專利名稱：同步化的視頻/音頻報警系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到用于電子報警系統(tǒng)的電路，例如可用于在電子火警裝置或其它緊急事件報警裝置中提供視頻及音頻警報的電子報警系統(tǒng)，具體地說，本發(fā)明到這樣一種控制電路，它能使電子報警系統(tǒng)提供視頻和音頻報警信號，并且，在只使用一個信號導線回路時，這種電路具有消音特征。
頻閃燈光和/或揚聲器已被利用來對潛在危險提供警報或者提醒對事件或活動的注意。使用這種信號發(fā)生裝置的一個重要領域就是電子火警系統(tǒng)。頻閃報警系統(tǒng)一般包括一閃光管以及一用于啟動閃光管的觸發(fā)電路，而用于閃光的能量則通常是由與閃光管并聯(lián)的電容器所供給的。在某些已知的系統(tǒng)中，當閃光單元(如閃光管及相關的觸發(fā)電路)兩端的電壓超過啟動觸發(fā)電路所需的閾值電壓時，就會出現(xiàn)閃光，而在另一些系統(tǒng)中，閃光是由一定時電路來觸發(fā)的。閃光管被啟動后會導電并迅速地釋放存儲在并聯(lián)電容器中的電能，直至閃光管兩端的電壓降至一定的值，在該電壓值處，閃光管會熄滅并且不再導電。
在一般的報警系統(tǒng)中，有若干閃光單元的回路與火警控制板相連，而火警控制板則包括一電源，該電源用于在出現(xiàn)報警條件時向回路中的所有閃光單元供電。每個閃光單元一般按一定的頻率彼此獨立的閃光，所說的頻率則是由閃光各自的充電和觸發(fā)電路所決定的。Underwriters實驗室的技術說明書要求這種視頻信號發(fā)生裝置的閃光頻率在每分鐘閃光20次至120次之間。
除了有以上所述的頻閃報警信號以外，還最好有音頻報警信號以便提供一種輔助的手段去提醒可能處于危險中的人們。在這類系統(tǒng)中，通常都有“消音”特征，從而，由開始報警過一段時間以后，可以自動地或人為地消除音頻信號。迄今為止，在報警組件同時具有視頻報警信號和音頻報警信號的系統(tǒng)中，火警控制板與一系列報警組件之間需要有兩個控制回路，一個用于視頻，一個用于音頻。
在上述系統(tǒng)中，電源電壓可以是12伏或20-31伏，并且，電源電壓可以是電池提供的直流電或者是全波整流電壓。Underwrit-ers實驗室的技術說明書要求報警裝置的操作在電源電壓降至標稱值的80％和電源電壓上升至標稱值的110％時必須是連續(xù)的。但是，當電源電壓為標稱值的80％時，所說的頻閃會失去一定的亮度，而這種亮度在火災期間卻能表示出有危險。
本發(fā)明的基本目的是提供一種控制電路，這種電路僅用報警組件之間的一個控制信號線回路就能使報警系統(tǒng)同時提供同步化的音頻與視頻報警信號，同時還能夠使音頻警報消音。
本發(fā)明的另一個目的是在檢測到低輸入電壓時降低閃光頻率從而確保有適當?shù)拈W光亮度。
本發(fā)明的又一個目的是提供一種報警接口電路，這種電路不管現(xiàn)有的報警系統(tǒng)是否具有Code3能力，都會使現(xiàn)有的報警系統(tǒng)發(fā)出Code3的報警聲。
本發(fā)明的再一個目的是提供這樣一種電路，它具有上述性能并能使用(a)直流電源和全波整流電源；(b)所有的火警控制板；以及(c)混合式報警單元(即伴有或不伴有音頻信號的110堪和15堪亮度)。
依照本發(fā)明，提供了一種報警系統(tǒng)，它包括一控制電路，該電路能在出現(xiàn)報警情況時使由一個雙線控制回路連在一起的多路音頻/視頻報警電路同步啟動。所說的控制電路還能用上述控制回路來實現(xiàn)例如撒消音頻報警之類的其它報警控制功能。上述控制電路可通過每次斷開供給報警單元的電源約10至30毫秒來提供上述功能。最佳的是，每個報警單元均配備有一微控制器，該微控制器編有程序以便根據(jù)電壓降的時間將短暫的斷電或“電壓降”看作是同步信號或功能控制信號。所說的微控制器還偏有程序以便將不同時序的電壓降看作是控制信號，該控制信號可用于例如撒消音頻警之類的其它功能報警組件可以檢測到較低的輸入電壓。在檢測到的電壓下降至預定的閾值以下時，報警單元會降低最好是頻閃的視頻報警信號的頻率，從而能確保頻閃閃光管接收到足以按適當亮度閃光的能量。
報警電路還能以獨立于來自控制電路的任何同步信號的方式起作用。即使在沒有接收到同步信號的情況下，內(nèi)部計時器也會使閃光管按預定的頻率閃光。
通過結(jié)合附圖閱讀以下的詳細說明，可以認識本發(fā)明的其它目的和特征，并且能夠更好地理解本發(fā)明的結(jié)構與操作，在附圖中

圖1是傳統(tǒng)的先有技術中報警系統(tǒng)的框圖，該報警系統(tǒng)能同時提供視頻與音頻報警信號；圖2是本發(fā)明的報警系統(tǒng)的一個實施例的框圖3是在本發(fā)明中所使用的報警單元的一個實施例的電路圖；圖4、圖4A和圖4B說明了圖3中報警單元的微控制器的軟件例程；圖5是本發(fā)明的接口控制電路的一個實施例的電路圖；圖6說明了圖5中接口控制電路的微控制器的軟件例程；圖7示明了本發(fā)明的一個實施例中系統(tǒng)同步信號與音頻報警信號之間的關系。
