DE2103909B2

DE2103909B2 - Ueberwachungseinrichtung zur feststellung eines eindringlings, z.b. eines einbrechers

Info

Publication number: DE2103909B2
Application number: DE19712103909
Authority: DE
Inventors: Herbert L. Los Altos Hills Calif. Berman (V.StA.)
Original assignee: Optical Coating Laboratory Inc
Current assignee: Optical Coating Laboratory Inc
Priority date: 1970-02-06
Filing date: 1971-01-28
Publication date: 1976-11-25
Also published as: GB1335410A; DE2103909C3; DE2103909A1; FR2080963A1; FR2080963B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Überwachungseinrichtung zur Feststellung eines Eindringlings mit einem zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von einer darauf auftreffenden Infrarotstrahlung dienenden Fühlerelement und einer zur Überwachung dieses elektrischen Signals dienenden Signalverarbeitungsvorrichtung, die ein von Bewegungen des Eindringlings verursachten Änderungen der auftreffenden Strahlung abhängiges Ausgangssignal abgibt Es ist bereits eine dieser Gattung entsprechende, zur Regelung des Verkehrs von Kraftfahrzeugen an Straßenkreuzungen dienende Einrichtung bekannt (US-PS30 56106X

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst einfachen Mittein eine dieser Gattung entsprechende Einrichtung zu schaffen, welche die ausreichende »Deckung« eines besonders großen Gesamtbereiches mittels jeweils nur eines Fühlerelementes gewährleistet das jedesmal dann ein deutlich unterscheidbares Ausgangssignal liefert, wenn ein Eindringling die Grenze des Deckungsbereiches überschreitet

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mehrere reflektierende Flächen so angeordnet sind, daß durch sie die aus mehreren bestimmten, voneinan der getrennten Sichtfeldern kommende Infrarotstrahlung auf das Fühlerelement gerichtet wird.

Die genannte Aufgabe läßt sich stattdessen auch mittels nur eines Reflektors erfindungsgemäß dadurch lösen, daß eine kegelstumpfförmige reflektierende Fläche in Verbindung mit einer Sammellinse so angeordnet ist. daß durch sie die aus einem Sichtfeld mit kreisringförmigem Querschnitt kommende Infrarotstrahlung auf das Fühlerelement gerichtet wird.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 das grundsätzliche Schaltschema einer Einrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform eines Fühlerkopfes nach der Erfindung, der einen in Segmente unterteilten Kugelspiegel zum Reflektieren infraroter Strahlen auf ein Fühlerelement enthält,

F i g. 3 eine Vorderansicht des in Segmente unterteilten Kugelspiegels der Anordnung nach F i g. 2,

F i g. 4 eine Schnittansicht längs der in F i g. 2 angegebenen Ebene 4-4,

F i g. 5 eine perspektivische Darstellung der durch die Anordnung nach F i g. 2 bedeckten Blickfelder bei Anbringung in einer Ecke eines Raumes,

F i g. 6 eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, einer Ausführungsform der Erfindung mit einem Konusspiegel und einer Linse zum Richten von Infrarotstrahlen aus einer konisch divergierenden Ringbahn auf ein Fühlerelement,

F i g. 7 die schematische Darstellung einer Ausführungsform mit einem konischen und einem Kugelspiegel zum Reflektieren von Infrarotstrahlen aus einer konisch divergierenden Ringbahn auf ein Fühlerelement,

Fig.8 einen Querschnitt einer plan-konisch konkaven Linse, die zum Ersatz des konischen Spiegels in den Ausführungsformen gemäß Fig.6 und 7 verwendet werden kann,

Fig. 9 eine Vorderansicht eines in Segmente unterteilten Kugelspiegels, der sowohl in vertikale als auch in horizontale Segmente eingeteilt ist,

Fig. 10 einen Senkrechtschnitt längs der in Fig.9 angegebenen Ebene 10-10,

F i g. 11 eine schematische Darstellung der senkrechten Blickfelder, die durch den Kugelspiegel gemäß F i g. 9 und 10 bedeckt werden, wenn dieser in der Ecke eines Raums angebracht wird,

