DE3906761A1 - Sicherheitssensorsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherheitssensorsystem mit einem passiven Infrarotstrahlungssicherheitssensor, bei dem die Schutzzonen lokalisier­ bar sind.

Ein Typ eines passiven Infrarotstrahlungssicherheitssensors umfaßt einen Infrarotstrahlungsdetektor, der hinter einem Fenster montiert ist, das ein Feld von Fresnel-Linsensegmenten bildet. Jedes Linsensegment fo­ kussiert Infrarotstrahlung von einem besonderen Bereich auf ein infraro­ tempfindliches Element des Detektors. Die Fresnel- Linsensegmente können in mehreren Reihen angeordnet sein, von denen jede verschiedene Segmente enthält, die benachbart zueinander angeordnet sind. Derartige Fresnel- Linsenfelder können ohne weiteres durch Formen eines geeigneten infra­ rotdurchlässigen Plastikmaterials gebildet werden. Die US-PS 43 21 594 beschreibt die Verwendung eines derartigen Fresnel-Linsenfeldes in einem passiven Infrarotstrahlungssicherheitssensor.

Ein weiterer Sensortyp verwendet einen multifacettierten oder segmen­ tierten Spiegel, der derart montiert ist, daß jedes Segment Strahlung von einem Schutzbereich auf ein infrarotempfindliches Element reflek­ tiert. Beide Arten von Sensoren können Detektoren mit einem oder mehre­ ren Elementen verwenden.

Beim Installieren eines passiven Infrarotstrahlungssicherheitssensors ist es wünschenswert, die Lage der Schutzbereiche zu kennen. Dies ermög­ licht es, die größten Risikobereiche wie Türen und Fenster geeignet zu überdecken, und ermöglichen es auch dem Installateur, den Sensor so ein­ zustellen, daß er nicht auf Bereiche gerichtet ist, die die größten Feh­ lalarmquellen darstellen. Wenn beispielsweise in einem Haus, in dem ein Hund oder eine Katze lebt, ein Sensor installiert wird, ist es wün­ schenswert sicherzustellen, daß keine Bereiche so nahe zum Boden liegen, daß das Tier den Sensor aktivieren kann. Es ist auch nicht wünschens­ wert, irgendeine Heizquelle in einem Schutzbereich zu haben, die ihre Temperatur schnell ändern und damit einen Falschalarm hervorrufen kann.

Zum Lokalisieren von Überwachungszonen ist üblicherweise eine Bege­ hungstestlampe vorgesehen, die mit dem Ausgang des Alarmdetektorkreises verbunden ist. Die Begehungstestlampe ist an der Frontseite des Sensors selbst lokalisiert und leuchtet, wann immer der Detektor eine Fluktu­ ation in der empfangenen Infrarotstrahlung feststellt, die ausreicht, um einen Alarmzustand zu erzeugen. Da die Aktivierung dieser Lampe erfor­ dert, daß der Installateur durch die Überwachungsbereiche geht, ist es nicht immer möglich, genau einen einzelnen Bereich zu lokalisieren. Die Funktion der Lampe besteht primär darin, nachzuprüfen, daß bestimmte Ak­ tivitäten einen Alarmzustand erzeugen.

Eine weitere Lösung des Problems der Lokalisierung der Bereiche wird in der GB-PS 20 64 108 beschrieben. Bei diesem System wird eine Be­ reichslokalisierlampe nahe zum, jedoch mit Abstand vom Infrarotdetektor montiert. Das Fresnel-Linsenfeld wird derart angeordnet, daß dann, wenn es in einem Bereich definiert durch ein Fresnel-Linsensegment einer er­ sten Reihe steht, die Bereichslokalisierlampe durch ein Fresnel-Linsen­ segment in einer zweiten Reihe gesehen werden kann. Ein solches System der Bereichslokalisierung ist effektiv, führt jedoch zu starken Ein­ schränkungen bezüglich der Ausbildung des Fresnel-Linsenfeldes und er­ möglicht darüberhinaus nur das Lokalisieren von Bereichen, die durch die erste Reihe definiert sind, jedoch nicht derjenigen, die durch die zwei­ te Reihe definiert sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einem passiven Infrarotsicherheitssensor Überwachungszone für Überwachungszone, die durch eine Fresnel-Linse oder alle oder irgendwelche der Segmente eines Fresnel-Linsenfeldes oder eines multifacettierten oder mit einer einzi­ gen Zone versehenen Spiegels definiert werden, lokalisieren zu können.

