EP1093100A1 - Passiv-Infrarotmelder - Google Patents

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EP1093100A1
EP1093100A1 EP99120434A EP99120434A EP1093100A1 EP 1093100 A1 EP1093100 A1 EP 1093100A1 EP 99120434 A EP99120434 A EP 99120434A EP 99120434 A EP99120434 A EP 99120434A EP 1093100 A1 EP1093100 A1 EP 1093100A1
Authority
EP
European Patent Office
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channel
alarm
infrared
optical
signals
Prior art date
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Granted
Application number
EP99120434A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1093100B8 (de
EP1093100B1 (de
Inventor
Hansjürg Dr. Mahler
Stefan Hegnauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Building Technologies AG
Original Assignee
Siemens Building Technologies AG
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Publication date
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Application filed by Siemens Building Technologies AG filed Critical Siemens Building Technologies AG
Priority to DE59909695T priority patent/DE59909695D1/de
Priority to AT99120434T priority patent/ATE282291T1/de
Priority to EP99120434A priority patent/EP1093100B8/de
Priority to IL13820900A priority patent/IL138209A/xx
Priority to US09/689,993 priority patent/US6262661B1/en
Publication of EP1093100A1 publication Critical patent/EP1093100A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1093100B1 publication Critical patent/EP1093100B1/de
Publication of EP1093100B8 publication Critical patent/EP1093100B8/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B29/00—Checking or monitoring of signalling or alarm systems; Prevention or correction of operating errors, e.g. preventing unauthorised operation
    • G08B29/02—Monitoring continuously signalling or alarm systems
    • G08B29/04—Monitoring of the detection circuits
    • G08B29/046—Monitoring of the detection circuits prevention of tampering with detection circuits
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/189—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems
    • G08B13/19—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using passive radiation detection systems using infrared-radiation detection systems

Definitions

  • the present invention relates to a passive infrared detector with an entry window for Infrared radiation, an infrared sensor with an evaluation circuit and an optical one Transmitter and an optical receiver anti-mask device for detection of processes or visual changes immediately before the detector and / or of Changes in the optical properties of the entrance window.
  • Antimask devices as described, for example, in EP-A-0 186 226 and in EP-A-0 499 177 and described in EP-A-0 556 898 are used to detect attempts at sabotage on the detector, such as covering the entrance window with a film or a Cover or spray the entrance window with an infrared-opaque spray, such as for example hair lacquer.
  • the optical transmitter and the optical receiver of the anti-mask device are usually formed by an infrared LED and an infrared photodiode. To detect changes in the optical properties of the entrance window, this is exposed to infrared radiation and it becomes the radiation that penetrates the entrance window or is reflected by it measured.
  • an anti-mask device described in EP-A-0 772 171 is on the outside of the entrance window attached a diffraction-optical grating structure that the optical Transmitter emitted light focused on the infrared detector.
  • a diffraction-optical grating structure that the optical Transmitter emitted light focused on the infrared detector.
  • the signals of the optical receiver are used to evaluate the signals of the anti-mask device compared with threshold or reference or general voltage values which are over or below and must be kept for a certain period of time.
  • the evaluation itself is carried out according to one of two methods, with each anti-mask device always works according to one of the two methods.
  • One method is the so-called Proximity Latch (PL) Method in which a masking alarm is reached when the predetermined criteria are reached is triggered, which remains active and only by an authorized person in a predetermined Expiration can be postponed. So the PL process reacts quickly and sharply, but also triggers an alarm when there is a short movement without masking intention, which does not automatically resets, but requires operator intervention.
  • the second procedure is the so-called Real Time (RT) procedure, in which only sufficiently large and sufficient stable changes trigger a masking alarm that when the signals return to normal is automatically withdrawn. The RT process reacts more slowly and tends to less sharp, but has the advantage of automatic alarm cancellation.
  • RT Real Time
  • the invention is now intended to provide a passive infrared detector with a masking device that are both more robust against false alarms and more sensitive having.
  • This object is achieved according to the invention in that the evaluation of the signals of the Antimasking takes place in two channels, the one, hereinafter referred to as the PL channel, Channel for a limited time and the other, hereinafter referred to as the RT channel Channel reacts to temporally stable processes or changes, and that a combined evaluation of the signals of the two channels.
  • the PL and the RT method are therefore used linked with each other, the big advantage of this link is that the Threshold or reference values in the individual channels lowered or possibly completely can be dropped.
  • the latter can be the case if the signals are with fuzzy logic or evaluated in a neural network.
  • a first preferred embodiment of the passive infrared detector according to the invention is characterized in that in each channel an examination of the respective signal by Comparison with at least one threshold or reference value or using fuzzy logic takes place, and that the combined evaluation by linking the test results is formed in the two channels.
