DE2037463A1

DE2037463A1 - Elektro-akustische Raumschutzanlage

Info

Publication number: DE2037463A1
Application number: DE19702037463
Authority: DE
Inventors: Peer Dr.-Ing. 8021 Großhesselohe; Frei Horst Dipl. Ing. 8000 München. G08b i3 18 Thilo
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1970-07-28
Filing date: 1970-07-28
Publication date: 1972-02-03
Also published as: CH538164A

Description

Elektro-akustische Raumschutzanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine elektro-akustische Raumschutzanlage, deren mit Ultraschall arbeitende Anwesenheitsdetektoren durch die bei Bewegung eines Körpers im ultraschall-überwachten Raum entstehenden Dopplerfrequenzen über Frequenztrennmittel einen Alarmgeber steuern.
Die Trennung der Dopplerfrequenzen von der Grundfrequenz des Raumschutzgerätes allein reicht nicht aus, um Fehlalarme durch Umwelteinflüsse zu vermeiden. So können tiefe Dopplerfrequenzen durch Wind oder durch Turbulenz infolge Heizung oder Sonneneinstrahlung entstehen. Sehr hohe Dopplerfrequenzen entstehen dagegen häufig durch Knall von Düsenjägern, Straßenlärm oder andere Umwelteinflüsse Weiterhin sollen die auszuwertenden Dopplerfrequenzen auch eine gewisse Zeit andauern, damit geringfügige Bewegungen, wie Erschütterung der Wände und dergleichen, keinen Alarmfall vortäuschen können.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine nach dem Dopplerprinzip arbeitende Raumschutzanlage für Ultraschall zu achaffen, die weitgehend zwischen Stör- und Nutzalarmen zu unterscheiden vermag. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß frequensselekl^+; Mit, l nlr Nutzbereich der Dopplerfrequenzen durchlassen und diese in an sich bekannter Weise über ein Integrierglied den Alarmgeber auslösen. Die frequenzselektiven Mittel lassen nur die durch die Bewegung eines Menschen im Ultraschallfeld entstehenden Dopplerfrequenzen von Vmi = 5 cm/s bis Vmax = 10 m/s durch, während sie vor allem die darüberliegenden, weitgehend auf Störeinflüsse zurückzuführenden Dopplerfrequenzen unterdrücken. Weiterhin ist das Integrierglied so bemessen, daß ein Alarm erst dann ausgelöst wird, wenn der im ultraschall-überwachten Raum bewegte Körper mindestens einen Weg von 12 bis 18 cm zurücklegt.
Die Kombination dieser beiden Kriterien verhindert aber mit Sicherheit Fehlalarm durch einmalige Vorgänge, z.B.
Düsenjägerknall, Schlag an die Wand oder an die Tür des geschützten Raumes. Weiterhin ist es vorteilhaft, als frequenzselektives Mittel einen Bandpaß für die Dopplerfrequenzen von d min 2 10 Hz bis fd = 2 kHz vorzusehen.
Es ist auch vorteilhaft, den Verstärkungsfäktor eines einem Schallempfänger unmittelbar nachgeschalteten Verstärkers durch seine Ausgangsspannung regelbar zu machen In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die vom Schallgeber auf den Schallempfanger übertragene Ruhefrequenz der Anlage über den Verstärker und weitere Schaltelemente der Anlage fließen und somit den Alarmschalter für den Alarmgeber in Ruhe offenhalten.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus dem Prinzipschaltbild einer Raumschutzanlage. Der Sender S gibt an den Schallgeber G Ultraschall von etwa 35 kHz, der gegen die Wand W gerichtet von dieser reflektiert oder sseh unmittelbar von einem Schailempfänger E aufgenommen wird. Seine Schallenergie wird vom Schallempfänger E in eine entsprechende Wechselepannung umgeformt und beaufschlagt damit den Verstärker V1, dem seinerseits der Demodulator D nachgeschaltet ist. Bewegt sich nun ein Körper im ultraschall-überwachten Raum, so werden die am Schallempfänger E eintreffenden, am bewegten Körper reflektierten Schallwellen wegen der sich andernden Reflektionsverhältnisse in ihrer Frequenz um die Dopplerfrequenz verschoben. Es bleiben Jedoch auch Schallwellen mit der Grundfrequenz erhalten, weil sich das akustische Übersprechen im Gerät zwischen dem Schallgeber G und dem Schallempfänger E durch Buft- und Körperschall nicht ändert, also nach wie vor auch Schallwellen von z.B. nicht bewegten Reflektionsflächen W des Raumes zum Empfänger E gelangen. Damit ergibt sich am Verstärker V1 eine amplitudenmodulierte Ausgangsspannung, deren Modulationsfrequenz der Dopplerfrequenz entspricht. Diese Spannung wird dem Demodulator D und einem Bandpaß BP zugeführt, an den ein Niederfrequenzverstärker V2 glgeschlossen ist.
Der Bandpaß BP ist so ausgelegt, daß er nur Frequenzen durchläßt, die als Dopplerfrequenzen durch die Bewegung eines Menschen im Ultraschallfeld, nämlich vmin = 5 cm/s bis vmax = 10 m/s entstehen. Nach Gleichrichtung der Ausgangsspannung des Verstärkers V2 durch den Gleichrichter G wird diese dem Integrierglied I zugeführt. Dieses soll nämlich kontrollieren, ob ein Körper im ultraschall-überwachten Raum einen bestimmten Mindestweg zurückgelegt hat.
Ist dies der Fall, so wird die Ruhespannung am Ausgang des Verstärkers V3 unterdrückt und der elektronische Schalter ES bringt den Alarmgeber A zum Ansprechen.
Im Ruhezustand wird der Verstärker V3 vom E:ingangsverstärker V1 durchgesteuert und hält damit den elektronischen Schalter ES geöffnet, so daß der Alarmgeber A abgeschaltet bleibt. Durch diese Maßnahme werden der Sender S, der Schallgeber G, der Schallempfänger E und die beiden Verstärker V19 V3 auf Funktionsfähigkeit überwacht. Fällt eines dieser Schaltelemente aus so schließt der elektronische Schalter ES und gibt auch in diesem Fall Alarm.
4 Patentansprüche 1 Figur

Claims

Patent ansprüche 1. Elektro-akustische Raumschutzanlage, deren mit Ultraschall arbeitende Anwesenheitsdetektoren durch die bei Bewegung eines Körpers im ultraschall-überwachten Raum entstehenden Dopplerfrequenzen über Frequenztrennmittel einen Alarmgeber steuern, dadurch gekennzeichnet, daß frequenzselektive Mittel (BP) nur den Nutzbereich der Dopplerfrequenzen durchlassen und diese in an sich bekannter Weise über ein Integrierglied (J) den Alarmgeber (A) auslösen.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als frequenzselektives Mittel ein Bandpaß (BP) für die Dopplerfrequenzen von fd min=10 Hz bis £d max2 kHz vorgesehen ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verstärkungsfaktor eines einem Schalletänger (E) unmittelbar nachgeschalteten Verstärkers (Vi) durch seine Ausgangßapannung regelbar ist.
4. Anlage nach Anspruch 1,2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schallgeber (G) auf den Schall empfänger (E) übertragene Ruhe frequenz der Anlage über den Verstärker (V1) und weitere Schaltelemente (V3) der Anlage fließt und somit den Alarmschalter (ES) für den Alarmgeber (A) offenhält.

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