NL8601634A - Aktieve infraroodlichtobjektmelder. - Google Patents

Description

r . _ s% .

AKTIEVE INFRAROODLICHTOBJEKTMELDER.

Voor het detekteren van stilstaande en bewegende objekten worden verschillende soorten infraroodlicht detektiesystemen gebruikt. Deze zijn te scheiden in zogenaamde 'passieve infraroodlichtsystemen' en 'aktieve infraroodlichtsystemen'. Passieve infraroodlichtsystemen 5 hebben het grote nadeel dat ze temperatuur gevoelig zijn. Immers, een passief infrarood objektdetekterend systeem werkt volgens een temperatuurprincipe. De meeste aktieve infraroodlicht objektdetek-terende systemen hebben het nadeel, dat ze vaak tamelijk kostbaar zyn.

Vaak zijn het systemen met een infraroodlichtzender, die een smalle 10 straal infraroodlicht afgeeft, waarbij onderbreking van de genoemde infraroodlichtstraal tussen de infraroodlichtzender en de infrarood-lichtontvanger geldt als detektie voor een objekt.

De hier beschreven vinding maakt gebruik van een infraroodlichtzender en een infraroodlichtontvanger. Daarbij is het 15 systeem bijzonder eenvoudig en toch zeer nauwkeurig en universeel toepasbaar. Enerzijds is de hier beschreven aktieve infraroodlichtobjekt-melder bruikbaar als zogenaamd 'inbraakmeldingssysteem', terwijl anderzijds de aktieve infraroodlichtobjektmelder te gebruiken is om, bijvoorbeeld, verlichting in bepaalde ruimtes automatisch aan te 20 schakelen, als er personen in de betreffende ruimte aanwezig zijn. De hier beschreven aktieve infraroodlichtobjektmelder maakt gebruik van een infraroodlichtzender, waarvan het licht enkelvoudig of komplex is gemoduleerd.

Figuur 1 geeft, blokschematisch, aan hoe de hier beschreven aktieve 25 infraroodlichtobjektmelder werkt. 1 Stelt hier een willekeurige generator voor, die een signaal af kan geven van, bijvoorbeeld, 1 kHz. of 10 kHz. Via lijn 2 wordt, met dit signaal, een infraroodlichtbron 3 gestuurd, zodanig dat infraroodlichtbron 3 een infraroodlicht uitstraalt, dat op één of andere wijze is gemoduleerd met het genoemde 30 signaal van 1. De modulatie van infraroodlichtbron 3 is alleen noodzakelijk om het infraroodlicht, dat via 3 de ruimte wordt ingestraald, te kunnen onderscheiden van ander infraroodlicht dat ook in een betreffende ruimte aanwezig kan zijn. Bekend mag worden verondersteld dat, als infraroodlicht wordt uitgestraald, dit öööl634 i - 2 ” , & 'ΐ infraroodlicht reflekteert tegen alle soorten objekten die een redelijk vaste vorm hebben. In figuur 1 is daarbij als voorbeeld een objekt 5 genomen. Het infraroodlicht van 3, uit figuur 1, gaat via een infraroodlichtstraal 4 naar objekt 5 en wordt zo gereflekteerd en komt, 5 via ó, op de ingang van de infraroodlichtontvanger, die hier door 7 wordt gevormd. Bij de vinding is het niet de bedoeling een enkele infraroodlichtstraal uit te . zenden vanuit 3, maar een ruimtelijke lichtbundel onder een willekeurige hoek, zodat zoveel mogelijk van de betreffende ruimte, waarin het infraroodlicht van 3 wordt gestraald, 10 wordt gevuld met het gemoduleerde infraroodlicht dat 3 uitstraalt. Dit houdt, in de praktijk, in dat het gemoduleerde infraroodlicht, dat 3 in figuur 1 afstraalt, overal in de betreffende ruimte zal reflekteren tegen allerlei soorten stilstaande of bewegende objekten. Ontvanger 7 ontvangt, in figuur 1, een totale infraroodlichtreflektie van alle 15 objekten te samen, die in de betreffende ruimte het infraroodlicht terug stralen naar ontvanger 7. Dit kunnen zowel stilstaande als bewegende objekten zijn. Doordat, in figuur 1, achter de infraroodlichtontvanger 7 een demodulator 8 is geplaatst, kan eenvoudig, door deze demodulator 8, het gemoduleerde infraroodlicht, 20 dat zender 3 uitstraalt, worden onderscheiden van ander, in de ruimte aanwezig, infraroodlicht, dat niet ter zake doende is. Op de uitgang van demodulator 8, in figuur 1, zal dus een elektrisch signaal komen te staan, waarvan het niveau zodanig is dat dit een maat is voor het totaal ontvangen gereflekteerde gemoduleerde infraroodlicht, dat 3 25 uitstraalt in een bepaalde ruimte. Als, in figuur 1, demodulator 8 wordt gevolgd door een niveaudetektor, kan eenvoudig een onderscheid worden gemaakt in de ruimte, waarbij de aktieve infraroodlichtobjekt-melder wordt gebruikt, tussen een situatie waarop de aktieve infraroodlichtobjektmelder niet hoeft te reageren en een situatie die 30 wel signalering noodzakelijk maakt. Dit houdt in figuur 1 in dat de aktieve infraroodlichtobjektmelder op een bepaalde ruimtelijke objektensituatie kan worden ingesteld en waarbij de aktieve infraroodlichtobjektmelder niet hoeft te reageren. In die situatie zal dan niveaudetektor 9 zodanig zijn ingesteld dat het daarbij aanwezige 35 elektrische niveau, op de uitgang van demodulator 8, geen elektrisch uitgangssignaal op punt 10, de uitgang van de niveaudetektor 9, tot gevolg heeft. Als nu in de betreffende ruimte, bij de aktieve m&Q 1 6" 4 - 3 - infraroodlichtobjektmelder uit figuur 1,een objekt in de ruimte wordt toegevoegd, zal dit tot gevolg hebben dat ook het totaal gereflekteerde gemoduleerde infraroodlicht toeneemt in intensiteit op infraroodlicht-ontvanger 7. Dit houdt in dat op de uitgang van demodulator 8, in 5 figuur 1, ook een groter elektrisch signaal zal komen te staan, waarvan de amplitude evenredig is met de intensiteit van het binnenkomende gemoduleerde licht op infraroodlichtontvangertrap 7. Nu kan niveaudetektor 9 zo ingesteld zijn . dat de niveaudetektor hierop reageert, zodat op 10 een elektrische signaalverandering komt, ten 10 teken dat de ruimte, waarin 3 het infraroodlicht uitstraalt, een objekt, danwel meerdere objekten, heeft gekregen die een elektrische .......

