KR0114423Y1 - 보조경보기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 센스파리미터에 반응하여 예비 음향 출력을 발생하는 경보기(1)를 구비하는데, 상기 경보기는 상기 센스파라미터에 반응하여 제 1음향출력을 발생하는 제 1변환기(16)를 갖는 제 1경보기 회로(12)와 소정의 결함상태에 반응하여 예비 음향 출력을 발생하고 상기 제 1변환기(16)에 음향적으로 결합되는 제 2변환기(22)를 갖는 제 2경보기 회로(18)를 포함한다.

상기 제 2경보기 회로(18)는 상기 제 1변환기(16)의 제 1음향 출력을 전기 신호로 변환함으써 전기 신호를 공급한다. 제 1경보기 회로(12) 및 제 2경보기 회로(18)에 접속된 검출기 회로(24)는 센스파라미터에 반응하고 제 2경보기 회로(18)의 전기 신호에 반응한다. 상기 검출기 회로(24)가 소정의 결함 상태 존재를 측정한 후, 상기 검출기 회로(24)는 제 1음향 출력을 발생하는 상기 제 1변환기(16)의 고장에 따라 제 2변환기(22)가 예비 음향 출력을 발생하도록 한다.

Description

보조 경보기

제1도는 본 고안의 가청경보기 회로의 불록선도.

제2도는 제1도에 도시된 가청경보기의 특정 실시예를 나타낸 개략도.

제3도는 제2도에 도시된 회로에 사용되는 전원장치의 일례를 나타낸 개략도.

제4a도는 제 1도에 도시된 증폭기로 증폭된 후 제 2변환기에 의해 발생되는 전기신호의 그래프도.

제4b도는 제1도에 나타낸 임계 검출기(48)로 표준화되고 계수가능한 CMOS신호로 변환된 후 제 4a도에 의해 도시되는 전기 신호의 그래프도.

제5도는 음향을 출력하는 제1변환기의 고장에 따라 제2변환기로부터 예비 음향을 출력하도록 제2도에 도시된 회로의 마이크로 프로세서를 프로그램하는 프로그램 작성단계를 도시한 순서도.

제6도는 자동 지단특성을 만들기 위해 제 2도에 도시된 회로의 마이크로 프로세서를 프로그램하는 프로그램 작성단계를 도시한 순서도.

제7도는 제1 및 제2가청 변환기를 연결하는 자폐장치를 나타내는 본 고안의 변환기 배치의 제 1실시예를 나타낸 사시도.

제8도는 변환기와 강성부재의 상대적 위치를 나타내는 본 고안의 변환기 배치의 제 2실시예를 나타낸 사시도.

제9도는 제2가청 변환기의 음향 출구 구멍을 가로 질러 위치한 한발의 접착 테이프와 등을 맞대어 배치되어 있는 변환기를 나타낸 본 고안의 변환기 배치의 제 3실시예를 나타낸 사시도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 가청 경보기 회로 12 : 제1가청 경보기 회로

14 : 제1구동회로 16 : 제1변환기

18 : 제2가청 경보기 회로 20 : 제2구동회로

22 : 제2변환기 28 : 처리회로

40 : 센서 44 : 필터

46 : 증폭기 48 : 임계 검출기

50 : 카운터 205 : 조절기

232 : 충전회로

본 고안은 내부에 보조 경보 또는 예비경보 특성을 갖는 가청 경보기 회로에 관한 것이다.

본 고안은 환자에게 불리한 결과를 가져올 수 있는, 의료장치에 관련된 어떤 상태를 검출할 수 있는 장치에 관한 것이다. 이러한 장치의 일례로는 유체 저장기의 고갈을 검출할 수 있는 대용적 주입 펌프에 사용된 센서가 있다. 대용적 주입 펌프에 관련된 센서의 다른예는 유체를 배출하는데 사용되는 관내에서 공기 거품을 검출하는 종래의 에어-인-라인(air-in-line)센서이다. 이러한 센서들은 각각 환자에게 잠재적으로 위험한 어떤 상태를 검출한다. 이러한 유형의 상태들은 본 출원에게 센스 파라미터와 관련된다. 의료 장비에 관련되어 사용되는 전형적인 경보기는 센스 파라미터의 존재를 사용자에게 알리도록 사용되는 경보기로 구성되어 있다. 그러나 경보기의 고장은 경보기 신호가 사용자에게 도달되지 못하게 되어 잠재적으로 위험한 결과가 일어난다.

본 고안은 동일한 소자를 제 1 경보기가 센스 파라미터에 적절히 반응하는지의 여부를 검출하는 센서로서, 및 제 1 경보기의 고장시 센서 파라미터에 반응하는 보조 또는 예비경보기로서 사용하는 내부 보조 또는 예비경보특성을 제공하는 가청 경보기 회로를 제공한다.

