DE102017106307A1 - Device and method for direction detection in passes - Google Patents

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zur Richtungserkennung in Durchgängen mit einem Gehäuse (2) wird beschrieben. Das Gehäuse (2) hat einen ersten PIR-Sensor (3) und einen zweiten PIR-Sensor (4) und jeweils ein für infrarote Strahlung durchlässiges Sichtfenster (5) vor den PIR-Sensoren (3, 4). Das Gehäuse (2) hat jeweils zwischen einem der PIR-Sensoren (3, 4) und dem Sichtfenster (5) des PIR-Sensors (3, 4) eine Erfassungszone (7) zur Reduzierung des Erfassungsbereiches (8).

Figure DE102017106307A1_0000
An apparatus (1) for detecting direction in passageways with a housing (2) will be described. The housing (2) has a first PIR sensor (3) and a second PIR sensor (4) and in each case one transparent to infrared radiation viewing window (5) in front of the PIR sensors (3, 4). The housing (2) has in each case between one of the PIR sensors (3, 4) and the viewing window (5) of the PIR sensor (3, 4) a detection zone (7) for reducing the detection range (8).
Figure DE102017106307A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Richtungserkennung in Durchgängen mit einem Gehäuse, einem ersten PIR-Sensor und einem zweiten PIR-in dem Gehäuse und mit jeweils einem für infrarote Strahlung durchlässiges Sichtfenster im Detektionsbereich vor einem PIR-Sensor.The invention relates to a device for detecting direction in passes with a housing, a first PIR sensor and a second PIR in the housing and each having a transparent infrared radiation window in the detection area in front of a PIR sensor.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Bestimmung der Durchgangsrichtung von Personen in Durchgängen.The invention further relates to a method for determining the passage direction of persons in passageways.

Aus DE 10 2006 019 941 A1 ist eine Vorrichtung zum Nachweis von Personen, Tieren oder Gegenständen bekannt. Die Vorrichtung umfasst mindestens ein PIR-Sensor und eine Optikbaugruppe, die einfallende infrarote Strahlung auf den PIR-Sensor lenkt. Das empfangene Signal der PIR-Sensoren wird an eine Auswerteeinheit weitergeleitet, dort verstärkt, ausgewertet und das Ergebnis an einem Ausgang zur Verfügung gestellt. In der Umgebung des PIR-Sensors ist mindestens eine Thermoquelle vorhanden, die zur Überprüfung des PIR-Sensors dient. Ein aktiver Intensitätstaster prüft, ob der Sichtbereich des PIR-Sensors frei ist.Out DE 10 2006 019 941 A1 a device for the detection of persons, animals or objects is known. The apparatus includes at least one PIR sensor and an optical assembly that directs incident infrared radiation at the PIR sensor. The received signal of the PIR sensors is forwarded to an evaluation unit where it is amplified, evaluated and the result is made available at an output. There is at least one thermal source in the vicinity of the PIR sensor, which is used to check the PIR sensor. An active intensity button checks whether the viewing area of the PIR sensor is free.

In DE 40 01 219 C1 ist eine Überwachungsvorrichtung für einen Personenkorridor beschrieben, bei der ein PIR-Sensor in Durchgangsrichtung an der Decke zwischen zwei Lichttastern angeordnet sind. Über die zeitlich versetzten Signale der Lichttaster kann so auf die Durchgangsrichtung einer Person geschlossen werden. Das Signal des PIR-Sensors lässt darauf schließen, ob es sich dabei um eine oder mehrere Personen handelt.In DE 40 01 219 C1 For example, a passenger corridor monitoring apparatus is described in which a PIR sensor is arranged in the direction of passage on the ceiling between two light scanners. About the temporally offset signals of the light scanner can be closed so on the passage direction of a person. The signal from the PIR sensor indicates whether it is one or more persons.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte Vorrichtung zu schaffen, bei der die Richtungserkennung in Durchgängen bei einer kompakten Bauweise verbessert wird.Based on this, it is an object of the present invention to provide an improved device in which the direction detection is improved in passes in a compact design.

Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10, gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The object is achieved with a device having the features of claim 1, as well as with a method having the features of claim 10. Advantageous embodiments are described in the subclaims.

