitud completa - Google Patents

Abstract

Un aparato que comprende: una carcasa que incluye una lente (72) de Fresnel y una cubierta (74) frontal configuradas para unirse entre sí en sus respectivos bordes (108); un detector (82) piroeléctrico contenido dentro de la carcasa; y un microcontrolador (106) en contacto eléctrico con el detector piroeléctrico, en donde la lente de Fresnel es una parte unitaria que incluye una porción (88) central, una porción derecha y una porción (92) izquierda, en donde la porción central está moldeada plana e incluye una matriz de elementos (86) de lente Fresnel, en donde la porción derecha y la porción izquierda están moldeadas cada una en una primera forma cilíndrica que tiene un radio R, en donde la lente de Fresnel incluye paredes sobresalientes a lo largo de los bordes respectivos de la porción izquierda y la porción derecha que se unen a los bordes respectivos de la cubierta frontal en donde las paredes están ubicadas en una superficie interior de la lente de Fresnel; en donde, cuando la lente de Fresnel y la cubierta frontal se unen en los bordes respectivos, la porción central se dobla de manera que la porción central, la porción izquierda y la porción derecha forman una segunda forma cilíndrica que se extiende desde un borde derecho de la lente de Fresnel a un borde izquierdo de la lente de Fresnel y que tienen el radio R.

Description

DESCRIPCIÓN

Un dispositivo de seguridad con una lente de longitud completa

Campo

Esta solicitud se refiere a un dispositivo de seguridad. Más particularmente, esta solicitud describe un dispositivo de seguridad que tiene una lente de Fresnel que cubre toda la cara frontal del dispositivo.

Antecedentes

Los dispositivos de seguridad pueden detectar eventos tales como una fluctuación de temperatura, un movimiento, un impacto y un choque. Un sensor de infrarrojos pasivo (PIR) es un tipo de dispositivo de seguridad que detecta movimiento a medida que mide la energía infrarroja (IR) que se irradia desde los objetos en su campo de visión junto con un detector piroeléctrico y una matriz de lentes de Fresnel a medida que los objetos entran y salen de las múltiples zonas de detección creadas por los elementos de detección en el detector piroeléctrico y los múltiples elementos de Fresnel en la matriz moldeados en la lente de Fresnel. La energía IR entra en el dispositivo de seguridad a través de la porción frontal del dispositivo, conocida como la "cara del sensor". La cara del sensor de los dispositivos de seguridad tradicionales incluye una cubierta frontal, que es una protección de plástico cilíndrica opaca que comprende la mayor parte de la cara del dispositivo, donde la protección tiene una pequeña ventana o abertura. La ventana se superpone a una lente de Fresnel cilíndrica, que es un material polimérico transparente a IR. La lente de Fresnel se compone de una matriz de elementos de lente de Fresnel y un borde que rodea la matriz. Normalmente, la lente de Fresnel se moldea plana durante la fabricación y luego se dobla para adaptarse a la conformación cilíndrica del dispositivo de seguridad cuando se instala. La lente de Fresnel tradicionalmente está atrapada en su lugar entre los bordes de la ventana en la cubierta frontal en la superficie frontal y un protector de insectos o retenedor de lente en el lado interior. Aunque esta flexión de la lente de Fresnel crea tensiones residuales considerables en la lente, que, si no quedan atrapadas de manera segura entre la cubierta frontal y la protección contra insectos, provocarían que los bordes se levantaran de los lados y esquinas del dispositivo a medida que la lente intenta volver a su forma plana moldeada original. En un PIR en el que la lente va a comprender toda la cara frontal del dispositivo, los bordes o el reborde de la lente no pueden quedar atrapados detrás de la cubierta frontal, ya que debe residir en la porción superior de la cubierta frontal. Se descubrió que la retención de lentes mediante el uso de ganchos y bridas con clavijas daría como resultado que el levantamiento de los bordes provoque huecos o agujeros en el dispositivo en los que el polvo, los insectos y el agua pueden filtrarse, dañando potencialmente el dispositivo o acortando su vida útil. Además, el levantamiento de los bordes de la lente puede provocar distorsiones en la detección de energía IR, provocando que el dispositivo no funcione de forma apropiada. El documento US4795908 describe un detector de infrarrojos dispuesto de modo que una parte del circuito de procesamiento de entrada de detección que incluye un sensor de infrarrojos montado en una placa de circuito se aloja aislado del aire ambiente en una cámara que inhibe cualquier flujo de entrada de aire ambiente, para detectar los rayos infrarrojos emitidos desde un cuerpo humano o similar. El documento US2011/273285 describe un dispositivo de detección de intrusión de un tipo en el que se proporciona una batería para suministrar energía eléctrica tanto a la unidad principal como al transmisor en un soporte de unidad para sostener la unidad principal, incluido el elemento de detección, para aumentar así la capacidad de potencia eléctrica total necesaria en el dispositivo de detección de intrusiones en su conjunto. El documento US5124546 describe un método y un aparato para refractar la luz en el campo de visión de un detector óptico sin el uso de espejos que evita un problema de desenfoque causado por el aumento de la distancia focal con el uso de espejos que requieren que la luz viaje una distancia mayor que la luz que incide directamente en el detector óptico. El documento US7321120 describe un detector de movimiento que comprende una carcasa que tiene un lado frontal y un lado trasero, los conductores están dispuestos en el lado trasero para conectarse eléctricamente a un módulo de cableado instalado dentro de una caja eléctrica. El documento US2014/203664 describe un conjunto de interruptor que incluye una cubierta de interruptor acoplada de forma fija a una base de interruptor con salientes de acoplamiento definidos integralmente en la cubierta de interruptor y aberturas correspondientes definidas dentro de la base de interruptor sin sujeciones o que requieran herramientas. El documento US2011/253516 describe un interruptor de sensor modular formado para incluir el sensor y los elementos de control eléctrico en un módulo de base que está cubierto por un módulo de placa de cubierta extraíble y reemplazable que puede coordinarse estéticamente con un interruptor o placa de cubierta adecuados. El documento US2013/240739 describe un detector de movimiento por infrarrojos para monitorear el movimiento en un espacio monitoreado que incluye, dentro de una carcasa, un sensor de radiación de infrarrojos sensible a la radiación de infrarrojos incidente a través de una ventana. Por tanto, existe la necesidad de un dispositivo de seguridad que evite estos problemas de la técnica anterior. El presente dispositivo tiene una estructura de lente única y unos medios de retención de sistema de lente más robustos que reducen las tensiones residuales sobre la lente.

