DE19847381A1

DE19847381A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Anzeige von Informationen

Info

Publication number: DE19847381A1
Application number: DE1998147381
Authority: DE
Inventors: Nicholas J Bellavia
Original assignee: Pittway Corp
Current assignee: Pittway Corp
Priority date: 1997-10-15
Filing date: 1998-10-14
Publication date: 1999-04-22
Also published as: CN1221164A; AU8928998A; GB2330436A; GB9822438D0; JPH11202933A

Description

Die Erfindung betrifft elektrische Module mit Parametern oder Zustandsanzeigen, welche sequentiell zur direkten Beobachtung oder zum Empfang durch eine Einheit zur Umwandlung in eine parallele Anzeige dargestellt werden können. Insbesondere be trifft die Erfindung Detektoren für Umgebungszustände, deren Arbeitszustand und Parameter sequentiell von einem Bediener durch direkte Beobachtung oder durch Empfang auf einer Anzei gevorrichtung ablesbar sind.

Hintergrund der Erfindung

Umgebungszustand-Erfassungssysteme, wie beispielsweise Feuer- oder Einbruchs-Feststellungssysteme werden oft in Geschäfts- oder Industriegebäuden installiert, um für die in diesen Ge bäuden anwesenden Personen eine verbesserte Sicherheit zu schaffen und diese auch zu überprüfen. Bei solchen Installa tionen in Handel und Industrie umfassen die Systeme oftmals eine Vielzahl von Umgebungszustands-Detektoren oder anderen Einheiten, welche mit einer zentralen Steuerungseinheit in Verbindung stehen.

Typische Detektoren umfassen meist Feuer-, Gas- oder Bewe gungssensoren. Die Detektoren selbst können über einen rela tiv großen Bereich mit vielen Räumen verteilt und über Draht verbindungen oder drahtlose Übertragungswege an die gemeinsa me Steuerungseinheit angeschlossen sein.

Oft enthalten solche Systeme in der gemeinsamen Steuerungs einheit einen programmierbaren Prozessor. Ein solches System ist in dem US-Patent Nr. 4.916.432 mit dem Titel "Rauch- und Feuer-Feststellungs- und Übertragungssystem" beschrieben, welches an Tice und Miterfinder erteilt und an den Anmelder übertragen wurde und auf das hierin ausdrücklich Bezug genom men wird.

Bei solchen Systemen ist es auch bekannt, visuelle Ausgabe einrichtungen, wie beispielsweise Leuchtdioden, an den Detek toren vorzusehen. Solche Dioden senden Lichtimpulse (oder -Blitze) aus, um eine örtliche visuelle Rückmeldung des Ar beitszustandes des jeweiligen Detektors zu schaffen. Auch an dere Informationen, die den Detektor und dessen Anbringungs ort betreffen, sind von Interesse.

Bei Systemen desjenigen Typs, wie er im oben erwähnten Patent von Tice und Miterfindern beschrieben ist, werden den Detek toren oft verschiedene Adressen und Seriennummern zugewiesen. Die zugewiesenen Adressen oder Seriennummern sind für die ge meinsame Steuerungseinheit zur Verbindungsaufnahme mit dem jeweiligen Detektor sowie dazu nutzbar, dem Bedienungsperso nal den Ort des Detektors bzw. der Detektoren anzuzeigen, der bzw. die ein oder mehrere Alarmsignal(e) aussendet (aussenden).

Zum Einstellen der Adressen ist es bekannt, an den Detektoren eine Anzahl einstellbarer Schalter anzubringen. Während die Seriennummer in dem jeweiligen Detektor fest codiert werden kann, ist es oft von Vorteil, wenn an einem Detektor oder ei ner anderen Einheit eine Adresse erst unmittelbar vor der In stallation derselben eingestellt wird.

Wenn die Adresse erst einmal eingestellt und eine Verbindung zwischen der jeweiligen elektrischen Einheit und der gemein samen Steuerungseinheit hergestellt worden ist, ist es nicht mehr erforderlich, die Adresse zu ändern. Wenn jedoch der De tektor oder die Einheit aus der Verbindung mit der gemeinsa men Steuerungseinheit herausgenommen wird, gibt es keine Ge wißheit, daß die gleiche Einheit oder eine entsprechende Ein heit mit der gleichen Adresse wieder in die Verbindung mit der gemeinsamen Steuerungseinheit eingesetzt wird. Um dieses Problem zu lösen sind verschiedene Schemata entwickelt wor den.

