ES2924673T3 - Dispositivo de alarma de discriminación entre ocupante legítimo e intruso - Google Patents
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Abstract
El objeto de la invención es un dispositivo de detección de apertura de un elemento de apertura como una puerta o ventana (21, 22) que incluye un módulo (510) que se aplica en una cara interior de dicho elemento de apertura, caracterizado porque el módulo incluye medios de detección de movimiento (511, 520, 521) de dicho elemento de apertura, primeros medios de detección de presencia que forman un haz cónico (221) que define lo que se denomina un perímetro de confianza que abarca una distancia operativa sobre la que un operario acciona el mecanismo de apertura (23, 24) el elemento de apertura en el primer lado del elemento de apertura, segundos medios de detección de presencia para detectar una presencia en lo que se denomina un perímetro de desconfianza (215) circunscrito alrededor del elemento de apertura y medios (513) para procesar datos de dichos medios de detección, para el almacenamiento de memoria y para el cálculo que están conectados a dichos medios de detección. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de alarma de discriminación entre ocupante legítimo e intruso
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo de alarma con detección de la apertura de un elemento de apertura tal como una puerta o una ventana, provisto de medios que permiten una discriminación entre un ocupante legítimo y un intruso, en particular cuando se maniobra el elemento de apertura.
Antecedentes de la técnica
En los sistemas de alarma existen numerosos detectores de apertura. Se utilizan en particular para la protección de viviendas, locales profesionales u oficinas. Por lo general, se incorporan a un sistema de seguridad y se conectan por conexión por cable o por radio a una central de alarma.
Para la protección de estos locales, los sistemas de alarma disponen la mayoría del tiempo de dos tipos de sensores, detectores de apertura de elementos de apertura tales como puertas y ventanas y detectores de movimiento por ultrasonidos o infrarrojos.
Para una vivienda, por ejemplo, cuando la vivienda está vacía, los dos tipos de sensores están en servicio. En cambio, cuando la vivienda está ocupada, por la noche por ejemplo, sólo se activan los detectores de apertura de puertas o de ventanas. Esta protección se denomina protección periférica.
En tal caso, obviamente hace falta desactivar la alarma antes de abrir las puertas y/o ventanas.
Por lo tanto, dicho sistema es restrictivo y la apertura de un elemento de apertura, tal como una puerta o una ventana desde el interior del local, va a activar falsas alarmas.
Sin embargo, puede ser necesario poder abrir ciertas puertas y ventanas desde el interior de los locales protegidos sin activar la alarma.
De manera similar, para los locales profesionales, puede ser necesario verificar desde qué lado está abierta una puerta o ventana, por ejemplo, para un local cuyo acceso está restringido pero cuya salida es libre.
En este campo se conocen los documentos US 12 127317 A1, US 2008/0157964 A1, US 2016/0247370 A1 y WO 2016/109335 A1 que proponen validar o no una alarma de elemento de apertura en función de la presencia o no de un ocupante en el local a proteger.
Breve descripción de la invención
La presente invención propone en este contexto un dispositivo de detección de apertura perfeccionado adaptado para discriminar los intentos de apertura de un elemento de apertura en función del lado donde se encuentre el intento de apertura para activar una alarma en caso de que se detecte un intruso y no activar una alarma en caso de que se detecte un ocupante legítimo, este dispositivo sigue siendo utilizable incluso cuando un elemento de apertura está parcialmente abierto.
Más concretamente, la presente invención propone un dispositivo de detección de apertura de un elemento de apertura tal como una puerta o una ventana que comprende un módulo que se aplica en una cara interior de dicho elemento de apertura, para el cual el módulo comprende medios de detección del movimiento de dicho elemento de apertura, los primeros medios de detección de presencia que forman un haz cónico que define un perímetro llamado de confianza que engloba una distancia de maniobra por un operador del mecanismo de apertura del elemento de apertura en el primer lado del elemento de apertura, segundos medios de detección de presencia en un perímetro llamado de desconfianza circunscrito alrededor del elemento de apertura y medios de procesamiento de datos obtenidos de dichos medios de detección, de almacenamiento y de cálculo conectados a dichos medios de detección. Dichos medios de procesamiento están configurados para discriminar:
a - secuencias de eventos activadores de alarma que comprenden:
- una detección de movimiento del elemento de apertura por los medios de detección de movimiento sin detección de operador, en dicho perímetro de confianza, por los primeros medios de detección de presencia,
- una detección de presencia, en el perímetro de desconfianza, por los segundos medios de detección de presencia sin o antes de la detección de presencia del operador, en dicho perímetro de confianza, por los primeros medios de detección de presencia,
y,
b - secuencias de eventos no activadores de alarma que comprenden
- una detección de un operador en el perímetro de confianza y luego una detección de movimiento del elemento de apertura,
- una detección de un operador en el perímetro de confianza enmarcando una detección de presencia en el perímetro de desconfianza;
el módulo que comprende además medios de trasmisión de una alarma que pueden ser activados por los medios de procesamiento según la aparición de uno u otro tipo de evento.
En el caso de que el elemento de apertura tenga una posición estable de apertura restringida, insuficiente para el paso de una persona, y una posición de apertura total, que permita el paso de una persona; el dispositivo comprende de forma preferible medios de detección de la posición del elemento de apertura adaptados para discriminar entre las posiciones de cierre, de apertura restringida y de apertura total del elemento de apertura.