Es wird vorgeschlagen, dass jeweils zwischen einem PIR-Sensor und seinem Sichtfenster eine Erfassungszone zur Reduzierung des Erfassungsbereiches vorhanden ist. Die Erfassungszone dient zur Begrenzung des Erfassungsbereiches des Sensors und wird durch den Abstand zwischen dem PIR-Sensor und seinem Sichtfenster festgelegt. Der Erfassungsbereich ist der Bereich außerhalb der Vorrichtung, in dem IR-Strahlung von den PIR-Sensoren detektiert werden kann. Dabei hat jeder PIR-Sensor einen Erfassungsbereich, der durch die jeweilige Erfassungszone begrenzt wird.It is proposed that in each case between a PIR sensor and its viewing window, a detection zone for reducing the detection range is present. The detection zone is used to limit the detection range of the sensor and is determined by the distance between the PIR sensor and its viewing window. The detection area is the area outside the device in which IR radiation can be detected by the PIR sensors. Each PIR sensor has a detection range, which is limited by the respective detection zone.

Unter einem PIR-Sensor im Sinne der vorliegenden Erfindung wird jede Art von Sensor verstanden, der Infrarotstrahlung, d.h. Wärmestrahlung erfasst. Solche PIR-Sensoren sind beispielsweise zur passiven Infrarot-Detektion über den pyroelektrischen Effekt oder über den thermoelektrischen Effekt, der auch als umgekehrter Seebeck-Effekt (Thermopile / Thermosäule) oder umgekehrter Peltier-Effekt bekannt ist, ausgebildet.For the purposes of the present invention, a PIR sensor is understood to be any type of sensor that detects infrared radiation, i. Thermal radiation detected. Such PIR sensors are designed, for example, for passive infrared detection via the pyroelectric effect or via the thermoelectric effect, which is also known as the reversed Seebeck effect (thermopile / thermopile) or reverse Peltier effect.

Durch die Erfassungszone wird der Erfassungsbereich des PIR-Sensors derartig reduziert, dass infrarote-Strahlung (IR-Strahlung), die von Lebewesen in Form von Wärmestrahlung abgestrahlt wird, außerhalb einer Idealachse von 90 Grad (bei einem Winkelmaß von 360 Grad) zur Sensoroberfläche ausgeblendet wird.By the detection zone, the detection range of the PIR sensor is reduced such that infrared radiation (IR radiation), which is emitted by living beings in the form of heat radiation, hidden outside an ideal axis of 90 degrees (at an angle of 360 degrees) to the sensor surface becomes.

Der gezielt eingeschränkte Erfassungsbereich der PIR-Sensoren zur Detektion von IR-Strahlung ermöglicht es, IR-Strahlung mit Hilfe von mindestens zwei PIR-Sensoren zeitversetzt und bei kompakter Bauweise zu detektieren. Trifft IR-Strahlung auf die sensitive Fläche eines PIR-Sensors, heizt sich diese auf und impliziert eine elektrische Spannung. Über die zeitversetzten Spannungssignale der PIR-Sensoren, kann auf die Durchgangsrichtung von Personen in Durchgängen, wie zum Beispiel Türdurchgänge, Treppenaufgänge oder Korridoren, geschlossen werden. Die Erfassungszone sorgt für einen Abstand zwischen PIR-Sensor und dem zugehörigen Sichtfenster. Ein vergrößerter Abstand begünstigt ein Ausblenden der IR-Strahlung außerhalb der Idealachse von 90 Grad zur Sensoroberfläche.The specifically limited detection range of the PIR sensors for the detection of IR radiation makes it possible to detect IR radiation with the aid of at least two PIR sensors with a time delay and in a compact design. If IR radiation hits the sensitive surface of a PIR sensor, it heats up and implies an electrical voltage. The time-shifted voltage signals of the PIR sensors can be used to detect the passage direction of persons in passageways, such as doorways, staircases or corridors. The detection zone provides a distance between the PIR sensor and the associated viewing window. An increased distance favors a hiding of the IR radiation outside the ideal axis of 90 degrees to the sensor surface.

Denkbar wäre auch, dass die Vorrichtung in Abhängigkeit der von den PIR-Sensoren erfassten Sensorsignale zusätzliche Informationen wie zum Beispiel die Anzahl der Personen, die einen Durchgang passiert haben, bereitstellen können.It would also be conceivable for the device to be able to provide additional information, such as, for example, the number of persons who have passed through a passage, as a function of the sensor signals detected by the PIR sensors.

Die Ausblendung von IR-Strahlung außerhalb der Idealachse von 90 Grad zur Sensoroberfläche ermöglicht eine kompakte Anordnung des ersten PIR-Sensors und des zweiten PIR-Sensors zueinander, sodass sich die Erfassungsbereiche der PIR-Sensoren nicht oder nur teilweise überschneiden und somit eine zeitversetzte Erfassung der IR-Strahlung ermöglichen. Auf die Weise kann eine derartige Vorrichtung in schmalen Durchgängen, wie zum Beispiel einer Tür, auf einfache Weise montiert werden. Die Montage der Vorrichtung kann dabei über ein Befestigungsmittel, wie zum Beispiel Kleber, erfolgen. Denkbar wäre aber auch eine Montage über eine Schraubverbindung oder ähnliches.The suppression of IR radiation outside the ideal axis of 90 degrees to the sensor surface allows a compact arrangement of the first PIR sensor and the second PIR sensor to each other, so that the detection ranges of the PIR sensors do not or only partially overlap, and thus a time-shifted detection of Allow IR radiation. In this way, such a device can be mounted in narrow passages, such as a door, in a simple manner. The assembly of the device can be done via a fastening means, such as adhesive. It would also be conceivable to mount via a screw or the like.

