DE9115918U1

DE9115918U1 - Safety device

Info

Publication number: DE9115918U1
Application number: DE9115918U
Authority: DE
Original assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Current assignee: Richard Hirschmann & Co 7300 Esslingen De GmbH
Priority date: 1991-12-21
Filing date: 1991-12-21
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2001-12-22

Description

RH-12 120RH-12 120

Safety device

Die Erfindung betrifft weiterhin eine Sicherungseinrichtung mit einem Lichtimpulssender, einem Lichtimpulsempfänger und einer Lichtübertragungsstrecke.The invention further relates to a security device with a light pulse transmitter, a light pulse receiver and a light transmission path.

Eine Sicherungs- bzw. Alarmeinrichtung der genannten Art ist aus der DE-A-35 32 554 bekannt. Ein Lichtimpulssender ist über einen Lichtleiter mit einem Lichtimpulsempfanger verbunden, wobei der Lichtleiter über wenigstens ein zu überwachendes Objekt geführt ist. Bei Unterbrechung oder Störung des Lichtleiters wird ein kontinuierlich über den Lichtleiter geführtes Lichtimpulssignal unterbrochen oder gestört. In Abhängigkeit von der Unterbrechung oder Störung des über den Lichtleiter geführten Lichtimpulssignals wird eine Alarmeinrichtung aktiviert. Bei einer derartigen Anordnung müssen die Lichtimpulse kontinuierlich ausgesendet und empfangen werden. Daher ist die Stromaufnahme einer derartigen Einrichtung relativ hoch, was insbesondere bei batteriebetriebenen Sicherungseinrichtungen von Nachteil ist. Darüber hinaus kann die bekannte Überwachungseinrichtung auf einfache Weise dadurch überlistet werden, daß Dauerlicht auf den Lichtimpulsempfänger gerichtet wird.A security or alarm device of the type mentioned is known from DE-A-35 32 554. A light pulse transmitter is connected to a light pulse receiver via a light guide, whereby the light guide is guided over at least one object to be monitored. If the light guide is interrupted or faulty, a light pulse signal that is continuously guided over the light guide is interrupted or faulty. An alarm device is activated depending on the interruption or fault of the light pulse signal that is guided over the light guide. In such an arrangement, the light pulses must be continuously transmitted and received. The power consumption of such a device is therefore relatively high, which is a disadvantage in particular with battery-operated security devices. In addition, the known monitoring device can be easily outsmarted by directing continuous light at the light pulse receiver.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungseinrichtung zu schaffen, die mit einer geringen Stromaufnahme auskommt, überlistungssicherer ist und/oder mit einfachen Mitteln durchgeführt bzw. gefertigt werden kann.The invention is based on the object of creating a security device that requires little power, is more difficult to defeat and/or can be implemented or manufactured using simple means.

Die gestellte Aufgabe wird bei einem Sicherungsverfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Aussendung des Lichtimpulses durch das Ausgangssignal des Lichtimpulsempfängers (7) unterbindabr ist.The stated task is solved in a security method of the type mentioned above in that the emission of the light pulse can be prevented by the output signal of the light pulse receiver (7).

Bei der erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung ist also die Aussendung eines Lichtimpulses nur über einen kurzen Zeitraum erforderlich, so daß die Einrichtung auch bei Batteriebetrieb eine lange Funktionstüchtigkeit aufweist. Die Lichtimpulsdauer ist dabei im wesentlichen von den Anstiegs- und Abfallzeiten des Impulses im Lichtimpulssender und im Lichtimpulsempfänger, im praktischen Fall also von den Anstiegs- unbd Abfallzeiten einer verwendeten Sendediode und eines verwendeten Empfangstransistors, von der Signalverarbeitungszeit in der dafür vorgesehenen Schaltungsanordnung und von der in der Praxis vernachlässigbar kleinen Laufzeit des Lichtimpulses über die Übertragungsstrecke bestimmt und relativ kurz, so daß damit auch die Sendezeit des Lichtimpulssenders und damit seine Leistungsaufnahme klein ist.In the safety device according to the invention, the emission of a light pulse is only required for a short period of time, so that the device has a long service life even when operated with batteries. The light pulse duration is essentially determined by the rise and fall times of the pulse in the light pulse transmitter and in the light pulse receiver, in practical terms by the rise and fall times of a transmitter diode and a receiver transistor used, by the signal processing time in the circuit arrangement provided for this purpose and by the running time of the light pulse over the transmission path, which is negligible in practice, and is relatively short, so that the transmission time of the light pulse transmitter and thus its power consumption is also small.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtimpulssender gegenüber dem Auftreten des Ausgangssignals des Lichtimpulsempfangers und damit gegenüber der Abschaltung des Lichtimpulses zeitlich verzögert aktiviert. Um die Sendezeit des Lichtimpulssenders klein zu halten, wird daher dieser Ver&zgr;ögerungsZeitraum gegenüber der Lichtimpulsdauer vorzugsweise groß gewählt. Der Stromverbrauch zur Erzeugung der Lichtimpulssignale kann auf diese Weise erheblich gesenkt werden, im praktischen Falle um über 90 % gegenüber herkömmlichen Verfahren.According to a preferred embodiment of the invention, the light pulse transmitter is activated with a time delay compared to the appearance of the output signal of the light pulse receiver and thus compared to the switching off of the light pulse. In order to keep the transmission time of the light pulse transmitter short, this delay period is therefore preferably chosen to be large compared to the light pulse duration. The power consumption for generating the light pulse signals can be reduced considerably in this way, in practice by over 90% compared to conventional methods.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung setzt das Ausgangssignal des Lichtimpulsempfängers einen von einem Taktsignalgenerator gesteuerten Zähler zurück, der das Aktivieren und Deaktivieren des Lichtimpulssenders steuert. Vorzugsweise wird dabei der Lichtimpulssender bezüglich des Auftretens des Rücksetzimpulses zeitlich verzögert aktiviert.According to a further advantageous embodiment of the invention, the output signal of the light pulse receiver resets a counter controlled by a clock signal generator, which controls the activation and deactivation of the light pulse transmitter. The light pulse transmitter is preferably activated with a time delay with respect to the occurrence of the reset pulse.

