DE19548578C2 - Position-selective passive infrared intrusion sensor - Google Patents

Position-selective passive infrared intrusion sensor

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DE19548578C2 DE19548578A DE19548578A DE19548578C2 DE 19548578 C2 DE19548578 C2 DE 19548578C2 DE 19548578 A DE19548578 A DE 19548578A DE 19548578 A DE19548578 A DE 19548578A DE 19548578 C2 DE19548578 C2 DE 19548578C2
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Description

Die Erfindung betrifft einen passiven Infrarot-Intrusion-Sensor, der insbesondere in Infrarot- Alarmgeräten zur Anwendung gelangt.The invention relates to a passive infrared intrusion sensor, which is used in particular in infrared Alarm devices come into use.

Es sind passive Alarmgeber bekannt, die auf die von lebenden Objekten ausgesendete Infra­ rotstrahlung reagieren. Der Stand der Technik ist gekennzeichnet durch den Einsatz pyro­ elektrischer Strahlungssensoren für derartige passive Alarmgeber. Zumeist wird ein pyro­ elektrischer Dualsensor verwendet (Pyroelectric Dual Element Detector LHi954, Firmenschrift Heimann GmbH 12/89). Pyroelektrische Sensoren erzeugen einen Signalimpuls, wenn sich die auf den Sensor auffallende Infrarotstrahlung ändert. Es ist bekannt, die Impulssignale von pyroelektrischen Dualsensoren, die beim Bewegen von Menschen vor dem Sensor entstehen, mit vorherbestimmten repräsentativen Vergleichsfolgen auf Ähnlichkeit zu prüfen und beim Auftreten charakteristischer Ähnlichkeitsmerkmale zur Alarmauslösung zu nutzen (EP 0 107 042 A1; DE 36 22 371 A1). Derartige Alarmgeber werden als Bewegungs­ melder bezeichnet, weil sie zur Alarmauslösung die Temperaturstrahlungsänderung anzeigen, die durch das Bewegen von Menschen verursacht wird.Passive alarm devices are known which point to the infra emitted by living objects react red radiation. The state of the art is characterized by the use of pyro electrical radiation sensors for such passive alarm devices. Usually a pyro electric dual sensor used (Pyroelectric Dual Element Detector LHi954, Heimann GmbH 12/89). Pyroelectric sensors generate a signal pulse when the infrared radiation striking the sensor changes. It is known that Pulse signals from pyroelectric dual sensors that move people in front of the Sensor arise with predetermined representative comparison sequences for similarity check and if characteristic similarity features occur to trigger the alarm use (EP 0 107 042 A1; DE 36 22 371 A1). Such alarms are called movement called detector because they indicate the change in temperature radiation to trigger the alarm, caused by moving people.

Die Bewegungsmelder erkennen ein unbewegtes Objekt nicht. Außerdem liefern sie keine Information über die Position des in den Erfassungsbereich eindringenden Objektes. Die Bewegungsrichtung des Objektes wird ebenfalls nicht angezeigt.The motion detectors do not recognize an unmoving object. In addition, they do not deliver Information about the position of the object entering the detection area. The The direction of movement of the object is also not displayed.

Zur Positionsanzeige von Menschen werden Infrarotkamerasysteme benutzt, die linienförmige oder matrixförmige pyroelektrische Vielelementsensoren enthalten (Human Information Sensor; Yoshilke, N. et. al.: The 7th Int. Conf Solid-State Sensors and Actuators, 93, Yoko­ hama, Japan 1993, S. 1015-1018). Zur Verbesserung der Zuverlässigkeit des Alarmsignals des Infrarotkamerasystems kann das thermische Bild mit dem Informationsgehalt eines Ultra­ schallsensorsystems verglichen werden (Human Information Sensor, Yoshiike, N. et. al.: The 8th Int. Conf Solid-State Sensors and Acutators, and Eurosensors IX, Stockholm, Sweden 1995, S. 108-111). Der Nachteil von Infrarotkamerasystemen besteht in der technischen Kompliziertheit dieser Anlagen und dem damit verbundenen hohen ökonomischen Aufwand beim Einsatz als Alarmgeber.To display the position of people infrared camera systems are used, the line-shaped or matrix-shaped pyroelectric multi-element sensors include (Human information sensor;.. Yoshilke, N. et al .: The 7 th Int Conf Solid-State Sensors and Actuators, 93, Yoko Hama, Japan, 1993, Pp. 1015-1018). To improve the reliability of the alarm signal of the infrared camera system, the thermal image can be compared with the information content of an ultrasound sensor system (Human Information Sensor, Yoshiike, N. et. Al .: The 8 th Int. Conf Solid-State Sensors and Acutators, and Eurosensors IX , Stockholm, Sweden 1995, pp. 108-111). The disadvantage of infrared camera systems is the technical complexity of these systems and the associated high economic outlay when used as an alarm device.