在圖1所示的能同時提供視頻和音頻報警信號的傳統(tǒng)的先有技術的報警系統(tǒng)中，用兩個共用回路16、18將多個編號為1至N的報警單元4、8和12連接起來，而所說的共用回路16、18則分別帶有通常的線路電阻20、22端。報警單元具有產(chǎn)生音頻和視頻信號的能力。第一控制回路16處理從第一火警控制板24輸出給報警單元的視頻控制信號，第二控制回路18處理從火警控制板24輸出給報警單元的音頻控制信號。
圖2是本發(fā)明的報警系統(tǒng)的一個實施例的框圖。與圖1相反，編號為1至N的多個報警電路5、9和11連在一個帶有通常線路電阻42端的信號控制回路40上。依照本發(fā)明，利用接口控制電路電路44和單個的控制回路40可以使所有的報警組件同步地閃光和發(fā)聲。接口控制電路44通過第一輸入回路46和第二輸入回路48與火警控制板25相連?；鹁刂瓢?5和接口控制電路44既可以是兩個獨立的裝置也可以組合成一個部件。
在經(jīng)由第二輸入回路48從火警控制板24中接收到“消音”控制信號時，接口控制電路44通過向共用回路40上的報警電路1至N提供一信號而使得音頻報警消音。依照本發(fā)明，將持續(xù)約10至30毫秒的一次斷電或“電壓降”用作同步化或“同步”脈沖，以便使報警單元彼此保持同步。通過與上述同步脈沖非常接近的第二次“電壓降”而使“消音”控制信號傳遞給各個報警電路。正如以下將要詳細說明的那樣，可以使用“電壓降”將多種功能中的任何一個以信號的形式通知給報警組件，而“消音”僅僅是其中的一種。
報警系統(tǒng)中可以使用無究多種可能的聲音和信號方案?？梢詫嶋H的或模擬的鈴聲、報警器聲、鐘聲、慢速的轟隆聲以及預先錄制的聲音信息等用作音頻報警信號。一種通行的音頻信號方案是可在National Fire Protection Agency(國家防火處)72中找到的撒離信號。該信號也被稱為Code3。Code3信號包括三聲由半秒消音所分隔開的半秒長的報警尖響聲，隨后是一秒半的消音。目前使用的某些報警系統(tǒng)都具有Code3能力。對這些系統(tǒng)來說，利用第二輸入回路48將Code3信號從現(xiàn)有的火警控制板24中傳遞給接口控制電路44，接口控制電路又Code3信號發(fā)送給報警組件，這樣就能實現(xiàn)本發(fā)明。如果火警系統(tǒng)不具備Code3能力，則接口控制電路44自身會提供Code3信號。為用于說明目的，但不作為一種限制條件，以下將Code3信號作為本發(fā)明的信號化方案予以討論。
現(xiàn)來說明視頻報警。為便于說明，這里所討論的頻閃閃光率在正常條件下約為1.02HZ。正如以后會詳細說明的那樣，在低于本產(chǎn)品要求輸入電壓下，閃光率可降低至0.5HZ。Underwriters實驗室允許閃光率低至0.33HZ。
圖3是報警組件5、9和11中之一的一個實施例的電路圖。所示的報警組件是一個由微處理器控制的音頻/視頻報警組件，它用于說明本發(fā)明所具有的全部特征。內(nèi)行的人將會注意到，也可以在需要的位置處將只帶有視頻能力或只帶有音頻能力的報警組件裝入報警系統(tǒng)中。由設置在控制板25中的直流電源對各個報警組件供電。將金屬化物可調(diào)電阻RV1與直流輸入并聯(lián)以避免該輸入不穩(wěn)定。用一穩(wěn)壓器電路來提供必要的電壓降以便給微控制器U1供電。在二極管O3的陰極與開關Q2的基極之間串聯(lián)有電阻R6和R17，在這種情況下，開關Q2是一個三極管，該三極管還與劑納二極管D6的陰極相連，而劑納二極管D6則在端子Vdd和Vss間為微控制制器U1提供5.00V±5％的電壓?？缃佑谖⒖刂破鱑1的端子Vdd和Vss間的電容器C3起到濾波器的作用，并且在功率下降期間保持微控制器U1兩端的電壓，而所說的功率降則在報警系統(tǒng)中用作控制信號。
微控制器U1的重置電路包括一個二極管D1和一個電容器C6，這兩個器件與開關Q2的發(fā)射極串聯(lián)且與電阻器18并聯(lián)；以及一電阻器R1，它與二極管D1并聯(lián)。二極管D1與電容器C6的接點與微控制器U1的“CLEAR”端子4相連。由一諧振器電路將頻率為4MHZ的振蕩施加于微控制器的端子OSC1和OSC2，所說的諧振器電路包括一振蕩器Y1以及一對電容器C1和C2，這對電容分別連在電源負板與振蕩器的第一和第二輸入端。
電阻器R7和R15以及電容器C8在微控制器輸入端子12處形成了一種用于檢測輸入電源間隔或電壓降情況的裝置，它用于指示存在有來自接口電路44的全波整流(FWR)輸入電壓或是存在有來自接口電路44的同步或控制脈沖。
在圖3所示的報警電路中，閃光電路部分使用了一光振蕩器，它用于以直流到直流的形式將輸入電壓轉(zhuǎn)換成足以啟動閃光管的電壓。在所說的光振蕩器中，利用電感線圈L2經(jīng)由二極管D2和電阻器R5對與閃光管DS1并聯(lián)的電容器C4充電，而電感線圈L2則周期性地與直流電源相連和斷開。在連接/斷開循環(huán)開始時，光耦合器U2的發(fā)光二極管(LED)和三極管者是斷開的，而開關Q4則是接通的，從而形成了電感線圈L2與直流電源的連接。在流經(jīng)電感線圈L2的電流隨時間增加時，光耦合器U2的LED會對該光耦合器U2的以光學方式相連的三極管供電并使之啟動，而所說的三極管則又會關閉開關Q4，從而斷開電感線圈L2與直流電源的連接。在開關Q4關閉期間，存儲在電感線圈L2內(nèi)的能量會經(jīng)由二極管D2和電阻器R5遞給電容器C4。電容器C7與電阻器R13在二極管D2與光耦合件U2的三極管基極之間相串聯(lián)。在電感線圈L2將所存儲的能量釋放給電容器C4時，光耦合件U2的LED會停止發(fā)光并且光耦合件U2的三極管會關閉。這又會使開關Q4打開，從而再次開始連接/斷開循環(huán)。
