CN1079556A - 旅行中便利和安全的装置设备 - Google Patents

Abstract

一个时钟、一个灯、一个报警器、一个移动检测器 和一个烟雾检测器组装在一旅行设备中，给用户提供 旅行时的方便和安全。移动检测器检测移动并控制 报警信号的发生和/或灯的发光。如果在一定的环 境中(如闯入者进入或有烟雾)有移动，报警信号和灯 亮的程度提醒用户有潜在的安全威胁，如果移动由于 用户及其正常行动所致，则明照足够这些活动。如果 在预定时间内无移动，如用户入睡了，则照明停止。 报警器和照明也能由时钟激励，有时钟报警功能。

Description

本发明一般涉及位于一个单独设备中的由便利构件和安全构件组合而成的新颖实用的组合体，旅行者将会发现它是特别有用的，尽管该装置对于个人的家庭和住所的日常生活也同样有用。更特别的是本发明涉及一种新颖实用的组合体，它在一个单独的设备中，包括一个信息提供构件，例如一个时钟和一个警报器，一个照明构件，例如一盏灯或其它照明设施;一个个人安全和状态检测构件，例如一个移动检测器或一个烟雾检测器，所有这些构件相互连接以提供给用户便利和改善的条件。

目前有各种各样的安全设备，例如个人安全系统可检测移动的存在、开/关电灯或传递报警信号。各种照明系统能在检测火灾发生时或火灾情况给楼梯和安全通道提供照明。这些安全系统有各自的功能，它们通常被安装在家庭和办公室中固定的位置，大多数这样的系统不易由用户移动到不同的地方，例如当用户旅行时。

在旅行过程中有一个潜在的问题就是要停留在一个不熟悉的环境中。要在黑暗中记住一个不熟悉的客房的实际方位是困难的，更困难的事情是找到电灯开关，警报闹铃、电话、厕所及旅行者在黑暗中所需的其它一些设施。一个方位不清的旅行者也总是很想知道时间，这样他要笨手笨脚地找自己的手表或者找到这个不熟悉的房间中的钟。

不仅仅是客房的不熟悉会让旅行者为难，而且，旅行者通常都几乎不知道他或她投宿的这地方的安全状况。某些旅行者特别关心是否会有火灾或入侵者，即使投宿的地方在安全方面已有很好的声誉，那么，由于这种好的声誉也会造成人员有较大的流动性。

具有这些顾虑的旅行者入睡是很困难的。睡前的阅读可能能转移该旅行者的思路，但是，有时他也可能在阅读过程中悄然入眠，如果这个旅行者后来醒来的话，他或她可能希望关闭电灯以重新入睡，这样他或她可能从睡眠中重新兴奋起来。在被唤醒后的极短时间内入睡是困难的。另外，一些旅行者可能愿意有一个较暗的夜光以驱散上述的某些顾虑，但是，在一个标准的客房中一般是没有夜光的。

大多数旅行者主要用唤醒电话或闹钟来唤醒自己。尽管唤醒电话的可靠性一般来说是比较好的，但也偶尔会出错、一些投宿地给旅行者提供闹钟以供选择或与唤醒电话一起使用。尽管某些技术精良的闹钟能与无线电收音机和电视机合并，但是用起来很麻烦。相当多的旅行者不愿意使用这样的闹钟，因为他们很难使用或者不能肯定地设定他们，有些旅行者对这些装置工作的可靠性提出疑问。许多旅行者使用他们自己的闹钟，例如旅行闹钟，就是出于这些原因。

由于上述这些基本考虑，研究出本发明。

本发明的一般目的是通过消除由对陌生环境的担心和好奇引起的不确定性来使旅行更方便和安全，对于居家也有同样的好处。

根据本发明的一个方面，本发明涉及一种新颖实用的组合体，它包括一个时钟装置，用于计时;一个显示装置，用于显示时间信息;一个报警装置，用于在周围的环境中有选择地传递警报指示;一个条件检测装置，用于在周围的环境中检测一预定的条件;以及使时钟装置、显示装置，报警装置和条件反应装置相互连接的装置。它是根据所述的条件检测装置检测的预定条件来激励报警装置。根据所述时钟装置计数的一个预定时间来激励报警装置，并且激励或照亮时钟显示装置。较好的是所述条件反应装置是一个移动检测器和/或一个烟雾检测器。所述移动检测器检测在周围环境中移动的存在，所述周围的环境一般是指投宿地的客房，该移动检测器向用户发出警报以注意诸如由闯入者形成的移动。所述报警装置较好地是向用户提供一个音响报警指示器。所述烟雾检测器能对潜在的火情及早提出警告，这些装置较好地是装在一个壳体内，该壳体的大小以允许旅行者能很方便地放在行李箱或包内。作为一个结论，本发明给旅行者或其它用户提供对能造成安全威胁的情况及早给予警告。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种新颖实用的结合体，它包括一个照明源，用于在一定方位上对周围环境进行照明;一个报警装置，用于在周围环境中有选择地传递音响报警指示;一个移动检测器装置，用于在不同于照明方位的方位上对周围环境中的移动加以检测;以及一种装置，它能根据移动检测器装置检测到的移动来激励照明源或报警装置或二者全部激励。照明源能对周围环境进行照明，因此能允许旅行者去读时钟显示，去找到客房内的各种设施以及观察客房这个不熟悉的环境及客房周围的环境。与照明源相连接的移动检测器的使用并不要求用户要实际地接触它才能激励这对于一个陌生的环境是十分希望的，如果用户必须从火灾中逃离时，附在移动检测器上的烟雾检测器也能照明。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种新颖实用的组合体，它包括一个照明源，用于有选择地改变照明亮度以对周围环境进行照明，以及用于选择一种朦胧的照明光线对周围环境照明;一个移动检测器装置用于检测周围环境中的移动;以及一种装置，它能根据移动检测器装置检测的移动来激励照明源以使其对周围的环境进行明亮的或朦胧的照明;以及一种装置，它在移动检测器装置检测出无移动后，能停止照明源的工作，这种构件的特定组合体能使这种设备不仅仅用于安全的目的，还能用作夜灯。只要检测到移动存在，照明将一直持续，例如当用户阅读时翻页;而当用户入睡，则光线熄灭。而且，一旦用户醒来并需要找到房间中的设施或看时钟显示时，手的一次挥动或其它的动作（这些假作在睡眠时一般也发生）都能自动地使照明源激活以使用户便于活动。进一步说，有两种照明水平，明亮的照明用于阅读或类似的活动，朦胧的照明用于在一个陌生环境中普通的照明。在照明条件下只要移动被检测到，相应的照明水平就能被保持。

