降低夜间安保服务的低电量电池报告的特征

摘要

降低夜间安保服务的低电量电池报告的特征，安全和警报系统中用于监视警报状态条件，并传输基于此检测的警报状态监测信号的电池供电射频传感器。该传感器包括射频发射部分，电池，低电量电池电压电平检测部分以及计数器用于周期性的检测电池的输出电压电平，并将其与第一阀值电压比较。如果检测的电池输出电压电平低于第一阀值电压，不立即报告，但如果低电量电池状况持续将在另一时间报告。即，低电量电池情况白天才被报告，而不是电池耗尽时。报告的控制使用低电量电池电压检测部分执行，它等待计数器确定与低电量或电量耗尽电池情况相间隔的时间。如果低电量或电量耗尽电池情况直到计数器倒计数才出现，将自动报告。

说明书

技术领域

本发明涉及一种集中式安全和警报系统，并且进一步涉及一种射频传感器发出的低电量电池报告，以及在普通中央安全和警报系统操作中可能遇到的特殊环境条件下的操作。

背景技术

众所周知，传统的监视系统，也被称为安全和警报系统，包括无线或射频安全传感器或设备，例如，射频运动探测器，射频门传感器，射频窗户传感器，射频烟雾探测器，等等(下文中概括地称为“射频传感器”)，以支持安保区域或空间的无线监测。传统的射频传感器一般通过射频信号，或者其他无线和/或空气传播信号直接与中央面板通信。然而，一些较新的系统在射频传感器与中央面板之间通过中央面板或控制器进行双向通信的能力有限。已知的射频传感器采用传统的电池供电。

在电池供电的射频传感器的操作中，一块电量耗尽的电池会损害射频传感器的操作，而一块坏掉的电池将会使射频传感器无法操作。已知的用于避免低电量电池以及坏电池条件的办法有为射频传感器提供一个监测电路以产生“低电量电池”报警信号，传输给中央面板。当探测到射频传感器，特别是独立射频控制器例如烟雾探测器或CO探测器，中的电量耗尽电池状况时，将会产生一个可听见的信号(例如，啁啾声)，可听见的信号一般不会被射频传感器型的安全系统所采用。只要电池的电量不能被接受，这种操作将会如实地产生低电量电池信号，并且将这一信号传输给中央面板。

无论这一信号仅仅是一个传输给中央面板的信号，或者是一个产生来将所有人引到正在啁啾的独立烟雾探测器的用以响应低电量或电量耗尽电池状况的可听见的信号，这一信号(一般)将会重复地传输直到电池被更换或者直到其能量输出不足以为电池监测电路供电。万一低电量电池信号没有被出声地传输，而是电子性地传输，低电量电池状态将被检测到，并且低电量电池信号通常将会在射频传感器处于启动，或者“激活”的时间传送以完成监控传输。这种监控传输的功率预算影响微不足道。

当射频传感器或独立烟雾探测器或类似设备的电池需要更换时，这种具有坏掉的或者将要坏掉的电池的来自射频传感器，或者独立烟雾探测器的低电量电池，或电量耗尽电池信号将会提供充分的“提醒”。传统的射频传感器在检测到有害的电池状况时通过射频信号与中央面板或中心站进行通信，其中，独立的烟雾探测器和类似设备产生可听见的提醒(例如，通过尖锐地蜂鸣)。这种报告或提醒具有明显的缺点，因为大多数由射频传感器传输给本地(中央)面板的低电量电池报告，以及独立设备(烟雾探测器)中的低电量电池状况的蜂鸣一般都在凌晨产生。这种现象的原因是电池输出电压是随温度变化的，并且同样地，在夜间没有日照的时间(由于温度下降)内降低(例如，电池输出电压)，而射频传感器电路内的低电量电池探测电路的传感阀值不是(明显地)随温度变化的。

因此，集中式安全和警报系统操作中所需要的是一个新的、低电量电池报告功能，在特殊环境条件下，通过将低电量电池状况报告延迟到白天来降低向消费者报告低电量电池的负担以及安全服务。

发明内容

为此，本发明提供一种新型的、在安全和警报系统中用于监测并传输警报状况的电池供电的射频传感器。本发明的新型的射频传感器由射频发射部分、电池、低电量电池电压电平检测部分和计数器，用于周期地检测电池的输出电压电平、以及将电压电平与第一阀值电压电平进行比较。如果检测到的电池输出电压电平被确定小于第一阀值电压，低电量电池电压检测部分将决定计数器是否启动。如果计数器没有启动，设置计数器，并且被检测的电池输出电压电平将与第二阀值电压电平进行比较。如果被检测的电池输出电压电平低于第二阀值电压，计数器将被重置并且低电量电池传输信号将被发出。

