非電池供電的無線安全系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及安全系統(tǒng)，并且更具體地涉及非電池供電的無線安全系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]安全系統(tǒng)可以監(jiān)視和控制環(huán)境條件和/或人對(duì)位置或?qū)ο蟮奈锢碓L問。這樣的安全系統(tǒng)可以在許多應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)，包括但不限于家庭、商業(yè)站點(diǎn)、臨時(shí)結(jié)構(gòu)、室外、車輛和保險(xiǎn)箱。安全系統(tǒng)可以包括位于各個(gè)遠(yuǎn)程位置處的受保護(hù)位置中和附近的傳感器和監(jiān)視器，包括但不限于諸如窗和門的入口和出口的可能易損壞位置。這些遠(yuǎn)程定位的傳感器可以感測(cè)狀態(tài)或狀態(tài)變化并且觸發(fā)適當(dāng)?shù)捻憫?yīng)。例如，位于窗戶處的傳感器可以感測(cè)窗戶已經(jīng)被打開，并且觸發(fā)可聽報(bào)警和/或警告應(yīng)急人員。
[0003]遠(yuǎn)程傳感器可能要求用于起作用的電源起和/或用于傳送感測(cè)的狀態(tài)的通道。可以經(jīng)由導(dǎo)電配線將電力從中心源遞送到傳感器。同樣地，指示感測(cè)的狀態(tài)的信號(hào)可以經(jīng)由配線來傳送。然而，這樣的配線可能很昂貴或無法安裝。因?yàn)槿绻麛嚅_這些配線，有線傳感器可能不起作用，因此這些配線可能產(chǎn)生安全隱患。如果利用無線傳輸方法，則可能需要諸如電池的遠(yuǎn)程電源。然而，電池電源可能要求相對(duì)于遠(yuǎn)程傳感器所需要的大的物理空間，由此如果將電池和傳感器放置在一起，則可能影響遠(yuǎn)程傳感器的布置。如果電池遠(yuǎn)離傳感器放置，則電池和傳感器之間的所需配線具有上述缺點(diǎn)。因此，電池僅在具有足夠的電荷進(jìn)行供電并且可能要求監(jiān)視電池壽命和/或經(jīng)常更換。
[0004]因此，具有一個(gè)或多個(gè)傳感器的安全系統(tǒng)存在可以獨(dú)立于有線傳輸以及有線或電池供電地進(jìn)行操作的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]下述說明書包括非電池供電的無線安全系統(tǒng)以及利用這種系統(tǒng)的方法。非電池供電的無線安全系統(tǒng)可以包括一個(gè)或多個(gè)傳感器。每個(gè)傳感器可以包括開關(guān)和發(fā)電機(jī)，所述發(fā)電機(jī)響應(yīng)于傳感器的位置的狀況的改變，一旦開關(guān)啟動(dòng)或移動(dòng)，則產(chǎn)生電能。該系統(tǒng)可以利用電能來基于與傳感器有關(guān)的特性，諸如開關(guān)的移動(dòng)、傳感器的位置和發(fā)送信號(hào)的時(shí)間，將安全事件信號(hào)傳送到接收機(jī)。
[0006]根據(jù)一個(gè)方面，安全系統(tǒng)可以包括至少一個(gè)傳感器和遠(yuǎn)程接收機(jī)。傳感器可以包括開關(guān)、發(fā)電機(jī)和發(fā)射機(jī)。開關(guān)可以操作為一旦傳感器的位置的條件改變，則相對(duì)于其余傳感器進(jìn)行移動(dòng)。發(fā)電機(jī)可以操作為一旦開關(guān)移動(dòng)，則在不使用電池的情況下產(chǎn)生電能，以對(duì)發(fā)射機(jī)供電。發(fā)射機(jī)可以操作為一旦開關(guān)移動(dòng)，則無線地發(fā)送指示傳感器的位置的條件的信號(hào)。遠(yuǎn)程接收機(jī)可以操作為從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)并且基于與傳感器相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)特性來解釋信號(hào)。
