DE19946980A1

DE19946980A1 - Detektor mit variabler Abtastrate

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Publication number: DE19946980A1
Application number: DE19946980A
Authority: DE
Inventors: Lee D Tice
Original assignee: Pittway Corp
Current assignee: Pittway Corp
Priority date: 1998-10-01
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2000-04-27
Also published as: US6222456B1; GB2342205B; JP2000113343A; CN1250200A; GB2342205A; CN1227629C; GB9923181D0

Abstract

Ein Detektor umfaßt einen Sensor für eine Umgebungsbedingung. Ausgangssignale des Sensors werden mit einer vorgegebenen Rate abgetastet, wenn die Ausgangssignale keinen Alarmzustand darstellen. Die Ausgangssignale werden mit Mustererkennungstechniken analysiert, um zu ermitteln, ob ein vorgegebenes Profil, das dem Auftreten einer Alarmbedingung vorangeht, vorliegt. Im Falle, daß das Profil erfaßt wird, wird die Abtastrate zusammen mit der zugehörigen Abtastwertverarbeitung erhöht. Der Detektor umfaßt einen programmierbaren Prozessor, der mit dem Sensor gekoppelt ist. Der Prozessor umfaßt Mustererkennungsprofile zum Erfassen des Vorhandenseins des vorgegebenen Profils. Der Prozessor umfaßt auch Befehle zum Verändern der Abtastrate abhängig von dem erfaßten Auftreten des Profils. Ein zweiter Sensor kann vorgesehen sein, um Signale zum Verändern der Abtastrate vorzusehen.

Description

Die Erfindung betrifft Detektoren für Umgebungsbedingungen. Spezieller betrifft die Erfindung fotoelektrische Rauch detektoren mit variablen Abtastraten.

Rauchdetektoren wurden in großem Umfang dazu eingesetzt, Warnungen vor möglichen oder tatsächlichen Feuerbedingungen in einem überwachten Bereich vorzusehen. Fotoelektrische Rauch detektoren tasten in Abständen den Inhalt einer Rauchkammer ab.

Bekannte fotoelektrische Detektoren tasten die Rauchkammer in einem Ruhezustand mit einer ersten Rate ab. Im Falle, daß ein Rauchabtastwert einen voreingestellten Schwellwert überschrei tet, wird die Abtastrate erhöht. Wenn der Pegel des Rauchs für verschiedene zusätzliche Abtastwerte einen Schwellwert über schreitet, wird eine Alarmbedingung angezeigt.

Während bekannte Detektoren eine variable Abtastrate vorsehen, erfolgt dies nur abhängig von dem Auftreten einer vorgegebenen Rauchdichte. Es wäre wünschenswert, die Rate selbst bei nie drigen Pegeln der Rauchdichte zu variieren, ohne die große Leistung zu benötigen, die notwendig sein kann, um dauernd mit einer relativ hohen Abtastrate zu arbeiten. Diese zusätzliche Funktionalität sollte vorzugsweise ohne eine erhebliche Erhö hung der Kosten oder der Herstellungskomplexität erreicht werden.

Ein Detektor tastet eine Umgebungsbedingung mit einer vor gegebenen Rate ab. Ein Schaltkreis in dem Detektor analysiert die Abtastwerte, sobald sie empfangen werden. Wenn die Werte ein vorgegebenes Profil erfüllen, wie das Profil eines sich entwickelnden Feuers, wird die Abtastrate erhöht.

Gemäß eines Aspekts erkennt der Schaltkreis das Vorhandensein eines vorgegebenen Profils gestützt auf die Verarbeitung von Abtastwerten von einem Umgebungsbedingungssensor oder Umge bungszustandssensor.

Wenn z. B. drei Amplitudenwerte in Reihe nacheinander zunehmen, kann die Abtastrate erhöht werden. Wenn vier abgetastete Amplituden in Reihe nacheinander zunehmen, kann die Abtastrate erneut erhöht werden.

Die Erkennung eines im voraus eingerichteten Profils und die Erhöhung der Abtastrate abhängig davon schafft weitere Vor teile. Die weitere Verarbeitung, wie die Glättung der abge tasteten Werte zum Eliminieren nicht korrelierten Rauschens oder die Ausführung anderer Formen einer Vorverarbeitung, werden durch die erhöhte Abtastrate beschleunigt.

