DE2711869C3

DE2711869C3 - Alarmvorrichtung

Info

Publication number: DE2711869C3
Application number: DE2711869A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Machida Tokio Nakayama (Japan)
Original assignee: Hochiki Corp
Current assignee: Hochiki Corp
Priority date: 1976-03-19
Filing date: 1977-03-18
Publication date: 1980-04-30
Also published as: US4142187A; JPS5910630Y2; CH613793A5; JPS52115464A; DE2711869B2; JPS52131990U; FR2344899B1; JPS534256B2; FR2344899A1; GB1566916A; DE2711869A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Alarmvorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezeichneten Gattung.

Eine Alarmvorrichtung dieser Art ist nach der US-PS 36 91558 bekannt. Dabei ist die Ausführung so getroffen, daß gleichzeitig mehrere Sendewellen mit einer Frequenzabweichung von 5 MHz von mehreren Sendern abgestrahlt werden. Ein Alarm wird dann vorbereitet, wenn Dopplersignale zu den oben genannten Frequenzen oberhalb einer bestimmten Signalhöhe kontinuierlich empfangen werden. Zur Auslösung des Alarms kommt es dann, wenn ein weiteres Dopplersignal innerhalb einer bestimmten Zeit nach Empfang des ersten Dopplersignals empfangen wird. Die Sendewellenfrequenz der Sender bleibt hierbei unverändert. Gleichfalls bleibt der von jedem Sender überwachte Raum stets konstant. Der zweistufige Alarm setzt eine Speicherung des ersten Signals voraus, zu welchem Zweck ein für eine bestimmte Zeit laufender Motor mit entsprechenden Sc'naltmitteln zusammenwirkt. Bei Empfang eines Dopplersignals oberhalb eines vorgegebenen Wertes kommt es zur Auslösung eines ersten Alarms, welcher Zustand durch die Laufzeit des Motors erhalten bleibt. Wenn in dieser Zeit ein weiteres Dopplersignal empfangen wird, wird der zweite Alarm ausgelöst, jedoch unterbleibt die Auslösung des zweiten Alarmsignals dann, wenn ein vom Motor angetriebener Nocken zuvor seine Drehbewegung beendet hat.

Weiterhin kann man nach der DE-OS 21 13 636 bei einer Überwachungseinrichtung auf der Grundlage der Dopplerfrequenzverschiebung eine Frequenzänderung durch Modulation vornehmen, die nach Feststellung eines empfangenen Signals für eine vorbestimmte Zeitdauer mit der Maßgabe erfolgt, daß die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Interferenz während dieser Meßperiode herabgesetzt ist. Dadurch soll gewährleistet werden, daß ein Empfänger nur auf empfangene Wellen anspricht, wenn diese von der Abstrahlung des eigenen Senders herrühren.

Mit der Aufgabe der Feststellung sich bewegender Gegenstände in einem Raum mittels eines von dem sich bewegenden Gegenstand hervorgerufenen Dopplersignals bei elektromagnetischen Wellen oder Ultraschallwellen befaßt sich weiterhin die DE-OS 20 35 434. Zur Vermeidung von Fehlalarmen durch Kurzzeitstörungen findet dabei ein Schaltkreis für die Vorgabe eines Schwellenwertes Verwendung, der auf Dopplersignale anspricht, die oberhalb einer vorgewählten Amplitudengröße liegen, um einen Impuls für jede Überschreitung dieser Amplitudengröße zu erzeugen; innerhalb einer vorgegebenen Zeitperiode werden die Impulse mil der Maßgabe integriert, daß es zur Alarmauslösung nur bei Überschreitung einer vorgegebenen Größe innerhalb der begrenzten Integrationsdauer kommt.

Hrfindungsgerviäß soll die p;itliingsgemii(ic AlarmvoriM.'htung dahingehend weiter gebildet werden, daß es mit ihr möglich isi, unter Verwendung einer einzigen Sende- und l.mpfnngseinrichtuMg eine zonennrtige Überwa-

chung eines Raumes vorzunehmen, wobei die Zone für die zweite Alarmauslösung etwa konzentrisch innerhalb der ausgedehnteren, ersten Zone liegt Als Sendewellen kommen dabei Wellen des UHF- oder SHF-Frequenzbereiches oder Ultraschallwellen mit einer Frequenz mit mehr als 25 KHz in Betracht, so daß auch das Auftreten von Störsignalen in Betracht gezogen werden muß.

