專利名稱：具有在低電池電壓時(shí)抑制聲告警的裝置的散光火災(zāi)報(bào)警器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種帶有按照光學(xué)散光原理工作的探測(cè)單元以及電子分析單元的火災(zāi)報(bào)警器。此外，該火災(zāi)報(bào)警器還包含聲報(bào)警器和/或光報(bào)警器，在探測(cè)到火災(zāi)時(shí)能發(fā)出報(bào)警。另外，該火災(zāi)報(bào)警器還有蓄能器，尤其是電池，以及電壓測(cè)量單元，其中蓄能器的作用是為了能夠自給自足地向火災(zāi)報(bào)警器供電，而電壓測(cè)量單元的功能是為了測(cè)量從蓄能器上施加的電池電壓?；馂?zāi)報(bào)警器有告警裝置，用于在電池電壓低于第一電壓極限值時(shí)會(huì)發(fā)出聲告警。此外，火災(zāi)報(bào)警器還包含對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅饕约爱?dāng)周?chē)獾陀陬A(yù)定亮度極限值時(shí)抑制輸出聲告警的裝置。這種自動(dòng)火災(zāi)報(bào)警器能夠借助火災(zāi)的物理特性識(shí)別火災(zāi)或其發(fā)生，并觸發(fā)報(bào)警。這樣可極大地降低火災(zāi)蔓延的危險(xiǎn)。
背景技術(shù)：
所述火災(zāi)報(bào)警器典型被實(shí)施為點(diǎn)報(bào)警器結(jié)構(gòu)并且尤其是為了獨(dú)立運(yùn)行而設(shè)置。為了能夠向火災(zāi)報(bào)警器供電，這些火災(zāi)報(bào)警器尤其具有可更換的電池。比較熟悉的還有，當(dāng)電池電壓低于預(yù)定低電壓值時(shí)-例如在使用9伏電池塊時(shí)是7. 5伏，火災(zāi)報(bào)警器發(fā)出聲告警信號(hào)。借此要求這種火災(zāi)報(bào)警器的用戶，立刻更換快要用光的電池。典型的是，該聲要求按一定時(shí)間間隔發(fā)出短促的少于1秒的蜂鳴聲來(lái)進(jìn)行。電池電壓越是低于所述低電壓值，時(shí)間間隔就可以越短，例如以60分鐘 1分鐘的間隔。從Hager公司的產(chǎn)品數(shù)據(jù)頁(yè)中可以看出，這是一種廣為人知的TG500A型煙霧報(bào)警器，其帶有遮蔽周?chē)獾墓鉁y(cè)量室。安裝這種煙霧報(bào)警器是為了發(fā)出一個(gè)要求更換電池的聲信號(hào)，為了阻止打破夜晚的寧?kù)o，該信號(hào)在黑暗中被抑制。

發(fā)明內(nèi)容
與此相反，按照本發(fā)明的火災(zāi)報(bào)警器具有開(kāi)放式的并且探測(cè)室位于火災(zāi)報(bào)警器外部的散光探測(cè)單元。對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅魍瑫r(shí)是散光探測(cè)單元的光接收器。其優(yōu)勢(shì)在于， 由此可以通過(guò)唯一的器件不僅采集來(lái)自于被檢測(cè)的煙微粒的散光而且還采集周?chē)炼?。?duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅魇抢绻饷綦娮?，光電晶體管或光電二極管，尤其是PIN 光電二極管。可以例如借助電位計(jì)確定亮度值極限值。該亮度值極限值通常相當(dāng)于黑暗房間的相應(yīng)亮度值極限值，或小于10勒克斯、優(yōu)選小于5勒克斯的光照強(qiáng)度值。優(yōu)選用低通濾波器對(duì)這里由傳感器發(fā)出的探測(cè)信號(hào)進(jìn)行濾波，例如該低通濾波器的濾波時(shí)間常數(shù)為幾秒，例如5秒、10秒或30秒，以便在必要時(shí)把探測(cè)信號(hào)中的干擾信號(hào)過(guò)濾出去。根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，聲告警可以通過(guò)為了發(fā)出聲報(bào)警而設(shè)立的聲報(bào)警器發(fā)出。選擇性地或者補(bǔ)充地，光告警可以通過(guò)為了發(fā)出光報(bào)警而設(shè)立的光報(bào)警器發(fā)出。 