DE3407426C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewegungsmelder zur Objektüberwachung bzw. -steuerung mit mindestens einem Sensor in einem Strahlungsempfänger zur Aufnahme elektromagnetischer Strahlung insbesondere im Infrarot-Bereich aus einem das Objekt zumindest teilweise geschlossen umgebenden Gesichtsfeld, sowie einer Auswerteschaltung zur Auslösung eines Steuersignals bei Änderung der Strahlungsintensität.

Ein solcher Infrarot-Bewegungsmelder ist bereits aus der DE-PS 21 03 909 bekannt (s. insbesondere Fig. 6 bis 8 und zugehörige Beschreibung), bei dem ein in Form einer ringförmigen Bahn 68 ausgebildetes Gesichtsfeld vorgese­ hen ist. Zur Erzeugung dieses geschlossenen Gesichtsfeldes ist eine aufwendige Konfiguration und Konstruktion der Optik mit komplizierten Spiegeln und Linsen notwendig, die nicht nur für die meisten Anwendungsfälle zu teuer ist, sondern darüber hinaus durch den hohen Platzbedarf auch der Grundforderung bei Meldeanlagen nach möglichst unauffällig kleinen Geräten nicht entspricht.

Weiterhin werden aus der Praxis bekannte, als Passiv-Infrarot-Bewegungsmel­ der ausgeführte Geräte der eingangs genannten Art beispielsweise als Türöffner eingesetzt, wobei das von einem Einzelsensor des über der Tür an­ geordneten Bewegungsmelders empfangene Gesichtsfeld in einen 180°-Winkel­ bereich um die zu öffnende Tür herum verläuft.

Durchschreitet eine Person diese Zone, so ändert sich die empfangene Strahlungsintensität und die Auswerteeinheit gibt ein Steuersignal zur Öffnung der Türe. Das Schließen der Türe erfolgt, wenn innerhalb einer bestimmten Zeitspanne keine weitere Änderung der Strahlungsintensität des genannten Gesichtsfeldes erfolgt. Bei dieser Ausführung wird das Gesichtsfeld mittels einer aufwendigen Vielspiegeloptik erzeugt, die das Gerät ähnlich teuer macht wie die ebenfalls für solche Zwecke bekannten Radar-Geräte. Außerdem ist damit kein vollständig geschlossenes Gesichtsfeld, und auch dieses nur in einem Winkelbereich bis zu 180° realisierbar, so daß der bekannte Bewegungsmelder für viele praktische Einsatzfälle ungeeignet ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit möglichst geringem Aufwand einen kostengünstigen Bewegungsmelder der eingangs genannten Art zu schaffen, der in einem beliebig großen Winkelbereich ein geschlossenes Gesichtsfeld ermöglicht.

Diese Aufgabe ist dadurch gelöst, daß der mindestens eine Sensor eine strahlungsempfindliche Fläche aufweist, welche der Form des gewünschten Ge­ sichtsfeldes entspricht. Mit derartigen in der Serienfertigung verhältnis­ mäßig billig herstellbaren Sensoren ist es bei Verwendung einfacher, preis­ günstiger Optiken möglich, nicht unterbrochene Gesichtsfelder im Winkelbe­ reich bis zu 360° zu erzielen und somit alle praktisch relevanten Fälle ab­ zudecken.

Bei Verwendung nur eines Gesichtsfeldes ist allerdings die Gefahr von Störungen durch Gleichtaktstörungen (z. B. durch Sonneneinstrahlung oder aus einer Tür entweichende Warmluft) sowie durch Passanten, die nur an dem zu überwachenden Objekt (z. B. einer Türe oder einer Maschine) vorbeigehen wollen, dabei jedoch das Gesichtsfeld durchschreiten und ein Steuersignal (z. B. zum Öffnen der Türe oder Ein- bzw. Ausschalten der Maschine) auslö­ sen, verhältismäßig groß. Es ist daher vorteihaft, gemäß einer Ausführung der Erfindung nach Anspruch 2 zwei Gegentaktsensoren zu benutzen, deren zu­ gehörige Gesichtsfelder einander zumindest teilweise umgeben, wodurch die Auswerteschaltung nur dann ein Steuersignal abgibt, wenn innnerhalb einer einstellbar vorgegebenen Zeitdauer nacheinander beide Gesichtsfelder durch­ schritten werden.

Zweckmäßigerweise ist hierbei der vorzugsweise parallele Abstand der Gesichtsfelder und die Zeitdauer des Steuerkriteriums so be­ messen, daß auch bei schrägem Vorbeigehen an dem zu überwachen­ den Objekt (z. B. an der Türe in Richtung eines danebenliegen­ den Eingangs oder Schaufensters) kein Steuersignal erzeugt wird, sondern nur dann, wenn eine Person direkt auf das Objekt zu­ kommt. Außerdem ist der Abstand der Gesichtsfelder von dem zu überwachenden Objekt so festgelegt, daß der betreffende Steuer­ vorgang (z. B. Öffnen der Türe) mit Sicherheit erfolgt ehe die Person das Objekt erreicht.

Durch dieses ebenso einfache wie wirksame Steuerkriterium ist eine optische Störsicherheit gegen Fehlsteuerungen erreicht, weil eine derartige Signalfolge durch unerwünschte Störfaktoren außerordentlich selten auftritt, während andererseits die Wahr­ scheinlichkeit der Erfassung aller Bewegungen, welche einen Steuerimpuls auslösen sollen, sehr groß ist.

Vorteilhafte Ausführungsformen der Sensoren sind in den An­ sprüchen 3 und 4 angegeben. Die ringförmige Ausbildung kann da­ bei einen beliebigen Winkelbereich umfassen und kreisförmig, elliptisch, rechteckig oder vieleckig sein.