본 고안에 따르면 가청 경보기는 환자의 신체에 유체를 공급하는데 사용되는 콘딧내에서 공기 거품의 검출과 같은 센서 파라미터에 반응하여 예비음향을 출력한다. 경보기 회로는 환자의 신체에 유체를 나르는데 사용되는 콘딧내의 공기 거품 검출에 반응하여 제 1음향 출력을 발생하는 제 1변환기를 갖는 제 1가청 경보기 회로를 구비한다. 경보기 회로는 제 1음향을 출력하는 제 1 가청 경보기 회로의 고장과 같은 소정의 결함 상태에 반응하여 예비 음향을 발생하는 제 2변환기를 갖는 제 2가청 경보기 회로를 추가로 구비한다.

제 2가청 변환기는 음향적으로 제 1변환기에 연결되는데, 양호한 실시예에서 상기 변환기는 압전 변환기이다.

양호한 실시예에서 상기 변환기는 압전 변환기이다. 제 2가청경보기회로는 제 1변환기의 제 1음향 출력을 전기신호로 변환시킴으로써 전기 신호를 공급한다. 검출기 회로는 제 1 및 제 2가청 경보기 회로에 연결되고 센스 파라미터(즉, 환자 신체에 유체를 공급하는데 사용된 콘딧내의 공기 거품의 검출) 및 제 2가청 경보기 회로로부터의 전기 신호에 반응한다. 일단 검출기가 이 상태들에 반응하게 되면, 검출기는 소정의 결합 상태(즉 제 1음향을 출력하는 제1가정 경보기 회로의 고장)을 인지하게 되어 제 2변환기가 예비 음향을 발생하도록 한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

제1도를 참조하면 가청 경보기 회로(10)의 블록선도가 도시되어 있다. 상기 가청 경보기 회로(10)는 종래 센서(40)에 의해 공급되는 환자의 신체에 유체를 공급하는데 사용되는 콘딧내의 공기 거품의 검출과 같은 센스 파라미터에 반응하여 예비 음향을 발생한다. 상기 가청 경보기(10)는 상기 센스 파라미터에 반응하여 제 1음향을 발생하는 제 1변환기(16)를 갖는 제 1가청경보기 회로(12)와, 제 1음향을 발생하는 상기 제 1변환기(16)의 고장과 소정의 결함 상태에 반응하여 예비 음향을 발생하는 제 2가청 변환기(22)를 갖는 제 2가청 경보기(회로(18)를 구비한다. 상기 제 1가청 경보기 회로(12)는 상기 제 1변환기(16)를 구동하는 제 1구동회로(14)를 포함하고 상기 제 2가청 경보기 회로(18)는 제 2가청 변환기(22)를 구동하는 제 2구동회로(20)를 포함한다.

상기 제 2가청 변환기(22)는 상기 제 1변환기(16)에 음향적으로 연결되어 있고 상기 제 2변환기(22)는 제 1변환기(16)의 제 1음향 출력을 전기신호로 변환시킴으로써 전기 신호를 라인(26)에 공급한다. 상기 변환기(16,22)는 가청 에너지를 전기 에너지로 변환시키는데 특히 적절한 압전변환기이다. 예를들면, 텍사스주 리챠드슨사의 NTK 기술 세라믹과로부터 구입할 수 있는 모델명 PZS 27TP 압전 변환기가 사용된다.

본 고안은 환자의 신체에 유체가 흐르도록 사용되는 콘딧내에 공기거품의 검출과 같은 센스 파라미터를 표시하는 신호에 반응하는 검출기 회로(24)를 추가로 포함한다. 상기 센스 파라미터를 표시하는 신호는 상기 검출기 회로(24)에 라인(42)으로 공급된다.

검출기 회로(24)는 또한 라인(26)의 전기 신호에 반응하고 라인(26)에 공급된 전기 신호를 해석함에 의해 소정의 결함 상태를 공급한다. 소정의 결함상태는 제 1변환기(16)가 제 1음향을 발생하는데 잘못됨을 인지하는 검출기 회로(24)에 의해 공급되고, 그에 따라 검출기 회로(24)는 제 2가청 변환기(22)가 예비 음향을 발생하도록 한다.

검출기 회로(24)는 제 2변환기(22)로부터 라인(26)으로 전기 신호를 수신하는 컨디셔닝 회로(25)를 포함한다. 컨디셔닝 회로(25)는 바람직하지 않는 주변 잡음을 여과시키도록 제 1구동회로(14)와 동일한 주파수로 동조된 필터(44)(즉, 라인(26)에 연결된 대역 통과필터)를 포함한다. 컨디셔닝회로(25)는 증폭기(46)로 전기 신호를 초기에 증폭한다. 제4a도는 라인(47)에 현존하는 전기신호를 나타낸다. 일단 전기신호가 증폭되면, 임계 검출기(48)는 증폭된 전기 신호를 라인(49)의 표준화된 또는 계수가능한 신호로 변환시킨다.

