DE4236618A1 - Anordnung zum Verhindern von Fehlalarmen bei Bewegungsmeldern mit einem Infrarot-Detektor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Verhin­ dern von Fehlalarmen bei Bewegungsmeldern mit ei­ nem Infrarot-Detektor zum Erzeugen eines elektri­ schen Signales nach Maßgabe einer in einem zu überwachendem Raum auftretenden Infrarot­ strahlungsänderung und mit einer Auswerteeinrich­ tung zum Erzeugen eines einen Alarm auslösbaren Steuersignales in Abhängigkeit des elektrischen Signales des Infrarot-Detektors.

Bewegungsmelder sowie Anordnungen dieser Art sind bereits aus der DE 21 03 909 B2, DE 27 34 157 A1 sowie DE 29 37 923 C2 bekannt. Während in den beiden erstgenannten Druckschriften zum Verhin­ dern von Fehlalarmen infolge eines Auftretens von Fremdlicht, wie z. B. Scheinwerferlicht, Glühlam­ penlicht etc., geeignete optische Filter vor den Infrarot-Detektor geschaltet werden, um damit das auftretende Fremdlicht fernzuhalten, wird in der DE 29 37 923 C2 vorgeschlagen mit einer Metall­ platte für eine gezielte Wärmeabfuhr zu sorgen.

Darüberhinaus sind noch sogenannte Duomelder be­ kannt, bei denen passive Infrarot- und Ultra­ schall- oder Mikrowellengeräte in einer Einrich­ tung zusammengefaßt werden. Bei diesen Duomeldern werden die einzelnen Sensorsignale unabhängig voneinander auf eine Bewegung hin ausgewertet, wodurch das Fremdlichtproblem ebenfalls gelöst wird.

Nachteilig bei diesen bekannten Lösungen ist der Einsatz zusätzlicher und zumeist teurer optischer Filter mit entsprechenden mechanischen Träger- und Befestigungsteilen (DE 27 34 157 A1 und DE 21 03 909 D2), die Festlegung auf einen speziellen Infrarot-Detektortyp und deren Unhandlichkeit we­ gen der vorzusehenden Metallplatte (DE 29 37 923 C2) oder der Aufwand und die Kosten, die durch die Kombination von zwei unterschiedlichen Sen­ sorsystemen entstehen.

Ausgehend von diesen bekannten Anordnungen liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zum Verhindern von Fehlalarmen bei Bewegungsmeldern mit einem Infrarot-Detektor zu schaffen, die mit einfachsten schal­ tungstechnischen Mitteln eine fehlerhafte Alarmauslösung beim Auftreten von Fremdlicht bzw. Fremdlichtänderungen ohne die vorgenannten Nach­ teile sicher verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch ge­ löst, daß die Auswerteeinrichtung mit einem Lichtsensor zum Erkennen von Fremdlicht verbunden ist und daß die Auswerteeinrichtung nur dann beim Auftreten von Fremdlichtänderungen das Steu­ ersignal erzeugt, wenn der Verlauf des elektri­ schen Signales des Infrarot-Detektors von einem vorgegebenen Verlauf abweicht, der durch die aus­ schließliche Fremdlichtänderung bestimmt ist.

Die Erfindung beruht also im wesentlichen darauf, daß durch ein zusätzliches lichtempfindliches Element das Auftreten von störendem Fremdlicht bzw. dessen Änderung erkannt wird. Entspricht das vom Infrarot-Detektor abgegebene Signal während einer vom Lichtsensor erkannten Fremdlichtphase dem erwarteten Verlauf, so wird am Ausgang der Auswerteeinrichtung kein Steuersignal zum Auslö­ sen eines Alarmes erzeugt. Erst wenn im zu über­ wachenden Bereich Bewegungen, z. B. von Personen, auftreten, weicht das vom Infrarotsensor erzeugte Signal, das sich aus der Summe des Fremdlichtsi­ gnales und des Bewegungssignales zusammen­ setzt,von dem erwarteten Verlauf ab und es wird ein Steuersignal zum Auslösen des Alarms von der Auswerteeinrichtung erzeugt.

In Zeiten, in denen kein Fremdlicht im zu überwa­ chenden Raum auftritt, bzw. in denen keine Fremd­ lichtstörungen erwartet werden, kann das elek­ trische Signal des Infrarot-Detektors, wie bisher üblich, durch Schwellenüber- bzw. Unterschreitung ausgewertet werden. Darüber hinaus kann auch eine aus der DE 34 33 087 C2 bekannte Signalauswertung erfolgen.