Noch ein weiterer Vorteil der vorliegenden Vorrichtung und des Verfahrens ist, daß die mittlere Leistungsaufnahme des jewei ligen Detektors nur erhöht wird, wenn die Wahrscheinlichkeit einer zu erfassenden Bedingung sich erhöht hat. In Systemen mit vielen Detektoren ist die Möglichkeit, die mittlere Leistung oder den mittleren Strom zu reduzieren, besonders vorteilhaft.

Gemäß noch eines weiteren Aspektes umfassen andere erkennbare Profile, die zum Erzeugen einer erhöhten Abtastrate verwendet werden können, erhöhte Gradientenwerte der abgetasteten Ampli tuden oder den Wert eines Integrals der abgetasteten Ampli tuden. Eine alternative Art zum Erstellen eines Profils zur Veränderung der Abtastrate besteht darin, einen zweiten, anderen Sensor in den Detektor einzubauen.

Das Ausgangssignal von dem zweiten Sensor kann verarbeitet werden. Wenn ein ausgewähltes Profil erkannt wird, kann die Abtastrate des ersten Sensors erhöht werden.

Wenn also ein ausgewähltes Profil erkannt wurde, wird die Abtastrate erhöht. Wenn das Profil nicht mehr erkannt wird, z. B. wegen einer Änderung der Umgebungsbedingungen, kann die Abtastrate auf ihren Ruhewert zurückgeführt werden. Als Folge wird die mittlere Leistungsaufnahme reduziert.

Gemäß noch eines weiteren Aspekts kann der Detektor mehrere Sensoren aufweisen. Diese mehreren Sensoren können einen Feuersensor oder einen Nicht-Feuersensor als zweiten Sensor umfassen. Im Falle von mehr als einem Feuersensor würde die Abtastrate erhöht werden, wenn mehr als ein Feuersensor eine Feuerbedingung-anzeigt. Im Falle eines Nicht-Feuersensors würde die Abtastrate des Feuersensors nicht erhöht oder gesenkt werden, wenn der Nicht-Feuersensor eine Nicht- Feuerbedingung anzeigt.

Ein spezieller Detektor könnte einen fotoelektrischen, optischen Sensor und einen Ionisierungssensor umfassen. Diese werden normalerweise mit einem Takt von 5 Sekunden betrieben. Verfahren zum Realisieren einer variablen Abtastung für dieses Beispiel sind:

a) wenn einer der Sensoren eine mögliche Feuerbedingung erfaßt, wird das Abtastintervall des optischen Sensors und des Ionisierungssensors auf 2,5 Sekunden verringert; oder
b) wenn der optische Sensor eine mögliche Feuerbedingung erfaßt, wird das Abtastintervall des Ionisierungssensors auf 2,5 Sekunden gesenkt. Die umgekehrte Situation führt zu einer Senkung des Abtastintervalls des optischen Sensors; oder
c) wenn beide Sensoren eine Feuerbedingung erfassen, wird das Abtastintervall beider Sensoren auf 2 Sekunden ver ringert (anderenfalls bleiben die Abtastintervalle unver ändert); oder
d) wenn keiner der Sensoren eine mögliche Feuerbedingung erfaßt, wird das Abtastintervall auf 7,5 Sekunden erhöht.

Alternativ könnte die Abtastrate linear mit dem Pegel der Anzeige der zweiten Bedingung ansteigen. Das Abtastintervall könnte z. B. ausgehend von einem 5 Sekunden Intervall bei kei ner Anzeige auf ein 4 Sekunden Intervall bei einer geringen Anzeige auf ein 3 Sekunden Intervall bei einer stärkeren An zeige verkürzt werden. Schließlich könnte das Intervall bei einer sehr starken Anzeige auf 2 Sekunden reduziert werden. Die Rate ist veränderbar, indem verschiedene Werte von einer gemeinsamen Steuereinheit in die Detektoren geladen werden. Die gemeinsame Steuereinheit kann bestimmen, daß andere Ein richtungen eine Bedingung erfassen, und den Rest des Systems oder bestimmte andere Einrichtungen einstellen, um die Abtast rate zu erhöhen.