  • a second preferred embodiment of the passive infrared detector according to the invention is characterized in that in each channel in addition to that corresponding to the respective alarm level Threshold or reference value defines different values for pre-alarm levels and that the signals are compared with the above-mentioned stages.
  • a third preferred embodiment of the passive infrared detector according to the invention is characterized in that the combined evaluation of the signals of the two channels of Anti-mask device with the one taking place in a channel referred to below as the PIR channel Evaluation of the signals from the infrared sensor is combined, and that the triggering of Intrusion or masking alarms occur due to the signals in all three channels.
  • This preferred embodiment represents a further increase in robustness against false alarms by making the detector largely immune to insect interference. If a larger insect moves close to the entrance window, this can lead to that an alarm signal is triggered in the PIR channel. Because the insect also in the PL channel would trigger an alarm signal, you can do that based on the alarm signal in the PL channel block in the PIR channel. An alarm signal in the PIR channel without a simultaneous alarm signal in the PL channel would be a real intrusion alarm, however, and an alarm signal in the PIR channel with simultaneous An alarm signal in the PL and RT channels would be a masking attempt.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through a passive infrared detector according to the invention in the Direction perpendicular to its rear wall or floor and
  • FIG. 2 shows a view from behind, with the rear wall of the detector removed and the one focussing the incident infrared radiation Mirror is removed from the detector.
  • the passive infrared detector exists essentially of a two-part housing with a bottom 1 and a cover 2, from an entry window 3 provided in the cover 2 for the one to be monitored Infrared radiation falling on the detector from a circuit board located inside the detector 4, on which, among other things, an infrared sensor 5 and an evaluation circuit 6 are arranged are, and from a mirror 7 also arranged inside the detector for focusing the infrared radiation incident through the entrance window 3 onto the infrared sensor 5.
  • the entrance window 3 which consists for example of polyethylene or polypropylene and is only permeable to radiation in the wavelength range of about 5 to 15 ⁇ m beveled or concave part of the lid 2 used and laterally of projections F of the lid 2 limited.
  • the mirror 7 is designed so that it emits radiation in the near infrared absorbed and reflected body radiation. With regard to the shape of the mirror, reference is made to EP-A-0 303 913 and with regard to the mirror material to EP-A-0 707 294.
  • the entrance window 3, the mirror 7, the infrared sensor 5 and the evaluation circuit 6 are used for detection the intrusion of a person into the monitored room.
  • the entrance window 3 can be used as a Fresnel lens be formed and instead of the mirror 7, the infrared radiation on the infrared sensor 5 focus.
  • the passive infrared detector shown is equipped with a so-called anti-mask device for detection of processes or visual changes immediately before the detector and of changes the optical properties of the entrance window 3, in particular sabotage of the Detector, equipped.
  • sabotage is used to manipulate the detector in such a way that No infrared radiation can reach the infrared sensor, so that unauthorized persons can no longer be detected and can move freely in the monitored room.
  • sabotage is usually perpetrated during the disarming of the detector when the detector is in a stand-by mode is switched on and there are no alarms in the monitored room trigger.
  • Known sabotage or masking methods are covering the detector with a suitable one Object, such as a box, hat or umbrella, and spraying the entrance window with an infrared-opaque spray, such as adhesive or hairspray.
  • Modern passive infrared detectors are said to be capable of such masking to be detected automatically, preferably at the time of masking or at the latest when the detector or the system is armed.
  • the detector's anti-mask device is designed to use the two masking methods mentioned can surely recognize.
  • an optical transmitter 8 for example an infrared LED with 950 nm wavelength
  • an optical receiver 9 for example an infrared photodiode
  • the transmitter 8 constantly emits infrared radiation from the detector, which is normal Operating state in the monitoring room before the detector is emitted.
  • a large part of the Radiation emitted by the transmitter 8 is reflected and passes through the entrance window 3 the receiver 9.
  • the resulting increase in received radiation is called a masking attempt interpreted.
  • Transmitter 10 for example an infrared LED, arranged in a light shaft 11 infrared radiation sends.
  • the light shaft 11 is angled and opens into an infrared transparent Window 12, which in the side window facing the entrance window 3 of the relevant projection F is provided.
  • this projection F is that Transmitter 8 adjacent and opposite the receiver 9 projection.
  • the additional Transmitter 10 emitted infrared radiation passes through the light shaft 11 via a Mirror 11a and window 12 at a flat angle of incidence on entrance window 3 and passes through it under normal conditions. Through the window 12 Radiation emitted by the additional transmitter 10 is focused on the center of the entrance window 3 and passes through this to the receiver 9.