Damit die Sicherungseinrichtung bei Einschalten der Betriebsspannung bzw. nach Wiedereinschalten der Betriebsspannung nach Auftreten eines Alarms, der nur durch Abschalten der Betriebsspannung außer Funktion gesetzt werden kann, wieder in Betrieb genommen werden kann, ist der Zähler bei Anlegen einer Betriebsspannung rücksetzbar.In order to ensure that the safety device can be put back into operation when the operating voltage is switched on or after the operating voltage is switched on again after an alarm has occurred which can only be deactivated by switching off the operating voltage, the counter can be reset when an operating voltage is applied.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird ein Alarmsignal erzeugt, wenn der Lichtimpulsempfänger innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums kein Ausgangssignal erzeugt. Wird also der Zähler nicht rückgesetzt, weil der Lichtimpulsempfänger kein Ausgangssignal etwa wegen einer Unterbrechung der Lichtübertragungsstrecke bereitstellt, zählt der Zähler bis zu einem vorgegebenen Zählerstand, bei dem dann ein Alarmsignal erzeugt wird.According to a particularly advantageous embodiment of the invention, an alarm signal is generated if the light pulse receiver does not generate an output signal within a predetermined period of time. If the counter is not reset, because the light pulse receiver does not provide an output signal, for example due to an interruption in the light transmission path, the counter counts up to a predetermined counter reading, at which an alarm signal is then generated.

Die erfindungsgemäße Aufgabe wird bei einer eingangs genannten Sicherungseinrichtung auch durch einen Taktgenerator und einen nachgeschalteten Zähler gelöst, der den Lichtimpulssender steuert und vom Ausgangssignal des Lichtimpulsempfängers rücksetzbar ist. Durch diese erfindungsgemäßen Merkmale wird der Lichtimpulssender durch Rücksetzen des Zählers mit dem Ausgangssignal des Lichtimpulsempfängers nach einer kurzen Zeitspanne wieder ausgeschaltet, so daß die Stromaufnahme der Sicherungseinrichtunbg gering ist.The object of the invention is also achieved in the case of a safety device mentioned at the beginning by a clock generator and a downstream counter that controls the light pulse transmitter and can be reset by the output signal of the light pulse receiver. Due to these inventive features, the light pulse transmitter is switched off again after a short period of time by resetting the counter with the output signal of the light pulse receiver, so that the current consumption of the safety device is low.

Der Zähler ist vorzugsweise ein Binärzähler.The counter is preferably a binary counter.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfinder ist der Zähler ein Taktfrequenzteiler mit wenigstens zwei Ausgängen für unterschiedliche Taktfrequenzen. Durch die Frequenzteilung des vom Taktgenerator erzeugten Taktsignals wird der Lichtimpulssender gegenüber dem Ruckset&zgr;signal verzögert aktiviert, so daß der Zeitraum, während dem der Lichtimpulssender ein Lichtimpulssignal abgibt, klein ist.In a further embodiment of the inventors, the counter is a clock frequency divider with at least two outputs for different clock frequencies. By dividing the frequency of the clock signal generated by the clock generator, the light pulse transmitter is activated with a delay compared to the reset signal, so that the period of time during which the light pulse transmitter emits a light pulse signal is short.

Vorzugsweise liegt die Wellenlänge des Lichtimpulssignals im Infrarotbereich.Preferably, the wavelength of the light pulse signal is in the infrared range.

Der Lichtimpulssender weist vorzugsweise eine Leuchtdiode und der Lichtimpulsempfanger einen Phototransistor auf.The light pulse transmitter preferably comprises a light-emitting diode and the light pulse receiver comprises a phototransistor.

Vorteilhafterweise ist eine Anlaufschaltung zum Rücksetzen des Zählers bei Anlegen einer Versorgungsspannung vorgesehen. Dadurch wird der Zähler zum Auslösen der Funktion des Lichtimpulssenders auch dann rückgesetzt, wenn die Sicherungseinrichtung eingeschaltet oder nach einer Alarmgabe, die nur durch Abschalten der Versorgungsspannung aufgehoben werden kann, wieder in Funktion gebracht wird.Advantageously, a start-up circuit is provided for resetting the counter when a supply voltage is applied. This means that the counter is reset to trigger the function of the light pulse transmitter even if the safety device is switched on or is put back into operation after an alarm that can only be cancelled by switching off the supply voltage.

Für die Auswertung ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Alarmgeberschaltung vorgesehen, die ein Alarmsignal erzeugt, wenn am Reset-Eingang des Zählers innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums kein Ausgangssignal des Lichtimpulsempfängers auftritt. Bei Nichtauftreten eines Lichtimpulssignals wird der Zähler bis zu einem vorgegebenen Zählerstand weitergezählt, bei dem dann das Alarmsignal erzeugt wird. Vorteilhafterweise ist die Lichtimpulsdauer gegenüber einem vorgegebenen Zeitraum klein, während dem der Zähler noch kein Alarmsignal abgibt. Auch dieses Merkmal trägt wiederum zur Verkürzung der Lichtimpulsdauer und damit zur Verringerung der Stromaufnahme bei.According to a further embodiment of the invention, an alarm circuit is provided for the evaluation, which generates an alarm signal if no output signal from the light pulse receiver appears at the reset input of the counter within a predetermined period of time. If no light pulse signal appears, the counter continues to count up to a predetermined counter reading, at which the alarm signal is then generated. The light pulse duration is advantageously short compared to a predetermined period of time during which the counter does not yet emit an alarm signal. This feature also contributes to shortening the light pulse duration and thus reducing the power consumption.