Bei noch einem weiteren Aspekt können sowohl die Abtastrate als auch die Verarbeitung abhängig von einem erkannten Feuer profil verarbeitet werden, wenn das Abtastsignal verarbeitet oder gefiltert wird. Wenn ein vorgegebenes Profil erkannt wurde, kann z. B.:

a) die Abtastrate erhöht werden (und das Intervall ver ringert), wobei die Art der Filterung verändert oder der Grad der Filterung gesenkt wird - beide fördern ein schnelleres Ansprechen; oder
b) die Abtastrate erhöht werden - um ein schnelleres An sprechen zu unterstützen - ohne die Art oder den Grad der Filterung zu verändern - wodurch mehr Information und eine stärkere Unterscheidung einer sich entwickelnden Umgebungsbedingung vorgesehen werden; oder
c) wenn es zwei Sensoren gibt und ein Sensor auf eine Störung oder eine Bedingung, welche einen falschen Alarm verursacht, anspricht, könnte die Abtastrate beider Sensoren zusammen mit der Erhöhung der Filterung eines oder beider Sensorausgangssignale erhöht werden, um falsche Alarme zu minimieren.

Zahlreiche weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfin dung und ihrer Ausführungsformen, aus den Ansprüchen und aus der Zeichnung. In den Figuren zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Systems gemäß der Erfindung;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines Umgebungsbedingungsdetek tors, der in dem System der Fig. 1 einsetzbar ist;

Fig. 3 ein Diagramm, das die Verarbeitung von Signalen von einem Detektor des in Fig. 2 gezeigten Typs illu striert;

Fig. 4 ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform des Detektors, der in dem System der Fig. 1 einsetz bar ist;

Fig. 5A ein unverarbeitetes Ausgangssignal des Sensors und ein diesem entsprechendes gefiltertes Ausgangs signal, die als Funktion der Zeit dargestellt sind;

Fig. 5B die Auswirkungen der Erhöhung der Abtastrate, wenn derselbe Grad der Filterung wie im Falle des Dia gramms der Fig. 5A gewählt wird; und

Fig. 5C die Auswirkungen der Kombination einer erhöhten Abtastrate mit einer zusätzlichen Verarbeitung, um einen höheren Grad an Feuererkennung als im Falle der Funktion der Fig. 5A, jedoch innerhalb desselben Zeitintervalls vorzusehen.

Während diese Erfindung in vielen verschiedenen Ausführungs formen realisiert werden kann, sind in den Zeichnungen und der Beschreibung im einzelnen bestimmte Ausführungsformen unter der Prämisse erläutert, daß die vorliegende Offenbarung als ein Beispiel der Grundsätze der Erfindung dient und die Erfin dung nicht auf die speziellen gezeigten Ausführungsformen beschränken soll.

Fig. 1 zeigt ein System 10, das zum Überwachen mehrerer Bedingungen in einem oder mehreren zu überwachenden Bereichen überwachen kann. Das System 10 umfaßt eine gemeinsame Steuer einheit 12, die als einer oder mehrere miteinander verbundene, programmierte Prozessoren und zugehörige, im voraus gespei cherte Befehle realisiert sein kann.

Die Einheit 12 umfaßt eine Schnittstelle zum Anschließen z. B. eines Datenübertragungsmediums 14, das in Fig. 1 lediglich beispielsweise als ein optisches oder elektrisches Kabel dar gestellt ist. Alternativ kann das System 10 Daten drahtlos, z. B. mittels Hochfrequenz oder Infrarot, über einen Trans ceiver (Sender-Empfänger) 16, der in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, und eine Antenne 16a übertragen.

Mit dem Medium 14 sind mehrere Umgebungszustandsdetektoren 18 und mehrere Steuer- oder Funktionseinheiten 20 verbunden. Man wird verstehen, daß die relative Anordnung der mehreren Detek toren und Einheiten 18 bzw. 20 in bezug auf das Medium 14 durch die Erfindung nicht beschränkt wird. Die einzelnen Detektoren 18 können Invasionssensoren, Positionssensoren, Gassensoren, Feuersensoren, wie Rauchsensoren, thermische Sensoren oder dergleichen und Gassensoren umfassen, ohne hier auf beschränkt zu sein. Die einzelnen Einheiten 20 können Ein heiten zum Realisieren von Steuerungen oder Funktionen mit Solenoid-Stellantrieb, Anzeigeeinrichtungen, Druckern oder dergleichen sein.

Wenn das System 10 ein drahtloses Datenübertragungsmedium um faßt, könnten mehrere drahtlose Einheiten 22 mit dem Trans ceiver 16 bidirektional Daten austauschen. Die mehreren Ein heiten 22 können Umgebungszustandsdetektoren, wie oben er wähnt, sowie Einheiten zum Realisieren von Steuerungen oder Funktionen umfassen, ohne hierauf beschränkt zu sein.

