TWI760991B - 警報偵測裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

警報偵測裝置包括：一收音器，接收一外界聲音並輸出一第一信號；一信號處理電路，耦接至該收音器，該信號處理電路接收該第一信號並輸出一第二信號；以及一警報決定電路，耦接該信號處理電路，當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號的數量等於一預設值，該警報決定電路輸出一警示信號。

Description

警報偵測裝置及方法
本發明是有關於一種警報偵測裝置及方法。
火災一直以來都是值得關注的問題。安全檢測器，例如煙霧警報器，已逐漸受到人們的重視，因為可以增加對生命安全與財產的保障。
近幾年來，移動裝置如智慧手錶、智慧手機與平板電腦的普及，帶動了移動裝置與互聯網的應用。利用移動裝置、網路通信以及互聯網，並配合家中的安全檢測器可以做到智慧居家安全系統的應用平臺，使用者透過移動裝置即可知道家中的安全系統或警報系統是否檢測出異常狀況。
然而，有時，人們光憑聽覺未必一定能正確察覺到煙霧警報器所發出的警報聲。故而，如果有一種警報偵測裝置及方法，當成功偵測到煙霧警報器所發出的連續警報聲時，可以發出通知給使用者或相關單位(如消防隊、救護車等)，使得使用者或相關單位能儘快做出正確的對應。如此可以更加提高對生命安全與財產的保障。
根據本案一實例，提出一種警報偵測裝置，包括： 一收音器，接收一外界聲音並輸出一第一信號；一信號處理電路，耦接至該收音器，該信號處理電路接收該第一信號並輸出一第二信號；以及一警報決定電路，耦接該信號處理電路，當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號的數量等於一預設值，該警報決定電路輸出一警示信號。
根據本案另一實例，提出一種警報偵測方法，包括：接收一外界聲音並輸出一第一信號；接收該第一信號並輸出一第二信號；以及當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號的數量等於一預設值，輸出一警示信號。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
100:警報偵測裝置
110:收音器
120:信號處理電路
140:警報決定電路
122:增益放大器
124:濾波器
126:比較電路
142:連接埠
146:處理器
147:信號分析單元
148:決定單元
A1~A3、TR:信號
LT:聲音音量臨界值
Tloud:邏輯高準位時間
S1~S10:第二信號
t1~t3:時間間隔
410~430:步驟
第1圖繪示根據本案一實施例的警報偵測裝置的功能方塊圖。
第2圖顯示根據本案一實施例的濾波器所產生的第三聲音信號與比較電路所產生的第二信號的信號波形圖。
第3圖顯示根據本案一實施例的信號波形圖。
第4圖繪示根據本案一實施例的警報偵測方法的流程圖。
本說明書的技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係 以本說明書之說明或定義為準。本揭露之各個實施例分別具有一或多個技術特徵。在可能實施的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵，或者選擇性地將這些實施例中部分或全部的技術特徵加以組合。
請參照第1圖，其繪示根據本案一實施例的警報偵測裝置的功能方塊圖。如第1圖所示，警報偵測裝置100包括：收音器110，接收一外界聲音並輸出一第一信號A1；信號處理電路120，耦接至該收音器110，該信號處理電路120接收該第一信號並輸出一第二信號TR；以及警報決定電路140，耦接該信號處理電路120，當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號TR的數量等於一預設值，該警報決定電路140輸出一警示信號。
在本案一實施例中，該觸發條件為該第二信號TR的邏輯高準位時間大於一標準值。
在本案一實施例中，該觸發條件還包括相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號TR之間的時間間隔小於一周期臨界值。
在本案一實施例中，當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號TR之間的時間間隔小於該周期臨界值，該警報決定電路140將符合該觸發條件的該第二信號TR的數量加1。
在本案一實施例中，當相鄰的兩個邏輯高準位時間 大於該標準值的該第二信號TR之間的時間間隔不小於該周期臨界值，該警報決定電路140將符合該觸發條件的該第二信號TR的數量歸零。
收音器110例如但不受限於為麥克風。收音器110用以接收外界聲音，例如，環境背景雜訊音，煙霧偵測器所發出的警報音等。收音器110所能接收的聲音頻率例如不受限於，50Hz~10KHz。收音器110所接收的聲音傳送至信號處理電路120。收音器用以接收外界聲音(如一警報器(煙霧警報器)的一警鈴聲音)以對應產生第一信號A1。
信號處理電路120包括增益放大器122、濾波器124與比較電路126。
增益放大器122，耦接收音器110，並放大收音器110所產生的第一信號A1，以成為第三信號A2。
濾波器124，耦接增益放大器122，並過濾增益放大器122所產生的第三信號A2，以成為第四信號A3。濾波器124例如是帶通濾波器。當警報器(如煙霧警報器)的警鈴聲音的頻率為3KHz時，濾波器124(帶通濾波器)為一3KHz帶通濾波器，以過濾頻率不是3KHz的信號。
比較電路126，耦接濾波器124，並將濾波器124所產生的第四信號A3與一聲音音量臨界值LT進行比較。當濾波器124所產生的第四信號A3高於聲音音量臨界值LT時，比較電路126輸出該第二信號TR給警報決定電路140，以觸發警報決 定電路140，使得警報決定電路140決定是否正確接收到警報器(如煙霧警報器)的警鈴聲音。
