DE2424278C3

DE2424278C3 - Mit elektromagnetischer Strahlung arbeitende Überwachungsanlage

Info

Publication number: DE2424278C3
Application number: DE19742424278
Authority: DE
Inventors: Maurice Boulogne-Billancourt Tacussel (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-05-22
Filing date: 1974-05-18
Publication date: 1979-08-02
Also published as: CH587529A5; FR2231062A1; IT1011858B; DE2424278B2; BE815361A; ES426923A1; FR2231062B1; DE2424278A1; GB1450236A

Description

Die Erfindung betrifft eine mit elektromagnetischer Strahlung arbeitende Überwachungsanlage zur Überwachung des Eindringens von Personen und/oder Gegenständen in bestimmte Überwachungsräume mit einer Hauptbaugruppe aus Sender, Empfänger, Antenne und Verstärker, die ein Rücksigna] an eine Warnvorrichtung liefert, wobei dieses Signal durch die Anwesenheit und/oder Bewegung eines Eindringlings im Feld der Antenne modifiziert wird und die Modifikation des Signals die Warnvorrichtung auslöst, mit einem elektronischen Hemmkreis, der zwischen die genannte Hauptbaugruppe und die Warnvorrichtung geschaltet ist, an den ein weiterer Empfänger angeschlossen ist und der bei Ansprechen des weiteren Empfängers die Verbindung zwischen Hauptbaugruppe und Warnvorrichtung unterbricht.

Bei einer aus der FR-PS 1260068 bekannten Überwachungsanlage weist die Hauptbaugruppe einen Schmalbandverstärker auf, der bewirkt, daß Störsignale, die innerhalb des Empfangsfrequenzbandes des Empfängers liegen, eliminiert werden, wenn sie unterhalb einer bestimmten Amplitude liegen. Um zu verhindern, daß Störsignale größerer Amplitude zu einem Ansprechen der Warnvorrichtung führen, ist ein weiterer Empfänger vorgesehen, der auf Störsignale größerer Amplitude anspricht und dabei den elektronischen Hemmkreis betätigt. Dieser weitere Empfänger weist das gleiche Empfangsfrequenzband wie der Empfänger der Hauptbaugruppe auf.

Diese bekannte Überwachungsanlage ist wohl weitgehend gegen Störsignale im Bereich ihres Empfangsfrequtinzbandes geschützt, nicht jedoch gegen solche niederfrequenten Störsignale, die außerhalb des Frequenzbandes liegen, in die Überwachungsanlage einstreuen und dort verstärkt werden. Hierbei handelt es sich insbesondere um StörsignaJe, die von Haushalts- und Industriegeräten ausgehen. Insbesondere gilt dies für Störsignale, die zu niederfrequenten Signalen mit einer Frequenz im Bereich der Dopplerfrequenz oder Harmonischen dazu führen.

Es besteht daher die Aufgabe, die eingangs genannte Überwachungsanlage dahingehend zu verbesi sern, daß sie gegen niederfrequente Störsignale unempfindlich wird.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen ent-I nehmbar, wobei sich in einer vorteilhaften Weiterbildung der Grundgedanke der Erfindung auch dazu verwenden läßt, die Überwachungsanlage ferngesteuert außer Betrieb zu setzen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zcich-, nung näher erläutert, die ein Blockschaltbild der Überwachungsanlage zeigt.

Die Überwachungsanlage umfaßt die folgenden wesentlichen Elemente, die in der Figur dargestellt

- eine Richtantenne 2, die zugleich zum Senden und zum Empfang verwendet wird;

- ein transistorisierter Hyperfrequenzoszillator 4, der als Sender und aufgrund seiner Fähigkeit, als Homodyn-Detektor zu arbeiten, auch als Empfänger dient;

- ein Niederfrequenz- oder Hauptwegverstärker 6, der die Amplitude der Schwebungssignale nach dem Empfang verstärkt;

- ein Niederfrequenz-Hilfsverstärker 8. der zugleich als Detektor für elektrische Störsignale, die von elektrischen Haushalts- oder Industriegeräten erzeugt werden, und als Verstärker für das Haltsignal der Fernsteuerung dient;

- ein Tor 10, das vom Hilfsverstärker 8 gesteuert wird und das Auslösen des Alarms verhindert, wenn die Vorrichtung einem intensiven elektrischen Störfeld unterliegt oder wenn die Fernsteuerung benutzt wird;

- ein Zeitschalter 12, der von einem m^nostabilen Schaltkreis gebildet wird, um den Alarm für eine vorherbestimmte Zeit aufrechtzuerhalten;

- ein Gleichstromverstärker 14, der eine Alarmsirene 16 speist und vom Zeitschalter gesteuert ist;

- einen Superheterodyn-Empfänger 18 im 27-MHz-Band, gesteuert von einem Quarz und seiner eingebauten Antenne 20;

- ein Spannungsversorgungssystem 22 für die verschiedenen Schaltkreise der Vorrichtung;

- ein Taschensender 24, der vom Besitzer der Vorrichtung benutzt wird, um deren Funktion anzuhalten, wenn er sich nähert.