Diese Aufgabe wird entsprechend Anspruch 1 gelöst.

Die Wirkung der Prismeneinrichtung besteht darin, die Wirkung des Versatzes der Lampe zum Detektor aufzuheben, so daß die Prismeneinrich­ tung daher gleich effektiv für sämtliche Segmente der optischen Anord­ nung ist.

Jedes Segment der optischen Anordnung kann entweder ein Fresnel-Lin­ sensegment sein, das in einem Fenster des Sensors ausgebildet oder die­ sem überlagert ist, oder ein Spiegelsegment eines reflektierenden opti­ schen Systems sein, das auf dem Detektor bezüglich des Fensters des Sen­ sors gegenüberliegenden Seite montiert ist. Der Installateur, der einen Bereich auffinden will, der durch eines der Segmente eines optischen Sy­ stems definiert ist, braucht sich nur in dem allgemeinen Bereich zu be­ wegen, bis er die Lampe durch das spezielle Segment, dessen Überwa­ chungsbereich er zu lokalisieren versucht, sehen kann.

Die Prismeneinrichtung ist vorzugsweise eine Platte, die ein Prismen­ feld bildet, und kann aus Plastikplattenmaterial wie Perspex geformt sein. Ein einzelnes Prisma kann ebenfalls verwendet werden. Die Prismen­ einrichtung ist nicht dazu gedacht und sollte nicht während des Betriebs des Sensors in Position verbleiben und kann zu diesem Zweck aus gefärb­ tem Material hergestellt sein, um dem Installateur ihre Anwesenheit an­ zuzeigen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die Prismeneinrichtung bei entferntem Deckel des Sensors in Position gebracht, wobei die Anwesen­ heit der Prismeneinrichtung ausreicht, um den Deckel am erneuten Instal­ lieren zu hindern. Auf diese Weise ist eine unkorrekte Installation un­ möglich.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung zu entnehmen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in den beigefügten Abbil­ dungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 zeigt auseinandergezogen einen passiven Infrarot-Sicherheits­ sensor mit einer Prismenplatte;

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch den Sensor von Fig. 1 zur Darstel­ lung des optischen Effektes der Prismenplatte; und

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch einen Sensor mit einer reflektieren­ den optischen Anordnung.

Ein passiver Infrarot-Sicherheitssensor umfaßt ein rückwärtiges Ge­ häuseteil 2 und eine Frontwand 4. Ein Fresnel-Linsensegmentfeld 6 ist einstellbar an dem Gehäuse 2 mittels Schrauben befestigt, die mit Schlitzen an jeder Seite des Feldes in Eingriff stehen. Das Gehäuseteil 2 enthält eine Leiterkarte 8, auf der ein für Infrarotstrahlen empfind­ licher Detektor 10 zusammen mit zugehörigen Schaltkreisen 12 zum Erzeu­ gen eines Alarmsignals montiert ist. Die Schaltkreisanordnung kann von bekannter Art sein und wird nachstehend nicht im einzelnen beschrieben. Eine Lampe 14, die als Quelle für sichtbares Licht dient, ist ebenfalls auf der Leiterkarte 8 montiert. Die Lampe 14 ist vorzugsweise eine rote LED und ist relativ zu dem infrarotempfindlichen Element oder Elementen in den Detektor 10 versetzt.

Das Fresnel-Linsenfeld ist in einer Plastikplatte geformt, die einen Teil des Gehäuses des Sensors definieren kann. Wie dargestellt, umfaßt das Feld 16 drei Reihen von Segmenten 16 a, 16 b und 16 c.

