ITTO961080A1 - ELECTRONIC ENVIRONMENTAL CONTROL DEVICE. - Google Patents
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Abstract
Description
Descrizione dell'Invenzione Industriale avente per titolo: "Dispositivo elettronico di controllo ambientale. " Description of the Industrial Invention entitled: "Electronic environmental control device."
DESCRIZIONE DESCRIPTION
La presente invenzione si riferisce ad un dispositivo elettronico di controllo ambientale. The present invention refers to an electronic environmental control device.
In particolare, l'invenzione concerne un dispositivo elettronico di controllo ambientale a distanza atto ad essere impiegato in combinazione con apparati di controllo, di allarme, antincendio. antifurto, ecc In particular, the invention relates to an electronic remote environmental control device adapted to be used in combination with control, alarm and fire-fighting apparatuses. anti-theft, etc.
Nel campo dei sistemi di allarme e dei sistemi antifurto per ambienti civili ed industriali sono noti dispositivi di controllo ambientale che fanno uso di sensori volumetrici ad effetto Doppler o ad infrarossi. In the field of alarm systems and anti-theft systems for civil and industrial environments, environmental control devices are known which make use of volumetric Doppler effect or infrared sensors.
I sensori volumetrici ad effetto Doppler sono veri e propri piccoli radar funzionanti nello spettro delle microonde, tipicamente 1-10 GHz, in grado di segnalare il movimento di una persona anche se questa si muove alla minima velocità possibile . Doppler effect volumetric sensors are real small radars operating in the microwave spectrum, typically 1-10 GHz, capable of signaling the movement of a person even if this is moving at the lowest possible speed.
I sensori volumetrici ad infrarossi sono invece sensori in grado di riconoscere la differenza di temperatura che si crea al passaggio di un corpo umano nell'ambiente in cui sono posti, ma sono insensibili alle vibrazioni meccaniche. Volumetric infrared sensors, on the other hand, are sensors capable of recognizing the temperature difference that is created when a human body passes through the environment in which they are placed, but they are insensitive to mechanical vibrations.
In presenza di -un corpo in movimento all'interno dell'ambiente da sorvegliare i sensori volumetrici del tipo suddetto sono in grado di inviare un segnale elettrico ad un circuito di comando il quale attiva dispositivi di allarme o di altro tipo che segnalano l'evento mediante messaggi di allarme di tipo acustico e/o ottico. In the presence of a moving body within the environment to be monitored, the volumetric sensors of the aforementioned type are able to send an electrical signal to a control circuit which activates alarm or other devices that signal the event. by means of acoustic and / or optical alarm messages.
Nei sistemi di controllo a distanza, il messaggio di allarme ottico e/o acustico viene generalmente inviato, via radio o attraverso una linea telefonica pubblica o privata, ad un dispositivo ricevente posto anche molto lontano dal luogo in cui si è verificato l'evento segnalato. In remote control systems, the optical and / or acoustic alarm message is generally sent, via radio or through a public or private telephone line, to a receiving device located very far from the place where the reported event occurred. .
Ad esempio, il messaggio di allarme può essere inviato ad un dispositivo ricevente posto in una centrale di controllo presidiata da personale di sorveglianza o di polizia, oppure ad un apparecchio telefonico fisso o mobile in dotazione al personale di sorveglianza. For example, the alarm message can be sent to a receiving device placed in a control center manned by surveillance or police personnel, or to a fixed or mobile telephone set supplied to the surveillance personnel.
Il messaggio ricevuto da detto dispositivo ricevente può contenere informazioni relative al luogo in cui si è verificato l'evento sotto forma di messaggio vocale preregistrato. The message received by said receiving device may contain information relating to the place where the event occurred in the form of a pre-recorded voice message.
Qualora il personale di sorveglianza riceva il messaggio di allarme dall'ambiente sotto controllo potrà pertanto intervenire direttamente sul luogo o predisporre opportune misure di intervento come, ad esempio, richiedere l'intervento della polizia. If the surveillance staff receives the alarm message from the environment under control, they will therefore be able to intervene directly on the site or arrange appropriate intervention measures such as, for example, requesting the intervention of the police.
