CN104378523B - 一种光电触发式报警装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光电触发式报警装置，所述报警装置包括电话机、电话线路、通过所述电话线路与所述电话主机连接的全桥整流器、光电耦合器、信号处理输出单元。通过本发明的报警装置，一方面保持了同类求救或求助装置的使用便捷性，同时解决了因增添新的设备，而导致本已相当局促的桌面台面空间，被进一步占用的不利。另外，由于电话机体积相对较大，且是老人日常使用频度较高的用品，因此在老人处于危机关头时，相对前述专门化的装置，更容易被老人摸索到，有利于紧急情况下有效发挥这一类报警产品的效能。

Description

一种光电触发式报警装置

技术领域

本发明涉及一种信号输出装置，特别是涉及一种光电触发式报警装置。

背景技术

随着老年社会的到来，空巢老人报警求救产品近年来大量涌现。其中以类似“一键通”的求救按钮比较普遍。其形式是一个专门的按钮，放置在老人的书桌或床头柜上，采用有线或无线的传输方式。当老人需要外界协助时，可以按下其上的一个或几个按钮之一，装置可以将按动动作输出到外部装置，使外部装置以声光形式在本地或向外界发出告警信号，实现对外求救或求助。

但是，现有方式的问题在于：一个专门的按钮需要占据本已相当局促的书桌或床头柜的台面空间。同时，在实践中观察到，这类产品为节省摆放时对空间的占用，一般均设计为相对小型化。这样，虽然减少了对桌面台面的空间占用，实现了摆放的可能性，达到了摆放的美观效果。但在老人出现身体不适的困难状态下，却存在不易摸索到的使用便利问题。且一个专门化的装置，还需要老人对其性能、使用等进行多方面的认知与了解。这对于老年人来讲，学习成本往往是最大的困难。因此在实践中观察到，对应这类产品，很多老人基本上采取了弃之不用的态度。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有求救或求助装置的问题，提出了一种光电触发式报警装置，利用书桌和床头柜上的已有设备—电话机，通过为其提供一个配套的附属装置方法，让老人通过简单的摘挂动作，就可以达到对外求救/求助的同样目的与效果。

为实现上述目的，本发明提供了一种光电触发式报警装置，所述报警装置包括电话机、电话线路、通过所述电话线路与所述电话主机连接的全桥整流器、光电耦合器、信号处理输出单元，所述光电耦合器的前级与全桥整流器连接，后级与所述信号处理输出单元连接，所述信号处理输出单元包括分别与所述光电耦合器相连的计数器和超时定时器，还包括接收所述超时定时器输出信号并以所述光电耦合器的信号作为输入信号的锁存器；

当所述电话机的摘挂动作信号输入间隔时间大于所述超时定时器的设定时间时，所述锁存器输出与电话机的摘挂动作次数相对应的输出信号，所述输出信号通过控制与锁存器引脚相连接的报警终端设备发出警报信号。

优选地，所述光电耦合器包括前级的发光二极管和后级的光敏三极管。

优选地，所述发光二极管与所述全桥整流器组成回路，所述光敏三极管与所述信号处理输出单元组成回路。

优选地，所述计数器为移位寄存器或进制式计数器。

优选地，当所述计数器为进制式计数器时，所述计数器之后设有N-1译码器。

优选地，所述锁存器设有多个输出端，且电话机的摘挂动作信号输入次数的设定数值小于或等于所述输出端的个数。

优选地，所述电话机的摘挂动作信号还输入到所述超时定时器。

优选地，所述输出端分别连接外部的报警终端设备。

基于上述技术方案，本发明的优点是：

本发明的装置，解决了现有技术方案中专门设备挤占桌面的问题，从而从根本上避免了由于不常使用，却又占用桌面台面，平常被老人移动到边角落的位置存放，而一旦出现紧急情况需要使用时，老年人又来不及摸索到，从而导致设施无法在关键时刻发挥作用的被动局面。另一方面，由于是基于传统设备进行了功能延伸应用，因此，避免了对新设备的学习，有效地降低了老年人的学习成本。只需要在必要时，通过摘挂次数或摘机持续时间等作为求助与求救的手段，方便了老人使用。

