NL8005692A - Terreinbewaking. - Google Patents

Description

I Λ ε VO 1095 - 1 - .¾

Terreinbewaking.

-+-+-

De uitvinding heeft betrekking op een -werkwijze voor terrein-bewaking, waarbij ten minste êên verstoringsdetector wordt toegepast, die in responsie op een verstoring een uitgangssignaal kan afgeven aan een signaalverwerkings- en signaleringsinrichting, alsmede op een ter-5 reinbewaking voor het toepassen van de werkwijze.

Een dergelijke terreinbewaking is bekend uit het Amerikaanse octrooischrift 3 T02 998. Bij deze bekende inrichting wordt gebruik gemaakt van een enkele detector, die, indien het bewaakte terrein door een indringer wordt betreden, een signaal afgeeft aan een signaal-10 verwerkingsinrichting, waarvan de versterking wordt verkleind en der halve het detectiegebied, naarmate de indringer vanuit een uitgestrekt gebied rondom de detector een kleiner gebied rondom de detector betreedt.

Op deze wijze kan de door een indringer over het bewaakte terrein gevolgde weg niet worden gedetecteerd en is pas als de indringer de 15 detector dicht nadert een ruwe plaatsbepaling mogelijk. Voorts is het bij deze bekende inrichting noodzakelijk, dat de detector zich ongeveer in het middelpunt van het eigenlijke te bewaken gebied bevindt, en dat êên of twee rondom dit gebied liggende concentrische zones extra worden meebewaakt.

20 Ook is het bij de bekende inrichting niet mogelijk een tweede indringer te detecteren, die zich in êên van de buitenste bewakings-zones bevindt,als een eerste indringer zich in de binnenste zone bevindt.

De uitvinding beoogt de geschetste bezwaren te ondervangen 25 en in het algemeen een werkwijze en stelsel voor terreinbewaking ter beschikking te stellen, waarmee op relatief eenvoudige wijze kan worden bepaald of en op welke plaats het bewaakte terrein wordt betreden en de indringer(s) over het terrein kan (kunnen) worden gevolgd. Ook andere detectoren zoals bijvoorbeeld piezo—elementen zijn bruikbaar, 8005692 - 2 - . . Hiertoe wordt volgens de uitvinding een werkwijze van de beschreven soort daardoor gekenmerkt, dat op het te bewaken terrein een denkbeeldig coördinatènstelsel wordt geprojecteerd; dat in het terrein tenminste drie detectoren worden geplaatst, waarvan de coördinaten in 5 een geheugen zijn vastgelegd; dat de uitgangssignalen van de detectoren worden omgezet in bijbehorende standaardsignalen, die met uitzondering van de fase, identiek zijn; en dat,uitgaande van de faseverhoudingen van telkens bij een tweetal detectoren behorende standaardsignalen,de plaats van de verstoring wordt bepaald.

10 In het volgende zal de uitvinding nader worden beschreven met verwijzing naar de bijgevoegde tekening.

Pig. 1 toont schematisch op welke wijze de trillings-detectorenvan een stelsel volgens de uitvinding over een te bewaken terrein verdeeld kunnen zijn opgesteld; en 15 fig. 2 toont een blokschema van een stelsel volgens de uitvinding.

Fig. 1 toont een te bewaken terrein 1, waarvan de grens met 2 is aangegeven. Ofschoon in het voorgaande gesproken is over een te bewaken terrein, dient het woord ’'terrein" in ruimere zin dan ge-20 woonlijk te worden opgevat, omdat de uitvinding niet alleen van toepassing is op een terrein in de enge zin van het woord, doch ook op bij voorbeeld vloeren, verdiepingsvloeren, dakvlakken, muren en wanden of delen daarvan van een gebouw. Als belangrijke toepassing kan worden genoemd de bewaking van de vloeren en/of muren en/of het dak van een 25 bankgebouw of de bewaking van vloeren en/of wanden en/of plafonds van kluisruimten.

