用於減小電池供電裝置中電力消耗的方法和裝置的製作方法

2023-12-06 13:26:51

專利名稱：用於減小電池供電裝置中電力消耗的方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及自行運轉的用電裝置和設備，具體涉及房屋設備技術中的電池供電裝置。按照本發明的獨立權利要求的前序部分，本發明包括採樣方法、用電裝置、系統和設備。
背景技術：
在EP1278047A中給出了用於流量計的採樣方法，其中採樣率根據電源的剩餘使用壽命而被減小。結果，能夠以犧牲測量精度為代價來增加電源的使用壽命。
在JP10246662A專利中，其摘要公開了一種電子水量計，其中具有磁傳感器，根據傳感器信號來調整該磁傳感器的採樣率。為了減小能量消耗，如果傳感器信號保持穩定或基本不變，則減小採樣率，如果傳感器信號出現變化，則增大採樣率。沒有涉及根據其他參量尤其是根據電源的剩餘使用壽命來減小能量消耗。
在WO98/52061中，給出了一種測量裝置或氣量計，其中在應當替換電池時監控電池充電狀態並且確定時間。對剩餘電池電容或剩餘使用壽命的確定主要基於從投入使用算起對電池工作天數的計量；電池的自動放電；氣量計的備用狀態消耗；計量氣量計的特定操作模式的實施有多頻繁；基於所推測的勢能消耗的統計或經驗值的外推；以及介於電池警報與實際替代電池之間的時間內的安全限度。沒有涉及用於延長電池的使用壽命的措施。
運動檢測器是在儘可能被限定的區域或空間角度中檢測人的裝置。它們尤其應用於設備技術中。優選地，它們用於控制光源、風扇、加熱系統和其他用電裝置。如果人朝傳感器運動，則例如通過延遲開關或半導體開關打開燈。傳感器基於紅外檢測器，該紅外檢測器對應於移動主體所散發的溫度產生信號。通常，這種裝置以固定的方式布線，並在低壓源網絡上工作。
在美國專利No.4,982,176中，公開了一種具有無源紅外運動檢測器的外部發光和警報系統。該系統通過可經由太陽能電池充電的電池供電。僅當運動檢測器已經檢測到運動目標時，才通過電子控制單元激勵所述發光或警報的電池供電。此外，利用日光檢測器的幫助，在白天可以避免系統的激勵。沒有涉及用於減小運動檢測器中的能量消耗的措施。

發明內容
本發明的目的是提供用於延長獨立於電力主網絡運轉的用電裝置的功能持續時間的方法和設備。根據本發明，該目的通過獨立權利要求的技術方案的特徵來實現。
在第一方面中，本發明旨在提供一種用於具有自備電源的用電裝置的採樣方法，來自該用電裝置的測試信號通過以特定採樣率進行採樣而確定，以準連續方式實施測試信號的採樣以便減小電源的電力消耗，限定以不間斷方式實施採樣的採樣時間段，並且允許在採樣時間段之間不實施採樣的採樣間隙。因此，在重複時間點處的信號採樣過程中，允許間歇性的採樣間隙。在採樣時間段期間，以充分的頻率因而以充分限定的採樣率實施採樣。該方法的結果是，減小了用至少部分自備電源進行信號採樣的用電裝置的電力消耗，且基本上沒有限制測試可靠性要求。
依據權利要求2和3的實施例確保儘可能地減小電力消耗，並且同時確保該用電裝置保持較高的可用性。
權利要求4a允許採樣間隙在統計上的有利分布，以便保持採樣間隙對測試可靠性的影響較低。權利要求4b和5涉及進一步改進的措施，即具體考慮了電源還剩餘的使用壽命來減小電力消耗。
權利要求6～9指出採樣間隙是如何根據附加信號而進行優化的。對於電子氣量計，這涉及到根據溫度信號控制採樣間隙，因為待測量的氣體消耗會隨著環境溫度而發生明顯改變，或涉及到根據已經確定的氣體消耗控制採樣間隙，因為氣體供給行為通常會恆定地而非無規律地改變。
權利要求10涉及一種運動檢測器，其中給出了採樣間隙的範圍和時間上的分布，使得不會影響對運動的監控。