通过使用本发明的装置，一方面保持了同类求救或求助装置的使用便捷性，同时解决了因增添新的设备，而导致本已相当局促的桌面台面空间，被进一步占用的不利。另外，由于电话机体积相对较大，且是老人日常使用频度较高的用品，因此在老人处于危机关头时，相对前述专门化的装置，更容易被老人摸索到，有利于紧急情况下有效发挥这一类报警产品的效能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为报警装置示意图；

图2为信号处理输出单元结构示意图；

图3为中央处理单元的程序流程图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

实施例1

本发明提供了一种光电触发式报警装置，参见图1、图2，其中示出了本发明的一种优选实施方式。所述报警装置包括电话机1、电话线路2、通过所述电话线路2与所述电话主机1连接的全桥整流器3、光电耦合器4、信号处理输出单元5，所述光电耦合器4的前级与全桥整流器3连接，后级与所述信号处理输出单元5连接。

为避免本发明装置在介入现有电话系统时对其构成影响，同时也为避免电话系统对本发明装置的运行构成影响，本发明装置采用光电耦合器4作为电话系统与本发明装置之间的介入单元。所述光电耦合器4是一个封装在一个紧密结构中的四端口器件。所述光电耦合器4的前级(连接电话系统一侧)内部构造为一单向导通的发光二极管9，所述发光二极管9与所述全桥整流器3组成回路。当有电流正向流过该端口时，二极管会发光；所述光电耦合器4的后级内部构造为一个光敏三极管10，所述光敏三极管10与所述信号处理输出单元5组成回路。受前级发光二极管9是否发光的控制，所述光敏三极管10表现为导通与截至的不同状态。

通过将所述光电耦合器4的前级介入电话线路中，当电话机1有摘机动作时，其环路中的电流正向流经光电耦合器4的前级，致使前级的发光二极管9发光，进而使后级的光敏三极管10也导通。反之，当电话机有挂机动作时，其环路中的电流消失，其前级的发光二极管9不发光，致使后级的光敏三极管10截至。

基于上述原理，本发明装置实现了对电话机1的摘挂动作的检测及电信号转换，并利用光电耦合器4的光电隔离机制实现了本装置与电话系统的完全隔离。经光电隔离的光电耦合器4的后级电信号输出连接到后续的信号处理输出单元5，在所述信号处理输出单元5中通过对前述光电耦合器4后级输出电信号的处理，即可以实现对摘挂动作的时机、频度、次数以及每次持续时间长度的识别，并最终将其以信号或数据的形式输出，以资利用。

为避免所述光电耦合器4的发光二极管9极性反接而导致工作异常，在其前增加一个全桥整流器3。所述全桥整流器3交流输入端的两个端子分别接电话机1及电话线2，其直流输出端连接光电耦合器4的前级。这样连接后，就本发明装置与电话机1的连接，就可以不区分极性了，为安装测试提供了极大的便利。

进一步，如图2所示，所述信号处理输出单元5包括分别与所述光电耦合器4相连的计数器6和超时定时器7，还包括接收所述超时定时器7输出信号并以所述光电耦合器4的信号作为输入信号的锁存器8。当所述电话机1的摘挂动作信号输入间隔时间大于所述超时定时器7的设定时间时，所述锁存器8输出与电话机1的摘挂动作次数相对应的输出信号Yx，所述输出信号通过控制与锁存器8引脚相连接的报警终端设备发出警报信号。

所述计数器6以所述光电耦合器4产生的电信号作为计数脉冲实现计数。每当计数脉冲出现一次，计数器6的计数值自动加一。优选地，所述计数器6为移位寄存器或进制式计数器。当计数器采用移位寄存器实现时，后级无需再配译码器。若所述计数器6采用进制式计数器时，需要在其后增加N-1译码器。

计数电路采用各种进制计数器6，如二进制，将电话机1的摘挂动作电信号作为计数脉冲输入电路。每一次开关动作，都会使计数器6执行“加一”操作。以4位二进制计数器为例，当开关不断动作时，其输出Y0～Y3引脚将从0000、0001、0010不断增加，最大直到1111。