Fig. 12 eine auseinandergezogene Darstellung einer Ausführungsform eines Fühlerkopfes gemäß der Erfindung mit einem Filter zum Verhindern von Fehlalarmen durch reflektiertes Sonnenlicht sowie Licht aus anderen

Fremdenergiequellen wie Glühlampen und Fluoreszenzlampen,

Fig. 13 eine Vorderansicht eines in Segmente unterteilten Spiegels, wie er bei der Ausführungsform nach F i g. 12 verwendet werden kann,

Fig. 14 eine graphische Darstellung der Charakteristik (Durchlässigkeit in % in AbhängigkeL von Wellenlängen in Mikron) eines für den Gebrauch in der AusführunfeEform nach Fig. 12 vorzugsweise verwendbaren Filters.

Wie in F i g. 1 veranschaulicht, umfaßt die neue Einrichtung ein Fühlerelement 11, eine optische Einrichtung 12 zum Fokussieren einer durch Strahlen 13 angedeuteten Infrarotstrahlung auf das Fühlerelement, einen abgestimmten Verstärker 14, einen Spannungspegeldetektor 16, ein Relais 17 und eine Alarmvorrichtung 18.

Das Füblerelement 11 ist so ausgebildet, daß es ein elektrisches Signal in Abhängigkeit vom Pegel der darauf auftreffenden Infrarotstrahlung erzeugt. Bei einer bevorzugten Ausführungsiorm ist dieses Element ein Thermistorbolometer, dessen Widerstand vom Pegel der auftreffenden Strahlung abhängig ist. Gewünschtenfalls können auch andere Arten von Infrarotfühlerelementen benutzt werden.

Die eine Klemme 21 des Fühlerelements 11 ist über einen Widerstand 22 mit einer Quelle konstanter Spannung + V_1x verbunden. Das Fühlerelement «1 und der Widerstand 22 sind somit als Spannungsteiler zwischen der Spannungsquelle + V«und Erde geschaltet. Die Spannung an der Klemme 21 ist proportional dem Widerstand des Fühlerelements und daher abhängig vom Pegel der auf dieses Element auftreffenden Strahlung.

Das an der Klemme 21 auftretende Signal wird über eine Leitung 24 an den Eingang des Verstärkers 14 gelegt. Dieser Verstärker enthält einen Feldeffekttransistor (FET) 26 und einen Arbeitsverstärker 27. Das Eingangssignal wird über einen Kondensator 28 an das Tor 29 des FET 26 gelegt. Ein Widerstand 30 ist zwischen das Tor 29 und Erde geschaltet, um die richtige Arbeitsweise des FET zu gewährleisten. Die Quelle 31 ist über einen Widerstand 32 mit Erde verbunden und die Senke 33 ist mit der Quelle + ν_Λ. durch einen Widerstand 36 verbunden, der durch einen Kondensator 37 überbrückt ist. Das Ausgangssignal des FET wird von der Quelle 33 abgenommen und dem Arbeitsverstärker 27 über einen Kondensator 38 zugeführt.

Der Verstärker 14 ist so abgestimmt, daß er eine Frequenzcharakteristik oder Frequenzabhängigkeit hat, welche der Geschwindigkeit, mit der eine Person geht, etwa entspricht. Die Abhängigkeit bei niedriger Frequenz wird begrenzt durch die Kopplungskondensatoren 28 und 38 und die Abhängigkeit bei hoher Frequenz durch den Nebenschlußkondensator 37. Bei der bevorzugten Ausführungsform werden diese Kondensatoren so gewählt, daß sie ein Durchlaßband in der Größenordnung von 0,2 bis 3 Hz ergeben. Dieser Frequenzbereich hat sich als besonders geeignet erwiesen, um zwischen Änderungen des Pegels der Infrarotstrahlung infolge eines Eindringlings einerseits und allmählichen Änderungen wie Raum- oder Temperaturänderungen der Umgebung andererseits zu unterscheiden. Eine zusätzliche Abstimmung kann durch den Arbeitsverstärker 27 erfolgen. Der Feldeffekttransistor in der Eingangsstufe des Verstärkers 14 hat eine niedrige Rauschcharakteristik wie sie sich als erwünscht herausgestellt hat im Hinblick auf die relativ niedrigen Frequenzen, auf die der Verstärker abgestimmt ist Gewünschtenfalls kann auch eine andere Art von Transistor mit niedrigem Rauschen wie z.B. ein bipolarer Transistor statt des FET benutzt werdea

