DE3151439A1

DE3151439A1 - "sicherheitsschaltung"

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Publication number: DE3151439A1
Application number: DE19813151439
Authority: DE
Inventors: Erfinder Wird Nachtra Der
Original assignee: Racal MESL Security Ltd
Current assignee: Racal MESL Security Ltd
Priority date: 1981-01-06
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1982-09-16
Also published as: US4441100A; FR2497591B1; GB2090682B; FR2497591A1; GB2090682A

Description

"Sicherheitsschaltung"

Die Erfindung bezieht sich auf elektrische Schaltungsanordnungen und insbesondere auf eine elektrische Sicherheitsschaltung zum Erfassen der Betätigung und der Identität eines, aus einer Mehrzahl von Schalterelementen. Beispielsweise kann die noch zu beschreibende Schaltungsanordnung in Verbindung mit Sicherheitsinstallationen verwendet werden, wo eine Mehrzahl von Sensoren vorgesehen ist, die jeweils ein entsprechendes Schalterelement umfassen, das dann betätigt wird, wenn der Sensor einen Alarmzustand feststellt, um so bei Betätigung eines Sensors dessen Ansprechen und dessen Identität zu bestimmen.

Bei Sicherheitsinstallationen, die man verwendet, um einen zu überwachenden Bereich gegen fremde Eindringlinge zu schützen, ist es bekannt, eine Anzahl von Sensoren an verschiedenen Stellen in und ringsum den zu überwachenden Bereich zu positionieren derart, daß das Vorhandensein eines Eindringlings an einer Zentralüberwachungsstelle angezeigt wird, an die die Sensoren angeschlossen sind. In der Praxis ist es wünschenswert, an der zentralen Überwachungsstelle nicht nur zu wissen, daß irgendein Sensor betätigt worden ist, sondern auch die Identität des Sensors festzustellen, d.h. die Position innerhalb des zu überwachenden Bereiches, wo ein Eindringen stattgefunden hat. Wenn jeder Sensor einzeln mit der zentralen Überwachungsstelle verdrahtet wird, läßt sich dies leicht erreichen, doch ist eine

solche Anordnung kompliziert und zeitaufwendig zu installieren.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Sicherheitsschaltung mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen zu schaffen, die diese Identität eines betätigten Sensors anzuzeigen gestattet, gleichwohl jedoch geringen Aufwand bei der Installation erfordert.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1, während die Unteransprüche bevorzugte und zweckmäßige Weiterbildungen des Gegenstandes der Erfindung definieren.

Demgemäß ist die Sicherheitsschaltung der Erfindung so aufgebaut, daß sie auf die Betätigung eines oder mehrerer, aus einer Mehrzahl vormalerweise unbetätigter Schalterelemente anspricht, welche jeweils einen unbetätigten, bzw. einen betätigten Zustand aufweisen können. Darüberhinaus soll die Schaltungsanordnung auch ein etwa betätigtes Schiterelement identifizieren. Jedes Schalterelement ist.in Kombination mit einer zugeordneten ersten Impedanz geschaltet, und alle diese Kombinationen liegen parallel zueinander in einer ersten Schaltungsbank. Die ersten Impedanzen sind so festgelegt, daß sie vorbestimmte und untereinander unterschiedliche Impedanzwerte besitzen, so daß die Betätigung irgendeines der Schalterelemente die Gesamtimpedanz der ersten Schaltungsbank in vorhersagbarer, vorbestimmter Weise um einen ganz bestimmten Wert ändert. Eine Mehrzahl von Prüfelementen ist jeweils in Kombination mit einem zugeordneten normalerweise unbetätigten Prüfschalter, der einen unbetätigten bzw. betätigten Zustand aufweisen kann, parallel geschaltet mit den übrigen um eine zweite Schaltungsbank zu bilden. An diese Schaltungsbänke sind überwachungseinrichtungen angeschlossen, um die ersten und zweiten Schaltungsbänke miteinander zu vergleichen. Dabei wird eine Änderung der Impedanz

der ersten Schaltungsbank gegenüber einer Referenzgröße erfaßt, wenn eines oder mehrere der Schalterelemente betätigt worden ist. Ansprechend darauf werden die Prüfschalter in einer vorgegebenen Sequenz oder Reihenfolge betätigt, bis die Impedanz der Schaltung wieder bei der Referenzgröße Hegt. Die Prüfelemente sind so beschaffen und haben derartige elektrische Parameter, daß dann, wenn die Impedanz über der Schaltung wieder zu der Referenzgröße zurückkehrt, die Identität des jeweils betätigten Schalterelements innerhalb der Vielzahl von Schaltelementen der Identität des betätigten Prüfschalters entspricht, innerhalb der Mehrzahl von Prüfschaltern.

Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen werden nachstehend Ausführungsbeispiele für den Gegenstand der Erfindung im einzelnen erläutert.

