EP0825573B1 - Method and device for signal evaluation of a movement detector - Google Patents

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EP0825573B1
EP0825573B1 EP96113304A EP96113304A EP0825573B1 EP 0825573 B1 EP0825573 B1 EP 0825573B1 EP 96113304 A EP96113304 A EP 96113304A EP 96113304 A EP96113304 A EP 96113304A EP 0825573 B1 EP0825573 B1 EP 0825573B1
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EP
European Patent Office
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signal
steepness
accordance
movement detector
evaluation device
Prior art date
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EP96113304A
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EP0825573A1 (en
EP0825573B2 (en
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Siegmar Dipl.-Ing. Zirkl
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP19960113304 priority Critical patent/EP0825573B2/en
Priority to DE59608506T priority patent/DE59608506D1/en
Publication of EP0825573A1 publication Critical patent/EP0825573A1/en
Publication of EP0825573B1 publication Critical patent/EP0825573B1/en
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/18—Prevention or correction of operating errors
    • G08B29/20—Calibration, including self-calibrating arrangements
    • G08B29/24—Self-calibration, e.g. compensating for environmental drift or ageing of components
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems

Definitions

  • the invention relates to a method for evaluation a signal from a motion detector. It continues to refer on an evaluation device for performing the method.
  • a passive infrared motion detector is used here in particular as a motion detector or PIR motion detector understood.
  • a PIR motion detector is usually used in hazard detection technology and in control technology to record moving objects used indoors or outdoors. There becomes from a human body or from another Infrared radiation emitted by the heat source is bundled by optics and fed to a PIR sensor.
  • a PIR motion detector is therefore more dynamic for the acquisition and evaluation Designed changes. Even the smallest can be in its measuring range Changes in the beam flow or changes in temperature over time between the ambient temperature and the respective Surface temperature of the object can be detected.
  • Document DE 4005 169 describes a PIR motion detector with a Signal processing facility.
  • the invention is therefore based on the object of a method and a device for improved evaluation of a signal specify a motion detector, so that a special high immunity to interference and particularly high stability, especially against drafts.
  • This task is carried out in a method of the type mentioned at the beginning Kind solved according to the invention by the slope or slope the waveform generated due to a detected change is evaluated.
  • the invention is based on the consideration that on the one hand Movements as well as disturbances and undesirable influences lead to different changes in the monitoring area, and that on the other hand these different changes signal curves or signal curves that differ from one another different curve steepness or gradients to have. So - e.g. due to the thermal inertia - the steepness of one triggered by a draft Output signal relatively low, so that a draft is a relative small steepness or slope can be assigned. In contrast can an electrical interference coupling, for example a burst or an electrostatic contact discharge (ESD) with very high slope, relatively large Slopes are assigned.
  • ESD electrostatic contact discharge
  • Typical movements are therefore appropriately independent whether rising or falling - a certain predeterminable Area assigned to the slope of the curve. Although none fixed trigger limits are then set outside there is no triggering in this area.
  • a first criterion a deviation of the instantaneous value during signal evaluation the steepness of the signal from a steepness limit detected.
  • a further criterion is expediently a Exceeding a minimum stroke of the signal from the current one Voltage swing detected. Only when both criteria are met the change currently detected by the motion detector as valid Interpreted movement.
  • the instantaneous value of the slope is expediently used of the signal compared to a first upper limit, e.g. B. for evaluation as a draft. Is the absolute instantaneous value the slope is greater than this first upper limit, so the maximum value of the slope is first determined. This maximum value is then expediently included compared to a second lower limit, e.g. B. for the Evaluation as an electrical fault.
  • a first upper limit e.g. B. for evaluation as a draft.
  • the maximum value of the slope is first determined.
  • This maximum value is then expediently included compared to a second lower limit, e.g. B. for the Evaluation as an electrical fault.
  • the steepness advantageously becomes the temporal one Course of the signal with regard to a change of sign Steepness or slope, i.e. in terms of achieving one Minimum or maximum on the signal curve, checked.
  • the advantages achieved with the invention are in particular in that only through constant monitoring of the Slope of the voltage or due to detected changes Signal curves as a criterion for signal evaluation a particularly high EMC immunity to electrical or electrostatic disturbances and a particularly high stability against drafts or the like at the same time especially high overall sensitivity for movements to be recorded is achieved.
  • a corresponding PIR motion detector is therefore particularly suitable for use in a so-called European-Installation-Bus (instabus-EIB) suitable.
  • the present method and the present evaluation device enable an improvement in EMC immunity against burst according to standard IEC801 part 4 and against electrostatic Contact discharges (ESD) according to standard IEC801 part 2.
  • a motion detector 1 schematically shows an area monitored by a motion detector 1, for example a PIR motion detector.
  • the monitoring area or the measuring zone 2 is, for example, conical.
  • An infrared radiation detected within the monitoring area 2 is bundled onto a sensor 4 of the motion detector 1 via a ballast or radiation optics 3.
  • Each change in the radiation incidence causes a change in its output voltage U s at the sensor 4, which is further processed and evaluated in an evaluation device 5 of the motion detector 1.
  • the evaluation device 5 comprises a preferably narrow-band signal amplifier 6 and a computer unit 7 in the form of a microprocessor.
  • the output voltage U s amplified by the signal amplifier 6 is present as a voltage or output signal U A at a signal input E n .
  • the computer unit 7 has a number of signal outputs A 1 , A 2 , A n to which display elements 8, 9 and 10 are connected.
  • FIG. 2 shows a section of a curve of a signal U A present at the signal input E n of the computer unit 7 in a U / t diagram.
  • the signal U A in the computer unit 7 is evaluated essentially with regard to the slope or slope S of the amplified voltage profile of the signal U A.
  • This variable voltage swing U h of the signal U A is determined by specifying a smallest voltage swing, which leads to an evaluation as a movement, in the form of a preset constant U hm , with: U H ⁇ U Hm ,
  • is the absolute value of the current slope S, and where S L is a default constant, namely an upper limit of the slope S, e.g. B. for evaluation as a draft.
  • the slope S is read in and compared with the preset constant S L , a time interval ⁇ t for measuring the slope S being preset.
  • the initial value U 0 of the voltage is saved. Is the absolute value
  • the voltage swing U h is greater than the predetermined voltage swing U hm , the voltage swing U h is therefore sufficient, the change detected by the sensor 4 of the motion detector 1 is interpreted as a valid movement. As a result, a corresponding output signal A 1 is generated by the computer unit 7, so that the display element 8 responds and triggers a display.
  • the maximum slope S M is greater than the default constant S B , this is interpreted as an electrical disturbance (burst). After a pause for bridging and swinging out, the whole process is repeated. Also, in the event that the sign V S of the slope S does not reverse, the process of searching for the inflection of the curve is repeated until a sign change occurs - regardless of a change from "+" to "-" or vice versa is. In other words, the process of searching for the inflection of the curve is repeated until the maximum or minimum on the curve has been reached and found.
  • Time / voltage curves of the signal U A caused by disturbances at the output of the amplifier 6 are shown in FIG. 5.
  • the section C represents a typical draft, the relationship S L >
  • Section D represents a burst, where the relationship
  • a circuit according to 1 constructed, with the amplifier 6 being a narrowband amplifier with approx. 0.1 to 10 Hz and a gain factor of 10,000 and as a computer unit 7 a microprocessor from Type 68HC805B6 were used.
  • the microprocessor was in Assembler programmed according to the structogram according to FIG 3.
  • an internal watchdog was activated, by responding to the display 10 for "watch-dog was active "signaled activity a disturbance of the Microprocessor displays.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Auswertung eines Signals eines Bewegungsmelders. Sie bezieht sich weiter auf eine Auswertevorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Unter Bewegungsmelder wird hier insbesondere ein Passiver-In-frarot-Bewegungsmelder oder PIR-Bewegungsmelder verstanden.The invention relates to a method for evaluation a signal from a motion detector. It continues to refer on an evaluation device for performing the method. A passive infrared motion detector is used here in particular as a motion detector or PIR motion detector understood.