Der Ausgang des Pegeldetektors ist durch eine Leitung 41 mit dem Relais 17 verbunden, das seinerseits über eine Leitung 42 die Alarmvorrichtung 18 steuert Das Relais und die Alarmvorrichtung können eine übliche Ausbildung haben und insbesondere kann die letztere eine akustische oder eine visuelle Warnvorrichtung sein. Wahlweise kann gewünschtenfalls der Ausgang des Verstärkers 14 an eine Überwachungsvorrichtung wie einen üblichen Blattschreiber angeschlossen werden.

Die Arbeitsweise des in F i g. 1 gezeigten Systems läßt sich kurz wie folgt beschreiben. Es sei zunächst angenommen, daß in dem durch die optische Einrichtung 12 begrenzten Gesichtsfeld kein Eindringling vorhanden sei. Dann entspricht das an der Klemme 21 des Fuhlerelements auftretende Signal dem normalen Strahlungspegel in dem Feld. Bei Abwesenheit eines Eindringlings bleibt dieses Signal relativ konstant und wird von dem abgestimmten Verstärker 14 überwacht. Wenn ein Eindringling das Gesichtsfeld betritt, änden sich der Strahlungspegel plötzlich, wobei eine entspi>. chende Änderung des Signals am Eingang des Verstärkers auftritt. Dieses schnell vorübergehende Signal fällt in das Durchlaßband des Verstärkers und wenn das Ausgangssignal des Verstärkers den vorbestimmten Pegel erreicht, spricht der Pegeldetektor 16 an und löst das Relais 17 aus. wodurch die Alarmvorrichtung 18 zur Wirkung gebracht wird.

F i g. 2 veranschaulicht eine Ausführungsform eines Fühlerkopfes, der in dem System nach F i g. 1 benutzt werden kann. Dieser Fühlerkopf enthält ein rohrförmiges Teil 46, in welchem das Fühlerelement 11 und die optische Einrichtung 12 eingebaut sind. Das Fühlerelement 11 ist durch eine Halterung 47 im Bereich der Achse des rohrförmigen Teils angeordnet. Zu dieser Halterung gehört eine Nabe 47a, in der sich das Fühlerelement 11 befindet und ein ringförmiger äußerer Rand 47b, der die Innenfläche 48 des rohrförmigen Teils 46 berührt. Mehrere Speichen 47c erstrecken sich zwischen der Nabe und dem äußeren Rand. Die Halterung 47 ist in der Nähe des vorderen Endes des rohrförmigen Teils angeordnet und wird durch Mittel üblicher Art z. B. Klebemittel in ihrer Lage festgehalten.

Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 umfaßt die optische Einrichtung 12 mehrere reflektierende Teile 51a-51e, die hinter dem Fühlerelement 11 angebracht sind. Diese reflektierenden Teile stellen Mittel zur Fokussierung der infraroten Strahlung aus mehreren getrennten Sichtfeldern auf das Fühlereiemet 11 dar. Die reflektierenden Teile haben eine allgemein kugelige Kontur und sind in üblicher Weise durch Ausschneiden von Segmenten aus einem Kugelspiegel hergestellt. Wie am besten aus F i g. 3 zu ersehen ist, sind diese Segmente durch Zerschneiden des Spiegels längs mehrerer zueinander und zur Achse des Spiegels paralleler Ebenen hergestellt. Um praktisch die gleiche Intensität aus jedem dieser Sichtfelder zu erhalten, ist es vorteilhaft, daß die reflektierenden Teile oder Spiegelsegmente alle annähernd die gleiche Fläche haben. Gewünschtenfalls können die reflektierenden Teile einzeln aus einem geeigneten Material wie Kunststoff geformt und mit Chrom, Aluminium oder einem sonstigen eine relativ hohe Reflexionskraft im infraroten Bereich aufweisenden Material überzogen sein.

