DE102013017184B4

DE102013017184B4 - Alarmanlagen-System mit mehreren Kriterien-Sensoren zur Erfassung von Diebstahl und Vandalismus von Fahrzeugen und beweglichen oder unbeweglichen Teilen

Info

Publication number: DE102013017184B4
Application number: DE102013017184.9A
Authority: DE
Inventors: Heinz-Peter Weiland; Winfried Haumann; Igor Ivanov
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-10-18
Filing date: 2013-10-15
Publication date: 2022-01-13
Anticipated expiration: 2033-10-16
Also published as: DE102013017184A1; DE202012009979U1

Abstract

Alarmanlagen-System bestehend aus einer zentralen Alarmstation (1) und einem Alarmsignalerfassungssystem, welches durch mindestens vier unterschiedliche Signalaufnehmer (2) gekennzeichnet ist, die merkmal-gesteuerten Alarm an die zentrale Alarmstation (1) melden, wenn einbruch-relevante Signale durch die Signalaufnehmer (2) aufgenommen werden, wobei von der zentralen Alarmstation (1) in dem Fall ein Alarm ausgelöst wird, wenn mindestens einer der Signalaufnehmer (2) ein Einbruchsignal erkennet und meldet,- wobei die alarmauslösenden Kriterien durch einen Infraschallsensor (2.1), dessen Infraschallsignal einer DSP-Analyse durch Filter höherer Ordnung unterzogen wird, einen akustischen Glasbruchsensor (2.3), einen 3-Achsen Beschleunigungssensor (2.2) und eine Abstandsüberwachung (2.4) durch Auswertung der sich ändernden Funkfeldstärke ermittelt werden- und wobei das Alarmanlagen-System eine Mehrkriterienauswertung besitzt, welche darüber entscheidet, welche Kriterien der vier unterschiedlichen Signalaufnehmer (2) in welcher Kombination und/oder Reihenfolge das Auslösen des Alarmfalls veranlassen, um Fehlalarme auszuschließen.

Description

Die Zunahme von Fahrzeug- und Fahrzeugteilediebstahl oder anderen beweglichen wertigen Objekten verbunden mit Vandalismus erfordert neue Kriterien der Diebstahlserkennung. Einfache Bewegungssensoren (Quecksilberschalter oder ähnliche) sind sehr empfindlich und führen zu Fehlalarmen, verursacht durch triviale Ereignisse, wie z.B. durch die Erschütterungen vorbeifahrender LKWs. Andere Sensoren, mit nur einer Erkennungsgröße ausgestattet, können durch Diebe und Einbrecher leicht überlistet werden.
Anders sieht das aus, wenn man mehrfache Erkennungsmechanismen einsetzt, die eine Gleichzeitigkeit von verschiedenen Ereignissen für das Auslösen des Alarms fordern.
Die Erfindung beschreibt, dass mehrere Kriterien gleichzeitig erfasst werden und mit Hilfe eines intelligenten Abgleichalgorithmus und neuartiger Auswertelektronik gleichzeitig ausgewertet werden und erst dann Alarm ausgelöst wird, wenn mehrere Kriterien gleichzeitig abgefragt werden können.
Die 4 Kriterien sind:

- Infraschall
- akustischer Glasbruchsensor
- Bewegungssensor durch 3-Achsen Beschleunigungssensor (Accelerometer)
- und eine Abstandsüberwachung durch Auswertung der Änderung der Funkfeldstärke.

