CS225810B2

CS225810B2 - The connection necessary for the supplement of the penetration indicator /working on the principle of doppler effect/for the reception of the objects without the reflection

Info

Publication number: CS225810B2
Application number: CS253078A
Authority: CS
Inventors: Miklos Dipl Ing Boda; Gyoergy Dipl Ing Revesz; Zoltan Dipl Ing Szirmai; Laszlo Dipl Ing Toth
Original assignee: Mueszeripari Kutato Intezet
Priority date: 1977-04-22
Filing date: 1978-04-20
Publication date: 1984-02-13
Also published as: HU174806B; DD135543A5

Description

Vynález se týká zapojení pro doplnění přístroje pro indikaci vniknutí, pracujícího ne Dopplerově principu, pro vnímání předmětů bez odrazů obsahujícího zářič a oscilátor, čidlo -detektor a na ně připojený zesilovač, jakož i poplachový obvod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a circuitry for supplementing an intrusion-detection device operating according to the Doppler principle for perceptual reflection-free objects comprising a radiator and an oscillator, a sensor-detector and an amplifier connected thereto, as well as an alarm circuit.

Pro vnímání pohybu a tím vniknutí se prosadily v bezpečnostní technice různé metody spočívající na fyzikálním principu. Jednou z nejznémějěích je použití Dopplerova jevu. Pod statě tohoto jevu spočívá v tom, že v případě, kdy od povrchu pohybujícího se tělesa jsou odráženy vlny, mění se vlnové délka odráženého signálu. Vstah mezi změnou vlnové délky a rychlostí může být vyjádřen v matematické formě následujícím vztahem:For the perception of movement and thus intrusion, various methods based on the physical principle have established themselves in safety technology. One of the most notable is the use of the Doppler effect. The essence of this phenomenon is that, when waves are reflected from the surface of a moving body, the wavelength of the reflected signal varies. The relationship between wavelength change and velocity can be expressed in mathematical form by the following formula:

f'=f(1+ - ), c kde f' značí kmitočet odraženého signálu, f kmitočet vyzařovaného signálu, V rychlost pohybujícího se tělesa a c rychlost šíření vlny.f '= f (1+ -), c where f' denotes the frequency of the reflected signal, f the frequency of the radiated signal, V the velocity of the moving body and c the velocity of the wave propagation.

j Vznikající těleso může tedy být vnímáno takovým způsobem, že se pomocí odpovídajících zářičů vyzařují vlny do kontrolované místnosti a pomocí detektoru se vnímají signály vracející se, popřípadě přicházející z místnosti po různých odrazech a tyto se srovnávají se signálem zářiče.Thus, the resulting body can be perceived in such a way that by means of the corresponding radiators, waves are emitted into the room to be controlled and the detector senses the signals returning or coming from the room after various reflections and comparing them with the radiator signal.

Na základě srovnání může být zjiětěno, zda mezi opět vcházejícími signály jsou složky s kmitočtem odlišujícím se od vyzařovaného kmitočtu. Je-li tomu tak, naznačuje to pohyb, k němuž dochází v místnosti a poplachová jednotka může být uvedena v činnost.By comparison, it can be ascertained whether there are components with a frequency different from the radiated frequency between the re-entering signals. If so, it indicates the movement that occurs in the room and the alarm unit can be activated.

Používá se mnoho přístrojů pracujících ne tomto principu. Ale tyto všechny mají slabinu. Dopplerův signál totiž vzniká jen v přípedš, když dojde k odrazu. Je-li vlnové tlumení (pohlcování vln) pohybujícího se tělesa veliké, to znamená, že nevzniká žádný signál o proměnném kmitočtu nebo jeho povrch má takový tvar, že signál změněný během odrazu ve svém kmitočtu je odražen ve směru, v němž není uspořádáno čidlo, nemůže přístroj nic indikovat.Many devices are used that do not work on this principle. But these all have a weakness. This is because the Doppler signal occurs only in the event of a reflection. If the wave damping of the moving body is large, that is, there is no variable frequency signal or its shape is such that the signal changed during reflection at its frequency is reflected in the direction in which the sensor is not arranged, the device cannot indicate anything.

Velmi názorným příkladem pro to je například zvukový radar v zimě, když vetřelec má oblečen například tlustý kožich. Může se též stát, že rafinovaný vetřelec je o přístroji informován a k jeho vyřazení nemusí podniknout nic jiného, než vzít na sebe látku s velkou vlnovou absorpční schopností, například látku vycpanou vatou.A very illustrative example of this is, for example, a sound radar in winter when an intruder wears, for example, a thick fur coat. It may also happen that a sophisticated intruder is aware of the device and does not have to do anything other than take on a substance with a high wavelength absorption capacity, such as a padded cotton cloth.

