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Die Erfindung betrifft ein verfahren zum Betreiben von Anlagen mit PIR-Detektoren, von denen jeder entlang einer Hauptachse mindestens zwei Empfangskeulen zur Abdeckung eines Überwachungsbereiches hat und beim Eintreten eines IR-Strahlung abgebenden Objektes in mindestens eine der Empfangskeulen ein von der Größe, der Entfernung und der zu der Hauptachse rechtwinkligen Geschwindigkeitskomponente des Objektes abhängiges Ausgangssignal liefert. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine derartige Bewegungsmeldeanlage und deren PIR-Detektoren.
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Zur Überwachung insbesondere des Außenbereiches von zivilen und militärischen Anlagen gegen das Eindringen unbefugter Personen werden neben Videokameras in großem Umfang auch PIR-Detektoren eingesetzt. Hierfür sind PIR-Detektoren mit Reichweiten bis zu 100 m und mehr bekannt. Sie haben mindestens zwei näherungsweise keulenförmige Empfangsbereiche oder Zonen, die in der Aufsicht im Wesentlichen symmetrisch zu einer Hauptachse sind. Je nach Ausdehnung des Überwachungsbereiches, also der Größe und der Form des von dem PIR-Detektors überwachten Raumvolumens, werden auch Detektoren mit mehr als zwei Empfangskeulen sowohl in der Azimuth- als auch in der Elevationsebene verwendet. Abhängig von der Höhe der Anbringung des Detektors über dem Boden, kann der Detektor dann z. B. einen nahen, einen mittleren und einen fernen Überwachungsbereich haben. Zur Erzeugung der Empfangsbereiche hat der Detektor asphärische, segmentierte Spiegel und/oder Linsen sowie gegebenenfalls mehr als einen Sensor. Das analoge elektrische Ausgangssignal des Sensors oder der Sensoren wird in der Regel digitalisiert und von einem Mikrocontroller zeit- und amplitudenabhänig unter Berücksichtigung weiterer Parameter wie insbesondere der gesondert gemessenen Temperatur bewertet, mit dem Ziel, die durch unkritische Wärmequellen verursachte Fehlalarmrate zu senken. Trotzdem ist die Fehlalarmhäufigkeit hoch. Dementsprechend liegt die von Prüfinstituten tolerierte Fehlalarmhäufigkeit bei 10 Alarmen pro Tag und km, d. h. bei einer Reichweite von 100 m bei einem Fehlalarm pro Tag. Bei räumlich ausgedehnten Anlagen mit entsprechend zahlreichen Detektoren treten daher nahezu ständig solche Fehlalarme auf. Jeder Fehlalarm löst eine Aktion des Personals in der Überwachungszentrale aus, in der Regel mindestens die Überprüfung des aus dem gleichen Bereich von einer Kamera aufgenommenen Videobildes auf dem Monitor.
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Eine Ursache von Fehlalarmen, die durch die beschriebene Signalverarbeitung prinzipiell nicht ausgeschaltet werden kann, besteht darin, dass eine große, relativ weit entfernte orts- und/oder zeitveränderliche Wärmequelle, nachfolgend „Objekt” genannt, zu dem gleichen oder einem sehr ähnlichen elektrischen Signal führt wie ein kleines Objekt in geringerer Entfernung. Deshalb löst beispielsweise ein Fuchs, der z. B. 5 m von dem Detektor entfernt ist ein Alarmsignal genauso aus wie ein Mensch, der z. B. 70 m entfernt ist. Erst das Personal in der Überwachungszentrale kann entscheiden, dass es sich im ersteren Fall um einen Fehlalarm handelt und auch dies nur, sofern der gleiche Bereich videoüberwacht wird und die Kamera oder Kameras Bilder ausreichender Qualität liefern.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, das die Häufigkeit von Fehlalarmen, die in der oben beschriebenen Weise insbesondere durch Tiere verursacht werden, erheblich senkt. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen hierfür geeigneten PIR-Detektor und eine Bewegungsmeldeanlage zur Verfügung zu stellen, die dieses verfahren realisieren.
