NO810381L - Fremgangsmaate og anordning for overvaakning av et omraade ved hjelp av pulset straaling - Google Patents

Fremgangsmaate og anordning for overvaakning av et omraade ved hjelp av pulset straaling

Info

Publication number
NO810381L
NO810381L NO810381A NO810381A NO810381L NO 810381 L NO810381 L NO 810381L NO 810381 A NO810381 A NO 810381A NO 810381 A NO810381 A NO 810381A NO 810381 L NO810381 L NO 810381L
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
radiation
virtual
transmitter
directive
receiver
Prior art date
Application number
NO810381A
Other languages
English (en)
Inventor
Walter Mehnert
Original Assignee
Zellweger Uster Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zellweger Uster Ag filed Critical Zellweger Uster Ag
Publication of NO810381L publication Critical patent/NO810381L/no

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08B—SIGNALLING SYSTEMS, e.g. PERSONAL CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00—Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
    • G08B13/187—Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interference of a radiation field

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)

Abstract

Oppfinnelsen angår overvåkning av flater og områder såvel som objekter i disse. En pulssender (112) avgir over et stråleavbøyningsorgan (116) i definert rekkefølge (130) og definerte retninger direktiv pulset stråling (40) og mottagningsstråler (40) blir mottatt (112) retningsselektivt. (116). Avstandsvektorer og deres endringer blir behandlet. i en datamaskin (400) for oppmåling av terreng, område-og objekter og/eller for bestemmelse av objekter og/eller alarmering (407).