Damit die Schutzzonen, die durch die Segmente des Fresnel-Linsenfel­ des 6 definiert werden, lokalisiert werden können, wenn der Sensor in seiner Stellung montiert worden ist, ist eine Prismenplatte 18 vor der Platte 16 montiert. Wie dargestellt, ist die Platte 18 eine Plastikplat­ te, in die eine Reihe von Prismen 18 a, 18 b, 18 c, 18 d geformt sind. Die Platte 18 kann Schlitze 20 an ihren Seitenkanten aufweisen, damit sie über der Platte 16 durch Schrauben 22 montiert werden kann, die norma­ lerweise zum Montieren der Platte 16 verwendet werden. Licht, das von der LED 14 emittiert wird, ist auf die Fresnel-Linsenplatte 16 gerich­ tet. Jedes Fresnel-Linsensegment definiert normalerweise einen Bereich, von dem Infrarotstrahlung durch das Segment 16 a auf den Detektor 10, fo­ kussiert wird, wobei der Bereich des Segments 16 a durch gestrichelte Li­ nien 24 angedeutet ist. Wegen des Versatzes der LED 14 bezüglich des De­ tektors 10 verläuft der Lichtstrahl, der erzeugt wird, nachdem das Licht das gleiche Segment 16 a durchlaufen hat, nicht parallel zu dem Weg der Infrarotstrahlung, die durch dieses gleiche Fresnel-Linsensegment auf das infrarotempfindliche Element des Detektors fokussiert würde. Die Wirkung des Prismas auf den Lichtstrahl besteht darin, den Lichtstrahl von dem Fresnel-Linsensegment 16 a auf einen Weg parallel zum Bereich 24 zu brechen. Wenn man es der Prismenplatte 18 ermöglichen würde, während des Betriebs des Sensors in Position zu bleiben, würde es natürlich auch den Weg der Infrarotstrahlung zum Detektor beeinträchtigen. Da jedoch die Prismenplatte während des Betriebs entfernt wird, ist es unwesent­ lich, daß der Weg der Infrarotstrahlung während der Bereichslokalisie­ rung geändert wird.

Obwohl die Wirkung der Prismenplatte nur in Zusammenhang mit einem Fresnel-Linsensegment 16 a erläutert wurde, ist der Effekt entsprechend für die anderen Fresnel-Linsensegmente in der Platte 16, so daß die Ver­ wendung der Prismenplatte 18 das Lokalisieren der Bereiche jedes Segmen­ tes des Feldes 6 erlaubt. Wenn daher der Installateur wünscht, den Be­ reich, der durch ein gegebenes Fresnel-Linsensegment definiert wird, aufzufinden, braucht er sich lediglich über den zu schützenden Bereich zu bewegen, bis er die LED im Fokus durch das Fresnel-Linsensegment, dessen Bereich er zu lokalisieren versucht, sieht.

Die Prismenplatte 18 kann auch mit einem Sensor, wie er in Fig. 3 dargestellt ist, verwendet werden, wobei die optische Anordnung ein mul­ tifacettierter Spiegel ist. Jede Facette 32 des Spiegels definiert einen Schutzbereich in ähnlicher Weise zu jedem der Fresnel-Linsensegmente in der Linsenplatte 16. Der Spiegel kann natürlich auch nur eine einzige Zone definieren, in welchem Fall er eine kontinuierlich reflektierende Oberfläche anstatt eine solche mit diskreten Facetten besitzt. Bei die­ sem Sensortyp umfaßt das Gehäuse ein Fenster, das ein planes Infrarot­ strahlung durchlassendes Fenster ist, wobei die Prismenplatte 18 in Front hiervon oder anstelle dieses planen Fensters montiert ist, um es dem Installateur zu ermöglichen, die Bereiche zu lokalisieren. Wenn das Fenster ein sichtbares Licht zerstreuendes Fenster ist, muß es natürlich entfernt werden, damit die einzelnen Spiegelsegmente vom Installateur für die Bereichslokalisierung gesehen werden können.

Bei dieser Anordnung wird die Prismenplatte in entgegengesetzter Ori­ entierung zu derjenigen, die in Fig. 2 gezeigt ist, montiert, jedoch ist der optische Effekt der gleiche, wie durch die Strahllinien von Fig. 3 angedeutet ist.

Anstelle einer Platte 18, in die mehrere Prismen eingeformt sind, ist es ebenfalls möglich, ein einziges großes Prisma zu verwenden.

Die Prismenplatte muß entfernt werden, wenn der Sensor seinen norma­ len Betrieb wahrnehmen soll. Um sicherzustellen, daß die Platte entfernt wird, kann der Sensor so ausgebildet sein, daß die Frontplatte 4 bei an­ wesender Platte 18 nicht installiert werden kann, weil beispielsweise die Platte 18 mit einem Vorsprung 34 an ihrer Kante versehen ist, der verhindert, daß die Frontplatte korrekt auf dem rückwärtigen Gehäuseteil 2 sitzt. Alternativ kann die Platte aus einem gefärbten Material geformt sein, so daß es offensichtlich ist, wenn sie an dem Sensor belassen wur­ de. Wenn das Material der Platte für Infrarotstrahlung opak ist, stellt dies eine weitere Sicherheitsmaßnahme dar, da eine Begehungstestlampe, die ebenfalls an dem Sensor vorgesehen wird, nicht arbeitet, wenn die Platte noch anwesend ist.