Der FrequenzoszUlator 4 arbeitet gleichzeitig als Sender und als Empfänger. Als Sender erzeugt er ein Hyperfrequenzsignal bei der Frequenz /₀, das von der Antenne 2 abgestrahlt wird. Die Frequenz beträgt 1000 bis 5000 MHz, vorzugsweise liegt sie zwischen 2000 und 3000 MHz. Wenn ein bewegliches Hindernis vom Strahlungsfeld der Vorrichtung getroffen wird, kehrt ein Teil der ausgesandten Energie, vom Doppler-Effekt beeinflußt, zum Oszillator 4 über die Antenne 2 zurück. Die Frequenz dieses Signals beträgt f_o±f_d, je nach dem Bewegungssinn des Hindernisses. f_d ist die Doppler-Frequenz, die von /₀ und der Bewegungsgeschwindigkeit abhängt. Das Oszillatorsignal /₀ und das vom Hindernis reflektierte Signal ergeben ein Schwebungssignal /₀ — (f_o±f_d) = f_d bei der Doppler-Frequenz.

Für /₀ = 2450 MHz beispielsweise beträgt f_d ungefähr 5 Hz/km/h.

Das niederfrequente Schwebungssignal wird daraufhin verstärkt und zur Auslösung der Alarmvorrichtung 16 verwendet.

Nun sollen der Hauptwegverstärker 6 sowie der Hilfsverstärker 8 (Fig. 1) beschrieben werden.

Der Hauptwegverstärker 6 verstärkt die vom Oszillator empfangenen Doppler-Signale. Er ist unter Verwendung von Operationsverstärkern aufgebaut, die aufgrund ihrer Gleichtaktunterdrückung wenig auf Veränderungen der Speisespannung und auf elektrische Störsignale ansprechen.

Der Hilfsverstärker 8 wird hauptsächlich als Detektor für elektrische Störsignale verwendet.

In bestimmten Anwendungsfällen kann die Überwachungsanlage einem intensiven, elektrischen Störfeld von Haushalts- oder Industriegeräten ausgesetzt sein. Trotz einer guten Unempfindlichkeit des Hauptverstärkers 6 gegenüber diesen Störsignalen können diese in den Hauptverstärker 6 einstreuen und den Alarm auslösen.

Der Hilfsverstärker 8 kann, da er demselben Störfeld unterliegt wie der Hauptverstärker 6, durch seine größere Verstärkung mittels eines elektronischen Tors 10, das beiden Kanälen gemeinsam ist, die auf dem Hauptkanal vorhandenen Störsignale blockieren. Er wird von einem Niederfrequenz-Operationsverstärker, gefolgt von einem Zweiweggleichtachter und einem Gleichstrom-Operationsverstärker gebildet.

Er wird zusätzlich dazu verwendet, dem elektronischen Tor 10 die Signale zu übermitteln, die vom Sender 24 der Fernsteuerung zur Blockierung der Vorrichtung abgegeben werden.

Das elektronische Tor 10, das den Umschaltkreis bildet, besteht aus einem Operationsverstärker. Am positiven Eingang werden die Signale angelegt, die auf dem Hauptkanal liegen, am negativen Eingang die Signale, die auf dem Hilfskanal liegen. Durch Wahl der Vorspannungen blockiert ein Signal (elektrisches Störsignal oder Signal der Fernsteuerung), das auf dem Hilfskanal liegt, das Tor 10 und das auf dem Hauptkanal liegende Signal wird nicht durchgelassen.

Der Zeitschalter 12 ist ein monostabiler Schaltkreis, der die Alarmvorrichtung 16 in Betrieb setzt. Im Wachzustand wird er in einen Zustand gestellt, der diese Alarmvorrichtung blockiert. Wenn durch das elektronische Tor 10 ein Signal übermittelt wird, kippt der onostabile Schaltkreis und gibt das Kommando zum Alarm. Die Zeitkonstante ist so gewählt, daß er in diesem Zustand ungefähr 90 Sekunden verbleibt. Daraufhin kehrt er in seine ursprüngliche Stellung in ungefähr 15 Sekunden zurück. Diese Zeitkonstante dient außerdem dazu, um den Alarm zu unterdrücken, wenn die Anlage unter Spannung gesetzt wird.

Der Gleichstromverstärker 14 wird durch den monostabilen Schaltkreis 12 gesteuert. Er dient dazu, die Alarmsirene 16 unter Spannung zu setzen.

Damit sich der Besitzer der Anlage dieser während ihrer Funktion nähern kann, wird der Überwachungsanlage eine Fernsteuerung zur Unterdrückung des Alarms zugeordnet, die im folgenden beschrieben wird.

