DE1566703B1

DE1566703B1 - Photoelectric barrier

Info

Publication number: DE1566703B1
Application number: DE19671566703D
Authority: DE
Inventors: Stevens Norman B; Cruse Philip M; Talley Robert M
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1967-07-04
Filing date: 1967-07-04
Publication date: 1970-12-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lichtschranke, bestehend aus einer im unsichtbaren Spektralbereich arbeitenden impulsmodulierten Strahlungsquelle, deren Strahlungsimpulse eine gegenüber der Zeit zwischen zwei Impulsen kurze Dauer haben, einem im Abstand von der Strahlungsquelle angeordneten Empfänger für die von der Quelle ausgesandten Strahlungsimpulse und einem mit dem Empfänger gekoppelten Alarmgerät, das ausgelöst wird, wenn der Strahlungsweg zwischen Strahlungsquelle und Empfänger unterbrochen wird. The invention relates to a light barrier consisting of a pulse-modulated radiation source working in the invisible spectral range, whose radiation pulses have a short duration compared to the time between two pulses have a receiver arranged at a distance from the radiation source for the radiation pulses emitted by the source and one coupled to the receiver Alarm device that is triggered when the radiation path between radiation source and receiver is interrupted.

Es ist eine solche Lichtschranke bekannt, deren Lichtquelle periodisch kurzzeitig an eine Energiequelle angeschaltet und dann für längere Zeit wieder abgeschaltet wird. Die Lichtquelle ist räumlich zwischen zwei Photowiderständen derart angeordnet, daß je ein Strahlungsweg zwischen Lichtquelle und jedem der Photowiderstände, also insgesamt zwei Strahlungswege entstehen. Die Photowiderstände bilden einen Teil einer gemeinsamen Brückenschaltung, in deren Nulizweig sich die Spule eines Relais befindet, das zum Eine und Ausschalten eines Alarmgerätes dient. Das Alarmgerät wird eingeschaltet, wenn einer der beiden Strahlungswege zwischen Lichtquelle und den Photowiderständen unterbrochen ist, weil dadurch die Brücke verstimmt und von dem dadurch bedingten StromfLuß im Nullzweig der Brücke das Relais erregt wird. Such a light barrier is known whose light source is periodic briefly switched on to an energy source and then switched off again for a longer period of time will. The light source is spatially arranged between two photoresistors in such a way that that a radiation path between the light source and each of the photoresistors, so a total of two radiation paths arise. The photoresistors form a part a common bridge circuit, in whose zero branch the coil of a relay is located is located, which is used to switch an alarm device on and off. The alarm device is switched on when one of the two radiation paths between the light source and the photoresistors is interrupted because this detuned the bridge and from The relay is energized due to the resulting current flow in the zero branch of the bridge.

