專利名稱：獨立式安全系統(tǒng)的制作方法
獨立式安全系統(tǒng)
本申請要求2006年8月11日提交的名稱為"Self-Contained Security System (獨立式安全系統(tǒng))"的美國臨時專利申請No.60/813，622的優(yōu) 先權，通過引用將其全部內容結合于此。
背景技術：
電子安全系統(tǒng)利用多種傳感器檢測入侵者或者危險狀況。這樣的傳 感器包括無源紅外運動傳感器、微波傳感器、加速計、電場檢測器、熱 敏傳感器、感煙探測器以及光學攝像機。
傳統(tǒng)安全系統(tǒng)永久性地安裝在住宅或樓宇中。這一設施通常包括遍 布建筑物的多個傳感器，這些傳感器用導線連到控制臺，控制臺又連到 警報器或警鈴上。這些類型的系統(tǒng)通常經由電話鏈路連接到交換機，從 而若警報系統(tǒng)被啟動則可通知權利機構。
近來，已可得到無線安全系統(tǒng)。這些安全系統(tǒng)與有線系統(tǒng)的相似之 處在于傳感器遍布整個建筑物。這些傳感器自身包含無線鏈路，該無線 鏈路使得傳感器無需用導線進行物理連接就可與控制臺通信。這使得初 裝更加簡單。然而，這些傳感器通常包含必須定期更換的電池。
永久性安裝的戶外燈通常裝配有無源紅外運動檢測器。當傳感器檢 測到由所安裝的傳感器的方位限定的范圍內的運動時，燈開啟。在夜間， 這些裝置通過在入侵者接近時使其暴露而在阻止入侵者方面非常有效。
車輛警報系統(tǒng)永久性地用導線連至受保護車輛的電子系統(tǒng)。使用多 種傳感器，但是通常使用車喇叭作為音頻警報。常見的是使用手持式鑰 匙扣(key fob)遙控器啟用和解除車輛警報系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明是一種容納有大量傳感器以及閃爍標燈和高強度警報器的獨
8立式便攜安全系統(tǒng)。該裝置可通過放置在需要保護的珍貴物品上或其周 圍而簡單地安設。由于不需布線或放置傳感器，因而可以即刻設立該設 備。利用熟悉的鑰匙扣遙控器有利地啟用和解除該系統(tǒng)。該設備可用在 室內，但是其不受惡劣天氣影響而能長時間用在戶外。
在一個方面，本獨立式便攜安全系統(tǒng)包括外殼單元，該外殼單元包
括外殼；所述外殼中的多個傳感器，這些傳感器用于檢測所述外殼外 的物體周圍的安全區(qū)域內的入侵者；以及一個或多個警報器，特別是可 視警報器和音頻警報器。這些傳感器可包括紅外傳感器、加速計、微波 運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器和/或攝像機。所述警報器優(yōu)選可 通過電子鑰匙扣遙控解除。
在該實施方式中，所述傳感器優(yōu)選位于所述外殼的上部，該安全系 統(tǒng)的重心位于所述外殼的下部，以為該安全系統(tǒng)提供更大的穩(wěn)定性。還 可在所述外殼上設置用于將該外殼連接至例如待保護物體的夾持安裝 架，也可設置易于運輸之用的手柄。該手柄可以可逆地固定至外殼。
在另一實施方式中，所述安全系統(tǒng)的傳感器可包括第一紅外運動 傳感器，該第一紅外運動傳感器具有從所述外殼的前表面向外延伸的第 一檢測區(qū)域；以及第二紅外運動傳感器，該第二紅外運動傳感器具有從 所述外殼的后表面向外延伸的第二檢測區(qū)域。
所述電子鑰匙扣可包括一個或多個所述傳感器的啟動狀態(tài)的指示 器，其可經由射頻通信鏈路或紅外通信鏈路從外殼單元傳輸至遙控鑰匙 扣。所述電子鑰匙扣優(yōu)選在距所述外殼單元預定距離內時自動解除所述 一個或多個警報器，并且還優(yōu)選包括指示一第二安全系統(tǒng)是否位于無線 通信范圍內以及該第二安全系統(tǒng)的傳感器的啟動狀態(tài)的指示器。
在另一方面中，本便攜式安全系統(tǒng)包括一個或多個傳感器、由所述 傳感器觸發(fā)的一個或多個警報器、電池以及容納所述傳感器、警報器和 電池的外殼。該實施方式中的系統(tǒng)還包括用于將所述電池保持在所述外 殼的下部的電池保持件，該電池保持件的內表面至少與所述電池的上表 面和側表面接合。還設置在所述外殼的內表面與所述電池保持件的外表 面之間延伸的多個肋，以限制電池在外殼內的運動。 一個或多個所述肋優(yōu)選附連至所述外殼的內表面并從所述外殼的內表面向內延伸，并且可 設置用于將該電池保持件緊固至所述外殼的緊固件。
在該實施方式中，所述傳感器可包括加速計、微波運動傳感器、電 場檢測器、熱敏傳感器、感煙檢測器和攝像機。所述傳感器優(yōu)選位于所 述外殼上部，如可視警報器那樣。還優(yōu)選在外殼的下表面上設置彈性體 底腳。
在再一方面，本便攜式安全系統(tǒng)可包括 一個或多個傳感器；容納 這些傳感器的外殼；標燈，該標燈在所述外殼的兩個橫向側面之間位于 所述外殼的頂部上，從而該標燈在被啟動時從所述外殼的前表面和后表 面都可見；剛性手柄，該手柄在所述外殼的兩個橫向側面之間在所述標 燈上方延伸，以保護所述標燈不受沖擊。所述傳感器可包括加速計、微 波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器、感煙檢測器和攝像機。所述 標燈還優(yōu)選由半透明罩保護。還優(yōu)選的是，該實施方式中的系統(tǒng)的重心 位于該系統(tǒng)的下部。在另一方面，本便攜式安全系統(tǒng)包括具有前表面 和后表面的外殼；第一紅外運動傳感器，該第一紅外運動傳感器具有從 所述外殼的前表面向外延伸的第一檢測區(qū)域；以及第二紅外運動傳感器， 該第二紅外運動傳感器具有從所述外殼的后表面向外延伸的第二檢測區(qū) 域。所述第一檢測區(qū)域和所述第二檢測區(qū)域優(yōu)選不對稱，所述外殼的前 表面和后表面優(yōu)選從支撐該外殼的支撐面近似垂直地延伸。在該實施方 式中，該系統(tǒng)可包括一個或多個可視和/或音頻警報器，并且該系統(tǒng)還可 包括加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器、感煙探測器 和/或攝像機。
本發(fā)明的再一方面為一種利用安全系統(tǒng)的方法。在該方法中，設置 第一便攜式安全系統(tǒng)和第二便攜式安全系統(tǒng)，每一系統(tǒng)均包括外殼； 所述外殼中的多個傳感器，這些傳感器用于檢測所述外殼外的物體周圍 的安全區(qū)域內的入侵者，這些傳感器從紅外傳感器、加速計、微波運動 傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器和攝像機構成的組中選擇；和所述外 殼中的一個或多個警報器，該警報器從可視警報器和音頻警報器構成的 組中選擇。當所述第一安全系統(tǒng)的一個或多個傳感器被啟動時，啟動該第一安全系統(tǒng)的警報器，并且從所述第一便攜式安全系統(tǒng)向所述第二便 攜式安全系統(tǒng)直接傳輸通信信號，以啟動所述第二便攜式安全系統(tǒng)的警 報器。優(yōu)選的是，僅在所述第一便攜式安全系統(tǒng)中的不止一個傳感器被 啟動時發(fā)生所述傳輸。
