ES2257644T3 - Detector de condiciones adversas por señal modulada de prueba. - Google Patents
Detector de condiciones adversas por señal modulada de prueba.Info
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Abstract
Un método para permitir a un usuario comprobar convenientemente un aparato detector de condiciones adversas (18), que consista en: proporcionar un interruptor de prueba (60) en el aparato detector (18); proporcionar un indicador de alarma (24) que se activa para generar una señal de alarma audible para alertar al usuario cuando se detecta una condición adversa, teniendo la señal de alarma un nivel de alarma y una duración de alarma e incluyendo una pluralidad de pulsos de alarma teniendo cada uno un nivel de alarma y una duración de pulso de alarma; generar en el aparato detector (18) una señal de prueba de alarma que se aplica al indicador de alarma (24) para activar el indicador de alarma (24) cuando el usuario activa el interruptor de prueba (60), teniendo la señal de prueba de alarma un nivel y una duración de prueba, siendo la duración de prueba sustancialmente menor que la duración de alarma, caracterizada porque la señal de prueba de alarma incluye una pluralidad de pulsos de prueba,teniendo cada pulso de prueba un nivel de pulso de prueba y una duración de pulso de prueba, siendo el nivel de pulso de prueba sustancialmente igual al nivel de alarma y siendo la duración del pulso de prueba sustancialmente menor que la duración del pulso de alarma.
Description
Detector de condiciones adversas por señal
modulada de prueba.
La presente invención versa de forma genérica
acerca de alarmas residenciales para detectar una condición adversa
en un edificio. Más específicamente, la presente invención versa
acerca de un método y sistema para proporcionar un mejor sistema de
pruebas para un detector de condiciones adversas.
Los sistemas de alarma que detectan condiciones
peligrosas en una casa o en un negocio, tales como la presencia de
humo, dióxido de carbono u otros elementos peligrosos, son
empleados ampliamente para evitar la muerte o lesiones. En los
último es años, ha sido habitual interconectar distintas unidades de
alarma que están localizadas en distintas habitaciones de una
vivienda. Específicamente, los sistemas de detección de humos para
avisar a los habitantes de un fuego incluyen múltiples detectores
instalados en las habitaciones individuales de una vivienda y los
detectores están interconectados para que las alarmas de todos los
detectores suenen incluso si fuese únicamente uno de los detectores
el que detectase los productos de una combustión producidos por un
incendio. De esta forma, los individuos que se encuentren alejados
de la fuente de los productos de combustión son alertados del
peligro del fuego, al igual que lo son los que estén más próximos
al fuego.
En un intento de mantener la efectividad de los
múltiples detectores de condiciones adversas repartidos por toda la
vivienda, dichos detectores constan de un interruptor de prueba
manual. Los fabricantes recomiendan que los ocupantes de las
viviendas comprueben cada uno de los detectores de condiciones
adversas periódicamente accionando el interruptor de prueba manual y
observando si el detector produce una indicación perceptible de que
la alarma se encuentra operativa, normalmente mediante la emisión
de una alarma audible, y opcionalmente se emite una señal visual
proveniente de un LED. Adicionalmente, los modelos a baterías de
dichos detectores incluyen un circuito supervisor de la carga de la
batería que automáticamente acciona una alarma audible con un
sonido característico si se da el caso de una carga baja en la
batería.
Desafortunadamente, la falta de mantenimiento o
un mantenimiento inapropiado puede no alertar al usuario de que un
detector de condiciones adversas se encuentra inoperativo, y
consecuentemente puede no responder cuando las condiciones adversas
del ambiente suban por encima de un nivel no deseado. Esto puede
ocurrir cuando el dueño del detector no haya mantenido el detector
en condiciones operativas apropiadas al no comprobar la
operabilidad del detector con el interruptor de prueba manual de
manera regular tal como se recomienda.
Una de las razones por las que los dueños no
comprueban la operabilidad de los detectores de condiciones
adversas a intervalos periódicos se da a raíz del hecho de que
tales detectores producen una alarma que puede ser extremadamente
irritante o incluso molesta cuando el usuario está en cercana
proximidad del detector.
Una solución a este problema se encuentra en la
patente estadounidense Nº 6.348.871 por Tanguay et al. En
este sistema, cuando se pulsa el interruptor de prueba, un
transductor genera una señal de alarma atenuada, tal como una bocina
audible. La señal operativa atenuada de la alarma disminuye el
nivel de salida de la alarma durante al menos los primeros dos
pulsos de una serie de pulsos de alarma que definen la señal de
alarma. Al reducir el nivel de salida de los dos primeros pulsos,
el usuario es capaz de comprobar la alarma a corta distancia sin el
sonido incómodo generado al nivel máximo del transductor, y que
además permite al usuario acostumbrarse al sonido estridente de la
bocina. Este tipo de sistema se plasma en el Modelo FADC fabricado
por Maple Chase de Illinois, EE. UU. En el Modelo FADC fabricado
por Maple Chase, los primeros dos pulsos de la señal de alarma
temporal son generados a dos tercios del voltaje total, mientras
que el tercer pulso es generado a pleno voltaje.
