DE19737166C2 - PIR-Melder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen PIR-Melder nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Ein solcher PIR-Melder ist aus der EP-A-0 556 898 bekannt. Der Detektor empfängt einen geringen Streuanteil der Strahlung der Sendediode. Diese Streustrahlung kommt sowohl von der Fensterfolie des PIR-Detektors, die hierzu eine gewisse Textur bzw. Rauhigkeit haben kann, als auch von das Eintrittsfenster begrenzenden Gehäusestegen und schließlich von etwa im Nahbereich befindlichen Gegenständen. Wird der Sollwert der empfangenen Streustrahlung unterschritten, so wird dies als Veränderung der Steueigenschaften der Gehäusestege oder der Fensterfolie interpretiert. Dies ist z. B. infolge Besprühens mit Lack möglich, wodurch die Fensterfolie für IR-Strahlung undurchlässig gemacht werden kann. Wird der Sollwert überschritten, so wird dies als Anzeichen für das Vorhandensein eines abdeckenden Objekts in unmittelbarer Nähe des PIR-Melders interpretiert.

Bei diesem PIR-Melder ist es schwierig, gezielt Anteile der emittierten und der empfangenen Strahlung der Fensterfolie bzw. dem überwachten Nahbereich zuzuordnen.

Aus der EP 0 772 171 A1 ist ein PIR-Melder bekannt, der zur Überwachung eines Eintrittsfensters für Infrarotstrahlung eine Lichtquelle aufweist, deren Strahlung an einer Gitter­ struktur des Eintrittsfensters auf einen hinter dem Ein­ trittsfenster liegenden Detektor gebeugt und mittels dieses Detektors detektiert wird. Bei Sabotage des Eintrittsfen­ sters, z. B. durch Lack, wird die Gitterstruktur des Eintrittsfensters verunstaltet, so daß das von der Lichtquelle abgegebene Licht nicht mehr auf den Detektor fokussiert sondern diffus gestreut wird. Dementsprechend fällt die vom Detektor empfangene Lichtintensität. Das Aufbringen der Gitterstruktur auf das Eintrittsfenster ist aufwendig und daher kostenintensiv. Zudem kann mit diesem Melder der Nahbereich nicht auf etwaige Sabotage des Melders überwacht werden, da der Detektor hinter dem Eintrittsfenster liegt und im wesentlichen nur aus Richtung der Lichtquelle auf das Eintrittsfenster treffende Strahlung auf den Detektor gelenkt wird.

Die Erfindung hat die Aufgabe, den gattungsgemäßen PIR- Melder dahingehend zu verbessern, daß gezielt Anteile der emittierten und der empfangenen Strahlung der Fensterfolie bzw. dem überwachten Nahbereich zuordenbar sind.

Die Aufgabe ist durch einen PIR-Melder mit den im kenn­ zeichnenden Teil des Anspruchs 1 genannten Merkmalen gelöst.

Der Kern der Erfindung liegt darin, daß die aus der seitlichen Sendediodenblendenöffnung austretende und zur Überwachung der Fensterfolie verwendete Strahlung gezielt bemessen werden kann. Die Anordnung und die Konstruktion der beiden Blenden gewährleisten, daß durch die seitliche Öffnung der Detektorblende nur von der Sendediode emittierte, aus der seitlichen Sendediodenblendenöffnung austretende und dann an der Fensterfolie gestreute Strahlung gelangt und vom Detektor empfangen wird. Der Sollwert der vom Detektor empfangenen Streustrahlung entspricht der von der Sendediode emittierten und dann an der Fensterfolie gestreuten Strahlung bei ungestörtem Betrieb des PIR- Melders. Verändert sich die Reflektivität der Fensterfolie, wie z. B. nach Besprühen mit Haarspray oder Klarlack, so weicht der Istwert vom Sollwert ab. Diese Abweichung wird als Betriebsstörung der Fensterfolie erkannt.

Bevorzugt umfaßt die Sendediodenblende eine einen Teil der Strahlung in Richtung der Sendediodenblendenöffnung umlen­ kende Vorrichtung (Anspruch 2). Durch die umlenkende Vorrichtung, die im Strahlengang der emittierten Strahlung angeordnet ist, läßt sich ein gezielter Anteil der emittierten Strahlung zur Überwachung der Fensterfolie verwenden.

Zweckmäßig besteht die umlenkende Vorrichtung aus einer im Innenraum der Sendediodenblende etwa in Höhe deren seitli­ cher Öffnung angeordneten, zumindest teilweise reflektieren­ den Fläche (Anspruch 3). Dies ermöglicht es, die umlenkende Vorrichtung einstückig mit der Blende auszubilden (Anspruch 4).

Insbesondere kann die teilweise reflektierende Fläche die von der Sendediode entfernter liegende, innenseitige Begrenzung der seitlichen Öffnung bilden (Anspruch 5).

Um zu gewährleisten, daß weite Bereiche der Fensterfolie mit von der Sendediode emittierter Strahlung beleuchtet werden, kann sich an die teilweise reflektierende Fläche mindestens eine weitere, umlenkend wirkende Fläche anschließen (Anspruch 6).