signaal verandering op 10 noodzakelijk maken. In de praktijk kan het natuurlijk zijn dat de elektrische signaal verandering op 10 een nulspanningsniveau is, danwel elke vorm van een elektrisch signaal.

15 Steeds is daarbij echter de werking van de schakeling, volgens figuur 1, zo, dat het uitgangssignaal van demodulator 8 een maat is voor het totaal ontvangen gereflekteerde gemoduleerde infraroodlicht op 7, dat ontvangen wordt uit de betreffende ruimte, . door reflekties. De schakeling, volgens figuur 1, kan zowel binnenshuis als buiten worden 20 gebruikt. Buiten, in de open lucht, werkt de schakeling nog beter, omdat een eventueel te signaleren, al of niet bewegend, objekt veel meer reflektie geeft ten opzichte van de meestal voorkomende achtergronden buiten, die in de praktijk vrijwel altijd zo ver weg liggen dat het reflektieniveau van deze achtergronden vrijwel geen rol speelt.

25 In principe is de schakeling, volgens figuur 1, eenvoudig te gebruiken voor het signaleren van inbrekers. Daarnaast kan de schakeling worden gebruikt voor het inschakelen van verlichting, als dit noodzakelijk is, in bepaalde ruimtes. Zo kan de aktieve infraroodlichtobjektmelder worden gebruikt voor het inschakelen van de 30 verlichting in een toilet, als daar één of meerdere personen aanwezig zijn. Dit gaat eenvoudig door infraroodlichtzender 3 licht in de betreffende ruimte te laten stralen en met niveaudetektor 9 het niveau, waarop gereageerd moet worden, zodanig in te stellen dat, als geen persoon in het toilet aanwezig is, het elektrische niveau op de uitgang 35 van van demodulator 8 niet tot gevolg heeft dat, via niveaudetektor 9, op 10 een elektrische signaalverandering wordt afgegeven. Zodra echter in het betreffende toilet één of meerdere personen verschijnen zal het iï!:’* ^ Q v . w v - 4 -

JS

~ e reflektieniveau op 7 toenemen en zal ook het elektrisch niveau op de uitgang van demodulator 8 zich aanpassen. Nu kan niveaudetektor 9 zo zijn ingesteld dat deze dit laatste niveau van demodulator 8 onderscheidt, zodat op 10 een elektrische signaalverandering wordt 5 afgegeven waarna, via willekeurige andere elektronische apparatuur, de verlichting wordt ingeschakeld.