Binnen de grens 2 van het te bewaken terrein is een aantal detectoren opgesteld. In het onderhavige voorbeeld zijn vier detectoren D-j t/m toegepast, die trillingen of andere door een indringer ver-30 oorzaakte verstoringen kunnen detecteren. Met voordeel kan gebruik worden gemaakt van geofoons, die in de handel verkrijgbaar zijn en die trillingen omzetten in elektrische signalen.

Volgens de uitvinding zijn de detectoren zodanig uitgeyoerd, dan wel met een zodanige elektrische schakeling gekoppeld, dat bij detec-^ tie van een verstoring tenminste een bij elke detector behoren standaarde signaal wordt opgewekt. Deze standaardsignalen hebben alle dezelfde vorm en amplitude en zijn onafhankelijk van de sterkte van de door de detectoren waargenomen verstoring. Aangezien de detectoren een verstoring op ver·!- 8005592

$ A

-3- .- schiïlende~-t ijdstippen detecteren* zijn slechts de fasen van de standaard- ---- signalen verschillend. Uitgaande van deze faseverschillen en meer in het _ - -..... bijzonder van de verhoudingen van de faseverschillen kan nu vólgens de - - uitvinding de plaats van de verstoring worden "bepaald.

5 Tna-ieyn "breedbandige detectoren* zoals bijr. piézo-elementen worden ----- toegepast kunnen de daardoor verschafte uitgangssignalen in meerdere standaardsignalen met verschillende frequenties worden omgezet. Deze standaard— - -..... signalen Tmwn<»n zowel betrekking hebben op verstoringenm die door het .

lopen van een indringer worden veroorzaakt, als ‘ ..op verstoringen t.g.v.

10 random verschijnsel veroorzaakt door passerend verkeer, beweging van bomen in:de wind, machines en installaties. Door deze signalen op selektieve vijze te verwerken kunnen de t.g.v. random verschijnselen optredende signalen worden geëlimineerd, waarna de overblijvende standaardsignalen op de in het volgende beschreven wijze kunnen worden verwerkt.

15 , Ofschoon de faseverschillen in beginsel voldoende informatie bevatten wordt volgens de uitvinding gebruik gemaakt van de faseverhoudingen. Deze ratiometrische verwerking van de verstoringsinformatie elimineert de invloed van de transmissiesnelheid van de trillings signalen. Dit is van belang , omdat bij voorbeeld de transmissiesnelheid door de bodem varieert, 20 afhankelijk van het vochtgehalte, temperatuur, bevriezing, enzovoort.

Hiertoe wordt op het te bewaken terrein een denkbeeldig coördinatenstelsel gesuperponeerd. Indien op de met S aangegeven plaats een verstoring optreedt zullen de door deze verstoring opgewekte trillingen achtereenvolgens op verschillende tijdstippen door de detectoren D^, D^ en Dg worden waar-25 genomen. Derhalve hebben de bij de detectoren behorende standaardsignalen verschillend begintijdstippen en dus ook verschillende fasen.

Uit de wiskunde, is bekend,dat uitgaande van de faseverhouding van de bij twee detectoren behorende standaardsignalen en van de bekende posities van de detectoren ten opzichte van de oorsprong van het coördinatenstel-30 sel, de meetkundige plaats kan worden bepaald van posities, waarop de verstoring opgetreden zou kunnen zijn. Deze meetkundige plaats wordt in het algemeen gevormd door een cirkel. Door nu bij voorbeeld deze meet-- kundige plaats eerst ten opzichte van de detectoren D^ en D^ te bepalen en vervolgens ten opzichte van D^ en D^ worden de cirkelvormige meet-35 kundige plaatsen gereduceerd tot de in het algemeen twee snijpunten daarvan. Door bepaling van tenminste nog een meetkundige plaats behorend bij een ander stel detectoren, bij voorbeeld D^ en D1 of D^ en Dg of D^ en Dg of Dg en D^, kan bepaald worden op welke van de snijpunten van de eerste twee meetkundige plaatsen de verstoring plaatsvond.