通过下面的对附图的理解（下面对附图作了简要的说明）以及对本发明优选实施例的详细说明和附带的权利要求，将能对本发明及其范围有更全面的了解。

图1    是本发明的一个设备的外观图。

图2    是个框图，它说明了图1中的设备的各功能构件。

图3A和3B是图2中各构件的逻辑操作的一流程图。

图4A和4B是一个示意图，说明了本发明的另一个实施例。

本发明的各构件较好地安装在图1所示的设备中，设备10有一个外壳或盒体12，其中包含有设备的各种功能元件。一个普通的时钟显示14安装在盒体12的前表面15。一个灯16位于该盒体中以对时钟显示器14进行照明，并且能透过一个透明窗或透镜17向外照耀，窗或物镜17形成了盒体12的顶表面。灯泡16和透镜17是照明源的一个例子，它产生向上发射的光线以使由灯16照明的区域最大。透镜17可以是一个prenel透镜或一个磨毛的或散射的窗以控制所发射的光的扩散或聚焦，并且在一个第一方向上引导光线，较好的是对周围环境提供普通向上照明。

一个普通的移动检测器18安装在前表面15的窗19之后，该移动检测器18较好的是普通的双元件、无源红外型的，窗19较好的是一种Fresnel透镜或其它类型的透镜，它能使发射的能量聚焦，并且将发射的能量控制在移动检测器18所负责的角度和方向上。当移动存在时，窗19上的透镜最好能使透过移动检测器的两个元件的发射光产生差别，由此，可更容易地检测出移动。该移动检测器也可以在次要的或不同于灯16和透镜19照明的方向上取向。这个次要方向最好是一个与照明方向不同的方向，在这样的方向上检测移动。结果，如果当用户盯着该设备10以看清时间或调整时间时，照明光线下会使用户的眼睛发花以至看不清。在窗19上的透镜，或者该移动检测器的取向能允许可感应的移动的路径有方向性，这是所希望的，后面将会讨论。另外，也可采用其它类型的普通的移动检测器，例如超声多普勒设备。

一个普通的环境光线传感器20位于孔21的后面，孔21形成在前表面15上。一个普通的烟雾检测器22位于一排开口23之后，开口23能让周围的空气进入以到达烟雾检测器22。一个普通的发声装置例如一个蜂鸣器、扬声器或警报器24位于另一个开口25之后。一般来说，在该设备10周围的环境中，大多数情况下是投宿地客房，主要使用的是灯16和透镜17、移动检测器18、烟雾检测器22和警报24。

一个或多个时钟控制开关26位于盒体12的外表面。开关26用于设定一天的时间（最好是当地的时间和旅行者家乡的时间）报警时间、日期或日历时间以及其它的与时间相关的从时钟显示14上能得到的信息。时钟报警开关28控制着由警报24产生的报警条件的存在及类型。警报开关30控制着和时钟显示14无关的其它条件相对应的警报24的操作，下面将会充分说明。开关32控制烟雾检测器22的操作。一个方式控制开关34可允许对设备10的元件的两种不同的操作类型或方式加以选择，以及选择一个第三方式，在该方式中，除时钟和时钟显示14之外，其它元件不工作。时钟和钟显示最好是用电池持续地供给能量。方式开关34也有另一个的位置，是检测用作设备10的电源的一个或多个电池的能量电平。当电池的能量电平是充足的时，如果将方式开关放在电池检测位置，则有一个信号装置，例如一个发光二极管（未显示出）能被激活。方式开关应用于测试对于采便携电池给设备10供电来说是十分有利的。它使恒定的电池漏电减至最小，当电池功率电平为满意时，恒定的电池漏电与给信号装置恒定地供给能量一起存在，一般来说，设备10的尺寸便于旅行者放入其行李箱中。

图2说明了在一个功能系统36中设备10的各功能元件之间相互关系，移动检测器18、环境光线传感器20，烟雾检测器22，方式开关34、报警开关28，时钟报警开关30，时钟控制开关26以及烟雾检测开关32全部连接起来，以提供输入和控制信号给一微机或微型处理器38，微机38的功能是通过记录在其存储器中的软件编程来确立的。给微机38的输入和控制信号与已编程的软件一起，响应于从微机38发出的控制信号来控制时钟显示14，灯16以及报警器24。利用多个信号载体，可以使所有元件进行功能性地相互连接。在某些情乏下，微机的功能也可以利用一逻辑门阵列，非易失性或易失性存储器装置、时钟和/或微型控制器或者多个时钟移位寄存器来达到，而不必是一个完整的微机。