Gemäß vorgegebenen Sicherheitsrichtlinien bei Einbruch-Meldeanlagen muß immer dann ein Alarm abgegeben werden, wenn die Versorgungsspannung ausfällt. Für diesen Fall ist die vorliegenden Erfindung gut geeignet, wenn nämlich vorgesehen ist, daß das Alarmsignal eine ruhestromüberwachte Meldelinie unterbricht. Dies kann etwa dadurch geschehen , daß ein Relais mit potentialfreien Ausgängen ständig angezogen ist und nur im Alarmfall, also bei Auftreten eines Alarmsignals, oder bei Ausfall der Stromversorgung abfällt.According to the specified safety guidelines for burglar alarm systems, an alarm must always be triggered when the power supply fails. The present invention is well suited for this case if the alarm signal is intended to interrupt a closed-circuit current-monitored alarm line. This can be done, for example, by having a relay with potential-free outputs permanently energized and only de-energized in the event of an alarm, i.e. when an alarm signal occurs, or when the power supply fails.

Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung, insbesondere bei ruhestromüberwachten Meldelinien, weist die Alarmgeberschaltung ein Opto-MOS-Relais auf. Wenn dasAccording to a particularly advantageous embodiment of the invention, especially in the case of closed-circuit current-monitored alarm lines, the alarm circuit has an opto-MOS relay. If the

erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Sicherungseinrichtung in Zusammenhang mit einem Nebenmelder verwendet wird, wird eine ruhestromüberwachte Meldelinie vorzugsweise durch den Melder geschleift, der bei Alarmgabe die Meldelinie unterbricht. Die Verwendung eines Opto-MOS-Relais führt gegenüber herkömmlichen, bereits hinsichtlich stromsparender Funktion konzipierter Relais zu einer erheblichen Stromersparnis, die um den Faktor 10 besser ist.If the method according to the invention or the safety device according to the invention is used in conjunction with a secondary detector, a closed-circuit current-monitored detection line is preferably looped through the detector, which interrupts the detection line when an alarm is triggered. The use of an opto-MOS relay leads to a significant power saving, which is 10 times better than conventional relays that are already designed with a power-saving function.

Gemäß einer weiteren bzw. alternativen Ausführungsform der Erfindung weist die Alarmgeberschaltung einen Optokoppler auf. Gegenüber einem Opto-MOS-Relais ist ein Optokoppler wesentlich preisgünstiger, die Stromersparnis ist zwar größer bei einem herkömmlichen Relais, für diesen Zweck jedoch nicht so groß wie mit einem Opto-MOS-Relais.According to a further or alternative embodiment of the invention, the alarm circuit has an optocoupler. Compared to an opto-MOS relay, an optocoupler is significantly less expensive; the power savings are greater with a conventional relay, but not as great for this purpose as with an opto-MOS relay.

Sehr vorteilhaft ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung, gemäß der der Lichtimpulsempfänger einen Kondensator aufweist, der dem Reset-Eingang des Zählers nach Erreichen einer Schwellspannung ein Rücksetzsignal bereitstellt. Dadurch ist ein dynamisches Rücksetzen des Zählers bei Auftreten eines Lichtimpulsempfänger-Ausgangssignals möglich, so daß die Sicherungseinrichtung auch dann, wenn ein Dauerlicht für den Versuch einer Überlichtung auf den Lichtimpulsempfänger gerichtet ist, zuverlässig Alarm auslöst.A further embodiment of the invention is very advantageous, according to which the light pulse receiver has a capacitor, which provides a reset signal to the reset input of the counter after a threshold voltage is reached. This enables a dynamic reset of the counter when a light pulse receiver output signal occurs, so that the safety device reliably triggers an alarm even when a continuous light is directed at the light pulse receiver in an attempt to overexpose it.

Vorzugsweise ist die Lichtübertragungsstrecke ein Lichtleiter.Preferably, the light transmission path is a light guide.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung sind in vielfältiger Weise für die Diebstahl-, Objekt- und Tür- bzw. Fensterüberwachung einsetzbar. Der Lichtleiter kann durch das zu sichernde Objekt geführt werden und reagiert bei einer Unterbrechung oder Beschädigung mit einem Alarm. Bei Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Einbruchmelder wird der Lichtleiter beispielsweise durch Fenstergitterstäbe geschleift, unter Tapeten an Wänden oder zwischen Zäunen direkt oder mäanderförmig verlegt, um bei einem Einbruch und einem dadurchThe device according to the invention can be used in a variety of ways for theft, object and door or window monitoring. The light guide can be guided through the object to be secured and reacts with an alarm if it is interrupted or damaged. When using the device according to the invention as a burglar alarm, the light guide is, for example, looped through window bars, laid directly or in a meandering pattern under wallpaper on walls or between fences in order to detect a break-in and a resulting

hervorgerufenen Unterbrechen oder Beschädigen des Lichtleiters einen Alarm auszulösen.to trigger an alarm if the light guide is interrupted or damaged.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch mit Vorteil als Verschluß- und/oder Öffnungsmelder für Türen, Fenster, Tore usw., verwendet werden. Hierbei ist der Lichtleiter mit einem Verschlußriegel oder einer Verschlußzunge verbunden. Der Lichtleiter reagiert dabei auf eine Lage- oder Wegeänderung des Verschlußriegels oder der Verschlußzunge. Eine weitere Anwendung besteht als stromsparende Lichtschranke für Industrieanwendungen, zum Beispiel im Zusammenhang mit Sicherheitsschutzschaltungen an Maschinen. Bei all diesen Anwendungen ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung eine geringe Leistungsaufnahme und eine bessere Sicherheit gegen Überlistung.The device according to the invention can also be used advantageously as a locking and/or opening detector for doors, windows, gates, etc. In this case, the light guide is connected to a locking bolt or a locking tongue. The light guide reacts to a change in position or path of the locking bolt or the locking tongue. Another application is as a power-saving light barrier for industrial applications, for example in connection with safety protection circuits on machines. In all of these applications, the method or device according to the invention enables low power consumption and better security against being outwitted.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below using exemplary embodiments with reference to the drawings.