제 4b도는 임계 검출기(48)에 의해 계수 가능한 신호로 변화된 후 라인(49)의 신호를 나타낸다. 제 4b도에 도시된 계수가능한 신호의 상태는 카운터(50)에 의해 계수하는데 특히 적합하다. 카운터(50)는 전력입력, 라인(49)을 통하여 제 2가청 경보기 회로(18)로부터의 입력, 리셋포오트(51)라인(54)에서의 출력을 포함한다. 카운터(50)에 의해 공급된 계수는 라인(26)에 현존하는 제 2변환기(22)의 한 주기 시간에 대한 출력을 나타내고 필터(44), 증폭기(46) 및 임계검출기(48)에 의해 조절된다. 이목적의 적절한 카운터는 텍사스주 오스틴의 모토롤라 사로부터 구입할 수 있는 모델명 MC14060의 카운터 칩이다.

검출기 회로(24)는 라인(54)을 통하여 컨디셔닝 회로(25)로부터 계수를 수신하고, 컨디셔닝 회로(25)로 부터의 계수와 사전 프로그램된 소정의 파라미터를 비교하며, 계수가 소정 파라미터 내부에서 잘못되었을 경우 제 2가청 변환기(22)가 라인(37)을 통하여 예비 음향을 발생하도록 하는 처리 회로(28)를 추가로 포함한다.

제1도는 또한 센스 파라미터를 라인(42)을 통하여 처리회로(28)에 전하는 임의의 센서회로(40)를 나타낸다. 몇몇 센서회로(40)는 센스 파라미터 존재 여부를 모니터 하는데 사용된다. 센서(40)는 환자에게 잠재력으로 해로운 상태를 검출하는 능력을 갖는 센서이다. 가청 경보기(10)는 상세히 후술될 자동 진단 특성을 포함하는데 이 자동진단 특성은 전원회로(200)(제 3도)의 고장과 같은 가청 경보기 회로(10)의 그 자체내 센스 파라미터의 존재를 감지하거나 또는 반응한다. 자동 진단 특성은 특이한 경보기 주파수를 갖는 분리된 음향 경보기에 제한 받지 않는 가시적 지시기 또는 숫자 표시장치와 같은 임의의 지시기(I)를 이용할 것이다.

제2도 및 제3도를 참조하면, 제2도는 제1도에 도시된 가청 경보기 회로(10의 상세한 실시예를 나타내는 개략도이고, 제3도는 제2도에 도시된 가청 경보기 회로(10)에 전력을 공급하는 전원회로(200)의 양호한 실시 예를 나타낸다. 전원회로(200)는 표준월회로(wall circuit)(234)(변압기로서 제3도에 도시됨)에서 전력을 공급받는 충전회로(232)에 의해 연속적으로 충전되는 12볼트 축전지를 포함한다. 한쌍의 퓨우즈(201,203)을 갖는 2극단투 스위치(double pole singe throw switch)(204)와 입력(219) 및 출력(220)을 갖는 전압조정기(205)는 전원회로(200)에 포함된다. 위치(210, 214)에서의 전압은 라인(220)상의 전압이 전압 조정기(205)에 의해 5볼트로 조정되는 동안 12볼트로 유지된다. 5볼트 DC신호는 금후로는 논리 1 또는 하이신호로서 적용되고, 반면에 거의 0볼트의 전압은 논리 0 또는 로우 신호로서 적용될 것이다.

제2도를 참조하면, 센서(40) 및 지시기(I)는 명확함을 위해 생략되었다. 시간 t=0에서, 처리회로(28)는 센서(40)에 의해 센스 파라미터(콘딧내 공기거품과 같은)의 존재를 알게 된다. 그후 즉시, 처리회로(28)는 초기에 카운터(50)를 리셋하기 위해 카운터(50)의 리셋포오트(51)로 라인(52)를 통하여 리셋 신호를 보내고, 동시에 처리회로(28)내의 클럭소자가 개시된다. 다음, 처리회로(28)는 바람직한 가청음의 주파수(즉 3000 Hz)에서 라인(34)으로 구형파 열을 보냄으로써 제 1경보기 회로(12)로부터 제 1음향을 발생시킨다. 처리 회로(28)는 그것에 접속된 메모리에 전자동 프로그램 되어 있는 작동 루틴에 의해 경보기회로(10)의 동작을 제어한다.

제 1구동회로(14)는 라인(34)을 통하여 구형파열을 수신한다. 제 1구동 회로(14)는 바이어스 전류용 저항(R1) 및 스위치용 트랜지스터(Q1)를 포함하는 +5볼트 내지 +12볼트의 레벨 컨버터(300)를 구비한다. 전원 장치 입력은 제 1변환기(16)에 전력을 공급하기 위해 라인(214)에 접속되며 +12 볼트까지 끌어올리기 위해 저항(R2) 및 절연 커패시터(C1)가 제 1구동회로(14)내에 있다. 제 1구동회로의 나머지는 제 1가청 변환기(16)에 의해 방출된 가청음에 대한 음량 조절 및 전류 한정용 고정 저항(R3), 수동 음량 조절용 가변저항기(104)와 변환기 전력공급용 버퍼 또는 구동기(31)로 구성된다. 라인(34)상의 제 1가청 출력 신호는 제 1구동회로(14)가 제 1가청변환기(16)를 구동시키도록 조절되고, 전술한 것처럼 구형파로 구성될 것이다.