Dabei handelt es sich im Einzelnen um einen Infraschallsensor, gegebenenfalls mit DSP (Digital Signal Processing), einem akustischer Glasbruchsensor, einem 3-Achsen Bewegungssensor z.B. in MEMS-Technik (Accelerometer), wobei durch empirische Messungen Signale der Bewegungen durch vorbeifahrende LKWs ausgefiltert werden, sowie die Erfassung einer Änderung des Standortes der 4-Kriterien-Sensoren durch ständige Auswertung der Funkfeldstärke, deren Feldstärke überwacht und im Falle einer Feldstärkenänderung gemeldet wird. Dabei wird - durch ausreichend häufiges Senden eines Lebenszeichens der 4-Kriterien-Sensoren per Funk an eine zentrale Alarmstation - eine Abstandsänderung durch die sich verändernde oder abbrechende Feldstärke erkannt und gemeldet.
Optional ist das System dadurch gekennzeichnet, dass der 4- Kriterien Sensor batteriebetrieben ist und so als abgesetzter Funkmelder eingesetzt werden kann.
Beim Eindringen in ein Gebäude oder ein Fahrzeug entsteht durch das Öffnen oder Einschlagen von Fenstern, Türen, Luken usw. eine Luftdruckveränderung, die akustisch im Infraschallbereich messbar ist. Aufwendige Messsysteme waren in der Vergangenheit sehr teuer und sehr voluminös und kamen somit als Alarmanlage im privaten und auch Gewerbebereich nicht in Frage. So etablierten sich einfache Systeme mit Schallaufnehmern, Tiefpassfilter erster Ordnung, Verstärker und einfacher Schwellenauswertung. Durch diese „starre“ Elektronik, auch wenn die Schwelle einstellbar war, kam es zu einer durchschnittlich zu hohen Zahl von Fehlalarmen. Oft erzeugte ein vorbeifahrender LKW einen Luftdruck, der Türen und Fenster kurzzeitig soweit aufdrückte, dass es zu einem Fehlalarm führte. Bisher verfügbare Alarmanlagen besitzen, wenn überhaupt nur sehr wenige explizite Mechanismen, um Fehlalarme auszuschließen. Fehlalarme sind nicht nur lästige Begleiterscheinungen beim Betrieb von Alarmanlagen, sondern stellen teilweise deren Sinnhaftigkeit dadurch in Frage, dass der Schaden durch ständig ausgelöste Fehlalarme höher werden kann, als der Schaden durch einen eher selten stattfindenden Einbruch.
Die Aufgabe, die sich nun stellt ist, die Fehlalarm-Wahrscheinlichkeit nach Möglichkeit vollständig auszuschließen und deshalb schlägt die vorliegende Erfindung mehrfache unterschiedliche Sensoren vor, die verschiedene Kriterien abtasten. Eine intelligente Mehrkriterienauswertung dieser Kriterien sorgt dafür, dass bezüglich der Kriterien je nach Einsatz und Anwendungsbereich selektiv vorgegangen werden kann, was auch bedeutet, dass eines oder mehrere Kriterien abgeschaltet werden oder mehrere Kriterien in unterschiedlicher Kombination oder auch Reihenfolge einen Alarmfall feststellen. Die Mehrfachauswertungssystematik ist dabei frei programmierbar und bedient sich je nach Anwendung zugeschnitten der vier unterschiedlichen Kriterien.
Bisherige Systeme wie z.B. in der WO 2008 / 056 320 A1 und der US 5 576 972 A beschrieben, beanspruchen eine Pluralität von möglichen Sensoren für Alarmanlagen, deren Alarme addiert werden und beim Überschreiten eines Grenzwertes Alarm auslösen. Nicht beschrieben ist, welche Sensoren in welcher Kombination zum Einsatz kommen und dass die Auswertung genau dieser Kombinationen situationsbedingt und je nach Anwendung angepasst und eingestellt werden kann. In der hier vorliegenden Anmeldung wird explizit mindestens die Kombination der folgenden 4 Sensoren beschrieben: Ultraschallsenor, Glasbruchsensor, Bewegungsmelder und Abstandssensorik, um eine optimale Erkennung beweglicher Teile z.B. eines Autodiebstahls sicherzustellen. Ebenfalls wird in dem o.a. Stand der Technik keine Details der Umsetzung der Sensorik mit Hilfe von DSP-Filtern höherer Ordnung, Abstandmessung per Funk beschrieben und auch keine Beschleunigungssensoren. Ebenfalls neu ist eine anwendungsspezifische, intelligente Anpassung der Auswertung, um unterschiedliche Rahmenbedingungen des Einsatzes des Systems zu addressieren, wie Fahrzeugschutz, Bilderschutz in Museen und dem Schutz anderer Gegenstände und zu dem Zweck frei programmierbar ist und sich selektiv dieser 4 Kriterien bedient.
Die Signalübertragung per Funk ist zusätzlich wünschenswert oder in vielen Fällen, insbesondere für den Schutz beweglicher Teile wie Fahrzeuge etc. notwendig, auch, weil kabelgebundene Systeme sehr teuer in der Installation sind, die Strecken der Datenleitung immer länger werden und insbesondere dann, wenn solche Systeme in existierenden Gebäuden nachgerüstet werden und oder durch weitere Signalgeber erweitert werden sollen, eine funkgestütze Signalübertragung deutlich weniger Aufwand bedeutet. Dies kommt dann zum Tragen, wenn das System beispielsweise für den Diebstahlschutz von Bildern oder Kunstgegenständen oder sonstigen Gegenständen in Museen verwendet werden soll.
Da solche Systeme auch und insbesondere in Fahrzeugen zum Einsatz kommen sollen, werden sie bevorzugt portabel ausgeführt und sind in diesem Fall batteriebetrieben und arbeiten mit einer Funkverbindung, während zum Schutz von unbeweglichen Objekten wie Gebäuden etc. auch eine kabelgebundene Kommunikation ausreichen kann.
Eine zusätzliche Funktion sorgt in diesem Fall für die Einsparung von benötigtem Batteriestrom. Die Messdatenerfassung geht temporär in eine Hold-Position und wird erst dann aktiviert, wenn diese notwendig ist. Diese Aktiv- und Nicht-aktiv-Phasen müssen dem Signalaufkommen in ausreichender Weise genügen. Die Werte dafür sind empirisch ermittelt und hinsichtlich der beiden Kriterien, ausreichende Aktivzeit, und möglichst große Nicht-Aktivzeit, für das Stromsparen optimiert.
So ist es möglich die stromintensive Signalanalyse nur periodisch durchzuführen, was erhebliche Einsparung an benötigtem Batteriestrom bedeutet.
Die Elektronik wird schlafen gelegt (Stromverbrauch im uA-Bereich). Durch einen hinreichend häufigen Timer-Interrupt wird die Elektronik aufgeweckt, das ist die Aktivzeit, während in der Nicht-Aktivzeit der Strom gespart wird. Durch eine Messung wird geprüft, ob Infraschall vorhanden ist. Falls dies nicht der Fall ist wird umgehend die nicht-Aktivzeit eingeleitet. Wird in der Aktivzeit Infraschall gemessen, bleibt die Elektronik solange aktiv, wie das Signal messbar ist. So ist es möglich die stromintensive Signalanalyse nur periodisch durchzuführen, was erhebliche Einsparung an benötigtem Batteriestrom bedeutet, in der Regel mehr als die Hälfte.
Eine der vielen möglichen Ausführungen der Erfindung gemäß beschreibt eine Anordnung mit einer Alarmstation (1), die mit vier jeweils unabhängig voneinander arbeitenden Signalaufnehmern (2) über eine Funkstecke (3) in Verbindung steht. Signalaufnehmer (2.1) ist ein Infraschallsensor der mittels einer schnellen DSP zum Beispiel einen Filter höherer Ordung abbildet, um ein Signal als Alarmsignal zu identifizieren, Signalaufnehmer (2.2) ein 3-achsiger Beschleunigungssensor in MEMS-Technik oder sonstiger Bewegungssensor, Signalaufnehmer (2.3) ist ein akustischen Glasbruchsensor und Signalaufnehmer (2.4) sorgt für eine Abstandsüberwachung durch Auswertung der Funkfeldstärke.
Die zentrale Recheneinheit ist ein spezielles Embedded-System, welches mit der Messwerterfassungsperipherie 2.1 bis 2.4 im System selbst oder per Funk oder ggfls. auch per Kabel verbunden ist.
zeigt ein Beispiel für die Logik der Mehrkriterienauswertung in Form einer graphischen Darstellung einer 2 aus 3 Auswertung.