Die bekannte Lichtschranke weist den Nachteil auf, daß sie mindestens zwei in verschiedenen Zweigen einer Brücke angeordnete Photowiderstände aufweisen muß, damit auch bei abgeschalteter Lichtquelle die Brücke abgeglichen bleibt und keine Anzeige erfolgt. Die Photowiderstände müssen ferner bezüglich der Lichtquelle so angeordnet sein, daß es nicht möglich ist, durch ein Objekt die Strahlungswege zwischen der Lichtquelle und den beiden Photowiderständen gleichzeitig zu unterbrechen, da dann ebenfalls die Brücke abgeglichen bleibt und das Auslösen eines Alarmes verhindert wird. Daraus ergibt sich jedoch der weitere wesentliche Nachteil, daß bei der bekannten Lichtschranke insgesamt zwei erheblich voneinander abweichende Strahlungswege existieren müssen, so daß es nicht möglich ist, zu erkennen, wo sich das Störobjekt befindet, weil das Auslösen eines Alarmes keine Aussage darüber enthält, welcher der beiden Strahlungswege unterbrochen worden ist. Die bekannte Lichtschranke kann somit den genauen Ort des Eindringens nicht markieren. Werden jedoch beide Strahlungswege gleichzeitig unterbrochen, was beispielsweise durch gleichzeitiges Hindurchschleusen zweier Gegenstände durch die beiden Strahlungswege möglich ist, so erfolgt keine Anzeige, so daß die bekannte Lichtschranke auch hinsichtlich der Überwachungssicherheit wesentliche Mängel aufweist. Ein weiterer Nachteil der bekannten Lichtschranke besteht darin, daß bei Ausfall der Lichtquelle, was durch das häufige Eine und Ausschalten der Lichtquelle jederzeit möglich ist, die Brückenschaltung abgeglichen bleibt, so daß keine Anzeige erfolgt. Dieser gleiche Zustand kann auch bewußt dadurch hergestellt werden, daß die Lichtquelle von einem Eindringling mutwillig zerstört wird, um so diese bekannte Lichtschranke ungehindert und unbemerkt durchdringen zu können. Aus diesen Gründen kann die bekannte Lichtschranke nicht als betriebssicher bezeichnet werden. The known light barrier has the disadvantage that it at least have two photoresistors arranged in different branches of a bridge must, so that the bridge remains balanced even when the light source is switched off and no display takes place. The photoresistors must also be related to the light source be arranged in such a way that it is not possible for an object to pass through the radiation paths interrupt between the light source and the two photoresistors at the same time, because the bridge then also remains balanced and prevents an alarm from being triggered will. However, this results in the further significant disadvantage that in the known Light barrier a total of two radiation paths that differ considerably from one another exist must, so that it is not possible to see where the interfering object is, because the triggering of an alarm does not contain any information about which of the two The radiation path has been interrupted. The known light barrier can thus the do not mark the exact location of the intrusion. However, both radiation paths are interrupted at the same time, for example by simultaneous passage two objects is possible through the two radiation paths, then none takes place Display, so that the well-known light barrier also in terms of monitoring security has significant defects. There is another disadvantage of the known light barrier in the fact that if the light source fails, which is caused by the frequent switching on and off the light source is possible at any time, the bridge circuit remains balanced, so that there is no display. This same state can also be created consciously that the light source is willfully destroyed by an intruder, all the more so to be able to penetrate this known light barrier unhindered and unnoticed. the end For these reasons, the known light barrier cannot be described as operationally reliable will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Anordnung zu vermeiden. The invention is based on the object Disadvantages of the known Avoid arrangement.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Empfänger eine sägezahnförmige Spanaung erzeugt, deren Amplitude durch die zeitliche Folge der empfangenen Strahlungsimpulse bestimmt ist und beim Ausbleiben von Strahlungsimpulsen infolge einer Unterbrechung des Strahlungsweges einen Wert annimmt, bei dem das Alarmgerät ausgelöst wird. Bei der erfindungsgemäßen Lichtschranke wird trotz der Tastung der Lichtquelle nur ein Empfänger benötigt, wodurch eine erhebliche Vereinfachung gegenüber der bekannten Lichtschranke erzielt wird.This object is achieved according to the invention in that the receiver a sawtooth-shaped chip generated, the amplitude of which depends on the time sequence the received radiation pulses is determined and in the absence of radiation pulses as a result of an interruption in the radiation path assumes a value at which the Alarm device is triggered. In the light barrier according to the invention, despite the Keying of the light source only requires one receiver, which is a considerable simplification compared to the known light barrier is achieved.

Es ist auch nur ein Strahlungsweg vorhanden, so daß über den örtlichen Bereich, in dem der Strahlungsweg unterbrochen wird, kein Zweifel besteht. Die erfindungsgemäße Lichtschranke kann auch nicht umgangen werden, da jegliche Unterbrechung des Strahlungsweges von dem Empfänger auf sehr einfache Weise auf Grund des Fehlens eines Strahlungsimpulses festgestellt wird. Daher löst auch ein eventueller Ausfall der Lichtquelle einen Alarm aus. Da die Amplitude des im Empfänger erzeugten Impulssignals von der Anzahl der ausgefallenen Impulse abhängt, ermöglicht die erfindungsgemäße Lichtschranke zugleich eine Bestimmung der Anzahl der ausgefallenen Impulse und dadurch Rückschlüsse auf die Größe des Objektes. Auf diese Weise sind dann auch Rückschlüsse darauf möglich, ob der Alarm durch ein eingedrungenes Objekt oder den Ausfall der Lichtquelle bedingt war.There is also only one radiation path, so that over the local one Area in which the radiation path is interrupted, there is no doubt. The inventive The light barrier cannot be bypassed either, as there is any interruption of the radiation path from the receiver in a very simple way due to the lack of a radiation pulse is detected. Therefore, a possible failure of the light source also triggers one Alarm off. Because the amplitude of the pulse signal generated in the receiver depends on the number which depends on the failed impulses, enables the light barrier according to the invention at the same time a determination of the number of failed pulses and thus conclusions on the size of the object. In this way it is possible to draw conclusions about whether the alarm is caused by an intruding object or the failure of the light source was.

Die erfindungsgemäße Lichtschranke ist besonders für die Errichtung von Feldinstallationen geeignet, weil sie infolge des geringen Aufwandes in Form leichter und wenig umfangreicher Geräte hergestellt werden kann. Wegen der Tastung des Lichtes ist der Energiebedarf sehr gering, so daß die Lichtschranke auch für Batteriebetrieb eingerichtet werden kann. The light barrier according to the invention is particularly useful for erection of field installations because they are in the form of easier and less extensive devices can be produced. Because of the palpation of the light, the energy requirement is very low, so that the light barrier is also for Battery operation can be set up.