So wird auch gemäß der den Oberbegriff des Anspruches 1 bildenden DE 38 32 428 C2 dieses Problem aufgegriffen und eine Personen­ erfassungsvorrichtung, bei der Infrarotstrahlung aus einem in mehreren Zonen unterteilten Erfassungsbereich durch eine optische Einrichtung konzentriert und von mehreren Infrarot- Detektorelementen empfangen wird, deren Ausgangssignale verstärkt und mittels eines Signalprozessors verarbeitet werden, um an eine Diskriminatoreinrichtung angelegt zu werden, welche die Ausgangssignale der verschiedenen Infrarot-Detektorelemente miteinan­ der vergleicht, wobei das Ergebnis des Diskriminiervorganges an eine Ausgabeeinrichtung abgegeben wird, vorgeschlagen, bei der jedes Detektorelement einer einzigen Zone zugeord­ net ist, daß mehrere Zonen des Erfassungbereiches entsprechend der zweidimensionalen Anordnung der Infrarot-Detektorelemente für jede Bewegungsrichtung einer Person von dieser nacheinander betreten werden, daß die Diskriminatoreinrichtung die Pegelspitzen Vi und Ausgabezeiten der verschiedenen Ausgangssignale der Infrarot-Detektorelemente mitein­ ander vergleicht und daß die Diskriminatoreinrichtung auf Anwesenheit einer Person schließt, wenn die Zeitdifferenz zwischen den Ausgabezeiten Zweier Infrarot-Detektoren, die zwei benachbarten Zonen entsprechen, innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, so daß auf gleichzeitige Anwesenheit der Person in diese zwei benachbarten Zonen geschlossen wird, und wenn jeweils das Verhältnis zwischen den Pegelspitzen Vi der Detektorelemente und der maximalen Pegelspitze Vmax einen Wert K(0 < k < 1) überschreitet.Thus, according to DE 38 32 428 C2 forming the preamble of claim 1, this problem is also taken up and a person Detection device in which infrared radiation from one divided into several zones Detection area concentrated by an optical device and by several infrared Detector elements is received, the output signals amplified and by means of a Signal processor are processed to be applied to a discriminator device which are the output signals of the various infrared detector elements who compares, the result of the discrimination process to an output device is proposed, in which each detector element is assigned to a single zone net is that several zones of the detection area corresponding to the two-dimensional Arrangement of the infrared detector elements for each direction of movement of a person this will be entered one after the other that the discriminator means the level peaks Vi and output times of the various output signals of the infrared detector elements compares others and that the discriminator concludes that someone is present, if the time difference between the output times two infrared detectors, the two neighboring zones correspond, lies within a predetermined range, so that simultaneous presence of the person is concluded in these two neighboring zones, and if in each case the ratio between the level peaks Vi of the detector elements and the maximum level peak Vmax exceeds a value K (0 <k <1).

Wenn auch damit die Störanfälligkeit derartiger Erfassungseinrichtungen minimiert wird, bleibt der hohe Aufwand beim Einsatz als Alarmgeber erhalten.If this also minimizes the susceptibility to malfunction of such detection devices, The high effort involved in using the alarm device is retained.

Der Erfindung liegt im Ansatz die Aufgabe zugrunde, mit einem Sensor, der einfach und ökonomisch günstig herzustellen ist, das Eindringen eines Objektes, die Position bewegter und unbewegter Objekte und die Bewegungsrichtung des Objektes anzuzeigen. Dabei soll die Anzeige nicht durch in Erfassungsbereich des Sensors angeordnete stationäre thermische Strahler wie Heizungen oder elektrische Geräte beeinflußt werden.The invention is based on the task, with a sensor that is simple and is economically cheap to manufacture, the intrusion of an object, the position more moving and to display still objects and the direction of movement of the object. Thereby the  Not indicated by stationary thermal arranged in the detection area of the sensor Spotlights such as heaters or electrical devices can be affected.

