ITRM20120208A1 - Schiera di sensori, sistema di sicurezza e procedimento di rilevamento dell'ordine di posizionamento dei sensori all'interno di detta schiera - Google Patents

Description

“Schiera di sensori, sistema di sicurezza e procedimento di rilevamento dell’ordine di posizionamento dei sensori all’interno di detta schieraâ€

DESCRIZIONE

La presente descrizione si riferisce al settore tecnico dei sistemi con schiere di sensori, quali ad esempio sistemi di sicurezza o di monitoraggio ambientale, e riguarda in particolare una schiera di sensori ed un procedimento di rilevamento dell’ordine di posizionamento dei sensori all’interno della schiera.

Sono noti sistemi impieganti schiere di sensori, ad esempio per il controllo perimetrale di intrusione di edifici o zone o per la sorveglianza di strutture da proteggere. Tali schiere sono generalmente connesse ad una unità di controllo preposta ad elaborare i segnali forniti dai sensori ad esempio al fine di generare degli allarmi.

Il brevetto europeo EP 1341137 B1 descrive ad esempio un sistema di sicurezza comprendente una schiera di sensori di flessione associabili ad una struttura di protezione, quale ad esempio una recinzione, per segnalare tentativi di scavalcamento o di danneggiamento della recinzione. Un ulteriore esempio di sistema di sicurezza comprendente una schiera di sensori à ̈ descritto nel brevetto europeo EP 1810261 B1.

Con l’evoluzione della tecnologia, le schiere di sensori sono passate da una fase iniziale in cui tali schiere erano passive mentre tutta l’elettronica era a bordo dell’unità di controllo ad una fase evoluta in cui a bordo dei sensori viene prevista una unità locale di elaborazione elettronica. La previsione a bordo dei sensori di una unità locale di elaborazione elettronica consente di dotare i sistemi che incorporano le suddette schiere di funzionalità avanzate, quali il testing operativo dei singoli sensori o la localizzazione lungo la schiera di uno o più specifici sensori che hanno captato un evento rilevante, ad esempio un tentativo di intrusione, di danneggiamento o di sabotaggio della struttura protetta o di specifici sensori della schiera.

Si à ̈ riscontrata una analoga evoluzione nei sistemi di monitoraggio ambientale che impiegano schiere di sensori, per cui nei sistemi evoluti anche tali sensori sono dotati di una unità locale di elaborazione elettronica.

Nel caso in cui nei suddetti sistemi la schiera di sensori sia dotata di una interfaccia all’unità di controllo condivisa fra i vari sensori della schiera, si presenta la necessità di rilevare l’ordine di posizionamento dei sensori all’interno della schiera, ad esempio di una schiera cablata lineare. Questo problema può teoricamente essere risolto a priori in fase di produzione della schiera di sensori, tenendo traccia del posizionamento dei sensori nel loro cablaggio trascrivendo/memorizzando un dato identificativo del sensore riconoscibile dall’unità remota di controllo. Questo però determina un incremento della complessità delle operazioni da svolgere in fase di produzione e determina un problema legato ai possibili errori in fase di trascrizione/memorizzazione.

In alternativa, à ̈ possibile rilevare l’ordine di posizionamento dei sensori ad installazione avvenuta, ad esempio stimolando selettivamente i singoli sensori e prendendo nota della loro sequenza. Questa modalità di rilevamento può essere soggetta ad errori di trascrizione ed à ̈ dispendiosa in termini di tempo soprattutto per schiere con un elevato numero di sensori.

Lo scopo della presente descrizione à ̈ quello di mettere a disposizione una schiera di sensori che sia tale da ovviare agli inconvenienti sopra descritti con riferimento ai sistemi della tecnica nota.

Tale scopo viene conseguito mediante una schiera di sensori così come definito in generale nella rivendicazione 1. Forme di realizzazione preferite e vantaggiose della suddetta schiera di sensori sono definite nelle annesse rivendicazioni dipendenti.

Forma oggetto della presente descrizione anche un sistema di sicurezza come definito in generale nell’annessa rivendicazione 11.

Un ulteriore scopo della presente descrizione à ̈ quello di mettere a disposizione un procedimento di rilevamento dell’ordine di posizionamento dei sensori all’interno di una schiera di sensori così come definito in generale nella rivendicazione 13.

