DE19709409A1 - Glasbruchdetektor - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Glasbruchdetektor zur Anwendung beispielsweise bei Sensoren für Kraftfahrzeug-Diebstahlabschrecksysteme, Haussicherheitssysteme oder Störungsdetektorsysteme für Anlagen wie Fabriken.

Mit einem herkömmlichen Glasbruchdetektor für den Einsatz in Fahrzeugen und dergleichen wird das Auftreten eines Glas­ bruches dadurch festgestellt, daß erste Schallwellen, die in dem Moment des durch den Aufprall eines harten Gegenstandes auf das Glas verursachten Brechens entstehen, und zweite Schall­ wellen erfaßt werden, die nach den ersten Wellen durch das Absplittern von Glasscherben entstehen. Fig. 11 ist eine graphische Darstellung von typischen Glasbruchgeräuschen. Gemäß der Darstellung in Fig. 11 besteht das Glasbruchgeräusch aus ersten Schallwellen, die verhältnismäßig große Amplituden haben und über eine nur kurze Zeitspanne andauern, und zweiten Schallwellen, die verhältnismäßig kleine Amplituden haben und über einen langen Zeitabschnitt andauern. Es wurden vier hauptsächliche Verfahren oder Techniken für das Feststellen des Glasbruches durch Nutzung dieser Eigenschaften des Glasbruchgeräusches beschrieben.

Bei einem beispielsweise in der US-PS 4 134 109 beschriebenen ersten Verfahren wird im Ansprechen auf die ersten Schallwellen eine Triggerschaltung betätigt, wonach mit mehreren Frequenzfiltern die Frequenzen der zweiten Schall­ wellen analysiert werden und das Auftreten des Glasbruches in Abhängigkeit davon festgestellt wird, ob der Energiepegel in einem jeweiligen Frequenzband einen vorbestimmten Pegel über­ schreitet. Bei einem beispielsweise in der US-PS 4 853 677 beschriebenen zweiten Verfahren wird ein Glasbruchgeräusch mit 3 bis 4 kHz und eine sich durch die Öffnung in der Glasscheibe oder durch das Öffnen einer Tür ergebende Druckänderung mit 1 bis 2 Hz erfaßt und ein Glasbruch dann festgestellt, wenn diese beiden Ereignisse auftreten. Bei einem beispielsweise in der US-PS 4 837 588 beschriebenen Verfahren wird mit einem piezo­ elektrischen Element ein Geräusch mit 4 bis 8 kHz erfaßt und das Auftreten des Glasbruches dann festgestellt, wenn der Signalpegel des erfaßten Geräusches größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert. Bei einem beispielsweise in der offengelegten Japanischen PCT-Anmeldung 4-500 727 wird ein Ultraschall-Frequenzband über 100 kHz überwacht und das Auftreten des Glasbruches dann festgestellt wenn der überwachte Energiepegel größer ist als ein vorbestimmter Schwellenwert.

Obgleich bei diesem Verfahren unterschiedliche Frequenz­ bereiche genutzt werden, wird bei allen ein aufgenommenes akustisches Signal mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen und das Auftreten des Glasbruches festgestellt und ein Abnormalitätssignal abgegeben, wenn der Signalpegel den Schwellenwert übersteigt. Bei diesen beschriebenen Verfahren wird jedoch das Brechen von Glas grundlegend in Abhängigkeit von der Höhe des Geräuschpegels erfaßt. Da sich die Frequenz­ komponenten von Glasbruchgeräuschen sehr stark in Abhängigkeit davon ändern, wie das Glas tatsächlich bricht, ist es schwierig, Schwellenwerte entsprechend den verschiedenartigen Frequenzkomponenten anzusetzen. Falls ferner die Detektor­ einrichtung mit einem ungeeignet eingestellten Schwellenwert betrieben wird, ist die Genauigkeit der Glasbrucherfassung verringert.

In Anbetracht dieser Probleme bei dem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Glasbruch­ detektor zu schaffen, mit dem ein Glasbruch unabhängig von der Intensität der hierbei entstehenden Schallwellen, der Art des Brechens des Glases und der Art des auf das Glas aufprallenden Gegenstandes genau erfaßt wird, und der auf einfache Weise einzustellen ist, wobei berücksichtigt ist, daß die relative Stärke von Hochfrequenzkomponenten von ersten Wellen ein Mittelwert zwischen der relativen Stärke der durch den Aufprall eines weichen Gegenstandes entstehenden Hochfrequenzkomponenten und der relativen Stärke der durch den Aufprall eines harten Gegenstandes hervorgerufenen Hochfrequenzkomponenten ist. Ferner soll mit der Erfindung ein Glasbruchdetektor geschaffen werden, mit dem ein Glasbruch auf genaue Weise aufgrund der Tendenz erfaßt wird, daß die zweiten Wellen des Glasbruch­ geräusches weniger gedämpft werden und länger andauern als die ersten Wellen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Aufnahmeeinheit gelöst, welche Schallwellen in elektrische Signale umsetzt. Eine Recheneinheit berechnet die relative Stärke von Hochfrequenzkomponenten des aus der Aufnahmeeinheit erhaltenen elektrischen Signals innerhalb eines ersten vorbestimmten Zeitabschnittes, der zu einem Zeitpunkt beginnt, an dem das elektrische Signal einen vorbestimmten Wert erreicht. Eine Erstwellen-Ermittlungseinheit stellt das Auftreten der ersten Wellen fest, wenn die durch die Recheneinheit berechnete relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Eine Ausgabeeinheit gibt ein Glasbruch-Meldesignal aufgrund von zumindest der durch die Erstwellen-Ermittlungseinheit getroffenen Feststellung des Alftretens der ersten Wellen ab.

Da die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten von Schallwellen berechnet wird, kann erfindungsgemäß festgestellt werden, ob das durch diesen Wert erfaßte Geräusch den ersten Wellen des Glasbruchgeräusches gemäß der vorangehenden Beschreibung oder einem durch einen harten oder weichen Gegenstand hervorgerufenen Aufprallgeräusch entspricht, so daß daher auf diese Weise eine genaue Erfassung eines Glasbruch­ geräusches erzielt wird.

Die Aufnahmeeinheit kann ein erstes Hochpaßfilter, welches Frequenzen unterdrückt, die gleich einer ersten vorbestimmten Frequenz oder niedriger sind, und ein zweites Hochpaßfilter enthalten, welches Frequenzen unterdrückt, die gleich einer zweiten vorbestimmten Frequenz oder niedriger sind, welche niedriger als die erste vorbestimmte Frequenz ist. Die Aufnahmeeinheit gibt die Ausgangssignale aus dem ersten und dem zweiten Hochpaßfilter jeweils als erste bzw. zweite Signale aus. Die Recheneinheit berechnet die relative Stärke der in dem aufgenommenen Geräusch enthaltenen Hochfrequenzkomponenten aufgrund der ersten und der zweiten Signale.

Während sich die Niederfrequenzkomponenten der erfaßten Geräusche in Abhängigkeit von der Art der Befestigung der Glasscheibe, den Gegenständen für das Brechen des Glases, der Art des Brechens des Glases usw. ändern, werden durch die vorstehend genannte Einheit die Niederfrequenzkomponenten mit dem ersten und dem zweiten Hochpaßfilter unterdrückt, so daß daher die Genauigkeit bei dem Ermitteln des Glasbruches verbessert ist.

Ferner kann die Recheneinheit eine Glättungseinheit für das Glätten der ersten und zweiten Signale unter Gleichrichtung enthalten und die relative Stärke der innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitabschnittes auftretenden Hochfrequenz­ komponenten aufgrund der durch die Glättungseinheit geglätteten ersten und zweiten Signale berechnen. Auf diese Weise kann aus den erfaßten Geräuschen das hochfrequente Rauschen beseitigt werden, wodurch ein Glasbruch mit hoher Genauigkeit erfaßt wird.

Außerdem ist es möglich, daß die Recheneinheit eine Abschwächungsgrad-Recheneinheit für das Berechnen des Ausmaßes eines Ausklingens von Schallwellen enthält und die Erstwellen-Ermittlungseinheit das Auftreten der ersten Wellen gemäß dem durch die Abschwächungsgrad-Recheneinheit berechneten Ausmaß des Ausklingens unter der Voraussetzung ermittelt, daß die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt. Da es bekannt ist, daß die ersten Wellen von Glasbruchgeräuschen innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnittes einen bestimmten Abschwächungs­ verlauf zeigen, kann die Genauigkeit der Glasbruchfeststellung dadurch weiter verbessert werden, daß die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches auf dem Ausmaß der Abschwächung der Schall­ wellen und auf der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten beruhend erfaßt werden.