Description

Denne oppfinnelse angår en fremgangsmåte for overvåkning av område eller rom ved hjelp av pulset direktiv stråling og dessuten en anordning for utførelse av fremgangsmåten. Den kjente teknikk omfatter forskjellige typer lys-barrierer eller sperringer, for eksempel som beskrevet i tyske utlegningsskrifter 2 157 815 og 2 129 666 og tysk publisert patentsøknad 2 353 702, som kan anvendes til å overvåke bestemte flater, terreng eller rom eventuelt områder med hensyn til uønsket inntrengning. Slike systemer muliggjør riktig nok en overvåkning langs en periferi, men dette bare langs respektive rettlinjede strekninger. De har dessuten den ulempe at de apparater som er nødvendig for dette må være plassert på den nevnte periferi selv, slik at de kan skades for eksempel ved forbrytersk inngrep i deres funksjon eller de kan også overlistes med hensyn til sin unøyaktige overvåkning. Det er også foreslått overvåkningssystemer for rom eller områder ved hvilke det frembringes et strålingsfelt i det rom som skal overvåkes, idet føleenheter påvirkes av feltendringer som forårsakes av objekter som trenger inn i rommet eller området og således kan utløse alarm. Det hen-vises i denne forbindelse til følgende tyske publiserte patentsøknader henholdsvis utlegningsskrifter: 2 346 764, 2 508 796, 2 600 362, 2 613 375, 2 617 467, 2 638 337, 2 656 256, 2 702 499 og 2 722 982.
Kjente metoder og innretninger kan riktignok på til-fredsstillende måte løse bestemte oppgaver, men de har vanligvis den ulempe at ved innstilling på tilstrekkelig stor følsom-het , i tillegg til de ønskede alarmer også bringes til å avgi feilalarmer på grunn av forskjellige andre effekter. En slik funksjon er imidlertid i det lange løp meget utilfredsstillende da hyppige feilalarmer vil svekke tiltroen til påliteligheten av en slik metode henholdsvis innretning, slik at alarm-givningen efter hvert ikke lenger blir tatt alvorlig.
Til grunn for denne oppfinnelse ligger derfor den opp-
gave å skaffe en fremgangsmåte som sikrer en pålitelig overvåkning av flater henholdsvis terreng henholdsvis rom, og som spesielt i størst mulig grad er immun mot ondsinnet funksjons-forringelse og som dessuten til tross for meget høy følsomhet har ytterst lav feilalarm-hyppighet og i tillegg.
til dette videre er egnet til overvåkning av forholdsvis kompliserte strukturer av flater, terreng eller rom. Videre er det en oppgave for denne oppfinnelse å tilveiebringe en anordning for utførelse av ovennevnte fremgangsmåte.
Nærmere angivelse av oppfinnelsen samt de nye og særegne trekk ved denne er opptatt i patentkravene.
Oppfinnelsen har som generell løsningstanke å foreta en løpende oppmåling eller bestemmelse av en flate, et terreng eller et rom eventuelt område som skal overvåkes, med hensyn til tilstand og med hensyn til mulig forekommende forandringer, idet målresultatene vurderes, for eksempel sammenlignes med lagrede verdier. Målresultatene kan også bearbeides vi.dere for derved å oppnå ytterligere informasjon og denne ytterligere informasjon kan sammenlignes med lagret informasjon, for derved på den ene side ikke bare på en pålitelig måte å kunne fastslå opptredne forandringer, men også å kunne bedømme disse med hensyn til stilling art og betydning, for eksempel for å utløse en mulig alarm bare når en fastslått foranding oppfyller bestemte kriterier.
På denne måte blir det ikke bare sikret en pålitelig og nøyaktig bestemmelse av tilstand og tilstandsendringer, men det innebærer også at deteksjonen begrenses til spesielle objekter henholdsvis hendelser. Dermed er det mulig i størst mulig grad å unngå de besværlige hyppige feilalarmer ved andre systemer.
Fremgangsmåten og anordningen for utførelse av denne
viser seg å være overordentlig immune mot forringelse eller beskadigelse i ond hensikt, da systemparametrene i praksis ikke kan erkjennes utenfra og ikke kan påvirkes henholdsvis overlistes ved ytre tiltak. Dessuten er anordningen selv i motsetning til de nevnte lyssperringer ikke plassert ved periferien av den flate henholdsvis det terreng eventuelt det rom som skal overvåkes, men er i praksis plassert i sentrum av det område som skal overvåkes. Takket være de små dimensjoner av anordningen og den forholdsvis store avstand fra periferien er apparat-utstyret også lett å
kamuflere og derved beskytte mot fjern-påvirkning i ond hensikt.
Fremgangsmåten og anordningen er ikke bare egnet til overvåkning av flater, terreng og rom mot forstyrrende spesielt ondsinnet innvirkning, men for eksempel også for løpende overvåkning av eksempelvis rasfarlige områder, viktige byggverk såsom kraftsverkdammer etc. med hensyn på opptredende forandringer. Også for innbruddssikring av eiendommer er oppfinnelsen velegnet takket være de forholdsvis moderate om-kostninger og den store fleksibilitet med hensyn til anvendelse på forskjellige strukturer. Som følge av den høye oppløsningsevne og den raske arbeidsmåte er det også mulig å detektere objekter i bevegelse og deres opptreden, med stor nøyaktighet og med høy pålitelighet.
Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor: Figur 1 viser et grunnriss av en flate henholdsvis et terreng som skal beskyttes, med et mulig arrangement av varselsoner utenfor en beskyttelsesone , ved hjelp av virtuelle linjer ,
figur 2 viser i perspektiv forholdene ved en romover-våkning med virtuelle flater for dannelse av varselområder og et beskyttelseområde,
figur 3 viser et eksempel på oppmåling av et objekt i bevegelse i et terreng,
figur 4 viser i oppriss en illustrasjon av direktiv stråling og virtuelle flater som dannes,
figur 5 viser et snitt gjennom en direktiv stråler,
figur 6 viser et blokkskjema for en anordning for ut-førelse av fremgangsmåten,
figur 7 viser skjematisk i oppriss forløpet av målestrålene ved fastleggelse av bestemte virtuelle flater,
figur 8 viser i skjematisk grunnriss forløpet av målestråler ved fastleggelse av bestemte virtuelle flater,
figurene 9 og 9a viser en anordning med et stråleoppdelingssystem,
figur 10 viser i blokkskjema et utførelseseksempel med
et stråleoppdelingssystem,
figur 11 viser skjematisk den seriemessige behandling av avstandsvektorer,
figur 12 viser skjematisk en gruppevis behandling av avstandsvektorer.
På figur 1 er et terreng eller en flate 1 begrenset av en linje 3 som går ut fra et punkt 2, en linje 4 og en linje 5 som fører tilbake til punktet 2. Figur 1 viser terrenget 1
i grunnriss. Linjen 4 mellom linjene 3 og 5 er her å opp-fatte som en virtuell linje som riktignok ikke selv trer fysikalsk frem i terrenget, men er fastslått i sitt forløp ved hjelp av data lagret i et lager, for eksempel ved polar-koordinatene med hensyn på punktet 2 for et antall utvalgte punkter liggende på linjen, eksempelvis punktene 6 til 16. Mellom disse utvalgte punkter kan forløpet av den virtuelle linje 4 for eksempel fastslås ved interpolasjon lineært eller efter en forutbestemt funksjon ved hjelp av en datamaskin.
En annen virtuell linje 17 kan velges fritt, for eksempel med en fritt valgbar fortrinnsvis konstant avstand fra den første virtuelle linje 4 i retning mot punktet 2.
En tredje virtuell linje 18 kan likeledes velges fritt for eksempel med en annen fritt valgbar fortrinnsvis konstant avstand fra den annen virtuelle linje 17 i retning mot punktet 2. Ved hjelp av disse virtuelle linjer 4, 17 og 18 blir således flaten av terrenget 1 oppdelt i del-flater 19, 20 og 21 som hver kan tilforordnes en bestemt betydning.
Således kan for eksempel delflaten 19 representere en første varselsone, delflaten 20 en annen varselsone og delflaten 21 en beskyttelsesone. Hver av de nevnte delflater er dermed gitt sin særskilte og bestemte betydning.
Punktet 2 representerer stand<p>lassen eller posisjonen for en direktiv stråler som for eksempel utstråler en smal bunt av elektromagnetisk stråling, eksempelvis usynlige lyspulser fra en laser-lyskilde i tidsfølge til forskjellige retninger ut i terrenget 1. Hver av disse pulser blir utstrålt i et definert tidspunkt og med en definert asimutvinkel $ og elevasjonsvinkel V inn i terrenget 1.
Punktet 2 er også standplass for en strålingsmottager som påvirkes av og behandles på fortrinnsvis romlig og frékvens-messig selektiv måte den innfallende dvs. reflekterte stråling fra den aktuelle retning for en strålingspuls. Ved hjelp av hver slik strålingspuls blir det dannet en tilhørende bestemt målestråle som eventuelt blir reflektert fra et objekt eller fra terrenget som bakgrunn. Vi betegner en slik målestråle forbundet med en refleksjon, idet følgende hele tiden som en direkte målestråle. Opptrer det derimot ingen refleksjon,
for eksempel på grunn av fullkommen eller i praksis tilnærmet fullkommen absorpsjon eller på grunn av bortspeiling eller -avbøyning av den utsendte stråling i en annen retning, så betegner vi en slik målestråle i det følgende som en inndirekte målestråle. Som det skal vises i det følgende kan nemlig og-så i tilfelle av inndirekte målestråler, dvs. uteblivende refleksjon, signifikant informasjon bli oppnådd vedrørende tilstanden i det terreng som overvåkes.
Ved hjelp av figur 2 skal nå forholdende ved fastleggelse av bestemte punkter i rommet for definisjon av virtuelle flater i rommet beskrives. Punktet 2 i rommet blir valgt som standplass for den direktive stråle. En romsektor 22 strekker seg ut fra punkt 2. Sektorens vinkelmessige begrensning skjer ved fastleggelse av bestemte punkter i rommet, for eksempel ved punkter 23, 24, 25 og 26. Ved hjelp av disse punkter 23 til 26 og kanskje ytterligere punkter, for eksempel punkter 27,
28 og andre kan det defineres en vilkårlig forløpende flate
som virtuell flate 29 i rommet 22. De romlige forløp av den virtuelle flate 29 kan fastlegges mellom de nevnte definerte punkter ved hjelp av interpolasjon på grunn av en forutbestemt funksjonell sammenheng. På tilsvarende måte kan det defineres ytterligere virtuelle flater, for eksempel ved fastleggelse av de ytterligere punkter 30, 31, '32, 33, 34 og 35 og eventuelt ytterligere punkter på en annen virtuell flate 36.
De virtuelle flater 29 og 36 er på figur 2 hver illustrert
med et linjenett.
Bestemmelsen av de nevnte punkter kan for eksempel skje ved hjelp av koordinater i forhold til det viste koordinat-system x, y, z, for hvert slik punkt, eller ved hjelp av polar-koordinater, idet disse koordinater blir lagret i et lager.
De nevnte virtuelle flater 29 og 36 opptrer derfor ikke rent fysisk i rommet, men det dreier seg her om "tenkte" flater som innebærer oppdeling av romsektoren 2 i delrom.
Hvert av disse delrom blir så tilforordnet en bestemt betydning, for eksempel blir det ytterste delrom 37 bestemt som for-varselrom, det midtre delrom 38 som varselrom og det innerste delrom 39 som beskyttelsesrom. Ved hjelp av en definert følge "av målestråler i tid og med hensyn til asimut og elevasjon, utgående fra den direktive strålers standplass i punktet 2, blir så romsektoren 22 avtastet henholdsvis oppmålt, slik at et objekt 40 som befinner seg i romsektoren 22 eller i tilfelle av et større objekt: en del av dette, blir truffet en gang eller gjentatte ganger av målestråler i en bestemt retning.
En slik målestråle er en smal strålebunt hvis tverrsnitt ved'objektet henholdsvis ved de virtuelle flater blir betegnet som punktformet. Med punktform er det her å forstå at tverrsnittet er lite i forhold til dimensjonene av det objekt som . skal lokaliseres eller detekteres. Dette betyr samtidig at. det minst mulige tverrsnitt også blir ansett å være punktformet når det objekt som skal lokaliseres er enda mindre. I dette tilfelle kan imidlertid intet sies med hensyn til den virkelige størrelse av objektet, selv om objektet fremdeles er detekterbart.
På mottagersiden bestemmes idet minste en parameter, for eksempel avstanden fra stråleren, henholdsvis posisjonen av objektet, ved måling av strålingens gangtid mellom den direktive stråle og objektet 40, henholdsvis tilbake til mottageren. På grunn av tidsfølgen av målestrålene og deres asimut- og elevasjonsvinkel og dermed de forskjellige måleverdier kan et objekt 40 (figur 2) og eller dettes form bestemmes direkte. Befinner det seg i det området som overvåkes et objekt med en overflate som praktisk talt fullkomment absorberer strålingen, så kan allikevel den plutselige mangel på refleksjoner av bakgrunnen, indirekte nærver vinkelmessig stilling, form og ytterligere informasjon vedrørende et slikt objekt oppnås ved bearbeidelse av de direkte målestråler fra den umiddelbare om-givelse for dette objekt. Tilsvarende overveielser gjelder analogt også for tilfelle av overvåkning av et terreng i henhold til figur 1.
Da de nevnte virtuelle linjer 4, 17 og 18 (figur 1) henholdsvis de nevnte virtuelle flater 29 og 36 (figur 2) er definert ved lagring av tilhørende koordinater eller ved inter-polasjonsberegninger på grunnlag av funksjonelle sammenhenger, kan de enten være definert stivt eller fast i terrenget henholdsvis i rommet - og koordinatene er isåfall konstante verdier referert til strålerens standplass i punktet 2, eller de kan også ha en stilling som er foranderlig i løpet av tiden, ved inngivelse av tilsvarende tidsvariable verdier
i lageret.
Strålerens standplass i punkt 2 kan selv være foranderlig med tiden, dvs. at stråleren er bevegbar med hensyn til sine koordinater, idet også i dette tilfelle koordinatene for de virtuelle linjer henholdsvis de virtuelle flater med hensyn til det nå bevegelige punkt 2, kan være konstante eller tidsforanderlige.
Slike tidsforandringer av de virtuelle linjer og de virtuelle flater vanskeliggjør i meget høy grad en eventuelt tilsiktet overlisting av overvåkningssystemet, da det nemlig utenfra ikke kan erkjennes henholdsvis forutsies verken hva som er stillingen av de virtuelle linjer og flater eller for-andringene i disse. Selv ved forut innhentet erfaring eventuelt oppnådd kjennskap vedrørende det aktuelle stilling av virtuelle linjer eller flater, er verdiløs for en planlagt overlisting av romovervåkningen, når som foran nevnt, posi-sjonsparametrene for de virtuelle linjer og/eller flater kan velges tidsforanderlig.
