DE3622371C2

DE3622371C2 -

Info

Publication number: DE3622371C2
Application number: DE3622371A
Authority: DE
Inventors: Joachim 7475 Messstetten De Willie
Original assignee: Fritz Fuss GmbH and Co
Current assignee: Fritz Fuss GmbH and Co
Priority date: 1986-07-03
Filing date: 1986-07-03
Publication date: 1989-08-10
Also published as: EP0250746B1; DE3622371A1; EP0250746A2; DE3776001D1; ATE71756T1; EP0250746A3

Abstract

With this method the field of measurement of the movement alarm is divided into a number of distance zones within each of which the size of an object remaining or penetrating within the measurement field changes with respect to the size of the measurement field. Each distance zone can be allotted a particular signal amplitude at the output of the movement alarm. Similarly the time interval between entry and exit (if any) of the object is characteristic for each distance zone. The individual distance zones are monitored by means of a selective amplifier, one amplifier stage being allotted to each monitoring zone and the outputs of all the amplifier stages being compared in a comparator unit with predetermined reference values, which are preferably determined by technical measurements. On the basis of predetermined amplitude sequences and/or different signal frequencies, it is possible to detect penetration and subsequent residence in the individual distance zones. <IMAGE>

Description

Die Erfindung geht aus von einem passiven Infrarot-Bewegungsmel der, wie er im Oberbegriff des Hauptanspruchs angegeben ist.The invention is based on a passive infrared motion sensor which is as specified in the preamble of the main claim.

Derartige PIR-(Passiver InfraRot)-Bewegungsmelder werden bekannt lich in der Gefahrenmeldetechnik, insbesondere in der Intrusions schutztechnik, und in der Steuerungstechnik zur Erfassung von be wegten Objekten in Innenräumen eingesetzt. Dabei wird die von einem menschlichen Körper oder von einer anderen Wärmequelle ab gegebene Infrarotstrahlung (IR-Strahlung) von einer Spiegeloptik gebündelt und einem Pyro-Element zugeführt. Im Meßbereich eines PIR-Bewegungsmelders können auch kleinste Strahlenflußänderungen, d. h. zeitliche Änderungen der Temperaturdifferenz zwischen der Umgebungstemperatur und der jeweiligen Oberflächentemperatur des Objektes, detektiert werden. Such PIR (Passive InfraRot) motion detectors are known Lich in alarm technology, especially in intrusions protection technology, and in control technology for the detection of be moving objects used indoors. The from a human body or another heat source given infrared radiation (IR radiation) from mirror optics bundled and fed to a pyro element. In the measuring range PIR motion detectors can detect even the smallest changes in radiation flow, d. H. temporal changes in the temperature difference between the Ambient temperature and the respective surface temperature of the Object to be detected.

Die bekannten PIR-Bewegungsmelder sind darauf ausgelegt, dynami sche Änderungen zu erfassen und auszuwerten. Damit ein Meldesignal erzeugt wird, ist es erforderlich, daß das Objekt sowohl in das Meßfeld eindringt als auch aus dem Meßfeld wieder austritt. Ferner können bekannte Auswerteverfahren darauf ausgelegt sein, erst nach einer Sequenz von vorwählbaren Detektionsabläufen, beispielsweise mehreren Meßfeldeintritten und -austritten, ein entsprechendes Detektionssignal abzugeben. Die von den Eintritten und Austritten erzeugten Sensorausgangsimpulse werden hinsichtlich ihrer Ampli tuden und ihrer Anzahl bzw. Polarität mit vorgegebenen Referenz werten sowie vorgegebenen Polaritätsfolgen und Zeitfolgen ver glichen.The well-known PIR motion detectors are designed to be dynamic capture and evaluate changes. So that a signal is generated, it is necessary that the object both in the Measuring field penetrates and exits the measuring field again. Further Known evaluation methods can be designed only after a sequence of preselectable detection sequences, for example several measuring field entries and exits, a corresponding one To deliver detection signal. That of the entries and exits generated sensor output pulses are in terms of their ampli tuden and their number or polarity with given reference evaluate as well as predetermined polarity sequences and time sequences like.