Ein PIR-Bewegungsmelder wird üblicherweise in der Gefahrenmeldetechnik und in der Steuerungstechnik zur Erfassung von bewegten Objekten im Innen- oder Außenraum eingesetzt. Dabei wird die von einem menschlichen Körper oder von einer anderen Wärmequelle abgegebene Infrarotstrahlung von einer Optik gebündelt und einem PIR-Sensor zugeführt. Ein PIR-Bewegungsmelder ist daher für die Erfassung und Auswertung dynamischer Änderungen ausgelegt. In seinem Meßbereich können auch kleinste Strahlenflußänderungen oder zeitliche Änderungen der Temperaturdifferenz zwischen der Umgebungstemperatur und der jeweiligen Oberflächentemperatur des Objektes dedektiert werden.A PIR motion detector is usually used in hazard detection technology and in control technology to record moving objects used indoors or outdoors. there becomes from a human body or from another Infrared radiation emitted by the heat source is bundled by optics and fed to a PIR sensor. A PIR motion detector is therefore more dynamic for the acquisition and evaluation Designed changes. Even the smallest can be in its measuring range Changes in the beam flow or changes in temperature over time between the ambient temperature and the respective Surface temperature of the object can be detected.

Dokument DE 4005 169 beschreibt ein PIR- Bewegungsmelder mit einer Signal verarbeiteingseinrichtung.Document DE 4005 169 describes a PIR motion detector with a Signal processing facility.