Die Vorteile der Erfindung liegen vor allem in der Einsparung der eingangs erwähnten optischen Filter und der dazugehörenden mechanischen Kompo­ nenten. Darüberhinaus erlaubt es die erfindungs­ gemäße Anordnung, daß beliebige Infrarot-Detek­ toren eingesetzt werden können.

Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Es ist vorteilhaft, nicht den exakten Verlauf des durch das Fremdlicht erzeugten elektrischen Si­ gnales in der Auswerteeinrichtung abzuspeichern, sondern lediglich den vorgegebenen Verlauf in Form von Zeitabschnitten festzulegen, innerhalb derer das elektrische Signal des Infrarot-Detek­ tors mindestens eine bestimmte Anzahl von Extrem­ werten aufweisen muß, um das Steuersignal zum Auslösen des Alarms zu erzeugen. Es genügt näm­ lich, daß nur bestimmte Charakteristiken des elektrischen Signales gespeichert werden. Diese Lösung hat den Vorteil, daß weniger Speicherplatz in der Auswerteeinrichtung benötigt wird.

Darüber hinaus ist es günstig, wenn das am Aus­ gang des Infrarot-Detektors analog anstehende Si­ gnal in einem Analog-Digital-Wandler in ein digi­ tales Signal umgewandelt wird, wodurch eine digi­ tale Weiterverarbeitung möglich ist. Für eine derartige digitale Weiterverarbeitung ist es zweckmäßig, daß auch das vom Lichtsensor abgege­ bene analoge Signal in ein digitales Signal umge­ wandelt wird.

Es ist vorteilhaft, wenn in der Auswerteeinrich­ tung ein Mikrocontroller zur Verarbeitung der analog-digital-gewandelten elektrischen Signale des Infrarot-Detektors sowie des Lichtsensors vorgesehen ist. Die Verwendung eines Mikrocon­ trollers in der Auswerteeinrichtung gewährleistet ein hohes Maß an Flexibilität hinsichtlich der kundenspezifischen Anforderungen der Anordnung. So kann man bestimmten Signalauswertungsroutinen bei besonderen Betriebsfällen ohne hardwaremäßige Änderung der Anordnung gerecht werden. Dies ist z. B. hinsichtlich der unterschiedlichsten Fremd­ lichtquellen und/oder ungünstiger klimatischer Umgebungsbedingungen der Fall. Darüber hinaus kann bei Verwendung eines Mikrocontrollers eine Verknüpfung mit weiteren für den Bewegungsmelder notwendigen Daten stattfinden. Falls die für den A/D-Wandler verwendeten Ausgabeleitungen bidirek­ tional betrieben werden, besteht auch die Mög­ lichkeit, in der Zeit zwischen den einzelnen Wandlungen beliebige digitale Daten, z. B. Ein­ stellwerte für Zählstufen, Empfindlichkeiten usw., über diese Leitungen einzulesen.

Ist der Bewegungsmelder mit seiner einen Mikro­ controller aufweisenden Auswerteeinrichtung an ein Bussystem angeschlossen, so kann das Busprotokoll von die­ sem Mikrocontroller abgearbeitet werden.

Im übrigen ist es bei der Verwendung eines Mikro­ controllers in der Auswerteeinrichtung auch mög­ lich, daß der Mikrocontroller zur Analog-Digi­ tal-Wandlung, beispielsweise nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation, herangezogen wird. Dazu werden entsprechende Mikrocontrollerausgänge über ein R-2R-Netzwerk mit einem nichtinvertie­ renden Eingang eines Komparators verbunden, an dessen invertierendem Eingang das elektrische Si­ gnal des Infrarot-Detektors angelegt wird. Der Ausgang des Komparators ist dann selbst wieder mit einem Eingang des Mikrocontrollers in Ver­ bindung. Bei einem derart gestalteten A/D-Wandler sollten die Mikrocontrollerausgänge zum R-2R-Netzwerk vorteilhafterweise als Gegentaktausgänge mit definierten High- und Low-Pegeln ausgebildet sein, damit ihre Ausgangsspannungen als Referenz verwendet können und sich durch die unterschied­ liche Belastung des R-2R-Netzwerkes nicht verän­ dern.

Ein derartiges R-2R-Netzwerk kann erfindungsgemäß auch mehrfach ausgenutzt werden, indem sein Aus­ gang mit weiteren nichtinvertierenden Eingängen von Komparatoren verbunden ist. An die invertie­ renden Eingänge der entsprechenden Komparatoren kann dann beispielsweise der Ausgang des Licht­ sensors und der Ausgang eines Temperatursensors angeschlossen werden. Die Ausgänge dieser Kompa­ ratoren werden dann mit weiteren Eingängen des Mikrocontrollers verbunden, um es dem Mikrocon­ troller zu ermöglichen, in Abhängigkeit der vom Lichtsensor und der vom Temperatursensor abgege­ benen Signale das Steuersignal zum Auslösen des Alarmes des Bewegungsmelders zu erzeugen.