Fig. 1 ist das Schaltbild einer ersten Schaltungsanordnung.

Fig. 2 ist ein logisches Diagramm zur Darstellung der Ausführungsform der

Schaltungsanordnung nach Fig. 1. 25

Fig. 3 ist ein logisches Diagramm zur Darstellung einer modifizierten Ausführung der Schaltungsanordnung nach

Fig. 1..
30

Fig. 4 ist ein Schaltbild einer weiteren modifizierten Form der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 und

Fig· 5 zeigt, wie die Schaltungsanordnung

gemäß Fig. 1 als Brückenschaltung ausführbar ist.

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Fig. 1 zeigt eine Schaltungsanordnung mit vier Sensoren 4,6,8 und 10, die hier als jeweils mit Ruhekontakten versehenen (d.h. normalerweise geschlossenen) Schaltern ausgebildet sind. Solche Sensoren können einen Teil eines Einbruchssicherungssystem bilden und würden in diesem Falle entsprechende elektrische oder elektronische Schalterelemente umfassen, die an vorgegebenen Punkten rings um einen zu überwachenden Bereich angeordnet sind und so ausgebildet sind, daß sie betätigt, d.h. geöffent werden können durch das Vorhandensein eines Eindringlings. Irgendeine geeignete Form von Schalterelement kann verwendet werden. In einer noch zu erläuternden Weise spricht die Schaltungsanordnung auf das öffnen eines der Schalterelemente an und identifiziert, welches der Elemente betätigt worden ist, womit nicht nur eine Warnung erzeugt wird, daß ein Eindringling vorhanden ist innerhalb des zu überwachenden Bereichs, sondern auch eine Angabe dahingehend, wo dieses Eindringen stattgefunden hat.

Wie dargestellt, sind alle Sensoren 4,6,8 und 10 in Serie mit einem zugeordneten Widerstand R1, R2, R3 bzw. R4 geschaltet und die jeweiligen Kombinationen aus Widerstand und Sensor sind zueinander parallel geschaltet an ein Paar von Sammelleitungen 12,14, die die Verbindung zu einer zentralen Uberwachungsstelle 16 bilden.

Es können natürlich mehr oder weniger als die dargestellten vier Sensoren gemäß Fig. 1 vorgesehen sein.

Als Leistungsversorgung für das System ist ein Konstantstromgenerator 17 an die Leitung 12 angeschlossen.

An dem zentralen Überwachungspunkt 16 sind vier normalerweise offene Prüfschalter 18, 20, 22 bzw. 24 vorgesehen, deren Anzahl der Anzahl von Sensoren 4,6,8 bzw. 10 entspricht und die jeweils in Serie mit einem zugeordneten Widerstand r1,r2, r3 bzw. r4 geschaltet sind. Die Prüfschalter-Widerstandskom-r binationen sind parallel zueinander an die Leitungen 12 und

14 geschaltet.

Die Prüfschalter 18, 20, 22, 24 können elektronische Schalter, etwa Transistoren sein.
5

Ein Spannungskomparator 26 ist zwischen die Leitungen 12 und 14 gelegt und vergleicht die Spannung über den Leitungen mit einer Referenzspannung, die auf Leitung 28 ansteht. Der Komparator steuert eine Abtasteinheit 30 derart, daß in einer noch im einzelnen zu beschreibenden Weise die Prüfschalter 18, 20, 22, 24 nacheinander geschlossen werden, wenn eine Änderung der Spannung über den Leitungen 12 und erfaßt wird.

Die Werte der Widerstände R1, R2, R3, R4 sind in vorgegebener Weise unterschiedlich und die Werte der Widerstände r1, r2, r3 , r4 stimmen jeweils mit diesen Werten überein. Demgemäß können die Werte der Widerstände R1,R2,R3,R4 in dem Verhältnis 1 : j : ^ : j vorgesehen sein, doch sind

auch andere Möglichkeiten gegeben, wie noch zu beschreiben ist.

Der Betrieb der Schaltungsanordnung, die insoweit beschrieben wurde, soll nun betrachtet werden. 25

Es sei zunächst angenommen, daß keiner der Sensoren 4,6,8, 10 betätigt worden ist und sie deshalb alle in ihrer normalen Schließstellung sind. In diesem Falle sind die Prüfschalter 18,20 _r 22,24 alle in ihrer normalerweise offenen Stellung und die Spannung über den beiden Sammelschienen 12,14 liegt auf einem Minimum und unter dem Pegel der Referenzspannung auf Leitung 28.