Diese Aufgabe soll durch die Schaffung eines positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion- Sensors zur Erfassung bewegter und ruhender wärmestrahlender Objekte, zur Bestimmung der Position wärmestrahlender Objekte, zur Bestimmung der Bewegungsrichtung wärmestrahlender Objekte und zur Vermeidung von Störungen durch stationäre Strahler, wobei mehrere infrarotempfindliche Empfänger 2, 3, 4, 5 in Form von thermoelektrischen Säulen, derart angeordnet sind, daß jeder Empfänger 2, 3, 4, 5 Wärmestrahlung aus einem andern Winkelbereich erfaßt, sich aneinander angrenzende Winkelbereiche teilweise überdecken und das Signal des positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusions-Sensors 1 durch Vergleich der Signale der einzelnen infrarotempfindlichen Empfänger 2, 3, 4, 5 gebildet ist, und jeweils zwei Empfänger mit Winkelerfassungsbereichen, die sich nicht überdecken, so in Reihe geschaltet sind, daß ihre Signalspannungen entgegengesetzt gerichtet sind, gelöst werden, bei dem erfindungsgemäß mindestens zwei dieser Reihenschaltungen so geschaltet sind, daß der Quotient der Spannungen der Reihenschaltung, die Vorzeichen der Spannungen und der Größenvergleich der Spannungen der Reihenschaltung gebildet werden und hieraus die Winkellage des wärmestrahlenden Objektes im Erfassungsbereich ermittelt und zur Anzeige gebracht wird.This task is to be carried out by creating a position-selective passive infrared intrusion sensor for detecting moving and stationary heat-radiating objects, for determining the position of heat-radiating objects, for determining the direction of movement of heat-radiating objects and for avoiding interference from stationary radiators, with several infrared-sensitive receivers 2 , 3 , 4 , 5 in the form of thermoelectric columns, are arranged such that each receiver 2 , 3 , 4 , 5 detects heat radiation from a different angular range, partially overlap adjacent angular ranges and the signal of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 is formed by comparison of the signals of the individual infrared-sensitive receivers 2 , 3 , 4 , 5 , and two receivers with angle detection areas that do not overlap are connected in series so that their signal voltages are directed in opposite directions, be solved i According to the invention, at least two of these series connections are connected in such a way that the quotient of the voltages of the series connection, the signs of the voltages and the size comparison of the voltages of the series connection are formed and from this the angular position of the heat-radiating object in the detection range is determined and displayed.

Gemäß den Merkmalen der Ansprüche 2 bis 5 wird die Erfindung weiter ausgebildet.According to the features of claims 2 to 5, the invention is further developed.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben. In den Zeichnungen zeigenThe invention is described on the basis of exemplary embodiments. In the drawings demonstrate

Fig. 1 den prinzipiellen Winkelbereich von 4 infrarotempfindlichen Empfängern, in welchem sie die Temperaturstrahlung bei der erfindungsgemäßen Empfängeranord­ nung erfassen, Fig. 1 shows the basic angle range of 4 infrared-sensitive receivers in which they detect the temperature radiation of the inventive Empfängeranord voltage,

Fig. 2 die unterschiedliche Dezentrierung der strahlungsabsorbierenden Empfängerfläche zum Strahlungseintrittsfenster der Empfänger, Fig. 2, the various decentering of the radiation receiving surface to the radiation entrance window of the receiver,

Fig. 3 die entgegengesetzt gerichteten Signalspannungen der Empfänger in einer sogenann­ ten Anti-Reihenschaltung, Fig. 3, the signal voltages in opposite directions, the receiver, in a sogenann th anti-series circuit

Fig. 4 die Anordnung der Thermosäulen in Richtung der Beobachtungsrichtung des Objek­ tes, Fig. 4 shows the arrangement of the thermopile in the direction of the viewing direction of the OBJEK tes,

Fig. 5 die Signalspannungen der Thermosäulen in Abhängigkeit von der Winkellage des Objektes vor dem Sensor, Fig. 5, the signal voltages of the thermopile as a function of the angular position of the object in front of the sensor,

Fig. 6 die Spannungen der Anti-Reihenschaltungen und Fig. 6 shows the voltages of the anti-series circuits and

Fig. 7 die Winkelbestimmung der Lage des Objektes vor dem Sensor in Bereichen gemäß den Tabellen 1 bis 6 von -40° bis +40°. Fig. 7, the angle determination of the position of the object in front of the sensor given in Tables 1 to 6 of -40 ° to + 40 °.

