WO2012167858A1 - Rauchwarnmelder und verfahren zu dessen betrieb - Google Patents

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WO2012167858A1
WO2012167858A1 PCT/EP2012/001856 EP2012001856W WO2012167858A1 WO 2012167858 A1 WO2012167858 A1 WO 2012167858A1 EP 2012001856 W EP2012001856 W EP 2012001856W WO 2012167858 A1 WO2012167858 A1 WO 2012167858A1
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WO
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light
frequency
time
measuring
receiver unit
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/001856
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English (en)
French (fr)
Inventor
Gerhard Röpke
Gerhard Niederfeld
Original Assignee
Ista International Gmbh
Job Lizenz Gmbh &Co. Kg
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Ista International Gmbh, Job Lizenz Gmbh &Co. Kg filed Critical Ista International Gmbh
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B17/00—Fire alarms; Alarms responsive to explosion
    • G08B17/10—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means
    • G08B17/103—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device
    • G08B17/107—Actuation by presence of smoke or gases, e.g. automatic alarm devices for analysing flowing fluid materials by the use of optical means using a light emitting and receiving device for detecting light-scattering due to smoke
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18—Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/185—Signal analysis techniques for reducing or preventing false alarms or for enhancing the reliability of the system

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a smoke detector with at least one light emitting unit and at least one light receiver unit, wherein the light receiver unit receives from the light emitting unit and emitted in at least one light measuring section scattered / reflected light, wherein the light measuring path at least partially outside of the components of the Smoke alarm receiver receiving housing is arranged.
  • the invention further relates to a smoke detector with at least one light emitting unit and at least one light receiver unit, wherein the
  • Light receiver unit is configured to receive from the light emitting unit emitted and scattered in at least one light measuring section / reflected light, wherein the at least one light measuring path at least partially outside of the components of the smoke alarm receiving
  • Housing is arranged.
  • the cited publication discloses a method or a smoke detector in which the temporal profile of the received signal of the light receiver is analyzed by means of a processor in order to conclude on the basis of the time course whether smoke or another foreign body is present in the scattering point ,
  • the publication also mentions the possibility of additionally using an ultrasonic sensor in such a smoke detector in order to be able to monitor an area around the scattering point in addition to the previously mentioned monitoring of the scattering point.
  • Occurrence of scattered light in particular to distinguish the occurrence of smoke within a light-measuring distance of objects and also to provide a cost-effective way without additional sensors to monitor the environment of a smoke detector to disturbing objects.
  • this object is achieved by a method of the aforementioned generic type, in which further in at least one measuring step, preferably in repetitive measuring steps from a
  • an intensity modulated light is emitted into the light measuring path, the frequency of the intensity modulation changing with time after a predetermined modulation function, and the light receiving unit changing to a frequency to be received
  • Intensity modulation of light received from the light measuring path is tuned so that the tuned receiving frequency changes with an adjustable starting time with the same modulation function and during the frequency tuning a receiver output signal is detected or formed.
  • a smoke alarm device of the generic type mentioned in the introduction in which the light-emitting unit is set up to emit an intensity-modulated light in a measuring step, preferably several measuring steps, starting from a transmission start time
  • Modulation frequency changes with time after a given time
  • Modulation function changes and the light receiver unit to one
  • receiving frequency of an intensity modulation of light received from the light measuring path is tunable so that from an adjustable
  • An essential core idea of the invention here is that the light receiver unit used is not sensitive to any light signal received from the light measuring path, but is only susceptible to those light signals whose intensity modulation frequency is instantaneous
  • a light receiver unit of the type according to the invention generates
  • an output signal which is different from zero only if the currently tuned frequency of the light receiver unit to the
  • Intensity modulation frequency of a receiving light signal corresponds, otherwise, however, no output signal of the receiver is generated.
  • a transmission start time is set in the implementation of the method or in the smoke detector according to the invention and is known and the vote of the light receiver unit to a frequency to be received intensity modulation takes place only from an adjustable reception time, by the time period between the transmission start time and the reception time are determined in advance, how long the running time of a receivable light signal between the light emitting unit and
  • Scattered light signals from other distance ranges may, if appropriate, impinge on the light receiver unit, but at this time have no matching to the currently tuned reception frequency intensity modulation and are therefore at least substantially not perceived by the light receiver unit.
  • the invention of the type described above has the advantage that not only a single scattering point at a certain distance from the light receiver unit can be monitored with this method or such a functioning smoke alarm, but basically any distance can be monitored. Accordingly, for each measurement step to be carried out, it is also possible to individually determine in advance the distance at which scattered light is to be sampled.
  • future requirements for smoke detectors may also be met, indicating that during operation of a smoke alarm, it must be ensured that a certain prescribed environment around the smoke alarm is not blocked by objects obstructing safe smoke detection.
  • the invention makes it possible to preselect the time difference between the transmission start time and the reception time, and thus in exactly that
  • the light receiver unit is tuned so that it not only outputs a non-zero receiver output signal when the frequency of the intensity modulation of the receiving light exactly matches the currently tuned frequency of the light receiver unit, but already even if the frequency of the intensity modulation of the
  • Light receiver unit matched frequency matched it may then be provided in a further particularly preferred embodiment that the frequency bandwidth of the light receiver unit is adjustable.
  • a sensitivity of the light receiver unit within a certain preferably adjustable frequency bandwidth that a scattered light signal is received not only if it comes from a fixed exactly by the time interval between the transmission start time and reception time spatial distance to the light receiver unit, but also if the
  • Light scattering occurs in a spatial interval whose length is defined by the frequency bandwidth and the distance to the light receiver unit is given by the time difference between the reception time and the transmission start time.
  • a smoke detector or a method of the type according to the invention therefore has the further advantage that not only the monitored distance is adjustable, but also by the adjustable frequency bandwidth
  • Measuring section can be defined in which a review of scattered light takes place.
  • the invention thus offers the possibility of a virtual outside of the
  • a reception time can be predetermined in advance by an electronic unit of the smoke alarm, the time difference between the reception time and the transmission start time being the one
  • the frequency bandwidth of the light receiving unit can be set around the distance to be checked as a function of a desired interval interval defined by the bandwidth.
  • a function for the modulation function in the emission of the intensity-modulated light, according to which the frequency is linearly changed over time, for example linearly increases or decreases.
  • the same modulation function is thus also used to set the receivable frequency at the light receiver unit.
  • deviating modulation functions without limiting the generality.
  • a chosen modulation function ensures that the time derivative of the frequency is not equal to zero at any time of the modulation.
  • a modulation function may preferably be continuous.
  • a light signal is preferably emitted by the light-emitting unit only if an intensity modulation according to the selected function also takes place. The modulation takes place over a predetermined
  • Modulation time so that a pulse-like light signal is emitted in the length of the modulation time.