Für diese PIR-Bewegungsmelder ist also charakteristisch, daß sie im wesentlichen auf das Durchqueren des Meßfeldes reagieren, und daß das Verweilen von Objekten im Meßbereich nicht differenziert erkannt werden kann. Die Referenzwerte der bekannten PIR-Bewegungs melder müssen aus naheliegenden Gründen auf die kleinsten zu de tektierenden Signale sowie die längste Folgezeit des Polaritäts wechsels des Sensorsignals ausgelegt sein. Dies hat insbesondere bei der Anwendung eines PIR-Bewegungsmelders im Intrusionsschutz zur Folge, daß entweder der Detektionsbereich sehr klein gehalten werden muß oder daß die Detektion eines bewegten Objektes inner halb des Meßfeldes nicht erkannt werden kann, so daß in dieser Hinsicht keine Überwachung erfolgt. Im Bereich der Steuerungsan wendungen kann dieser Mangel Fehlfunktionen mit gravierenden Folge erscheinungen auslösen. It is characteristic of these PIR motion detectors that they respond essentially to the crossing of the measuring field, and that the dwelling of objects in the measuring range does not differentiate can be recognized. The reference values of the known PIR movement For obvious reasons, detectors must be pointed towards the smallest tecting signals and the longest subsequent time of polarity change of the sensor signal can be designed. This has in particular when using a PIR motion detector in intrusion protection with the result that either the detection area is kept very small must be or that the detection of a moving object inside half of the measuring field can not be recognized, so that in this Regarding no monitoring is done. In the area of control systems This defect can cause malfunctions with serious consequences trigger appearances.

Ein passiver Infrarot-Bewegungsmelder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP 1 07 042 A1 bekannt. Er weist einen ersten Sensor auf, dessen Ausgangssignal nach zwei Kri terien ausgewertet wird. Die Auswertung erfolgt einerseits nach der Korrelation mit einem abgespeicherten Referenzsignal und andererseits nach einem vorgegebenen Amplituden-Schwellenwert des Korrelationsergebnisses. Ferner wird der Nahbereich des ersten Sensors über einen zweiten Sensor überwacht und das Ausgangssignal des zweiten Sensors als Referenz für das Aus gangssignal des ersten Sensors verwertet.A passive infrared motion detector according to the generic term of claim 1 is known from EP 1 07 042 A1. He points a first sensor, the output signal after two Kri terien is evaluated. The evaluation takes place on the one hand after correlation with a stored reference signal and on the other hand according to a predetermined amplitude threshold of the correlation result. Furthermore, the close range the first sensor is monitored via a second sensor and that Output signal of the second sensor as a reference for the off used the output signal of the first sensor.

Ferner ist aus der EP 70 364 B1 ein Infrarot-Bewegungsmelder be kannt, der einen Fensterdiskriminator mit dynamischer Referenz spannung aufweist. Innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls tritt sowohl ein positiver als auch ein negativer Signalimpuls vorgegebener Amplitude auf. Dieser Spannungsverlauf ist charakteristisch für einen Eintritt und einen Austritt einer Person in den Überwachungsbereich.Furthermore, an infrared motion detector is known from EP 70 364 B1 knows a window discriminator with dynamic reference has tension. Within a given time interval occurs both a positive and a negative signal pulse predetermined amplitude. This course of tension is characteristic for entry and exit of a person in the Surveillance area.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen passiven Infrarot-Bewegungsmelder der eingangs genannten Art anzugeben, welcher schaltungstechnisch vereinfacht ist und bei welchem auf einen sich technisch aufwendig gestaltenden Korrelationsvorgang verzichtet werden kann und trotzdem eine zuverlässige Erkennung des Nutzsignals gegenüber dem Rauschen erfolgt.The invention has for its object a passive To specify infrared motion detectors of the type mentioned at the outset, which is simplified in terms of circuitry and which one a technically complex correlation process can be dispensed with and still reliable detection of the useful signal compared to the noise.

Diese Aufgabe wird mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Er findung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved with the in the characterizing part of claim 1 specified features solved. Preferred further training of the Er invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung macht sich den Umstand zunutze, daß sich nach dem Strahlungsgesetz die Strahlungsleistung im Quadrat der Ent fernung ändert. Bezogen auf ein bestimmtes Objekt kann daher jeder Entfernungszone eine bestimmte charakteristische Strah lungsleistung zugeordnet werden. Durch die in der Regel etwa kegelförmige Ausbildung des Meßfeldes, die von der verwendeten optischen Einrichtung abhängt, ist ferner auch die Zeit zwischen einem Meßfeld-Eintritt und einem -Austritt bei zwei Ent fernungszonen unterschiedlich. Der Erfindung liegt also der Ge danke zugrunde, die für die einzelnen Entfernungszonen charak teristischen Meßgrößen auszuwerten, um einen Übergang eines Ob jektes von einer Entfernungszone in die andere zu detektieren. Beispielsweise verringert sich die Signalamplidute um ein Vier tel, wenn sich die Entfernung des Objektes vom Sensor verdoppelt. Aus der Amplitudenänderung kann also auf eine Bewegung des Ob jektes geschlossen werden.The invention takes advantage of the fact that after Radiation law the radiation power in the square of the ent distance changes. Relating to a specific object can therefore a certain characteristic beam for each distance zone performance. By usually about conical formation of the measuring field used by the optical device depends, is also the time between one measuring field entry and one exit at two Ent distance zones different. The invention is therefore the Ge thank you the basis for the individual distance zones charak to evaluate teristic measured variables in order to make a transition of an ob detect objects from one distance zone to the other. For example, the signal amplitude is reduced by a four tel when the distance of the object from the sensor doubles. From the change in amplitude it is therefore possible to move the ob be closed.