優(yōu)選通過(guò)一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管(例如頻閃觀測(cè)儀類的)發(fā)出該光告警。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，火災(zāi)報(bào)警器有傳感器來(lái)確認(rèn)在火災(zāi)報(bào)警器周?chē)欠裼腥嗽趫?chǎng)。抑制裝置還被設(shè)置成在探測(cè)到?jīng)]有人在場(chǎng)時(shí)抑制發(fā)出特別是聲告警。因此，只有當(dāng)在火災(zāi)報(bào)警器周?chē)€有人在場(chǎng)時(shí)，才會(huì)進(jìn)行告警或提示更換很快就會(huì)用光的電池。電流消耗因此得以有利降低。負(fù)責(zé)確認(rèn)是否有人在場(chǎng)的傳感器優(yōu)選是廣為熟知的運(yùn)動(dòng)報(bào)警器。這種運(yùn)動(dòng)報(bào)警器可以按照多普勒雷達(dá)原理工作。該運(yùn)動(dòng)報(bào)警器可以選擇性地是超聲波運(yùn)動(dòng)報(bào)警器或者對(duì)體溫、即對(duì)紅外光線敏感的MR運(yùn)動(dòng)報(bào)警器。此外，還可以把這種傳感器設(shè)置成進(jìn)行人的雙重檢測(cè)，即例如探測(cè)火災(zāi)報(bào)警器周?chē)畲?米的范圍內(nèi)是否有人在場(chǎng)。在此，傳感器也可以有電位計(jì)用于為檢測(cè)人員或移動(dòng)目標(biāo)而調(diào)節(jié)敏感度。優(yōu)選地，只有當(dāng)被采集的電池電壓低于第一電壓極限時(shí)，才給這種類型的傳感器提供電流，例如通過(guò)可由分析單元控制的開(kāi)關(guān)元件。選擇性地或者補(bǔ)充地，火災(zāi)報(bào)警器有裝置來(lái)探測(cè)由散光探測(cè)單元的光接收器發(fā)出的探測(cè)信號(hào)的波動(dòng)。此外，當(dāng)在探測(cè)信號(hào)中沒(méi)有波動(dòng)、尤其是沒(méi)有值得一提的波動(dòng)可以探測(cè)出來(lái)時(shí)，還可以把抑制裝置設(shè)置成對(duì)告警進(jìn)行抑制。這個(gè)實(shí)施方式特別的優(yōu)勢(shì)是，不需要單獨(dú)的傳感器來(lái)確認(rèn)是否有人在場(chǎng)，尤其是不需要運(yùn)動(dòng)報(bào)警器?！安▌?dòng)”指的是在探測(cè)信號(hào)內(nèi)的時(shí)間上的變化，頻率范圍只有幾赫茲，尤其是1 10赫茲。這種波動(dòng)是通過(guò)局部的、臨時(shí)的亮度變化引起的，例如由在火災(zāi)報(bào)警器周?chē)鷧^(qū)域、 例如在火災(zāi)報(bào)警器周?chē)畲?米的范圍內(nèi)走動(dòng)的人所引起。因此，探測(cè)到的波動(dòng)是一個(gè)證據(jù)，說(shuō)明在火災(zāi)報(bào)警器周?chē)鷧^(qū)域正有東西“經(jīng)過(guò)”。這里，由一個(gè)人(例如一名住戶)造成這種波動(dòng)的可能性可能被認(rèn)為是比較高的?？梢越柚鸀V波器，例如低通濾波器對(duì)這些波動(dòng)進(jìn)行濾波。濾波器頻率優(yōu)選處于1 10赫茲的范圍。然后可以把濾波值與預(yù)定波動(dòng)極限值進(jìn)行比較。于是，如果濾波值超過(guò)該波動(dòng)極限值，則在給定的時(shí)間內(nèi)發(fā)出告警，例如3秒，和 /或一直發(fā)告警直到在探測(cè)信號(hào)中再?zèng)]有波動(dòng)能夠被探測(cè)出來(lái)。當(dāng)借助電壓測(cè)量單元采集的電池電壓低于比第一電壓極限值還要低的第二電壓極限值時(shí)，也可以把告警裝置設(shè)置成，(重新)取消對(duì)發(fā)告警的抑制。譬如如此地確定該第二電壓極限值，使得火災(zāi)報(bào)警器還可以被供電至少7天。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方式，告警以周期性的、短暫的告警脈沖形式發(fā)出。最后，電壓測(cè)量單元、告警裝置和/或抑制裝置的至少一部分通過(guò)電子分析單元得以實(shí)現(xiàn)。