Gemäß Fig. 1 sind mehrere infrarotempfindliche Empfänger 2, 3, 4, 5 derart nebeneinander angeordnet, daß jeder Empfänger 2, 3, 4, 5 infrarote Wärmestrahlung aus einem anderen Raumbereich vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1 erfaßt. Die von jedem einzelnen Empfänger 2, 3, 4, 5 umfaßten Raumbereiche überdecken sich in unter­ schiedlichem Maße. Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Winkelbereich von 4 Empfängern 2, 3, 4, 5, in dem sie die Temperaturstrahlung bei der erfindungsgemäßen Empfängeranordnung erfas­ sen.Referring to FIG. 1, a plurality infrared sensitive receiver 2, 3, 4, 5 are arranged side by side, that each receiver 2, 3, 4, 5 infrared radiation from another region of space in front of the position selective passive infrared intrusion sensor 1 detects. The areas covered by each individual receiver 2 , 3 , 4 , 5 overlap to different degrees. Fig. 1 shows the basic angular range of 4 receivers 2 , 3 , 4 , 5 , in which they capture the temperature radiation in the receiver arrangement according to the invention.

Das Sensorsignal ist durch Vergleich der Signale der einzelnen Strahlungsempfänger gebildet.The sensor signal is formed by comparing the signals from the individual radiation receivers.

In Ausbildung der Erfindung sind die infrarotempfindlichen Strahlungsempfünger Strah­ lungsthermosäulen. Strahlungsthermosäulen sind thermoelektrische Sensoren zum Nachweis von Wärmestrahlung. In Strahlungsthermosäulen führt die von einer Empfängerfläche 10 absorbierte Infrarot-Strahlung zu einer Temperaturerhöhung der auf der Empfängerfläche angeordneten warmen Verbindungsstellen der thermoelektrischen Materialien gegenüber den nicht bestrahlten kalten Verbindungsstellen der thermoelektrischen Materialien. Durch diese Temperaturerhöhung entsteht aufgrund des thermoelektrischen Effektes eine elektrische Spannung. Strahlungsthermosäulen können daher in Gegensatz zu pyroelektrischen Sensoren auch nicht modulierte Strahlung messen.In an embodiment of the invention, the infrared-sensitive radiation receivers are radiation thermopiles. Radiation thermal columns are thermoelectric sensors for the detection of heat radiation. In radiation thermal columns, the infrared radiation absorbed by a receiver surface 10 leads to a temperature increase in the warm connection points of the thermoelectric materials arranged on the receiver surface compared to the non-irradiated cold connection points of the thermoelectric materials. This temperature increase creates an electrical voltage due to the thermoelectric effect. In contrast to pyroelectric sensors, radiation thermal columns can therefore also measure non-modulated radiation.

Der in Fig. 1 dargestellte Winkelerfassungsbereich der einzelnen Empfänger 2, 3, 4, 5 ist nach Fig. 2 durch unterschiedliche Dezentrierung 8 der strahlungsabsorbierenden Empfängerfläche 10 zum Strahlungseintrittsfenster 7 der Empfänger 2, 3, 4, 5 realisiert. In Varianten der Erfin­ dung befinden sich Chips 9 der Empfänger 2, 3, 4, 5 in separaten Gehäusen 6 oder die einzel­ nen Empfänger 2, 3, 4, 5 bilden eine Empfängerzeile in einem gemeinsamen Gehäuse 6.The angular detection range shown in FIG. 1 of the individual receivers 2 , 3 , 4 , 5 is realized according to FIG. 2 by differently decentering 8 the radiation-absorbing receiver surface 10 to the radiation entrance window 7 of the receivers 2 , 3 , 4 , 5 . In variants of the invention, chips 9 of the receivers 2 , 3 , 4 , 5 are located in separate housings 6 or the individual receivers 2 , 3 , 4 , 5 form a receiver row in a common housing 6 .