Compendio de la invención

La invención se expone según las reivindicaciones adjuntas.

Breve descripción de los dibujos

A continuación, se describirán ejemplos de dispositivos de seguridad que tienen una lente de cara completa y se contrastarán con los dispositivos convencionales, con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La figura 1 es una vista de un dispositivo de seguridad típico de la técnica anterior que ilustra una cubierta frontal, una lente de Fresnel y una cubierta trasera.

La figura 2 es una vista despiezada del dispositivo de seguridad de la técnica anterior de la figura 1.

La figura 3 es una vista frontal del dispositivo de seguridad de la técnica anterior de la figura 1 que ilustra la región del reborde de la lente de Fresnel que está atrapada por la cubierta frontal.

La figura 4 es una vista en perspectiva del dispositivo de seguridad de la técnica anterior de la figura 1 con la cubierta frontal retirada que ilustra la lente de Fresnel instalada en la protección contra insectos.

La figura 5 contiene vistas en planta y desde abajo de la lente de Fresnel en el dispositivo de seguridad de la técnica anterior de la figura 1 que ilustra la forma moldeada plana y la forma cuando se instala en el dispositivo.

La figura 6 es una vista en perspectiva de la lente de Fresnel de la técnica anterior de la figura 5 mostrada en forma plana tal como está moldeada.

La figura 7 es una vista de un dispositivo de seguridad que ilustra una lente que cubre la cara frontal completa del dispositivo, una cubierta frontal y una cubierta trasera. El dispositivo y la lente son un prototipo de versión anterior.

La figura 8 es una vista de la lente de Fresnel en el dispositivo de prototipo de versión anterior mostrada en forma cilíndrica tal como se instala.

La figura 9 es una vista de un dispositivo de seguridad que ilustra una lente que cubre la cara frontal completa del dispositivo, una cubierta frontal y una cubierta trasera mostradas generalmente según una realización ilustrada.

La figura 10 es una vista despiezada del dispositivo de seguridad de la figura 9 mostrado generalmente según una realización ilustrada.

La figura 11 contiene una vista en planta y una vista inferior moldeadas planas antes de la fijación al dispositivo y una vista inferior, tal como aparecería fijada al dispositivo mostrado generalmente según una realización ilustrada.

