EP1847972B1 - Infrarot-Bewegungssensor - Google Patents
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- EP1847972B1 EP1847972B1 EP20070007668 EP07007668A EP1847972B1 EP 1847972 B1 EP1847972 B1 EP 1847972B1 EP 20070007668 EP20070007668 EP 20070007668 EP 07007668 A EP07007668 A EP 07007668A EP 1847972 B1 EP1847972 B1 EP 1847972B1
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- 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 an infrared motion sensor according to the preamble of the main claim.
- a device is well known in the art and is e.g. for controlling outdoor lights or the like. Lighting systems typically mounted on house walls, in the roof area or door frame so that occurring in the detection range of the motion sensor movements of people can trigger a light activation.
- motion sensors known generically have shading elements in the form of removably attachable (and for infrared radiation impermeable) plastic platelets with which the lens surface and thus an effective detection range of the sensor unit can be limited.
- shading elements in the form of removably attachable (and for infrared radiation impermeable) plastic platelets with which the lens surface and thus an effective detection range of the sensor unit can be limited.
- Another variant for setting an effective detection range of a generic motion sensor is the electronic adjustment, based on the sensitivity or signal strength of the signal output by the sensor unit.
- these signals are constant over a larger distance range, so that an easily reproducible electronic adjustment is difficult; Added to this is the fact that, depending on the object size and speed of a detection object, the generated electrical signals differ significantly; a large body produces a signal as strong as a small body at a short distance at a great distance.
- Object of the present invention is therefore to improve a generic infrared motion detector in terms of a simple, effective, reproducible and largely independent of the detection object range setting.
- an adjustment of the detection range by a change in location of the sensor unit in the sensor housing along a predetermined, preferably arcuate adjustment path. This is, in departure from the electronic, sensitivity-based distance setting and the known pivoting of the entire sensor housing for range adjustment, the first way the way to a relative position of the sensor element to the sensor housing (and thus also sitting on the housing lens unit) targeted along an arc to change To be able to set a maximum and / or minimum detection distance of the motion sensor accurately and reproducibly.
- the detection range can then be expanded or limited in a surprisingly simple and effective manner, without the need for dazzling elements which are difficult to assemble, and without an ultimately unreliable electronic sensor signal having to be evaluated for range setting or limitation.
- the change in position is achieved by means of a pin-like, rotatably mounted in the housing actuating element, which acts on a (the sensor unit bearing) movably mounted in the housing or guided carrier unit, according to a preferred embodiment (best mode ) the housing externally operable actuator a swivel arm or the like. Section which engages in a suitably designed for determining the adjustment path backdrop section of the carrier unit.
- a particularly preferred realization of the present invention is to provide, for example in the horizontal plane, a plurality of the sensor units, each with associated means for changing and / or adjusting the detection area, so that these adjacently lying and thus an angle of typically 180 ° or 270 ° horizontally spanning units each independently in their maximum detection range by respective movement along their Einstellweges (in a respective vertical plane) can be operated. The result is a result very flexibly adaptable to a variety of environments, which can cover a very large area horizontally.
- a supplementary, downwardly directed lens section in the manner of an anti-creep device on the housing side, which is assigned to separate, additional sensor means and enables a movement detection for objects which are located directly below the Device are located.
- a further flexibilization of the infrared motion sensor according to the invention is made possible by the fact that the sensor housing is pivotally or rotatably mounted relative to the support section, in particular by a suitable inclination of the rotation or pivot plane between sensor housing and support, even a universal usability of the device on a wall and a ceiling as a carrier (in each case constantly aligned horizontally position of the sensor housing) is possible.
- a motion sensor is realized with the present invention, which combines flexible usability and easy, comfortable adjustability of range and coverage with unproblematic mechanical realization, so that new market segments can be developed with the product according to the invention.
- FIG. 1 illustrates the constructive realization of the illustrated, preferred embodiment of the present invention:
- a disc-shaped sensor housing 10 with the conical region slightly conically inclined lens unit 12 forms in the upper part of an assembly and hinge portion 14 which is rotatably or pivotally mounted relative to a pivot portion 16 of a (fixed, stationary mounting) support portion 18 about a tilted at an angle of 45 ° to the vertical pivot or rotational plane 20.
- This pivoting allows the mounting of the support portion 18 either in a vertical position (eg on a wall, as shown in FIG Fig. 1 ) or on a ceiling, which would take place about the plane 20 pivoting by 180 °, so that when ceiling mounting of the section 18, the housing 12 would still be horizontal.
- Fig. 2 On the housing bottom of the housing 10 shows the Fig. 2 First, the arrangement of knobs 22, 24, 26 of the adjusting mechanism to be described in detail below for three associated sensor elements; further shows the Fig. 2 a lens segment-shaped planar lens segment 28 (for optical continuation of the lens unit 12) which circulates on the bottom side by about 270 °, and a separate lens segment 30 which-by means of a separate sensor unit-sets up the purely downward motion detection and thus the realization of an undercreeper detection is.
