专利名称：组合式声频视频信号装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种组合式声频视频信号装置，该装置能响应于不同的事件同时产生有区别的声频视频信息，与听力损伤者和听力正常者都能联系。
许多系统是依靠声频信号与人们联系的。例如，烟/火报警器和家庭安全装置、电话、门铃和类似的装置。然而，对聋子或听力困难者来说，听觉范围受到削弱，因此为了充分接收报警或信息，必须利用其他感官。另外，即使是那些具有正常听力的人可能会分心，要不然就是正忙着，或者他们的听力被诸如耳机等削弱，从而没有听到正常的声频信号。
给聋子或听力损伤者发信号的方法包括增大声频信号(如，可见美国专利4,777,474号)或者提供能代替声频信息的相应的视觉信号。但最好是声频和视觉信息都能提供的系统，很明显，这是因为听力正常者也经常出现在家中和工作场所。然而，普通装置不能产生特殊的声音和醒目的视觉信号两种信息，从而向人们报警的事件不能超过一个。事实上，目前的装置不能在视觉上辨别存在于一给定情况下的众多的声频报警信号，并经常局限于接通一特定光源的简单操作，以提醒人们注意诸如电话呼叫等可闻事件。例如，美国专利3,054,944号描述了一个响应声频信号自动接通台灯的信号系统。
这样，尽管在将视觉信息和声频信息相结合方面有了各种各样的进展，但普通装置无法使聋子或听力损伤者在家里或工作场所辨别不同的声响事件。然而，这些进步在本发明的装置中得到了实现，它为人们提供了能辨别不同事件的视频信号。
本发明的一个目的是提供一种改进的报警系统，该系统能同时产生声频和视频信号。
本发明的另一个目的是提供一种能为每一个不同的事件产生独特的视频信号的报警系统，从而向听力损伤者报告特殊事件。
根据本发明，将一声频信号发生器、一视频信号发生器和与两个发生器耦合并能响应输入信号而激励发生器的激励装置组合在一起，所述激励装置至少具有两种工作模式，从而对于激励装置的每一种工作模式，每个发生器会分别产生与响应另一工作模式所产生的信号完全不同的信号。
本发明具有一般应用，而我们将参考一企图替代普通类型的门铃声(door chime)的特殊实施例予以描述，它提供的特殊信号表示位于住所或类似场所前门或后门的门铃按钮开关的工作情况。
在参看附图阅读以下关于目前本发明较佳实施例的详细描述后，将更好地理解本发明。附图中
图1是操纵本发明信号装置的按钮开关的建议图；图2是实施本发明的信号装置的外罩或外壳的前视图；图3是沿3-3箭头方向观察时图2中的外罩的侧视图；图4是图3中外罩的顶视图；图5是在图2、3和4中显示的外罩内配备的电路的方框图；图6是图5中点划线内的电路部分的电路简图；图7是显示图5和6所示电路的所有工作情况的流程图。
图中所用的相同参考标号表示相同的或相似的部件。
下面，结合附图叙述本发明的实施例。
本装置的目的是提供能够响应多个信号按钮中一个按钮的接通(如门铃开关)，同时产生特殊的视频信号和相应的特殊的声频信号的激励装置。较佳实施例使用一种无线电通信系统，系统中的发射器装在门铃按钮上，同时无线电接收电路与门铃发生器和闪光灯连在一起。
现在参看附图，尤其是图1。如图所示，一般用参考标号10表示的是电池驱动的按钮所控制的无线电发射器，位于外罩12中的按钮用11表示。发射器件10可以用任何一种已知的方式构造，例如可类似于无线电遥控车库门开启器。本实施例中，安排发射器发射工作于315兆赫兹的载波信号，载波信号系脉冲宽度调制，承载12位的数字信号，其中6位用作地址，3位承载数据，而剩下的位被固定。以已知的方式用地址位来确保信号只有被预计中的接收器接收，同时将数据位设计成能够识别多个按钮发射器中的一个发射器，从而可以立刻辨别出是后门还是前门，或者其它地点。
图2、3和4示出了包含接收装置和用于产生声频和视频信号的发生器的外罩。如图2、3和4所示，本发明激励装置封装在外罩15中，外罩上装有三芯插头的导电片和脚元16、17和18，它们从外罩15背面伸出，可以直接插入任何普通的墙上电源插座(未示出)中。窗口或透明镶嵌物19封闭了一个空间，其中装有一个闪光灯，图5中通常用标号20表示。如图3最佳角度所示，该激励装置装有通/断开关21和音量控制22。从图2中可以看到，外罩的正面开有多个平行槽23，以允许发射扬声器所产生的声频信号，下面将对此进行详细描述。