Um bei einem derartigen Bewegungsmelder eine zuverlässige Erkennung eines Nutzsignals gegenüber dem Rauschen zu gewährleisten, ist es aus der europäischen Patentschrift 0 250 764 B1 bekannt, ein bei Überschreiten eines Überwachungsbereiches erzeugtes Ausgangssignal durch Vergleich mit Referenzwerten auszuwerten. Dazu werden bei dem bekannten Bewegungsmelder die am Sensor durch Bewegung eines thermisch strahlenden Körpers erzeugten sehr geringen Potentialänderungen hoch verstärkt und auf Überschreitung einer oberen und/oder unteren Auslösegrenze überwacht. Da jedoch eine Überschreitung auch durch eine elektrische Störeinkopplung oder durch einen Luftzug hervorgerufen werden kann, werden häufig Fehlschaltungen ausgelöst. Grund hierfür ist, daß der Sensor des Bewegungsmelders dynamische Temperaturdifferenz-Bilder im Luftzug selber (Schlieren) oder auf dem Material der Vorsatz-Optik fälschlicherweise als Bewegung interpretiert.To ensure reliable detection with such a motion detector to ensure a useful signal against noise, it is from the European patent specification 0 250 764 B1 known, one when a monitoring area is exceeded generated output signal by comparison with Evaluate reference values. For this, the known motion detector on the sensor by moving a thermal radiating body produced very little potential changes highly reinforced and on exceeding an upper one and / or the lower trigger limit is monitored. However, since one Also exceeded by an electrical interference coupling or can be caused by a draft false switching often triggered. The reason for this is that the Sensor of the motion detector dynamic temperature difference images in the draft itself (streaks) or on the material the lens optics incorrectly interpreted as movement.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur verbesserten Auswertung eines Signals eines Bewegungsmelders anzugeben, so daß eine besonders hohe Störfestigkeit sowie eine besonders hohe Standfestigkeit, insbesondere gegen Luftzug, erreicht ist.The invention is therefore based on the object of a method and a device for improved evaluation of a signal specify a motion detector, so that a special high immunity to interference and particularly high stability, especially against drafts.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß gelöst, indem die Steilheit oder Steigung des aufgrund einer erfaßten Änderung erzeugten Signalverlaufs ausgewertet wird.This task is carried out in a method of the type mentioned at the beginning Kind solved according to the invention by the slope or slope the waveform generated due to a detected change is evaluated.

Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß einerseits Bewegungen sowie Störungen und unerwünschte Einflüsse im Überwachungsbereich zu unterschiedlichen Änderungen führen, und daß andererseits diese unterschiedlichen Änderungen voneinander verschiedene Signalverläufe oder Signalkurven mit unterschiedlichen Kurvensteilheiten oder Steigungen zur Folge haben. So ist - z.B. bedingt durch die thermische Trägheit - die Steilheit bei einem aufgrund eines Luftzugs ausgelösten Ausgangssignal relativ niedrig, so daß einem Luftzug eine relativ kleine Steilheit oder Steigung zuzuordnen ist. Demgegenüber können einer elektrischen Störeinkopplung, beispielsweise einem Burst oder einer elektrostatischen Kontaktentladung (ESD) mit sehr hoher Anstiegssteilheit, relativ große Steilheiten zugeordnet werden.The invention is based on the consideration that on the one hand Movements as well as disturbances and undesirable influences lead to different changes in the monitoring area, and that on the other hand these different changes signal curves or signal curves that differ from one another different curve steepness or gradients to have. So - e.g. due to the thermal inertia - the steepness of one triggered by a draft Output signal relatively low, so that a draft is a relative small steepness or slope can be assigned. In contrast can an electrical interference coupling, for example a burst or an electrostatic contact discharge (ESD) with very high slope, relatively large Slopes are assigned.

Typischen Bewegungsabläufen wird daher zweckmäßigerweiseunabhängig ob steigend oder fallend - ein bestimmter vorgebbarer Bereich der Kurvensteilheit zugeordnet. Obwohl keine festen Auslösegrenzen vorgegeben werden, findet dann außerhalb dieses Bereichs keine Auslösung statt.Typical movements are therefore appropriately independent whether rising or falling - a certain predeterminable Area assigned to the slope of the curve. Although none fixed trigger limits are then set outside there is no triggering in this area.