Hvis et objekt som er detektert av målestråler beveger, seg, så kan man ved regnemessig bearbeidelse av måleverdiene, dvs. gangtidene, slik de er representert ved målestrålenes avstandsvektorer, bestemme ikke bare informasjon med hensyn til størrelse og form, henholdsvis konstruksjon og stilling, men også bevegelseskriterier for objektet. Slike bevegelseskriterier vedrører objektets vel hastighet og akselerasjon.
Figur 3 viser et utførelseseksempel for oppmåling av et objekt 4o som beveger seg , ved hjelp av på hverandre følgende målestråle 41. I tidspunktet t = t blir objektet 40 truffet første gang av en målestråle 41-0 i objektets posisjon 40-0. På grunnlag av den momentane avstand av objektet 40 fra standplassen i punkt 2 for den direktive stråler 100 på den ene side, slik som beregnet ut fra strålingsenergiens gangtid fra stråleren til objektet 40 og tilbake til mottageren, og på grunnlag av oppbygning og arbeidsmåte for stråleren i hvert tidspunkt, spesielt også for hver enkelt indikerbar asimut-vinkel * og elevasjonsvinkel ^ som målestrålene følger, er det mulig å beregne koordinatene for den aktuelle posisjon av et objekt truffet av en målestråle.
En vektor E^angir således posisjonen 40-0 der objektet
-40 befinner seg i tidspunktet t .
På tilsvarende måte angir en vektor E, gjennom sin lengde og sin asimut- og elevasjonsvinkel, posisjonen 40-1 av objektet 40 i tidspunktet t^.
Videre angir en vektor E_ gjennom sin lengde og sine asimut— og elevasjonsvinkler , posisjonen 40-2 av objektet
40 i tidspunktet t^.
De nevnte vektorer E , E^og E2er dermed en funksjon av
tiden og av vinklene * og t .
På grunnlag av målestrålene henholdsvis vektorene, eventuelt de forskjellige posisjoner 40-0, 40-1 og 40-2 som følger et bestemt objekt , er det således mulig beregningsmessig å bestemme såvel bevegelsen, dvs. bane- eller veiekurven og/eller hastig-heten og/eller akselerasjonen som bevegelseskriterier for objektet 40. De nødvendige beregninger kan på kjent måte løpende foretas av en elektronisk regnemaskin eller datamaskin.
På basis av lagrede data er imidlertid også forløpet av virtuelle linjer for eksempel 17 og 18 (se figur 1) definert og kan tilføres datamaskinen. Det er klart at ved egnet programmering av den elektroniske datamaskin er det mulig å angi og såvel med hensyn på tid som på sted å beregne overskridelse av slike virtuelle linjer 17, 18 av et objekt 40,
i form av snittpunktet mellom objektets banekurve og den virtuelle linje 17 eller 18 .
På analog måte er det også i tilfelle av en geometrisk eller romlig anordning ifølge figur 2 å bestemme gjennomtrengning av virtuelle flater 29 og 36, som representerer grenser for varsel-områder henholdsvis beskyttelsesområder, ved hjelp av beregningsmessig behandling av en rekke av definerte målestråler som viser inntrengning av ett eller flere objekter i disse soner, henholdsvis områder. Også eventuelt opphold av oppmålte objekter i disse soner henholdsvis områder kan fast-
slås ved beregningsmessig behandling av vedkommende målestråler.
Mens det hittil har vært antatt at det objekt som skal oppmåles eller detekteres er forholdsvis lite i forhold til brennpunktet eller stråleflekken, dvs. det aktuelle tverrsnitt av en strålebunt som tilhører en målestråle, dvs. at objektet i tilfelle av at det var i ro ikke ville bli truffet av to eller flere på hverandre følgende målestråler, så skal det
"nå antas at det dreier seg om et objekt 40 med slike større
dimensjoner at det også blir truffet av et flertall målestråler hvis respektive retninger er kjent.
Ved beregningsmessig behandling av dette flertall målestråler henholdsvis de vektorer som gjelder vedkommende objekt 40, er det mulig ved tilsvarende programmering av datamaskin ikke bare å avlede kriterier vedrørende størrelse, form og konstruksjon, men også vedrørende bevegelsesforhold såsom retning, hastighet, akselerasjon, periodisitet osv. Ved sammenligning av slike kriterier med lagret informasjon som gjelder størrelse, form, konstruksjon, bevegelsesforhold, såsom retning, hastighet, akselerasjon, periodisitet osv. ved kjente objekter, er det ved idet minste tilnærmet overensstemmelse mellom disse mulig å bestemme oppmålte objekter henholdsvis identifisere og for eksempel henføre disse til en bestemt objekt-kategori.
Generelt muliggjør fremgangsmåten bestemmelse av alle objekter som overskrider en virtuell linje eller gjennomtrenger en virtuell flate , henholdsvj -3 befinner seg i en av de i patent krav 1 nevnte del-flater eller i et av de der nevnte del-rom. Det å skjelne mellom uønskede eller forstyrrende objekter og aksepterte objekter er en sak for systemets romlige oppløsning, dvs. fremgangsmåtens og anordningens med hensyn til disse objekter såvel som datamaskinens programmeringsgrad. Teore-tisk sett er det mulig å oppnå en 100 % adskillelse.
Det er således også mulig1henhold til denne fremgangsmåte og med den nedenfor beskrevne anordning, ved hjelp av tilstandsparametre tilført datamaskinen og overvåke en flate eller et område både med hensyn på stasjonære forhold som på forandringer. Herunder er det også mulig å bedømme fastslåtte forandringer med hensyn på bestemte synspunkter eller kriterier ved hjelp av tilsvarende programmering av datamaskinen og å fremvise slike eventuelt utløse alarm.
Det skal bemerkes at bestemmelse av de nevnte vektorer og de forskjellige nevnte behandlinger eller bedømmelser og sammenligning av kriterier med lagret informasjon representerer beregningsmessige prosesser som kan tas hånd om ved tilsvarende programmering av kjente datamaskiner, idet denne programmering selv ikke kan henføres under patentbeskyttelsen og derfor her ikke skal forklares nærmere.
Figur 4 viser et skjematisk oppriss for illustrasjon av høyden av virtuelle flater med stråleflekker som er an-skueliggjort.
Den direktive stråler 100 sender strålingspulser i en definert tidsfølge ut i skiftende retninger. På figur 4 fremtrer terrenget 1 og strålebuntene 42, 43 og 44 hvis respektive hovedstråle har en elevas jonsvinkel på ^ ]_» henholdsvis ^°9^ .
Den første virtuelle flate 29 blir i dette eksempel dannet som en loddrett forløpende flate. En annen virtuell flate 36 er likeledes en loddrett forløpende flate, men med mindre avstand fra strAleren 100. På de virtuelle flater defineres ved de respektive strålebunter 42, .43 og 44, respektive stråleflekker 45, 46 henholdsvis 47, 48, 49. Disse er på figur 4 skjematisk antydet med skraverte ellipser hvis dimensjoner avhenger av divergensen av hver"strålebunt og av avstanden fra den direktive stråler. Ved hjelp av en styrbar vario-optik i tilfelle av en stråler 100 som arbeider med lyspulser, kan størrelsen av stråleflekkene styres efter et program innlagt i datamaskinen, for eksempel i avhengighet av<$>og/eller ^ . Størrelsen av stråleflekken bestemmer blant annet også oppløsningsevnen. For å oppnå en tilstrekkelig overvåkningssikkerhet er det derfor fordelaktig å velge divergensen av strålebunten, elevasjonsvinkelen V og asimut — vinkelen * for de enkelte målestråler og deres tidsrekkefølge slik at det bare oppstår neglisjerbare posi-sjons- og tidsluker mellom stråleflekkene.
Fremgangsmåten kan utføres såvel med en enkelt direktiv-stråler hvis strålingsretning kan forandres, som med et flertall direktive strålere som utstråler i forskjellige retninger. De forskjellige strålingsretninger kan for eksempel enten skje ved bevegelig anordning av senderen selv eller ved hjelp av bevegelige stråle-avbøyningselementer tilforordnet senderen.
Det er imidlertid også mulig å realisere en direktiv stråler som er forsynt med et stråleoppdelingssystem efter senderen for flatemessig og/eller rommessig oppspalting eller oppdeling av strålingen. Ved et slikt system blir da eksempelvis pulset elektromagnetisk stråling, spesielt lysstråler, for eksempel infrarød stråling, utsendt til forskjellige definerte retninger og stråling reflektert fra objekter eller bakgrunn henholdsvis gjennom ett eller flere analoge stråle-oppdelings-systemer, tilført idet minste én mottager og behandlet videre. Den reflekterte stråling blir således fortrinnsvis mottatt rom-selektivt.
Skjer utsendelsen til forskjellige retninger i tid efter hverandre , så blir likeledes de tilsvarende reflekterte strålingsbidrag mottatt efter hverandre og behandlet enkeltvis. Det fremkommer således en sendekanal for utsendelsen av strålingen og en mottager-kanal for romselektiv oppfangning av den reflekterte stråling og videreføring av denne til mottageren, hvilke kanaler fortrinnsvis er avkoblet i for-
hold til hverandre for å unngå direkte overgang av utsendt stråling fra sender-kanalen til mottager-kanalen. Dette må tilstrebes på grunn av den store forskjell i signalnivå i de to kanaler, for at mottageren skål beskyttes mot overstyring.
For spesielle formål eksempelvis overvåkning av flere diskrete flater under anvendelse av bare en sender og mottager, er det fordelaktig å utsende strålingspulser gruppevis efter et bestemt program i forskjellige retninger og tilsvarende å motta de respektive refleksjoner fra de nevnte retninger gruppevis og dessuten å behandle disse gruppevis.
Blir strålingspulser utsendt gruppevis i forskjellige retninger og mottatt gruppevis fra disse retninger sa er det ikke nødvendig å behandle hvert signal fra de respektive retninger enkeltvis. Inntrer det nemlig en forandring av refleksjonsforholdene i stråleoppdelingsområdet, for eksempel på grunn av et inntrengende objekt, dvs. refleksjon av idet minste én av de oppdelte stråler på et annet sted enn tidligere, så opptrer det også ved felles behandling av en hel gruppe av signaler i det således fremkomne summeringssignal,
en forandring. En slik forandring av summeringssignalet i forhold til den uforstyrrede tilstand kan anvendes som et kriterium for en alarm-utløsning. Anvendes minst to stråleoppdelings-systemer som hvert har en flatemessig oppdeling av strålingen i forskjellige flater som også er forskjøvet i rommet, så vil et objekt som trenger gjennom idet minste to flater forårsake forandringer i mottagningssignalene som er tidsforskjøvet, hvorved bevegelsesretningen av et inntrengende objekt kan bestemmes ved behandling av tidsforskjellen og rekkefølgen av
forandringen i utgangssignalet i de to systemer, dg dette kan anvendes som et annet kriterium for retningsavhengig alarm-utløsning.
Fremgangmåten er i prinsippet brukbar for enhver pulsformet utstrålt energi for eksempel ultralyd-energi, men spesielt også for elektromagnetisk energi. Fortrinnsvis er pulsformet laserstråling egnet og spesielt slik stråling i området for usynlig lys, for eksempel i infrarød-området.
I et gitt anvendelsestilfelle kan det for eksempel vise seg fordelaktig for å oppnå en mest mulig lukefri dekning av en virtuell flate med stråleflekker, fordelaktig å styre strålestørrelsen eller -tverrsnittet i avhengighet av de respektive retninger.
Spesielt med hensyn på å beherske dynamikken i mottager-systemet, dvs. en feilfri bearbeidning av såvel meget svake som meget sterke signaler kan det i et gitt tilfelle også vise seg hensiktsmessig å styre sender-effekten og/eller mottager-følsomheten i avhengighet av strålingsretningen.
Det er imidlertid også mulig for dette formål å styre sender-effekten og/eller mottager-følsomheten i avhengighet av størrelsen av målestrålen henholdsvis avstandsvektorene og/eller intensiteten av refleksjonen.
Fremgangsmåten kan også videre utføres slik at ikke bare avstandsvektorene men også intensiteten av den stråling som reflekteres til mottageren blir utnyttet eller behandlet. For eksempel er det på denne måte mulig å erkjenne bestemte objekter som følge av deres høyere refleksjonsevne i forhold til andre objekter og/eller i forhold til bakgrunnen. De tilsvarende oppnådde måledata fremkommet av deres avstandsvektorer på basis av tilleggsbehandling av den høyere intensitet av reflektert stråling tilført mottageren kan behandles særskilt henholdsvis bedømmes særskilt. Derved er det mulig også å oppnå en betydelig datareduksjon når datamaskinen og lageret bare skal tilføres et slikt antall data som er spesielt interessante på grunn av den høyere intensitet som refleksjonen har idet minste tidvis.
Behandlingen av mottagervektorer begrenser seg således for eksempel med hensyn til posisjon av refleksjonen og/eller bevegelsesforhold av vedkommende objekt bare til et ønsket
-utvalg av objektet.
Dette utvalg kan for eksempel skje ved at det er anordnet en i og for seg kjent.terskelverdi-innretning i mottager-kanalen og/eller ved hjelp av tilsiktet idet minste tidvis nedsettelse av sender-effekten for den direktive stråler og/eller av mottager-følsomheten i forhold til normaldrift.
For å lokalisere bestemte punkter i terrenget eller i området , for eksempel utvalgte punkter som fastlegger virtuelle linjer og/eller flater, er det også mulig på. vedkommende steder i terrenget eller området tidvis å anordne spesielt sterkt reflekterende objekter, for eksempel såkalte retro-reflektorer. Disse kan oppmåles som nevnt ovenfor og utvelges på grunnlag av den høyere refleksjonsevne med tilhørende avstandsvektorer såvel som lagring av de derved bestemte koordinater for posisjonen av disse spesielt sterkt reflekterende objekter for å fastlegge virtuelle linjer og/eller flater.
Det er imidlertid også mulig å anvende fremgangsmåten i sammenheng med trafikk-overvåkning. For eksempel kan en virtuell linje eller virtuell flate legges på tvers av en kjørebane og overskridelse henholdsvis gjennomtrengning av denne virtuelle linje henholdsvis virtuelle flate kan detekteres, behandles og for eksempel legges til grunn for telling eller registrering.
Fremgangsmåten kan anvendes for mange forskjellige oppgaver i trafikk-overvåkningen , således for trafikk-telling, trafikk-bedømmeIse for eksempel' kødannelse på motorveier, styring av trafikk-reguleringsanlegg, styring av parkerings-anlegg for overvåkning av kjøretøyer hvis fører har overtrådt et trafikk-signa1, for eksempel et rødt lys.