Das System kann eine Zweitwellen-Ermittlungseinheit enthalten, mit der das Auftreten der zweiten Wellen festgestellt wird, wenn ein Betrag des einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigenden elektrischen Signals innerhalb eines dritten vorbestimmten Zeitabschnittes einen vorbestimmten Wert erreicht, nachdem durch die Erstwellen-Ermittlungseinheit das auftreten der ersten Wellen ermittelt wurde. In diesem Fall gibt die Ausgabeeinheit das Meldesignal aufgrund des Feststellens des Auftretens der ersten Wellen durch die Erstwellen-Ermittlungseinheit und des Auftretens der zweiten Wellen durch die Zweitwellen-Ermittlungseinheit ab. Da ein den vorbestimmten Schwellenwert übersteigender Teil des elektrischen Signals gemessen wird, können mit dem System auf wirkungsvolle Weise die zweiten Wellen von Glasbruchgeräuschen erfaßt werden, welche die Eigenschaft haben, daß die zweiten Wellen über eine längere Zeit andauern als die ersten Wellen und eine Folge von schnell ausklingenden Kurvenformen haben. Durch das Bestimmen des Auftretens von Glasbruch aufgrund der Erfassung der zweiten Wellen kann die Genauigkeit der Glasbruchfeststellung weiter verbessert werden.

Wenn durch die Erstwellen-Ermittlungseinheit die ersten Wellen während des dritten vorbestimmten Zeitabschnittes festgestellt werden, ist es möglich, mit einer Korrektureinheit ein einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigendes Ausmaß des elektrischen Signals dadurch zu korrigieren, daß von diesem eine vorbestimmte Größe subtrahiert wird. Wenn in böswilliger Absicht oder dergleichen fortgesetzt Aufprallgeräusche verursacht werden, folgt auf die Ermittlung des ersten Aufprallgeräusches als erste Wellen die Ermittlung daß das zweite Aufprallgeräusch einen ähnlichen Abschwächungsverlauf wie die ersten Wellen hat, und der Betrag des den vorbestimmten Schwellenwert übersteigenden elektrischen Signals wird dadurch korrigiert, daß von diesem eine vorbestimmte Größe subtrahiert wird. Auf diese Weise wird mit dem System vermieden, daß wie im Falle einer böswilligen Absicht ein Aufprallgeräusch als zweite Wellen bestimmt wird, und die Genauigkeit der Feststellung eines Glasbruches verbessert.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungs­ beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungs­ beispiels der Erfindung ist,

Fig. 2 ein Ablaufdiagramm ist, das den Prozeßablauf bei der Glasbruchfeststellung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer Abwandlungsform des ersten Ausführungsbeispiels ist,

Fig. 4 ein Blockschaltbild eines zweiten Ausführungs­ beispiels der Erfindung ist,

Fig. 5 ein Ablaufdiagramm ist, das den Prozeßablauf bei der Glasbruchfeststellung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,

Fig. 6 ein Ablaufdiagramm ist, das den Prozeßablauf bei der Glasbruchfeststellung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht

Fig. 7A bis 7F graphische Darstellungen sind, die verschiedenerlei Signale bei dem zweiten Ausführungsbeispiel zeigen,

Fig. 8A und 8B das Berechnen eines Frequenzkomponenten­ verhältnisses bei der Verwendung von mehr als zwei Bandpaß­ filtern veranschaulichen.

Fig. 9 eine graphische Darstellung ist, die den Zusammen­ hang zwischen dem Integrationswert von Gesamtbereich-Frequenz­ komponenten und dem Integrationswert von Hochfrequenz­ komponenten veranschaulicht, die durch den Aufprall eines harten Gegenstandes, den Aufprall eines weichen Gegenstandes und den Glasbruch verursacht sind, wobei der Integrationswert für den vollen Bereich der Frequenzkomponenten bis 1500 dargestellt ist,

Fig. 10 eine graphische Darstellung ist, die den Zusammenhang zwischen dem Integrationswert der Gesamtbereich-Frequenzkomponenten und dem Integrationswert der Hochfrequenz­ komponenten veranschaulicht, die durch den Aufprall eines harten Gegenstandes den Aufprall eines weichen Gegenstandes und den Glasbruch verursacht sind, wobei der Integrationswert für den vollen Bereich der Frequenzkomponenten bis zu 3000 dargestellt ist,

Fig. 11 den zeitlichen Verlauf der Kurvenform eines typischen Glasbruchgeräusches zeigt,

Fig. 12 ein Blockschaltbild eines dritten Ausführungs­ beispiels der Erfindung ist,

Fig. 13A und 13B den zeitlichen Verlauf von Kurvenformen nach einer Absolutwertverarbeitung eines Glasbruchgeräusches und eines Geräusches ohne Bruch zeigen,

Fig. 14 bis 16 Ablaufdiagramme sind, die den Ablauf der Verarbeitung durch eine Zentraleinheit bei dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulichen,

Fig. 17 das Verfahren zum Erfassen der ersten und der zweiten Wellen gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,

Fig. 18 schematisch den zeitlichen Verlauf von Kurven­ formen zeigt die in böswilliger Absicht oder dergleichen durch fortgesetzte Schläge entstehen,

Fig. 19 den Verlauf dieser Kurvenformen in dem Fall zeigt, daß auf die Schläge ein Glasbruchgeräusch folgt,

Fig. 20 schematisch den zeitlichen Verlauf von Kurven­ formen zeigt, die durch den Aufprall eines weichen Gegenstandes verursacht werden,

Fig. 21 ein Blockschaltbild eines vierten Ausführungs­ beispiels der Erfindung ist,

Fig. 22 ein Ablaufdiagramm ist die den Ablauf der Verarbeitung durch eine Zentraleinheit gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel veranschaulicht,

Fig. 23 schematisch den zeitlichen Verlauf von Kurven­ formen zeigt die durch vielfache Schläge mit einem harten und einem weichen Gegenstand verursacht werden,

Fig. 24 die Verteilung von Zeiten der Erfassung von langsam ausklingenden Teilen der zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches zeigt,

Fig. 25 die Verteilung der Zeiten der Abschwächung der ersten Wellen von Glasbruchgeräuschen zeigt,

Fig. 26 ein Blockschaltbild eines fünften Ausführungs­ beispiels der Erfindung ist und

Fig. 27 bis 29 Ablaufdiagramme sind, die den Verlauf der Verarbeitung durch eine Zentraleinheit gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel veranschaulichen.

Bei den Systemen nach dem Stand der Technik werden zwar Schallwellen in elektrische Signale umgesetzt und es wird das Auftreten eines Glasbruches in Abhängigkeit davon festgestellt, ob der Signalpegel einer bestimmten Frequenzkomponente einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht, aber mit den Systemen kann ein Glasbruch nicht auf genaue Weise erfaßt werden. Erfindungsgemäß wird die Brucherfassungsgenauigkeit dadurch verbessert, daß die relative Stärke von in den Schallwellen enthaltenen Hochfrequenzkomponenten erfaßt wird.

In Fig. 9 sind die relativen Stärken der Hochfrequenz­ komponenten von durch harte Gegenstände verursachten Schlaggeräuschen dargestellt, wobei Schläge mit einem Schlüsselbund durch weiße Kreise, Schläge mit Münzen durch schwarze Kreise und Schläge mit Stahlkugeln durch schwarze Dreiecke dargestellt sind. In Fig. 9 sind ferner durch weiche Gegenstände verursachte Schlaggeräusche dargestellt, wobei das durch Tennisbälle verursachte Brechen durch weiße Dreiecke und weiße Quadrate dargestellt ist, und es sind die ersten Wellen von Glasbruchgeräuschen dargestellt, die durch ein Lochwerkzeug oder einen Rettungshammer verursacht werden. In Fig. 9 ist auf der Abszisse der Integrationswert von Komponenten mit einer Frequenz von 20 Hz oder höher während eines Zeitabschnittes von 30 ms aufgetragen, der auf den Zeitpunkt folgt, an dem der Signalpegel für die Schallwellen einen Bezugswert erreicht. Auf der Ordinate ist ein Integrationswert von Komponenten mit einer Frequenz von 2 kHz oder höher während dieses Zeitabschnittes aufgetragen. Auf jede Achse entspricht eine Stufe 19 mV. Das in Fig. 9 dargestellte Geräusch bei dem Schlag mit einer Stahl­ kugel ist ein Aufschlaggeräusch, das verursacht wird, wenn eine Stahlkugel mit 25 cm Durchmesser und 65 kg Gewicht wie ein Pendel aus einer Höhe von 70 cm auftrifft. In Fig. 9 sind Daten bezüglich externer Geräusche durch schwarze Quadrate dargestellt.

Die Fig. 9 veranschaulicht die relative Stärke von in den Schallwellen enthaltenen Hochfrequenzkomponenten durch ein Verhältnis der Hochfrequenzkomponenten zu den Komponenten im ganzen Frequenzbereich. Das heißt, je steiler der Gradient ist, um so größer ist die relative Stärke der Hochfrequenz­ komponenten, und je flacher der Gradient ist, um so kleiner ist die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten.