La figura 12 es una vista en perspectiva de la lente de Fresnel de la figura 11 moldeada plana antes de la fijación al dispositivo mostrado generalmente según una realización ilustrada.

La figura 13 es una vista de una lente de Fresnel tal como aparecería cuando se está fijando al dispositivo mostrado generalmente según una realización ilustrada.

La figura 14 es una ampliación de una porción de la cubierta frontal de la figura 13 que ilustra los ganchos de retención mostrados generalmente según una realización ilustrada.

La figura 15 es una vista ampliada de un mecanismo de bloqueo de lente de Fresnel, tal como aparecería cuando se fija al dispositivo mostrado generalmente según una realización ilustrada.

Descripción detallada

Un PIR 10 típico de la técnica anterior incluye una carcasa hecha de una cubierta 12 frontal y una cubierta 20 trasera unidas entre sí en sus respectivos bordes, una lente 14 de Fresnel, una protección 16 contra insectos, un conjunto 18 de placa de circuito impreso que contiene un detector 22 piroeléctrico y un microcontrolador. La cubierta 12 frontal, la cubierta 20 trasera y la protección 16 contra insectos son, cada una, partes unitarias hechas de un material termoplástico que es opaco en los espectros visible e infrarrojo. La lente 14 de Fresnel está hecha de un material polimérico que es suficientemente transparente a la energía infrarroja, típicamente polietileno de alta densidad. La lente 14 de Fresnel reside en una ventana o abertura 24 en la cubierta 12 frontal. Esta abertura permite que la energía IR alcance la lente 14 de Fresnel y se enfoque en un detector 22 piroeléctrico ubicado detrás de la lente de Fresnel.

Los bordes 34 de una lente 14 típica de la técnica anterior están contenidos de forma segura y no son visibles una vez se ha instalado en el dispositivo, ya que la lente está atrapada entre la cubierta 12 frontal y el protector 14 contra insectos y está en contacto con cada uno a lo largo del reborde 32 de la lente que rodea la matriz 30 de elementos 28 de Fresnel individuales. El solapamiento de la cubierta frontal de la lente se ilustra como 26. El área de contacto de la lente de la cubierta 12 frontal y el protector 16 contra insectos están conformados de forma cilíndrica, lo que obliga a la lente a adoptar la misma forma cilíndrica una vez instalada. La lente de la técnica anterior está moldeada plana para asegurar la formación apropiada de las muchas facetas de Fresnel en el elemento 28 de lente de Fresnel individual.

Hoy en día, no hay ningún dispositivo de seguridad en el mercado que tenga una lente de Fresnel que cubra toda la cara frontal del dispositivo. Los desafíos con los problemas cosméticos y funcionales no se han superado antes de la invención descrita en la presente memoria. Los colegas del inventor habían creado un prototipo de una versión de un dispositivo de seguridad que tiene una lente de Fresnel que cubre toda la cara frontal del dispositivo. Este dispositivo, PIR 40, incluye una lente 42, una cubierta 44 frontal, una cubierta 46 trasera y un protector contra insectos (no mostrado). Los bordes 52 y 54 de la lente son visibles para el propietario una vez instalada. Por razones cosméticas y funcionales, estos bordes deben estar bien controlados y deben permanecer en contacto con la cubierta 44 frontal sin huecos aparentes. Esta lente, al igual que las lentes de la técnica anterior, se moldea plana para asegurar la integridad óptica de cada elemento de lente de Fresnel en la matriz 56, luego toma la forma cilíndrica de la cubierta frontal cuando se instala. Si los bordes 54 izquierdo y derecho de la lente 42 se mantienen firmemente en su lugar en toda la longitud del borde, el contorno cilíndrico asegurará que los bordes 52 superior e inferior de la lente 42 se mantengan en su lugar sin huecos. Con el fin de controlar los bordes 54 izquierdo y derecho, se añadieron a lo largo de estos bordes múltiples lengüetas 58 de recepción de clavijas y ganchos 62. Cada uno de los ganchos 62 y las lengüetas 58 se insertan en ranuras individuales en la cubierta frontal 44. La realización de esta tarea resultó ser extremadamente difícil y poco práctica desde el punto de vista de la fabricación. A continuación, se encaja a presión un protector contra insectos en el conjunto de lente/cubierta frontal. La protección contra insectos contiene clavijas que encajan en los orificios de las lengüetas 58 de lente controlando positivamente las lengüetas. También se encontró que esto era difícil ya que las lengüetas 58 de la lente quieren moverse hacia afuera debido a las tensiones residuales en la lente doblada que hacen que la alineación de los orificios con las clavijas de protección contra insectos sea engorrosa. Una vez que se instaló el protector contra insectos, se encontró que las tensiones residuales en la lente 52 que resultan de doblar la lente en forma de cilindro hacen que los ganchos se desenganchen y la porción de los bordes 54 izquierdo y derecho de la lente que están entre las lengüetas 64 tiren de la cubierta frontal produciendo huecos antiestéticos. Este enfoque para asegurar la lente, que es el enfoque obvio para aquellos versados en el estado de la técnica, resultó inadecuado.