L’invenzione sarà meglio compresa dalla seguente descrizione dettagliata di sue particolari forme di esecuzione fatta a titolo esemplificativo e, pertanto, in nessun modo limitativo, in riferimento ai disegni allegati, in cui:

- la figura 1 mostra una vista schematica a blocchi di un sistema di sicurezza comprendente almeno una schiera di sensori, in cui il sistema di sicurezza à ̈ associato ad una rete di recinzione;

- la figura 2 mostra uno schema funzionale a blocchi di un sensore del sistema di sicurezza di figura 1, detto sensore comprendendo un trasduttore ed un circuito integrato comprendente una unità locale di elaborazione;

- la figura 3 mostra uno schema funzionale a blocchi dell’unità locale di elaborazione;

- la figura 4 mostra uno schema circuitale a blocchi di una parte del circuito integrato del sensore d figura 2;

- la figura 5 mostra una vista di una possibile forma di realizzazione di un trasduttore impiegabile nel sensore di figura 2; e

- la figura 6 mostra un diagramma di flusso di un procedimento di ordinamento dei sensori all’interno di una schiera di sensori.

Nelle figure, elementi uguali o simili saranno indicati mediante i medesimi riferimenti numerici.

Con riferimento alle annesse figure à ̈ mostrata una forma di realizzazione non limitativa di un sistema di sicurezza, globalmente indicato con 1. In accordo ad una forma di realizzazione, senza per questo introdurre alcuna limitazione, il sistema di sicurezza 1 à ̈ un sistema di sicurezza anti-intrusione, ad esempio un sistema di sicurezza perimetrale associabile ad una rete di una recinzione, del tipo analogo a quello descritto nel brevetto italiano IT 1191444. Per questo motivo, a titolo esemplificativo e non limitativo, in figura 1 il sistema di sicurezza 1 à ̈ applicato ad una recinzione 2 comprendente una rete metallica 3 ed una pluralità di pali di supporto 4.

In accordo ad una forma di realizzazione alternativa non mostrata nelle figure il sistema di sicurezza 1 Ã ̈ un sistema di sicurezza perimetrale anti-intrusione in cui la schiera di sensori L_A, R_A comprende sensori di flessione di elementi di una recinzione come ad esempio i sensori descritti nel brevetto europeo EP 1341137 B1.

In accordo ad una ulteriore forma di realizzazione non mostrata nelle figure il sistema di sicurezza 1 à ̈ un sistema in cui la schiera di sensori à ̈ destinata ad essere interrata, ad esempio per rilevare una intrusione non autorizzata in un’area protetta o un tentativo di azioni dolose ai danni di una struttura da proteggere, quale ad esempio il sistema di sicurezza descritto nel brevetto europeo EP 1806710 B1.

Il sistema di sicurezza 1 comprende una unità comune di controllo ed acquisizione C_U ed almeno una schiera di sensori L_A, R_A. Nell’esempio rappresentato in figura 1 il sistema di sicurezza 1 include, in particolare e senza per questo introdurre alcuna limitazione, due schiere di sensori L_A, R_A operativamente collegate all’unità comune di controllo ed acquisizione C_U. Ciascuna schiera di sensori comprende una pluralità di N sensori S1-SN, in cui N à ̈ un numero intero maggiore di 1. Nelle figure con Sià ̈ stato indicato un generico sensore in cui “i†rappresenta un indice che può assumere valori interi da 2 ad N-1. N à ̈ un intero maggiore di 1 che rappresenta parametro di progetto e che può essere piccolo o grande a piacere in base alle contingenti esigenze installative, ad esempio può arrivare ad essere anche pari a 128 o 256.

Con riferimento alla figura 2, ciascuno dei sensori S1-SNcomprende una unità locale di elaborazione P_U ed un rispettivo trasduttore 25 operativamente connesso all’unità locale di elaborazione P_U. In accordo ad una possibile forma di realizzazione, i sensori S1-SNcomprendono un trasduttore piezoelettrico 25 ad esempio adatto a convertire una sollecitazione meccanica in un segnale elettrico. Tale sollecitazione meccanica à ̈ ad esempio prodotta da una vibrazione della rete 3, per esempio dovuta ad un impatto o a un tentativo di scavalcamento. In un secondo esempio, nel caso di sensori S1-SNinterrati tale sollecitazione meccanica à ̈ prodotta da un’onda sismica dovuta ad esempio al calpestio umano sul terreno. In un terzo esempio, nel caso di sensori di flessione la sollecitazione meccanica à ̈ prodotta dalla flessione di un palo o elemento di supporto della recinzione.

In accordo ad una delle possibili numerose forme di realizzazione alternative il suddetto trasduttore 25 Ã ̈ un trasduttore accelerometrico, ad esempio un accelerometro MEMS.