在另一方面中，本發明涉及一種特別用於實施上述方法的用電裝置，包括通過以特定採樣率進行採樣而產生和評估測試信號的測試裝置和控制單元，並且包括用於用電裝置的至少一個耗電組件的至少間歇性供電的自備電源，該用電裝置具有包含交替的採樣時間段和採樣間隙的準連續採樣模式，而且，提供切換裝置以使用電裝置在採樣時間段期間的喚醒時間與採樣間隙期間的停滯時間之間進行自動切換。
本發明還涉及包括上述用電裝置的房屋設備或建築物。
在隨後的說明和附圖以及從屬權利要求中，進一步說明本發明的實施例、優點和應用。


附圖中圖1示意性地表示了電池供電的電子氣量計；圖2是框圖，顯示了與致動器無線電連接的電池供電的運動檢測器；圖3示意性地顯示了依據本發明具有信號採樣和採樣間隙的用電裝置的省電操作；圖4顯示了作為信號檢測採樣率的函數的用電裝置電力消耗；圖5示意性地顯示了減小採樣率時用電裝置的第二省電操作；以及圖6顯示了具有外部觸發的交替操作模式的用電裝置的第三省電操作。
附圖中相同的部件具有相同的附圖標記。
具體實施例方式
圖1示意性地示出了電子氣量計1′，其基礎構造可以從例如EP 1,164,361等文獻中得知，本說明書包含該文獻以及該文獻中所引用的全部參考文獻。電子氣量計1′通常被設置在氣管15的旁路16中，並檢測那裡的、對經由旁路16的氣流進行採樣的風速測試信號101b，而且，基於所限定的分支比，表示出對經由主管15的氣體供給的精確測量。所述採樣以特定的採樣率實施，並且在氣量計1′中通過用於信號檢測和信號處理的控制單元103來實施，具體而言通過微控制器103來實施。優選地，氣量計1′具有用於風速氣流測量的電子CMOS晶片100。由於氣量計1′是完全電子的，它可以獨立於電力主網絡進行運轉，或是利用電池105或蓄電池105來自行運轉。自備電源105可以是任何電池電源，甚至是可充電電池或蓄電池。電池105也可以設置在裝置1，1′之外。
圖2示意性地顯示了電池供電的無線運動檢測器或存在檢測器1。檢測器1包括用於產生和評估測試信號100b的測試裝置100，101，102和控制單元103，利用所述測試信號100b可以檢測出目標的運動或存在100a。對運動或存在信號100b的檢測同樣通過採樣來實現。檢測器1包括自備電源105，其用於檢測器1的至少一個耗電組件100，101，102，103，104的至少間歇性供電。耗電組件具體涉及運動傳感器100、數據檢測部件或信號處理單元101，102、用於識別人的電子評估單元103以及通信部件104。待檢測目標可以涉及人、動物、自行車、汽車等。運動檢測器1包括例如無源紅外檢測器1(PIR)，但也可以包括基於紅外反射的有源紅外檢測器，基於超聲波反射或都卜勒效應的有源超聲波檢測器，噪聲檢測器，有源微波檢測器等。以附圖標記100表示廣泛使用的無源紅外檢測器，所述檢測器包括兩個熱電晶體A，A′，這兩個熱電晶體按照相反的極性連接在一起。基於正在移動的熱目標的熱輻射100a，晶體A，A′發出有特徵的電子測試信號100b，使其通過包括漏極D、集極和電容性連接至接地GND的源極S的場效應電晶體進行預放大，在信號放大器101中進一步放大，在A/D轉換器102中轉換成數位訊號，並最終在微控制器103中被評估。特別地，在改進型應用的情況下，當存儲的安裝位置沒有直接電力主網絡入口的時候或者當系統包括多個傳感器和致動器2的時候，需要讓檢測器1獨立於致動器2安裝。這樣，應該能利用電池105來運轉傳感器部件1，而且，最好是通過無線連接3來傳送從傳感器1到致動器2的開關命令。為此，檢測器1具有發射器104，並且致動器2具有接收器204，它們能基於無線電波、微波、聲波等發揮作用。此外，為了控制光源、遮蔽物、風扇、空調單元、加熱系統或其它電器，致動器2包括單獨的微控制器203和開關200，特別是延遲或半導體開關200。如果存在附加的依賴於光的控制，則光敏部件5可以是光電池、光電阻(LDR＝光敏電阻)、光電電晶體等。另外，在檢測器1與致動器2之間是無線通信的情況下，除了用於傳送命令給致動器2的向外通信3之外，還可以有通往檢測器1的返回通信4。返回通信4用於從致動器2向檢測器1通知傳送連接所起的作用怎麼樣，如果需要的話，以便將傳送輸出電平調節至最佳電平，特別是使其降低。
