CN101324984B - 用于调节声传感器的灵敏度的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于调节声传感器的灵敏度的系统和方法。提供一种调节声探测器的灵敏度的方法。该声探测器接收来自远程装置的信号。该信号包含声探测器的操作指令。该信号被解码成声探测器的操作指令。根据该操作指令调节声探测器的灵敏度。该声探测器可提高或降低灵敏度。在调节了灵敏度后，声探测器向用户发送对调节的确认。

Description

用于调节声传感器的灵敏度的系统和方法

技术领域

本发明涉及安全系统、通信系统及声探测器(acoustic detector)。更具体地，本发明涉及用于使用遥控装置远程调节声传感器的灵敏度的方法和系统。

背景技术

声探测器通常用于探测和指示侵入建筑物的企图。最普通的声探测器是玻璃破损探测器。当探测到打破窗户的声音时该探测器产生报警信号。通常，探测器被安装在远离被保护的玻璃的地方，且附着于天花板或墙壁上。探测器的位置取决于被保护区域的尺寸以及生产商特定的许多其它的安装限制。

这种探测器依赖于通过感测与打破玻璃的声音相关的一个或多个已知的频率分量来探测打破玻璃的声音。当安装了玻璃破损探测器时，通常进行测试以确保适当的功能。此外，进行测试以便为给定的位置定制探测器，从而通过灵敏度调节来补偿最接近的环境的声学性质以优化探测器的传感范围。由于对频率分量的反射和吸收，在室内位置发现的各种普通物体可能影响探测器的性能，例如地毯、天花板的瓦片、墙壁或地板。

为了测试探测器，使用玻璃破损模拟器来模拟玻璃破损。例如，美国专利No.5,341,122描述了一种玻璃破损模拟器，其能够产生不同的表示打破玻璃的频率分量。然而，为了调节探测器的灵敏度等级，安装者需要在每次必须改变等级时打开探测器。实际上，可能会发生数次灵敏度调节，每次都需要安装者通过改变探测器内部的开关设置来手工调节灵敏度。由于每个安装都不同，在达到适当的灵敏度等级之前，安装者将必须数次爬上梯子并打开探测器。这种调节过程是浪费时间并且麻烦的。由于这个过程是麻烦的，安装者通常不会针对给定场所优化范围，从而导致不太理想的安装。

因此，存在不需要打开探测器并改变开关设置就能测试探测器并调节探测器的灵敏度的需求。

发明内容

公开了一种方法，用于使用遥控装置通过向声探测器发射无线信号、从而指示该探测器提高或降低其灵敏度来远程调节声探测器的灵敏度等级。

调节声探测器的灵敏度的方法包括接收来自远程装置的信号、将该信号解码成声探测器的操作指令、以及根据该操作指令调节声探测器的灵敏度。该信号包含声探测器的操作指令。

在一个说明性的实施例中，可通过改变探测阈值来调节探测器的灵敏度等级。该探测阈值被用于警告控制器或解码器注意声事件。该探测阈值在控制器存储器中被编程。

该信号可以是任何类型的无线信号、例如声信号、RF信号或红外信号。在一说明性的实施例中，该信号包括以时间间隔隔开的多个脉冲。

声探测器通过探测该信号的每个脉冲的上升沿(leading edge)来对该信号进行解码，输出指示脉冲的探测的探测信号，确定每个脉冲的探测之间的定时，将探测的定时与预定的定时相比较，并基于该比较输出指令。

该信号还可以命令探测器指示其当前灵敏度等级。

该方法还包括确认灵敏度的调节的步骤。这种确认指示新的灵敏度等级。该指示可以是可听见的指示或可视指示。

还公开了一种用于探测玻璃破损的声探测器。该探测器包括用于接收来自无线遥控装置的信号的接收部分、用于将该信号解码成控制信号的解码器和用于基于该控制信号改变传感器的灵敏度等级的控制器。

该解码器包括用于存储多个预置模式及对应指令的存储装置、用于将解码模式与所述多个预置模式中的一个相匹配的比较器、和用于输出预定指令中的一个的输出装置，该预定指令对应于匹配的模式。每个预置模式都与一预定指令相关联。一个预置模式对应于用于降低传感元件的灵敏度的指令，而第二预置模式对应于提高传感元件的灵敏度的指令。另一个预置模式对应于指示声探测器确认设置的信号。