Für infrarote Wellen transparente Sichtfenster können eine baulich bedingte Dämpfung aufweisen. Die Anordnung der PIR-Sensoren und die Größe (insbesondere Länge und Breite) der Erfassungszone sollten dann so aufeinander abgestimmt sein, dass die minimale Empfindlichkeit der sensitiven Fläche der PIR-Sensoren bei Einfall von IR-Strahlung überschritten wird. For transparent waves transparent viewing windows can have a structural damping. The arrangement of the PIR sensors and the size (in particular length and width) of the detection zone should then be coordinated so that the minimum sensitivity of the sensitive area of the PIR sensors is exceeded by the incidence of IR radiation.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der erste PIR-Sensor von dem zweiten PIR-Sensor in horizontaler Richtung, d.h. in der Durchgangsrichtung bei der zur Durchgangserkennung vorgegebenen Einbaulage, beabstandet. So kann durch einfache Bauweise auf die Durchgangsrichtung von Personen in Durchgängen geschlossen werden, da die PIR-Sensoren je nach Durchgangsrichtung die IR-Strahlung zeitlich nacheinander erfassen, da die jeweiligen Erfassungsbereiche durch die Beabstandung der PIR-Sensoren und die Begrenzung der Erfassungsbereiche durch die jeweilige Erfassungszone sich nicht oder nur teilweise überschneiden.In a preferred embodiment, the first PIR sensor from the second PIR sensor is in the horizontal direction, i. in the passage direction at the predetermined installation position for passage detection, spaced. Thus, the passage direction of persons in passages can be concluded by a simple design, since the PIR sensors detect the IR radiation in chronological succession, depending on the direction of passage, since the respective detection ranges due to the spacing of the PIR sensors and the limitation of the detection ranges by the respective Detection zone does not overlap or only partially overlap.

Möglich ist auch eine Anordnung der PIR-Sensoren, bei der diese in vertikaler Richtung beabstandet sind. Die zeitversetzte Erfassung der IR-Strahlung kann dann über eine Drehung der PIR-Sensoren um deren vertikaler Achse realisiert werden, sodass die Erfassungsbereiche der PIR-Sensoren sich nicht oder nur teilweise überlappen, aber sich dennoch innerhalb des Durchgangs befinden.Also possible is an arrangement of the PIR sensors, in which they are spaced apart in the vertical direction. The time-delayed detection of the IR radiation can then be realized by a rotation of the PIR sensors about their vertical axis, so that the detection ranges of the PIR sensors do not overlap or only partially, but are still within the passage.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn die Erfassungszone mit Konturen des Gehäuses, wie bspw. als schlitzförmiger Tunnel, eingerichtet ist. Dies ermöglicht eine baulich bedingte Erfassungszone, die durch einfache Mittel kostengünstig herzustellen ist. Durch solche Konturen kann erreicht werden, dass überwiegend IR-Strahlung in einem Winkel von 90 Grad zur Sensoroberfläche auf den PIR-Sensor trifft. Hierdurch wird das Risiko einer unerwünschten Detektion der PIR-Sensoren reduziert. Des Weiteren kann die Erfassungszone durch eine bauliche Begrenzung derart optimiert werden, dass der Erfassungsbereich vorteilhaft eingeschränkt oder erweitert ist.It is also advantageous if the detection zone is set up with contours of the housing, such as, for example, a slot-shaped tunnel. This allows a structurally related detection zone, which is inexpensive to manufacture by simple means. By means of such contours it can be achieved that predominantly IR radiation hits the PIR sensor at an angle of 90 degrees to the sensor surface. This reduces the risk of unwanted detection of the PIR sensors. Furthermore, the detection zone can be optimized by a structural boundary such that the detection area is advantageously restricted or extended.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Erfassungsbereich des ersten PIR-Sensor und/oder des zweiten PIR-Sensors durch die Erfassungszonen derartig begrenzt ist, dass der Erfassungsbereich in horizontaler Richtung in der zur Durchgangserkennung vorgegebenen Einbaulage eingeschränkt ist. Durch die Einschränkung in horizontaler Richtung können die PIR-Sensoren in unmittelbare Nähe zueinander angeordnet werden können, sodass sich die Erfassungszonen der PIR-Sensoren nur teilweise oder gar nicht überschneiden. So kann die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Detektion eines PIR-Sensors zu einem falschen Zeitpunkt reduziert werden, zum Beispiel wenn in Durchgangsrichtung der zweite PIR-Sensor vor dem ersten PIR-Sensor auslöst.It is particularly advantageous if the detection range of the first PIR sensor and / or of the second PIR sensor is limited by the detection zones such that the detection range in the horizontal direction is restricted in the installation position predetermined for passage detection. Due to the restriction in the horizontal direction, the PIR sensors can be placed in close proximity to each other, so that the detection zones of the PIR sensors only partially or not overlap. Thus, the probability of an unwanted detection of a PIR sensor can be reduced at a wrong time, for example when the second PIR sensor triggers in the direction of passage before the first PIR sensor.