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer AusführungsformFig. 1 is a schematic block diagram of an embodiment

der Erfindung,
Fig. 2 eine detailliertere Schaltungsanordnung einerthe invention,
Fig. 2 a more detailed circuit arrangement of a

erfindungsgemäßen Sicherungseinrichtung und Fig. 3 Taktsignal-Diagramme zur Erläuterung der Funktionsweiseinventive safety device and Fig. 3 clock signal diagrams to explain the functionality

des in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiels. Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Erfindung unterof the embodiment shown in Fig. 2. Fig. 4 shows a further embodiment of the invention under

Verwendung einer alternativen Alarmgeberschaltung und Fig. 5 eine schematische Darstellung einer weiteren Möglichkeit für die Alarmgeberschaltung in Form eines Optokoppler.Use of an alternative alarm circuit and Fig. 5 a schematic representation of another possibility for the alarm circuit in the form of an optocoupler.

Fig. 1 zeigt in schematischer Blockschaltbild-Darstellung einen Taktgenerator 1, der einem Binärzähler 2 ein Taktsiganl bereitstellt. Der Binärzähler 2 gibt ein Steuertaktsignal an einen Lichtimpulssender 3 ab, dessen Leuchtdiode 4 Lichtimpulssignale erzeugt, die über einen schematisch eingezeichneten Lichtleiter 5 auf einen Phototransistor 6 eines Lichtimpulsempfängers 7 fallen. Der Lichtimpulsempfänger 7 gibt in diesem Falle ein Signal an den Reset-Eingang des BinärzählersFig. 1 shows a schematic block diagram of a clock generator 1, which provides a clock signal to a binary counter 2. The binary counter 2 sends a control clock signal to a light pulse transmitter 3, whose light-emitting diode 4 generates light pulse signals, which fall via a schematically drawn light guide 5 onto a phototransistor 6 of a light pulse receiver 7. In this case, the light pulse receiver 7 sends a signal to the reset input of the binary counter.

2 ab, der dadurch rückgesetzt wird. Über die Leitung 8 wird der Taktgenerator 1 von einem weiteren Ausgangssignal des Binärzählers 2 blockiert. Mit dem Binärzähler 2 ist weiterhin eine Alarmgeberschaltung 9 verbunden, die dann, wenn ein vom Lichtimpulssender 3 abgegebenes Lichtimpulssignal nicht auf den Phototransistor 6 des Lichtimpulssenders 7 fällt, und dadurch nicht rückgesetzt wird, auf einen Endwert hochgezählt wird, bei welchem er durch Selbstschaltung stehenbleibt, und die Alarmgeberschaltung 9 aktiviert, die seinerseits ein Alarmgebersignal erzeugt, das zur Auslösung beispielsweise eines optischen oder akustischen Signals dient.2, which is thereby reset. The clock generator 1 is blocked by another output signal from the binary counter 2 via the line 8. An alarm circuit 9 is also connected to the binary counter 2, which, if a light pulse signal emitted by the light pulse transmitter 3 does not fall on the phototransistor 6 of the light pulse transmitter 7 and is therefore not reset, is counted up to a final value at which it stops by self-switching and activates the alarm circuit 9, which in turn generates an alarm signal that is used to trigger, for example, an optical or acoustic signal.

In Fig. 2 ist das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild als Beispiel für eine Beschaltung dargestellt. Die Spannungsversorgungsklemme +Ub ist über eine als Verpolschutz dienende Diode 11 mit dem Taktgenerator 1, der Anlaufschaltung 10, dem Lichtimpulssender 3, dem Lichtimpulsempfänger 7 und der Signalgeberschaltung 9 verbunden. In der Alarmgeberschaltung 9 ist ein Widerstand 12 und die Kathode einer dazu parallel gelegten Diode 13 mit der Kathode der Diode 11 verbunden. Der gemeinsame Verbindungspunkt des Widerstands 12 und der Anode der Diode 13 liegt am Kollektor eines Transistors 14, dessen Emitter an Masse liegt, und dessen Basiselektrode einerseits über einen Widerstand 15 und einen Widerstand 16 mit der Kathode der Diode 11 und andererseits über eine Diode 17 mit einem Anschluß eines Widerstands 18 im Taktgenerator 1 verbunden ist. Der andere Anschluß des Widerstands 18 ist mit einem weiteren Widerstand und einem Kondensator 2 0 des Taktgenerators 1 verbunden. Der andere Anschluß des Widerstands 19 und des Kondensators 20 liegt jeweils an einem Eingang RTC des Binärzählers 2, dessen weiterer Eingang RS mit dem Verbindungspunkt des Widerstands 18 und der Kathode der Diode 17 in Verbindung steht.In Fig. 2, the block diagram shown in Fig. 1 is shown as an example of a circuit. The voltage supply terminal +Ub is connected to the clock generator 1, the start-up circuit 10, the light pulse transmitter 3, the light pulse receiver 7 and the signal generator circuit 9 via a diode 11 serving as reverse polarity protection. In the alarm generator circuit 9, a resistor 12 and the cathode of a diode 13 connected in parallel are connected to the cathode of the diode 11. The common connection point of the resistor 12 and the anode of the diode 13 is on the collector of a transistor 14, the emitter of which is connected to ground and the base electrode of which is connected on the one hand via a resistor 15 and a resistor 16 to the cathode of the diode 11 and on the other hand via a diode 17 to a connection of a resistor 18 in the clock generator 1. The other connection of the resistor 18 is connected to another resistor and a capacitor 20 of the clock generator 1. The other connection of the resistor 19 and the capacitor 20 is each connected to an input RTC of the binary counter 2, whose other input RS is connected to the connection point of the resistor 18 and the cathode of the diode 17.