该探测器还包括通知装置，用于指示传感元件的当前灵敏度设置。该通知装置可包括光源、例如LED。特定光模式指示该当前灵敏度设置。

还公开了一个用于控制声探测器的灵敏度的系统，该系统包括遥控装置和声探测器。该系统包括遥控装置，其产生信号并向声探测器发射该信号。该信号包括声探测器的操作指令。该信号包括以预定时间间隔隔开的多个脉冲。该声探测器包括用于接收该信号的接收部分、用于将该信号解码成操作指令的解码器、和用于根据该操作指令调节传感器的灵敏度的控制器。遥控装置可以是声模拟器。遥控装置还可以是安全系统键盘。

附图说明

参考以下附图，本发明这些和其它特征、益处和优点将变得显而易见，在所有的视图中，相同的附图标记表示相同的结构，其中：

图1示出本发明遥控系统的原理图，包括根据本发明的一实施例的遥控装置的结构图和声探测器的结构图；

图2示出根据本发明的一实施例的解码器的结构图；

图3示出根据本发明的一实施例的灵敏度调节方法；

图4是遥控装置的示范性的用户接口；以及

图5是遥控装置的另一个示范性的用户接口。

具体实施方式

图1示出一遥控系统，其中遥控装置100用于调节声探测器110的灵敏度。遥控装置100可以是任何能够发送校准声信号的装置。在一个实施例中，遥控装置100是玻璃破损模拟器。例如，遥控装置100可以是如授予Stephen Rickman的美国专利5,341,122中所描述的玻璃破损模拟器，该专利在此被引入作为参考。

遥控装置100可被配置成产生用于控制声探测的特定特征的控制信号。

遥控装置100包括用户接口部分200，该用户接口部分适于允许用户输入控制指令。用户接口部分200可以是DIP开关、转盘(jog dial)、或箭头键或按钮。替代地，用户接口部分200可以是字母数字键盘。遥控装置100还包括接口解码器205。该接口解码器205与用户接口部分200相耦合以便从用户接口部分(200)探测和解码用户输入。例如，如果字母数字键盘被用作用户接口部分200，接口解码器205确定哪个键被按下。这种确定将使用用于探测键压下的已知方法。此处将不对确定过程进行描述。接口解码器205可将相同的过程用于箭头键。

替代地，如果使用转盘，接口解码器205基于相对电压确定旋转方向以及大小。转盘的旋转的探测也是已知的，将不进行描述。

替代地，如果将开关用作用户接口部分，接口解码器205将探测开关或继电器的开或关。

遥控装置包括声信号产生部分210和存储器215。声信号产生部分210基于由接口解码器205探测到的用户输入产生预定的声信号。预定的声信号从存储器215中检索。存储器215包括具有多个预定的声信号的数据库或查找表。在优选的实施例中，不同的声信号将具有由元件之间的不同的空间或定时定义的不同的模式。每个模式对应于不同的控制指令或功能。例如，编码声信号可以是授予Stephen Rickman的美国专利5,524,099中所描述的声信号，该专利在此被引入作为参考。

编码声信号是一系列相间隔的脉冲，其通过相间隔的脉冲的相对的脉冲间的定时被编码。声信号产生部分210以相对的定时(relative timing)对信号进行编码；通过控制功能输入的编码指令和脉冲被存储于存储器中。例如，存储器部分215包括设定的定时和脉冲，用于提高或降低声探测器110的灵敏度。此外，存储器部分215可包括设定的定时和脉冲，用于命令声探测器110指示其当前灵敏度等级。

遥控装置100还包括扬声器220和电源225。扬声器用于向声探测器110发射编码声控制信号。电源可以是电池。

声探测器110包括声传感器300、声信号解码器305和控制部分310。声传感器300可以是麦克风。声传感器300感测来自遥控装置100的编码声信号。

解码器305对编码声信号进行解码。控制部分310可以是微处理器。图3示出与控制部分分离的解码器；然而，这两者可以是集成的。

声探测器110还包括通知部分(notification section)315。通知部分315可以是LED或扬声器。通知部分315用于指示传感器300的当前灵敏度等级。此外，通知部分315可被用作对声信号的接收或新的灵敏度等级的设置的确认。

声探测器110包括内部电源、例如电池。在另一个实施例中，声探测器110可通过来自安全面板的有线电源供电。

在一实施例中，编码声信号是以Rickman的美国专利No.5,524,099中所描述的方式来解码的。

图2示出根据本发明的示范性的解码器305。解码器305包括与定时器405耦合的脉冲识别器400。脉冲识别器400为每个被识别的声脉冲产生输出信号。定时器405接收该输出信号并测量接收到的输出信号之间的时间。