Die Einschränkung des horizontalen Erfassungsbereiches minimiert weiterhin den Störeinfluss von IR-Strahlung, der durch Personen entsteht, die sich außerhalb des Durchgangs befinden. Damit werden Personen erst innerhalb des Durchganges erfasst und nicht schon vor den Durchgängen detektiert. Idealerweise ist der Erfassungsbereich horizontal durch die Erfassungszone derartig begrenzt, dass dieser über die Zarge des Durchgangs nicht hinausgeht.The restriction of the horizontal detection range further minimizes the interference of IR radiation generated by persons outside the passageway. This means that people are only detected within the passage and not detected before the passage. Ideally, the detection area is horizontally bounded by the detection zone such that it does not extend beyond the frame of the passage.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Erfassungsbereich des ersten und/oder des zweiten PIR-Sensors durch die Erfassungszone derartig begrenzt ist, dass der Erfassungsbereich in vertikaler Richtung in der zur Durchgangserkennung vorgesehenen Einbaulage nach oben erweitert ist. Das bedeutet, dass einfallende IR-Strahlung oberhalb des PIR-Sensors ausreichend erfasst werden können. Auf diese Weise wird erreicht, dass IR-Strahlung, die überwiegend von freiliegenden Körperteilen, wie zum Beispiel dem Kopfbereich, Hals, Hände und Arme, abgestrahlt werden, auch von den PIR-Sensoren erfasst wird. Die Erfassung von IR-Strahlung aus diesem Bereich erhöht die Detektionswahrscheinlichkeit und verringert so das Risiko, Personen nicht zu detektieren, da die Aussendung von IR-Strahlung in der Regel durch Kleidung und Ähnlichem begrenzt ist.It is also advantageous if the detection range of the first and / or the second PIR sensor is limited by the detection zone in such a way that the detection range is extended upward in the vertical direction in the installation position provided for passage detection. This means that incident IR radiation above the PIR sensor can be detected sufficiently. In this way it is achieved that IR radiation, which is mainly emitted from exposed body parts, such as the head area, neck, hands and arms, is also detected by the PIR sensors. The detection of IR radiation from this area increases the probability of detection and thus reduces the risk of not detecting persons, since the emission of IR radiation is usually limited by clothing and the like.

Weiter vorteilhaft ist es, wenn der Erfassungsbereich des ersten und/oder des zweiten PIR-Sensors durch die Erfassungszone derartig begrenzt ist, dass der Erfassungsbereich in vertikaler Richtung nach unten eingeschränkt ist. Auf diese Weise wird die IR-Strahlung, die von kleineren Lebewesen ausgesendet wird, nicht von den PIR-Sensoren erfasst. Die Begrenzung des Erfassungsbereiches nach unten ermöglicht die Ausblendung von kleineren Lebewesen wie es zum Beispiel bei Haustieren der Fall wäre. Es wird dem Nutzer in der Montagehöhe der Vorrichtung ein gewisser Freiheitsgrad eingeräumt So kann die Vorrichtung individuell nach Anwendungsfall auf einfache Weise eingerichtet werden.It is also advantageous if the detection range of the first and / or the second PIR sensor is limited by the detection zone in such a way that the detection range is restricted in the vertical direction downwards. In this way, the IR radiation emitted by smaller animals is not detected by the PIR sensors. The limitation of the coverage area downwards allows the suppression of smaller creatures such as would be the case with pets. The user is given a certain degree of freedom in the mounting height of the device. Thus, the device can be set up individually according to the application in a simple manner.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung hat das Gehäuse eine thermische Isolation. PIR-Sensoren arbeiten mit der Umgebungstemperatur als Referenz bei der Erfassung der Objekttemperatur bzw. der ausgesendeten IR-Strahlung. Die thermische Isolation ermöglicht es äußere thermische Einflüsse, wie zum Beispiel Luftbewegungen in Wohnräumen (Zugluft, Lüftungsvorgänge, Ventilatoren, vorbeilaufende Personen), zu reduzieren oder komplett auszublenden.According to an advantageous development, the housing has a thermal insulation. PIR sensors work with the ambient temperature as a reference when detecting the object temperature or the emitted IR radiation. The thermal insulation allows external thermal influences, such as air movements in living spaces (drafts, ventilation processes, fans, passing people), to reduce or completely hide.