Los medios de procesamiento, de almacenamiento y de cálculo están de forma ventajosa conectados a los medios de detección de posición y configurados para activar la alarma al detectarse un paso desde la posición de apertura restringida hacia la posición de apertura total sin detección en primer lugar, por los primeros medios de detección de presencia, de un operador en el perímetro de confianza.
Los medios de transmisión son de forma preferible componentes de radio que permiten transmitir una señal de alerta hacia una central de alarma.
El dispositivo de la invención también puede, de manera alternativa o complementaria, comprender medios de radio LPWAN y adaptarse para operar como un módulo autónomo para transmitir información y alarmas a un centro de alarma remoto.
De forma ventajosa, la lógica de programación del dispositivo así como sus configuraciones de funcionamiento pueden modificarse mediante una herramienta de programación externa que se comunica con el dispositivo por conexión Bluetooth, de baja potencia o no.
De forma ventajosa, el módulo está realizado en una carcasa alimentada por una o más baterías o un sistema de celda solar y batería.
Los medios de detección de movimiento pueden ser medios magnéticos, un acelerómetro, un magnetómetro o cualquier combinación de estos elementos dispuestos en el módulo.
Los primeros y/o segundos medios de detección de presencia son de forma preferible medios de infrarrojos o medios de radar de alta frecuencia direccionales.
Según un modo de realización particular, los primeros medios de detección de presencia están constituidos de una combinación de fotodiodos de emisión y de recepción de infrarrojos configurados para producir un primer cono de detección dirigido hacia el interior del local provisto del elemento de apertura.
Según un modo de realización ventajoso, los primeros medios de detección de presencia comprenden además un sensor PIR (sensor infrarrojo pasivo) provisto de una lente que produce un segundo cono de detección que rodea o se superpone al primer cono, la detección de presencia que se valida cuando los primeros y segundos medios de detección detectan una presencia.
Los segundos medios de detección de presencia están constituidos de forma ventajosa por un emisor/receptor de infrarrojos y un espejo cónico de enfoque que produce un perímetro de detección en forma de disco alrededor del dispositivo, de forma preferible paralelamente al elemento de apertura.
La invención se refiere además a un sistema de alarma que comprende al menos un dispositivo según la invención conectado a una central de alarma local o remota.
De forma ventajosa, el dispositivo comprende, tras la colocación del dispositivo en un primer lado del elemento de apertura y la puesta en funcionamiento del dispositivo o sistema de alarma, un procedimiento de detección que comprende:
- un primer bucle de espera, elemento de apertura cerrado, que comprende la espera de un evento de detección de presencia en los medios de detección de presencia de la zona de confianza;
- una detección del grado de apertura del elemento de apertura que permite discriminar una apertura total que conduce a una desactivación de la alarma de apertura parcial que activa un segundo bucle de espera de uno de los eventos: a) detección de movimiento del elemento de apertura con detección de presencia en el perímetro de confianza; b) detección de apertura del elemento de apertura sin detección de presencia previa en el perímetro de confianza; c) detección de presencia en el perímetro de desconfianza;
- una etapa de activación de la alarma tras la aparición de los eventos de detección de apertura del elemento de apertura sin detección previa de presencia en el perímetro de confianza (evento b)) o detección de presencia en el perímetro de desconfianza (evento c));
- una etapa de desactivación de la alarma y retorno a un modo de espera en el caso de detección del evento de detección de apertura del elemento de apertura con detección de presencia en el perímetro de confianza (evento a)).
El dispositivo comprende medios de medida de la apertura del elemento de apertura, el procedimiento puede comprender de forma ventajosa un bucle de detección de una posición incorrecta entreabierta y de activación de un dispositivo de advertencia hasta la posición entreabierta correcta del elemento de apertura.
El dispositivo comprende medios de medida de la apertura del elemento de apertura, el procedimiento comprende de forma preferible una reactivación de la vigilancia a la salida de la apertura total del elemento de apertura y un retorno al primer bucle de espera en el retorno del elemento de apertura a la posición cerrada o un retorno al segundo bucle de espera en el retorno del elemento de apertura a la posición entreabierta.
El dispositivo comprende un sensor de choque, una detección de choque activa de forma preferible la alarma durante un bucle de espera.
El dispositivo comprende un sensor magnético de efecto Hall, una detección de variación 
de campo activa la alarma del elemento de apertura cerrado sin detección del movimiento del elemento de apertura o detección de presencia e la zona de confianza.
Cuando el dispositivo comprende medios de comunicación LPWAN, la activación de la alarma inicia el envío de una o más tramas de alarma en la red LPWAN.
Breve descripción de los dibujos
Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto con la lectura de la siguiente descripción de un ejemplo no limitativo de realización de la invención con referencia a los dibujos que representan:
en la figura 1: una representación esquemática de un dispositivo de detección de apertura de elemento de apertura provisto de un sensor de presencia en un local a proteger;
en la figura 2: un ejemplo del dispositivo de la figura 1 colocado en una puerta;
en la figura 3: un ejemplo del dispositivo de la figura 1 colocado en una ventana;
en la figura 4: un diagrama de flujo de funcionamiento del dispositivo según las figuras 1 a 3;
en la figura 5: una vista lateral de un detector de infrarrojos según un modo de realización de la invención;
en las figuras 6A, 6B: vistas respectivamente lateral y superior de un dispositivo de la invención con detector de infrarrojos para una zona de confianza y una zona de desconfianza;
en la figura 6C: una vista esquemática en perspectiva de un dispositivo de detección en una zona de confianza.
en las Figuras 7A a 7E: vistas en perspectiva de diferentes elementos de apertura equipados con un dispositivo de la invención;
en la figura 8: una vista esquemática de un dispositivo de acuerdo con la invención;
en la figura 9: una vista en perspectiva de una variante del dispositivo con doble detección en la zona de confianza;
en las figuras 10A a 10C: diagramas de flujo que ilustran las fases de funcionamiento del dispositivo de la invención.