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Das Verfahren nach der Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1, nämlich dadurch, dass
- (1) der gleiche Überwachungsbereich mit zwei Detektoren abgedeckt wird,
- (2) für jeden Detektor seine entfernungsabhängigen Ausgangssignalpegel für im Überwachungsbereich befindliche Referenzobjekte unterschiedlicher Größe ermittelt und als Wertetabelle gespeichert werden,
- (3) die Werte der Quotienten der im Schritt (2) ermittelten entfernungsabhängigen Ausgangssignalpegel der beiden Detektoren errechnet und zusammen mit den zugehörigen Entfernungswerten gespeichert werden,
- (4) im laufenden Betrieb der Quotient der von einem Objekt erzeugten, aktuellen Ausgangssignalpegel beider Detektoren gebildet und aus einem Vergleich dieses aktuellen Quotienten mit den in Schritt (3) gespeicherten Quotientenwerten die Entfernung des Objektes ermittelt wird,
- (5) der aktuelle Ausgangssignalpegel mindestens eines der beiden Detektoren mit den für die im Schritt (4) ermittelte Entfernung in Schritt (2) gespeicherten Ausgangssignalpegeln verglichen wird, um die Größe des Objektes zu ermitteln,
- (6) ein so für dieses Objekt ermittelter, für seine Größe repräsentativer Wert mit einem vorgegebenen unteren Schwellenwert verglichen wird,
- (7) und ein Alarmsignal nur dann erzeugt wird, wenn dieser Wert über dem vorgegebenen unteren Schwellenwert der Größe liegt.
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Der Kern der Erfindung besteht folglich darin, dass nicht das Ausgangssignal des Sensors (oder die Ausgangssignale mehrerer Sensoren) lediglich eines Detektors in an sich bekannter Weise ausgewertet wird, sondern dass mit Hilfe von zwei Detektoren im ersten Schritt die ungefähre Entfernung eines Objektes ermittelt, im zweiten Schritt die ungefähre Größe des Objektes ermittelt und im dritten Schritt geprüft wird, ob das Objekt die Kriterien für die Auslösung eines Alarmsignals erfüllt, weil es eine durch einen Schwellenwert definierte Mindestgröße überschreitet. Dem liegt zugrunde, dass die von einem PIR-Detektor empfangene IR-Strahlungsleistung, die sich von der Hintergrundstrahlungsleistung unterscheidet, im Wesentlichen von der Größe eines Objektes (Mensch oder Tier) und letztere von seiner Masse abhängt, weil Menschen und Tiere im Normalfall etwa die gleiche mittlere Oberflächentemperatur haben.
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Dadurch wird die Zahl der Alarme vermindert, die durch Kleintiere im Nahbereich eines Detektors verursacht und erst durch das Überwachungspersonal als Fehlalarm erkannt werden.
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Die in der Regel selteneren Fehlalarme, die durch Großwild im Fernbereich eines Detektors verursacht werden, können nach einer Weiterbildung des Verfahrens ebenfalls zumindest vermindert werden und zwar dadurch, dass der ermittelte, für die Größe des Objektes repräsentative Wert mit einem vorgegebenen oberen Schwellenwert verglichen wird und dass ein Alarmsignal nur dann erzeugt wird, wenn dieser Wert unter dem vorgegebenen oberen Schwellenwert liegt.
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Alternativ oder zusätzlich kann mit dem Verfahren nach der Erfindung verhindert werden, dass Objekte, die den Überwachungsbereich in einem vorgegebenen Teilabschnitt, z. B. einem Tor in einer überwachten Umzäunung, durchqueren, einen Alarm auslösen. Diese Funktion, die durch die Bestimmung der Entfernung des Objektes ermöglicht wird, kann zeit- und/oder richtungsabhängig aktiviert werden.
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Die zwei Detektoren können zueinander benachbart, ggf in einem gemeinsamen Gehäuse, an der gleichen Grenze des gemeinsamen Überwachungsbereiches angeordnet werden; in diesem Fall wird die Abhängigkeit ihrer jeweiligen Ausgangssignalpegel von der Größe und der Entfernung eines Objektes unterschiedlich eingestellt, damit die oben genannte Quotientenbildung der entfernungsabhängigen Ausgangssignalpegel zu aussagekräftigen Werten führt.
