CH684449A5

CH684449A5 - Bewegungsmelder zum Erkennen der Anwesenheit von Personen in einem Raum, sowie dessen Verwendung.

Info

Publication number: CH684449A5
Application number: CH2100/92A
Authority: CH
Inventors: Hans Juerg Keller
Original assignee: Hans Juerg Keller
Priority date: 1992-07-02
Filing date: 1992-07-02
Publication date: 1994-09-15

Description

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CH 684 449 A5

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Bewegungsmelder zum Erkennen von Bewegungen von Personen in einem bestimmten Raum, sowie dessen Verwendung zur Aussage über die Anwesenheit von Personen in diesem Raum. Solche Bewegungsmelder sind beispielsweise aus der US-Patentschrift 4 346 427 (Blissett et ai.) bekannt.

Für viele Zwecke kann es sinnvoll oder notwendig sein mittels einer Einrichtung festzustellen, ob sich eine oder mehrere Personen oder andere Lebewesen in einem Raum befinden. Ein solcher Raum kann abgeschlossen sein oder einen bestimmten offenen Bereich umfassen. Diese Feststellung kann zum Beispiel für Sicherheitszwecke, zur Anwesenheitskontrolle, zur Steuerung von Energie, beispielsweise von Licht, Heizung, Lüftung, Kühlung oder für Überwachungszwecke in gefährdeten oder gesicherten Gebieten benützt werden.

Einrichtungen sind in Form von Detektoren oder Meldern in einer Vielzahl von Ausführungen bekannt geworden. Sie funktionieren zum Beispiel nach elektromechanischen Prinzipien durch Betätigen von Trittschaltern oder nach optischen Prinzipien durch Unterbrechen eines Lichtstrahls.

Es hat sich jedoch als vorteilhaft erwiesen, die Bewegungen des Menschen als Detektionskriterium heranzuziehen, was zur Entwicklung von verschiedenen Bewegungsmeldern führte.

Solche Bewegungsmelder können nach sogenannten aktiven Prinzipien gebaut sein, beispielsweise durch Aussendung eines Ultraschall- oder Mikrowellenfeldes und durch Empfang des durch eine bewegte Person beeinflussten Feldes. Auch können Veränderungen eines statischen elektrischen oder elektromagnetischen Feldes detektiert werden.

Ein anderes System funktioniert nach dem sogenannten passiven Infrarot-Prinzip durch Empfang der von Personen ausgestrahlten natürlichen langwelligen Infrarotstrahlung. In einer typischen Ausführung wird ein Infrarot-Sensor in Verbindung mit einer Mehrfachlinse verwendet, wodurch im Raum eine Vielzahl empfindlicher Empfangszonen entsteht. Bei der Bewegung einer Person in eine solche Empfangszone oder aus einer solchen Empfangszone entstehen am Infrarot-Sensor Intensitätsveränderungen der Strahlung, die vom Infrarot-Sensor als Signal erfasst werden und ein entsprechendes Ausgangssignal des Bewegungsmelders auslösen.

Weitere passive Systeme erfassen beispielsweise die von Personen erzeugten Geräusche oder Druckwellen.

Einrichtungen der vorbeschriebenen Art haben sich zum Beispiel für Sicherheitszwecke zur Überwachung gefährdeter Objekte in vielfältigen Ausführungen bewährt. Die Aufgabe solcher Geräte in Sicherheitsanwendungen ist es in erster Linie, das Eintreten einer Person in einen zu schützenden Bereich festzustellen und einen entsprechenden Alarm auszulösen.

Wenn solche Einrichtungen nicht nur zur Feststellung des Eintrittes von Personen in einen Raum, sondern zur Feststellung der Anwesenheit von Personen eingesetzt werden, wie dies beispielsweise zum Zwecke der Steuerung der Raumbeleuchtung notwendig ist, so sind diese Einrichtungen mit einer Zeitschaltung versehen. Diese Zeitschaltung hält den Ausgang und damit die Raumbeleuchtung nach jeder Detektion einer Bewegung über eine Zeit t eingeschaltet, wobei diese Zeit t länger ist als der typische Abstand zwischen zwei detektierten Bewegungen. Zudem ist diese Zeitschaltung so gestaltet, dass sie durch jede detektierte Bewegung wieder neu gestartet wird. Eine solche Einrichtung ist beispielsweise in der US-Patentschrift 4 346 427 (Blissett et al.) beschrieben.

Solche Einrichtungen weisen jedoch oft eine mangelhafte Funktion auf, wenn sich die Personen nur wenig bewegen oder wenn aus anderen Gründen, zum Beispiel infolge Abschattung durch Möbel und Einrichtungsgegenstände nur sehr kleine Signale in der Einrichtung erzeugt werden, die nicht zur Auslösung eines Ausgangssignales genügen. Das kann dazu führen, dass ein solcher Bewegungsmelder nur unzulänglich eine gültige Aussage über die Anwesenheit von Personen im Raum machen kann.

Wird zur Behebung dieses Mangeis die Empfindlichkeit des Bewegungsmelders erhöht, so ergibt sich wiederum ein Fehlverhalten, da Störgrössen wie zum Beispiel sich bewegende Vorhänge, Wind, Sonnenstrahlung, Heizkörper, elektromagnetische Einwirkungen oder Eigenrauschen im Sensor des Bewegungsmelders zu Fehlauslösungen führen. Die Empfindlichkeit eines Bewegungsmelders lässt sich daher nicht beliebig steigern.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bewegungsmelder zu schaffen, der eine verbesserte Aussage über die Anwesenheit von Personen in einem Raum geben kann und ein minimales Fehlverhalten aufweist.