根据操作本发明的射频传感器的系统的操作特点，监控通信(例如，激活信号)可频繁产生，例如，每小时一次，每十分钟一次，等等。监控率一般由管理的需要确定。如现有技术所载，在电池驱动的射频传感器不被操作时，在一个预定的电量耗尽电池状况(电池坏掉)出现之前，低电量电池警报应该每周至少传输一次。连续计数器可以被新发明的操作所采用，一个优选的操作模式可以具有计数器递增、递减，或者射频传感器每次激活时被重置。

当射频传感器确定被检测的电池输出电压电平低于第一阀值电压电平，但是不低于第二阀值电压电平时，射频传感器将不会发出“更换电池”或者“低电量电池”信号(互换使用)除非计数器已经倒计时。因此一旦电池输出电压电平降低到第一阀值电压电平以下，并且没有降低到第二阀值电压电平以下，电池并不处于临界电源状态，因此报告将会为倒计时阶段而延迟，在该阶段中环境条件可能被改变以致电池输出电压电平可能上升到第一阀值电压电平之上。

因此，在计数器倒计数之前，如果被检测的电池输出电压电平上升到至少为第一阀值电压的电压电平，射频传感器将会把计数器清零。更好地，在一个小于倒计数周期的固定的周期间隔内，低电量电池电压电平检测部分将会自动启动以监控或者检测电池输出电压电平。然而，射频传感器的低电量电池电压电平检测部分将会强制立即检测处于报警事件检测中的，以及篡改事件检测中的电池输出电压电平。

本发明也包括监测包括安全和警报系统的电池供电的射频传感器(“射频传感器”)中的低电量电池状况的新方法，其中，射频传感器包括电池和计数器。该新方法包括，在固定的间隔内，检测或者评估电池输出电压电平，以及将被检测的电池输出电压电平与第一指定阀值电压电平进行比较。如果被检测的电池输出电压电平低于第一指定阀值电压电平，射频传感器确定与射频传感器相关联的计数器是否启动。如果计数器没有启动，新型射频传感器开启/激活计数器。

如果被检测的电池输出电压电平低于第二指定阀值电压电平，新型射频传感器发送或传输低电量或耗尽的电池通信信号。该低电量或耗尽的电池信号是无线传输的，通常传输给中央面板，但是根据系统设计和结构，也可能被传输给设备或接收器而不是中央面板。如果电池输出电压电平不低于第二指定阀值电压电平，该新方法确定计数器是否已经倒计数，并且只有这样，发送低电量电池通信信号。但如果被检测的电池输出电压电平被确定是大于或者等于第一阀值电压电平，并且计数器将会主动倒计数，计数器将会被清零。在这种情况下，当被检测的电池电压低于第一电池电压阀值电平，环境将会在计数器倒计数之前使电压回升到或者高于阀值。对这一问题，虽然倒计数阶段可能是任何程序化的时间阶段，优选的这一时间比探测之间的时间阶段更长，例如，4到8小时。

在另一个实施例中，本发明包括用于监测安保区域的安全和警报系统，这一系统包括并操作有新型射频传感器和低电量电池传感操作。更确切地说，该新的安全和警报系统包括中央面板和至少一个电池供电的射频传感器，用于监测安保(secured)区域的警报事件，并与中央面板通信。该电池供电射频传感器包括电池，射频发射部分，低电量电池检测部分和计数器。在操作期间，该低电量电池检测部分周期性检测电池的输出电压电平并将其与第一指定电压阀值电平进行比较，并且如果该检测的电池输出电压电平小于第一指定电压阀值电平，就将电池输出电压电平与第二指定电压阀值电平进行比较。如果该检测的电池输出电压电平低于第二阀值电压电平，低电量电池传输信号将被发出。优选地，该低电量电池传输信号将被发送给中央面板。

如果该检测的电池输出电压电平低于第一指定电压阀值水平，该射频传感器确定计数器是否启动，并且如果没有启动，设置该计数器，并且确定电池输出电压电平是否低于第二指定电压阀值电平。如果低于第二指定电压阀值电平，射频传感器将计数器清零并发送低电量电池信号。但是如果电池输出电压电平低于第一指定电压阀值电平，但是高于第二电压阀值电平，并且计算器没有倒计数，则不发送信号。再一次，当电池输出电压电平介于两个指定电压阀值电平之间，不会有低电量电池报告信号被发送，除非计数器已经倒计数。并且如果计数器正在倒计数(启动)，并且电池电压输出电平上升回到高于第一指定阀值电压电平，计算器被清零并且不进行进一步的活动。