- a lens segment-shaped planar lens segment 28 for optical continuation of the lens unit 12
- a separate lens segment 30 which-by means of a separate sensor unit-sets up the purely downward motion detection and thus the realization of an undercreeper detection is.
- adjusting members 32, 34 in the carrier-portion-side edge region of the sensor housing 10 illustrate other, otherwise known settings for a (not shown in the figures) sensor electronics, in particular a brightness threshold setting and a light duration setting for a means of the infrared motion sensor to be controlled, otherwise known (not shown in the figures) lamp unit.
- FIG. 5 to 8 clarify the implementation of this horizontal pivoting movement in a (each effected in a vertical plane) shifting of respectively associated Sensor units 48, 50 (in the illustration of Fig. 3 is the middle sensor unit 50 in the Fig. 4 a lateral sensor unit 48 can be seen, and by way of example, the adjustment for the central sensor unit 50 along various positions of a setting path according to the Fig. 5 to 8 described; this operating principle applies analogously to the sensor unit 48 or the third, opposite and not shown in the figures sensor unit). More specifically, the shown are mutually offset in the horizontal plane by 90 ° and in a stationary frame structure 52 (FIG. Fig.
- 9 sensors are semiconductor-based infrared motion sensors, as well known in the art and well-known for infrared motion sensors (the principle of operation is based on infrared-sensitive sub-areas of a respective sensor unit depending on a motion image projected by associated lenses; generate variable difference signals, which are then evaluated for motion detection).
- the element 58 has a curved-plate-shaped shielding portion 60, which is moved together with the sensor unit 50 along the arcuate adjustment path in the form of a vertical arc. More specifically, this portion 60 is formed so that, depending on the setting position, the lens unit 12 is completely opened to the sensor 50 (Position of Fig. 5 ) or at least an upper of two Fresnellinsen segment rows can be shaded by the element 60 ( Fig. 7, 8 ).
- the carrier units 58 are integrally molded from a suitable, in the case of the element 58 impermeable to infrared radiation plastic material.
- Fig. 9 to 12 illustrate constructive details of the stationary provided in the sensor housing frame structure 52 ( Fig. 9 ) or the sensor unit carrier elements 58 (FIG. Fig. 11 . Fig. 12 ) which are slidably guided along the arcuate adjustment path in the element 52; the elements 52 and 58 are injected in the embodiment shown from suitable plastic material.
- Fig. 9 illustrates that the arcuate guide is realized by means of arcuately-upwardly extending column sections 62, each forming a pair of parallel opposite, according to the Einstellweg bent leading edge 64.
- suitable openings 66 for the pin-shaped adjusting elements 36, 38 are formed.
- the carrier unit 58 of the Fig. 11 . 12 an appropriately paired projections 68 realized groove which is adapted to the edges 64 and allows the movement of the unit 58 in the element 52. Shown is also a breakthrough 69 for insertion of the above-described (otherwise known) infrared motion sensors.
- the electronic movement detection signal is forwarded to downstream units, in particular to a lamp unit suitably controlled by the movement sensor arrangement shown.
- the mounting of the support portion 18 is carried out suitably on a wall or a ceiling and the electrical wiring.
- the range adjustment of the three individual sensor units is then done by pressing the knobs 22 to 26, whereupon, according to the in the Fig. 5 to 8 for the central sensor unit clarified and explained above operating principle, the respective sensors can be set in an individual displacement position along a vertical arcuate path to reach a respective individual maximum detection distance.
- the embodiment shows an infrared motion sensor, which can cover by means of three sensor elements of a respective horizontal detection angle of 90 °, a total range of 270 °, but the individual sensor is suitably adjustable in its maximum range by individual adjustment.
- the range limitation thus achieved is advantageously particularly effective in that the shielding element 60 in a predetermined adjustment position (FIG. Fig. 7, 8 ) an optically effective lens array of the arrangement 12 can be effectively covered.
- the Fig. 12 to 15 illustrate a comparison with the first embodiment slightly varied embodiment of the invention.
- the first embodiment in particular the Fig. 3 . 9, 10, 11 referenced, wherein for identifying identical or equivalent elements and functional components, the same reference numerals or reference numerals with apostrophe were used, so that the following additional description is limited only to modifications or actual changes compared to the first embodiment; Other features and details otherwise correspond to the above-described first embodiment.
- a slightly modified carrier unit 58 ' ( Fig. 13 with the perspective view) has an integrally abutting shield portion 60 ', which is angled slightly upwards in cross-section (relative to the mounting state), in order to further optimize the shading effect.
- that of the support member 58 'in the frame structure 52' (see Fig. 14, Fig. 15 ) carried out movement in sections hyperbolic, which was realized by slightly modified link guide 56 'in the carrier 58'.
- FIG. 12 also illustrates that the an external rotary actuator by means of knobs 24 'enabling control elements 38' (which in turn then sits with the slide guide 56 'cooperating actuator arm 42') are formed in the manner shown double cranked to extent a movement or space optimization to allow in the sensor housing.