后者可以是模擬的和/或數(shù)字的電子電路，該電路具有例如，模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，放大器，比較器，運(yùn)算放大器，邏輯門(mén)等。優(yōu)選地，分析單元是由處理器支持的處理單元，尤其是微控制器，為了對(duì)火災(zāi)報(bào)警器進(jìn)行總體控制，該微控制器通?！氨緛?lái)就”是存在的。優(yōu)選通過(guò)由微控制器執(zhí)行的程序步驟來(lái)模擬火災(zāi)報(bào)警器的抑制裝置和告警裝置，必要時(shí)也通過(guò)考慮例如電壓極限值和/ 或亮度極限值的按電子方式寄存的值來(lái)進(jìn)行。


以下面附圖為例，對(duì)本發(fā)明以及本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。這里圖1示出按照本發(fā)明的火災(zāi)報(bào)警器的示例。圖2示出優(yōu)選的實(shí)施方式。
具體實(shí)施例方式圖1顯示的是按照本發(fā)明的火災(zāi)報(bào)警器1的示例。在圖1的左側(cè)顯示的是開(kāi)放式的散光-探測(cè)單元2，其有探測(cè)室DR位于火災(zāi)報(bào)警器1外部。參考符號(hào)7代表作為發(fā)光器材的發(fā)光二極管，用于照射探測(cè)室DR內(nèi)被探測(cè)的煙微粒，參考符號(hào)8代表的是作為光接收器的光電二極管，用于接收煙微粒散射的光。典型的是，發(fā)光二極管7周期性地被控制，例如每30秒為一個(gè)周期，并且每次時(shí)間都只是短暫地被控制，例如100微秒。DS指的是由光接收器8發(fā)出的探測(cè)信號(hào)，為了作進(jìn)一步的信號(hào)處理該信號(hào)被輸送給圖1中間部分所示的電子分析單元3。符號(hào)“μ C”在這里代表微控制器，作為分析單元3的優(yōu)選實(shí)施方式。分析單元3通過(guò)相應(yīng)的用于供電和接收探測(cè)信號(hào)DS的連接導(dǎo)線與探測(cè)單元2連接。探測(cè)信號(hào)DS可以是例如模擬電壓信號(hào)，該模擬電壓信號(hào)與在探測(cè)室DR內(nèi)在煙微粒上散射的光線的強(qiáng)度有關(guān)。參考符號(hào)4代表蓄能器，典型地是向火災(zāi)報(bào)警器1及其電子或電氣部件供電的電池。電池4可以例如是額定電壓為9V的E-型電池塊。那里施加的電池電壓UBat通過(guò)分析單元3用測(cè)量技術(shù)被采集，例如通過(guò)被用作電壓測(cè)量單元的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，并且該電池電壓UBat與一個(gè)數(shù)字值進(jìn)行比較，而該數(shù)字值相當(dāng)于第一電壓極限值Ulov，例如在使用9V電池時(shí)，該電壓值為7. 5V。選擇性地，把施加的電池電壓UBat輸送給比較器或者運(yùn)算放大器，然后由該比較器或者運(yùn)算放大器將該電池電壓與第一電壓極限值Ulow的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較。此外，電子分析單元3還有一個(gè)沒(méi)有繼續(xù)被繪出的告警裝置，當(dāng)電池電壓UBat低于第一電壓極限值Ukjw時(shí)，該告警裝置發(fā)出聲告警AW。為了發(fā)出該聲告警，在本示例中設(shè)立有電聲變換器充當(dāng)聲報(bào)警器5，其通過(guò)作為第一控制信號(hào)ASl的交流電壓信號(hào)進(jìn)行控制。典型的是，在探測(cè)到有火災(zāi)發(fā)生時(shí)，聲告警AW以及聲報(bào)警AA都通過(guò)同一個(gè)聲報(bào)警器5發(fā)出。通過(guò)發(fā)出的第二控制信號(hào)AS2額外地對(duì)發(fā)出光報(bào)警信號(hào)OA和光告警OW的光報(bào)警器6-例如發(fā)光二極管-進(jìn)行控制。根據(jù)本發(fā)明，火災(zāi)報(bào)警器1有對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅鳎搨鞲衅魍瑫r(shí)也是光接收器8，即，散光探測(cè)單元2的光電二極管8。