Bei einer alternativen Ausführungsform des PIR-Melders kann die teilweise reflektierend wirkende Fläche auch sphärisch gekrümmt sein (Anspruch 7).

Die seitliche Öffnung der Sendediodenblende kann eine Randbegrenzung haben, die in Richtung der Detektorblende austretende Strahlung abfängt (Anspruch 8). Dies ist notwendig, wenn die Möglichkeit besteht, daß Strahlung auf direktem Weg in Richtung Detektorblendenöffnung gelenkt wird.

Vorteilhaft ist die Sendediodenblende außenseitig zumindest im Bereich der seitlichen Öffnung zumindest teilweise strahlungsabsorbierend (Anspruch 9). Damit wird erreicht, daß an diesen Bereichen keine Strahlung in Richtung Detektorblendenöffnung gestreut wird.

Die Hauptachsen der Blenden können leicht gegeneinander geneigt sein und einen Winkel zwischen 8 und 20° einschließen (Anspruch 10). Dies ist besonders vorteilhaft, wenn der Nahbereich vor dem PIR-Melder gegen etwaige Störungen wie das Vorstellen von Gegenständen überwacht werden soll. In diesem Fall sind die Stirnseiten der Blenden offen. Der Überwachungsbereich kann z. B. auf 40 cm begrenzt sein.

Die Sendedioden- und die Detektorblende können zueinander spiegelsymmetrisch sein (Anspruch 11).

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch vereinfacht dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 einen PIR-Melder nach der Erfindung;

Fig. 2 die für die Störungsüberwachung wesentlichen Bestandteile des PIR-Melders nach Fig. 1 in Explosionsdarstellung;

Fig. 3 eine schematische Darstellung des Strahlen­ gangs zwischen Sendediode und Detektor;

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1;

Der PIR-Melder nach Fig. 1 und Fig. 2 umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem konkaven, also in Richtung des Gehäuseinneren gewölbten Fenster aus einer für Infrarotstrahlung durchlässigen Fensterfolie 2. Im Bereich der Mittelebene der Fensterfolie 2 hat die begrenzende Gehäusewandfläche einen Ausschnitt 3, hinter dem ein Sendediodenbereich 22 mit einer Blende angeordnet ist. Die Blende besteht aus einer Abschirmung 26 und einer Abdeckung 27. Die Abschirmung 26 ist einstückig mit einem Rahmen 21 der Fensterfolie 2. Die Abschirmung 26 und die Abdeckung 27 begrenzen einen rohrförmigen Hohlraum, in dem eine Sendediode 28 angeordnet ist. Die Abdeckung 27 hat eine stirnseitige Öffnung 29, die mit einer stirnseitigen Öffnung 4 des Gehäuses 1 im Bereich der Mittelebene der Fensterfolie 2 fluchtet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Fensterfolie 2 liegt spiegel­ symmetrisch zu dem Sendediodenbereich 22 hinter einem Ausschnitt 3' (in Fig. 1 verdeckt) ein Detektorbereich 23. Dieser besteht aus einer mit dem Rahmen 21 einstückigen Abschirmung 26', einer Abdeckung 27' und einem Detektor 28' in Form einer IR-empfindlichen Photodiode. Die Abdeckung 27' hat eine stirnseitige Öffnung 29', die mit einer stirnseitigen Öffnung 4' des Gehäuses 1 im Bereich der Mittelebene der Fensterfolie 2 fluchtet. Der Rahmen 21 hat zur Befestigung in dem Gehäuse 1 Laschen 24 und zur Fixierung der Fensterfolie 2 auf dem Rahmen Dorne 25, die Löcher der Fensterfolie 2 durchgreifen. Das Gehäuse 1 ist innenseitig so ausgebildet, daß die Abdeckung 27' zwischen der Abschirmung 26' und dem Gehäuse 1 fixiert ist.

Fig. 3 stellt den Strahlengang zwischen der in der Sendediodenblende angeordneten Sendediode 28 und dem in der Detektorblende angeordneten Detektor 28' schematisch dar. Die Strahlung wird von der. Sendediode 28 emittiert und an einer Umlenkfläche 31 durch eine Öffnung 32 in Richtung der Fensterfolie 2 gelenkt. An der Fensterfolie 2 wird die Strahlung gestreut und fällt zumindest teilweise durch eine Öffnung 32' auf eine Umlenkfläche 31' der Detektorblende, wo sie in Richtung des Detektors 28' umgelenkt wird. Der Strahlengang folgt dabei den Linien 35, 36, 37, 38. Das Maß L bezeichnet die überwachte Breite der Fensterfolie 2. Damit keine aus der Sendediodenblendenöffnung tretende Strahlung auf direktem Weg in die Detektorblendenöffnung eintreten kann, ist die direkte Sichtlinie 39 von einem Abschirmmittel in Form der Kante 34 an der Sendediodenblende und einem Abschirmmittel in Form der Kante 34' an der Detektorblende unterbrochen. Die stirnseitigen Öffnungen 29 bzw. 29' der beiden Blenden dienen der Überwachung des Nahbereichs vor dem PIR-Melder.