  • a light source in the light-emitting unit e.g. a laser or light emitting diode
  • a particularly significant advantage of the method according to the invention is that the light receiver unit always provides an output signal of the same type, namely a zero signal except for noise components if no scattered signal reaches the receiver unit from the measurement interval determined by the time interval (between reception time and transmission start time) and frequency bandwidth but it generates a signal having a first edge, in particular a rising edge, then a
  • the height of the plateau region can change, for example, as a function of the intensity of the scattering occurring, which has an effect on the overall intensity of the received light signal.
  • the method according to the invention or a smoke detector which makes use of this method thus operates essentially with always the same type of received signal, so that in contrast to the prior art of the type described above, no temporal analysis of the course of the
  • Receive signal is carried out to draw from the received signal conclusions on the events in the scattering point. Rather, in the invention by prior parameter setting of
  • Scattering point or a measuring distance interval which is monitored for scattering and defines its distance from the receiver, so that in knowledge of these preselected parameters the occurrence or non-occurrence of a
  • Receiving signal in particular of the type described above, is evaluated.
  • successive measuring steps in a monitored measuring distance interval always be detect a received signal when this measuring distance interval is pushed spatially relative to the receiver between several measuring steps, for example, by varying the distance between the start time and reception time. Assuming an even density distribution of smoke within a predetermined interval, if this interval is metrologically checked by varying the time interval between the transmission start time and reception time is always a received signal be detected, possibly with only slightly different altitude.
  • Smoke alarm according to the invention, it generates only a light scattering exactly at a very specific distance from the light receiver, in which there is a surface of this object. In spatial areas before or after this concrete distance range, however, no received signal will be detectable, if by appropriate parameter selection of temporal difference between the transmission start time and the time of reception, these areas located in front of and behind the scattering surface are checked for scattered light.
  • Scattering events occur by predetermining the parameter selection at the
  • Smoke alarm is followed, thus may have a much simpler structure than is the case in the prior art, since any temporal analysis of a signal waveform can be omitted.
  • a microprocessor initially mentioned in the prior art can either be completely eliminated or, if it is present for the evaluation of the received signal, at least no extensive programming for the purpose of detection is required
  • Smoke alarms of the type according to the invention various measurement scenarios are stored for retrieval, the checks on certain possible
  • a measurement scenario may be provided which tests in several measuring steps whether or not there is smoke at a specific distance to the receiver unit and in a measuring path interval arranged around this distance.
  • an interfering object is arranged.
  • a sequence of measuring steps for checking for smoke is carried out in order to carry out the actual function of the smoke alarm, wherein in other, eg greater time intervals, a check for the presence of objects in the immediate Environment of the
  • Receiving time is changed relative to the transmission start time, in particular between the measuring steps is changed by an always constant amount of time.
  • the frequency bandwidth can be kept the same or else also undergo a change between the measuring steps.
  • the area around the smoke detector is checked successively at different distances to the light receiver for scattered light by this method. From the determination of whether a light receiver signal is generated in one or more measuring steps can be concluded whether in the
  • predetermined distance smoke is present (if several measurement steps a
  • Received signal generated or whether a solid object is present (if only one or very few measuring steps, a received signal was generated).
  • Receive time remains the same relative to the transmission start time, which means that it is always rehearsed for the occurrence of a scattered light event at a predetermined distance to the light receiver. In this case, it may then be provided, for example, over all measurement steps of the aforementioned series
  • a light receiver unit not only light from a single light measuring path is receivable, but light from at least two different,
  • light measuring paths can be received, in which light, preferably transmitted by the same light-emitting unit.
  • the different light measuring sections define different measuring directions, so that a predetermined range, e.g. a predetermined one
  • Angular environment can be checked by a smoke alarm.
  • Photoreceptor unit but a plurality of such unit pairings.
  • a specific light measuring path is defined by each such pairing.
  • a multiplicity of possible measuring paths may extend in a star shape, in particular in a plane around a smoke alarm.
  • Light receiver may be the same or different.
  • Figure 1 shows an embodiment with only one measuring section
  • FIG. 1 shows a schematic representation of only the arrangement of a light emitting unit 1 and a light receiver unit 6 of a smoke detector according to the invention, which is not shown in the figure with respect to its other components.
  • Transmitted light unit 1 emits a light signal 2, which is modulated in intensity, the modulation frequency is temporally not constant, but a predefined function obeys, here in this embodiment, for example, a linear function that causes the light at the time of the beginning of the transmission first is modulated in intensity with a low frequency and this modulation frequency increases with increasing time. Later emitted light of the light signal 2 thus has a larger
  • Modulation frequency as light at the beginning of the light signal 2.
  • This functional relationship may e.g. also be the other way round or described by a completely different function.
  • This light signal 2 then initially propagates over a distance R1 in space until it reaches an assumed obstacle 3, where it is scattered.
  • the light scattering takes place, inter alia, also back towards the light receiver 6, on soft then after bridging the distance R2 between the light receiver 6 and obstacle 3, the scattered light signal 5 hits, which has the same modulation as the originally emitted light signal 2.
  • the light receiver unit 6 with respect to the possible receivable frequency of the intensity modulation of a
  • Stray light signal 5 is received regardless of its formation on the obstacle 3 only if the modulation of the receivable frequency of
  • Receiving unit 6 at a time TE is made at a time interval to the transmission at the time TO of the light signal 2, which corresponds to the time that the light needs to bridge the aforementioned distances R1 and R2.
  • FIG. 1 shows an amplitude modulation signal 7 with which the
  • Light transmitter 1 is driven, wherein the frequency of this amplitude signal 7 according to the function 8 changes over time. It will be the same function here as
  • Function 10 is used to determine the reception frequency of the receiver 6
  • this receiver is sensitive only to or in the vicinity of a frequency bandwidth.
  • the light receiving unit 6 By the time interval between the beginning of the modulation for transmitting the light signal 2, here the start time TO and the reception time TE, to which is started, the light receiving unit 6 with respect to its
  • the above-mentioned spatial distance between the receiver unit 6 and obstacle 3 is determined, in which case, when a scattered light signal from the set Distance to the light receiver 6 impinges on the receiver, a signal 11 is generated, as shown in the figure, otherwise not.
  • the plateau height of the received signal 11 may depend on the one hand on the strength of the scattering by the obstacle 3 and on the degree of
  • Frequency bandwidth The shape of the received signal is otherwise always the same and has over time no characteristics specific to smoke or other objects.
  • Modulation frequency exactly centric in the frequency bandwidth with respect to the currently set at the receiver frequency, so the plateau is maximum in height and decreases with increasing deviation, until that outside the frequency bandwidth no signal at the receiver with the illustrated
  • FIG. 2 shows, in a slight modification to FIG. 1, only a situation in which a plurality of objects 14 a, 14 b and 14 c each contribute to a scattering of light emitted here by the light transmitter 12.
  • Light signal 15 arrive at different times on the light receiver 13.