Die reflektierenden Teile 51a bis 51 e sind in einem Haltering 52 angeordnet, der verschiebbar in die Innenfläche 48 des rohrförmigen Teils 46 eingepaßt ist. Die reflektierenden Teile können in dem Haltering, beispielsweise durch Einkleben befestigt sein und der Haltering kann gleichfalls in dem rohrförmigen Teil durch übliche Mittel wie Einkleben oder durch Schrauben an einem Platz festgehalten werden. Jedes dieser Teile ist um einen Winkel Φ gegenüber den daran angrenzenden Teilen geneigt, und jedes ist axial gegenüber seinen angrenzenden Teilen um einen Abstand ö versetzt. Diese Anordnung ergibt dann eine Anzahl in Abständen voneinander befindlicher sektorförmiger Gesichtsfelder entsprechend der Anzahl der reflektierenden Teile. Das Gesamtgesichtsfeld θ ist abhängig von der Zahl der reflektierenden Teile 51 und im Neigungswinkel Φ. Es gilt dann stark angenähert θ = (π-1) Φ, worin η = die Anzahl der reflektierenden Teile ist. Diese reflektierenden Teile sind von dem Fühlerelement 11 durch einen Abstand getrennt, der der Brennweite des Kugelspiegels entspricht, aus dem sie hergestellt sind. Das Maß der axialen Versetzung ό ist so gewählt, daß die richtige Fokussierung der Strahlen von jedem der reflektierenden Teile auf das Fühlerelement gewährleistet ist.

Der in den F i g. 2 bis 4 dargestellte Fühlerkopf läßt sich wie folgt beschreiben. Bei Abwesenheit eines Eindringlings hat das Ruhesignal am Eingang des Verstärkers 14 eine im wesentlichen konstante Größe. Begeht ein Eindringling den Raum, so ändert sich jedesmal, wenn er in eines der getrennten Felder ein- oder aus ihm austritt der Strahlungspegel in dem betreffenden Feld. Diese plötzlichen Änderungen erzeugen ein Signal, das durch den Verstärker hindurchgeht und eine Betätigung der Alarmvorrichtung bewirkt. Dadurch, daß dieses System mehrere getrennte Gesichtsfelder hat, ist es bedeutend zuverlässiger als ein System mit nur einem Gesichtsfeld, da die Änderung des Pegels der infraroten Strahlung, die durch einen Eindringling hervorgerufen wird, der in ein Feld eintritt oder es verläßt erheblich größer ist als die Änderung, die durch eine Bewegung des Eindringlings in dem Feld verursacht wird.

Gewünschtenfalls kann ein System ähnlich demjenigen von F i g. 2 bis 5 auch so ausgebildet werden, daß es die Strahlung brechende Teile statt die Strahlung reflektierender Teile benutzt

Fig.6 veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfmdong. die besonders geeignet sas* Anbrmgeng an der Decke eines Rarais ist am ekle Abdeckung des Umkreises des überwachten Raums ze schaffen- Zu

dieser AnsföhrOTgsfona gebort en KegeJstomprspiege! β! rah reflektierender uc 64a Der konische Spiegel ist im äaBeren Ende emes Teas 62 angeordnet Das FSMereleraeat 11 ist in dem rohrförmigen Tel 62 mittels einer Hafterang 47 ähnfich derjenigen gehaben, wie sie in Ztoa»intcwlt«mg mit Fig. 2 beschrieben «aide. Eine Lese 63 et ic dem konischen Spiegel end dem angeordnet

Die Arbeitsweise der Assfahrengsform nach F i g. 6 iä»t sich karz wie fofet en. &ie -Kelt emes Komscoea bptegejs sesam darm, oaö nor diejenigen Strahlen, wefche die reflektierende Fläche unter entern besUtuwnm wmkel treffen, parallel zar Achse des Spiegeis reflektiert werden. Dieser Winkel aflgemem dem Haiwinkel des konischen Spiegels: d.h. er ist gleich de» Winkel zwischen der reflektierenden Fläche und der Spiegelachse. In Fig.6 ist die reflektierende Fläche 61a unter einem Winkel Δ λ gegenüber der Achse 66 des Spiegels geneigt. Somit werden nur diejenigen Strahlen 67, welche die reflektierende Fläche 61a unter einem Winkel, der gleich λ ist, parallel zur Achse 66 reflektiert. Die Linse 63 fokussiert die parallelen Strahlen auf das Fühlerelement 11. Der Ort der eintreffenden Strahlen 67, welche durch den Spiegel reflektiert und auf das Fühlerelement fokussiert werden, ist die Oberfläche eines Konus, dessen Winkel das Zweifache des Winkels des konischen Spiegels 61 beträgt. Dieser Ort hat eine Breite, welche der Länge der reflektierten Fläche 61a entspricht. Diese Ausführungsform der Erfindung hat ein Gesichtsfeld von der Form einer ringförmigen Bahn 68 auf einer Ebene senkrecht zur Achse des konischen Spiegels. Diese Bahn wird im Durchmesser umso größer, je größer der Abstand vom Spiegel ist und kann als eine konisch divergierende Ringbahn angesehen