Obwohl die erfindungsgemäße Lichtschranke nur einen sehr geringen Leistungsbedarf hat, macht sie von Impulsen relativ hoher Energie Gebrauch, die nur in einem sehr schmalen Spektralband erzeugt werden und von sehr kurzer zeitlicher Dauer sind, so daß sie auch gegen Hintergrundlicht unempfindlich ist.Although the light barrier according to the invention is only a very small one Has power requirements, it makes use of pulses of relatively high energy, which can only be generated in a very narrow spectral band and of a very short time Are permanent, so that they are also insensitive to background light.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei weiteren Ausführungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden. Es zeigt F i g. 1 die perspektivische Ansicht eines gekapselten Senders und Empfängers, wie sie für Feldinstallationen geeignet sind, Fig. 2 ein Blockschaltbild des Grundsystems, F i g. 3 ein Blockschaltbild eines zentral überwachten Systems mit mehreren Empfängern, Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Lichtschrankenanordnung unter Verwendung mehrerer Spiegel, die einen überwachten Bereich abgrenzt, F i g. 5 das Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Empfängers für die erfindungsgemäße Lichtschranke, F i g. 6 das Blockschaltbild einer Ausführungsform eines Senders für die erfindungsgemäße Lichtschranke, Fig. 7 ein Diagramm der Modulationsspannung für die ausgesendeten Infrarotimpulse, F i g. 8 ein Diagramm der abgestrahlten Infrarotenergie als Funktion der Wellenlänge, F i g. 9 ein Diagramm des Pegels der empfangenen Impulse am Ausgang des Impulsverstärkers des Empfängers und F i g. 10 ein Diagramm der Ausgangsspannung des Empfängers unter normalen Betriebsbedingungen und bei Feststellung eines Eindringens. Further details and advantages of the invention are as follows Refer to the description in which the invention is based on the illustrated in the drawing Embodiments will be described and explained in more detail. The one of the description and features to be taken from the drawing can be used in further embodiments the invention can be used individually or collectively in any combination Find. It shows F i g. 1 is a perspective view of an encapsulated transmitter and receiver, as they are suitable for field installations, Fig. 2 is a block diagram of the basic system, F i g. 3 is a block diagram of a centrally monitored system with several receivers, FIG. 4 shows a block diagram of a light barrier arrangement using multiple mirrors delimiting a monitored area, FIG. 5 shows the block diagram of an embodiment of a receiver for the inventive Light barrier, fig. 6 shows the block diagram of an embodiment of a transmitter for the light barrier according to the invention, Fig. 7 is a diagram of Modulation voltage for the transmitted infrared pulses, F i g. 8 is a diagram the radiated infrared energy as a function of the wavelength, F i g. 9 is a diagram the level of the received pulses at the output of the receiver's pulse amplifier and F i g. Figure 10 is a diagram of the output voltage of the receiver under normal operating conditions and upon detection of intrusion.

Fig. 6 zeigt das Blockschaltbild typischer Schaltungsteile zur Erzeugung von Infrarotimpulsen hoher Energie in einem relativ schmalen Spektralband. Die Anordnung ist mit einer von einer Batterie gebildeten Energiequelle 10 und einer Kristalldiode als Sender 12 versehen, die eine Quelle kohärenter oder nichtkohärenter elektromagnetischer Strahlung bildet. Beispielsweise ist zur Erzeugung eines geeigneten nichtkohärenten oder kohärenten Infrarotimpulses eine Galliumarseniddiode brauchbar. 6 shows the block diagram of typical circuit parts for generation of high energy infrared pulses in a relatively narrow spectral band. The order is with a power source 10 formed by a battery and a crystal diode provided as a transmitter 12, which is a source of coherent or non-coherent electromagnetic Radiation forms. For example, to generate a suitable non-coherent or a coherent infrared pulse, a gallium arsenide diode is useful.