Die den Entfernungszonen zugeordneten Amplituden können anhand von Referenzobjekten ermittelt werden, die in die Entfernungs zonen gebracht werden. Auf diese Weise können die der Auswertung zugrunde liegenden Signalamplituden genau gemessen werden. Es ist ferner leicht möglich, eine Unterteilung in Signalamplituden, die auf einer Bewegung beruhen, und in Signalamplituden, die aufgrund von Störeinflüssen hervorgerufen werden, vorzunehmen.The amplitudes assigned to the distance zones can be based on be determined from reference objects that are in the distance zones are brought. In this way, the evaluation underlying signal amplitudes can be measured accurately. It is further easily possible to subdivide into signal amplitudes that based on motion, and in signal amplitudes due to caused by interference.

Eine bevorzugte Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß mehr als zwei Entfernungszonen mit einer den Entfernungszonen zugeordneten Amplitudensequenz vorgegeben werden. Eine Untertei lung kann beispielsweise darin bestehen, daß ein Nahstbereich, in welchem das Objekt sehr viel größer ist als die Meßzone, ein Nahbereich, ein Mittelbereich und ein Fernbereich vorgesehen sein können. Die Einteilung erfolgt sinnvollerweise entsprechend den spezifischen Detektionsanforderungen.A preferred development of the invention is that more than two distance zones with one of the distance zones assigned amplitude sequence can be specified. A subdivision development can consist, for example, that a near area, in which the object is much larger than the measuring zone Close range, a middle range and a far range can be provided can. The classification is made according to the specific detection requirements.

Weiterhin kann es vorteilhaft sein, daß den einzelnen Entfernungs zonen unterschiedliche, individuelle Signalfrequenzen zugeordnet werden. Diese Maßnahme trägt dem Umstand Rechnung, daß sich das üblicherweise kegelförmig ausgebildete Meßfeld mit zuneh mender Entfernung vom Sensor vergrößert, so daß sich die Zeit zur Durchquerung entsprechend mit zunehmendem Abstand vom Sen sor vergrößert. Den einzelnen Entfernungszonen kann daher eine ihrem Durchmesser entsprechend zugeordnete Signalfolge derje nigen Signale zugeordnet werden, die einen Eintritt und einen Austritt eines Objektes in die bzw. aus der Entfernungszone an zeigen.It may also be advantageous that the individual distance zones assigned different, individual signal frequencies will. This measure takes account of the fact that the usually conical measuring field with increasing increasing distance from the sensor, so that the time for crossing accordingly with increasing distance from Sen sor enlarged. The individual distance zones can therefore be one signal sequence corresponding to its diameter some signals are assigned that have an entry and a An object emerges in or out of the distance zone demonstrate.

Es erweist sich als vorteilhaft, daß beim Ausbleiben einer vor gegebenen Amplitudensequenz und/oder wenn die Signale nicht in nerhalb eines vorgegebenen Intervalls auftreten, eine Störung angezeigt wird. Es erfolgt also mit anderen Worten eine Plau sibilitätskontrolle, durch welche Fehlalarme verhindert werden.It proves to be advantageous that in the absence of one before given amplitude sequence and / or if the signals are not in a fault occurs within a predetermined interval is shown. In other words, there is plausibility sensitivity control, which prevents false alarms.

Eine bevorzugte Weiterbildung besteht darin, daß die Ausgänge aller selektiven Verstärker über einen Multiplexer mit einem Schwellenwert-Komparator mit variierbarer Referenzschwelle ver bunden sind, die über einen Multiplexer entsprechend dem anlie genden Eingangssignal ansteuerbar ist.A preferred development is that the outputs all selective amplifiers via a multiplexer with one Threshold comparator with variable reference threshold ver are bound, which are sent via a multiplexer in accordance with the ing input signal is controllable.