如图2所示，至少一个电池或其它的能源（均未示出）用来给各元件提供能量。较好的是采用两个电源，一个电源连接到微处理机38和时钟显示14上，利用这个电源以实现时间保持的功能;另一个电源用来向其它元件供电。采用两个电源能保证时钟功能的可靠性，这个可靠性的保证一般在低电流时可以取得，而其它高能量消耗元件从其它电源获取电流。

一般地，时钟显示14将被启动以用于持续计时操作，但是，微处理机将使该时钟显示14去显示由时钟控制开关26提供的信号所建立的信息，例如报警时间，上午或下午指示、在不同的时区显示当时的时间、报警有效/无效指示、日期/星期指示以及其它的与时间有关的信息。根据报警器24所涉及的报警内容，可以控制报警器产生不同类型的报警指示，例如尖锐的和柔软的声调不同频率的声调或诸如鸣钟或者不同类型的指示。灯16也可以加以控制以产生不同的照明效果，例如明亮的，朦胧的或闪烁的光。

利用方式选择开关34，移动检测器18，环境光线传感器20和烟雾检测器22可以建立系统36的操作性质。灯16、警报器24和时钟显示14与之相应，图3所示的流程图50说明了这些操作功能以及响应。流程图50说明了微处理器38（图2）的一已编程软件的例子。各种功能和响应在流程图50中用各种标号指示，操作方面参照图2中示出的各种构件。

系统36的操作方式可以由用户在步骤52处将方式开关34设置在“off”（开）“位置”“Flash”（闪烁）位置或“Auto”（自动）位置来建立。图3A中主要示出了“Flash（闪烁）”操作方式，其目的是将灯16激励至明亮照明电平，用于一个最初的预定的较长时间周期。然后。使灯16保持在这个电平，直到在一个预定的较短时间周期没有移动被检测到为止。正后，如果检测到移动，明亮的照明电平将被再次启动并持续一个较短的时间。一般来说，“Flash”操作方式在移动存在的条件下提供明亮的照明效果、在图3B中示出的是“Auto”操作方式，其目的是使灯激励在朦胧照明电平，其目的还在于当移动被检测到时有选择地激励报警器24，并且只要有移动被检测到，就使灯和警报器保持激励态，并持待一个较短时间周期，除非环境的光线足够亮，以至灯是不必要的。一般来说，“Auto”操作方式给用户提供了足够的照明以使他能看时钟显示、观察一个陌生环境（诸如客房）的具体细节，在安全遇到威胁时，例如有闯入者或火灾时提供足够的光线以进行抵抗或其它行动，并且当用户醒来时能很快提供用户所处的方位。时钟和烟雾警报最好不要依赖于所选择的“Flash”和“Auto”操作方式来起作用。如果时钟已到达报警时间，或者烟雾检测器检测到烟雾存在，报警器产生报警信号，报警信号的特征是不同的，以报告不同的报警状态。

在“off”操作方式中，灯16和报警器24都被禁止了，如图3A中步骤54所示。即使报警和照明都取消了，时钟报警器和烟雾检测器的功能最好能持续保持。即使用户希望显示14不显示时间信息，时钟的持续计时功能最好也应保持。

如果在步骤52处将方式置于“Flash”在步骤56能检测移动，在步骤58通过开动一个计时器可以建立一个较长的计时功能，在步骤60灯16被点亮时明亮的照明电平，在步骤62，通过将灯设置在朦胧照明电平而使灯16不起作用。在一个优选实施例中，从步骤58开始，所述较长时间周期是约为2分钟的一个时间间隙。在这个较长时间间隙中可进行计数，在计数期间，在步骤64中确定该较长时间周期是否已经终止。只要在步骤64中判断该较长时间周期未终止，灯就保持在一个较明亮的照明电平，如步骤60中所示。这样，在“Flash”操作方式的起点，灯就明亮地照明。并且，在一个从步骤58开始到步骤64为止的较长时间周期内保持着明亮的照明。对于这样一个较长时间周期来说，不管环境光线如何均可取得明亮照明电平。

在最初的较短时间周期终止之后。明亮照明电平的持续取决于是否检测得到移动（在步骤66）。如果移动检测器18检测到移动，那么，在步骤68，一计时器被设置以对一个较短的时间间隙计数，在本发明优选实施例中，该间隙为20秒。如果在步骤68中对这个较短时间间隙开始计数，那么在步骤70中，灯就被点亮在明亮照明电平上。灯持续着明亮的照明电平，直到在步骤72中较短时间间隙的终止。如果先于步骤72中较短时间间隙的终止就有移动检测到，那么，较短时间间隙的计时为步骤68中所示的那样重新开始，这样，从一个先前的移动检测之后开始的一较短时周期中，连续的移动检测能使灯保持明亮。

根据“Flash”操作方式的选择，在步骤60开始启动明亮的照明电平，以后一直保持着，直到最初的较长时间周期终止。此后，在步骤70，只有一旦每个较短时间周期内检测到移动（66），明亮照明电平才得以保持。为了停止灯的照明，必须在步骤64和步骤74中都判断出较长时间周期已终止，以及在步骤72和步骤76中判断出较短时间周期已终止。在这些条件下，即较长时间周期和较短时间周期全都终止，在步骤78中灯会熄灭。

在开始选择“Flash”方式之后，一旦灯已熄灭，根据移动检测，灯将被充电点亮到明亮照明电平。移动检测器连续地检测移动（66），根据所检测的移动，由步骤68、70、72、74和78表征的功能都再次启动。