  • Modulation of the reception frequency according to the function 18 begins, based on the time TO, at which the transmission of the signal takes place, can be discriminated, which lead the three signals 17 that arrive at the receiver to an output signal 19 of the receiver 13. It can therefore by temporally pushing the receiving time TE relative to the start time TO in a series of measuring steps, each with
  • start time TO and reception time TE also be found to be several at the same time in the environment of a
  • Figures 1 and 2 show that the output signal 11 and 19 always has the same waveform, regardless of the distance at which a scattered light event takes place or by what type of event, the scattering takes place, so for example by an obstacle 3 or by diffuse smoke.
  • a discrimination between solid objects and smoke is preferably made by the type of measurement series and the parameter selection made in a measurement series, in particular that for each
  • Measuring step individually defined time intervals between the start of the transmission and the reception time and the frequency bandwidth.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Betrieb eines Rauchwarnmelders mit wenigstens einer Lichtsendeeinheit (1) und wenigstens einer Lichtempfängereinheit (6), wobei die Lichtempfängereinheit (6) von der Lichtsendeeinheit (1) ausgesendetes und in wenigstens einer Licht-Messtrecke (R1, R2) gestreutes / reflektiertes Licht (5) empfängt, wobei die Licht-Messstrecke (R1, R2) zumindest teilweise außerhalb eines die Komponenten des Rauchwarnmelders aufnehmenden Gehäuses angeordnet ist, bei denen in einem Messschritt ab einer Sendestartzeit (T0) mit der Lichtsendeeinheit (1) ein intensitätsmoduliertes Licht (2) ausgesendet wird, wobei die Frequenz der Intensitätsmodulation sich mit der Zeit nach einer vorgegebenen Modulationsfunktion (8) ändert und die Lichtempfängereinheit (6) auf eine zu empfangende Frequenz einer Intensitätsmodulation von aus der Lichtmessstrecke (R1, R2) empfangenen Lichts (5) so abgestimmt wird, dass sich ab einer einstellbaren Empfangszeit (TE) die abgestimmte Empfangsfrequenz mit derselben Modulationsfunktion (10) ändert und während der Frequenzabstimmung ein Empfängerausgangssignal (11) erfasst wird.

Description

Rauchwarnmelder und Verfahren zu dessen Betrieb
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Rauchwarnmelders mit wenigstens einer Lichtsendeeinheit und wenigstens einer Lichtempfängereinheit, wobei die Lichtempfängereinheit von der Lichtsendeeinheit ausgesendetes und in wenigstens einer Licht-Messstrecke gestreutes/reflektiertes Licht empfängt, wobei die Licht-Messstrecke zumindest teilweise außerhalb eines die Komponenten des Rauchwarnmelders aufnehmenden Gehäuses angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft weiterhin auch einen Rauchwarnmelder mit wenigstens einer Lichtsendeeinheit und wenigstens einer Lichtempfängereinheit, wobei die
Lichtempfängereinheit eingerichtet ist, von der Lichtsendeeinheit ausgesendetes und in wenigstens einer Licht-Messstrecke gestreutes/reflektiertes Licht zu empfangen, wobei die wenigstens eine Licht-Messstrecke zumindest teilweise außerhalb eines die Komponenten des Rauchwarnmelders aufnehmenden
Gehäuses angeordnet ist.
Rauchwarnmelder dieser Art sowie Verfahren zum Betrieb solcher
Rauchwarnmelder sind im Stand der Technik grundsätzlich bekannt,
beispielsweise aus der Veröffentlichung EP 1 191 496 B2.
Diese Veröffentlichung beschreibt bereits einen Rauchmelder bzw. ein Verfahren der vorgenannten gattungsgemäßen Art, wobei in dieser Veröffentlichung die Problematik adressiert wird, dass im Streupunkt eines solchen Rauchmelders eine Streuung des ausgesendeten Lichtes nicht nur durch Rauch entstehen kann, sondern z.B. auch durch Fremdkörper, wie beispielsweise Leitern, die für
Handwerksarbeiten abgestellt werden oder Kisten, die deckenhoch gestapelt werden sowie auch durch Spinnen oder sonstige Insekten, die sich im
Umgebungsbereich des Streupunktes befinden.
Um diese Problematik auszuräumen, offenbart die genannte Veröffentlichung ein Verfahren bzw. einen Rauchmelder, bei dem mittels eines Prozessors der zeitliche Verlauf des Empfangssignals des Lichtempfängers analysiert wird, um anhand des zeitlichen Verlaufs darauf zu schließen, ob im Streupunkt Rauch oder aber ein anderer Fremdkörper vorliegt.
So wird darauf hingewiesen, dass bei vorliegendem Rauch mit zunehmender Zeit eine steigende Intensität des Streulichtsignals zu registrieren ist, wohingegen beim Eindringen eines Fremdkörpers in den Streupunkt im zeitlichen Verlauf eine Sprungfunktion im empfangenen Signal zu detektieren ist, welches nach dem Sprung wieder in ein festes Signal übergeht.
Die Veröffentlichung benennt weiterhin die Möglichkeit, zusätzlich in einem solchen Rauchwarnmelder auch einen Ultraschallsensor einzusetzen, um neben der zuvor benannten Überwachung des Streupunktes auch ein Gebiet um den Streupunkt herum überwachen zu können.
Nachteilig erweist es sich an diesem zuvor genannten Stand der Technik, dass eine aufwändige, mit einem Mikroprozessor zu realisierende und durch eine Software programmierte Analyse des zeitlichen Verlaufs des Empfangssignals vorgenommen werden muss, um Informationen über das auslösende Ereignis von auftretendem Streulicht zu erzielen bzw. dass für eine um den Streupunkt herum gewünschte Überwachung ein zusätzlicher Sensor in der Art eines
Ultraschallsensors eingesetzt werden muss. Diese Maßnahmen gestalten den Rauchwarnmelder dieser Art als technisch aufwändig und kostenintensiv. Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren bzw. einen alternativen Rauchmelder bereitzustellen, mit dem die Möglichkeit besteht, zum einen zwischen verschiedenen Ereignissen zu unterscheiden, die zu einem
Auftreten von Streulicht führen, insbesondere das Auftreten von Rauch innerhalb einer Licht-Messstrecke von Gegenständen zu unterscheiden und darüber hinaus eine kostengünstige Möglichkeit ohne zusätzliche Sensoren zu schaffen, die Umgebung eines Rauchwarnmelders auf störende Gegenstände zu überwachen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren der eingangs genannten gattungsgemäßen Art gelöst, bei dem weiterhin in wenigstens einem Messschritt, bevorzugt in sich wiederholenden Messschritten ab einer
Sendestartzeit mit der Lichtsendeeinheit ein intensitätsmoduliertes Licht in die Lichtmessstrecke ausgesendet wird, wobei die Frequenz der Intensitätsmodulation sich mit der Zeit nach einer vorgegebenen Modulationsfunktion ändert und die Lichtempfängereinheit auf eine zu empfangende Frequenz einer
Intensitätsmodulation von aus der Licht-Messstrecke empfangenen Lichts so abgestimmt wird, dass sich ab einer einstellbaren Empfangszeit die abgestimmte Empfangsfrequenz mit derselben Modulationsfunktion ändert und während der Frequenzabstimmung ein Empfängerausgangssignal erfasst bzw. gebildet wird.