  • the evaluation circuit 6 contains one connected to the infrared sensor 5 PIR channel 13 and two channels connected to the optical receiver 9, a PL channel 14 and an RT channel 15.
  • the outputs of all three channels are led to a stage 16, in which the signals of these channels are linked.
  • the result of this link forms the basis for the decision to issue an alarm signal by the detector.
  • only the outputs of the PL channel 14 and the RT channel 15 can be connected to one another to be linked.
  • the PIR channel 13 is the channel present in each passive infrared detector for evaluating the Signal from the infrared sensor exposed to the infrared radiation from the monitored room 5. A signal is available at the output of this channel, which indicates the penetration of infrared radiation emitting object in the monitored room.
  • the PIR channel 13 is assumed to be known, so that a detailed description is dispensed with.
  • the PL channel 14 and the RT channel 15 serve to evaluate the anti-task signal of the optical Receiver 9, where PL stands for Proximity Latch and RT for Real Time. Sampling rate and Resolution is chosen so that it is sufficient for both channels. So probably in PL channel 14 as well as in RT channel 15, the signal of the optical receiver 9 with an alarm threshold and preferably also compared with several pre-alarm thresholds, so that at the exit of the relevant channel information of the type small, medium or large signal are available.
  • the pre-alarm thresholds not only have the advantage that they result in further logical combinations possible, but also that compliance with country-specific regulations is made easier becomes.
  • This mode is typical of an operating mode in which the system is activated by the personnel before arming it is checked on which occasion any masking alarms are reset can.
  • the RT channel 15 reacts to time-stable, that is, longer, exceedances the relevant threshold or reference values.
  • a masking alarm is only triggered if if the crossing is long enough.
  • the masking alarm is without intervention automatically reset as soon as the limit disappears and the detector returns to its normal state.
  • a pre-alarm signal in PL channel 14 i.e. a threshold of 50% of the alarm value has been exceeded, and if subsequently in RT channel 15 long pre-alarm signal occurs, then this indicates masking and it becomes a masking alarm triggered. It would be if the PL or RT channel were used in isolation so far however, no alarm was triggered. Or if an alarm signal in PL channel 14 occurs without a pre-alarm signal in RT channel 15, it could be a larger insect or a person walking past the detector, and it therefore no alarm is triggered. You can see from these two examples that the link or combined evaluation of the PL channel 14 and the RT channel 15 on the one hand to a higher one Sensitivity and on the other hand leads to a higher robustness.
  • the robustness against false alarms is further increased, and not only against masking also against intrusion false alarms if the PIR channel 13 is in the linkage of the PL channel 14 and the RT channel 15 is included.
  • this could be the last Large insect, for example, trigger a PIR alarm, but this can be suppressed, if an alarm signal is present in PL channel 14 at the same time.

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Abstract

Der Infrarotmelder enthält ein Eintrittsfenster (3) für Infrarotstrahlung, einen Infrarotsensor (5) mit einer Auswerteschaltung (6) und eine einen optischen Sender (8, 10) und einen optischen Empfänger (9) aufweisende Antimaskeinrichtung zur Erfassung von Vorgängen oder optischen Änderungen unmittelbar vor dem Melder und/ oder von Änderungen der optischen Eigenschaften des Eintrittsfensters (3). Die Auswertung der Signale der Antimaskeinrichtung erfolgt in zwei Kanälen, wobei der eine Kanal auf zeitlich begrenzte und der andere Kanal auf zeitlich stabile Vorgänge oder Änderungen reagiert. Es erfolgt eine kombinierte Auswertung der Signale der beiden Kanäle. In diese kombinierte Auswertung ist vorzugsweise auch der die Signale des Infrarotsensors (5) verarbeitende Kanal miteinbezogen. Dadurch erhält der Infrarotmelder eine erhöhte Robustheit gegen Fehlalarme und eine höhere Empfindlichkeit. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Passiv-Infrarotmelder mit einem Eintrittsfenster für Infrarotstrahlung, einem Infrarotsensor mit einer Auswerteschaltung und mit einer einen optischen Sender und einen optischen Empfänger aufweisenden Antimaskeinrichtung zur Erfassung von Vorgängen oder optischen Änderungen unmittelbar vor dem Melder und/oder von Änderungen der optischen Eigenschaften des Eintrittsfensters.
Antimaskeinrichtungen, wie sie beispielsweise in der EP-A-0 186 226, in der EP-A-0 499 177 und in der EP-A-0 556 898 beschrieben sind, dienen zur Erkennung von Sabotageversuchen am Melder, wie beispielsweise Abdecken des Eintrittsfensters mit einer Folie oder einem Deckel oder Besprühen des Eintrittsfensters mit einem infrarotundurchlässigen Spray, wie beispielsweise Haarlack. Vorgänge oder optischen Änderungen unmittelbar vor dem Melder, wie das Abdecken des Melders, bewirken in den meisten Fällen eine Reflexion der vom optischen Sender der Antimaskeinrichtung ausgesandten Strahlung auf den optischen Empfänger, was sich durch eine markante Änderung der vom optischen Empfänger empfangenen Strahlung äussert.
