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Dokumentenidentifikation DE3932681C2 07.03.2002
Titel Hochfehlalarmsicheres Objektsicherungssystem mit einer Vielzahl von Passiv-Infrarot-(IR)-Sensoren
Anmelder Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München, DE
Erfinder Kleinschmidt, Peter, Dipl.-Phys., 81669 München, DE;
Meixner, Hans, Dr., 85540 Haar, DE;
Freitag, Reinhard, Dipl.-Ing., 80807 München, DE
DE-Anmeldedatum 29.09.1989
DE-Aktenzeichen 3932681
Offenlegungstag 11.04.1991
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 07.03.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 07.03.2002
IPC-Hauptklasse G08B 13/189

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung betrifft ein hochfehlalarmsicheres Objektsicherungssystem mit einer Vielzahl von Passiv- Infrarot-(IR-)-Sensoren der Billigklasse, die eine typische Fehlansprechneigung aufweisen, und einer zentralen Sensorsignal-Auswerteeinrichtung, die die individuellen Sensorsignale logisch miteinander verknüpft.

Bei pyroelektrischen IR-Meldern können durch Erschütterungen, Infraschall und Wärmequellen Fehlalarme ausgelöst werden. Beispielsweise kann ein vor einem mit IR-Alarmmeldern ausgestatteten Gebäude vorbeifahrendes schweres Fahrzeug, beispielsweise ein S-Bahnzug, ein LKW usw., Erschütterungen erzeugen, die zu Fehlalarmen führen können. Auch die schnelle Erwärmung von Flächen, die sich im Erfassungsbereich von IR- Meldern befinden und durch ein Fenster von der Sonne bestrahlt werden, kann bei bestimmten Wetterlagen, etwa bei schnell vorbeiziehender aufgelockerter Bewölkung, die die Sonne abwechselnd abdeckt und freigibt, immer wieder zu Fehlalarmen führen. Derartige Fehlalarme können nur durch einen hohen technischen Aufwand reduziert werden, was bisherige Sicherungssysteme, die aus mehreren fehlalarmreduzierten Einzelmeldern bestehen, wirtschaftlich relativ aufwendig macht. Die Alarmzentralen bisheriger Systeme registrieren nur das Ansprechen der Einzelmelder und lösen dann den Alarm aus (dezentraler Fehlalarmausschluß).

Aus dem Stand der Technik DE 38 32 428 A1 ist eine Personen- Erfassungsvorrichtung bekannt. Diese Vorrichtung schließt auf Anwesenheit oder Abwesenheit einer Person innerhalb einer Erfassungszone durch Erfassen der aus der Zone kommenden Infrarotstrahlung mittels mehrerer Infrarot-Detektoren. Die Auswertung erfolgt durch die Bestimmung der Pegelspitzen und der Ausgabezeit der Ausgangssignale dieser Detektorelemente mittels einer Diskriminatoreinrichtung und vergleicht diese Signale miteinander. Personenbewegungen in beliebiger Richtung in der Erfassungszone werden mittels einer Ausgabeeinheit angezeigt.

Aus der US-Patentschrift US 3,789,384 ist weiterhin eine Einbruchmeldeanlage mit einem im Teilbereich untergliederten Überwachungsbereich bekannt. Jeder Teilbereich wird aus zwei, durch jeweils einen Infrarotmelder überwachte, Zonen in Form je eines kegelförmigen Raumes gebildet. Eine Vielzahl von Sensoren wie fotoelektrische oder Infrarotdetektoren sind in einem inneren und einem äußeren Muster fokussiert. In diesem Stand der Technik wird eine zielgerichtete, dem Mittelpunkt zustrebende Bewegung durch die Abfolge des Ansprechens der Sensoren detektiert.

Dem deutschen Gebrauchsmuster DE 86 10 130 U1 ist ein durch Bewegungsmelder überwachter Raum zu entnehmen, wobei eine Annäherung an das gesicherte Objekt auf jeden Fall durch das Ansprechen von Sensoren erkennbar ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Objektsicherungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, das trotz Verwendung von IR-Sensoren der Billigklasse, die zu einem typischen Fehlansprechen neigen, eine hohe Fehlalarmsicherheit aufweist.

Die Aufgabe wird durch ein hochfehlalarmsicheres Objektsicherungssystem nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 gelöst, das erfindungsgemäß durch die in dem kennzeichnenden Teil angegebenen Merkmale des Patentanspruchs 1 charakterisiert ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer, ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung betreffenden Figur beschrieben.

Die Figur zeigt ein Lichtnetz mit den Leitungen Ph, N, an das mehrere IR-Sensoren S1 . . . Sn und eine Sensorsignal-Auswerteeinrichtung 1 in einer Hochfrequenz-Kopplungstechnik, die an sich bekannt ist, angeschlossen sind. Die Sensoren S1 . . . Sn geben fallweise Sensorsignale s1 . . . sn ab, die über das Lichtnetz zu der Sensorsignal-Auswerteeinrichtung 1 übertragen werden.