Obgleich das Vorliegen der Hochfrequenzkomponenten und der Komponenten mit allen Frequenzen sich entsprechend der Empfindlichkeit eines verwendeten Mikrophons und dem Verstärkungsfaktors eines in der Einrichtung verwendeten Verstärkers ändert, besteht die Tendenz, daß die durch harte Gegenstände verursachten Schlaggeräusche hohe Anteile an Hochfrequenzkomponenten haben und die durch weiche Gegenstände verursachten Schlaggeräusche geringe Anteile an Hochfrequenz­ komponenten haben. Bezüglich der Glasbruchgeräusche besteht die Tendenz, daß Anteile von Hochfrequenzkomponenten zwischen diesen hohen und geringen Anteilen liegen.

Gemäß der Darstellung in Fig. 9 liegt bei den durch harte Gegenstände verursachten Schlaggeräuschen das Verhältnis des Integrationswertes von Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert von Komponenten mit allen Frequenzen oberhalb von 0,37. Bei den durch weiche Gegenstände verursachten Schlaggeräuschen liegt das Verhältnis des Integrationswertes von Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert für Komponenten mit allen Frequenzen unterhalb von 0,05. Bei den Glasbruchgeräuschen liegt das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen innerhalb eines Bereiches von 0.05 bis 0.37.

In Fig. 10 sind Daten für den Fall dargestellt, daß der Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen 2000 (× 19 V) übersteigt. In diesem Fall liegt das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen innerhalb eines Bereiches von 0,05 bis 0,48.

Das heißt, wenn der Integrationswert der Komponenten für den ganzen Frequenzbereich gleich 2000 (× 19 mV) oder kleiner ist, wird das Auftreten des Glasbruches dann festgestellt, wenn das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenz­ komponenten zu dem Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen innerhalb des Bereiches von 0,05 bis 0,37 liegt. Wenn der Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen über 2000 (× 19 mV) liegt, wird das Auftreten von Glasbruch dann festgestellt, wenn das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen innerhalb des Bereiches von 0,05 bis 0,48 liegt. Diese Art der Bestimmung ermöglicht das genaue Erfassen von Glasbruch.

Außerdem haben die Glasbruchgeräusche Charakteristika des Ausklingens, die von denjenigen von Schallwellen verschieden sind, welche nur durch Schläge hervorgerufen werden. In Fig. 13A und 13B sind die Kurven formen eines Glasbruchgeräusches und einem durch Schlag verursachten, nicht zum Bruch führenden Geräusches dargestellt, wobei alle Werte in Absolutwerte umgesetzt sind. Betrachtet man nur den Schlag, so hat sich in ungefähr 200 ms nach dem Anprall wieder der ruhige Zustand eingestellt. Wenn das Glas tatsächlich bricht werden auch nach 200 ms fortgesetzt Geräusche hervorgerufen. Die dem Zeitpunkt von 200 ms vorangehenden Geräusche sind die ersten Wellen und die fortgesetzten Geräusche nach 200 ms sind die zweiten Wellen. In Fig. 25 ist für 60 Versuche die Verteilung der Schallwellenabschwächung um 20 dB (auf 1/10) dargestellt, die durch Vergleich der anfänglichen Spitzenwerte der ersten Wellen der Glasbruchgeräusche mit nachfolgenden Spitzenwerten bestimmt ist. Gemäß der Darstellung haben die Glasbruchgeräusche Abschwächungskurvenformen bei denen die Abschwächung um 20 dB ungefähr 20 ms nach dem Auftreten der ersten Wellen aufgetreten ist.

Gemäß der Darstellung in Fig. 13A haben die zweiten Wellen eine Kurvenform, bei der mehrmals verhältnismäßig große Spitzenwerte auftreten, auf die jeweils eine schnelle Abschwächung folgt, und die allmählich schwächer wird. Da die allmählich ausklingende Kurve länger dauert als die schnell ausklingende Kurve, zeigen die zweiten Wellen einen allmählich abgeschwächten Verlauf, bei dem die Wellen allmählich ausklingen. Daher kann das Vorliegen von zweiten Wellen dadurch bestimmt werden, daß allmählich ausklingende Kurvenformen erfaßt werden, während schnell ausklingende Kurvenformen außer Acht gelassen werden.

In Fig. 24 ist für 58 Versuche die Verteilung der Erfassungszeit von nur allmählich ausklingenden Kurven formen dargestellt. Es ist ersichtlich, daß selbst dann, wenn die Dauer des Abschnittes der schnell ausklingenden Kurvenform von der Dauer aller zweiten Wellen abgezogen wird, eine ausreichend lange Zeit für das Erfassen der zweiten Wellen zur Verfügung steht.

Auf diese Weise können Glasbruchgeräusche und Schlag­ geräusche unter Nutzung der Abschwächungsverläufe von elektrischen Signalen unterschieden werden, die nach dem Erfassen der ersten Wellen nach deren ausreichende Abschwächung (nämlich nach 200 ms) auftreten.

Es werden nun bestimmte Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels der Erfindung. Hierbei werden durch ein Mikrophon 1 eines Glasbruchdetektors 100 Glasbruchgeräusche aufgenommen und in elektrische Signale umgesetzt, die den Amplituden der Geräusche entsprechen.

Ein erstes Hochpaßfilter 3 entfernt aus den Ausgangs­ signalen aus dem Mikrophon 1 Komponenten mit Frequenzen, die gleich einer ersten Frequenz von 2 kHz oder niedriger sind, und greift nur nachstehend als Hochfrequenzkomponenten bezeichnete Komponenten mit 2 kHz oder höher heraus.

Ein zweites Hochpaßfilter 13 entfernt aus den Ausgangs­ signalen aus dem Mikrophon 1 Komponenten mit Frequenzen, die gleich einer zweiten Frequenz von 150 Hz oder niedriger sind, und greift nur nachstehend als Gesamtfrequenzkomponenten bezeichnete Komponenten mit Frequenzen über 150 Hz heraus, Durch die Funktion des Hochpaßfilters 13 werden Schwankungen von niederfrequenten Komponenten ausgeschieden, welche von der Art der Glasscheibenbefestigung, den Gegenständen für das Brechen der Glasscheibe, der Art des Brechens der Glasscheibe usw. abhängig sind. Durch das Hochpaßfilter 3 werden Änderungen der niederfrequenten Komponenten ebenfalls auf gleiche Weise ausgeschieden. Die Hochpaßfilter 3 und 13 und das Mikrophon 1 bilden eine Aufnahmeeinrichtung. Das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 3 und das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 13 stellen jeweils ein erstes bzw. ein zweites Signal dar.

Den beiden Hochpaßfiltern 3 und 13 sind jeweils ein Einweg-Gleichrichter 11 und ein Verstärker 2 nachgeschaltet. Durch den Gleichrichter 11 und den Verstärker 2 werden jeweils die Hochfrequenzkomponenten bzw. die Gesamtfrequenzkomponenten gleichgerichtet und verstärkt und dann an Glättungsschaltungen 51 und 52 abgegeben. Die Verstärker 2 müssen lediglich Verstärkungstaktoren haben, welche dem Frequenzgang des Mikrophons 1 angepaßt sind, und können weggelassen werden, falls sie nicht erforderlich sind. Die Einweg-Gleichrichter 11 und die Glättungsschaltungen 51 bzw. 52 bilden eine Glättungseinrichtung.

Die Glättungsschaltungen 51 und 52 glätten die Ausgangs­ signale aus den Verstärkern 2 und führen geglättete Ausgangs­ signale bzw. Hüllkurvensignale hiervon einem Analog/Digital­ bzw. A/D-Umsetzer einer Zentraleinheit CPU 10 zu, die eine Recheneinrichtung, eine Erstwellen-Ermittlungseinrichtung und eine Ausgabeeinrichtung bildet. Das Ausgangssignal aus der Glättungsschaltung 51 wird auch in eine Triggerschaltung 12 eingegeben. Die Triggerschaltung 12 gibt an einen Startanschluß der Zentraleinheit 10 einen Startimpuls ab, um die Zentral­ einheit 10 nur dann in Betrieb zu setzen, wenn das Ausgangs­ signal der Glättungsschaltung 51 einen vorbestimmten Wert erreicht.

Durch den Startimpuls aus der Triggerschaltung 12 wird die Zentraleinheit 10 in Betrieb gesetzt. Von der Zentraleinheit 10 werden dann das Ausgangssignal aus der Glättungsschaltung 51, nämlich der geglättete Hüllkurvenwert der Hochfrequenz­ komponenten und das Ausgangssignal aus der Glättungsschaltung 52, nämlich der Hüllkurvenwert der Gesamtfrequenzkomponenten mit dem A/D-Umsetzer zu digitalen Signalen umgesetzt und Integrationswerte über eine vorbestimmte Zeit berechnet. Die Integrationswerte werden von der Zentraleinheit 10 in einen Schreib/Lesespeicher RAM eingespeichert. Wenn das Verhältnis des der relativen Stärke entsprechenden Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem der relativen Stärke entsprechenden Integrationswert der Gesamtfrequenzkomponenten innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird von der Zentraleinheit 10 durch Programmverarbeitung gemäß einem in einem Festspeicher ROM gespeicherten Programm das Auftreten der ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches festgestellt und ein einem Ermittlungssignal entsprechendes Glasbruch-Meldesignal 7 ausgegeben.

