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CN101842817B - 包括无线自激励开关的安全系统 - Google Patents

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CN101842817B
CN101842817B CN2008801020594A CN200880102059A CN101842817B CN 101842817 B CN101842817 B CN 101842817B CN 2008801020594 A CN2008801020594 A CN 2008801020594A CN 200880102059 A CN200880102059 A CN 200880102059A CN 101842817 B CN101842817 B CN 101842817B
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Abstract

一种无线安全系统包括电源、和与电源选择性电连通的安全装置。安全装置当与电源电连接时，提供安全响应。接收器电连接在电源与安全装置之间，并且是可操作的，以选择性地将安全装置与电源相电连接。系统的至少一个自激励开关包括无线发射器和能量采集器，该能量采集器是可操作的以向无线发射器供电。无线发射器响应来自能量采集器的电力而向接收器发射信号，以触发安全响应。

Description

包括无线自激励开关的安全系统
对于相关申请的交叉参考
本公开要求在2007年8月5日提交的美国临时申请No.60/954,007的优先权。
技术领域
本公开涉及安全系统，并且更具体地说，涉及一种利用至少一个自激励开关的安全系统。
背景技术
无线开关典型地利用电池向内部发射器供电。例如，这样的无线开关已经用在为了更换电池而允许容易接近的某些开关用途中，如无线车库开门装置。在其它开关用途中，对电池的触及受到限制或者完全不可行。比如，灯开关可能嵌到墙壁中，并且需要相当的劳动量来进行拆卸，或者安全传感器开关可能在高处，或者不容易够到。
发明内容
示范无线安全系统包括电源、和与电源选择性电连通的安全装置。安全装置在与电源电连接时，提供安全响应。接收器电连接在电源与安全装置之间，并且是可操作的，以选择性地将安全装置与电源相电连接。系统的至少一个自激励开关包括无线发射器和能量采集器，该能量采集器是可操作的以向无线发射器供电。无线发射器响应来自能量采集器的电力而向接收器发射信号，以触发安全响应。
在另一个方面，无线安全系统包括与接收器通信的存储器模块。存储器模块能够记录在第一时间段上建筑物灯的活动模式。接收器那么以后可以在第二时间段上选择性地将安全装置与电源相电连接，以重复该活动模式作为安全响应。
供无线安全系统使用的示范方法包括：对于至少一个安全装置，在存储器模块中记录在第一时间段上的活动模式；和在第二时间段上选择性地将至少一个安全装置与电源相电连接，以重复活动模式。
附图说明
根据如下详细描述，公开例子的各种特征和优点对于本领域的技术人员将成为显然。伴随详细描述的附图可简短地按如下描述。
图1示意地表明示范无线安全系统。
图2A表明与窗户一起使用的示范无线安全系统。
图2B表明另一个示范窗户。
图2C表明另一个示范窗户。
图3A表明与门一起使用的示范无线安全系统。
图3B表明图3A的门的示范铰链。
图4表明与锁一起使用的示范无线安全系统。
图5表明具有运动传感器的示范无线安全系统。
图6表明与水阀一起使用的示范无线安全系统。
具体实施方式
图1示意地表明用来提供安全响应，如对于安全事件(例如，犯罪、非犯罪、财产损坏、等等)的响应，的示范无线安全系统10的选择部分。在表明的例子中，无线安全系统10包括电源12、和与电源12选择性电连通的安全装置14a，如一般由连接线指示的那样。
无线安全系统10还包括接收器16，该接收器16电连接在电源12与安全装置14a之间。例如，接收器16能够选择性地将安全装置14a与电源12相电连接。比如，接收器16可以包括用来提供这种功能的硬件、软件、或这两者。接收器16可以是用来控制安全装置14a的操作的单信道接收器、或能够控制一个或多个附加安全装置，如安全装置14b，的操作的多信道接收器。作为例子，接收器16可以是EnOcean产品号RCM 130C。