Wenn einer der Sensoren 4,6,8 oder 10 anspricht (d.h. geöffnet wird infolge Vorhandenseins eines Eindringlings), klemmt er den zugeordneten Widerstand von den Sammelleitungen ab. Es ergibt sich ein entsprechender Spannungsanstieg über

den Leitungen 12 und 14 und dieser wird durch die Spannungsmeßeinheit 26 erfaßt, die ein entsprechendes Ausgangssignal auf Leitung 32 erzeugt. Im Ansprechen darauf schließt die Abtasteinheit 30 jeden der Prüfschalter 18,20,22 und 24 im Durchlauf (dabei wird jeder Schalter wieder geöffnet, bevor der nächste in der Reihenfolge geschlossen wird), bis die Spannung über den Sammelleitungen, die von der Spannungsmeßeinheit 26 erfaßt wird, wieder unter die vorgegebene Referenzspannung gefallen ist. Die Prüfschalter werden in einer solchen Reihenfolge geschlossen, daß die Widerstände r1,r2,r3,r4 an die Sammelleitungen in absteigender Reihenfolge ihrer Widerstandswerte angeschlossen werden. Da die Widerstände r1,r2, r3,r4 jeweils Werte aufweisen, die gleich jenen der Widerstände R1, R2, R3, R4 sind, fällt die Spannung über den Sammelleitungen auf den Referenzwert, wenn die Identität des jeweiligen Prüfschalters 18, 20, 22 und 24,der zu einem bestimmten Zeitpunkt geschlossen ist, übereinstimmt mit der Identität des jeweilse zugeordneten Sensors 4,6,8,10, der geöffnet worden ist. Demgemäß ermöglichen logische Ausgangssignale auf Leitungen 34 bzw. 36 zu dem Zeitpunkt von der Messeinheit 26 und der Absatzeinheit 30, daß eine Anzeigeeinheit 38 die Identität des betätigten Sensors angibt.

Fig. 2 zeigt die Schaltkreise der Prüfeinheit 16 im einzelnen und die Bezugszeichen in Fig. 2 entsprechen jenen aus Fig.1. In Fig. 2 sind die Sensoren 4,6,8 und 10 ebenso wie die Widerstandsbank R1, R2, R3 und R4 weggelassen.

In Fig. 2 sind die Prüfschalter 18, 20, 22 und 24 als Transistoren ausgebildet, die mit ihren Basisanschlüssen über entsprechende Widerstände 48, 50, 5 2 und 54 an die zugeordneten Ausgangsstufen eines vierstufigen Schieberegisters 56 angeschlossen sind. Jeder Transistor wird durchgeschaltet, wenn die ensprechende-Schieberegisttii stufe eine binäre "1" enthält. 35

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Die binären Ausgänge der vier Stufen 56A, 56B, 56C und 56D des Schieberegisters 56 sind außerdem jeweils angeschlossen an die vier Sektionen einer Verriegelungseinheit 60.
.

Die Ausgänge der Verriegelungseinheit. 60 erregen jeweils lichtemittierende Dioden (LED's) in einer LED-Bank 76. .

Gemäß Fig. 2 umfaßt der Konstantstromgenerator 17 zwei in Serie geschaltete Dioden 78und 80 _t die von einer spannungsgeregelten Versorgungsleitung 84 über einen Widerstand 82 zu der Leitung 14 gelegt sind, sowie ein,en Transistor 86, der an die Leitung 12 über einen Widerstand 87 angeschlossen ist und mit seiner Basis am Widerstand 82 hängt,so daß die Leitung des Transistors sich ändert und jeder Tendenz entgegenwirkt, daß der in die Sammelleitungen eingespeiste Strom sich ändert.

Die Meßeinheit 26 wird, wie dargestellt, mit einer Referenzspannung versorgt von einem Potentialteiler 88, der zwischen Masse und eine Stromquelle 89 geschaltet ist, welche ihrerseits dieselbe Form haben kann wie die Stromquelle 17.

Die Einheit 26 erzeugt ein Ausgangssignal auf Leitung 19, wenn sie feststellt, daß die Spannung über den Sammelleitungen 12 und 14 über einen vorgegebenen Pegel angestiegen ist und dies aktiviert einen Impulsgenerator 92, so daß das Schieberegister 56 in noch zu beschreibender Weise durchgetaktet wird. Wenn die Messeinheit 26 feststellt, daß die Spannung wieder unter den Referenzpegel gefallen ist, erregt sie eine Ausgangsleitung 93, wodurch die Verriegelungseinheit 60 über eine Leitung 94 angehalten wird.

Bei erster Inbetriebnahme des ,Systems werden das Schieberegister 56 und die Verriegelungseinheit 60 rückgesetzt mittels

einer Rücksetzleitung 96, so daß alle Stufen rückgestellt ■ sind.