8005692 ·' V .

- U -- - - Uit het voorgaande moge! blijken, dat in principe reeds met drie detectoren de plaats van het optreden van een verstoring kan worden bepaald. Daar de ontvangen informatie echter ratiometrisch wordt verwerkt, zijn vier of meer detectoren noodzakelijk, waarbij de detector, die het eerst een tril-5 ling detecteert als een soort trekker werkt voor de verwerking van de van de andere detectoren afkomstige informatie. Informatie over de looptijd van de verstoringstrilling tussen het ontstaanspunt en de eerste detector ontbreekt immers en'ofschoon dit probleem bij voorbeeld door een speciale plaatsing van de detectoren ten opzichte van elkaar niet onoverkomelijk is, zou dan de 10 volledig ratiometrische werking verlaten worden.

Daar bij elk punt van het te bewaken terrein bepaalde op het coördinatenstelsel x, y betrokken coördinaten behoren kunnen de grenzen van het te bewaken terrein op eenvoudige wij ze worden vastgelegd zonder dat feitelijke barrières in de vorm van hekken of dergelijke nodig zijn. Bij voorbeeld zouden, 15 indien gebruik wordt gemaakt van orthogonale coördinaten, de grenzen waartussen x kan variëren kunnen worden bepaald en vervolgens zou voor iedere waarde van x kunnen worden aangegeven welke bijbehorende waarden van y binnen het te bewaken terrein liggen. Bij gebruik van poolcoördinaten wordt elk punt bepaald door een hoek α ten opzichte van de x-as en de lengte van een vector van de oor-20 sprong tot het desbetreffende punt .De bij elke hoek α behorende vectorlengten, die binnen het te bewaken gebied liggen, kunnen dan worden vastgelegd.

Voor iedere gedetecteerde verstoring kan nu op eenvoudige wijze worden bepaald of deze binnen of buiten het te bewaken terrein optrad. In het laatste geval kan de verstoring als niet relevant worden aangemerkt, 25 Het te bewaken terrein kan derhalve elke willekeurige vorm hebben en kan bij voorbeeld naast een drukke weg liggen, zonder dat daardoor de nauwkeurigheid van de bewaking wordt beïnvloed. Ook is het mogelijk, dat door het terrein bij voorbeeld een vrij toegankelijke weg loopt. Door de grenzen van deze weg in het stelsel vast te leggen, kunnen storingen, die hun oorsprong vinden 30 binnen de grenzen van deze weg als niet relevant worden onderkend en de bijbehorende signalen zouden in het stelsel reeds kunnen worden geëlimineerd.

Teneinde kort na elkaar optredende verstoringen te kunnen onderscheiden kunnen de standaardsignalen met voordeel na een bepaalde tijdsduur worden afgebroken. Deze tijdsduur moet lang genoeg zijn om 35 de plaats van de verstoring te kunnen bepalen en hangt dus af van de 8005892 - 5 - $ - - onderlinge afstanden ran de detectoren. Anderzijds moet deze tijdsduur - tort genoeg zijn om bij voorbeeld de op elkaar volgende voetstappen van een indringer afzonderlijk te kunnen detecteren.

Door het stelsel te voorzien van een geheugen en een weer-5 geef inrichting kan op deze wijze de weg, die de indringer over het terrein volgt, worden weergegeven.

Bij proefnemingen is gebleken, dat bij toepassing van een stelsel volgens de uitvinding voor de bewaking van een gebied van - - - 1 hectare met vier detectoren een resolutie van 100 cm mogelijk is.