Der Reset-Anschluß des Binärzählers 2 ist mit der Kathode einer Diode 21 der Anlaufschaltung 10 verbunden, deren Anode mit dem Verbindungspunkt eines Widerstands 2 2 und eines Kondensators 2 3 in Verbindung steht, die ebenfalls Teil der Anlaufschaltung 10 sind. Der den Kondensator 2 3 abgewandte Anschluß des WiderstandsThe reset connection of the binary counter 2 is connected to the cathode of a diode 21 of the start-up circuit 10, the anode of which is connected to the connection point of a resistor 2 2 and a capacitor 2 3 which are also part of the start-up circuit 10. The connection of the resistor facing away from the capacitor 2 3

22 ist an Masse gelegt, während der dem Widerstand 22 abgewandte Anschluß des Kondensators 23 mit der Kathode der Verpolschutz-Diode 11 verbunden ist.22 is connected to ground, while the terminal of the capacitor 23 facing away from the resistor 22 is connected to the cathode of the reverse polarity protection diode 11.

Die Kathode der Verpolschutz-Diode 11 ist über einen WiderstandThe cathode of the reverse polarity protection diode 11 is connected via a resistor

24 zur Spannungsversorgung mit dem Lichtimpulssender 3, nämlich mit der Basiselektrode eines Transistors 25 verbunden, dessen Emitter mit der Basiselektrode eines weiteren Transistors 2 6 und dessen Kathode über einen Widerstand 27 an dem Verbindungspunkt zwischen einem Kondensator 28 und einem Widerstand 29 liegt, dessen anderer Anschluß mit der Kathode der Diode 11 verbunden ist. Der dem Widerstand 28 abgewandte Anschluß des Kondensators 39 liegt an Masse. Der Kondensator 39 ist über einen Widerstand 29 und eine Leuchtdiode 4 am Kollektor des Transistors 26 angeschlossen, dessen Emitter an Masse liegt. Die Transistoren24 for the voltage supply to the light pulse transmitter 3, namely to the base electrode of a transistor 25, whose emitter is connected to the base electrode of another transistor 26 and whose cathode is connected via a resistor 27 to the connection point between a capacitor 28 and a resistor 29, whose other connection is connected to the cathode of the diode 11. The connection of the capacitor 39 facing away from the resistor 28 is connected to ground. The capacitor 39 is connected via a resistor 29 and a light-emitting diode 4 to the collector of the transistor 26, whose emitter is connected to ground. The transistors

25 und 26 bilden eine Darlington-Schaltung.25 and 26 form a Darlington circuit.

Der Lichtleiter 5 verbindet die Leuchtdiode 4 des Lichtimpulssenders 3 optisch mit dem Phototransistor 6 des Lichtimpulsempfängers 7. Während die Kathode des Phototransistors 6 mit der Kathode der Diode 11 verbunden ist, liegt dessen Emitter über einen Widerstand 3 0 an Masse und ist über einen Kondensator 31 mit dem Reset-Eingang des BinärzählersThe light guide 5 optically connects the light-emitting diode 4 of the light pulse transmitter 3 with the phototransistor 6 of the light pulse receiver 7. While the cathode of the phototransistor 6 is connected to the cathode of the diode 11, its emitter is connected to ground via a resistor 30 and is connected to the reset input of the binary counter via a capacitor 31.

2 verbunden. Der dem Emitter des Phototransistors 6 abgewandte Anschluß des Kondensators 31 ist über einen Widerstand 32 an Masse gelegt.2. The connection of the capacitor 31 facing away from the emitter of the phototransistor 6 is connected to ground via a resistor 32.

Ein Ausgang Q4 des Binärzählers ist mit der Kathode einer DiodeAn output Q4 of the binary counter is connected to the cathode of a diode

3 3 verbunden, deren Anode mit der Basiselektrode des Transistors 25 so wie mit der Anode einer Diode 34 verbunden, deren Kathode an einem weiteren Ausgang Q14 des Binärzählers 2 liegt, an der auch die Kathode einer Diode 35 angeschlossen ist, deren Anode einerseits mit der Anode einer Diode 36, deren Kathode an einem weiteren Ausgang Q5 des BinärZählers 2 angeschlossen ist, sowie andererseits an dem Verbindungspunkt der Widerstände 15 und 16 und der Anode der Diode 17 in Verbindung steht.3 3, the anode of which is connected to the base electrode of the transistor 25 as well as to the anode of a diode 34, the cathode of which is connected to another output Q14 of the binary counter 2, to which the cathode of a diode 35 is also connected, the anode of which is connected on the one hand to the anode of a diode 36, the cathode of which is connected to another output Q5 of the binary counter 2, and on the other hand to the connection point of the resistors 15 and 16 and the anode of the diode 17.

Die Alarmgeberschaltung 9 umfaßt einen Signalgeber 37, der zur Spannungsversorgung mit der Spannungsversorgungsklemme +Ub sowie mit dem Kollektor des Transistors 14 der Alarmgeberschaltung 9 in Verbindung steht, an dem das Alarmsignal auch für andere Zwecke an der Klemme 38 bereitgestellt wird.The alarm circuit 9 comprises a signal generator 37 which is connected to the voltage supply terminal +Ub for the voltage supply and to the collector of the transistor 14 of the alarm circuit 9, where the alarm signal is also provided for other purposes at the terminal 38.