Gelöst wird diese Aufgabenstellung durch den Vorschlag des Kennzeichnungsteiles des Patentanspruchs 1, der durch die Kennzeichnungsteile der ι ο Unteransprüche 2 bis 4 weiterentwickelt wird.

Man kommt somit durch die Umtastung der Sendefrequenz zu einem anderen, mit der gleichen Einrichtung erfaßten Raum, der zweckmäßig eine innere Zone innerhalb des Bereiches darstellt, der der ursprünglichen, noch nicht umgetasteten Sendefrequenz entspricht

Maßgeblich für die Sendewellenfrequenz ist die im Oszillatorschwingkreis liegende Kapazitäts-Variationsdiode. De;· Spannungssteuerkreis, der gemäß Patentan- 2« sprach 2 beim ersten Ausgangsimpuls des Sigrilverarbeitungskreises geschaltet wird, führt zu einer Änderung der Sperrspannung und damit der Kapazität der Kapazitäts-Variationsdiode, was eine Änderung in der Sendewellenfrequenz sowie auch der Empfangswellenfrequenz zur Folge hat.

Bei Verwendung elektrischer Wellen als Sendewellen läßt sich die für Sendung und Empfang vorgesehene Antenne auf die ursprüngliche Frequenz abstimmen; gegenüber der nachfolgenden Frequenz ist sie dann leicht verstimmt, so daß das Ausmaß der überwachten Zone hierdurch geringer wird. Die tatsächliche Empfindlichkeit für die Auslösung des zweiten Alarmsignals wird hierdurch wirkungsvoll herabgesetzt, so daß die Alarmschwelle für das zweite Alarmsignal zugleich angehoben ist. Eine begrenzte Verringerung der überwachten Zone läßt sich zum Beispiel dadurch erreichen, daß die Frequenz der Sendewellen von anfänglich 900 auf 600 MHz herabgesetzt wird. Wenn eine parabolische Antenne mit keulenförmiger Ausrich- *o tung oder eine großflächige Antenne mit ausgesprochener Frequenzselektivität anstelle einer Stabantenne benutzt wird, ist eine kritischere Anpassung bezüglich der Frequenz erforderlich, die zu einer stärker ausgeprägten Verringerung der Ütwrwachungszone führt. Das Ausmaß des Frequenzwechsels zum Zwecke der Zonenreduzierung ist dabei kleiner als bei einer Stabantenne. In diesem Falle wird die Frequenzänderung zweckmäßig von 900 MHz auf 800 MHz vorgenommen.

Bei Verwendung von Ultraschallwellen als Sendewellen werden Ultraschallsender-Schwinger sowie Ultraschallempfangs-Schwinger verwendet, die in entsprechender Weise mit der ursprünglichen, noch nicht umgetasteten Frequenz in Resonanz schwingen. Die spätere, umgetastete Frequenz führt also zu einer Verstimmung des Übertragers und somit gleichfalls zu einer entsprechenden Änderung der Überwachungszone.

Da das erste Alarmsignal nur ein provisorischer *>o Alarm ist. kann es durch eine mittels eines Thyristors gesteuert': Lampe angezeigt werden. Demgegenüber kann man dem zweilen Alarmsignal einen Alarmton oder eine Lampe zuordnen, die durch einen Kreis mit einer Selbstheilung gesteuert sind; weiterhin kann eine Steuerung für verschiedet.» Sicherheitssysteme gegen Einbrecher vorgesehen sein.