A pesar de que la atenuación del voltaje aplicado
a la bocina piezoeléctrica reduce el volumen de la señal de alarma
cuando un usuario está comprobando el dispositivo, una reducción en
el voltaje aplicado a la bocina puede a veces causar que la bocina
produzca un sonido inconsistente además de un volumen más bajo.
Aunque la bocina esté operando correctamente a un nivel de voltaje
inferior, muchas veces un usuario desinformado llega a la conclusión
después de escuchar los primeros dos pulsos de bocina que la bocina
no está funcionando correctamente debido a la generación de un
sonido ligeramente diferente. De tal modo, aunque el sistema del
estado previo de la especialidad era conceptualmente funcional, la
malinterpretación ocasional de la calidad de la bocina presenta una
ocasión para la mejora.
La patente estadounidense 4609695 plantea un
circuito electrónico de alarma para operar una alarma audible que
consta de un circuito disparador dispuesto para activar la alarma
continuaente si es activado un sensor. El circuito también incluye
un condensador preparado para ser descargado si se abre un
interruptor de prueba normalmente cerrado. El cierre del
interruptor de prueba recarga el condensador y vuelve conductor al
circuito disparador. De tal manera la alarma se activa pero sólo
durante un lapso restringido dependiente de la constante de tiempo
del condensador.
Por lo tanto, es un objetivo de la presente
invención proporcionar una funcionalidad mejorada de prueba que
permita al indicador de alarma o transductor de la condición
adversa ser accionado para generar una señal de alarma de magnitud
aparentemente reducida para los primeros pulsos de salida mientras
que se sigue proporcionando una amplitud completa de señal a dicho
transductor. Adicionalmente, es un objetivo de la presente invención
reducir la magnitud acústica de la salida de alarma percibida para
reducir el impacto sobre el usuario mientras acciona el transductor
según sus características óptimas, para que el usuario perciba un
correcto funcionamiento del dispositivo.
La presente invención proporciona, según la
reivindicación 1, un método para permitir a un usuario comprobar un
detector de condiciones adversas sin tener que soportar una señal
de alarma plenamente funcional. La presente invención presenta
además un aparato de notificación de condiciones adversas según la
reivindicación 8. El detector de la invención incluye una unidad de
control acoplada a un sensor de condiciones adversas que es
accionable para detectar una condición adversa en un área cercana
al aparato. Cuando se detecta una condición adversa, la unidad de
control genera una señal de alarma a través de un indicador de
alarma acoplado a la unidad de control. La señal de alarma tiene un
nivel de alarma y una duración de alarma e incluye una pluralidad de
pulsos de alarma, teniendo cada uno una duración de pulso de alarma
y de nivel de alarma.
El detector de condiciones adversas de la
invención incluye además un interruptor de prueba acoplado a la
unidad de control que permite al usuario activar el interruptor de
prueba para comprobar el funcionamiento del detector de condiciones
adversas. Al activar el interruptor de prueba, se recibe una
petición de prueba en la unidad de control indicando el comienzo de
una secuencia de prueba.
Cuando recibe la petición de prueba, la unidad de
control genera una señal de prueba que es recibida por el indicador
de alarma para indicarle al usuario que el detector está
funcionando correctamente. La señal de prueba se genera al nivel de
alarma y por una duración de prueba sustancialmente menor que la
duración de la alarma. Dado que la duración de la señal de prueba es
menor que la duración de la señal de alarma, el usuario no es
sometido al funcionamiento completo de la señal de alarma durante
la secuencia de prueba.
En un ejemplo de realización de la invención, la
señal de prueba incluye una pluralidad de trenes de pulsos,
teniendo cada uno una duración sustancialmente igual a la duración
de cada pulso de alarma en la señal de alarma. Cada tren de pulsos
de la señal de prueba incluye al menos un pulso de prueba. Cada
pulso de prueba se genera a nivel de alarma y para una duración de
pulso de prueba que es sustancialmente menor que la duración del
pulso de alarma. Por lo tanto, la duración reducida de los pulsos
de prueba en comparación con la duración de cada pulso de alarma
permite al usuario comprobar el aparato en proximidad estrecha del
mismo sin tener que soportar una señal de alarma plenamente
operativa.
En un ejemplo de realización de la invención, el
primer tren de pulsos de la señal de prueba incluye un único pulso
de prueba, mientras que el segundo y tercer trenes de pulsos
incluyen una cantidad cada vez mayor de pulsos de prueba. Por lo
tanto, cuando se genera la señal de prueba, al usuario se le
presenta un número cada vez mayor de pulsos de prueba para indicar
el correcto funcionamiento del detector de condiciones adversas. En
el ejemplo preferente de realización de la invención, el primer
tren de pulsos incluye un único pulso de prueba, el segundo tren de
pulsos incluye un par de pulsos de prueba, y el tercer tren de
pulsos incluye tres pulsos de pruebas. Sin embargo, se contempla
que distintos números variables de pulsos de prueba en cada uno de
los trenes de pulsos están dentro del ámbito de la presente
invención.