»ο werden. Diese Bahn kann so gestaltet werden, daß sie den Umkreis eines zu schützenden Bodenbereichs bildet, dadurch, daß der Spiegel entsprechend bemessen und sein Anbringungsort entsprechend gewählt wird Die Bewegung eines Eindringjings quer durch die Bahn

»j 68 erzeugt eine wesentliche Änderung des Strahlungspegels, der auf das Fühlerelement U auftrifft und diese Änderung erzeugt ein elektrisches Signal, das die Alarmvorrichtung in der vorher beschriebenen Weise betätigt. Da nur das kleine Ende des konischen Spiegels der zu schützenden Fläche exponiert zu werden braucht kann diese Ausführungsform bequem in der Decke des Raums verborgen installiert werden.

Die in F i g. 7 veranschaulichte Ausführungsform isi ähnlich derjenigen von F i g. b mit Ausnahme davon, daC ein Kugelspiegel 71 anstelle der Linse 63 vorgesehen ist Dieser Spiegel wird hinter dem Fühlerelement 11 angebracht und reflektiert die parallelen Strahlen vor dem konischen Spiegel 61 auf das Fühlerelement.

F i g. 8 zeigt eine Linse 72, die anstelle des konischer Spiegels 61 in der Ausführungsform nach F i g. 6 und 7 vorgesehen werden kann. Diese Linse hat eine koniscF konkave Oberfläche 73 und dient zur Ablenkung dei Strahlen 74. welche die Fläche unter einem vorbestimm ten Winkel treffen, in die Strahlenrichtung 76 paralle zur Achse der Linse.Entweder eine solche Linse wie die Linse 63 oder ein Spiegel wie der Spiegel 71 kann ir Verbindung mit der Linse 73 dazu benutzt werden, die Strahlen 76 auf das Fühlerelement 11 zu fokussieren.
Fig.9 bis Il veranschaufichen eine andere Aasfoh rnngsform eines te Segmente anterteaten Spiegels, dei als optische Einrichtung 12 in dem in Fig. 2 gezeigte! FfMerkopf beams werden kam. Diese Aas form ist aOgeraein ähnfich dem in Segmente nirterteiUei Spiegel wie er si Fig. 3 and 4 dargestellt ist insofen

namfich als er mehrere in ukmaa Abstände! angeordnete sich vertikal erstreckende Abschnitt« ähnlich den reflektierenden Teäen SIa bis 51eenthäl< Der m Fig.9 ge Spiegel ist ebenfafis horizonta Bngs einer Ebene 79 in Segmente anterteSt leder de vertikalen Abschnitte ist in emen ren md

enteren Abschnitte

Die mittue! BezBgszföern 81a bis 81<

versehen and die oberen Abschnitte mit den Bezngszä fern 82a bis «te

Wie am besäen aas Fig. W zn «e ist, ist jede der oberen Abschnitte 82a bis 82e ester einem Winke Φ¹ gegenüber des unteren Abschnitten Sie bis 81 unterhalb davon neigt

Außerdem ist jeder der oberen Segmentabschnitte axial gegenüber dem ihm entsprechenden unteren Segmentabschnitt um einen Abstand ö' versetzt. Wie in Fig. 11 erläutert, werden durch die Unterteilung des Spiegels in obere und untere Segmentabschnitte zwei in s einem vertikalen Abstand befindliche getrennte Sichtfelder 83,84 für jeden vertikalen Segmentabschnitt des Spiegels geschaffen. Diese Sichtfelder sind durch einen Winkel Θ' getrennt, der durch den Neigungswinkel Φ' zwischen dem oberen und unteren Segmentabschnitt bestimmt und ihm im wesentlichen gleich ist. Die axiale Versetzung (V ist so gewählt, daß die Strahlen aus jedem der Sichtfelder 83, 84 auf das Fühlelement 11 fokussiert werden.