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An der gegenüberliegenden Grenze des Überwachungsbereichs wird die Unterscheidung von Objekten, deren Größe, genauer gesagt deren IR-Strahlung, nicht sehr verschieden ist, schwieriger, weil die Absolutwerte der Ausgangssignalpegel relativ klein werden.
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Dies wird vermieden, wenn stattdessen die Detektoren an einander gegenüberliegenden Grenzen des Überwachungsraums angeordnet werden; dann werden ihre jeweiligen Ausgangssignalpegel so abgeglichen, dass sie zumindest annähernd die gleiche Abhängigkeit von der Größe und der Entfernung eines Objektes haben. In dieser Variante können allerdings Objekte unterschiedlicher Größe, die von beiden Detektoren ungefähr gleichweit entfernt sind, nicht unterschieden werden, weil der Quotient der jeweiligen Ausgangssignalpegel etwa gleich 1.0 ist.
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Zweckmäßig werden die beim Eintreten eines Objektes in den Überwachungsbereich erzeugten Signale der IR-Sensoren der Detektoren in an sich bekannter Weise nach verschiedenen Kriterien bewertet und die oben beschriebenen Quotienten erst anschließend gebildet sowie zur Gewinnung einer Entscheidung über die Abgabe oder Unterdrückung eines Alarmsignals weiterverarbeitet. Diese Bewertung kann u. a. einen Vergleich mit einem gleitenden Mindestwert, eine Mittelwertbildung oder eine Integration über ein vorgegebenes Zeitintervall, eine Auswertung der Anstiegsgeschwindigkeit, eine Frequenzfilterung sowie eine Bestimmung der Bewegungsrichtung des Objektes umfassen.
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Vorzugsweise wird mit einem „statischen” Sensor, z. B. einem Thermopile oder einem ähnlichen Strahlungsthermometer, die Hintergrundstrahlungsleistung gemessen und bei der Gewinnung der Ausgangssignalpegel berücksichtigt.
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Insbesondere wenn die zwei Detektoren an einander gegenüberliegenden Grenzen des Überwachungsraums angeordnet sind, können sich die Umgebungsbedingungen auf die Ruhepegel der Ausgangssignale der Detektoren unterschiedlichauswirken. Z. B. kann eine sonnenbeschienene Sandfläche im Nahbereich des einen Detektors und folglich im Fernbereich des anderen Detektors liegen. Solchen unterschiedlichen Umgebungsbedingungen oder -einflüssen kann dadurch Rechnung getragen werden, dass die Ausgangssignale der Detektoren bei Abwesenheit eines Objekts periodisch verglichen werden und das Vergleichsergebnis zur Minimierung des Einflusses unterschiedlicher Hintergrundstrahlungsleistungen und/oder der Rauschpegel auf die Quotientenbildung berücksichtigt wird.
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Ein für das Verfahren gemäß der Erfindung geeigneter PIR-Detektor hat die im Anspruch 9 genannten Merkmale, vorzugsweise ergänzt um die Merkmale des Anspruches 10.