Der Funktionsablauf der Zentraleinheit 10 des Glasbruch­ detektors 100 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau wird unter Bezugnahme auf Fig. 2 beschrieben.

Wenn das Ausgangssignal aus der Glättungsschaltung 51 einen vorbestimmten Wert erreicht, gibt die Triggerschaltung 12 an den Startanschluß der Zentraleinheit 10 einen Startimpuls ab. Dadurch wird die Zentraleinheit 10 in Betrieb gesetzt. Von der Zentraleinheit 10 werden die Ausgangssignale aus den Glättungsschaltungen 51 und 52 zu digitalen Werten umgesetzt und die Werte über 30 ms aufaddiert, welche einem ersten vorbestimmten Zeitabschnitt entsprechen (Schritt 200). Auf diese Weise werden die Integrationswerte der Ausgangssignale der Glättungsschaltungen 51 und 52 berechnet. Der Summier­ zeitabschnitt ist zwar auf 30 ms angesetzt, kann aber auf irgendeine Zeitspanne gesetzt werden, während der die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches andauern, d. h., auf irgendeinen Wert innerhalb eines Bereiches von 20 bis 50 ms.

Dann berechnet die Zentraleinheit 10 ein Verhältnis des Integrationswertes der Ausgangssignale der Glättungsschaltung 51 zu dem Integrationswert der Ausgangssignale der Glättungs­ schaltung 52 (Schritt 202). Durch diese Berechnung wird das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Gesamtfrequenzkomponenten ermittelt. Der Prozeß bis zu dem Schritt 202 entspricht der Recheneinrichtung.

Darauffolgend ermittelt die Zentraleinheit 10, ob das bei dem Schritt 202 berechnete Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Gesamt­ frequenzkomponenten innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt (Schritt 204). Im einzelnen wird dann, wenn der Integrationswert der Gesamtfrequenzkomponenten gleich 2000 (× 19 mV) oder kleiner ist und das Verhältnis in einem Bereich "0,05 Verhältnis 0,37" liegt, von der Zentraleinheit 10 festgestellt, daß die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und dann das Glasbruch-Meldesignal 7 ausgegeben (Schritt 206), wonach ein Startimpuls aus der Triggerschaltung 12 abgewartet wird (Schritt 208).

Wenn der Integrationswert der Gesamtfrequenzkomponenten größer als 2000 (× 19 mV) ist und das Verhältnis innerhalb eines Bereiches "0,05 Verhältnis 0,48" liegt, wird bei dem Schritt 204 festgestellt, daß die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind. Daraufhin wird von der Zentraleinheit 10 das Glasbruch-Meldesignal 7 abgegeben und ein Startimpuls abgewartet. Der Prozeß bei dem Schritt 204 entspricht der Erstwellen-Ermittlungseinrichtung und der Prozeß bei dem Schritt 206 entspricht einer Ausgabeeinrichtung.

Wenn das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Gesamt­ frequenzkomponenten außerhalb der vorstehend genannten Bereiche liegt, wird von der Zentraleinheit 10 bestimmt, daß die erfaßten Schallwellen nicht das Ergebnis eines Glasbruch­ geräusches, sondern das Ergebnis eines Schlaggeräusches sind, welches durch das Anschlagen mit einem harten Gegenstand oder einem weichen Gegenstand verursacht ist. Daraufhin nimmt die Zentraleinheit 10 den Startimpuls-Wartezustand ein (Schritt 206), ohne das Glasbruch-Meldesignal 7 auszugeben.

Da bei dem System nach dem Stand der Technik die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches aufgrund dessen erfaßt werden, daß der Signalpegel einer bestimmten Frequenzkomponente einen vorbestimmten Wert erreicht, ist die Genauigkeit der Glasbrucherfassung bei diesen Systemen gering. Da hingegen bei dem vorstehend beschriebenen Aufbau das Auftreten von ersten Wellen aufgrund der relativen Stärke der Hochfrequenz­ komponenten der erfaßten Schallwellen festgestellt wird, kann mit dem Ausführungsbeispiel der Glasbruch mit hoher Genauigkeit unabhängig von der Höhe des Signalpegels der Schallwellen erfaßt werden.

Das heißt, bei dem Ausführungsbeispiel wird aufgrund dessen, daß das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Gesamt­ frequenzkomponenten, die innerhalb einer vorbestimmten Zeit­ dauer (von 30 ms) nach dem Erreichen eines vorbestimmten Wertes des Signalpegels, nämlich nach der Ausgabe eines Startimpulses durch die Triggerschaltung 12 auftreten, innerhalb der vorbestimmten Bereiche liegt, auf eindeutige Weise festgestellt werden, ob die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind.

Die Triggerschaltung 12 erzeugt den Startimpuls nur dann, wenn das Mikrophon 1 Schallwellen mit einem Signalpegel aufnimmt, der gleich einem vorbestimmten Pegel oder höher ist. Da die Zentraleinheit 10 nicht in Betrieb gesetzt wird, wenn der das Mikrophon 1 erreichende Schall nicht einen vorbestimmten Wert erreicht, wird bei dem Ausführungsbeispiel die Zentraleinheit 10 nur intermitierend benutzt, so daß daher der Leistungsverbrauch verringert ist.

Während bei dem Ausführungsbeispiel ein Glasbruch aufgrund des Verhältnisses des Integrationswertes der Hochfrequenz­ komponenten zu dem Integrationswert der Gesamtfrequenz­ komponenten erfaßt wird, ist das Kriterium für das Feststellen eines auftretenden Glasbruches nicht auf dieses Verhältnis eingeschränkt. Die relative Stärke der in den erfaßten Schallwellen enthaltenen Hochfrequenzkomponenten kann beispielsweise durch das Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der Komponenten mit allen Frequenzen, ein Verhältnis des Effektivwertes der Leistung der Hochfrequenzkomponenten zu dem Effektivwert der Leistung der Komponenten in dem ganzen Frequenzbereich, ein Verhältnis des Mittelwertes der gleichgerichteten Hochfrequenz­ komponenten zu dem Mittelwert der gleichgerichteten Komponenten in dem ganzen Frequenzbereich oder ein Verhältnis des Integrationswertes der Hochfrequenzkomponenten zu dem Integrationswert der niederfrequenten Komponenten (mit der Frequenz von 2 kHz oder darunter) dargestellt werden.

Obgleich bei diesem Ausführungsbeispiel ein Startimpuls aufgrund des nach der Verarbeitung durch das Hochpaßfilter 3 auftretenden Signalpegels erzeugt wird, kann das Ausführungs­ beispiel derart gestaltet werden, daß der Startimpuls gemäß dem Signalpegel vor der Verarbeitung durch das Hochpaßfilter 3 erzeugt wird. Da jedoch die Glasbruchgeräusche normalerweise hochfrequente Komponenten enthalten, kann mit der Anordnung, bei der ein Startimpuls gemäß dem Pegel des Signals nach dem Hochpaßfilter 3 erzeugt wird, auf genauere Weise ein Start­ impuls erzeugt werden, wenn ein Glasbruchgeräusch auftritt. Das Ausführungsbeispiel wird derart eingestellt, daß die Trigger­ schaltung 12 einen Startimpuls erzeugt, wenn das Ausgangssignal aus dem Mikrophon 1 gleich 5 mV oder größer ist.

Obwohl in dem Glasbruchdetektor 100 die Hochpaßfilter 3 und 13 verwendet werden, können in dem Glasbruchdetektor 100 Tiefpaßfilter oder Bandpaßfilter eingesetzt werden, sofern damit das Verhältnis der Hochfrequenzkomponenten gemessen werden kann. Beispielsweise können gemäß der Darstellung in Fig. 8A zum Ermitteln des Anteiles von Hochfrequenzkomponenten mehrere, nämlich sechs Bandpaßfilter 21 bis 26 mit voneinander verschiedenen Durchlaßbändern eingesetzt werden. Gemäß der Darstellung in Fig. 8B können zum Ermitteln des geeigneten Verhältnisses mehrere, nämlich vier Bandpaßfilter 31 bis 34 mit voneinander verschiedenen Durchlaßbändern verwendet und die Hochfrequenzkomponenten gewichtet werden. Falls gemäß der vorstehenden Beschreibung mehrere Filter verwendet werden, ist es erforderlich, ein tatsächliches Glasbruchgeräusch entsprechend den zu nutzenden Frequenzbändern zu messen und für das Erfassen des Glasbruches einen entsprechenden Bereich für das Verhältnis der Hochfrequenzkomponenten anzusetzen.