Gelöst wird die Aufgabe demnach auch weiterhin durch einen Rauchwarnmelder der eingangs genannten gattungsgemäßen Art, bei dem die Lichtsendeeinheit eingerichtet ist in einem Messschritt, bevorzugt mehreren Messschritten jeweils ab einer Sendestartzeit ein intensitätsmoduliertes Licht auszusenden, dessen
Modulationsfrequenz sich mit der Zeit nach einer vorgegebenen
Modulationsfunktion ändert und die Lichtempfängereinheit auf eine zu
empfangende Frequenz einer Intensitätsmodulation von aus der Lichtmessstrecke empfangenen Lichts so abstimmbar ist, dass sich ab einer einstellbaren
Empfangszeit die abgestimmte Empfangsfrequenz mit derselben
Modulationsfunktion ändert. Ein wesentlicher Kerngedanke der Erfindung ist es hier, dass die eingesetzte Lichtempfängereinheit nicht empfindlich ist für jegliches, aus der Licht- Messstrecke empfangenes Lichtsignal, sondern nur für solche Lichtsignale empfänglich ist, deren Intensitätsmodulationsfrequenz im Augenblick des
Empfangs mit der an der Lichtempfängereinheit abgestimmten Empfangsfrequenz übereinstimmt.
So erzeugt eine Lichtempfängereinheit der erfindungsgemäßen Art
bevorzugterweise nur dann ein Ausgangssignal, welches von Null verschieden ist, wenn die aktuell abgestimmte Frequenz der Lichtempfängereinheit zu der
Intensitätsmodulationsfrequenz eines empfangenden Lichtsignals korrespondiert, ansonsten wird hingegen kein Ausgangssignal des Empfängers generiert.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung, dass eine Sendestartzeit bei der Durchführung des Verfahrens bzw. in dem erfindungsgemäßen Rauchwarnmelder gesetzt ist bzw. bekannt ist und die Abstimmung der Lichtempfängereinheit auf eine zu empfangende Frequenz einer Intensitätsmodulation erst ab einer einstellbaren Empfangszeit erfolgt, kann durch die zeitliche Dauer zwischen der Sendestartzeit und der Empfangszeit im Voraus bestimmt werden, wie lang die Laufzeit eines empfangbaren Lichtsignals zwischen Lichtsendeeinheit und
Lichtempfängereinheit sein darf bzw. aufgrund der festen
Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts und der festen Geometrie von Sender und Empfänger, aus welchem räumlichen Abstand zwischen Lichtsendeeinheit und Lichtempfängereinheit ein detektierbares gestreutes Lichtsignal detektiert werden kann.
Liegen in der Lichtmessstrecke der Weg des von der Lichtsendeeinheit
ausgesendeten Lichtsignals und der Weg des von einem Gegenstand / von Rauch gestreuten Lichtsignals bis zum Lichtempfänger im Wesentlichen parallel zueinander, was sich durch die geometrische Anordnung von Lichtsendeeinheit und Lichtempfängereinheit, sowie die Abstrahlungsrichtung der Sendeeinheit erzielen lässt, so ergibt sich der Abstand zur Lichtempfängereinheit , aus dem ein gestreutes Lichtsignal empfangbar ist, in einfacher Weise aus dem Zusammenhang : Abstand =Lichtgeschwindigkeit/2 * (Empfangszeit - Startzeit)
Nur gestreute Lichtsignale, die diesem Zusammenhang gehorchen, haben zum Zeitpunkt des Empfangs an der Lichtempfangseinheit eine aktuelle
Intensitätsmodulationsfrequenz, die mit der aktuell abgestimmten
Empfangsfrequenz übereinstimmen und erzeugen demnach ein Empfangssignal.
Gestreute Lichtsignale aus anderen Abstandsbereichen können zwar ggfs. auf die Lichtempfängereinheit auftreffen, haben aber zu diesem Zeitpunkt keine zur aktuell abgestimmten Empfangsfrequenz passende Intensitätsmodulation und werden daher von der Lichtempfängereinheit zumindest im Wesentlichen nicht wahrgenommen.
In Abhängigkeit der zeitlichen Dauer zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit lässt sich somit im Wesentlichen beliebig einstellen, in welchem Abstand zur Lichtempfängereinheit der überwachte Streupunkt des Rauchwarnmelders liegt.
So hat die Erfindung der vorbeschriebenen Art den Vorteil, dass mit diesem Verfahren bzw. einem derart funktionierenden Rauchwarnmelder nicht nur ein einziger Streupunkt in einem bestimmten Abstand zu der Lichtempfängereinheit überwachbar ist, sondern grundsätzlich jeder beliebige Abstand überwacht werden kann. Demnach kann für jeden durchzuführenden Messschritt auch individuell im Voraus festgelegt werden, in welchem Abstand auf Streulicht geprobt werden soll.
Vorteilhafterweise können demnach mit Hilfe der Erfindung auch gegebenenfalls zukünftige Anforderungen an Rauchwarnmelder erfüllt werden, die besagen, dass während des Betriebs eines Rauchwarnmelders sicher gestellt werden muss, dass eine bestimmte vorgeschriebene Umgebung um den Rauchwarnmelder nicht durch Gegenstände blockiert ist, welche eine sichere Rauchdetektion behindern. Abhängig von in solchen Reguiarien festgelegten Abständen, die überprüft werden müssen, besteht mit der Erfindung die Möglichkeit, die zeitliche Differenz zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit vorzuwählen und somit in genau dem
gewünschten Abstand zum Rauchwarnmelder bzw. dessen Empfängereinheit auf Streulicht zu prüfen.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Lichtempfängereinheit so abgestimmt wird, dass sie nicht nur dann ein von Null verschiedenes Empfängerausgangssignal ausgibt, wenn die Frequenz der Intensitätsmodulation des empfangenden Lichtes exakt mit der aktuell abgestimmten Frequenz der Lichtempfängereinheit übereinstimmt, sondern bereits auch dann, wenn die Frequenz der Intensitätsmodulation des
empfangenen Lichts innerhalb einer Frequenzbandbreite mit der an der
Lichtempfängereinheit abgestimmten Frequenz übereinstimmt. Hierbei kann es sodann in einer weiterhin besonders bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die Frequenzbandbreite der Lichtempfängereinheit einstellbar ist.
