Un sensor de movimiento de modo dual, que comprende:

un modo de detección del movimiento (5,

210) adaptado para detectar el movimiento de un objeto;

un modo de determinación de la distancia (5, 230) adaptado para determinar una distancia de dicho movimiento detectado por dicho modo de detección del movimiento desde el sensor de movimiento de modo dual, utilizando dicho modo de determinación de la distancia la transmisión de Onda Continua Modulada en Frecuencia (FMCW);

un controlador (1) adaptado para activar el modo de determinación de la distancia solamente cuando el modo de detección del movimiento detecte un movimiento y

un algoritmo de alarma (260) adaptado para generar una alarma si dicho modo de determinación de la distancia (5, 230) determina que dicha distancia de dicho movimiento detectado, desde el sensor de movimiento de modo dual, está dentro de la distancia de detección máxima predeterminada y para no generar una alarma si dicho módulo de determinación de la distancia determina que dicha distancia de dicho movimiento detectado, desde el sensor de movimiento de modo dual, excede dicha distancia de detección máxima predeterminada.

Detector de movimiento inteligente de microondas para aplicación de seguridad

CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a sensores de movimiento de tecnología dual utilizados en el ámbito de la seguridad para detectar la presencia de intrusos en una zona protegida. Más concretamente, la presente invención se refiere a un sensor de movimiento que detecta el movimiento y un alcance o distancia de movimiento desde el sensor.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Existen varios tipos de sensores de detección de intrusión que se suelen utilizar actualmente, tales como una detección de radio o ultrasonidos de Infrarrojos Pasivos (PIR) . Los detectores de movimiento por ultrasonidos son de bajo coste y funcionan en anchos de banda estrechos y se suelen encontrar en los dispositivos de apertura automática de puertas.

Los sensores de Infrarrojos Pasivos (PIR) se suelen utilizar en dispositivos de seguridad de viviendas y emplean imágenes térmicas de objetos para detectar la intrusión. Sin embargo, los sensores PIR no tienen ningún ajuste del alcance y numerosas falsas alarmas son disparadas por el movimiento fuera de un alcance objetivo.

Los sensores de detección por radio utilizan señales de microondas y detectan la intrusión comparando una señal transmitida con una señal de eco recibida y detectan un eco desplazado con efecto Doppler. Sin embargo, el sensor de detección por radio típico no puede determinar el alcance de un objeto móvil. Además, para los actuales detectores de movimiento basados en el efecto Doppler, el instalador debe recorrer la mayor distancia protegida desde el detector y ajustar la sensibilidad de la unidad y a continuación, volver a recorrer dicha distancia y luego, reajustar la sensibilidad hasta que el detector genere una alarma a la mayor distancia, pero no más allá. Este método tiene errores incorporados por cuanto que un objetivo de mayores dimensiones se detectará a una mayor distancia que un objetivo más pequeño.

El documento US-A-5684458 da a conocer un sensor de microondas cuya frecuencia de muestreo se puede ajustar automáticamente para eliminar el efecto del ruido periódico, tal como el de las luces fluorescentes, aparatos de TVs, etc.

El documento GB-A-2401500 da a conocer un sensor de microondas que transmite una pluralidad de frecuencias para identificar objetivos móviles y determina las características de los movimientos para deducir si el objeto es un intruso.

El documento EP-A-1359435 da a conocer un sistema de vigilancia por radar de ondas milimétricas que efectúa un seguimiento y vigilancia de los objetos para determinar si el objeto es un invasor sospechoso.

El documento US-A-2008/230604 da a conocer un aparato de sensores para crear imágenes de un sujeto con una radiación de ondas milimétricas para determinar si dicho sujeto transporta algún objeto.

Puesto que los sensores anteriores no son capaces de medir distancias, los sensores carecen de la capacidad para determinar si un movimiento detectado está dentro de la zona protegida.

Con el fin de determinar un alcance de un objeto, algunos sensores de movimiento utilizan la tecnología de radar de pulsos o de compuertas electrónicas. El radar por pulsos utiliza pulsos estrechos para obtener la información de la distancia en el dominio del tiempo. La distancia desde el receptor es proporcional a la diferencia en el tiempo de la señal del receptor y de una señal transmitida.

Sin embargo, los sensores de movimiento actuales que tienen capacidades de determinación de alcance requieren un importante consumo de corriente y resultan caros para su utilización. Por lo tanto, existe una necesidad de reducir el tiempo de instalación y de reducir el consumo de corriente que es necesaria cuando se determina el alcance.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN

El detector de movimiento, según la invención, combina el rendimiento operativo de un detector de movimiento con el rendimiento de un detector de determinación del alcance activo para reducir las incidencias de falsas alarmas y para disminuir la magnitud del tiempo de instalación. La presente invención se refiere a sensores de movimiento utilizados en el sector de la seguridad para detectar la presencia de intrusos en una zona protegida.