Helt generelt kan det også bemerkes at fremgangsmåtem er egnet til overvåkning av en flate eller et område såvel med hensyn på stasjonære forhold som på forandret tilstand, hvor-under både det faktum at tilstanden forblir uforandret som eventuelle endringer blir bedømt og/eller fremvist. Det kan også for eksempel dreie seg om et objekt i form av et ras-farlig fjellparti, et byggverk, for eksempel en støttemur eller en kraftverksdam, en bro osv. som overvåkes vedvarende eller tidvis med hensyn til sin tilstand. Opptrer det util-latelige forandringer så kan dette detekteres, registreres eller meldes ved hjelp av en alarm.
For løsning av disse spesielle oppgaver er det fordelaktig å fastlegge idet minste én virtuell linje eller virtuell flate idet minste tilnærmet på overflaten av det objekt som overvåkes , for eksempel et byggverk. Forandringer vil da for eksempel virke slik at idet minste deler av overflaten av det objekt som overvåkes eller av bygningen trenger inn i en annen del-flate eller et annet del-rom. Dette blir vist ved hjelp av et tilsvarende utgangssignal fra datamaskinen, slik at det eventuelt kan utløses alarm.
Figur 5 viser et første utførelseseksempel på en direktiv
stråler sett i snitt.
På figur 5 betegner henvisningstallet 100 den direktive stråler som helhet, dvs. at denne ikke bare omfatter sender-delen men også mottager-delen samt de tilhørende hjelpeinnretninger.
Stråleren 100 har en underdel 101 som er festet på standplassen 2 (figur 1, figur 2, figur 3). På underdelen 101 er over et nålelager 102 en overdel 103 lagret dreibart om en faststående aksel 104.
En i underdelen 101 anordnet drivinnretning 105 driver over en hulaksel 106 og en på figur 5 ikke angitt kobling, overdelen 103 som roterer med for eksempel tolv omdreininger pr. sekund om akselen 104.
En rotasjons- eller vinkelgiver 107 har på den ene side
en giverskive.108 som er stivt forbundet med underdelen 101 over akselen 104, dvs. at skiven 108 står stille i forhold til
. underdelen 101, og på den annen side som bare antydet på figur
5 følere 110 som er forbundet med vinkelgiverens 107 hus 109.
Da giverens hus 109 er stivt forbundet med overdelen 103 på den. direktive stråler 100, roterer det sammen med følerne 110
om akselen 104, og beveger seg således i forhold til underdelen 101 og skiven 108 som er stivt forbundet med denne.
Ved hjelp av vinkelgiveren 107 og dennes følere 110 blir således til enhver tid den momentane relative dreiestiIling
av overdelen 103 overførbar som måleverdi fra følerne 110 over sleperinger 111 med tilknyttede ledninger til en datamaskin.
I den dreibare overdel 103 er det innebygget ytterligere komponenter som er nødvendige for stråleren 100. Det er anordnet en puls-sender 112, for eksempel en laser-diode-sender for å levere pulset infrarød stråling, som på figur 5 er illustrert ved en divergent sendelysbunt 113 , som sendes innom et første optisk element 114, for eksempel et parabol-speil 114 og her et sylindrisk idet vesentlige sirkelformet tverrsnitt i form av en horisontal strålebunt 115 parallell med avbildningsstråle, mot et bevegelig stråleavbøynings-
organ 116, for eksempel mot undersiden av et tosidig speilende sving-speil 116.
Stråleavbøyningsorganet 116 kan svinges om en akse 117
som har en skråstilling på 45° i forhold til horisontalen, som funksjon av tiden og mer nøyaktig definerte vinkelstørrelser i retning av den viste dobbelt pil 118. For dette øyemed har det en i overdelen 103 stivt festet svingeinnretning 119. For å redusere treghetsmomentet av det bevegelige stråleavbøynings-organ 116 er det også fordelaktig å gi sving-speilet en elliptisk form hvis store akse ligger i retning av aksen 117 og hvis lille akse ligger på tvers av denne i sving-spei lets plan. Denne forholdsregel gjør det lettere å oppnå en høy avbøynings-frekvens.
Fra stråleavbøyningsorganet 116, i det foreliggende tilfelle fra undersiden av sving-speilet , blir den parallelle strålebunt 115 kastet nedad mot et ombøyningsspeil 120 er stivt forbundet med overdelen 103 og utgjør et annet optisk element som er skråttstilt med 45° i forhold til horisontalen, og hvis flate er dreiet med 90° i forhold til null-stillingen av stråle-avbøyningsorganet 116 (sving-speilets) flate. Ombøyningsspeilet 120 kaster det lys som tilføres dette fra stråleavbøynings-organet 116 i horisontal retning (dvs. vinkelrett på tegnings-planet for figur 5) som målestråle utad. Denne målestråle er på figur 5 vist som en liten sirkel med midtpunkt i ombøynings-speilet 120. Målestrålen trer ut gjennom et på figur 5 ikke vist vindu i overdelen 103. Svinges stråleavbøyningsorganet 116 slik som beskrevet, som svinges den av ombøyningsspeilet 120 nedad avbøyde strålebunt i forhold til strålerens overdel i et vertikalt plan. Da imidlertid som beskrevet overdelen 103 og dermed også det første optiske element (parabolspeilet 114), stråleavbøyningsorganet 116 og det annet optiske element (ombøyningsspeil 120) roterer sammen med overdelen 103, roterer det nevnte vertikale plan for det sendelys som trer ut av overdelen gjennom et vindu, likeledes om akselen 104.
Ved hjelp av tidspunktet for sendelyspulsen og den til-hørende vinkelposisjon av overdelen 103 er derfor den momentane asimut-vinkel $ nøyaktig gitt henholdsvis definert,
og ved hjelp av den momentane svingestilling av sving-speilet i stråleavbøyningsorganet 116 er' den momentane elevasjonsvinkel ^ nøyaktig gitt henholdsvis definert for hver enkelt målestråle fra den direktive.stråler.
Som første optiske element 114 kan det istedenfor parabol-speil også anvendes en såkalt vario-optikk med ombøyningsspeil som tillater en styrt variasjon i konsentrasjonen av sendelys-bunten 113 og derved også av den målestråle som kastes ut.
Utenfra reflektert lys som skyldes målestrålen kommer gjennom et annet på figur 5 ikke vist vindu inn i overdelen 103 mot et annet ombøyningsspeil 121 som er skråttstilt med 45° i forhold til horisontalen. På figur 5 er mottagningslysbunten illustrert på ombøyningsspeilet 121 som en sirkel med et kryss i. Fra det annet ombøyningsspeil 121 faller mottagningslysbunten loddrett nedad mot den øvre side av det tosidig speilende stråleavbøyningsorgan 116 (sving-speil) og derfra over et annet parabol-speil 122 som konvergent mottagningsstrålebunt 123 fortrinnsvis for undertrykkelse av fremmed lys gjennom et smalbåndet interferensfilter 124 til en mottager 125. Mottageren 125 omvandler den mottatte stråling til elektriske signaler som blir bearbeidet i en datamaskin.
I den direktive stråler 100 er eksempelvis i overdelen 103 også de tilhørende hjelpeinnretninger, såsom strømfor-syningsdeler, styrer- og reguleringsenheter for driften 105 og svingeinnretningen 119 såvel som datamaskinens komponenter anbrakt. Dette er illustrert på figur 5 ved hjelp av en rekke symbolsk viste elektroniske kretskort 126.
Den direktive stråler blir forsynt med elektrisk energi over ledninger 127, for eksempel fra et vekselstrømnett eller fra et batteri. Over andre ledninger 128 angir stråleren 100 de av denne bearbeidede utgangssignaler, for eksempel i kodet form. Disse utgangssignaler kan på i og for seg kjent måte for eksempel bringes til fremvisning som tilstandsmeldinger og/eller alarm-meldinger.
Videre skal det nevnes at de målestråler 41 (figur 2, 3) henholdsvis 42, 43, 44 (figur 4) som blir levert av stråleren 100 svarende til pulsfølgefrekvensen for pulssenderen 112, frembringer brennpunkter eller stråleflekker 45, 46, 47, 48, 49 (figur 4) i området for de virtuelle linjer henholdsvis virtuelle flater 29, 36 (figur 3). I den forbindelse er det fordelaktig på den ene side å velge henholdsvis styre størrelsen av disse stråleflekker og på den annen side puls-følgefrekvensen for pulssenderen 112, på slik måte at disse stråleflekker efter hverandre og under påfølgende omløp (rdtasjon av stråleren i00) og ved hjelp av foranderlig vertikal avbøyning av målestrålen (stråleavbøyningsorgan 116) gir en mest mulig lukefri dekning av de valgte virtuelle flater. Hvis det anvendes en lys-sender (også infrarød) som puls-sender 112 er det fordelaktig å regulere størrelsen av stråleflekkene ved hjelp av en tilhørende regulerings- og styreenhet, langs for eksempel den første virtuelle flate i avhengighet av dennes avstand fra den direktive stråler 100.
Figur 6 viser et blokkskjema for et utførelseseksempel
av en anordning for utførelse av fremgangsmåten.
Pulssenderen 112 utsender i infrarød-området laserpulser hvis pulsfølgefrekvens styres av regulerings- og styreenhet 130 over en ledning 131. Sendepulsene fra pulssenderen 112
går gjennom en vario-optikk 132 hvis fokusering styres av regulerings- og styreenhetene 130 over en styreledning 133. Sendepulsene blir så avbøyet av stråleavbøyningsorganet 116
i avhengighet av dettes momentane stilling og tilført om-bøyningsspeilet 120. Ombøyningsspeilet 120 ombøyer sendepulsene som målestråle 40 i en retning definert ved den momentane vinkelstilling av stråleren 100 og den momentane svingestilling av stråleavbøyningsorganet 116 i asimut og elevasjon ^ . Den resulterende sendelysbunt er fokusert i overensstemmelse med den momentane innstilling av vario-optikken 132.
Regulerings- og styreenheten 130 styrer den korrekte stilling av stråleavbøyningsorganet på grunnlag av informasjon som tilføres fra vinkelgiveren 107 over en ledning 134 og fra stråleavbøyningsorgan 116 over en ledning 135 samt fra en sentralprosessor 200 over en ledning 136V, -for å dirigere målestrålen 40 nøyaktig i en definert retning , . For for- bedring av denne styreprosess tilfører en ledning 136 informasjon om den virkelig stilling av dette stråleavbøyningsorgan, til styre- og reguleringsenheten 130.
Det mottagningslys 40 som reflekteres fra bakgrunnen i det terreng 1 (figur 1), det rom eller område 22 (figur 2) eller av et objekt 40 (figur 2, 3) som overvåkes, går over det annet ombøyningsspeil 121, stråleavbøyningsorgan 116 og det annet parabol-speil 122 gjennom det smalbåndede interferensfilter 124 til mottageren 125. Gjennom det valgte arrangement (figur 5) av den direktive stråler 100 er det sikret at mottager-innretningen ved delene 121, 116, 122, 124 og 125 alltid er rettet nøyaktig i overensstemmelse med den utsendte målestråle 40.
For at den i patentkravene angitte fremgangsmåte skal kunne utføres med den direktive stråler 100, inneholder denne en datamaskin 400 bestående av sentra1-prosessoren 200 og en satelitt-maskin 300, og en gruppe 500 av hjelpeinnretninger tilforordnet datamaskin 400.
Sentral-prosessoren 200 har en første inngangs/utgangs-e nhet 201 og en annen inngangs/utgangsenhet 202 og dessuten en sentralenhet 203, et programlager 204, et første skrive-leselager 205 med valgfri eller tilfeldig aksess og et annet skrive-leselager 206 med tilfeldig aksess, som alle står i forbindelse eventuelt kan bringes i forbindelse med hverandre på i og for seg kjent måte over en første databuss 207.
Satelittmaskinen 300 har en inngangs/utgangsenhet 301
og dessuten en sentralenhet 302, et programlager 303 og et skrive-leselager 304 med tilfeldig aksess, som alle står henholdsvis kan bringes i forbindelse med hverandre på i og for seg kjent måte over en annen databuss 305.
Sentralprosessoren 200 henholdsvis dennes databuss 207 og satelittmaskin 300, henholdsvis dennes databuss 305 er tilforordnet en felles databuss -styreenhet 401.
Mellom den første databuss 207 i sentral-prosessoren 200 og den annen databuss 305 i satelittmaskinen 300 er det for trafikken mellom de to databusser 207 og 305 henholdsvis mellom sentralprosessoren 200 og satelittmaskinen 300 anordnet en sender-mottager (transceiver) 40 2.
Følgende hjelpeinnretninger er tilforordnet datamaskinen "400: En samtidsklokke 403 som er anordnet såvel til å være tids- henholdsvis frekvensbasis for vinkelgiveren 107 og styre-og reguleringsenheten 130, samt for styring av den nevnte datamaskin, strømforsyningsinnretninger 404 med tilhørende styreenhet 405 , en inngangsenhet 406 såvel for inn- og utkobling av den direktive stråler 100 som for valg av ønsket drifts-tilstand. Over denne inngangsenhet 406 skjer også innkoblingen av drivinnretningen 105. Som ytterligere hjelpeinnretning er det anordnet en utgangsenhet 407 for avgivelse av informasjon avledet ved hjelp av den direktive stråler 100, dvs. for eksempel tilstandsmelding for det terreng eller rom eventuelt område som overvåkes , bestemmelse av henholdsvis melding om bestemte forandringer, koordinater og ytterligere informasjoner vedrørende detekterte objekter, alarmsignaler osv. Slik informasjon kan fortrinnsvis bli avgitt ved hjelp av kodede signaler som er egnet til å anvendes ved i og for seg kjente fremvisningsinnretninger og/eller alarminnretninger.
For en anordning ifølge det foran beskrevne utførelses-eksempel skal nå dennes arbeidsmåte forklares under henvisning til figurene 5 og 6, samt de ytterligere figurer 7 og 8 ved et bestemt anvendelses-tilfelie.
Figur 7 viser skjematisk forløpet av målestrålene ved fast-leggingen av bestemte virtuelle flater. Opprisset på figur 7 representerer forholdene i et vertikalt plan med asimut gjennom aksen for den direktive stråler 100, hvor det for en første gangs innføring av koordinater for en første virtuell flate I på høyden h tidvis er anordnet en retroireflektor 501. En målestråle 502 treffer retroreflektoren 501 og har herunder en elevasjohsvinkel Avstanden fra stråleren 100 til reflektoren 501 i den første virtuelle flate I i retning av målestrålen 502 er Eq. Fjerner man nå igjen retroreflektoren 501 så kan en målestråle i det nevnte vertikale- plan og med elevasjonsvinkel ^^treffe terrenget 1. Dette gir til treffpunktet 502 en avstandsvektor som er et stykke AEq lengre
hvorved E + ZlE = E, .
o ol