Erfindungsgemäss wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Empfindlichkeit nach erstmaligem Feststellen einer Bewegung für eine bestimmte Zeit erhöht wird.

Die Erfindung wird anhand der in den beiliegenden Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 zeigt das Blockschaltbild einer Bewegungsmelder-Anordnung,

Fig. 2 das Schaltschema einer Anordnung zur Lichtsteuerung.

Bei der in Fig. 1 wiedergegebenen Schaltungsanordnung empfängt die Detektierschaltung 1 ein Signal 2, das durch die Bewegung der Person 3 verursacht wird. Die Detektierschaltung 1 erzeugt ein logisches Ausgangssignal 7 am Ausgang 6, wenn das Signal 2 eine gewisse vorgegebene Grösse überschreitet, eine gewisse vorgegebene Zeit lang ansteht, oder ein verknüpftes Kriterium aus Grösse und Zeit überschreitet.

Das logische Signal 7 startet die Zeitschaltung 8, die am Ausgang 9 für eine vorbestimmte Zeit t ein Ausgangssignal 10 liefert. Die Zeitschaltung ist so ausgeführt, dass sie durch jedes logische Signal 7 neu gestartet wird und die Zeit t jeweils wieder neu

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abzulaufen beginnt. Das Ausgangsignal 10 wird erst wieder Null, wenn während der Zeit t kein Signal 7 mehr eingetroffen ist.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wirkt das Ausgangssignal 10 über die Leitung 11 so auf die Detektierschaltung 1 zurück, dass die Empfindlichkeit der Detektierschaltung beim Vorhandensein eines Signales 10 erhöht wird.

Die Zeit t kann eine Konstante sein, oder sie ist einstellbar, oder sie wird durch andere Einrichtungen im Bewegungsmelder vorbestimmt.

Eine solche Einrichtung kann gemäss Fig. 2 zur Einschaltung von Licht in einem Raum benützt werden. Beim ersten Eintreten eines Menschen in den Raum tritt ein Signal auf und erzeugt ein Signal 10 am Ausgang, das ein Relais 20 ansteuert, das seinerseits über den Kontakt 22 eine Beleuchtungseinrichtung 21 in einem Strompfad 23 einschaltet.

Sobald das Ausgangssignal 10 aufgetreten ist wird die Empfindlichkeit der Detektionseinrichtung beispielsweise um den Faktor 1,5 bis 5 erhöht bis zum Ablauf der Zeit t, die beispielsweise 10 Minuten betragen kann. Bewegt sich nun die Person nur noch wenig, zum Beispiel wenn sie an einem Tisch sitzt, wird durch die erhöhte Empfindlichkeit diese Bewegung trotzdem erfasst und der Bewegungsmelder spricht weiterhin an und startet die Zeitschaltung immer wieder neu, und die Beleuchtungseinrichtung bleibt eingeschaltet. Verlässt die Person den Raum, so wird keine Bewegung mehr detek-tiert, und die Beleuchtungseinrichtung wird nach Ablauf der Zeit t abgeschaltet. Damit verringert sich die Empfindlichkeit der Detektionseinrichtung wieder und die Gefahr einer Fehlauslösung wird verringert oder vermieden.

Die Erhöhung der Empfindlichkeit kann durch Verkleinerung der Ansprechschwelle erfolgen. Sie kann aber beispielsweise auch dadurch erfolgen, dass die Verstärkung in der Detektionseinrichtung elektrisch umgeschaltet wird. Dies kann zum Beispiel mittels analoger Schalter erfolgen oder durch Zuschalten einer zusätzlichen Verstärkerstufe.

Wird zur Signalauswertung ein Mikroprozessor mit Analogeingang eingesetzt, so kann die Erhöhung der Empfindlichkeit durch ein geeignetes Programm erfolgen. In einem aktiven System kann aber auch die Sendeleistung erhöht werden.

Die Art der Erhöhung der Empfindlichkeit spielt für die vorliegende Erfindung keine Rolle und kann den entsprechenden Bedürfnissen angepasst werden.

Die Erhöhung der Empfindlichkeit kann in einer Stufe erfolgen. Sie kann aber auch zeitlich variabel sein oder von der Grösse des empfangenen Signals abhängig sein.

Claims

Patentansprüche

1. Bewegungsmelder zum Erkennen einer Bewegung von Personen (3) in einem bestimmten Raum mit einer Detektierschaltung (1), welche ein Ausgangssignal (7) bei einer vorbestimmten Grösse und/oder Zeitdauer eines durch die Bewegung einer Person (3) erzeugten Empfangssignales (2) abzugeben vermag, dadurch gekennzeichnet, dass eine vom Ausgangssignal (7) der Detektierschaltung (1) angesteuerte Zeitschaltung (8) mit einer vorbestimmten Schaltzeit (t) vorgesehen ist, welche bei Anstehen eines Ausgangssignales (7) die Empfindlichkeit der Detektierschaltung (1) während der vorbestimmten Schaltzeit (t) erhöht.

2. Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Detektierschaltung (1) ein passiver Infrarotdetektor zur Detektion eines durch die Bewegung einer Person (3) erzeugten Empfangssignales (2) vorgesehen ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitschaltung (8) zur Erhöhung der Empfindlichkeit die Verstärkung der Detektierschaltung (1) erhöht.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitschaltung (8) zur Erhöhung der Empfindlichkeit die Ansprechschwelle der Detektierschaltung verkleinert.

5. Verwendung des Bewegungsmelders nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Steuerung von elektrischer Energie im überwachten Raum.

6. Verwendung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Detektion einer bewegten Person (3) im überwachten Raum eine Beleuchtungseinrichtung (21 ) eingeschaltet wird.

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