Con riferimento alle figure 1 e 2, ciascuna delle schiere di sensori L_A, R_A comprende:

- un bus di alimentazione condiviso a1, a2 della pluralità di sensori S1-SN;

- un bus di comunicazione condiviso c1,c2 fra la pluralità di sensori S1-SNper consentire uno scambio di informazioni fra i sensori S1-SNe l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U.

Il bus di alimentazione comune a1, a2 à ̈ connesso ad una unità di alimentazione che può ad esempio essere integrata all’interno dell’unità di controllo C_U, che in questo caso rappresenta dunque una unità comune di controllo, acquisizione ed alimentazione della schiera di sensori.

In accordo ad una forma di realizzazione, ciascuna schiera à ̈ una schiera lineare in cui i sensori sono connessi in cascata fra loro al bus di alimentazione.

Con riferimento alle figure 1 e 2, ciascuna schiera di sensori L_A, R_A à ̈ cablata mediante un cavo di interconnessione 5 previsto in ingresso ed in uscita da ogni sensore S1-SNadatto a collegare la schiera di sensori L_A, R_A all’unità comune di controllo ed acquisizione C_U. Quest’ultima nell’esempio presenta due porte di interconnessione, delle quali una à ̈ prevista per la schiera L_A e l’altra à ̈ prevista per la schiera R_A.

Il suddetto cavo di interconnessione 5 comprende ad esempio una pluralità di spezzoni di cavi di interconnessione previsti per collegare sensori adiacenti e per collegare il primo sensore S1 della schiera di sensori all’unità comune di controllo ed acquisizione C_U. Il suddetto cavo di interconnessione 5 comprende un numero di conduttori elettrici adeguato affinché lo stesso cavo possa contenere il bus di alimentazione condiviso a1, a2 ed il bus di comunicazione condiviso c1,c2. Nel particolare esempio rappresentato in figura 2, il cavo di interconnessione 5 comprende, senza per questo introdurre alcuna limitazione, quattro conduttori elettrici due dei quali a1, a2 sono previsti per il bus di alimentazione, ed in particolare per fornire ai sensori S1-SNrispettivamente una tensione di alimentazione riferita rispetto ad una tensione di riferimento e la tensione di riferimento stessa (ad esempio massa). I restanti due conduttori c1, c2 sono previsti per implementare il bus di comunicazione, che à ̈ ad esempio un bus half duplex RS-485.

Con riferimento alle figure 2, 3 e 4 sarà ora descritto un generico sensore della schiera Si, restando inteso che tale descrizione si applica a tutti i sensori S1-SN.

Il sensore Sicomprende un corpo contenitore 10 che nell’esempio ospita al proprio interno il trasduttore 25 ed una scheda circuitale 20, ad esempio una scheda a circuito stampato. La scheda circuitale 20 à ̈ connessa al cavo di interconnessione 5 della schiera di sensori, previsto sia in ingresso ed in uscita dal sensore Sie dal corpo contenitore 10. Nel particolare esempio rappresentato in figura 2, la scheda circuitale 20 à ̈ connessa al bus di alimentazione condiviso a1, a2 ed al bus di comunicazione c1, c2 condiviso tramite quattro conduttori a1,a2,c1,c2 di ingresso e quattro conduttori in uscita a1,a2,c1,c2. I conduttori a2 sono ad esempio conduttori semplicemente previsti per collegare fra loro le diverse masse locali delle differenti schede circuitali 20 dei differenti sensori S1-SNdella schiera.

Con riferimento alla figura 4, che sarà descritta in maggior dettaglio in seguito, il sensore Sicomprende un primo nodo 51 ed un secondo nodo 52 previsti per consentire al sensore Sidi essere connesso al bus di alimentazione a1, a2 e di essere alimentato con una rispettiva tensione di alimentazione Vsi.

Con riferimento alla figura 2, la scheda circuitale 20 comprende una unità locale di elaborazione P_U e nell’esempio comprende inoltre un regolatore di tensione 21, un pre-amplificatore 22 del trasduttore 25, una interfaccia di comunicazione 23 connessa al bus di comunicazione c1,c2. In accordo ad una forma di realizzazione l’interfaccia di comunicazione 23 à ̈ un transceiver RS-485 connesso al bus di comunicazione c1,c2.

In accordo ad una forma di realizzazione, il sensore Si, e nell’esempio rappresentato nelle figure la scheda circuitale 20, comprende un dispositivo controllabile 24 di alterazione della tensione di alimentazione che sarà descritto in maggior dettaglio in seguito.