Die zuvor beschriebene Schaltungsanordnung gemäß Fig. 2 arbeitet folgendermaßen:The previously described circuit arrangement according to Fig. 2 works as follows:

Bei Einschalten der Versorgungsspannung +Ub gelangt ein positiver Impuls über die den Widerstand 22 und den Kondensator 2 3 umfassende Anlaufschaltung 10 an den Reset-Eingang des dem Taktgenerator 1 nachgeschalteten, 14-stufigen Binärzählers 2.When the supply voltage +Ub is switched on, a positive pulse is sent via the start-up circuit 10 comprising the resistor 22 and the capacitor 23 to the reset input of the 14-stage binary counter 2 connected downstream of the clock generator 1.

Bei jeder abfallenden Flanke des Taktgeneratorsignals wird der Zählerstand des BinärZählers 2 um eins erhöht. An den Ausgängen Q4 bis Q14 des Binärzählers 2 treten Taktsignale auf, die jeweils gegenüber dem Taktgeneratorsigna1 durch 2⁴ geteilt sind, so daß am Ausgang Q4 ein Signal mit der Taktfrequenz 2⁴, und am Ausgang Q14 ein Signal mit der Taktfrequenz 2¹⁴, jeweils bezogen auf die Taktfrequenz des Taktgeneratorsignals, erzeugt wird.At each falling edge of the clock generator signal, the count of the binary counter 2 is increased by one. Clock signals appear at the outputs Q4 to Q14 of the binary counter 2, each of which is divided by 2 ⁴ compared to the clock generator signal, so that a signal with the clock frequency 2 ⁴ is generated at the output Q4, and a signal with the clock frequency 2 ¹⁴ is generated at the output Q14, each related to the clock frequency of the clock generator signal.

Zur weiteren Erläuterung werden nachfolgend die in Fig. 3 dargestellten Impulssignalverläufe herangezogen, die die Ausgangssignale des Binärzählers 2 an den Ausgängen Q4, Q5 und Q17 wiedergeben.For further explanation, the pulse signal curves shown in Fig. 3 are used below, which represent the output signals of the binary counter 2 at the outputs Q4, Q5 and Q17.

Da die Ausgänge Q4 und Q14 des BinärZählers 2 über die Dioden 3 und 34 zusammengeschaltet sind, deren Anoden über den Widerstand 24 an der Betriebsspannungsklemme +Ub sowie an der Basis des Transistors 25 des Lichtimpulssenders 3 liegen, wird bei Auftreten eines positiven Impulses an beiden Ausgängen des Binärzählers 2 der Transistor 25 über den Widerstand 24 zum Zeitpunkt Tl in den leitenden Zustand versetzt, so daß auch der Transistor 2 6 leitend wird und die Leuchtdiode 4 Licht abgibt.Since the outputs Q4 and Q14 of the binary counter 2 are connected together via the diodes 3 and 34, whose anodes are connected via the resistor 24 to the operating voltage terminal +Ub and to the base of the transistor 25 of the light pulse transmitter 3, when a positive pulse occurs at both outputs of the binary counter 2, the transistor 25 is switched to the conductive state via the resistor 24 at the time Tl, so that the transistor 26 also becomes conductive and the light-emitting diode 4 emits light.

Im Lichtimpulssender 3 bestimmt der im Kollektorzweig des Transisors 25 liegende Widerstand 27 dessen Basisstrom, und der im Kollektorzweig des Transistors 26 liegende Widerstand 29 ist der Strombegrenzungswiderstand der Leuchtdiode 4, die ihre Versorgungsspannung vom Kondensator 3 9 erhält, der dann, wenn die Diode 4 nicht leuchtet, über den Widerstand 28 aufgeladen wird.In the light pulse transmitter 3, the resistor 27 located in the collector branch of the transistor 25 determines its base current, and the resistor 29 located in the collector branch of the transistor 26 is the current limiting resistor of the light-emitting diode 4, which receives its supply voltage from the capacitor 39, which is then charged via the resistor 28 when the diode 4 is not lit.

Das von der Leuchtdiode 4 abgestrahlte Licht gelangt über den Lichtleiter 5 oder eine sonstige Lichtstrecke auf den Phototransistor 6, wodurch an dessen Emitter ein Spannungssprung erzeugt wird. Dieses Lichtimpuls-Empfängersignal wird dem Reset-Eingang des BinärZählers 2 über den Kondensator 31 zugeführt. Bei Erreichen einer Schwellspannung im Reset-Eingang werden die Signale daher an allen Ausgängen des Binärzählers 2 niederpegelig, so daß der Transistor 25 des Lichtimpulssenders und damit auch der Transistor 26 in den nicht-leitenden Zustand versetzt werden, was zur Folge hat, daß die Leuchtdiode 4 kein weiteres Licht mehr abstrahlt.The light emitted by the light-emitting diode 4 reaches the phototransistor 6 via the light guide 5 or another light path, which creates a voltage jump at its emitter. This light pulse receiver signal is fed to the reset input of the binary counter 2 via the capacitor 31. When a threshold voltage is reached in the reset input, the signals at all outputs of the binary counter 2 become low-level, so that the transistor 25 of the light pulse transmitter and thus also the transistor 26 are put into the non-conductive state, which means that the light-emitting diode 4 no longer emits any more light.