Weitere Merkmal der Erfindung und vorteilhafte Wirkungen derselben ergeben sich aus dt.n Zeichnungen. Es zeigt

Fig. I ein Blockschaltbild der grundsätzlichen Anordnung bei einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine Schaltung einer Sende- und Empfangsvorrichtung mit einem Empfangskreis, der bei einer Ausführungsform verwendet wird, die im UHF-Bereich elektrische Signale als Sendewellen verwendet,

Fig. 3 eine Schaltung eines Signalverarbeitungskreises einer erfindungsgemäßen Ausführungsform,
F i g. 4 eine Schaltung für das erste Alarmsignal,
F i g. 5 eine Schaltung für den Spannungssteuerkreis,
F i g. 6 eine Schaltung für den Alarmsignalkreis,
F i g. 7 eine Schaltung für ein zweites Alarmsignal,
F i g. 8 eine Schaltung für eine Sende · und Empfangseinrichtung mit einem Empfangskreis, wie er bei einer modifizierten Ausführungsform der Erfindung zur Verwendung von Ultraschallwellen ?h Sendewellen vorgesehen ist und

Fig.9 ein Schaubild, welches das Ausmaß des überwachten Raumes darstellt.

Gemäß F i g. 1 werden die Sendewellen vom Senoer 1 erzeugt und von einem sich bewegenden Gegenstand 2 oder auch von feststehenden Teilen, wie von Möbeln oder Wänden, reflektiert. Die reflektierten Signale werden mittels des Empfängers 3 empfangen. Ein Empfängerkreis 4 ist mit dem Empfänger 3 für die Ermittlung von Doppler-Komponenten in den reflektierten Signalen bei niedriger Frequenz verbunden. Die Kreise des Senders 1, des Empfängers 3 und der Empfangskreis 4 sind in den F i g. 2 und 8 für UHF-elektrische Wellen und für Ultraschallwellen als Sendewellen entsprechend dargestellt.

In F i g. 2 sind die Kapazitäts-Variationsdioden mit D\ und Di bezeichnet, deren Kapazität sich mit dem Wert der Umkehrsperrspannung am Anschluß 19 ärdert.

Ein Oszillatorschwingkreis ist mit dem Transistor Q\ und einem Resonator ausgeführt, der das Induktanzelement ί,ι und die Kapazitäts-Variationsdiode D\ aufweist, wobei das Induktanzelement L\ als koaxialer Leiter ausgeführt ist. Der Oszillatorschwingkreis schwingt mit einer Frequenz, die durch das Induktanzelement L\ und die Kapazitäts-Variationsdiode D\ bestimmt ist. Ein weiterer Resonator ist mit der weiteren Kapazitäts-Variationsdiode Di und einem Induktanzelement Li vorgesehen, welch letzteres durch einen anderen koaxialen Leiter gebildet ist, der vom ersten Resonator durch eine Abschirmplatte 21 getrennt ist. Die beiden Resonatoren sind im voraus aufeinander abgestimmt. Mit dem Induktanzelement Li ist eine Antenne 15 verbunden. Eine Übertragungsspule Lj dient der Herausnahme der Doppler-Signale sowie der induktiven Koppelung der Induktanzelemente L₁ und L₂ miteinander. Der Ausgang des Oszillatorschwingkreises wird in der Verbindungsspule L_} durch das Induktanzelement Z-I und im Induktanzelement Li durch die Übertragungsspule Ij induziert, so daß er von der Antenne 15 in den Raum abgestrahlt wird. Die Frequenz der Sendewelle ändert sich mit Änderungen der Kapazitäten in den Kapazitäts-Variationsdio.icn D\ und D₂, wobei die Antenne 15 der ersten Frequenz angepasst ist Wenn sich im zu überwachenden Raum kein sich bewegendes Teil 2 befindet, wird ein vorgegebenes hochfrequentes Signal in der Übertragungsspule L) induziert, während keine Signaländerun gen am Ausgangsanschluß 16 verursacht werden, der über die Kapazität 22 mit der Übertrapungsspule Li

verbunden ist. Wenn ein siuh bewegender Gegenstand 2 in den zu überwachenden Raum eindringt und demzufolge reflektierte Wellen mittels der Antenne 15 empfangen werden, wird im Induklan/element 1-2 ein Doppler-Signal entsprechend der f-'rcquen/abweichung der reflektierten Wellen induziert, welches Doppler-Signal dann in der Überlragungsspule L\ induziert wird.