Gewünsehtenfalls kann jeder der vertikalen Segmentabschnitte in zusätzliche Segmente unterteilt werden, um noch weitere durch vertikale Abstände voneinander getrennte Sichtfelder zu schaffen. Die zwei vertikal in Abständen befindlichen Felder 83, 84, die durch den in den F i g. 9 und 10 gezeigten Spiegel erzeugt werden, ergeben nach bereits gemachten Erfahrungen einen angemessenen Schutz für die meisten Räume Fig. 11 erläutert die durch diesen Spiegel in einem Raum mit F.ndwandungen 86, 87 und einem Fußboden 88 geschaffenen vertikalen Sichtfelder. Das obere .Sichtfeld 83 wird durch die unteren Segmente des Spiegels erzeugt und das untere Feld 84 durch die oberen Segmente.

Für einen gegebenen Spiegel und einen gegebenen Raum ist natürlich die örtliche Anordnung der Gesichtsfelder vorteilhaft abhängig zu machen von der örtlichen Lage und Richtung der Spiegel. Bei dem in Fig. 11 erläuterten Raum ist der Spiegel auf der Endwandung 86 in einem Abstand oberhalb des Bodens S8 angebracht, der gleich etwa 40 % des Abstandes zwischen den Endwandungen 86, 87 beträgt. Der Spiegel hat einen Neigungswinkel Φ' in der Größenordnung von 30 und die Achse des oberen Segmentabschnitts ist gegenüber der Endw and 86 um einen Winkel in der Größenordnung von 45 geneigt. Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, schafft das obere Gesichtsfeld 83 eine Bedeckung für die volle Raumlänge, wenngleich diese Bedeckung nach der Endwandung 87 hin besser ist. Das untere Gesichtsfeld 84 ergibt einen Schutz in dem Bereich unterhalb des Gesichtsfeldes 83 und nahe bis zur Endwand 86. die auf andere Weise abgedeckt ist.

F i g. 12 erläutert eine Ausführungsform eines Fühlerkopfes, der mit einem Filter versehen ist, um Fehlalarme aufgrund reflektierten Sonnenlichts oder anderen Uchtes aas FremdqaeHen wie z.B. Glühlampen und FhfOFeszenziaoipen zn verhindern. Bei dieser Aosfohrangsfona ist das Föhterelemem 11 im Bereich einer Ausnehmung oder eiaes Hohlraums 91 angeordnet, der in dem Kopf 92 einer Haltesäule 93 ausgebildet ist. Wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen ist das Fühlerelement 11 im Brennpunkt eines in Segmente unterteilten Kugelspicgcls 96 angeordnet, wobei die Säule 93 in einem Montageloch 97 befestigt ist, das in dem Spiegel vorgesehen ist. Der Spiegel % ist ähnlich dem in Segmente unterteilten Spiegel gemäß Fig.9. Dieser Spiegel enthält fünf große in Abständen voneinander befindliche Segmente 98a bis 98e, welche die primären Gesichtsfelder bilden und zwei kleine Segmente 99a und 996. welche sekundäre Gesichtsfelder in einem räumlichen Abstand von den primären Feldern bilden.

Ein Model 101, welches den abgestimmten Verstärker 14 und den Pegeldetektor 16 enthält, ist hinter dem Kugelspiegel % angeordnet. Das Fühlerelement 11 ist mit dem Model 102 verbunden, die durch eine öffnung

103 in dem Spiegel hindurchgeht. Weitere Leitungen

104 sind vorgesehen, um dem Model Energie zuzuführen und den Ausgang des Pegeldetektors 16 mit dem Relais 17 zu verbinden.

Das Fühlerelement, der Kugelspiegel und das Model sind sämtlich in einem zylindrischen Gehäuse 106 angeordnet. Die Leitungen 104 gehen durch eine Öffnung in dem Gehäuse und sind mit dem übrigen Teil der Schaltung verbunden.