Descripción detallada de modos de realización de la invención:
La presente invención tiene, por ejemplo, por objetivo permitir activar un sistema de alarma en modo periférico mientras se sigue viviendo normalmente en la propia vivienda sin tener que preocuparse por provocar falsas alarmas en acciones de la vida cotidiana como la apertura de una ventana para cerrar las persianas o ventilar una habitación, la apertura de la puerta para sacar la basura o dejar salir al perro, o cualquier otra acción sobre los elementos de apertura desde el interior del perímetro de seguridad mientras que el intento de abrir los elementos de apertura desde el exterior activará una alarma.
El dispositivo representado esquemáticamente en la figura 1 es un ejemplo de realización de un dispositivo de protección de elemento de apertura con simple detección de presencia interior que comprende un módulo 10 realizado en forma de carcasa 15 destinado a ser aplicado por pegado, atornillado u otro método sobre un primer lado de elemento de un apertura como se representa en las figuras 2 y 3.
Este módulo puede estar provisto de un dispositivo antivandalismo denominado “antimanipulación” que detecta automáticamente el cambio de su posición inicial como por ejemplo en el caso de un acto de vandalismo.
El módulo de la figura 1 comprende medios 11 de detección de movimiento de dicho elemento de apertura.
Estos medios de detección pueden ser de varios tipos tales como:
- medios magnéticos, en este caso se dispone un módulo complementario tal como un imán o una masa metálica enfrente del módulo 10 en una parte del marco de la abertura a proteger;
- un magnetómetro que va a detectar directamente la variación de dirección del campo magnético terrestre cuando la hoja se ponga en movimiento;
- medios del tipo acelerómetro que van a detectar el movimiento del elemento de apertura, o cualquier otro medio que permita detectar el movimiento del elemento de apertura.
El módulo comprende además medios 12 de detección de presencia en un perímetro restringido y situado en un solo lado del elemento de apertura.
El perímetro de detección está limitado a una distancia de maniobra desde el mecanismo 23, 24 de apertura del elemento de apertura por un operador.
Los medios de detección de presencia también pueden ser de varios tipos tales como:
- medios infrarrojos direccionales que detectan el calor de un operador cerca del dispositivo fijado en el elemento de apertura;
- medios de radar que detectan la reflexión de la onda por el operador cerca del dispositivo fijado en el elemento de apertura.
Los medios de detección de presencia son de forma preferible direccionales o con un cono de detección estrecho y son por ejemplo adecuados para detectar una presencia a una distancia reducida, por ejemplo hasta 50 cm o hasta 1 m del mecanismo de apertura del elemento de apertura.
El dispositivo representado comprende además medios 13 de procesamiento, de almacenamiento y de cálculo y medios 14 de transmisión.
Los medios de procesamiento, de almacenamiento y de cálculo se basan, por ejemplo, en un microprocesador o microcontrolador que comprende un convertidor analógico digital y entradas y salidas digitales y de memoria de acceso aleatorio y de solo lectura. Los medios 14 de transmisión se basan en componentes de radio que permiten transmitir una señal de alerta de seguridad del tipo AES.
Los medios de procesamiento, de almacenamiento y de cálculo están adaptados para procesar los datos obtenidos de los medios de detección según un programa establecido en el dispositivo tal como se analiza a continuación, para permitir que se active una alarma a través de los medios 14 de transmisión hacia una central de alarma u otro centro de vigilancia según un protocolo programado en el dispositivo a nivel de los medios de cálculo y de almacenamiento.
El dispositivo comprende además una fuente de tensión del tipo batería de litio o batería de alta capacidad para ofrecer una larga vida útil de varios años. Para mejorar este tiempo de funcionamiento, este dispositivo puede complementarse o reemplazarse por un sistema de celda solar y batería.
Finalmente, el dispositivo puede comprender un indicador 16 luminoso que va a dar una indicación visual durante las fases de detección elegidas.
El objetivo de la invención es discriminar los intentos de apertura que tienen lugar en un primer lado del elemento de apertura con respecto a los intentos de apertura que tengan lugar en el otro lado del elemento de apertura.
Para hacerlo, el módulo 10 está programado para discriminar, por un lado, un evento del tipo detección de movimiento del elemento de apertura con detección de presencia y, por otro lado, un evento del tipo detección de movimiento del elemento de apertura sin detección de presencia.
Según las figuras 2 y 3, la carcasa 15 está dispuesta en el elemento de apertura, puerta 20 o ventana 22 en un lugar que permite detectar de manera segura a una persona que maniobra el dispositivo de apertura del elemento de apertura, por ejemplo, la manilla 23, 24 de puerta o de ventana, con medios de detección de presencia. En particular, el módulo se puede colocar donde el sensor de movimiento se puede configurar para detectar solo personas a la distancia de maniobra del elemento de apertura, en particular frente al elemento de apertura.