如果用户利用该灯作为闪烁光线或手电筒以照亮黑暗地方，“Flash”方式则是实用的。在最初的一个较长时间周期内，该灯保持点亮此后，在一个预定的较短时间周期内，只要移动被检测到，灯就保持明亮。如果用户利用这种灯阅读并睡着了时，或者用这种灯照明房间直到移动停止时（例如用户停止活动去睡觉），“Flash”方式也是实用的。在这种情况下，移动检测的方向性是有用的，以便能区别用户睡着时的正常动作和用户醒来时的较大的动作或着闯入者进入房间的动作。根据用户的选择，报警器可能与移动检测器有效地相连，但是，对于大多数的实际应用，一个照明装置不同于一个安全设备，报警器可有选择地由警报开关30来使之不起作用。许多其它的实际应用也是明显的。

如果在步骤52选择“Auto”操作方式，根据移动的检测，并且即使环境光线足够低以至于必须用灯来照明，灯16将被点亮在较朦胧的照明电平。如果没有检测到移动，或者环境光线是明亮的，灯将不被点亮。警报24也可以有选择地与灯一起被激励。

如果进入到“Auto”操作方式，如图3B所示，在步骤80，移动检测器18立即被激励。在步骤81，连续地检查所检测到的移动的存在。根据检测的移动，在步骤82启动一个计时器以对一个较短时间周期计时，在步骤83，检测环境光线电平，如果环境光线电平为低的，这意味着几乎没有日光，在步骤85就使灯点亮到相对较低的照明电平。如果环境光线电平是高的，在步骤83，这意味着有日光存在，灯将不被点亮。在步骤84产生了朦胧的照明光线之后，或者，在步骤83足够的日光使照明成为多余的，那么在步骤85要作出一个判断以确定警报开关30的状态。如果在步骤85确定警报开关30是接通的，那么在步骤86会发出报警声或者其它的报警信号。如果在步骤85确定警报开关断开，或者在步骤86发出警报声之后，在步骤82开始的较短时间周期在步骤87被检测以确定它是否已终止。

如果该较短时间周期在步骤87中判断为未终止，在步骤88中又无移动被检测到，由步骤83、84、85、86、87和88表征的功能系列连续地重现、如果先于上述较短时间周期在步骤87中判断为终止的任一时刻就检测到移动，则功能系列跳到81和82以对在步骤82中建立的较短时间周期重新开始计时，这样，一个较短时间周期内有移动存在的判断会使灯连续保持在一个较朦胧的电平。提供一个低电平的环境光。如果在步骤87中判断出所述较短时间周期已终止，灯和报警器（如果二者都被激励了的话）在步骤89中断开。在“Auto”方式中的功能返回到步骤81检测移动。

采用“Auto”操作方式的设备有很多实际的应用。如果用户将该设备作为夜灯使用，那么只要用户在他或她的床上有个明显的动作就可获得照明。如果用户突然醒来，需要找到正在振铃的电话或必须到洗手间去，他只简单做一个明显的动作，灯就会点亮，他或他就不必模索床头灯，或在黑暗中遇到碰撞想不到物体的危险。灯16由于它在盘体12中的方位也能照亮时钟显示，例如利用反光的LCD显示。灯处于朦胧的照明效果，这样用户的眼睛不会受到强光的刺激。如果在用户睡着时一个闯入者入房间，该设备将能发出警报给用户，并给周围环境足够的照明以使用户看清当时的情形。当用户醒着时也可使用设10，也可使用该设备面对着房间用户不在的那一部分，例如门廊或窗户，如果闯入者进入到房间的这部分，该设备将给用户发出警报并照明并照明周围环境。

因此，当用户想到利用该设备作为由用户自身动作激励的夜灯时，他可以选择“Flash”方式以获得不带警报器的明亮的照明电平，如果用户希望将该设备用作安全和警报器时，他可以选择“Auto”方式。

在“off”方式，最好使所所有其它的状态感应装置例如移动检测器18和烟雾检测器22不起作用，倒不如使灯和警报不起作用，如步骤54所示，通过使这些状态感应装置以及灯和警报不起作用，电消耗被限制，然而时钟功能还应保持，如图3B所示。

在步骤90中，利用一个连续的时钟或时间计数可以使时钟功能得以保持。在步骤90中时间计数一直持续到警报时间，这在步骤91中确定，如果在步骤91中确定警报时已到达，那么在步骤92中检查时钟警报开关28以判断该开关是关还是开，如果时钟警报开关是断开的，在步骤90中的时间计数将连续下去。如果时钟警报开关是接通，那么在93发出诸如鸣钟的警报。为了使用户能及时区别时钟警报信号和表示其它涉及用户安全或其它状态的信号，用于时钟警报的报警方式最好不同于其它警报的报警方式。

在步骤93时钟警报发出之后，在步骤94要判断出用户是否在步骤52选择了“Auto”方式。如果“Auto”方式未被选择，那么在步骤90，时间连续计数。如果在步骤94已选择了“Auto”方式，那么在步骤82使计时器设置计时一个较短的时间周期，此后按照上述相同方式开始步骤81、82、83、84、85、86、87、88和89。

从时钟报警功能进入到“Auto”方式具有几个优点。响应于用户醒来后的较大动作能及时得到一个朦胧的照明电平，只要动作连续，这个照明电平会一直保持着。该朦胧的照明电平能让用户搞清楚方位，看时钟显示以及邦助用户找到各种设施。只要在较短时间周期内移动存在，或者在较短时间周期内移动恢复，该朦胧的照明会一直保持对用户有用。另一个优点是不同的但响亮的警报声使用容易醒来，当用户的唤醒时间较早或用户处于不同的时区时，这可能是需要的。