Es ist vorteilhaft, wenn das Gehäuse, insbesondere der schlitzförmige Tunnel des Gehäuses, zur Begrenzung des Erfassungsbereiches ein IR-absorbierendes Material aufweist. Dies kann zum Beispiel über eine schwarze Oberfläche realisiert werden. Eine IR-absorbierende Oberfläche des schlitzförmigen Tunnels ermöglicht eine Reduzierung der Reflektion von seitlich einfallenden IR-Strahlen innerhalb des Gehäuses und somit eine Detektion von IR-Strahlung außerhalb der Idealachse von 90 Grad zur Sensoroberfläche. Diese Weiterbildung reduziert die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Erfassung außerhalb des jeweiligen Durchgangs. It is advantageous if the housing, in particular the slot-shaped tunnel of the housing, has an IR-absorbing material for limiting the detection area. This can be realized, for example, via a black surface. An IR-absorbing surface of the slot-shaped tunnel allows a reduction in the reflection of laterally incident IR rays within the housing and thus a detection of IR radiation outside the ideal axis of 90 degrees to the sensor surface. This development reduces the probability of unwanted detection outside the respective passage.

Es ist vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine drahtlose Kommunikationseinheit, insbesondere eine uni- oder bidirektionale Funkkommunikationseinheit, hat. Dies ermöglicht eine drahtlose Kommunikation der Sensorsignale der PIR-Sensoren oder der mit der Vorrichtung hieraus abgeleiteten Durchgangsdaten zu einem unabhängigen Gerät, zum Beispiel einem Host. Die Auswertung der Signale kann so auf einfache Weise erfolgen und ermöglicht es live Daten einzusehen. Eine aufwendige Verkabelung der Vorrichtung mit einer Zentraleinheit ist dann nicht erforderlich.It is advantageous if the device has a wireless communication unit, in particular a unidirectional or bidirectional radio communication unit. This enables wireless communication of the sensor signals of the PIR sensors or the transmission data derived therefrom to an independent device, for example a host. The evaluation of the signals can be done in a simple way and allows to view live data. A complex wiring of the device with a central unit is then not required.

Bei einem Verfahren zur Bestimmung der Durchgangsrichtung von Personen in Durchgängen kann die Vorrichtung verwendet werden, um die von Personen ausgesandte Wärmestrahlung in Form von IR-Strahlung mit wenigstens einem ersten PIR-Sensor und wenigstens einem zweiten PIR-Sensor zu erfassen, wobei die Erfassung der PIR-Sensoren zeitversetzt erfolgt. Die unterschiedliche Detektionszeit der PIR-Sensoren ist ein Maß für die Durchgangsrichtung einer Person in einem Durchgang.In a method for determining the passage direction of persons in passages, the device can be used to detect the heat radiation emitted by persons in the form of IR radiation with at least one first PIR sensor and at least one second PIR sensor, wherein the detection of the PIR sensors are time-delayed. The different detection time of the PIR sensors is a measure of the passage direction of a person in a single pass.

Es ist vorteilhaft, wenn eine Weiterleitung des erfassten Signals der PIR-Sensoren mittels einer drahtlosen Verbindung, insbesondere einer Funkverbindung, an ein unabhängiges Gerät, zum Beispiel einem Host, zur Weiterverarbeitung gesendet wird. Auf diese Weise kann der Aufwand für eine netzbetriebene Anwendung minimiert werden.It is advantageous if a forwarding of the detected signal of the PIR sensors by means of a wireless connection, in particular a radio link, to an independent device, for example a host, is sent for further processing. In this way, the cost of a mains powered application can be minimized.