在另一方面，提供一種利用安全系統(tǒng)的方法。在該方法中，設置便 攜式安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括外殼；所述外殼中的多個傳感器，這些傳 感器用于檢測所述外殼外的物體周圍的安全區(qū)域內的入侵者，這些傳感 器從紅外傳感器、加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器 和攝像機構成的組中選擇；和一個或多個可視和/或音頻警報器。當所述 第一安全系統(tǒng)的一個或多個傳感器被啟動時，從該便攜式安全系統(tǒng)向狀 態(tài)通知服務器發(fā)送通信信號，并且該狀態(tài)通知服務器響應于來自該便攜 式安全系統(tǒng)的通信信號生成消息。所述消息隨后被發(fā)送給該便攜式安全 系統(tǒng)的用戶。在該方法中，從所述便攜式安全系統(tǒng)至所述狀態(tài)通知服務 器的通信信號可經由例如移動電話通信網(wǎng)或雙向尋呼基站發(fā)送。所述消 息可以為由語言生成器產生的音頻消息或文本消息，該消息可經由可包 括有線電話或移動電話的電話網(wǎng)發(fā)送。所述消息還可經由電子郵件或電 子尋呼機發(fā)送。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供一種微波傳感器，該微波傳感器 包括a)發(fā)射器；b)連接至所述發(fā)射器的天線；c)與所述天線電連接的 幅值檢測器；d)與所述幅值檢測器電連接的帶通濾波器；以及e)與所 述發(fā)射器、天線、幅值檢測器及帶通濾波器電連接的微處理器接口。在 另一實施方式中，所述微處理器接口包括模數(shù)轉換器。在另一實施方式 中，所述發(fā)射器和所述天線發(fā)送微波檢測信號、發(fā)送通信信號，或者二 者都發(fā)送微波檢測信號和通信信號。在另一實施方式中，所述發(fā)射器以 至少在每秒80個脈沖和每秒1000個脈沖之間的頻率產生脈沖。在優(yōu)選 實施方式中，所述發(fā)射器每秒產生40O個脈沖。
在一個實施方式中，所述天線從介質諧振天線、偶極天線、電短天 線、喇叭天線、螺旋天線、三環(huán)天線、微帶天線、拋物面天線、相控陣 天線以及小環(huán)天線構成的組中選擇。在另一實施方式中，由所述天線接
ii收的微波頻率是等幅波。在另一實施方式中，由所述天線接收的微波頻
率介于900Mhz與6Ghz之間。在優(yōu)選實施方式中，由所述天線接收的微 波頻率為900Mhz。在另一實施方式中，由所述天線接收的微波頻率是脈 動的。在另一實施方式中，由所述天線接收的微波頻率包括介于每秒10 至1000個脈沖之間的脈沖重復頻率。在優(yōu)選實施方式中，由所述天線接 收的微波頻率為每秒400個脈沖。
在一個實施方式中，所述幅值檢測器和所述帶通濾波器使天線接收 到的頻率相加，并輸出調幅信號。在另一實施方式中，所述微處理器接 口使數(shù)字采樣頻率與接收到的數(shù)字轉化微波頻率相加。在另一實施方式 中，當從所述天線接收到的調幅信號大于900MHz時，啟動所述帶通濾 波器。在另一實施方式中，所述帶通濾波器輸出介于1VAC與12VAC之 間的交流電。在另一實施方式中，所述帶通濾波器輸出介于1VDC與 12VDC之間的直流電
在一個實施方式中，提供一種電池充電-通信電路，其包括a)輔 助檢測單元；b)與所述輔助檢測單元電連接的電壓控制單元；c)與所 述電壓控制單元電連接的電力-數(shù)據(jù)切換單元；以及d)電池。在另一實 施方式中，所述輔助檢測單元向附接至該電路的一個或多個被檢測到的 附件傳送數(shù)據(jù)。在另一實施方式中，所述輔助檢測單元從附接至該電路
的一個或多個被撿測到的附件接收數(shù)據(jù)。在另一實施方式中，所述輔助 檢測單元向附接至該電路的一個或多個被檢測到的附件傳送電力。
在一個實施方式中，所述電壓控制單元向所述電池充電-通信電路供 應輸入電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流；并且其中所述輸入電壓、 輸入電流、輸出電壓和輸出電流從外部供應的交流電、外部供應的直流 電以及內部供應的直流電構成的組中選擇。在另一實施方式中，所述電 壓控制單元將輸入電流和輸出電流限制至7安培。在另一實施方式中， 所述電壓控制單元對所述可充電電池進行再充電并操作所述電路。在另 一實施方式中，所述電壓控制單元向700mA的電池供應恒定輸入電流， 直至施加至電池的電壓為14.75伏。在另一實施方式中，所述電壓控制單 元向電池供應恒定的14.75伏，直至施加至電池的電流為70mA。在另一實施方式中，當施加至電池的電流低于70mA時，所述電壓控制單元向 該電池供應13.65伏的恒定電壓。在另一實施方式中，所述電壓控制單元 被正向偏置以選擇更高的輸入電壓供給該電路。在另一實施方式中，所 述電壓控制單元包括電子開關以選擇輸入電壓和輸入電流來操作該電路 和所附接的附件。
在一個實施方式中，電力-數(shù)據(jù)切換單元被脈寬調制，以控制附件輸 入電壓、附件輸入電流、附件輸出電壓以及附件輸出電流。在另一實施 方式中，電力-數(shù)據(jù)切換單元向外部連接的附件交替地傳送電力和數(shù)據(jù)。 在另一實施方式中，電力-數(shù)據(jù)切換單元從外部連接的附件交替地接收電 力和數(shù)據(jù)。在一個實施方式中，所述電池是可充電的。在另一實施方式 中，所述電池是鉛酸電池。
在一個實施方式中，所述電池充電-通信電路還包括電池充電傳感 器。在另一實施方式中，該電池充電傳感器測量供應至所述可充電電池 的充電電流。在另一實施方式中，在所述可充電電池充滿電時，電池充 電傳感器向所述電壓控制單元發(fā)送信號。在另一實施方式中，在所述可 充電電池連接至外部電源時，電池充電傳感器向所述電壓控制單元發(fā)送 信號。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，提供一種利用微波傳感器的方法，該 方法包括a)提供微波傳感器;b)將輸出發(fā)射信號頻率與反射信號頻 率相加；其中輸出發(fā)射信號頻率與反射信號頻率之和等于利用輸出發(fā)射 信號頻率與反射信號頻率之差調幅過的輸出發(fā)射信號頻率；c)減去調幅 信號中產生的輸出發(fā)射信號頻率，其中頻率為輸出發(fā)射信號頻率與輸出 反射信號頻率之差，并且該調幅信號與反射信號的幅值相關；d)從所附 接的附件接收通信數(shù)據(jù)；以及e)對從所附接的附件接收到的通信數(shù)據(jù)進 行處理。在另一實施方式中，微處理器接口在來自帶通濾波器的每一交 流電波形周期對該交流電波形進行IO次采樣，此時交流電波形從模擬形 式轉為數(shù)字形式。在另一實施方式中，當調幅信號在40Hz與90Hz之間 大于輸出發(fā)射信號頻率時，所述帶通濾波器使警報信號通過。在另一實 施方式中，所述微處理器接口接收警報信號并啟動警報單元。在另一實施方式中，所述微處理器接口接收并處理來自所附接的附件的通信數(shù)據(jù); 并且其中在該微處理器接口中編碼的一種或多種算法基于接收到并處理 過的通信數(shù)據(jù)啟動警報單元。


參照以下說明、所附權利要求和附圖將會更好地理解本發(fā)明的這些 及其他特征、方面和優(yōu)點。
圖1是本獨立式安全系統(tǒng)及鑰匙扣遙控器的外部立體圖。 圖1A是圖1的安全系統(tǒng)的立體圖，示出了系統(tǒng)的內部件。 圖2是本安全系統(tǒng)的實施方式的分解圖。
圖2A是圖2中示出的組裝起來的安全系統(tǒng)沿線2-2的剖視圖。 圖2B是圖2中示出的組裝起來的安全系統(tǒng)的前視立體圖。 圖3是本安全系統(tǒng)的頂視圖，示出了無源紅外傳感器的定向靈敏度 以及微波傳感器的全向靈敏度。
圖4是安全系統(tǒng)的側視圖以及無源紅外傳感器的靈敏度的豎向范圍。
圖5是警報遙控裝置的立體圖。
圖5A是警報遙控裝置的可選實施方式的立體圖。
圖5B是圖5A的警報遙控裝置的分解圖。