Außerdem sind zwar den Hochpaßfiltern 3 und 13 die Einweg-Gleichrichter 11 für das Umsetzen zu Absolutwerten nachge­ schaltet und es werden die Ausgangssignale aus den Glättungs­ schaltungen 51 und 52 erfaßt, jedoch können statt der Einweg-Gleichrichter 11 Vollweg-Gleichrichter verwendet werden. Durch das Verwenden von Vollweg-Gleichrichterschaltungen kann die Genauigkeit der Schallwellenerfassung verbessert werden.

Die Glättungsschaltungen 51 und 52 können Glättungsfilter mit passiven Elementen sein. Die Glättungsschaltungen 51 und 52 können auch durch Verwendung einer Hüllkurven-Detektorschaltung oder dergleichen mit den Einweg-Gleichrichtern 11 und den Verstärkern 2 kombiniert werden.

Während bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungs­ beispielen das Auftreten von Glasbruch durch die Verarbeitung in der Zentraleinheit 10 festgestellt wird, können auch andere Schaltungsanordnungen benutzt werden. Gemäß Fig. 3 kann beispielsweise die Zentraleinheit 10 durch Integratoren 14, eine Dividierschaltung 15 und einen Fenstervergleicher 16 ersetzt werden, um im wesentlichen die gleiche Wirkungsweise wie mit dem in Fig. 1 dargestellten System zu erzielen. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 werden die Ausgangssignale aus den Glättungsschaltungen 51 und 52 durch die Integratoren 14 über 30 ms integriert. Wenn das Ausgangssignal der Glättungs­ schaltung 51 einen vorbestimmten Wert erreicht, gibt die Triggerschaltung 12 an die Dividierschaltung 15 einen Start­ impuls ab.

Die Dividierschaltung 15 wird durch den Startimpuls eingeschaltet und beginnt ein Verhältnis des Ausgangssignals des an die Glättungsschaltung 51 angeschlossenen Integrators 14 zu dem Ausgangssignal des an die Glättungsschaltung 52 angeschlossenen Integrators 14 über den Zeitraum von 30 ms zu berechnen. Von dem Fenstervergleicher 16 wird das Signal aus der Dividierschaltung 15 aufgenommen und ermittelt, ob der Spannungspegel des eingegebenen Signals innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Falls das eingegebene Signal innerhalb des vorgeschriebenen Bereiches liegt, wird von dem Fenstervergleicher 16 bestimmt, daß die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und es wird das Glasbruch-Meldesignal 7 abgegeben. Der Fenstervergleicher 16 kann durch zwei Vergleicher gebildet sein. Bei dieser Gestaltung entsprechen die Integratoren 14 und die Dividier­ schaltung 15 der Recheneinrichtung und der Fenstervergleicher 16 entspricht der Erstwellen-Ermittlungseinrichtung sowie der Ausgabeeinrichtung.

Mit dieser Gestaltung werden im wesentlichen die gleichen Vorteile wie die mit dem in Fig. 1 dargestellten Glasbruch­ detektor 100 erreichten erzielt.

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Glasbruchdetektors 102 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Mikrophon 1, das Hochpaßfilter 3 und die Zentraleinheit 10 des Glasbruchdetektors 102 sind auf die gleiche Weise wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel gestaltet. Das Mikrophon 1 und das Hochpaßfilter 3 bilden die Aufnahmeeinrichtung.

Dem Hochpaßfilter 3 ist eine Parallelschaltung aus einer Spitzenwerthalteschaltung 4 als Maximalspitzenwert Erfassungseinrichtung und einer Glättungsschaltung 6 als Glättungseinrichtung mit einer Gleichrichterschaltung nachgeschaltet. Von der Spitzenwerthalteschaltung 4 wird der maximale Spitzenwert des Ausgangssignals des Hochpaßfilters 3 von Null bis zu dem Spitzenwert festgehalten und von der Glättungsschaltung 6 wird das Ausgangssignal des Hochpaßfilters 3 gleichgerichtet und geglättet, so daß sich auf diese Weise ein Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal ergibt.

Der Spitzenwerthalteschaltung 4 und der Glättungsschaltung 6 ist jeweils ein Verstärker 17 bzw. 18 nachgeschaltet. Von den Verstärkern 17 und 18 werden die Ausgangssignale der Spitzen­ werthalteschaltung 4 und der Glättungsschaltung 6 verstärkt und die verstärkten Ausgangssignale dem A/D-Umsetzer der Zentral­ einheit 10 zugeführt. Von dem A/D-Umsetzer der Zentraleinheit 10 werden die Ausgangssignale der Spitzenwerthalteschaltung 4 und der Glättungsschaltung 6 auch direkt ohne Verstärkung durch die Verstärker 17 und 18 aufgenommen. Die Verstärker 17 und 18 müssen lediglich einen Verstärkungsfaktor haben, der dem Frequenzgang des Mikrophons 1 angepaßt ist, und können weggelassen werden, falls sie nicht erforderlich sind.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 18 wird auch einem Vergleicher 9 zugeführt. Der Vergleicher 9 nimmt das Ausgangssignal des Verstärkers 18 auf und gibt dann, wenn der Signalpegel einen vorbestimmten Wert erreicht, an einen Unterbrechungsanschluß der Zentraleinheit 10 ein Startsignal (mit hohem Pegel H) ab, um die Zentraleinheit 10 in Betrieb zu setzen. Da der Vergleicher 9 ein Startsignal nur dann erzeugt wenn das Mikrophon 1 Schallwellen mit einem Signalpegel empfängt der gleich einem vorbestimmten Pegel oder höher ist, bleibt die Zentraleinheit 10 außer Betrieb, wenn die in das Mikrophon 1 eingegebenen Schallwellen nicht den vorbestimmten Pegel erreichen. Somit wird bei diesem Ausführungsbeispiel die Zentraleinheit 10 nur intermittierend benutzt und es wird damit der Leistungsverbrauch verringert.

Das Ausgangssignal des Mikrophons 1 wird ebenso wie dem Hochpaßfilter 3 auch einer Glättungsschaltung 8 als Glättungs­ einrichtung zugeführt. Die Glättungsschaltung 8 nimmt das Ausgangssignal aus dem Mikrophon 1 ohne Zwischenschaltung des Hochpaßfilter 3 auf und glättet das Signal, um ein Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignal zu erhalten. Das Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignal wird dem A/D-Umsetzer der Zentraleinheit 10 zugeführt. Die Zentraleinheit 10 wird durch das Startsignal aus dem Vergleicher 9 in Betrieb gesetzt und setzt mit dem A/D-Umsetzer das Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal und das Gesamtbereich-Hüllkurven­ ausgangssignal zu digitalen Signalen um. Die digitalen Werte werden in einen Schreib/Lesespeicher RAM der Zentraleinheit 10 eingespeichert. Von der Zentraleinheit 10 wird durch nachstehend beschriebene Programmverarbeitung gemäß einem in einem Festspeicher ROM gespeicherten Programm festgestellt, daß die ersten Wellen und zweite Wellen eines Glasbruchgeräusches aufgetreten sind, und ein einem Bestimmungssignal entsprechendes Glasbruch-Meldesignal 7 abgegeben.

Der Ablauf der Verarbeitung in der Zentraleinheit 10 des auf die vorstehend beschriebene Weise gestalteten Glasbruch­ detektors 102 wird unter Bezugnahme auf Fig. 5 und 6 beschrieben.

Wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 18 den vorbestimmten Pegel erreicht, gibt der Vergleicher 9 an den Unterbrechungsanschluß der Zentraleinheit 10 das Startsignal ab. Auf den Empfang des Startsignals hin beginnt die Zentraleinheit 10 die Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangs­ signale aus der Glättungsschaltung 6 und dem Verstärker 18 über 20 ms (entsprechend einem zweiten vorbestimmten Zeitabschnitt) (Schritt 300) und auch das Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangs­ signal aus der Glättungsschaltung 8 über 20 ms zu integrieren (Schritt 302).

Wenn 20 ms abgelaufen sind, ergibt ein Schritt 304 eine positive Antwort. Daraufhin wird in einem Schritt 306 ermittelt, ob das Ausgangssignal des Verstärkers 17 im Sättigungsbereich ist. Falls das Ausgangssignal des Verstärkers 17 nicht im Sättigungsbereich ist, nimmt die Zentraleinheit 10 das Ausgangssignal des Verstärkers 17 als maximalen Spitzenwert (Schritt 308) und das Ausgangssignal des Verstärkers 18 als Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal auf (Schritt 310).

Falls bei dem Schritt 306 ermittelt wird, daß das Ausgangssignal des Verstärkers 17 im Sättigungsbereich ist, nimmt die Zentraleinheit 10 als maximalen Spitzenwert direkt das Ausgangssignal der Spitzenwerthalteschaltung 4 (Schritt 312) und als Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal direkt das Ausgangssignal der Glättungsschaltung 6 auf (Schritt 314).