So bewirkt eine Empfindlichkeit der Lichtempfängereinheit innerhalb einer bestimmten bevorzugt einstellbaren Frequenzbandbreite, dass ein Streulichtsignal nicht nur dann empfangen wird, wenn es aus einem exakt durch den zeitlichen Abstand zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit festgelegten räumlichen Abstand zur Lichtempfängereinheit stammt, sondern auch dann, wenn die
Lichtstreuung in einem räumlichen Intervall entsteht, dessen Länge durch die Frequenzbandbreite definiert wird und dessen Abstand zur Lichtempfängereinheit durch die Zeitdifferenz zwischen Empfangszeit und Sendestartzeit gegeben ist.
So hat ein Rauchmelder bzw. ein Verfahren der erfindungsgemäßen Art demnach den weiteren Vorteil, dass nicht nur der überwachte Abstand einstellbar ist, sondern auch durch die einstellbare Frequenzbandbreite ein
Messstreckenabschnitt definiert werden kann, in welchem eine Überprüfung auf Streulicht stattfindet. Die Erfindung bietet somit die Möglichkeit, eine virtuelle außerhalb des
Rauchwarnmelders liegende Messkammer zu schaffen, deren Längenerstreckung in Lichtausbreitungsrichtung bzw. Rückstreurichtung zur Lichtempfängereinheit durch die eingestellte Frequenzbandbreite des Empfängers definiert wird und deren Abstand zur Lichtempfängereinheit durch den zeitlichen Abstand zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit definiert ist.
Für jeden durchzuführenden Messschritt kann im Voraus von einer Elektronik des Rauchwarnmelders eine Empfangszeit vorgegeben werden, wobei über die Zeitdifferenz zwischen der Empfangszeit und der Sendestartzeit derjenige
Abstand zum Gehäuse des Rauchwarnmelders definiert wird, aus welchem das in dem Messschritt zu erfassende Licht gestreut / reflektiert sein soll. Weiterhin kann die Frequenzbandbreite der Lichtempfangseinheit in Abhängigkeit eines gewünschten durch die Bandbreite definierten Abstandsintervalls um den zu überprüfenden Abstand herum eingestellt werden.
So besteht z.B. die Möglichkeit, eine Messung in mehreren Messschritten immer in ein- und demselben Messstreckenintervall in einem vorgegebenen Abstand vorzunehmen oder aber zwischen den Messschritten durch Parameteränderung des zeitlichen Abstands zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit die
Abstandslage des überwachten Messstreckenintervalls zu ändern und/oder durch Änderung der Frequenzbandbreite die Intervalllänge des überwachten
Messstreckenbereichs zu ändern.
In einer besonders einfachen Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, für die Modulationsfunktion bei der Aussendung des intensitätsmodulierten Lichtes eine solche Funktion zu verwenden, gemäß welcher die Frequenz über die Zeit beispielsweise linear geändert wird, z.B. linear steigt oder fällt. In gleicher Weise wird demnach dieselbe Modulationsfunktion auch verwendet, um die empfangbare Frequenz an der Lichtempfängereinheit einzustellen. Selbstverständlich ist es ohne Beschränkung der Allgemeinheit auch möglich, hiervon abweichende Modulationsfunktionen zu verwenden. Bevorzugt stellt eine gewählte Modulationsfunktion sicher, dass zu jeder Zeit der Modulation die zeitliche Ableitung der Frequenz ungleich Null ist. Eine Modulationsfunktion kann bevorzugt stetig sein. Weiterhin wird ein Lichtsignal bevorzugt nur dann von der Lichtsendeeinheit ausgesendet, wenn auch eine Intensitätsmodulation gemäß der gewählten Funktion erfolgt. Die Modulation erfolgt über eine vorbestimmte
Modulationszeit, so dass ein pulsartiges Lichtsignal ausgesendet wird in der Länge der Modulationszeit. Beispielsweise kann mit Beginn der Modulation eine Lichtquelle in der Lichtsendeeinheit, z.B. eine Laser- oder Leuchtdiode
eingeschaltet und am Ende der Modulationszeit ausgeschaltet werden.
Ein besonders wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es, dass die Lichtempfängereinheit ein immer gleichartiges Ausgangssignal bereitstellt, nämlich entweder gegebenenfalls bis auf Rauschanteile ein Nullsignal, wenn aus dem durch Zeitabstand (zwischen Empfangszeit und Sendestartzeit) und Frequenzbandbreite bestimmten Messstreckenintervall kein gestreutes Signal die Empfängereinheit erreicht oder aber es wird ein Signal erzeugt, welches eine erste Flanke aufweist, insbesondere eine steigende Flanke, sodann einen
Plateaubereich und eine folgende zweite Flanke, insbesondere eine fallende Flanke. Ggfs. kann sich hier die Höhe des Plateaubereichs sich ändern, beispielsweise in Abhängigkeit der Stärke der auftretenden Streuung, was sich auf die Gesamtintensität des empfangenen Lichtsignals auswirkt.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. ein Rauchwarnmelder, der sich dieses Verfahren zu Nutze macht, arbeitet somit im Wesentlichen mit immer derselben Art von Empfangssignal, so dass im Gegensatz zum Stand der Technik der vorbeschriebenen Art keinerlei zeitliche Analyse des Verlaufs des
Empfangssignals durchzuführen ist, um aus dem Empfangssignal Rückschlüsse zu ziehen auf die Ereignisse im Streupunkt. Vielmehr wird bei der Erfindung durch vorherige Parameterfestlegung der
Streupunkt bzw. ein Messstreckenintervall, welches auf Streuung überwacht wird sowie dessen Abstand zum Empfänger definiert, so dass in Kenntnis dieser vorgewählten Parameter das Auftreten oder Nichtauftreten eines
Empfangssignals, insbesondere der vorbeschriebenen Art, ausgewertet wird.
Hierbei besteht beispielsweise die Möglichkeit, zwischen dem Entstehen von Streulicht aufgrund eines festen Gegenstandes oder aber durch Rauch
messtechnisch durch die Vorauswahl der einzustellenden Parameter also zeitlichem Abstand zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit bzw.
Frequenzbandbreite zu unterscheiden, insbesondere bei Vorauswahl und
Durchführung der Messung in mehreren Messschritten.
So ist es beispielsweise typisch für das Auftreten von Rauch, dass Rauch nicht nur singulär an einem bestimmten konkreten Ort auftritt, sondern in einem örtlichen Bereich. Es wird also bei der Durchführung mehrerer,
aufeinanderfolgender Messschritte in einem überwachten Messstreckenintervall immer ein Empfangssignal festzustellen sein, wenn dieses Messstreckenintervall beispielsweise durch Variation des Abstands zwischen Startzeit und Empfangszeit räumlich relativ zum Empfänger zwischen mehreren Messschritten geschoben wird. Bei einer angenommenen gleichmäßigen Dichteverteilung von Rauch innerhalb eines vorgegebenen Intervalls wird somit, wenn dieses Intervall messtechnisch überprüft wird durch Variation des zeitlichen Abstands zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit immer ein Empfangssignal festzustellen sein, gegebenenfalls mit nur leicht abweichender Höhe.