Es ist zweckmäßig, unabhängig davon, welche Aus­ werteeinrichtung im einzelnen vorgesehen ist, eine temperaturempfindliche Einrichtung vorzuse­ hen, um generell eine temperaturabhängige Auswer­ tung des elektrischen Signales des Infrarot-De­ tektors zu gewährleisten. Mit einer solchen tem­ peraturabhängigen Einrichtung ist es möglich, die Lage der Alarmschwelle bei der Signalauswertung in Abhängigkeit von der Temperatur zu beeinflus­ sen und damit temperaturabhängige Fehler auszuschließen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 5 beispielsweise näher erläutert. Es zei­ gen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild gemäß einer bevorzug­ ten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 an ein Bussystem angeschlossen,

Fig. 3 die Ausführungsform gemäß Fig. 1 mit ei­ nem diskret aufgebautem Analog-Digital-Wandler,

Fig. 4 mögliche Signalverläufe am Ausgang des Lichtsensors sowie des Infrarot-Detektors beim Auftreten von Fremdlicht mit und ohne Bewegung im zu überwachenden Bereich, und

Fig. 5 andere mögliche Signalverläufe am Ausgang des Lichtsensors und des Infrarot-Detektors beim Auftreten von Fremdlicht mit und ohne Bewegung im zu überwachenden Bereich.

Gleiche Bezugszeichen haben in den Fig. 1 bis 5 für die gleichen Schaltungselemente bzw. Si­ gnale die gleiche Bedeutung.

In Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfin­ dungsgemäßen Anordnung zum Verhindern von Fehla­ larmen durch Fremdlicht bei Bewegungsmeldern mit einem Infrarot-Detektor dargestellt. Bei diesen Bewegungsmelder handelt es sich um einen passiven Infrarot-Bewegungsmelder, in dem ein Infrarot-De­ tektor 1 eine aus einem zu überwachendem Bereich kommende Infrarot-Strahlungsänderung in ein elektrisches Signal umwandelt. Das am Ausgang des Infrarot-Detektors 1 anstehende elektrische Si­ gnal wird vorzugsweise über eine Verstärkerein­ richtung 2 zum Verstärken des elektrischen Signa­ les und eine nachgeschaltete Analog-Digital-Wandler­ einrichtung 3 einer Auswerteeinrichtung 4 zugeführt. Diese Auswerteeinrichtung 4 wertet das elektrische Signal aus, um aus dessen zeitlichem Verlauf ein Steuersignal zum Auslösen eines Alarms zu erzeugen, wenn vorgegebene Schwellen unter- bzw. überschritten werden. Der passive In­ frarot-Bewegungsmelder beruht dabei auf dem Prin­ zip, die Eigenstrahlung des zu überwachenden Be­ reiches zu registrieren und eine Änderung der registrierten Größe um einen vorgegebenen Wert für das Eindringen einer Person in den überwach­ ten Raum zu interpretieren und zu Alarmzwecken auszunutzen.

Der Verstärker 2 sorgt dafür, daß der Eingangs­ spannungsbereich der Analog-Digital-Wandlerein­ richtung 3 möglichst optimal ausgenutzt wird, um eine ausreichende Auflösung des gewandelten Si­ gnales am Ausgang der Analog-Digital-Wandler­ einrichtung 3 zu erreichen. Als Verstär­ kereinrichtung 2 wird vorzugsweise ein ein- oder mehrstufiger Bandpaß-Verstärker gewählt, durch den das vom Infrarot-Detektor 1 gelieferte elek­ trische Signal gleichzeitig verstärkt und bandbe­ grenzt wird. Anstelle eines Bandpaßverstärkers kann selbstverständlich die Verstärkereinrichtung 2 und eine Bandpaßeinrichtung getrennt voneinan­ der vorgesehen werden. Durch die Bandbegrenzung kann erreicht werden, daß das analoge Signal des Infrarot-Detektors 1 auf einen interessierenden Bereich begrenzt wird. Wenn die Wandlungszeit der Analog-Digital-Wandlereinrichtung 3 um Größenord­ nungen kleiner ist, als die Periodendauer des elektrischen Signales, kann auf ein sonst üblicherweise bei A/D-Wandlern notwendige Abtast-Halteglied verzichtet werden.