En annen virtuell flate II blir nå fastlagt ved hjelp av treffpunktet 503. I det samme vertikale plan hvor målestrålen 502 forløp, kan det nå utsendes en annen målestråle 504 med en elevas jonsvinkel-dif feranse A<V>Denne annen målestråle 504 treffer terrenget 1 i et annet treffpunkt 505. Ved hjelp av disse andre treffpunkter er nå også stillingen av en tredje virtuell flate III fastlagt. Som det fremgår av figur 7 gjelder relasjonen E2= E1+ Ae^På analog måte blir det ved hjelp av en målestråle 506 som forløper med en høyere elevasjonsvinkel-differens A<l>l'2, dannet et treffpunkt 507 i terrenget 1, som gjør det mulig å fastlegge en fjerde virtuell flate IV. Også her gjelder på analog måte at avstandsvektoren E^= E2 + AE2.
Legg merke til at gjennom elevasjonsvinkel-differansene Af^og Af2er avstandsdifferansene Ae^og Ae2mellom den annen og den tredje såvel som mellom den tredje og den fjerde virtuelle flate fastlagt. Dessuten bestemmer høyden h og differansen AEq henholdsvis elevasjonsvinkelen Y, den horisontale avstand A mellom den annen virtuelle flate II og den første virtuelle flate I eller retroreflektoren 501.
I foreliggende tilfelle blir det antatt at de virtuelle flater I, II, III og IV forløper vertikalt. Velges de virtuelle flater kuleformet med den direktive stråler 100 som sentrum, så ville det bli forenklinger i beregningene da avstandsvektorene for alle punkter på en slik flate er like.
Figur 8 viser et skjematisk grunnriss av forløpet av målestrålen ved fastleggelse av bestemte virtuelle flater. Målestrålen som går ut fra stråleren 100 under asimut-vinkler <J>^, $2, $2 og $4 henholdsvis under elevasjonsvinkler T-^, V^ +A'l'^og + AV^+ Af2, treffer på den ene side tidvis retroreflektorer 501, 508, 509 og 510 oppstilt i terrenget 1 og på
den annen side treffpunkter 503, 505 og 507 i terreng 1 når de forløper i vertikal-planet tilsvarende en asimut For-løper imidlertid målestrålene i vertikal-planet svarende til asimut $2så treffer de i treffpunktene 511, 512 og 513 alt efter deres elevasjonsvinkel. Når målestrålene i vertikal-planet svarende til asimut <i>3så vil det alt efter elevasjonsvinkel fremkomme treffpunkter 514, 515 og 516. Hvis endelig målestrålene forløper i vertikalplanet svarende til asimut $4så faller de på treffpunkter 517, 518 og 519 alt efter sin elevasjonsvinkel.
Treffpunktene 503, 511, 514 og 517 bestemmer dermed en virtuell linje 520 i terrenget 1, hvilken linje i dette tilfelle representerer projeksjonen av en antatt vertikal virtuell flate II. På samme måte bestemmer treffpunktene 505, 512, 515 og 518 en annen virtuell linje 521 i terrenget 1, som representerer projeksjonen av den i dette tilfelle antatt vertikale andre virtuelle flate III. Endelig bestemmer treffpunktene 507, 513, 516 og 519 en ytterligere virtuell linje 522 i terrenget 1 som utgjør projeksjonen av en ytterligere i dette tilfelle antatt vertikal virtuell flate IV.
Det er således klart at ved hjelp av den tidvise eller forbigående anordning av retroreflektorer er det på enkel måte med stråleren 100 mulig å bestemme de nødvendige koordinat-verdier for fastleggelse av virtuelle linjer (503, 505, 507, figurene 7 og 8) henholdsvis for fastleggelse av virtuelle flater (I, II, III, IV, figur 7, figur 8). Ved tilsvarende programmering av sentralprosessoren 200 (figur 6) kan de slik bestemte koordinatverdier lagres og behandles eller vurderes.
Det er imidlertid også mulig som utgangsbasis for fastleggelse av de virtuelle linjer og virtuelle flater fritt å fastlegge en første virtuell linje 523 i terrenget 1 og med. utgangspunkt i denne virtuelle linje 523 å fastlegge andre virtuelle linjer med respektive fritt valgte faste avstander.
De koordinatverdier som fremkommer på denne måte kan så eksempelvis manuelt innføres i datamaskinen gjennom inngangsenheten 301. Alt efter de topografiske forhold i et anvendelsestilfelle er den første eller en annen nevnte metode for fastleggelse av de virtuelle linjer og flater mest fordelaktig.
Fortrinnsvis kan linjen 523 også antas å være ekvidistant
i forhold til en tidligere ved hjelp av retroreflektorer (501, 508, 509, 510) og treffpunkter 503, 511, 514, 517 bestemt virtuell linje 520. Herunder kan denne linje 523 fortrinnsvis legges i en slik avstand fra den virtuelle linje 520 som tilsvarer minimum blant avstandene fra retroreflektorene 501, 508, 509, 510 til de tilhørende treffpunkter 503, 511, 514, 517. En slik fremgangsmåte forenkler de regnoperasjoner som skal ut-føres i datamaskinen 400.
Ved en anordning ifølge det foran beskrevne utførelses-eksempel er arbeidsmåten som følger: Ved hjelp av inngangsenheten 406 blir anordningen satt i drift. Herunder ivaretar inngangsenheten flere oppgaver og innleder forskjellige tiltak nemlig: 1. Innkobling av strømforsyningen 404 og drivinnretningen 105.
2. Fastleggelse av avstanden mellom to virtuelle flater.
3. Opptak eller registrering (en gang) av koordinatene for en virtuell flate.
4. Normal-drift.
5. Utkobling av anordningen.
1.1 Ved innkobling blir samtidig sentralprosessoren 200
og satelitt-maskinen 300 brakt i en definert utgangs-stilling.
2 .'1 Fastleggelsen av avstanden mellom de to virtuelle flater kan i tilknytning til punkt 1.1 skje for hånd. Derved blir konstantene innført i det første skrive-leselager 205 i sentralprosessoren 200, for å skjelne de virtuelle flater fra hverandre. Herunder er for eksempel tre virtuelle flater sammenknyttet ved hjelp av to konstante vinkler. 3.1 En i inngangsenheten 406 videre innført kommando: "Opptak av den virtuelle flate" aktiverer det program-forløp som i dette øyemed er lagret i sentral-prosessorens program-lager 204. Herunder forblir satelitt-maskinen 300 i sin utgangsstiIling. Anordningen utfører nå følgende arbeidstrinn: 3.1.1 Mottageren 125 blir innstilt på laveste følsomhets-trinn.
3.1.2 Hele det rom som kan dekkes av den direktive stråler 100 blir avsøkt uten luker, dvs. over hele asimut-
og elevasjonsområdet.
3.1.3 Avsøkningslinjer blir gjennomløpt med maksimale
stråleflekker.
3.1.4 Opptak og lagring av karakteristidke verdier for utvalgte steder eller posisjoner som gir forhøyet intensitet av mottagningslyset på grunn av forhøyet refleksjonsevne , for eksempel fra en retroreflektor forbigående anbrakt på stedet. Avslutning av den første opptaksfase.
3.1.5 Regnemessig sammenholde Ise av de verdier (koordinatet)
som er oppnådd under punkt 3.1.4 til en funksjon E ($,¥). Denne funksjon er nå utstyrs-spesifikk med hensyn til en definert oppgave og den direktive strålers oppstillingsposisjon. Funksjonen E ) blir lagret i det første skrive-leselager 204 i sentralprosessoren 200 og forblir uforandret over hele operasjonstiden.
3.1.6 Videreføring av de partielle funksjonsverdier E ( * ,
¥) fra sentralprosessoren 200 til styre- og reguléringsenheten 130 sammen med de konstante vinkler A ^ for avstanden av de virtuelle flater (se foregående punkt 2.1) for styring av stråleav-bøyningsorganet 116. Dessuten tilføres styre- og reguléringsenheten 130 en konstant pulsfrekvens (pulssenderen 112) .
3.1.7 Begynnelse av den annen opptaksfase for å frembringe ER-verdien for avstanden til de enkelte arrangerte virtuelle flater; fra ER-verdien for den virtuelle flate II (figur 8) blir den tilhørende SKAL-verdi for den virtuelle flate I (figur 7, figur 8) avledet ved substraksjon av verdien A (figur 7).
Disse verdier blir lagret i det første skrive-lese-lager 205 i sentralprosessoren 200 og forblir konstante over hele opera-s jonstiden .
ER-verdien for avstanden til de ytre virtuelle flater III, IV (figur 7, figur 8) blir utregnet ut fra de tilsvarende ER-verdier for de neste indre virtuelle flater. De fremkommende differanse-verdier A E blir sammen med avstands-ER-verdiene lagret som ER-funksjon i det første skrive-leselager 205 i sentralprosessoren 200 og representerer SKAL-verdien for en avsøkningssyklus. Innlagringen av alle SKAL-verdier i det første skrive-leselager 205 skjer i tidsordning.
3.1.8 Sletting av de karakteristiske verdier oppført under
det foregående punkt 3.1.4.
4.1 Efter at anordningen på den foran beskrevne måte har utarbeidet SKAL-verdier er den med programmet i program- lageret 204 i sentralprosessoren 200 og med
programmet i program-lageret 303 i satelittmaskinen 300 istand til å oppta og gjennomføre normal-drift for overvåkningen. Dette skjer vanligvis ved hjelp av en styre-kommando over inngangsenheten 406 til sentralprosessoren 200 og satelitt-maskinen 300.
De i program-lageret 204 lagrede program er utviklet for det spesielle anvendelsesformål som anordningen har. Det inneholder når det gjelder sentralprosessoren 200 foruten de fremgangsmåte-trinn som tjener til å oppta de virtuelle flater,
de skritt som tjener til innføring eller innlagring av de avstandsmåleverdier som skal påtrykkes, deres sammenligning med innlagrede SKAL-verdier for å oppnå de differanser som s kal innføres og avgivelse av innlagrede SKAL-verdier for definerte vinkelstørrelser i retning som vist med dobbelt-pilen 118 for stråleavbøyningsorganet 116 (figur 5) såvel som for vinkelgiveren 107 (figur 5) og for innføringen i regulerings-og styreenheten 130 (figur 6).
I det forutsatte utførelseseksempel skjer omkoblingen fra de foran omtalte forholdsregler (skritt) 3 til forholdsregel (skritt) 4 automatisk efter fullførelse av forholdsreglene (skrittene) 1 til 3 og fastleggelse av operasjonsmåte (vertikal eller horisontal orientering av omdreiningsaksen for den direktive stråler 100), hvilket innebærer forskjellige pro-grammer for behandlingen av måleverdier.
Det samvirke mellom datamaskinen 400 og den direktive stråler henholdsvis som følge av den styrte dreiebevegelse av stråleren 100 og den styrte svingebevegelse av stråleavbøynings-organet 116, gjennomgår anordningen funksjonen E (* ,^ ) og dette skjer flere ganger alt efter antallet av virtuelle flater
Da stråleren 100 bare roterer med tilnærmet konstant vinkel-hastighet, mens derimot den vinkelmessige avsøkning må skje med høyest mulig nøyaktighet, blir avgivelsen av strålingspulser fra pulsene 112 (figur 5, figur 6) styrt slik ved hjelp av momentan-verdier for vinkelgiveren 107 over regulerings-
og styreenheten 130 at pulsfrekvensen riktignok ikke lenger er en konstant frekvens, men de enkelte pulser blir avgitt i respektive vinkelstillinger tilforordnet disse. Den korreksjon som er nødvendig for dette blir foretatt på grunnlag av in--formasjonen lagret i skrive-lese-lagrene 205 og 206 i sentral-
prosessoren 200 gjennom regulerings- og styreenheten 130.
Et fra hver mottagningspuls fremkommet ved refleksjon blir det dannet en avstands-ER-verdi og denne blir lagret i skrive-lese-lagret 205 (figur 6) "on-line", dvs. ved trinn-kobling. I tilknytning til dette blir den i skrive-lese-lagret 205 innførte avstands-SKAL-verdi, som har samme asimut
$ , men tilsvarer en indre virtuell flate henholdsvis eleva-sjonen ^ . , substrahert fra avstands-ER-verdien. Den fremkommende ER-differanse AE = f ( $ , V ) blir nå sammenlignet med den SKAL-differanse som er lagret i skrive-lese-lagret 205. For det tilfelle at SKAL/ER-verdi-differansen ikke er lik null blir ER-verdi-differansen innført som ny SKAL-verdi-differanse i skrive-lese-lagret 205 og dessuten også i skrive-lese-lagret 206. SKAL-verdi-avstanden i skrive-lese-lagret 205 for de virtuelle flater - frem til verdien for den virtuelle flate I (figur 7) - blir likeledes erstattet med ER-verdi-avstanden og utgjør således SKAL-verdien for den neste avsøkningssyklus.
Ved uforandret periferi er normalt SKAL/ER-verdi-dif f eransen lik null, dvs. at ingen nye verdier blir innført i lagret.
Så snart en gjenstand trer inn i periferien eller den virtuelle flate blir denne differanse større enn null og dermed innført på foran beskrevet måte i skrive-lese-lagrene 205 og 206.
Satelitt-maskinen 300 (figur 6) innhenter ved hjelp av databestyr-enheten 401 over sender/mottager 402 de i tid og posisjon kodede differanser Ae - f (1<>>, ) og efter om-stendighetene også funksjonsverdiene E ( (I) ) fra lese-skrive-lagret 206 for sentral-prosessoren 200 og lagre disse i sitt skrive-lese-lager 304.
Sentral-prosessoren 200 har prioritert slik at satelitt-maskinen 300 bare kan innhente data når sentral-prosessoren 200 har pause.
I satelitt-maskinens program-lager 303 befinner det seg kriterier for eliminering av feil-alarmer ved påvirkning uten betydning, såvel som for testing av anordningen. Under påvirkninger uten betydning forstås for eksempel fugler , blader, sne, smådyr som beveger seg, baller og lignende. Påvirkninger av betydning er derimot for eksempel inntrengende personer. Satelitt-maskinen 300 har over en egen inngangs/utgangs enhet 301 forbindelse med utgangsenheten 407 og med samtidsklokke 403. Den overtar kontrollen av den elektriske og mekaniske tilstand av anordningen over de tilsvarende kontroll-ledninger. De i henhold til posisjonsmessige og tidsmessige sammenhenger bearbeidede differanser utløser alt efter sammenligningskriterier fra program-lageret 303, en for-alarm henholdsvis alarm, som satelitt-maskinen 300 av-
gir videre til utgangsenheten 407.
Alle differanser som av satelitt-maskinen 300 er inn-lagret i dennes skrive-lese-lager 304 blir slettet efter ut-løpet av et bestemt tidsrom som avledes fra samtidsklokken 403, efter inngivelse av den i tid siste differanse. Dette forløp gjentar seg periodisk efter hvert utløp av dette tidsrom.
Ved den valgte art av bearbeidelse i sentral-prosessoren 200 sammen med de sistnevnte forholdsregler i satelitt-maskinen 300 blir det mulig at for eksempel ved anbringelse av stråleren 100 på en bygning blir det oppnådd at anordningen for eksempel ved anbringelse av stråleren 100 på en bygning og ved overvåkning av omgivelsene, vil reagere like så lite på bygninger som står i strålerens arbeidsområde som på et voksende snedekke.. Dette siste blir utelukkende detektert ved at avstandene mellom de ytre virtuelle flater blir konstante, mens differansen mellom de virtuelle flater I og II (figur 7, figur 8) endrer seg. Når det kommer tåke endres differansene mellom de ytre virtuelle flater proporsjonalt i tid, henholdsvis efter hverandre, idet dette kommer sist for de innerste virtuelle flater. Fuglerbg løse blader som ikke skal utløse noen alarm, blir eliminert ved at (den siste) differanse mellom den siste og den nest siste flate blir , og den nest siste differanse for-blir uforandret. Da satelitt-maskinen 300 alltid straks avtaster differansene fra skrive-lese-lagret 206 og derved sletter dette kan dette skrive-lese-lager 206 holdes lite.