Die Vorrichtung kann auch mehr als zwei PIR-Sensoren haben. Insofern ist der unbestimmte Begriff „ein“ im Sinne von „mindestens ein“ zu verstehen und nicht als Zahlwort.The device may also have more than two PIR sensors. In this respect, the indefinite term "a" is to be understood in the sense of "at least one" and not as a number word.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

  • 1 - eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Richtungserkennung in einer Explosionsansicht;
  • 2 - ein Ausschnitt der Vorrichtung mit einem PIR-Sensor als Prinzipzeichnung in Seitenansicht;
  • 3 - eine Prinzipzeichnung eines Erfassungsbereiches eines Ausschnittes der Vorrichtung gemäß der Figur 2 für einen PIR-Sensor;
  • 4 - ein Anwendungsbeispiel einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß 1 in einem Durchgang.
The invention will be explained in more detail by way of example with the accompanying drawings. Show it:
  • 1 - An embodiment of a device for detecting direction in an exploded view;
  • 2 - A section of the device with a PIR sensor as a principle drawing in side view;
  • 3 a schematic drawing of a detection range of a section of the device according to FIG. 2 for a PIR sensor;
  • 4 - An application example of an embodiment of the device according to 1 in one go.

In den Figuren werden gleiche Bezugszeichen für einander entsprechende Elemente verwendet.In the figures, like reference numerals are used for corresponding elements.

Die in der 1 dargestellte Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 2 auf, das einen ersten PIR-Sensor 3 und einen zweiten PIR-Sensor 4 enthält. Sowohl dem ersten PIR-Sensor 3 als auch dem zweiten PIR-Sensor 4 ist jeweils ein für infrarote Strahlung durchlässiges Sichtfenster 5 zugeordnet, das von dem jeweiligen PIR-Sensor 3, 4 beabstandet ist. Zwischen dem PIR-Sensor 3, 4 und dem zugehörigen Sichtfenster 5 hat das Gehäuse 2 einen schlitzförmigen Tunnel 6. Trifft nun von Lebewesen ausgesendete IR-Strahlung (Wärmestrahlung) auf einen der PIR-Sensoren 3, 4, dann erwärmt sich die Oberfläche der PIR-Sensoren 3, 4 und bewirkt dadurch eine Spannung. Aufgrund der Beabstandung der PIR-Sensoren 3, 4 in horizontaler Richtung, in Einbaulage zur Durchgangserkennung gesehen, erfassen die PIR-Sensoren ausgesendete IR-Strahlung zeitlich nacheinander. Durch die zeitversetzten Spannungen kann abhängig davon, welcher der PIR-Sensoren 3, 4 zuerst die IR-Strahlung erfasst, auf die Durchgangsrichtung einer Person oder eines Lebewesens geschlossen werden.The in the 1 illustrated device 1 has a housing 2 on, that's a first PIR sensor 3 and a second PIR sensor 4 contains. Both the first PIR sensor 3 and the second PIR sensor 4 is in each case a transparent window for infrared radiation 5 assigned by the respective PIR sensor 3 . 4 is spaced. Between the PIR sensor 3 . 4 and the associated viewing window 5 has the case 2 a slot-shaped tunnel 6 , Now hits from sentient beings emitted IR radiation (heat radiation) on one of the PIR sensors 3 . 4 , then the surface of the PIR sensors heats up 3 . 4 and thereby causes a voltage. Due to the spacing of the PIR sensors 3 . 4 Seen in the horizontal direction, in installation position for passage detection, the PIR sensors detect emitted IR radiation in succession. Due to the time-shifted voltages can, depending on which of the PIR sensors 3 . 4 first detects the IR radiation, be closed in the direction of passage of a person or a living thing.

Die 2 zeigt einen Ausschnitt der Vorrichtung 1 mit einem PIR-Sensor 3, 4 in einer Prinzipzeichnung in einer Seitenansicht. Die Erfassungszone 7 ist durch einen integral mit dem Gehäuse 2 ausgebildeten schlitzförmigen Tunnel 6 ausgebildet. Der schlitzförmige Tunnel 6 bewirkt, dass IR-Strahlung außerhalb einer Idealachse von 90 Grad zur jeweiligen PIR-Sensoroberfläche weitestgehend ausgeblendet wird. Durch das Sichtfenster 5 einfallende IR-Strahlung wird durch den schlitzförmigen Tunnel 6 derartig begrenzt, dass die IR-Strahlung im Wesentlichen in einem 90° Winkel auf die sensitive Fläche 9 des PIR-Sensors 3, 4 trifft. Unter „im Wesentlichen“ wird eine Toleranzabweichung von +/- 10° bis hin zu +/- 20° verstanden. Der PIR-Sensor 3, 4 ist dabei zur Weiterverarbeitung des Signals auf einer Platine 10 angeordnet. Damit wird der Sichtwinkel (Detektionswinkel) des Erfassungsbereiches 8 begrenzt.The 2 shows a section of the device 1 with a PIR sensor 3 . 4 in a schematic drawing in a side view. The detection zone 7 is through an integral with the housing 2 trained slot-shaped tunnel 6 educated. The slot-shaped tunnel 6 causes IR radiation outside of an ideal axis of 90 degrees to the respective PIR sensor surface is largely hidden. Through the viewing window 5 incident IR radiation is limited by the slot-shaped tunnel 6 such that the IR radiation substantially at a 90 ° angle to the sensitive surface 9 of the PIR sensor 3 . 4 meets. By "substantially" is meant a tolerance deviation of +/- 10 ° up to +/- 20 °. The PIR sensor 3, 4 is for further processing of the signal on a circuit board 10 arranged. Thus, the viewing angle (detection angle) of the detection area becomes 8th limited.