El módulo incluye un programa de espera de eventos de bajo consumo y un sistema de despertador, por ejemplo mediante interrupciones a nivel de un microprocesador o microcontrolador de los medios 13 de cálculo cuando los medios 11 de detección de movimiento son activados por un movimiento del elemento de apertura.
Para garantizar este aspecto de bajo consumo, por ejemplo, se utilizarán arquitecturas hardware basadas en núcleos ARM Cortex de 32 bits de muy baja tensión.
El módulo entra entonces en un procedimiento de búsqueda de la presencia de un operador en el lado vigilado por los medios 12 de detección de presencia mediante la activación del sensor de infrarrojos o del radar HF.
En función de la programación del módulo según la detección o no de presencia, o bien no se envía ninguna alarma o bien se envía una alarma.
Un ejemplo de un procedimiento de vigilancia y de detección para dicho dispositivo simple se muestra esquemáticamente en la figura 4. Comprende, después de la colocación del dispositivo en el lado de apertura autorizado del elemento de apertura, un procedimiento de detección que comprende:
- un modo 110 de espera que comprende la espera 111 de un evento de detección de apertura y/o de un evento de presencia;
-tras la aparición de una detección de apertura, una etapa 112 de búsqueda de detección de presencia en el lado de apertura autorizada por medio del detector de movimiento que permite una discriminación entre a) detección de apertura sin detección de presencia y b) detección de apertura con detección de presencia;
en el caso descrito, una etapa 115 de envío de alarma en el caso de detección de apertura sin detección de presencia.
El caso contrario en el que tras la detección de presencia en la etapa 112 se realiza una etapa de envío de alarma 115' en líneas discontinuas mientras no se envía la alarma si no se detecta ninguna presencia, también es posible según la programación del módulo.
Según la presente invención, el dispositivo de la figura 1 se perfecciona utilizando dos zonas de detección principales.
Con referencia a la figura 8 que ofrece una vista esquemática de un ejemplo de realización de un dispositivo de la presente invención, una primera zona de detección principal denominada perímetro de confianza es una zona 221 materializada por un haz o zona de detección que permite vigilar un volumen de forma cónica. La zona o perímetro de confianza se dirige hacia el interior del local. La detección utiliza según el ejemplo un dispositivo sensor de infrarrojos activos con diodos 19a, 19b emisores y un fotorreceptor para detectar una persona que se aproxima al elemento de apertura desde el interior del local a proteger.
Una segunda zona de detección principal, denominada perímetro de desconfianza, se realiza con un sensor 17 activo o pasivo equipado con un dispositivo óptico que forma un disco 18 de detección lo más cerca posible al elemento de apertura.
Según una versión mejorada, se produce una zona de detección secundaria. Esta zona 522 de detección más amplia rodea la primera para precisar la detección dentro del perímetro de confianza. Para producir esta zona se utiliza de forma preferible un sensor 512 pasivo de infrarrojos (sensor PIR) que, cuando la primera zona está cubierta por un sensor activo de infrarrojos, permite trabajar en dos longitudes de onda diferentes lo que mejora la detección. La detección en la zona de confianza en este caso se valida cuando los dos detectores detectan una presencia. En la zona de detección común que resulta ser la zona 221.
Cuando una persona se acerca, primero es detectada por el sensor 512 PIR en la zona 522 y el dispositivo se pone en espera de una confirmación de detección con el sensor infrarrojo activo cubriendo la zona 221 lo que corresponde a las etapas 1111a, 1111b y 1119a, 1119b de la figura 10A.
El posicionamiento de la zona de confianza correspondiente al cono 221 de detección se materializa por ejemplo en la figura 9, estando dirigida esta zona hacia el interior del local para detectar a una persona 600 autorizada para maniobrar el elemento de apertura.
Volviendo a la figura 8, el dispositivo comprende un módulo 510 realizado en forma de carcasa destinado a ser aplicado por pegado, atornillado u otro método sobre un lado interior de una abertura, al igual que el dispositivo de la figura 1.
El módulo comprende medios 511 de detección del movimiento de dicho elemento de apertura en forma de un acelerómetro, comprende un dispositivo de sensor 520 magnético que coopera con un elemento complementario en el marco para la detección de la apertura y cierre del elemento de apertura y comprende un dispositivo 521 de detección de choques para activar una alarma en caso de que un intruso golpee el elemento de apertura.
El sensor magnético de tipo efecto Hall permite una medida de campo adecuada para detectar una variación de campo representativa de un intento de intrusión que va a generar una alarma.
El módulo comprende además según la invención varios medios 512, 200, 220a, 220b de detección de presencia, estos medios que están destinados a:
- para los medios 512, 220a, 220b, detectar una presencia en un perímetro de confianza y,
- para los medios 200, detectar una presencia en un perímetro de desconfianza.
El módulo comprende para su funcionamiento medios 513 de procesamiento de datos tradicionales que comprenden, al igual que el módulo de la figura 1, un microprocesador o microcontrolador, entradas/salidas digitales y/o analógicas, una o más memorias de acceso aleatorio y de solo lectura o memorias reprogramables y que se conectan a los periféricos del módulo, a los medios 511, 520, 521, 200, 220a, 220b, 512 de detección y al dispositivo 514 emisor de radio.
Los dispositivos de detección de infrarrojos se utilizan de forma preferible de manera pulsada para reducir el consumo eléctrico de la carcasa.
La figura 5 muestra un detalle de un dispositivo 200 de detección de infrarrojos asignado a la zona de desconfianza.