状态感应或检测装置，例如烟雾报警，在该设备中具有独立的功能性，如图3B中步骤95所示，当烟雾检测器检测到烟雾存在时，在步骤82，计时器开始对一个较短时间计时。“Auto”方式的功能性被再次发挥出来，它给用户提供几个优越性。朦胧的光线和警报能提醒用户注意周围的情况，朦胧的光线足以使用户看清逃离房间的通路。如果其它的状态感应装置检测到烟雾或其它威协生命的状态，该设备用作闪烁光是有好处的，它能保证照明总可得到。

本发明的另一个实施例100由图4说明，它具备了图2和图3所述的许多特征。实施例100主要采用模拟电路元件和逻辑门电路，而图2所示的实施方式主要采用的是数字电路。

实施例100包括一个普通的热电传感器102，它是一个无源的、双元件红外式移动检测器传感件。来自传感器102的信号被提供到一个运算放大器（“运放”）104的非倒相输入端，电阻108和电容器110并联，将运放104的一个输出端以反馈形式连到运放104的一个倒相输入端。电阻112和电容114也从该倒相输入端接地。来自传感器102的典型信号是具有DC成分的，该DC成分通常能使电平变化或漂移，还具有一个叠加的AC成分，它主要与移动检测和假背景噪声有关。电阻108，112和电容110和114以普通的方式工作以使由背景噪声导致的额外高频成分减至最小，建立偏置电压以补偿来自传感器102的DC信号电平中的任一渐次漂移，并取得一个响应，以对应于来自传感器102的指示所检测移动的信号。

如果检测到大动作移动，传感器102的每个元件都深度放电，由于传感器中元件连接的特征，响应于放电元件的来自传感器102的信号包括一个快速正向脉冲，以作为其中一个元件放电的结果，以及一个快速的负向脉冲，以作为其中另一元件放电的结果，正向脉冲和负向脉冲是相对于移动检测之前存在的静止电平而言的。结果，移动的检测导致了交变的脉冲型信号，其中正向脉冲和负向脉冲总存在。正向脉冲和负向脉冲的时间宽度与传感器102中两个元件的放电清度有关。

与移动检测相反，环境光线的瞬间变化，例如由室内灯开关或灯16照明形成的变化会导致传感器的两个元件同时地被影响以使从传感器102发出的信号具有非网络脉冲状。如果环境光线慢慢变化。例如黎明临近时，传感器102的元件不反应。当实施例100的电路经历一次电冲击时，例如当一次强光即可能发生电冲击，那么该传感器的一个元件放电并产生一个正向脉冲。相似地，当光不被激励，并且通过实施例100的电路的电流立即返回到正常状态时，传感器的其它元件放电以形成一个负向脉冲。在移动检测到的情况下，或在电路中的电流有快速变化的情况下，但是不响应于环境光线的慢速或快速变化，来自传感器102的信号电平会产生一个迅速的和显著的变化。

运放116和运放140的偏置网络效应（下面将会讨论）是要减少当一个恒定时间周期终止时灯光熄灭对由传感器产生的负向脉冲的灵敏度，但要保持由移动产生的正向脉冲的灵敏度，在移动检测时，当然产生正向脉冲，另一个响应电流变化（例如当灯打开）的正向脉冲立即由传感器产生，但是这个效果会被移动脉冲加以掩盖。在传感器大量放电的情况下，这可能由大范围的移动引起或由靠近元件的移动引起，两个正向脉冲会复合成一个较长的单个脉冲。

运放104将其输出端的一个放大输出信号113传递给运放104的输入端，这个放大的输出信号与传感器102提供的输入信号的变化类型有关。电容115将运放104输出端上的AC脉动来耦合到另一个运放116的倒向输入端，同时使运放104的输出信号中的DC电平中断。运放116用作一个倒相放大器和滤波器。电阻网络由电阻118、120和122形成，它在电阻120和122的连接点处产生一个信号，该信号被送到运放116的非倒相输入端。电阻124和电容126在运放的输出端和倒相输入端之间以通常的反馈网络方式连接，经电容115耦合的信号变化形成运放116的一个迅速的相反输出响应。

响应于由传感器102提供的并由运放104放大的交变序列式正向脉冲和负向脉冲，运放116输出端的信号呈现为某种交变的方波形式128，这是因为运放116的放大使信号128移到了正电势和参考电势之间，该参考电势是运放116连接着的参考电势。方波信号128的每一正向和负向方波脉冲的时间宽度由传感器元件的放电时间常数来确定。

在运放116的输出端产生的交变方波信号128被送到运放130的倒相输入端。运放130的非倒相输入端连接在一个电位计132的可变滑片上。运动130起比较器和灵敏度控制的作用。由电位计132的设置建立的位于非倒相输入端上的信号电平控制着比较的电平，如果来自运放116的输出端的信号在交变方波的正向脉冲成分中正向上升，那么，运放130提供一个负的输出脉冲133。

负脉冲133经二极管134耦合到放电电容136上，该电容已预先经电位计138由电源充电。当电容136放电时在运放140的倒相输入端的信号电平下降。在运放140的非倒相输入端的信号电平超过了倒相输入端的信号电平，运放140提供一个高电平输出信号。只要电容136被放电到一个低于非倒相输入端的电平的电平，运放140将保持高电平信号141。这样，只要有移动检测到，电容136将被放电。一旦无移动检测到，电容即开始充电。

在一个时间周期内，运放140非倒相输入端的信号保持大于负输入端的信号，该时间周期与电位计138和电容136的时间常数有关。通过改变电位计138的电阻调整这个时间常数。作为调整元件136和138时间常数的结果，从运放140的输出端来的正输出脉冲141的时间宽度可以调整以用于特别的需要，例如在优选实施例中调整可达50秒。在该优选的实施例中，脉冲信号141的时间宽度大约为20秒，它较好地能作为图3A和3B中所设定的较短时间周期。这样，在电容136上的信号电平达到足以使运放140提供一个低输出信号的电平之前，一旦移动被检测到该电容就放电。此后，电容将再次重新充电，只要先于该电容达到使运放140转换到输出状态的电平，移动被检测到，那么输出信号将保持高电平。