圖3示出了傳統的採樣方法12和本發明的採樣方法13，在傳統的採樣方法12中，以不間斷方式連續實施測試信號100b，101b的採樣12，與此相反，在本發明的採樣方法13中，為了減小自備電源105的電力消耗I，準連續地實施測試信號101b的採樣13，即，限定以不間斷方式實施採樣的採樣時間段14′，並且允許在採樣時間段14′之間不實施採樣的採樣間隙14。換句話說，取代了等距離或至少連續的採樣12，以其中允許檢測間隙或採樣間隙14的脈衝模式13來實施採樣。因此，維持採樣率f基本不變或恆定，但間歇性地暫停或間斷。這樣，就可以基本上獨立於電池105的剩餘使用壽命而進行脈衝模式13。下面說明幾個實施例。
應該依據所需的測試信號101b，100b的可用性，具體而言是所需的氣體消耗信號101b或運動信號100b的可用性，選擇採樣間隙14期間的停滯時間與採樣時間段14′期間的喚醒時間的比率。可以這樣實現省電在採樣間隙14期間，斷開用電裝置1，1′的多個優選全部耗電組件100、101、102、103、104，或者，如果需要採樣時間段14′的自動激勵，則將上述多個優選全部耗電組件切換至備用狀態。為此，時鐘例如在微控制器103中運轉，所述時鐘每0.1s或1s或10s地叫醒例如微控制器103，並產生採樣窗口14′。
可以允許採樣間隙14按照規則的或隨機的時間間隔。隨著電源105的老化增加，採樣間隙14的持續時間和/或頻率也能增加。結果，即使裝置1，1′的可用性減小，電池仍能在長的時間周期內保持為間歇性可利用，此外，還可以延長電池的使用壽命。因此，在脈衝模式13中所選擇的檢測間隙14越長，則就能越多地降低電力消耗I。所喪失的是測試信號100b，101b的返回跟蹤能力變得更弱，並且主要地是，反應或響應時間被延長直至可以檢測氣體消耗101a或運動100a。如果選擇停滯時間14或休眠模式14與喚醒時間14′的比率，使得氣體消耗101a中的持續改變被檢測，或者使得人不能在沒有被監控或注意的情況下穿過要被控制的區域，就出現好的折衷。為此，對於氣量計1′，秒鐘量級乃至可能是分鐘量級的停滯時間14或檢測間隙14是可以容許的，對於運動檢測器，100毫秒(ms)至幾百毫秒的停滯時間14或檢測間隙14是可以容許的。
圖4示出了數據檢測系統101-103或微控制器103的電力消耗I作為採樣率或周期頻率f的函數。總的電力消耗11包括基本荷載10和依賴於採樣頻率f的部分。基本荷載10包括休眠模式中微控制器103的電力消耗I，放大器101的消耗，傳感器100的消耗(如果這些不能被切斷的話)，以及其他組件的洩漏電流。依賴於頻率的那一部分基本上成比例地增加，並且在高頻率f處，超過了隨著頻率f成比例地增加。因此，如果使採樣率f減小因子2，則數據檢測系統101-103例如模擬/數字轉換器102的電力消耗I就能夠被近似減半。
氣量計1′的相關採樣率f在例如0.1Hz至1Hz的範圍內。用於評估和檢測人的紅外運動檢測器1的相關採樣率f在近似0.1Hz和10Hz之間的頻率範圍內。因此，理論上，必須以採樣率的至少兩倍即至少2Hz或20Hz來運轉檢測系統1。對於最佳評估，甚至以75Hz在運動檢測器1中進行操作。這樣就通過運動檢測器1增加了運動檢測的可靠性。然而，如果電池105的使用壽命接近結束，則更重要的是，在氣體消耗測量101b過程中或者在檢測人時，甚至以降低可靠性為代價來確保延長運轉操作。