Befindet sich hingegen ein fester Gegenstand in der Umgebung eines
erfindungsgemäßen Rauchwarnmelders, so erzeugt dieser eine Lichtstreuung lediglich exakt in einem ganz bestimmten Abstand zum Lichtempfänger, in welchem sich eine Oberfläche dieses Gegenstandes befindet. In räumlichen Bereichen vor oder hinter diesem konkreten Abstandsbereich wird hingegen kein Empfangssignal feststellbar sein, wenn durch entsprechende Parameterwahl der zeitlichen Differenz zwischen Sendestartzeit und Empfangszeit diese vor und hinter der Streuoberfläche liegenden Bereiche auf Streulicht überprüft werden.
So erfolgt hier eine Unterscheidung zwischen z.B. festen Gegenständen und Rauch nicht anhand einer Auswertung dadurch hervorgerufener unterschiedlicher zeitlicher Verläufe der Empfangssignale, wie dies im Stand der Technik der Fall ist, sondern eine Unterscheidung zwischen diesen verschiedenen
Streuereignissen erfolgt durch Vorbestimmung der Parameterwahl bei der
Durchführung mehrerer Messschritte und Messung dadurch erzeugter immer artgleicher Empfangssignale.
Eine Elektronik, die der Empfängereinheit an einem erfindungsgemäßen
Rauchwarnmelder nachgeschaltet ist, kann somit einen wesentlich einfacheren Aufbau haben, als dies im Stand der Technik der Fall ist, da jegliche zeitliche Analyse eines Signalverlaufs unterbleiben kann. Beispielsweise kann ein im Stand der Technik eingangs genannter Mikroprozessor entweder komplett entfallen oder, sofern dieser zur Auswertung des Empfangssignals vorhanden ist, bedarf es zumindest keiner umfangreichen Programmierung zwecks Erfassung
unterschiedlicher möglicher Zeitverläufe im Empfangssignal.
Erfindungsgemäß kann es demnach vorgesehen sein, dass in einem
Rauchwarnmelder der erfindungsgemäßen Art verschiedene Messszenarien zum Abruf gespeichert sind, die Überprüfungen auf bestimmte mögliche
Streuereignisse ermöglichen.
Z.B. kann ein Messszenario vorgesehen sein, welches in mehreren Messschritten testet, ob in einem bestimmten Abstand zur Empfängereinheit und in einem um diesen Abstand herum angeordneten Messstreckenintervall Rauch vorliegt oder nicht. Es kann ein anderes Szenario zur Durchführung von gegebenenfalls mehreren Messschritten vorgesehen sein, um festzustellen, ob in einem
bestimmten vorzuwählenden Abstandsbereich zum Empfänger ein störender Gegenstand angeordnet ist. Erfindungsgemäß kann es z.B. vorgesehen sein, dass in regelmäßigen Intervallen z.B. eine Folge von Messschritten zwecks Überprüfung auf Rauch durchgeführt wird, um hiermit die eigentliche Funktion des Rauchwarnmelders durchzuführen, wobei in anderen, z.B. größeren zeitlichen Abständen eine Überprüfung auf das Vorhandensein von Gegenständen in der unmittelbaren Umgebung des
Rauchwarnmelders vorzunehmen.
In einer Ausführungsform der Erfindung kann es auch vorgesehen sein, eine Serie von Messschritten durchzuführen, bei der zwischen zwei Messschritten die
Empfangszeit relativ zur Sendestartzeit geändert wird, insbesondere zwischen den Messschritten um einen immer konstanten zeitlichen Betrag geändert wird. Hierbei kann beispielsweise die Frequenzbandbreite gleich gehalten werden oder aber auch zwischen den Messschritten ebenso eine Änderung erfahren.
Vorteilhafterweise wird durch dieses Verfahren sukzessive der Bereich um den Rauchwarnmelder in verschiedenen Abständen zum Lichtempfänger auf Streulicht überprüft. Aus der Feststellung, ob in einem oder mehreren Messschritten ein Lichtempfängersignal erzeugt wird kann geschlossen werden, ob in dem
vorbestimmten Abstand Rauch vorliegt (wenn mehrere Messschritte ein
Empfangssignal erzeugten) oder ob ein fester Gegenstand vorliegt (wenn nur in einem oder sehr wenigen Messschritten ein Empfangssignal erzeugt wurde).
Es kann auch in einer anderen Ausführung vorgesehen sein, eine Serie von Messschritten durchzuführen, bei der zwischen den Messschritten die
Empfangszeit relativ zur Sendestartzeit gleich bleibt, was bedeutet, dass immer auf das Auftreten eines Streulichtereignisses in einem vorbestimmten Abstand zum Lichtempfänger geprobt wird. Hierbei kann es sodann beispielsweise vorgesehen sein, über alle Messschritte dieser zuvor genannten Serie das
Empfängerausgangssignal zu integrieren. Dadurch gelingt es, das
Auflösungsvermögen des Messverfahrens oder eines Rauchwarnmelders der sich dieses Messverfahrens bedient, für schwach streuende Gegenstände oder persistierenden Rauch, wie er z.B. bei Schwelbränden auftritt, im Vergleich zur Auflösung einer einzelnen Messung durch die Mittelung mindestens zweier Messungen zu erhöhen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass mit einer Lichtempfängereinheit nicht nur Licht aus einer einzigen Lichtmessstrecke empfangbar ist, sondern Licht aus wenigstens zwei verschiedenen,
gegebenenfalls sogar noch mehr Lichtmessstrecken empfangbar ist, in welche Licht, bevorzugterweise von derselben Lichtsendeeinheit gesendet wird.
Hierbei kann es sodann in weiterer Bevorzugung vorgesehen sein, dass die verschiedenen Lichtmessstrecken verschiedene Messrichtungen definieren, so dass mit einem Rauchwarnmelder dieser erfindungsgemäßen Art bzw. einem solchen Verfahren ein vorbestimmter Bereich, z.B. eine vorbestimmte
Winkelumgebung um einen Rauchwarnmelder überprüft werden kann.
Ebenso kann es vorgesehen sein, dass ein Rauchwarnmelder der
erfindungsgemäßen Art nicht nur eine Lichtsendeeinheit und eine
Lichtempfängereinheit aufweist, sondern mehrere solcher Einheitenpaarungen. Beispielsweise kann es hierfür vorgesehen sein, dass durch jede solche Paarung eine bestimmte Lichtmessstrecke definiert wird. Z.B. kann sich eine Vielzahl von möglichen Messstrecken sternförmig, insbesondere in einer Ebene um einen Rauchwarnmelder erstrecken.