由传感器102产生的正向脉冲经运放104和116被耦合并被放大，而且被施加在运放130的倒相输入端，上述正向脉冲与实施例100的电路中电流的瞬时增加相对应，并且在移动检测之后紧接着传感器102的一个元件放电过程中产生。由运放130发出的输出信号是一个负向脉冲。由于运放140已被由移动检测产生的在前的一个负脉冲触发，该下一个负脉冲就无效果。当灯断开时，由电流变化形成的来自传感器102的负向脉冲耦合到运放130上，该运放130被电阻118、120和122偏置以忽略掉这个脉冲，在运放130输出端有一个正信号。该正向脉冲使二极管134反向偏置，并且在电容136的充电状态上或在整个电路上不产生影响，因此，由于仅有正向脉冲作为检测到移动的指示，而且由于图4A所示的实施例100在正向脉冲和负向脉冲之间有明显差别，该正向脉冲明确地表示检测到移动，该负向脉冲是不明确的，因为它也可能代表移动，也可能代表环境光线的增加，所以信号141仅对应于移动检测提供。

时钟142是一个通常的报警时钟，它有自己的电源，自含显示，具有时间、信息、警报设置点功能，能从该设备的灯反光显示。时钟142发出的信号经二极管143耦合，该二极管也连接在电容136上。如果时钟142计数达到报警时间，一个负向或接地信号经二极管耦合以使电容136放电。这个已放电的电容按同样方式产生输出信号141，并用于以前已说明的对应于移动检测的相同持续时间。也可以采用其它类似的设计以从烟雾检测器28（图2）获得状态响应控制信号或从其它状态检测装置获得状态响应控制信号。与时钟142一样，该状态检测装置也经二极管接到电容136以使其放电，以产生输出信号141。

方式开关34包括两组开关元件144和145。元件145接到电池146的正极148，该电池给实施例100中的器件提供电能。另一个开关元件144允许用户去选择“Flash”方式、“Auto”方式或“off”方式。只需要将开关元件144使电池146的正极与端点150相连接，就可取得“Auto”方式，将元件144接到端点152可取得“Flash”方式，将元件144接到端点153可取得“off”方式。

在“Flash”方式中，来自电池146的信号被加到一个单稳计时器154上。计时器154是一个通常的集成电路元件，元件号为7556。电阻156接到电容158上，这两个元件的中点接到计时器154上。电阻156和电容158的时间常数设立了一个高输出信号159的持续时间，该高输出信号159在导体160上由计时器154提供。信号159位于导体160上保持为高电平的时间周期较长，在优选的实施例中例如为2分钟。

信号159处于高电平的时间周期和信号141处于高电平的时间周期一起建立较长和较短时间周期的相互关系，如图3A、3B所示。导体160上的信号159经二极管162连接到三极管164的基极。信号159的值足够大以触发三极管使三极管一直导通，因此一个较大的电流能一直流经16以使其明亮，信号141被加到节点167并经二极管168接到三极管164的基极。信号141也能使三极管一直导通以产生足够大的电流使灯16明亮。这样，信号141和159的电平每一个都足以使三极管导通足够的电流以使灯明亮。灯16在最长存在的信号周期中能明亮发光。

当方式开关首先转到“Flash”位置时，计时器154将能保证信号159立即使灯发出明亮的光。在一个较长时间周期终止之后，在此期间信号159为高电平，移动检测将使信号141去获得并保持高电平，直到最后检测到移动之后预定时间周期终止为止（该预定时间周期由元件136和138的时间常数确定）。这样，在由信号159建立的最初时间周期之后，信号141能在一个预定时间周期保持使灯明亮地发光，在此时间周期之后，不再有移动被检测到。

一个光电阻170接到三极管164的基极。该光电阻170起环境光线传感器20（图2）的作用。光电阻170根据环境光线电平控制着三极管164的导通。当该光电阻暴露在强的环境光线中时，它显示出较低电阻率，当它暴露在较弱的环境光中时，则显示较高的电阻率。当光电阻170显示较高电阻时，施加到三极管164的基极上的信号能有效地使三极管164导通。当光电阻的电阻较低时，施加到三极管164的基极上的信号经光电阻170大部分分流到地。

光电阻170的电阻特征和三极管164的增益及导电性特征应这样来进行选择，即无论由光电阻170感应的环境光线如何，与分别经二极管168和162施加的恒定高电平信号141和159相对应，三极管164将能导通足够的电流以使灯16明亮地发光。这样，当在“Flash”方式下操作时，环境光线不破坏明亮电平的光线传播。按照这种方式，灯16将明亮地发光而不管环境光线如何。

当方式开关34被移到位置转换元件144与“Auto”位置中的端点150相接触时，电源被提供到警报开关30，开关30的闭合使蜂鸣器172接到电池146上，流经蜂鸣器172的电流使其发出声音与信号。蜂鸣器172起图2的实施例中的警报器24的作用。

将开关定在“Auto”方式位置也激励振荡器174，该振荡器174用一个通常的双稳多谐振荡器和一个与154相似的元件构成，一个电阻176，二极管178、电容180及一个电位计182被接到其输入端。元件176、178、180和182通过对电容180反复充电和放电以使振荡器174提供一个重复的输出方波183。充电和放电操作的循环工作可利用电位计182的位置来设定。