El mismo comprende un sensor 211 de infrarrojos detrás de un dispositivo 212 de lente y frente a un espejo 213 cónico.
Este dispositivo 200 permite vigilar una zona 215 en forma de disco alrededor del dispositivo como se representa en las figuras 6A de vista lateral y 6B de vista superior.
El sensor se coloca en el dispositivo de tal manera que cuando este último se fija en el elemento de apertura, el disco de detección es sustancialmente paralelo al elemento de apertura y a lo largo del elemento de apertura.
El dispositivo 200 utiliza un sensor activo y el sensor 211 de infrarrojos combina un emisor y un receptor desplazados según el eje del espejo para no interferir directamente entre sí.
Las figuras 6A y 6B representan además el perímetro 221 de detección cónico de la zona de confianza producido por medio de un sensor 220 activo de infrarrojos que comprende uno o más LED(s) emisor(es) y un fotorreceptor de infrarrojos.
Según la figura 6A, es evidente que el disco de detección de la zona de desconfianza es paralelo al dispositivo y, por lo tanto, paralelo al elemento de apertura en el que se fija el dispositivo. El perímetro de detección de la zona de confianza está por su parte dirigido hacia abajo en el interior del local a proteger, como también se representa en la figura 9, para detectar usuarios legítimos que se dirijan hacia el elemento de apertura.
Según la figura 6B de vista superior, el perímetro de detección de la zona 221 de confianza está por otro lado repartido por igual a la derecha ya la izquierda del sensor 220. Se pueden proporcionar configuraciones adaptadas a los locales y los elementos de apertura modificando el ángulo de detección del sensor en el plano vertical u horizontal.
Como se representa esquemáticamente en la figura 6C, el sensor de detección de la zona de confianza se puede realizar con varios LED infrarrojos 220a, 220b, 220c que cubren una zona angular ampliada y un sensor 220d tal como un fotodiodo que recibe la luz infrarroja emitida por los LED infrarrojos y reflejada por una persona que se encuentra en la zona cubierta.
Las figuras 7A a 7E ilustran las zonas de cobertura para varios tipos de elementos de apertura.
La figura 7A representa una ventana de apertura lateral.
Cuando esta última está entreabierta como se representa, el dispositivo está activo y vigila la zona 215 de desconfianza alrededor del elemento de apertura y la zona 221 de confianza frente al elemento de apertura.
Por el contrario, en el caso en el que la ventana está abierta de par en par, el dispositivo se desactiva.
La figura 7B representa una ventana de fuelle que se abre por rotación alrededor de un eje horizontal inferior y las zonas de vigilancia: zona 215 de desconfianza alrededor del elemento de apertura y zona 221 de confianza frente al elemento de apertura cuando la ventana está entreabierta.
En el caso de que un intruso pase la mano para abrir estas ventanas, la detección al nivel de la zona de desconfianza activa la alarma.
Lo mismo ocurre con la ventana basculante de la figura 7C y con la ventana italiana que se abre alrededor de un eje horizontal superior de la figura 7D.
La figura 7E representa por su parte un mirador o una ventana corredera y en este caso se utiliza un dispositivo por cada hoja.
En este último caso, el dispositivo puede permanecer activado incluso cuando el mirador está completamente abierto.
Como se ha visto anteriormente, la zona de confianza puede comprender dos sensores que permitan detectar una aproximación 522 ampliada y una aproximación 221 estrechada, siendo validada la presencia cuando los dos sensores detectan una presencia, es decir en el perímetro 221 común que se considera como perímetro de confianza. Esto permite aumentar la precisión de detección del dispositivo.
De hecho, el uso de dos sensores permite reconocer mejor a un ocupante que se acerca al elemento de apertura y luego se coloca frente al mecanismo de apertura/cierre o que, una vez utilizado el mecanismo, se aleja del elemento de apertura, lo que permite obtener una secuencia lógica de eventos que confirman una acción legítima de accionamiento del mecanismo de apertura o de cierre del elemento de apertura.
A nivel del proceso de detección, el dispositivo va a discriminar varias situaciones en función de la posición del elemento de apertura y del sensor que será el primero en activarse.
Se distinguen tres situaciones principales:
elemento de apertura cerrado/ elemento de apertura entreabierto/ elemento de apertura abierto.
En la situación de elemento de apertura abierto de par en par detectada por los sensores de posición del elemento de apertura, el dispositivo se desactiva porque no se puede utilizar.
Cuando el elemento de apertura está en la posición entreabierta o semiabierta, el dispositivo, a diferencia de un dispositivo de sensor simple, permanece activado y funcional. En esta situación, es adecuado para discriminar entre un operador que se aproxima desde el interior para entrar en la zona de confianza y un intruso que pasa su brazo o intenta entrar o abrir el elemento de apertura y entra en la zona de desconfianza.
Esto permite conservar una protección del local o del alojamiento con ventanas o miradores entreabiertos, lo que aporta un confort adicional a los ocupantes con respecto a un sistema que debe desactivarse cuando se abren los elementos de apertura.