Bei der Verwendung einer Analog-Digital-Wandler­ einrichtung 3, die in der Lage ist, das am Aus­ gang des Infrarot-Detektors 1 anstehende elektri­ sche Signal direkt in Digitalwerte mit einer aus­ reichenden Auflösung umzusetzen, kann die Verstärkereinrichtung 2 auch entfallen.

Erfindungsgemäß weist die in Fig. 1 dargestellte Anordnung einen Lichtsensor 5 auf, der zum Erken­ nen von Fremdlicht bzw. Fremdlichtänderungen im zu überwachenden Raum vorgesehen ist und mit ei­ ner zweiten Eingangsklemme 7 der Auswer­ teeinrichtung 4 in Verbindung steht. Der Licht­ sensor 5 ist dabei so ausgebildet, daß er auf Fremdlicht, wie z. B. Licht von Glühlampen, Scheinwerferlicht von Kraftfahrzeugen usw., an­ spricht und der Auswerteeinrichtung 4 über die Eingangsklemme 7 mitteilt, daß im zu überwachen­ den Raum eine Fremdlichtänderung aufgetreten ist. An der Eingangsklemme 7 der Auswerteeinrich­ tung 4 ist damit ein Signal vom Lichtsensor 5 ab­ greifbar, das anzeigt, ob und falls ja, wie lange Fremdlicht im zu überwachenden Bereich auftritt.

Erfindungsgemäß ist die Auswerteeinrichtung 4 so ausge­ bildet, daß nur dann beim Auftreten von Fremd­ licht bzw. Fremdlichtänderungen das Steuersignal S an einer Ausgangsklemme 8 der Auswerteeinrich­ tung 4 zum Auslösen des Alarmes erzeugt wird, wenn der Verlauf des elektrischen Signales des Infrarot-Detektors 1 und damit der Verlauf des elektrischen Signales an der Eingangsklemme 6 der Auswerteeinrichtung 4 von einem vorgegebenen aus­ schließlich durch dieses Fremdlicht bestimmten Verlauf in einer vorgegebenen Weise abweicht.

Die Auswerteeinrichtung 4 ist damit in der Lage, durch die Anordnung des Lichtsensors 5 das Auf­ treten oder eine Änderung von störendem Fremd­ licht zu erkennen und in dieser Phase dann keine Meldung abzusetzen, wenn das Signal an seiner Eingangsklemme 6 einem erwarteten Verlauf, der ausschließlich durch das Fremdlicht bestimmt ist, entspricht. Bewegen sich allerdings Personen im zu überwachenden Bereich, dann weicht das an der Eingangsklemme 6 anstehende Signal von dem er­ warteten Verlauf ab, da an der Eingangsklemme 6 der Auswerteeinrichtung 4 ein Summensignal an­ steht, das durch das Fremdlicht und die im Erfas­ sungsbereich sich bewegenden Personen bestimmt ist, ansteht.

Die Auswerteeinrichtung 4 kann beispielsweise eine Speichereinrichtung aufweisen, in der der vorgegebene Verlauf des elektrischen Signales beim Auftreten von Fremdlicht zumindest teilweise abgespeichert ist. Es ist auch möglich, daß in der Auswerteeinrichtung 4 der vorgegebene Verlauf in Form von Zeitabschnitten festgelegt ist, innerhalb derer das elektrische Signal des Infra­ rot-Detektors 1 mindestens eine bestimmte Anzahl von Extremwerten überschreiten muß, um das Steu­ ersignal S am Ausgang 8 der Auswerteinrichtung 4 zum Auslösen des Alarms bereitzustellen. Diese Möglichkeit bietet den Vorteil, daß nicht ein gesamter Verlauf des erwarteten elektrischen Si­ gnales abgespeichert werden muß, sondern ledig­ lich innerhalb vorgegebener Zeitabschnitte ent­ schieden werden muß, ob eine bestimmte Anzahl von Extremwerten des elektrischen Signales des Infra­ rot-Detektors überschritten wird. Diese Möglich­ keit wird im Zusammenhang mit den Fig. 4 und 5 noch eingehend erläutert.