開關Q4的開關轉(zhuǎn)換以及將能量的增量從電線圈L1傳遞給電容器C1的速率均取決于光耦合器U2的轉(zhuǎn)換特性電阻器R10、R11、R12的值，電感線圈L2的值以及直流電源的電壓，均可設計成按從約3000HZ至30000HZ范圍內(nèi)的頻率進行循環(huán)。開關Q4的重復開啟和關閉最終會將電容器C4充電至度，使此電容器C4兩端的電壓會達到導致閃光管DS閃光所需的閾值。在光耦合件的三極管基極與存儲電容器C4的正極之間相串聯(lián)的電阻器R14以及齊納二極管D4和D7會阻止對電容C4的過度充電。應對上述器件的值加以選擇，因而，在電容器C4兩端的電壓達到啟動閃光管DS1的閾值電壓時，會有正電勢施加于光耦合件的三極管基極并且開啟該三極管，而該三極管又會關閉開關Q4并斷開電感線圈L2與直流電流的連接。
除光振蕩器以外，閃光電路還包括一用于觸發(fā)閃光管DS1的電路。該觸發(fā)電路包括一電阻器R4，該電阻器與開關Q3的組合件相串聯(lián)，在本實施例中，上述組合件是一SCR(可控硅整流器)，它與電容器C5和自耦變壓器T1之初級線圈的串聯(lián)組合件相并聯(lián)。自耦變壓器T1的次級線圈與閃光管DS1的觸發(fā)帶相連。當開關Q3打開時，電容器C4通過自耦變壓器T1的初級線圈充電并且會導致次線圈內(nèi)有高壓，如果電容器C4的電壓等于啟動閃光管的閾值電壓，次級線圈就會使閃光管DS1導電并快速地使電容器C4放電。開關Q3會經(jīng)由分壓器而與微控制器的輸出端子1接通，所說的分壓器側(cè)是由電阻器R8和R9構成的。
圖3所示的報警組件還包括一音頻報警電路，它由電阻器R2、三極管開關Q1、二極管D14、電感線圈L1和壓電元件50構成，這些器件如圖所示那樣連接在一起。在所示的報警組件中，音頻和視頻報警信號都是由微控制器U1來控制的，音頻信號是由輸出端子17控制的，而視頻信號則是由輸出端子1觸發(fā)的。但是，內(nèi)行的人當會注意到，也可以使用例如共同擁有的共同未決美國專利申請書第08/133519號中所公開的那種計時器電路，從而，即使出現(xiàn)有使控制器44中微控制器U1無法發(fā)送同步信號的故障，也能使閃光管以與微控制器無關的方式閃光。
舉例來說，在使用24V直流電源時，圖3所示的電路可以使用下列參數(shù)去獲得上述轉(zhuǎn)換循環(huán)
如上所述，報警單元的微控制器負責按預定的時序啟動和撤消音頻警報、檢測FWR或直流電壓并且通過降低閃光頻率而使視頻頻閃警報適應較低的輸入電壓。
圖4、圖4A和圖4B的流程說明了圖3中報警組件之微控制器的軟件例程。
圖4說明了報警組件微控制器的主程序。這一部分負責報警并且以預定的中心頻率運行，所說的中心頻率用于上述報警器，該頻率在此約為3500HZ。
程序在框402和406處開始和初始化。在框410處查詢當前是否使警報器消音，如果Code3信號處于半秒消音或一秒半消音期間或者如果業(yè)已啟動了“SILENCE”特征，則此時警報器已經(jīng)消音。如果未啟動“MUTE”功能，則微控制器U1會在框414處通過從微控制器端子17中送出一高信號以開啟開關Q1從而開啟警報器。在本發(fā)明的最佳實施例中，報警器偏有程序因而具有可變的頻率，在此該頻率在3200HZ與3800HZ之間，以便更好地模擬實際的報警器，并且，前述報警器的聲調(diào)可在所設置的最小和最大頻率之間升降。在本實施例中，框418處的“報警器延時”(HORN ONDELAY)時間是恒定的并且選定為約0.120毫秒。通過使“報警器延時”時間增加和減少，可以實現(xiàn)報警器頻率的變化。于“報警器延時”之后，在422處通過關閉開關Q1而關閉報警器。
1號控制程序1在框426處運行。1號控制程序負責檢測和判別對報警單元來說起同步或控制脈沖(以下稱為“同步/控制脈沖”)作用的電壓降，圖4A以流程圖的方式說明了1號控制程序。在說明圖4之后將詳細說明圖4A。
離開1號控制程序之后，主程序在框638處開如進行“報警器停止延時”(HORN OFF DELAY)。如前所述，“報警器停止延時”的時間是可以改變以便更好地模擬實際的警報聲。在框642處主程序檢查上述延時當前是在增加還是在減少，并且主程序在框646或650處每隔一次主程序循環(huán)就繼續(xù)沿當前方向進行上述增加或減少。在框654或658處，如果既沒有達到最小的特定報警器頻率也沒達到最大的特定報警器頻率，主程序就會循環(huán)返回至框410以確定是否啟動了“MUTE”功能，在本例中，上述特定的最小和最大報警器頻率分別為3200和3800HZ。如果已經(jīng)達到上述最小或最大頻率，則上述延時變化的方向就會改變，然后主程序會啟動如圖4B所示的2號控制程序。
參照圖4A，1號控制程序開始之后，即如框430所示檢查輸入電壓降。對電壓降的檢查可指示出是同步/控制脈沖還是FWR輸入電壓。檢測到電壓降的前沿會初始化計數(shù)器“DOsize”。如果存在有電壓降，則在框431處使“DOsize”增加。如果不存在有電壓降，則在框432處將計數(shù)器置零。在微控制器輸入端子12處檢測電壓降。