所述超时定时器7可采用模拟时钟电路，如555时钟电路，也可以为数字定时电路。其定时时长，即“超时”时间，可根据实际操作中的习惯设置。一般可设置为2秒左右即可。该超时定时器7以电话机1的摘挂动作信号作为复位(清空)信号，所以每次摘挂机动作都会将定时器清零。只要所述电话机1的摘挂动作的间隔时间不超过超时定时器7的设定时间，其就不会产生“超时输出”。换而言之，一旦电话机1的摘挂动作停止，并超出了超时定时器7的定时时间后，所述超时定时器7将产生“超时输出”信号，并其作为锁存信号，连接锁存器8。

上述计数脉冲在触发计数器6的同时，还作为操作间隔超时定时器7的复位信号。每一次信号触发，均会将所述超时定时器7复位。如此，在反复开关的过程中，只要电话机1的摘挂动作间隔没有超出超时定时器7的设定值，所述超时定时器7就不会输出有效信号。由于没有输出信号，所述锁存器8就不会锁存计数器6新的输出信号到输出端Yx。

当且仅当，所述电话机1的摘挂动作间隔超过了超时定时器7设定的超时间隔时，所述超时定时器7产生输出。并且该输出作为锁存器8的锁存信号，将计数器6的最后状态数据锁存并输出。该输出以锁存器8的输出引脚的形式去控制后续不同的报警终端设备，从而实现了利用普通电话机1任意控制报警终端设备进行求救或求助，而不会导致不需控制的相关设备也随之动作。与此同时，超时定时器7的输出信号还作为计数器6的复位信号，在计数器6的输出数据被锁存到锁存器8的同时，将计数器6复位。为下一周期的工作，作好准备。

进一步，当每接收到一个计数脉冲时，所述所述锁存器8的输出引脚有唯一一条与之对应。优选地，所述锁存器8设有多个输出端Yx，且电话机1的摘挂动作信号输入次数Cn的设定数值小于或等于所述输出端Yx的个数，以保证电话机1的摘挂动作信号每次都有与之对应的信号输出。

需要说明的是，本发明所述的“摘挂动作”是指电话机1先“摘机”、再“挂机”，并由此完成一次完整的摘挂动作。

优选地，当所述计数器6采用进制式计数器时，需要在其后增加译码器。所述译码器与前面的计数器制式相同，如采用5416，4-16线译码器，并将计数器6输出的数值转换为一条信号线的引脚输出，例如计数器6的输出为0011，则译码器输出引脚Y3输出有效，其它输出无效。在本发明中，译码器输入到输出的转换是受“锁存”引脚控制的。由于该引脚连接到“超时输出”上，当超时定时器7超时输出时，译码器的输入被锁存到输出端。在没有“超时输出”的情况下，无论译码器的输入端如何变化，其输出端都不会锁存其输入信号。

每一个不同的输出端Yx，对应一种不同的报警终端设备。例如，Y1输出有效时，可以作为灯光开关或定时开关的触发信号，以实现利用灯光实施报警；当连续摘挂两次，Y2输出有效，可用来驱动一个扬声器，以此作为另一种报警方式。依此类推，不同的输出端Yx可以驱动其他的报警设备。换而言之，电话机1的听筒的摘挂动作可以用来驱动控制各种报警终端设备来实施求救或求助，以此便利老人的生活。

实施例2

本实施例与上述实施例的不同之处在于：所述报警装置还包括采用中央处理单元替换所述信号处理输出单元5，所述中央处理单元通过编程模拟所述信号处理输出单元5的功能。

所述中央处理单元的信号识别模块303对摘挂电话机动作301进行识别，并由超时判断模块305进行超时判断；当所述摘挂电话机动作301信号输入间隔时间大于所述超时判断模块305的设定时间时，输出模块306输出与摘挂电话机动作301次数相对应的输出信号Yx，所述输出信号Yx通过控制与信号输出引脚相连接的报警终端设备发出警报信号。

在本实施例中，通过光电耦合器4的信号转换，所述中央处理单元中的信号识别模块303对所述电话机1的摘挂动作进行识别。在超时判断模块305中，当执行摘挂电话机动作301时，并且所述连续摘挂动作的间隔时间T大于所述中央处理单元的设定时间t时，超时判断模块305将所述摘挂电话机动作301的次数与输出端Yx相对应，并在结果输出模块306中输出相应的控制结果。