Más concretamente, el detector funcionará normalmente con el transceptor controlado por tensión de microondas en el modo de pulsos. Cuando se detecta un movimiento utilizando la tecnología Doppler, el sensor conmutará a la transmisión de FMCW (Onda Continua Modulada en Frecuencia) .

Lo que antecede permitirá la determinación de la distancia a la que se encuentra el objeto móvil. Esta invención utiliza la detección de Doppler de microondas para determinar cuándo medir la distancia. En consecuencia, los circuitos de determinación de la distancia sólo se activan cuando sea necesario y por lo tanto, se reduce el consumo de corriente.

La determinación del alcance puede utilizar un circuito integrado dedicado de tipo DSP (Procesamiento de Señal Digital) o, como alternativa, dicho dispositivo de circuito DSP se puede combinar en un microcontrolador de gran magnitud para realizar la Transformada Rápida de Fourier necesaria.

Si el objeto excede el alcance establecido por el instalador, será ignorado. Si está dentro del alcance establecido por el instalador, se considerará una intrusión y se iniciará una alarma. En un sistema de determinación del alcance de FMCW, la frecuencia recibida es una función directa de la distancia y no del tamaño del objeto.

Según la invención, se da a conocer un sensor de movimiento en el modo dual. El sensor en el modo dual comprende un modo de detección del movimiento adaptado para poder detectar el movimiento de un objeto; un modo de determinación de la distancia adaptado para determinar una distancia de dicho movimiento detectada por dicho modo de detección de movimiento desde el sensor de movimiento en modo dual; utilizando dicho modo de determinación de la distancia una transmisión de Onda Continua Modulada en Frecuencia (FMCW) ; un controlador adaptado para activar el modo de determinación de la distancia solamente cuando el modo de detección de movimiento detecta un movimiento y un algoritmo de alarmas adaptado para generar una alarma si dicho modo de determinación de la distancia determina que dicha distancia de dicho movimiento detectado, desde el sensor de movimiento en modo dual, está dentro de una distancia de detección máxima predeterminada y para no generar una alarma si dicho módulo de determinación de la distancia determina que dicha distancia de dicho movimiento detectado, desde el sensor de movimiento en modo dual, excede dicha distancia de detección máxima predeterminada.

Este alcance de detección máximo predeterminado (PMDR) se selecciona por un operador durante la instalación con la utilización de un selector.

El modo de determinación de la distancia calcula una frecuencia de una señal recibida desde un objeto y el alcance de movimiento se determina comparando el valor de la frecuencia calculado con un valor de la frecuencia calculado con anterioridad desde un periodo anterior. El valor de la frecuencia se calcula utilizando la Transformada Rápida de Fourier.

En una forma de realización preferida, el detector de movimiento en modo dual, que es un Oscilador Controlado por Tensión (VCO) de microondas, está adaptado para transmitir una señal pulsatoria o una señal de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) , transmitiendo dicho oscilador VCO la señal para detectar el movimiento de un objeto en el modo de detección del movimiento y transmitiendo la señal de FMCW para determinar un alcance de dicho objeto móvil detectado en el modo de determinación de la distancia; en donde dicho controlador controla el oscilador VCO para la conmutación desde la transmisión en la señal de pulsos a la transmisión de una señal de FMCW, cuando se detecta dicho objeto móvil.

Cuando se detecta un objeto móvil, el modo de pulsos se conmuta al modo de FMCW.

El detector de movimiento en el modo dual incluye, además, un microcontrolador, para controlar el oscilador VCO de microondas y para calcular una frecuencia de señal recibida.

El microcontrolador determina el alcance del objeto móvil comparando la frecuencia calculada con un valor de frecuencia anteriormente calculado en un periodo anterior.

El... [Seguir leyendo]

1. Un sensor de movimiento de modo dual, que comprende:

un modo de detección del movimiento (5, 210) adaptado para detectar el movimiento de un objeto;

un modo de determinación de la distancia (5, 230) adaptado para determinar una distancia de dicho movimiento detectado por dicho modo de detección del movimiento desde el sensor de movimiento de modo dual, utilizando dicho modo de determinación de la distancia la transmisión de Onda Continua Modulada en Frecuencia (FMCW) ;

un controlador (1) adaptado para activar el modo de determinación de la distancia solamente cuando el modo de detección del movimiento detecte un movimiento y un algoritmo de alarma (260) adaptado para generar una alarma si dicho modo de determinación de la distancia (5, 230) determina que dicha distancia de dicho movimiento detectado, desde el sensor de movimiento de modo dual, está dentro de la distancia de detección máxima predeterminada y para no generar una alarma si dicho módulo de determinación de la distancia determina que dicha distancia de dicho movimiento detectado, desde el sensor de movimiento de modo dual, excede dicha distancia de detección máxima predeterminada.