Fig. 2 zeigt eine vorteilhafte Weiterbildung der Auswerteeinrichtung 4 von Fig. 1. Die Auswerte­ einrichtung 4 weist einen Mikrocontroller 9 auf, der zur Verarbeitung des elektrischen Signales des Infrarot-Detektors 1 sowie des elektrischen Signales des Lichtsensors 5 vorgesehen ist. Dazu ist der Mikrocontroller 9 eingangsseitig mit den Klemmen 6 und 7 der Auswerteeinrichtung 4 in Ver­ bindung. In einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Mikrocontroller über eine Bus- Sende/Empfangseinrichtung 10 an ein Bussystem an­ geschlossen. Der Mikrocontroller 9 kann dabei das Busprotokoll abarbeiten und eine Ein/Ausgabe von Daten über die Bus-Sende/Empfangseinrichtung 10 steuern. Falls der Mikrocontroller 10 über bidi­ rektionale Ports verfügt, kann die Verbindung zur Bus-Sende/Empfangseinrichtung 10 auch über eine bidirektionale Datenleitung erfolgen. Der An­ schluß an das Bussystem ist in Fig. 2 schema­ tisch über die Klemmen 8, 8′ angedeutet.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel mit einem in der Auswerteeinrichtung angeordneten Mikro­ controller 9, der auch zur Analog-Digital-Wand­ lung herangezogen wird und dem digitale elektri­ sche Signale des Infrarot-Detektors 1, des Licht­ sensors 5 sowie einer temperaturabhängigen Ein­ richtung 16, 17 zugeführt werden. Im einzelnen weist die Anordnung von Fig. 3 wieder einen In­ frarot-Detektor 1 mit nachgeschaltetem Verstär­ ker 2 sowie einen Lichtsensor 5 und einen in der Auswerteeinrichtung 4 angeordneten Mikrocontrol­ ler 9 auf. Die Analog-Digital-Wandlereinrichtung der Fig. 1 und 2 ist in der Anordnung von Fig. 3 durch einen diskret aufgebauten A/D-Wandler realisiert, der nach dem an sich bekannten Prin­ zip der sukzessiven Approximation arbeitet. Die Analog-Digital-Wandlereinrichtung weist im ein­ zelnen einen Komparator 11 mit einem invertieren­ den Eingang, einem nichtinvertierenden Eingang und einem Ausgang auf. Dieser Komparator 11 ist mit seinem invertierenden Eingang an den Ausgang des Verstärkers 2 und mit seinem nicht­ invertierenden Eingang an den Ausgang eines R-2R-Leiter­ netzwerkes 14 angeschlossen. Der Ausgang des Komparators 11 ist mit einem Eingang des Mikrocontrollers 9 in Verbindung. Im Ausführungs­ beispiel von Fig. 3 ist die durch den Komparator 11 und das Leiternetzwerk 14 gebildete Analog-Di­ gital-Wandlereinrichtung am Beispiel eines 8-Bit- Wandlers dargestellt. Dazu ist zwischen dem nichtinvertierenden Eingang des Komparators 11 und Bezugspotential 15 eine Serienschaltung von 8 Widerständen, von denen 7 Widerstände einen Wi­ derstandswert R aufweisen angeordnet, wobei der an Bezugspotential geschaltete achte Widerstand einen Wert 2R aufweist. Zusätzlich verfügt das Leiternetzwerk 14 über 8 Widerstände mit jeweils gleichen Widerstandswerten 2R, wobei 7 dieser Wi­ derstände jeweils mit einem der Verbindungspunkte der in Reihe geschalteten Widerstände verbunden sind und der achte Widerstand an den nichtinver­ tierenden Eingang des Komparators 11 angeschlos­ sen ist. Die jeweils anderen Anschlüsse dieser letztgenannten 8 Widerstände sind an jeweils einen Mikrocontrollerausgang out 0 bis out 7 angeschlossen, so daß diese durch das Leiternetz­ werk 14 binär gewichtet werden, d. h. der Ausgang out 0 des Mikrocontrollers 9 mit dem Wert 2⁰, der Ausgang out 1 mit dem Wert 2¹ usw. und der Aus­ gang out 7 mit dem Wert 2⁷ auf den Komparator 11 gelangt. Dabei entspricht der Wert 2⁰ dem 256igsten Teil des Mikrocontroller-Aus­ gangsspannungshubes. Der Dynamikbereich der in Fig. 3 dargegestellten Analog-Digital-Wandler­ einrichtung in Form des Komparators 11 und dem Leiternetzwerk 14 umfaßt somit 255/256 des Aus­ gangsspannungshubes der Mikrocontrollerausgänge.

Eine Analog-Digital-Wandlereinrichtung dieser Art ist nicht auf einen 8-Bit-Wandler beschränkt. Vielmehr kann unter Verwendung eines entspre­ chenden R-2R-Leiternetzwerkes Mikrocontrollers ein n-Bit-Wandler realisiert werden, wobei der Dynamikbereich des so realisierten Analog-Digi­ tal-Wandlers dann (2^n-1/2ⁿ des Aus­ gangsspannungshubes der Mikrocontroller-Ausgänge umfaßt. Zweckmäßigerweise sollten die Mikrocon­ trollerausgänge out 0 bis out 7 als Gegentaktaus­ gänge ausgebildet sein, damit sich ihre Ausgangs­ spannungen durch die unterschiedliche Belastung des Leiternetzwerkes nicht verändern.