Uno dei principali problemi connessi con i sistemi di controllo a sensori volumetrici che prevedono la trasmissione di un messaggio di allarme ad una centrale di controllo a distanza è che il personale di sorveglianza o, più in generale, colui che riceve il messaggio di allarme, non è in grado, una volta ricevuto il segnale di allarme, di riconoscere se si tratta di un falso allarme oppure se è necessario intervenire tempestivamente. One of the main problems associated with volumetric sensor control systems that provide for the transmission of an alarm message to a remote control center is that the surveillance personnel or, more generally, the person who receives the alarm message, does not it is able, once the alarm signal has been received, to recognize if it is a false alarm or if it is necessary to intervene promptly.
La possibilità di un falso allarme è infatti una circostanza che, nonostante i miglioramenti tecnici apportati ai sistemi antifurto convenzionali attualmente impiegati, non è infrequente. The possibility of a false alarm is in fact a circumstance which, despite the technical improvements made to conventional burglar alarm systems currently used, is not uncommon.
Nel caso dei sensori ad infrarossi i falsi allarmi possono essere provocati da sorgenti luminose naturali o artificiali e da variazioni improvvise di luminosità o di temperatura provocate, ad esempio, dai fari di un'auto o da termoconvettori, rispettivamente. Inoltre la sensibilità dei sensori ad infrarossi diminuisce con l'aumentare della temperatura ambiente. In the case of infrared sensors, false alarms can be caused by natural or artificial light sources and by sudden changes in brightness or temperature caused, for example, by car headlights or heaters, respectively. Furthermore, the sensitivity of the infrared sensors decreases with increasing ambient temperature.
Nel caso dei sensori ad effetto doppler i falsi allarmi possono essere provocati da disturbi elettromagnetici e dal movimento casuale di oggetti, ad esempio una porta che sbatte, un vaso che cade, ecc... In the case of Doppler effect sensors, false alarms can be caused by electromagnetic disturbances and by the random movement of objects, such as a slamming door, a falling vase, etc.
La possibilità che il messaggio di allarme ricevuto a distanza corrisponda ad un falso allarme e la situazione di incertezza che ne consegue comporta un aumento dell'inerzia all'intervento da parte di colui o coloro che hanno ricevuto il messaggio di allarme. The possibility that the alarm message received remotely corresponds to a false alarm and the ensuing situation of uncertainty entails an increase in the inertia of the intervention by the person or persons who received the alarm message.
Se ad esempio il proprietario di un'abitazione che si trova lontano da casa riceve il messaggio di allarme attraverso il proprio telefono mobile dovrà decidere, solo in base all'informazione di allarme ricevuta, se far intervenire qualcuno sul posto per una verifica o se avvisare la polizia o, ancora, se considerare il messaggio come falso allarme. For example, if the owner of a home who is away from home receives the alarm message via his mobile phone, he will have to decide, based only on the alarm information received, whether to have someone intervene on site for a check or whether to notify the police or, again, whether to consider the message as a false alarm.
Allo scopo di ridurre il rischio di falsi allarmi mantenendo elevata la sensibilità dei sensori, sono stati proposti in passato numerosi accorgimenti . In order to reduce the risk of false alarms while keeping the sensitivity of the sensors high, numerous measures have been proposed in the past.
Uno di questi accorgimenti consiste nell 'adattare il livello di guardia dei sensori alle mutate condizioni di disturbo ambientale oppure nel prevedere contatori di impulsi che attivano il segnale di allarme solo dopo che il sensore è stato attivato almeno un certo numero di volte, ad esempio, per la presenza di un intruso. One of these measures consists in adapting the guard level of the sensors to the changed environmental disturbance conditions or in providing pulse counters that activate the alarm signal only after the sensor has been activated at least a certain number of times, for example, due to the presence of an intruder.
Un altro accorgimento ancora prevede l'impiego di sensori combinati, Doppler ed infrarossi, che devono essere attivati simultaneamente perchè avvenga la segnalazione dell'allarme. Yet another expedient provides for the use of combined Doppler and infrared sensors, which must be activated simultaneously for the alarm to be signaled.