Con riferimento alla figura 3, l’unità locale di elaborazione P_U à ̈ ad esempio un microcontrollore. In accordo ad forma di realizzazione, l’unità di elaborazione locale P_U comprende un primo ingresso 35 adatto a ricevere una tensione di alimentazione Vcc ed un secondo ingresso 36 connesso a massa Gnd, ad esempio connesso ai conduttori a2, ad esempio attraverso una piazzola o un piano di massa della scheda circuitale 20.

L’unità locale di elaborazione P_U comprende una porta di trasmissione/ricezione dati 37 connessa, nell’esempio, all’interfaccia di comunicazione 23 al bus di comunicazione c1, c2. Attraverso tale porta 37 l’unità locale di elaborazione P_U può inviare informazioni all’unità comune di controllo ed acquisizione C_U e ricevere da questa segnali di controllo. Ad esempio la comunicazione fra l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U e l’unità locale di elaborazione P_U avviene secondo un protocollo master slave in base al quale la prima unità C_U interroga la seconda P_U.

L’unità locale di elaborazione P_U comprende primo ingresso di acquisizione dati 53 connesso al bus di alimentazione a1, a2, nell’esempio al conduttore a1, previsto per consentire all’unità locale di elaborazione P_U di leggere un valore di tensione di alimentazione Vsidel sensore Si.

L’unità locale di elaborazione P_U comprende anche un secondo ingresso di acquisizione dati 54 operativamente connesso al trasduttore 25, nell’esempio attraverso il preamplificatore 22.

In accordo ad una forma di realizzazione l’unità di acquisizione dati P_U comprende un convertitore analogico/digitale 30 ed i suddetti ingressi di acquisizione dati sono connessi a detto convertitore per la conversione dei segnali ricevuti da detti ingressi in campioni digitali.

In accordo ad una forma di realizzazione, l’unità locale di elaborazione P_U comprende una prima uscita di controllo 55 adatta a controllare il dispositivo di alterazione 24 della tensione di alimentazione, ad esempio adatta ad attivare/disattivare o regolare tale dispositivo 24. In accordo ad una ulteriore forma di realizzazione, l’unità locale di elaborazione P_U comprende una seconda uscita di controllo 56 per rendere disponibile in uscita un segnale utile al test operativo del sensore Si, che nel particolare esempio descritto à ̈ un segnale atto a sollecitare meccanicamente, direttamente o indirettamente, il trasduttore piezoelettrico 25. Per quanto riguarda la sollecitazione indiretta, tale segnale può essere ad esempio un segnale utile a comandare un attuatore meccanico diverso dallo stesso trasduttore piezoelettrico 25. Per quanto invece concerne la sollecitazione diretta, con riferimento alla figura 5 à ̈ possibile prevedere che il trasduttore piezoelettrico 25 sia del tipo provvisto di tre elettrodi e1, e2, e3 dei quali uno à ̈ un elettrodo di riferimento e1 e gli altri due sono rispettivamente un elettrodo di uscita e2 per il prelievo del segnale elettrico ed un elettrodo di ingresso e3 per il comando del disco piezoelettrico. Quest’ultimo à ̈ ad esempio connesso alla seconda uscita di controllo 56 dell’unità locale di elaborazione. Nel particolare esempio rappresentato l’elettrodo e2 à ̈ invece connesso, tramite il preamplificatore 22 all’ingresso di acquisizione dati 53.

In accordo ad una forma di realizzazione, l’unità locale di elaborazione P_U comprende una memoria 31 per la memorizzazione programmi e di dati digitali, fra i quali ad esempio anche un codice identificativo dell’unità locale di elaborazione P_U, ad esempio un numero di serie univoco nel caso in cui l’unità locale di elaborazione P_U sia un microcontrollore.

L’unità locale di elaborazione P_U à ̈ operativamente configurata per leggere un valore di tensione di alimentazione Vsidel sensore Sie trasmettere sul bus di comunicazione condiviso c1,c2 un segnale elettrico recante informazioni sul valore letto e destinato ad essere ricevuto dall’unità comune di controllo ed acquisizione C_U. Il valore di tensione di alimentazione Vsi, dipende:

- dalla caduta di tensione sul tratto di bus di alimentazione a1, a2 compreso fra l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U ed il sensore Si, dovuta alla resistenza comunque non nulla di tali conduttori ai, a2;

- dalla caduta di tensione su tutti i sensori compresi fra l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U ed il sensore Si, cioà ̈ i sensori S1-Si-1.