Wenn einer der Sensoren 4,6,8 oder 10 (Fig.1) anspricht, wird, wie'bereits erläutert, die Spannung über die Sammelleitungen 12 und 14 über den Referenzpegel ansteigen und die Messeinheit 26 erregt demgemäß Leitung 90. Im Ansprechen darauf wird der Impulsgenerator 92 in Betrieb gesetzt und schreibt eine binäre "1" in Stufe 56A des Schieberegisters 56 ein, womit der Transistorschalter 18 durchgeschaltet wird und den Widerstand r1 mit dem höchsten Wert parallel an die Sammelleitungen schaltet, und diese binäre "1" wird durch die Stufen des Schieberegisters durchgetaktet, um so die Widerstände r1, r2, r3 und r4 einzeln an die Sammelleitungen in der angegebenen Reihenfolge anzuschließen. Beim Durchtakten der binären "1" durch die Stufen des Schieberegisters 56 erscheint sie auch in den entsprechenden Abschnitten in der Verriegelungseinheit 60. Wenn der Transistorschalter, der dem betätigten Sensor entspricht, leitend gemacht wird, kehrt die Spannung über den Sammelleitungen auf den Referenzpegel zurück und die Leitung 93 hält demnach die Verriegelungseinheit 60 an, um so die binäre "1" in dem entsprechenden Abschnitt dieser Verriegelungseinheit festzuhalten.

Wenn in der Praxis ein Eindringling einen zu überwachenden Bereich betritt, ist es wahrscheinlich, daß er eine Anzahl von Sensoren nacheinander betätigt, während er sich von dem einen Teil des Überwachungsbereichs zu dem anderen bewegt. Deshalb ist es, nachdem der oben beschriebene Prozeß abgelaufen ist, sehr wahrscheinlich, daß ein anderer Sensor anspricht, wenn der Eindringling sich bewegt. Demgemäß steigt wieder die Spannung über den Sammelleitungen über den Referenzpegel und die Messeinheit 26 erzeugt ein Ausgangssignal auf Leitung 90, womit der Impulsgenerator 92 wieder angestoßen wird und wieder eine "1" in Stufe 56A des Registers 56 eingeschrieben wird unter nachfolgendem Durch-

takten'der Stufen des Registers wiederum bis zum Leitendwerden des bestimmten Transistors, zugeordnet dem jeweils betätigten Sensor. Wenn dies eintritt, stellt die Messeinheit 26 den Abfall der Spannung über den Sammelleitungen fest und erzeugt ein Ausgangssignal auf Leitung 93, womit die binäre "1" von der entsprechenden Stufe des Registers 56 zu diesem Zeitpunkt wieder in den entsprechenden Abschnitt der Verriegelungseinheit 60 gehalten wird.

Der beschriebene Vorgang wiederholt sich dann wieder, bis der Eindringling einen dritten Sensor betätigt und wiederum eine binäre "1" in dem entsprechenden Abschnitt der Verriegelungseinheit 60 gespeichert wird.

Demgemäß wird durch das System bewirkt, daß die Verriegelungseinheit 60 eine binäre "1" in jedem Abschnitt festhält, der einem irgendwann betätigten Sensor zugeordnet ist. Diese binären "!"-Signale erregen zugeordnete LED's in der Bank 76. Auf diese Weise zeigt die Anzeigeeinheit 76 die Identitat aller Sensoren an, die betätigt worden sind.

Das System kann rückgesetzt werden über Leitung 96 und ist dann vorbereitet für die Erfassung eines weiteren Eindringlings.
25

An der beschriebenen Schaltungsanordnung.sind zahlreiche Modifikationen möglich.

Anstatt eine Bank von Prüfschälter-Widerstands-Kombinationen parallel an die Sammelleitungen zu ahalten (d.h. die Schalter 18 bis 24 mit Widerständen r1 bis r4) und sie ihrerseits an die Sammelleitungen im Ansprechen auf die Betätigung eines Sensors anzuschalten, um so festzustellen, welcher eingeschaltete Prüfwiderstand dem Widerstand entspricht, der durch den betätigten Sensor aus dem Schaltkreis herausgenommen worden ist, ist es beispielsweise möglich,

eine Bank von Stromquellen vorzusehen, die parallel an die Sammelleitungen über normalerweise geschlossene Prüfschalter angeschlossen sind. Die von den Stromquellen erzeugten Ströme wären im umgekehrten Verhältnis zu den Widerstandswerten R1 bis R4 in Serie mit den Sensoren abzustufen. Bei Betätigung eines Sensors unter Herausnahme des zugeordneten Widerstandes aus dem Schaltkreis, würde die Spannung über den Sammelleitungen ansteigen, und dies würde erfaßt durch die Messeiheit, welche unter Verwendung der Logikschaltung im wesentlichen gleicher Form wie oben beschrieben unter Bezugnahme auf Fig. 2 die Stromquellen aus dem Schaltkreis in Reihenfolge herausschalten würde, beginnend mit der Stromquelle, die den niedrigsten Strom erzeugt, wobei jede Stromquelle wieder angeschlossen würde,bevor die nächste aus der Schaltung herausgenommen würde, bis die Spannungsmesseinheit feststellt, daß die Spannung über den Sammelleitungen wieder auf den Referenzpegel zurückgefallen ist. Dies würde anzeigen, daß die Stromquelle, die aus der Schaltung herausgenommen worden ist, dem Widerstand zugeordnet ist, der von dem betätigten Sensor gesteuert wird, womit dann der betätigte Sensor identifiziert würde.