另外，无线安全系统10包括用来与接收器16通信的自激励传感器18。自激励传感器18包括无线发射器20和能量采集器22，该能量采集器22是可操作的以向无线发射器20供电。比如，自激励传感器18使用能量采集器22采集(相对于自激励传感器18的)外部能量，如门的运动、太阳能、等等。能量采集器22可以是压电元件、光伏装置、或其它类型的能量转换装置，该能量转换装置能够从自激励传感器18的外部环境接收能量并且将该能量转换成向无线发射器20供电的电力。因而，可以想到在自激励传感器18内使用任何这样类型的装置。作为例子，自激励传感器18可以是EnOcean产品号PTM250。
无线发射器20是可操作的，以响应来自能量采集器22的电力向接收器16发射信号，如射频(“RF”)信号，以触发安全响应。在这方面，自激励传感器18可以包括硬件(例如，定时电路、逻辑电路、微处理器、等等)、软件、或这两者，具有用来提供所需类型的信号(如识别特定自激励传感器18的编码信号、或提供“智能”能力)的无线发射器20，该“智能”能力监视采集的电力量并且/或者控制对无线发射器20的供电。
在某些例子中，接收器16也可以包括增强无线安全系统10的操作的辅助元件。比如，接收器16可以包括软件模块16a和/或存储器模块16b。软件模块16a可以便于分析从一个或多个自激励传感器18接收到接收器16中的信号。在其中有几个自激励传感器18和/或几个安全装置14a和14b的例子中，软件模块16a(例如，从编码信号)识别关于自激励传感器18中的特定一个的接收信号和所需的输出安全响应。比如，响应来自一个自激励传感器18的信号，软件模块16a可能确定应该致动安全装置14a，并且响应来自自激励传感器18中的另一个的信号，软件模块16a可能确定应该致动安全装置14b。因此，软件模块16a允许接收器16管理多个自激励传感器18和多个不同的安全响应输出。
在表明的例子中，无线安全系统10与建筑物结构24相关联，以便监视其安全。在这方面，安全系统10可以按各种不同方式用来监视安全。如在公开例子中将进一步表明的那样，自激励传感器18可以耦合到建筑物结构24的一部分26上，如耦合到窗户、门、抽屉、大门或从安全监视受益的其它部分26上。响应由于安全事件而被激励，自激励传感器18将无线信号28发射到接收器16，该无线信号28触发安全装置14a和/或14b以提供安全响应。
提供的安全响应的类型不限于任何特定类型，并且可以包括例如可视指示、可听指示、通信、或甚至机械响应。如由如下非限制性例子表明的那样，无线安全系统10可以按各种不同方式被利用。
另外，安全装置14a和14b不限于任何特定类型，并且可以是可视指示器、可听装置、通信装置、或机械装置。例如，安全装置14a或14b可以是建筑物灯、可听装置、到安全管理机构的信号、电动锁、安全系统、建筑物水阀、或室间指示器系统，该室间指示器系统具有位于建筑物结构24的不同房间R1和R2中的指示器。指示器在房间R1和R2中提供有与建筑物结构24的部分26有关的安全事件的指示。比如，如果自激励传感器18包括到大门或门中，则在房间R1和R2中的指示器的致动可能指示有人已经到达或离开建筑物结构24。
在某些例子中，自激励传感器18可以是可携带的，从而从在建筑物结构24内的(例如，远离接收器16和安全装置14a和14b的)不同位置可触发安全响应。例如，自激励开关可以是手持装置，该手持装置依据无线发射器20的范围，在建筑物结构24内逐房间地或在建筑物结构24的财产周围局部地可以携带。在一个例子中，自激励传感器18可以用作紧急按钮，个人携带该紧急按钮，以当有安全事件时致动安全响应。比如，安全响应可以采用致动本部安全系统或向安全管理机构(例如，保安公司)发信号的形式。
在某些例子中，存储器模块16b可以用来记录在一个时间段上安全装置14a或14b的活动。存储器模块16可以是任何类型的存储器装置，如固态存储器装置、闪存装置等。存储器模块16b可以在功能上与安全装置14a或14b相连接，以在一个时间段，如一周，上记录活动模式。就是说，存储器模块16b通过接收器16可以与软件模块16a合作，以监视和记录安全装置14a或14b的活动。活动模式可以是任何类型的模式，如建筑物灯的照明模式，但也可以包括其它装置，如电视、无线电、等等，的使用模式，这可以模拟在建筑物中的占据。