Der A/D-Umsetzer der Zentraleinheit 10 gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist ein 8-Bit-Umsetzer und hat eine Auflösung von 19 mV und das durch ein Glasbruchgeräusch verursachte Ausgangssignal aus dem Mikrophon 1 liegt in einem Bereich von 10 mV bis 2 V. Daher wird es schwierig, mit nur einem einzigen Verstärkungsfaktor auf genaue Weise ein Abschwächungsverhältnis zu messen, wenn der Verstärker gesättigt ist. Diese Erschwernis wird durch den Prozeß von dem Schritt 306 bis zu dem Schritt 314 ausgeschaltet. Das heißt, wenn die Ausgangsspannung des Verstärkers 17 höher als die Sättigungsspannung ist, wird von der Zentraleinheit 10 ein Signal vor dem Verstärker 17 eingelesen, um eine durch die Sättigung desselben verursachte Verringerung der Genauigkeit zu vermeiden.

Von der Zentraleinheit 10 wird dann als Relativpegel-Recheneinrichtung ein dem relativen Pegel entsprechendes Verhältnis des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals zu dem auf diese Weise erhaltenen maximalen Spitzenwert berechnet und ermittelt, ob das dem vorbestimmten Pegel entsprechende Verhältnis gleich 0.1 oder kleiner ist (Schritt 316). Dies dient zum Ermitteln, ob die erfaßten Schallwellen im wesentlichen die gleiche Abschwächungscharakteristik wie die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches haben. Wenn das Verhältnis des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals zu dem maximalen Spitzenwert größer als 0,1 ist, was bedeutet, daß die erfaßten Schallwellen nicht die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, tritt die Zentraleinheit 10 in einen Bereitschaftszustand ein (Schritt 318), wonach sie eine Verarbeitung wieder beginnt, wenn der in den Vergleicher 9 eingegebene Signalpegel den vorbestimmten Wert erreicht (Schritt 320).

Wenn das Verhältnis des Hochfrequenzbereich-Hüllkurven­ ausgangssignals zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,1 oder kleiner ist, wird festgestellt, daß die erfaßten Schallwellen im wesentlichen die gleiche Abschwächungscharakteristik wie die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches haben und daher die hohe Wahrscheinlichkeit besteht, daß die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen sind. Daraufhin werden von der Zentraleinheit 10 das Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal, nämlich das Ausgangssignal der Glättungsschaltung 6 über weitere 10 ms (für insgesamt 30 ms) (Schritt 322) und das Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignal, nämlich das Ausgangssignal der Glättungsschaltung 8 über die gleiche Zeitdauer integriert (Schritt 324).

Wenn 30 ms abgelaufen sind (Schritt 326), wird von der Zentraleinheit 10 als Recheneinrichtung ein Verhältnis des Integrationswertes des Hochfrequenzbereich-Hüllkurven­ ausgangssignals zu den Integrationswert des Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignal berechnet und ermittelt, ob das Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt (Schritt 328). Auf diese Weise wird aufgrund der relativen Stärke der in den Schallwellen enthaltenen Hochfrequenz­ komponenten ermittelt, ob die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches oder eines Schlaggeräusches sind.

Wenn in dem Fall, daß der Integrationswert des Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignals gleich 2000 (× 19 mV) oder kleiner ist, das Verhältnis zwischen 0,05 und 0,37 liegt, wird entschieden, daß die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und das Programm schreitet zu einem Schritt 330 nach Fig. 6 weiter. Wenn in dem Fall daß der Integrationswert des Gesamtbereich-Hüllkurven­ ausgangssignals größer als 2000 (× 19 mV) ist, das Verhältnis zwischen 0,05 und 0,48 liegt, wird entschieden, daß die erfaßten Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruch­ geräusches sind, und das Programm schreitet zu dem Schritt 330 nach Fig. 6 weiter.

Wenn das Verhältnis des Integrationswertes des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals zu dem Integrationswert des Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignals nicht innerhalb der vorstehend genannten Bereiche liegt, wird entschieden, daß die erfaßten Schallwellen nicht die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, sondern durch ein Schlaggeräusch entstehen, welches durch einen harten oder einen weichen Gegenstand verursacht ist. Die Zentraleinheit 10 nimmt daraufhin den Bereitschaftszustand für das Abwarten eines Startsignals aus dem Vergleicher an. Die Verarbeitung bis zu dem Schritt 328 entspricht der Erstwellen-Ermittlungs­ einrichtung.

Zum Feststellen, ob die erfaßten Schallwellen die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches enthalten, wird von der Zentraleinheit 10 zuerst ermittelt, ob das Hochfrequenzbereich Hüllkurvenausgangssignal einen dem vorbestimmten Schwellenwert entsprechenden vorbestimmten Wert erreicht (Schritt 330 nach Fig. 6). Dieser vorbestimmte Wert ist eine als Multiplikator des Hintergrundgeräusches angesetzte festgelegte Zahl die bei diesem Ausführungsbeispiel auf 1,1 eingestellt ist. Das Hintergrundgeräusch ist das Ausgangssignal der Glättungs­ schaltung 3 während einer Zeitdauer, während der die Zentral­ einheit 10 nicht in Betrieb gesetzt ist. Da die festgelegte Zahl auf irgendeinen erwünschten Wert angesetzt werden kann, kann sie entsprechend der Betriebsumgebung derart eingestellt werden, daß die Genauigkeit der Glasbrucherfassung verbessert wird.

Falls das Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal den vorbestimmten Wert erreicht, wird von der Zentraleinheit 10 innerhalb eines Zeitabschnittes T0 zur Zweitwellenerfassung, der einem dritten vorbestimmten Zeitabschnitt von beispielsweise 2000 ms entspricht, eine Summenzeit ΣTi gemessen, während der das Hochfrequenzbereich-Hüllkurven­ ausgangssignal den vorbestimmten Wert übersteigt (Ausgangssignal H aus dem Vergleicher 9) (Schritt 332).

Wenn bei dem Schritt 330 ermittelt wird, daß das Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal nicht den vorbestimmten Wert erreicht, schreitet das Programm zu einem Schritt 336 weiter, bei dem ermittelt wird, ob das Hochfrequenz-Hüllkurvenausgangssignal den vorbestimmten Wert bis zum Ablauf des Zeitabschnittes T0 für die Zweitwellen­ erfassung erreicht.

Wenn das Verhältnis der Summenzeit ΣTi zu der Zeit T0 für die Zweitwellenerfassung gleich 0,015 oder größer ist, wird entschieden, daß die erfaßten Schallwellen die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind (Schritt 334), wonach dann die Zentraleinheit 10 das Glasbruch-Meldesignal 7 abgibt (Schritt 338). Wenn das Verhältnis der Summenzeit ΣTi zu der Zeit T0 für die Zweitwellenerfassung nicht 0.015 erreicht, wird das Messen der Summenzeit ΣTi bis zum Ablauf der vorbestimmten Zeit T0 für die Zweitwellenerfassung fortgesetzt (Schritt 336). Wenn die Zeit T0 für die Zweitwellenerfassung abgelaufen ist, kehrt die Zentraleinheit 10 zu der Bereitschaftsbetriebsart zurück (Schritt 318). Die Verarbeitung bis zu dem Schritt 334 entspricht einer Zweitwellen-Ermittlungseinrichtung.

Die Zeitsteuerung des Glasbruchdetektors 102 ist in Fig. 7A bis 7F dargestellt. Fig. 7A zeigt das Ausgangssignal des Mikrophons 1, bei dem auf die ersten Wellen eines Glasbruch­ geräusches, die verhältnismäßig große Amplituden haben und über eine kurze Zeit andauern, die zweiten Wellen folgen, die verhältnismäßig kleine Amplituden haben und über eine lange Zeit andauert. Die Fig. 7B zeigt das Ausgangssignal der Spitzenwerthalteschaltung 4, welches auf einem maximalen Spitzenwert Vt der ersten Wellen gemäß Fig. 7A gehalten wird. Der maximale Spitzenwert Vt wird für das Ermitteln des Abschwächungsverlaufes der ersten Wellen genutzt. Die Fig. 7C zeigt das Ausgangssignal der Glättungsschaltung 8, nämlich das Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignal. Der Integrationswert L des Ausgangssignals über 30 ms wird zum Berechnen der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten der ersten Wellen benutzt.