同時(shí)，火災(zāi)報(bào)警器1還有一個(gè)沒(méi)有繼續(xù)被示出的裝置，用于在周?chē)獾陀陬A(yù)定亮度極限值HG時(shí)，抑制輸出聲告警AW。在最簡(jiǎn)單的情況下，微控制器3分析已由模/數(shù)轉(zhuǎn)換器采集的探測(cè)信號(hào)DS，看其是否已低于亮度極限值HG。后者作為數(shù)字值被寄存在微控制器3中。在圖1的示例中，在把探測(cè)信號(hào)DS與亮度極限值HG進(jìn)行比較之前，借助用軟件實(shí)現(xiàn)的、濾波器頻率例如為0. 1秒的低通濾波器10對(duì)探測(cè)信號(hào)DS 進(jìn)行求平均。如果探測(cè)到的是黑暗，則不會(huì)發(fā)出要求更換電池4的聲告警AW。選擇性地，用模擬電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)低通濾波器。圖2顯示的是按照本發(fā)明火災(zāi)報(bào)警器1的優(yōu)選的實(shí)施方式。與圖1相比，火災(zāi)報(bào)警器1還有裝置來(lái)探測(cè)由散光探測(cè)單元2的光接收器8發(fā)出的探測(cè)信號(hào)DS的波動(dòng)。這些裝置具可以有一個(gè)濾波器頻率為例如10赫茲的低通濾波器11。而大于10赫茲的較高頻的信號(hào)分量則作為探測(cè)信號(hào)DS中的潛在干擾信號(hào)被抑制住。此外，還可以把用于抑制輸出聲告警AW的裝置設(shè)置成當(dāng)沒(méi)有波動(dòng)或沒(méi)有值得一提的波動(dòng)可以被探測(cè)出來(lái)時(shí)對(duì)告警進(jìn)行抑制。優(yōu)選地，這通過(guò)把該被濾波的探測(cè)信號(hào)DS與預(yù)定波動(dòng)極限值re進(jìn)行比較來(lái)實(shí)現(xiàn)。 通過(guò)給兩個(gè)極限值HG、FG作適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)-例如通過(guò)電位計(jì)-可以實(shí)現(xiàn)晚上時(shí)盡管有可能存在波動(dòng)，也會(huì)抑制發(fā)出要求更換電池的告警。也可以把HG、re這兩個(gè)極限值作為相應(yīng)的數(shù)字值存儲(chǔ)在分析單元3中。Ukjw2代表的是第二電壓極限值。當(dāng)電池電壓UBat也低于該電壓值Ulov2時(shí)，則不會(huì)抑制發(fā)出告警AW、0W。參考符號(hào)列表
1.火災(zāi)報(bào)警器，煙霧報(bào)警器2.探測(cè)單元3.電子分析單元，微控制器4.蓄能器，電池5.聲報(bào)警器，壓電揚(yáng)聲器，蜂鳴器6.光報(bào)警器，發(fā)光二極管7.發(fā)光二極管，LED8.光傳感器，光敏電阻，光電二極管，光電晶體管，PIN-光電二極管10.均濾波器，低通濾波器11.波動(dòng)探測(cè)單元，低通濾波器AA 聲報(bào)警ASl 第一控制信號(hào)AS2 第二控制信號(hào)Aff 聲告警DR 探測(cè)室DS 探測(cè)信號(hào)FG 波動(dòng)極限值HG 亮度極限值OA 光報(bào)警Off 光告警UBat 電池電壓Ulow第一電壓極限值Ulow2第二電壓極限值
權(quán)利要求
1.火災(zāi)報(bào)警器，具有-按照光學(xué)散光原理工作的探測(cè)單元0)，-電子分析單元(3)，-在探測(cè)到火災(zāi)時(shí)發(fā)出聲報(bào)警和/或光報(bào)警(AA，OA)的報(bào)警器(5，6)，-蓄能器，尤其是電池，用于自給自足地向火災(zāi)報(bào)警器供電，-電壓測(cè)量單元，用于測(cè)量從蓄能器⑷上施加的電池電壓(UBat)，-告警裝置，用于在電池電壓(UBat)低于第一電壓極限值(Ul。