Da lediglich die Steilheit der verstärkten Spannungsverläufe - vorteilhafterweise zyklisch oder intermittierend - überwacht wird, wird die Gesamtempfindlichkeit des Systems theoretisch unendlich hoch. Um jedoch nicht auf sehr kleine Ausschwingungen oder sogar auf Rauschen zu reagieren, wird zweckmäßigerweise ein minimal notwendiger Spannungshub des Signals vorgegeben. Ein Signal wird somit als gültig eingestuft, wenn die Steilheit innerhalb eines vordefinierten Spannungshubs im vorgegebenen Wertebereich liegt. Dabei ist die Lage des Spannungshubs innerhalb eines z.B. von einem Verstärkerausgang vorgegebenen maximalen Spannungs-Variationsbereiches unerheblich, wobei die Grenzen fließend angesetzt werden können. Diese Maßnahme ist insbesondere in solchen Situationen von Vorteil, in denen ein Luftzug eine Vorspannung erzeugt.Because only the steepness of the increased voltage curves - advantageously cyclically or intermittently - monitored the overall sensitivity of the system becomes theoretical infinitely high. But not for very small swings or even respond to noise expediently a minimally necessary voltage swing of the Signal specified. A signal is therefore classified as valid, if the slope is within a predefined Voltage swings is in the specified range of values. It is the position of the voltage swing within a e.g. of a Amplifier output predetermined maximum voltage variation range irrelevant, with the boundaries set fluently can be. This measure is particularly in such Situations advantageous where a draft is a preload generated.

Im Gegensatz zur klassischen Lösung, bei der die Auslöseempfindlichkeit erhöht würde, bleibt hier die Empfindlichkeit konstant. Der minimal notwendige Spannungshub kann daher im Vergleich zum Abstand zwischen festen Auslösegrenzen der klassischen Lösung besonders gering gewählt werden. Bei gleichem Verstärkungsfaktor und gleichem Variationsbereich der von einem Verstärker erzeugten Ausgangsspannung oder Signalspannung ist die Empfindlichkeit eines nach diesem Verfahren betriebenen Bewegungsmelders höher.In contrast to the classic solution, in which the trigger sensitivity the sensitivity remains here constant. The minimum necessary voltage swing can therefore Comparison to the distance between fixed tripping limits of the classic solution can be chosen particularly low. With the same Gain factor and the same range of variation output voltage or signal voltage generated by an amplifier is the sensitivity of one following this procedure operated motion detector higher.

In zweckmäßiger Weiterbildung wird als ein erstes Kriterium bei der Signalauswertung eine Abweichung des Momentanwertes der Steilheit des Signals von einem Grenzwert der Steilheit erfaßt. Als ein weiteres Kriterium wird zweckmäßigerweise ein Überschreiten eines Minimalhubs des Signals vom aktuellen Spannungshub erfaßt. Erst bei Erfüllung beider Kriterien wird die vom Bewegungsmelder aktuell erfaßte Änderung als gültige Bewegung interpretiert.In practical training is a first criterion a deviation of the instantaneous value during signal evaluation the steepness of the signal from a steepness limit detected. A further criterion is expediently a Exceeding a minimum stroke of the signal from the current one Voltage swing detected. Only when both criteria are met the change currently detected by the motion detector as valid Interpreted movement.

Dabei wird zweckmäßigerweise der Momentanwert der Steilheit des Signals mit einem ersten oberen Grenzwert verglichen, z. B. für die Auswertung als Luftzug. Ist der absolute Momentanwert der Steilheit größer als dieser erste obere Grenzwert, so wird zunächst der Maximalwert der Steilheit ermittelt. Zweckmäßigerweise wird anschließend dieser Maximalwert mit einem zweiten unteren Grenzwert verglichen, z. B. für die Auswertung als elektrische Störung. Zur Ermittlung des Maximalwertes der Steilheit wird vorteilhafterweise der zeitliche Verlauf des Signals hinsichtlich eines Vorzeichenwechsels der Steilheit oder Steigung, d.h. hinsichtlich des Erreichens eines Minimums oder Maximums auf der Signalkurve, überprüft.The instantaneous value of the slope is expediently used of the signal compared to a first upper limit, e.g. B. for evaluation as a draft. Is the absolute instantaneous value the slope is greater than this first upper limit, so the maximum value of the slope is first determined. This maximum value is then expediently included compared to a second lower limit, e.g. B. for the Evaluation as an electrical fault. To determine the maximum value the steepness advantageously becomes the temporal one Course of the signal with regard to a change of sign Steepness or slope, i.e. in terms of achieving one Minimum or maximum on the signal curve, checked.