Erfindungsgemäß ist eine Anordnung, wie in der Figur gezeigt, vorgesehen, bei der die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung 1 die zeitliche Folge der Sensorsignale s Der Sensoren S1 . . . Sn erfaßt, bewertet und eine Bewegungsrichtung einer Wärmequelle erkennt. Die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung 1 erkennt außerdem aus dem zeitlichen Abstand zwischen den Sensorsignalen zweier Sensoren die Geschwindigkeit einer Wärmequelle. Falls sich aus dem Auswertevorgang eine Korrelation zu einer Bewegungsrichtung auf ein zu sicherndes Objekt innerhalb des zu sichernden Bereiches hin ergibt, wird ein Alarm ausgelöst. Vorteilhafterweise können die einzelnen Sensorsignale der Sensoren mit verschiedenen Wertigkeiten verrechnet werden, die im Verhältnis zu ihrer räumlichen Nähe zu dem zu sichernden Objekt stehen.

Für die Auswertung der Sensorsignale ist ein elektrisches Fenster definiert, wodurch das Auslösen eines Alarms aufgrund der Erfassung kleiner Wärmequellen, nämlich z. B. Kleintiere, verhindert wird.

Als Datenübertragungsnetz zwischen den Sensoren S1 . . . Sn und der Sensorsignal-Auswerteeinrichtung 1 wird zweckmäßigerweise das Lichtnetz Ph, N des Anwesens, in dem sich der zu sichernde Bereich befindet, benutzt. Dies hat den Vorteil, daß kein eigenes Netz installiert werden muß. Zum Ausschließen von Störungen, die sich durch Störsignale innerhalb des Lichtnetzes Ph, N ergeben können, ist eine Plausibilitätsprüfung für die Ergebnissignale aus der logischen Verknüpfung durch die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung 1 vorgesehen.

Der Auswertevorgang und/oder die Plausibilitätsprüfung werden vorteilhafterweise mittels eines Mikroprozessors durchgeführt. Der Arbeitsspeicher des Mikroprozessors ist dazu mit einem bestimmten, vorab eingelernten Bewertungsprogramm geladen.

Das erfindungsgemäße Objektsicherungssystem bietet den Vorteil, daß ein Alarm nur dann ausgelöst wird, wenn die Einzelsignale von den verschiedenen Sensoren in einer bestimmten, vorgewählten örtlichen und/oder zeitlichen Abfolge in der Sensorsignal- Auswerteeinrichtung eintreffen und einer Plausibilitätsprüfung standhalten. Melden beispielsweise zwei oder mehrere IR- Sensoren gleichzeitig ein Ereignis, so kann aufgrund der Unwahrscheinlichkeit, daß mehrere Personen exakt gleichzeitig den Erfassungsbereich jeweils verschiedener IR-Sensoren durchschreiten, die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung ein Auslösen eines Alarms unterdrücken.

Das Objektsicherungssystem bietet zusätzlich den Vorteil, daß die Einzelgeräte, nämlich die IR-Sensoren mit zusätzlichen Elementen zur automatischen Einschaltung von Stromverbrauchern, z. B. Lampen, genutzt werden können, da sie ohnehin mit dem Lichtnetz verbunden sind.


Anspruch[de]
  1. 1. Hochfehlalarmsicheres Objektsicherungssystem mit einer Vielzahl von Passiv-Infrarot-(IR-)-Sensoren der Billigklasse, die eine typische Fehlansprechneigung aufweisen, und einer zentralen Sensorsignal-Auswerteeinrichtung, die die individuellen Sensorsignale logisch miteinander verknüpft,

    wobei die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung (1) die zeitliche Folge der Sensorsignale (s) der Sensoren (S1 . . . Sn) erfaßt, bewertet und eine Bewegungsrichtung einer Wärmequelle erkennt, die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung (1) aus dem zeitlichen Abstand zwischen den Sensorsignalen zweier Sensoren die Geschwindigkeit einer Wärmequelle erkennt und

    die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung (1), falls sich aus dem Auswertevorgang eine Korrelation zu einer Bewegungsrichtung auf ein zu sicherndes Objekt innerhalb des zu sichernden Bereiches hin ergibt, einen Alarm auslöst,

    dadurch gekennzeichnet, daß

    die einzelnen Sensorsignale der Sensoren mit verschiedenen Wertigkeiten verrechnet werden, die im Verhältnis zu ihrer räumlichen Nähe zu dem zu sichernden Objekt stehen.
  2. 2. Objektsicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Auswertung der Sensorsignale ein elektrisches Fenster definiert ist, wodurch das Auslösen eines Alarms aufgrund der Erfassung kleiner Wärmequellen, wie Kleintiere, verhindert wird.
  3. 3. Objektsicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Datenübertragungsnetz zwischen den Sensoren (S1 . . . Sn) und der Sensorsignal-Auswerteeinrichtung (1) das Lichtnetz (Ph, N) in der Umgebung eines Objektes, in Verbindung mit dem sich ein zu sichernder Bereich ergibt, benutzt wird.
  4. 4. Objektsicherungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Ausschließen von Störungen, die sich durch Störsignale innerhalb des Lichtnetzes (Ph, N) ergeben können, eine Plausibilitätsprüfung für die Ergebnissignale aus der logischen Verknüpfung durch die Sensorsignal-Auswerteeinrichtung (1) vorgesehen ist.
  5. 5. Objektsicherungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auswertevorgang und/oder die Plausibilitätsprüfung mittels eines Mikroprozessors durchgeführt werden und daß der Arbeitsspeicher des Mikroprozessors mit einem bestimmten, vorab eingelernten Bewertungsprogramm geladen ist.






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