Das an Tice erteilte US-Patent Nr. 5.357.243 mit dem Titel "Elektrische Einheit mit mechanischem Schalter zur Adreßprü fung" beschreibt ein System, bei welchem ein einstellbarer Adreßwert in einem abnehmbaren Detektor einen erwarteten vor gegebenen Wert haben muß, sonst kann der Detektor nicht wie der eingebaut und mit der Steuerungseinheit in Verbindung ge bracht werden. Solche Systeme haben das Ziel, die Wahrschein lichkeit zu minimieren, daß ein Detektor mit einer voreinge stellten Adresse an einen anderen Ort gebracht wird. Nach dem erwähnten Patent von Tice, muß der Detektor aus dem System entfernt werden, um den Adreßwert zu prüfen.

Bei solchen Systemen ist es auch bekannt, daß das Bedienungs personal persönlich durch die überwachten Bereiche gehen muß, um den Zustand und die Funktion der verschiedenen Detektoren oder elektrischen Einheiten zu prüfen. In dieser Hinsicht wä re es wünschenswert, diesem Personal die Möglichkeit zu schaffen, während solcher Inspektionsgänge einen oder mehrere Parameter oder Zustands- bzw. Funktionsanzeigen an dem Detek tor oder einer anderen elektrischen Einheit ablesen zu kön nen. Dadurch würde auch eine Möglichkeit geschaffen, zu prü fen, ob der Detektor oder die elektrische Einheit wie erwar tet funktioniert und/oder sich an der erwarteten räumlichen Position befindet.

Es wäre auch wünschenswert, diesem Personal eine Möglichkeit zu schaffen, einen oder mehrere Parameter an solchen Detekto ren oder elektrischen Einheiten von weitem einzustellen, ohne daß der jeweilige Detektor oder die jeweilige elektrische Einheit aus der Übertragungsverbindung ausgekoppelt werden muß. Vorzugsweise soll die gewünschte Funktion geschaffen werden, ohne die Herstellungs-, Installations- und Instand haltungskosten solcher Detektoren oder elektrischen Einheiten wesentlich zu erhöhen.

Zusammenfassung der Erfindung

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zum sequentiellen Auslesen einer elektrischen Einheit weist eine Ausgabevorrichtung auf, die zur Erzeugung eines drahtlosen, seriellen Übertragungs signals benutzt werden kann. Nach einem Aspekt der Erfindung kann eine Leuchtdiode verwendet werden, um ein sichtbares co diertes sequentielles Signal zu erzeugen, das einen Zustand oder Parameterwerte ausdrückt. Als Alternative können auch andere Formen von Wandlern, wie beispielsweise HF- oder Ul traschallwandler oder dergleichen angewandt werden.

Bei einer Ausführungsform enthält die Einheit einen Umge bungszustands-Sensor, welcher mit einem örtlichen program mierbaren Prozessor gekoppelt ist. Mit dem Prozessor sind auch ein manuell betätigbarer Eingabe-Steuerungseingang sowie eine Ausgabe zur Versorgung eines Ausgabewandlers verbunden, wobei letzterer den sequentiellen Datenstrom erzeugt. Unter einem Aspekt kann die Steuerung auch durch örtliche Betäti gung eines an der Einheit angebrachten Schalters erfolgen. Als Alternative können Befehlssignale auch drahtlos von einem entfernten Signalgenerator geliefert werden.

Der örtliche programmierbare Prozessor kann bei Feststellung ankommender Befehlssignale seinerseits durch Erzeugung eines oder mehrerer sequentieller Ausgabesignale antworten, welche für Zustands- oder Parameterwerte kennzeichnend sind. Die Ausgabesignale können impulsbreitenmoduliert sein.

Nach noch einem weiteren Aspekt kann von einem Bediener eine tragbare Einheit benutzt werden, um drahtlose Befehlssignale an die jeweilige elektrische Einheit auszulösen. Die gleiche tragbare Einheit kann benutzt werden, um den sequentiellen Datenstrom von der elektrischen Einheit zu empfangen und zu speichern. Der empfangene Datenstrom bzw. die empfangenen Da tenströme kann bzw. können ihrerseits zur Erleichterung für den Bediener parallel angezeigt werden.

Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer den aus der folgenden detaillierten Beschreibung der beige fügten Zeichnungen sowie aus den beigefügten Ansprüchen leicht verständlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Systems, welches eine Vielzahl elektrischer Einheiten enthält, welche ihrerseits Zustands- und Parameterwerte übertragen und

Fig. 2 zeigt verschiedene Typen seriell modulierbarer Ausga bewandler, wie sie bei den elektrischen Einheiten von Fig. 1 verwendbar sind.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Während die vorliegende Erfindung in vielen verschiedenen Formen ausführbar ist, werden in den Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen dargestellt und nachfolgend beschrieben, wobei es sich versteht, daß die vorliegende Beschreibung als eine beispielhafte Verkörperung der Erfindung anzusehen ist und nicht dazu gedacht ist, die Erfindung auf die speziellen dargestellten Ausführungsformen zu beschränken.

Fig. 1 zeigt ein System 10, welches eine Vielzahl elektri scher Einheiten enthält. Ein Teil dieser Einheiten entspricht einer Vielzahl von Umgebungszustands-Detektoren 12. Die De tektoren 12 können ohne jegliche Einschränkung Feuerdetekto ren, Rauch- oder thermische Detektoren, Gasdetektoren oder Bewegungsdetektoren sein.

Das System kann auch eine Vielzahl elektrischer Module 14 enthalten, welche möglicherweise, aber nicht zwangsläufig, die gleichen Typen von Sensoren enthalten können, wie sie auch in der Menge 12 enthalten sind. Die Elemente der Menge 12 können auch andere Arten von Steuerungs- oder Sensorfunk tionen ausführen, ohne den Grundgedanken oder Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Die Elemente der Mengen 12 und 14 sind jeweils an eine Über tragungsverbindung 18 angeschlossen. Während in Fig. 1 eine einzelne Leitung dargestellt ist, versteht es sich, daß die Verbindung 18 eine Vielzahl elektrischer Kabel, Faseroptik verbindungen oder drahtloser Verbindungen umfassen kann, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorliegenden Er findung zu verlassen.

Im System 10 ist auch eine gemeinsame Steuerungseinheit 20 an der Verbindung 18 angeschlossen. Die gemeinsame Steuerungs einheit kann ein von den Mengen 12 und 14 getrenntes Element sein. Als Alternative kann die gemeinsame Steuerungseinheit 20 auch in ein Element dieser Mengen eingebaut sein.

In Fig. 1 ist auch ein repräsentatives Element 12-n der Menge 12 dargestellt. Das Element 12-n weist ein Gehäuse 30 auf. Zwecks Anschluß an die Verbindung 18 könnte das Gehäuse bei spielsweise auch abnehmbar an einer gesonderten Grundplatte angebracht sein, an welcher die Verbindung 18 angeschlossen ist.

Das Element 12-n enthält eine örtliche Steuerungsschaltung 32. Die Schaltung 32 könnte beispielsweise in Form eines ört lichen programmierten Prozessors eingebaut sein. Die Steue rungsschaltung 32 kann auch einen Speicher sowohl für die Adreßinformation, die Zustandsinformation als auch für andere Parameter, wie beispielsweise als Modell- oder Revisionsin formation, Herstellungsdatum und dergleichen enthalten, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorliegenden Er findung zu verlassen.

An die Steuerungsschaltung 32 ist ein Umgebungszustands- Sensor 34 angeschlossen. Typische Arten solcher Sensoren sind im Falle von Feuersensoren die Temperatur- oder Rauchsenso ren. Als Alternative kann der Sensor 34 auch ein Gassensor, ein Einbruchs- sowie ein Bewegungssensor oder dergleichen sein, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorlie genden Erfindung zu verlassen. Ein bestimmtes Element der Menge 12 könnte auch mehrere Sensoren enthalten.

Die Ausgabe des Sensors 34 ist an die Steuerungsschaltung 32 angeschlossen, welche ihrerseits eine geeignete Überwachungs funktion eines Typs durchführt, welcher dem Fachmann bekannt ist. Eine solche Funktion kann beispielsweise in einem zuvor geladenen Steuerungsprogramm vorgesehen sein oder in einem Festwertspeicher oder dergleichen gespeichert sein, wenn die Steuerungsschaltung 32 einen programmierbaren Prozessor ent hält.