Ein Filterelement 107 ist zwischen dem Fühlerelement 11 und dem Kugelspiegel 96 vorgesehen. Wie in Fig. 12 erläutert, ist dieses Filterelement über dem Hohlraum 91 in dem Säulenkopf 92 angeordnet. Somit muß jegliche Energie, die das Fühlerelement erreicht, das Filter passieren. Fig. 14 zeigt die Charakteristik eines Filters wie es für den hier vorliegenden Anwendungszweek vorzugsweise verwendet wird. Dieses Filter läßt die Strahlung mit einer Wellenlänge in der Größenordnung von 4.5 - 20 Mikron durch und hat eine Ansprechspitze bei etwa 8-10 Mikron. Das Filter kann in einer üblichen Art und Weise aufgebaut sein, beispielsweise durch Aufdampfen einer dünnen Schicht dielektrischer Materialien auf einer Germaniumunterlage. Ein solches Filter hat sich als äußerst wirksam für das Durchlassen der erwünschten infraroten Strahlung und das Verhindern von Fehlalarmen durch Absperren unerwünschten Lichts wie reflektierten Sonnenlichts und Lichtes von Glühlampen und Fluoreszenzlampcn erwiesen.

Bei jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung kann, wenn ein Schutz für mehr als einen Raum gewünscht wird, eine Mehrheit von Fühlelementen 11 mit einem einzigen Verstärker 14 verbanden werden. Geeignete optische Einrichtungen messen natürlich für jedes dieser FüWerelemente vorgesehen werden.

Ηϊήζο 3 Blatt 609 548/55

Claims

Patentansprüche:

1. Überwachungseinrichtung; zur Feststellung eines Eindringlings mit einem zur Erzeugung eines s elektrischen Signals in Abhängigkeit von einer darauf auftreffenden Infrarotstrahlung dienenden

: Fühlerelement und einer zur Überwachung dieses elektrischen Signals dienenden Signalverarbeitungsvorrichtung, die ein von Bewegungen des Eindring- ίο lings verursachten Änderungen der auftreffenden Strahlung abhängiges Ausgangssignal abgibt dadurch gekennzeichnet, daß mehrere reflektierende Flächen (51a bis 5Ie, 81a bis 8Ie, oder 98a bis 98e, 99a, 996) so angeordnet sind, daß durch sie die aus mehreren bestimmten, voneinander getrennten Sichtfeldern kommende Infrarotstrahlung auf das Fühlerelement (It) gerichtet wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalverarbeitungsvornchtung so ausgebildet und angeordnet ist, daß sie selektiv auf Signale in einem Frequenzbereich von etwa 0,2 — 3 Hz anspricht.

3. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Flächen durch Segmente eines Kugelspiegels gebildet sind.

4. Einrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Flächen eine erste Gruppe horizontal versetzter S.egmente (81a bis 81 e oder 98a bis 98e) und eine zweite Gruppe horizontal versetzter Segmente (82a bis 82e oder 99a bis 99£>) umfassen, wobei die zweite Gruppe senkrecht gegenüber der ersten Gruppe versetzt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Filterelement (107) zwischen den reflektierenden Flächen und dem Fühlerelement angeordnet ist, das dazu dient, nur Infrarotstrahlung von vorbestimmter Wellenlänge auf das Fühlerelement auftreffen zu lassen.

b. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Wellenlänge etwa in dem Bereich von 4.5 - 20 Mikron liegt.

7. Überwachungseinrichtung zur Feststellung eines Eindringlings mit einem zur Erzeugung eines elektrischen Signals in Abhängigkeit von einer darauf auftreffenden Infrarotstrahlung dienenden Fühlerelement und einem zur Überwachung dieses elektrischen Signals dienenden Signalverarbeitungsvorrichtung, die eine von Bewegungen des Eindringlings verursachten Änderungen der auftreffenden Strahlung abhängiges Ausgangssignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß eine kegelstumpfförmige reflektierende Fläche (61a) in Verbindung mit einer Sammellinse (63) so angeordnet ist, daß durch sie die aus einem Sichtfeld mit kreisringförmigem Querschnitt (67,68) kommende Infrarotstrahlung auf das Fühlerelement (11) gerichtet wird.