Das Schwebungsfrcquenzsignal dieser Wellen und das Doppler-Signal werden in der Übertragungsspule /.j induziert und heterodyn mittels der Mischdiode D, zur Erzeugung des Dopplcr-Signals als niedrigfrequenles Signal am Ausgang 16 empfangen. Das Ausgangssignal findet als Eingang des .Signalverarbeitungskreises Verwendung. In Fig. 2 ist ein Durchgangskondensator mit 18 bezeichnet, eine Drosselspule 20 drosselt die hochfrequente Komponente in Verbindung mit einem Kondensator; der positive .Spannungsanschluß ist mit 17 bezeichne!

Der Signalverarbcitungskreis besteht gemäü Fig. 3 aus einem Verstärker 5, einem Bandpaßfilter 6, einem Schmitt-Trigger 7 und einem Speicher-Trigger-Kreis 8. Der Verstärker 5 ist als ein üblicher negativer Rückkoppelungsverstärker und für die Verstärkung des Doppler-Signals am Eingang 23 um einen vorgegebenen Betrag ausgelegt. Das verstärkte Doppler-Signal wird sodann durch das Bandpaßfilter 6 geführt, um andere Frequenzanteile als diejenigen im Bereich zwischen 2 bis 30 Hz auszusondern, um beispielsweise sicherzustellen, daß der Geschwindigkeitsbereich mit demjenigen des sich bewegenden Gegenstandes übereinstimmt. Das resultierende Signal wird dem Schmitt-Trigger 7 zugeführt, um Ausgangsimpulsie zu bilden, deren Breite der Zeit entsprechen, in welcher die Doppler-Signale eine Bezugsamplitude überschreiten. Jeder der Ausgangsimpulse kann nur dann erzeugt werden, wenn das Doppler-Signal mit einer Amplitude zur Verfügung steht, die über einer mittels eines Potentiometers 24 einstellbaren Bezugsamplitude liegt. Im folgenden Schmitt-Trigger werden die Signale in Form von Impulsen verarbeitet. Die Impulssignale des Schmitt-Triggers 7 werden dem Soeicher-Trieeer-Kreis 8 zugeführt, in welchem die Energie der Impulssignale durch den Integrationskreis 25 gespeichert werden.

Sowie der Speicherumfang des Kreises 25 ein mittels des Potentiometers 26 vorgegebenes Niveau überschreitet, erzeugt der Komparator 27 Ausgangsimpulse. die durch einen Differenzierkreis 28 und einen Schaltverstärker 29 zum Anschluß 30 als erste rechteckige Triggerimpulse mit kurzer Anstiegzeit und kurzer Abfaiizeii gelangen, in der Zeichnung ist die positive Spannungsquelle mit 31 bezeichnet.

Der erste Triggerimpuls ist der Eingang für den ersten Alarmkreis 9 und den Spannungssteuerkreis 10, um ihn während seiner Anstiegszeit zu erregen. Der Impuls wird gleichfalls dem UND-Gatter 11 und dem Speicher 12 zugeführt, um den Speicher 12 während seiner Abfallzeit einzustellen.

Fig.4 zeigt die Schaltung des Alarmkreises 9 mit dem Thyristor 33, der durchschaltet, wenn der Triggerimpuls vom Ausgangsanschluß 30 an seinem Eingangsanschluß 32 zur Verfügung steht: die Lampe 34 leuchtet auf, wenn der Thyristor 33 durchgeschaltet ist. Mit 35 ist ein Rückstelleingangsanschluß bezeichnet, der den Thyristor 33 ausschaltet, wenn ein Rückstellsignal vom Rückstellkreis 14, der noch zu beschreiben sein wird, zur Verfugung steht; der positive Spannungsanschluß ist mit 36 bezeichnet.

Der Spannungsteuerkreis gemäß Fig.5 besteht aus einem monostabilen Multivibrator, der die bcidci IJnijunetionstransistorcn 37, 38 aufweist, die nächste hend mit »PUT« benannt sind. Der Eingangsanschluß 3⁽ empfängt den ersten Triggerimpuls vom Anschluß 30 die positive Spannungsquelle ist mit 40 bezeichnet. Dei monostabil Multivibrator wird vom Transistor 41 gesteuert. Der Transistor 41 leitet während dci Anstiegszeit des ersten Triggerimpulses, der auf der Eingang 39 einwirkt. Wenn der Transistor 41 währenc der Anstiegszeit des Triggerimpulses leitet, werder gleichzeitig der PUT 37 ' nd der Transistor 4i eingeschaltet, so daß die vorgegebene Spannung, die an Umkehranschluß 43 angestanden hatte, auf einer geringeren Betrag entsprechend der Kurzschließunj