Gli accorgimenti menzionati non hanno tuttavia risolto il problema di come eliminare l'incertezza sulla correttezza del segnale di allarme che si determina in colui al quale il segnale di allarme è inviato. However, the aforementioned measures have not solved the problem of how to eliminate the uncertainty about the correctness of the alarm signal that is determined in the person to whom the alarm signal is sent.
E' noto infatti che i dispositivi di allarme non sono immuni da guasti ed avarie da cui possono derivare falsi allarmi. Pertanto, nella vita di ogni sistema di allarme, una percentuale di falsi allarmi è da considerarsi fisiologica. In fact, it is known that alarm devices are not immune to faults and failures from which false alarms may arise. Therefore, in the life of any alarm system, a percentage of false alarms is to be considered physiological.
Con lo scopo di eliminare l'incertezza che segue la ricezione del segnale di allarme sono stati proposti in passato dei dispositivi che prevedono la sorveglianza ambientale acustica o visiva attraverso un microfono o una telecamera. With the aim of eliminating the uncertainty that follows the reception of the alarm signal, devices have been proposed in the past which provide for acoustic or visual environmental surveillance through a microphone or a camera.
Uno di questi dispositivi è descritto nel brevetto francese No.2.611.290 concernente un dispositivo di allarme e di trasmissione di un messaggio di allarme. One of these devices is described in the French Patent No. 2,611,290 concerning an alarm and alarm message transmission device.
Il dispositivo illustrato e descritto nel brevetto francese No.2.611.290 comprende un sensore volumetrico il quale, quando attivato, attiva un combinatore telefonico che compone un numero telefonico preregistrato ed invia attraverso la linea telefonica un messaggio di..allarme. The device illustrated and described in the French patent No. 2,611,290 comprises a volumetric sensor which, when activated, activates a telephone dialer which dials a pre-registered telephone number and sends an alarm message through the telephone line.
Al termine del messaggio di allarme viene attivata una funzione di ascolto ambientale attraverso un microfono che consente di ascoltare a distanza i suoni ed i rumori prodotti all'interno dell'ambiente sorvegliato. At the end of the alarm message, an environmental listening function is activated through a microphone that allows you to listen to the sounds and noises produced within the monitored environment at a distance.
Tuttavia, l'ascolto ambientale a distanza dei suoni e dei rumori attraverso microfoni presuppone l'installazione di ulteriori dispositivi negli ambienti da sorvegliare e non consente l'ascolto di rumori di bassa intensità, ad esempio provocati da movimenti lenti. However, remote environmental listening of sounds and noises through microphones requires the installation of additional devices in the areas to be monitored and does not allow the listening of low intensity noises, for example caused by slow movements.
Inoltre, il rumore di fondo provocato, ad esempio, dal traffico stradale o da apparecchi diffusori di suoni, quali radio e televisori, è fonte di disturbo per l'ascolto a distanza tramite microfoni e può rendere impossibile la distinzione di rumori di bassa intensità dovuti alla presenza di un intruso nell'ambiente da controllare. Furthermore, the background noise caused, for example, by road traffic or by sound-diffusing devices, such as radios and televisions, is a source of disturbance for remote listening via microphones and can make it impossible to distinguish low-intensity noises due to in the presence of an intruder in the environment to be controlled.
Non ultimo inconveniente derivante dall '.impiego di microfoni è che in alcuni paesi, come ad esempio la Francia, l'ascolto ambientale è soggetto a limitazioni legislative per evitare abusi, e non può in ogni caso essere protratto nel tempo oltre un certo limite. Not the least drawback deriving from the use of microphones is that in some countries, such as France, environmental listening is subject to legislative limitations to avoid abuses, and cannot in any case be prolonged over time beyond a certain limit.