在一个例子中，建筑物占用者在晚上可能开灯，并且在晚上较晚时关灯，或者当进入/离开房间时开/关灯。存储器模块16b可以使用自激励传感器18被致动和停止，以开始和结束对在一个时间段上灯的ON(开)和OFF(关)活动的记录。自激励传感器18也可以用来在以后、第二时间段，开始重放ON和OFF活动，其中接收器16根据作为安全响应的灯的照明模式，选择性地将灯与电源12电连接。因而，存储器模块16b可记录当占用者在家时的时间上的活动，并且当占用者不在家时可重放照明模式以模拟在家。在某些例子中，存储器模块16b可以连续地记录在从当前时间往回延伸到过去预置时间量的滚动时间段(例如，一周)上的活动。
如下例子表明无线安全系统10的另外实施方式。图2A表明无线安全系统100的示范实施方式，该无线安全系统100与在图1的例子中描述的无线安全系统10有些类似。在本公开中，类似附图标记在适当的场合指示类似元素，并且添加有一百或其倍数的附图标记来指示修改元素。要理解，修改元素包括对应原始元素的相同特征和益处，除非另有声明。在这个例子中，无线安全系统100包括是建筑物灯泡的安全装置114a。接收器116电连接在电源112与建筑物灯泡之间，建筑物灯泡用来选择性地将建筑物灯泡与电源相电连接以便照明。自激励传感器118在机械上与窗户131耦合。例如，窗户131可以在以前例子的建筑物结构24内。
窗户131包括可动部分133，该可动部分133可以上下滑动以相应地打开或关闭窗户131。可动部分133的运动机械地致动自激励传感器118。当被致动时，自激励传感器118的能量采集器122向无线发射器120供电，该无线发射器120响应地将信号发射到接收器116。响应于该信号，接收器116通过控制在建筑物灯泡与电源112之间的电连接而触发安全响应。比如，窗户131的打开运动可以点亮建筑物灯泡，并且关闭运动可以切断建筑物灯泡。在其它例子中，为了作为安全响应的闪烁效果，接收器116可以断续地点亮建筑物灯泡。
如在图2B中表明的那样，自激励传感器218可以耦合到除在图2A中表明的窗户131之外的其它类型的窗户上。在这个例子中，自激励传感器218耦合到竖铰链窗231上，该竖铰链窗231包括窗框241和可动窗格243。可动窗格利用转动曲柄245可打开和关闭。多个锁闩247可以用来相对于窗框241锁定可动窗格243。自激励传感器218耦合到窗框241上。窗格243的运动机械地致动自激励开关218。当被致动时，自激励传感器218的能量采集器222向无线发射器220供电，例如该无线发射器220响应地将信号发射到接收器116。
如在图2C中表明的那样，至少一个自激励传感器318可以耦合到滑动窗户331上，该滑动窗户331包括相对于彼此可运动的第一窗户部分359和第二窗户部分361。第一窗户部分359和第二窗户部分361安装在窗框341内。一个自激励传感器318耦合到窗框341的每一侧上，以感测相应的第一窗户部分359和第二窗户部分361的运动。第一窗户部分359或第二窗户部分361的运动机械地致动相应的自激励传感器318。当被致动时，自激励传感器318的能量采集器322向无线发射器320供电，例如该无线发射器320响应地将信号发射到接收器116。
图3A表明关于门471包括的另一种示范无线安全系统410。例如，门471可以是在图1的例子的建筑物结构24内的门。电源412选择性地与安全装置414a，如在本公开中所描述的建筑物灯或其它装置，相电连通。接收器416电气地连接在电源412与安全装置414a之间，并且是可操作的，以选择性地将安全装置414a与电源412相电连接，如以前一般描述的那样。自激励传感器418与门471相耦合。例如，自激励传感器418可以集成到门471的铰链473中，从而门471的运动机械地致动自激励传感器418。当被致动时，自激励传感器418的能量采集器422向无线发射器420供电，该无线发射器420响应地将信号发射到接收器416，以触发安全装置414a而提供安全响应，如点亮建筑物灯。比如，门471的打开运动可以点亮建筑物灯泡，并且关闭运动可以切断建筑物灯泡。
图3B表明门471的铰链473的例子，该铰链473包括自激励传感器418。在这个例子中，铰链473包括可以紧固到门471上的第一部分475、和可以紧固到门471的周围结构，如门框，上的第二部分477。自激励传感器418与第二部分477机械地耦合，但作为替换方案，可以耦合到第一部分475上。门471的运动机械地致动能量采集器422，由此产生用于无线发射器420的电力。作为替换方案，自激励传感器418可以包括在其它类型的铰链中，并且不限于表明的例子。此外，表明的示范铰链473或其它类型的铰链可以包括到其它铰接结构中，如包括到铰接窗户、橱柜等中。