" des Widerstandes 44 eines Spannungsverteilers infolge der Leitung durch den Transistor 42 verändert wird. Dei Umkehrausgangsanschluß 43 ist gemäß F i g. 2 mit derr Anschluß i9 verbünden, SO ίι5υ ui£ Kupä/.iiäicfi uet Kapazitäts-Variationsdioden D\ und Di infolge de« Spannungswechsels geändert werden und die Seridefre quenz nun niedriger ist als vor dem vorstehend genannten Wechsel liegt. Das Spannungsverhältnis wird durch entsprechende Wahl der Widerstände 44, 45 und 46, die den Spannungsteiler bilden, gewählt. Wenn der

^ PUT 37 leitet, wird der Kondensator 48 über der Widerstand 47 mit einer vorgegebenen Zeitkonstante aufgeladen Sowie das Ladepotential mittels der Widerstände 49, 50 einen vorgegebenen Wert erreicht hat. nachdem die Zeit infolge der genannten Zeitkonstante abgelaufen ist, wird der PUT 38 leitfähig. Das Ladepotential des Kondensators 48 steht in Verbindung mit demjenigen eines weiteren Kondensators 51. der während der Leitperiode des PUT 37 geladen wurde. Somit ist das Kathodenpotential des PUT 37 vorübergehend höher als des Anodenpotential infolge der Ausschaltung des PUT 37 und des Transistors 42. Die am Sperranschluß 43 anstehende Spannung gelangt dann wieder auf ihren früheren Wert. Die Ausgangssignale stehen am Anschluß 52 für den noch zu beschreibenden Rückstellkreis 14 an.

Der Alarmsignalkreis gemäß Fig. 6 ist mit dem Rückstellkreis 14, dem Speicher 12 und dem UND-Gatter 11 versehen. Der Triggerimpuls gelangt vom Anschluß 30 an den Anschluß 53 in Fig. 6; das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators, welches am Anschluß 52 ansteht, ist mit dem Anschluß 54 der F i g. 6 verbunden. Der am Anschluß 53 anstehende Triggerimpuls wirkt auf einen Eingangsanschluß des UND-Gatters 11. Der gleiche Triggerimpuls wirkt auf

se einen Einstellanschluß S des Flip-Flop 12 derartig, oaß der Flip-Flop 12 während der Abfallzeit des ersten Triggerimpulses abfällt und eine logische Eins am Ausgangsanschluß Q ansteht. Die logische Eins wird am Anschluß Q durch den Flip-Flop 12 so lange gehalten, bis ein Rückstellimpuls am Rückstellanschiuß R ansteht. Der Anschluß Q ist an den anderen Eingangsanschluß des UND-Gatters 11 angeschlossen. Wenn daher der nächste, zweite Triggerimpuls auf den Eingang 53 ansteht, bevor der Rückstelleingang angesprochen wird, steht eine logische Eins an beiden Eingangsanschlüssen des UND-Gatters 11 zur Verfügung, so daß das UND-Gatter 11 an seinem Ausgang 55 ein Ausgangssignal liefert Dieses Ausgangssignal dient als Eingang für den zweiten, später zu beschreibenden Alarmstromkreis. Der Ausgang des monostabilen Multivibrators, der auf den Anschluß 54 einwirkt, gelangt von dort durch ein im Rückstellkreis 14 vorgesehenes Differenzierglied 56, um einen Transistor 47 während der

Ahfallzeit di's Ausgangs lcilfiihig zu machen. Wenn die Spannung am UnikchranschliiB 5.3 auf ihren vorherigen Wert zurückgeht, wird der Transistor 57 eingeschaltet, (ilcich/cilig wird ein Riickstcllimpuls ausgelöst, um ilen Anschluß W des Hip-Hop 12 über den Inverter 58 zurückzustellen. Der Transistor 57 ist mil u'ineiii f-lmilt-, an dem Anschluß J5 übet den Ansch uH 59 angeschlossen, so daß der Thyristor 33 des ersten Alarmkreises abschaltet, wenn der Transistor 57 durchschallet, woraufhin die Lampe V- gleichfalls erlischt. Wenn der Rückstellimpuls am I lip I lop 12 ansteht, ist der Ausgangsanschluß Q auf eine logische Null zurückgestellt.um das UND-Gatter zu schließen.