然后，程序在框434處通過查詢是否DOsize＝1而檢查電壓降是否開始。如果是，程序在框438處使計數(shù)器“DOnmber”增加，計數(shù)器“DOnmber”用于記錄電壓降次數(shù)。程序在框442處用計數(shù)器“DOsize”檢查是否出現(xiàn)有同步/控制脈沖。如果電壓降較大，則存在有同步/控制脈沖。
內(nèi)行的人將會注意到，對所說的報警系統(tǒng)來說，可將多個脈沖用作控制信號。依照本發(fā)明，在任何一種這類方案中，第一個脈沖都表示新同步循環(huán)的開始。舉例來說，緊接在第一同步脈沖之后出現(xiàn)的第二脈沖會啟動整個系統(tǒng)的“SILENCE”特征并且關閉任何正在發(fā)聲的音頻警報。在第一和第三脈沖位置處出現(xiàn)的脈沖會撤消“SILENCE”特征從而使得報警器在啟動時可以發(fā)聲。
圖4A中框442以后的流程說明了實現(xiàn)上述功能的軟件。如果檢測到同步/控制脈沖，程序在框446處通過檢查從上一個脈沖開始已過去了多長時間，而來確認該脈沖是否是一同步脈沖。如果“SYtimer”指示出時間已超過0.5秒，則所說的脈沖是循環(huán)的第一個脈沖。如果時間少于0.1秒，則所說的脈沖在框450處被確認為處在第二位置處，并且在框454處啟動“SILENCE”和“MOTE”特征。在本例中，由于只使用了三個脈沖位置，所以當“Sytimer”有任何其它的值時，則在杠458處將所說的脈沖確認為處于第三位置，并且在框462處撤消“SILENCE”特征。
如果所說的脈沖是同步脈沖，則框466設置若干種功能。將“MODE”置為“sync”、開啟“COED3”、開啟“MUTE”將“SYtimer”重置為零、開啟“FLASH”，然后使報警器頻率返回至起始狀態(tài)。
在框470處程序檢查“SKIP”功能是否關閉。當輸入電壓降至可接受的水平以下時，用“SKIP功能和“SKflash”變量將閃光頻率減半，在本例中，上述電壓的可接受水平為20V。在啟動“SKIP”功能時，一旦每個閃光循環(huán)都間隔地停止閃光，則變量“skflash”就會在開與關之間轉(zhuǎn)換。從流程圖的框474處可以看到這一點，在框474處，如果未關閉“SKIP”，則程序會檢查“skflash”是否處于開，如果處于開狀態(tài)，程序?qū)⑦M行另外一次循環(huán)。另一方面，如果在框470處“SKIP”處于關閉狀態(tài)，則程序會轉(zhuǎn)至框478，并且，通過延時20毫秒使閃光管閃光、開啟SCRQ3同時延時另外5毫秒。如果在框474處“Skpulse”處于開狀態(tài)，則會跳過框478并且閃光管不會閃光。
始于框482處的下一個程序段會檢查是否對電容器C4進行了充分的充電從而足以使閃光管DS1閃光。在框482處使變量“AFcount”增加?！癆Fcount”用于對1號控制程序的循環(huán)次數(shù)進行計數(shù)，該計數(shù)對應于音頻報警信號的音頻頻率。
在框484處，對控制變量“SoscSD”的狀態(tài)進行查詢，控制變量“SoscSD”代表“關閉振蕩器”功能?！癝oscSD”處于開狀態(tài)表示關閉了光振蕩器。如果“SoscSD”處于關狀態(tài)，則程序繼續(xù)至框486，框486根據(jù)“AFcount”即根據(jù)業(yè)已經(jīng)過了多少次音頻信號循環(huán)來設置一檢查表指針。上述檢查表的值“LTvalue”是用于光振蕩器的預定最小循環(huán)計數(shù)的數(shù)量，并且可用于確定為閃光管DS1的閃光而提供能量的電容器C4是否正在過快地進行充電。但是，程序首先在框488確定Vin是FWR還是直流電。程序會根據(jù)是FWR還是直流電在框490處用FWR檢查表或在框492處用直流電檢查表確定“LTvalue”。
然后，在框494處將“LTvalue”與負責對電容器C4充電的光振蕩器的連接/斷開循環(huán)次數(shù)作比較。這一點是利用實時時鐘計數(shù)器來作到的，所說的實時時鐘計數(shù)器位于微控制器的輸入端子RTCC和電阻器R16處，從而能保持對光振蕩器已經(jīng)做過的循環(huán)進行計數(shù)。如果所說的計數(shù)大于“LTvalue”，則在框496處通過打開“SoscSD”和關閉“Sosc”來關閉光振蕩器。
在框502處使變量“Vcount”增加?！癡count”用于確定報警組件是否正在接收適當?shù)妮斎腚妷?。以下將較詳細地簡述“Vcount”的作用。
參照框484，如果未關閉“SoscSD”，即如果“關閉振蕩器”功能處于開狀態(tài)，則程序會轉(zhuǎn)至框504并且不會使“Vcount”增加。正如以下將會看到的那樣，“SoscSD”一旦打開就不會再次關閉直至執(zhí)行2號控制程序。正如就報警組件主程序所說明的那樣，只有在報警器頻率循環(huán)的最高點和最低點處才會執(zhí)行2號控制程序。利用報警器頻率增加或減小的步長可以控制出現(xiàn)上述情況的次數(shù)。在所說明的實例中，上述情況每秒鐘出現(xiàn)120次，而兩次閃光之間的時間約為一秒。所以，在兩次閃光之間“Vref”所能達到的最高值是120。在“SKIP”功能啟動并且閃光時間為2秒即兩次閃光之間執(zhí)行2號控制程序240次時也是這親戚，這是因為，只有在“SKIP”功能關閉或者“SKIP”功能處于打開狀態(tài)而報警器頻率增加是，框498和500才允許“Vcount”增加。