Claims (12)

1. Sicherheitssensorsystem, umfassend einen passiven Infrarot- Strahlungssensor, der wenigstens einen Schutzbereich definiert, und Lo­ kalisierungsmittel zum Lokalisieren eines oder mehrerer Schutzbereiche, wobei der passive Infrarot-Strahlungssensor einen Infrarot-Strahlungsde­ tektor (10) und eine optische Anordnung (16) umfaßt, die ein oder mehre­ re optische Segmente (16 a) aufweist, durch die Infrarotstrahlung von dem entsprechenden Überwachungsbereich oder -bereichen (24) auf den Detektor (10) gerichtet wird, während das Lokalisierungsmittel eine Lichtquelle (14) umfaßt, die benachbart zu dem Detektor (10) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Lokalisierungsmittel eine entfernbare Prismen­ einrichtung (18) zum Ausrichten des optischen Weges des Lichts von der Lichtquelle (14), nachdem das Licht durch ein optisches Segment (16 a) der optischen Anordnung (16) gerichtet wurde, mit einem entsprechenden Schutzbereich (24) umfaßt.

2. Sicherheitssensorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die optische Anordnung (16) mehr als ein optisches Segment auf­ weist und die Prismenanordnung (18) den optischen Weg des Lichts von der Lampe (14), nachdem das Licht durch jedes optische Segment (16 a) der op­ tischen Anordnung (16) gerichtet wurde, mit dem entsprechenden Schutzbe­ reich (24) ausrichtet.

3. Sicherheitssensorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oder jedes optische Segment (16 a) der optischen Anord­ nung (16) ein Fresnel-Linsensegment ist.

4. Sicherheitssensorsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß der passive Infrarotsensor ein Fenster aufweist und das oder jedes Fresnel-Linsensystem (16 a) in dem Fenster ausgebildet oder diesem überlagert ist.

5. Sicherheitssensorsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das oder jedes Segment (16 a) der optischen Anordnung (16) ein Spiegelsegment (32) einer reflektierenden optischen Anordnung ist.

6. Sicherheitssensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Prismeneinrichtung (18) eine Platte um­ faßt, die mit einer Reihe von Prismen versehen ist, wobei jedes Prisma (18 a) einem entsprechenden optischen Segment (16 a) der optischen Anord­ nung (16) entspricht.

7. Sicherheitssensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Prismeneinrichtung (18) eine als einziges Prisma ausgebildete Platte umfaßt.

8. Sicherheitssensorsystem nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Prisma oder die Prismen (18 a) durch Formen einer Plat­ te aus Plastikmaterial gebildet werden.

9. Sicherheitssensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Prismeneinrichtung (18) aus gefärbtem Ma­ terial besteht oder dieses umfaßt.

10. Sicherheitssensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Prismeneinrichtung (18) aus einem für In­ frarotstrahlung opaken Material besteht.

11. Sicherheitssensorsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß der passive Infrarotsensor einen entfernbaren Deckel (4) besitzt und die Prismeneinrichtung (18), wenn sie positio­ niert ist, um den optischen Weg des Lichts von der Lampe (14) auszurich­ ten, die Installation des Deckels (4) verhindert.

12. Verfahren zum Lokalisieren wenigstens eines Sicherheitsbe­ reichs, definiert durch einen passiven Infrarot-Strahlungssensor, umfas­ send einen Infrarot-Strahlungsdetektor (10) und eine optische Anordnung (16), die ein oder mehrere optische Segmente (16 a) aufweist, durch die Infrarotstrahlung von dem entsprechenden Bereich oder Bereichen auf den Detektor (10) gerichtet wird, wobei eine Lichtquelle (14), die benach­ bart zum Detektor (10) angeordnet wird, aktiviert wird, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Prismeneinrichtung (18) in Relation zur optischen An­ ordnung positioniert wird, so daß Licht von der Lichtquelle (14) mit ei­ nem entsprechenden Schutzbereich ausgerichtet wird, nachdem das Licht durch ein optisches Segment (16 a) der optischen Anordnung (16) gerichtet worden ist, und das mit dem Bereich ausgerichtete Licht beobachtet wird.