DE4335773A1 - Bewegungsmelder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewegungsmelder mit einer Sende- und einer Empfangsantenne, einem Oszillator zur Erzeugung eines Sendesignals und einer Signalauswerteeinrichtung, die ein aus dem reflektierten Sendesignal bestehendes Empfangs­ signal mit dem Sendesignal vergleicht und bei einer festge­ stellten Frequenzabweichung ein elektrisches Signal abgibt.

Bei Bewegungsmeldern der genannten Art, die auf dem Doppler- Effekt basieren, d. h. die die bei einer Bewegung des über­ wachten Objekts auftretende Frequenzabweichung zwischen Sende- und Empfangssignal messen und auswerten, tritt das Problem auf, daß andere Melder oder sonstige Störquellen im gleichen Frequenzbereich das Meßergebnis verfälschen und eine Fehlaus­ wertung auslösen können. Es muß daher bislang darauf geachtet werden, daß verschiedene Melder nicht zu dicht angeordnet und Störquellen möglichst ausgeschlossen werden, oder es mußten Abschirmvorrichtungen um die Melder angeordnet werden, um da­ durch den Empfang unerwünschter Signale auszuschließen.

Beim Einsatz solcher Melder z. B. im Innenraum von Kraftfahrzeugen zur Überwachung der Kraftfahrzeuge versagen diese Abhilfemög­ lichkeiten jedoch. Parken zwei Fahrzeuge nebeneinander, so sind die jeweiligen Melder zwangsläufig im gegenseitigen Emp­ fangsbereich und nur relativ gering beabstandet.

Die Erfindung löst dieses Problem mit einem Bewegungsmelder der eingangs genannten Art dadurch, daß ein Frequenz- oder Phasenmodulator für das Sendesignal vorgesehen ist.

Durch die Modulation des Sendesignals mit einem weiteren Si­ gnal ist die Wahrscheinlichkeit, daß dennoch von Störquellen oder anderen Meldern herrührende Gleichfrequenzschwebungen im Auswertebereich auftreten, außerordentlich gering. Fehlalarm ist damit ausgeschlossen, d. h. verschiedene Melder können praktisch in beliebig geringer Entfernung zueinander angeord­ net werden. Auf Abschirmungen kann ganz verzichtet werden. Auch eine spezielle Ausbildung der Antennen zur Erzeugung schmaler Empfangskeulen sind nicht erforderlich. Statt dessen können einfache Stabantennen eingesetzt werden. Der Oszillator zur Erzeugung des Sendesignals kann vorzugsweise ein Hochfre­ quenzoszillator sein, der ein Dauersignal im Mikrowellenbe­ reich erzeugt.

Der Frequenz- oder Phasenmodulator für das Sendesignal kann zweckmäßigerweise einen freilaufenden Oszillator aufweisen. Es sind hierbei Generatoren zur Erzeugung von Sinus- oder Recht­ eck- oder Sägezahnschwingungen unterschiedlicher Frequenzen mit vorzugsweise mehr als 500 kHz möglich. Der Modulator kann auch zwei verschiedene Modulationsfrequenzen erzeugen, wodurch die Sicherheit gegen Fehlmeldungen aufgrund von Störquellen noch erhöht werden kann. Wenn der Frequenz- oder Phasenmodula­ tor einen Rauschgenerator aufweist, kann sogar eine Sicherheit von nahezu 100% erreicht werden, da dann die Modulationsfre­ quenzen zufallsverteilt sind.

Die Signalauswerteeinrichtungen können vorteilhafterweise eine Amplitudenauswertung durchführen. Dabei ist es zweckmäßig, wenn die Signalauswerteeinrichtung eine Einrichtung zur An­ sprechverzögerung aufweist, um Fehlmeldungen durch den bei­ spielsweise beim Einschalten eines Funktelefons oder Mikrowel­ lenherdes auftretenden Amplitudensprung zu vermeiden. Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Ansprechempfindlichkeit des Melders einstellbar ist. Je nach Anwendungsbereich kann die Empfindlichkeit entsprechend eingestellt werden. Neben dem Einsatz der Bewegungsmelder zur Kraftfahrzeugüberwachung ist auch ein Einsatz zur Überwachung von Gebäudetüren und -fen­ stern, Ausstellungsgegenständen in Museen und dergleichen denkbar. Wenn außerdem die Richtkeulen der Antennen einstell­ bar sind, ist selbst die Überwachung eines offenen Fahrzeugs möglich, da die Keulen der Sende- und Empfangsantennen dann gezielt auf die zu überwachenden Fahrzeugbereiche gerichtet werden können.

Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bewegungsmelders anhand der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Mikrowellen­ bewegungsmelders mit einem Hochfrequenzoszillator 10, der ein Sendesignal 12 mit typischer Weise 2,4 bis 2,5 GHz erzeugt. Das Sendesignal 12 wird von einem Frequenzmodulator 11 mit weißem Rauschen oder mit einer Sinusschwingung mit einer Fre­ quenz von mehr als 500 kHz und einem Frequenzhub vom Zehnfa­ chen der Modulationsfrequenz moduliert und über einen Hoch­ frequenzkoppler 13 einer Sendeantenne 14 zugeleitet und von dort in Richtung auf die zu überwachenden Objekte abgestrahlt, wobei die Abstrahlkeule der Sendeantenne 14 einstellbar ist. Der von den zu überwachenden Objekten reflektierte Anteil des Sendesignals 12 wird als Empfangssignal 15 von einer Empfang­ santenne 16 empfangen und dem Hochfrequenzkoppler 13 zugelei­ tet. Dort wird das Empfangssignal 15 dem Sendesignal 12 über­ lagert und einer durch einen gestrichelten Kasten angedeuteten Signalauswerteeinrichtung 17 zugeleitet. Die Signalauswerte­ einrichtung 17 umfaßt einen ersten Bandpaß 18, der aus EMV- Gründen eine Empfangsvorselektion beispielsweise auf einen Frequenzbereich von 2,4-2,5 GHz vornimmt. Anschließend wird das Signal von einem Hochfrequenzgleichrichter 20 gleichge­ richtet und einem zweiten Bandpaß 21 zugeleitet, der die Fre­ quenzanteile zwischen 0,1 bis 30 Hz, die typischerweise der bei Bewegung der zu überwachenden Objekte nach dem Doppler- Effekt entstehenden Frequenzverschiebungen entsprechen, ausge­ filtert. Diese Anteile werden anschließend verstärkt (22) und das solchermaßen aufbereitete Signal 19′ einem Komparator 23 zugeleitet, der einen Amplitudenvergleich mit einer einstell­ baren Schwelle durchführt. Ist dieser Schwellwert überschrit­ ten, so gibt der Komparator 23 ein entsprechendes Signal 24 ab, das einer Einrichtung 25 zur Ansprechverzögerung zugelei­ tet wird, die verhindert, daß kurzzeitig auftretende Amplitu­ denspitzen, beispielsweise beim Einschalten eines Funktelefons oder eines Mikrowellenherdes im extremen Nahbereich des Mel­ ders, fälschlicherweise zur Erkennung einer Bewegung führen. Anschließend gelangt das Ausgangssignal 24′ der Ansprechver­ zögerungseinrichtung 25 im dargestellten Beispiel zu einem Timer 26, der zeitgesteuert elektrische Steuersignale 27 ab­ gibt.

Claims (9)

1. Bewegungsmelder mit einer Sende- und einer Empfangsanten­ ne, einem Oszillator zur Erzeugung eines Sendesignals und einer Signalauswerteeinrichtung, die ein aus dem reflek­ tierten Sendesignal bestehendes Empfangssignal mit dem Sendesignal vergleicht und bei einer festgestellten Fre­ quenzabweichung ein elektrisches Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Frequenz- oder Phasenmodulator (11) für das Sendesignal (12) vorgesehen ist.

2. Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (10) zur Erzeugung des Sendesignals (12) ein Hochfrequenzoszillator ist, der ein durch den Modulator (11) frequenz- oder phasenmoduliertes Dauersi­ gnal im Mikrowellenbereich erzeugt.

3. Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Modulator (11) einen freilaufenden Os­ zillator aufweist.

4. Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Modulator zwei Modulationsfrequenzen erzeugt.

5. Bewegungsmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Modulator einen Rauschgenerator auf­ weist.

6. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung (17) eine Amplitudenauswertung durchführt.

7. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalauswerteeinrichtung (17) eine Einrichtung zur Ansprechverzögerung (25) aufweist.

8. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansprechempfindlichkeit des Mel­ ders einstellbar ist.

9. Bewegungsmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtkeulen der Antennen (14, 16) einstellbar sind.