가청 경보기 회로(10)가 적절히 작용할 때 (즉, 제 1변환기(16)가 센스파라미터에 반응하여 가청음을 출력함), 제2가청 변환기(22)가 제 1가청 출력의 일부분을 라인(26)상의 전기신호로 변환시킨다. 라인(26)상의 전기신호는 컨디셔닝 회로(25)를 통과하고 초기에 필터(44) 및 증폭기(46)와 조우한다. 결합된 필터(44) 및 증폭기(46)는 커패시터(C30), 저항(R35,R36), 연산 증폭기(OP-엠프)(406)와 커패시터(C32)를 포함한다. 기준 전압은 또한 OP앰프(406)의 DC전압 레벨 출력이 공급 전압의 거의 반이되도록 설정하는데 이용할 수 있다. 라인(418)상의 기준 전압은 OP앰프(402), 저항 분할기(R31, R33), 5볼트 공급원(220)과 커패시터(C34)에 의해 정해진다.

제 1구동회로(14)가 동조되는 주파수에 세트되는 통과 대역을 갖는 대역 통과 필터는 제 1가청 변환기(16)로부터 실제 가청 출력과 주변으로부터 랜덤 잡음간의 식별에 있어서 컨디셔닝 회로(25)를 보조한다. 증폭기(406)가 신호를 적절한 진폭(제4a도)으로 상승시킨후 상기 신호는 DC 기준(Vref)을 형성하도록 증폭기(402)를 사용하는 임계 검출기(408)에 의해 라인 (49)상에 계수 가능한 신호로 변환한다. 제 4b도에 도시된 계수 가능한 신호는 쉽게 계수되는 어떤 표준 논리 신호로 될 수 없는 CMOS 논리 신호로 구성된다. 저항(R37,R38,R39,R40), 커패시터(C31)와 정류기(D30)는 컨디셔닝 회로(25)의 증폭기, 필터와 계수 기능을 보조한다.

제 2 구동 회로(20)는 라인(37)을 통하여 입력되는 버퍼(108)를 포함한다. 라인(37)의 논리값은 일반적으로 1 이고, 제 2 변환기(22)로부터 음향 출력의 필요에 따라 0 으로 변한다. 상응하여, 라인(114)의 논리값은 정상적으로 1 이고 라인(37)의 논리값이 1에서 0 으로 변할 때 0 으로 변한다. 한쌍의 트랜지스터(116, 118)는 라인(21)으로 축전지 전압을 작동시키고 라인(114)의 논리값이 1 일 때 발진기/분할기(120)의 금지 포트(127)에 논리값 1 로 정상적으로 조정된다. 라인(114)의 논리값이 1 일 때 트랜지스터(116, 118)은 발진기/분할기(120)가 음향을 발생하는 제 2변환기(22)를 구동시키지 못하게 한다. 그러나, 금지포트(127)내 논리 입력이 논리값 0으로 변할 때 (라인(114)의 논리값이 0으로 변할 때) 발진기/분할기(120)는 제 2가청 변환기(22)를 구동시키도록 라인(126)을 통하여 경보기 신호(가청 범위내 주파수, 즉 2500HZ를 갖는 구형파 출력과 같은)를 공급한다.

커패시터(C22)와 한쌍의 저항(R25, R26)을 구비하는 저항/커패시터 회로(124)는 발진기/분할기(120)에 발진기 작동용 동조 회로를 제공한다. 발진기/분할기(120)는 제 2가청 변환기(22)를 구동시키도록 라인(21)의 전압을 이용한다. 저항(R21,R22,R23,R24,R27), 커패시터(C21)와 정류기(D20)는 제 2기청 구동회로(20)가 제 2가청 변환기(22)로부터 음향을 발생하도록 보조하는데 상세히 후술될 자동 진단 특성의 소자들이다.

변환기(16,22)가 사실상 압전일 경우, 상대적으로 큰(즉 1MΩ)블리드 저항(103a, 103b)이 존재한다. 블리드 저항(103a, 103b)은 변환기로부터 직류 전류 전압 베이스를 제거하기 위하여 절연 커패시터(C21, C23)와 결합하고, 그것에 의해 그들의 신뢰도가 향상된다.

제5도는 처리회로(28)가 제 1가청 경보기(12)의 작동 여부를 결정할 수 있는 프로그램 처리 또는 루틴의 일례를 나타내는 순서도(12)이다.

시간 t=0에서, 처리회로(28)의 프로그램 처리의 초기단계(63)는 센서(4)가 유체 콘딧내 공기 거품과 같은 센서 파라미터의 존재를 처리회로(28)에 알릴 때 트리거 된다. 센서(40)가 처리회로(28)에 센스 파라미터 존재를 통보한 후, 처리회로(28)는 라인(52)를 통하여 카운터(50)를 순간적으로 클리어시키고(단계 64)처리회로내에 내부 클럭 소자를 클리어 시키는(단계 65) 단계(64,65)에서의 경보기회로(10) 내부 소자를 처리한다.