Pertanto il suddetto valore di tensione Vsidecresce linearmente dal primo sensore S1all’ultimo sensore SN. Si intuisce dunque che, vantaggiosamente, attraverso la lettura del valore locale di tensione di alimentazione Vsi, conoscendo anche i valori letti dai restanti sensori della schiera à ̈ possibile conoscere la posizione relativa del sensore Sirispetto agli altri sensori della schiera e dunque conoscere la posizione assoluta nella schiera, cioà ̈ l’ordine di posizionamento, dei sensori nella schiera.

Il suddetto apprendimento della posizione assoluta dei sensori S1-SNnella schiera può essere effettuato automaticamente dall’unità comune di controllo ed acquisizione C_U tramite un algoritmo di ordinamento, ad esempio di ricerca binaria, destinato ad essere eseguito in fase di configurazione del sistema di sicurezza 1, ad esempio al primo avvio del sistema di sicurezza 1 dopo l’installazione, o ad un successivo avvio del sistema di sicurezza dopo eventuali operazioni di manutenzione/riparazione del sistema di sicurezza 1.

Si osservi dunque che l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U possa essere programmata e configurata per implementare un algoritmo di ordinamento per stabilire l’ordine di posizionamento dei sensori all’interno della schiera L_A, R_A, in cui detto algoritmo di ordinamento à ̈ basato sulle informazioni dei segnali elettrici trasmessi dai sensori all’ unità comune di controllo ed acquisizione C_U.

Con riferimento alle figure 3 e 4, nel caso in cui il sensore Sicomprenda un rispettivo regolatore di tensione 21 interposto fra il bus di alimentazione a1, a2 e l’unità locale di elaborazione P_U risulta conveniente che l’unità locale di elaborazione P_U legga detto valore di tensione a monte del regolatore 21.

Al fine di migliorare l’accuratezza dell’ordinamento, soprattutto quando i valori delle tensioni di alimentazione letti dai sensori S1-SNpresentano differenze relativamente contenute, à ̈ possibile prevedere che il sensore Sicomprenda un rispettivo dispositivo di alterazione controllabile 24 adatto ad essere elettronicamente controllato per introdurre una caduta, o in ogni caso una variazione, controllata di tensione fra il nodo 51 ed il nodo 52. Tale dispositivo può ad esempio essere controllato, ad esempio attivato/disattivato, dall’unità locale di elaborazione P_U del sensore Sinell’esempio attraverso l’uscita di controllo 55.

In tal modo à ̈ vantaggiosamente possibile implementare presso l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U un algoritmo di ordinamento con una verifica di correttezza, nel quale à ̈ ad esempio prevista una prima fase in cui dopo aver acquisito i segnali recanti le informazioni dei valori di lettura da tutti i sensori S1-SNviene effettuato un ordinamento che produce un risultato grossolano, ad esempio tramite una tecnica di ricerca di tipo binario, ed in cui in una o più fasi successive si corregge detto risultato attivando/disattivando o regolando selettivamente i dispositivi di alterazione 24 di uno o più sensori S1-Si-Nacquisendo nuovamente i segnali recanti le informazioni dei valori di lettura durante l’attivazione del dispositivo di alterazione 24. Ad esempio à ̈ possibile adottare un principio di verifica di correttezza in base al quale attivando un dispositivo di alterazione 24 di un sensore Sici si aspetta che tutte le letture dei sensori S1-Si-1che, a partire dall’unità comune di controllo ed acquisizione C_U, lo precedono non dovrebbero presentare delle variazioni al contrario di quanto ci si aspetta per le letture dei sensori Si+1-SNsuccessivi al sensore Si.In accordo ad una forma di realizzazione vantaggiosa dal punto di vista della complessità computazionale à ̈ possibile prevedere che anche la verifica di correttezza venga effettuata secondo una strategia di ricerca di tipo binario in accordo alla quale ad esempio partendo la risultato grossolano si attiva il dispositivo di alterazione 24 del sensore Siche risulta al centro o sostanzialmente al centro della schiera suddividendo la schiera in due sotto-intervalli che saranno poi a loro volta suddivisi e così via, in accordo alle tecniche note negli algoritmi di ordinamento.