- modified frame structure 52 'of FIG Fig. 14, 15th in addition to holding or guiding the carrier elements 58 'opposite the guide edges 64, in each case an analogously bent tab or tongue section 76 is integrally formed, which is like a frame so that the carrier 58' held along its displacement path Sensor unit remains unaffected in its outward viewing angle.
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen Infrarot-Bewegungssensor nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Eine derartige Vorrichtung ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt und wird z.B. zur Steuerung von Außenleuchten od.dgl. Lichtanlagen typischerweise an Hauswänden, im Dachbereich oder an Türrahmen so befestigt, dass im Erfassungsbereich des Bewegungssensors auftretende Bewegungen von Personen eine Lichtaktivierung auslösen können.
- Im Hinblick auf eine optimale Anpassung einer solchen Vorrichtung, insbesondere das Einrichten des Erfassungsbereiches relativ zu den räumlichen Verhältnissen am Montageort sowie das Vermeiden von Fehlaktivierungen durch unerwünscht große Erfassungsreichweite weisen gattungsgemäß bekannte Vorrichtungen Einstellmittel für den Erfassungsbereich auf.
- Hier sind zahlreiche Varianten bekannt: Zum einen ist es bekannt, ein Sensorgehäuse dreh- bzw. schwenkbar auszugestalten, so dass die Linseneinheit geeignet auf den gewünschten Zielbereich gerichtet werden kann; ein maximaler Erfassungsbereich kann so etwa durch ein Abwärtsneigen des Sensorgehäuses bestimmt und begrenzt werden. Eine derartige Lagerung ist jedoch üblicherweise in ihrem wirksamen Einstellbereich begrenzt; darüber hinaus gestaltet sich eine solche Realisierung konstruktiv und mechanisch aufwändig.
- Ergänzend oder alternativ weisen gattungsgemäß bekannte Bewegungssensoren Abschattungselemente in Form von abnehmbar aufsteckbaren (und für Infrarotstrahlung undurchlässigen) Kunststoffplättchen auf, mit welchen die Linsenoberfläche und mithin ein wirksamer Erfassungsbereich der Sensoreinheit eingegrenzt werden können. Eine derartige Vorgehensweise ist jedoch mühsam und wenig praktikabel in der Handhabung, insbesondere für fachlich unversierte Benutzer.
- Eine weitere Variante zur Einstellung eines wirksamen Erfassungsbereiches eines gattungsgemäßen Bewegungssensors besteht in der elektronischen Verstellung, basierend auf der Empfindlichkeit bzw. Signalstärke des von der Sensoreinheit ausgegebenen Signals. Allerdings sind bei üblichen Sensoranordnungen diese Signale über einen größeren Abstandsbereich konstant, so dass eine einfach reproduzierbare elektronische Verstellung dadurch schwierig wird; hinzu kommt der Umstand, dass, je nach Objektgröße und Geschwindigkeit eines Erfassungsobjektes, die erzeugten elektrischen Signale sich erheblich unterscheiden; ein großer Körper erzeugt in einer großen Entfernung ein ähnlich starkes Signal wie ein kleiner Körper in geringerer Entfernung.
-
DE 198 48 272 A1 zeigt einen Bewegungssensor mit einer einstellbaren Spiegel- und Sensoreinheit. - All diese beschriebenen Vorgehensweisen erlauben also nur eine relativ begrenzte Einstellbarkeit der Reichweite eines Infrarot-Bewegungssensors oder sind für die Einstellung mühsam in der Handhabung, ungenau und schlecht reproduzierbar. Dies führt bislang in der praktischen Realisierung von Infrarot-Bewegungssensoren der als gattungsgemäß vorausgesetzten Art dazu, dass entweder die Stellelemente zur (typischerweise manuellen) Veränderung des Erfassungsbereiches keine geeichte Skalierung od.dgl. Messskala aufweisen, oder aber solche Skalen höchst ungenau sind und lediglich für eine grobe Orientierung, typischerweise jedoch nicht für eine genaue Bemessung des Erfassungsbereiches geeignet sind.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen gattungsgemäßen Infrarot-Bewegungsmelder im Hinblick auf eine einfache, wirksame, reproduzierbare und vom Erfassungsobjekt weitgehend unabhängige Reichweiteneinstellung zu verbessern.
- Die Aufgabe wird durch den Infrarot-Bewegungssensor mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
- In erfindungsgemäß vorteilhafter Weise erfolgt eine Einstellung des Erfassungsbereiches durch eine Ortsveränderung der Sensoreinheit im Sensorgehäuse entlang eines vorbestimmten, bevorzugt bogenförmigen Einstellwegs. Damit wird, in Abkehr von der elektronischen, empfindlichkeitsbasierten Entfernungseinstellung und der bekannten Verschwenkung des gesamten Sensorgehäuses zur Reichweiteneinstellung, erstmals der Weg beschritten, eine Relativposition des Sensorelements zum Sensorgehäuse (und damit auch zur am Gehäuse sitzenden Linseneinheit) gezielt entlang eines Bogens zu verändern, um einen maximalen und/oder minimalen Erfassungsabstand des Bewegungssensors genau und reproduzierbar einstellen zu können. Als Ortsveränderung im Sinne der Erfindung ist dabei nicht lediglich ein Kippen des Linsenelements um eine vorbestimmte Schwenk- oder Kippachse zu verstehen, vielmehr sieht die Erfindung vor, dass -- bevorzugt bogenförmig, weiter bevorzugt kreisbogenförmig, elliptisch, hyperbolisch oder parabolisch -- eine Bewegung (Verfahren) entlang des Einstellweges erfolgt.