L'impiego di telecamere per la sorveglianza visiva a distanza degli ambienti, sebbene consenta una buona percezione degli eventi nel campo operativo della telecamera, ha un costo molto elevato, dovendo essere previste telecamere per ogni ambiente, e presuppone l'esistenza di un apparato ricevente provvisto di monitor per la visualizzazione delle immagini. The use of cameras for remote visual surveillance of environments, although it allows a good perception of events in the operating field of the camera, has a very high cost, as cameras must be provided for each environment, and requires the existence of a receiving apparatus equipped with a monitor for viewing images.
Uno scopo della presente invenzione è pertanto quello di provvedere un dispositivo di controllo ambientale che permetta di risolvere il problema di come eliminare 'l'incertezza conseguente alla ricezione di un messaggio di allarme e non presenti gli inconvenienti dei dispositivi esistenti. An object of the present invention is therefore to provide an environmental control device which allows to solve the problem of how to eliminate the uncertainty consequent to the reception of an alarm message and which does not present the drawbacks of existing devices.
Uno scopo ulteriore della presente invenzione è di provvedere un dispositivo di controllo ambientale che sia affidabile e di facile ed economica realizzazione ed utilizzo. A further object of the present invention is to provide an environmental control device which is reliable and easy and inexpensive to manufacture and use.
Questi scopi della presente invenzione vengono raggiunti dal dispositivo di controllo ambientale come rivendicato nella rivendicazione 1. These objects of the present invention are achieved by the environmental control device as claimed in claim 1.
Ulteriori scopi dell'invenzione vengono raggiunti dal dispositivo di controllo ambientale come rivendicato nelle rivendicazioni dipendenti. Further objects of the invention are achieved by the environmental control device as claimed in the dependent claims.
Il dispositivo di controllo ambientale della presente invenzione verrà ora dettagliatamente descritto con particolare riferimento alla Figura allegata fornita a titolo d'esempio non limitativo ed illustrante una forma preferita di attuazione dell'invenzione. The environmental control device of the present invention will now be described in detail with particular reference to the attached figure provided by way of non-limiting example and illustrating a preferred embodiment of the invention.
Nello schema a blocchi della Figura allegata sono illustrati schematicamente i componenti di un dispositivo di controllo ambientale realizzato secondo l'insegnamento della presente invenzione in cui sono previsti sensori volumetrici 1a, 1b, 1c collocati, secondo le procedure convenzionali, negli ambienti da sorvegliare o all'interno dello stesso ambiente per aumentare la superficie di copertura. The block diagram of the attached Figure schematically illustrates the components of an environmental control device made according to the teaching of the present invention in which volumetric sensors 1a, 1b, 1c are provided, located, according to conventional procedures, in the environments to be monitored or in the interior of the same environment to increase the coverage area.
I sensori volumetrici la, lb ed le possono essere del tipo ad infrarossi o ad effetto Doppler. The volumetric sensors la, lb and l can be of the infrared or Doppler effect type.
I sensori ad infrarossi producono, in occasione dell'attraversamento del loro campo d'azione da parte di un corpo umano, una variazione nella tensione del. segnale prodotto, mentre i sensori ad effetto Doppler producono una variazione nella frequenza del segnale, proporzionale alla velocità ed alla direzione di spostamento. Infrared sensors produce, when a human body crosses their range of action, a variation in the voltage of the. signal produced, while the Doppler effect sensors produce a variation in the frequency of the signal, proportional to the speed and direction of displacement.
I segnali prodotti dai sensori volumetrici la, lb ed le, dopo essere stati amplificati dall'amplificatore analogico 2a, 2b e 2c, rispettivamente, vengono inviati per l'elaborazione successiva, in corrispondenza del nodo 3a, 3b, 3c sia ad una prima porzione di circuito di allarme 10a, 10b e 10c, delimitata nella Figura da una linea tratteggiata, e sia ad una seconda porzione di circuito di conversione 20a, 20b ed 20c, delimitata nella Figura da una linea a tratto e punto. The signals produced by the volumetric sensors la, 1b and le, after having been amplified by the analog amplifier 2a, 2b and 2c, respectively, are sent for subsequent processing, at the node 3a, 3b, 3c and to a first portion of the alarm circuit 10a, 10b and 10c, delimited in the Figure by a dashed line, and to a second portion of the conversion circuit 20a, 20b and 20c, delimited in the Figure by a dashed line.