每个按钮开关10包括一个靠相应的按钮开关11的接通而触发的无线电发射器，以发射加载了调制信号的承载地址的载波信号，而调制信号带有已接通的按钮开关的标识。
现在参看图5，这里以框图的形式显示了图2、3和4所描述的外罩内装有的元件。
现在参看图5，三芯插头组件的导电片17连至导线25，而导电片16连至导线26，并且脚或芯在27接地。导线26通过开关21连至变压器28，导线25也连至变压器。导线29、30和31将变压器28和一个低压整流器、滤波器及调压器电路32相连，电路32提供已调节的低压VCC。导线33还将电路32接地。变压器28利用110伏的交流电输入通过导线34将220伏交流电提供给整流器和滤波器电路35，而电路35通过导线36将300伏直流电同时提供给闪光灯20的阳极(A端)和触发电路37。分流电路38将电源输入导线25与整流器和滤波器电路35、闪光灯20的阴极(K端)、触发电路37及光电隔离器39相连。
触发电路37通过导线40将触发信号输出给闪光灯20的触发端41。
通过导线45从微处理器44中获得用来控制闪光灯20触发的信号。可以看到，地址设置电路46与微处理器44的输入端相连。视频放大器和限幅器47的输出通过导线48也与微处理器相连。普通结构的超再生接收器49通过导线50向视频放大器和限幅器47馈电，而接收器49从适用的天线51接收其输入。
微处理器44除了把输出提供给光电隔离器39外，还通过输出导线52和53向声频整形电路54提供两个信号，声频整形电路54通过导线55向声频放大器56馈电，接着再向扬声器57馈电。如图5中符号所表示的，音量控制22位于声频整形电路54中。
可以认为由接收器49、视频放大器和限幅器47组成的无线电接收电路和声频整形和声频放大电路54和56一样是普通结构，所以其细节将不作更详细的讨论。但图6详细示出了图5中点划线框60内所示的所有元件，现在应将注意力集中于此。
具体参看图6，变压器28具有双重初级绕组和双重次级绕组，绕组分别串联连接以便提供中心抽头或变压器原线圈和中心抽头式次级线圈。如图清楚的显示，在端60和中心引出线连接点61之间施加11 0伏的输入。在连接初级绕组第二个一半的下端的导线34上提供220伏的输出。在次级一侧，变压器的两个绕组连接入由二极管62和63、电容器64和65以及78 L05型调压元件66组成的全波整流电路中，从而为电路的低压部分提供经调节的5伏直流电。
如图6所示，微处理器44包含一COP426型处理芯片67，芯片67由连接于芯片67两时钟输入端之间的2兆赫兹石英晶体68供给时钟信号。电容器69和70连接在地和晶体68的相对端之间。微处理器的输出端G2和G3分别通过导线52和53把脉冲和频率信号提供给声频整形电路54。D2输出端通过电阻器72将选通触发信号提供给光电隔离器线路39。
地址电路46由阵列74中一系列接头对组成，其中每对接头的一个接头接地，而每对接头的另一个接头分别与处理器67的输入端L0至L5相连。一系列电阻器连接在VCC电压总线76和L0至L5的各个端之间。处理器67地址的预设置通过在所选的接头对之间插入适当的跨接线来实现。目前图中不存在跨接线，逻辑高电平将被加至所有L0至L5端。插入跨接线则将把逻辑低电平加至相关的处理器接线端。
对微处理器67编程以在导线53上以所需的频率提供方波信号，同时在导线52上提供一个标志声频信号起动时间的脉冲。
光电隔离器包括一个输入晶体管80，晶体管80的基极81与导线45相连，集电极82通过电阻器83连接发光二极管元件84。发光二极管84位于MOC3022N型器件85中，其另一侧接地。晶体管80的发射极79与VCC电源相连。在器件85内与发光二极管84相关联的是一个光敏三极管交流半导体元件86，它连接在导线38和高电位感应线圈89的一端88之间，而后者形成触发电路37的一部分。线圈89上的低压抽头90通过导线91与电阻器93和电容器94之间的连接点92相连。电容器94的另一端连接导线38，而电阻器93的另一端与二极管95的阴极相连，二极管95的阳极连至导线34。二极管95是IN4004型器件。
另一电阻器96，一端通过连接点97与二极管95的阴极相连，而其另一端与连接点98相连，该连接点还与闪光灯20的阳极(A)、电阻器99的一端及电容器100的一端相连。电阻器99和电容器100的另一端连至导线38。