圖6是自動遙控裝置的立體圖。
圖7是本安全系統(tǒng)的頂視圖，示出了該安全系統(tǒng)周圍可通過該系統(tǒng) 的無源紅外傳感器檢測到運動的區(qū)域。
圖8是本安全系統(tǒng)的頂視圖，示出了在將設備置于諸如墻的屏障附 近時該安全系統(tǒng)周圍可通過無源紅外傳感器檢測到運動的區(qū)域。
圖9是電場傳感器的電路圖。
圖IO是利用通信發(fā)射器的微波傳感器的框圖。
圖11是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式用于通知用戶已觸發(fā)警報的通信系 統(tǒng)的系統(tǒng)圖。
圖12是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的微波傳感器的框圖。圖13是根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電池充電-通信電路1300的框圖。
本公開中指定的所有尺寸都僅作為示例而不旨在進行限制。此外， 這些圖中示出的比例不一定按標尺。本領域技術人員參照本公開應理解， 本公開中所公開的任何裝置或裝置的一部分的實際尺寸由其期望用途決 定。
具體實施方式
定義
本文所用的以下術語及其變型具有以下給出的含義，使用這類術語 之處的上下文清楚表明其他含義的除外。
"加速計"是通過測量傳感器速度的時間變化率來檢測運動的傳感 器，其中速度定義為位置的時間變化率。該加速計是通常為獨立式的慣 性測量裝置，可構造到集成電路中。
"重心"是指物體繞其可達到完全平衡的點。
"下"和"向下"指沿著安置有本系統(tǒng)或者可安置本系統(tǒng)的支撐面 或朝向該支撐面的方向。"上"和"向上"是指相反的方向，即離開這樣 的支撐面的方向。
"電場檢測器"是測量絕緣的導電電極周圍的電場中斷的傳感器。 電極可采用絕緣電線、鋼絲網(wǎng)或鋼絲織物的形式。電場可被導電物體或 活體的運動中斷。
"水平"是指與在使用中支撐本系統(tǒng)的支撐面近似平行(即不是顯 著朝向或遠離)的方位。
"鑰匙扣"是指具有本安全系統(tǒng)的遠程通信和/或控制所用的內置授 權機構的小硬件設備。
"較下"是指本系統(tǒng)中的更靠近或朝向在使用中安置本系統(tǒng)的支撐 面的部件的相對位置。"較上"是指本設備中的更離開或者說遠離這樣的 支撐面的部件的相對位置。
"微波運動傳感器"是指利用多普勒頻移技術檢測物體運動的傳感器。從信號源發(fā)射微波信號，該信號的一部分被發(fā)射器附近的所有物體 反射。如果物體靜止，則反射信號的頻率與發(fā)射信號的頻率相同。然而 如果物體在運動，則反射信號的頻率略微偏移。這一頻移可被傳感器系 統(tǒng)檢測到。
"光學檢測器"是利用算法對攝像機捕獲的連續(xù)圖像進行對比并判 斷場景是否顯著變化的傳感器?；谠趫D像與圖像之間變化的充裕數(shù)量 的像素進行檢測。而且，可利用攝像機記錄可做鑒別之用的入侵者的圖
"向外"是指沿著離開系統(tǒng)或者系統(tǒng)的構成部分的水平中心或垂直 中心的方向。
"無源遠紅外運動傳感器"(也簡稱為紅外傳感器)是利用在通常達
50英尺的距離處檢測溫差的熱電傳感器的傳感器。該傳感器可辨別環(huán)境 溫度與例如人或動物的溫度之間的差異。通常利用薄的塑料透鏡將熱輻 射聚焦到傳感器上，從而在相對較熱的物體或人經過傳感器時可檢測到 溫度變化。
"感煙檢測器"是測量被空氣中的煙粒吸收的低水平輻射的傳感器。 "熱敏傳感器"是測量可能由失火引起的過高環(huán)境溫度的傳感器。 "半透明"是指允許光穿過的材料，包括透明材料。 "垂直"是指優(yōu)選相對于支撐面成大約90°角朝向或遠離在使用中 支撐本系統(tǒng)的支撐面延伸的方位。
"攝像機"是指通常以數(shù)字格式拍攝靜止視頻圖像或移動視頻圖像， 或者既可拍攝靜止視頻圖像又可拍攝移動視頻圖像的攝像裝置。
本文所用的術語"包含"以及該術語的變型不旨在排除其他附屬物、 部件、整件或步驟。本文所用的術語"一"、"該"及類似術語應解釋為 覆蓋單數(shù)和復數(shù)，在上下文中其用法另有含義除外。 安全系統(tǒng) 外殼部件
如在圖2中最佳可見，本系統(tǒng)1包括外殼9，其通常具有前表面102、 后表面104、外表面107和內表面109。在圖1至2A所示的實施方式中，外殼9的前表面102和后表面104由分立的注射成型塑料件制成。本安 全系統(tǒng)1的其余部件組裝在外殼9的這兩個表面上或這兩個表面內，并 且例如通過將從外殼9的前表面102的內表面109向內伸出的凸起(倒 圓突部，未示出)插入穿過外殼9的后表面104的內表面106向內伸出 的接收柱155中而連接這兩個表面。如圖2和圖2A所示，本安全系統(tǒng)l 的其他部件可包括無源紅外運動傳感器3、高強度警報器5、控制面板6、 電池盒59、可充電電池8、內部電子器件7以及閃爍標燈4，所有這些都 裝在還包含手柄11的外殼9中。
外殼9優(yōu)選由注射成型塑料件制成的前后殼體構成，所述塑料件諸 如ABS/聚碳酸酯或者聚碳酸酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯的混合物，例如 GE公司的XENOY聚合物。外殼9所用的塑料經過穩(wěn)定處理而能長時間 暴露于紫外線照射，從而使脫色和退化降至最少。手柄ll可優(yōu)選模制在 外殼9的頂部，并可將其尺寸定為適合手大的用戶。另選地或者附加地， 可在外殼9的一個側面或多個側面上設置一個或多個手柄。在一個實施 方式中，手柄11可從外殼9卸下。
將外殼9中的進水點數(shù)量減至最少以防止水損壞本安全系統(tǒng)1的內 部構件。在圖1和圖1A的實施方式中，用于筒形插孔18的開口 101和 用于聲波導14的開口是僅有的容易進水的兩個部位。還可在外殼9的底 面(即，最下表面)中設置排水孔以允許進入外殼9的水排出。
無源紅外運動傳感器3優(yōu)選朝向設備的前表面102，因此如圖3所 示在該方向上具有最大靈敏度。該傳感器能檢測到運動的距離通常為25 英尺左右，水平跨度為110度扇面15。圖4示出了這種無源紅外傳感器 的優(yōu)選豎向靈敏度。在該方向上，其角度范圍近似為50度。
紅外傳感器3的熱電傳感器部分141封裝在優(yōu)選由聚乙烯薄片制成 的菲涅耳透鏡143后方。使用聚乙烯是由于其對于紅外線來說是透明的。 在一個實施方式中，在菲涅耳透鏡143和熱電傳感器部分141之間設置 彎曲元件145。傳感器3的端口 147優(yōu)選設置在熱電傳感器部分141后方， 其可以是電路板。傳感器和透鏡凹入外殼9的前表面102內，以防止它 們受到直接沖擊。
17警報器5優(yōu)選位于外殼9中，從而可將聲音引向外部。使警報器面 向下有助于使警報器防水，并使水侵入警報器自身內的可能性減至最小。 警報器5優(yōu)選為發(fā)射定向聲音輸出的壓電型裝置，例如120分貝的警報 器。在一個實施方式中，如圖1A所示，來自警報器5的聲音被引入聲波 導14中，聲波導14從外殼9的前表面102和后表面104向外引導聲音。 這樣就不需要具有分別朝向設備前后的分立警報器。另選地，如果警報 器足夠響，就可以使其面向下而無需波導件，從而使聲音沿水平方向均 勻散開。