圖5示出了一個例子，其中利用f1＝75Hz的傳統採樣率實現了5年的預測電池使用壽命TE。如果在4年後，f1＝75Hz的採樣率減小至f2＝60Hz，則使用壽命延長至剛好為6年，而且，利用再次減小至f3＝45Hz，則使用壽命延長至超過6年。因此，以相對地稍微降低的檢測可靠性，系統1可以運轉相當長的時間，直至電池105的電容全部耗盡。上述的採樣率f1、f2、f3隨著電源105老化的增加或電源105剩餘使用期限的減小而減小的這種採樣方法，可自由地與本發明的採樣間隙14的允許規定相結合。在運動檢測器1的情況中，降低採樣頻率f1、f2、f3和允許採樣間隙14的行為還必須作為要被監控的空間區域的函數，作為視場的函數，並作為多個運動檢測器1的函數而確定。在任何情況中，希望在最小時間周期內確保最小採樣率，以便至少間歇地確保裝置1，1′的功能電容。
圖6示出了一個優選實施例，其中，產生附加信號6，5b，17b，18b以便檢測附加參數5a，17a，18a，而且，根據附加信號6，5b，17b，18b的值，控制採樣間隙14的持續時間和/或頻率。在氣量計1′(圖1)的情況中，其中測試信號101b是用於確定氣體供給101a的氣量計信號101b，例如溫度信號6，17b被用作附加信號6，17b，18b，使用由溫度傳感器17產生的、用於檢測環境溫度17a的所述溫度信號，或使用在相關時間周期上測量的氣體消耗信號6，18b。通過氣量計1′的控制單元103，有利於對環境溫度17a的測量重複進行初始化，並且得到的溫度信號6，17b與溫度閾值60，61，62相比較，所述溫度閾值60，61，62具體與滯後有關，而且，如果溫度閾值60，61，62高於溫度信號6，17b，則激勵具有非頻繁採樣間隙和/或短採樣間隙14的第一操作模式7，如果溫度閾值60，61，62低於溫度信號6，17b，則激勵具有頻繁採樣間隙和/或長採樣間隙14的第二操作模式8。作為替換方式或附加方式，通過氣量計1′的控制單元103也可以重複確定氣體消耗信號6，18b，該氣體消耗信號可以與氣體消耗閾值60，61，62相比較，所述氣體消耗閾值60，61，62具體與滯後有關，而且，如果氣體消耗閾值60，61，62低於氣體消耗信號6，18b，則激勵具有非頻繁採樣間隙和/或短採樣間隙14的第一操作模式7，如果氣體消耗閾值60，61，62高於氣體消耗信號6，18b，則激勵具有頻繁採樣間隙和/或長採樣間隙14的第二操作模式8。
在運動檢測器1(圖2)的情況中，其中測試信號100b是用於檢測目標的運動或存在的運動信號100b，在原理上可以這樣理解根據環境光信號5b檢測環境光亮度5a，運動檢測器1在例如夜間操作7的第一操作模式7和例如白天操作8的第二操作模式8之間切換。換句話說，應當通過光敏部件5產生環境光信號5b，以便根據環境光信號5b檢測環境光亮度5a，而且，應當控制採樣間隙14的持續時間和/或頻率。
圖6詳細示出了氣量計1′的兩個實施例和運動檢測器1的一個實施例。事實上，在第一情況中，附加信號6表示衡量環境溫度17a的溫度曲線17b，在第二情況中，附加信號6表示衡量相關氣體消耗18a的相關氣體消耗信號18b，在第三情況中，附加信號6表示衡量環境光亮度5a的環境光信號5b，上述三種情況下的附加信號6分別作為一天的時刻t(或另一參數)的函數。
在上午當高於閾值60時，轉換至第二操作模式8，並因此減小裝置1，1′的採樣活躍性。在晚上當低於閾值60時，轉換至第一操作模式7，並因此增加裝置1，1′的採樣活躍性。上述時間是僅僅作為例子而選擇的，並且也能以不同的方式與採樣活躍性相關聯。利用採樣活躍性，設定允許採樣間隙14的持續時間和/或頻率。為了避免在轉變階段中來回切換，引入滯後並使得在上午通過觸發器增大的閾值61以及在晚上通過觸發器降低的閾值62用作切換標準。在年中，這種電池供電裝置1，1′可以在更節能的第二操作模式8下運轉近似一半的時間。因此，可以充分地延長電池的使用壽命。