Bevorzugt ist der Ausgang des Schwellwert-Komparators mit einem ersten und zweiten kreuzweise verschalteten Zeitglied in der Weise verbunden, daß das erste Zeitglied beim Überschreiten eines Schwellenwertes gestartet wird und daß am ersten Zeitglied nur dann ein Ausgangssignal abgreifbar ist, wenn innerhalb einer vorgegebe nen Zeitdauer das zweite Zeitglied durch Überschreiten eines ne gierten Schwellenwertes aktiviert wurde. Eine andere bevorzugte Weiterbildung besteht darin, daß die Ausgänge der selektiven Verstärker mit einer Störsignalerkennungseinheit verbunden sind, mit welcher die Ausgangssignale auf Signalampli tuden überwacht werden, die eindeutig von den erwarteten Signalamplituden abweichen.The output of the threshold value comparator is preferred with a first and second crosswise interconnected timer in the manner connected that the first timer when exceeding a Threshold value is started and that only on the first timer an output signal can be tapped if given within a NEN duration the second timer by exceeding a ne threshold was activated. Another preferred Training is that the outputs of the selective amplifier with a noise detection unit are connected, with which the output signals on signal ampli studies are clearly monitored by the expected Signal amplitudes differ.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von zwei Ausführungsbei spielen weiter beschrieben.In the following the invention is based on two embodiments play further described.

Fig. 1 zeigt rein schematisch die Ausbildung von Meßfeldern eines PIR-Bewegungsmelders und ihre Unterteilung in Entfernungszonen. Fig. 1 shows purely schematically the formation of measuring fields of a PIR motion detector and their subdivision into distance zones.

Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Überwachung der Entfernungszonen gemäß Fig. 1. FIG. 2 shows a block diagram of an arrangement for monitoring the distance zones according to FIG. 1.

Fig. 3 zeigt eine Alternative eines Schaltungsteils der Anordnung gemäß Fig. 2; und FIG. 3 shows an alternative of a circuit part of the arrangement according to FIG. 2; and

Fig. 4 zeigt eine alternative Anordnung zur Überwachung der Ent fernungszonen gemäß Fig. 1. FIG. 4 shows an alternative arrangement for monitoring the distance zones according to FIG. 1.

Fig. 1 veranschaulicht rein schematisch einen von einem PIR-Bewe gungsmelder mit einem Sensor 1 überwachten Bereich. Es sind bei spielhaft zwei Meßzonen 20, 20′ dargestellt, die etwa kegelförmig ausgebildet sind. Selbstverständlich kann auch eine andere Anzahl von Meßzonen vorgesehen sein. Die infrarote Strahlung der beiden Meßzonen 20, 20′ wird über eine nicht dargestellte optische Ein richtung auf den Sensor 1 gebündelt. Jede Änderung des Strahlungs einfalls bewirkt am Sensor 1 eine Ausgangsspannungsänderung, die in einer in den nachfolgenden Figuren beschriebenen Anordnung aus gewertet wird. Fig. 1 illustrates purely schematically an area monitored by a PIR motion detector with a sensor 1 . There are two measuring zones 20, 20 ' shown at play, which are approximately conical. A different number of measuring zones can of course also be provided. The infrared radiation of the two measuring zones 20, 20 ' is focused on the sensor 1 via an optical device , not shown. Each change in the radiation incidence causes an output voltage change on the sensor 1 , which is evaluated in an arrangement described in the following figures.

Die Meßfelder 20, 20′ sind in mehrere Entfernungszonen e₁ bis e₅ aufgeteilt, deren Grenzen etwa radial zum Sensor 1 verlaufen. Die Entfernungen der einzelnen Entfernungszonen e₁ bis e₅ sowie ihre Längen sind grundsätzlich frei wählbar. Allerdings ist es sinnvoll, die Einteilung entsprechend den spezifischen Detektions anforderungen vorzunehmen und abzustimmen.The measuring fields 20, 20 ' are divided into several distance zones e ₁ to e ₅, the limits of which extend approximately radially to the sensor 1 . The distances of the individual distance zones e ₁ to e ₅ and their lengths are basically freely selectable. However, it makes sense to carry out and coordinate the classification according to the specific detection requirements.

Die Strahlung in den beiden Meßfeldern 20, 20′ wird über die op tische Einrichtung auf den Sensor 1 aus antiparallel geschalteten, nebeneinander liegenden Strahlungsdetektoren 1, 1′ pyro-elektrischer Art, die auch als Dual-Sensoren bezeichnet werden können, gebün delt. Die beiden Strahlungsdetektoren 1, 1′ bestehen jeweils aus einem Kristall im Abstand B mit einer wirksamen Länge X und einer wirksamen Fläche A bzw. A′. The radiation in the two measuring fields 20, 20 ' is bundled via the op table device on the sensor 1 from antiparallel connected, adjacent radiation detectors 1, 1' pyro-electric type, which can also be referred to as dual sensors. The two radiation detectors 1, 1 ' each consist of a crystal at a distance B with an effective length X and an effective area A and A'.