參照框494，如果RTCC未超過“LTvalue”，則程序轉(zhuǎn)至框504，并且不會使“Vcount”增加。在框504處程序檢查“關閉振蕩器”功能是否啟動。如果沒有啟動，則會在框506處開啟振蕩器并退出該控制程序。如果“SoscSD”處于開啟狀態(tài)，則在不啟動“Sosc”的情況下退出該控制程序。
參照圖4B，它顯示了2號控制程序的流程圖，該程序在框530處檢查是否已啟動了“FLASH”功能。如果沒有啟動該功能，則在框578處通過微控制器的端子1關閉報警組件的SCR Q3，并且不再執(zhí)行以后的若干涉及到檢測輸入電壓的程序功能。
如果“FLASH”功能處于開狀態(tài)，則程序在框538、542和546處檢查由變量“DOnmbr”所表示的電壓降次數(shù)是否顯示出已使用了FWR輸入電壓，并且將變量“Vin”設置為適當?shù)妮斎腚妷侯愋停碏WR或者是直流電。
微控制器軟件所實現(xiàn)的下一個功能涉及到了以上簡要說明的特征，因此報警組件會通過降低閃光頻率來補償?shù)陀跇朔Q的輸入電壓。具體地說，在測定輸入電壓低于20V時，閃光頻率會減半約0.5HZ，或每隔兩秒閃光一次。利用變量“Vcount”來進行對輸入電壓的測定，如前所述，在某些情況下，當光振蕩器尚未關閉并且變量“RTCC”所表示的實時時鐘計數(shù)器業(yè)已起過“LTvalun”時，變量“Vcount”會在1號控制程序中增值。
但是在執(zhí)行上述功能之前，程序在框548處檢查“Skflash”是否處于關狀態(tài)。如果不處于關狀態(tài)就不進行電壓檢查，程序繼續(xù)進至框562。另一方面，如果未略去當前的閃光，則在框550處比較“Vcount”和預設的常量“Vref”。
如上所示，“Vcount”在兩次閃光的時間內(nèi)不會增值超過120，而如果輸入電壓在20V以上，“Vcount”在每次閃光循環(huán)期間始終會增值至120。如果輸入電輸入電壓低于20V，“Vcount”為零。在所述的實施使例中，將“Vref”的值選定為30，該值可以平穩(wěn)地進行閃光頻率的變換。
在框500處，如果“Vcount”超過“Vref”，則可確定輸入電壓至少為20V，并且，在框554處撤消“SKIP”功能。如果“Vcount”小于“Vref”，則可確定輸入電壓小于20V，并且，在框558處開啟“SKIP”功能。完成比較之后，在框562處將“Vcount”重置為零并關閉“FLASH”功能。
然后，程序在框566處確認“SKIP”功能是否處于開狀態(tài)。如果是這樣的話，在框570處轉(zhuǎn)換“Skflash”。如果不是這樣的話，則在框574處關閉“Skflash”。程序在框578處再次檢查“SKIP”功能是否處于開狀態(tài)。如果不處于開狀態(tài)，則程序在框586處將“RTCC”和“AFcount”重置為零并且并關閉“SoscSD”。如果“SKIP”處于開狀態(tài)，則框582只有在報警器頻率當前正在上升時才能保證執(zhí)行到框586。
程序在框588處繼續(xù)，框588確定“SILENCE”功能是否關閉并且“CODE3”功能是否開啟。如果不是，則程序會跳過隨后的保持Code3報警信號的功能并且直接進入框618。如果在測試588處滿足了條件，則在框592處檢查自上一個同步脈沖以來的時間，該時間由“SYtimer”表示。如果該時間等于0.5秒，則在框596處將記錄每個Code3信號循環(huán)中的同步脈沖的變量“C3count”減少。
“C3count”，同步脈沖以及音頻Code報警信號之間的關系如圖7所示。除了當“C3count”＝1時，每個同步脈沖都會觸發(fā)半秒鐘的消音，隨后產(chǎn)生半秒鐘的警報聲。在上述同步循環(huán)其間，警報聲會被消音。
在減小了“C3count”之后，程序在框600處檢查“C3count”是否為零。如果不是，就跳過將“C3count”置為4的框604。然后框608檢查“C3count”是否大于1。如果是，就在框612處關閉“MUTE”功能。如果“C3count”不大于1，則跳過框612，程序前進至下一項任務。
在框618處程序檢查報警系統(tǒng)處于哪一種模式，是自動的還是同步的。如果報警系統(tǒng)處于同步模式，則在622處使“SYtimer”增值。框626比較“SYtimer”與預定的允許報警系統(tǒng)以同步模式繼續(xù)的最大時間“SYlimit”。如果“SYtimer”不小于“SYlimit”，則同步脈沖存在有問題，因此在框630處將所說的模式轉(zhuǎn)換為自動的。否則，將所說的模式保持于同步模式，2號控制程序在框634處退出。
