EP0492427A2

EP0492427A2 - Battery saver circuit for alarm system

Info

Publication number: EP0492427A2
Application number: EP91121756A
Authority: EP
Inventors: Wilhelm Stürzl; Norbert Bogner; Peter Grundl
Original assignee: Diehl GmbH and Co
Current assignee: Diehl Verwaltungs Stiftung
Priority date: 1990-12-24
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1992-07-01
Also published as: EP0492427A3; DE4041825C1; DE4041825C2

Abstract

The invention relates to a battery saver circuit for alarm systems with battery-operated motion detectors, the motion detectors being wirelessly connected to the central unit of the alarm system by RF transmitters. To save power by activating the motion detectors, which are continuously on standby, in the time when the central unit of the alarm system is disarmed, transmitter signals of the RF transmitter of a motion detector are suppressed as long as the sensor of the motion detector is activated at intervals of less than, for example, 20 sec. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromsparschaltung für Alarmanlagen mit batteriebetriebenen Bewegungsmeldern, insbesondere mit IR-Sensoren wobei jeder Bewegungsmelder einen HF-Sender aufweist und mit diesem mit der zentralen Anlage drahtlos in Verbindung steht.The invention relates to a power-saving circuit for alarm systems with battery-operated motion detectors, in particular with IR sensors, each motion detector having an HF transmitter and being wirelessly connected to the central system.

Die heute auf dem Markt befindlichen Alarmanlagen zur Raumüberwachung bestehen in der Regel aus einer zentralen Einheit, welche den Alarm auslöst und einem oder mehreren im Raum verteilten Bewegungsmeldern, welche mit der Zentraleinheit mit Verbindungskabeln oder drahtlos in Verbindung stehen und bei Erkennen einer Bewegung im überwachten Raum ein Alarmsignal an die Zentraleinheit abgeben.The alarm systems for room surveillance currently on the market generally consist of a central unit that triggers the alarm and one or more motion detectors distributed in the room, which are connected to the central unit with connecting cables or wirelessly and upon detection of movement in the monitored room send an alarm signal to the central unit.

Die Erfindung befaßt sich mit solchen Alarmanlagen, bei welchen die Bewegungsmelder batteriebetrieben sind, um sie im zu überwachenden Raum beliebig aufstellen zu können. Diese Bewegungsmelder stehen drahtlos mit der Zentraleinheit in Verbindung. Aus praktischen Erwägungen sind diese Bewegungsmelder ohne eigene Scharfstelleinrichtung ausgebildet, da es für den Benutzer zum einen mühevoll sein kann, jeden Bewegungsmelder einzeln jeweils scharf zu stellen bzw. wieder zu entschärfen und außerdem die Gefahr besteht, daß der eine oder andere vergessen wird. Aus diesem Grunde besitzen derartige Alarmanlagen nur eine zentrale Scharfstelleinrichtung.The invention is concerned with such alarm systems in which the motion detectors are battery operated so that they can be placed anywhere in the room to be monitored. These motion detectors are wirelessly connected to the central unit. For practical reasons, these motion detectors are designed without their own focusing device, since it can be troublesome for the user, on the one hand, to focus or disarm each motion detector individually, and there is also the risk that one or the other will be forgotten. For this reason, alarm systems of this type only have a central focusing device.

Es besteht nun das Problem, daß die einzelnen Bewegungsmelder, welche ständig betriebsbereit sind in der Zeit, wo keine Raumüberwachung stattfinden soll aber ein häufigerer Publikumsverkehr im Erfassungsbereich der Bewegungsmelder stattfindet, unablässig Alarmsignale an die Zentraleinheit geben. Wenngleich kein Alarm ausgelöst wird, weil die Zentraleinheit unscharf gestellt ist, wird durch die häufigen Sendesignale ein erheblicher Teil der Batterieenergie unnötig verbraucht.There is now the problem that the individual motion detectors, which are always operational in the time when no room surveillance is to take place but a more frequent public traffic takes place in the detection area of the motion detectors, incessantly alarm signals to the central unit. Although no alarm is triggered because the central unit is disarmed, the frequent transmission signals consume a significant part of the battery energy unnecessarily.