Per quanto concerne il dispositivo di alterazione 24, sono possibili diverse scelte, in quanto à ̈ possibile prevedere l’adozione di un qualsiasi circuito attivabile/disattivabile o regolabile elettronicamente per variare in modo controllabile la tensione fra i nodi 51 e 52. Una possibile forma di realizzazione à ̈ mostrata in figura 4. In tale forma di realizzazione il dispositivo di alterazione 24 comprende almeno un interruttore elettronico M1. Ad esempio, tale interruttore elettronico comprende un MOSFET M1 elettronicamente controllabile per assumere selettivamente uno stato di conduzione o uno stato di interruzione. Nell’esempio il terminale di gate g1 del MOSFET à ̈ connesso alla prima uscita di comando 55 dell’unità locale di elaborazione P_U. Ad esempio, il MOSFET M1 comprende un diodo interno di ricircolo d1 e l’alterazione di tensione fra i nodi 51, 52 à ̈ data dalla caduta di tensione sul diodo interno di ricircolo d1, quando il MOSFET M1 à ̈ nello stato di interruzione. Tale caduta di tensione à ̈ ad esempio pari a circa 1,2 Volts.

Nel caso in cui, come nell’esempio sopra descritto, il dispositivo di alterazione 24 sia direzionale in base al verso della corrente nel bus di alimentazione a1, a2, essendo tale da determinare detta variazione controllata di tensione solo detta corrente ha un primo prestabilito verso, à ̈ possibile prevedere che il sensore Sicomprenda un ulteriore dispositivo di alterazione 24’ direzionale tale determinare detta variazione controllata di tensione se la corrente ha un verso opposto a detto primo verso.

Per questo motivo nella forma di realizzazione rappresentata in figura 4, à ̈ stato previsto un secondo dispositivo di alterazione 24’ comprendente un secondo MOSFET M2, avente anch’esso un diodo interno di ricircolo d2, disposto fra i nodi 51 e 52 in verso opposto rispetto al MOSFET M1, in modo che l’assieme dei dispositivi di alterazione 24,24’ possa correttamente gestire le situazioni in cui la corrente fluisca dal nodo 51 al nodo 52 o viceversa. In accordo ad una forma di realizzazione particolarmente vantaggiosa, i suddetti dispositivi di alterazione direzionali 24,24’ sono controllati da uno stesso segnale di controllo, come nel particolare esempio rappresentato in cui entrambi i gate g1, g2 dei MOSFET M1, M2 sono connessi all’uscita 55 dell’unità di elaborazione locale P_U. In figura 4 per gestire correttamente entrambi i due possibili versi della corrente sono stati previsti due diodid3, d4 rispettivamente previsti fra il nodo 51 ed il nodo 53 e fra il nodo 52 ed il nodo 53.

In una possibile forma di realizzazione alternativa rispetto a quella sopra descritta, il dispositivo di alterazione 24 potrebbe comprendere dei relà ̈ in sostituzione dei MOSFET M1, M2 per introdurre una variazione controllata di tensione fra i nodi 51, 52.

Sarà ora descritto brevemente un esempio di funzionamento del sistema di sicurezza 1, nel caso semplificato in cui tale sistema includa una sola schiera di sensori.

Dopo l’installazione, ad esempio al primo avvio del sistema di sicurezza 1, l’unità di controllo ed acquisizione C_U avvia una fase di apprendimento in cui:

a) interrogando i sensori della schiera crea una lista di codici identificativi (ad esempio numeri di serie delle unità locali di elaborazione e/o dei sensori);

b) interrogando per codice identificativo uno alla volta tutti i sensori acquisisce da ciascuno di questi informazioni sulla rispettiva tensione di alimentazione;

c) stabilisce la posizione dei sensori nella schiera in base ad un algoritmo di ordinamento effettuato sulla base delle informazioni acquisite al passo b).

Se i sensori sono muniti di un dispositivo di alterazione della tensione, come già spiegato in dettaglio, il sopra citato passo c) può essere eseguito per stabilire inizialmente un ordinamento grossolano che poi viene successivamente verificato o corretto grazie ai dispositivi di alterazione della tensione dei sensori, come già spiegato in maggior dettaglio nella precedente descrizione. Ad esempio l’unita comune di controllo ed acquisizione, comanda singolarmente selezionati sensori per l’attivazione/disattivazione o la regolazione del dispositivo di alterazione tramite le unità locali di elaborazione P_U e dopo aver inviato un comando, cioà ̈ una richiesta di alterazione, interroga i sensori della schiera per acquisire informazioni sulle tensioni di alimentazione da utilizzare nella verifica o correzione.