Claims

Alarmanlagen-System bestehend aus einer zentralen Alarmstation (1) und einem Alarmsignalerfassungssystem, welches durch mindestens vier unterschiedliche Signalaufnehmer (2) gekennzeichnet ist, die merkmal-gesteuerten Alarm an die zentrale Alarmstation (1) melden, wenn einbruch-relevante Signale durch die Signalaufnehmer (2) aufgenommen werden, wobei von der zentralen Alarmstation (1) in dem Fall ein Alarm ausgelöst wird, wenn mindestens einer der Signalaufnehmer (2) ein Einbruchsignal erkennet und meldet, - wobei die alarmauslösenden Kriterien durch einen Infraschallsensor (2.1), dessen Infraschallsignal einer DSP-Analyse durch Filter höherer Ordnung unterzogen wird, einen akustischen Glasbruchsensor (2.3), einen 3-Achsen Beschleunigungssensor (2.2) und eine Abstandsüberwachung (2.4) durch Auswertung der sich ändernden Funkfeldstärke ermittelt werden - und wobei das Alarmanlagen-System eine Mehrkriterienauswertung besitzt, welche darüber entscheidet, welche Kriterien der vier unterschiedlichen Signalaufnehmer (2) in welcher Kombination und/oder Reihenfolge das Auslösen des Alarmfalls veranlassen, um Fehlalarme auszuschließen.
Alarmanlagen-System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Alarmsignalerfassungssystem batteriebetrieben ist und/oder ausschließlich eine Funkverbindung (3) mit der zentralen Alarmstation (1) hat.
Alarmanlagen-System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalaufnehmer (2) nur periodisch geweckt und aktiv werden.