El módulo 510 fijado en un lado interior de dicho elemento de apertura permite gracias:
- a los medios 511, 520, 521 de detección de movimiento del elemento de apertura,
- a los primeros medios de detección de presencia que forman un haz 221 cónico que define un perímetro de confianza que engloba una distancia de maniobra por parte de un operador del mecanismo 23 de apertura del elemento de apertura en el primer lado del elemento de apertura-,
a los segundos medios de detección de presencia sobre un perímetro 215 de desconfianza circunscrito alrededor del elemento de apertura y,
- a los medios de procesamiento de datos obtenidos de dichos medios 513 de detección, de almacenamiento y de cálculo conectados a dichos medios de detección;
discriminar:
a - secuencias de eventos activadores de alarmas que comprenden:
- una detección de movimiento del elemento de apertura por los medios de detección de movimiento sin detección del operador en dicho perímetro 221 de confianza por los primeros medios de detección de presencia,
- una detección de presencia en el perímetro 215 de desconfianza por los segundos medios de detección de presencia sin o antes de la detección de presencia del operador en dicho perímetro de confianza por los primeros medios de detección de presencia,
y,
b - secuencias de eventos no activadores de una alarma que comprenden
- una detección de un operador en el perímetro 221 de confianza y luego una detección de movimiento del elemento de apertura,
- una detección de un operador en el perímetro 221 de confianza enmarcando una detección de presencia en el perímetro 215 de desconfianza.
Se pueden programar otras secuencias en función de la configuración del local o de los elementos de apertura, siendo los principales elementos activadores la detección de una presencia en la zona/el perímetro de desconfianza o la detección de un movimiento del elemento de apertura sin detección de presencia en la zona/el perímetro de confianza. El módulo está conectado a una central de alarma por medios de transmisión de la alarma que se pueden activar por los medios de procesamiento según la aparición de uno u otro tipo de evento para activar la alarma tras la detección de un intruso.
Como se ha visto anteriormente, el elemento de apertura 300b, 300c comprende una posición estable de apertura restringida, insuficiente para el paso de una persona, y una posición de apertura total, que permite el paso de una persona; el dispositivo comprende medios 511 de detección de la posición del elemento de apertura adaptados para
discriminar entre las posiciones de cierre, de apertura restringida y de apertura total del elemento de apertura para mantener la protección de la habitación no solo cuando el elemento de apertura está cerrado sino también cuando el elemento de apertura está en una apertura restringida.
En este contexto, los medios 513 de procesamiento, de almacenamiento y de cálculo, conectados a los medios de detección de posición y/o de movimiento del elemento de apertura, están configurados para activar la alarma tras la detección de un paso desde la posición de apertura restringida hacia la posición de apertura total sin detección, en primer lugar, por los primeros medios de detección de la presencia de un operador en el perímetro 221 de confianza. Esto se puede hacer por medio de un detector de inclinación o de un acelerómetro.
Las figuras 10A a 10C ilustran ciertos modos de operación del procedimiento de detección. Cabe señalar que la salida del modo de espera en particular se puede hacer recibiendo cualquier información de los sensores que generan interrupciones. La representación por diagrama de flujo secuencial es por lo tanto una representación simplificada. El procedimiento es tal que después de la instalación del dispositivo en un primer lado del elemento de apertura y activación del dispositivo, se inicia un procedimiento de detección.
El procedimiento de detección comprende, según el ejemplo representado en la figura 10A:
- un primer bucle 1110a de espera que se activa cuando se cierra el elemento de apertura. Este bucle comprende la espera de un evento 1111 de detección de presencia en los medios de detección de presencia de la zona de confianza. Esta detección de presencia se basa en la detección por el sensor 1111a PIR seguida y completada por una detección en el sensor 1111b infrarrojo.
A partir de esta detección, cuando se maniobra el elemento de apertura, se inicia la detección del grado de apertura del elemento de apertura 1120, 1117. Esta detección permite discriminar una apertura 1120 total que conduce a la desactivación de la alarma 1116 de una apertura 1117 parcial que activa un segundo bucle de espera 1110b para uno de los eventos:
a) detección de movimiento del elemento de apertura 1113b con detección de presencia en el perímetro 1119 de confianza;
b) detección de apertura del elemento de apertura sin detección de presencia previa en el perímetro 1113a de confianza;
c) detección de presencia en el perímetro 1115 de desconfianza.
En los casos b) y c), el procedimiento comprende una etapa de activación de la alarma 1116.
En el caso a) el procedimiento comprende una desactivación de la alarma y un retorno a un modo de espera.
En el caso en que el dispositivo comprenda medios de medida de la apertura del elemento de apertura, el procedimiento comprende un bucle de detección de una posición incorrecta entreabierta y de activación de un dispositivo de advertencia hasta la posición entreabierta correcta del elemento de apertura. Esto permite entrenar a los usuarios para colocar el elemento de apertura en la posición correcta si este último no se materializa por un punto duro, por ejemplo.
La figura 10C corresponde al caso en el que el dispositivo comprende medios de medida de la apertura del elemento de apertura y en el que el procedimiento comprende una reactivación de la vigilancia a la salida de la apertura total del elemento de apertura. En este caso, el proceso retorna al primer bucle 1110a con el retorno 1122 del elemento de apertura a la posición cerrada y retorna al segundo bucle 1110b de espera con el retorno 1123 del elemento de apertura a la posición 1117entreabierta.
Cuando el dispositivo comprende un sensor de choques, una detección 1124 de choques activa la alarma 1116 durante un bucle de espera, el primer bucle 1110a en la figura 10A pero también si es necesario el segundo bucle 1110b. La figura 10B representa el caso en el que el dispositivo comprende un sensor magnético de efecto Hall, una detección de una variación de campo 1130 activa la alarma 1116 del elemento de apertura cerrado sin detección del movimiento del elemento de apertura o detección de presencia en la zona de confianza.