Die Senderschaltung nach F i g. 6 ist weiterhin mit einem Oszillatorl4 und einem damit in Serie geschalteten Kondensator 16 versehen, der von dem Oszillator periodisch aufgeladen wird. Ein üblicher Schwellwertschalter oder ein Gatter 18 ist in Serie zwischen den Kondensator und den Sender 12 eingeschaltet, um die Entladung des Kondensators in den Sender in einer gewünschten Folge und bei einem gewünschten Spannungspegel zu steuern. Auf diese Weise werden Impulse infraroter Strahlung hoher Energie in einem schmalen Spektralband in einer bestimmten zeitlichen Folge ausgesendet. Ein spezielles Merkmal der dargestellten Anordnung besteht darin, daß der Energieimpuls, obwohl er einen hohen Pegel hat, zeitlich sehr kurz in bezug auf die zwischen den einzelnen Impulsen verstreichende Zeit ist. Daher ist der mittlere Leistungsbedarf pro Zeiteinheit trotz der hohen Impulsleistung sehr gering. The transmitter circuit according to FIG. 6 is still with an oscillatorl4 and a capacitor 16 connected in series therewith provided by the oscillator is charged periodically. A conventional threshold switch or gate 18 is connected in series between the capacitor and the transmitter 12 to the discharge of the capacitor into the transmitter in a desired sequence and at a desired Control voltage levels. In this way, pulses of infrared radiation become higher Energy emitted in a narrow spectral band in a specific time sequence. A special feature of the arrangement shown is that the energy pulse, although it has a high level, it is very brief in time with respect to that between the individual impulses is the time that elapses. Hence the mean power requirement very low per unit of time despite the high pulse power.

Dies führt zu einer wirtschaftlichen Ausnutzung der von der Batterie 10 gelieferten elektrischen Leistung und infolgedessen zu relativ langen Betriebszeiten unter den Bedingungen vorübergehender Feldinstallation. Darüber hinaus wird aber auch bei stationären Anlagen, die eine sich nicht erschöpfende Energiequelle aufweisen, eine gute Energieausnutzung erzielt. Das Diagramm nach F i g. 7 veranschaulicht sowohl die Spitzenspannung als auch die Dauer typischer Impulse sowie den Zeitabstand t zwischen den Impulsen.This leads to an economical utilization of the battery 10 supplied electrical power and, as a result, relatively long operating times under the conditions of temporary field installation. Beyond that, however even with stationary systems that have a non-exhaustive energy source, achieved good energy utilization. The diagram according to FIG. 7 illustrates both the peak voltage and the duration of typical pulses and the time interval t between pulses.

Das Blockschaltbild nach Fig. 5 veranschaulicht einen typischen Empfänger, der dazu geneigt ist, das ausgesandte Infrarotsignal zu empfangen und eine Signalerkennung zu ermöglichen, wenn der ausgesandte Infrarotstrahl von einer Person oder einem anderen Objekt unterbrochen worden ist. Die Wirkungsweise des Empfängers und seine Fähigkeit, ein unbefugtes Eindringen zu erkennen, beruht auf der Tatsache, daß kein Alarm ausgelöst wird, wenn die von dem Sender ausgesandten Strahlungsimpulse sowohl hinsichtlich der Intensität als auch hinsichtlich der Zeit ununterbrochen empfangen werden. Wie es im folgenden erläutert wird, ist es die Unterbrechung des Empfangs der ausgesendeten Strahlungsimpulse, die als Mittel zum Erkennen eines Eindringlings dient. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Filter 20 vorgesehen, das im Strahlengang einer Sammellinse 22 angeordnet ist, die dazu dient, die empfangenen Strahlungsimpulse auf einen geeigneten Infrarotdetektor 24 zu fokussieren. The block diagram of Fig. 5 illustrates a typical receiver, which is inclined to receive the transmitted infrared signal and a signal detection to enable when the emitted infrared beam comes from a person or a another object has been interrupted. The mode of action of the receiver and his Ability to detect unauthorized intrusion is based on the fact that no Alarm is triggered when the radiation pulses emitted by the transmitter both received continuously in terms of both intensity and time will. As will be explained below, it is the interruption of reception of the emitted radiation pulses, which are used as a means of detecting an intruder serves. In a preferred embodiment of the invention, a filter 20 is provided, which is arranged in the beam path of a converging lens 22, which is used to receive the Radiation pulses on a suitable infrared detector 24 to focus.

Als Detektor 24 kann beispielsweise eine Silizium-Photodiode Anwendung finden, wenngleich es sich versteht, daß auch andere Detektoren geeignet sind.A silicon photodiode, for example, can be used as the detector 24 find, although it is understood that other detectors are also suitable.