Die Erfindung hat es sich nunmehr zum Ziel gesetzt, eine Stromsparschaltung vorzuschlagen, welche den Energieverbrauch der Bewegungsmelder in der Zeit reduziert, in der die zentrale Alarmanlage unscharf gestellt ist und ein häufigerer Publikumsverkehr im überwachten Raum stattfindet.The invention has now set itself the goal of proposing a power saving circuit which reduces the energy consumption of the motion detectors in the time in which the central alarm system is disarmed and more frequent public traffic takes place in the monitored room.

Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung der im Kennzeichen des Anspruches 1 dargestellten Merkmale.To achieve this object, the invention uses the features shown in the characterizing part of claim 1.

Die Erfindung geht ganz allgemein von dem Gedanken aus, daß ein Bewegungsmelder, welcher bei der Raumüberwachung häufig eine Bewegung feststellt nur das erste Mal oder gegebenenfalls zweimal ein Signal an die zentrale Alarmanlage absendet, darauf folgende Signale jedoch unterdrückt werden, wenn diese Signale innerhalb vorgegebener zeitlicher Abstände auftreten. Auf diese Weise wird, wie Untersuchungen gezeigt haben, bei Verwendung einer Zeitsperre von 20 sec., innerhalb der auftretende Alarmsignale unterdrückt werden, ein erheblicher Teil der Batterieenergie eingespart und somit eine Batterielebensdauer von etwa einem Jahr für einen Bewegungsmelder vorhersehbar. Die tatsächliche Reduzierung an Sicherheit für den Fall, daß die Alarmanlage scharf gestellt ist und ein Unbefugter den Raum betritt, ist gering. Es wird nämlich in jedem Falle ein oder auch zwei Alarmsignale bei erstmaliger Erkennung der Bewegung des Eindringlings abgegeben und nur für den Fall, daß der Eindringling sich ständig im Bereich des Bewegungsmelders bewegt, kein weiterer Alarm gegeben.The invention is generally based on the idea that a motion detector, which frequently detects motion during room monitoring, only sends a signal to the central alarm system for the first time or twice, but subsequent signals are suppressed if these signals are within a predetermined time Distances occur. In this way, as studies have shown, when a timeout of 20 seconds is used, within which alarm signals are suppressed, a considerable part of the battery energy is saved and a battery life of around one year is therefore predictable for a motion detector. The actual reduction in security in the event that the alarm system is armed and an unauthorized person enters the room is low. In any case, one or two alarm signals are emitted when the intruder is detected for the first time and no further alarm is given if the intruder is constantly moving in the area of the motion detector.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further features of the invention are characterized in the subclaims.

Wenngleich die Erfindung nachfolgend anhand einer diskreten Schaltung beschrieben ist, so ist es im Sinne der Erfindung jederzeit möglich, die Funktion der Schaltung durch einen Mikroprozessor ausführen zu lassen.Although the invention is described below on the basis of a discrete circuit, it is possible at any time in the sense of the invention to have the function of the circuit carried out by a microprocessor.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung noch näher erläutert werden. Es zeigen:

Fig. 1: ein Blockschaltbild der Stromsparschaltung;
Fig. 2: ein Impulsdiagramm der Schaltung.

The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1: a block diagram of the power saving circuit;
Fig. 2: a timing diagram of the circuit.