在一个可选择的实施例中，低电量电池报告延迟可能在面板上实施。该面板“知道”不需要用于创造性的操作的每天的时间并且优选地“知道”建筑物或射频传感器或独立设备的其它位置温度。在本领域一般技术人员的范围内，为面板准备并添加软件/固件以便使系统和方法执行上述新特征控制是容易实现的。由于射频传感器被要求在该传感器或者发射器变得不能工作之前至少一周通知低电量电池状况，可以被安装器设定的报告延迟的量将被限制到一个没有损害一周的最小期限的时间段。

实现该功能的一个重大的优点是相同的软件/固件可以被改装成现有的遗留系统和可执行的应用软件，不需要改变硬件。因此，射频传感器可以不进行改变。该特征的一个较小的缺点包括如果射频传感器或者独立探测设备中的电池已经由于一些原因突然失灵了，例如，由于突然的电池失效，或者由于篡改射频传感器，本地(中央)面板可能不能得知。现有的篡改射频传感器的例子包括，例如，因为犯罪的意图使电池不能使用。由于这种突然的电池失效引起的来自射频传感器的监控通信的缺少可能最终导致到中央面板的面板“故障”通知。

可选择的，并且在一个更加复杂的环境中，本发明通过传输一个作为低电量电池信号的一部分的实际电池电压的(数字)表示而不是传输上述的低电量电池信号，在面板实施低电量电池报告延迟。因此，在收到数字信号后，面板能够决定电池下降是否是正常的或者反常的，并且采取适当的行动。但是读者应该意识到，虽然该可选的实施例是一个高完整性的方法，它的执行可能比先前的实施例更加复杂，并且更加昂贵。为了实施同样的内容而增加复杂性和费用的原因是因为在所有传感器，以及面板的软件/固件，都需要改变/措施。注意这种射频传感器和独立装置中的低电量电池报告延迟可能易于在新型射频传感器，以及它们在其中进行操作的安全系统中实施。使用这种射频传感器和系统的特殊使用者会找到这种较好的功能，但是，当考虑购买时，可能很快承受附加价值的额外费用。

附图说明

通过本发明的实施例的详细描述可以更好地理解上述的或者其他对象，观点以及优点，参考下列附图，其中：

图1是本发明的新型射频传感器的一个实施例的示意图；

图2是本发明的新型安全和警报系统的一个实施例的示意图，包括一个或多个射频传感器；以及

图3是监测本发明的电池供电的射频传感器中的低电量电池状况条件的新方法的流程示意图。

具体实施方式

具有低电量电池报告的新发明的电池供电射频传感器，包括上述射频传感器的安全和警报系统，以及监测电池供电射频传感器(具有低电量电池报告功能)中的低电量电池情况条件，以有效地减少低电量电池报告给安全和警报系统用户，以及保安人员带来的负担的方法在这里被提出并进行描述以达到说明主要的发明概念。这里所提供的附图和描述并不意味着以这种方式来限制本发明的范围和精神。

普遍地，本发明的射频传感器是被作为离散硬件组件来构造的，或者可能作为定制集成电路或ASIC来构造。因此，该射频传感器以及基于系统级的操作控制可通过微功耗配置的微控制器或者其他处理器来执行，该微控制器或者其他处理器中具有一组计算机可读指令，该指令在处理时执行本发明的方法来使用这种具有低电量电池报告的电池供电射频传感器进行监测。

可选择的，低电量电池报告延迟可以在面板执行。该面板知道每天的时间，而且可能甚至是使用新射频传感器的安保区域的温度。因此，本领域一般技术人员可以容易方便地将软件/固件增加到面板中的处理器中，以增加该新的监测和报告功能。一般要求在传感器或者发射器丧失功能(例如电池坏掉情况)之前至少1周，射频传感器向中央面板报告低电量电池状况。报告延迟的量可以通过安全系统或射频传感器安装器来设定。