在圖2和2A所示的實施方式中，電池8為位于外殼9下部的可充電 電池。這樣放置電池能使本安全系統(tǒng)1的重心位于外殼9的豎向下部， 從而在系統(tǒng)被置于支撐面上時為其提供更大的穩(wěn)定性。當電池8為鉛酸 型電池時更是如此，鉛酸型電池相對較重，并且可涵蓋本系統(tǒng)1的過半 重量，優(yōu)選約為系統(tǒng)1的重量的2/3。特別選擇這種電池規(guī)格是因為其重、 壽命長而且成本很低。在優(yōu)選實施方式中，該電池為12伏、5或7安時 的密封鉛酸電池，不過也可使用其他電池類型，例如鎳-鎘電池。若另選 電池類型的質量不能將本安全系統(tǒng)1的重心置于外殼9的下部，則可將 外殼9和/或其部件構造成將附加重量移至外殼9的下部。
通過使用電池保持件59而將電池保持在外殼9中的適當位置，電池 保持件59限制電池8在本系統(tǒng)1的外殼9中的垂直和水平運動。在圖2 所示的實施方式中，電池保持件59包括位于其內表面122上的插座110。 插座110構造成貼在電池8周圍，以接觸或非常接近(即，在1厘米以 內)電池8的上表面111和側表面113，即在電池的幾毫米以內。在其他 實施方式中，可使用除插座以外的結構。這種結構可同樣接觸或非常接 近電池8的上表面111和側表面113，還可支撐電池8的底面。電池保持 件59可由與外殼9相同的材料制成，例如由塑料材料制成，但是在另選
實施方式中，可由金屬或其他材料制成。
在圖2A所示的實施方式中，電池保持件59包括向上延伸的上部 112，該上部112通過緊固件連接至外殼上部，該緊固件在本實施例中為 螺釘131，其通過本系統(tǒng)1的外殼9和電池保持件59中存在的孔使外殼9的前表面102和后表面104相互連接并使它們與電池保持件59連接。 中央緊固件133穿過外殼9的前表面102中的孔107以及電池保持件59 的前側中的孔114延伸而將外殼9的前表面102連接至電池保持件59。 第二中央緊固件135同樣穿過外殼9的后表面104中的孔108和電池保 持件59的后側中的孔116延伸而將外殼9的后表面104連接至電池保持 件59。還可使用下緊固件137來接合外殼9的前表面102和后表面104。
在外殼9的內表面和電池保持件59的外表面之間延伸的肋60有助 于將電池8保持在外殼9中的適當位置，有助于將電池保持件59的橫向 運動減至最小，并有助于外殼9的剛度。在圖2和圖2A所示的實施方式 中，肋60從外殼9的前表面102和后表面104的內表面朝電池保持件59 的外表面向內延伸。另選地，這種加強肋可以做為電池保持件59的一部 分而從電池保持件59的外表面朝外殼9的內表面向外延伸。從電池保持 件59的下周邊朝外殼9的內表面向外延伸的緣部119在圖2和圖2A所 示的實施方式中執(zhí)行相同的結構功能。
當電池保持件59的插座110自身不與電池8直接接觸時，優(yōu)選例如 經由電池墊63與電池連接。電池墊63優(yōu)選由在本系統(tǒng)1掉落或受到沖 擊時輔助吸震的PORON蜂窩聚氨酯泡沫制成。設置在外殼9的底面上 的彈性體底腳17，尤其是在位于外殼9的縱向、豎向兩端時可進一步增 加安全系統(tǒng)1的穩(wěn)定性。這種彈性體底腳17還用于使電池的動能與外殼 解耦，并增強設備在掉落時的抗破壞性。通過將手柄1設置在設備的頂 部并朝向底部布置重心，彈性體底腳17被定位成當安全系統(tǒng)1被安置在 水平面上時，它們是首先接觸點。在設備從用戶手中掉落時，可保持這 一取向。彈性體底腳17耗散與沖擊相關的能量。
在圖2所示的實施方式中，電池保持件59的上部112還保持有作為 標燈4的高強度LED陣列12。本安全系統(tǒng)1的優(yōu)選實施方式包括警報器 5和閃爍標燈4來指示至少傳感器已被啟動，從而引起對潛在入侵者或盜 賊的活動的注意，并使他們放棄其計劃。標燈4優(yōu)選位于外殼9的上部， 即在外殼9的上半垂直部分，并且優(yōu)選從外殼9的前表面102和后表面 104都可見。標燈4的位置還優(yōu)選位于設備上的最高點附近，從而在其閃爍時更容易被看見。這在光線弱的環(huán)境下(例如夜間)，在僅定位音頻警 報源(警報器)可能比較困難時尤為重要。最小化光源數(shù)量還會最小化 設備成本并可節(jié)約能量。
LED 12為本系統(tǒng)提供了用作可見指示器的定向光源。LED 12可指 示設備開啟、啟用和/或可指示報警器已啟動。這樣的指示可通過指定先 前狀態(tài)為閃爍或非閃爍信號以及/或陣列12中的不同顏色的LED來實現(xiàn)。
繞LED陣列12設置標燈罩13。罩13是半透明的，并優(yōu)選是透明的 以使得從外殼外部可以看到LED。標燈罩13還為LED陣列12提供物理 保護并保護該陣列不暴露于雨和其他水源。該比較脆弱的透明塑料帽優(yōu) 選由手柄11保護，手柄11可由具有適當剛度的材料制成以在設備例如 從約3英尺(1米)的高度掉落并且外殼9的上部因而沖擊一表面時保護 帽不受沖擊。
印刷電路板61也優(yōu)選安裝至電池保護件59。這是有利的，因為電 池保持件59連接至或非常接近本系統(tǒng)的具有最大重量的部分，在本實施 方式中即電池8，因而為印刷電路板61提供最大的穩(wěn)定性。印刷電路板 61還保持本系統(tǒng)1的內部電子器件7，內部電子器件7包括包含微處理 器并且在優(yōu)選實施方式中包含與遙控鑰匙扣2中的無線電通信的RF收發(fā) 器在內的多種電子部件。諸如加速計和微波運動傳感器之類的傳感器優(yōu) 選也包含在所述內部電子器件7中。組件優(yōu)選共形地覆蓋有硅基材料以 使其防水防潮密封。天線10可安裝至電路組件頂部，并可例如由大約1.5 英寸長的一段電線制成。優(yōu)選的是，天線形成為印刷電路板61上的圖案。 天線長度選擇為形成在915MHz下工作的單極天線。板上的電子器件還 優(yōu)選包含檢測被移動物體反射的微波信號的電路。垂直安裝的單極天線 提供如圖3所示的全向靈敏度16。
電池8連接至電池充電電路所在的內部電子器件7。筒形插孔18允 許為了電池充電而連接至壁式變壓器，優(yōu)選還允許本系統(tǒng)1連接至電源 和附屬裝置。筒形插孔18與一開口關聯(lián)，在優(yōu)選實施方式中還與一磁盤 62關聯(lián)，磁盤62提供無需機械鎖定機構而將一插塞連接至筒形插孔18 的手段，以確保插塞不容易從筒形插孔18移除。這樣的連接是有利的，因為向其施加過大的外力則可使電源線與本系統(tǒng)1物理斷開，而不會隨
之一起將外殼9拉下，并且不會潛在損壞本安全系統(tǒng)1。
外殼9的前表面102優(yōu)選還包括控制面板6。在一個實施方式中， 該控制面板可包括安全系統(tǒng)1的控制件，例如啟用和解除系統(tǒng)的按鈕、 選擇一個或兩個無源紅外傳感器的按鈕以及作出其他選擇，例如使用本 系統(tǒng)1中的其他傳感器的按鈕。在該實施方式中，控制面板6優(yōu)選為具 有安裝在剛性粘襯板上的集成LED指示器和瞬時按鈕開關的薄膜型面 板。薄膜開關是優(yōu)選的，因為其防水侵入密封，并且裝設低廉。然而， 在優(yōu)選實施方式中，這樣的控制件僅存在于鑰匙扣遙控裝置2中，控制 面板6僅包括指示器，例如上述選擇狀態(tài)的LED指示器。控制面板6具 有將其連接至內部電子器件7的柔性線纜。
本安全系統(tǒng)1的其他部件可位于外殼9中，如圖2所示。外殼9的 下部例如還可包括安裝架58，其用于將安全系統(tǒng)1安裝至待保護物的夾 具或其他配合部件，或安裝在待保護物附近。例如，該安裝架可用于將 本安全系統(tǒng)1附接至卡車后部。能將本安全系統(tǒng)1附接至剛性安裝托架 的這一性能的有利之處還在于這樣安裝的安全系統(tǒng)1通常受振動較少， 因此很少提供錯誤警報。還可在標燈罩13的頂部及其他部位上放置用戶 信息標簽57以向用戶提供信息。 附加傳感器