Mit den insoweit beschriebenen Anordnungen (je nach Ausführungsform unter Verwendung von Widerständen in Serie mit Prüfschaltern oder Stromquellen in Serie mit jenen), ist es nur möglich, zu einem gegebenen Zeitpunkt einen einzelnen betätigten Sensor zu erfassen. Mit anderen Worten arbeitet das System so, daß nur einer der Prüfwiderstände (oder nur eine der Stromquellen) zu einem gegebenen Zeitpunkt substituiert, bis der Prüfwiderstand entsprechend dem von dem betätigten Sensor aus der Schaltung herausgeschalteten Widerstand identifiziert worden ist. Wenn mehr als ein Sensor gleichzeitig betätigt wird, dann wäre die beschriebene Schaltungsanordnung normalerweise nicht in der Lage, auch nur einen dieser Sensoren zu identifizieren'.

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In einer modifizierten Ausführungsform der Schaltungsanordnung läßt sich dieses Problem jedoch lösen. In der modifizierten Anordnung stehen die Werte der Widerstände R1, R2, R3, R4 im Verhältnis 1:2:4:8 zueinander, d.h. entsprechend einem binären Richtungssystem. Die Widerstände r1,r2,r3 und r4 haben entsprechende Werte.

Das System arbeitet generell in derselben Weise wie oben unter Bezugnahme auf Fig. 1 beschrieben, indem die Spannungsmeßeinheit 26 die Betätigung irgendeines Sensors 4,6,8,10 feststellt unter Ansprechen auf den resultierenden Spannungsanstieg über den Referenzpegel und nachfolgender Aktivierung der Abtasteinheit 30, um so die Prüfwiderstände r1, r2, r3 und r4 in die Schaltung einzuschalten, bis die Spannungsmeßeinheit 26 feststellt, daß die Spannung über den Sammelleitungen wieder auf den Referenzwert zurückgegangen ist. In der modifizierten Schaltungsanordnung jedoch werden die Prüfwiderstände an die Sammelleitung in Reihenfolge angeschlossen, bis die Spannung über der Leitung gleich der Referenzspannung ist. Wegen der binären Wichtung der Widerstandswerte ergibt sich, daß, wenn mehr als ein Sensor gleichzeitig betätigt worden ist, dann, wenn die Spannungsmeßeinheit 26 feststellt, daß die Spannung über den Sammelleitungen wieder auf den Referenzpegel zurückgefallen ist, die betätigten Sensoren identifiziert werden durch die Identitäten der jeweils zu diesem Zeitpunkt geschlossenen Prüfschalter 20, 21, 22 und 24. Mit anderen Worten entspricht jede mögliche Kombination von betätigten Sensoren einer einzigen Kombination von geschlossenen Prüfschaltern. Mit dieser Anordnung wird nicht notwendigerweise jeder Prüfwiderstand von den Sammelleitungen abgeklemmt, bevor der nächste angeschlossen wird.

Fig. 3 zeigt eine Schaltung für die Ausführung einer solchen modifizierten Schaltungsanordnung, bei der die Wider-.standswerte der Widerstände R1,R2,R3,R4 im Verhältnis 1:2:4:8 stehen und die Widerstände r1,r2,r3,r4 entsprechende Werte

aufweisen. Fig. 3 ist in vielen Punkten ähnlich der Fig.2 und entsprechende Komponenten der Fig. 3 sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 3 unterscheidet sich von Fig. 2 dadurch, daß das Schieberegister 56 aus Fig. 2 durch einen Binärzähler 100 mit vier Stufen 100A, 100B, 100C bzw. 100D ersetzt ist. Der Ausgang jeder Stufe· ist an den zugeordneten Transistor 18, 20, 22 bzw. 24 über ein zugeordnetes NICHT ODER-Gatter 102, 104, 106 bzw. 108 angeschlossen. Die anderen Eingänge der NICHT ODER-Gatter werden gemeinsam vom Ausgang des Komparators 26 über Leitung 90 gespeist.

Die Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 3 wird nachstehend beschrieben.

Wenn das System ursprünglich aktiviert wird, werden der Zähler 100 und die Verriegelungseinheit 60 zurückgesetzt über Rückwärtsleitung .96. Jede Zählstufe 100A, 100B, 100C bzw. 100D erzeugt demgemäß einen "1"-Ausgang und eine "1" liegt auf Leitung 90. Demgemäß sind alle Transistoren 18, 20, 22, 24 gesperrt.