一个重大的优点是该方法基于固有的功能，很容易改造现有系统，以及系统需求，而且它是通过软件实现的，不需要硬件改变。传送低电量-或耗尽电池状况之前的任何延迟和传感发生在中央面板，而不是射频传感器本身。在这一实施例中，射频传感器不需要进行调整。这种方式的较小的缺点是如果射频传感器的电池因为一些原因突然失灵时，面板不会得知。突然失灵的原因包括突然的电池失灵以及传感器的篡改(tamper)，例如，因犯罪的意图使电池丧失功能。但是缺少来自传感器的监控传输可能会最终使面板给中心站发出“故障”通知。

为此，面板中的低电量电池报告延迟的更加复杂的执行是可能的。例如，射频传感器传输实际电池电压的(数字)表示，而不是传输低电量电池信号，然后面板能够决定电池下降是否是正常的或者反常的。这是一个高完整性的做法，但是执行起来最复杂并最昂贵。这种花费与在中央面板驱动处理器的固件中的包括传感器系统的所有射频传感器所需的任何改变或者措施有关。射频传感器中的低电量电池报告延迟可能仍可以将实现新产品的固有价值作为销售特点，因为射频传感器和相关的系统利用新的射频传感器低电量电池，或者耗尽的电池操作。

图1在这里描述了监测警报状况条件，并且当检测到警报状况条件时传输警报条件检测信号的电池供电射频传感器100的一个实施例。射频传感器100进一步包括本发明的低电量电池监测和报告功能，并且包括射频发射部分110，电池120，低电量电池电压电平检测部分130，以及计数器140。该低电量电池电压电平检测部分130周期性地启动并检测射频传感器电池120的输出电压电平，并将被检测的电池输出电压电平与第一指定阀值电压电平进行比较。

如果被检测的电池输出电压电平被确定低于第一阀值电压电平，电池为正常下降(可预见的线性)，由此阀值电平可以预期还会有几天或几个星期的充分电力操作。也就是，从第一阀值电平下降的电压能够是完全渐进的，需要数天，但是很可能数星期以降低到临界值，或者第二较低的电压阀值电平。该较低的，或第二阀值电压电平通常被选择以检测突然的电池失灵、电池已经不足以提供电力以驱动射频传感器100的突然的危险。但是由于，如同所提到的，电池电压些微地下降到低于所需的电池电压阀值电平可能发生在夜间，在夜间较低的温度可能导致较低的电池输出电压，如果不是绝对必要改变电池则是很不方便的，并且在特定条件下可能要等待清晨。举例来说，等到白天，或者上班时间，对于最终用户和监测站都很方便，并且由于日光并伴随着上升的白天温度，电池输出电压可能上升到一个可接受的水平。

因此在这种电池输出电压已经降低到低于第一电池电压阀值电平的情况下，低电量电池电压电平检测部分130确定计数器140是否是启动的。如果不是，计数器被设置成提供一段时间，期间电池(120)的输出电压可以低于第一(固定的)阀值电压电平，但是低于第二固定的或指定的电池电压阀值电平。低电量电池电压电平检测部分将比较被检测电池输出电压电平与第二阀值电压电平。如果被检测电池输出电压电平低于第一阀值电压电平，但是仍高于或大于第二阀值电压电平，除非计数器140超时(time out)，否则不会发送低电量电池传输信号。

但是如果被检测电池输出电压电平低于第一阀值电压电平，并且低于第二阀值电压电平，低电量电池传输信号将会被自动发送，不考虑计数器140是否已经倒计数。计数器将自动清零。因此，新型射频传感器100需要或操作有两个指定的第一和第二低电压阀值电平。第一或较高的电压阀值电平用于传统的电池电压电平传感，其辨别那些输出电压电平在下降，并且需要在接下来的数天或数周内进行更换的射频传感器电池120。当电池电量是“临界地低”时，第二或较低的电压阀值电平被超过，并且需要立即引起注意(更换)。当射频传感器的电池突然失灵，而不是电池的资源逐渐耗尽时，第二或较低的电压阀值是特别重要的。

在常规的安全和警报系统操作中，该新型射频传感器(100)在规定的时间间隔内“激活”以发送监视信号，也可以被警报和篡改事件激发或唤起。在那些“激活”的期间，根据具有射频传感器的新型的方法和系统，对电池电压进行检查。当低电量电池状况最初被检测到时可以采取两个流程。如果仅仅较高的阀值被超过，那么开始4到8小时的计数。然而，读者和熟练的技术人员应该明白，在不偏离本发明的范围和精神内该计数器可以被设置任何倒计数周期。在随后的检测中，在第一或较高的电压阀值仍被超过时，计数器将继续倒计数。但是如果第一或较高的指定电压阀值电平在任何周期或激活阶段都是满足的(不低于第一指定电压阀值电平)，那么倒计数的计数器将被重置或清零。这具有筛选出电池电压低于第一电压阀值电平的短暂的电压下降的效果，其中低电量电池报告不会被执行。仅仅如果电池(120)的电压电平介于第一和第二指定电压阀值电平，并且计数器140计数完成时，低电量电池信号才被发出。如果第二或较低的指定电压阀值电平已经被超过，低电量电池信号将会被立即发出。