Die Schaltung 32 ist ihrerseits über eine Schnittstellen schaltung 38 an die Verbindung 18 angeschlossen. Die Steue rungsschaltung 32 ist weiterhin über eine serielle Ausgabe- Schnittstelle 40 an einen seriellen Ausgabewandler 42 ange schlossen.

Der Wandler 42 ist dafür vorgesehen, eine örtliche serielle codierte Ausgabedarstellung zu erzeugen, wie sie nachfolgend besprochen wird. Fig. 2 zeigt verschiedene Typen von Ausgabe wandlern, welche in dem System 10 verwendet werden können, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Wenn es gewünscht wird, können auch andere Typen von seriellen Ausgabeeinrichtungen verwendet werden.

Das Element 12-n enthält auch einen oder mehrere manuell be tätigbare Befehlsschalter, wie beispielsweise den Schalter 44a. Der Schalter 44a kann verwendet werden, um manuell einen Befehl zu erzeugen und ist durch eine Befehlsschnittstelle 46 mit der Steuerungsschaltung 32 verbunden.

Als Reaktion auf den empfangenen Befehl kann die Steuerungs schaltung 32 über die serielle Ausgabeschnittstelle 40 und den Wandler 42 aus dem Gehäuse 30 drahtlos eine Darstellung eines oder mehrerer ausgewählter Parameterwerte des Typs, wie er der Steuerungsschaltung 32 zur Verfügung steht, aussenden. Die Übertragung vom Wandler 42 aus macht es überflüssig, das Element 12-n aus der Übertragung über die Verbindung 18 her aus zunehmen oder die allgemeine Funktion und Arbeitsweise in anderer Weise zu stören.

Ein Bediener O, der sich in der Nähe des Elementes 12-n be findet und der den Steuerungsschalter 44a bedient hat, kann eine repräsentative Ausgabefolge S1 sehen, um die jeweiligen Parameterwerte zu überprüfen. Wenn beispielsweise der Ausga bewandler 42 unter Anwendung eines Impulsbreiten-Modulations verfahrens angesteuert wird, erkennt der Bediener O eine se rielle Folge von Lichtblitzen, von denen manche länger dauern als andere, was zu einem Wert des betreffenden Parameters de codiert werden kann.

Wie in Fig. 1 dargestellt, könnte der Bediener O auch auf ei ner transportablen Empfangseinheit R1 eine Folge S1 empfan gen. Die Einheit R1 kann ihrerseits den seriellen Strom der Ausgabedaten des Elementes 12-n in eine parallele Ausgabean zeige umwandeln, welche für den Bediener O bequemer ist.

Als eine Alternative zum manuell betätigbaren Schalter 44a kann im Gehäuse 30 auch ein drahtloser Empfänger 44b ange bracht und an die Befehlseingabeschaltung 46 angeschlossen werden. Nach dem Empfang einer geeigneten drahtlosen Befehls folge S3 von einer Einheit R2 kann die Steuerungsschaltung 32 ihrerseits die Ausgabefolge S2 zum Empfang durch die Einheit R1 erzeugen.

Es versteht sich, daß eine einzige Einheit, welche die Funk tionen der tragbaren Einheiten R1 und R2 in sich vereint, vorgesehen werden kann, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen. In die sem Falle könnte der Bediener O drahtlos Befehle an das Ele ment 12-n auslösen, welche einen bestimmten auszulesenden Pa rameterwert festlegen. Als Reaktion darauf kann die Steue rungsschaltung 32 auf geeignete Parameterwerte zurückgreifen und dieselben seriell an den Bediener oder an die tragbare Einheit übertragen.

Tabelle 1 zeigt eine beispielhafte Übertragung unter Anwen dung der Impulsbreiten-Modulation zur Darstellung eines co dierten Ausgabesignals. In der Darstellung der Tabelle 1 kennzeichnet ein Strich einen langen Lichtblitz bzw. eine lange Übertragung vom Wandler 42 her. Ein Punkt kennzeichnet einen kurzen Blitz oder eine kurze Übertragung.

Tabelle 1

-. . . .-. .- = Adresse

42

-. . .- - = Adresse

30

.