다음, 처리회로(28)의 프로그램 처리 과정은 결정단계(66)를 처리하기 시작한다. 결정단계(66)가 처리되는 동안, 처리회로(28)는 라인(54)을 통하여 카운터(50)에 의해 실행된 계수의 최상위 이전 숫자중의 어느 하나의 논리 레벨을 모니터하고 그 계수의 결과와 고유 변환기 동작 특성을 나타내는 소정의 파라미터를 비교한다. 소정의 파라미터는 제5도의 순서도에 따라 처리회로(28) 내부에 사전 프로그램 된다.

제 1변환기(16)가 가정 출력을 발생시키고 그 출력이 라인(26)을 통하여 궁극적으로 컨디셔닝 회로(25)에 수신되는 전기 신호로 변환된다면 카운터(50)의 계수값에 상응하는 고유의 변환기 동작특성을 나타내는 사전 프로그램된 소정 파라미터들이 존재해야 된다. 예를들면, 이진수 12가 모니터 된다면, 처리회로(28)는 카운터(50)의 이진수12가 라인(52)을 통한 리셋 신호로부터 4096 클럭 사이클 후에 하이신호로 되고 8192 클럭 사이클 후에 로우 신호로 됨을 알 수 있다. 이 예에 있어서, 처리회로(28)내에 사전 프로그램된 소정의 파라미터는 카운터(50)의 리셋 신호로부터 4096클럭 사이클 후에 하이(논리값 1)신호로 되고 8192 클럭 사이클 후에 로우 (논리값 0) 신호로 되는 이진수 12이다.

블록(67)에서 처리회로(28)는 라인(54)상의 실제 출력이 소정의 파라미터와 상응하는지 여부를 결정한다. 라인(54)상의 출력이 소정의 파라미터내에 있지 않다면 처리회로(28)는 경보기 단계(68)를 처리하고 소정의 결함상태를 발생시키며 제 2변환기(22)가 예비 음향을 발생하도록 라인(37)을 통하여 필요한 가청 신호를 제 2가청 구동회로(20)에 보낸다. 그러나, 라인(54)상의 출력이 소정의 파라미터 내에 있다면, 처리회로(28)는 제 1가청 경보기(12)가 제 1음향 출력을 계속 처리하는 확인단계(69)를 진행시킨다.

경보기회로(10)는 내부에 몇몇의 자동 진단 특성을 포함한다. 제 1자동 진단 특성은 제 2가청 경보기 회로(18)내에 존재한다. 전원회로(200)에서 라인(220)상의 논리 0이 되는 퓨우즈(203)(제 3도)의 고장 또는 조절기(205)의 고장과 같은 고장이 일어난다면, 라인(114)상의 논리값은 전원 고장의 결과로써 0이 될 것이며 따라서 금지 포트(127)에서 논리값은 0이다. 금지포트(127)내의 논리가 0일 때, 발진기/분할기(120)는 제 2변환기(22)로부터 가청 출력을 발생하도록 라인(210)사의 전압을 이용한다. 따라서, 제 2구동회로(20)는 제 2변환기(22)를 자동적으로 소리나게 할 것이다. 라인(210)상의 전압이 계속 유지되는 동안, 가청 경보기 회로(10)는 퓨우즈(203)의 고장 또는 조절기(205)의 고장과 같은 전원 고장에 응하는 음향 출력을 자동적으로 발생한다.

제6도는 레벨 시프터(409)를 갖는 자동 진단 라인(39)을 이용하는 제 2 자동진단 특성에 대한 처리회로(28)의 작동 루틴을 나타내는 순서도(70)이다. 이러한 목적의 적절한 레벨 시프터는 텍사스주, 오스틴의 모토롤라사로부터 구입할 수 있는 모델명 MC14049이다. 제 2 자동 진단 특성은 제 2 가청 경보기 회로(18) 및 컨디셔닝 회로(25)가 적절히 작동하는지 여부를 결정하는데 사용되고 만일 결점이 있다면 사용자에게 신호를 보낸다. 제 5도에 나타낸 프로그램 루틴과 유사하게, 제6도에 도시된 동작 루틴은 처리회로(28)의 관련 프로그램 메모리내에 저장된다.