除了位于外殼9的前表面102上的紅外傳感器3以外，安全系統(tǒng)1 還可包括位于設備的后表面104上的后部無源紅外傳感器33。后部無源 紅外運動傳感器33可位于外殼9的后表面104的窗口 105中，而前部無 源紅外運動傳感器3 (優(yōu)選為長范圍傳感器)位于外殼9的前表面102的 窗口 103中。在圖7中示出了利用該附加傳感器可檢測到運動的區(qū)域26。 就距離和/或角度范圍而言，檢測區(qū)域26優(yōu)選小于前部紅外傳感器3的檢 測范圍，從而為本系統(tǒng)的使用提供更大的靈活性。區(qū)域15和26可以不 對稱以增加可用范圍的數(shù)量。角度范圍和距離由無源紅外傳感器上的菲 涅耳透鏡的特征形狀限定。
在待保護物質25處于開放區(qū)域(例如野外)的情況下，安全系統(tǒng)l
21應當置于物質25頂部或者置于物質25之中，如圖7所示。無源紅外傳 感器3或33的啟動都會產生警報。當期望短范圍檢測時，安全系統(tǒng)l可 放置成使檢測區(qū)域15朝向一屏障，例如壁27。由于不需要電子用戶控制， 這以最小的成本有效地限制了安全系統(tǒng)1的靈敏度范圍。
當安全系統(tǒng)1用在車箱中時，該靈敏度范圍控制尤為重要。在該應 用中，例如當卡車位于停車場時，期望限制錯誤警報次數(shù)。在這種情況 下，可將安全系統(tǒng)1置于駕駛室后方，使長范圍檢測區(qū)域15朝向車輛的
、z . .v山
目u端。
在一個實施方式中，安全系統(tǒng)1可包含允許電極連接至筒形插孔18 的電場檢測電路。該插孔還用于允許連接外部電源以為電池8充電。利 用具有兩種用途的單個插孔降低了成本，并為用戶簡化了連接。通過筒 形插孔18連接至安全系統(tǒng)1的電極28可以是任何絕緣的金屬物體，例 如電線、金屬絲網(wǎng)或金屬化的布。安全系統(tǒng)1以優(yōu)選約120kHz的頻率向 電極施加正弦電壓。在電壓源29與筒形插孔18之間連接近似22,000歐 姆的電阻器30。當電阻器30上的RMS電壓降變化顯著時，傳感器被啟 動。安全系統(tǒng)1通過直接連接或電容連接而接地。當也接地的物體在電 極28附近移動時發(fā)生電壓降變化。當物體在電極28附近移動時，電極 28周圍的電場被有效短路。
安全系統(tǒng)1還可包括全向微波檢測器。如圖10中所示，該檢測器可 使用天線10以及用于微波檢測器的與RF無線通信相關聯(lián)的部分電子器 件。本系統(tǒng)1的內部電子器件7包括優(yōu)選在近似915MHz下工作的收發(fā) 器，用于與警報遙控器20、自動遙控器24和/或其他安全系統(tǒng)1通信。 使用915MHz通信收發(fā)器由于僅需要增設接收器部分而大大降低了與微 波檢測器相關的成本。該收發(fā)器包括由本系統(tǒng)1的微處理器控制的發(fā)射 器和接收器。當用于微波檢測時，該通信收發(fā)器驅動天線10。從靜止物 體反射的信號具有與發(fā)射頻率相同的頻率，而從運動物體反射的信號由 于多普勒頻率偏移而具有不同的頻率，通常在10至40Hz。反射信號和 發(fā)射信號在天線IO處相加，其組合被低噪放大器34放大。這兩個頻率 略有不同的信號互拍而使得合成信號表現(xiàn)為調幅信號。利用RF檢測器35檢測該調制信號并將該信號連接至帶通濾波器36。該帶通濾波器衰減 預定閾值以上和以下的頻率，例如40Hz以上和10Hz以下。信號在附圖 標記37處的幅值被發(fā)送至微處理器進行測量，以確定其大小是否足以啟 動警報。根據(jù)所用的信號強度，可使用雙工器使低噪放大器34與天線10 耦合，從而降低來自收發(fā)器32的信號的大小。
現(xiàn)在參照圖12，示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的微波傳感器1200 的框圖。該微波傳感器可包括天線1202、發(fā)射器1204、幅值檢測器1206、 帶通濾波器1208、微處理器接口 1210和警報單元1212。在另一實施方 式中，微波傳感器1200還包括模數(shù)轉換器(未示出)。在優(yōu)選實施方式 中，發(fā)射器1204和天線1202執(zhí)行兩種功能。第一種功能是微波傳感器， 第二種功能是與外部連接的附件通信以降低設備的成本。在一個實施方 式中，當微波傳感器正在運行時，發(fā)射器1204以每秒至少80個脈沖(但 優(yōu)選為每秒400個脈沖)的頻率產生脈沖。此外，這些脈沖啟動模數(shù)轉 換器(未示出)，以在從帶通濾波器1208輸出的每一交流電波形周期對 接收到的信號頻率進行10次采樣。來自帶通濾波器1208的輸出被發(fā)送 至微處理器接口 1210進行分析。若微處理器接口 1201的編碼算法檢測 到該區(qū)域中的入侵者，則微處理器接口 1210啟動警報單元1212。
在一個實施方式中，發(fā)射器的頻率介于900Mhz與6Ghz之間。在一 個實施方式中，輸出發(fā)射信號頻率與含有略有偏移的頻率的反射信號頻 率之和等價于被一信號(該信號為發(fā)射頻率與反射頻率之差)調幅的發(fā) 射信號。幅值檢測器去除發(fā)射信號，僅留下頻率為發(fā)射信號與反射信號 之差且幅值與反射信號的幅值相關的信號。這通常稱為幅值解調。
現(xiàn)在參照圖13，該圖示出了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的電池充電-通信電路1300的框圖。根據(jù)電池1308的放電狀態(tài)，只要向電壓控制單 元1302連接電源就可執(zhí)行充電動作。在優(yōu)選實施方式中，設置鉛酸電池 1308。在另一實施方式中，充電電路1300會施加流過電壓控制單元1304 的大約700mA的恒定電流，直至所施加的電壓到達14.75伏。電壓控制 單元1304保持該電壓恒定在14.75伏，直至電流降到70mA以下。此時， 電壓控制單元1304在約13.65伏的恒定電壓下提供涓流充電。在另一實施方式中，電力-數(shù)據(jù)切換單元1306在從電壓控制單元1304傳遞電力(電
壓和電流)和向微處理器接口 1210傳遞通信數(shù)據(jù)之間交替切換。在一個
實施方式中，通信數(shù)據(jù)為交流電攜帶的數(shù)字信號。在優(yōu)選實施方式中，
該通信數(shù)據(jù)僅為數(shù)字形式。
還可與本系統(tǒng)相關地使用其他型式的檢測器。例如，可在外殼9中
容納感煙檢測器和熱敏傳感器。熱敏傳感器通常在測量到溫度高于預定水平時啟動。本系統(tǒng)中還可包含攝像機以用于檢測入侵者并拍攝入侵者的圖像。在一個實施方式中，能以無線方式或經由網(wǎng)絡將這種圖像發(fā)送至遠程觀察器，例如發(fā)送至帶有屏幕的手機。遠程通信裝置
遙控鑰匙扣2是一種小型手持裝置，其可具有一個或多個按鈕19。該裝置包含發(fā)射器或收發(fā)器以及微處理器、天線和小的紐扣電池。鑰匙扣2優(yōu)選以射頻與安全系統(tǒng)1通信，也可使用其他通信頻率，例如紅外通信鏈路。在優(yōu)選實施方式中，本安全系統(tǒng)僅可由鑰匙扣2操作，控制面板6僅包含指示器而不包含傳感器選擇按鈕。鑰匙扣2的該優(yōu)選實施方式因而包含對該獨立式安全系統(tǒng)檢測入侵者所用的傳感器進行選擇必需的所有控制件。如圖5A和圖5B所示，鑰匙扣2優(yōu)選包含啟用/解除按鈕65、加速計選擇/取消按鈕67、無源紅外傳感器選擇/取消按鈕66和應急按鈕68 (用于啟動一個或多個報警器)。圖5示出了鑰匙扣2的內部
i部件，包括具有前面板64a和后面板64b的外殼64、橡膠罩69、包含鑰匙扣2的電子器件的印刷電路板70以及鋰電池之類的電池71，該橡膠罩69優(yōu)選由硅橡膠制成以限制水和灰塵侵入鑰匙扣2內。