Wenn einer oder mehr der Sensoren 4,6,8 oder 10 (Fig.1) betätigt wird, steigt die Spannung über den Sammelleitungen 12, 14 üder den Referenzpegel und die Messeinheit 26 erregt demgemäß die Leitungen 90 mit einer binären "0". Dies setzt den Impulsgenerator 92 in Betrieb und der Zähler 100 beginnt zu zählen und speist eine "0" an alle NICHT ODER-Gatter 102, 104,106,108, um so alle Transistorschalter 18 bis 24 durchzuschalten und damit alle Widerstände rl, r2, r3 bzw. r4 an die Sammelleitungen zu legen. Wenn angenommen wird, daß nicht alle Sensoren 4,6,8,10 betätigt worden sind, führt diese Arbeitsweise zunächst zu einer Uberkompensation für den Verlust an Widerstand über der Sammelleitung. Mit Beginn der Zählung durch den Zähler 100 jedoch erscheint eine binäre Darstellung

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seines Zählstandes an den Ausgangsleitungen seiner Stufen und damit werden die NICHT ODER-Gatter die Transistoren 18 bis 24 in einer solchen Reihenfolge ausschalten, daß der Gesamtwiderstand über den Sammelleitungen schrittweise bis zum Maximum ansteigt. Wenn der Widerstand, der über den Sammelleitungen liegt, durch die Leitung eines oder mehrerer der Transistoren 18 bis 24 genau die Kompensation für den Verlust an Widerstand, hervorgerufen durch Betätigen eines oder mehrerer der Sensoren 4 bis 10 gerade kompensiert, kehrt die Spannung über den Sammelleitungen zum Referenzpegel zurück und die Leitung 93 setzt deshalb die Verriegelungseinheit 60, so daß die binäre "1" in den entsprechenden Abschnitten oder den entsprechenden Abschnitt der Verriegelungseinheit hält.

Wenn, wie zuvor, der Eindringling dann einen weiteren Sensor oder weitere Sensoren betätigt, wenn er sich von einem Teil zum anderen des überwachten Bereichs bewegt, wird der oben beschriebene Vorgang wiederholt. Wie zuvor wird deshalb eine "1" in den entsprechenden Abschnitten oder den entsprechenden Abschnitt der Verriegelungseinheit 60 gespeichert.

Fig. 4 zeigt eine Anordnung des oben beschriebenen, modifizierten Typs, wobei die Widerstände R1 bis R4 und die Widerstände r1 bis r4 mit ihren Werten entsprechend einer Binärsequenz bemessen sind. Zusätzlich ist ein entsprechender Sicherungsschalter jedem der Sensoren zugeordnet, derart, daß er normalerweise geschlossen ist, jedoch dann öffnet, wenn irgendein Versuch unternommen wird, den Sensor unberechtigt zu manipulieren. Beispielsweise kann jeder Sicherungsschalter als Mikroschalter ausgebildet sein, der normalerweise geschlossen gehalten wird durch eine Abdeckung auf .dem Sensor, so daß er geöffnet wird, wenn die Abdeckung entfernt wird. Wie dargestellt, sind die Sicherungsschalter 4A, 6A, 8A, 10A, jeweils zugeordnet den Sensoren 4,6,8 bzw. 10 in Serie in die Sammelleitung 12 gelegt. Zusätzlich ist ein weiterer Widerstand

ioi über die Sammelleitungen gelegt, mit einem Wert, der niedriger ist als jeder der Widerstände R1 bis R4. Ein ent -sprechender Widerstand 102 liegt über den Sammelleitungen an der zentralen Überwachungsstation 16 in Serie mit einem zusätzlichen Prüfschalter 104.

Bei Betätigung eines oder mehrerer der Sensoren 4,6,8. und 10 arbeitet die Schaltungsanordnung wie oben beschrieben.

Wenn jedoch einer der Sicherungsschalter 4A,6A>8A bzw. 10A geöffnet wird, hat dies nicht nur die Wirkung, daß alle Widerstände in Serie mit den Sensoren hinter dem geöffneten Sicherungsschalter abgeklemmt werden, sondern es wird zusätzlich auch der Widerstand 101 abgeklemmt. Um deshalb die Schaltungsanordnung wieder ins Gleichgewicht zu bringen, derart, daß die Spannung über den Sammelleitungen gleich der Referenzspannung ist, wird es erforderlich, nicht nur einen der zugeordneten Prüfschalter -18, 20, 22 und 24 zu schließen j sondern auch den Schalter 104 zu schließen, um den Widerstand 102 außerdem in die Schaltung einzufügen. Demgemäß kann die Anordnung zwischen der Betätigung eines Sicherungsschalters und der Betätigung eines oder mehrerer Sensoren unterscheiden, um den jeweiligen Sicherungsschalter zu identifizieren, der betätigt worden ist.