제6도에 나타낸 프로그램 루틴은 경보기 회로(10)의 소자를 주기적으로 테스트하도록 프로그램 되거나 또는 경보기 회로(10)의 전력 소비량을 올리도록 프로그램 된다. 일단 프로그램 루틴이 작동되면, 그 루틴은 초기단계(71)를 시작하는데 여기에서 처리회로(28)는 제 2가청 변환기(22)가 음향을 발생할 수 없도록 라인(37)을 하이 신호로 설정되도록 프로그램 한다. 다음, 결정단계(72)에서 처리회로(28)는 발진기/분할기(120)의 금지포트(127)의 전압을 결정하기 위해 라인(39)을 모니터 한다. 라인(37)이 논리 1인 동안 라인(39)상의 논리가 로우라면, 제 6도의 블록(73)에서와 같이 결함 퓨우즈(201)의 결과로써 (210)에서의 전원 고장과 같은 제 2가청 경보기회로(18)에서의 고장이 일어나고 처리회로(28)는 숫자 표시가(I)에서 코드로 나타내고 제 1가청 변환기(16)가 울리도록 고장 지시 단계(74)를 처리할 것이다.

라인(37)상의 논리가 하이이고 라인(39)상의 논리가 하이이면, 라인(37)과 금지포트(127)간의 제 2가청 경보기 회로(18)의 작동이 검증되고 처리회로(28)는 제 2가청 경보기 회로(18)를 테스트하기 위해 준비단계(75)를 처리한다. 준비단계(75)가 처리되는 동안, 처리회로(28)는 카운터(50)를 클리어 시키도록 라인(52)에 펄스를 가하고 라인(54)상의 출력을 모니터하기 위해 제 2결정 단계(76)를 처리한다. 고장 상태 단계(77)는 라인(52)에 펄스를 가한후, 개개의 라인(37,39,54)상의 논리가 하이인 상태를 나타내고 하이 논리로 고정된 카운터(50)와 같은 경보기회로(10)에 고장을 나타내는 상태를 예시한다. 이 상태를 인지함에 따라 처리회로(28)는 숫자 표시기(I)상의 코드를 나타내고 제 1가청 변환기(16)가 울리도록 고장 지시단계(74)를 처리한다. 라인(54)상의 논리가 로우이고 라인(37,39)상의 논리가 하이 일 때 처리회로(28)는 제 2가청 경보기 회로(18)의 나머지 부분을 테스트 하기 위해 테스트 단계(78)를 처리하고 라인(37)상의 논리가 로우로 초기에 설정된 컨디셔닝 회로는 제 2가청 변환기(22)로부터 음향을 발생시킨다.

블록(79-84)에 도시된 것처럼, 라인(37)상의 논리값이 로우(0)로 설정되고 금지포트(127)에서 논리값이 로우(0)일 때, 라인(54)상의 컨디셔닝 회로(25)의 출력은 제 2변환기(22)가 제 1변환기(16)로 부터의 제 1음향 출력을 라인(26)을 통하여 전기 신호로 변환시킬 때 컨디셔닝 회로(25)에 의해 공급된 출력과 본질적으로 동일하다. 어떤 음향 결합도 없고 따라서 신호감소도 없기 때문에, 제 2가청 변환기(22)가 음향을 발생할 때, 라인(26)상의 신호는 제 2변환기(22)가 제 1 변환기(16)로 부터의 음향 출력을 전기 신호로 변환시킬 때 라인(26)상의 신호보다 훨씬 더 강하게 될 것이다.

금지 포트(127)에서 논리값이 논리 0이고 라인(54)상의 신호가 적당한 지연(블록81)후 제 1변환기(16)에 의해 발생된 음향 출력과 일치하지 않을 경우, 가청 경보기 회로(10)에 고장이 일어나고 처리회로(28)는 에러인지 단계(82)를 처리하며 계속하여 고장 지시 단계(74)를 처리한다. 다시, 고장지시 단계(74)에서, 처리회로(28)는 바람직한 가청음(즉 2500HZ)에서 라인(34)을 통하여 구형파열을 보내고 제 1변환기(16)로부터 가청음을 출력시키며 가청 경보기 회로(10)의 고장에도 불구하고 경보기 신호를 제공하도록 프로그램 되어 있다. 또한, 고장 지시단계(74)에서, 처리회로(28)는 숫자 표시기(I)상에 에러코드를 나타낸다.

라인(54)상의 신호가 적절한 시간지연(블록 81)내에서 하이논리로 변하지 않으면, 처리회로(28)는 제 2가청 경보기회로 (18) 및 컨디셔닝회로(25)가 적절히 작동하는지 검증하고 검증단계(83)를 처리한다. 이 제 2자동 진단 특성은 주기적으로 가동되도록 프로그램 되고 경보기 회로 (10)의 파워업 또는 시동에 특히 유용하다.

제 3 자동 진단 특성은 또한 경보기 회로(10)의 파워업에 특히 유용하다. 제 3자동 진단 특성은 제 2 가청 변환기(22)가 제 1 변환기(16)로부터 가청신호를 라인(26)상의 전기신호로 적절히 변환시키는지 여부를 결정하는데 사용된다. 제 2 자동 진단특성과 유사하게, 제 3 자동 진단 특성은 처리회로(28)의 관련 프로그램 메모리 내에 저장된다.