Im weiteren Ausbau der Erfindung sind die Empfänger 2, 3, 4, 5 paarweise in Reihe geschal­ tet, deren Winkelerfassungsbereiche sich nicht oder nur geringfügig überdecken. Wie in Fig. 3 dargestellt, ist die Reihenschaltung so gebildet, daß die Signalspannungen der Empfänger entgegengesetzt in einer sogenannten Anti-Reihenschaltung gerichtet sind. Das Verhältnis (der Quotient) von mindestens zwei dieser durch Anti-Reihenschaltung entstehenden Span­ nungen, das Vorzeichen der Spannungen und der Größenvergleich der Spannungen sind durch übliche schaltungstechnische Maßnahmen gebildet und als Maß für die Position des Objektes vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1 zur Anzeige gebracht.In a further development of the invention, the receivers 2 , 3 , 4 , 5 are switched in pairs in series, the angle detection areas of which do not overlap or only slightly. As shown in Fig. 3, the series connection is formed so that the signal voltages of the receivers are directed in opposite directions in a so-called anti-series connection. The ratio (the quotient) of at least two of these voltages resulting from anti-series connection, the sign of the voltages and the size comparison of the voltages are formed by conventional circuitry measures and as a measure of the position of the object in front of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 displayed.

Die Änderung des Verhältnisses von mindestens zwei der durch Anti-Reihenschaltung entste­ henden Spannungen ist als Maß für die Bewegungsrichtung zur Anzeige gebracht.The change in the ratio of at least two of those created by anti-series connection tensions is displayed as a measure of the direction of movement.

Der erfindungsgemäße positionsselektive passive Infrarot-Intrusion-Sensor 1 ermöglicht durch die Anwendung eines neuartigen Meßprinzips die Vermeidung der Beeinflussung der Messung durch stationäre oder sich langsam verändernde Störstrahler. Dazu sind die Span­ nungen von mindestens zwei der Anti-Reihenschaltungen gespeichert und als Maß für even­ tuell vorhandene stationäre Temperaturstrahlungszustände des zu überwachenden Raumes, die sich dem Meßsignal überlagern würden, genutzt. Eine langsame Änderung von mindestens zwei der durch Anti-Reihenschaltung entstehenden Spannungen gegenüber den gespeicherten Werten ist zur Vermeidung der Beeinflussung der Messung durch sich langsam ändernde stationäre Strahler genutzt.The position-selective passive infrared intrusion sensor 1 according to the invention enables the use of a novel measuring principle to avoid influencing the measurement by stationary or slowly changing interference emitters. For this purpose, the voltages of at least two of the anti-series circuits are stored and used as a measure for any existing stationary temperature radiation states of the room to be monitored, which would overlap the measurement signal. A slow change of at least two of the voltages created by the anti-series connection compared to the stored values is used to avoid the measurement being influenced by slowly changing stationary radiators.