In den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde vorausgesetzt, daß die Sensoren 4,6,8,10 die Form normalerweise geschlossener Schalter haben, während die Prüfschalter 18,20, 22/ 24 die Form normalerweise offener Schalter aufweisen. Es versteht sich jedoch, daß die Schaltungsanordnung so aufgebaut werden kann, daß sie einen umgekehrten Aufbau hat, d.h., daß die Sensoren 4,6,8,10 normalerweise offen sind und die Prüfschalter 18, 20, 22, 24 normalerweise geschlossen.

Es ist außerdem auch möglich, die Schaltungsanordungen, «die oben beschrieben wurden, nach Art einer Brückenschaltung auszubilden.

So zeigt beispielsweise Pig. 5 die .Schaltungsanordnung nach Fig. 1, jedoch in Form einer Brückenschaltung, wobei die gleichen Bezugszeichen in Fig. t Anwendung finden.

Wie dargestellt, bilden die Sensoren 4,6,8,10 mit den zugeordneten Widerständen R1,R2,R3,R4 eine Bank, die in einem Arm der Brücke über die Sammelleitungen 12 bzw. 14 geschaltet sind, während die Prüfschalter 18,20,22,24 mit ihren zugeordneten Widerständen r1,r2_rr3,r4 eine entsprechende Bank bilden, die in den gegenüberliegenden Arm der Brücke gelegt sind. Die beiden anderen Arme der Brücke werden von Festwiderständen 170 bzw. 172 gebildet, und die Brücke wird mit einem Konstantstrom aus einem Konstantstromgenerator 17 gespeist.

Abweichend von der Ausführungsform nach Fig. 1 sind die Prüfschalter 18,20,22,24 hier normalerweise geschlossen. Der Spannungsmeßschaltkreis 26 ist hier über die Brücke gelegt.

Wenn im Betrieb keiner der Sensoren betätigt wird, ist die Brücke im Gleichgewicht. Wenn einer der Sensoren betätigt wird, verliert die Brücke den Gleichgewichtszustand, und dies wird erfaßt durch den Spannungsmeßkreis 26, der die Abtasteinheit 30 auslöst, um so die Prüfschalter 18, 20, 22 und 24 in Reihenfolge zu öffnen (unter erneutem Schließen, bevor der nächste Schalter geöffnet wird), beginnend mit dem Schalter in Serie mit dem Widerstandes höchsten Wertes, bis die Brücke wieder im Gleichgewicht ist. Die Identität des offenen Prüfschalters entspricht zu diesem Zeitpunkt deshalb der Identitat des betätigten Sensors.

Es versteht sich aus den obigen Ausführungen, daß auch die übrigen modifizierten Schaltkreise nach Fig. 1 bis 4 als Brückenschaltungen aufgebaut werden können.

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Claims

Ansprüche

1.J Sicherheitsschaltung, die auf die Betätigung eines von mehreren, normalerweise unbetätigten Schalterelementen anspricht, die jeweils einen unbetätigten Betriebszustand aufweisen und jeweils betätigte Schalterelemente identifiziert, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Schalterelemente (4,6, in Kombination mit einer zugeordneten ersten Impedanz (R1,R2,R3,R4) zusammengeschaltet ist und die Kombination parallel zueinander zur Ausbildung einer ersten Schaltungsbank geschaltet sind, wobei die ersten Impedanzen in vorgegebener Weise unterschiedliche Impedanzwerte derart aufweisen, daß die Betätigung irgendeines der Schalterelemente die Gesamtimpedanz der ersten Schaltungsbank um eine entsprechende, vorgegebene Größe ändert, daß eine Mehrzahl von Prüfelementen (r1_fr2,r3,r4) jeweils in Kombination mit einem normalerweise unbetätigten Prüfschalter (18,20,22,24), die einen unbetätigten und einen betätigten Status besitzen können, parallel zueinander geschaltet sind zur Ausbildung einer zweiten Schaltungsbank, daß eine überwachungsanordnung (26) angeschlossen ist zum Vergleich der ersten und zweiten Schaltungsbänke derart, daß eine Änderung in der Impedanz der ersten Schaltungsbank gegenüber einer Bezugsgröße und herrührend von der Betätigung eines der Schalterelemente (4,6,8,10) im Ansprechen darauf die Prüfschalter (18,20,22,24) in vorgegebener Abfolge betätigt, bis die Impedanz der ersten Schaltuagsbank wieder auf den Bezugswert zurückkehrt, wobei die Prüfelemente (r1,r2,r3,r4) eine Bauweise besitzen und der-

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artige elektrische Parameter aufweisen, daß dann, wenn die Impedanz über der ersten Schaltungsbank auf den Bezugswert zurückgekehrt ist, die Identität des betätigten Schalterelements (4,6,8,10) innerhalb der Mehrzahl von Schalterelementen der Identität des betätigten Prüfschalters (18,20,22,24) innerhalb der Mehrzahl der Prüfschalter entspricht.

2. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltungsbänke über zwei Leitungen (12,14) miteinander verbunden sind und in die Leitungen eine im wesentlichen konstanter Strom eingespeist wird.

3. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungsanordnung einen Komparator (26)umfaßt zum Vergleich der Spannung über den Leitungen (12,14) mit einer vorgegebenen Referenzgröße (28).

4. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfelemente der zweiten Schaltungsbank entsprechende Impedanzen (r1_fr2,r3,r4) und die erwähnten elektrischen Parameter ihre jeweiligen Impedanzwerte sind, die jeweils übereinstimmen mit jenen der ersten Schaltungsbank.

5. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltungsbänke über zwei Leitungen (12,14) miteinander verbunden sind und die überwachungsanordnung einen Komparator (26) umfaßt zum Vergleich der Spannung über den Leitungen (12,14) mit einem vorgegebenen Referenzwert und daß die Prüfelemente der zweiten Schaltungsbank entsprechende Kontaktstromquellen sind und ihre erwähnten elektrischen Parameter die jeweiligen Stromwerte sind, die zueinander in denselben Proportionen

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in Beziehung stehen wie die Impedanzwerte der ersten Impedanz.

6. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch ge-

kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltungsbänke in zwei Arme einer vierarmigen Brücke (Fig. 5) gelegt sind und die Überwachungsanordnung einen Schaltkreis (26) umfaßt, für die Erfassung eines Ungleichgewichts der Brücke durch Betätigung eines der Schalterelemente (4,6,8,10) der ersten Schaltungsbank.

7. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfelemente der zweiten Schaltungsbank entsprechende Impedanzen (r1,r2_fr3,r4) sind und die erwähnten elektrischen Parameter ihre jeweiligen Impedanzwerte sind, die ^weils übereinstimmen mit jenen der ersten Schaltungsbank . . .

8. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfelemente der zweiten Schaltungsbank

zugeordnete Kontaktstromquellen sind und die erwähnten elektrischen Parameter ihre jeweiligen Stromwerte sind, die zueinander in denselben Proportionen, in Beziehung stehen wie die Impedanzwerte der ersten Impedanzen. 25

9. Sicherheitsschaltung nach einem der vorangehenden Ansprüche Ibis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (RI,R2,R3,R4) der ersten Schaltungsbank so bemessen sind, daß ihre Impedanzwerte zueinander im einfachen Verhältnis

11t stehen, beispielsweise 1 : ■* : -r· : j . .. .

10. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungsanordnung (26,30) derart ausgebildet ist, daß die vorgegebene Sequenz zunächst den Prüfschalter in Serie mit dem höchstwertigen Prüfwiderstand schließt und danach den Prüfschalter in Serie mit dem nächst-

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niedrigeren Prüfwiderstand, usw. für die verbleibenden Prüfschalter, wobei jeder geschlossene Prüfschalter geöffnet wird, wenn der nächste in der Sequenz geschlossen wird.

11. Sicherheitsschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Impedanzen (R1,R2,R3,R4) der ersten Bank zueinander entsprechend einem binären Verhältnis bemessen sind.

12. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die überwachungsanordnung (.26,30) derart ausgebildet ist, daß die vorgegebene Sequenz eine Binärsequenz ist, entsprechend dem binären Verhältnis der Prüfwiderstände.

13. Sicherheitsschaltung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schalterelement (4,6,8,10) einen zugeordneten, normalerweise geschlossenen Hilfs- oder Überwachungsschalter (4A,6A,8A,1OA) zugeordnet hat, wobei jede der Kombinationen der ersten Schaltungsbank parallel liegt mit den anderen Kombinationen über den seinem Schalterelement zugeordneten Hilfsschalter und daß ein HilfsWiderstand (101) der ersten Schaltungsbank parallel liegt und ein entsprechender Hilfsviderstand (102) der zweiten Schaltungsbankkombination parallel liegt über einen zusätzlichen Prüfschalter (104) derart, daß die überwachungsanordnung (26,30) in Betrieb setzbar ist durch Erfassung der Änderung in der Spannung, herrührend vom öffnen eines der Hilfsschalter (4A,6A,8A,1OA) und derart angeschlossen ist, daß in der vorgegebenen Sequenz auch das Schließen des zusätzlichen Prüfschalters (104) vorgesehen ist mit dem Ergebnis, daß die Impedanz auf den vorgegebenen Referenzwert zurückgeführt wird, wenn der oder jeder Prüfschalter (18,20,22,24) geschlossen wird, entsprechend dem oder jedem Schalterelement (4,6,8,10), das durch den geöffneten Hilfsschalter (4A,6A,8A,10A) abgeklemmt worden ist und wenn der zusätzliche Prüfschalter (104) geschlossen ist, womit die Identifikation des geöffneten Hilfsschalters (4A,6A,8A,1OA) ermöglicht ist.