Gegebenenfalls kann es auch vorgesehen sein, eine Lichtsendeeinheit vorzusehen, die um 360 Grad in wenigstens einer Ebene Licht aussendet, wobei mit verschiedenen Lichtempfängern auf Streulicht aus verschiedenen
Raumbereichen bzw. Richtungen geprüft wird. Hierbei wird durch eine
übergeordnete Elektronik im Rauchwarnmelder der Sendestartzeitpunkt festgelegt, der sodann für alle Empfänger gleich ist, wobei die
Empfangszeitpunkte, ab denen die Modulation der abzustimmenden Empfangsfrequenz am Empfänger durchgeführt wird für alle vorhandenen
Lichtempfänger gleich oder auch unterschiedlich gewählt sein können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den nachfolgenden Figuren
dargestellt. Es zeigen
Figur 1 eine Ausführungsform mit lediglich einer Messstrecke
Figur 2 eine Ausführungsform mit mehreren Messstrecken
Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung lediglich die Anordnung einer Lichtsendeeinheit 1 und einer Lichtempfängereinheit 6 eines erfindungsgemäßen Rauchmelders, der hinsichtlich seiner weiteren Komponenten in der Figur nicht dargestellt ist.
Wesentlich ist es hier, dass gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Lichtsendeeinheit 1 ein Lichtsignal 2 aussendet, welches in seiner Intensität moduliert ist, wobei die Modulationsfrequenz zeitlich nicht konstant ist, sondern einer vordefinierten Funktion gehorcht, hier in dieser Ausführung beispielsweise einer linearen Funktion, die bewirkt, dass das Licht zum Zeitpunkt des Beginns der Aussendung zunächst mit einer niedrigen Frequenz in der Intensität moduliert wird und diese Modulationsfrequenz mit fortschreitender Zeit zunimmt. Später ausgesendetes Licht des Lichtsignals 2 hat somit also eine größere
Modulationsfrequenz als Licht am Anfang des Lichtsignals 2. Dieser funktionale Zusammenhang kann z.B. auch umgekehrt sein oder durch ein gänzlichst andere Funktion beschrieben sein.
Dieses Lichtsignal 2 breitet sich sodann zunächst über eine Strecke R1 im Raum aus, bis dass es hier zu einem angenommenen Hindernis 3 gelangt, an dem es gestreut wird. Die Lichtstreuung erfolgt unter anderem auch zurück in Richtung zum Lichtempfänger 6, auf weichen sodann nach Überbrückung des Abstands R2 zwischen Lichtempfänger 6 und Hindernis 3 das Streulichtsignal 5 auftrifft, welches die gleiche Modulation aufweist, wie das ursprünglich ausgesandte Lichtsignal 2.
Erfindungsgemäß ist es hier vorgesehen, die Lichtempfängereinheit 6 hinsichtlich der möglichen empfangsbaren Frequenz der Intensitätsmodulation eines
Streulichtsignals 5 mit derselben Modulationsfunktion abzustimmen, wie dies bei der Aussendung des Lichtsignals 2 der Fall war, was bedeutet, dass ein
Streulichtsignal 5 unabhängig von seiner Entstehung am Hindernis 3 nur dann empfangen wird, wenn die Modulation der empfangbaren Frequenz der
Empfangseinheit 6 zu einer Zeit TE in einem zeitlichen Abstand zur Aussendung zur Zeit TO des Lichtsignals 2 vorgenommen wird, welcher der Zeit entspricht, die das Licht zur Überbrückung der vorgenannten Abstände R1 und R2 benötigt.
Durch die Auswahl dieses zeitlichen Abstands zwischen Sendestartzeitpunkt TO und dem Zeitpunkt TE der beginnenden Empfängermodulation wird somit festgelegt, welcher Abstandsbereich relativ zum Lichtempfänger 6 auf ein
Streuereignis hin überprüft wird.
Die Figur 1 zeigt hier ein Amplitudenmodulationssignal 7, mit welchem der
Lichtsender 1 angesteuert wird, wobei sich die Frequenz dieses Amplitudensignals 7 gemäß der Funktion 8 zeitlich ändert. Es wird dieselbe Funktion hier als
Funktion 10 verwendet, um die Empfangsfrequenz des Empfängers 6
abzustimmen, für welche dieser Empfänger ausschließlich bzw. in der Umgebung einer Frequenzbandbreite empfindlich ist.
Durch den zeitlichen Abstand zwischen dem Beginn der Modulation zum Senden des Lichtsignals 2, hier der Startzeitpunkt TO und dem Empfangszeitpunkt TE, zu welchem begonnen wird, die Lichtempfangseinheit 6 hinsichtlich seiner
empfindlichen Frequenz zu modulieren, wird daher der eingangs genannte räumliche Abstand zwischen Empfängereinheit 6 und Hindernis 3 bestimmt, wobei in einem solchen Fall, wenn ein gestreutes Lichtsignal aus der eingestellten Entfernung zum Lichtempfänger 6 an diesem auftrifft, am Empfänger ein Signal 11 erzeugt wird, wie es in der Figur dargestellt ist, ansonsten nicht.
Die Plateauhöhe des empfangenen Signals 11 kann einerseits abhängen von der Stärke der Streuung durch das Hindernis 3 sowie auch vom Grad der
Überlappung zwischen der aktuell am Empfänger eingestellten Frequenz und der Frequenz des empfangenen Streulichtsignals innerhalb der möglichen
Frequenzbandbreite. Die Form des Empfangssignals ist ansonsten immer gleich und weist im zeitlichen Verlauf keine für Rauch oder sonstige Gegenstände spezifischen Charakteristika auf.
Liegt das Empfangssignal mit seiner aktuell am Empfänger auftretenden
Modulationsfrequenz exakt zentrisch in der Frequenzbandbreite bezüglich der aktuell am Empfänger eingestellten Frequenz, so ist das Plateau maximal in seiner Höhe und nimmt mit zunehmender Abweichung ab, bis dass außerhalb der Frequenzbandbreite kein Signal mehr am Empfänger mit der dargestellten
Signalform vorhanden ist.
Die Figur 2 zeigt in einer leichten Abwandlung zur Figur 1 lediglich eine Situation, bei der mehrere Gegenstände 14a, 14b und 14c jeweils zu einer Streuung beitragen von Licht, das hier vom Lichtsender 12 ausgesandt wurde.
Aufgrund der unterschiedlichen Anordnungen der Hindernisse 14a - 14c zu Sender und Empfänger 13 ergeben sich unterschiedliche Laufzeiten, so dass entsprechende Streulichtsignale 17, ausgehend von dem ausgesandten
Lichtsignal 15 zu verschiedenen Zeiten am Lichtempfänger 13 einlaufen.