Der optische Sender und der optische Empfänger der Antimaskeinrichtung sind in der Regel durch eine Infrarot LED und eine Infrarotfotodiode gebildet. Zur Erkennung von Änderungen der optischen Eigenschaften des Eintrittsfensters, wird dieses mit Infrarotstrahlung beaufschlagt und es wird die das Eintrittsfensters durchsetzende oder die von diesem reflektierte Strahlung gemessen.
Bei einer in der EP-A-0 772 171 beschriebenen Antimaskeinrichtung ist auf der Aussenseite des Eintrittsfensters eine beugungsoptische Gitterstruktur angebracht, die das vom optischen Sender ausgesandte Licht auf den Infrarotdetektor fokussiert. Im Fall von Sabotage durch Besprühen des Eintrittsfensters wird die Fokussierwirkung der beugungsoptischen Gitterstruktur zerstört, so dass sich die auf den Infrarotdetektor fallende Lichtintensität verringert.
Zur Auswertung der Signale der Antimaskeinrichtung werden die Signale des optischen Empfängers mit Schwell- oder Referenz- oder allgemein Spannungswerten verglichen, die über-oder unterschritten und über einen gewissen Zeitraum gehalten werden müssen.
Die Auswertung selbst erfolgt nach einem von zwei Verfahren, wobei jede Antimaskeinrichtung immer nur nach einem der beiden Verfahren arbeitet. Das eine Verfahren ist das sogenannte Proximity Latch (PL) Verfahren, bei dem bei Erreichen der vorbestimmten Kriterien ein Maskieralarm ausgelöst wird, der aktiv bleibt und nur von einer autorisierten Person in einem vorgegebenen Ablauf zurückgestellt werden kann. Das PL-Verfahren reagiert also schnell und scharf, löst aber auch bei kurzen Bewegungen ohne Maskierabsicht Alarm auf, der sich nicht automatisch zurückstellt, sondern den Eingriff einer Bedienungsperson erfordert. Das zweite Verfahren ist das sogenannte Real Time (RT) Verfahren, bei dem nur genügend grosse und genügend stabile Änderungen einen Maskieralarm auslösen, der bei Rückkehr der Signale in den Normalzustand automatisch zurückgenommen wird. Das RT-Verfahren reagiert langsamer und tendenziell weniger scharf, hat aber den Vorteil der automatischen Alarmrücknahme.
Unabhängig davon, ob die Signalauswertung nach dem PL- oder dem RT-Verfahren erfolgt, muss darauf geachtet werden, dass die Schwellen- oder Referenzwerte stark auf der "sicheren" Seite gewählt werden, damit nicht schon kleinste Änderungen der Umgebungsbedingungen einen Maskieralarm auslösen können. Derartige Änderungen können beispielsweise durch Insekten, Temperaturvariationen, Staub- oder Nikotinablagerungen, mitunter aber auch durch mechanische Vibrationen oder Luftdruckänderungen gebildet sein. Das bedeutet mit anderen Worten, dass sowohl bem PL- als auch bem RT-Verfahren immer ein Kompromiss zwischen Empfindlichkeit und Robustheit gegen Maskieralarme gesucht werden muss, was dazu führen kann, dass in gewissen Fällen Maskierungen nicht entdeckt werden oder aber versehentlich Maskieralarm ausgelöst wird.
Durch die Erfindung soll nun ein Passiv-Infrarotmelder mit einer Maskiereinrichtung angegeben werden, der sowohl eine erhöhte Robustheit gegen Fehlalarme als auch eine höhere Empfindlichkeit aufweist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Auswertung der Signale der Antimaskeinrichtung in zwei Kanälen erfolgt, wobei der eine, nachfolgend als PL-Kanal bezeichnete, Kanal auf zeitlich begrenzte und der andere, nachfolgend als RT-Kanal bezeichnete, Kanal auf zeitlich stabile Vorgänge oder Änderungen reagiert, und dass eine kombinierte Auswertung der Signale der beiden Kanäle erfolgt.
Beim erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelder werden also das PL und das RT Verfahren miteinander verknüpft, wobei der grosse Vorteil dieser Verknüpfung darin liegt, dass die Schwellen- oder Referenzwerte in den einzelnen Kanälen tiefer gelegt oder eventuell ganz fallengelassen werden können. Letzteres kann dann der Fall sein, wenn die Signale mit Fuzzy-Logik oder in einem neuronalen Netzwerk ausgewertet werden.
Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Kanal eine Untersuchung des jeweiligen Signals durch Vergleich mit je mindestens einem Schwellen- oder Referenzwert oder mittels einer Fuzzy-Logik erfolgt, und dass die kombinierte Auswertung durch eine Verknüpfung der Untersuchungsergebnisse in den beiden Kanälen gebildet ist.
Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Kanal zusätzlich zu dem der jeweiligen Alarmstufe entsprechenden Schwellen- oder Referenzwert verschiedene Werte für Voralarmstufen definiert sind, und dass ein Vergleich der Signale mit den genannten Stufen erfolgt.
Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Auswertung der Signale der beiden Kanäle der Antimaskeinrichtung mit der in einem nachfolgend als PIR-Kanal bezeichneten Kanal erfolgenden Auswertung der Signale des Infrarotsensors kombiniert ist, und dass die Auslösung von Intrusions- oder Maskieralarmen aufgrund der Signale in allen drei Kanälen erfolgt.
Diese bevorzugte Ausführungsform stellt eine weitere Erhöhung der Robustheit gegen Fehlalarme dar, indem sie den Melder gegen Störungen durch Insekten weitgehend immun macht. Wenn sich ein grösseres Insekt nahe vor dem Eintrittsfenster bewegt, dann kann das dazu führen, dass im PIR-Kanal ein Alarmsignal ausgelöst wird. Da das Insekt aber auch im PL-Kanal ein Alarmsignal auslösen würde, kann man aufgrund des Alarmsignals im PL-Kanal dasjenige im PIR-Kanal blockieren. Ein Alarmsignal im PIR-Kanal ohne gleichzeitiges Alarmsignal im PL-Kanal wäre hingegen ein echter Intrusionsalarm, und ein Alarmsignal im PIR-Kanal mit gleichzeitigem Alarmsignal im PL- und im RT-Kanal wäre ein Maskierversuch.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert; es zeigt:
  • Fig. 1 einen Längschnitt durch einen erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelder,
  • Fig. 2 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles II von Fig. 1; und
  • Fig. 3 ein Blockschema der Signalauswertung.
    • Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelder in der Richtung senkrecht zu dessen Rückwand oder Boden und Fig. 2 zeigt eine Ansicht von hinten, wobei die Rückwand des Melders abgenommen und der die einfallende Infrarotstrahlung fokussierende Spiegel aus dem Melder entfernt ist. Darstellungsgemäss besteht der Passiv-Infrarotmelder im wesentlichen aus einem zweiteiligen Gehäuse mit einem Boden 1 und einem Deckel 2, aus einem im Deckel 2 vorgesehenen Eintrittsfenster 3 für die aus dem zu überwachenden Raum auf den Melder fallende Infrarotstrahlung, aus einer im Melderinneren angeordneten Platine 4, auf welcher unter anderem ein Infrarotsensor 5 und eine Auswerteschaltung 6 angeordnet sind, und aus einem ebenfalls im Melderinneren angeordneten Spiegel 7 zur Fokussierung der durch das Eintrittsfenster 3 einfallen-den Infrarotstrahlung auf den Infrarotsensor 5.
    Das Eintrittsfenster 3, welches beispielsweise aus Polyethylen oder Polypropylen besteht und nur für Strahlung im Wellenlängenbereich von etwa 5 bis 15 um durchlässig ist, ist in einen abgeschrägten oder konkaven Teil des Deckels 2 eingesetzt und seitlich von Vorsprüngen F des Deckels 2 begrenzt. Der Spiegel 7 ist so ausgebildet, dass er Strahlung im nahen Infrarot absorbiert und Körperstrahlung reflektiert. Bezüglich der Form des Spiegels wird auf die EP-A-0 303 913 verwiesen und bezüglich des Spiegelmaterials auf die EP-A-0 707 294. Das Eintrittsfenster 3, der Spiegel 7, der Infrarotsensor 5 und die Auswerteschaltung 6 dienen zur Detektion des Eindringens einer Person in den überwachten Raum. Das Eintrittsfenster 3 kann als Fresnellinse ausgebildet sein und anstelle des Spiegels 7 die Infrarotstrahlung auf den Infrarotsensor 5 fokussieren.
    Der dargestellte Passiv-Infrarotmelder ist mit einer sogenannten Antimaskeinrichtung zur Erfassung von Vorgängen oder optischen Änderungen unmittelbar vor dem Melder und von Änderungen der optischen Eigenschaften des Eintrittsfensters 3, insbesondere von Sabotage des Melders, ausgerüstet. Eine solche Sabotage dient dazu, den Melder so zu manipulieren, dass keine Infrarotstrahlung auf den Infrarotsensor gelangen kann, so dass unbefugte Personen nicht mehr detektiert werden und sich im überwachten Raum frei bewegen können. Sabotage wird zumeist während der Unscharfstellung des Melders verübt, wenn dieser auf einen Stand-by-Modus ge-schaltet ist und sich im überwachten Raum befindliche Personen keinen Alarm auslösen.