Esta detección se realiza en el marco del primer bucle 1110a.
De manera similar, la figura 10B representa el caso en el que el dispositivo comprende medios de comunicación LPWAN, la activación de la alarma 1116 inicia un envío de una trama 1140 de alarma en la red LPWAN utilizada por el dispositivo.
Otra funcionalidad del dispositivo aplicable en particular en el caso de un dispositivo que comprende medios de detección de interferencias es poder activar una alarma en caso de interferencias de radio.
En una configuración básica, el dispositivo constituye un módulo periférico de una central de alarma local y se comunica con ella en la banda ISM. En una versión mejorada, el dispositivo comprende medios de radio LPWAN, Low Power Wide Area Network, es decir red extendida de baja potencia, por ejemplo una red como la desarrollada por la empresa Sigfox o una red conocida con el nombre de Lora. En este caso, el dispositivo está adaptado para funcionar como un módulo autónomo para transmitir información y alarmas a través de la red LPWAN a un centro de alarma remoto en caso de un fallo de comunicación con la unidad central, por ejemplo, en caso de interferencias de radio. En una versión totalmente autónoma, el dispositivo no está conectado a una central de alarma local sino solo a una central remota y transmite su información y alarmas directamente a la central de alarma remota a través de la red LPWAN.
Los medios 514 de radio del dispositivo comprenden, según las versiones, medios de radio que comunican en la banda ISM, medios de radio que comunican en las bandas adaptadas a las redes LPWAN elegidas (banda ISM u otra).
En una versión que comprende detección de interferencias, los medios de radio son adecuados para detectar una interferencia en varias bandas, incluidas la banda ISM y las bandas GSM porque un intruso equipado con un dispositivo de interferencia va a intentar bloquear todas las comunicaciones por radio alrededor y en el local.
En sus versiones provistas de medios de comunicación con un centro remoto, el dispositivo, en caso de detección de interferencias, es apto para enviar tramas en formatos y según modos de transmisión poco sensibles a las interferencias, tal como banda estrecha (narrowband) o banda de espectro ensanchado (spread spectrum).
Para configurar el dispositivo o adaptar su lógica de funcionamiento para modificar, por ejemplo, los niveles de las señales IR, la sensibilidad PIR captada, la velocidad de desplazamiento, el sentido de desplazamiento, el ángulo de las zonas de desconfianza o confianza, las frecuencias de interferencia (jamming en inglés), y las secuencias de detección el módulo del dispositivo también puede comprender una conexión 514a de radio Bluetooth de baja potencia o no que permite conectarlo a una herramienta de programación externa.
El dispositivo se puede producir en un módulo rectangular que se coloca horizontal o verticalmente en una parte del marco del elemento de apertura.
El sensor o sensores de los medios de detección de la zona de confianza pueden girar sobre el módulo para orientar el haz o el cono hacia abajo cualquiera que sea la posición del módulo en el elemento de apertura.
La invención no se limita al ejemplo representado y, por ejemplo, en el caso de una puerta, se puede programar el dispositivo para que se desactive tras la apertura de la puerta desde el interior a partir de la zona de confianza y se reactive cuando se cierre posteriormente la puerta, lo que permite al ocupante salir y luego volver a entrar sin tener que desactivar la alarma periférica. Además, los medios de detección de presencia pueden ser orientables y regulables en distancia de detección.
Claims (19)
1. - Dispositivo de detección de apertura para un elemento de apertura tal como una puerta o una ventana (21, 22) que comprende un módulo (510) que se aplica a un lado interior de dicho elemento de apertura, caracterizado por que el módulo comprende medios de detección (511, 520, 521) de movimiento de dicho elemento de apertura, primeros medios de detección de presencia que forman un haz (221) cónico que define un perímetro llamado de confianza que engloba una distancia de maniobra por un operador del mecanismo (23, 24) de apertura del elemento de apertura en el primer lado del elemento de apertura, segundos medios de detección de presencia en un perímetro (215) denominado de desconfianza circunscrito alrededor del elemento de apertura y medios de procesamiento de datos obtenidos de dichos medios (513) de detección, de almacenamiento y de cálculo conectados a dichos medios de detección, y para los cuales dichos medios de procesamiento están configurados para discriminar:
por un lado, secuencias de eventos activadores de alarma que comprenden:
- una detección del movimiento del elemento de apertura por los medios de detección de movimiento sin detección del operador, en dicho perímetro de confianza, por los primeros medios de detección de presencia,
- una detección de presencia, en el perímetro de desconfianza, por los segundos medios de detección de presencia sin o antes de la detección de presencia del operador, en dicho perímetro de confianza, por los primeros medios de detección de presencia, y
por otro lado, secuencias de eventos no activadores de alarma que comprenden:
- una detección de un operador en el perímetro de confianza y luego una detección de movimiento del elemento de apertura,
- una detección de un operador en el perímetro de confianza enmarcando una detección de presencia en el perímetro de desconfianza;
el módulo que comprende además medios (514) de trasmisión de una alarma que se pueden activar por los medios de procesamiento según la aparición de uno u otro tipo de evento.
2. - Dispositivo según la reivindicación 1 para el cual el elemento de apertura (300b, 300c) comprende una posición estable de apertura restringida, insuficiente para el paso de una persona, y una posición de apertura total, que permite el paso de una persona; el dispositivo comprende además medios (511) de detección de la posición del elemento de apertura adaptados para discriminar entre las posiciones de cierre, de apertura restringida y de apertura total del elemento de apertura.