In Fig. 1 ist schematisch ein IR-Sensor 1 dargestellt, welcher bei der Erkennung einer Bewegung im zu überwachenden Raum einen Impuls abgibt. Dieser Impuls liegt zum einen am Vorwärtszähleingang eines Vorwärts/Rückwärtszählers 2 an, er wird jedoch gleichzeitig auch dem Triggereingang eines monostabilen Flip-Flops 3 zugeführt. Am Rückwärtszähleingang des Vorwärts/Rückwärtszählers 2 liegt über eine Verbindungsleitung 4 ein Frequenzgenerator 5, welcher alle 20 sec. einen Impuls an den Rückwärtszähleingang abgibt. Der Zeitabstand von 20 sec. ist gewählt aufgrund statistischer Untersuchungen über die Aktivierung von Bewegungsmeldern. Mit 2a sind die Ausgänge des Vorwärts/Rückwärtszählers 2 bezeichnet. Sie geben die Zählwerte 2⁰ 2¹ und 2² aus. Alle Ausgänge sind in einem ODER-Gatter 6 zusammengefaßt, dessen Ausgang am Sperreingang 3a des monostabilen Flip-Flops 3 liegt. Der Ausgang dieses Flip-Flops ist mit dem HF-Sender 7 des Bewegungsmelders verbunden.In Fig. 1, an IR sensor 1 is shown schematically, which emits a pulse when a movement is detected in the room to be monitored. This pulse is present on the one hand at the up-count input of an up / down counter 2, but at the same time it is also fed to the trigger input of a monostable flip-flop 3. A frequency generator 5 is connected to the down-counter input of the up / down counter 2 via a connecting line 4, which generates a pulse to the down-counter input every 20 seconds. The interval of 20 seconds is chosen based on statistical studies on the activation of motion detectors. With 2a the outputs of the up / down counter 2 are designated. They output the counts 2⁰ 2¹ and 2². All outputs are combined in an OR gate 6, the output of which is at the blocking input 3a of the monostable flip-flop 3. The output of this flip-flop is connected to the RF transmitter 7 of the motion detector.

In Fig. 2 sind die einzelnen Impulszüge mit den Bezugszeichen der Bauteile benannt, an denen diese Impulse entstehen. Zur Erläuterung der Erfindung sei davon ausgegangen, daß die nicht dargestellte zentrale Alarmanlage unscharf gestellt ist, daß hingegen der Bewegungsmelder, nämlich insbesondere der IR-Sensor 1 laufend in Betrieb ist. Wie bereits eingangs erläutert, hat die Stromsparschaltung gemäß der Erfindung nur dann den gewünschten Effekt, wenn im Überwachungsbereich des IR-Sensors 1 laufend Bewegungen stattfinden. Der Impulszug 1 zeigt die Aktivierunssignale, die der IR-Sensor 1 abgibt. Diese sind, wie erkennbar, zeitlich ungleichförmig. Zunächst steht dar Vorwärts/Rückwärtszähler 2 auf dem Wert 0. Das monostabile Flip-Flop 3 gibt ein Steuersignal an den HF-Sender 7 ab. Wie aus Impulszug 7 erkennbar, wird am Ende einer 20 sec. Periode des Generators 5, in der ein Alarmsignal am Sender 7 aufgetreten ist, ein zweites Alarmsignal abgegeben. Wie aus der Impulsfolge 5 entnehmbar ist, werden von dem Generator 5 Impulse mit 20 sec. Abstand abgegeben. Beginnend nach dem 2. Alarmsignal des IR-Sensors wird vom Zähler 2 immer dann um eine Ziffer hochgezählt, wenn innerhalb der nächsten 20 sec. eine neue Aktivierung des IR-Sensors stattfindet. Tritt keine solche Aktivierung auf, so wird nach dem nächstfolgenden 20 sec. Impuls der Zähler 2 um eine Ziffer zurückgezählt. Man erkennt aus dem Impulsdiagramm 2a, daß der Zähler zunächst bis zu seinem Grenzwert 4 - der willkürlich gewählt ist - aufgezählt hat und zwischendurch um eine Stufe zurückgezählt wurde, bis er schlußendlich, nachdem keine weiteren Bewegungen vom IR-Sensor festgestellt wurden, wieder auf Null zurückzählt. Aus der Impulsfolge 3a ist erkennbar, daß der Sender nur zu den Zeiten überhaupt Alarmsignale ausgeben kann, wo der Zählerstand Null ist. Der Sender ist "scharf gestellt".In Fig. 2, the individual pulse trains are named with the reference numerals of the components on which these pulses arise. To explain the invention it is assumed that the not shown Central alarm system is disarmed that, on the other hand, the motion detector, in particular the IR sensor 1, is continuously in operation. As already explained at the outset, the power-saving circuit according to the invention only has the desired effect if movements take place continuously in the monitoring area of the IR sensor 1. The pulse train 1 shows the activation signals that the IR sensor 1 emits. As can be seen, these are non-uniform in time. Initially, the up / down counter 2 is at the value 0. The monostable flip-flop 3 outputs a control signal to the RF transmitter 7. As can be seen from pulse train 7, a second alarm signal is emitted at the end of a 20 sec. Period of generator 5 in which an alarm signal has occurred at transmitter 7. As can be seen from the pulse sequence 5, 5 pulses are emitted by the generator at intervals of 20 seconds. Starting after the 2nd alarm signal from the IR sensor, counter 2 counts up one digit whenever a new activation of the IR sensor takes place within the next 20 seconds. If no such activation occurs, counter 2 is counted down by one digit after the next 20 sec. Pulse. It can be seen from the pulse diagram 2a that the counter initially counted up to its limit value 4 - which was chosen arbitrarily - and was then counted down by one step until it finally returned to zero after no further movements were detected by the IR sensor counts down. It can be seen from the pulse train 3a that the transmitter can only issue alarm signals at those times when the counter reading is zero. The transmitter is "in focus".

Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, daß der Sender des Bewegungsmelders während einer größeren Zahl von Aktivierungen des IR-Sensors 1 keine Signale ausgesendet hat und daher entsprechend Energie eingespart werden konnte.From this diagram it can be seen that the transmitter of the motion detector did not emit any signals during a large number of activations of the IR sensor 1 and therefore energy could be saved accordingly.

Zurückkommend auf Fig. 1 wird deutlich, daß die Vorderflanken der Impulse des IR-Sensors das monostabile Flip-Flop setzen und damit ein Ausgangssignal am HF-Sender 7 erzeugen und die Rückflanken des jeweiligen Impulses den Zähler 2 hochzählen. Sobald der Zählerstand 2 ungleich Null ist, entsteht an den Ausgängen 2a und damit am Ausgang des ODER-Gatters 6 ein Signal, welches den Sperreingang 3a des monostabilen Flip- Flops sperrt. Damit kann letzteres von einem erneuten Impuls an seinem Triggereingang nicht mehr gesetzt werden. Die Sperre wird erst aufgehoben, wenn die Zählerausgänge 2a auf Null zurückgezählt sind.Returning to FIG. 1, it is clear that the leading edges of the pulses from the IR sensor set the monostable flip-flop and thus generate an output signal on the RF transmitter 7 and count up the trailing edges of the respective pulse counter 2. As soon as the counter reading 2 is not equal to zero, a signal arises at the outputs 2a and thus at the output of the OR gate 6, which blocks the blocking input 3a of the monostable flip-flop. This means that the latter can no longer be set by another pulse at its trigger input. The block is only released when the counter outputs 2a are counted down to zero.

Claims

Power-saving circuit for alarm systems with battery-operated motion detectors, in particular with IR sensors, each motion detector having an HF transmitter and being wirelessly connected to the central alarm system,
characterized
that each motion detector has an electrical pulse with a predetermined time interval, for example 20 sec, emitting generator (5) and an evaluation unit (2, 3) and the latter after a maximum of two signals, each triggering an alarm signal from the transmitter (7), of the continuously operational Sensor (1) of the motion detector suppresses further alarm signals from the transmitter when subsequent signals from the sensor (1) occur at shorter intervals than the time interval between the pulses of the generator (5).

Power-saving circuit according to claim 1,
characterized,
that the evaluation unit in the motion detector comprises a counter (2) which is able to count the signals of the sensor (1) up to a predefinable limit value and which counts down to zero due to the pulses of the generator (5) if no signal from the sensor occurs that a lock signal for a downstream monostable flip-flop (3) is present at the output (2a) of the counter (2) as long as its counter reading is greater than zero, and that the output signal of the flip-flop for controlling the RF transmitter ( 7) and that finally the signals from the sensor (1) are also present at the trigger input of the flip-flop (3).

Power-saving circuit according to claim 2,
characterized,
that the counter outputs (2a) are combined in an OR gate (6), the output of which is at the blocking input (3a) of the flip-flop (3).