具体地，本发明的控制系统通过超时定时器初始化模块302接收摘挂电话机动作301信号，并通过计数模块304对摘挂电话机1的次数进行计数，每开关一次，计数模块304的计数值自动加一。此时与该计数值相对应的输出端(Yx中的一条，所述的输出端可以为输出引脚等结构)有效。与此同时，所述摘挂电话机动作301，还作为超时定时器初始化模块302的初始化信号，即每进行一次摘挂电话机动作301，除了向计数模块304发送计数信号，实现计数操作的同时，还会强制超时定时器初始化模块302进行初始化，使其重新开始新一轮的定时，如重新进行2秒的定时。

这样在反复的摘挂电话机动作301的过程中，由于超时定时器初始化模块302所接收到的摘挂动作间隔时间T始终没有达到超时的设定时间t(例如，t＝2秒，T＝1秒)。因此，超时定时器初始化模块302的输出始终处于无效状态，继续进行摘挂电话机动作301超时判断，从而避免了不需要输出的通道产生输出的问题。而当摘挂电话机动作301结束时，摘挂动作间隔时间T超过了超时定时器初始化模块302的设定时间t(例如，t＝2秒，T＝3秒)时，超时定时器初始化模块302便会产生有效输出。该输出信号作为中央处理单元的锁存信号，将超时定时器初始化模块302的超时前计数模块304有效输出信号的摘挂电话机动作次数与输出端Yx相对应，并在结果输出模块306中输出相应的输出信号。由此，实现了用电话机摘挂次数指定对应输出端输出信号的目的，避免了其前各次摘挂机操作中所形成的无效输出。此外，当结果输出模块306输出了有效结果的同时，还向所述的计数模块304发出计数初始化的信号，重新开始新的电话机摘挂动作301次数的计数。

优选地，所述电话机摘挂动作301信号输入次数的设定数值小于或等于所述输出端Yx的个数，并且所述输出端Yx分别连接不同的报警终端设备，以保证电话机1的摘挂动作信号每次都有与之对应的信号输出。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。

Claims (7)

1.一种光电触发式报警装置，其特征在于：所述报警装置包括电话机(1)、电话线路(2)、通过所述电话线路(2)与所述电话机(1)连接的全桥整流器(3)、光电耦合器(4)、信号处理输出单元(5)，所述光电耦合器(4)的前级与全桥整流器(3)连接，后级与所述信号处理输出单元(5)连接，所述信号处理输出单元(5)包括分别与所述光电耦合器(4)相连的计数器(6)和超时定时器(7)，还包括接收所述超时定时器(7)输出信号并以所述光电耦合器(4)的信号作为输入信号的锁存器(8)；

当电话机(1)有摘机动作时，电话线路(2)所在的环路中的电流正向流经光电耦合器(4)的前级，经光电耦合器(4)的后级电信号输出，连接到信号处理输出单元(5)以输出摘挂动作信号，所述电话机(1)的摘挂动作信号输入间隔时间大于所述超时定时器(7)的设定时间时，所述锁存器(8)输出与电话机(1)的摘挂动作次数相对应的输出信号，所述锁存器(8)的输出端连接外部的报警终端设备，所述输出信号通过控制与锁存器(8)的输出端相连接的报警终端设备发出警报信号。

2.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述光电耦合器(4)包括前级的发光二极管(9)和后级的光敏三极管(10)。

3.根据权利要求2所述的报警装置，其特征在于：所述发光二极管(9)与所述全桥整流器(3)组成回路，所述光敏三极管(10)与所述信号处理输出单元(5)组成回路。

4.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述计数器(6)为移位寄存器或进制式计数器。

5.根据权利要求4所述的报警装置，其特征在于：当所述计数器(6)为进制式计数器时，所述计数器(6)之后设有译码器。

6.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述锁存器(8)设有多个输出端，且电话机(1)的摘挂动作信号输入次数的设定数值小于或等于所述输出端的个数。

7.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述电话机(1)的摘挂动作信号还输入到所述超时定时器(7)。