- Durch diese Maßnahme lässt sich dann überraschend einfach und wirksam der Erfassungsbereich einstellbar erweitern oder begrenzen, ohne dass es mühsam aufzusteckender Blendenelemente bedarf und ohne dass ein letztlich unzuverlässiges elektronisches Sensorsignal zur Reichweiteneinstellung bzw. -begrenzung ausgewertet werden muss.
- Während es einerseits besonders bevorzugt und günstig ist, die erfindungsgemäße Ortsveränderung kontinuierlich und stufenlos durchzuführen, ist es alternativ möglich und von der Erfindung umfasst, auch eine (geeignet vorbestimmte) Stufung, Rasterung od.dgl. Segmentierung der Verschiebung entlang des Einstellweges vorzunehmen.
- In mechanisch-konstruktiver und handhabungstechnisch besonders einfacher Weise wird weiterbildungsgemäß die Ortsveränderung mittels eines stiftartigen, drehbar im Gehäuse gelagerten Stellelements gelöst, welches auf eine (die Sensoreinheit tragende) bewegbar im Gehäuse gelagerte bzw. geführte Trägereinheit wirkt, wobei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform (best mode) das gehäuseextern betätigbare Stellelement einen Schwenkarm od.dgl. Abschnitt aufweist, welcher in einen geeignet zum Bestimmen des Einstellweges ausgestalteten Kulissenabschnitt der Trägereinheit eingreift.
- Da besonders geeignet diese Elemente als Kunststoff-Spritzteile realisierbar sind und sich so für eine Großserienfertigung anbieten, sieht eine weitere Weiterbildung der Erfindung vor, einstückig an die Trägereinheit einen Abschirmabschnitt anzuformen, welcher, entsprechend einer aktuellen Position der Trägereinheit entlang des Einstellweges, eine gezielte Abschattung der Sensoreinheit gegenüber einzelnen Linsensegmenten bzw. Linsensegmentabschnitten der Linseneinheit ermöglicht.
- Damit das (in einer Vertikalebene) Verfahren der Sensoreinheit entlang des Einstellwegs hinreichend gleichförmig in einer horizontalen Erfassungsebene wirksam ist, ist es weiterbildungsgemäß sinnvoll, für jedes Sensorelement einen horizontalen Erfassungswinkel von nicht mehr als 120°, bevorzugt nicht mehr als 90°, vorzusehen. Gleichwohl liegt eine besonders bevorzugte Realisierung der vorliegenden Erfindung darin, etwa in der Horizontalebene mehrere der Sensoreinheiten mit jeweils zugeordneten Mitteln zur Veränderung und/oder Einstellung des Erfassungsbereiches so vorzusehen, dass diese nebeneinanderliegenden und so einen Winkel von typischerweise 180° oder 270° horizontal aufspannenden Einheiten jeweils unabhängig voneinander in ihrer maximalen Erfassungsreichweite durch jeweiliges Bewegen entlang ihres Einstellweges (in einer jeweiligen Vertikalebene) betätigt werden können. Im Ergebnis entsteht so eine ausgesprochen flexibel an verschiedenste Einsatzumgebungen anpassbares System, das horizontal einen sehr großen Erfassungsbereich überdecken kann.
- Um die universelle Einsetzbarkeit der vorliegenden Erfindung weiter zu verbessern, ist weiterbildungsgemäß vorgesehen, in der Art eines Unterkriechschutzes bodenseitig am Gehäuse einen ergänzenden, abwärts gerichteten Linsenabschnitt vorzusehen, welcher separaten, zusätzlichen Sensormitteln zugeordnet ist und eine Bewegungserfassung für Objekte ermöglicht, welche sich unmittelbar unterhalb der Vorrichtung befinden.
- Eine weitere Flexibilisierung des erfindungsgemäßen Infrarot-Bewegungssensors wird dadurch ermöglicht, dass das Sensorgehäuse weiterbildungsgemäß relativ zu dem Trägerabschnitt schwenk- oder drehbar gelagert ist, wobei, insbesondere durch geeignete Neigung der Dreh- bzw. Schwenkebene zwischen Sensorgehäuse und Träger, gar eine universelle Verwendbarkeit der Vorrichtung an einer Wand sowie einer Decke als Träger (bei jeweils gleichbleibend horizontal ausgerichteter Position des Sensorgehäuses) ermöglicht ist.