Cílem vynálezu je vyvinout zapojení, které mimo indikaci pracující podle Dopplerova principu poskytuje možnost indikovat i pohyb tělesa s velkou vlnovou absorpcí.It is an object of the present invention to provide an arrangement which, in addition to the Doppler principle, provides the possibility of indicating the movement of a high wave absorption body.

Tohoto cíle je dosaženo a uvedené nevýhody jsou odstraněny u zapojení podle vynálezu, jehož podstatou je, že mezi zesilovačem a poplachovým obvodem je zapojen komplexní demodulátor, na jehož vstup je také připojen výstup zářiče a oscilátoru.This object is achieved and the above-mentioned disadvantages are eliminated in the circuit according to the invention, which consists in that a complex demodulator is connected between the amplifier and the alarm circuit, to which the emitter and oscillator outputs are also connected.

Vynálezem je tedy dosaženo následujícího.The invention thus achieves the following.

Je-li uzavřená místnost ozařována vlnami, tyto, odraženy stěnami, nábytkem, záclonami a tak dále, interferují. V důsledku interferencí vytvoří se v místnosti v závislosti ne jejím uspořádání a velikosti určitý systém stojatých vln. Velikost signálu vznikajícího v daném bodě v místnosti, například na čidle, je funkcí dříve vypočítaných početných parametrů místnosti a má danou hodnotu při daném uspořádání. Vstoupí-li do místnosti osoba, změní se bezpodmínečně předtím vzniklý systém stojatých vln a v důsledku toho se změní 1’velikost signálu měřitelného v místě snímáni. To nastane bez výjimky i v případě, když je vlnová absorpce pohybující se osoby veliká, její povrch neodráží žádné vlny nebo vykazuje přesně řízený odraz.When an enclosed room is irradiated with waves, they are reflected by walls, furniture, curtains and so on. Due to interference, a standing wave system is created in the room, depending on its arrangement and size. The magnitude of the signal generated at a given point in a room, for example on a sensor, is a function of the previously calculated numerous room parameters and has a given value in a given arrangement. If a person enters the room, the standing wave system previously created will necessarily change and as a result the signal size measurable at the sensing point will change. This happens without exception even if the wave absorption of a moving person is large, its surface does not reflect any waves or shows a precisely controlled reflection.

Fozorujeme-li na místě měření změnu velikosti signálu vytvářeného interferencemi, to jest jeho časový diferenciál, dojdeme ke způsobu, jímž se dříve popsaná chyba odstraní, že předmět, popřípadě osoba, když se pohybuje delší dobu, tímto pohybem právě vzniklý novější systém stojatých vln mění od okamžiku k okamžiku, a tak na místě pozorování nebo na místě měření sa mohou vnímat vlastně signály o velikosti proměnné.If we observe a change in the magnitude of the signal generated by the interference, i.e. its temporal differential, at the point of measurement, we arrive at a way in which the previously described error removes the fact that the object or person, when moving for a longer time From moment to moment, signals of variable magnitude can actually be perceived at the point of observation or at the point of measurement.

K uskutečnění tohoto vnímání byl podle vynálezu zabudován do přístroje pro indikaci vniknuti, pracujícího podle Dopplerova principu obvod, který obstarává srovnávání kmitočtu odražených signálů s kmitočtem zářiče a současně podržuje také obsah informace o amplitudě docházejícího signálu. Kmitočet signálu objevujícího se na výstupu obvodu souhlasí s rozdílem kmitočtů vyzařovaného a snímaného signálu. V signále objevujícím se ne výstupu nalezne se též složka, která je úměrná derivované amplitudě vnímaného signálu. Tento komplexr výstupní signál se používá k vyvolání poplachu.To accomplish this perception, a circuit has been built into the intrusion detection device operating according to the Doppler principle, which provides a comparison of the frequency of the reflected signals with the frequency of the emitter and at the same time retains the content of the amplitude of the incoming signal. The frequency of the signal appearing at the output of the circuit agrees with the difference in the frequencies of the emitted and sensed signals. In the signal appearing at the output, there is also a component that is proportional to the derived amplitude of the perceived signal. This complex output signal is used to trigger an alarm.

Příklad provedení zapojení podle vynálezu je dále popsán a znázorněn na připojeném výkresu, na němž na obr. 1 je blokové schéma přístroje pro indikaci vniknutí doplněného podle vynálezu a na obr. 2 je znázorněno zapojení podle vynálezu.An exemplary embodiment of the circuit according to the invention is further described and shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a block diagram of an intrusion-indicating device supplemented according to the invention, and Fig. 2 shows the circuit according to the invention.