警報決定電路140包括連接埠142與處理器146。連接埠142耦接該信號處理電路120。處理器146耦接該連接埠142並接收該第二信號TR。該處理器146判斷並計算符合該觸發條件的該第二信號TR的數量。
連接埠142例如但不受限於為一通用目的輸出入接腳(general purpose input output pin，GPIO)。
處理器146例如但不受限於為一中央處理器(CPU)。處理器146包括：信號分析單元147與決定單元148。
連接埠142耦接至比較電路126，比較電路126所輸出的第二信號TR係透過連接埠142而輸入至處理器146。
信號分析單元147對第二信號TR進行分析。
決定單元148根據信號分析單元147的分析結果，決定是否正確接收到警報器(如煙霧警報器)的警鈴聲音。其細節將於底下說明之。
其中，處理器146、信號分析單元147與決定單元148可以例如是藉由使用一晶片、晶片內的一電路區塊、一韌體電路、含有數個電子元件及導線的電路板或儲存複數組程式碼的一儲存媒體來實現，也可藉由電腦系統、伺服器等電子裝置執行對應軟體或程式來實現。此皆在本案精神範圍內。
第2圖顯示根據本案一實施例的濾波器124所產生 的第四信號A3與比較電路126所產生的第二信號TR的信號波形圖。如第2圖所示，當濾波器124所產生的第四信號A3大於聲音音量臨界值LT時，比較電路126輸出第二信號TR。
現將說明本案一實施例中，警報決定電路140如何決定是否正確接收到警報器(如煙霧警報器)的警鈴聲音。在本案實施例中，當警報決定電路140接收到第二信號TR時，警報決定電路140記錄各邏輯高第二信號TR的個別上升邊緣時序。
在本案一實施例中，當該第二信號TR的邏輯高準位時間Tloud大於等於該標準值，則達成觸發條件。反之亦然。
如上述般，觸發條件還包括相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號TR之間的時間間隔小於一周期臨界值。
相反地，當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號TR之間的時間間隔大於該周期臨界值，則觸發條件未被達成。
在本案一實施例中，當觸發條件被達成時，視為警報偵測裝置100正確接收到警報器(如煙霧警報器)的警鈴聲音，警報偵測裝置100將輸出一警報信號至給使用者或相關單位(如消防隊、救護車等)。
第3圖顯示根據本案一實施例的信號波形圖。如第3圖所示，第二信號S1~S3的邏輯高準位時間Tloud皆小於標準值，則觸發條件未符合。第二信號S1~S3可能是因為環境雜訊噪 音所造成的。
第二信號S4的邏輯高準位時間Tloud大於等於標準值。
第二信號S5的邏輯高準位時間Tloud小於標準值。
第二信號S6的邏輯高準位時間Tloud大於等於標準值。接著，判斷相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號(S4與S6)之間的時間間隔t1是否小於周期臨界值Tcycle。在第3圖中，時間間隔t1小於周期臨界值Tcycle。當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的時間間隔小於該周期臨界值，該警報決定電路140將符合該觸發條件的該第二信號的數量加1(數量目前為2，有S4與S6)。
第二信號S7的邏輯高準位時間Tloud大於等於標準值。接著，判斷相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號(S6與S7)之間的時間間隔t2是否小於周期臨界值Tcycle。在第3圖中，時間間隔t2小於周期臨界值Tcycle。當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的時間間隔小於該周期臨界值，該警報決定電路140將符合該觸發條件的該第二信號的數量加1(數量目前為3，有S4、S6與S7)。
第二信號S8與S9的邏輯高準位時間Tloud小於標準值。
第二信號S10的邏輯高準位時間Tloud大於等於標 準值。接著，判斷相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號(S7與S10)之間的時間間隔t3是否小於周期臨界值Tcycle。在第3圖中，時間間隔t3小於周期臨界值Tcycle。當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的時間間隔小於該周期臨界值，該警報決定電路140將符合該觸發條件的該第二信號的數量加1(數量目前為4，有S4、S6、S7與S10)。
在本案一實施例中，預設值例如但不受限於為4。故而，當出現第二信號S10時，決定單元148決定為正確接收到警報器(如煙霧警報器)的警鈴聲音。或者說，在本案一實施例中，當在時間範圍內，符合觸發條件的該第二信號(S4、S6、S7與S10)的數量等於預設值(預設值為4)，該警報決定電路140輸出一警示信號。回應於此，警報偵測裝置100將輸出一警報信號(可能是透過有線或無線方式)至給使用者或相關單位(如消防隊、救護車等)。
當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的時間間隔不小於該周期臨界值，該警報決定電路140將符合該觸發條件的該第二信號的數量歸零。
第4圖繪示根據本案一實施例的警報偵測方法的流程圖。於步驟410中，接收一外界聲音並輸出一第一信號。於步驟420中，接收該第一信號並輸出一第二信號。於步驟430中，當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號的數量等於一 預設值，輸出一警示信號。
步驟410~430的細節可參考上述實施例，於此不重述。
如上所述，在本案實施例的種警報偵測裝置及方法中，當成功偵測到煙霧警報器所發出的連續警報聲時，可以發出通知給使用者或相關單位(如消防隊、救護車等)，使得使用者或相關單位能儘快做出正確的對應。如此可以更加提高對生命安全與財產的保障。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
410~430:步驟