- Im Ergebnis wird mit der vorliegenden Erfindung ein Bewegungssensor realisiert, welcher flexible Einsetzbarkeit und einfache, komfortable Einstellbarkeit von Reichweite und Erfassungsbereich mit unproblematischer mechanischer Realisierung kombiniert, so dass neue Marktsegmente mit dem erfindungsgemäßen Produkt erschlossen werden können.
- Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen; diese zeigen in:
- Fig. 1:
- eine seitliche Perspektivansicht des Infrarot-Bewegungssensors mit einer ersten, bevorzugten Ausführungsform;
- Fig. 2:
- eine von unten schräg aufwärts gerichtete, perspektivische Ansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 ; - Fig. 3:
- eine seitliche Schnittansicht der Vorrichtung gemäß
Fig. 1, Fig. 2 ; - Fig. 4:
- eine vergrößert dargestellte, leicht perspektivische Seitenansicht des Sensorgehäuses der Vorrichtung gemäß
Fig. 1 bis 3 ; - Fig. 5 bis Fig. 8:
- seitliche Schnittdarstellungen des Sensorgehäuses analog
Fig. 3, Fig. 4 zur Verdeutlichung der Steuerung und Bewegungsabfolge bei einer Verstellung eines Erfassungsbereichs der mittleren Sensoreinheit entlang eines Einstellwegs; - Fig. 9:
- eine Perspektivansicht einer stationären Rahmenstruktur, welche eine bogenförmige Führung für (jeweils die Sensoreinheiten tragende) Sensoreinheit-Trägerelemente anbietet und
- Fig. 10, 11:
- Perspektivansichten eines mit der Rahmenstruktur der
Fig. 9 im Sensorgehäuse zusammenwirkenden Trägerelements; - Fig. 12:
- eine Schnittansicht analog
Fig. 3 einer zweiten, gegenüber der ersten Ausführungsform leicht modifizierten Ausführungsform der Erfindung; - Fig. 13:
- eine Ansicht eines leicht gegenüber der Ausführungsform der
Fig. 10, 11 geänderten Trägerelements inFig. 12 ; - Fig. 14:
- eine Perspektivansicht analog
Fig. 9 einer gegenüber derFig. 9 leicht modifizierten stationären Rahmenstruktur gemäß Ausführungsbeispiel derFig. 12 , wobei dieFig. 14 exemplarisch ein Trägerelement gemäßFig. 13 im eingesetzten Zustand zeigt, und - Fig. 15:
- eine Seitenansicht der Rahmenstruktur mit eingesetztem Trägerelement gemäß
Fig. 14 . - Die Seitenansicht der
Fig. 1 verdeutlicht die konstruktive Realisierung des gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung: Ein scheibenförmiges Sensorgehäuse 10 mit im Mantelbereich leicht konisch geneigter Linseneinheit 12 (diese weist, nicht gezeigt, zwei übereinanderliegende, umlaufende Reihen von Linsen-Segmenten auf) bildet im oberen Bereich einen Montage- und Gelenkabschnitt 14 aus, welcher gegenüber einem Schwenkabschnitt 16 eines (zur festen, stationären Montage ausgebildeten) Trägerabschnitts 18 um eine im Winkel von 45° zur Vertikalen geneigten Schwenk- bzw. Drehebene 20 dreh- bzw. schwenkbar gelagert ist. Diese Verschwenkbarkeit ermöglicht die Montage des Trägerabschnitts 18 entweder in einer Vertikalposition (z.B. an einer Wand, entsprechend der Darstellung inFig. 1 ) oder an einer Decke, wobei hier um die Ebene 20 ein Verschwenken um 180° stattfinden würde, so dass bei Deckenmontage des Abschnitts 18 das Gehäuse 12 nach wie vor horizontal verlaufen würde. - An der Gehäuseunterseite des Gehäuses 10 zeigt die
Fig. 2 zunächst die Anordnung von Stellknöpfen 22, 24, 26 der nachfolgend im Detail zu beschreibenden Verstellmechanik für drei zugehörige Sensorelemente; ferner zeigt dieFig. 2 ein bodenseitig um ca. 270° umlaufendes, scheibensegmentförmig ausgebildetes planes Linsensegment 28 (zur optischen Fortsetzung der Linseneinheit 12) sowie ein separates Linsensegment 30, welches -- mittels einer gesonderten Sensoreinheit - zur rein abwärts gerichteten Bewegungserfassung sowie damit zur Realisierung einer Unterkriech-Erfassung eingerichtet ist. - Lediglich schematisch gezeigte Einstellelemente 32, 34 im trägerabschnittseitigen Randbereich des Sensorgehäuses 10 verdeutlichen weitere, ansonsten bekannte Einstellmöglichkeiten für eine (in den Fig. nicht gezeigte) Sensorelektronik, insbesondere eine Helligkeitsschwellen-Einstellung sowie eine Leuchtdauereinstellung für eine mittels des gezeigten Infrarot-Bewegungssensor anzusteuernde, ansonsten bekannte (in den Fig. nicht gezeigte) Leuchteneinheit.