Bei einer Analog-Digital-Wandlereinrichtung, wie diese in Fig. 3 dargestellt ist, kann wegen der im Verhältnis zur Wandlungszeit kleinen Signal­ frequenz des elektrischen Signales des Infrarot- Detektors auf das sonst bei Analog-Digital- Wandlereinrichtungen notwendige Abtasthalteglied, im allgemeinen eine kapazitive Einrichtung, ver­ zichtet werden.

Werden die für den Analog-Digital-Wandler verwen­ deten Ausgabeleitungen des Mikrocontrollers 9 bi­ direktional betrieben, so besteht die Möglich­ keit, in der Zeit zwischen den einzelnen Wandlun­ gen beliebige digitale Daten über diese Leitungen einzulesen, z. B. Einstellwerte für Zählstufen, Empfindlichkeit usw. Voraussetzung ist dann, daß diese Daten dann während der Wandlungszeit hoch­ ohmig geschaltet werden können und zwischen den einzelnen Wandlungen niederohmig an den Mikrocon­ troller-Eingängen anliegen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist es vor­ gesehen, daß auch das elektrische Signal am Aus­ gang des Lichtsensors 5 nicht nur hinsichtlich des Auftretens oder Nichtauftretens von Fremd­ licht ausgewertet wird, sondern auch der Licht­ verlauf des Fremdlichtes selbst erfaßt wird. Auf­ grund des Verlaufes des Lichtsensorsignals kann dann beispielsweise auf die Art der Fremdlicht­ quelle rückgeschlossen und so eine noch bessere Berücksichtigung des Fremdlichts in der Auswerte­ einrichtung erreicht werden. Sind in der Auswer­ teeinrichtung z. B. mehrere Signalverläufe des Infrarot-Detektors für unterschiedliche Fremd­ lichtquellen gespeichert, so kann aufgrund des vom Lichtsensor erfaßten Fremdlichtes ermittelt werden, um welche Fremdlichtquelle es sich handelt. Ist diese Fremdlichtquelle bekannt, so kann dies in der Auswerteeinrichtung gezielt berücksichtigt werden.

Vorzugsweise wird der Verlauf des elektrischen Signales am Ausgang des Lichtsensors 5 auch ana­ log-digital-gewandelt. In einer Weiterbildung der in Fig. 3 dargestellten Anordnung wird dazu le­ diglich ein weiterer Komparator 12 vorgesehen, dessen invertierender Eingang mit dem Ausgang des Lichtsensors 5 in Verbindung steht, dessen Aus­ gang mit einem Eingang des Mikrocontrollers ver­ bunden und dessen nichtinvertierender Eingang an den nichtinvertierenden Eingang des Komparators 11 und damit den Ausgang des Leiternetzwerkes 14 angeschlossen ist. Die Analog-Digital-Wandlung des elektrischen Signales des Lichtsensors 5 wird also in einfacher Weise dadurch erreicht, daß le­ diglich ein weiterer Komparator 12 vorgesehen wird. Das Leiternetzwerk 14 wird so mehrfach ver­ wendet.

Das elektrische Signal am Ausgang des Infrarot- Detektors 1 spricht auf die im zu überwachenden Raum auftretende Infrarotstrahlungsänderung an. Diese Infrarotstrahlungsänderung hängt bei sich im Erfassungsbereich bewegenden Personen von der Temperatur im zu überwachenden Raum ab, so daß die Reichweite des Infrarotbewegungsmelders von der Umgebung und der damit zusammenhängenden Hinter­ grundtemperatur abhängt. Um eine solche uner­ wünschte Reichweiteänderung in Folge von Tempera­ turänderungen zu kompensieren, ist in einer Wei­ terbildung der Erfindung vorgesehen, daß die Aus­ werteeinrichtung mit einer temperaturempfind­ lichen Einrichtung verbunden ist, um eine temperaturabhängige Auswertung des elektrischen Signales des Infrarot-Detektors 1 zu gewähr­ leisten. In der in Fig. 3 vorgestellten An­ ordnung ist als temperaturempfindliche Einrich­ tung ein temperaturabhängiger Spannungsteiler vorgesehen, der beispielsweise eine zwischen eine Versorgungsspannung U und Bezugspotential 15 ge­ schaltete Reihenschaltung eines Widerstandes 16 mit einem temperaturabhängigen Widerstand 17, z. B. ein NTC-Widerstand, aufweist. Der Verbindungs­ punkt zwischen dem Widerstand 16 und dem tempera­ turabhängigen Widerstand 17 ist mit einem inver­ tierenden Eingang eines weiteren Komparators 13 verbunden, dessen Ausgang an einen weiteren Ein­ gang des Mikrocontrollers 9 angeschlossen ist. Der nichtinvertierende Eingang dieses weiteren Komparators 13 ist wiederum mit dem Ausgang des Leiternetzwerkes 14 in Verbindung, so daß der Mi­ krocontroller 9 ein analog-digital-gewandeltes Signal, das von der erfaßten Temperatur abhängt, erhält. Der Mikrocontroller 9 kann damit bei­ spielsweise die Lage der Alarmschwelle bei der Signalauswertung in Abhängigkeit von der Umge­ bungstemperatur einstellen.