[0007]根據(jù)另一方面，一種安全系統(tǒng)可以包括小鍵盤和遠(yuǎn)程接收機(jī)。小鍵盤可以包括一個(gè)或多個(gè)按鈕組件和發(fā)射機(jī)。一個(gè)或多個(gè)按鈕組件中的每一個(gè)可以包括開關(guān)和發(fā)電機(jī)。開關(guān)可以操作為響應(yīng)于用戶輸入來相對(duì)于小鍵盤的其余部分進(jìn)行移動(dòng)。發(fā)電機(jī)可以操作為一旦開關(guān)移動(dòng)，則在不使用電池的情況下產(chǎn)生電能，以對(duì)發(fā)射機(jī)供電。發(fā)射機(jī)可以操作為一旦開關(guān)移動(dòng)，則無線地發(fā)送信號(hào)。遠(yuǎn)程接收機(jī)可以操作為從發(fā)射機(jī)接收信號(hào)并且基于與按鈕組件相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)特性來解釋信號(hào)。
[0008]根據(jù)另一方面，一種通過安全系統(tǒng)保護(hù)位置安全的方法可以包括一旦開關(guān)移動(dòng)，則產(chǎn)生電能，該開關(guān)與位置中的傳感器相關(guān)聯(lián)并且被配置成一旦該位置處的條件改變則移動(dòng)；通過由開關(guān)產(chǎn)生的電能來對(duì)發(fā)射機(jī)供電；以及從與傳感器相關(guān)聯(lián)的發(fā)射機(jī)無線地發(fā)送信號(hào)，該信號(hào)基于與開關(guān)相關(guān)聯(lián)的至少一個(gè)特性。
[0009]在檢驗(yàn)下述附圖和詳細(xì)描述后，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將是或?qū)⒆優(yōu)轱@而易見。希望所有這些附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)包括在本說明書內(nèi)、包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)以及受下述權(quán)利要求書保護(hù)。
【附圖說明】
[0010]結(jié)合附圖通過閱讀下述說明書，將更全面地理解本發(fā)明的下述實(shí)施例，在附圖中:
[0011]圖1A是根據(jù)示例性安全系統(tǒng)的無線電控制的開關(guān)的示例的截面圖；
[0012]圖1B是根據(jù)示例性安全系統(tǒng)的無線電控制的開關(guān)的示例的示意圖；
[0013]圖2是示例性安全系統(tǒng)的示意圖；
[0014]圖3是另一不例性安全系統(tǒng)的不意圖；
[0015]圖4是根據(jù)示例性安全系統(tǒng)的示例性按鈕組件的示意圖；
[0016]圖5是另一示例性安全系統(tǒng)的示意圖；以及
[0017]圖6是使用示例性安全系統(tǒng)來保護(hù)位置安全的示例性方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在此所述的示例性系統(tǒng)和方法可以采用多種不同形式。并非要求所有所述的部件以及一些實(shí)現(xiàn)可以包括除了在本公開內(nèi)容中所述的部件外的附加、不同或更少的部件?？梢栽诓槐畴x如在此所述的權(quán)利要求的精神或范圍的情況下進(jìn)行方案和部件的類型的變形。
[0019]非電池供電的無線安全系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)傳感器，該一個(gè)或多個(gè)傳感器在被啟動(dòng)時(shí)或被移動(dòng)時(shí)產(chǎn)生電能。該系統(tǒng)利用電能來將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程接收機(jī)。通過產(chǎn)生其自己的電能，該系統(tǒng)可以總是有利地可用于將信號(hào)傳送到遠(yuǎn)程接收機(jī)。該信號(hào)可以是與位置或?qū)ο蟮陌踩嘘P(guān)的感測(cè)狀態(tài)。
[0020]無線電控制的開關(guān)，例如快動(dòng)開關(guān)，可以包括天線、發(fā)射機(jī)組件和發(fā)電機(jī)。天線可以電連接到發(fā)射機(jī)組件以發(fā)射可以由發(fā)射機(jī)組件生成的信號(hào)。發(fā)射機(jī)組件可以位于電路載體上，并且天線可以保持在與電路載體分離的無線電控制的開關(guān)內(nèi)的載體基板上?？梢栽诠餐茏尩腢.S.專利申請(qǐng)No 13/636，306中找到示例性無線電控制的開關(guān)，其內(nèi)容在此通過引入合并于此?？梢栽诠餐茏尩腢.S.專利申請(qǐng)No 13/636，307和13/363,309中找到示例性示例性發(fā)電機(jī)，其內(nèi)容通過引用合并于此。