Ferner sind mehrere Ausgabeeinrichtungen 26, die z. B. als ein Paar elektrischer Kabel dargestellt sind, über ein Medium 24 mit der Steuereinheit 12 verbunden. Diese könnten Ton- oder Sichtausgabegeräte, Sprachausgabegeräte und dergleichen um fassen, ohne hierauf beschränkt zu sein. Die Geräte 26 sollen eine Nachricht, die eine Alarmbedingung anzeigen kann, in einem oder mehreren vorgegebenen Bereichen übermitteln.

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Beispiels eines Detektors 18n der mehreren Detektoren 18. Der Detektor 18n, ein Umge bungszustandsdetektor, umfaßt einen Umgebungszustandssensor 40.

Der Sensor 40 kann ein Rauchsensor, wie einen fotoelektrischen Sensor, einen Ionisierungssensor, einen Gassensor, einen Feuchtigkeitssensor oder dergleichen umfassen, ohne hierauf beschränkt zu sein. Das Ausgangssignal des Sensors 40 wird auf einer Leitung 40a zu einer Profilerfassungsschaltung 42 ge führt.

Im Ruhebetriebszustand kann der Sensor 40 mit einer Ruhe frequenz mit Unterbrechungen angesteuert werden, um ein Abtastausgangssignal auf der Leitung 40a vorzusehen. Alternativ können Signale auf der Leitung 40a mit der Ruhefrequenz abgetastet werden.

Die Profilerfassungsschaltung 42 dient dazu, das Ausgangs signal des Sensors 40 auf der Leitung 40a zu analysieren, um das Vorhandensein einer möglichen Alarmbedingung zu erfassen (z. B. eine mögliche Feuerbedingung oder eine mögliche gefähr liche Gasbedingung), noch bevor ein voreingestellter Schwell wert, wie eine Vor-Alarmbedingung, überschritten wird. Wenn von der Schaltung 42 ein entsprechendes Profil erfaßt wurde, erhöht die Abtastraten-Bestimmungsschaltung 46, die mit der Profilerfassungsschaltung 42 verbunden ist, die Abtastrate des Signals auf der Leitung 41a. Die Abtastrate geht somit von der Ruhefrequenz auf eine vorgegebene höhere Frequenz.

Das Verändern der Abtastrate kann erreicht werden, indem in die Schaltung 46 ein analoger Schaltkreis, wie spannungs gesteuerte Oszillatoren, oder ein digitaler Schaltkreis, wie Zähler, und dergleichen eingebaut werden, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Man wird ferner verstehen, daß andere Formen von Schaltungen zum Verändern der Abtastrate auch im Bereich der Erfindung liegen. Die Schaltung 46 kann den Sensor mit Unterbrechungen ansteuern oder Ansteuersignale für das Signal auf der Leitung 40a vorsehen, was alles im Bereich der Erfindung liegt.

Da die Abtastrate der Signale von dem Sensor 40 abhängig von der Erfassung einer möglichen Alarmbedingung erhöht werden kann, kann die Reaktion des Detektors 18n auf die erfaßte Umgebungsbedingung mit Hilfe der Schaltung 46 beschleunigt werden. Zusätzlich wird die mittlere Leistung, die von dem Detektor 18n benötigt wird, reduziert, weil bei Fehlen eines erfaßten Profils der Detektor 18n mit einer langsameren Abtastrate arbeitet und so Energie spart.

Die Profilerfassungsschaltung und die Abtastraten-Bestimmungs schaltung 42, 46 sind mit einer lokalen Steuerschaltung 48 verbunden. Die Steuerschaltung 48 kann ihrerseits den Betrieb der Signalverarbeitungsschaltung 50 steuern, die verschiedene Arten von Vorverarbeitung und Filterung der Signale von dem Sensor 40 vorsehen kann, bevor diese Signale über eine Schnittstellenschaltung 52 an entweder das Medium 14 oder den drahtlosen Transceiver 52a übergeben werden.