解码器305还包括比较部分410，该比较部分比较由定时器405所测量的测量时间和预定的时间值。预定的时间值被预先存储于存储部分415中。存储部分可以是存储器。基于比较的结果，解码器305向控制部分310输出预置信号。该预置信号也被存储于存储部分415中。解码器中的软件对编码声信号执行解码处理。

在接收到该预置信号时，控制部分310执行预期的控制指令，例如，改变用于探测声音(acoustic sound)的阈值。

图3示出根据本发明的一实施例的遥控方法的流程图。安装者或用户经由用户接口200将指令输入到遥控装置100中。在接收到输入时，接口探测器205在步骤500解码该输入。解码方法基于用户接口200的类型。在步骤510，信号产生部分210基于解码输入产生编码声信号。接口探测器205将解码输入信号转发至信号产生部分210。信号产生部分210从存储器205中检索对应的指令信号。存储器包含用于声信号的声音产生的数字化波形，即脉冲。信号产生部分选择声模式并输出信号至扬声器225。在步骤520，编码声信号被发射至声探测器110。该信号包含脉冲和间隔。定时器确定脉冲和间隔的定时。

在步骤530，声探测器110接收编码声信号。传感器300或麦克风探测声音。可选地，在步骤535，声探测器110可确认编码声信号。通知装置315确认编码声信号。该确认可以是可见指示、例如闪光的形式。替代地，可以使用听得见的确认。

在步骤540，声探测器110对编码声信号进行解码。如果声信号超过探测阈值，脉冲识别器400则识别出脉冲。探测阈值用于确定是否发生了声事件。如果脉冲的幅度大于探测阈值，则是将由控制部分310评估的事件。如在这里所使用的声探测器的灵敏度指的是探测阈值。低的阈值对应于传感器的高灵敏度。当声信号的幅度超过阈值时，脉冲识别器400输出信号。定时器405跟踪脉冲识别器400的输出并确定脉冲和间隔的定时。将定时模式与来自存储部分415的定时进行比较。

在步骤545，解码器305确定定时模式是否与预存的模式匹配。在一个实施例中，在步骤550，如果没有找到匹配，通知装置315指示错误。在另一个实施例中，如果没有找到匹配，声探测器110将假定该信号是噪声，且将不采取任何动作。用户将重发控制信号。此外，声探测器确定声信号是否为声事件、即玻璃破损。如果信号和模式的幅度指示了表示侵入企图的事件，声探测器110将产生警报(未示出)。

在步骤555，如果找到与预存指令的匹配，解码器305确定该信号是否是用于灵敏度调节的指令。至少两个信号模式指示灵敏度调节。如果该信号是调节灵敏度的指令，解码器305向控制部分310输出调节信号。在步骤560，控制部分310根据调节信号改变探测阈值。例如，如果该指令是提高灵敏度，控制部分310则将探测阈值改变为更低的值。另一方面，如果该指令是降低灵敏度，控制部分310则将探测阈值改变为高值。每个提高或降低指令都导致控制部分310改变探测阈值一个等级。在优选的实施例中，声探测器具有四个灵敏度等级，即，四个探测阈值。探测阈值被存储于控制部分310中的存储器中。在步骤565，一旦设定了探测阈值，控制部分310就能够确认调节。例如，通知装置315可指示新的灵敏度等级，例如，以特定方式闪光。

在步骤555，如果声信号不是用于调节灵敏度的信号，解码器305则在步骤570确定该信号是否是使声探测器110指示当前灵敏度等级的指令。

如果该声信号是使声探测器110指示当前灵敏度等级的指令，解码器305向控制部分310输出状态指令。接着，在步骤575，通知装置315指示当前灵敏度等级，例如，以特定方式闪光。

如果该声信号既不是用于调节灵敏度的指令也不是用于指示当前灵敏度等级的指令，在步骤580，解码器输出对应于计划中的控制功能的信号，且控制部分执行该计划中的控制功能。例如，该功能可以是模式选择。

根据本发明的控制方法消除了对声探测器110中的灵敏度开关的需求。

图4示出遥控装置100的一个示范性用户接口200。用户接口200包括多位置开关600和多个按钮610。多位置开关600包括四种设置：测试方式601、提高602、降低603和显示设置604。