Claims (11)

  1. 一種警報偵測裝置，包括：一收音器，接收一外界聲音並輸出一第一信號；一信號處理電路，耦接至該收音器，該信號處理電路接收該第一信號並輸出一第二信號；以及一警報決定電路，耦接該信號處理電路，當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號的數量等於一預設值，該警報決定電路輸出一警示信號，其中，該觸發條件為該第二信號的一邏輯高準位時間大於一標準值；以及該觸發條件還包括相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的一時間間隔小於一周期臨界值。
  2. 如請求項1所述之警報偵測裝置，其中當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的該時間間隔小於該周期臨界值，該警報決定電路將符合該觸發條件的該第二信號的數量加1。
  3. 如請求項2所述之警報偵測裝置，其中，當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的該時間間隔不小於該周期臨界值，該警報決定電路將符合該觸發條件的該第二信號的數量歸零。
  4. 如請求項1所述之警報偵測裝置，其中，該信號處理電路包括：一增益放大器，耦接該收音器，並放大該第一信號成為一第三信號；一濾波器，耦接該增益放大器，並過濾該第三信號成為一第四信號；以及一比較電路，耦接該濾波器，並將該第四信號與一聲音音量臨界值進行比較，當該第四信號大於該聲音音量臨界值，該比較電路輸出該第二信號。
  5. 如請求項4所述之警報偵測裝置，其中，該濾波器是一帶通濾波器。
  6. 如請求項1所述之警報偵測裝置，其中，該警報決定電路包括：一連接埠，耦接該信號處理電路；以及一處理器，耦接該連接埠並接收該第二信號，其中，該處理器判斷並計算符合該觸發條件的該第二信號的數量。
  7. 一種警報偵測方法，包括：接收一外界聲音並輸出一第一信號；接收該第一信號並輸出一第二信號；以及當在一時間範圍內，符合一觸發條件的該第二信號的數量等於一預設值，輸出一警示信號， 其中，該觸發條件為該第二信號的一邏輯高準位時間大於一標準值；以及該觸發條件還包括相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的一時間間隔小於一周期臨界值。
  8. 如請求項7所述之警報偵測方法，其中當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的該時間間隔小於該周期臨界值，將符合該觸發條件的該第二信號的數量加1。
  9. 如請求項8所述之警報偵測方法，其中，當相鄰的兩個邏輯高準位時間大於該標準值的該第二信號之間的該時間間隔不小於該周期臨界值，將符合該觸發條件的該第二信號的數量歸零。
  10. 如請求項7所述之警報偵測方法，其中，更包括：放大該第一信號成為一第三信號；過濾該第三信號成為一第四信號；以及將該第四信號與一聲音音量臨界值進行比較，當該第四信號大於該聲音音量臨界值，輸出該第二信號。
  11. 如請求項10所述之警報偵測方法，其中，由一帶通濾波器過濾該第三信號成為該第四信號。
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