2. El sensor de movimiento de modo dual según la reivindicación 1, que comprende, además, un selector (2) para ajustar dicha distancia de detección máxima predeterminada.

3. El sensor de movimiento de modo dual, según la reivindicación 1, en donde dicho alcance de movimiento detectado se determina dentro de una celda que tiene una anchura definida.

4. El sensor de movimiento de modo dual, según la reivindicación 1, en donde dicho modo de determinación de la distancia (5, 230) calcula las frecuencias de las señales recibidas realizando una Transformada Rápida de Fourier sobre dichas señales recibidas.

5. El sensor de movimiento de modo dual, según la reivindicación 1, en donde dicho controlador (1) inhibe la generación de la alarma cuando dicho movimiento detectado está fuera de dicho alcance de detección máximo predeterminado.

6. El sensor de movimiento de modo dual, según cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende:

un Oscilador Controlado por Tensión (VCO) de microondas (5) adaptado para transmitir una señal de pulsos o una señal de onda continua modulada en frecuencia (FMCW) , transmitiendo dicho oscilador VCO la señal para detectar el movimiento de un objeto en el modo de detección de movimiento y transmitiendo la señal de FMCW para determinar un alcance de dicho objeto móvil detectado en el modo de determinación de la distancia;

en donde dicho controlador (1) controla el oscilador VCO (5) para conmutar desde la transmisión de una señal pulsatoria a la transmisión de una señal de FMCW cuando se detecta dicho objeto móvil.

7. El detector de movimiento de modo dual, según la reivindicación 6, en donde dicho alcance de dicho objeto móvil detectado se determina dentro de una celda que tiene una anchura definida, determinándose dicha anchura definida por un ancho de banda de frecuencias de operación de dicho oscilador controlado por tensión de microondas (5) .

8. Un método de detección del movimiento que utiliza un sensor de movimiento de modo dual que comprende un oscilador controlado por tensión de microondas (VCO) (5) , que incluye las etapas de:

la selección de una distancia de detección máxima de interés desde el sensor de movimiento para una zona a protegerse por el sensor de movimiento (200) ;

la detección del movimiento de al menos un objeto (210, 220) ;

la conmutación de un modo de funcionamiento desde la detección del movimiento a la determinación de la distancia cuando se detecta la presencia de un objeto móvil en la etapa de detección (230) ;

la determinación de si dicho movimiento detectado está dentro de dicha distancia de detección máxima desde el sensor de movimiento utilizando la transmisión de onda continua modulada en frecuencia (250, 260) y la inhibición de la generación de una señal de alarma cuando se determina que dicho movimiento detectado está fuera de dicha distancia de detección máxima (265) y de no ser así, la generación de una señal de alarma.

9. El método de detección de movimiento, según la reivindicación 8, que comprende, además, las etapas de: calcular las frecuencias de las señales recibidas en la transmisión de onda continua modulada en frecuencia;

la comparación de cada frecuencia calculada con las frecuencias de referencia anteriormente calculadas que están guardadas en memoria y la determinación de cuáles de dichas frecuencias calculadas corresponden a objetos móviles, basándose en dicha comparación.

10. El método de detección de movimiento, según la reivindicación 9, en donde dicha etapa de determinación de si dicho movimiento detectado está dentro de dicha distancia de detección máxima incluye, además, las etapas de determinación de una distancia de cada objeto móvil desde el detector de movimiento utilizando cada una de las frecuencias calculadas que corresponden a objetos móviles y la comparación de cada distancia determinada con dicha distancia de detección máxima seleccionada.

11. El sensor de movimiento de modo dual, según la reivindicación 4, en donde dicho módulo de determinación de la distancia está adaptado para determinar cuáles de las frecuencias calculadas corresponden a objetos móviles comparando dichas frecuencias calculadas con el valor de las frecuencias de referencia anteriormente calculadas desde un periodo anterior.

Figura 1

Seleccionar alcance máximo (función del Instalador)

Modo = Detección movimiento Doppler (pulso)

No Sí

Se detecta movimiento?

Conmutar transceptor a FMCW para determinación alcance Registrar señal retorno Comprar con señal retorno registrada anterior y determinar alcance Sí No Está el alcancedentro de la zona protegida?

Enviar alarmar

Figura 2