10 Het stelsel volgens de uitvinding is ook zeer geschikt om bij voorbeeld romdom een gebouw een strook terrein te bewaken, zodat gedetecteerd .kan worden of iemand het gebouw nadert. Ook andere verstoringen dan voetstappen, zoals bij voorbeeld een rijdend voertuig, / kunnen worden gedetecteerd.

15 Fig. 2 toont schematisch een voorbeeld van een stelsel volgens de uitvinding in de vorm van een blokschema. Yier detectoren, bij· voorbeeld geofoons, t/m zijn verbonden met een signaalvorm-schakeling 10, die de uitgangssignalen van de detectoren omzet in de _ boven beschreven standaardsignalen. ' - - 20 Deze standaardsignalen zijn dus onafhankelijk van de energie- inhoud van de door de detectoren gedetecteerde verstoringen. De standaardsignalen verschijnen aan de uitgangen van de signaalvormschakeling 10 en worden toegevoerd aan een schakeling 11, die de faseverhouding van telkens twee standaardsignalen bepaalt. Bij toepassing van vier detec-25 toren kan de schakeling 11 maximaal zes faseverhoudingen bepalen en deze in de vorm van elektrische signalen doorgeven aan een rekenschakeling 12, die uit de faseverhoudingen op de eerder beschreven wijze de coördinaten van de verstoring bepaalt. De rekenschakeling bevat hiertoe een geheugengedeelte, waarin de coördinaten van de detectoren zijn 30 opgeslagen. De uitgang van de rekenschakeling 12 is verbonden met een vergelijkschakeling 13, die de bergende coördinaten vergelijkt met de grenscoördinaten, die in een geheugen 1b zijn opgeslagen. Als de berekende coördinaten buiten de grenzen van het te bewaken terrein liggen geeft de schakeling 13 geen uitgangssignaal af. Indien echter de 8005692 - 6 - "berekende coördinaten tinnen het te bewaken terrein liggen geeft de schakeling 13 een signaal af aan een weergeefinrichting 15 en/of een . . alarminrichting 16. Tevens wordt bij voorkeur het uitgangssignaal van de schakeling 13, dat de coördinaten van het punt van de verstoring 5 representeert, toegevoerd aan een geheugen 17» dat met de weergeefinrichting is gekoppeld, zodat de weergeefinrichting behalve de momentane plaats van de verstoring tevens de voorafgaande verstoringsplaatsen kan weergeven. Als weergeefinrichting kan bij.voorbeeld een televisiemonitor, een x-y-schrijver of een weergeefinrichting met roterende.vector,als in 10 de radartechniek gebruikelijk, worden toegepast.

Opgemerkt, dat diverse varianten van het beschreven stelsel mogelijk zijn en voor de hand liggen. Sof·kan een stelsel volgens de uitvinding op eenvoudige wijze zelftest end worden uitgevoerd door op een bekende plaats in het terrein een trillingsbron, bij voorbeeld een aan-15 stuurbare geofoon, op te stellen, die op gezette tijden worden bekrachtigd. Het stelsel kan dan de bekende coördinaten van deze trillingsbron vergelijken met de berekende coördinaten en bij voorbeeld een alarmsignaal afgeven indien de afwijking tussen de bekende en de berekende coördinaten een bepaalde grens overschrijdt. Een en ander is met onder-20 broken lijnen aangegeven in fig. 2. Een trillingsbron T kan worden bekrachtigd door een inrichting 20, die onder besturing van een klok 21 op bepaalde tijdstippen en bekrachtigingssignal toevoert aan de trillingsbron . De klok is voorts verbonden met een vergelijkinrichting 22, die de daarin opgeslagen coördinaten van de trillingsbron T kan 25 vergelijken met de door de rekenschakeling 12 berekende coördinaten en die aan een signaleringsinrichting een signaal toevoert dat aangeeft of de berekende coördinaten in voldoende mate overeenstemmen met de bekende coördinaten. Zo ja» dan kern de inrichting 23 bij voorbeeld een groen lampje bekrachtigen,en zo nee, dan kan de inrichting 23 een alarm-30 signaal af geven, bij voorbeeld 'door een rood lampje te bekrachtigen.