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Eine Bewegungsmeldeanlage mit PIR-Detektoren, die auf die Anwesenheit von Objekten ansprechen und eine Verarbeitungsschaltung umfassen, die bei Erfüllung von vorgegebenen Kriterien ein Alarmsignal abgibt, hat eine geringere Fehlalarmhäufigkeit, wenn erfindungsgemäß zwei Detektoren das selbe Raumvolumen überwachen und die Verarbeitungsschaltung mindestens eines der Detektoren aus dessen Ausgangssignal und demjenigen des zweiten Detektors einen Quotienten ermittelt, diesen mit gespeicherten Werten des entfernungsabhängigen Quotienten von Ausgangssignalen für Referenzobjekte bekannter Größe vergleicht, aus diesem Vergleich die Entfernung des aktuellen Objektes ermittelt, und mindestens einer der Detektoren sein aktuelles Ausgangssignal mit für die ermittelte Entfernung für Objekte unterschiedlicher Größe gespeicherten Werten vergleicht, daraus einen die Größe des Objektes repräsentierenden Wert ermittelt, diesen Wert mit mindesten einem Schwellenwert vergleicht und nur bei Überschreitung dieses Schwellenwertes ein Alarmsignal erzeugt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt:
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1a: einen PIR-Detektor mit seinem vereinfacht dargestellten Überwachungsbereich in der Seitenansicht;
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1b: den Überwachungsbereich dieses PIR-Detektors in der Aufsicht;
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2: zwei benachbart angeordnete PIR-Detektoren mit gemeinsamem Überwachungsbereich;
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3: ein vereinfachtes Diagramm der entfernungsabhängigen Ausgangssignalpegel der PIR-Detektoren in 2 für Objekte unterschiedlicher Masse und den entfernungsabhängigen Quotienten dieser Ausgangssignalpegel;
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4: zwei an gegenüberliegenden Grenzen des Überwachungsbereiches angeordnete PIR-Detektoren;
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5: ein vereinfachtes Diagramm der entfernungsabhängigen Ausgangssignalpegel der PIR-Detektoren in 4 für Objekte unterschiedlicher Masse und den entfernungsabhängigen Quotienten dieser Ausgangssignalpegel.
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PIR-Detektoren sind mit unterschiedlichen Überwachungsreichweiten und mit einer unterschiedlichen Anzahl von Zonen sowohl in der Seitenansicht als auch in der Aufsicht bekannt. Der in den 1a und 1b schematisch dargestellte PIR-Detektor D1 ist erhöht montiert und hat in der Seitenansicht einen Überwachungsbereich, der in diesem Beispiel bei ca. 100 m endet. In der Aufsicht hat der Detektor D1 eine Hauptachse H, beidseits derer je eine Empfangskeule oder Zone Z1 und Z2 liegt. Im Rahmen der Erfindung können Detektoren mit anderen Reichweiten und Entfernungscharakteristiken verwendet werden.
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Zur Durchführung des mit der Erfindung vorgeschlagenen Verfahrens sind je Überwachungsbereich zwei Detektoren erforderlich. Diese können entweder nebeneinander oder einander gegenüber angeordnet sein.
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In 2 ist neben dem Detektor D1 ein im Wesentlichen gleichartiger Detektor D2 angeordnet, so dass die Detektoren D1, D2 im Wesentlichen auf den gleichen Überwachungsbereich ausgerichtet sind, also ein im Wesentlichen identisches Raumvolumen auf Objekte überwachen, die anhand ihrer IR-Strahlung vom Hintergrund, d. h. ihrer Umgebung unterscheidbar sind. Die Detektoren D1, D2 können, statt wie dargestellt nebeneinander, z. B. auch übereinander und/oder in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein. Der Detektor D2 hat zwar qualitativ die gleiche Entfernungsabhängigkeit seines Ausgangssignalpegels wie der Detektor D1, ist jedoch entweder empfindlicher oder weniger empfindlich als der Detektor 1 abgeglichen, liefert also für das gleiche Objekt in der gleichen Entfernung ein Ausgangssignal, dessen Pegel von demjenigen des Detektors D1 verschieden ist.
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Das Diagramm in 3 zeigt beispielhaft den Verlauf der Ausgangssignalpegel der Detektoren D1 und D2 jeweils für Referenzobjekte, im folgenden kurz Objekte, mit einer Masse von 20 kg, 60 kg und 100 kg in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen Entfernung. Die (Referenz-)Objekte sind so gewählt, dass ihre IR-Strahlungsleistung ungefähr gleich derjenigen eines Tieres oder einer Person mit der betreffenden Masse ist. Letztere ist ihrerseits repräsentativ für die Größe der Oberfläche (des Tieres oder der Person), die der Detektor „sieht”. Der Verlauf der jeweiligen Ausgangssignalpegel ist geglättet dargestellt und das Ergebnis einer an sich bekannten Verarbeitung des oder der Sensorausgangssignale der Detektoren in ihrem Mikroprozessor. Die Ausgangssignalpegel sind auf der linken Ordinate in Messeinheiten, hier willkürlich in Volt, aufgetragen.