如果報警系統(tǒng)處于自動模式，即報警組件可彼此獨立地操作，則在框638處使“FRtimer”減少同時將“C3count”置為初始值“C3ini”，上述“FRtimer”是一個在處于自動模式時記錄自上一次閃光以來的時間的變量。在框642處，如果“FRtimer”未降至零，則退出2號控制程序。如果“FRtimer”為零，則在框646處將其置為初始值“FRini”，同時開啟“FLASH”功能。然后，框650檢查“SKIP”功能是否處于關狀態(tài)。如果不是，框654檢查“Skflash”是否處于開狀態(tài)。如果“Skflash”處于開狀態(tài)，則退出2號控制程序。如果“Skflash”不處于開狀態(tài)，則程序會在框658處通過開啟SCR Q3而使閃光管閃光。參照框650，如果“SKIP”功能處于關狀態(tài)，則程序 轉(zhuǎn)至框658，使閃光管閃光，然后退出。
以下說明本發(fā)明的接口控制電路44，圖5示明了該電路的最佳實施例，它與提供電壓Vin的直流電源并聯(lián)。輸入電壓經(jīng)由第一回路46進入接口電路并且在正常情況下經(jīng)過單極單擲繼電器K1，從而離開接口電路進入系統(tǒng)控制回路40。直流電源通常裝在火警控制板25內(nèi)，Vin在標稱上為24V。如前所述，這一電壓具有多個值，并且本發(fā)明可以補償意外的電壓降，該電壓降低于按上述1.02HZ閃光率使報警系統(tǒng)運行所需的電壓。
電源電壓Vin還通過一般具有0.7V電壓降的二極管D8供給一穩(wěn)壓器電路，該穩(wěn)壓器電路包括電阻器R23和R24，三極管開關Q5以及齊納二極管D11，這些器件如圖所示連接在一起并且具有選定的值以便將穩(wěn)壓后的5.00V±5％電壓提供給微控制器U3的Vdd輸入。電阻器R23一端與二極管D8的負極相連，另一端同時與電阻R24和開關Q5的集電極相連。電阻R24的另一端與開關Q5的基極相連?？缃佑谖⒖刂破鱑3的Vdd和Vss端子上的電容器C12起一濾波器的作用。
電阻器R26和R27，電容器C11以及二極管D10構成了一用于微控制器U3的重置電路。電阻R27的一端與開關Q5的發(fā)射極、二極管D10的負極以及電阻R26相連，另一端則與微控制器U3的“CLEAR”端子4、電阻器C11的正極以及二極管D10的正極相連。電阻器R26的另一端與電容器C11的負極相連。電阻器R28一端與開關Q5的發(fā)射極相連，另一端與微控制器U3的端子6和光耦合件U4相連以便為任何一個或多個預定的功能將控制輸入提供給微控制器U3。諧振器電路頻率為4MHZ的振蕩供給微控制器的端子OSC1和OSC2，所說的諧振器電路一振蕩器Y2和一對電容器C9及C10，這對電容器分別連在振蕩器的第一和第二輸入這間。
在上述最佳實施例中，第二回路48用作控制信號的輸入。在所述的實例中，控制信號涉及到“SILENCE”特征，該特征可在使視頻警報繼續(xù)的同時關閉每個報警組件中的音頻警的報。第二回路48還可用于將來自火警控制板的音頻警報控制信號供給多個報警組件。后一功能是在火警系統(tǒng)業(yè)已配備有提供所需警報序列的情況下實現(xiàn)的，在所說的最佳實施例中，所需的警報序列中Code3，并且上述后一種功能可為火警系統(tǒng)提供必需的控制信號。在火警系統(tǒng)不具有Code3能力的情況下，可將接口電路加以偏程以便如以下所說明的那樣為報警組件提供Code3控制信號。
接口控制電路的第二輸入回路48與一直流電源并聯(lián)。來自控制板的輸入呈斷電或“電壓降”的形式，微控制器U3在端子6處可檢測到上述斷電或“電壓降”。在正常情況下，使電壓作用于第二回路，而第二回路又與串聯(lián)的二極管D13，電阻器R29和光耦合件并聯(lián)。光耦合件U4的LED會開啟該耦合件U4三極管從而使得電流流過電阻R28并使得微控制器U3的端子6處有一定的電壓。直流電源的斷電會關閉U4的三極管并使微控制器U3的端子6變?yōu)閂dd或5V。
通過啟動斷電器K1可以斷開從第一回路的輸入46到控制回路輸出40的直接連接，而繼電器K1的啟動則是通過開啟開關Q6而實現(xiàn)的。微控制器U3經(jīng)由分壓器供給開關Q6之門電極的輸出會開啟開關Q6，所說的分壓器包括電阻R21，它從微控制器U3的輸出端子1連接于開關Q6的門電極；以及電阻R22，它從上述門電極連接于電源的負極。
當開關Q6關閉時，開關Q7的輸出發(fā)射極處的電勢等于電源負極的電勢，從而使得開關Q7導電，開關Q7最好包括一達林頓復合三極管對。串聯(lián)在二極管D12負極與繼電器K1線圈的一端之間的電阻器R25和齊納二極管D9可以調(diào)節(jié)供給達林頓三極管對Q7中的一個三極管基極的電壓，而所說的繼電器K1線圈的一端與開關Q6相連。當開半Q7導電時，電流會流過繼電器K1的線圈并將該繼電器從正常狀態(tài)轉(zhuǎn)換至其它的接觸狀態(tài)。啟動上述繼電器會中斷在正常情況下供給受控報警組件的直流電壓。
所說的電壓降可用于多種控制功能中的任何一種，“消音”功能就是一個已舉出的例子。在上述方案中，同時將基于同步/控制脈沖狀態(tài)的指令發(fā)送給各個報警組件。代替脈沖狀態(tài)偏碼的另一種更靈活的方案是脈沖序列二進制編碼。內(nèi)行的人將會注意到，利用例如由八種脈沖狀態(tài)構成的脈沖序列，對每一個報警組件來說，都可以將該脈沖序列中的多種狀態(tài)賦予尋址指令的任務。人們可以想像出這樣做的優(yōu)點，例如可以做到消除特定的一層樓內(nèi)的警報，同時讓其它樓層內(nèi)的警報繼續(xù)起作用。