Deze en andere varianten worden geacht binnen het kader van de uitvinding te vallen.

8005692

Claims (7)

1. Werkwijze voor het bewaken van een terrein, waarbij tenminste één verstoringsdetector wordt toegepast, die in responsie op een verstoring een uitgangssignaal kan afgeven aan een signaalververkings- en signaleringsinrichting, met het kenmerk, dat op het te 5' bewaken terrein een denkbeeldig coördinatenstelsel wordt geprojecteerd; dat in het terrein tenminste vier detectoren worden geplaatst, waarvan de coördinaten in een geheugen zijn vastgelegd; dat de uitgangssignalen van de detectoren worden omgezet in bijbehorende standaardsignalen, die met uitzondering van de fase, identiek zijn; en dat uitgaande van de 10 faseverhoudingen tfan telkens bij een tweetal detectoren behorende standaardsignalen de plaats van de verstoring wordt bepaald.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de grenscoördinaten van het te bewaken terrein worden bepaald en opgeslagen, en dat de bij een verstoring behorende coördinaten worden 15 vergeleken met de grens coördinaten teneinde vast te stellen of de plaats van de verstoring binnen of buiten het te bewaken terrein ligt.

3. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat in het terrein tenminste een vaste trillingsbron wordt opgesteld, die op bepaalde tijden wordt bekrachtigd en waarvan de bekende 20 coördinaten worden vergeleken met de bepaalde verstoringsplaats teneinde de signaalverwerking te testen. V. Stelsel voor het toepassen van de werkwijze volgens één der voorgaande conclusies, omvattende tenminste één verstoringsdetector en een signaalververkings- en signaleringsinrichting, gekenmerkt 25 door tenminste vier detectoren, waarvan de op een denkbeeldig coördinatenstelsel betrokken coördinaten zijn opgeslagen in een geheugenorgaan; een signaalvormschakeling, die de uitgangssignalen van de detectoren omzet in bijbehorende standaardsignalen, die slechts in fase kunnen verschillen; een schakeling, die de faseverhouding van de telkens bij twee detectoren 30 behorende standaardsignalen kan bepalen; en een rekenschakeling, die uit de bepaalde faseverhoudingen van de standaardsignalen de plaats van de verstoring bepaalt. 8005892 - 8 -

5· Stelsel volgens conclusie k, met het kenmerk, ..... dat de rekenschakeling uit de fas ever houding van twee standaardsignalen de meetkundige plaats van punten, waar de verstoring zou hebben kunnen plaatsvinden, berekent; en dat de snijpunten van tenminste drie van deze 5 meetkundige plaatsen worden berekend teneinde de coördinaten van de plaats van de verstoring te bepalen.

6. Stelsel volgens conclusie of 5» gekenmerkt door een geheugeninrichting, waarin de grenscoördinaten van het te bewaken terrein zijn opgeslagen; en door een vergelijkschakeling, die de coor-10 dinaten van de plaats van de verstoring vergelijkt met de grenscoordinaten. J. Stelsel volgens conclusie 6, gekenmerkt door een met de uitgang van de vergelijkschakeling verbonden weergeefin-richting.

8. Stelsel volgens conclusie 7, gekenmerkt door een tussen de vergelijkschakeling en de weer geef inrichting verbonden geheugen, waarin de coördinaten van voorgaande verstoringsplaatsen zijn opgeslagen.

9. Stelsel volgens een der conclusies ^ t/m 8, g e k e n- 20 merkt door een vaste trillingsbron en een test schakeling, die op bepaalde tijdstippen de vaste trillingsbron kan bekrachtigen en de door het stelsel berekende coördinaten kan vergelijken met de bekende coördinaten van de vaste trillingsbron. 0 8005592