Man wird ferner verstehen, daß die Verarbeitungsschaltkreise 50 vollständig oder teilweise in dem Detektor 18n sowie voll ständig oder teilweise in der gemeinsamen Steuerschaltung 12 realisiert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Eine Art der Vorverarbeitung ist in dem US-Patent Nr. 5,736,928 mit dem Titel "Pre-Processor Apparatus and Method" derselben Inhaberin, der Erfinder Tice et al., offenbart, auf die hier Bezug genommen wird. In diesem Patent ist die Verarbeitung von drei Abtastwerten, die sogenannte Min-3-Verarbeitung, beschrieben und erläutert.

Die verarbeiteten Ausgangssignale auf der Leitung 50a könnten zusätzlich zu den Vergleichern 54a und 54b geführt werden. Man wird verstehen, daß die Vergleicher 54a und 54b als Hardware oder als Software in dem Detektor 18n realisiert sein können. Alternativ kann diese Funktion von der gemeinsamen Steuer einheit 12 vorgesehen werden.

Wenn der Sensor 40 das Vorhandensein einer Feuerbedingung er fassen soll, vergleicht ein Vor-Alarm-Vergleicher 54a das ver arbeitete Sensorausgangssignal auf der Leitung 50a mit einem Vor-Alarm-Schwellwert 54a-1, um eine frühe Anzeige des Auf tretens einer möglichen Feuerbedingung vorzusehen. Zusätzlich wird das verarbeitete Sensorausgangssignal in dem Vergleicher 54b mit einem Alarmschwellwert 54b-1 verglichen, der das Auf treten einer so starken Feueranzeige angibt, daß ein Alarm vorgesehen werden sollte, der über die mehreren Ausgabeein richtungen 26 ausgegeben werden könnte. Man wird verstehen, daß neben dem Vor-Alarm-Schwellwert und dem Alarmschwellwert, die in Fig. 2 gezeigt sind, andere Variationen möglich sind, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Da die Profilerfassungsschaltung 42 einen sich entwickelnden Umgebungszustand erkennen soll, können verschiedene Analyse wege realisiert werden. Ein Profil kann auf eine Änderungsrate der Sensorausgangssignale gestützt werden. Die Schaltung 42 kann z. B. das Auftreten erhöhter Amplitudenwerte auf der Lei tung 40a erfassen. Diese Rate kann mit einer voreingestellten Rate verglichen werden. Wenn die Amplitudenwerte auf der Lei tung 40a eine Zufallsverteilung haben, liegt kein interes sierendes Profil vor. Es kann daher ein relativ langes Ruhe abtastintervall, in der Größenordnung von sechs Sekunden, eingerichtet werden.

Im Falle, daß das Signal auf der Leitung 40a während drei aufeinanderfolgender Abtastwerte eine zunehmende Amplitude zeigt, kann das Abtastintervall von sechs Sekunden auf zwei Sekunden unabhängig von dem Amplitudenwert auf der Leitung 40a reduziert werden. Wenn die Amplitude während vier aufeinander folgender Abtastwerte zunimmt, kann ähnlich nach Wunsch das Abtastintervall von zwei Sekunden auf eine Sekunde gesenkt wird. Demzufolge empfangen die Verarbeitungsschaltkreise 50 Abtastwerte mit einer deutlich höheren Frequenz. Diese Abtast werte werden dann entweder von dem Detektor 18n oder von der gemeinsamen Steuereinheit 12 analysiert, um das Vorhandensein einer Alarmbedingung zu ermitteln.

Man wird verstehen, daß andere Erfassungsprofilarten verwendet werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Das Ausgangssignal des Sensors kann z. B. über der Zeit inte griert oder gemittelt werden, um ein Profil zu erzeugen.

Fig. 3 zeigt ein Diagramm, das die obige Verarbeitung illu striert, wobei der Profildetektor 42 auf drei aufeinander folgende, zunehmende Amplitudenwerte auf der Leitung 40a anspricht. Wie in Fig. 3 gezeigt, wird dann, wenn in der Zeitperiode von zwei bis 20 Sekunden das Ausgangssignal von dem Sensor 40 auf der Leitung 40a zufällig verteilte Werte zeigt, eine Ruheabtastrate mit einem Intervall von sechs Sekunden verwendet. Nach 26 Sekunden wird abhängig von der Erfassung von drei zunehmenden Amplitudenwerten in Reihe ein vorläufiges mögliches Feuerprofil durch die Schaltung 42 er faßt. Nach 26 Sekunden bewirkt die Profilerfassungsschaltung 42, daß die Abtastraten-Bestimmungsschaltung 46 von einem Sechs-Sekunden-Intervall auf ein Zwei-Sekunden-Intervall umschaltet.