In den Fig. 4 und 5 sind mögliche Signalver­ läufe am Ausgang der Verstärkereinrichtung 2 des Infrarot-Detektors 1 und des Lichtsensors 5 dar­ gestellt. Dabei wird davon ausgegangen, daß Fremdlicht ein- und auch nach einer Zeit T wieder ausgeschaltet wird. Diese Zeit T ist in diesem Beispiel so groß gewählt, daß der Ein- und Aus­ schaltvorgang getrennt betrachtet werden kann. Das Ausgangssignal des Lichtsensors 5 ist dabei mit a, das Ausgangssignal der Verstärkereinrich­ tung 2 des Infrarot-Detektors mit b bei aus­ schließlichem Auftreten von Fremdlicht und das elektrische Signal am Ausgang der Verstärkerein­ richtung 2 des Infrarot-Detektors 1 bei auftre­ tendem Fremdlicht und zusätzlicher Bewegung im zu überwachenden Bereich mit c bezeichnet.

In Fig. 4 ist anhand des Signalverlaufes a zu erkennen, daß für eine Zeitdauer T im zu überwa­ chenden Bereich Fremdlicht, z. B. von einem Auto­ scheinwerfer, aufgetreten ist. Bewegt sich im zu überwachenden Bereich keine Person, so ist am Ausgang der Verstärkereinrichtung 2 des Infrarot- Detektors 1 ein Signal abgreifbar, das in Fig. 4 dargestellt und mit b bezeichnet ist. Bewegt sich eine Person im zu überwachenden Bereich, so wird beispielsweise der in Fig. 4 unten dargestellte Signalverlauf c am Ausgang der Verstärkerein­ richtung 2 des Infrarot-Detektors 1 erhalten. Dieser Signalverlauf c weicht vom Signalverlauf b deutlich ab. Diese Abweichung rührt von der Bewe­ gung der im zu überwachenden Bereich sich bewe­ genden Person her. Wird in der Auswerteeinrich­ tung die Differenz zwischen den Signalverläufen c und b gebildet, so läßt das Ergebnis eine Bewe­ gung der Person erkennen. Dieses Differenzsignal kann also als Steuersignal zum Auslösen des Alar­ mes herangezogen werden. Zweckmäßigerweise wird in der Auswerteeinrichtung noch eine Schwelle de­ finiert, die das Differenzsignal überwinden muß, um den Alarm auszulösen.

Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits kurz an­ gedeutet, ist es auch möglich anstatt eines voll­ ständigen Verlaufes eines zu erwartenden Signales am Ausgang des Infrarot-Detektors 1 bzw. der Ver­ stärkereinrichtung 2 in Folge des Auftretens von Fremdlicht, Zeitabschnitte festzulegen, innerhalb derer dieses Signal mindestens eine bestimmte Anzahl von Extremwerten überschreiten muß, um das Steuersignal zum Auslösen des Alarmes zu erzeu­ gen. Ein Beispiel wie solche Zeitabschnitte festgelegt werden können, ist in Fig. 4 unten dargestellt. Vom Auftreten des Fremdlichtes an sind in der Auswerteeinrichtung fünf Zeitpunkte t0, t1, t2, t3 und t4 vorgegeben, bis zu denen ab dem Zeitpunkt des Auftretens von Fremdlicht das an der Verstärkereinrichtung 2 des Infrarot-De­ tektors 1 abgreifbare Ausgangssignal bestimmte Kriterien erfüllen muß, damit kein Alarm durch die Auswerteeinrichtung ausgelöst wird. Die Lage dieser Zeitpunkte t0 bis t4 wird durch die ther­ mischen und elektrischen Zeitkonstanten des In­ frarotdetektors bestimmt. Die Kriterien für die in Fig. 4 unten dargestellten Zeitpunkte t0, t1, t2, t3 und t4 können für eine Fremdlichtquelle mit einem Signalverlauf a wie der Tabelle auf der letzten Seite der Beschreibung gewählt sein. Nach dieser Tabelle wird beispielsweise dann kein Steuersignal von der Auswerteeinrichtung erzeugt, wenn bis zum Zeitpunkt t3 weniger als drei Ex­ tremwerte am Ausgang des Infrarot-Detektors oder aber vier Extremwerte erfaßt werden, wobei ein Extremwert davon in der Zeit zwischen 0 und t0 liegen muß.