El presente dispositivo de seguridad resuelve los problemas de longevidad de los dispositivos de la técnica anterior. La estructura de lente única y los medios de retención del sistema de lente más robustos descritos en esta memoria prolongan la vida útil del dispositivo minimizando los huecos en el dispositivo en la unión entre la lente y la cubierta frontal. De este modo también se simplifica la fabricación.

El dispositivo 70 incluye una lente 72 de Fresnel, un conjunto 76 de placa de circuito impreso y una carcasa hecha de una cubierta 74 frontal y una cubierta 78 trasera unidas entre sí en sus respectivos bordes. La cubierta 74 frontal es una parte unitaria que incluye una matriz de elementos 86 de lente de Fresnel. La cubierta 74 frontal y la cubierta 78 trasera son partes unitarias complementarias en tamaño a la lente 72 de Fresnel. Las cubiertas 74 y 78 frontal y trasera están fabricadas de un material termoplástico. La lente de Fresnel está hecha de polietileno de alta densidad. El dispositivo 70 también incluye un detector 82 piroeléctrico dentro de la carcasa y un microcontrolador 106 en contacto con el detector 82 piroeléctrico.

La porción 88 central de la lente 72 de Fresnel contiene una matriz 86 de elementos de lente de Fresnel individuales. Esta porción 88 central de la lente de Fresnel está moldeada plana para asegurar la integridad óptica de cada faceta en cada elemento de lente de Fresnel en la matriz 86 . Las porciones 92 izquierda y derecha de la lente 72 de Fresnel se extienden desde los lados izquierdo y derecho de la matriz 86 de lentes de Fresnel a los lados 84 izquierdo y derecho de la lente 72 de Fresnel. Las porciones 92 izquierda y derecha de la lente 72 de Fresnel contienen paredes 94 que contienen orificios 96 de recepción de ganchos, nervios 98 que conectan además las paredes a la superficie exterior de la lente, y la superficie exterior de la lente. La superficie exterior de la lente de Fresnel en la porción 92 izquierda y derecha de la lente está moldeada en una forma cilíndrica cuyo radio es idéntico al radio de toda la lente 72 de Fresnel cuando se instala en la cubierta 74 frontal. Cuando se instalan, las porciones 92 izquierda y derecha de la lente 72 de Fresnel y la porción 88 central de la lente de Fresnel tendrán el mismo radio R. Las paredes 94 están moldeadas en un ángulo tal que cuando la lente 72 de Fresnel se dobla en la forma cilíndrica instalada final, las dos paredes serán paralelas y alineadas con la dirección de inserción de la lente en la cubierta 74 frontal simplificando por tanto de forma significativa la etapa de instalación.

La lente 72 de Fresnel del dispositivo 70 está doblada en una conformación curvada. Esta flexión provoca cierta tensión a lo largo de los bordes 84 de la lente de Fresnel, que están unidos a los bordes 108 de la cubierta 74 frontal. Esta tensión se reduce por la forma cilíndrica moldeada de los bordes 92 exteriores de la lente de Fresnel y los medios por los cuales se conectan la lente 72 de Fresnel y la cubierta 74 frontal.

La lente 72 de Fresnel tiene una pared 94 sobresaliente a lo largo de sus bordes 84 izquierdo y derecho, que contiene orificios 96 de recepción de ganchos. Cuando se instalan en la cubierta 74 frontal, los orificios 96 reciben los ganchos o bridas 104 complementarios contenidos dentro de las ranuras 102 de longitud del borde de recepción de la pared de la lente ubicadas en la cubierta 74 frontal a lo largo de sus bordes 108. La pared 94 en la lente 72 de Fresnel está ubicada en una superficie interna de la lente 72 de Fresnel. Los ganchos o bridas 104 de la cubierta 74 frontal están igualmente en su superficie interna.