In der Fig. 1 ist ferner rein schematisch veranschaulicht, auf welche Weise sich das Verhältnis zwischen Objektgröße und Meßfeld größe in den einzelnen Entfernungszonen e₁ bis e₄ ändert. Dazu ist im Meßfeld 20 in jeder der Entfernungszonen jeweils ein Referenz objekt 22 dargestellt. Es dürfte damit deutlich werden, daß ein gleich großes Objekt beim Eindringen in die unterschiedlichen Ent fernungszonen oder beim Verweilen darin charakteristische Strah lungsänderungen verursacht, die den einzelnen Entfernungszonen zugeordnet werden können. Nach dem Strahlungsgesetz reduziert sich nämlich die Strahlungsleistung im Quadrat der Entfernung. Des wei teren veranschaulicht die Fig. 1, daß die Zeit zum Durchqueren der Meßfelder in den einzelnen Ent fernungszonen e₁ bis e₄ bei gleicher Geschwindigkeit in den einzel nen Entfernungszonen e₁ bis e₄ unterschiedlich ist. Die Bestimmung dieses Intervalls kann anhand einer Entrittsamplitude und einer Austrittsamplitude an den Ausgängen der beiden Detektoren 1, 1′ ermittelt werden.In Fig. 1 is also illustrated purely schematically, in which way the ratio between object size and measuring field size changes in the individual distance zones e ₁ to e ₄. For this purpose, a reference object 22 is shown in the measuring field 20 in each of the distance zones. It should thus become clear that an object of the same size, when entering or staying in the different distance zones, causes characteristic radiation changes which can be assigned to the individual distance zones. According to the radiation law, the radiation power is reduced by the square of the distance. Direct the white illustrates the Fig. 1, that is the time for traversing the measuring fields in the individual Ent fernungszonen e ₁ and e ₄ at the same speed in the individual distance zones NEN e ₁ and e ₄ different. The determination of this interval can be determined on the basis of an entry amplitude and an exit amplitude at the outputs of the two detectors 1, 1 ' .

Diese Überlegungen lassen sich grundsätzlich auf alle Detektor typen übertragen und sind nicht auf die hier beispielhaft wieder gegebene Detektoranordnung beschränkt.These considerations can basically be applied to all detectors types transferred and are not exemplary here again given detector arrangement limited.

Fig. 2 veranschaulicht ein erstes Beispiel einer Auswerteeinheit, mit welcher die Ausgangssignale der beiden Strahlungsdetektoren 1, 1′ ausgewertet werden. Für beide Strahlungsdetektoren 1, 1′ sind getrennte Auswertezweige I, I′ vorhanden. Sie bestehen je weils aus einer Hintereinanderschaltung von selektiven Verstär kern 2, 4, 6 bzw. 2′, 4′, 6′. Die Anzahl entspricht jeweils der Anzahl der Entfernungszonen e₁ bis e₄. Bei beispielsweise vier Entfernungszonen sind also auch vier selektive Verstärker hinter einandergeschaltet. Die Ausgangssignale der einzelnen selekti ven Verstärker werden über Differenzierglieder 3, 5, 7 bzw. 3′, 5′, 7′ an die folgende Stufe weitergeleitet. Durch die Reihen schaltung der selektiven Verstärker und der Differenzierglieder kann die Auswerteschaltung auf eine vorgegebene Empfindlichkeit hinsichtlich eines bestimmten Überwachungsvolumens ausgelegt wer den. Fig. 2 illustrates a first example of an evaluation unit with which the output signals of the two radiation detectors 1, 1 ' are evaluated. For both radiation detectors 1, 1 'there are separate evaluation branches I, I' . They each consist of a series connection of selective amplifier core 2, 4, 6 or 2 ', 4', 6 ' . The number corresponds to the number of distance zones e ₁ to e ₄. With, for example, four distance zones, four selective amplifiers are also connected in series. The output signals of the individual selective amplifiers are passed on to differentiators 3, 5, 7 and 3 ', 5', 7 ' to the next stage. Through the series connection of the selective amplifiers and the differentiators, the evaluation circuit can be designed for a predetermined sensitivity with regard to a certain monitoring volume.