3. - Dispositivo según la reivindicación 2 para el cual dichos medios (513) de procesamiento, de almacenamiento y de cálculo están conectados a los medios de detección de posición y configurados para activar la alarma tras la detección de un paso desde la posición de apertura restringida a la posición de apertura total sin detección en primer lugar, por los primeros medios de detección de presencia, de un operador en el perímetro (221) de confianza.
4. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 que comprende medios de radio LPWAN y adaptado para funcionar como un módulo autónomo para transmitir información y alarmas a un centro de alarma remoto.
5. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el cual los medios (514) de transmisión son componentes de radio que permiten transmitir una señal de alerta hacia una central de alarma local.
6. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores para el cual se puede modificar la lógica de programación del dispositivo así como su configuración de funcionamiento por medio de una herramienta de programación externa que se comunica con el dispositivo por una conexión Bluetooth, de baja potencia o no.
7. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el cual el módulo (510) está realizado en una carcasa alimentada por una o más baterías o un sistema de celda solar y batería.
8. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el cual los medios (511) de detección de movimiento son medios magnéticos y/o un acelerómetro y/o un magnetómetro dispuestos en el módulo.
9. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el cual los primeros y/o segundos medios (220, 512, 200) de detección de presencia son medios infrarrojos o medios de radar de alta frecuencia direccionales.
10. - Dispositivo según la reivindicación 9, para el cual los primeros medios (220) de detección de presencia comprenden un sensor de infrarrojos activo provisto de fotodiodos de emisión (220a, 220b, 220c) y de recepción de infrarrojos (220d) configurados para producir un primer cono (221) de detección dirigido hacia el interior del local provisto del elemento de apertura.
11. - Dispositivo según la reivindicación 8, para el cual los primeros medios de detección de presencia comprenden además un sensor (512) PIR (sensor infrarrojo pasivo) provisto de una lente que produce un segundo cono (522) de
detección que rodea o se superpone al primer cono, la detección de presencia que es validada cuando los primeros y segundos medios de detección detectan una presencia.
12. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para el cual los segundos medios (200) de detección de presencia están constituidos por un emisor/receptor (211) de infrarrojos y un espejo (213) cónico de enfoque que produce un perímetro de detección en forma de disco alrededor del dispositivo.
13. - Sistema de alarma que comprende al menos un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores conectado a una central de alarma local o remota.
14. - Procedimiento de vigilancia y de detección mediante un dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 que comprende, tras la instalación del dispositivo en un primer lado del elemento de apertura y puesta en funcionamiento del dispositivo o sistema de alarma, un procedimiento de detección que comprende:
- un primer bucle (1110a) de espera, elemento de apertura cerrado, que comprende la espera de un evento de detección de presencia (1111) sobre los medios de detección de presencia de la zona de confianza;
-una detección del grado de apertura del elemento de apertura (1120, 1117) que permite discriminar entre una apertura (1120) total que conduce a una desactivación de la alarma (1116) de una apertura (1117) parcial que activa un segundo bucle (1110b) de espera de uno de los eventos:
detección de movimiento del elemento de apertura (1113b) con detección de presencia en el perímetro (1119) de confianza;
detección de apertura del elemento de apertura sin detección de presencia previa en el perímetro (1113a) de confianza; detección de presencia en el perímetro (1115) de desconfianza;
- una etapa de activación de la alarma (1116) tras la aparición de los eventos de detección de apertura del elemento de apertura sin detección previa de presencia en el perímetro (1113a) de confianza o detección de presencia en el perímetro (1115) de desconfianza;
- una etapa de desactivación de la alarma y de retorno a un modo de espera en el caso de detección del evento de detección de la apertura del elemento de apertura (1113b) con detección de presencia en el perímetro (1119) de confianza.
15. - Procedimiento de vigilancia y de detección según la reivindicación 14 para el cual, el dispositivo comprende medios de medida de la apertura del elemento de apertura, el procedimiento comprende un bucle de detección de posición incorrecta entreabierta y de activación de un dispositivo de advertencia (1152, 1153) hasta la puesta en posición entreabierta correcta del elemento de apertura (1151).
16. - Procedimiento de vigilancia y de detección según la reivindicación 14 para el cual, el dispositivo comprende medios para medir la apertura del elemento de apertura, el procedimiento comprende una reactivación de la vigilancia a la salida de la apertura total del elemento de apertura y un retorno al primer bucle (1110a) de espera tras el retorno del elemento de apertura a la posición (1122) cerrada o un retorno al segundo bucle de espera (1110b) tras el retorno del elemento de apertura a la posición (1123) entreabierta.
17. - Procedimiento de vigilancia y de detección según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16 para el cual, el dispositivo comprende un sensor de choque, un detector (1124) de choque activa la alarma (1116) durante un bucle de espera.
18. - Procedimiento de vigilancia y de detección según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 17 para el cual, el dispositivo comprende un sensor magnético de efecto Hall, una detección (1130) de variación de campo activa la alarma (1116), elemento de apertura cerrado. sin detección de movimiento del elemento de apertura o detección de presencia en la zona de confianza.
19. - Procedimiento de vigilancia y de detección según una cualquiera de las reivindicaciones 14 a 18 para el cual, el dispositivo comprende medios de comunicación LPWAN, la activación de la alarma (1116) inicia un envío de una o varias tramas (1140) de alarma sobre la red LPWAN.
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