另一方面，本發明也涉及用於實施所述採樣方法的裝置1，1′，具體而言是依據圖1的氣量計1′或依據圖2的運動檢測器1。這種用電裝置1，1′包括測試裝置100，101，102和控制單元103，它們通過以特定採樣率f、f1、f2、f3進行採樣12，13而產生和評估測試信號100b，101b；以及自備電源105，其用於用電裝置1，1′的至少一個耗電組件100，101，102，103，104的至少間歇性供電，所述用電裝置1，1′具有準連續採樣模式7，8和切換裝置103b，該準連續採樣模式7，8具有交替的採樣時間段14′和採樣間隙14，該切換裝置103b用於讓所述用電裝置1，1′在採樣時間段14′的喚醒時間和採樣間隙14的停滯時間之間進行自動切換。下面是這一方面的幾個例子。
在採樣間隙14期間，斷開用電裝置1的多個優選全部耗電組件100，101，102，103，104，或者，如果必須激勵採樣時間段14′，則將上述多個優選全部耗電組件切換至備用狀態。控制單元103可以包括切換裝置103b，並優選是微控制器103。切換裝置103b表示控制電路103b，其可以設置在控制單元103之內，也可以設置在控制單元103之外，利用它的幫助，通過採樣窗口14′和採樣間隙14之間的重複切換可以延長電池的使用壽命。
有利的是，提供用於根據附加參數5a、17a、18a產生附加信號6、5b、17b、18b的附加裝置5、17、103，而且，切換裝置103b包括控制裝置，其用於根據附加信號6、5b、17b、18b的值控制採樣間隙14的持續時間和/或頻率。具體地說，切換裝置103b包括比較器裝置，其用於比較附加信號6、5b、17b、18b與預定的閾值60、61、62，而且，用電裝置1，1′具有第一操作模式和第二操作模式，該第一操作模式有非頻繁採樣間隙和/或短採樣間隙14，該第二操作模式有頻繁的採樣間隙和/或長採樣間隙14，此外，切換裝置103b包括計算裝置，其按照比較的結果用於第一操作模式7與第二操作模式8之間的切換。
如果裝置1，1′是氣量計1′，則測試信號101b是用於確定氣體供給101a的氣量計信號101b，且附加裝置17、103包括用於根據環境溫度17a產生溫度信號6，17b的溫度傳感器17或者用於在相關周期時間內確定氣體消耗信號6，18b的測試裝置103。具體地，如果溫度信號6，17b高於溫度閾值60，61，62，或者如果氣體消耗信號6，18b低於氣體消耗閾值60，61，62，則切換裝置103b激勵第二操作模式。
本發明的主題還涉及房屋設備或建築物，其包括具有本發明採樣方法的用電裝置1，1′。
附圖標記表1用電裝置，自行運轉的運動檢測器1′自行運轉的氣量計100運動傳感器，熱電檢測器，無源紅外檢測器(PIR)；氣流風速計100a運動信號，存在信號，熱輻射100b測試信號，運動信號101a氣體供給101b測試信號，氣量計信號101信號放大器102A/D轉換器103控制單元，微控制器，μC，微處理器103b切換裝置104通信部件，發射器，收發器105自備電源，電池
2致動器200光開關，遮蔽控制203控制單元，微處理器，μC，微處理器204通信部件，接收器，收發器3向外通信，命令方向4返回通信5光敏部件，光電阻，光電電晶體5a環境光亮度，日光，人造光5b環境光信號6用於亮度、溫度、氣體消耗的信號60用於亮度、溫度、氣體消耗的閾值；觸發器61閾值加上滯後62閾值減去滯後7第一操作模式，夜間操作模式8第二操作模式，白天操作模式9電力消耗，能量消耗10電力消耗基本荷載11總的電力消耗12連續採樣13間歇(脈衝模式)採樣14採樣間隙14′採樣時間段15氣管16旁路
17傳感器，溫度傳感器17a環境溫度17b傳感器信號，溫度信號18a顯著的氣體消耗18b顯著的氣體消耗信號A，A′熱電晶體A/D模擬/數字D漏極S源極GND地，接地f，f1，f2，f3採樣率，周期頻率I電力消耗t一天的時刻，時間T電池使用壽命(以年為單位)TE預測的電池使用壽命
權利要求
1.一種用於具有自備電源(105)的用電裝置(1，1′)的採樣方法，來自該用電裝置(1，1′)的測試信號(100b，101b)通過以特定採樣率(f，f1，f2，f3)進行採樣(12，13)而確定，其特徵在於，準連續地(13)實施測試信號(100b，101b)的採樣以便減小電源(105)的電力消耗(I)，定義以不間斷方式實施採樣的採樣時間段(14′)，並允許在採樣時間段(14′)之間不實施採樣的採樣間隙(14)。