Im Auswertezweig I, der dem Strahlungsdetektor 1 nachgeschaltet ist, werden die Strahlungsänderungen beim Eintritt und Austritt in eine bzw. aus einer Ent fernungszone dadurch ausgewertet, das jeder Ent fernungszone e₁ bis e _n jeweils ein selektiver Verstärker zugeord net ist und die Amplitude des jeweiligen Ausgangssignals mit Referenz amplituden verglichen werden. Die Zuordnung und Unterteilung erfolgt ent sprechend den zu erwartenden Nutzsignalamplituden in den Entfer nungsbereichen e₁ bis e _n. Das jeweilige Ausgangssignal E₁ bis E _n eines Verstärkers 2, 4, 6 des Auswertezweiges I wird über einen Analog- Multiplexer 8 einem Schwellenwert-Komparator 9 mit variabler Referenz spannung zugeführt, welche ebenfalls über einen weiteren Analog- Multiplexer 12 in Zuordnung zu dem gerade anliegenden Eingangs signal veränderbar ausgelegt werden kann. Beim Überschreiten eines Schwellenwertes wird eines von zwei Zeitgliedern 10 oder 11 ange steuert, welches ausschließlich dann ein Ausgangssignal abgibt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Zeit das andere negierte Zeitglied aktiviert wird. In Abhängigkeit davon, ob eine positive oder negative Referenzschwelle überschritten wird (Referenzspannung U⁺ oder Referenzspannung U ^-), wird ein entsprechendes Ausgangs signal A⁺ oder A ^- vom betreffenden Zeitglied 10, 11 ausgegeben.In the evaluation branch I, which is connected downstream of the radiation detector 1 , the radiation changes upon entry and exit into or from a distance zone are evaluated by assigning a selective amplifier to each distance zone e ₁ to e _n and the amplitude of the respective one Output signal can be compared with reference amplitudes. The assignment and subdivision takes place accordingly to the expected useful signal amplitudes in the distance ranges e ₁ to e _n . The respective output signal E ₁ to E _{n of} an amplifier 2, 4, 6 of the evaluation branch I is supplied via an analog multiplexer 8 to a threshold comparator 9 with a variable reference voltage, which also via a further analog multiplexer 12 in association with the straight applied input signal can be designed changeable. When a threshold value is exceeded, one of two timing elements 10 or 11 is activated, which only emits an output signal if the other negated timing element is activated within a predetermined time. Depending on whether a positive or negative reference threshold is exceeded (reference voltage U ⁺ or reference voltage U ^- ), a corresponding output signal A ⁺ or A ^{- is} output by the relevant timing element 10, 11 .

Die beiden Analog-Multiplexer 8, 12 werden über ein Takt-Signal ST angesteuert, das in einem vorgegebenen Zeitraster von einer Taktstufe (nicht dargestellt) erzeugt wird. Der zweite Auswerte zweig I′ ist identisch zum ersten Auswertezweig I ausgebildet. Die Ausgangssignale der einzelnen Verstärker 2′, 3′, 6′ werden zu Vergleichszwecken abgegriffen und ähnlich wie die Aus gangssignale E₁ bis E _n einem nicht dargestellten Analog-Multi plexer zugeführt. Der Auswertezweig I′ kann je nach Sensortyp und Anforderung die Auswertung insgesamt verbessern.The two analog multiplexers 8, 12 are controlled via a clock signal ST , which is generated in a predetermined time pattern by a clock stage (not shown). The second evaluation branch I 'is formed identical to the first evaluation branch I. The output signals of the individual amplifiers 2 ', 3', 6 ' are tapped for comparison purposes and similar to the output signals E ₁ to E _n supplied to an analog multiplexer, not shown. The evaluation branch I ' can improve the evaluation overall depending on the sensor type and requirement.

Die Vergleichspegel V₁ bis V _n werden bevorzugt meßtechnisch er mittelt, indem ein Referenzobjekt in die einzelnen Entfernungs zonen gebracht wird und dabei die charakteristischen Ausgangs amplituden der zugehörigen selektiven Verstärker gemessen wird. Auf diese Weise kann eine an die jeweilige Überwachungsaufgabe angepaßte Amplitudensequenz ermittelt und festgelegt werden. Die ermittelten maximalen Signalamplituden an den Ausgängen der Ver stärker lassen sich darüber hinaus in Signalamplituden einteilen, die von einer Bewegungsdetektion herrühren, sowie in Signalampli tuden, die aufgrund von Störeinflüssen hervorgerufen werden. Durch eine logische Auswerteeinheit (nicht dargestellt) läßt sich auf diese Weise eine Meldung des Bewegungsmelders verhindern, die eindeutig Störeinflüssen zugeordnet werden kann. Mit Hilfe der logischen Auswerteeinheit kann nicht nur das Ausbleiben einer vorgegebenen Amplitudensequenz, sondern auch das Ausbleiben einer Eintritts-/Austritts-Detektion erkannt und angezeigt werden, wenn den einzelnen Entfernungszonen e₁ bis e _n charakteristische Signal frequenzen zugeordnet werden.The comparison levels V ₁ to V _n are preferably metrologically he averaged by placing a reference object in the individual distance zones and thereby measuring the characteristic output amplitudes of the associated selective amplifiers. In this way, an amplitude sequence adapted to the respective monitoring task can be determined and defined. The determined maximum signal amplitudes at the outputs of the amplifiers can also be divided into signal amplitudes that originate from motion detection and signal amplitudes that are caused by interference. A logic evaluation unit (not shown) can be used to prevent a motion detector message that can be clearly assigned to interference. With the help of the logical evaluation unit, not only the absence of a predetermined amplitude sequence, but also the absence of an entry / exit detection can be recognized and displayed if the individual distance zones e ₁ to e _n characteristic signal frequencies are assigned.