Bezüglich der Auswertevorrichtung für ein von einem Sensor eines Bewegungsmelders erzeugtes Signal wird die genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 7. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den auf die-sen rückbezogenen Unteransprüchen angegeben.Regarding the evaluation device for a sensor a signal generated by a motion detector is called Object achieved according to the invention by the features of the claim 7. Advantageous configurations are based on these related subclaims specified.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß allein durch eine ständige Überwachung der Steilheit der durch erfaßte Änderungen bedingten Spannungsoder Signalverläufe als Kriterium für eine Signalauswertung eine besonders hohe EMV-Störfestigkeit gegen elektrische oder elektrostatische Störungen sowie eine besonders hohe Standfestigkeit gegen Luftzug oder dergleichen bei gleichzeitig besonders hoher Gesamtempfindlichkeit für zu erfassende Bewegungen erreicht wird. Ein entsprechender PIR-Bewegungsmelder ist daher insbesondere auch für den Einsatz in einem sogenannten European-Installation-Bus (instabus-EIB) geeignet. Das vorliegende Verfahren und die vorliegende Auswertevorrichtung ermöglichen eine Verbesserung der EMV-Störfestigkeit gegen Burst nach der Norm IEC801 Teil 4 und gegen elektrostatische Kontaktentladungen (ESD) nach der Norm IEC801 Teil 2.The advantages achieved with the invention are in particular in that only through constant monitoring of the Slope of the voltage or due to detected changes Signal curves as a criterion for signal evaluation a particularly high EMC immunity to electrical or electrostatic disturbances and a particularly high stability against drafts or the like at the same time especially high overall sensitivity for movements to be recorded is achieved. A corresponding PIR motion detector is therefore particularly suitable for use in a so-called European-Installation-Bus (instabus-EIB) suitable. The present method and the present evaluation device enable an improvement in EMC immunity against burst according to standard IEC801 part 4 and against electrostatic Contact discharges (ESD) according to standard IEC801 part 2.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:

FIG 1
schematisch ein Blockschaltbild eines Bewegungsmelders mit einer Auswertevorrichtung,
FIG 2
in einem Spannung/Zeit-Diagramm einen Signalverlauf zur Begriffsdefinition,
FIG 3
ein Flußdiagramm für die Arbeitsweise der Auswertevorrichtung, und
FIG 4 und 5
Signale von Bewegungsabläufen bzw. Störungen.
Embodiments of the invention are explained in more detail with reference to a drawing. In it show:
FIG. 1
schematically a block diagram of a motion detector with an evaluation device,
FIG 2
in a voltage / time diagram a signal curve for the definition of terms,
FIG 3
a flowchart for the operation of the evaluation device, and
4 and 5
Signals of movements or disturbances.

FIG 1 zeigt schematisch einen von einem Bewegungsmelder 1, z.B. einem PIR-Bewegungsmelder, überwachten Bereich. Der Überwachungsbereich oder die Meßzone 2 ist beispielhaft kegelförmig ausgebildet. Eine innerhalb des Überwachungsbereichs 2 erfaßte Infrarotstrahlung wird über eine Vorschaltoder Strahlungsoptik 3 auf einen Sensor 4 des Bewegungsmelders 1 gebündelt. Jede Änderung des Strahlungseinfalls bewirkt am Sensor 4 eine Änderung seiner Ausgangsspannung Us, die in einer Auswertevorrichtung 5 des Bewegungsmelders 1 weiterverarbeitet und ausgewertet wird.1 schematically shows an area monitored by a motion detector 1, for example a PIR motion detector. The monitoring area or the measuring zone 2 is, for example, conical. An infrared radiation detected within the monitoring area 2 is bundled onto a sensor 4 of the motion detector 1 via a ballast or radiation optics 3. Each change in the radiation incidence causes a change in its output voltage U s at the sensor 4, which is further processed and evaluated in an evaluation device 5 of the motion detector 1.

Dazu umfaßt die Auswertevorrichtung 5 einen vorzugsweise schmalbandigen Signalverstärker 6 und eine Rechnereinheit 7 in Form eines Mikroprozessors. An einem Signaleingang En liegt die vom Signalverstärker 6 verstärkte Ausgangsspannung Us als Spannungs- oder Ausgangssignal UA an. Die Rechnereinheit 7 weist eine Anzahl von Signalausgängen A1, A2, An auf, an die Anzeigeelemente 8, 9 bzw. 10 angeschlossen sind. For this purpose, the evaluation device 5 comprises a preferably narrow-band signal amplifier 6 and a computer unit 7 in the form of a microprocessor. The output voltage U s amplified by the signal amplifier 6 is present as a voltage or output signal U A at a signal input E n . The computer unit 7 has a number of signal outputs A 1 , A 2 , A n to which display elements 8, 9 and 10 are connected.