Durch die relative Lage zwischen dem Empfangszeitpunkt TE, zu dem die
Modulation der Empfangsfrequenz gemäß der Funktion 18 beginnt, bezogen auf den Zeitpunkt TO, zu welchem die Aussendung des Signals erfolgt, kann diskriminiert werden, welches der drei Signale 17, die am Empfänger eintreffen, zu einem Ausgangssignal 19 des Empfängers 13 führen. Es kann demnach durch zeitliches Schieben des Empfangszeitpunktes TE relativ zum Startzeitpunkt TO in einer Serie von Messschritten mit jeweils
unterschiedlicher Dauer zwischen Startzeitpunkt TO und Empfangszeit TE auch festgestellt werden, dass zu mehreren gleichzeitig in der Umgebung eines
Rauchwarnmelders vorliegenden Gegenständen Streulichtereignisse entstehen.
Durch die Parameterwahl, insbesondere die Einstellung der Dauer zwischen Startzeitpunkt und Empfangszeitpunkt, kann exakt die räumliche Abstandslage zur Empfängereinheit 12 bestimmt werden.
Die Figuren 1 und 2 zeigen, dass das Ausgangssignal 11 bzw. 19 immer dieselbe Signalform hat, unabhängig davon, in welchem Abstand ein Streulichtereignis stattfindet oder durch welche Art von Ereignis die Streuung stattfindet, also beispielsweise durch ein Hindernis 3 oder auch durch diffusen Rauch.
Wie im allgemeinen Teil beschrieben, erfolgt eine Diskriminierung zwischen festen Gegenständen und Rauch bevorzugterweise durch die Art der Messserie und der bei einer Messserie erfolgten Parameterwahl, insbesondere der für jeden
Messschritt individuell festgelegten zeitlichen Abstände zwischen dem Sendestart und der Empfangszeit sowie der Frequenzbandbreite.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Rauchwarnmelders mit wenigstens einer
Lichtsendeeinheit (1 ) und wenigstens einer Lichtempfängereinheit (6), wobei die Lichtempfängereinheit (6) von der Lichtsendeeinheit (1 ) ausgesendetes und in wenigstens einer Licht-Messtrecke (R1 , R2) gestreutes / reflektiertes Licht (5) empfängt, wobei die Licht- Messstrecke (R1 , R2) zumindest teilweise außerhalb eines die Komponenten des Rauchwarnmelders aufnehmenden Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem
Messschritt ab einer Sendestartzeit (TO) mit der Lichtsendeeinheit (1 ) ein intensitätsmoduliertes Licht (2) ausgesendet wird, wobei die Frequenz der Intensitätsmodulation sich mit der Zeit nach einer vorgegebenen
Modulationsfunktion (8) ändert und von einer Elektronik des
Rauchwarnmelders für einen durchzuführenden Messschritt eine
Empfangszeit (TE) vorgegeben wird, wobei über die Zeitdifferenz zwischen der Empfangszeit (TE) und der Sendestartzeit (TO) derjenige Abstand zum Gehäuse des Rauchwarnmelders definiert wird, aus welchem das in dem Messschritt zu erfassende Licht (5) gestreut / reflektiert sein soll und sodann die Lichtempfängereinheit (6) auf eine zu empfangende Frequenz einer Intensitätsmodulation von aus der Lichtmessstrecke (R1 , R2) empfangenen Lichts (5) so abgestimmt wird, dass sich ab der eingestellten Empfangszeit (TE) die abgestimmte Empfangsfrequenz mit derselben Modulationsfunktion (10) ändert und während der Frequenzabstimmung ein
Empfängerausgangssignal (11 ) erfasst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Lichtempfängereinheit (6) so abgestimmt wird, dass Sie nur dann ein von Null verschiedenes Empfängerausgangssignal (11 ) ausgibt, wenn die Frequenz der Intensitätsmodulation des empfangenen Lichts (5) innerhalb einer einstellbaren Frequenz-Bandbreite der Lichtempfängereinheit (6) mit der abgestimmten Frequenz übereinstimmt.
3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Modulationsfunktion (8, 10) die Frequenz über die Zeit linear geändert wird.
4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenzbandbreite der Lichtempfangseinheit (6) in Abhängigkeit eines gewünschten durch die Bandbreite definierten Abstandsintervalls um den zu überprüfenden Abstand herum eingestellt wird.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Serie von Messschritten durchgeführt wird, bei der zwischen zwei Messschritten die Empfangszeit (TE) relativ zur Sendestartzeit (TO) geändert wird, insbesondere zwischen den Messschritten um einen immer konstanten zeitlichen Betrag geändert wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Serie von Messschritten durchgeführt wird, bei der zwischen den Messschritten die Empfangszeit (TE) relativ zur Sendestartzeit (TO) gleich bleibt und über alle Messschritte das Empfängerausgangssignal (11 ) integriert wird.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, mit einer Lichtempfängereinheit (6) Licht aus wenigstens zwei verschiedenen Licht-Messstrecken empfangen wird, in welche Licht von derselben
Lichtsendeeinheit (1 ) gesendet wird, insbesondere wobei die verschiedenen Licht-Messstrecken verschiedenen Messrichtungen zugeordnet sind.
8. Rauchwarnmelder mit wenigstens einer Lichtsendeeinheit (1 ) und wenigstens wenigstens einer Lichtempfängereinheit (6), wobei die Lichtempfängereinheit (6) eingerichtet ist, von der Lichtsendeeinheit (1) ausgesendetes und in wenigstens einer Licht-Messtrecke (R1 , R2) gestreutes / reflektiertes Licht (5) zu empfangen, wobei die Licht-Messstrecke (R1 , R2) zumindest teilweise außerhalb eines die Komponenten des Rauchwarnmelders aufnehmenden Gehäuses angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lichtsendeeinheit (1 ) weiterhin eingerichtet ist in einem Messschritt ab einer Sendestartzeit (TO) ein intensitatsmoduliertes Licht (2) auszusenden, dessen Modulationsfrequenz sich mit der Zeit nach einer vorgegebenen
Modulationsfunktion (8) ändert und von einer Elektronik des
Rauchwarnmelders für einen durchzuführenden Messschritt eine
Empfangszeit (TE) vorgebbar ist, wobei über die Zeitdifferenz zwischen der Empfangszeit (TE) und der Sendestartzeit (TO) derjenige Abstand zum Gehäuse des Rauchwarnmelders definierbar ist, aus welchem das in dem Messschritt zu erfassende Licht (5) gestreut / reflektiert sein soll und sodann die Lichtempfängereinheit (6) auf eine zu empfangende Frequenz einer Intensitätsmodulation von aus der Lichtmessstrecke empfangenen Lichts (5) so abstimmbar ist, dass sich ab der eingestellten Empfangszeit (TE) die abgestimmte Empfangsfrequenz mit derselben Modulationsfunktion (10) ändert.
9. Rauchwarnmelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Lichtempfängereinheit (6) so abstimmbar ist, dass Sie nur dann ein von Null verschiedenes Empfängerausgangssignal (11 ) ausgibt, wenn die Frequenz der Intensitätsmodulation des empfangenen Lichts (5) innerhalb einer einstellbaren Frequenz-Bandbreite der Lichtempfängereinheit (6) mit der abgestimmten Frequenz übereinstimmt.
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