Alternativ zu der Auswertung mittels des Analog-Multiplexers 8 gemäß Fig. 2 kann entsprechend Fig. 3 eine prozessorgesteuerte Auswertung vorgesehen sein. Die Ausgangssignale Se₁ bis Se _n der selektiven Verstärker 2, 4, 6 des ersten Auswertezweiges I wer den dabei einem Prozessor 19 zugeführt, der mit einem A/D-Wandler mit gemultiplexten Eingängen und entsprechend gemultiplexten Schwellen wert-Ausgängen (nicht dargestellt) arbeitet. Beim Überschreiten eines Schwellenwertes entsprechend dem in Fig. 2 beschriebenen Bei spiel wird abhängig von der Polarität des Pegels U _x⁺, U _x ^- eine der Zählstufen 13 bzw. 14 aktiviert, und daraufhin eines der Speicher elemente 15 bzw. 16 gesetzt, die jeweils den beiden Zeitzählstu fen 13 und 14 nachgeschaltet sind. Erfolgt innerhalb einer fest vorgegebenen Zeitfolge das Setzen eines Gegenwertes, wird mit Hilfe einer logischen Verknüpfungsstufe 17 eine Ausgangsstufe 18 zur Aktoransteuerung aktiviert, wobei einer der entsprechenden Alarm ausgänge A _e1 bis A _en der betreffenden Entfernungsstufe e₁ bis e _n angesteuert wird.As an alternative to the evaluation by means of the analog multiplexer 8 according to FIG. 2, a processor-controlled evaluation can be provided according to FIG. 3. The output signals Se ₁ to Se _{n of} the selective amplifiers 2, 4, 6 of the first evaluation branch I who are fed to a processor 19 which works with an A / D converter with multiplexed inputs and correspondingly multiplexed threshold value outputs (not shown) . When a threshold value corresponding to that described in FIG. 2 is exceeded ^, one of the counter stages 13 and 14 is activated depending on the polarity of the level U _x ⁺, U _x , and then one of the memory elements 15 and 16 is set, respectively the two Zeitzählstu fen 13 and 14 are connected. If a counter value is set within a predefined time sequence, an output stage 18 for actuator control is activated with the aid of a logic combination stage 17 , one of the corresponding alarm outputs A _{e 1} to A _{en of} the relevant distance stage e ₁ to e _n being activated.

Ein weiteres Beispiel zur Überwachung der Entfernungszonen e₁ bis e _n ist in Fig. 4 veranschaulicht. Die Anordnung ist beispielhaft für vier Entfernungsstufen e₁ bis e₄ ausgelegt. Demzufolge ist dem Strahlungsdetektor 1 ein selektiver Verstärker mit vier Stufen 41, 42, 43, 44 nachgeschaltet. Das Ausgangssignal eines jeden Ver stärkers 41 bis 44 wird jeweils einer Auswerteeinheit 54, 55, 56 bzw. 57 zugeführt, deren Schaltungseinzelheiten identisch sind. Stellvertretend für alle anderen Auswerteeinheiten ist die Auswerte einheit 57 am Ausgang des Verstärkers 44 im einzelnen dargestellt.Another example for monitoring the distance zones e ₁ to e _n is illustrated in Fig. 4. The arrangement is designed as an example for four distance levels e ₁ to e ₄. Accordingly, the radiation detector 1 is followed by a selective amplifier with four stages 41, 42, 43, 44 . The output signal of each amplifier 41 to 44 is fed to an evaluation unit 54, 55, 56 and 57 , the circuit details of which are identical. Representative of all other evaluation units, the evaluation unit 57 is shown in detail at the output of the amplifier 44 .