Lo anterior ha esbozado de manera amplia las
características y ventajas técnicas de la presente invención de
modo que la descripción detallada de la invención que sigue a
continuación se pueda entender mejor. Las personas versadas en la
especialidad entenderán que pueden ser utilizados varios tipos de
transductores de salida y detectores de condiciones adversas
mientras se opera dentro del ámbito de la presente invención.
Serán evidentes diversas características,
objetivos y ventajas adicionales de la invención a partir de las
siguientes descripciones en conjunción con los dibujos.
Los dibujos ilustran el mejor modo contemplado en
la actualidad de llevar a cabo la invención.
En los dibujos:
La Fig. 1 es una vista general de una pluralidad
de detectores remotos de condiciones adversas que están
interconectados por un conductor común;
la Fig. 2 es un diagrama de bloques de un aparato
detector de condiciones adversas de la presente invención;
la Fig. 3 es la señal de alarma producida por el
aparato detector de condiciones adversas de la presente
invención;
la Fig. 4 es una señal de alarma producida por un
aparato detector de condiciones adversas, correspondiente a la
situación anterior dentro de la especialidad, que atenúa la
magnitud de los primeros dos pulsos al accionar el interruptor de
prueba; y
la Fig. 5 es una señal de alarma generada por el
aparato detector de condiciones adversas de la presente invención
al pulsar el interruptor de prueba.
La Fig. 1 ilustra una instalación 10 que consta
de múltiples plantas 12, 14 y 16 con habitaciones en cada planta.
Como se ilustra, un detector de condiciones adversas 18 se
encuentra ubicado en cada una de las habitaciones de la instalación
10 y los detectores 18 están interconectados por un par de
conductores comunes 20. Los varios detectores de condiciones
adversas 18 pueden comunicarse entre sí a través de los conductores
comunes 20.
En la Fig. 1, cada uno de los detectores de
condiciones adversas 18 está configurado para detectar una
condición peligrosa que puede existir en la habitación en la que se
halla ubicado. Generalmente hablando, el detector de condiciones
adversas 18 puede incluir cualquier tipo de dispositivo para
detectar una condición adversa para el entorno dado. Por ejemplo, el
detector 18 podría ser un detector de humos (por ejemplo, de
ionización, fotoeléctrico) para detectar humo indicando la
presencia de fuego. Otros detectores podrían incluir, pero no están
limitados por ello, detectores de monóxido de carbono, detectores
de aerosoles, detectores de gas incluyendo detectores de
combustible, de toxicidad, y gases contaminantes, detectores de
calor y similares.
En el ejemplo de realización de la invención que
ha de ser descrito, el detector de condiciones adversas 18 es una
combinación de detector de humos y de monóxido de carbono, aunque
las características de la presente invención podrían ser utilizadas
en muchos de los otros detectores disponibles en estos momentos o
aún por desarrollar que proporcionan una indicación a un usuario de
que existe una condición adversa.
En referencia ahora a la Fig. 2, se muestra un
diagrama de bloques del detector de condiciones adversas 18 de la
presente invención. Tal como se describe, el detector de
condiciones adversas 18 de la presente invención es una combinación
de detector de humos y de CO.
El detector de condiciones adversas 18 incluye un
microprocesador central 22 que controla el funcionamiento del
detector de condiciones adversas 18. En el ejemplo de realización
preferente, el microprocesador 22 está fabricado por Microchip como
Modelo No. PIC16LF73, aunque se podrían usar otros
microprocesadores mientras se opere dentro del ámbito de la presente
invención. El diagrama de bloques de la Fig. 2 se muestra
únicamente a escala esquemática global, dado que los componentes
del circuito real para cada bloque individual del diagrama resultan
perfectamente conocidos para las personas versadas en la
especialidad y no forman parte de la presente invención.
Como se ilustra en la Fig. 2, el detector de
condiciones adversas 18 incluye un indicador de alarma o
transductor 24 para alertar a un usuario de que se ha detectado una
condición adversa. Dicho indicador de alarma o transductor 24
incluye una bocina, un zumbador, una sirena o cualquier otro tipo de
indicador audible que alertaría a un usuario de la presencia de la
condición adversa. En el ejemplo de realización de la invención
ilustrado en la Fig. 2, el transductor 24 consta de una bocina
piezoeléctrica resonante, que es un dispositivo altamente eficiente
capaz de producir una alarma sumamente fuerte (85 dB) cuando es
impulsada por una señal de control relativamente pequeña.
El microprocesador 22 está acoplado al
transductor 24 a través de un controlador 26. El controlador 26
puede ser cualquier circuito apropiado o combinación de circuitos
que sea capaz de hacen funcionar de forma operativa el transductor
24 para generar una señal de alarma cuando el detector detecte una
condición adversa. El controlador 26 actúa con una señal de salida
del microprocesador 22.
Como se ilustra en la Fig. 2, un circuito de
entrada de CA 28 está acoplado a la línea de corriente de la
instalación. El circuito de entrada de CA 28 convierte la CA
suministrada a aproximadamente 9V CC de alimentación, como se indica
en el bloque 30 y al que se llama V_{CC}. El detector de
condición advera 18 incluye un LED verde de CA 34 que se enciende
para permitir ver rápidamente al usuario que se está suministrando
la debida fuerza de CA al detector de condiciones adversas 18.