Fig. 4 ist zu entnehmen, wie die in Fig. 2 dargestellten Bauteile in dem Gehäuse 1 angeordnet sind. Der Rahmen 21 mit der auf diesem fixierten Fensterfolie 2 hat Innenab­ messungen, die einem Ausschnitt 41 in dem Gehäuse 1 entsprechen. Er fügt sich formschlüssig an das Gehäuse 1 an und ist über die Laschen 24, die in Vorsprünge 42 geklemmt sind, an diesem befestigt. Die hier nicht dargestellte Sendediodenblende liegt hinter dem Ausschnitt 3. In dem Gehäuse 1 befinden sich ferner ein segmentierter Spiegel 44 und eine Platine 43 für die Verarbeitungsschaltung, die z. B. über ein Befestigungsmittel 55 in dem Gehäuse 1 fixiert sind. Beides ist Stand der Technik und wird daher nicht näher erläutert.

Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt des PIR-Melders entlang der Linie V-V in Fig. 1, nämlich die Anordnung des Detektors 28' in der aus der Abschirmung 26' und der Abdeckung 27' bestehenden Blende. Die Abschirmung 26' und die Abdeckung 27' begrenzen die seitliche Öffnung 32' der Blende. An der Fensterfolie 2 gestreute Strahlung fällt in die seitliche Öffnung 32', trifft auf eine an der Abdeckung 27' ausgebildete Umlenkfläche 31' und wird dort in Richtung des Detektors 28' umgelenkt. Die Abschirmung 26' ist auf der der Fensterfolie 2 zugewandten Seite gestuft und strahlungs­ absorbierend. Dadurch wird an der Fensterfolie 2 gestreute und auf die Abschirmung 26' treffende Strahlung absorbiert. Das Abschirmmittel 34' vor der seitlichen Öffnung 32' gegen aus der seitlichen Öffnung 32 der Sendediodenblende austretende Strahlung, die auf direktem Weg, d. h. ohne Streuung am Fernster 2, die Detektorblendenöffnung erreichen würde, wird von einer Kante des Gehäuses 1 gebildet. Stirnseitig weist die Blende die Öffnung 29' auf, durch die im Nahbereich (in einer Entfernung bis etwa 40 cm) des PIR- Melders gestreute Strahlung, die von der Sendediode emittiert wurde und durch die stirnseitige Öffnung 29 der Sendediodenblende ausgetreten ist, hindurchtritt. Dadurch wird auch der Nahbereich gegen Betriebsstörungen, wie z. B. das Vorstellen von Gegenständen, überwacht.

Claims (11)

1. PIR-Melder mit einer Fensterfolie (2), einem dahinter angeordneten PIR-Sensor mit zugehöriger Auswerte­ elektronik, sowie einer Sendediode (28), einem Detektor (28') für von der Sendediode (28) nach Streuung empfangener Strahlung und einer Schaltung, die den Istwert der detektierten Strahlung mit einem Sollwert vergleicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendediode (28) und der Detektor (28') sich in voneinander beabstandeten und neben der Fensterfolie (2) liegenden, einen rohrförmigen Hohlraum bildenden Blenden befinden, daß die Sendediodenblende eine seitliche Öffnung (32) zum Austritt eines Teils der Sendediodenstrahlung hat, und daß die Detektorblende eine seitliche Öffnung (32') zum Eintritt nur von an der Fensterfolie (2) gestreuter Strahlung hat.

2. PIR-Melder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendediodenblende eine einen Teil der Strahlung in Richtung der Sendediodenblendenöffnung umlenkende Vorrichtung umfaßt.

3. PIR-Melder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlenkende Vorrichtung aus einer im Innenraum der Sendediodenblende etwa in Höhe deren seitlicher Öffnung angeordneten zumindest teilweise reflektierenden Fläche (31) besteht.

4. PIR-Melder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise reflektierende Fläche ein einstückiger Bestandteil der Sendediodenblende ist.

5. PIR-Melder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise reflektierende Fläche (31) die von der Sendediode entfernter liegende, innenseitige Begrenzung der seitlichen Öffnung bildet.

6. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die teilweise reflek­ tierende Fläche (31) mindestens eine weitere umlenkend wirkende Fläche anschließt.

7. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens die teilweise reflektierend wirkende Fläche sphärisch gekrümmt ist.

8. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung der Sendediodenblende eine Randbegrenzung (34) hat, die in Richtung der Detektorblende austretende Strahlung abfängt.

9. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendediodenblende außenseitig zumindest im Bereich der seitlichen Öffnung zumindest teilweise strahlungsabsorbierend ist.

10. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen der Blenden leicht gegeneinander geneigt sind und einen Winkel zwischen 8 und 20° einschließen.

11. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendedioden- und die Detektorblende zueinander spiegelsymmetrisch sind.