- Die
Fig. 3 und 4 sowie die Abfolgedarstellung derFig. 5 bis 8 verdeutlichen die mechanisch-konstruktive Realisierung der erfindungsgemäßen Verstellbarkeit der Sensoreinheiten entlang eines Einstellweges sowie die dadurch entstehenden, verschiedenen Positionen: Es wird erkennbar, dass die gehäuseextern von der Bodenseite (Fig. 2 ) betätigbaren Einstellknöpfe 22 bis 26 integrale Abschnitte von im Gehäuse 10 vertikal und drehbar gelagerten, stiftförmigen Stellelementen (36, 38 sind gezeigt), welche wiederum jeweils rechtwinklig und einstückig ansitzende Schwenkarme 42 ausbilden, so dass eine Drehbetätigung eines der Einstellknöpfe 22 bis 26 ein horizontales Verschwenken eines zugehörigen der Arme 42 auslöst. - Die
Fig. 5 bis 8 verdeutlichen dann die Umsetzung dieser horizontalen Schwenkbewegung in ein (jeweils in einer Vertikalebene bewirktes) Verschieben von jeweils zugehörigen Sensoreinheiten 48, 50 (in der Darstellung derFig. 3 ist die mittlere Sensoreinheit 50 in derFig. 4 eine seitliche Sensoreinheit 48 erkennbar, und exemplarisch wird nachfolgend die Verstellung für die mittlere Sensoreinheit 50 entlang verschiedener Positionen eines Einstellwegs gemäß derFig. 5 bis 8 beschrieben; dieses Funktionsprinzip gilt analog für die Sensoreinheit 48 bzw. die dritte, gegenüberliegende und in den Figuren nicht gezeigte Sensoreinheit). Genauer gesagt sind die gezeigten, zueinander in der horizontalen Ebene um jeweils 90° versetzt angeordneten und in einer stationären Rahmenstruktur 52 (Fig. 9 ) geführten Sensoren Infrarot-Bewegungssensoren auf Halbleiterbasis, wie sie aus dem Stand der Technik gängig und für Infrarot-Bewegungssensoren allgemein bekannt sind (das Funktionsprinzip basiert darauf, dass Infrarot-empfindliche Teilflächen einer jeweiligen Sensoreinheit, in Abhängigkeit von einem durch zugehörige Linsen aufprojizierten Bewegungsbild, veränderliche Differenzsignale erzeugen, welche dann zur Bewegungserfassung ausgewertet werden). - Ein abwärts gerichteter Eingriffsabschnitt 54 (
Fig. 3 ) eines jeweiligen der Arme 42 greift in einen kulissenartig ausgestalteten, geeignet gebogenen Führungsschlitz 56 eines Sensoreinheit-Trägerelements 58 (Fig. 10, 11 ) so ein, dass als Reaktion auf ein horizontales Verschwenken des Abschnitts 54 in der Kulisse 56 das Trägerelement 58 in der feststehenden Rahmenstruktur 52 entlang eines Kreisbogens aufwärts bzw. abwärts gezogen wird (dieFig. 5 bis 8 verdeutlichen vier verschiedene Positionen des Trägerelements 56 mit ansitzender Sensoreinheit 50). - Wie zusätzlich aus den
Fig. 3 bis 8 ,10, 11 erkennbar ist, weist das Element 58 einen gebogen-plattenförmigen Abschirmabschnitt 60 auf, welcher zusammen mit der Sensoreinheit 50 entlang des bogenförmigen Einstellwegs vertikalkreisbogenförmig bewegt wird. Genauer gesagt ist dieser Abschnitt 60 so ausgebildet, dass, je nach Einstellposition, die Linseneinheit 12 vollständig zum Sensor 50 geöffnet ist (Position derFig. 5 ) bzw. mindestens eine obere von zwei Fresnellinsen-Segmentreihen durch das Element 60 abgeschattet werden kann (Fig. 7, 8 ). - Wie auch die stiftförmigen Stellelemente 36, 38 sind die Trägereinheiten 58 (mit einstückig ansitzendem Abschirmabschnitt 60) einstückig aus einem geeigneten, im Fall des Elements 58 für Infrarotstrahlung undurchlässigen Kunststoffmaterial gespritzt.