图5示出另一个示范性用户接口200。用户接口200包括多个按钮和LED指示器。用户接口200可包括用于设置装置705的模式的按钮。该模式由LED指示器700指示：一个用于测试模式，而另一个用于设定模式。用户接口200还可包括用于测试声探测器110的按钮，该按钮在一种模式中向遥控装置100提供完整的声测试715，而在第二模式中触发遥控装置100向声探测器110发送状态指令。用户接口将具有用于测试的对应的LED指示器715。此外，用户接口200可包括按钮720和725，用于在一个模式中调节声探测器的灵敏度，以及在第二模式中控制测试特征。在测试模式中，按钮720将使遥控装置100向声探测器110发送信号以触发进入和离开测试模式。在设定模式中，按钮720将使遥控装置100向声探测器110发送声信号，该声信号是提高灵敏度的指令。在测试模式中，按钮725将使遥控装置100向模拟玻璃破损的声探测器110发送声测试信号。在设定模式中，按钮725将使该装置向声探测器110发送声信号，该声信号是降低灵敏度的指令。当该遥控装置100是玻璃破损模拟器时，可使用这种示范性的用户接口。

如上所述，声探测器110针对每个控制指令、即一个编码声信号将灵敏度等级(阈值)提高或降低一个等级；然而，在另一个实施例中，遥控装置可发射单个编码声信号，该信号使声探测器110设置最大灵敏度或最小灵敏度等级。

在本发明的另一个实施例中，代替改变探测阈值以提高或降低传感器300的灵敏度，控制部分310可修改用于放大来自传感器300的信号的放大器的增益。传感器300驱动带通放大器。带通滤波器具有预定的中心频率和在中心频率处的预置的增益。预置的增益可被调节以提高或降低传感器的灵敏度，而不改变探测阈值。

尽管在优选的实施例中编码信号已被描述为编码声信号，但在另一个实施例中，编码信号可以是任何无线信号、例如RF信号或红外信号。

如果编码信号是红外信号，遥控装置100将包括红外发射器而声探测器110将包括红外探测器。红外探测器可以是红外二极管。红外发射器和红外探测器将被配置成使发射器的发射频率和探测器的探测频率匹配，即，具有相同的中心频率。

红外信号具有相同模式的脉冲和脉冲间间隔，因此，可使用类似的解码器。

如果编码信号是RF信号，遥控装置100将包括RF发射器而声探测器将包括RF探测器。如上所述，RF信号包括预定信号模式的脉冲和脉冲间间隔。可使用相同的解码器来解码RF信号。

在安装过程中，安装者可使用远程灵敏度调节方法。在另一个实施例中，如果房间的声学性质改变，声探测器的拥有者可在安装后调节探测器的灵敏度。

当安装者执行所述的远程调节方法时，调节过程仅仅是配置和校准过程的一部分。在声玻璃破损探测器的情况下，校准过程还将包括模拟玻璃破损的声音。模拟的结果影响安装者是否改变灵敏度。例如，安装者将通过压下模拟器上的按钮(例如，610)来激活测试模式。如上所述，声探测器110接收激活信号并解码该信号。控制部分310使声探测器110进入测试模式，而通知装置315将确认该模式。然后安装者移动至正被保护的玻璃上的最远点并将产生模拟玻璃破损声音的声音。模拟器(例如，遥控装置100)的扬声器225指向声探测器110。如果声探测器110没有探测到声音，例如，接收到的声音的幅度不大于探测阈值；安装者可提高灵敏度，例如降低阈值，如上所述，即，启动提高灵敏度信号。编码信号将从遥控装置100、例如模拟器被发射。探测器将改变灵敏度、例如探测阈值，而安装者将重复该过程，即，重发相同的声音。声探测器的灵敏度将一直被改变，直至探测到声音或者达到最大灵敏度。

替代地，如果声探测器110探测到声音，即，接收到的声音的幅度大于探测阈值；安装者可决定降低灵敏度，例如，提高探测阈值，如上所述，即，启动降低灵敏度信号。最佳地，灵敏度等级应是声探测器能探测到该测试信号的最低等级。编码信号将从遥控装置100、例如模拟器被发射。探测器将改变灵敏度、例如探测阈值，而安装者将重复该过程，即，重发相同的声音。