51a zeigt die verarbeiteten Ausgangswerte auf der Leitung 50a unter der Annahme, daß die Abtastrate nicht erhöht wurde. 51b zeigt die verarbeiteten Abtastwerte auf der Leitung 50a ab hängig von einem verkürzten Abtastintervall. Die Verarbei tungsschaltung 50 führt z. B. die in dem oben genannten Patent von Tice et al., auf das Bezug genommen wurde, beschriebene Min-3-Verarbeitung durch.

Wie in Fig. 3 gezeigt überschreiten als Folge der Erhöhung der Abtastrate nach 26 Sekunden die verarbeiteten Werte auf der Leitung 50a, Kurve 51b, den Vor-Alarmschwellwert PR_TH schneller als auf der Kurve 51a, bei der die Abtastrate nicht erhöht wurde. Ähnlich überschreiten die verarbeiteten Signale auf der Leitung 50a den Alarmschwellwert AL_TH schneller als ohne Erhö hung der Abtastrate. Die vorliegende Einrichtung und das Ver fahren führen somit nicht nur zu einer geringeren Energie aufnahme, weil während der Ruheperioden die Abtastrate für die jeweiligen Detektoren reduziert wird, sondern sie erzeugen auch kürzere Ansprechintervalle aufgrund einer höheren Abtast rate, wenn die erfaßte Umgebungsbedingung sich zu ändern beginnt. Die Verwendung einer höheren Abtastrate, sobald ein vorläufiges Feuerprofil erfaßt worden ist, nutzt den Vorteil der größeren Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines tatsäch lichen Feuers aus, das durch das vorläufige Profil wider gespiegelt wird.

Man wird verstehen, daß die Schaltkreise 42 bis 50 und 54a, 54b der Fig. 2 vollständig oder teilweise in einem program mierten Prozessor 56 (gestrichelt gezeichnet) in dem Detektor 18n realisiert sein können.

Fig. 4 zeigt eine alternative Ausführungsform des Detektors 18p gemäß der Erfindung. Der Detektor 18p umfaßt einen ersten und einen zweiten Umgebungszustandssensor 60a, 60b. Die Sensor ausgangssignale auf den jeweiligen Leitungen 62a und 62b wer den mit einer Profilerfassungsschaltung 64 verbunden.

In dem Detektor 18p verwendet die Profilerfassungsschaltung Signale auf der Leitung 62b zum Einrichten der Abtastrate für den Sensor 60a. Die Schaltung 64 verwendet Abtastwerte auf der Leitung 62a zum Einrichten einer Abtastrate für den Sensor 60b.

Die Profilbestimmungsschaltung 64 ist ihrerseits mit einer Ratenbestimmungsschaltung 66a, 66b für die jeweiligen Sensoren 60a bzw. 60b verbunden. Ausgangssignale von den Sensoren 60a, 60b können ihrerseits mit einer Verarbeitungsschaltung 68 der in dem obengenannten Patent von Tice et al. erörterten Art verbunden und dann über eine Schnittstellenschaltung 70 zu dem Medium 14 oder drahtlos über einen Transceiver 70a zu der Steuereinheit 12 übertragen werden.

Die Profilbestimmungsschaltung kann z. B. über die Raten bestimmungsschaltung bei klarer Luft oder einem Ruhezustand ein Abtastintervall von fünf oder sechs Sekunden einrichten. Wenn z. B. der Sensor 60a ein optischer Rauchsensor ist und der Sensor 60b ein Ionisierungs-Rauchsensor ist, stellt die Zu nahme der erfaßten Rauchpegel eine mögliche Feuerbedingung dar. Die variable Abtastung über die Schaltungen 66a, 66b kann wie folgt realisiert werden:
wenn einer der Sensoren 60a oder 60b ein Ausgangssignal an die Profilbestimmungsschaltung 64 ausgibt, das einem möglichen Feuerprofil entspricht, kann die Abtastrate beider Sensoren 60a, 60b erhöht werden, indem das Abtast intervall von in der Größenordnung von fünf bis sechs Sekunden auf die Größenordnung von zweieinhalb bis drei Sekunden reduziert werden. Wenn alternativ keiner der Sensoren ein Signal erzeugt, das ein sich entwickelndes Feuerprofil angibt, wird die Schaltung 64 in Kombination mit der Ratenbestimmungsschaltung 66a, 66b letztendlich die Abtastrate reduzieren, indem das Abtastintervall auf die Größenordnung von siebeneinhalb bis acht Sekunden erhöht wird.