El detector de condiciones adversas 18 incluye
además un circuito de pruebas de CA 36 que proporciona una entrada
38 al microprocesador 22 de tal modo que el microprocesador 22
puede supervisar la correcta aplicación de fuerza de CA al circuito
de entrada de CA 28. Si no está disponible fuerza de CA, como se
determina en el circuito de prueba de CA 36, el microprocesador 22
puede cambiar a un modo de operación de baja potencia para
conservar energía y prolongar la vida de la batería 40.
El detector de condiciones adversas 18 incluye un
regulador de voltaje 42 que está acoplado al V_{CC} de 9V 30 y
genera una fuente de 3.3V V_{DD} disponible en el bloque 44. La
fuente de voltaje V_{DD} se suministra al microprocesador 22 a
través de la línea de entrada 32, mientras que la fuente de energía
V_{CC} opera, como es sabido, muchos de los componentes de los
detectores.
En el ejemplo de realización de la invención
ilustrado en la Fig. 2, el detector de condiciones adversas 18 es
una combinación de un detector de humos y de monóxido de carbono.
El detector 18 incluye un circuito sensor de monóxido de carbono 46
acoplado al microprocesador 22 a través de la línea de entrada 48.
En el ejemplo de realización preferente, el circuito sensor de CO
46 incluye un sensor de monóxido de carbono que genera una señal de
monóxido de carbono en la línea de entrada 48. Al recibir la señal
de monóxido de carbono en la línea 48, el microprocesador 22
determina cuándo ha excedido el nivel percibido de monóxido de
carbono una de las muchas combinaciones de concentración y de tiempo
de exposición (una media temporal ponderada) y activa el
transductor 24 a través del controlador 26, a la vez que enciende
el LED del monóxido de carbono 50. En el ejemplo de realización
preferente de la invención, el LED del monóxido de carbono 50 tiene
un color azul, aunque se contempla que otras variaciones para el
LED del monóxido de carbono están dentro del ámbito de la presente
invención.
En el ejemplo de realización preferente de la
invención, el microprocesador 22 genera una señal de alarma de
monóxido de carbono al transductor 24 que es distinta de la señal
de alarma generada por la detección de humo. El patrón audible
específico de la señal de alarma de monóxido de carbono es un
estándar industrial, y, por lo tanto, resulta perfectamente
conocido para las personas versadas en la especialidad.
Además del circuito sensor de monóxido de carbono
46, el detector de condiciones adversas 18 incluye un sensor de
humos 52 acoplado al microprocesador a través de un detector de
humos ASIC 54. El sensor de humos 52 puede ser tanto un sensor de
humos fotoeléctrico como de ionización que detecta la presencia de
humo en un área en la que se halla ubicado el detector de
condiciones adversas 18. En el ejemplo de realización de la
invención ilustrado, se ha venido usando durante muchos años el
detector ASIC 54 fabricado por Allegro como Modelo No. A5368CA.
Cuando el sensor de humos 52 percibe un nivel de
humo que excede un valor seleccionado, el detector de humos ASIC 54
genera una señal de humos a través de la línea 56 que es recibida
en el microprocesador central 22. Al recibir la señal de humos, el
microprocesador 22 genera una señal de alarma al transductor 24 a
través del controlador 26. La señal de alarma generada por el
microprocesador 22 tiene un patrón de pulsos de alarma seguidos por
periodos de silencio para generar una señal de alarma pulsada como
es estándar en la industria de alarmas de humos. Los detalles de la
señal de alarma generada se explicarán en mayor detalle
posteriormente.
Como se ilustra en la Fig. 2, el detector de
condiciones adversas 18 incluye un circuito silenciador 58 que
calla la alarma generada modificando el funcionamiento del detector
de humos ASIC 54 al activar el interruptor de prueba 60. Si el
interruptor de prueba 60 se activa durante la generación de una
señal de alarma debido a una detección de humo por el sensor de
humos 52, el microprocesador 22 mandará una señal de salida a la
línea 62 para activar el circuito silenciador 58. El circuito
silenciador 58 ajusta el nivel de la detección de humos dentro del
detector de humos ASIC 54 durante un lapso seleccionado de tal modo
que el detector de humos ASIC 54 cambiará moderadamente la
sensibilidad de su umbral de detección de alarma durante el tiempo
de silenciamiento. El uso del circuito silenciador 58 resulta
perfectamente conocido y está descrito en el número de patente
estadounidense 4.792.797 y RE33.920.