Sie wird von einem Taschensender 24 gebildet, der auf einer zugelassenen Frequenz im 27-MHz-Band arbeitet, und von einem in die Anlage geschalteten dritten Empfänger 18, der auf dieselbe Frequenz abgestimmt ist.

Der quarzgesteuerte Sender 24 wird von einem Niederfrequenzoszillator amplitudenmoduliert. Dieser wird von einem Schaltkreis gesteuert, der auf eine Frequenz zwischen 200 und 5000 Hz abgestimmt ist.

Durch Wahl der Frequenz des Quarzes und der Modulationsfrequenz lassen sich zahlreiche Kombinationen zur Personalisierung der Unterdrückung realisieren. Die Zahl der Kombinationen, größenordnungsmäßig 300, macht die Funktion der Anlage für jeden anderen unverletzlich.

Nun soll eine Antennenart beschrieben werden, die in sehr vorteilhafter Weise zu einer Überwachungsanlage gemäß der Erfindung paßt und sich mit dieser kombinieren läßt. Es ist von Interesse, daß die Überwachungsanlage mehrere Zimmer einer Örtlichkeit, die durch leichte Trennwände getrennt sind, erfassen

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kann. Es ist notwendig, daß das Strahlungsdiagramm len Ebene muß jedoch hinreichend schmal sein, uii

der Antenne 2 gerichtet ist, gleichzeitig aber einen be- ein Minimum der Antennenverstärkung sicherzustel

deutenden Winkelausschnitt in der horizontalen len und um in einem Gebäude die Personen, die siel

Ebene erfaßt, um ein möglichst großes Strahlungsfeld in anderen Horizontalebenen aufhalten, dem Strah

zu erhalten. Das Strahlungsdiagramm in der vertika- -, lungsfeld zu entziehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Mit elektromagnetischer Strahlung arbeitende Überwachungsanlage zur Überwachung des Eindringens von Personen und/oder Gegenständen in bestimmte Überwachungsräume mit einer Hauptbaugruppe aus Sender, Empfänger, Antenne und Verstärker, die ein Rücksignal an eine Warnvorrichtung liefert, wobei dieses Signal durch die Anwesenheit und/oder Bewegung eines Eindringlings im Feld der Antenne modifiziert wird und die Modifikation des Signals die Warnvorrichtung auslöst, mit einem elektionischen Hemmkreis, der zwischen die genannten Hauptbaugruppe und die Warnvorrichtung geschaltet ist, an den ein weiterer Empfänger angeschlossen ist und der bei Ansprechen des weiteren Empfängers die Verbindung zwischen Hauptbaugruppe und Warnvorrichtung unterbricht, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Empfänger aus einem niederfrequenten Hilfsverstärker (8) besteht, der auf in der Umgebung erzeugte elektrische Störfelder anspricht und der einen höheren Verstärkungsgrad aufweist als der Verstärker (6) der Hauptbaugruppe.

2. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Hilfsverstärker (8) ein dritter Empfänger (18) mit einer Antenne (20) vorgeschaltet ist, der dem Hilfsverstärker ein Empfangssignal zuführt bei Empfang eines Signals, das von einem entfernten, tragbaren Sender (24) zur Unterdrückung des Alarms erzeugt wird, wobei der tragbare Sender (24) und der dritte Empfänger (18) auf dieselbe Frequenz abgestimmt sind.

3. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbaugruppe (2, 4, 6) bei einer Frequenz der Größenordnung 1000 bis 5000 MHz und vorzugsweise zwischen 2000 und 3000 MHz arbeitet.

4. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Antenne (2) der Hauptbaugruppe (2, 4, 6) eine Antenne mit starker Richtwirkung ist, die ein schmales Strahlungsbündel in einer vertikalen Ebene und ein sehr breites Strahlungsbündel in einer horizontalen Ebene aufweist.

5. Überwachungsanlage nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptbaugruppe (2, 4, 6) einen Hyperfrequenzoszillator (R₁, R₂, R₃, C₁ bis C₄, Qp 2,, Z₂, Z₁) umfaßt, der als Homodynempfänger arbeitet, wobei der Oszillator als Sender und Empfänger dient.

6. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärker (6) der Hauptbaugruppe (2,4,6) ein Niederfrequenzverstärker ist, der die Schwebungssignale die vom Doppler-Effekt erzeugt werden, verstärkt.

7. Überwachungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektronische Hemmschaltkreis ein elektronisches Tor (10) ist, das einen Operationsverstärker umfaßt, dessen positiver Eingang mit dem Verstärker (6) der Hauptbaugruppe (2, 4, 6) verbunden ist, während sein negativer Eingang mit dem Hilfsverstärker (8) verbunden ist.

8. Überwachungsanlage nach einem der Ansprüche 1 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zeitschalter (12) vorgesehen ist, der von dem vom Hemmschaltkreis (10) kommenden Signal angestoßen wird und die Warnvorrichtung (14, 16) steuert.