- Die
Fig. 9 bis 12 verdeutlichen konstruktive Details der im Sensorgehäuse stationär vorgesehenen Rahmenstruktur 52 (Fig. 9 ) bzw. der Sensoreinheit Trägerelemente 58 (Fig. 11 ,Fig. 12 ), welche entlang des bogenförmigen Einstellwegs verschiebbar im Element 52 geführt sind; die Elemente 52 bzw. 58 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel aus geeignetem Kunststoffmaterial gespritzt. - Die
Fig. 9 verdeutlicht, dass die bogenförmige Führung mittels sich gebogen-aufwärts erstreckender Säulenabschnitte 62 realisiert ist, welche jeweils ein Paar einander parallel gegenüberstehender, gemäß dem Einstellweg gebogener Führungskanten 64 ausbilden. Im bodenseitigen Bereich des Elements 52 sind geeignete Durchbrüche 66 für die stiftförmigen Stellelemente 36, 38 gebildet. - Zum Zusammenwirken mit den Abschnitten 64 weist die Trägereinheit 58 der
Fig. 11 ,12 eine aus geeignet paarweise angeordneten Vorsprüngen 68 realisierte Nut auf, welche an die Kanten 64 angepasst ist und das Verschieben der Einheit 58 im Element 52 ermöglicht. Gezeigt ist ferner ein Durchbruch 69 zum Einstecken der vorbeschriebenen (ansonsten bekannten) Infrarot-Bewegungssensoren. - In den Figuren nicht gezeigt ist eine rückwärtig an den Sensoreinheiten 48, 50 (genauer gesagt sitzen diese Sensorelemente auf kleinen, zugehörigen Leiterplatten) befestigte, mehradrige Verdrahtung, welche zu einer im rückwärtigen Bereich der Anordnung vorgesehenen Auswerte- und Signalelektronik 70 führt. Von dort wird in ansonsten bekannter Weise das elektronische Bewegungserfassungssignal nachgeschalteten Aggregaten, insbesondere einer geeignet durch die gezeigte Bewegungssensoranordnung zu steuernden Leuchteneinheit, weitergeleitet.
- Im praktischen Gebrauch erfolgt zunächst die Montage des Trägerabschnitts 18 geeignet an einer Wand oder einer Decke sowie die elektrischen Verkabelung. Die Reichweiteneinstellung der drei Einzel-Sensoreinheiten geschieht dann durch Betätigen der Einstellknöpfe 22 bis 26, woraufhin, gemäß dem in den
Fig. 5 bis 8 für die mittlere Sensoreinheit verdeutlichten und oben erläuterten Funktionsprinzip, die jeweiligen Sensoren in eine individuelle Verschiebeposition entlang einer vertikal-bogenförmigen Bahn zum Erreichen eines jeweiligen, individuellen maximalen Erfassungsabstandes eingestellt werden können. - Im Ergebnis zeigt so das Ausführungsbeispiel einen Infrarot-Bewegungssensor, welcher mittels dreier Sensorelemente eines jeweiligen, horizontalen Erfassungswinkels von 90° einen Gesamtbereich von 270° überdecken kann, wobei jedoch der Einzelsensor geeignet in seiner maximalen Reichweite durch individuelles Verstellen justierbar ist. Vorteilhaft ist zudem die so erreichte Reichweitenbegrenzung dadurch besonders wirkungsvoll, dass durch das Abschirmelement 60 in einer vorbestimmten Verstellposition (
Fig. 7, 8 ) eine optisch wirksame Linsenreihe der Anordnung 12 wirksam abgedeckt werden kann. - Die
Fig. 12 bis 15 verdeutlichen eine gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel leicht variierte Ausführungsform der Erfindung. Zur Erläuterung in der zweiten Ausführungsform wird zunächst auf die erste Ausführungsform, insbesondere dieFig. 3 ,9, 10, 11 verwiesen, wobei zur Kennzeichnung identischer bzw. gleichwirkender Elemente und Funktionskomponenten gleiche Bezugszeichen bzw. Bezugszeichen mit Apostroph verwendet wurden, so dass die nachfolgende zusätzliche Beschreibung sich lediglich auf Abwandlungen bzw. tatsächliche Änderungen gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel beschränkt; übrige Merkmale und Details entsprechen ansonsten wie dem vorbeschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. - So zeigt zunächst das Ausführungsbeispiel der
Fig. 12 , dass eine leicht modifizierte Trägereinheit 58' (Fig. 13 mit der Perspektivansicht) einen einstückig ansitzenden Abschirmabschnitt 60' aufweist, welcher im Querschnitt leicht aufwärts (bezogen auf den Montagezustand) abgewinkelt ist, um insoweit die Abschattungswirkung weiter zu optimieren. Auch ist die von dem Trägerelement 58' in der Rahmenstruktur 52' (sieheFig. 14, Fig. 15 ) vollführte Bewegung abschnittsweise hyperbolisch, was durch leicht geänderte Kulissenführung 56' im Träger 58' realisiert wurde. - Die Schnittansicht der
Fig. 12 verdeutlicht zudem, dass die eine externe Drehbetätigung mittels Einstellknöpfen 24' ermöglichenden Stellelemente 38' (an welchen dann wiederum der mit der Kulissenführung 56' zusammenwirkende Stellarm 42' ansitzt) in der gezeigten Weise doppelt gekröpft ausgebildet sind, um insoweit eine Bewegungs- bzw. Platzoptimierung im Sensorgehäuse zu gestatten. - Die Ansichten der modifizierten Rahmenstruktur 52' der
Fig. 14, 15 lassen zudem erkennen, dass zusätzlich zur Halterung bzw. Führung der Trägerelemente 58', den Führungskanten 64 gegenüberliegend, jeweils ein analog gebogener Laschen- bzw. Zungenabschnitt 76 einstückig ansitzt, welcher rahmenartig so ausgebildet ist, dass entlang ihres Verschiebeweges die im Träger 58' gehaltene Sensoreinheit in ihrem auswärts gerichteten Blickwinkel unbeeinträchtigt bleibt.