A la vez que el microprocesador 22 genera una
señal de alarma de humos al transductor 24, el microprocesador 22
activa un LED 64 y proporciona una indicación visual a un usuario
de que el microprocesador 22 está generando una señal de alarma de
humos. De esta forma, el LED de humos 64 y el LED de monóxido de
carbono 50, además de los distintos patrones de señales de alarma
audibles, permiten al usuario determinar qué tipo de alarma ha sido
generada por el microprocesador 22. El detector 18 además incluye
un LED de batería baja 66.[WPT2]
Cuando el microprocesador 22 recibe una señal de
humos en la línea 56, el microprocesador 22 genera una señal
incorrecta a través del puerto E/S 72. En el ejemplo de realización
preferente de la invención, la señal de interconexión se retrasa
tras el comienzo de la señal de alarma generada para activar el
transductor 24. Sin embargo, la señal de interconexión podría ser
generada simultáneamente con la señal de alarma mientras se opera
dentro del ámbito de la presente invención. El puerto E/S 72 está
acoplado a un conducto común 20 (Fig. 1) de modo tal que múltiples
detectores de condiciones adversas 18 puedan ser unidos unos a
otros y puestos en una condición de alarma al ser detectada una
condición adversa en cualquiera de los detectores de condiciones
adversas 18.
Refiriéndonos de nuevo a la Fig. 2, el detector
de condiciones adversas 18 incluye un interfaz de interconexión
digital 74 y un interfaz de interconexión de cierta antigüedad 76
de tal modo que el microprocesador 22 puede enviar y recibir dos
tipos distintos de señal a través del puerto E/S 72. El interfaz de
interconexión digital 74 se utiliza con un detector de condiciones
adversas 18 basado en un microprocesador y permite al
microprocesador 22 comunicar información digital a otros detectores
de condiciones adversas a través de un interfaz de interconexión
digital 74 y del puerto E/S 72.
A modo de mejora para el detector de condiciones
adversas 18 ilustrado en la Fig. 2, el interfaz de interconexión de
cierta antigüedad 76 permite al microprocesador 22 comunicarse con
los llamados dispositivos de "alarma de cierta antigüedad".
Los dispositivos de alarma de cierta antigüedad correspondientes al
estado previo dentro de la especialidad sacan un voltaje continuo
de CC a lo largo del conducto común de interconexión 20 a cualquier
dispositivo remoto interconectado. En el caso de que un detector 18
basado en microprocesador se utilice en el mismo sistema con un
dispositivo de cierta antigüedad correspondiente al estado previo
de la especialidad, el interfaz de interconexión de cierta
antigüedad 76 permite que los dos dispositivos se comuniquen a
través del puerto E/S 72.
Un interfaz de equipo de prueba 78 se muestra
conectado a un microprocesador 22 a través de una línea de entrada
80. El interfaz de equipo de prueba 78 permite que el equipo de
pruebas sea conectado al microprocesador 22 para comprobar varias
operaciones del microprocesador y posiblemente modificar las
instrucciones de operación contenidas dentro del microprocesador
22.
Un oscilador 82 está conectado al microprocesador
22 para controlar el reloj interno dentro del microprocesador 22,
como es habitual.
Durante condiciones de operación normales, el
detector de condiciones adversas 18 incluye un sistema de pulsación
de prueba 60 que permite al usuario comprobar el funcionamiento del
detector de condiciones adversas 18. El interruptor de pulsación de
prueba 60 está acoplado al microprocesador 22 a través de la línea
de entrada 84. Cuando el interruptor de pulsación de prueba 60 está
activado, se aplica el voltaje V_{DD} al microprocesador 22. Al
recibir la señal del interruptor de pulsación de prueba, el
microprocesador genera una señal de prueba en la línea 86 para el
sensor de humos a través del circuito de pulsación de prueba en
cámara 88. La señal de pulsación de prueba también genera señales
apropiadas a través de la línea 48 para comprobar el sensor de CO y
el circuito 46.
El circuito de pulsación de prueba en cámara 88
modifica la señal del sensor de humos de tal modo que el detector
de humos ASIC 54 genera una señal de humos 56 si el sensor de humos
52 está funcionando correctamente, como es habitual. Si el sensor
de humos 52 está funcionando correctamente, el microprocesador 22
recibirá la señal de humos por la línea 56 y generará una señal de
alarma de humo en la línea 90 para el transductor 24.
Como se comentó anteriormente, al accionar el
interruptor de pulsación de prueba 60, el transductor 24 genera una
señal de alarma. Dado que el transductor 24 de la presente
invención es una bocina piezoeléctrica que genera una alarma audible
sumamente fuerte, se necesita y se desea que el transductor 24
genere una señal de alarma "reducida" que no sea tan molesta
ni dolorosa para el usuario que esté cerca del transductor. En
sistemas previos de la especialidad, tales como los plasmados en la
patente estadounidense Nº 6.348.871, la amplitud de la señal de
alarma se reduce durante al menos una parte del periodo inicial de
la señal de alarma para evitar que la señal fuerte de alarma sea
generada cerca de los oídos del usuario. Como se comentó
anteriormente, este tipo de sistema ha tenido inconvenientes por
cuanto el transductor 24 puede sonar distinto o de forma inusual
cuando opera con menos de la plena amplitud de señal.