FIG 2 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kurvenverlauf eines am Signaleingang En der Rechnereinheit 7 anliegenden Signals UA in einem U/t-Diagramm. Die Auswertung des Signals UA in der Rechnereinheit 7 erfolgt im wesentlichen im Hinblick auf die Steigung oder Steilheit S des verstärkten Spannungsverlaufs des Signals UA. Dabei ergibt sich die Steilheit S nach der Beziehung: S= ΔU Δt = U 2 - U 1 Δt = tan (a), für Δt ⇒ 0. 2 shows a section of a curve of a signal U A present at the signal input E n of the computer unit 7 in a U / t diagram. The signal U A in the computer unit 7 is evaluated essentially with regard to the slope or slope S of the amplified voltage profile of the signal U A. The slope S results from the relationship: S = Δ U Δ t = U 2 - U 1 Δ t = tan (a), for Δt ⇒ 0.

Ein weiteres Kriterium bei der Auswertung des Signals UA ist dessen Spannungshub Uh. Dieser ergibt sich nach FIG 2 zu: Uh = Um - U0. Another criterion when evaluating the signal U A is its voltage swing U h . According to FIG. 2, this results in: U H = U m - U 0 ,

Dieser variable Spannungshub Uh des Signals UA wird durch Vorgabe eines kleinsten Spannungshubs, der zu einer Auswertung als Bewegung führt, in Form einer Vorgabekonstante Uhm festgelegt, mit: Uh ≥ Uhm. This variable voltage swing U h of the signal U A is determined by specifying a smallest voltage swing, which leads to an evaluation as a movement, in the form of a preset constant U hm , with: U H ≥ U Hm ,

Der Beginn einer Auswertung liegt dann an der durch U0 bestimmten Untergrenze des Spannungshubs Uh, wenn dort die Beziehung: |S| > SL gilt, wobei The start of an evaluation is at the lower limit of the voltage swing U h determined by U 0 if the relationship there: | S | > P L applies, where

|S| der Absolutwert der momentanen Steilheit S ist, und wobei SL eine Vorgabekonstante, nämlich ein oberer Grenzwert der Steilheit S, z. B. für eine Auswertung als Luftzug, ist. | S | is the absolute value of the current slope S, and where S L is a default constant, namely an upper limit of the slope S, e.g. B. for evaluation as a draft.

Im Bereich |S| = SM ist die variable maximale Steilheit erreicht, wobei dieser Wert der Steilheit S bei Inflexion der Kurve entspricht. Das Ende einer Auswertung ist im Maximum oder Minimum der Kurve erreicht, d.h. wenn |S| = 0. Dieser Punkt entspricht dann auch der oberen Grenze Um des Spannungshubs Uh.In the area | S | = S M the variable maximum slope is reached, this value corresponding to the slope S when the curve is inflected. The end of an evaluation is reached in the maximum or minimum of the curve, ie if | S | = 0. This point then also corresponds to the upper limit U m of the voltage swing U h .

Die Auswertung des Signals UA mittels der Rechnereinheit 7 erfolgt nach dem in FIG 3 dargestellten Flußdiagramm oder Grobstruktogramm. Weitere bei der Erläuterung des Flußdiagramms erwähnte Begriffsdefinitionen sind:The evaluation of the signal U A by means of the computer unit 7 takes place according to the flow diagram or rough structure diagram shown in FIG. Further term definitions mentioned in the explanation of the flow chart are:

SB als Vorgabekonstante für einen unteren Grenzwert der Steilheit S, z. B. für eine Auswertung als elektrische Störung, und VS als Vorzeichen der Steilheit S.S B as a default constant for a lower limit of the slope S, z. B. for evaluation as an electrical fault, and V S as a sign of the slope S.