w)時(shí)發(fā)出聲告警(AW)，-對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅? ，以及-當(dāng)周?chē)獾陀陬A(yù)定亮度極限值(HG)時(shí)抑制輸出聲告警(AW)的裝置，其特征在于，探測(cè)單元(2)是開(kāi)放式的并且探測(cè)室(DR)位于火災(zāi)報(bào)警器外部的散光探測(cè)單元，對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅鳍峭瑫r(shí)是散光探測(cè)單元⑵的光接收器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，聲告警(AW)能通過(guò)為了發(fā)出聲報(bào)警(AA)而設(shè)立的聲報(bào)警器( 發(fā)出。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，能附加地通過(guò)為了發(fā)出光報(bào)警 (OA)而設(shè)立的光報(bào)警器(6)發(fā)出光告警(OW)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，火災(zāi)報(bào)警器具有傳感器用于確認(rèn)在火災(zāi)報(bào)警器周?chē)欠裼腥嗽趫?chǎng)，并且抑制裝置還被設(shè)置用來(lái)在探測(cè)到?jīng)]有人在場(chǎng)時(shí)抑制發(fā)出告警(AW，Off)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，火災(zāi)報(bào)警器具有裝置用于探測(cè)由散光探測(cè)單元O)的光接收器(8)發(fā)出的探測(cè)信號(hào)(此)的波動(dòng)，并且抑制裝置還被設(shè)置成當(dāng)沒(méi)有波動(dòng)可以被探測(cè)出來(lái)時(shí)對(duì)告警(AW，0W)進(jìn)行抑制。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，告警裝置被設(shè)置成當(dāng)借助電壓測(cè)量單元采集的電池電壓(UBat)低于比第一電壓極限值(Uta)還要低的第二電壓極限值(Uta2)時(shí)，取消對(duì)發(fā)出告警(AW，0W)的抑制。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，告警(AW，Off)能以周期性的、短暫的告警脈沖形式被發(fā)出。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，電壓測(cè)量單元、告警裝置和/或抑制裝置的至少一部分通過(guò)分析單元(3)得以實(shí)現(xiàn)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的火災(zāi)報(bào)警器，其特征在于，電子分析單元C3)是由處理器支持的處理單元，尤其是微控制器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有在低電池電壓時(shí)抑制聲告警的裝置的散光火災(zāi)報(bào)警器，其帶有探測(cè)單元以及電子分析器。該火災(zāi)報(bào)警器還包含聲報(bào)警器和/或光報(bào)警器，用于在探測(cè)到火災(zāi)時(shí)能發(fā)出聲報(bào)警或光報(bào)警。該火災(zāi)報(bào)警器還有蓄能器及電壓測(cè)量單元，蓄能器能夠自給自足地向火災(zāi)報(bào)警器供電，電壓測(cè)量單元測(cè)量從蓄能器施加的電池電壓?；馂?zāi)報(bào)警器有告警裝置，在電池電壓低于第一電壓極限值時(shí)發(fā)出聲告警?；馂?zāi)報(bào)警器還包含對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅骷爱?dāng)周?chē)獾陀陬A(yù)定亮度極限值時(shí)抑制聲告警的裝置。根據(jù)本發(fā)明，探測(cè)單元是開(kāi)放式的并且探測(cè)室位于火災(zāi)報(bào)警器外部的散光探測(cè)單元，對(duì)周?chē)饷舾械膫鞲衅魍瑫r(shí)是散光探測(cè)單元的光接收器。
文檔編號(hào)G01R19/165GK102568145SQ20111031437
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月26日
發(fā)明者M·克洛森-馮蘭肯舒爾茨 申請(qǐng)人:西門(mén)子公司