在另一个实施例中，遥控装置100可以是与安全系统相关联的键盘。该键盘能广播声信号。这提供使用户能使用他或她的安全键盘来调节声探测器110的灵敏度的优点。例如，如果在房间内增加了厚地毯或增加了新家具，房间的声学性质将改变。这些增加物将改变信号反射和吸收，该信号反射和吸收可能干扰对声音的探测。声信号可被预先安装到键盘中或从远程监控中心上载。替代地，遥控装置100可以是无线手持式密钥卡(keyfob)。

在此已经参考特定的示范性实施例对本发明进行了描述。对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的范围下，某些改变或修改可能是显而易见的。示范性实施例仅仅是例证性的，而不是对本发明的范围的限制，本发明的范围由所附的权利要求定义。

Claims (20)

1.一种调节声探测器的灵敏度的方法，包括：

a接收来自远程装置的无线信号，所述无线信号包含所述声探测器的操作指令；

b将所述无线信号解码成所述声探测器的操作指令；

c根据所述操作指令调节所述声探测器的灵敏度；以及

d接收来自所述远程装置的第二无线信号，所述第二无线信号包含所述声传感器的状态指令；

e将所述第二无线信号解码成所述状态指令；以及

f指示所述声探测器的当前灵敏度等级。

2.如权利要求1所述的方法，其中调节步骤包括改变探测阈值，所述探测阈值被用于警告控制器注意声事件。

3.如权利要求1所述的方法，还包括确认灵敏度的调节的步骤。

4.如权利要求3所述的方法，其中所述确认包括指示新的灵敏度等级。

5.如权利要求4所述的方法，其中所述指示是可视指示。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述信号是声信号。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述解码步骤包括下列步骤：

a探测所述信号的多个脉冲的上升沿；

b输出指示脉冲的探测的探测信号；

c确定每个脉冲的探测之间的定时；

d将探测的定时与预定的定时进行比较；以及

e基于所述比较输出指令。

8.如权利要求1所述的方法，还包括下列步骤：

a对一个或多个预定信号进行编程；以及

b将所述一个或多个预定信号分配给操作指令。

9.一种用于探测玻璃破损的声探测器，包括：

用于接收来自无线遥控装置的无线信号的接收部分；

用于将所述无线信号解码成控制信号的解码器；以及

用于基于所述控制信号调节传感器的灵敏度等级的控制器，其中所述解码器包括存储装置，用于存储多个预置模式以及对应的指令，每个预置模式都与预定指令相关联；用于将所接收无线信号的模式与所述多个预置模式中的一个相匹配的比较器；以及用于输出所述预定指令中的一个的输出装置，该预定指令对应于匹配的模式。

10.如权利要求9所述的声探测器，其中所述信号是声信号。

11.如权利要求9所述的声探测器，其中所述信号是红外信号。

12.如权利要求9所述的声探测器，其中至少一个所述预置模式中的一个对应于降低传感元件的灵敏度的指令，且所述至少一个所述预置模式中的一个对应于提高传感元件的灵敏度的指令。

13.如权利要求9所述的声探测器，还包括通知装置，用于指示传感元件的当前灵敏度设置。

14.如权利要求13所述的声探测器，其中所述通知装置包括至少一种光，其中特定光模式指示当前灵敏度设置。

15.如权利要求9所述的声探测器，还包括：

控制器存储器，用于存储多个探测阈值，每个探测阈值对应于一灵敏度等级。

16.如权利要求15所述的声探测器，其中所述控制器改变探测阈值以改变灵敏度等级，该探测阈值对应于预期的灵敏度等级。

17.一种用于控制声探测器的灵敏度的系统，包括：

遥控装置，用于产生无线信号并向声探测器发射该无线信号，所述无线信号包含声探测器的操作指令，所述信号包括以预定间隔隔开的多个脉冲；以及

声探测器，具有用于接收该信号的接收部分、用于将该信号解码成操作指令的解码器、和用于根据该操作指令调节传感器的灵敏度的控制器，其中所述解码器包括存储装置，用于存储多个预置模式以及对应的指令，每个预置模式都与预定指令相关联；用于将所述解码模式与所述多个预置模式中的一个相匹配的比较器；以及用于将所述预定指令中的一个输出到所述控制器的输出装置，该预定指令对应于匹配的模式。

18.如权利要求17所述的系统，其中所述遥控装置是声模拟器。

19.如权利要求17所述的系统，其中所述遥控装置是无线安全系统键盘。

20.如权利要求17所述的系统，其中所述接收部分是红外二极管。

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