I" ig. 7 zeigt den zweiten Alarmkreis 13. der vom Ausgang des UND-Gatters Il eingeschaltet wird und bei dieser Ausführung der [-Erfindung einen Thyristor 61 aufweist, der mittels des UND-Gatters H bei dessen Aii<.i»anu«ionnl I in>. am Tnran«-hliiil fcO iilirr ilrn c- ■ f c- ■

Anschluß 55 leitet; der Thyristor 61 erregt ein Relais 62. dessen Relaiskontakte 63, 64 eine Lampe einschalten, die mittels des Relaiskontaktes 6.3 gesteuert ist. sowie eine Alarmglocke 66. die mittels des Relaiskontaktes 64 gesteuert ist. Die Anschlüsse 67, 68 und 69 dienen der Zuführung der positiven Versorgungsspannung.

Bei der vorstehend beschriebenen Alarmvorrichtung wird die .Sendewellenfrequenz sofort während einer vorbestimmten Zeit geändert, nachdem das erste Alarmsignal ausgelöst wurde. Das zweite Alarmsignal kommt nur dann in Betracht, wenn noch ein Eingiing bei der ι .'änderten Frequenz während des ersten Alarmsienals besteht. Nach einem derartigen Frequenzwechsel werden das erste Alarmsignal und der Flip-Flop in ihren Ausgangszustand nach einer bestimmten Zeit in Anschluß an den Frequenzwechsel zurückgestellt, falls nicht ein Eingang nach dem ersten Alarmsignal besteht. Im Anschluß an den Wechsel der Frequenz wird die Bcobachtungszone etwas kleiner, und der vom zweiten Alarmkreis ausgelöste Alarmimpuls ist demgemäß schwerwiegender im Hinblick auf die Warnung als der des ersten Alarmkreises.

Bei den vorstehenden Ausführungsformen gemiiß den F i g. 2 bis 7 wurden elektrische Wellen im UHF-Bereich als Sendewellen verwendet. Für die Verwendung von Ultraschallwellen als Sendewellen werden der Sender 1. der Empfänger 3 und der Empfangskreis 4 entsprechend F i g. 8 ausgeführt, wobei die Bandpaßbreite des Bandpaßfilters 6 in einer der vorstehenden Beschreibung entsprechenden Weise eingestellt wird.

Die Ultraschallsender-Schwinger 70a und 71a in F i g. 8 erzeugen zwei unterschiedliche Resonainzfrequenzen von beispielsweise 35 KHz und 26 KHz; die Ultraschallempfangs-Schwinger 706 und 71 b dienen dem Empfang dieser Resonanzfrequenzen, also mit 35 KHz und 26 KHz. Diese Ultraschallsende- und -empfangs-Schwinger können durch je einen Schwinger mit einer breiten Bandcharakteristik ersetzt werden. Bei dem oben genannten Frequenzbereich der Schwinger hat das Bandpaßfilter eine Bandbreite von 40 bis 400 Hz für die Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes von 1 bis 4 km/h. Der Anschluß 73 der F i g. 8 entspricht dem Anschluß 19 der F i g. 2 und ist für die Umkehr der Sperrspannung vorgesehen. Bei dieser AusfOhrungsform wird die Umkehr der Sperrspannung der Kapazitätsvariationsdiode D, zuvor mittels eines veränderbaren Widerstandes 74 eingestellt, um eine Resonanzfrequenz von beispielsweise 35 KHz in Verbindung mit der Spule U zu verwirklichen. Die Spannungsteiler-Widerstände 44, 45 und 46 des Spannungssteuerkreises 6 sind derart eingestellt, daß eine Resonanzfrequenz von zum Beispiel 2b KII/ bei Umkehr der am Anschluß 73 anstehenden Spannung erzeugt werden kann. Der mit Q₁ bezeichnete Os/illator-Transistor bildet einen Schwingkreis in Verbindung mit den Kondensatoren 75,76, 77. der Kapazitätsvariationsdiode /A und der ersten Spule Ia des Sendekoppeltransformators 78.