为了准备图6电路的工作，对微处理器67编程以响应12位数字输入信号。程序使处理器不断地对输入的数据电平进行扫描，寻找所期望的类型的信号。当发现这样的信号时，在数据位输入过程中处理器对它们进行译码，并保持数据直至信号结束。然后将接收到的数据与发生响应所需的数据比较。首先，将所接收的地址位与地址输入器件46提供的地址相比较。如果所接收的地址与预先设置的地址相匹配，并且如果三个固定位是正确的，则处理器检查三个数据位以确定适当的响应。在本实施例中，只需考虑二个数据位，一位表示前门，第二位表示后门。
当具有正确地址的信号至少包含一个所期望的数据位时，微处理器发生转换以产生能够生成所需的视频声频输出所必需的信号。将具有所需的脉冲重复频率的方波送给导线53，同时将起动脉冲送给导线52。导线52和53上的信号进入声频整形和声频放大电路54和56，它们产生实际的输出波形。本实施例中，用从高振幅开始、然后振幅按指数衰减的方波来产生每一次门铃响声。衰减的波形模拟机械式门铃所产生的波形。整形电路54的输出送给能将功率升高至适当声级的声频放大器56。放大器56驱动扬声器57。
响应于正确的输入信号，微处理器44还产生一系列脉冲，这些脉冲被送至光电隔离器以触发闪光灯20。来自微处理器44的脉冲把低电平信号加至基极81，使晶体管80导通从而激励发光二极管84。这使半导体器件86导通，从而经连接点92、导线91、抽头90、端88和器件86形成使电容器94通过线圈89的低压初级部分放电的回路。这在完整的线圈89的两端产生超过4000伏、足以触发闪光灯20的高电压脉冲。当闪光灯20导通时，它使已由二极管95和电阻器96充电的电容器100放电，随后闪光灯20熄灭。
图7中的流程图显示了目前较佳的工作模式。当检测到可能的有效信号时，处理器检查预先设置的地址。如果地址不存在，则系统复位，等待下一个信号。但如果地址是正确的，则接下来系统检查前门代码是否存在。如果代码存在，则系统进而以交替序列工作，首先激励闪光，接着是响声，然后重复闪光。
如果前门代码不存在，则系统检查后门代码。后门代码不存在时，系统复位，等待下一个输入信号。但如果代码存在，则系统以与其在响应前门时的运行相似的方式继续工作，即以交替序列进行闪光和发声。唯一的不同是，表示前门和后门的响声有所区别，而且前门和后门的闪光也有类似的不同。
目前，较佳的工作方式是闪光灯20为前门产生一串五个闪光而为后门产生一串三个闪光。目前最佳的方法是用二组闪光，其间用声频信号所用时间及时隔开。第一组闪光可能没有及时引起听力困难者的注意，以认识到发生了什么。然而，如果它引起了人们的注意，则第二组闪光会就哪个门铃按钮正在使用提供必要的识别。
本发明的特点是完全将高压部分与低压部分隔离。唯一的连接是通过变压器28和光电隔离器39实现的。另外，电磁和静电屏蔽105(见图5)将系统的两个部分分开。
已经描述了本发明目前较佳的实施例，显然，可以不脱离附加权项所规定的本发明的真实精神在结构和实施方面进行各种变化。例如，本发明很容易适用于提供烟火报警。例如，如果与施加在门铃声上一样将本发明施加在电话上，则可对分立的接收器编程，以除了提供声频信号之外提供有区别的视频信号。
权利要求
1.一种组合式声频视频信号装置，其特征在于，它将一声频信号发生器、一视频信号发生器及与两个所述发生器皆耦合的且能响应输入信号以激励所述发生器的激励装置组合在一起，所述激励装置至少具有两种工作模式，从而，对于所述激励装置的每一种工作模式，每个所述的发生器会分别产生与响应另一所述工作模式所产生的信号明显不同的信号。
2.根据权利要求1所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述视频信号发生器包含一闪光灯，而所述激励装置被构造成可使所述闪光灯为每一种所述工作模式发射不同的可目测信号。
3.根据权利要求2所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置和所述声频信号发生器构造成能产生与门铃声相关联的信号，并且为多个门的每一个门配备单独的按钮开关，而每个所述的按钮开关与所述激励装置耦合以使所述激励装置对于每个所述按钮开关以不同的所述模式进行工作。
4.根据权利要求3所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述按钮开关包含各自的无线电发射器，它们靠相应按钮开关的接通而触发，从而发射加载了调制信号的承载地址的载波信号，调制信号带有已接通的按钮开关的标识，而所述激励装置包括一个响应所述无线电发射器的无线电接收器，以使所述激励装置在所述被发射的载波信号包含所述无线电接收器的地址时能够激励所述发生器，从而提供所述声频视频信号。