由于從用戶所在之處有可能不能辨別本安全系統(tǒng)的警報，有利的是例如通過設置在鑰匙扣2上的指示器進行傳感器啟動遠程通知。而且不
;總是能或總是期望發(fā)出報警警報。例如，在野營地可能不期望用高強度音頻警報擾亂寧靜的環(huán)境。還更加有利的是能夠遠程匯報本安全系統(tǒng)的整體工作狀態(tài)，以確信其處于能提醒或通知用戶傳感器啟動的滿意狀態(tài)。能夠以多種方式實施遠程狀態(tài)通知。在優(yōu)選實施方式中，使用本系統(tǒng)1和諸如鑰匙扣2之類的遠程裝置之間的點對點雙向無線通信鏈路提醒用戶傳感器啟動和/或指示本安全系統(tǒng)1的工作狀態(tài)。另選地，安全系統(tǒng)1可被構造成包括利用諸如移動電話或雙向尋呼消息機制之類的現(xiàn)有通信網(wǎng)絡提供遠程狀態(tài)通知的電路。
點對點無線鏈路涉及安全系統(tǒng)1的使用，優(yōu)選具有RF功率放大器以及高增益放大器以擴展通信范圍。如果采用擴展頻譜技術，在SM (工業(yè)、^f學及制造)無線電頻段，F(xiàn)CC允許的最大發(fā)射功率為1瓦。最大容許天線增益為6dB。對于最大范圍來說，最大功率和最大天線增益是優(yōu)選的。采用Texas Instruments (德州儀器公司)的CC1100收發(fā)器以利于具有快速擴展頻譜跳頻的封包通信協(xié)議。警報遙控器20優(yōu)選還包括為'最大范圍而構造的RF功率放大器和天線。
安全系統(tǒng)1可以另選地與圖5所示的警報遙控器20 —起使用。警報遙控器20在傳感器啟動時接收到來自安全系統(tǒng)1的RF傳輸時提醒用戶。警報遙控器4具有天線21、警報燈22、蜂鳴器23以及啟用/解除按鈕19。包含天線21以進行充分接收，從而安全系統(tǒng)1和警報遙控器20的之間的距離可超過1000英尺。當警報遙控器20接收到來自安全系統(tǒng)1的警報通知時警報燈22和蜂鳴器23被啟動。啟用/解除按鈕19的操作與遙控鑰匙扣2的該按鈕的操作相同。
另選地，安全系統(tǒng)1可與圖6所示的自動遙控器24—起使用。當移動到其無線接收范圍時，自動遙控器24發(fā)射RF信號以解除安全系統(tǒng)1'上的^^燈4和警報器5的啟動。當不再接收到來自自動遙控器24的RP信號時，安全系統(tǒng)l啟用。自動遙控器24具有裝有電池和內部電子器件的封殼。其具有外部天線21以增強通信范圍，但是不需要任何用戶控制件。
自動遙控器24允許用戶自由出入安全系統(tǒng)1的保護區(qū)域而不會啟動
;警報。
移動電話通信網(wǎng)絡
在本系統(tǒng)的另選實施方式中，安全系統(tǒng)1可包含在傳感器啟動時可發(fā)出移動手機呼叫的無線電路。包含傳感器啟動狀態(tài)的蜂窩無線發(fā)射38被蜂窩塔39接收，所述呼叫在該蜂窩塔39進入現(xiàn)有萬維電話網(wǎng)40。該呼叫被發(fā)送至數(shù)據(jù)調制解調器41，電話信號在該數(shù)據(jù)調制解調器41處被轉換成可被狀態(tài)通知服務器43處理的數(shù)字格式。狀態(tài)通知服務器43是通用計算機服務器，該通用計算機服務器具有接收安全系統(tǒng)通知消息并產生人類感知通知的軟件。
狀態(tài)通知服務器43的運行狀態(tài)由配置用戶45利用基于因特網(wǎng)的計算機52經由因特網(wǎng)鏈路50配置。web服務53包括配置web頁，該配置web頁具有面向狀態(tài)通知服務器43的接口。利用該機制，配置用戶45可決定當安全系統(tǒng)1的傳感器在將來某時被啟動時要做什么。另選地或附加地，狀態(tài)通知服務器43可經由touch-tone 電話配置。
狀態(tài)通知服務器43可配置成利用語言生產器46產生語言消息，語言生成器46通過傳統(tǒng)電話47或手機48向用戶44發(fā)出第二電話呼叫54。狀態(tài)通知服務器43還可構造成利用向用戶的計算機51發(fā)送待由用戶44閱讀的電子郵件消息的電子郵件生成器49產生電子郵件消息。此外，通知可配置成產生諸如SMS消息的文本消息。
安全系統(tǒng)1的用戶僅需擁有安全系統(tǒng)1。其他所有通信設施通常為服務提供商所有，服務提供商可按月或按次收取通知用戶服務器啟動的呼叫費。
雙向尋呼通信網(wǎng)
在本系統(tǒng)的另一實施方式中，安全系統(tǒng)1可包含能向雙向尋呼基站56發(fā)出雙向尋呼消息傳送55的無線電路。該雙向尋呼消息基于文本并通過傳統(tǒng)電話網(wǎng)40發(fā)送?？墒褂蒙鲜雠渲煤屯ㄖ椒?。
安全組
提供上述遠程狀態(tài)通知的點對點無線連接方法在理想狀態(tài)下具有數(shù)百英尺至10英里的范圍。上述通知用于在一對一基礎上與警報遙控器20關聯(lián)的安全系統(tǒng)1。安全系統(tǒng)1和警報遙控器20之間的一對一關聯(lián)性不允許第二非關聯(lián)警報遙控器20控制或禁用安全系統(tǒng)1 。
在另一實施方式中，警報遙控器20還可設置在一個或多個非關聯(lián)安全系統(tǒng)1位于警報遙控器20的無線電范圍內時進行指示的附加指示器。該附加指示器可閃爍，并且/或者可在非關聯(lián)安全系統(tǒng)的傳感器啟動時使蜂鳴器23發(fā)聲。這一特征使得具有"近鄰監(jiān)視"型性能，其中當任何安全系統(tǒng)1被啟動時多個個人組成的安全責任組都會引起注意。如果個人不想加入安全組或者使其安全系統(tǒng)1對于其他用戶警報遙控器20來說表現(xiàn)為非關聯(lián)安全系統(tǒng)，則可禁用該特征。系統(tǒng)操作
用戶利用鑰匙扣2選擇要使用的傳感器類型并將設備置于用戶的貴重物25附近的位置，使得若入侵者在相應的敏感度區(qū)域15和16內接近系統(tǒng)，則會啟動無源紅外傳感器或微波傳感器。在啟用系統(tǒng)之前，即開啟一個或多個傳感器之前，標燈4優(yōu)選閃爍以向用戶指示傳感器已被啟動。這樣，用戶可測試并確認設備是否相對于待保護物體正確放置。正確放置設備后，用戶按壓遠程鑰匙扣2上的按鈕19以啟用該設備。設備使警報器鳴叫以向用戶確認系統(tǒng)已成功啟用。
此時，安全系統(tǒng)1詢問傳感器以確定入侵者的存在。若無源紅外運動傳感器3或33或加速計被啟動，則安全系統(tǒng)1使標燈4閃爍并開啟警報器5，優(yōu)選持續(xù)一段時間，優(yōu)選大約3分鐘。這之后，設備回到啟用狀態(tài)，等待傳感器再次被啟動。若用戶在設備的范圍內時下壓遙控鑰匙扣2上的按鈕19，則系統(tǒng)在使警報器鳴叫從而再次確認設備已停用后關閉。
安全系統(tǒng)1包含多個傳感器。當入侵者接近時，每一傳感器可單獨啟動或者可啟動多個傳感器。例如，當入侵者接近時，微波傳感器和無源紅外傳感器可能會同時啟動。然而，當安全系統(tǒng)1被撞擊或移動時，僅加速計會被啟動。
安全系統(tǒng)1能通過電子方式配置成當其傳感器中任一個被啟動時或者僅當其傳感器的組合被啟動時啟動警報。任何傳感器被啟動時都啟動警報使得系統(tǒng)極其靈敏，但是也增加了錯誤警報的可能性。僅當多個傳感器被啟動時啟動警報降低了錯誤警報的可能性。
也可以以協(xié)調方式使用兩個或更多個安全系統(tǒng)1形成的組。當具體安全系統(tǒng)1上的傳感器被啟動時，該安全系統(tǒng)1可向其無線電范圍內的其他安全系統(tǒng)1發(fā)送RF信號。如果設備位于其他設備的各自范圍之外的一定距離處，第二設備可中繼該信號，即響應于來自第一設備的信號發(fā)