接口控制電路44能以三種不同的模式運行。該電路按三種模式中的哪一種來進行操作取決于現(xiàn)有系統(tǒng)的性能。在不具有Code3或消音性能的報警系統(tǒng)中，接口控制電路會按模式1操作。對按模式1的操作來說，接口控制電路裝配有上述第一回路，并且，正如前文所述的那樣，Code3信號的產(chǎn)生是由接口控制電路進行，而不是由火警控制板進行的。在模式1中，不能使用消音特征。
在現(xiàn)有系統(tǒng)具有消音特征但不具備Code3能力的情況下使用模式2。在這種情況下，接口控制電路裝有第一和第二輸入回路，第二輸入回路用于來自控制板的靜音信號。同模式1一樣，是由接口控制電路來產(chǎn)生Code3的。
最后，模式3用于已具備Code3和消音功能的報警系統(tǒng)。這時，接口控制電路裝有第一和第二輸入回路。同消音控制信號一樣，Code3控制信號也是在控制板中產(chǎn)生的。
舉例來說，圖5所示的接口控制電路在由24V直流電源進行加電時可以使用下參數(shù)
圖5中接口控制電路的微控制器U3負責關閉開關Q6，從而傳遞由報警組件如前述那樣所判讀的電壓降。圖6說明了微控制器U3的軟件例程。在框720和706處，程序開始并且初始化。在框710處假定為模式1并將同步時間范圍設置為0.98秒?？?14是有關在報警組件中是否有第二回路的查詢。如果有第二回路，則在框718處將模式置為模式2。在框722和726處，將一持續(xù)30毫秒電壓降發(fā)送到輸出控制回路，該電壓降起同步脈沖的作用。在報警系統(tǒng)以模式2或模式3進行操作的情況下，程序會在框730處查詢對第二回路來說是否已斷電超過一秒，這種斷電表示來自控制板的消音信號。如果斷電超過一秒，則在框734處幾乎立即將一第二“電壓降”發(fā)送給報警組件。盡管在圖6中未給以說明，但內(nèi)行的人也會注意到，通過將一有效時間輸入給第二回路然后例如將第三種脈沖狀態(tài)中的電壓降發(fā)送給接口控制電路，便能夠以類似的方式撤消消音特征。
隨后，程序在框738處查找第二回路中來自控制板的表示Code3的輸入。如果檢測到這種輸入，框742將模式號置為3，將同步時間范圍置為1.10秒并將同步記數(shù)器置為上述時間范圍即1.10秒。在Code3信號是人控制板25而不是接口控制電路44中產(chǎn)生時，上述同步時間的少量增加會確保適當?shù)腃ode3操作。如果未檢測到Code3輸入，則在框746處使同步計數(shù)器增值。然后，在框750處程序會檢查同步計數(shù)器是否已達到所設定的范圍。如果已達到所設定的范圍，則程序在框754處清除同步計數(shù)器并循環(huán)返回至框722，以便發(fā)送一電壓降。如果未達到所設定的范圍，則程序循環(huán)返回至框738。
盡管業(yè)已參照最佳實施例說明了本發(fā)明，但是應該認識到，在不脫離本發(fā)明所公開的原理的情況下，可以對上述實施例加以變更和改進。例如，在后附的權利要求書中，用于執(zhí)行不同功能的部件可以如前所述那樣是報警組件或接口按制電路中的一個單一的微處理器，也可以使用若干個微處理器或功能性電路。所以，這類改進和變形均包括在后附權利要求的精神和范圍之內(nèi)。
權利要求
1.一種報警系統(tǒng)，它包括報警控制板，它帶有一電源和用于產(chǎn)生至少一種預定控制信號的裝置；多個報警組件，每個報警單元都包括一個計時器裝置，它用于以獨立于其它報警單元的方式觸發(fā)報警信號；一個用于在接收到同步脈沖時以與其它報警單元相同步的方式觸發(fā)報警信號的裝置；所說的多個報警單元包括至少一種這樣的單元，它含有用于產(chǎn)生音頻警報信號的裝置以及用于產(chǎn)生視頻警報信號的裝置；報警控制電路，它具有第一輸入，它通過第一雙導線配電線與報警控制板的電源相連；第二輸入，它通過一第二雙導線配電線與報警控制板相連以便產(chǎn)生控制信號；以及一輸出；所說的報警控制電路包括用于將來自第一輸入的電流傳導至所述輸出的裝置；用于按固定間隔中斷輸出電源信號從而產(chǎn)生一同步脈沖的裝置；以及一個在報警控制板沿第二雙導體配電線產(chǎn)生了一第一預定控制信號時按預定方式中斷輸入電源信號的裝置；第三雙導線配電線，上述多個報警單元通過各自的觸發(fā)裝置與該配電線相連，并且所述報警控制電路的輸出也與該配電線相連。
2.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，特征在于所說的音頻報警信號包括Code3信號。
3.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，特征在于所說的固定間隔為一秒。
4.如權利要求1所述的報警系統(tǒng)，特征在于所說的第一預定控制信號是具有預定持續(xù)時間的電壓降。