제 3진단 특성의 양호한 실시예에서 처리회로(28)는 라인(52)을 통하여 리셋 신호를 보낸후 테스트 음향 출력을 제 1가청 경보기 회로(12)에 공급되도록 하기 위해 제 1가청 경보기 회로(12)에 테스트 신호를 주기적으로 공급한다. 처리회로(28)는 제 1 및 제 2가청 경보기 회로(12,18)가 적절히 작동하는지 검증하기 위해 컨디셔닝 회로(25)를 모니터 한다. 검증은 제 5도의 결정단계(66)에서 취한 단계와 유사한 방법으로 착수된다.

제 3자동 진단 특성의 검증 단계의 처리 동안 처리회로(28)는 라인(54)을 통하여 카운터(50)에 의해 실행된 계수의 최상위 이진수 중의 어느 하나의 논리 레벨을 모니터하고 계수의 결과와 고유의 변환기 동작 특성을 나타내는 소정의 파라미터를 비교한다. 제 1 변환기(16)가 테스트 가청 출력을 발생시키고 그 테스트 출력이 라인(26)을 통하여 컨디셔닝 회로(25)에 궁극적으로 수신되는 전기 신호로 변환된다면 카운터(50)의 계수값에 상응하는 고유의 변환기 동작 특성을 나타내는 사전 프로그램과 소정의 파라미터가 존재해야 된다. 예를들면, 이진수 12가 모니터 된다면, 처리회로(28)는 카운터(50)의 이진수 12가 라인(52)을 통한 리셋 신호로부터 4096클럭 사이클 후에 하이신호로 되고 8192 클럭 사이클 후에 로우 신호로 됨을 알 수 있다. 제 3자동 진단특성에서, 제 1 및 제 2 가청 경보기 회로(12,18)가 적절히 작동하는지를 검증하지 못할 경우 처리회로(28) 고장신호(숫자 표시기(I)상의 신호와 같는)를 공급한다.

이 제 3자동 진단은 제 2가청 변환기(22)의 큰재해의 기계적 고장을 검출하는데 제 2자동 진단 특성은 그러한 결함을 검출할 수 없다. 제 2자동 진단 특성은 발진기/분할기(120)로 부터의 신호를 제 2가청 변환기(22)를 바이패스하여 라인(26)으로 직접 보내고 그것에 의해서 제 2가청 변환기(22)가 적절히 작동하는(즉 음향에너지가 전기에너지로 변환됨)라인(26)상에 잘못된 신호를 발생시킨다. 반대로, 제 3자동 진단 특성은 제 2가청 변환기(22)가 제 1 가청 변환기(16)의 음향 에너지를 라인(26)을 통하여 전기 신호로 변환시키는 것이 필요한다. 제 3자동 진단 특성은 또한 제 1가청 경보기 회로(12)의 음향 출력이 실제적으로 발생되지 않으면 제 2변환기(22)가 음향 출력을 전기 신호로 변환시키지 못하는 경우에 제 1가청 경보기 회로(12)가 적절히 작동하는지 여부를 결정한다.

제 1가청 변환기(16)의 음향 에너지를 전기 신호로 변환시키는 제 2가청 변환기의 효율은 주변 잡음에 기인한 에러 신호를 제거하는데 있어 중요한 특징이다. 제 2가청 변환기(22)가 제 1가청 변환기(16)의 출력을 전기 신호로 능률적으로 변환시키지 못할 경우, 컨디셔닝 회로(25)는 계수가능한 신호로 변환되도록 충분한 진폭을 갖는 신호를 공급하기 위해 라인(26)을 통하여 신호를 공급해야 한다.

라인(26)을 통한 신호의 증폭은 저항(R35,R36)커패시터(C30, C32)의 값에 의해 조절된다. 이 소자들의 값이 상대적으로 큰 이득으로 제공하도록 설정된다면, 컨디셔닝 회로(25)는 또한 주변잡음을 증폭하기 쉽다. 따라서, 증폭기 이득이 크면 클수록 주변 잡음이 컨디셔닝 회로(25)에서 잘못된 신호를 발생할 가능성이 커진다. 제 1 및 제 2가청 변환기(16,22)간의 매우 효과적인 결합은 컨디셔닝 회로(25)내에 잘못된 신호에 대해 방어물을 제공한다. 매우 효과적인 결합에 있어서, 이득은 감소되고 컨디셔닝 회로(25)내의 잘못된 신호의 가능성도 감소된다.

제7도 내지 제9도는 음향 결합이 효율을 증가시키도록 제 1 및 제 2변환기(16,22)에 대한 3가지 실시예를 나타낸다. 제 7도는 회로기판(350)상에 제 1변환기(16) 및 제 2변환기(22)의 배치를 나타낸다. 제 1변환기(16) 및 제 2 변환기(22) 각각은 축방향으로 일정한 간격을 둔 단부에 축(A1, a2)를 갖는 튜브형 주변벽(164,184)으로 구성된 원판형 껍데기(160,180)를 구비하고, 제 1단부별(162,182) 및 제 2맞은편 단부벽(166,186)은 주변벽(164,184)의 단부에 각각 부착된다. 제 1단부별(162,182)은 축(A1, A2)에 평행 방향으로 음향 출력을 통과시키는 음향출구 구멍(165,185)을 갖는다.