27出信號。安全系統(tǒng)組可以以電子方式配置成在任一設備被啟動時或者僅多個設備被啟動時同時啟動其警報。任一設備被啟動時同時啟動警報使系統(tǒng)極其靈敏，但是也增加了錯誤警報的可能性。僅當多個設備被啟動時同時啟動警報降低了錯誤警報的可能性。
此外，遙控鑰匙扣2可同時啟用和解除兩個或更多個安全系統(tǒng)1組成的組。當配置成這種模式時，各系統(tǒng)向無線電范圍內的所有設備中繼來自遙控鑰匙扣的該啟用或解除命令。
應用
本安全系統(tǒng)1可用于多種應用。建筑承包商可使用本系統(tǒng)例如保護夜間留在工位上的一堆工具。通過將本系統(tǒng)放置在留在車箱中的工具和其他貴重物品上或其附近也可保護這樣的貴重物品。
本系統(tǒng)也可用于戶外休閑地。其可例如在露營者和房車車主離開其露營地時使其安心，并可確?；搴推渌衔锲凡粫粡拇虼瑝]偷走。
此外，本系統(tǒng)可用于家庭環(huán)境，當兒童進入已設立本系統(tǒng)的潛在危險區(qū)域時該系統(tǒng)可發(fā)出警報。在另選實施方式中，本系統(tǒng)的警報器可以是超聲警報器，在這種情況下本系統(tǒng)可設置在不歡迎鹿或放養(yǎng)家畜的區(qū)域，使得這些動物在闖入放置有本系統(tǒng)的區(qū)域內時會被超聲警報嚇住。
實施例
在一個實施方式中，本便攜式安全系統(tǒng)可大約為10英寸長、4英寸寬、IO英寸高，并且可重約8磅。在圖2至2B中示出了該安全系統(tǒng)1，其包括無源紅外運動傳感器3、閃爍標燈4、高強度警報器5、控制面板6、內部電子器件7以及可充電電池8，所有這些都封裝在還包括手柄11的外殼9中。
盡管已參照某些優(yōu)選實施方式相當詳細地討論了本發(fā)明，但是其他實施方式也是可行的。不意圖對本發(fā)明的方法所公開的步驟進行限制，也不意圖表明方法的每一步驟都是必不可少的，相反這些步驟僅是示例性步驟。因此，所附權利要求的范圍不限于本公開所包含的優(yōu)選實施方式的描述。本文所引用的所用參考都通過引用整體結合于此。
權利要求
1、一種獨立式便攜安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)包括(a)外殼單元，該外殼單元包括外殼；所述外殼中的多個傳感器，這些傳感器用于檢測所述外殼外的物體周圍的安全區(qū)域內的入侵者，其中，這些傳感器從紅外傳感器、加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器和攝像機構成的組中選擇；和所述外殼中的一個或多個警報器，該警報器從可視警報器和音頻警報器構成的組中選擇；以及(b)用于遠程解除所述一個或多個警報器的電子鑰匙扣。
2、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中所述傳感器位于所述外殼的上部。
3、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中該安全系統(tǒng)的重心位于所述外 殼的下部。
4、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)還包括用于使所述外殼 與所述物體連接的夾持安裝架。
5、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)還包括位于所述外殼上 的手柄。
6、 根據(jù)權利要求5的安全系統(tǒng)，其中所述手柄可逆地固定至所述外殼。
7、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)還包括 第一紅外運動傳感器，該第一紅外運動傳感器具有從所述外殼的前表面向外延伸的第一檢測區(qū)域；以及第二紅外運動傳感器，該第二紅外運動傳感器具有從所述外殼的后 表面向外延伸的第二檢測區(qū)域。
8、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中所述電子鑰匙扣包括一個或多 個戶斤述傳感器的啟動狀態(tài)的指示器。
9、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中一個或多個所述傳感器的啟動狀態(tài)經由射頻通信鏈路從所述外殼單元傳送至所述遙控鑰匙扣。
10、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中所述電子鑰匙扣在位于距所述外殼單元預定距離內時自動解除所述一個或多個警報器。
11、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中所述電子鑰匙扣包括指示一第二安全系統(tǒng)位于無線通信范圍內的指示器。
12、 根據(jù)權利要求1的安全系統(tǒng)，其中所述電子鑰匙扣包括一第二安全系統(tǒng)的傳感器的啟動狀態(tài)的指示器。
13、 一種獨立式便攜安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)包括一個或多個傳感器、由所述傳感器觸發(fā)的一個或多個警報器、以及電池，該電池具有上表面、下表面和側表面，其中該系統(tǒng)還包括容納所述傳感器、警報器和電池的外殼，該外殼具有內表面和外表面；用于將所述電池保持在所述外殼的下部的電池保持件，該電池保持件具有內表面和外表面，其中該內表面與所述電池的上表面和側表面接合；以及多個肋，這些肋在所述外殼的內表面和所述電池保持件的外表面之間延伸以限制所述電池在所述外殼內的運動。
14、 根據(jù)權利要求13的安全系統(tǒng)，其中所述一個或多個傳感器包括從加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器、感煙檢測器和攝像機構成的組中選擇的傳感器。
15、 一種包括一個或多個傳感器的獨立式便攜安全系統(tǒng)，其中該安全系統(tǒng)還包括容納這些傳感器的外殼，該外殼具有頂部、底部、前表面、后表面和兩個橫向側面；在所述外殼的兩個橫向側面之間位于所述外殼的頂部上的標燈，其中該標燈在被啟動時從所述外殼的前表面和后表面都可見；以及剛性手柄，該手柄在所述外殼的兩個橫向側面之間在所述標燈上方延伸，以保護所述標燈不受沖擊。
16、 根據(jù)權利要求15的安全系統(tǒng)，其中所述一個或多個傳感器包括從加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器、感煙檢測器和攝像機構成的組中選擇的傳感器。
17、 根據(jù)權利要求15的安全系統(tǒng)，其中所述標燈由半透明罩保護。
18、 根據(jù)權利要求15的安全系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)的重心位于該系統(tǒng)的下部。
19、 一種獨立式便攜安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)用于檢測該系統(tǒng)外的物體周圍的安全區(qū)域內的入侵者，并包括-具有前表面和后表面的外殼；第一紅外運動傳感器，該第一紅外運動傳感器具有從所述外殼的前表面向外延伸的第一檢測區(qū)域；以及第二紅外運動傳感器，該第二紅外運動傳感器具有從所述外殼的后表面向外延伸的第二檢測區(qū)域，其中所述第一檢測區(qū)域和所述第二檢測區(qū)域不對稱。