5.根据权利要求4所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置和所述发生器被装在一只公用的外罩内，且备有自所述外罩背面伸出的可直接插入墙上电源插座的三芯插头的片元和脚元，并在所述外罩内还备有能将所述插头元与所述激励装置和所述发生器耦合以为其提供工作电源的装置。
6.根据权利要求5所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能够激励所述闪光灯，使其对于每种所述的工作模式以不同的目测频率闪光。
7.根据权利要求6所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能激励所述闪光灯，以便至少分二个独立组发出多个闪光，组与组之间用大于组内闪光间隔时间的时间间隔分开。
8.根据权利要求7所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述的发生器，并在所述视频发生器发出的闪光组之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
9.根据权利要求1所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置和所述声频信号发生器构造成能够产生与门铃声相关联的信号，并且为多个门的每一个门配备单独的按钮开关，每个所述的按钮开关与所述激励装置耦合以使所述激励装置对于每个所述按钮开关以不同的所述模式进行工作。
10.根据权利要求9所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述按钮开关包含各自的无线电发射器，它们靠相应按钮开关的接通而触发，从而发射加载了调制信号的承载地址的载波信号，调制信号带有已接通的按钮开关的标识，而所述激励装置包括一个响应所述无线电发射器的无线电接收器，以使所述激励装置在所述被发射的载波信号包含所述无线电接收器的地址时能够激励所述发生器，从而提供所述声频视频信号。
11.根据权利要求10所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置和所述发生器被装在一个公用外罩内，且备有自所述外罩背面伸出的可直接插入墙上电源插座的三芯插头的片元和脚元，并在所述外罩内还备有能将所述插头元与所述激励装置和所述发生器耦合以为其提供工作电源的装置。
12.根据权利要求11所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能够激励所述视频信号发生器以对每种所述工作模式产生一系列具有不同目测特征的光发射。
13.根据权利要求12所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述发生器，并在由所述视频信号发生器连续发出的两组所述光发射之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
14.根据权利要求1所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置和所述发生器被装在一个公用外罩内，且备有自所述外罩背面伸出的可直接插入墙上电源插座的三芯插头的片元和脚元，并在所述外罩内还备有能将所述插头元与所述激励装置和所述发生器耦合以为其提供工作电源的装置。
15.根据权利要求14所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能够激励所述视频信号发生器，以对每种所述工作模式产生一系列具有不同目测特征的光发射。
16.根据权利要求15所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述发生器，并在由所述视频信号发生器连续发出的两组所述光发射之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