La prima porzione di circuito di allarme 10a, 10b e 10c provvede a fornire in uscita un segnale di allarme ALARM di tensione opportuna quando venga soddisfatta la condizione prefissata di allarme. The first portion of the alarm circuit 10a, 10b and 10c provides at the output an alarm signal ALARM of suitable voltage when the predetermined alarm condition is satisfied.
In un esempio di realizzazione è previsto che il segnale di allarme ALARM in uscita da detta prima porzione di circuito di allarme 10a, 10b e 10c venga fornito da un relè 13a, 13b e 13c il quale è attivato da un circuito di trigger 12a, 12b e 12c pilotato da un rivelatore di soglia Ila, llb e Ile. In an example of embodiment, the alarm signal ALARM output from said first portion of the alarm circuit 10a, 10b and 10c is provided by a relay 13a, 13b and 13c which is activated by a trigger circuit 12a, 12b and 12c driven by a threshold detector 11a, 11b and 11le.
Al superamento della soglia prefissata il relè 13a, 13b e 13c commuta dalla posizione di riposo a quella di allarme abilitando l'invio, attraverso la linea di trasmissione del segnale di allarme 14a, 14b, 14c, di un segnale elettrico all'ingresso di allarme 31a, 31b, 3le previsto sulla centrale di allarme 30. When the preset threshold is exceeded, the relay 13a, 13b and 13c switches from the rest position to the alarm position, enabling the sending, through the transmission line of the alarm signal 14a, 14b, 14c, of an electrical signal to the alarm input 31a, 31b, 3le provided on the alarm control unit 30.
Attraverso l'ingresso di allarme 31a, 31b, 31c un multiplexer 32, previsto nella centrale di allarme 30, riceve il segnale ALARM di livello logico opportuno, ad esempio 5V per uno e 0V per zero, indicativo del sensore la o lb o le da cui proviene il segnale di allarme. Through the alarm input 31a, 31b, 31c a multiplexer 32, provided in the alarm control unit 30, receives the ALARM signal of appropriate logic level, for example 5V for one and 0V for zero, indicative of the sensor la or lb or le from which the alarm signal comes from.
Con riferimento alla seconda porzione di circuito di conversione 20a, 20b e 20c il segnale amplificato proveniente dal sensore volumetrico la, lb ed le viene utilizzato per comandare un circuito oscillatore controllato in tensione VCO 21a, 21b, 21c il cui campo di oscillazione è mantenuto nell'intervallo di audiofrequenza da 300 Hz a 3000 Hz corrispondente alla banda telefonica. With reference to the second portion of the conversion circuit 20a, 20b and 20c, the amplified signal coming from the volumetric sensor la, lb and le is used to control a voltage controlled oscillator circuit VCO 21a, 21b, 21c whose oscillation field is maintained in the '' audio frequency range from 300 Hz to 3000 Hz corresponding to the telephone band.
Il segnale in uscita dal circuito oscillatore VCO 21a, 21b, 2le viene modulato in corrispondenza del circuito modulatore 22a, 22b, 22c per poter essere trasmesso, attraverso la linea di trasmissione del segnale ad audiofrequenza 23a, 23b, 23c al circuito demodulatore 33a, 33b, 33c previsto sulla centrale di allarme 30. The output signal from the VCO oscillator circuit 21a, 21b, 2le is modulated at the modulator circuit 22a, 22b, 22c in order to be transmitted, through the audio frequency signal transmission line 23a, 23b, 23c to the demodulator circuit 33a, 33b , 33c provided on the alarm control unit 30.
Il segnale proveniente dal circuito demodulatore 33a, 33b, 33c viene inviato ad uno dei canali 34 di ingresso del multiplexer 32. The signal coming from the demodulator circuit 33a, 33b, 33c is sent to one of the input channels 34 of the multiplexer 32.