Beim Beginn oder Programmstart wird zunächst der momentane oder aktuelle Absolutwert |S| der Steilheit S eingelesen und mit der Vorgabekonstante SL verglichen, wobei ein Zeitintervall Δt zur Messung der Steilheit S vorgegeben wird. Gleichzeitig wird der Initialwert U0 der Spannung gespeichert. Ist der Absolutwert |S| der Steilheit größer als der vorgegebene untere Grenzwert SL (|S| > SL), so wird das vorläufige Maximum SM der Steilheit S abgespeichert. Andernfalls wird die vorherige Schleife erneut durchlaufen. Unter Überwachung des Absolutwertes |S| wird nun innerhalb eines Zeitintervalls dt die Inflexion der Kurve und damit die maximale Steilheit S im Kurvenverlauf gesucht und als neues Maximum SM abgespeichert. Ergibt sich in einem anschließenden Vergleich, daß der Absolutwert |S| größer als dieses abgespeicherte Maximum SM der Steilheit S ist (|S| > SA), so werden das Vorzeichen VS der Steilheit S abgespeichert und die Tendenz des Verlaufs des Absolutwertes |S| in Richtung auf das tatsächliche Maximum SM überwacht. Andernfalls wird das Vorzeichen VS der Steilheit direkt eingelesen. Kehrt das Vorzeichen VS um, d.h. wurde das Maximum oder Minimum auf der Kurve erreicht, und ist die Steilheit SM kleiner als die vorgegebene Grenzsteilheit SB, so werden die Spannung U eingelesen und der Spannungshub Uh mit |U-U0| abgespeichert. Ist der Spannungshub Uh größer als der vorgegebene Spannungshub Uhm, ist der Spannungshub Uh also ausreichend, so wird die vom Sensor 4 des Bewegungsmelders 1 erfaßte Änderung als gültige Bewegung interpretiert. Als Folge wird von der Rechnereinheit 7 ein entsprechendes Ausgangssignal A1 erzeugt, so daß das Anzeigeelement 8 anspricht und eine Anzeige auslöst.At the start or program start, the current or current absolute value | S | the slope S is read in and compared with the preset constant S L , a time interval Δt for measuring the slope S being preset. At the same time, the initial value U 0 of the voltage is saved. Is the absolute value | S | of the slope greater than the predetermined lower limit value S L (| S |> S L ), the provisional maximum S M of the slope S is stored. Otherwise the previous loop is run through again. Monitoring the absolute value | S | the inflection of the curve and thus the maximum slope S in the course of the curve is now sought within a time interval dt and stored as a new maximum S M. In a subsequent comparison, it follows that the absolute value | S | is greater than this stored maximum S M of the slope S (| S |> S A ), the sign V S of the slope S and the tendency of the course of the absolute value | S | monitored in the direction of the actual maximum S M. Otherwise, the sign V S of the slope is read directly. If the sign V S reverses, ie if the maximum or minimum on the curve has been reached and the slope S M is less than the predefined limit slope S B , the voltage U is read in and the voltage swing U h with | UU 0 | saved. If the voltage swing U h is greater than the predetermined voltage swing U hm , the voltage swing U h is therefore sufficient, the change detected by the sensor 4 of the motion detector 1 is interpreted as a valid movement. As a result, a corresponding output signal A 1 is generated by the computer unit 7, so that the display element 8 responds and triggers a display.

Ist hingegen die maximale Steilheit SM größer als die Vorgabekonstante SB, so wird dies als elektrische Störung (Burst) interpretiert. Nach einer Pause zur Überbrückung und Ausschwingung wird dann der gesamte Vorgang wiederholt. Auch wird für den Fall, daß das Vorzeichen VS der Steilheit S nicht umkehrt, der Vorgang der Suche nach der Inflexion der Kurve so lange wiederholt, bis ein Vorzeichenwechsel - unabhängig von einem Wechsel von "+" auf "-" oder umgekehrt - erfolgt ist. Mit anderen Worten: Der Vorgang der Suche nach der Inflexion der Kurve wird so lange wiederholt, bis das Maximum oder Minimum auf der Kurve erreicht und gefunden wurde.If, on the other hand, the maximum slope S M is greater than the default constant S B , this is interpreted as an electrical disturbance (burst). After a pause for bridging and swinging out, the whole process is repeated. Also, in the event that the sign V S of the slope S does not reverse, the process of searching for the inflection of the curve is repeated until a sign change occurs - regardless of a change from "+" to "-" or vice versa is. In other words, the process of searching for the inflection of the curve is repeated until the maximum or minimum on the curve has been reached and found.

FIG 4 zeigt zwei durch als gültig interpretierte Änderungen ausgelöste Signalverläufe, wobei der Abschnitt A eine normale Bewegung und der Abschnitt B eine schnelle Bewegung, insbesondere im Nahbereich, repräsentiert. Dabei sind die Ruhestellung mit UR und der Variationsbereich der Spannung des Ausgangs des Verstärkers 6 mit UV bezeichnet. In beiden hier veranschaulichten Fällen ist die Beziehung SB > |S| > SL erfüllt. 4 shows two signal courses triggered by changes interpreted as valid, section A representing normal movement and section B representing rapid movement, in particular in the close range. The rest position is denoted by U R and the variation range of the voltage of the output of the amplifier 6 by U V. In both cases illustrated here, the relationship is S B > | S | > S L fulfilled.

Durch Störungen am Ausgang des Verstärkers 6 hervorgerufene Zeit/Spannungs-Verläufe des Signals UA sind in FIG 5 dargestellt. Dabei repräsentiert der Abschnitt C einen typischen Luftzug, wobei die Beziehung SL > |S| > 0 gilt. Der Abschnitt D repräsentiert einen Burst, wobei die Beziehung |S| > SB gilt.Time / voltage curves of the signal U A caused by disturbances at the output of the amplifier 6 are shown in FIG. 5. The section C represents a typical draft, the relationship S L > | S | > 0 applies. Section D represents a burst, where the relationship | S | > S B applies.