제7도에 도시된 실시예에 있어서, 제 1변환기(16) 및 제 2변환기(22)는 제 2변환기(22)의 축(A2)과 그 축으로부터 일정한 간격을 둔 제 1변환기(16)의 축(A1)에 위치하고, 상기 변환기간의 음향 결합을 향상시키는 음향 전파 부재 또는 차폐장치(380)에 의해 결합된다. 차폐장치(380)는 제 1변환기(16)에서 제 2변환기(22)로 음향 출력을 효율적으로 전송할 수 있도록 적어도 부분적으로 음향 출구 구멍(165,185)을 덮는다. 제7도에 도시된 실시예는 가청 경보기(10)의 외부(352)에 면하는 음향 출구 구멍(165,185)과 가청 경보기(10)의 내부에 면하는 제 2단부벽(166,186)을 나타낸다. 변환기(16,22)의 이러한 방위는 사용자에게 음향 출구 구멍(165,185)을 통하여 가청 출력을 방송할 수 있다.

제8도에 도시된 실시예에 있어서, 제 1변환기(16) 및 제 2변환기(22)는 제 7도에서와 같이 위치한다. 제 8도에서, 음향 전파 또는 강성 부재(381)는 단부벽(166,186)에 아교 또는 다른 수단에 의해 부착된다. 강성 부재(381)는 제 1변환기(16) 및 제 2변환기(22)간의 음향 결합을 향상시키는 제7도에 도시된 실시예의 차폐장치(38)와 같은 유사한 기능을 제공한다.

제 1 및 제 2가청 변환기(16,22) 방위의 제 3실시예를 도시한 제9도는 제 1변환기(16)의 제 2단부벽(165)이 제 2변환기(22)의 제 2단부벽(186)에 접촉되고, 제 1변환기(16)의 축(A1)이 제 2변환기(22)의 축 (A2)에 일직선으로 맞추어지며, 압력 감지 부착테이프(190)(제 9도)가 제 2변환기(22)의 음향 출구 구멍(185)을 덮는 것을 나타낸다.

압력 감지 테이프(190)는 음향 출구 구멍(185)을 막고 제 2변환기(22)가 제 1변환기(16)의 음향 출구 구멍(165)을 이용하여 주변에 제 1변환기(16)의 몸체를 통하여 방송할 수 있다. 제 1변환기(16)의 몸체는 제 2변환기로부터의 가청 출력이 발생하도록 공진 상자를 제공하고, 제 1 및 제 2변환기(16,22)의 제 2단부벽(166,186)간의 접촉은 변환기(16,22)간의 음향적 결합을 향상시키고, 제 1변환기(16)의 음향 출력은 제 2변환기(22)에 의해 전기 신호로 효과적으로 변환할 수 있다. 제 9도에 도시된 변환기의 배치는 회로기판(350)상의 최소의 공간을 필요로 하고 가청 경보기(10)를 에워싸는데 사용되는 용기내에 단 하나의 구멍만 필요하며 차폐장치(380)또는 강성 부재(381)를 제거함으로써 최소한의 부가 소자를 제공한다.

본 고안은 몇몇 실시예에 관하여 기술되어 있다. 예를들면, 필터(44), 증폭기(46) 및 임계 검출기(48)는 그들 개개의 기능에 적합한 어떤 종래 회로로 구성된다. 제 1변환기(16)는 단지 가청 출력만 발생하고 그 가청 출력을 전기 신호로 변환할 필요가 없으므로 제 1 변환기(16)는 압전 변환기일 필요가 없다. 또한, 변환기(16,22)는 정보를 전송하기 위하여 가청파 보다는 광 또는 초음파를 이용할 수 있다. 제 1 및 제 2변환기(16,22)의 음향 결합에 관하여, 강성 부재 회로 기판의 사용은 또한 제 1 및 제 2변환기 (16,22)간의 음향 결합을 향상시키는데 이용될 수 있다.

Claims (1)

1. 센스파라미터에 반응하여 예비 출력을 발생하는 경보기(10)에 있어서, 상기 센스파라미터에 반응하여 제 1출력을 발생하는 수단(16)을 갖는 제 1경보기 회로(12)와 ; 소정의 결함 상태에 반응하여 상기 예비 출력을 발생하고, 제 1출력을 발생하는 상기 수단에 결합되어 상기 예비 출력을 발생하는 수단(22)을 가지며, 상기 제 1출력에 반응하여 전기 신호를 발생하는 제 2경보가 회로(18)와 ; 상기 센스파라미터 및 상기 전기 신호에 반응하고 상기 소저의 결함상태를 제공하며 상기 제 2경보기 회로(18)가 상기 제 1출력을 발생하는 상기 제 1경보기 회로(12)의 고장에 따라 상기 예비 출력을 발생하도록 하는 검출기 수단(24)을 구비하는 것을 특징으로 하는 경보기.