Ved siden av innføring av avstandsmåleverdier og sammenligning med SKAL-verdier, hvorav det fremkommer differanser som likeledes skal lagres, har sentral-prosessoren 200 til oppgave å stille til disposisjon for regulerings- og styreenheten 130 vinkeldata for vinkel-giveren 107 og stråle-avbøyningsortanet 116, hvilket vinkeldata tilhører den verdi
.vedrørende styréenhetens utløsningstid som følger efter den
inngående avstandsmåleverdi. Regulerings- og styreenheten 130 bestemmer ved hjelp av verdiene fra vinkelgiveren 107 i reguleringssløyfen den tid ved hvilken stråleavbøyningsorganet 116 må innta den stilling som blir angitt av sentralprosessoren 200, ved hvilken også vinkelgiveren og den sammen med denne roterbare overdel 103 (figur 5) må innta den posisjon hvor strålingspulsen for oppnåelse av den neste avstandsmåleverdi blir frembrakt. Den nøyaktige korrelasjon i tid og posisjon
(retning) av strålingspulsene er avgjørende for reproduksjon av de avstandsmåleverdier som oppstår ved periferien. Dette skjer for å unngå udefinerte differanser.
Blir det til strålingspulsene benyttet optiske for eksempel infrarøde strålingspulser, så kan pulsene 112 (figur 6) være forsynt med en variooptik 132 (figur 6) og brennvidden av denne kan styres av regulerings- og styreenheten 130 i avhengighet av avstandsmåleverdiene.
5. Utkobling av anordningen
Man skjelner mellom to tilfeller, nemlig
5.1 Utkobling under operasjons- eller aktiveringstiden.
I dette tilfelle forblir strømforsyningen til datamaskinen 400 opprettholdt , mens periferienhetene med måle- og reguleringsdel blir skilt fra strømforsyn-ingen.
5.2 Utkobling av anordningen generelt.
Alle enheter blir skilt fra strømforsyningen, dvs. brakt til spenningsløs tilstand.
Et ytterligere utførelseseksempel skal nå forklares under henvisning til figurene 9, 10, 11 og 12. Her viser figur 9 en anordning med et stråleoppdelingssystem.
På figur 9 representerer henvisningstallene 600 stråle-oppde lingssystemet som helhet, som er innrettet til anvendelse av oppfinnelsen for overvåkning av diskrete flater, for eksempel en døråpning 601 eller en vindusåpning 602 i en bygning 603.
Stråleoppdelingssystemet 600 er på den ene side forbundet med en pulssender 112 og på en annen side med en mottager 125. Over et senderkoblingsorgan 604, for eksempel en første linseanordning for kobling av en laserdiode i pulssenderen 112 til glassfibre i et sendeledersystem 605 bestående av en eller flere glassfiberbunter som fortrinnsvis har forskjellige lengder, blir sendeenergien tilført gjennom de enkelte fibre i hver glassfiberbunt til hver sin sendelinse 606 i en stråleoppdeler .607, og fra disse linser utstrålt i forskjellige retninger som sendestråler 608 i et plan parallelt med dør-planet. De sendestråler 608 som fremkommer på denne måte er rettet mot dørkarmen og blir - såfremt døråpningen er fri - reflektert fra karmen. Mottagningslinser 609 i en strålesamler 610 tar inn mottagningsstråler 611 som forløpet motsatt av sendéstrålene og er tilforordnet bestemte av disse, svarende til mer eller mindre diffuse refleksjoner, og fører mottagningsenergien over de enkelte fibre i en glassfiberbunt i et mottagningsledersy.stem 612 over et annet linsesystem i et mottagerkoblingsorgan 613 til mottageren 125.
På figur 9a er det vist detaljer ved den fortrinnsvis konstruktivt sammenbygde stråleoppdeler 607 og strålesamler 609. Linsene 606 og 609 kan herunder fortrinnsvis på i og for seg kjent måte være konstruktivt forenet med de respektive ender av de tilhørende glassfibre.
Stråleoppdelingssystemet 600 strekker seg fra pulssenderen 112 til de flater 601, 602 og eventuelt ytterligere flater og tilbake til mottageren 125. Fortrinnsvis blir de glassfiberbunter som hører til sendeledersystemet 605 og til mottagningsledersystemet 612, arrangert under optisk av-kobling i en felles kanal, for eksempel et rør og beskyttet mot skader, for eksempel i det indre av bygningen 1.
For å frembringe retningsavhengig informasjon vedrørende objektet som trenger gjennom de flater som overvåkes, kan det skje en overvåkning i romlig bak hverandre liggende flater,
for å oppnå tidsforskjeller i gjennomtrengningen av flatene. Fortrinnsvis blir da de respektive tilhørende stråleopp-delere 607 og strålesamlere 610 anordnet i nabohjørner av de flater 601 og 602 som skal overvåkes.
Den foran beskrevne ytterligere utførelse tillater en vesentlig forenklet systemoppbygning på grunn av at bevegelige deler er falt bort, og spesielt blir strukturen av datamaskinen vesentlig forenklet i forhold til den i utførelsen ifølge figur 6.
Figur 10 viser et blokkskjema for det beskrevne utførelses-eksempel med et stråleoppdelingssystem 600. Pulssenderen 112 utsender sendestråler 608 over det her bare skjematisk viste stråleoppdelingssystem på den ene side 600. Mottagningsstråler 612 blir på den annen side tilført mottageren 125
av stråleoppdelingssystemet 600. På analog måte med det som er vist på figur 6, er det anordnet en datamaskin 400<*>for styring av pulssenderen 112 og for behandling av utgangs-signalene fra mottageren 125.
Fra gangtidene for sendepulsene fra utgangen av senderen 112 til mottagning av de signaler som mottagningsstrålene representerer, kan det igjen dannes avstandsvektorer, hvor-under det må tas i betraktning at såvel gangtidene i stråleoppdelingssystemet 600 som gangtidene i det frie rom ved de flater som skal overvåkes, inngår i avstandsvektorene E under dette utførelseseksempel, henholdsvis må .bearbeides beregningsmessig .
De enkelte blokker på figur 10 tilsvarer de blokker på figur 6 som er betegnet med samme henvisningstall.
Ved foreliggende ytterligere utførelseseksempel utgjør de bestrålte henholdsvis reflekterende deler av dørrammen, henholdsvis vindusrammen, i sammenheng med patentkrav 1, hver en virtuell linje eller flate, gjennom hvilket den flate (døråpning) som defineres av stråleretningene fra stråleoppdeleren 607, begrenses strålingsmessig. Overvåkningen begrenser seg derfor til det flateparti som ligger innenfor denne omramning, hvilket utgjør den egentlige beskyttelsesflate henholdsvis det egentlige beskyttelsesrom.
Regner man som nevnt gangtidene og dermed mottagnings-vektorene for eksempel ut fra senderutgangen, så fremgår det av figur 9 at hver overvåket flate, dvs. flatene 601 og 602
og eventuelt andre, kan tilforordnes et helt bestemt område som fremkommer henholdsvis av summen av gangtiden fra senderen 112 til stråleoppdeleren 607 pluss gangtiden for sendestrålene. Den korteste sendestråle ved åpningen 601 fremkommer når. et forstyrrende objekt befinner seg umiddelbart ved stråleoppdeleren 607, da den tilhørende gangtid isåfall er den korteste eller minste verdi som kan fastlegges i sammenheng med åpningen 601, og derved fremkommer her den korteste avstandsvektor. Den lengste gangtid og dermed den største avstandsvektor fremkommer ved åpningen 601 i form av en diagonalt for-løpende sendestråle 608 henholdsvis mottagningsstråle 611.
Ved periodisk oppmåling av h<y>er åpning 601, 602 og eventuelt andre , er det derfor mulig løpende å danne definerte mottagningsvektorer og å lagre disse. Ved inntrengning av et objekt i en av de således overvåkede flater (åpninger) forandres idet minste én avstandsvektor i forhold til den for vedkommende flate (åpning) og retning eller retninger tidligere dannet og midlertidig lagret avstandsvektor. En slik forandring vil på grunn av tilhørigheten til de områder av avstandsvektorer (gangtider) som er tilforordnet vedkommende flate (åpning), også følgelig kunne tilforordnes en bestemt flate (åpning).
Av dette resulterer ikke bare muligheten av å alarmere
en inntrengning med hensyn på tidspunkt, men samtidig en fremvisning med hensyn på sted eller på seksjon (flate, åpning 601, 602 osv.) for inntrengning.
Figur 11 viser skjematisk den seriemessige behandling av de avstandsvektorer E som fremkommer med en anordning ifølge figurene 9 og 10. Avstandsvektorene E tilsvarer som nevnt de tilhørende gangtider, og av denne grunn er på figur lia såvel tiden t som avstand E angitt langs ordinaten.
Abscisseaksen X angir overvåkningsstedet og er derved
lagt slik at den tilsvarer et tidspunkt t , for eksempel tidspunktet for sendestrålenes avgivelse fra den stråleoppdeler 607 som ligger nærmest senderen 112.
På figur.Ila er det tegnet tre grupper som hver har fem avstandsvektorer, idet den første gruppe er tilforordnet en åpning 601, den annen en åpning 602 og den tredje en ytterligere åpning 614.
De avstandsvektorer som er opptegnet med avslutning i et punkt, gjelder for normal tilstanden, dvs. at det ikke er noe inntrengende objekt i åpningen.
De avstandsvektorer som er tegnet med avslutning i et kryss gjelder for det tilfelle at det foreligger et objekt 615 som trenger seg inn.
Disse forhold er illustrert på figurene 11b, lic, lid og
lie.
Av figur 11 fremgår det uten problemer at gangtidsområdet t4til t5i det uforstyrrede tilfelle gjelder det åpningen 601, at gangtidsområdet t&til t7 i det uforstyrrede tilfelle gjelder åpningen 602 og at gangtidsområdet tQtil tg gjelder
åpningen 614.
Opptrer det et inntrengende objekt 615, for eksempel
ved åpningen 601, så skjer det en tidligere refleksjon på objektet 615 istedenfor på rammen omkring åpningen 601, hvilket fører til kortere gangtider t^, t og t^såvel som kortere avstandsvektorer, slik som tegnet, streket og av-sluttet med et kryss på figur lia.
Ved sammenligning av de forkortede avstandsvektorer
med de normale vektorer (heltrukne linjer) tilforordnet den samme åpning 601, fremkommer det tidspunkt og det sted, eventuelt åpningen 601, hvor inntrengningen skjer.
Dette er beregningsmessige prosesser som kan besørges automatisk ved hjelp av tilsvarende programmering av datamaskinen 400 (figur 10). Herunder blir alle enkelte avstandsvektorer bearbeidet, i serie.
På forenklet måte kan inntrengningen av et objekt også bestemmes ved gruppevis bearbeidelse av avstandsvektorene. Dette blir forklart ved hjelp av figur 12. Benytter man en elektrooptisk avstandsmåler av kjent måte (se for eksempel tysk publisert patentsøknad 2 634 627) som mottager 125 så vil ved passende dimensjonering av en inngangssvingekrets foran hver sin hele gruppe tilforordnet en åpning 601, 602 eller 614, bli påtrykket mottagningssignaler i fellesskap, slik at det skjer en gruppevis behandling eller bedømmelse av avstandsvektorene. Det fremkommer derved bare en mottagnings-vektor for hver gruppe henholdsvis åpning. Under henvisning til forholdene i henhold til figur 11 erkjenner man for det uforstyrrede tilfelle hver gang en felles avstandsvektor E 601 henholdsvis E 602 henholdsvis E 614 illustrert på figur 12 ved heltrukne linjer med et punkt som avslutning.
Opptrer et objekt 615 i åpningen 601 så forkortes den til-hørende avstandsvektor, se på figur 12a den strekede linje som ender med et kryss E 601 . At denne kortere avstandsvektor opptrer er et tegn på inntrengning av objektet 615 i åpningen 601.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for område-overvåkning ved hjelp av pulset direktiv stråling , karakterisert ved at det ved fastleggelse av bestemte punkter (6-16, 23-28) i området defineres i det minste en virtuell linje (4, 17, 18) eller virtuell flate (29, 36), som oppdeler en flate (1) i del-flater (19, 20, 21) ellet et område (22) i del-områder (37, 38,
39) , at hver slik del-flate (19, 20, 21) eller hvert slikt del-område (37, 38, 39) tilordnes en bestemt betydning, og at det ved hjelp av målestråler (41) som har punktformet utstrekning på den virtuelle linje eller flate eller på et objekt (40) som skal detekteres , direkte eller indirekte be^ stemmes minst én parameter for identifikasjon av minst ett objekt (40) , hvilke målestråler utsendes i definerte retninger .
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at koordinatene for den eller de virtuelle linjer (4,
17, 18) eller virtuelle flater (29, 36) er tidsforanderlige i forhold til et fast absolutt referansepunkt (2).
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at koordinatene for den eller de virtuelle linjer (4,
17, 18) eller virtuelle flater (29, 36) er tidsforanderlige i forhold til et bevegelig relativt referansepunkt (2).
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at de tilhørende koordinater blir lagret idet minste for en del av de bestemte punkter.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at det for minst ett punkt som ikke selv er definert ved lagrede koordinater, bestemmes tilhørende koordinater for dette på grunnlag av en funksjonell sammenheng.
6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det ut fra avstandsvektorer for det detekterte objekt fremkommet og lagret ved utnyttelse av avstandsinformasjon oppnådd med målestråler eller ved uteblivelse av slik informasjon for. idet minste en målestråle , bestemmes bevegelse.s-kriterier for objektet.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det ut fra avstandsvektorer for det detekterte objekt fremkommet og lagret ved utnyttelse av avstandsinformasjon oppnådd med målestråler eller ved uteblivelse av slik informasjon ved idet minste en målestråle, bestemmes kritérier for objektets størrelse og/eller form.
8. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller ett av kravene 2 til 7, karakterisert ved at intensiteten av reflekterte målestråler anvendes som kriterium for gjenkjennelse av bestemte objekter.