    Bekannte Sabotage- oder Maskiermethoden sind die Abdeckung des Melders mit einem geeigneten Objekt, wie beispielsweise einer Schachtel, einem Hut oder einem Schirm, und das Besprühen des Eintrittsfensters mit einem infrarotundurchlässigen Spray, wie beispielsweise Klebstoff- oder Haarspray. Moderne Passiv-Infrarotmelder sollen in der Lage sein, eine solche Maskierung automatisch zu detektieren, und zwar vorzugsweise zum Zeitpunkt der Maskierung oder spätestens beim Scharfschalten des Melders oder der Anlage. Es gibt diesbezüglich verschiedene Strategien, aber zumindest bei an eine Zentrale angeschlossenen Meldern verhält es sich heute in der Regel so, dass die Melder immer eingeschaltet sind und auch während der Unscharfstellung im Stand-by-Modus Alarmsignale an die Zentrale liefern, die aber diese Signale im Stand-by-Modus unterdrückt. Wenn der Melder immer eingeschaltet ist, dann kann er Sabotageversuche ohne Zeitverzögerung erkennen und an die Zentrale melden.
    Die Antimaskeinrichtung des Melders ist so ausgebildet, dass sie die beiden genannten Maskiermethoden sicher erkennen kann. An der Frontseite des Melders, knapp oberhalb des Eintrittsfensters 3 sind ein optischer Sender 8, beispielsweise eine Infrarot-LED mit 950 nm Wellenlänge, und ein optischer Empfänger 9, beispielsweise eine Infrarotfotodiode, angeordnet, wobei sich der Sender 8 an der Aussen- und der Empfänger 9 an der Innenseite des Gehäusedeckels 2 befindet. Der Sender 8 strahlt ständig Infrarotstrahlung vom Melder ab, die im normalen Betriebzustand in den Überwachungsraum vor dem Melder abgestrahlt wird. Sobald jedoch ein Objekt knapp vor den Melder gebracht wird oder sich dort befindet, wird ein grosser Teil der vom Sender 8 ausgesandten Strahlung reflektiert und gelangt durch das Eintrittsfenster 3 auf den Empfänger 9. Der dadurch verursachte Anstieg der empfangenen Strahlung wird als Maskierversuch interpretiert.
    Im Innenraum des Melders ist im Bereich eines der beiden Flügel F ein zusätzlicher optischer Sender 10, beispielsweise eine Infrarot-LED, angeordnet, der in einen Lichtschacht 11 Infrarotstrahlung sendet. Der Lichtschacht 11 ist abgewinkelt ausgebildet und mündet in ein infrarotdurchlässiges Fenster 12, welches in der dem Eintrittsfenster 3 zugewandten Seitenwand des betreffenden Vorsprungs F vorgesehen ist. Darstellungsgemäss ist dieser Vorsprung F der dem Sender 8 benachbarte und dem Empfänger 9 gegenüberliegende Vorsprung. Die vom zusätzlichen Sender 10 ausgesandte Infrarotstrahlung gelangt durch den Lichtschacht 11 über einen Spiegel 11a und das Fenster 12 unter einem flachen Einfallswinkel auf das Eintrittsfenster 3 und tritt unter normalen Bedingungen durch dieses hindurch. Durch das Fenster 12 wird die vom zusätzlichen Sender 10 ausgesandte Strahlung auf die Mitte des Eintrittsfensters 3 fokussiert und gelangt durch dieses auf den Empfänger 9.
    Wenn jedoch das Eintrittsfenster 3 maskiert, also infrarotundurchlässig gemacht worden ist, dann gelangt weniger Strahlung auf das Eintrittsfenster 3 oder die auf das Eintrittfenster fallende Strahlung des zusätzlichen Senders 10 wird vom Eintrittsfenster 3 reflektiert und es gelangt weniger Strahlung auf den Empfänger 9, was als Maskierversuch interpretiert wird. Zur Vermeidung von Reflexionen der aus dem Fenster 12 austretenden Strahlung der zusätzlichen Lichtquelle 10 an der Seitenwand des dem Fenster 12 gegenüberliegenden Vorsprungs F ist diese Seitenwand zumindest teilweise mit einem infrarotabsorbierenden Belag versehen.