Claims (16)
- Infrarot-Bewegungssensor mit
einer in einem Sensorgehäuse (10) aufgenommenen und optisch mit einer Linseneinheit (12) zusammenwirkenden, infrarotempfindlichen und zum Ausgeben eines elektronischen Bewegungserfassungssignals ausgebildeten Sensoreinheit (48, 50),
sowie Mitteln (22, 24, 26; 36, 38; 42, 44, 46; 58) zur Veränderung und/oder Einstellung eines Erfassungsbereiches, insbesondere einer maximalen und/oder minimalen wirksamen Erfassungsentfernung, des Bewegungssensors, die
zur Veränderung und/oder Einstellung des Erfassungsbereiches ein manuell betätigbares, im Gehäuse gelagertes Stellelement (22, 24, 26; 36, 38) aufweisen,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Stellelement als Reaktion auf eine Betätigung eine vorbestimmte Ortsveränderung der Sensoreinheit im Sensorgehäuse relativ zum Sensorgehäuse (10) und zur am Sensorgehäuse sitzenden Linseneinheit (12) entlang eines vorbestimmten bogenförmigen Einstellweges bewirkt. - Bewegungssensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einstellweg zumindest abschnittsweise kreisbogenförmig, elliptisch, parabolisch oder hyperbolisch verläuft und/oder die Ortsveränderung eine bevorzugt kontinuierlich oder stufenweise einstellbare Verschiebung der Sensoreinheit entlang des Bogens ist.
- Bewegungssensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement (36, 38) stiftförmig ausgebildet ist, im Sensorgehäuse drehbar gelagert ist und einen von einer Gehäuseaußenseite betätigbaren Einstellabschnitt (22, 24, 26) aufweist.
- Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Gehäuseaußenseite, dem Einstellabschnitt benachbart, eine dem Erfassungsbereich entsprechende und/oder proportionale Skalierung vorgesehen ist.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stellelement mit einer einen Kulissenabschnitt (56) anbietenden, bewegbar gelagerten Trägereinheit (58) für die Sensoreinheit zusammenwirkt, bevorzugt einen in den Kulissenabschnitt eingreifenden Schwenkarm (42, 44, 46) aufweist.
- Bewegungssensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit einen optisch eine vorbestimmte und der Ortsveränderung proportionale Abschattung der Sensoreinheit bewirkenden Abschirmabschnitt (60) ausbildet.
- Bewegungssensor nach Anspruch 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägereinheit (58) mit dem Kulissenabschnitt (56) und dem Abschirmabschnitt (60) einstückig, insbesondere als Kunststoffspritzteil, gebildet ist.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein wirksamer horizontaler Erfassungswinkel des Sensorelements 120°, bevorzugt ≤ 90° beträgt.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von infrarotempfindlichen Sensoreinheiten (48, 50), denen jeweils ein manuell betätigbares Stellelement so zugeordnet ist, dass die Sensoreinheiten unabhängig voneinander in ihrem Erfassungsbereich einstellbar sind.
- Bewegungssensor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl der Sensoreinheiten zum Aufspannen eines horizontalen Erfassungsbereiches von mindestens 180°, insbesondere mindestens 270°, angeordnet und eingerichtet ist, wobei der jeweilige Einstellweg der Sensoreinheiten in einer Vertikalebene zur Horizontalen verläuft.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im scheibenartig ausgebildeten Sensorgehäuse (10) die Linseneinheit (12) mantelseitig angeordnet und zumindest abschnittsweise umlaufend ausgebildet ist.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinheit eine Mehrzahl von parallel zueinander angeordneten, reihen- und/oder zeilenartig umlaufenden Linsensegmentabschnitten aufweist und die Mittel zur Veränderung und/oder Einstellung des Erfassungsbereiches so ausgebildet sind, dass in einer vorbestimmten position des Einstellweges einer der Linsensegmentabschnitte optisch für die Sensoreinheit ausgebildet ist.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Linseneinheit in einem bevorzugt planen Bodenbereich des Sensorgehäuses zusätzliche Linsenabschnitte (28) zum Zusammenwirken mit der Sensoreinheit (48, 50) aufweist.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen bodenseitig im Sensorgehäuse auf der Seite eines Montageabschnitts (14) für das Sensorgehäuse vorgesehenen, abwärts gerichteten Linsenabschnitt (30) zum Realisieren einer ergänzenden, unterseitigen Bewegungserfassung mittels einer zusätzlichen Sensoreinheit.
- Bewegungssensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorgehäuse relativ zu einem stationär an einem Träger befestigbaren Trägerabschnitt (16, 12) schwenk- und/oder drehbar gelagert ist.
- Bewegungssensor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass Schwenkmittel (14, 16, 20) zwischen Sensorgehäuse und Träger so ausgebildet sind, dass der Trägerabschnitt sowohl für eine Wand-, als auch für eine Deckenmontage bei sich jeweils horizontal erstreckendem Sensorgehäuse geeignet ist.
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