Der Zeitraum, während dem die Diode 4 Licht an den Lichtleiter abgibt, wird also von den Anstiegs- und Abfallzeiten der Leuchtdiode 4 und des Phototransistors 6, von der Signalverarbeitungszeit im Binärzähler 2 und den übrigen durchlaufenen Schaltungsanordnungsteilen, und - obgleich in der Praxis vernachlässigbar - von der Laufzeit des Lichts im Lichtleiter 5 im wesentlichen bestimmt. Dies bedeutet, daß der Zeitraum, während dem die Leuchtdiode 4 Licht erzeugt, d. h. also auch der Zeitraum, während dem die Schaltungsanordnung Strom aufnimmt, kurz ist. Dies wird unmittelbar aus Fig. 3 deutlich, in der der Beginn des von der Leuchtdiode 4 abgestrahlten Lichtimpuls mit Tl und das Ende des Lichtimpulses mit T2 bezeichnet wird. Zum Zeitpunkt T2 wird nämlich bereits der Binärzähler 2 rückgesetzt und das Taktsignal für dem Lichtimpulssender 3 blockiert. Der Zeitraum T1-T2, also der Zeitraum der Lichtabstrahlung ist also nur ein Bruchteil der Überwachungszeit, im praktischen Falle etwa ein Zehntel. Dies bedeutet, daß auch die Stromaufnahme der SicherungseinrichtungThe period of time during which the diode 4 emits light to the light guide is therefore essentially determined by the rise and fall times of the LED 4 and the phototransistor 6, by the signal processing time in the binary counter 2 and the other circuit arrangement parts passed through, and - although negligible in practice - by the running time of the light in the Light guide 5. This means that the period of time during which the LED 4 generates light, i.e. and therefore also the period of time during which the circuit arrangement consumes current, is short. This is immediately clear from Fig. 3, in which the start of the light pulse emitted by the LED 4 is designated T1 and the end of the light pulse is designated T2. At time T2 the binary counter 2 is already reset and the clock signal for the Light pulse transmitter 3 is blocked. The period T1-T2, i.e. the period of light emission, is only a fraction of the monitoring time, in practice about a tenth. This means that the current consumption of the safety device

entsprechend auf dem zehnten Teil herkömmlicher Sicherungseinrichtungen gesenkt werden kann.can be reduced accordingly to one tenth of conventional safety devices.

Wenn der Lichtleiter 5 auf Grund eines zu überwachenden Vorkommnisses gebrochen oder anderweitig gestört ist, erzeugt der Lichtimpulsempfänger 7 kein Ausgangssignal, so daß auch der Zähler 2 nicht rückgesetzt wird, sondern weiterzählt und bis zu einem vorgegebenen Zählerwert bzw. seinem Endwert läuft, bei dem er durch Selbsthaltung stehenbleibt. In diesem Falle bleiben die Signale an den Ausgängen Q5 und Q14 des Binärzählers 2 hochpegelig. Da die Zählerausgänge Q5 und Q14 mit den Dioden 35 und 3 6 zusammengeschaltet, und die verbundenen Anoden dieser Dioden über die Diode 17 mit dem RS-Eingang des Binärzählers 2 verbunden sind, wird das Taktgeneratorsignal blockiert. Gleichzeitig wird der Transistor 14 der Alarmgeberschaltung 9 über die Widerstände 15 und 16 in den leitenden Zustand versetzt, so daß er ein Alarmsignal abgibt, welches den Signalgeber 37 einschaltet oder anderen Alarmgebern, beispielsweise einem Summer, einer Sirene oder einem Relais, über die Anschlußklemme 38 zur zusätzlichen oder alternativen Alarmgabe zugeleitet wird.If the light guide 5 is broken or otherwise disturbed due to an event to be monitored, the light pulse receiver 7 does not generate an output signal, so that the counter 2 is not reset either, but continues to count and runs to a predefined counter value or its final value, at which it stops by latching. In this case, the signals at the outputs Q5 and Q14 of the binary counter 2 remain high. Since the counter outputs Q5 and Q14 are connected to the diodes 35 and 36, and the connected anodes of these diodes are connected to the RS input of the binary counter 2 via the diode 17, the clock generator signal is blocked. At the same time, the transistor 14 of the alarm circuit 9 is switched into the conductive state via the resistors 15 and 16, so that it emits an alarm signal which switches on the signal generator 37 or is fed to other alarm generators, for example a buzzer, a siren or a relay, via the connection terminal 38 for additional or alternative alarm signaling.

Der im Lichtimpulsempfanger 7 vorgesehene Kondensator 38 dient dazu, den Binärzähler 2 dynamisch rückzusetzen. Dadurch kann auch bei einem Sabotageversuch, bei dem Dauerlicht auf den Phototransistor 6 gerichtet wird, der Binärzähler 2 nicht rückgesetzt werden. Am Emitter des Phototransistors 6 tritt nämlich bei Dauerlichtbestrahlung ein hochpegeliges Signal auf, so daß ein von der Leuchtdiode 4 des Lichtimpulssenders 3 abgestrahlter Lichtimpuls vom Lichtimpulsempfänger 7 nicht erkannt werden kann, und dadurch das Rücksetzen des BinärZählers 2 unterbleibt.The capacitor 38 provided in the light pulse receiver 7 serves to dynamically reset the binary counter 2. This means that even in the event of an attempted sabotage in which continuous light is directed at the phototransistor 6, the binary counter 2 cannot be reset. In fact, a high-level signal occurs at the emitter of the phototransistor 6 when there is continuous light, so that a light pulse emitted by the LED 4 of the light pulse transmitter 3 cannot be recognized by the light pulse receiver 7, and the binary counter 2 is therefore not reset.

Die Anlaufschaltung 10 mit dem Widerstand 22 und dem Kondensator 2 3 ist dafür vorgesehen, bei Einschalten der Sicherungseinrichtung oder bei Wiederanlegen der Betriebsspannmung nach einem Alarmfall, bei dem das Alarmsignal nur durch Abschalten der Betriebsspannung außer Funktion gesetztThe start-up circuit 10 with the resistor 22 and the capacitor 23 is designed to switch on the safety device or to switch on the operating voltage again after an alarm in which the alarm signal can only be deactivated by switching off the operating voltage.

werden kann, dem Reset-Eingang des BinärZählers 2 ein Rücksetzsignal bereitzustellen, so daß die Funktion der Sicherungseinrichtung wieder aufgenommen werden kann.can be used to provide a reset signal to the reset input of binary counter 2 so that the function of the safety device can be resumed.