图4表明与锁581一起使用的另一个示范无线安全系统510。例如，锁581可以包括在门、窗等中，或者包括在以前例子的任一个中。在这个例子中，锁581包括至少部分地在锁壳体585内的锁舌583。锁舌与用来锁定或解锁锁舌583的执行器587相耦合。锁舌583可以按已知方式与窗、门、或其它装置相互作用，以提供锁定或解锁状态。
在这个例子中，锁舌583在锁定和解锁位置之间的运动分别压缩和释放弹簧589。弹簧589与自激励传感器518相耦合，该自激励传感器518包括能量采集器522，该能量采集器522具有在弹簧589和锁舌583的附近延伸的臂591。在某些例子中，臂591可以耦合到弹簧589、锁舌583、或这两者上。
当锁舌583向图4中的左边运动时，弹簧589压缩，并且当锁舌583向图4中的左边运动时，弹簧589伸长。臂591随着弹簧589和锁舌583的运动而向左和右运动。臂591的运动从锁舌583的机械运动采集能量，由此向无线发射器520供电以发射信号。响应于该信号，接收器516通过控制在安全装置514a与电源512之间的电连接来触发安全响应。比如，使锁581解锁或锁定可以触发形式为短时点亮灯泡或发射警报声的安全响应。
选择性地，锁581可以是电动锁，并且包括用来选择性地在锁定位置与解锁位置之间移动锁舌583的执行器593。比如，执行器593可以是螺线管或其它类型的执行器。执行器593可以具有其自己的动力源，如光伏装置595，或者与电源512相电连接。可选择地，光伏装置595可以是热动力装置、机械动力装置、或风力装置。在这方面，另一种自激励传感器518′可以选择性地被人工致动，以将信号发射到在执行器593内的接收器516或另一个类似接收器516′，该接收器选择性地电气控制光伏装置595(或电源512)与执行器593之间的电连接，以致动执行器593并由此在锁定与解锁之间改变锁581的状态。
图5表明包括到建筑物结构624，如住宅或商业建筑物，中的另一种示范无线安全系统610。在这个例子中，自激励传感器618安装在门671(如外部门)的上方。在其它例子中，作为替换方案，自激励传感器618安装在建筑物结构624的内部上。
自激励传感器618包括用来感测在区域A的上方与门671相对应的运动的运动传感器699。在这个例子中，能量采集器622是光伏装置，该光伏装置从太阳光或建筑物光采集外部光能，以向运动传感器699和无线发射器620供电。比如，能量采集器622可以定期地向运动传感器699供电，从而运动传感器699定期地检查在区域A上方的运动。在一个例子中，仅当已经采集了能量的阈值量时，能量采集器622才向运动传感器供电。该阈值量可以是向运动传感器699和无线发射器620供电所需要的量。在这方面，自激励传感器618可以包括硬件、软件、或两者，以提供以前所描述的“智能”能力。
无线发射器620将信号发射到接收器616。比如，信号代表由运动传感器699所检测的运动的存在或不存在。接收器616然后依据运动的存在或不存在，可以选择性地将电源612与安全装置614a相电连接。在一个例子中，所检测到的运动会触发形式为点亮在建筑物结构624内的灯的安全响应，以将在门671处的可能的安全事件通知给占用者。
图6表明包括到建筑物结构724，如住宅或商业建筑物，中的用来防止财产损坏的另一种示范无线安全系统710。在这个例子中，建筑物结构724与水主管线711流体地连接，该水主管线711通过连接管线713向建筑物结构724供水。建筑物结构724包括作为安全装置714a的水阀。该水阀被包括到连接管线713中，并且是可操作的，以完全关闭以阻止来自水主管线711的任何水的流动。
在表明的例子中，水阀是包括执行器717(例如，螺线管)的动力阀715，该执行器717能够在完全打开位置与完全闭合位置之间移动动力阀715。接收器716电连接在电源712与动力阀715之间。
无线安全系统710的自激励传感器718包括无线发射器720、和向无线发射器720供电的能量采集器722。当被致动时，无线发射器720将信号发射到接收器716，以触发安全响应。在这个例子中，安全响应采用控制动力阀715的打开和闭合状态的形式。例如，自激励传感器718被致动以选择性打开或闭合动力阀715，以控制进入建筑物结构724的水流动。作为例子，个人当离开建筑物结构724时，可切断水流动，以防止可能的溢流。在一种可能实施方案中，建筑物结构可能是度假住宅，其中希望的是，当搁置相当长时间段时容易切断水。