5.一種用于報警系統(tǒng)的報警控制電路，所說的報警系統(tǒng)具有一個帶電源的火警控制板以及至少一個報警單元，該報警單元包括第一計時器裝置，它用于以獨立于系統(tǒng)中其它報警單元的方式觸發(fā)報警信號；一個用于在接收到同步脈沖時以與其它所有報警單元相同步的方式觸發(fā)報警信號的裝置；一個用于產(chǎn)生音頻報警信號的裝置；以及一個用于產(chǎn)生視頻報警信號的裝置；上述報警控制電路包括轉(zhuǎn)換裝置，它串聯(lián)在第一組輸入端子與一組輸出端子之間，所述兩組輸入端子中的第一組可接收來自向每個報警裝置供電的電源的電流；第二計時器裝置，它用于啟動上述轉(zhuǎn)換裝置，由此按預定的頻率斷開供給報警單元的電力，從而產(chǎn)生同步脈沖，以使各個報警組件同時產(chǎn)生視頻警報并且將各報警單元的第一計時器裝置重置成在自前一個同步信號開始過了預定的時間之后沒有同步脈沖出現(xiàn)的情況下也能觸發(fā)報警單元；以及控制裝置，它一旦在上述兩組輸入端子的第二組端子上接收到來自報警控制板的預定控制信號就會以預定的方式啟動所說的轉(zhuǎn)換裝置；
6.一種用于報警系統(tǒng)的報警單元，所說的報警系統(tǒng)包括報警控制板，該控制板帶有一個用于向報警單元供電的電源；以及報警控制電路，該電路按固定的時間間隔中斷供給報警單元的電力；上述報警單元包括用于產(chǎn)生視頻報警信號的裝置；用于產(chǎn)生音頻報警信號的裝置；用于檢測供給報警單元的電力中斷情況的裝置，該裝置與用于產(chǎn)生視頻報警信號的裝置以及用于產(chǎn)生音頻報警信號的裝置相連，所說的檢測裝置包括一觸發(fā)裝置，它用于在固定的時間間隔內(nèi)檢測到具有第一預定持續(xù)時間的第一電源中斷時觸發(fā)用于產(chǎn)生視頻報警信號的裝置以及用于產(chǎn)生音頻報警信號的裝置；以及計時器裝置，它用于在過了基本上等于上述固定時間間隔的時間以后仍未檢測到斷電的情況下觸發(fā)視頻報警信號。
7.如權利要求6所述的報警單元，特征在于用于檢測斷電的裝置還包括一用于在檢測到一第一預定序列的斷電時使音頻警報靜音的裝置。
8.如權利要求7所述的報警單元，特征在于用于檢測斷電的裝置還包括一在使音頻警報消音之后一旦檢測到一第二預定序列的斷電就恢復音頻警報的裝置。
9.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的音頻報警信號包括一段消音，它持續(xù)的時間為上述固定時間間隔的一半，隨后是一段聲音，除所有的第四段聲音為消音所取代之外，該段聲音持續(xù)的時間為上述固定時間間隔的一半。
10.如權利要求9所述的報警單元，特征在于所說的固定時間間隔為一秒。
11.如權利要求6所述的報警單元，特征在于用于檢測斷電的裝置還包括這樣的裝置，它用于在第一次斷電之后并且在所說的固定時間間隔之內(nèi)對斷電計時，而且根據(jù)所做的計時來發(fā)揮預定的作用。
12.如權利要求11所述的報警單元，特征在于所說的預定活動是使音頻警報消音。
13.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的第一預定持續(xù)時間在10毫秒至30毫秒的范圍內(nèi)，所說的固定時間間隔為一秒。
14.如權利要求6所述的報警單元，特征在于，它還包括用于確定電源所提供的輸入電平的裝置；用于在上述確定輸入電平的裝置確定輸入電平低于預定最低電平時減少視頻報警信號頻率的裝置。
15.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的音頻報警信號包括鈴聲。
16.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的音頻報警信號包括警報器聲。
17.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的音頻報警信號包括鐘聲。
18.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的音頻報警信號包括慢速的轟隆聲。
19.如權利要求6所述的報警單元，特征在于所說的音頻報警信號包括預錄的聲音信息。
20.一種用于報警系統(tǒng)的報警單元，所說的報警系統(tǒng)包括報警控制板，它帶有一電源以便向報警單元供電，上述報警單元包括用于產(chǎn)生音頻報警信號的裝置，它包括一壓電元件；用于產(chǎn)生視頻報警信號的裝置，它包括一閃光管；用于存儲電源所供給能量的第一裝置；以及與上述閃光管并聯(lián)的用于存儲能量的第二裝置；轉(zhuǎn)換裝置，它用于按第一預定頻率將能量從第一存儲裝置傳遞給第二存儲裝置，從而在按第二預定頻率觸發(fā)第二存儲裝置，該裝置會獲得足以使閃光管閃光的能量；微控制器裝置，它用于按第二預定頻率觸發(fā)閃光管，所說的微控制器裝置還包括用于控制上述轉(zhuǎn)換裝置轉(zhuǎn)換的第一預定頻率的裝置以及用于按預定序列開啟音頻報警信號的裝置。
全文摘要
一種音頻/視頻報警系統(tǒng)，它包括多個微控制器控制的報警單元，這些單元在一共用回路上與火警控制板相連；以及，一接口控制電路。接口控制電路會時通向報警單元的電力暫時中斷，這種中斷會使報警單元的操作同步化并可用作報警控制信號。接口控制電路只利報警單元之間的單個共用回路就能控制音頻和視頻警報。
文檔編號G08B7/06GK1131777SQ95119288
公開日1996年9月25日 申請日期1995年11月15日 優(yōu)先權日1995年3月20日
發(fā)明者約瑟夫·科斯基 申請人:威洛克公司