Die Fig. 7D zeigt das Ausgangssignal der Glättungs­ schaltung 6, nämlich das Hochfrequenzbereich-Hüllkurven­ ausgangssignal, dessen Pegel niedriger ist als derjenige des in Fig. 7C dargestellten Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignals. Der 20 ms nach der Ausgabe des Startsignals durch den Vergleicher 9 auftretende Ausgangssignalwert V1 wird dazu herangezogen, den relativen Pegel des erfaßten Geräusches zu erfassen. Im einzelnen wird ermittelt, db das Verhältnis des Ausgangssignalwertes V1 zu dem maximalen Spitzenwert Vt gleich 1/10 oder kleiner ist, um dementsprechend zu entscheiden, ob das erfaßte Geräusch im wesentlichen den gleichen relativen Pegel hat wie die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches. Außerdem wird ein über 30 ms erhaltener Integrationswert H dazu herangezogen, eine relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten des erfaßten Geräusches zu berechnen. Der Wert wird auch dazu verwendet, für das Bestimmen der zweiten Wellen nach dem Erfassen der ersten Wellen die Fortsetzung des erfaßten Geräusches (über die Summenzeit ΣTi) zu ermitteln.

Die Fig. 7E zeigt das Ausgangssignal des Vergleichers 9, welches nur dann einen hohen Pegel als Startsignal annimmt, wenn das von dem Verstärker (nach Fig. 4) ausgegebene, in Fig. 7D dargestellte Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal den vorbestimmten Wert übersteigt. Das Ausgangssignal des Vergleichers 9 dient zum Einschalten der Zentraleinheit 10 und zum Berechnen der Summenzeit ΣTi wenn der hohe Pegel innerhalb des Zeitabschnittes T0 für die Zweitwellenerfassung ausgegeben wird, nachdem die ersten Wellen erfaßt worden sind.

Die Fig. 7F zeigt die Inbetriebnahme der Zentraleinheit 10. Die Zentraleinheit 10 wird in Betrieb gesetzt, wenn der Vergleicher 9 im Ansprechen auf das Erfassen der ersten Wellen zuerst den hohen Pegel ausgibt. Obgleich dies nicht dargestellt ist, nimmt das Betriebssignal der Zentraleinheit 10 den niedrigen Pegel an, wenn diese entsprechend einem Entscheidungsergebnis auf die Bereitschaftsbetriebsart zurückgeschaltet wird.

Wie es aus Fig. 7A bis 7F ersichtlich ist, wird die Zentraleinheit 10 gemäß dem Pegel des Ausgangssignals aus dem Mikrophon 1 in Betrieb gesetzt, um das Auftreten der ersten und der zweiten Wellen zu ermitteln.

Gemäß der vorangehenden Beschreibung wird von der Spitzenwerthalteschaltung 4 ein maximaler Spitzenwert des aufgenommenen Geräusches erfaßt, um den um einen vorbestimmten Zeitabschnitt später auftretenden relativen Pegel zu berechnen. Die Ausgangssignale der Glättungsschaltungen 6 und 8 werden zum Ermitteln der relativen Stärke der in dem aufgenommenen Geräusch innerhalb der vorbestimmten Zeit enthaltenen Hochfrequenzkomponenten herangezogen. Diese Werte dienen dazu, das Auftreten der ersten Welle eines Glasbruchgeräusches zu bestimmen. Dadurch ist die Genauigkeit bei dem Bestimmen der ersten Wellen verbessert.

Nachdem die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches ermittelt sind, wird zum Prüfen der Fortsetzung des aufgenommenen Geräusches die Summenzeit ΣTi gemessen, während der das Ausgangssignal der Glättungsschaltung 6 den vorbestimmten Wert übersteigt. Auf diese Weise kann die Genauigkeit bei dem Erfassen der zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches verbessert werden. Da das Glasbruch- Meldesignal 7 dann ausgegeben wird, wenn sowohl die ersten als auch die zweiten Wellen erfaßt werden, ist die Genauigkeit der Glasbruchfeststellung weiter verbessert.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird entschieden, daß das erfaßte Geräusch den Abschwächungsverlauf der ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches hat, wenn das Verhältnis des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals zu dem maximalen Spitzenwert des aufgenommenen Geräusches gleich 0,1 oder kleiner ist. Der Wert 0,1 ist ein Wert, der auf geeignete Weise entsprechend der Ermittlungszeit (einem Zeitabstand zwischen der Inbetriebnahme der Zentraleinheit 10 und der Ermittlung, 20 ms bei diesem Ausführungsbeispiel), der Empfindlichkeit des Mikrophons 1 oder der Charakteristik der Glättungsschaltung 6 eingestellt wird. Das heißt, der Wert ändert sich in Abhängigkeit von solchen Bedingungen.

Während zwar bei dem Ausführungsbeispiel das Auftreten der ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches in Abhängigkeit davon bestimmt wird, ob das 20 ms nach dem Einschalten der Zentraleinheit 10 bestehende Verhältnis des Hochfrequenz­ bereich-Hüllkurvenausgangssignals zu dem maximalen Spitzenwert den vorbestimmten Wert erreicht, können für diese Bestimmung andere Verfahren angewandt werden, sofern die Bestimmung der ersten Wellen auf der Abschwächungscharakteristik beruht.

Das Auftreten der ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches kann beispielsweise unter der Voraussetzung entschieden werden, daß die Zeitdauer, in welcher das Verhältnis des Hochfrequenz­ bereich-Hüllkurvenausgangssignales zu dem maximalen Spitzenwert der erfaßten Schallwellen gleich 0,1 oder kleiner wird, 20 ms oder weniger beträgt. Außerdem können die ersten Wellen mittels eines Systems erfaßt werden, bei dem der Zeitabstand zwischen dem Einschalten der Zentraleinheit 10 und dem Ermitteln des relativen Pegels des aufgenommenen Geräusches auf einen von 20 ms verschiedenen Wert angesetzt ist und das Kriterium für das Bestimmen des relativen Pegels auf einen Wert eingestellt ist, der von dem bei diesem Ausführungsbeispiel verwendeten Wert, nämlich von 0,1 verschieden ist. Weiterhin können die ersten Wellen aufgrund der Zeitkonstante der Abschwächung des aufgenommenen Geräusches bestimmt werden. Es können auch andere Verfahren angewandt werden, sofern das Auftreten der ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches aufgrund der Abschwächungs­ charakteristik des aufgenommenen Geräusches festgestellt wird.

Während zwar bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispiel die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches aufgrund der Abschwächungscharakteristik des aufgenommenen Geräusches und dann gemäß der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten erfaßt werden, kann die Bestimmung gemäß der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten der Bestimmung gemäß der Abschwächungscharakteristik vorangehen. Während zwar bei dem Ausführungsbeispiel die zweiten Wellen gemäß dem Verhältnis der Summenzeit ΣTi zu der Zweitwellen-Erfassungszeit T0 bestimmt werden, können auch andere Bestimmungsverfahren angewandt werden.

Beispielsweise können die zweiten Wellen dadurch bestimmt werden, daß innerhalb der Zweitwellenerfassungszeit T0 die Summenzeit ΣTi einen vorbestimmten Wert erreicht, oder daß der einen vorbestimmten Wert übersteigende Integrationswert des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Außerdem können die zweiten Wellen auch aufgrund der Anzahl von Ereignissen festgestellt werden, bei denen das Hochfrequenzbereich Hüllkurvenausgangssignal einen vorbestimmten Wert übersteigt oder der Integrationswert von Teilen des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals einen vorbestimmten Wert übersteigt. Es können verschiedenartige Verfahren angewandt werden, sofern bei den Verfahren ein Merkmal genutzt wird, welches die Bestimmung des einen vorbestimmten Wert übersteigenden Ausmaßes des Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignals ermöglicht.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel werden nach dem Bestimmen der ersten Wellen die zweiten Wellen bestimmt und es wird das Glasbruch-Meldesignal 7 zu dem Zeitpunkt ausgegeben, an dem die zweiten Wellen festgestellt sind. Da das Auftreten der ersten Wellen aufgrund der Abschwächungscharakteristik des aufgenommenen Geräusches und der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten festgestellt wird, zeigt das festgestellte Auftreten der ersten Wellen eine hohe Wahrscheinlichkeit an, daß das aufgenommene Geräusch ein Glasbruchgeräusch ist. Daher kann ein Glasbruch auch aufgrund des Verhältnisses zwischen einem Integrationswert, der mit der Abschwächungscharakteristik des aufgenommenen Geräusches, der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten und der Fortdauer der Hochfrequenzkomponenten gewichtet ist, und einem Schwellen­ wert für den Integrationswert erfaßt werden.

Während zwar bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispiel die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sowohl gemäß der Abschwächungscharakteristik der aufgenommenen Schallwellen als auch gemäß der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten erfaßt werden, muß für das Ermitteln des Auftretens der ersten Wellen nur einer der beiden Faktoren herangezogen werden.

Obwohl bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungs­ beispiel das Auftreten eines Glasbruches durch Ermitteln der ersten Welle in Abhängigkeit von der Abschwächungs­ charakteristik des aufgenommenen Geräusches und der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten und durch Ermitteln der zweiten Wellen in Abhängigkeit von der Fortdauer des aufgenommenen Geräusches festgestellt wird, kann das Auftreten eines Glasbruches auch allein auf der Bestimmung der ersten Wellen in Abhängigkeit von der Abschwächungscharakteristik und der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten beruhend festgestellt werden, ohne die Ermittlung bezüglich der zweiten Wellen auszuführen.