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In der nachfolgenden Tabelle 1 sind diese Ausgangssignalpegel numerisch angegeben, und zwar zusätzlich für in dem Diagramm der 3 nicht berücksichtigte Objekte von 40 kg und 80 kg.
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Tabelle 1
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Ausgangssignalpegel [V]
| Detektor D1 | Objekt (kg] |
| Entfernung [m] | 20 kg | 40 kg | 60 kg | 80 kg | 100 kg |
| 10 | 1.2 | 2.5 | 3.7 | 4.9 | 6.2 |
| 20 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
| 30 | 0.9 | 1.7 | 2.6 | 3.5 | 4.3 |
| 40 | 0.8 | 1.5 | 2.3 | 3.1 | 3.9 |
| 50 | 0.7 | 1.4 | 2.1 | 2.8 | 3.5 |
| 60 | 0.6 | 1.3 | 1.9 | 2.5 | 3.2 |
| 70 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.3 | 2.9 |
| 80 | 0.5 | 1.1 | 1.6 | 2.2 | 2.7 |
| 90 | 0.5 | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
| Entfernung [m] | 20 kg | 40 kg | 60 kg | 80 kg | 100 kg |
| 10 | 1.1 | 2.2 | 3.2 | 4.3 | 5.4 |
| 20 | 0.8 | 1.6 | 2.4 | 3.2 | 4.0 |
| 30 | 0.6 | 1.3 | 1.9 | 2.6 | 3.2 |
| 40 | 0.5 | 1.0 | 1.6 | 2.1 | 2.6 |
| 50 | 0.4 | 0.9 | 1.3 | 1.7 | 2.2 |
| 60 | 0.4 | 0.7 | 1.1 | 1.4 | 1.8 |
| 70 | 0.3 | 0.6 | 8.9 | 1.2 | 1.5 |
| 80 | 0.2 | 0.5 | 0.7 | 1.0 | 1.2 |
| 90 | 0.2 | 0.4 | 0.6 | 0.8 | 1.0 |
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Die nachfolgende Tabelle 2 gibt für die angegebenen Entfernungen das Verhältnis der zugehörigen Ausgangssignalpegel von D1 und D2 wieder. Man erkennt, dass dieser Quotient unabhängig von der Masse der jeweiligen Objekte ist und nur, jedoch in eindeutiger Weise, von deren Entfernung abhängt.
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Im Diagramm der 3 ist der Verlauf des Quotienten als Kurve Q1 dargestellt. Die Werte sind an der rechten Ordinate aufgetragen.
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Tabelle 2
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Quotient
| | Objekt [kg] |
| Entfernung [m] | 20 kg | 40 kg | 60 kg | 80 kg | 100 kg |
| 10 | 1.14 | 1.14 | 1.14 | 1.14 | 1.14 |
| 20 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 | 1.25 |
| 30 | 1.35 | 1.35 | 1.35 | 1.35 | 1.35 |
| 40 | 1.47 | 1.47 | 1.47 | 1.47 | 1.47 |
| 50 | 1.60 | 1.60 | 1.60 | 1.60 | 1.60 |
| 60 | 1.75 | 1.75 | 1.75 | 1.75 | 1.75 |
| 70 | 1.94 | 1.94 | 1.94 | 1.94 | 1.94 |
| 80 | 2.18 | 2.18 | 2.18 | 2.18 | 2.18 |
| 90 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 | 2.50 |
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Die Werte in den Tabellen 1 und 2 beziehen sich auf eine angenommene mittlere Hintergrundstrahlung entsprechend einer durchschnittlichen Umgebungstemperatur. Zur Verbesserung der Genauigkeit können zusätzlich entsprechende Tabellen 1 und 2 z. B. für eine gemittelte niedrige und/oder eine gemittelte hohe Hintergrundstrahlung aufgestellt werden. Das Gleiche gilt für die unten erläuterten Tabellen 3 und 4.