Fig. 5 entspricht der Darstellung von Fig. 4 mit dem einzigen Unterschied, daß während der Zeitdauer T die Fremdlichtquelle mehrmals ein- und ausgeschaltet wird. Im übrigen entspricht die Darstellung von Fig. 5 der Darstellung von Fig. 4. Die zuvor angesprochene Tabelle gilt auch für Fig. 5. Es ist gut zu erkennen, daß auch für diesen Fall eine deutliche Abweichung zwischen den Kurven b und c herrscht, welche zum Erzeugen des Steuersignales zum Auslösen eines Alarms herangezogen wird.

Claims (12)

1. Anordnung zum Verhindern von Fehlalarmen bei Bewegungsmeldern mit einem Infrarot-Detektor (1) zum Erzeugen eines elektrischen Signales nach Maßgabe einer in einem zu überwachendem Raum auf­ tretenden Infrarotstrahlungsänderung und mit ei­ ner Auswerteeinrichtung (4) zum Erzeugen eines einen Alarm auslösbaren Steuersignales (S) in Ab­ hängigkeit des elektrischen Signals des Infrarot- Detektors (1), dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte­ einrichtung (4) mit einem Lichtsensor (5) zum Er­ kennen von Fremdlicht verbunden ist, und daß die Auswerteeinrichtung (4) nur dann beim Auftreten von Fremdlichtänderungen das Steuersignal (S) er­ zeugt, wenn der Verlauf des elektrischen Signals des Infrarot-Detektors (1) von einem vorgegebenen Verlauf (a) abweicht, der durch die ausschließli­ che Fremdlichtänderung bestimmt ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinrichtung (4) der vorgegebene Verlauf des elektrischen Signals des Infrarot-Detektors (1) zumindest teilweise gespeichert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auswerteeinrichtung (4) der vorgegebene Verlauf des elektrischen Signals des Infrarot- Detektors (1) in Form von Zeitabschnitten festgelegt ist, innerhalb derer das elektrische Signal des Infrarot-Detektors (1) mindestens einmal eine bestimmte Anzahl von Extremwerten aufweisen muß, um das Steuersignal (S) zum Auslösen des Alarmes zu erzeugen.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Signal des Infrarot-Detektors (1) in einer Analog-Digital-Wandlereinrichtung (3) in ein digitales Signal umwandelbar ist.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Lichtsensor (5) abgreifbares Signal in einer weiteren Analog-Digital-Wandlereinrichtung (12, 14) in ein digitales Signal umwandelbar ist.

6. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Analog- Digital-Wandlereinrichtung (3) nach dem Prinzip der sukzessiven Approximation arbeitet.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (4) einen Mikrocontroller (9) zur Verarbeitung des elektrischen Signals des Infrarot-Detektors (1) sowie eines vom Lichtsen­ sor (5) gelieferten Signals aufweist.

8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerte­ einrichtung (4) an ein Bussystem angeschlossen ist und eine Steuerung eines Busprotokolls vom Mikrocontroller (9) ausführbar ist.

9. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Analog- Digital-Wandlereinrichtung (3) einen ersten Komparator (11) mit einem ersten Eingang, einen zweiten Eingang und einem Ausgang aufweist, und daß dessen erster Eingang das - gegebenenfalls verstärkte - elektrische Signal des Infrarot- Detektors (1) zuführbar ist, dessen zweiter Eingang mit einem R-2R-Leiternetzwerk (14) und dessen Ausgang mit der Auswerteeinrichtung (4) verbunden ist.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiter­ netzwerk (14) mit am Mikrocontroller (9) abgreif­ baren Bezugsspannungen beaufschlagt ist.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aus­ gangsklemme des Lichtsensors (5) mit einem inver­ tierenden Eingang eines zweiten Komparators (12) verbunden ist, daß ein nichtinvertierender Ein­ gang des Komparators (12) mit dem Leiternetzwerk (14) verbunden ist und daß ein Ausgang des zwei­ ten Komparators (12) mit einem weiteren Eingang des Mikrocontrollers (9) in Verbindung steht.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteeinrichtung (4) mit einer tempe­ raturempfindlichen Einrichtung (16, 17) verbunden ist, um eine temperaturabhängige Auswertung des elektrischen Signals des Infrarot-Detektors (1) vorzusehen.