Bei ungleicher Konfiguration zweier Sensoren bietet sich vor allem an, einen rechteckigen bzw. quadratischen oder einen kreis­ förmigen bzw. elliptischen inneren Sensor vorzusehen, der von einem Ringsensor entsprechender Form umgeben ist, wobei Recht­ eck- bzw. Vieleckformen in der Herstellung günstiger sind, da sie aus billigen Teilsegmenten und zu praktisch beliebigen Konfigurationen zusammenfügbar sind.

In den Figuren ist beispielhaft der Prinzipaufbau dreier in ver­ größertem Maßstab wiedergegebenen Sensorausführungen (Fig. 2 bis 4) zum Einsatz in erfindungsgemäßen, als Türöffner verwendeten Passiv-Infrarot-Bewegungsmeldern, sowie - in verkleinertem Maß­ stab - die von dem Sensor gemäß Fig. 2 vor der zu überwachenden Tür erzeugten Gesichtsfelder (Fig. 1) schematisch dargestellt.

Der nicht dargestellte Passiv-Infrarot-Bewegungsmelder ist über der zu überwachenden Türe T angeordnet, die aus zwei in Öff­ nungen Ö einer Wand W einschiebbaren Flügeln F besteht.

Bei allen drei Ausführungsbeispielen des Detektors D sind zwei in Gegentakt geschaltete flächengleiche Sensoren S ₁, S ₂ bzw. S ₃, S ₄ bzw. S ₅, S ₆ benutzt. Sie bewirken nur dann ein in einer nicht dargestellten Auswerteeinheit erzeugtes Steuersignal zur Öffnung der Türe T, wenn sie innerhalb einer in der Auswerteein­ heit in an sich bekannter Weise einstellbaren Zeitdauer aufgrund einer beim Beschreiten der Gesichtsfelder G ₁, G ₂ hervorgerufenen Änderung der Strahlungsintensität nacheinander ein Ausgangssig­ nal (positiv und negativ) abgeben.

Die in Fig. 1 dargestellten, in einem Winkelbereich von 180° um die Türe T herum geschlossenen Gesichtsfelder G ₁, G ₂ er­ geben sich aufgrund der entsprechenden Form der Sensoren S ₁, S ₂ des in Fig. 2 gezeichneten Detektors D. Die Flächen zu­ sammengehörender Sensoren S ₁, S ₂ bzw. S ₃, S ₄ bzw. S ₅ bzw. S ₆ sind gleich groß, damit das angeführte Steuerkriterium sicher funktioniert.

Mit diesem Aufbau ist auf einfache und kostengünstige Weise ein Türöffner mit hoher Störsicherheit geschaffen, weil einerseits Gleichtaktstörungen, z. B. durch Gebäudewarmluft, vermieden sind und zum anderen praktisch nur dann die Türe geöffnet wird, wenn jemand beide Gesichtsfelder G ₁, G ₂ direkt in Richtung zur Türe T durchschreitet. Personen, die nur an der Türe vorbei­ gehen und dabei lediglich das Gesichtsfeld G ₁ durchschreiten, lösen den Türöffner im Gegensatz zu Einrichtungen mit nur einem Gesichtsfeld nicht aus.

Außerdem ist der Türöffner durch Verwendung einer billigen Optik in der Serie kostengünstig herstellbar. Besonders einfach und billig ist die Fertigung bei einer Ausführung mit geraden Senso­ ren, wie sie beispielhaft in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind. Form und Abstand der beiden Sensoren S ₁ bis S ₆ sind derart ge­ wählt, daß der Abstand der Gesichtsfelder G ₁, G ₂ von der Türe T einen für die praktischen Belange günstigen Kompromiß darstellt zwischen rechtzeitigem Öffnen zur Vermeidung von Verletzungen einerseits und häufigem unbeabsichtigtem Öffnen andererseits.

Claims (4)

1. Bewegungsmelder zur Objektüberwachung bzw. -steuerung mit mindestens einem Sensor in einem Strahlungsempfänger zur Aufnahme elektromagnetischer Strahlung insbesondere im Infrarotbereich aus einem das Objekt zumindest teilweise geschlossen umgebenden Gesichtsfeld, sowie einer Auswerteschaltung zur Auslösung eines Steuersignals bei Änderung der Strahlungsintensität, dadurch gekennzeichnet, daß der mindestens eine Sensor (S ₁, S ₂ bzw. S ₃, S ₄ bzw. S ₅, S ₆) eine strahlungsempfind­ liche Fläche aufweist, welche der Form des gewünschten Gesichtsfeldes (G ₁, G ₂) entspricht.

2. Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei flächengleiche, im Gegentakt arbeitende Sensoren (S ₁, S ₂ bzw. S ₃, S ₄ bzw. S ₅, S ₆) vorgesehen sind, deren zugehörige Gesichtsfelder (G ₁, G ₂) einander zumindest teilweise umgeben, und die Auswerteschaltung nur dann ein Steuersignal abgibt, wenn innerhalb einer einstellbar vorgegebenen Zeitdauer nacheinander sowohl ein positiver als auch ein negativer Spannungsimpuls am Ausgang des Strahlungsempfängers vorhanden sind.

3. Bewegungsmelder nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der (die) Sensor(en) (S ₁, S ₂) ringförmig ausgebildet ist (sind).

4. Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2 mit zwei flächengleichen Sensoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (S ₁, S ₂ bzw. S ₃, S ₄ bzw. S ₅, S ₆) ungleiche Konfigurationen aufweisen.