2.如權利要求1所述的採樣方法，其特徵在於，依據所需的測試信號(100b，101b)的可用性，選擇採樣間隙(14)期間的停滯時間與採樣時間段(14′)期間的喚醒時間的比率。
3.如前面任一項權利要求所述的採樣方法，其特徵在於，在採樣間隙(14)期間，斷開用電裝置(1，1′)的多個優選全部耗電組件(100，101，102，103，104)，或者，如果需要激勵採樣時間段(14′)，則將上述多個優選全部耗電組件切換至備用狀態。
4.如前面任一項權利要求所述的採樣方法，其特徵在於a)允許按照規則或隨機的時間間隔的採樣間隙(14)，和/或b)採樣間隙(14)的持續時間和/或頻率隨著電源(105)老化的增加而增加。
5.如前面任一項權利要求所述的採樣方法，其特徵在於，在採樣時間段(14′)期間，a)採樣率(f，13)保持恆定，或b)採樣率(f1，f2，f3)隨著電源(105)老化的增加而減小。
6.如前面任一項權利要求所述的採樣方法，其特徵在於a)產生附加信號(6，5b，17b，18b)以便檢測附加參數(5a，17a，18a)，和b)根據附加信號(6，5b，17b，18b)的值，控制採樣間隙(14)的持續時間和/或頻率。
7.如權利要求6所述的採樣方法，其特徵在於a)用電裝置(1，1′)是氣量計(1′)，並且測試信號(101b)是用於確定氣體供給(101a)的氣量計信號(101b)，和b)使用通過用於檢測環境溫度(17a)的溫度傳感器(17)產生的溫度信號(6，17b)，或者使用在相關周期時間內測量的氣體消耗信號(6，18b)，作為附加信號(6，17b，18b)。
8.如權利要求7所述的採樣方法，其特徵在於a)通過氣量計(1′)的控制單元(103)對環境溫度(17a)的測量重複進行初始化，並且得到的溫度信號(6，17b)與溫度閾值(60，61，62)相比較，該溫度閾值具體與滯後有關，和b)如果溫度閾值(60，61，62)高於溫度信號(6，17b)，則激勵具有非頻繁採樣間隙和/或短採樣間隙(14)的第一操作模式(7)，如果溫度閾值(60，61，62)低於溫度信號(6，17b)，則激勵具有頻繁採樣間隙和/或長採樣間隙(14)的第二操作模式(8)。
9.如權利要求7所述的採樣方法，其特徵在於a)氣體消耗信號(6，18b)由氣量計(1′)的控制單元(103)重複確定，並與氣體消耗閾值(60，61，62)相比較，所述氣體消耗閾值具體與滯後有關，和b)如果氣體消耗閾值(60，61，62)低於氣體消耗信號(6，18b)，則激勵具有非頻繁採樣間隙和/或短採樣間隙(14)的第一操作模式(7)，如果氣體消耗閾值閾值(60，61，62)高於氣體消耗信號(6，18b)，則激勵具有頻繁採樣間隙和/或長採樣間隙(14)的第二操作模式(8)。
10.如權利要求1～6任一項所述的採樣方法，其特徵在於a)測試信號(100b)是來自運動檢測器(1)的運動信號(100b)，以及b)選擇採樣間隙(14)期間的停滯時間與採樣時間段(14′)期間的喚醒時間的比率，使得人、車輛或目標不能在沒有被檢測到的情況下通過要被監控的區域，且c)具體地，使得採樣間隙(14)期間的停滯時間允許為10ms至1ms，優選從50ms至500ms，更優選從100ms至300ms。
11.一種特別用於實施前面任一項權利要求所述方法的用電裝置(1，1′)，包括通過以特定採樣率(f，f1，f2，f3)進行採樣(12，13)而產生和評估測試信號(100b，101b)的測試裝置(100，101，102)和控制單元(103)，並包括用於用電裝置(1，1′)的至少一個耗電組件(100，101，102，103，104)的至少間歇性供電的自備電源(105)，其特徵在於a)裝置(1，1′)具有準連續採樣模式(7，8)，所述準連續採樣模式(7，8)具有交替的採樣時間段(14′)和採樣間隙(14)，以及b)提供切換裝置(103b)，用於所述裝置(1，1′)在採樣時間段(14′)期間的喚醒時間與採樣間隙(14)期間的停滯時間之間進行自動切換。