In einem besonderen Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 besteht ein positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor 1 aus 4 Strahlungsthermosäulen 11, 12, 13, 14 in Miniaturausfüh­ rung. Die Thermosäulen 11, 12, 13, 14 sind in Richtung der Beobachtungsrichtung des Objek­ tes nebeneinander angeordnet. Die beiden inneren Thermosäulen 12 und 13 haben einen Öffnungswinkel von 45° und die beiden äußeren Thermosäulen 11 und 14 haben einen Öffnungswinkel von 35°. Durch die in Fig. 4 dargestellte Dezentrierung 8 der Empfänger­ flächen 10 der Thermosäulen 11, 12, 13, 14 relativ zu ihren Strahlungseintrittsfenstern 7 erfassen die beiden äußeren Strahlungsthermosäulen 11 und 14 Strahlung aus einem Bereich, der um 30° nach außen aus der Mitte vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion- Sensor 1 verschoben ist. Die beiden inneren Thermosäulen 12 und 13 erfassen durch besagte Dezentrierung 8 Strahlung aus einem Bereich, der um 15° nach außen aus der Mitte vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1 verschoben ist. Die Signalspannun­ gen der Thermosäulen 11 bis 14 sind in Abhängigkeit von der Winkellage des Objektes vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1 gemäß Fig. 5 dargestellt. Die Thermosäulen 11 und 13 und die Thermosäulen 12 und 14 sind in Anti-Reihe geschaltet. Die Spannungen der Anti-Reihenschaltung U11-U13 und U12-U14 sind in Fig. 6 dargestellt. Nach Verstärkung und Digitalisierung der Spannungen ist durch eine Logikschaltung der Quotient (U11-U13)/(U12-U14) gebildet und in 25 gleichmäßige Teilbereiche aufgeteilt. Der Wert dieses Quotienten oder seines reziproken Wertes bestimmt in Kombination mit dem jeweili­ gen Vorzeichen der Spannungen (U11-U13) und (U12-U14) und in Kombination mit dem Größenvergleich der Spannungen (U11-U13) und (U12-U14) die Winkellage des Objektes vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1. Der Zusammenhang zwischen dem Quotienten, dem Vorzeichen der Spannungen und dem Größenvergleich der Spannungen mit der Winkellage vor dem Positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1 im Bereich von -40° bis +40° mit einer Auflösung von 1° ist in den Tabellen entsprechend Fig. 7 dargestellt. In den zugehörigen Tabellen 1 bis 6 zeigt die Logikschaltung des positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensors 1 die Winkellage des Objektes vor dem positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusion-Sensor 1 an. In a particular exemplary embodiment according to FIG. 4, a position-selective passive infrared intrusion sensor 1 consists of 4 radiation thermal columns 11 , 12 , 13 , 14 in miniature execution. The thermopiles 11 , 12 , 13 , 14 are arranged side by side in the direction of the observation direction of the object. The two inner thermopiles 12 and 13 have an opening angle of 45 ° and the two outer thermopiles 11 and 14 have an opening angle of 35 °. The illustrated in Fig. 4 decentering 8 the receiver of the thermopile 11, 12, 13, 14 surfaces 10 relative to their radiation entry windows 7 detect the two outer radiation thermopile 11 and 14, radiation from a range of about 30 ° outwards from the middle in front the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 is shifted. By means of said decentration 8 , the two inner thermopiles 12 and 13 detect radiation from an area which is shifted 15 ° outwards from the center in front of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 . The signal voltages of the thermopiles 11 to 14 are shown as a function of the angular position of the object in front of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 according to FIG. 5. The thermopiles 11 and 13 and the thermopiles 12 and 14 are connected in anti-series. The voltages of the anti-series circuit U 11 -U 13 and U 12 -U 14 are shown in FIG. 6. After amplification and digitization of the voltages, the quotient (U 11 -U 13 ) / (U 12 -U 14 ) is formed by a logic circuit and divided into 25 uniform sub-areas. The value of this quotient or its reciprocal value is determined in combination with the respective sign of the voltages (U 11 -U 13 ) and (U 12 -U 14 ) and in combination with the size comparison of the voltages (U 11 -U 13 ) and ( U 12 -U 14 ) the angular position of the object in front of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 . The relationship between the quotient, the sign of the voltages and the size comparison of the voltages with the angular position in front of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 in the range from -40 ° to + 40 ° with a resolution of 1 ° is shown in the tables in accordance with FIG shown. 7,. In the associated tables 1 to 6, the logic circuit of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 shows the angular position of the object in front of the position-selective passive infrared intrusion sensor 1 .

BezugszeichenlisteReference list

11

= Positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor
= Position-selective passive infrared intrusion sensor

22nd

= Empfänger
= Recipient

33rd

= Empfänger
= Recipient

44

= Empfänger
= Recipient

55

= Empfänger
= Recipient

66

= Gehäuse
= Housing

77

= Strahlungseintrittsfenster
= Radiation entrance window

88th

= Dezentrierung
= Decentration

99

= Chip
= Chip

1010th

= Empfängerfläche
= Recipient area

1111

= Thermosäule
= Thermopile

1212th

= Thermosäule
= Thermopile

1313

= Thermosäule
= Thermopile

1414

= Thermosäule
= Thermopile

Claims (5)

1. Positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor (1) zur Erfassung bewegter und ruhender wärmestrahlender Objekte, zur Bestimmung der Position wärmestrahlender Objekte, zur Bestimmung der Bewegungsrichtung wärmestrahlender Objekte und zur Vermeidung von Störungen durch stationäre Strahler, wobei mehrere infrarotempfind­ liche Empfänger (2, 3, 4, 5) in Form von thermoelektrischen Säulen, derart angeordnet sind, daß jeder Empfänger (2, 3, 4, 5) Wärmestrahlung aus einem andern Winkelbereich erfaßt, sich aneinander angrenzende Winkelbereiche teilweise überdecken und das Signal des positionsselektiven passiven Infrarot-Intrusions-Sensors (1) durch Vergleich der Signale der einzelnen infrarotempfindlichen Empfänger (2, 3, 4, 5) gebildet ist, und jeweils zwei Empfänger mit Winkelerfassungsbereichen, die sich nicht überdecken, so in Reihe geschaltet sind, daß ihre Signalspannungen entgegengesetzt gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei dieser Reihenschaltungen so geschaltet sind, daß der Quotient der Spannungen der Reihenschaltung, die Vorzeichen der Span­ nungen und der Größenvergleich der Spannungen der Reihenschaltung gebildet werden und hieraus die Winkellage des wärmestrahlenden Objektes im Erfassungsbereich ermittelt und zur Anzeige gebracht wird.1.Position-selective passive infrared intrusion sensor ( 1 ) for detecting moving and stationary heat-radiating objects, for determining the position of heat-radiating objects, for determining the direction of movement of heat-radiating objects and for avoiding interference from stationary radiators, with several infrared-sensitive receivers ( 2 , 3 , 4 , 5 ) in the form of thermoelectric columns, are arranged such that each receiver ( 2 , 3 , 4 , 5 ) detects heat radiation from a different angular range, partially overlap adjacent angular ranges and the signal of the position-selective passive infrared intrusion - Sensor ( 1 ) is formed by comparing the signals of the individual infrared-sensitive receivers ( 2 , 3 , 4 , 5 ), and two receivers with angle detection areas that do not overlap are connected in series so that their signal voltages are directed in opposite directions, characterized in that at least s two of these series connections are connected so that the quotient of the voltages of the series connection, the sign of the voltages and the size comparison of the voltages of the series connection are formed and from this the angular position of the heat-radiating object in the detection range is determined and displayed. 2. Positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Winkelerfassungsbereiche durch unter­ schiedliche Dezentrierung (8) der Empfängerfläche (10) der Empfänger (2, 3, 4, 5) zum Strahlungseintrittsfenster (7) der Empfänger (2, 3, 4, 5) realisiert sind.2. Position-selective passive infrared intrusion sensor according to claim 1, characterized in that the different angle detection areas by under different decentering ( 8 ) of the receiver surface ( 10 ) of the receiver ( 2 , 3 , 4 , 5 ) to the radiation entrance window ( 7 ) of the receiver ( 2 , 3 , 4 , 5 ) are realized. 3. Positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Empfänger (2, 3, 4, 5), die die Wärmestrahlung aus unterschiedlichen Winkelbereichen erfassen, eine Empfängerzeile mit nicht mehr als 6 Empfängern (2, 3, 4, 5) bilden. 3. Position-selective passive infrared intrusion sensor according to claims 1 or 2, characterized in that the individual receivers ( 2 , 3 , 4 , 5 ), which detect the heat radiation from different angular ranges, a receiver line with no more than 6 receivers ( 2 , 3 , 4 , 5 ). 4. Positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungssignale der in Reihe geschalteten Empfänger als Maß für den Temperaturstrahlungszustand des zu überwachenden Raumes gespeichert und zur Vermeidung der Beeinflussung der Messung durch stationäre Strahler genutzt sind.4. Position-selective passive infrared intrusion sensor according to claim 3, characterized characterized in that the voltage signals of the series-connected receivers as Measure of the temperature radiation state of the room to be monitored is saved and used to avoid influencing the measurement by stationary radiators are. 5. Positionsselektiver passiver Infrarot-Intrusion-Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine langsame Änderung der Spannungssignale der in Reihe geschalteten Empfänger gegenüber den gespeicherten Werten als Maß für den Temperaturstrahlungszustand des zu überwachenden Raumes zur Vermeidung der Beeinflussung der Messung durch sich langsam ändernde stationäre Strahler genutzt ist.5. Position-selective passive infrared intrusion sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that a slow change in the voltage signals of the in Series connected receiver compared to the stored values as a measure of the Temperature radiation state of the room to be monitored to avoid the Influencing the measurement by slowly changing stationary radiators is used.
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