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Zur Durchführung des vorgeschlagenen Verfahrens sind die Detektoren zusätzlich zu ihrer üblichen, dem Fachmann bekannten Signalverarbeitungsschaltung, die auch einen Mikroprozessor und einen Sensor für die Hintergrundstrahlung umfasst, wie folgt ausgestattet. Die Detektoren D1 und D2 enthalten jeweils einen ersten Speicher, in dem die entfernungsabhängigen Ausgangssignalpegel analog der Tabelle 1 und ggf. weiterer, gleichartiger Tabellen für unterschiedliche Hintergrundstrahlungsleistungen als Referenzwerte abgelegt sind. Weiter enthalten sie je einen zweiten Speicher, in dem die Quotienten analog der Tabelle 2 und ggf. weiterer, gleichartiger Tabellen für unterschiedliche Hintergrundstrahlungsleistungen abgelegt sind. Mindestens einer der Detektoren D1 oder D2, vorzugsweise jedoch beide Detektoren, enthalten einen dritten Speicher, in dem ein unterer Schwellenwert abgelegt ist, der einem Objekt mit einer Mindestmasse entspricht. Wenn der durch den nachfolgend beschriebenen Entscheidungsprozess ermittelte, für die Masse eines Objektes repräsentative Wert kleiner als der untere Schwellenwert ist, erzeugt der betreffende Detektor kein Alarmsignal. Zusätzlich kann in dem dritten Speicher ein oberer Schwellenwert abgelegt sein, der in analoger Weise dazu führt, dass der betreffende Detektor keinen Alarm erzeugt, wenn der für die Masse eines Objekts repräsentative Wert diesen oberen Schwellenwert überschreitet. Der untere Schwellenwert und gegebenenfalls der obere Schwellenwert können z. B. so festgelegt sein, dass Objekte mit einer Masse von weniger als 50 kg und Objekte mit einer Masse von mehr als 100 kg keine Alarme erzeugen.
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Der Sensor für die Hintergrundstrahlungsleistung kann insbesondere ein Strahlungsthermometer (Thermopile) sein. Dieser Sensor hat zumindest annähernd den gleichen Erfassungs- oder Überwachungsbereich wie die IR-Sensoren des jeweiligen Detektors, die auf ein in den Überwachungsbereich eintretendes Objekt ansprechen und dann ein von Null verschiedenes Differenzsignal erzeugen, das der Mikroprozessor zu einem Ausgangssignalpegel verarbeitet.
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Wenn im laufenden Betrieb ein Objekt in den Überwachungsbereich der Detektoren D1, D2 eintritt, liefert jeder der Detektoren D1 und D2 einen Ausgangssignalpegel, der sowohl von der Masse als auch von der Entfernung des Objektes abhängt. Mindestens einer der Detektoren, z. B. D1, erhält auch die Ausgangssignalpegel des anderen Detektors. D1 errechnet aus seinem aktuellen Ausgangssignalpegel und dem Ausgangssignalpegel von D2 den Quotienten, Diesen aktuellen Quotienten vergleicht D1 mit den in seinem zweiten Speicher abgelegten Quotientenwerten, also denjenigen in der Tabelle 2. Das Ergebnis des Vergleiches liefert einen für die (ungefähre) Entfernung des Objektes repräsentativen Wert. Anschließend vergleicht D1 seinen aktuellen Ausgangssignalpegel mit den Ausgangssignalpegeln, die für den ermittelten Entfernungswert in dem ersten Speicher bzw. der Tabelle 1 abgelegt sind. Das Ergebnis liefert einen für die Masse („Größe”) des Objektes repräsentativen Wert. Diesen Wert vergleicht D1 mit dem gespeicherten unteren Schwellenwert. Nur wenn der für die Masse des Objektes repräsentative Wert über diesem Schwellenwert liegt, erzeugt D1 ein Alarmsignal, das an die Überwachungszentrale übertragen wird und dort einen Alarm auslöst.
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wenn in D1 und D2 Tabellen mit Referenzwerten für unterschiedliche Hintergrundstrahlungsleistungen gespeichert sind, wählt der jeweilige Mikroprozessor die dem Entscheidungsprozess zugrunde zu legenden Tabellen in Abhängigkeit von der von dem Sensor gemessenen aktuellen Hintergrundstrahlung aus.