周期性的方波信号183被施加到三极管186的基极上，它相应地使经过一个电阻188的电流切换。当三极管186导通时，位于节点167上的任一信号经导通的三极管186和二极管192分流到地。如果在方波信号183的低电平期间三极管186不导通，在节点167上的高电平信号141就经二极管168传导到三极管164的基极。

只有当信号141存在于节点167上时，三极管就以方波信号183的频率及循环来接通和断开，并且如果信号183为高电平期间节点167上的信号电平也高，三极管164就是导通的。由于施加到三极管164的基极上的信号不是恒定高电平，那么，平均基极驱动电流会由于开和关的切换而减少。基极驱动电流的平均减少水平受光电阻170的电阻率大小的影响。当环境光线为低电平，光电阻的电阻率为高时，施加在三极管164上的平均基极驱动电流足以使三极管164导通，但导通程度减小流经灯16的电流减少，则由灯16提供的照明也变弱。当环境光线为高电平，较低电阻的光电阻将大量电流导入地，这样就减少了三极管164基极的平均基极驱动电流，防止了三极管有足够的电流流过去使灯16发光。这样在“Auto”方式中，当移动被检测到，并在此后的一段预定时间周期内，灯被点亮在朦胧的发光水平，由信号141的表示。亮度减小的程度由振荡器174的每一次振荡中信号183为高电平的时间长短的变化来确定，这个时间长短的变化是根据元件176、180和182的值、三极管164的导电性及光电阻170的光响应电阻特征来确定的。

即使警报开关30被关闭，蜂鸣器172也可由移动检测所提供的高电平信号141来启动。信号141使三极管196（图4A）处于导通，这会引导电流流经蜂鸣器172以使蜂鸣器发出音频警报声。不管环境光线是否会使三极管164被导通，这个音频警报都将发生，并且二极管198使得三极管196去控制蜂鸣器172的导电性，使之与三极管164的导通无关。二极管198也能防止导通的三极管196引导电流流经灯16并使灯发光，这样，三极管164专门控制灯16的发光，除非开关30被折开，当灯16在“Flash”方式下发出明亮的光时，蜂鸣器172，将发出报警声。

这样，实施例100说明在“Flash”方式下灯16达到其最强的亮度。灯16将保持在一个较长时间内发光。这个较长时间由计时器154和元136和138的时间常数确定。根据开关30的位置。蜂鸣器172也会发声。即使环境光线较亮。灯也会被明亮地点亮。在“Auto”方式下并且环境光线为较低电平时，灯16的光强度变弱。在“Auto”方式下只有当移动被检测到时灯才发光。并在移动停止后持续一个预定时间周期，如果在“Auto”方式中用户选择闭合开关30、蜂鸣器172将被激励。

从前面的说明中可以明显看出本发明的实施例提供了以前不具备的许多优点。方式选择开关和移动检测器有效地控制了发光的条件。以照亮原来黑暗的区域，照亮或揭示时钟显示以及当光不再需要时停止照明。根据用户的选择，报警器信号能响应于移动检测及发光时的其它条件有选择地得到。当环境光线使得灯光不需要时，朦胧照明电平可以被取消，但明亮的照明电平总可得到。检测烟雾和闯入者行动的性能使得本装置适合于作安全设备，时钟可为用户提供信息。这些特征能在许多环境中利用，但特别适用于旅行者，因为他必须暂时居住在一个陌生的环境中。

已经特别详细地说明了本发明的优选实施例及其改型。前面的说明是实施本发明优选的例子。但本发明的范围不局限于此。本发明的范围由下面的权利要求来限定。

Claims (39)

1、一种设备，包括

时钟装置，用于计时；

时钟显示装置，用于显示由时钟装置计数的时钟信息；

报警装置，用于在环绕本设备的环境中有选择地发出报警指示；

状态检测装置，用于在环绕本设备的环境中检测预定的状态；

一种装置，它使时钟装置、时钟显示装置，报警装置和状态检测装置相互连接，并且能根据状态检测装置检测到预定状态，使报警装置激励，根据时钟装置对一个预定时间的计时并激励报警装置，以及激励时钟显示装置。

2、根据权利要求1所述设备，其中报警装置还包括：

一个照明源、以及

一个音响报警元件

3、根据权利要求2的所述设备，其中：

所述照明源照明环绕所述设备的环境。

4、根据权利要求3的设备，其中：

所述照明源也照明时钟显示。

5、根据权利要求2的设备，其中所述状态检测装置进一步包括：

一个移动检测器，用于在环绕所述设备的环境中检测移动;以及其中：

所述相互连接和激励装置能根据移动检测器检测的移动激励报警设备或照明源中的一个。

6、根据权利要求5的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能根据所述移动检测器检测的移动激励照明源，并且无移动检测到之后去掉激励照明源。

7、根据权利要求5的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能根据所述移动检测器检测的移动激励照明源，并且在移动检测到的期间内的一个预定时间周期终止之后，去掉激励照明源。

8、根据权利要求5的设备，其中进一步包拱：

方式选择装置，用于选择第一操作方式或第二操作方式中的一个;以及其中：

所述相互连接和激励装置能根据在第一种操作方式中移动检测器检测到的移动激励照明源以对周围环境进行明亮地照明;以及根据在第二种操作方式中所述移动检测器检测到的移动激励照明源以对周围环境进行朦胧地照明。

9、根据权利要求8的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能根据所述移动检测器无移动被检测之后使照明源去掉激励。