Con riferimento alla figura 6, si osservi che la descrizione sopra fatta per il sistema di sicurezza 1, corrisponde anche alla descrizione di un procedimento 100 di rilevamento dell’ordine di posizionamento dei sensori all’interno di detta schiera comprendente le fasi di:

- alimentare 101 la pluralità di sensori tramite un bus di alimentazione condiviso a1, a2, ciascun sensore Sicomprendendo un primo nodo 51 ed un secondo nodo 52 per essere connesso al bus di alimentazione a1, a2 ed essere alimentato con una rispettiva tensione di alimentazione Vsi;

- leggere 102 presso ciascun sensore tramite l’unità locale di elaborazione P_U un valore di tensione di alimentazione Vsidel sensore Si;

- trasmettere 103 tramite ciascun sensore su un bus di comunicazione condiviso c1,c2, previsto per consentire uno scambio di informazioni fra i sensori ed una unità comune di controllo ed acquisizione C_U, un segnale elettrico recante informazioni sul valore letto;

- elaborare 104 le informazioni acquisite presso l’unità comune di controllo ed acquisizione C_U per stabilire l’ordine di posizionamento dei sensori all’interno della scheda.

In accordo ad una forma di realizzazione il procedimento comprende inoltre una fase di alterare 106 in modo controllabile presso almeno uno di detti sensori la suddetta tensione di alimentazione. In accordo ad una ulteriore forma di realizzazione più specifica il procedimento comprende fra la fase di elaborare 104 e detta fase di alterare 106, una fase di trasmettere 105 su detto bus condiviso una richiesta di alterazione a detto almeno un sensore. Come già descritto in precedenza e come indicato dalla freccia 200 in figura 6, dopo l’alterazione possono essere effettuate ricorsivamente, una o più volte, le fasi da 102 a 105 in modo da verificare/correggere l’ordine di posizionamento rilevato dalla fase di elaborazione 104.

Ulteriori caratteristiche del procedimento 100 sopra descritto possono essere desunte dalla descrizione dettagliata già fatta della struttura e del funzionamento del sistema di sicurezza 100.

Dalla descrizione appena fatta à ̈ possibile comprendere come una schiera di sensori del tipo sopra descritto raggiunga pienamente gli scopi prefissi, in quanto l’ordine di posizionamento dei sensori all’interno della schiera può essere effettuato automaticamente, non essendo dunque richiesto in fase di produzione un tracciamento della posizione dei sensori e non essendo richiesta una stimolazione selettiva, ad esempio manuale, dei sensori.

Ovviamente, alla schiera di sensori sopra descritta un tecnico del ramo, allo scopo di soddisfare esigenze contingenti e specifiche, potrà apportare numerose modifiche e varianti, tutte peraltro contenute nell’ambito di protezione dell’invenzione, quale definito dalle seguenti rivendicazioni.