Refiriéndonos ahora a la Fig. 3, se muestra en la
misma el formato estándar para una señal de alarma generada por un
detector de humos. Como se ilustra, la señal de alarma tiene un
periodo de alarma 90 que incluye tres pulsos de alarma 92, 94 y 96,
teniendo cada uno de los cuales una duración de pulso de 0,5
segundos separados por un tiempo de desconexión de 0,5 segundos.
Después de que se genera el tercer pulso de alarma 96, la señal
temporal tiene un periodo de desconexión 97 de aproximadamente 1,5
segundos de tal modo que el periodo completo 90 es de 4,0 segundos.
Como se ilustra en la Fig. 3, cada pulso de alarma de la señal de
alarma 89 tiene una amplitud A de tal modo que cada pulso de alarma
suene igual. Después de completar el primer periodo de alarma 90, el
periodo se repite continuamente siempre que exista una condición
adversa.
Refiriéndonos ahora a la Fig. 4, se muestra en la
misma una señal de alarma atenuada 98 generada por un detector de
condiciones adversas de un estado previo de la especialidad. [WPT3]
Como se ilustra en la Fig. 4, al activarse el interruptor de
prueba, el detector genera un primer pulso de alarma 100 que tiene
la misma duración que el primer pulso 92 de la señal de alarma
mostrado en la Fig. 3. Sin embargo, el pulso de alarma 100 tiene
una amplitud B que es menor que la amplitud A de los pulsos de
alarma 92, 94 y 96. La amplitud reducida del pulso de alarma 100
hace que la bocina piezoeléctrica genere una señal audible de menor
volumen.
En el ejemplo de realización ilustrado en la Fig.
4, un segundo pulso de alarma 102 también incluye la amplitud
atenuada B de tal modo que los primeros dos pulsos 100, 102 después
de la activación del interruptor de prueba se generan a menor
volumen. El tercer pulso 104 tiene la amplitud normal A, al igual
que los pulsos 92, 94 y 96 del segundo ciclo.
Aunque la señal de alarma de amplitud atenuada 98
del estado previo de la especialidad funciona bien para reducir el
volumen de los primeros dos pulsos, se han percibido problemas con
el transductor de salida resultantes del funcionamiento del
transductor a menos de la magnitud A.
La Fig. 5 ilustra un método de la presente
invención para generar una señal de prueba que use modulación de
anchura de pulso (pulse width modulation, PWM) para reducir
la magnitud acústica efectiva percibida de la señal de prueba al
activarse el interruptor de prueba en el detector de condiciones
adversas de la presente invención. Como se ilustra en la Fig. 5, se
muestra en la misma una señal de prueba 106 generada por el
microprocesador 22 del detector de condiciones adversas 18 al ser
activado el interruptor de prueba 60 durante el funcionamiento bajo
condiciones de operación normales del detector 18. Al activarse el
interruptor de prueba 60, el microprocesador 22 genera la señal de
prueba 106 que se recibe en el transductor 24 para generar una señal
de prueba audible.
Como se muestra en la Fig. 5, la señal de prueba
106 incluye tres trenes de pulsos 108, 110 y 112, contenido cada
uno de los cuales en una envolvente, mostrada por líneas
discontinuas, que generalmente corresponden cada una en el tiempo
de iniciación a la envolvente de cada pulso de alarma 92, 94 y 96,
ilustrados en la Fig. 3. Cada una de las envolventes de los trenes
de pulsos 108, 110 y 112 están separadas por un tiempo de
desconexión similar al tiempo de desconexión mostrado en la Fig.
3.
Como se ilustra en la Fig. 5, cada uno de los
trenes de pulsos 108, 110 y 112 incluye al menos un pulso de prueba
114, teniendo éste una duración sustancialmente menor que la
duración de los pulsos de alarma 92, 94 y 96 mostrados en la Fig.
3. En el ejemplo de realización de la invención ilustrado en la
Fig. 5, cada uno de los pulsos de prueba 114 tiene una duración de
10 ms, comparado con los 500 ms de duración del pulso de alarma 92.
Dado que el pulso de prueba 114 tiene una duración sustancialmente
menor que la duración de los pulsos de alarma, el funcionamiento
del transductor al activarse el interruptor de prueba se verá
reducido sustancialmente, resultando de este modo en un volumen
efectivo menor y una señal de salida audible más fácilmente
tolerable.
Refiriéndonos de nuevo a la Fig. 5, en el ejemplo
de realización de la invención ilustrado, el segundo tren de pulsos
110 incluye un mayor número de pulsos de prueba individuales 114 en
comparación con el primer tren de pulsos 108. Específicamente, el
segundo tren de pulsos 110 incluye dos pulsos de prueba 114
espaciados entre sí por un tiempo seleccionado de desconexión. En el
ejemplo de realización de la invención ilustrado, el tiempo de
desconexión entre los dos pulsos de prueba 114 es aproximadamente
240 ms.