In einem Schema können die langen Blitze dazu verwandt wer den, die Bits zu trennen und Nachrichtenelemente zu begren zen. Die Anzahl der kurzen Blitze oder kurzen Übertragungen zwischen langen Blitzen oder langen Übertragungen können ei nen Bit oder einen Parameter, wie beispielsweise eine Adresse bestimmen. Es versteht sich, daß andere Arten von Codierungen in Verbindung mit anderen Parametern verwendet werden können, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Mittels der tragbaren Einheit R2 kann ein Bediener O nicht nur Befehle zur Steuerungsschaltung 32 übertragen, sondern er kann auch verschiedene Parameterwerte, wie beispielsweise Adressen, übertragen, ohne das Element 12-n von der Verbin dung 18 abkoppeln zu müssen. Als Alternative könnte auch der Schalter 44a benutzt werden, um zwischen langen Impulsen eine Adresse im binären Code oder im binären Dezimalcode einzuge ben.

Es versteht sich, daß die vorliegende Vorrichtung und das Verfahren auch bei einzelnen elektrischen Einheiten angewandt werden können, die nicht an einer Übertragungsverbindung an geschlossen sind. Es versteht sich, daß die vorliegende Vor richtung und das Verfahren, wenn es gewünscht wird, auch mit elektrischen Modulen 14 angewandt werden können.

Aus den vorhergehenden Ausführungen läßt sich erkennen, daß zahlreiche Abwandlungen und Varianten möglich sind, ohne den Grundgedanken und den Schutzumfang des neuartigen Konzeptes der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Es versteht sich weiterhin, daß keinerlei Begrenzung auf die hier beschriebe nen speziellen Ausführungsformen beabsichtigt oder daraus ab leitbar ist. Die Veröffentlichung wird durch die beigefügten Ansprüche abgedeckt und alle derartigen Abwandlungen fallen in deren Schutzumfang.

Claims

1. Elektrischer Modul umfassend:
ein Steuerungselement;
eine an das Element angeschlossene Ausgabeschaltung, wobei die Schaltung an ein Übertragungsmedium anschließbar ist und das Übertragungsmedium entweder aus Drahtverbindungen oder aus drahtlosen Verbindungen besteht;
eine an das Steuerungselement angeschlossene Schaltung zur Speicherung vorgegebener Speicherwerte;
eine an das Element angeschlossene, modulierbare Einzelkanal- Ausgabevorrichtung zur drahtlosen Übertragung eines sequenti ellen Datenstromes, der für einen ausgewählten Parameterwert kennzeichnend ist, in einen Bereich nahe dem Element.

2. Modul nach Anspruch 1, bei welchem die Ausgabevorrichtung eine Leuchtdiode umfaßt.

3. Modul nach Anspruch 1, welcher einen an das Steuerungsele ment angeschlossenen Umgebungszustands-Sensor aufweist.

4. Modul nach Anspruch 3, bei welchem der Sensor ein Rauch melder ist.

5. Modul nach Anspruch 4, welcher eine Schaltung zum Empfang eines örtlich erzeugten, drahtlosen Signals, welches für min destens eine Parameterwert kennzeichnend ist, enthält.

6. Elektrischer Modul nach Anspruch 1, bei welchem die Ausga bevorrichtung eine sichtbares Licht aussendende Einrichtung aufweist, welche an das Steuerungselement angeschlossen ist,. um ein sequentielles, elektromagnetisches, vom Menschen wahr nehmbares Ausgabesignal zu erzeugen.

7. Elektrischer Modul nach Anspruch 6, bei welchem das Ausga besignal impulsbreitenmoduliert ist.

8. Verfahren zum Betrieb eines Moduls nach Anspruch 3, um ei nen Parameterwert in visuell wahrnehmbarer Form zu erhalten, mit den Schritten:
Erfassen eines Umgebungszustandes und Erzeugen eines für die sen kennzeichnenden elektrischen Signals;
Bilden eines von dem elektrischen Signal gesonderten Parame ters;
Empfangen eines Befehls;
Erzeugen einer codierten, seriellen, sichtbaren Ausgabefolge an einen örtlichen Bediener als Reaktion auf den Befehl, wo bei die Ausgabefolge dem Parameterwert entspricht.

9. Verfahren nach Anspruch 8, welches das Erfassen eines Um gebungszustandes aus der Gruppe Rauch, Gas, Temperatur und Bewegung umfaßt.

10. Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem der Empfangs schritt das Erfassen eines einfallenden drahtlosen Signals sowie die Erzeugung eines für den Befehl kennzeichnenden Si gnals umfaßt.