17.根据权利要求1所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能够激励所述视频信号发生器，以对每种所述工作模式产生一系列具有不同目测特征的光发射。
18.根据权利要求17所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述发生器，并在由所述视频信号发生器连续发出的两组所述光发射之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
19.根据权利要求9所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能够激励所述视频信号发生器，以对每种所述工作模式产生一系列具有不同目测特征的光发射。
20.根据权利要求19所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述发生器，并在由所述视频信号发生器连续发出的两组所述光发射之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
21.根据权利要求20所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置和所述发生器被装在一个公用外罩内，且备有自所述外罩背面伸出的可直接插入墙上电源插座的三芯插头的片元和脚元，并在所述外罩内还备有能将所述插头元与所述激励装置和所述发生器耦合以为其提供工作电源的装置。
22.根据权利要求2所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能够激励所述闪光灯，使其对于每种所述的工作模式以不同的目测频率闪光。
23.根据权利要求22所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能激励所述闪光灯，以便至少分二个独立组发出多个闪光，组与组之间用大于组内闪光间隔时间的时间间隔分开。
24.根据权利要求23所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述发生器，并在由所述视频信号发生器发生的闪光组之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
25.根据权利要求19所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置和所述发生器被装在一个公用外罩内，且备有自所述外罩背面伸出的可直接插入墙上电源插座的三芯插头的片元和脚元，并在所述外罩内还备有能将所述插头元与所述激励装置和所述发生器耦合以为其提供工作电源的装置。
26.根据权利要求22所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置和所述发生器被装在一个公用外罩内，且备有自所述外罩背面伸出的可直接插入墙上电源插座的三芯插头的片元和脚元，并在所述外罩内还备有能将所述插头元与所述激励装置和所述发发生器耦合以为其提供工作电源的装置。
27.根据权利要求26所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，将所述激励装置构造成能激励所述闪光灯，以便至少分二个独立组发出多个闪光，组与组之间用大于组内闪光间隔时间的时间间隔分开。
28.根据权利要求27所述的组合式声频视频信号装置，其特征在于，所述激励装置包含一个已编程的微处理器，它能为每种所述的工作模式依次激励所述发生器，并在由所述视频信号发生器发出的闪光组之间的间隙期间激励所述声频信号发生器。
全文摘要
按钮控制的无线电发射器将数字编码信号送给插入式接收/信号装置。接收/信号装置具有一个适当编程的微处理器，以响应来自含有接收器独立地址的发射器的信号并对发射器的标识码译码。由此，微处理器将信号提供给声频输出电路以选择地模拟前门或后门机械式的门铃声，并提供信号以激励闪光灯发出多个闪光组成的闪光组，一组内的闪光数目可识别特定的发射器，从而告诉听力缺陷者哪个发射器正在工作。
文档编号G08B1/08GK1116345SQ95105298
公开日1996年2月7日 申请日期1995年5月11日 优先权日1994年5月13日
发明者戴维·沃, 莱斯利·M·奥洛夫 申请人:弗莱德·M·希尔瓦脱及子股份有限公司