10、根据权利要求9的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能同时激励照明源和报警装置。

11、根据权利要求8的设备，其中：

只要在一预定时间周期内所述移动检测器检测到移动，则保持明亮照明或朦胧照明中的一种。

12、根据权利要求11的设备，其中：

在两种操作方式中所述预定时间周期在每一个检到移动时即重新开始。

13、根据权利要求8的设备，其中在第二种操作方式中：

在所述移动检测器检测无移动期间一个预定时间周期终止之后，所述照明源去掉激励。

14、根据权利要求13的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能同时激励照明源和报警装置。

15、根据权利要求5的设备，其中状态检测装置进一步包括：

一个烟雾检测器，用于在环绕本设备的环境中检测烟雾，以及其中：

所述相互连接和激励装置能根据烟雾检测器检测到一烟雾或移动检测器检测到的移动中任一种来激励报警装置或照明源中的一个。

16、根据权利要求15的设备，其中：

所述相互速接和激励装置能同时激励所述照明源和报警装置。

17、根据权利要求2的设备，其中所述状态检测装置进一步包括：

一个烟雾检测器，用于在环绕本设备的环境中检测烟雾，以及其中：

所述相互连接和激励装置能根据所述烟雾检测器检测到的烟雾来激励报警装置或照明源中的一种、

18、根据权利要求17的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能同时激励照明源和报警装置。

19、根据权利要求2的设备，其中：

所述相互连接和激励装置包括一个微型计算机。

20、根据权利要求2的设备，其中：

所述相互连接和激励装置包括一个逻辑电路。

21、根据权利要求2的设备，其中所述设备装在一个盒体内，盘体尺寸是适合于装在旅行时的行李箱或衣袋中。

22、根据权利要求2的设备，其中所述状态检测装置还包括：

一个移动检测器，用于在环绕本设备的环境中检测移动，以及其中：

所述相互连接和激励装置能根据所述时钟装置对一个预定报警时间的计时来使报警装置激励，并同时激励照明源。

23、根据权利要求22的装置，其中：

所述相互连接和激励装置能够在所述时钟装置对一预定选择报警时间加以计时之后，以及当移动被检测到后，以及在一预定时间周期不再有移动被检测到之后，使所述照明源保持一预定时间照明。

24、一种设备，包括：

一个有方向性的发光源，用于从一个第一方向向所述设备周围的环境照明;

报警装置，用于在环绕本设备的环境中有选择地发出音响报警指示;

移动检测器装置，用于在环绕本设备的环境中从一个不同的第二方向检测移动。

连接照明源、报警装置和移动检测装置并根据所述移动检测装置检测到的移动来激励照明源和报警装置的装置。

25、根据权利要求24的设备，其中：

所述相互连接和激励装置能根据所述移动检测器不再有移动检测到之后使所述照明源和报警装置去掉激励。

26、根据权利要求25的设备，其中：

在移动检测器检测无移动期间一预定时间周期终止之后，所述照明源和报警装置去掉激励。

27、根据权利要求25的设备，进一步包括：

方式选择装置，用于选择第一操作方式或第二操作方式中的一种，以及其中：

所述相互连接和激励装置在第一种操作方式中根据所述移动检测器检测的移动来使照明源激励以对周围环境进行明亮的照明，以及在第二种操作方式中根据移动检测器检测的移动来激励照明源以对周围环境进行朦胧的照明。

28、根据权利要求27的设备，其中：

在一次预定时间周期内当移动被检测到时，保持明亮照明或朦胧照明中的一种。

29、根据权利要求28的设备，其中：

在两种操作方式中所述预定时间周期在每一移动被检测到时重新开始。

30、根据权利要求27的设备，其中在第二种操作方式中：

在移动检测器检测无移动期间的一个预定时间周期终止之后，所述照明源去掉激励。

31、根据权利要求24的设备，进一步包括：

一个烟雾检测器装置，用于在环绕本设备的环境中检测烟雾，以及其中：

不管是烟雾检测器检测到烟雾，还是移动检测器检测到移动，所述相互连接和激励装置都能激励照明源和报警装置。

32、根据权利要求31的设备，其中该设备被装在一个盒体中，该盒体的尺寸适合于旅行时装在行李箱或衣袋中。

33、一种设备，包括：

一个照明源，用于对环绕本设备的周围环境选择性地加以明亮地照明以及对上述环境选择性地加以朦胧地照明;

移动检测器，用于在环绕本设备的环境中检测移动;

使照明源和所述移动检测装置相互连接并能根据移动检测器检测的移动激励所述照明源以对周围环境进行明亮地照明和根据移动检测器检测的移动激励照明源以对周围环境进行朦胧地照明，该相互连接和激励装置还能在移动检测器检测无移动之后使照明源去掉激励，该相互连接和激励装置也能选择性地激励照明源以产生无论是明亮照明或是朦胧照明。

34、根据权利要求33的设备，进一步包括：

连接到所述相互连接和激励装置上的方式选择装置，用于选择要么是明亮的照明，要么是朦胧的照明。

35、根据权利要求33的设备，其中：

在移动检测装置检测无移动期间的一个预定时间周期终止之后，所述照明源能去掉激励。

36、根据权利要求35的设备，其中：

所述预定时间周期在每一次检测到移动时重新开始。

37、根据权利要求33的设备，其中进一步包括：

一个烟雾检测器装置，用于在环绕本设备的环境中检测烟雾;以及其中：

所述相互连接和激励装置能根据烟雾检测器检测的烟雾或移动检测器检测的移动激励所述照明源。

38、根据权利要求33的设备，进一步包括：

报警装置，用于在环绕本设备的环境中有选择地发出报警指示;以及其中：

所述相互连接和激励装置能同时激励照明源和报警装置。

39、根据权利要求33的设备，其中所述设备被装在一个盒体中，该盒体的尺寸适合于旅行时装在行李箱或衣袋中。

Images