Bei einer praktischen Durchführung wurde eine Schaltung gemäß FIG 1 aufgebaut, wobei als Verstärker 6 ein Schmalband-Verstärker mit ca. 0,1 bis 10 Hz und einem Verstärkungsfaktor von 10 000 und als Rechnereinheit 7 ein Mikroprozessor vom Typ 68HC805B6 eingesetzt wurden. Der Mikroprozessor wurde in Assembler entsprechend dem Struktogramm gemäß FIG 3 programmiert. Außerdem wurde ein interner sogenannter watch-dog aktiviert, dessen durch Ansprechen der Anzeige 10 für "watch-dog war aktiv" signalisierte Aktivität eine Störung des Mikroprozessors anzeigt.In a practical implementation, a circuit according to 1 constructed, with the amplifier 6 being a narrowband amplifier with approx. 0.1 to 10 Hz and a gain factor of 10,000 and as a computer unit 7 a microprocessor from Type 68HC805B6 were used. The microprocessor was in Assembler programmed according to the structogram according to FIG 3. In addition, an internal watchdog was activated, by responding to the display 10 for "watch-dog was active "signaled activity a disturbance of the Microprocessor displays.

Im Zuge verschiedener Tests wurden sowohl der Zustand "Ruhestellung" als auch der Zustand "Bewegung" getestet. Während des Tests wurden ein Burst nach der Norm IEC801 Teil 4 und eine Kontaktentladung nach der Norm IEC801 Teil 2 sowie ein Luftzug simuliert. Im Ergebnis leuchtete bei der Simulierung des Bursts die Anzeige 9 für "Fehlerbehebung" aus der Ruhestellung sporadisch auf, während die Anzeige 8 für "Bewegung" nicht aufleuchtete. Eine Fehlauslösung trat somit nicht auf. Auch ein stärkerer, durch einen Ventilator oder durch Zugluft über ein offenes Fenster erzeugter Luftstrom bewirkte keine Aktivierung aus der Ruhestellung. Eine Bewegungserkennung war währenddessen ständig möglich.In the course of various tests, both the condition "Rest position" as well as the state "movement" tested. While of the test were a burst according to the standard IEC801 part 4 and a contact discharge according to the standard IEC801 part 2 as well a draft is simulated. The result shone during the simulation of the burst display 9 for "troubleshooting" from the Rest position sporadically, while the display 8 for "Movement" did not light up. A false trigger occurred not on. Also a more powerful one, through a fan or Airflow generated by drafts through an open window caused no activation from the rest position. A motion detection was always possible.

Claims (12)

  1. Method for evaluating a signal of a movement detector (1), particularly a passive infrared movement detector, whereby a detected change is evaluated by means of the steepness (S) of the generated signal pattern (UA (t)).
  2. Method in accordance with Claim 1, whereby a movement sequence is assigned to an area of the steepness (S).
  3. Method in accordance with Claim 1 or 2, whereby a voltage excursion (Uh) is assigned to the signal (UA), within which the steepness (S) of the signal (UA) lies.
  4. Method in accordance with one of Claims 1 to 3, whereby as a first criterion a deviation in the instantaneous value (|S|) of the steepness of the signal from a limit value (SL, SB) of the steepness (S) is detected, and whereby as a second criterion an overshoot of a minimum excursion (Uhm) of the signal (UA) from the actual voltage excursion (Uh) is detected, whereby if both criteria are fulfilled the actual detected change is registered as a valid movement.
  5. Method in accordance with Claim 4, whereby the instantaneous value (|S|) of the steepness (S) of the signal (UA) is compared with a first upper limit value (SL) and whereby the maximum value (SM) of the steepness (S) of the signal (UA) is compared with a second lower limit value (SB).
  6. Method in accordance with Claim 5, whereby to determine the maximum value (SM) of the steepness (S) of the time characteristic of the signal (UA (t)) the steepness (S) is checked for a reversal of the sign (Vs).
  7. Evaluation device for a signal (US, UA) generated by a sensor (4) of the movement detector (1), with a computer unit (7) with a signal input (En) and with at least one signal output (An), whereby an output signal characterising the change detected by the sensor (4) is generated by means of the determined steepness (S) of the input signal (UA).
  8. Evaluation device in accordance with Claim 7, with a signal amplifier (6) connected in circuit before the computer unit (7).
  9. Evaluation device in accordance with Claim 7 or 8, with at least one indicating element (8, 9, 10) connected in circuit after the computer unit (7).
  10. Evaluation device in accordance with one of Claims 7 to 9, whereby a microprocessor is used as the computer unit (7).
  11. Movement detector, particularly a passive infrared movement detector, with an evaluation device (5) in accordance with one of Claims 7 to 10.
  12. Movement detector in accordance with Claim 11, the sensor (4) of which is designed to generate a voltage signal (US) from an infrared beam.
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