3 zeigt eine Vorrichtung, die vergleichbar zu 2 aufgebaut ist. Erkennbar ist, dass der maximale Erfassungsbereich 8 außerhalb der Vorrichtung 1, der durch die bauliche Anordnung des schlitzförmigen Tunnels 6 und des PIR-Sensors 3, 4 in einer Erfassungszone 7 begrenzt wird. Der schlitzförmige Tunnel 6 kann dabei optional so ausgebildet sein, dass der Erfassungsbereich 8 in horizontaler Richtung eingeschränkt (nicht in dieser Ansicht zu erkennen) und in vertikaler Richtung nach oben erweitert und nach unten eingeschränkt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass Personen nicht außerhalb des Durchgangs von einem PIR-Sensor 3, 4 erfasst werden, aber innerhalb des Durchgangs die Detektionswahrscheinlichkeit, insbesondere von IR-Strahlung, die von dem Kopfbereich einer Person emittiert wird, erhöht wird. Die Beschränkung in vertikaler Richtung nach unten verringert die unerwünschte Detektion von kleinen Lebewesen wie zum Beispiel von Haustieren. 3 shows a device that is comparable to 2 is constructed. It can be seen that the maximum detection range 8th outside the device 1 by the structural arrangement of the slot-shaped tunnel 6 and the PIR sensor 3 . 4 in a detection zone 7 is limited. The slot-shaped tunnel 6 can optionally be designed so that the detection area 8th restricted in the horizontal direction (not visible in this view) and extended in the vertical direction upwards and restricted downwards. This ensures that people are not outside the passage of a PIR sensor 3 . 4 be detected, but within the passage, the detection probability, in particular of IR radiation emitted by the head of a person is increased. The vertical down restriction reduces the unwanted detection of small animals such as pets.

Der Erfassungsbereich 8 kann dabei durch Einstellung eines seitlichen Versatzes des PIR-Sensors 3, 4 zu dem schlitzförmigen Tunnel 6 festgelegt werden.The coverage area 8th can by setting a lateral offset of the PIR sensor 3 . 4 to the slot-shaped tunnel 6 be determined.

4 zeigt ein Anwendungsbeispiel einer Ausführungsform der Vorrichtung 1 gemäß 1. Dabei wird die Vorrichtung 1 innerhalb eines Durchgangs auf einer bestimmten Höhe montiert, die individuell an die Bedürfnisse des Nutzers angepasst werden kann. Der Erfassungsbereich 8 zur Detektion von Personen ist in vertikaler Richtung nach oben erweitert, damit möglichst viel IR-Strahlung von den PIR-Sensoren 3, 4 erfasst werden kann, und nach unten eingeschränkt, um eine Detektion von kleinen Lebewesen wie zum Beispiel Haustieren auszuschließen. Der Erfassungsbereich in horizontaler Richtung ist derartig eingeschränkt, dass die Erfassungsbereiche 8 des ersten PIR-Sensors 3 und des zweiten PIR-Sensors 4 sich nicht oder nur teilweise überschneiden und möglichst auch nicht über die Zarge des Durchgangs hinausgehen. Passiert ein Lebewesen den Durchgang und dabei den Erfassungsbereich 8 der PIR-Sensoren 3, 4, werden die PIR-Sensoren 3, 4 die emittierende IR-Strahlung des Lebewesens nacheinander zeitlich erfassen, wobei anhand des Zeitversatzes der Detektion auf die Durchgangsrichtung des Lebewesens geschlossen werden kann. Zudem kann aus der Anzahl von Durchgangsereignissen eine Durchgangszählung erfolgen. Die Vorrichtung kann auch als Sensor einer Alarmanlage genutzt werden, um ein unbefugtes Betreten eines hinter dem Durchgang liegenden Gebäudeabschnitts oder Bereiches zu erkennen. 4 shows an application example of an embodiment of the device 1 according to 1 , Thereby the device becomes 1 mounted within a passage at a certain height, which can be individually adapted to the needs of the user. The coverage area 8th for the detection of persons is extended upward in the vertical direction, so that as much IR radiation as possible can be detected by the PIR sensors 3, 4, and limited to the bottom to exclude detection of small animals such as domestic animals. The detection area in the horizontal direction is limited such that the detection areas 8 of the first PIR sensor 3 and the second PIR sensor 4 do not overlap or only partially overlap and if possible do not go beyond the frame of the passage. If a living being passes through the passage and thereby the detection area 8 of the PIR sensors 3 . 4 , the PIR sensors become 3 . 4 time-sequentially detect the emitting IR radiation of the living being, it being possible to deduce the passage direction of the living being on the basis of the time offset of the detection. In addition, a passage count can be made from the number of transit events. The device may also be used as a sensor of an alarm system to detect unauthorized entry of a lying behind the passage building section or area.