Wie in Fig. 8 dargestellt, wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung von einem Impuls im Infrarotgebiet mit einem schmalen Spektralband Gebrauch gemacht, das etwa im Bereich von 0,9 91lm liegt. Es versteht sich jedoch, daß auch andere, für das menschliche Auge unsichtbare Spektralbereiche Verwendung finden können, die beispielsweise im ultravioletten oder im Gebiet der Radiofrequenzen od. dgl. liegen. Das Filter 20 ist so beschaffen, daß es nur eine Strahlung durchläßt, die in dem schmalen Spektralband des ausgesendeten Impulses liegt. Daher hat das Filter die Wirkung, von einer beliebigen Quelle stammende Hintergrundenergie auszuschalten, wie beispielsweise die Sonnenenergie, und den Ansprechbereich des Detektors 24 im wesentlichen auf den vom Sender abgestrahlten Impuls zu begrenzen. Es versteht sich jedoch, daß eine genaue Begrenzung äußerst schwierig ist. As shown in FIG. 8, in a preferred embodiment the invention of a pulse in the infrared region with a narrow spectral band Made use, which is approximately in the range of 0.9 91lm. It goes without saying, however, that other spectral ranges that are invisible to the human eye are also used can find, for example, in the ultraviolet or in the range of radio frequencies or the like. The filter 20 is designed so that it only allows radiation to pass through which lies in the narrow spectral band of the transmitted pulse. Hence the Filters the effect of eliminating background energy from any source such as solar energy, and the response range of the detector 24 im to be limited essentially to the pulse emitted by the transmitter. It goes without saying however, that a precise limitation is extremely difficult.

In Serie zu dem Detektor 24 ist ein Impulsverstärker 26 geschaltet, der die vom Detektor gelieferten Signale empfängt und verstärkt. Es ist dem Fachmann bekannt, daß unter normalen Verhältnissen der Detektor 24 einen gewissen Anteil von Rauschsignalen liefert, die beispielsweise durch eine Hintergrundstrahlung bedingt sein können. Um eine fehlerhafte Auswertung der Signale zu vermeiden, ist in Serie zu dem Impulsverstärker ein Schwellwertschalter oder Gatter 28 vorgesehen. Das Gatter 28 verhindert eine Übertragung von Signalen, die auf ein relativ schwaches Hintergrundrauschen zurückzuführen sind. Beim Empfang eines Energieimpulses vom Sender öffnet jedoch das Gatter und überträgt das Signal zu einem nachgeschalteten Sägezahngenerotor 30. Eine graphische Darstellung der Energieimpulse und des Hintergrundrauschens am Ausgang des Impulsverstärkers 26 ist in F i g. 9 dargestellt. A pulse amplifier 26 is connected in series with the detector 24, which receives and amplifies the signals supplied by the detector. It's the professional known that under normal conditions the detector 24 has a certain proportion of noise signals that are caused, for example, by background radiation could be. In order to avoid incorrect evaluation of the signals, it is in series a threshold switch or gate 28 is provided for the pulse amplifier. The gate 28 prevents the transmission of signals that indicate a relatively weak background noise are due. However, when receiving an energy pulse from the transmitter it opens the gate and transmits the signal to a downstream sawtooth motor 30. A graph of the energy pulses and background noise at the output of the pulse amplifier 26 is shown in FIG. 9 shown.

Das Gatter 28 läßt natürlich nur die vom Sender einfallenden Impulse mit einem relativ hohen Energieinhalt durch, wie es durch die beiden kräftigen Impulse dargestellt ist. Das gesamte Rauschen liegt dagegen typischerweise unter dem Schwellwert, bei dem das Gatter öffnet. Auf diese Weise wird die Zuverlässigkeit des Systems verbessert. Es versteht sich, daß die Zeit t im Sender gemäß F i g. 7 und im Empfänger gemäß Fig. 9 die gleiche Dauer hat.The gate 28 of course only allows the impulses arriving from the transmitter with a relatively high energy content, as is the case with the two powerful impulses is shown. The total noise, on the other hand, is typically below the threshold value, at which the gate opens. This way the reliability of the system increases improved. It goes without saying that the time t in the transmitter according to FIG. 7 and in the receiver 9 has the same duration.

Der Sägezahngenerator 30 hat normalerweise ein ständig ansteigendes Ausgangssignal, wie es in dem Diagramm nach F i g. 10 dargestellt ist. Es ist ersichtlich, daß der Generator sich normalerweise, wie durch die Linien 32 angedeutet, bis zu Höchstwerten 34 auflädt, die den Zeitpunkt angeben, in dem ein übertragener Energieimpuls am Gatter 28 eintrifft, und die einen zeitlichen Abstand t aufweisen. Die vom Gatter 28 durchgelassenen Impulse bewirken eine Entladung des Generators auf einen Null-Pegel, wonach die Erzeugung einer Ladung erneut beginnt. The sawtooth generator 30 normally has a steadily increasing rate Output signal, as shown in the diagram according to FIG. 10 is shown. It can be seen that the generator is normally, as indicated by the lines 32, up to Charges maximum values 34, which indicate the point in time at which a transmitted energy pulse arrives at gate 28, and which have a time interval t. The one from the gate 28 transmitted pulses cause a discharge of the generator to a zero level, after which the generation of a charge begins again.