Después de la generación del segundo pulso de
prueba 114 en el segundo tren de pulsos 110 y el tiempo de
desconexión entre las envolventes de prueba, comienza el tercer
tren de pulsos 112. Como se ilustra, el tercer tren de pulsos 112
tiene un mayor número de pulsos de prueba 114 en comparación con el
segundo tren de pulsos 110. De tal forma, cada tren de pulsos
sucesivo tiene un mayor número de pulsos de prueba en el ejemplo de
realización de la invención ilustrado. Específicamente, el tercer
tren de pulsos 112 incluye tres pulsos de 10 ms cada uno separado
por aproximadamente 240 ms. De tal forma, el tercer tren de pulsos
112 tiene una duración sustancialmente igual a la duración de pulso
de alarma 96 ilustrado en la Fig. 3.
Refiriéndonos de nuevo a la Fig. 5, cada uno de
los pulsos de prueba 114 tiene una amplitud A que es la misma que
la amplitud A de cada pulso de alarma ilustrado en la Fig. 3. De
tal forma, cada pulso de prueba 114 tiene una duración
sustancialmente menor que la duración de cada pulso de alarma 92,
94, 96 mientras que tiene una amplitud sustancialmente igual a la
amplitud de cada pulso de alarma. De esta manera, el transductor
está acoplado al microprocesador para generar tanto la señal de
alarma como la señal de prueba y opera a la misma amplitud tanto
para la señal de alarma como para la señal de prueba. Esta amplitud
común permite al usuario observar la señal de prueba y la señal de
alarma a la misma amplitud de modo que el usuario no piense que el
transductor no está funcionando correctamente. Sin embargo, una
reducción ostensible en la duración de los pulsos de prueba en
comparación con los pulsos de alarma permite una prueba de alarma
más aceptable, no siendo tan fuerte, molesta, ni dolorosa para el
usuario.
Como se ilustra en la Fig. 5, después de que se
hayan generado los pulsos de prueba 114, la señal de prueba vuelve
a los pulsos de alarma estándar 92, 94 y 96. De tal forma, la señal
de prueba difiere únicamente de la señal de alarma estándar durante
el primer periodo completo de operación temporal. Durante este
primer periodo, el usuario puede determinar que el detector de
condiciones adversas está funcionando correctamente sin estar
expuesto a un volumen alto constante típicamente asociado a la
señal de alarma.
En la presente invención, cada uno de los trenes
de pulsos 108, 110 y 112 está descrito como constando de un número
específico de pulsos de prueba 114. El inventor contempla que
varios números de pulsos de prueba 114 podrían ser incluidos en
cada uno de los trenes de pulsos. Además, se contempla que la
duración de cada pulso de prueba podría ser distinto a los 10 ms
descritos en el ejemplo de realización preferente del invento. Sin
embargo, la secuencia de los pulsos de prueba 114 ilustrados en la
Fig. 5 se son considerados los más deseables por parte del inventor
cuando se usan en conjunción con la señal temporal de humos
UL217.
Aunque la presente invención ha sido descrita
como utilizada con un detector de humos que incorpora una bocina
audible, el inventor contempla que esta invención podría ser
utilizada en cualquier tipo de detector de condiciones adversas que
use distintos tipos de dispositivos de salida para señalar al
usuario la condición adversa detectada. El uso de la modulación de
ancho de pulso para variar la señal de alarma durante las
condiciones de prueba permite que el transductor genere
aparentemente una señal reducida mientras que permite que el
transductor opere a un nivel de amplitud completo.
Se contempla que varias alternativas y ejemplos
de realización como están dentro del ámbito de las siguientes
reivindicaciones, particularmente reseñando y reivindicando con
claridad todo lo referente a la invención.
Claims (17)
1. Un método para permitir a un usuario comprobar
convenientemente un aparato detector de condiciones adversas (18),
que consista en:
proporcionar un interruptor de prueba (60) en el
aparato detector (18);
proporcionar un indicador de alarma (24) que se
activa para generar una señal de alarma audible para alertar al
usuario cuando se detecta una condición adversa, teniendo la señal
de alarma un nivel de alarma y una duración de alarma e incluyendo
una pluralidad de pulsos de alarma teniendo cada uno un nivel de
alarma y una duración de pulso de alarma;
generar en el aparato detector (18) una señal de
prueba de alarma que se aplica al indicador de alarma (24) para
activar el indicador de alarma (24) cuando el usuario activa el
interruptor de prueba (60), teniendo la señal de prueba de alarma
un nivel y una duración de prueba, siendo la duración de prueba
sustancialmente menor que la duración de alarma,
caracterizada porque la señal de prueba de alarma incluye
una pluralidad de pulsos de prueba, teniendo cada pulso de prueba
un nivel de pulso de prueba y una duración de pulso de prueba,
siendo el nivel de pulso de prueba sustancialmente igual al nivel de
alarma y siendo la duración del pulso de prueba sustancialmente
menor que la duración del pulso de alarma.
2. El método de la Reivindicación 1, en el que el
indicador de alarma (24) es una bocina piezoeléctrica.
3. El método de la Reivindicación 1, en el que la
señal de alarma de prueba incluya una pluralidad de trenes de
pulsos, contenido cada uno en una envolvente de prueba, teniendo la
envolvente de prueba una duración sustancialmente igual a la
duración de un pulso de alarma, en el que cada tren de pulsos
incluye al menos un pulso de prueba.