Jak je znázorněno na obr. 1, přeměňuje čidlo-detektor Z signál přicházející zpět po odrazech z vyzářeného signálu zářiče a oscilátoru J_ na elektrický signál. Zesilovač £ zesiluje tento elektrický signál na odpovídající úroveň, přičemž podle vynálezu vložený demodulátor 4, provádí jednek výběr složky s odlišným kmitočtem, jednak odděluje změny amplitudy a jejich časový diferenciální kvocient. Měnič - poplachový obvod 2. mšní elektrický signál na poplachový signál, např. optický nebo akustický.As shown in FIG. 1, the sensor-detector Z converts the signal coming back after reflection from the emitted emitter and oscillator signal 1 into an electrical signal. The amplifier 6 amplifies this electrical signal to an appropriate level, the embedded demodulator 4, according to the invention, selecting the component at a different frequency, separating the amplitude changes and their time differential quotient. Inverter - alarm circuit 2. Mass electrical signal per alarm signal, eg optical or acoustic.

22581(22581 (

Na obr. 2 je písmenem A označen druhý vstup pro vyzařované signály, písmenem B signálový výstup a písmenem E vstup vnímaných signálů komplexního demodulátoru £.In FIG. 2, A indicates the second input for radiated signals, B indicates the signal output, and E indicates the perceived signals of the complex demodulator 6.

Obr. 2 znázorňuje principiální schéma zapojení podle vynálezu, komplexního demodulátoru A· Tento transformuje obě uvedené informace, kmitočtovou odchylku a amplitudovou odchylku, na odpovídající, v dalSím společně zpracovávanou, formu. Signál přicházející z čidla detektoru 2, se připojí na vstup obvodu, na bázi prvního tranzistoru jT, 8 druhého tranzistoru Tg s odpovídající úrovní. Tyto tranzistory pracují jako diferenciální zesilovač a dodávají dva signály vykazující dvě opačné fáze pro třetí tranzistor T^ až Šestý tranzistor Tg. Na báze třetího tranzistoru Tj a šestého tranzistoru Tg, jakož i čtvrtého tranzistoru a pátého tranzistoru je nutno připojit signály úměrné vyzářenému signálu. Od čidla detektoru 2. přicházející signál je nutno pomocí potenciometru P nastavit na vstupy prvního tranzistoru T, a druhého tranzistoru ^s tehovou úrovní, že také v případě společného výskytu co největšího signálu vznikajícího v důsledku interferencí a pásma • rezervovaného pro změnu diferenciální zesilovač zůstává v lineárním provozním pásmu. Od kolektoru pátého trenzistoru a šestého tranzistoru Tg je signál veden přes integračně-derivační obvod, složený z prvního odporu , prvního kondenzátoru , druhého odporu Rg * a druhého kondenzátoru Cg do dalšího procesu zpracovávání signálu.Giant. 2 shows a schematic circuit diagram of a complex demodulator A according to the invention. This transforms both the above-mentioned information, the frequency deviation and the amplitude deviation, into the corresponding, further processed, form. The signal coming from the detector sensor 2 is connected to the circuit input, based on the first transistor jT, 8 of the second transistor Tg at the corresponding level. These transistors operate as a differential amplifier and supply two signals having two opposite phases for the third transistor T6 to the sixth transistor Tg. Based on the third transistor Tj and the sixth transistor Tg, as well as the fourth transistor and the fifth transistor, signals proportional to the radiated signal must be connected. The incoming signal from the detector 2 must be set to the inputs of the first transistor T and the second transistor ^{with the} level by means of the potentiometer P, that even in the case of the greatest possible occurrence of the maximum signal operating band. From the collector of the fifth transistor and the sixth transistor Tg, the signal is routed through an integration-derivative circuit consisting of a first resistor, a first capacitor, a second resistor Rg * and a second capacitor Cg to the next signal processing process.

Na obvod je přiváděno napájecí napětí +U_t· Sedmý tranzistor Τγ slouží k nastavení napájecího proudu. K bázi sedmého tranzistoru Τγ je připojen třetí odpor R-j a čtvrtý odpor H^.+ U _t · The seventh transistor Τγ is used to set the supply current. A third resistor Rj and a fourth resistor H ^ are connected to the base of the seventh transistor Τγ.

Claims

A circuit for supplementing a Doppler-based intrusion-detection device for the reflection of objects without reflection, comprising a radiator and an oscillator, a detector sensor and an amplifier connected thereto, as well as an alarm circuit, characterized in that between the amplifier (3) and A complex demodulator (4) is connected to the alarm circuit (5), to which the emitter and oscillator output (1) are also connected.

Connection according to claim 1, characterized in that a differential amplifier consisting of two transistors (T T, T T) is connected to the input (E) of the perceived signals of the complex demodulator (4) via a potentiometer (P), the output of which is connected to a comparator circuit. consisting of transistors (T ^ to Tg), whose second input (A) for radiated signals is connected to the output of the emitter and oscillator (1), the output of the comparator circuit being connected to the signal output (B) via an integration-derivative circuit.