20、 根據(jù)權利要求19的安全系統(tǒng)，位于所述外殼中的一個或多個警報器從可視警報器和音頻警報器構成的組中選擇。
21、 根據(jù)權利要求19的安全系統(tǒng)，其中該系統(tǒng)包括從加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器、感煙檢測器和攝像機構成的組中選擇的另一傳感器。
22、 一種利用安全系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟-(a)設置第一便攜式安全系統(tǒng)和第二便攜式安全系統(tǒng)，每一系統(tǒng)均包括外殼；所述外殼中的多個傳感器，這些傳感器用于檢測所述外殼外的物體周圍的安全區(qū)域內的入侵者，其中，這些傳感器從紅外傳感器、加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器和攝像機構成的組中選擇；和所述外殼中的一個或多個警報器，該警報器從可視警報器和音頻警報器構成的組中選擇；(b) 當所述第一安全系統(tǒng)的一個或多個傳感器被啟動時啟動該第一安全系統(tǒng)的警報器；以及(c) 從所述第一便攜式安全系統(tǒng)向所述第二便攜式安全系統(tǒng)直接發(fā)射通信信號，以啟動所述第二便攜式安全系統(tǒng)的警報器。
23、 根據(jù)權利要求22的方法，其中僅在所述第一便攜式安全系統(tǒng)中的不止一個傳感器被啟動時發(fā)生步驟(c)。
24、 一種利用安全系統(tǒng)的方法，該方法包括以下步驟(a) 設置便攜式安全系統(tǒng)，該安全系統(tǒng)包括外殼；所述外殼中的多個傳感器，這些傳感器用于檢測所述外殼外的物體周圍的安全區(qū)域內的入侵者，其中，這些傳感器從紅外傳感器、加速計、微波運動傳感器、電場檢測器、熱敏傳感器和攝像機構成的組中選擇；和所述外殼中的一個或多個警報器，該警報器從可視警報器和音頻警報器構成的組中選擇；(b) 當所述第一安全系統(tǒng)的一個或多個傳感器被啟動時從該便攜式安全系統(tǒng)向狀態(tài)通知服務器發(fā)送通信信號；(c) 響應于來自該便攜式安全系統(tǒng)的通信信號生成消息；以及(d) 將所述消息發(fā)送給該便攜式安全系統(tǒng)的用戶。
25、 根據(jù)權利要求24的方法，其中從所述便攜式安全系統(tǒng)至所述狀態(tài)通知服務器的通信信號經由移動電話通信網(wǎng)發(fā)送。
26、 根據(jù)權利要求24的方法，其中從所述便攜式安全系統(tǒng)至所述狀態(tài)通知服務器的通信信號經由雙向尋呼基站發(fā)送。
27、 根據(jù)權利要求24的方法，其中所述消息為文本消息。
28、 一種微波傳感器，該微波傳感器包括a) 發(fā)射器；b) 連接至所述發(fā)射器的天線；c) 與所述天線電連接的幅值檢測器；d) 與所述幅值檢測器電連接的帶通濾波器；以及e)與所述發(fā)射器、天線、幅值檢測器及帶通濾波器電連接的微處理 器接口。
29、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中所述微處理器接口包括模 數(shù)轉換器。
30、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中所述發(fā)射器和所述天線發(fā) 送微波檢測信號、發(fā)送通信信號，或者二者都發(fā)送微波檢測信號和通信 信號。
31、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中所述發(fā)射器以至少在每秒 80個脈沖和每秒1000個脈沖之間的頻率產生脈沖。
32、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中所述天線從介質諧振天線、 偶極天線、電短天線、喇叭天線、螺旋天線、三環(huán)天線、微帶天線、拋 物面天線、相控陣天線以及小環(huán)天線構成的組中選擇。
33、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中由所述天線接收的微波頻 率是等幅波。
34、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中由所述天線接收的微波頻 率介于900Mhz與6Ghz之間。
35、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中所述微處理器接口使數(shù)字 采樣頻率與接收到的數(shù)字轉化的微波頻率相加。
36、 根據(jù)權利要求28的微波傳感器，其中所述帶通濾波器輸出介于 1VAC與12VAC之間的信號。
37、 一種電池充電-通信電路，其包括a) 輔助檢測單元；b) 與所述輔助檢測單元電連接的電壓控制單元；c) 與所述電壓控制單元電連接的電力-數(shù)據(jù)切換單元；以及d) 電池。
38、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中所述輔助檢測單 元向附接至該電路的一個或多個附件發(fā)送數(shù)據(jù)。
39、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中所述輔助檢測單 元從附接至該電路的一個或多個附件接收數(shù)據(jù)。
40、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中所述輔助檢測單元向附接至該電路的一個或多個附件傳送電力。
41、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中所述電壓控制單元向該電池充電-通信電路供應輸入電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流；并且所述輸入電壓、輸入電流、輸出電壓和輸出電流從外部供應的交流電、外部供應的直流電以及內部供應的直流電構成的組中選擇。
42、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中所述電壓控制單元被正向偏置以選擇更高的輸入電壓供給該電路。
43、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中所述電壓控制單元包括電子開關以選擇輸入電壓和輸入電流來操作該電路和所附接的附件。
44、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中在所述可充電電池充滿電時，電池充電傳感器向所述電壓控制單元發(fā)送信號。
45、 根據(jù)權利要求37的電池充電-通信電路，其中在所述可充電電池連接至外部電源時，電池充電傳感器向所述電壓控制單元發(fā)送信號。
全文摘要
一種獨立式便攜安全系統(tǒng)，其用于保護該系統(tǒng)外的物體，該系統(tǒng)包括一個或多個傳感器，還包括一個或多個警報器以在所述傳感器被啟動時引起人們注意該設備。
文檔編號G08B13/08GK101501737SQ200780029977
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月10日 優(yōu)先權日2006年8月11日
發(fā)明者大衛(wèi)·斯圖爾特·霍爾斯藤, 邁克爾·雷·漢森 申請人:三叉戟安全概念有限公司