    Gemäss Fig. 3 enthält die Auswerteschaltung 6 einen an den Infrarotsensor 5 angeschlossenen PIR-Kanal 13 und zwei an den optischen Empfänger 9 angeschlossene Kanäle, einen PL-Kanal 14 und einen RT-Kanal 15. Die Ausgänge aller drei Kanäle sind zu einer Stufe 16 geführt, in welcher eine Verknüpfung der Signale dieser Kanäle erfolgt. Das Ergebnis dieser Verknüpfung bildet die Entscheidungsgrundlage für die Abgabe einer Alarmsignals durch den Melder. Als Variante können auch nur die Ausgänge des PL-Kanals 14 und des RT-Kanals 15 miteinander zu verknüpft sein.
    Der PIR-Kanal 13 ist der in jedem Passiv-Infrarotmelder vorhandene Kanal zur Auswertung des Signals des mit der Infrarotstrahlung aus dem überwachten Raum beaufschlagten Infrarotsensors 5. Am Ausgang dieses Kanals ist ein Signal erhältlich, welches das Eindringen eines Infrarotstrahlung aussendenden Objekts in den überwachten Raum anzeigt. Der PIR-Kanal 13 wird als bekannt vorausgesetzt, so dass auf eine nähere Beschreibung verzichtet wird.
    Der PL-Kanal 14 und der RT-Kanal 15 dienen zur Auswertung des Antimasksignals des optischen Empfängers 9, wobei PL für Proximity Latch und RT für Real Time steht. Abtastrate und Auflösung sind so gewählt, dass sie für beide Kanäle hinreichend sind. So-wohl im PL-Kanal 14 als auch im RT-Kanal 15 wird das Signal des optischen Empfängers 9 mit einer Alarmschwelle und vorzugsweise auch mit mehreren Voralarmschwellen verglichen, so dass am Ausgang des betreffenden Kanals Informationen der Art kleines, mittleres oder grosses Signal erhältlich sind. Die Voralarmschwellen haben nicht nur den Vorteil, dass dadurch weitere logische Kombinationen möglich werden, sondern dass auch die Erfüllung länderspezifischer Vorschriften erleichtert wird.
    Für den PL-Kanal 14 ist kennzeichnend, dass in diesem schon bei kurzen Überschreitungen der Schwellen ein Maskieralarm oder -voralarm ausgelöst und dass dieser nicht von selbst zurückgesetzt wird, sondern eine Intervention vom Benutzer der Anlage verlangt. Dieser Modus ist für eine Betriebsart typisch, bei der die Anlage vor dem Scharfschalten durch das Personal kontrolliert wird, bei welcher Gelegenheit dann eventuelle Maskieralarme zurückgestellt werden können.
    Der RT-Kanal 15 reagiert hingegen auf zeitlich stabile, also länger andauernde Überschreitungen der betreffenden Schwellen- oder Referenzwerte. Ein Maskieralarm wird nur dann ausgelöst, wenn die Überschreitung lang genug ist. Ausserdem wird der Maskieralarm ohne Intervention des Benutzers automatisch zurückgesetzt, sobald die Überschreitung wieder verschwindet und der Melder in seinen Normalzustand zurückkehrt.
    Der grosse Vorteil der Verknüpfung der beiden Kanäle 14 und 15 besteht darin, dass nur dann ein Maskieralarm ausgelöst wird, wenn beide Kanäle dies nahelegen, so dass auf jeden Fall die Fehlalarme reduziert werden. Ausserdem besteht durch die Verknüpfung die Möglichkeit, die Schwellen- oder Referenzwerte präziser zu wählen, weil man durch die Auswertung der Information beider Kanäle mit diesen Werten nicht immer auf der "sicheren" Seite zu sein braucht. Schliesslich kann man auch auf alle oder wenigstens auf gewisse Schwellenwert verzichten und statt dessen mit unscharfen Werten arbeiten und diese nach den Regeln der Fuzzy-Logik oder auch in einem neuronalen Netz verarbeiten (siehe dazu beispielsweise die EP-A-0 646 901).
    Wenn beispielsweise im PL-Kanal 14 ein Voralarmsignal vorliegt, d.h. ein Schwellenwert von 50% des Alarmwertes überschritten worden ist, und wenn im RT-Kanal 15 anschliessend ein langes Voralarmsignal auftritt, dann deutet das auf eine Maskierung hin und es wird Maskieralarm ausgelöst. Bei der bisher isolierten Verwendung des PL- oder des RT-Kanals wäre es hingegen zu keiner Alarmauslösung gekommen. Oder wenn im PL-Kanal 14 ein Alarmsignal auftritt, ohne dass es im RT-Kanal 15 zu einem Voralarmsignal kommt, dann könnte es sich um eine grösseres Insekt oder um eine am Melder vorbeilaufende Person gehandelt haben, und es wird daher kein Alarm ausgelöst. Man sieht an diesen beiden Beispielen, dass die Verknüpfung oder kombinierte Auswertung des PL-Kanals 14 und des RT-Kanals 15 einerseits zu einer höheren Empfindlichkeit und andererseits zu einer höheren Robustheit führt.