Man wird verstehen, daß die Profilerfassungsschaltung 64 eine Änderungsrate eines Sensoreingangssignals erfassen kann, um das Auftreten eines vorgegebenen Profils zu erkennen. Alterna tiv könnte die Erfassungsschaltung 64 jede andere Form eines Feuerprofils realisieren, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.

Die Fig. 5A bis 5C zeigen die Ergebnisse der Veränderungen der Verarbeitung, wenn die Abtastrate erhöht wird. Dies ist ein Beispiel der Funktion eines Rauchdetektors, es kann jedoch ohne Beschränkung auf andere Arten von Umgebungszustands detektoren angewendet werden.

Das Diagramm der Fig. 5A zeigt das verarbeitete Ausgangs signal:

Ausgang (t) = Ausgang (t - 1).0,5 + RAW(t).0,5

wenn die Abtastrate nicht erhöht wird. (RAW(t) ist das unver arbeitete Signal eines Rauchsensors.) Das Ausgangssignal hat die Form einer Stufenfunktion. Die letzten Werte erreichen nach 60 Sekunden 550.

Das Diagramm der Fig. 5B zeigt das Ausgangssignal, wenn es mit der obigen Gleichung verarbeitet wird, abgesehen davon, daß die Abtastrate um 5 erhöht ist. Das Augangssignal hat nun eine höhere Auflösung und nimmt eine bessere Form zum Anzeigen eines Feuerprofils an, es hat jedoch noch immer Spitzen, die aus dem Profil fallen. Die letzten Werte erreichen nach 60 Sekunden über 600.

Das Diagramm der Fig. 5C zeigt die Einführung einer zusätz lichen Verarbeitung (min3) des verarbeiteten Ausgangssignals, wenn die Abtastrate erhöht wird. Die min3-Verarbeitung ent fernt die Spitzen aus dem verarbeiteten "Ausgangssignal", das aus dem obengennanten Filterungsprozeß resultiert. In dem min- 3-verarbeiteten Ausgangssignal liegt ein starkes Feuerprofil vor.

Die zusätzliche Verarbeitung hat die Fähigkeit, ein Feuer von einer Störung zu unterscheiden, verbessert, wenn die Abtast rate erhöht wird. Die Werte überschreiten nach 60 Sekunden noch immer 550, wodurch die Ansprechzeit der Fig. 5A nicht erheblich verschlechtert wird. Wie gezeigt, kann eine Ver änderung des Verarbeitungsverfahrens bei Änderung der Abtast rate die Gesamtleistung dramatisch verbessern.

Das Verändern des Verarbeitungsverfahrens in Verbindung mit einer anderen Abtastrate kann einfach in einer Veränderung der Art oder des Grades der Filterung bestehen, oder sie kann durch Hinzufügen neuer Routinen realisiert werden, wenn die Verarbeitung über softwaregestützte Befehle ausgeführt wird.

Aus der obigen Beschreibung wird man verstehen, daß zahlreiche Variationen und Modifikationen ausgeführt werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Man muß verstehen, daß keine der Begrenzungen in bezug auf die hier gezeigte speziel le Vorrichtung beabsichtigt oder unterstellt werden sollte. Die folgenden Ansprüche sollten selbstverständlich all die Modifikationen umfassen, die in den Bereich der Ansprüche fallen.

Claims

1. Elektrische Einheit mit
einem Umgebungsbedingungssensor zum Erzeugen eines Ausgangssignals, das eine erfaßte Bedingung anzeigt;
einem Steuerelement, das mit dem Sensor verbunden ist, wobei das Element einen Schaltkreis zum Abtasten des Ausgangssignals des Sensors mit einer ersten Rate und dadurch Erzeugen eines abgetasteten Ausgangssignals, einen Entscheidungsschaltkreis zum Ermitteln, ob das abgetastete Ausgangssignal ein vorgegebenes, schwellwert- unabhängiges Profil aufweist, und einen Schaltkreis, der abhängig davon die Abtastrate auf eine zweite höhere Rate erhöht, aufweist.