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Beispiel 1:
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Ein Objekt erzeugt die Ausgangssignalpegel
D1: 2,6 V
D2: 1,9 V
Erster Schritt: Die Quotientenbildung ergibt den Wert 1,37.
Zweiter Schritt: Gemäß Tabelle 2 ist das Objekt ca. 30 m entfernt.
Dritter Schritt: Gemäß Tabelle 1 ist für D1 = 2,6 V (und für D2 = 1,9 V) die Masse des Objektes ca. 60 kg.
Vierter Schritt: Vergleich mit dem unteren Schwellenwert; wenn dieser z. B. auf einen Wert entsprechend 50 kg eingestellt ist, wird folglich für dieses Objekt ein Alarmsignal abgegeben.
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Beispiel 2:
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Ein anderes Objekt erzeugt die Ausgangssignalpegel:
D1: 1,2 V
D2: 1,1 V
Erster Schritt: Als Quotient ergibt sich der Wert 1,09.
Zweiter Schritt: Gemäß Tabelle 2 ist das Objekt ca. 10 m entfernt.
Dritter Schritt: Gemäß Tabelle 1 ist für D1 = 1,2 V (und für D2 = 1,1 V) die Masse des Objektes ca. 20 kg.
Vierter Schritt: Der Vergleich mit dem gleichen unteren Schwellenwert wie im Beispiel 1 ergibt die Entscheidung: Kein Alarmsignal.
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Das selbe Verfahren kann D2 durchführen, wenn D2 umgekehrt auch die aktuellen Ausgangssignalpegel von D1 erhält. Ein von D2 erzeugtes Alarmsignal kann unabhängig von einem von D1 erzeugten Alarmsignal an die Überwachungszentrale übertragen werden. Alternativ können die Alarmsignalausgänge von D1 und D2 in einer Koinzidenzschaltung zusammengeführt werden, die ein verifiziertes Alarmsignal nur dann abgibt, wenn D1 und D2 gleichzeitig ein Alarmsignal erzeugen. Die Koinzidenzschaltung kann in einem der Detektoren implementiert sein oder sich in der Überwachungszentrale befinden.
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Das vorgeschlagene Verfahren kann statt in D1 und/oder D2 auch in der Überwachungszentrale durchgeführt werden. Sie umfasst dann die genannten Speicher- und Verarbeitungsschaltungen und erhält von D1 und D2 lediglich deren aktuellen Ausgangssignalpegel. Insbesondere bei großen Überwachungs- bzw. Bewegungsmeldeanlagen kann diese zentrale Verarbeitung der Detektorausgangssignale in einem Rechner, in dem für alle Detektoren die oben genannten Wertetabellen abgelegt sind, zweckmäßiger sein, weil dann übliche Detektoren anstelle der wie vorstehend beschrieben ausgestatteten Detektoren D1 und D2 eingesetzt werden können.
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Alternativ kann das vorgeschlagenen Verfahren mit einer Anordnung der Detektoren D1 und D2 wie in 4, d. h. an zwei gegenüberliegenden Grenzen des Überwachungsbereiches, durchgeführt werden. Anders als im Fall der 2 sind D1 und D2 auf (bei gleicher Objektmasse) gleiche Entfernungsabhängkeit ihrer Ausgangssignalpegel abgeglichen.
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Das Diagramm in 5 zeigt – analog zu dem Diagramm in 3 – den Verlauf der Ausgangssignalpegel bei gegenüberliegender Anordnung von D1 und D2 jeweils für Objekte mit einer Masse von 20 kg, 60 kg und 100 kg.
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In der nachfolgenden Tabelle 3 sind diese Ausgangssignalpegel numerisch angegeben, auch in diesem Fall zusätzlich für Objekte von 40 kg und 80 kg.