[0021]圖1A示出了示例性開關(guān)I的截面，其被具體實(shí)現(xiàn)為電源獨(dú)立的無線電控制的開關(guān)1這樣的電源獨(dú)立的開關(guān)從開關(guān)I的啟動(dòng)過程或移動(dòng)來拉取能量，其中，開關(guān)I的發(fā)電機(jī)2處于操作中。發(fā)電機(jī)2可以是例如感應(yīng)發(fā)電機(jī)或壓電發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)2向發(fā)射機(jī)組件3提供能量?？梢栽诶珉娙萜骰螂姼衅髦芯彺婊虼鎯?chǔ)能量。
[0022]開關(guān)I可以是例如快動(dòng)開關(guān)，其中，在磁性元件的移動(dòng)期間，由彈簧負(fù)載機(jī)械地加速磁性元件以使發(fā)電機(jī)的感應(yīng)線圈的核心的極性反向。通常，開關(guān)I可以被實(shí)現(xiàn)為單穩(wěn)態(tài)(一個(gè)靜止位置)、雙穩(wěn)態(tài)(兩個(gè)靜止位置)或亞穩(wěn)態(tài)(相對(duì)于小變化的穩(wěn)定、相對(duì)于較大變化而言的不穩(wěn)定)無線電控制的開關(guān)I。
[0023]發(fā)射機(jī)組件3可以使用通信到天線5的所生成的能量生成信號(hào)，用于作為無線電信號(hào)或任何其他類型的無線信號(hào)的發(fā)射。發(fā)射機(jī)組件3可以具有例如電路板的形式的電路載體4，其支撐發(fā)射機(jī)組件3的電子裝置。天線5可以被保持在與電路載體4分離的載體基板6上，例如天線載體。電路載體4和載體基板6中的每一個(gè)可以是單獨(dú)的基板，或可以是同一基板。
[0024]開關(guān)I中的發(fā)電機(jī)2可以是小的，并且一旦開關(guān)I啟動(dòng)或移動(dòng)仍然提供高的電能。發(fā)電機(jī)2可以是以例如相對(duì)于感應(yīng)線圈25移動(dòng)磁性元件24的感應(yīng)卡扣發(fā)電機(jī)(snapgenerator)形式的感應(yīng)微型發(fā)電機(jī)。此外，其他的緊湊型發(fā)電機(jī)2也是可能的，例如，利用用于發(fā)電的其他機(jī)制，例如壓電發(fā)電機(jī)。在卡扣發(fā)電機(jī)2中，兩個(gè)靜止點(diǎn)之間的磁性元件24的高的加速度可能導(dǎo)致高的磁通量的瞬時(shí)變化，由此從處于靜止位置的開關(guān)的極性反轉(zhuǎn)核心的極性。磁通量的變化可以使得發(fā)電機(jī)2產(chǎn)生電能。
[0025]為了生成電能，磁性元件24可以具有永磁體以及具有線圈核心的至少一個(gè)感應(yīng)線圈。磁性元件24可以布置在感應(yīng)線圈附近。磁性元件24可以相對(duì)于線圈核心移動(dòng)以生成在核心中產(chǎn)生通量變化并且通過感應(yīng)線圈來生成例如感應(yīng)電壓或電壓形式的能量?？梢詫⒛芰堪l(fā)射或傳導(dǎo)到開關(guān)I的另一組件，例如發(fā)射機(jī)組件3。
[0026]可以通過例如突然移動(dòng)而引起兩個(gè)靜止點(diǎn)之間用于移動(dòng)磁性元件24的加速度。為了生成突然移動(dòng)，可以在其在靜止位置之間的移動(dòng)期間逐漸加壓連接到磁性元件24的彈簧元件26，直到磁性元件24已經(jīng)達(dá)到靜止位置之間的中點(diǎn)。一旦達(dá)到中點(diǎn)，則通過對(duì)彈簧元件26加擾而存儲(chǔ)的能量可以用于由彈簧元件26上的應(yīng)力儲(chǔ)存的能量能用于使磁性元件24朝假定的靜止位置機(jī)械加速，導(dǎo)致磁性元件24朝著核心急劇加速。在靜止位置之間，可以移動(dòng)磁性元件24以避免與側(cè)面接觸，并且沿著允許增加和減小彈簧應(yīng)力的例如圓孤狀路徑的適當(dāng)路徑進(jìn)行移動(dòng)。
[0027]附加地或替代地，可以通過開關(guān)I的移動(dòng)來引起最終導(dǎo)致電機(jī)產(chǎn)生電能的用于移動(dòng)磁性元件24的加速度。開關(guān)I從固定位置到非固定位置的移動(dòng)可以導(dǎo)致磁性元件24在靜止位置之間移動(dòng)，這可以使得發(fā)電機(jī)2生成電能。類似地，開關(guān)I的持續(xù)移動(dòng)可以使得磁性元件2