Die ersten Sendcwellen. die mittels des Ultraschall-

If) sende-Schwingers 70,7 erzeugt werden, haben eine I requen/ von J5 KIIz. und bei der Spanniingsaiideruiig am Anschluß 73 kommt es zur Abstrahlung der zweiten ritraschallwcllen. die der Ultrasehallsendc-Schwinger 71.) mn einer Frequenz von 26KIIz erzeugt. Die Ultraschiillsendc- und -empfangs-Schwinger von gleichet Frequenz werden normalerweise mittels eines schwinguiH'sabsorbierenden Materials Seile an Seite innprhiilh i'inrr Parknno urhnltrn^ cn rjs*[l Hif» Sirhwingung des Ultraschallsende-Schwingers nicht direkt auf den Ultraschallempfangs-Schwinger einwirken kann. Auf diese Weise kommt es nur zu einem geringen Durchlaß vom Ultraschallsende-Schwinger auf den I'ItriHhallempfangs-Schwingcr. Die Ultraschallempfang^-Schwinger 70ö und 71b stehen mit den Primärwicklungen 80,81 des Empfangs-Koppeltransformators 79 über Relaiskontakte 82,83 in Verbindung, wobei eine genaue Abstimmung des Empfangskoppeltransformators mit dem Ultraschallempfangs-Schwinger 70b besteht, so daß eine leichte Verschiebung der Ab'.timmung zwischen dem Empfangskoppeltransformator und dem Ultraschallempfangs-Schwinger 7\b nach dem Frequenzwechsel eintritt. Für die Veränderung der Anpassung ist ein einstellbarer Widerstand 72 mit dem Ultraschallempfangs-Schwinger 71b in Serie geschaltet.

Der Empfangskreis ist mit der Diode Ch und dem Filter 84 versehen und an die Sekundärscite des Empfangskoppeltransformators 79 angeschlossen. Der Schwebungsfrequenzanteil. der sich auf Grund des Durchlasses des Ultraschallsende-Schwingers und der reflektierten Welle ergibt, wird mittels der Diode D₅ empfangen. Der empfangene Ausgang wird am Ausgangsanschluß 86 als Dopplersignal nach Unterbrechung des Gleichstromanteils mittels des Kondensators 85 empfangen, wobei der Ausgang auf den oben erwähnten Verstärker 5 geführt ist.

Die Relaiskontakte 82, 83 werden mittels des Relais 88 geschaltet, welches seinerseits über den Transistor 87 entsprechend Spannungsänderungen am Eingang 73 erregt wird, so daß der Empfangskoppeltransformator 79 vom Ultraschallempfangs-Schwinger 706 auf den Uhraschallempfangs-Schwinger 716 umgeschaltet wird. Über den Anschluß 89 wird die positive Versorgungsspannung zugeführt Bei der beschriebenen Alarmvorrichtung wird die Sendewelle der ersten Art mit einer bestimmten Frequenz abgestrahlt, und jegliche vorgegebenen Dopplersignale, die bei dieser Art möglich sind, werden zur gleichen Zeit angezeigt, zu welcher es zum Wechsel der Sendefrequenz der zweiten Art kommt Wenn entsprechende Dopplersignale der zweiten Art der Überwachung wie bei der ersten Art erhalten werden, wird endgültiger Alarm ausgelöst Somit läßt sich eine zufällige, fehlerhafte Alarmauslösung durch Geräusche einer vorgegebenen Frequenz verhindern.