Ein Signalgeber oder Trigger 38, der in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung von einem Flip-Flop gebildet wird, ist zu dem Sägezahngenerator und einem weiteren Schwellwertgatter40 in Serie geschaltet. Das Gatter 40 ist so ausgebildet, daß es dem Impulsgenerator38 ein Signal zuführt, wenn der Sägezahngenerator sich auf einen Spannungspegel auflädt, der über dem Übertragungspegel des Gatters 40 liegt. Dieser Sachverhalt ist in Fig. 10 durch die Linie 36 dargestellt, die zu einem oberhalb des Schwellwertes liegenden Spitzenwert 37 führt. A signal generator or trigger 38, in the preferred embodiment of the invention is formed by a flip-flop, is to the sawtooth generator and connected in series with a further threshold value gate 40. The gate 40 is designed so that it provides a signal to the pulse generator 38 when the sawtooth generator is off charges to a voltage level above the transmission level of Gate 40 is located. This fact is shown in Fig. 10 by the line 36, which leads to a peak value 37 lying above the threshold value.

Normalerweise wird ein übermäßiges Aufladen des Generators 30 dadurch verhindert, daß er von den vom Gatter 28 durchgelassenen Impulsen entladen wird, die auf den Empfang der Infrarotimpulse vom Sender nach F i g. 6 in den Zeitintervallen t zurückzuführen sind. In diesen Fällen bleibt das Gatter 40 geschlossen. Bei einer Unterbrechung der Infrarotimpulse infolge einer Strahlunterbrechung durch einen Eindringling fallen einige der Impulse aus, und der Generator 30 lädt sich bis zum Schwellwert auf.Normally, overcharging of the generator 30 will thereby be avoided prevents it from being discharged by the pulses passed by gate 28, the reception of the infrared pulses from the transmitter according to FIG. 6 in the time intervals t are due. In these cases the gate 40 remains closed. At a Interruption of the infrared pulses as a result of a beam interruption by a Intruder will drop some of the pulses, and the generator 30 will charge up to the Threshold value.

Bei Überschreiten des Schwellwertes, wie durch die Linie 36 angedeutet, öffnet das Gatter 40, und der Trigger 38 wird ausgelöst. Die Leitungen 42 können beispielsweise das Signal vom Trigger 38 zu einem üblichen Überwachungsgerät führen, das an einem geeigneten entfernten Ort von der Lichtschranke angeordnet ist.If the threshold value is exceeded, as indicated by line 36, opens gate 40 and trigger 38 is released. The lines 42 can for example lead the signal from trigger 38 to a conventional monitoring device, which is arranged in a suitable remote location from the light barrier.

Zusammenfassend ist ersichtlich, daß der Sender nach F i g. 6 kontinuierlich in einer geeigneten Zeitfolge infrarote Strahlungsimpulse aussendet und der Empfänger nach Fig. 5 auf den Empfang der Impulsfolge in der Weise anspricht, daß das Auslösen eines Alarmes verhindert wird. Bei Fehlen eines oder mehrerer Impulse erkennt der Empfänger 5 die Unterbrechung, und es wird am Impulsgenerator 38 ein Ausgangssignal erzeugt. Offensichtlich wird die Übertragung der Infrarotimpulse beim Durchgang einer Person oder eines anderen Gegenstandes durch den Infrarotstrahl unterbrochen. Der Ausgang des Impulsgenerators 38, der das Alarmsignal auslöst, hat eine zeitliche Dauer, die unmittelbar zu der Zeit der Unterbrechung des Infrarotstrahles in Beziehung steht. Daher wird einem Beobachter oder einem Überwachungsgerät vom Ausgangssignal des Impulsgenerators eine gewisse Information über die Art der Strahlunterbrechung geliefert. Beispielsweise wird der Durchgang eines einzelnen Individuums eine relativ kurze Unterbrechung des Strahles bewirken, während eine Reihe von Individuen eine periodische Strahlunterbrechung und periodische Ausgangssignale erzeugen wird. Ahnlich wird der Durchgang von Fahrzeugen oder anderen großen Objekten zu Ausgangssignalen relativ langer Dauer führen. In summary, it can be seen that the transmitter according to FIG. 6 continuously emits infrared radiation pulses in a suitable time sequence and the receiver 5 responds to the reception of the pulse train in such a way that the triggering an alarm is prevented. If one or more impulses are missing, the recognizes Receiver 5 the interruption, and there is an output signal at the pulse generator 38 generated. The transmission of infrared impulses becomes evident when passing through a person or another object interrupted by the infrared beam. The output of the pulse generator 38, which triggers the alarm signal, has a time Duration directly related to the time of the interruption of the infrared ray stands. Therefore, an observer or a monitoring device from the output signal of the pulse generator some information about the type of beam interruption delivered. For example, the passage of a single individual becomes relative cause brief interruption of the beam, while a number of individuals one will generate periodic beam interruption and periodic output signals. Similar the passage of vehicles or other large objects becomes output signals lead relatively long duration.