    Die Robustheit gegen Fehlalarme wird weiter erhöht, und zwar nicht nur gegen Maskierungssondern auch gegen Intrusionsfehlalarme, wenn der PIR-Kanal 13 in die Verknüpfung des PL-Kanals 14 und des RT-Kanals 15 einbezogen wird. So könnte beispielsweise das im letzten Beispiel genannte grosse Insekt einen PIR-Alarm auslösen, der aber unterdrückt werden kann, wenn gleichzeitig im PL-Kanal 14 ein Alarmsignal vorliegt. Andererseits wird ein Alarmsignal im PIR-Kanal 13 ohne Alarmsignal im PL-Kanal 14 als echter Intrusionsalarm und ein Alarmsignal im PIR-Kanal 13 zusammen mit einem Alarmsignal im PL-Kanal 14 und im RT-Kanal 15 als Maskierversuch interpretiert und ein entsprechendes Alarmsignal abgegeben.

    Claims (9)

    1. Passiv-Infrarotmelder mit einem Eintrittsfenster (3) für Infrarotstrahlung, einem Infrarotsensor (5) mit einer Auswerteschaltung (6) und mit einer einen optischen Sender (8, 10) und einen optischen Empfänger (9) aufweisenden Antimaskeinrichtung zur Erfassung von Vorgängen oder optischen Änderungen unmittelbar vor dem Melder und/ oder von Änderungen der optischen Eigenschaften des Eintrittsfensters (3), dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertung der Signale der Antimaskeinrichtung in zwei Kanälen (14, 15) erfolgt, wobei der eine, nachfolgend als PL-Kanal bezeichnete, Kanal (14) auf zeitlich begrenzte und der andere, nachfolgend als RT-Kanal bezeichnete, Kanal (15) auf zeitlich stabile Vorgänge oder Änderungen reagiert, und dass eine kombinierte Auswertung der Signale der beiden Kanäle (14, 15) erfolgt.
    2. Infrarotmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Kanal (14, 15) eine Untersuchung des jeweiligen Signals durch Vergleich mit mindestens einem Schwellen- oder Referenzwert oder mittels einer Fuzzy-Logik erfolgt, und dass die kombinierte Auswertung durch eine Verknüpfung der Untersuchungsergebnisse in den beiden Kanälen (14, 15) gebildet ist.
    3. Infrarotmelder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in jedem Kanal (14, 15) zusätzlich zu dem der jeweiligen Alarmstufe entsprechenden Schwellen- oder Referenzwert oder zusätzlich zur entsprechenden Regel der Fuzzy-Logik verschiedene Werte beziehungsweise Regeln für Voralarmstufen definiert sind, und dass ein Vergleich der Signale mit den genannten Stufen erfolgt.
    4. Infrarotmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Voralarmsignals im PL-Kanal (14) und im RT-Kanal (15) eine Auslösung eines Maskieralarms erfolgt.
    5. Infrarotmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Alarmsignals im PL-Kanal (14) ohne gleichzeitiges Voralarmsignal im RT-Kanal (15) keine Auslösung eines Maskieralarms erfolgt.
    6. Infrarotmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die kombinierte Auswertung der Signale der beiden Kanäle (14, 15) der Antimaskeinrichtung mit der in einem nachfolgend als PIR-Kanal bezeichneten Kanal (13) erfolgenden Auswertung der Signale des Infrarotsensors (5) kombiniert ist, und dass die Auslösung von Intrusions- oder Maskieralarmen aufgrund der Signale in allen drei Kanälen (13, 14, 15) erfolgt.
    7. Infrarotmelder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei gleichzeitigem Vorliegen eines Maskieralarms im PL-Kanal (14) und eines Intrusionsalarms im PIR-Kanal (13) eine Unterdrückung des Intrusionsalarms erfolgt.
    8. Infrarotmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Antimaskeinrichtung zwei optische Sender (8, 10) aufweist, von denen der erste (8) aussen an der Frontseite des Melders angeordnet ist und den Raum unmittelbar vor dem Melder mit Strahlung beaufschlagt, und von denen der zweite (10) im Melderinneren angeordnet ist und seine Strahlung auf das Eintrittsfenster (3) richtet.
    9. Infrarotmelder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Empfänger (9) mit der aus dem Raum unmittelbar vor dem Melder reflektierten Strahlung des ersten optischen Senders (8) und mit der vom Eintrittsfenster (3) hindurchgelassenen Strahlung des zweiten optischen Senders (10) beaufschlagt ist.
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