De basis van de aktieve infraroodlichtobjektmelder ligt steeds in het feit dat een gemoduleerd infraroodlicht wordt uitgezonden in een ruimte en dat de infraroodlichtreflektie wordt gedemoduleerd via een 10 demodulator 8, uit figuur 1, en waarbij het uitgangsniveau van de demodulator 8 een maat is voor het totaal ontvangen gereflekteerde gemoduleerde infraroodlicht op een ontvanger 7.

Uiteraard kunnen, afhankelijk van de toepassing van de aktieve infraroodlichtobjektmelder, meerdere zenders 3 worden toegepast. Deze 15 dienen echter te allen tijde gesynchroniseerd te zijn op een zelfde modulatorsignaal.Ook kunnen meerdere ontvangers 7 worden toegepast, in samenwerking met één of meerdere zenders 3. Immers, het principe van de schakeling blijft steeds gelijk. Steeds wordt kontinu het gereflekteerde gemoduleerde infraroodlichtsignaal ontvangen en omgezet in een 20 elektrisch niveau, dat een maat vormt voor het ontvangen gemoduleerde infraroodlicht. Het niveauonderscheid dat demodulator 8, in figuur 1, krijgt op de uitgang in de vorm van een elektrisch niveauverandering, is te gebruiken als een maat, om te zien of de aktieve infraroodlichtobjektmelder moet reageren op een bepaalde ruimtelijke 25 objektsituatie.

8601634

Claims (5)

1. Aktieve infraroodlichtobjektmelder voor statische en bewegende objekten, bestaande uit een infraroodlichtzender en een infraroodlichtontvanger, met het kenmerk, dat de genoemde infraroodlichtzender onder een willekeurige ruimtelijke hoek kontinu 5 een gemoduleerd infraroodlicht uitstraalt en waarbij de genoemde infraroodlichtontvanger de infraroodlichtreflekties ontvangt, die in de betreffende ruimte ontstaan, doordat het gemoduleerde infraroodzenderlicht tegen al of niet bewegende objekten reflekteert en zo als reflekterend licht op de infraroodlichtontvanger komt, 10 waarbij de infraroodlichtontvanger steeds het totaal ontvangen gereflekteerde infraroodlicht demoduleert en daardoor onderscheidt van eventueel ander ontvangen infraroodlicht en waarbij in de infraroodlichtontvanger het totale gedemoduleerde infraroodlicht-reflektieniveau, ten gevolge van het door de infraroodlichtzender 15 uitgestraalde infraroodlicht, kontinu wordt vastgesteld en daarbij wordt vergeleken met een vast ingestelde elektrische vergelijkingswaarde, die de totale infraroodlichtreflektiewaarde vertegenwoordigt, overeenkomend met de som van alle gemoduleerd infraroodzenderlicht reflekterende objekten waarop de objektmelder 20 niet hoeft te reageren, en waarbij de infraroodlichtontvanger vervolgens, wanneer blijkt dat een genoemd momentaan gemoduleerd infraroodlichtreflektieniveau, in de ontvanger vastgesteld, groter of kleiner is dan de genoemde vast ingestelde elektrische vergelijkingswaarde, een elektrisch signaalverandering afgeeft die 25 kan worden gebruikt voor het aansturen van willekeurige elektronische apparatuur, ten behoeve van alarmmelding en het in/uit-schakelen van elektrische apparatuur.

2. Als konklusie 1, met het kenmerk, dat twee of meer infraroodlichtzenders worden gebruikt die zijn gesynchroniseerd met 30 de modulatiefrequentie.

3. Als konklusie 1, met het kenmerk, dat twee of meer infraroodlichtontvangers worden toegepast. ö S 0 1 S 3 4 - w*, , r - 6 -

4. Als de konklusies 1 en 2, met het kenmerk, dat twee of meer infraroodlichtzenders en twee of meer infraroodlichtontvangers worden gekombineerd.

5. Als de konklusies 1, 2, 3 en 4, met het kenmerk, dat het genoemde 5 modulatiesignaal van de infraroodlichtzender bestaat uit een komplexe vorm van modulatie, opgebouwd uit minstens twee modulatiesignalen, en waarbij de bijhorende ontvanger, respectievelijk ontvangers, in staat zijn het genoemde komplexe modulatiesignaal te detekteren. 8601834