F i g. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht von verwirklichten und in Gehäusen gekapselten Sende- und Empfangsgeräten nach den F i g. 5 und 6, die für eine vorübergehende Installation im Feld geeignet sind. Der Sender ist mit 50 und der Empfänger mit 52 bezeichnet. Es sind Tragstäbe 54 und 56 vorgesehen, die an ihren oberen Enden Klammern 58 und 60 tragen, mit denen der Sender und der Empfänger befestigt sind. Die Stäbe 54 und 56 sind dazu geeignet, in die Erde eingesteckt zu werden. Es ist zu bemerken, daß die dargestellten Einheiten relativ klein und leicht zu tarnen sind und daß daher ihre Entdeckung sehr schwierig ist. F i g. 1 shows a perspective view of FIGS Transmitting and receiving devices encapsulated in housings according to FIGS. 5 and 6 that are suitable for temporary installation in the field. The sender is 50 and the receiver is denoted by 52. There are support rods 54 and 56 are provided which have brackets 58 and 60 at their upper ends, with which the transmitter and the receiver are attached. The rods 54 and 56 are suitable for being inserted into the earth to become. It should be noted that the units shown are relatively small and are easily camouflaged and therefore very difficult to detect.

F i g. 2 veranschaulicht ein vereinfachtes Blockschaltbild einer typischen Lichtschranke. Der Infrarotsender 50 ist an einer von dem Empfänger 52 entfernten Stelle angeordnet, wie beispielsweise auf gegenüberliegenden Seiten einer Straße oder eines Landweges. Bei entsprechender Ausbildung ist es möglich, den Sender und den Empfänger in Entfernungen von etwa 300 m und mehr anzuordnen. Beim Aufstellen eines Senders und Empfängers ist es nur erforderlich, daß man zu ihrer Ausrichtung an den Kanten der Sender- und Empfängergehäuse entlang visiert. Es ist offensichtlich, daß diese Anordnung leicht an entfernten Örtlichkeiten im Feld installiert werden kann. F i g. 2 illustrates a simplified block diagram of a typical light barrier. The infrared transmitter 50 is on one of the receiver 52 remote location, such as on opposite sides of a Road or a country lane. With the appropriate training, it is possible to use the transmitter and to arrange the receiver at distances of about 300 m and more. When setting up It is only one sender and receiver required that you get to their alignment along the edges of the transmitter and receiver housings. It is obvious, that this arrangement can be easily installed at remote locations in the field can.

F i g. 3 veranschaulicht eine Kaskadenschaltung mehrerer Systeme mit einer gemeinsamen zentralen Überwachung. Es kann ein einziges Alarmzentrum geschaffen werden, das dazu geeignet ist, das hub er schreiten der Grenzen eines ziemlich ausgedehnten Bereiches festzustellen, wie es beispielsweise in militärischen Feldinstallationen, z. B. bei einem Flugplatz oder Lager, erforderlich ist. F i g. 4 veranschaulicht die Anwendung eines einzigen Senders und Empfängers zur Absicherung eines gegebenen geschlossenen Bereiches. Diese Sicherung wird durch geeignete Infrarotspiegel 60, 62 und 64 erzielt. F i g. 3 illustrates cascading multiple systems with a common central monitoring system. A single alarm center can be created become, which is suitable, the stroke he treads the limits of a rather extensive one Area, as is the case, for example, in military field installations, z. B. at an airfield or warehouse, is required. F i g. 4 illustrates the use of a single sender and receiver to secure a given one closed area. This protection is provided by suitable infrared mirrors 60, 62 and 64 scored.

Bei einem kurzen Rückblick auf die offenbarte Erfindung wird es deutlich, daß die Maßnahme, zeitlich kurze Strahlungsimpulse in einem schmalen Spektralbereich zu verwenden, den Vorteil einer guten Energieausnutzung und damit einer langen Lebensdauer der Energiequellen bietet und daß weiterhin die hohe Impulsleistung eine hohe Reichweite ermöglicht, ohne daß Erwärmungsprobleme auftreten. Die Tatsache, daß eine übermäßige Erwärmung vermieden wird, trägt auch zu der Miniaturisierung der Bauteile bei. On a brief review of the disclosed invention, it becomes clear that the measure, temporally short radiation pulses in a narrow spectral range to use, the advantage of good energy efficiency and thus a long service life of the energy sources and that the high pulse power continues to have a long range made possible without heating problems occurring. The fact that excessive Heating is avoided, also contributes to the miniaturization of the components.