Hay nervios 98 que conectan la pared 94 a la superficie interior de la lente 72 de Fresnel. Estos nervios 98 ayudan a asegurar que los orificios 96 de recepción de ganchos en la lente 72 de Fresnel permanezcan firmemente ubicados en los ganchos 104 en la cubierta 74 frontal y aseguran que los bordes 92 moldeados cilíndricamente en la lente de Fresnel permanezcan en la forma como fue moldeada. Además, las paredes 94, los nervios 98 y las porciones 92 izquierda y derecha moldeadas cilíndricamente de la lente de Fresnel forman una configuración estructural muy rígida que asegura que las tensiones residuales presentes en los lados izquierdo y derecho de la porción 88 central, una vez dobladas, no influirán en la forma de las regiones 92 izquierda y derecha. Por lo tanto, los bordes 84 izquierdo y derecho o la lente 72 de Fresnel permanecerán cilíndricos y en contacto con la cubierta 74 frontal sin huecos, solucionando las deficiencias de la técnica anterior. Hay nervios 98 adicionales en los bordes 82 más cortos de la lente de Fresnel, cuyos bordes 82 más cortos no están involucrados en la fijación de la lente 72 de Fresnel a la cubierta frontal. Los nervios adicionales en los bordes más cortos ayudan a evitar la manipulación indebida del dispositivo 70.

De lo anterior, se observará que pueden efectuarse numerosas variaciones y modificaciones sin apartarse del alcance del mismo. Debe entenderse que no se pretende ni se debe inferir ninguna limitación con respecto al aparato específico ilustrado en la presente memoria. Por supuesto, se pretende cubrir mediante las reivindicaciones adjuntas todas las modificaciones que caen dentro del alcance de las reivindicaciones. Además, los flujos lógicos representados en las figuras no requieren el orden particular mostrado, o el orden secuencial, para lograr los resultados deseables. Pueden proporcionarse otras etapas, o pueden eliminarse etapas, de los flujos descritos, y pueden añadirse o eliminarse otros componentes de las realizaciones descritas.

Claims (7)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato que comprende:

una carcasa que incluye una lente (72) de Fresnel y una cubierta (74) frontal configuradas para unirse entre sí en sus respectivos bordes (108);

un detector (82) piroeléctrico contenido dentro de la carcasa; y

un microcontrolador (106) en contacto eléctrico con el detector piroeléctrico,

en donde la lente de Fresnel es una parte unitaria que incluye una porción (88) central, una porción derecha y una porción (92) izquierda,

en donde la porción central está moldeada plana e incluye una matriz de elementos (86) de lente Fresnel, en donde la porción derecha y la porción izquierda están moldeadas cada una en una primera forma cilíndrica que tiene un radio R,

en donde la lente de Fresnel incluye paredes sobresalientes a lo largo de los bordes respectivos de la porción izquierda y la porción derecha que se unen a los bordes respectivos de la cubierta frontal en donde las paredes están ubicadas en una superficie interior de la lente de Fresnel;

en donde, cuando la lente de Fresnel y la cubierta frontal se unen en los bordes respectivos, la porción central se dobla de manera que la porción central, la porción izquierda y la porción derecha forman una segunda forma cilíndrica que se extiende desde un borde derecho de la lente de Fresnel a un borde izquierdo de la lente de Fresnel y que tienen el radio R.

2. El aparato de la reivindicación 1, en donde la lente de Fresnel comprende polietileno de alta densidad.

3. El aparato de la reivindicación 1, en donde la cubierta frontal comprende un material polimérico termoplástico.

4. El aparato de la reivindicación 1, en donde las paredes sobresalientes comprenden orificios o ranuras de recepción de ganchos y la cubierta frontal comprende ganchos o bridas complementarias que se acoplan a los orificios.

5. El aparato de la reivindicación 1, en donde las paredes sobresalientes comprenden además nervios que forman una conexión entre la pared sobresaliente respectiva y la superficie interior de la lente de Fresnel.

6. El aparato de la reivindicación 1, en donde las paredes sobresalientes comprenden ganchos o bridas y la cubierta frontal comprende orificios o ranuras de recepción de ganchos complementarios que se acoplan a los ganchos.

7. El aparato de la reivindicación 1, en donde, cuando la lente de Fresnel se conforma con la segunda forma cilíndrica, la pared saliente derecha y la pared saliente izquierda son paralelas y alineadas en la dirección de inserción de la lente simplificando el proceso de montaje.