I canali di ingresso del multiplexer 32 sono abilitati attraverso l'indirizzo logico applicato agli ingressi di indirizzamento 35 del multiplexer 32 ai quali sono inviati i segnali provenienti dal relè 13a, 13b, 13c. The input channels of the multiplexer 32 are enabled through the logic address applied to the addressing inputs 35 of the multiplexer 32 to which the signals coming from the relay 13a, 13b, 13c are sent.
Attraverso il multiplexer 32 il segnale ad audiofrequenza viene inviato ad un amplificatore audio 40 e di qui, attraverso un combinatore telefonico 41, attivato dal segnale di allarme ALARM proveniente dal relè 13a, 13b, 13c, sulla linea telefonica pubblica 43. Through the multiplexer 32 the audio frequency signal is sent to an audio amplifier 40 and from there, through a telephone dialer 41, activated by the alarm signal ALARM coming from the relay 13a, 13b, 13c, on the public telephone line 43.
Attraverso la linea telefonica pubblica il segnale audio può essere ricevuto ovunque, ad esempio da un apparecchio telefonico 42 in dotazione al personale di sorveglianza. Through the public telephone line, the audio signal can be received anywhere, for example from a telephone set 42 supplied to the surveillance personnel.
Il segnale di allarme AT.ARM provvede ad attivare il combinatore telefonico 41 attraverso cui è stabilita la comunicazione con l'apparecchio telefonico ricevente 42 e, successivamente, abilita la trasmissione, attraverso la linea telefonica, del segnale audio proporzionale all'attività del sensore volumetrico la, Ib, le. The AT.ARM alarm signal activates the telephone dialer 41 through which communication with the receiving telephone set 42 is established and, subsequently, enables the transmission, through the telephone line, of the audio signal proportional to the activity of the volumetric sensor. la, Ib, le.
In tal modo è possibile ottenere una percezione continua degli eventuali movimenti che si verificano negli ambienti sorvegliati, indipendentemente dal rumore ivi prodotto. In this way it is possible to obtain a continuous perception of any movements that occur in the monitored environments, regardless of the noise produced there.
In alternativa, il segnale audio può essere diretto ad un altoparlante (non illustrato) posto nelle vicinanze del personale di sorveglianza, ad esempio il custode di un museo o altri ambienti. Alternatively, the audio signal can be directed to a loudspeaker (not shown) placed in the vicinity of security personnel, such as the caretaker of a museum or other environments.
In un'altra forma di realizzazione dell'invenzione è previsto che il segnale proveniente dal sensore volumetrico sia convertito in una forma adatta a pilotare un dispositivo visualizzatore, quale un monitor posto, ad esempio, all'altro capo della linea telefonica, e predisposto per la rappresentazione grafica, mediante variazioni di immagine, dei movimenti occorrenti nell'ambiente sorvegliato. In another embodiment of the invention it is provided that the signal coming from the volumetric sensor is converted into a form suitable for driving a display device, such as a monitor placed, for example, at the other end of the telephone line, and arranged for the graphic representation, by means of image variations, of the movements occurring in the monitored environment.
La percezione dei movimenti mediante il dispositivo descritto può anche avvenire in assenza di allarme abilitando manualmente o elettronicamente in sequenza i canali del multiplexer 32. The perception of the movements by means of the described device can also take place in the absence of an alarm by manually or electronically enabling the channels of the multiplexer 32 in sequence.
In tal modo il personale di soveglianza può effettuare un ascolto o una visualizzazione degli eventuali movimenti occorrenti negli ambienti sorvegliati, indipendentemente dal segnale di allarme e indipendentemente dal rumore prodotto nell'ambiente sorvegliato. In this way, the surveillance personnel can listen or view any movements occurring in the monitored environments, regardless of the alarm signal and regardless of the noise produced in the monitored environment.
Il dispositivo dell'invenzione è stato descritto con riferimento ad un particolare esempio di realizzazione, tuttavia, l'esperto del ramo potrà riconoscere facilmente l'esistenza di numerose varianti realizzative nell'ambito dello stesso principio inventivo. The device of the invention has been described with reference to a particular exemplary embodiment, however, the skilled in the art will be able to easily recognize the existence of numerous embodiments within the scope of the same inventive principle.
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