Eine hohe Empfängerempfindlichkeit und -genauigkeit wird durch das optische Ausfiltern eines schmalen Spektralbandes erzielt, wodurch Störungen von breitbandigen, vorübergehend in Erscheinung tretenden Strahlungsquellen vermieden werden, wie beispielsweise von Lichtern, wodurch nicht nur das Unterscheidungsvermögen des Systems verbessert, sondern auch die effektive Reichweite bei einer gegebenen Leistungsquelle vergrößert wird. Darüber hinaus führt die Tatsache, daß der Empfänger und das Alarmgerät nur auf kurzzeitige Infrarotimpulse hoher Leistung ansprechen, zu einer weiteren Verbesserung des Unterscheidungsvermögens gegenüber Strahlungsquellen des Hintergrundes, die eine weitere Verbesserung der Zuverlässigkeit zur Folge haben. The optical filtering out of a narrow spectral band is achieved, thereby interfering with broadband, temporarily occurring radiation sources avoided such as lights, which not only increases the ability to discriminate of the system is improved, but also the effective range for a given Power source is enlarged. In addition, the fact that the recipient leads and the alarm device only respond to brief, high-powered infrared pulses, to a further improvement of the ability to differentiate between radiation sources of the background, which result in a further improvement in reliability.

Es wird so deutlich, daß durch die Erfindung ein vielseitiges, wirksames und wirtschaftliches System zur effektiven Überwachung spezieller Orte oder Bereiche geschaffen wird. Außer seiner Einfachheit ist das System für eine wünschenswerte Miniaturisierung geeignet, die einen leichten Transport, ein leichtes Aufstellen und Tarnen ermöglicht. Durch die Verwendung von Strahlungen im Bereich des Infrarotspektrums wird es sehr schwierig, die Anordnung aufzuspüren. Weiterhin wird mit diesem System eine fast 1000/oige Betriebssicherheit gewährleistet, weil der Ausfall von fast jeder Komponente des Systems ein kontinuierliches Ausgangssignal auslöst und daher einem Beobachter eine mögliche Störung anzeigt. It is so clear that the invention makes a versatile, effective and economical system for effective surveillance of special places or areas is created. Besides its simplicity, the system is desirable for one Suitable for miniaturization that is easy to transport, easy to set up and camouflage made possible. By using radiation in the infrared spectrum it becomes very difficult to track down the arrangement. This system continues an almost 1000 / o operational reliability guaranteed because the failure of almost every component of the system triggers a continuous output signal and therefore indicates a possible malfunction to an observer.

Claims

Claims: 1. Light barrier, consisting of one in the invisible Spectral range working pulse-modulated radiation source, whose radiation pulses have a short duration compared to the time between two pulses, one at a distance arranged by the radiation source receiver for the emitted by the source Radiation pulses and an alarm device coupled to the receiver, which is triggered when the radiation path between the radiation source and receiver is interrupted, d u r c h g ekmarks that the receiver is a sawtooth-shaped Voltage (32, 34, 36) generated, the amplitude of which is determined by the time sequence of the received Radiation pulses is determined and in the absence of radiation pulses as a result an interruption of the radiation path assumes a value at which the alarm device is triggered.

2. Light barrier according to claim 1, characterized in that the Receiver has a detector (24) for converting the received radiation pulses into electrical input pulses, an amplifier connected downstream of the detector (24) (26), following the amplifier (26), a first threshold value gate (28) and one Sawtooth generator (30) to which the threshold value gate (28) receives the amplified input pulses only fed when they exceed a certain threshold that the transferred Input pulses a periodic discharge from the sawtooth generator (30) generated sawtooth voltage cause that between the sawtooth generator (30) and the alarm device a second threshold value gate (40) is switched on, the prevents the transmission of a signal to the alarm device as long as the amplitude the sawtooth-shaped voltage below the threshold value of this threshold value gafters (40) remains, and that the alarm device of each exceeding the further threshold value sawtooth voltage is triggered.

3. Light barrier according to claim 1 or 2, characterized in that that the radiation source (12) consists of a solid-state source for electromagnetic Radiation is formed and the receiver is responsive to this radiation Photodetector (24) and one matched to the spectrum of the radiation source (12) Has filter (20) which has only one lying within a narrow spectral band Transmits radiation and prevents the passage of radiation lying outside the band.