12.如權利要求11所述的用電裝置(1，1′)，其特徵在於a)在採樣間隙(14)期間，斷開用電裝置(1)的多個優選全部耗電組件(100，101，102，103，104)，或者，如果必須激勵採樣時間段(14′)，則將上述多個優選全部耗電組件切換至備用狀態，和/或b)控制單元(103)包括切換裝置(103b)，並優選是微控制器(103)。
13.如權利要求11或12所述的用電裝置(1，1′)，其特徵在於a)提供附加裝置(5，17，103)，用於根據附加參數(5a，17a，18a)產生附加信號(6，5b，17b，18b)，和b)切換裝置(103b)包括控制裝置，其用於根據附加信號(6，5b，17b，18b)的值控制採樣間隙(14)的持續時間和/或頻率。
14.如權利要求13所述的用電裝置(1，1′)，其特徵在於a)切換裝置(103b)包括比較器裝置，用於比較附加信號(6，5b，17b，18b)與預定的閾值(60，61，62)，和b)裝置(1，1′)具有第一操作模式(7)和第二操作模式(8)，該第一操作模式(7)具有非頻繁採樣間隙和/或短採樣間隙(14)，該第二操作模式(8)具有頻繁採樣間隙和/或長採樣間隙(14)，而且，切換裝置(103b)包括計算裝置，其根據比較的結果用於第一操作模式(7)與第二操作模式(8)之間的切換。
15.如權利要求13或14所述的用電裝置(1，1′)，其特徵在於a)裝置(1，1′)是氣量計(1)，並且測試信號(101b)是用於確定氣體供給(101a)的氣量計信號(101b)，和b)附加裝置(17，103)包括用於根據環境溫度(17a)產生溫度信號(6，17b)的溫度傳感器(17)或者用於在相關周期時間內確定氣體消耗信號(6，18b)的測試裝置(103)。
16.如權利要求14或15所述的用電裝置(1，1′)，其特徵在於，如果a)溫度信號(6，17b)高於溫度閾值(60，61，62)，或b)氣體消耗信號(6，18b)低於氣體消耗閾值(60，61，62)，則切換裝置(103b)激勵第二操作模式(8)。
17.如權利要求11～14任一項所述的用電裝置(1，1′)，其特徵在於a)裝置(1)是運動檢測器(1)，並且測試信號(100b)用於檢測目標的運動或存在(100a)，b)具體地，運動檢測器(1)是為了檢測人、動物和/或車輛而設計的，並優選包括無源紅外檢測器(100)，且c)具體地，提供用於從致動器(2)到運動檢測器(1)的無線返回通信(4)和用於將運動檢測器(1)的傳送輸出調整為所需輸出電平的裝置。
18.房屋設備或建築物，其包括權利要求11～17任一項所述的用電裝置(1，1′)。
全文摘要
本發明涉及節能的採樣方法以及用於實施所述方法的用電裝置(1，1′)，特別是電子氣量計(1′)或運動監測器(1)。本發明的目的在於，減小所述方法和裝置(1，1′)中電池(105)的電力消耗(I)。上述目的是這樣實現的通過定義以不間斷方式進行採樣的採樣時間段(14′)並且允許在採樣時間段(14′)之間不進行採樣的採樣間隙(14)，以準連續方式(13)對測試信號(100b，101b)進行採樣。實施例的例子包括按照規則或隨機間隔的採樣間隙(14)；隨著電池的剩餘使用壽命的減小，具有可變的尤其是增大的持續時間和/或頻率的採樣間隙(14)；以及採樣時間段(14′)期間的較低的採樣率(f
文檔編號G01F15/06GK1886766SQ200480035528
公開日2006年12月27日 申請日期2004年11月29日 優先權日2003年12月1日
發明者貝婭特·克雷默 申請人:Ems專利股份公司