Ad esempio, nonostante sia stata descritta in particolare una schiera di sensori per un sistema di sicurezza, gli insegnamenti della presente descrizione possono essere adattati a schiere di sensori per sistemi di tipo differenti, quali ad esempio sistemi per la domotica, sistemi per il monitoraggio ambientale, sistemi di automazione industriale, sistemi di rilevamento per attività sportive, sistemi di monitoraggio infrastrutturale.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Schiera di sensori (L_A, R_A) comprendente: - una pluralità di sensori (S1-SN), ciascuno comprendente una rispettiva unità locale di elaborazione (P_U) ed un rispettivo trasduttore (25) operativamente connesso all’unità locale di elaborazione (P_U); - un bus di alimentazione condiviso (a1, a2) della pluralità di sensori (S1-SN), ciascun sensore (Si) comprendendo un primo nodo (51) ed un secondo nodo (52) per essere connesso al bus di alimentazione (a1, a2) ed essere alimentato con una rispettiva tensione di alimentazione (Vsi); - un bus di comunicazione condiviso (c1,c2) fra la pluralità di sensori (S1-SN) per consentire uno scambio di informazioni fra i sensori ed una unità comune di controllo ed acquisizione (C_U); caratterizzata dal fatto che l’unità locale di elaborazione (P_U) à ̈ operativamente configurata per leggere un valore di tensione di alimentazione (Vsi) del rispettivo sensore (Si) e trasmettere sul bus di comunicazione condiviso (c1,c2) un segnale elettrico recante informazioni sul valore letto e destinato ad essere ricevuto dall’unità comune di controllo ed acquisizione (C_U).
2. 2. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo la rivendicazione 1, in cui ciascun sensore (Si) comprende un rispettivo regolatore di tensione (21) interposto fra il bus di alimentazione (a1, a2) e l’unità locale di elaborazione (P_U) ed in cui l’unità locale di elaborazione (P_U) à ̈ tale da leggere detto valore di tensione a monte del regolatore (21).
3. 3. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo la rivendicazione 1 o 2, in cui ciascun sensore (Si) comprende un rispettivo dispositivo di alterazione (24) adatto ad essere elettronicamente controllato per introdurre una variazione controllata di tensione fra detto primo (51) e detto secondo (52) nodo.
4. 4. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo la rivendicazione 1, in cui il dispositivo di alterazione (24) à ̈ controllato dall’unità locale di elaborazione (P_U) del rispettivo sensore (Si).
5. 5. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo le rivendicazioni 3 o 4, in cui il dispositivo di alterazione (24) comprende almeno un interruttore elettronico (M1, M2).
6. 6. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo la rivendicazione 5, in cui detto almeno un interruttore elettronico comprende un MOSFET (M1, M2) elettronicamente controllabile per assumere selettivamente uno stato di conduzione o uno stato di interruzione.
7. 7. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo la rivendicazione 6, in cui il MOSFET (M1, M2) comprende un diodo di ricircolo (d1, d2) ed in cui detta variazione controllata di tensione corrisponde alla caduta di tensione su detto diodo di ricircolo (d1, d2) quando detto MOSFET (M1, M2) Ã ̈ nello stato di interruzione.
8. 8. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 3 a 7, in cui il dispositivo di alterazione (24) à ̈ direzionale in base verso di flusso di corrente sul bus di alimentazione (a1, a2) essendo tale da introdurre detta variazione controllata di tensione solo se detta corrente ha un primo verso ed in cui il sensore (Si) comprende un ulteriore dispositivo di alterazione direzionale (24’) tale da introdurre detta variazione controllata di tensione se detta corrente ha un verso opposto a detto primo verso.
9. 9. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo la rivendicazione 8, in cui detti dispositivi di alterazione direzionali (24, 24’) sono controllati da uno stesso segnale di controllo.
10. 10. Schiera di sensori (L_A, R_A) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni, in cui i sensori (S1-SN) sono connessi in cascata fra loro al bus di alimentazione (a1,a2).
11. 11. Sistema di sicurezza anti-intrusione (1) comprendente una schiera di sensori (L_A, R_A) secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni e comprendente detta unità comune di controllo ed acquisizione (C_U) operativamente connessa alla schiera di sensori (L_A, R_A).
12. 12. Sistema di sicurezza anti-intrusione (1) secondo la rivendicazione 11, in cui l’unità comune di controllo ed acquisizione (C_U) à ̈ programmata e configurata per implementare un algoritmo di ordinamento per stabilire l’ordine di posizionamento dei sensori (S1-SN) all’interno della schiera (L_A, R_A), algoritmo di ordinamento essendo basato sulle informazioni dei segnali elettrici trasmessi da detti sensori (S1-SN) a detta unità comune di controllo ed acquisizione (C_U).
13. 13. Procedimento (100) per rilevare l’ordine di posizionamento di un sensore all’interno di una schiera di sensori, la schiera comprendendo una pluralità di sensori (S1-SN), ciascuno comprendente una rispettiva unità locale di elaborazione (P_U) ed un rispettivo trasduttore (25) operativamente connesso all’unità locale di elaborazione (P_U) il procedimento comprendendo le fasi di; - alimentare (101) la pluralità di sensori tramite un bus di alimentazione condiviso (a1, a2), ciascun sensore (Si) comprendendo un primo nodo (51) ed un secondo nodo (52) per essere connesso al bus di alimentazione (a1, a2) ed essere alimentato con una rispettiva tensione di alimentazione (Vsi); - leggere (102) presso ciascun sensore tramite l’unità locale di elaborazione (P_U) un valore di tensione di alimentazione (Vsi) del sensore (Si); - trasmettere (103) tramite ciascun sensore su un bus di comunicazione condiviso (c1,c2), previsto per consentire uno scambio di informazioni fra i sensori ed una unità comune di controllo ed acquisizione (C_U), un segnale elettrico recante informazioni sul valore letto; - elaborare (104) le informazioni acquisite presso l’unità comune di controllo ed acquisizione (C_U) per stabilire l’ordine di posizionamento dei sensori all’interno della scheda.
14. 14. Procedimento (101) secondo la rivendicazione 13, comprendente una fase di alterare (106) in modo controllabile presso almeno uno di detti sensori detta tensione di alimentazione.
15. 15. Procedimento (102) secondo la rivendicazione 14, comprendente inoltre, fra detta fase di elaborare (104) e detta fase di alterare (106), una fase di trasmettere (105) su detto bus condiviso una richiesta di alterazione a detto almeno un sensore.