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  • DE 102006019941 A1 [0003]DE 102006019941 A1 [0003]
  • DE 4001219 C1 [0004]DE 4001219 C1 [0004]

Claims (11)

Vorrichtung (1) zur Richtungserkennung in Durchgängen mit einem Gehäuse (2), einem ersten PIR-Sensor (3) und einem zweiten PIR-Sensor (4) in dem Gehäuse (2) und mit jeweils einem für infrarote Strahlung durchlässigen Sichtfenster (5) vor den PIR-Sensoren (3, 4), dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) jeweils zwischen einem der PIR-Sensoren (3, 4) und dem Sichtfenster (5) des PIR-Sensors (3, 4) eine Erfassungszone (7) zur Reduzierung des Erfassungsbereiches (8) hat.Device (1) for detecting direction in passages with a housing (2), a first PIR sensor (3) and a second PIR sensor (4) in the housing (2) and each with a transparent to infrared radiation viewing window (5) before the PIR sensors (3, 4), characterized in that the housing (2) in each case between one of the PIR sensors (3, 4) and the viewing window (5) of the PIR sensor (3, 4) a detection zone ( 7) for reducing the detection range (8). Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Paar von PIR-Sensoren (3, 4) voneinander in Durchgangsrichtung beabstandet ist.Device (1) according to Claim 1 , characterized in that a pair of PIR sensors (3, 4) is spaced from each other in the passage direction. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassungszone (7) ein schlitzförmiger Tunnel (6) im Gehäuse (2) ist.Device (1) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the detection zone (7) is a slot-shaped tunnel (6) in the housing (2). Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich (8) des ersten PIR-Sensors (3) und/oder des zweiten PIR-Sensors (4) durch die Erfassungszone (7) in Durchgangsrichtung eingeschränkt ist.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection region (8) of the first PIR sensor (3) and / or the second PIR sensor (4) is limited by the detection zone (7) in the passage direction. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich (8) des ersten PIR-Sensors (3) und/oder des zweiten PIR-Sensors (4) durch die Erfassungszone (7) in vertikaler Richtung nach oben erweitert ist.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection area (8) of the first PIR sensor (3) and / or the second PIR sensor (4) expands vertically upwards through the detection zone (7) is. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erfassungsbereich (8) des ersten PIR-Sensors (3) und/oder des zweiten PIR-Sensors (4) durch die Erfassungszone (7) in vertikaler Richtung nach unten eingeschränkt ist.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the detection range (8) of the first PIR sensor (3) and / or the second PIR sensor (4) by the detection zone (7) in the vertical downward direction is. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) eine thermische Isolation hat.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (2) has a thermal insulation. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (2) ein Infrarot-absorbierendes Material aufweist.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (2) comprises an infrared-absorbing material. Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Kommunikationseinheit zur drahtlosen Datenkommunikation hat.Device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the device (1) has a communication unit for wireless data communication. Verfahren zur Bestimmung der Durchgangsrichtung von Personen in Durchgängen mit einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von einer Person ausgesandte IR-Strahlung von wenigstens einem ersten PIR-Sensor (3) und von einem zweiten PIR-Sensor (3) zeitversetzt detektiert werden, wobei mit der unterschiedlichen Detektionszeit die Durchgangsrichtung einer Person bestimmt wird.Method for determining the passage direction of persons in passages with a device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that IR radiation emitted by a person is emitted from at least one first PIR sensor (3) and from a second PIR sensor ( 3) are detected with a time delay, wherein the passage direction of a person is determined with the different detection time. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Signal der Durchgangsrichtung mittels einer drahtlosen Kommunikationseinheit an ein unabhängiges Gerät zur Weiterverarbeitung drahtlos weitergeleitet wird.Method according to Claim 10 , characterized in that the signal of the passage direction is forwarded by means of a wireless communication unit to an independent device for further processing wirelessly.
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