9. Fremgangsmåte ifølge kravene 1 eller 6 eller 7 eller 8, karakterisert ved at ytterligere kriterier for erkjennelse av bestemte objekter blir oppnådd ved kombinert utnyttelse av idet minste en del av de kriterier som fremkommer ved hjelp av bestemmelsene i krav 6, 7 eller 8.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, karakterisert ved at det ved sammenligning av de nevnte ytterligere kriterier med lagret informasjon blir frembrakt tilleggs-kriterier for erkjennelse av bestemte objekter.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 10, karakterisert ved at den nevnte lagrede informasjon karakteriserer be-vegelsesforholdene og/eller størrelsen og/eller formen og/eller arten av bestemte objekter.
12. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav/karakterisert ved at det ved hjelp av den nevnte utnyttelse og sammenligning med lagret informasjon blir bestemt og signalisert kriterier vedrørende opphold og/eller inntrengning i en av de nevnte del-flater eller i ett av de nevnte del-rom, av objekter definert ved lagret informasjon.
13. Fremgangsmåte ifølge ett eller flereav de foregående krav, karakterisert ved at sammenligningen og behandlingen av størrelser avledet av avstandsvektorene, med SKAL-verdier fra en lagringsenhet skjer ved hjelp av en datamaskin under hensyntagen til tidsrekkefølgen av måleverdiene, for å fastslå og identifisere objekter som har trengt inn i varsel- og/eller beskyttelsesområde , og/eller til utløsning av en for-alarm eller en hoved-alarm.
14. Fremgangsmåte ifølge krav 13, karakterisert ved at det ved fastslått inntrengning av idet minste ett definert objekt selvstendig blir utløst forsvarstiltak.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, karakterisert ved at forsvarstiltakene utløses målrettet med hensyn til lokaliseringen og/eller bevegelsen av det eller de objekter som har trengt inn.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller ett av kravene 2 til 15, karakterisert ved at den direktive stråling skjer i forskjellige retninger ved hjelp av bevegbar anordning av en sender selv og/eller bevegelige stråleavbøyningselementer som er tilforordnet senderen.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller ett av kravene 2 til 15, karakterisert ved at den direktive stråling skjer til forskjellige retninger ved hjelp av et flertall sendere eller sender-elementer som stråler i forskjellige retninger.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller ett av kravene 2 til 15, karakterisert ved at den direktive stråling i forskjellige retninger skjer ved hjelp av idet minste en sender med minst ett stråleoppdelingssystem for flatemessig og/eller romlig oppdeling av strålingen.
19. Fremgangsmåte ifølge ett av kravene 1 til 17, karakterisert ved at strålingspulsene utsendes i henhold til et bestemt program enkeltvis i de forskjellige retninger og de respektive signaler som reflekteres fra vedkommende strålingsretning blir mottatt romlig selektivt efter hverandre og utnyttes eller bearbeides enkeltvis, idet sendekanalen og mottagningskanalen er innbyrdes avkoblet fra hverandre.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 18, karakterisert v e d at strålingspulser utsendes efter et bestemt program gruppevis samtidig i forskjellige retninger og at refleksjoner fra de respektive nevnte retninger blir mottatt gruppevis og behandles gruppevis.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 18 og 20, karakterisert ved at en forandring i mottagningssignalet på grunn .av inntrengning av et objekt i stråleoppdelingsområdet blir an- vendt som et kriterium for utløsning av alarm.
22. Fremgangsmåte ifølge kravene 18 og 20, karakterisert ved at det ved anvendelse av minst to stråle-oppdelingssystemer med flatemessig oppdeling av strålingen i forskjellige flater og ved utnyttelse av tidsforskjellen i forandringen av utgangssignalet for ett eller begge systemer, bestemmes bevegelsesretningen av et inntrengende objekt, og anvendes som ytterligere kriterium for retningsavhengig alarm-utløsning.
23. Fremgangsmåte ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at elektromagnetisk energi blir utstrålt som pulser.
24. Fremgangsnåte ifølge krav 23, karakterisert ved at det anvendes pulsformet laser-stråling.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 24, karakterisert ved at pulsene utstråles i området for usynlig lys.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at konsentreringen av strålingen styres i avhengighet av dennes retning.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at sende-effekten og/eller mottagningsfølsomheten styres i avhengighet av strålingsretningen.
28. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 6, karakterisert ved at sendeeffekten og/eller mottagningsfølsom-heten styres i avhengighet av målestrålene, henholdsvis avstandsvektorene , og/eller intensiteten av refleksjonen.
29. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at bestemte objekter gjenkjennes på grunn av deres høyere refleksjonsevne i forhold til andre objekter og/eller bakgrunnen, samt blir lagret og/eller utnyttet eller bearbeidet i rekkefølge svarende til objektets posisjon og/eller bevegelsesmønster.
30. Fremgangsmåte ifølge krav 29, karakterisert ved at objekter med høyere refleksjonsevne detekteres eller bestemmes ved hjelp av målrettet reduksjon av sender-ef fekten og/eller mottagningsfølsomheten, utskilt fra den totale mengde av alle objekter eller bakgrunnen.
31. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav , karakterisert , ved at for fastleggelse av utvalgte punkter på virtuelle linjer eller virtuelle flater og for lagring av de tilhørende koordinater for disse utvalgte punkter i et lager som er tilforordnet datamaskinen, forsterkes eller forhøyes forbigående den fra de utvalgte punkter reflekterte strålingsenergi under et bestemt tidsintervall ved hjelp av høy-effektive reflektorer rettet mot mottageren og frambragt i de utvalgte punkter under det nevnte tidsintervall, hvorved de avstandsvektorer som hører til de utvalgte punkter bestemmes på grunn av den dermed forbundne høyere intensitet og bare disse avstandsvektorer forbigående blir utnyttet eller behandlet, og de således fastlagte koordinater for disse utvalgte punkter blir lagret.
32. Fremgangsmåte ifølge ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at idet minste en virtuell linje eller flate tilforordnes en kjørebane og at kryssning av den virtuelle linje eller gjennomtrengning av den virtuelle flate med idet minste ett kjøretøy blir detektert og behandlet bg/eller registrert.
33. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at en flate eller et rom blir overvåket med hensyn til uendret og/eller forandret tilstand og/eller ved forandret tilstand og fastslåtte forandringer behandles og/eller frem-vises .
34. Fremgangsmåte ifølge krav 33, karakterisert ved at det fastlegges idet minste en virtuell linje eller virtuell flate liggende på overflaten av et objekt som skal overvåkes.
35. Anordning for utførelse av fremgangsmåten ifølge krav 1, karakterisert veden direktiv stråler (100) med en pulssender (112) for avgivelse av pulset direktiv stråling i definert tidsfølge og i definerte retninger ( <j) ,f en mottager (125) for i rommet rettet mottagning av reflektert energi av stråling utsendt fra den direktive stråler og en .datamaskin (4) som behandlings- eller utnyttelsesinnretning for beregningsmessig behandling av et flertall mottatte og/eller uteblitte refleksjonssignaler fra forskjellige retninger.
36. Anordning ifølge krav 35, karakterisert ved at datamaskinen (400) er programmert til tidsavhengig endring av i denne lagrede koordinat-verdier for virtuelle linjer eller flater, og at den direktive stråler (100) har en fast posisjon (2) .
37. Anordning ifølge krav 35, karakterisert ved at datamaskinen (400) er programmert til tidsavhengig endring av i denne lagrede koordinat-verdier for virtuelle linjer eller flater, og at den direktive stråler (100) har en bevegbar posisjon.
38. Anordning ifølge krav 35, 36 eller 37, karakterisert ved at behandlingsinnretningen har lågere for opptakelse av informasjon for gjenkjennelse av bestemte objekter.
39. Anordning ifølge ett av kravene 35 til 38, karakterisert ved at behandlingsinnretningen er tilforordnet en utgangsenhet (407) for frembringelse av en for-alarm og/eller en hoved-alarm.
40. Anordning ifølge krav 35, karakterisert ved at det i den direktive stråler (100) er anordnet en overdel (103) som inneholder pulssenderen (112) og mottageren (125) samt et stråleavbøyningsorgan (116), hvilken overdel (103) er dreibart lagret om en akse (104) i forhold til en på standplassen eller -posisjonen (2) festet underdel (101).
41. Anordning ifølge krav 40, karakterisert ved at pulssenderen (112) og/eller stråleavbøyningsorganet (116) er tilforordnet en regulerings- og styreenhet (130), som står i forbindelse med en vinkelgiver (107) og som styrer tidspunktet for avgivelse av strålingspulsene fra pulssenderen (112) under hensyntagen til og korreksjon av vinkelfeil ved dreibevegelsen av overdelen (103) og/eller av vinkelfeil i stråleavbøyningsorganet (116).
42. Anordning ifølge krav 40, karakterisert ved at det efter pulssenderen (112) er anordnet et parabol-speil (114) eller en styrbar variooptik (132), for å tilføre strålingen fra pulssenderen (112) til et styrbart stråle- avbøyningsorgan (116).
43. Anordning ifølge krav 42, karakterisert ved at stråleavbøyningsorganet (116) er et tosidig speilende sving-speil som av en svingeinnretning (119) kontrollert av en regulerings- og styreenhet (130), er svingbart med nøy-aktig definerte vinkelstørrelser, hvorved sendestrålingen faller inn på den ene side av svingspeilet og den mottatte reflekterte stråling faller inn på den annen side av sving-speilet .
44. Anordning ifølge krav 43, karakterisert ved at sving-speilet har en idet vesentlig elliptisk form.
45. Anordning ifølge krav 42, 43 eller 44, karakterisert ved at det efter stråleavbøyningsorganet er anordnet et avbøyningsspeil (120) som retter sendestrålingen utad med skiftende elevas jonsvinkel (lF ) i avhengighet av den aktuelle stilling av stråleavbøyningsorganet (116), og at det foran stråleavbøyningsorganet (116) er anordnet et annet av-bøyningsspeil (121) som til mottageren (125) tilfører utenfra reflektert sendestråling over stråleavbøyningsorganet (116) og et annet parabolspeil (122) fra en retning motsatt av retningen av den sendestrålebunt som forlater den direktive stråler (100).
46. Anordning ifølge krav 45, karakterisert ved at det foran mottageren (125) er anordnet et smalbåndet interferensfilter (125) avstemt på sendestrålingens bølgelengde.
47. Anordning ifølge krav 35 eller ett av kravene 36 til 46, karakterisert ved at den direktive stråler (100) omfatter en avstandsmåler som arbeider i henhold til gangtidsprinsippet.
48. Anordning ifølge ett av kravene 35 til 47, karakterisert ved at den direktive stråler (100) er bestemt til og utformet til med sine målestråler å følge idet minste en virtuell linje og/eller til å avtaste eller avsøke idet minste en virtuell flate samt til å motta og behandle reflektert strålingsenergi (4d <*> ).
49. Anordning ifølge krav 35 eller ett av kravene 36 til 48, karakterisert ved at den direktive stråler (100) omfatter en datamaskin (400) som har en sentralprosessor (200) med en første inn/ut-enhet (201) og en annen inn/ut-enhet (202), en sentralenhet (203), et program-lager (204), et første skrive/lese-lager (205) et annet skrive/lese-lager (206) og en første databuss eller -samleskinne (207) såvel som en satelitt-prosessor (300) med en inn/ut-enhet (301) en sentralenhet (302) et program-lager (303) et skrive/lese-lager (304) og en annen databuss eller -samleskinne (305) og en databuss-styreenhet (401) . som er tilforordnet de to databusser (207, 305) samt en sender/mottager (402) tilforordnet disse databusser (207, 305) hvilken datamaskin (400) står i forbindelse med såvel vinkelgiveren (107) som regulerings- og styreenheten (130), med stråleavbøyningsorganet (116), en samtidsklokke (403) , en kontrollenhet (405) , en inngangsenhet (406) og en utgangsenhet (407), og drivenheten (105) såvel som strømforsyningsinnretninger (404) er tilkoblet inngangsenheten (406) og hvor det er forbindelse mellom strømfor-syningsinnretningene (404) og kontrollenheten (405) (figur 6).
50. Anordning ifølge krav 35, karakterisert ved at pulssenderen (112) og mottageren (125) er tilforordnet et stråleoppdelingssystem (600, 600') for flatemessig eller rom-messig stråleoppdeling eller stråleoppsplitting , for oppdeling av sende-energien til forskjellige retninger og for rettet mottagning av reflektert energi fra disse retninger (figur 9).
51. Anordning ifølge krav 50, karakterisert ved et stråleoppdelingssystem (600) med et sender-koblingsorgan (601) for tilkobling til pulssenderen (112), et sendeledesystem (602) for videreføring av sende-energien til en stråleoppdeler (603) samt med en strålesamler (604), et mottagningsledesystem (605) for videreføring av den mottatte energi over et mottager-koblingsorgan (606) til mottageren (125) med en datamaskin eller dataprosessor (400 ) for behandling av mottagersignalene.
52. Anordning ifølge krav 51, karakterisert ved en laserpulssender (112) med en linseanordning som senderkoblingsorgan (604) for.tilkobling av laserpulssenderen (112) til et sendeledesystem (605) utformet som glassfiberbunt, for videreføring av sendeenergi oppdelt på de enkelte fibre til en stråleoppdeler (607) som er koblet til glassfiber-bunten og som består av sendelinser (606) med ulikt rettede akser, samt en strålesamler (610) bestående av mottagerlinser (609) med ulikt rettede akser, og glassfibre tilforordnet disse mottagerlinser i en annen glassfiberbunt som utgjør et mottagningsledesystem (612) for videreføring av mottatt energi over en annen linseanordning utformet som mottager-koblingsorgan (613).
NO810381A 1979-06-06 1981-02-04 Fremgangsmaate og anordning for overvaakning av et omraade ved hjelp av pulset straaling NO810381L (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH525779A CH643382A5 (de) 1979-06-06 1979-06-06 Verfahren zur raumueberwachung mittels gepulster richtstrahlung und vorrichtung zur ausfuehrung des verfahrens.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO810381L true NO810381L (no) 1981-02-04