4. El método de la Reivindicación 3, en el que la
señal de alarma incluye tres pulsos de alarma, teniendo cada uno un
nivel de alarma y de duración de pulso de alarma, en el que la
señal de prueba de alarma incluye un primer tren de pulsos, un
segundo tren de pulsos y un tercer tren de pulsos, incluyendo el
primer tren de pulsos al menos un pulso de prueba, incluyendo el
segundo tren de pulsos un número mayor de pulsos de prueba que el
primer tren de pulsos, e incluyendo el tercer tren de pulsos un
número mayor de pulsos de prueba que el segundo tren de pulsos.
5. El método de la Reivindicación 3, en el que
cada uno de la pluralidad de trenes de pulsos incluye un mayor
número de pulsos de prueba que el tren de pulsos precedente.
6. El método de la Reivindicación 3, en el que la
señal de alarma incluye tres pulsos de alarma y la señal de prueba
de alarma incluye tres trenes de pulsos, incluyendo el primer tren
de pulsos al menos un pulso de prueba, incluyendo el segundo tren
de pulsos un mayor número de pulsos de prueba que el primer tren de
pulsos, e incluyendo el tercer tren de pulsos un mayor número de
pulsos de prueba que el segundo tren de pulsos.
7. El método de la Reivindicación 4, en el que el
segundo tren de pulsos incluye dos pulsos de prueba y el tercer
tren de pulsos incluye tres pulsos de prueba.
8. Un aparato de aviso de condiciones adversas
(18), que conste de:
un detector (42, 56) para detectar una condición
adversa, proporcionando el detector (42, 56) una señal audible de
condiciones adversas sensible a la detección de la condición
adversa;
una unidad de control (22) acoplada de forma
operativa al detector (42, 56) para recibir la señal de condiciones
adversas, en el que la unidad de control (22) genera una señal de
alarma al recibir la señal de condiciones adversas, teniendo la
señal de alarma un nivel de alarma y una duración de alarma e
incluyendo una pluralidad de pulsos de alarma teniendo cada uno un
nivel de alarma y una duración de alarma;
un indicador de alarma audible (24) conectada de
manera operativa a la unidad de control (22) para recibir la señal
de alarma, en la que el indicador de alarma (24) genera la señal de
alarma de tal modo que la señal de alarma pueda ser detectada por
el usuario;
y
y
un interruptor de prueba accionable por el
usuario (60) conectado operativamente a la unidad de control (22),
en la que el interruptor de prueba (60) genera una señal de
actuación recibida por la unidad de control (22) al accionar el
usuario el interruptor de prueba (60),
donde la unidad de control (22) genera una señal
de prueba al recibir la señal de activación del interruptor de
prueba (60), siendo la señal de prueba recibida por el indicador de
alarma (24) de tal modo que el indicador de alarma (24) genere una
señal de prueba que pueda ser detectada por el usuario, teniendo la
señal de prueba un nivel de prueba y una duración de prueba, siendo
la duración de prueba sustancialmente menor que la duración de la
alarma;
caracterizado porque el nivel de prueba
incluye una pluralidad de pulsos de prueba teniendo cada uno un
nivel de prueba y una duración de pulso de prueba, siendo la
duración del pulso de prueba sustancialmente menor que la duración
del pulso de alarma y siendo el nivel de prueba sustancialmente
igual al nivel de alarma.
9. El aparato de la Reivindicación 8, en el que
el detector es un detector de monóxido de carbono (46).
10. El aparato de la Reivindicación 8, en el que
el detector es un detector de humos de tipo fotoeléctrico (52).
11. El aparato de la Reivindicación 8, en el que
el detector es un detector de calor.
12. El aparato de la Reivindicación 8, en el que
el indicador de alarma es una bocina piezoeléctrica.
13. El aparato de la Reivindicación 8, en el que
el detector incluye un detector de humos (52) y un detector de
monóxido de carbono (46).
14. El aparato de la Reivindicación 8, en el que
la señal de prueba de alarma incluye una pluralidad de trenes de
pulsos, cada uno contenido dentro de una envolvente de prueba,
teniendo la envolvente de prueba una duración sustancialmente igual
a la duración del pulso de alarma, en el que cada tren de pulsos
incluye al menos un pulso de prueba.
15. El aparato de la Reivindicación 14, en el que
cada uno de la pluralidad de trenes de pulsos incluye un mayor
número de pulsos de prueba que el tren de pulsos precedente.
16. El aparato de la Reivindicación 14, en el que
la señal de alarma incluye tres pulsos de alarma y la señal de
prueba de alarma incluye tres trenes de pulsos, incluyendo el
primer tren de pulsos al menos un pulso de prueba, incluyendo el
segundo tren de pulsos un mayor número de pulsos de prueba que el
primer tren de pulsos, e incluyendo el tercer tren de pulsos un
mayor número de pulsos de prueba que el segundo tren de pulsos.
17. El aparato de la Reivindicación 16, en el que
el segundo tren de pulsos incluye dos pulsos de prueba y en el que
el tercer tren de pulsos incluye tres pulsos de prueba.
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