Sie umfaßt eine Komparator-Auswertung 45 zur Störsignalerkennung bzw. zur Detektionserkennung. Erscheinen Signalamplituden inner halb der entfernungsabhängig gewählten Bandbreite, so wird eine Speicherzelle 46 sowie ein Zeitglied 47 aktiviert. Das Zeitglied 47 setzt den Speicher 46 innerhalb einer entfernungsabhängig ge wählten Zeit zurück. Wird innerhalb dieser Zeit die entsprechend negierte Signalamplitude erreicht, so wird ein weiteres Speicher element 48 gesetzt und über eine UND-Verknüpfung 40 der Ausgänge der beiden Speicher 46, 48 ein Aktorsignal A _e4 gesetzt. Gleich zeitig wird beim Ansprechen der Komparator-Auswertung 45 in Ab hängigkeit von der Polarität der Signalamplitude eines der bei den Speicherelemente 51 oder 52 gesetzt, das zeitverzögert über einen Block 13 einen Aktor B _e4 aktiviert, wenn innerhalb der Zeit verzögerung nicht die entsprechende negierte Signalamplitude er scheint. Der Aktor B _e4 zeigt an, daß ein Objekt im Detektionsbe reich verweilt. Diese beiden Aktoren können dazu verwendet werden, eine Meldezentrale (nicht dargestellt) zu aktivieren.It includes a comparator evaluation 45 for interference signal detection or for detection detection. If signal amplitudes appear within the range selected as a function of the distance, a memory cell 46 and a timer 47 are activated. The timer 47 resets the memory 46 within a distance-dependent selected time. If the corresponding negated signal amplitude is reached within this time, a further memory element 48 is set and an actuator signal A _{e 4 is} set via an AND link 40 of the outputs of the two memories 46, 48 . At the same time, when the comparator evaluation 45 responds as a function of the polarity of the signal amplitude, one of the storage elements 51 or 52 is set which activates an actuator B _{e 4} with a time delay via a block 13 if the corresponding negation is not delayed within the time delay Signal amplitude it appears. The actuator B _{e 4} indicates that an object remains in the detection area. These two actuators can be used to activate a signaling center (not shown).

Claims

1. Passive infrared motion detector, with a sensor whose output signal generated upon entry and exit of an object into or from a monitoring area is evaluated by comparison with reference values, the monitoring area being divided into different distance zones from the sensor and the reference values depending on the distance are characterized by

- That the reference values for each distance zone (e ₁ to e _n ) consist of a predetermined amplitude threshold ( U ⁺, U ^- , V ₁ to V _n ) and a predetermined interval in which they occur;
- That with increasing distance between the distance zones ( e ₁ to e _n ) from the sensor ( 1 ) the amplitude threshold values ( U ⁺, U ^- , V ₁ to V _n ) are chosen to be smaller and the respectively assigned interval is larger, and
- That an alarm is only triggered when the output signal ( E ₁ to E _n ) of the sensor ( 1 ) for the respective distance zone ( e ₁ to e _n ) predetermined amplitude threshold value ( U ⁺, U ^- , V ₁ to V _n ) exceeds within the assigned interval.

2. Passive infrared motion detector according to claim 1, characterized in that more than two range zones (e ₁ to e _n) with the Ent fernungszonen (e ₁ to e _n) associated amplitude threshold values (U ⁺, U ^-, V ₁ to V _n ) and intervals are specified.

3. Passive infrared motion detector according to claim 1 or 2, characterized in that in the absence of a predetermined sequence of amplitude threshold values ( U ⁺, U ^- , V ₁ to V _n ) and / or in the absence of the output signal within the predetermined interval a disturbance is shown.

4. Passive infrared motion detector according to one of claims 1 to 3, characterized in that an evaluation unit is present which has at least two selective amplifiers ( 2, 4, 6 ), each having a distance zone ( e ₁ to e _n ) are assigned, and that the output of each amplifier ( 2, 4, 6 ) with a comparator device for comparing the respective output signal ( E ₁ to E _n ) with an individually designed for the associated distance zone ( e ₁ to e _n ) Reference signal is connected.

5. Passive infrared motion detector according to claim 4, characterized in that the outputs of all selective amplifiers ( 2, 4, 6 ) are connected via a multiplexer ( 8 ) to a threshold value comparator ( 9 ) with a variable reference threshold, which via another Multiplexers ( 12 ) can be controlled in accordance with the input signal present.

6. Passive infrared motion detector according to claim 5, characterized in that the output of the threshold comparator ( 9 ) with a first and second cross-connected timer ( 10, 11 ) is connected in such a way that the first timer when a threshold is exceeded is started and that an output signal is only available from the first timer if the second timer has been activated by exceeding a negative threshold within a predetermined interval.

7. Passive infrared motion detector according to one of claims 4 to 6, characterized in that the outputs of the selective amplifier ( 2, 4, 6 ) are connected to an interference signal detection unit with which the output signals are monitored for signal amplitudes that are clearly from deviate from the expected signal amplitudes.