图2在这里描述了一个用于监测安保区域的安全和警报系统200，该系统包括一个新型射频传感器204，具有本发明的低电量电池报告能力。该安全和警报系统200包括中央面板202，以及图中所示的至少一个电池供电射频传感器204，用于监测安保区域的警报事件，并与中央面板202进行无线通信。如果给至少一个射频传感器供电的电池120中的实际的的低电量电池状况被确定，射频传感器204将发送低电量电池信号给中央面板，中央面板然后将发出射频传感器需要维修的局域报告，即射频传感器的电池需要更换，和/或将检测到的状况通报给位于中央监测区域(中心站)安保人员。

也就是，该电池供电射频传感器204包括电池120，射频发射部分110，低电量电池输出电压电平检测部分130，以及计数器140。在操作期间，低电量电池检测部分110周期性地检测电池120的输出电压电平，并将它与第一指定电压阀值电平进行比较，并且如果被检测的电池输出电压电平低于第一指定电压阀值电平，该低电量电池检测部分110将电压电平与第二指定电压阀值电平进行比较。

如果被检测的电池输出电压电平低于第二阀值电压电平，低电量电池传输信号将被发送。优选地，该低电量电池传输信号被发送给中央面板202，但是不限于仅仅与控制器或中央面板进行通信。就此而言，该信号可以通过一个转发器或多个转发器(未显示，他们可以包括在系统中以维持传输信号的强度)被发送给中央面板202，或者给中心站(未示出)。

就此而言，图3在这里显示了监测(300)包括在安全和警报系统中的电池供电射频传感器(“射频传感器”)中的低电量电池状况条件的方法的一个实施例，其中射频传感器包括通过电连接给射频传感器供电的电池，以及计数器。该新监测方法300包括，在固定的间隔内，第一步，射频传感器被启动或激活以检测或评估射频传感器电池的输出电压电平，如框310所示。然后被检测的电池输出电压电平与第一指定电压阀值电平在一个由决定框或菱形320所示的步骤中进行比较。如果被检测的输出电压电平低于第一指定电压电平(是)，该方法使射频传感器确定与射频传感器相关联的计数器是否是启动的，如决定框或菱形330所示。

如果计数器未启动(否)，该方法要求新型射频传感器在框340所示的步骤中设定计数器。如果计数器是启动的，该新方法执行将被检测的电池输出电压电平与第二指定电压电平进行比较的步骤，如决定框或菱形350所示。如果被检测的输出电压电平低于第二指定电压电平，该方法执行将计数器清零的步骤，如框360所示。然后该方法在框370所示的步骤中，自动发送低电量电池传输信号。

但是在决定框350的输出是否(电池输出电压电平被确定不低于第二指定电压电平)时，该方法执行确定计数器是否已经倒计数的步骤，如决定框或菱形380所显示的。如果在决定步骤380中确定计数器还没有倒计数(否)，该方法循环，如返回框385所示。但是如果在决定步骤380中确定计数器已经倒计数(是)，该步骤流程通过发送低电量电池传输信号执行框370所示的步骤。

但是如果在如框或决定菱形320所示的步骤中，被检测电池输出电压电平被确定不低于第一指定电池电压阀值电平，如决定框或菱形325所示，该方法执行确定计数器是否启动的步骤。如果没有(否)，如框335所示，该方法循环或返回。但是如果计数器是启动的，计数器清零的步骤将被执行，如决定框345所示，并且程序返回(框355)。尽管计数器的倒计数阶段可以是任何程序化的时间段，该时间段优选地应比检测之间的阶段更长，例如，4，8，12小时，等等。

尽管很明显，在此披露的发明是被设想来实现上述状况，本领域技术人员所作的修改和实施例可以使该发明得到提升，并且本发明的权利要求包括所有的包括在本发明的精神和范围内的这些修改和实施例。就此而言，本发明在这里的描述是参照特别典型的实施例的。本领域的一般技术人员所进行的明显的改动和修改，并不超出本发明的范围。