Family

ID=4290564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO810381A NO810381L (no) 1979-06-06 1981-02-04 Fremgangsmaate og anordning for overvaakning av et omraade ved hjelp av pulset straaling

Country Status (15)

Country Link
EP (1) EP0029827B1 (no)
JP (1) JPS56500621A (no)
AU (1) AU535706B2 (no)
CA (1) CA1129978A (no)
CH (1) CH643382A5 (no)
DE (1) DE3031406D2 (no)
DK (1) DK6381A (no)
FI (1) FI71207C (no)
GB (1) GB2128836B (no)
IL (1) IL58890A (no)
IT (1) IT1126913B (no)
NL (1) NL8020002A (no)
NO (1) NO810381L (no)
SE (1) SE448655B (no)
WO (1) WO1980002764A1 (no)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2498352B1 (fr) * 1981-01-20 1985-06-14 Seriee Dispositif de traitement de signaux pour la detection et l'alarme de signaux doppler
CH656009A5 (de) * 1981-12-17 1986-05-30 Zellweger Uster Ag Verfahren und vorrichtung zur messung der geschwindigkeit eines bewegten objekts.
DE4334197C2 (de) * 1993-10-07 1997-01-23 Telefunken Microelectron Verfahren zum Überwachen der Öffnungen eines geschlossenen Raumes
DE102006053002B4 (de) * 2006-11-10 2009-05-14 Leuze Lumiflex Gmbh + Co. Kg Optischer Sensor
DE102008064652B4 (de) * 2008-04-18 2014-03-27 Ingenieurbüro Spies GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter: Hans Spies, Martin Spies, 86558 Hohenwart) Optischer Laufzeitsensor zur Raumabtastung
EP2896025A1 (en) 2012-09-13 2015-07-22 MBDA UK Limited Room occupancy sensing apparatus and method
GB2505896B (en) * 2012-09-13 2015-09-02 Mbda Uk Ltd Room occupancy sensing apparatus and method
EP3705914B1 (de) * 2016-04-11 2023-11-08 Leuze electronic GmbH + Co. KG Sensoranordnung
DE102020125930A1 (de) 2020-10-05 2022-04-07 Rene Schönfelder Einrichtung und Verfahren zur Überwachung von Flächen oder Räumen

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB984398A (en) * 1963-09-20 1965-02-24 Standard Telephones Cables Ltd Detection system
DE2236482C3 (de) * 1972-07-25 1978-04-27 Erwin Sick Gmbh Optik-Elektronik, 7808 Waldkirch Unfallschutzlichtvorhang
JPS5548264B2 (no) * 1974-05-27 1980-12-04
JPS5443497A (en) * 1977-09-12 1979-04-06 Nec Corp Mobile object catching device
US4124848A (en) * 1977-09-21 1978-11-07 Automation Industries, Inc. Range limited area protection system
DE2818942C2 (de) * 1978-04-28 1986-03-27 Zellweger Uster Ag, Uster Verfahren zur Raumüberwachung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Also Published As

Publication number Publication date
WO1980002764A1 (fr) 1980-12-11
IT8047762A0 (it) 1980-01-30
IL58890A (en) 1983-07-31
GB2128836A (en) 1984-05-02
SE448655B (sv) 1987-03-09
IT1126913B (it) 1986-05-21
AU535706B2 (en) 1984-04-05
DE3031406D2 (en) 1982-02-11
CH643382A5 (de) 1984-05-30
FI794009A7 (fi) 1980-12-07
SE8100736L (sv) 1981-01-30
AU5871780A (en) 1981-02-12
GB8331510D0 (en) 1984-01-04
NL8020002A (nl) 1981-02-27
FI71207B (fi) 1986-08-14
JPS56500621A (no) 1981-05-07
FI71207C (fi) 1986-11-24
EP0029827A1 (de) 1981-06-10
CA1129978A (en) 1982-08-17
EP0029827B1 (de) 1986-05-14
DK6381A (da) 1981-01-08
GB2128836B (en) 1984-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4319332A (en) Method and apparatus for space monitoring by means of pulsed directional beam
US5910767A (en) Intruder detector system
US5812267A (en) Optically based position location system for an autonomous guided vehicle
EP3203826B1 (en) Autonomous robot localization
EP2053424B1 (en) Target detecting device, target detecting method, and target detecting program
US9247215B1 (en) Laser sensor system
JP2003214851A (ja) ターゲットマークを自動検索する方法、ターゲットマークを自動検索する装置、受信ユニット、測地計および測地システム
CA2000585A1 (en) Method of and system for detecting in particular forest fires
US12025736B2 (en) Object specific measuring with an opto-electronic measuring device
KR20110109828A (ko) 물체 검출 센서 및 경비 시스템
CN114027288B (zh) 基于风电场的多信源综合处理护鸟装置和方法
FI71207C (fi) Foerfarande och anordning foer oevervakning av ett omraode medelst riktad straolning
JP5523236B2 (ja) 監視用センサ
JP5027270B2 (ja) 物体検出センサ
JP2012008724A (ja) 監視用センサ
US11573076B2 (en) Method for adjusting a beam path for tracking an object
KR20240003075A (ko) 거리측정을 이용한 침입 감지시스템
JP5781174B2 (ja) 監視用センサ
JP6984737B2 (ja) 測距センサ、制御装置、制御方法及びプログラム
PL178831B1 (pl) Urządzenie do wykrywania celów
JP5539092B2 (ja) 監視用センサ
JP2021140343A (ja) レーザースキャンセンサ
SE526113C2 (sv) Övervakningsanordning
KR20110109835A (ko) 물체 검출 센서
JP5027271B2 (ja) 物体検出センサ