Fig. 4 zeigt die schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform insbesondere der Alarmgeberschaltung 9. Schaltungsteile und Bauelemente in Fig. 4, die denen in Fig. 2 entsprechen, sind mit den selben Bezugszeichen versehen und werden nicht nochmals erläutert.Fig. 4 shows the schematic representation of an alternative embodiment, in particular of the alarm circuit 9. Circuit parts and components in Fig. 4 that correspond to those in Fig. 2 are provided with the same reference numerals and are not explained again.

Der Unterschied dieser Ausführungsform zu dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht im wesentlichen darin, daß die Alarmgeberschaltung 9 eine Photo-MOS-Relais mit einer Photodiode 39 und einem schematisch dargestellten MOS-Schalter 40 ist. Ein derartiges Photo-MOS-Relais weist eine sehr geringe Leistungsaufnahme auf. Die Ausgänge des Photo-MOS-Relais liegen in Reihe mit anderen Meldeeinrichtungen über eine Meldelinie 41. Dem Photo-MOS-Relais liegen ein Kondensator 42 und eine Zener-Diode 42 parallel.The difference between this embodiment and the embodiment shown in Fig. 2 is essentially that the alarm circuit 9 is a photo-MOS relay with a photodiode 39 and a schematically shown MOS switch 40. A photo-MOS relay of this type has a very low power consumption. The outputs of the photo-MOS relay are in series with other signaling devices via a signaling line 41. A capacitor 42 and a Zener diode 42 are connected in parallel to the photo-MOS relay.

Der Widerstand 16 bestimmt den durch die Photodiode bzw. lichtemittierende Diode 39 fließenden Strom.The resistor 16 determines the current flowing through the photodiode or light-emitting diode 39.

Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Spannungsversorgungsklemme +Ub über einen Widerstand 46 mit dem Widerstand 16 verbunden. Der der Spannungsversorgungsklemme +Ub abgewandte Anschluß des Widerstand 46 liegt über einem Kondensator 44 und eine Zener-Diode 45 an Masse.In this embodiment, the voltage supply terminal +Ub is connected to the resistor 16 via a resistor 46. The connection of the resistor 46 facing away from the voltage supply terminal +Ub is connected to ground via a capacitor 44 and a Zener diode 45.

Statt eines Opto-MOS-Relais als Alarmgeberschaltung 9 ist alternativ auch die Verwendung eines Optokopplers 47 gemäß Fig. 5 möglich. Der Optokoppler 47 ist gegenüber einem Opto-MOS-Relais zwar preisgünstiger, dagegen ist die Stromaufnahme höher. Auch in diesem Falle besteht der Widerstand 16 wiederum den durch die lichtemittierende Diode fließenden Strom.Instead of an opto-MOS relay as the alarm circuit 9, it is also possible to use an optocoupler 47 as shown in Fig. 5. The optocoupler 47 is cheaper than an opto-MOS relay, but the current consumption is higher. In this case too, the resistor 16 again withstands the current flowing through the light-emitting diode.

Claims

Expectations

1. Safety device with a light pulse transmitter (3), a light pulse receiver (7) and a light transmission path (5), characterized in that the emission of the light pulse can be prevented by the output signal of the light pulse receiver (7).

2. Safety device according to claim 1, characterized in that the light pulse transmitter (3) can be activated with a time delay with respect to the occurrence of the output signal of the light pulse receiver (7).

3. Safety device according to claim 1 or 2, characterized in that the delay period is long compared to the light pulse duration.

4. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that a counter (2) controlled by a clock signal generator (1) can be reset by the output signal of the light pulse receiver (7), the counter (2) controlling the activation and deactivation of the light pulse transmitter (3).

5. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that the counter (2) can be reset when a supply voltage is applied.

6. Safety device according to one of the preceding claims, characterized in that if the light pulse receiver (7) does not provide an output signal during a predetermined period of time, an alarm signal can be generated.

7. Safety device with a light pulse transmitter (3), a light pulse receiver (7) and a light transmission path (5), characterized by a clock generator (1) and a downstream counter (2) which controls the light pulse transmitter (3)

and can be reset by the output signal of the light pulse receiver (7).

8. Security device according to claim 7, characterized in that the counter is a binary counter.

9. Safety device according to claim 7 or 8, characterized in that the counter (2) is a clock frequency divider with at least two outputs for different clock frequencies.

10. Security device according to one of claims 7 to 9, characterized in that the wavelength of the light pulse signal is in the infrared range.

11. Safety device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the light pulse transmitter (3) has a light-emitting diode (4) and the light pulse receiver (7) has a photodiode (6).

12. Safety device according to one of claims 6 to 11, characterized by a start-up circuit (10) for resetting the counter (2) when a supply voltage is applied.

13. Safety device according to one of claims 7 to 12, characterized by an alarm circuit (9) which generates an alarm signal if no output signal from the light pulse receiver (7) occurs at the reset input of the counter (2) within a predetermined period of time.

14. Safety device according to one of claims 7 to 13, characterized in that the light pulse duration is small compared to a predetermined period of time during which the counter (2) does not emit an alarm signal.

15. Safety device according to one of claims 13 to 14, characterized in that the alarm signal interrupts a quiescent current-monitored detection line.

16. Safety device according to one of claims 13 to 15, characterized in that the alarm device arrangement (9) has an opto-MOS relay.

17. Safety device according to one of claims 13 or 15, characterized in that the alarm circuit (9) has an optocoupler.

18. Safety device according to one of claims 7 to 17, characterized in that the light pulse receiver (7) has a capacitor (31) which provides a reset signal to the reset input of the counter (2) after a threshold voltage has been reached.

19. Safety device according to one of claims 6 to 18, characterized in that the light transmission path (5) is a light guide.