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Tabelle 3
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Ausgangssignalpegel [V]
| | Objekt [kg] |
| Entfernung D1 [m] | Entfernung D2 [m] | 20 kg | 40 kg | 60 kg | 80 kg | 100 kg |
| 10 | 90 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
| 20 | 80 | 1.8 | 3.5 | 5.4 | 7.2 | 9 |
| 30 | 70 | 1.6 | 3.2 | 4.8 | 6.4 | 8 |
| 40 | 60 | 1.4 | 2.8 | 4.2 | 5.6 | 7 |
| 50 | 50 | 1.2 | 2.4 | 3.6 | 4.8 | 6 |
| 60 | 40 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 70 | 30 | 0.8 | 1.6 | 2.4 | 3.2 | 4 |
| 80 | 20 | 0.6 | 1.2 | 1.8 | 2.4 | 3 |
| 90 | 10 | 0.4 | 0.8 | 1.2 | 1.6 | 2 |
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Die nachfolgende Tabelle 4 gibt für die angegebenen Entfernungen das Verhältnis der zugehörigen Ausgangssignalpegel von D1 und D2 wieder. Wie im Fall der 2 bzw. der Tabelle 2 ist dieser Quotient unabhängig von der Masse der jeweiligen Objekte und hängt nur von deren Entfernung ab. Im Diagramm der 5 ist der Verlauf des Quotienten als Kurve Q2 dargestellt.
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Tabelle 4
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Quotient
| | Objekt [kg] |
| Entfernung [m] | 20 kg | 40 kg | 60 kg | 80 kg | 100 kg |
| 10 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 | 5.00 |
| 20 | 3.00 | 3.00 | 3.00 | 3.00 | 3.00 |
| 30 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 | 2.00 |
| 40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 | 1.40 |
| 50 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
| 60 | 0.71 | 0.71 | 0.71 | 0.71 | 0.71 |
| 70 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 | 0.50 |
| 80 | 0.33 | 0.33 | 0.33 | 0.33 | 0.33 |
| 90 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 | 0.20 |
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Die von einem in den Überwachungsbereich von D1 und D2 eintretenden Objekt erzeugten Ausgangssignalpegel werden in D1 und/oder D2 auf die selbe weise verarbeitet, wie vorstehend für die im Prinzip gleichen, jedoch benachbart angeordneten Detektoren D1 und D2 anhand der 2 und 3 beschrieben.
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Beispiel 3:
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Ein Objekt erzeugt die Ausgangssignalpegel
D1: 4,2 V
D2: 3,0 V
Erster Schritt: Der Quotient ist ca, 1,40.
Zweiter Schritt: Gemäß Tabelle 4 ist die Entfernung ca. 40 m.
Dritter Schritt: Gemäß Tabelle 3 ist für D1 = 4,2 V (und für D2 = 3,0 V) die Masse des Objektes da. 60 kg.
Vierter Schritt: Weil der Vergleich mit unteren Schwellenwert (entsprechend 50 kg) ergibt, dass dieser überschritten ist, wird ein Alarmsignal abgegeben.
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Beispiel 4:
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Ein Objekt erzeugt die Ausgangssignalpegel
D1: 0,8 V
D2: 1,6 V
Erster Schritt: Der Quotient ist ca 0,50.
Zweiter Schritt: Gemäß Tabelle 4 ist die Entfernung ca. 70 m.
Dritter Schritt: Gemäß Tabelle 3 ist für D1 = 0,8 V (und D2 = 1,6 V) die Masse des Objektes ca. 20 kg.
Vierter Schritt: Weil der untere Schwellenwert unterschritten ist, wird kein Alarmsignal abgegeben.
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Auch in dieser Variante des Verfahrens kann D1 und D2 eine Koinzidenzschaltung unmittelbar oder in der Überwachungszentrale nachgeschaltet sein. Selbstverständlich kann auch diese Variante des Verfahrens statt in D1 und/oder D2 vollständig in der Überwachungszentrale durchgeführt werden.
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zusätzlich oder alternativ kann mittels des vorstehend beschriebenen Verfahrens z. B. eine langgestreckte Umzäunung ständig überwacht werden, die einen Durchlass hat, der z. B. tagsüber von Personen oder Fahrzeugen durchquert wird. Hierzu wird die Verarbeitungsschaltung so programmiert, dass sie Ausgangssignalpegel nicht weiterverarbeitet, deren Quotienten Entfernungen entsprechen, die in den Bereich fallen, in dem sich der Durchlass befindet.