尽管特征的组合表示在所例示的例子中，但不是所有这些特征都需要被组合以实现本公开的各种实施例的好处。换句话说，根据本公开的实施例设计的系统将不必包括在附图的任一个中表示的所有特征或在附图中示意表示的所有部分。况且，一个示范实施例的所选择的特征可以与其它示范实施例的所选择的特征相组合。
以上描述实质上是示范性的，而不是限制性的。对于所公开的例子的变更和修改对于本领域的技术人员来说可以成为显然易见的，这些变更和修改不脱离本公开的本质。对于本公开给出的合法保护范围仅能通过研究如下权利要求书而确定。

Claims (13)

1.一种无线安全系统，包括：
电源；
安全装置，与所述电源选择性地电连通，所述安全装置在与所述电源电连接时，提供安全响应；
接收器，电连接在所述电源与所述安全装置之间，所述接收器选择性地将所述安全装置与所述电源电连接；以及
至少一个自激励传感器，包括无线发射器和能量采集器，该能量采集器响应于安全事件而向所述无线发射器供电，所述无线发射器响应于被所述能量采集器供电而向所述接收器发射信号，以触发安全响应。
2.根据权利要求1所述的无线安全系统，还包括由所述能量采集器供电的运动传感器，并且其中，所述能量采集器是光伏装置。
3.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述至少一个自激励传感器机械地耦合到从窗户和门中选择的建筑物入口。
4.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述能量采集器与建筑物入口相耦合，从而所述能量采集器响应于所述建筑物入口的运动而产生电力。
5.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述接收器包括识别关于所述至少一个自激励传感器的信号的软件模块。
6.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述安全装置选自包括灯、可听装置、到安全管理机构的另一种信号、电动锁、安全系统、建筑物水阀、和室间指示器系统的组。
7.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述至少一个自激励传感器与建筑物入口的锁相耦合。
8.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述安全装置是电动锁，并且所述电源选自包括光伏装置、热动力装置、机械动力装置、及风力装置的组。
9.根据权利要求1所述的无线安全系统，其中，所述安全装置是具有打开状态和闭合状态的建筑物水阀，该建筑物水阀能够操作以作为安全响应而控制相对于建筑物的水流。
10.一种无线安全系统，包括：
电源；
安全装置，与所述电源选择性地电连通，所述安全装置在与所述电源电连接时，提供安全响应；
接收器，电连接在所述电源与所述安全装置之间，所述接收器选择性地将所述安全装置与所述电源电连接；
至少一个自激励传感器，包括无线发射器和能量采集器，该能量采集器响应于安全事件而向所述无线发射器供电，所述无线发射器响应于被所述能量采集器供电而向所述接收器发射信号，以触发安全响应；以及
存储器模块，与所述接收器通信，并且能够记录所述安全装置在一时间段上的活动模式，其中，所述接收器在另一个时间段上选择性地将所述安全装置与所述电源电连接，以重复所述活动模式作为安全响应。
11.根据权利要求10所述的无线安全系统，其中所述安全装置包括建筑物灯，并且所述活动模式包括所述建筑物灯的交替的ON和OFF状态。
12.根据权利要求10所述的无线安全系统，其中，所述接收器包括所述存储器模块以及识别关于至少一个自激励开关的信号的软件模块。
13.根据权利要求10所述的无线安全系统，其中，所述至少一个自激励传感器是可携带的，从而能够从相对于所述接收器和所述安全装置的不同位置触发安全响应。
CN2008801020594A 2007-08-05 2008-07-22 包括无线自激励开关的安全系统 Active CN101842817B (zh)

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US60/954,007 2007-08-05
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