2. Einheit nach Anspruch 1, bei der das Steuerelement einen programmierten Prozessor umfassend Befehle zum Erhöhen der Abtastrate von der ersten Rate auf die zweite Rate abhängig von dem Vorhandensein des Profils in dem Aus gangssignal aufweist.

3. Einheit nach Anspruch 2, bei der der Entscheidungsschalt kreis Befehle umfaßt, die abhängig davon, daß Abtastwerte entweder eine zunehmende Amplitude oder einen Gradienten der abgetasteten Amplitudenwerte des Ausgangssignals, der einen gewählten ersten Wert überschreitet, aufweisen, er mitteln, daß das Profil vorliegt.

4. Einheit nach Anspruch 2, bei der der Entscheidungsschalt kreis eine Speichereinheit aufweist, in der Information, die ein vorgegebenes Profil definiert, gespeichert ist und in der Befehle zur Erhöhung der Abtastrate abhängig davon, daß das abgetastete Ausgangssignal des Sensors der gespeicherten Information entspricht, gespeichert sind.

5. Einheit nach Anspruch 1, bei der der Entscheidungsschalt kreis eine Mustererkennungsschaltung aufweist, um zu er mitteln, daß das Profil in dem Ausgangssignal vorliegt.

6. Einheit nach Anspruch 1, mit wenigstens einem zweiten, anderen Sensor, der ein zweites Ausgangssignal aufweist, und mit einer Schnittstellenschaltung, die mit dem Ent scheidungsschaltkreis verbunden ist, wobei die Profil bestimmung wenigstens teilweise auf das zweite Ausgangs signal gestützt ist.

7. Einheit nach Anspruch 6, bei der der Entscheidungsschalt kreis eine Schaltung zum Einstellen der Abtastrate des ersten Ausgangssignals abhängig von einem Profil, das wenigstens teilweise auf das zweite Ausgangssignal ge stützt ist, und zum Einstellen einer Abtastrate des zwei ten Ausgangssignals abhängig von einem Profil, das wenig stens teilweise auf das erste Ausgangssignal gestützt ist, aufweist.

8. Einheit nach Anspruch 6, bei der der Umgebungsbedingungs sensor einen Rauchsensor umfaßt und der zweite Sensor einen Sensor umfaßt, der aus einer Klasse ausgewählt ist, die einen Rauchsensor, einen Gassensor, einen Feuchtig keitssensor, einen thermischen Sensor, einen Staubsensor und einen Geschwindigkeitssensor umfaßt.

9. Einheit nach Anspruch 7, bei der der Entscheidungsschalt kreis einen programmierbaren Prozessor und mehrere zuge hörige, mit diesem gekoppelte entscheidungsgestützte Befehle aufweist, wobei die Abtastrateneinstellschaltung Ratenveränderungsbefehle umfaßt, die mit dem Prozessor gekoppelt sind.

10. Einheit nach Anspruch 1, mit einem Schaltkreis zum Ver arbeiten der abgetasteten Ausgangswerte zum Erzeugen eines verarbeiteten Ausgangssignals, wobei die Ver arbeitung abhängig von der Erhöhung der Abtastrate veränderbar ist.

11. Einheit nach Anspruch 10, bei der die Verarbeitung die Filterung der abgetasteten Ausgangswerte umfaßt, wobei die Filterung abhängig von der Zunahme der Abtastrate verändert wird.

12. Verarbeitungsverfahren nach Anspruch 8, mit folgenden Verfahrensschritten:
Erfassen einer ersten Umgebungsbedingung und Erzeugen eines ersten Ausgangssignals;
Erfassen einer zweiten Ausgangsbedingung und Erzeugen eines zweiten Ausgangssignals;
Einrichten einer ersten Abtastrate für das erste Ausgangssignal; und
Modifizieren der Abtastrate des ersten Ausgangssignals abhängig von dem zweiten Ausgangssignal.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem eine Anfangs abtastrate für das zweite Ausgangssignal eingerichtet wird und die Abtastrate für das zweite Ausgangssignal abhängig von dem ersten Ausgangssignal verändert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem das Modifizieren das Analysieren des zweiten Ausgangssignals umfaßt, um zu ermitteln, ob dieses ein gewähltes Muster aufweist.

15. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem das Modifizieren des zweiten Ausgangssignals das Analysieren des ersten Aus gangssignals umfaßt, um zu ermitteln, ob dieses ein aus gewähltes Muster aufweist.