Wie F i g. 9 zeigt wird die Beobachtungszone 90 bei der erfindungsgemäßen Alarmvorrichtung bei der ersten Art der von der Antenne 15, an deren Stelle auch Ultraschallsende-Schwinger 70a, 706 vorgesehen sein

können, imsirdiende Sendewelle größer als die lleobachtungs/one 91, die der /weiten Art der Sendewelle von abweichender l'requen/. entspricht. Wenn daher ein Safe oder ein anderer Gegenstand in der Nahe der Sendewellen liegt, würde eine dichte Annäherung eines Eindringlings an ^as Safe /ur Alarmauslösung nach der /weiten Art führco. wobei der Alarm dann von erhöhter fiedeutiing wäre.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

27 Π 869 Patentansprüche:

1. Alarmvorrichtung zur Überwachung von Räumen hinsichtlich eines sich innerhalb eines bestimmten Geschwindigkeitsbereichs bewegenden Gegenstandes, mit einem Sender, der elektrische Wellen oder Ultraschallwellen vorgegebener Frequenz in den zu überwachenden Raum abstrahlt, und mit einem Empfänger zur Ermittlung der Dopplerfrequenzpbweichung der von den Gegenständen reflektierten Wellen, dem ein Signalverarbeitungskreis zur Speicherung von Teilen des Dopplersignals, die eine vorgegebene Amplitude überschreiten, und zur aufeinanderfolgenden Abgabe eines ersten oder zweiten Impulses bei Belegung des Speichers über einen vorgegebenen Umfang hinaus zur Aktivierung einer ersten bzw. einer zweiten Alarmstufe angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (1) in seinem Oszillatorschwingkreis eine Kapazitätsvariationsdiode (D_u Q») aufweist, mit welcher von einem Spannungssteuerkreis (10) nach dem ersten Alarm auf ein Signal vom Signalverarbeitungskreis (Fig.3) hin die Sendefrequenz umgetastet wird, und daß der für den Empfang der beiden Sendefrequenzen ausgelegte Empfänger (3) für den Empfang der ersien Frequenz eine größere Empfindlichkeit aufweist als für den Empfang der zweiten Frequenz.

2. Alarmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannungssteuerkreis (10) mit einem monostabilen Multivibrator (Fig.5) versehen ist, der mittels: des er:-.en Ausgangsimpulses des Signalverarbeiturgskreises (Fig.3) ausgelöst wird, ferner mit einem währe d der Durchschaltung des Multivibrators (F i g. 5) leitenden Transistor (42) sowie mit einem Spannungsteiler (44,45,46), bei dem ein Widerstand (44) durch den leitenden Transistor (42) kurzgeschlossen wird, wobei die Spannung am Ausgang des Spannungsteilers (44,45, 46) in Abhängigkeit vom Schaltzustand des Transistors (42) wechselt.

3. Alarmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender (1) mit einem zweiten Resonator (Li, Di) versehen ist, welcher auf den Oszillatorschwingkreis (Qu L\, D\) abgestimmt ist und eine zweite Kapazitätsveränderungsdiode (Di) aufweist, und daß ferner eine Antenne (15) an den zweiten Resonator (Lj, Di) angeschlossen ist, wobei eine Übertragungsspule (Lj) für die induktive Kopplung des ersten (L\, D\) und zweiten (Li, Di) Resonators und sine Mischdiode (Di) für den Mischempfang mit der Übertragungsspule (L 3) verbunden ist, und wobei die Antenne (15) sowohl die Sende- als auch die Empfangsantenne bildet.

4. Alarmvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Ultraschallsender-Schwinger (70a, 70b) mit unterschiedlichen Resonanzfrequenzen an getrennte Wicklungen eines Sendekoppeltransformators (78) im Oszillator-Schwingkreis angeschlossen sind, und daß mehrere Ultraschallempfangs-Schwinger (70b, 7\b) mit entsprechenden, unterschiedlichen Resonanzfrequenzen wechselweise über Relaiskontiikte (82, 83) mit Primärwicklungen (80, 81) eines Empfangskoppeltransformator* (79) verbunden sind, wobei die Resonanzfrequenzen der IJItraschallschwinger den Resonanzfrequenzen des Oszillatorschwingkreises entsprechen, die beim Wechsel der Sperrspannung an der Kapazitätsvariationsdiode (D^) gewechselt werden, und daß die Relaiskontakte (82, 83) mit der Maßgabe erregt werden, daß die Ultraschallempfangs-Schwinger (70ό, 71 b) selektiv mit dem Wechsel der Sperrspannung an den Empfangskoppelungstransformator (79) angeschlossen werden.