Die Fig. 12 ist ein Blockschaltbild eines Glasbruch­ detektors 103 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Mikrophon 1, das Hochpaßfilter 3, der Einweg-Gleichrichter 11, der Verstärker 2 und die Zentraleinheit 10 gemäß der Darstellung in Fig. 12 sind im wesentlichen die gleichen wie die in Fig. 1 dargestellten. Der Verstärker 2 muß lediglich einen den Eigenschaften des Mikrophons 1 angepaßten Verstärkungsfaktor haben und kann weggelassen werden, falls er nicht erforderlich ist. Das Hochpaßfilter 3 bildet das erste Hochpaßfilter und das Mikrophon 1 und das Hochpaßfilter 3 bilden die Aufnahmeeinrichtung.

Dem Verstärker 2 sind eine Glättungsschaltung 5 als Glättungseinrichtung und eine Spitzenwerthalteschaltung 4 nachgeschaltet. Die Glättungsschaltung 5 glättet das Ausgangssignal aus dem Verstärker 2 und gibt einen geglätteten Hüllkurvenwert an die Zentraleinheit 10 ab. Die Glättungs­ einrichtung ist durch die Glättungsschaltung 5 und den Einweg-Gleichrichter 11 gebildet. Die Spitzenwerthalteschaltung 4 hält als Maximalspitzenwert-Erfassungseinrichtung einen maximalen Spitzenwert des Ausgangssignals aus dem Verstärker 2 von 0 bis zu dem Spitzenwert für zumindest eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise für mindestens 20 ms fest und gibt ihn dann an die Zentraleinheit 10 ab.

Von der Zentraleinheit 10 werden mit dem A/D-Umsetzer der maximale Spitzenwert aus der Spitzenwerthalteschaltung 4 und ein erster Hüllkurvenwert aus der Glättungsschaltung 5 zu digitalen Werten umgesetzt, die digitalen Werte in dem Schreib/Lesespeicher RAM gespeichert und durch ein (nachstehend beschriebenes) Abarbeiten eines Programmes gemäß einem in dem Festspeicher ROM gespeicherten Programm die ersten Wellen und die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches festgestellt. Auf die Ermittlung der zweiten Wellen hin gibt die Zentraleinheit 10 ein Glasbruch-Meldesignal ab. Die Zentraleinheit 10 stellt die Ermittlungseinrichtung und eine erste Korrektureinrichtung dar. Der Einweg-Gleichrichter 11, die Glättungsschaltung 5 und die Zentraleinheit 10 stellen die Recheneinrichtung dar.

Der Ablauf der Verarbeitung durch die Zentraleinheit 10 des auf die vorstehend beschriebene Weise gestalteten Glasbruchdetektors 103 wird unter Bezugnahme auf Fig. 14 bis 16 beschrieben.

Die Zentraleinheit 10 liest zuerst den ersten Hüllkurvenwert aus der Glättungsschaltung 5 ein (Schritt 500) und ermittelt, ob der erste Hüllkurvenwert größer als ein vorbestimmtes Kriterium bzw. ein vorbestimmter Schwellenwert ist (Schritt 502). Wenn der erste Hüllkurvenwert kleiner als der Schwellenwert ist, wird entschieden, daß keine Schallwelle festgestellt werden muß. Daraufhin nimmt die Zentraleinheit 10 das Hintergrundgeräusch auf (Schritt 510) und kehrt zu dem Schritt 500 zurück. Wenn bei dem Schritt 502 ermittelt wird, daß der erste Hüllkurvenwert größer als der Schwellenwert ist, wird festgestellt, daß die ersten Wellen eines Glasbruch­ geräusches aufgetreten sind, so daß die Zentraleinheit 10 zu der Bewertung der Abschwächung übergeht.

Das Hintergrundgeräusch entspricht einem elektrischen Signal, welches von der Aufnahmeeinheit in Zeitabschnitten ausgegeben wird, in denen weder durch die Erstwellen-Ermittlungseinheit die Ermittlung noch durch die Recheneinheit die Berechnung ausgeführt wird. Das bei dem Schritt 502 angesetzte Kriterium bzw. der Schwellenwert wird in bezug auf den Pegel des auf diese Weise eingegebenen Hintergrund­ geräusches eingestellt.

Wenn bei dem Schritt 502 ermittelt wird, daß der erste Hüllkurvenwert größer als der Schwellenwert ist, wartet die Zentraleinheit 10 nur 10 ms ab (Schritt 503) und gelangt dann zu einem Schritt 504. Nach dem Einlesen des innerhalb von 10 ms auftretenden maximalen Spitzenwertes bei dem Schritt 504 wartet, die Zentraleinheit 10 weitere 10 ms ab (Schritt 505), wonach sie den ersten Hüllkurvenwert einliest, der bei mindestens 20 ms nach dem Übersteigen des Schwellenwertes auftritt (Schritt 506). Dann ermittelt die Zentraleinheit 10, ob das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,1 oder kleiner ist, nämlich ob der erste Hüllkurvenwert gleich 1/10 des maximalen Spitzenwertes oder kleiner ist (Schritt 508). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen die Abschwächungscharakteristik der ersten Wellen zeigen, und die Zentraleinheit 10 wartet 200 ms ab (Schritt 512). Der Prozeß bis zu der positiven Entscheidung bei dem Schritt 508 entspricht der Erstwellen-Ermittlungseinrichtung.

Wenn bei dem Schritt 508 die Bedingung nicht erfüllt ist, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen nicht die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und das Programm kehrt zu dem Schritt 500 zurück. Die Wartezeit von 200 ms bei dem Schritt 512 ist eine Zeit, während der die ersten Wellen auf ausreichende Weise ausklingen.

Nach dem Abwarten von 200 ms bei dem Schritt 512 ermittelt die Zentraleinheit 10, ob die Zeit (2000 ms) abgelaufen ist, während der die zweiten Wellen ausreichend abgeschwächt werden (Schritt 514). Wenn diese Zeit noch nicht abgelaufen ist, schreitet das Programm zu einem in Fig. 15 dargestellten Schritt 516 weiter, bei dem der ersten Hüllkurvenwert eingelesen wird. Wenn bei dem Schritt 514 ermittelt wird, daß 2000 ms abgelaufen sind, wird entschieden, daß die zweiten Wellen ausgeklungen sind, und das Programm kehrt zu dem Schritt 500 zurück.

Die Zeit von den 200 ms bis zu den 2000 ms entspricht dem vorbestimmten Zeitabschnitt. Dieser vorbestimmte Zeitabschnitt wird auf irgendeinen Wert nach dem Bestimmen der ersten Wellen angesetzt. Die Zentraleinheit 10 ermittelt dann, ob der erste Hüllkurvenwert gleich einem Wert oder größer ist, der durch Multiplizieren des Hintergrundgeräuschpegels mit einer Konstante erhalten wird und einem vorbestimmten Pegel entspricht (Schritt 518). Die bei dem Schritt 518 verwendete Konstante ist bei diesem Ausführungsbeispiel auf 1,1 angesetzt.

Wenn die Bedingung bei dem Schritt 518 erfüllt ist, wird entschieden, daß Schallwellen beurteilt werden müssen, und es wird eine Meßkennung gesetzt (Schritt 520). Bei dem Messen der Schallwellen wird von der Zentraleinheit 10 zum Vermeiden der Bestimmung eines beispielsweise in böswilliger Absicht hervorgerufenen Schlaggeräusches als Glasbruch ermittelt, ob ein im wesentlichen den ersten Wellen entsprechendes ausklingendes Geräusch vorliegt.

Im einzelnen wird nach dem Setzen der Meßkennung von der Zentraleinheit 10 der erste Hüllkurvenwert eingelesen (Schritt 524) und dann ermittelt, ob der erste Hüllkurvenwert größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (Schritt 526). Wenn die Bedingung bei dem Schritt 526 nicht erfüllt ist, wird entschieden, daß keine Schallwelle aufgetreten ist, die beurteilt werden muß, und das Programm schreitet zu einem Schritt 534 weiter. Wenn bei dem Schritt 526 ermittelt wird, daß der erste Hüllkurvenwert größer als der Schwellenwert ist, wird entschieden, daß Schallwellen vorliegen, die beurteilt werden müssen.

Dann wird von der Zentraleinheit 10 ein maximaler Spitzenwert erfaßt, der während der auf das Setzen der Meßkennung folgenden 10 ms auftritt (Schritt 528), und der erste Hüllkurvenwert eingelesen, der bei mindestens 20 ms nach dem Setzen der Meßkennung auftritt (Schritt 530). Dann ermittelt die Zentraleinheit 10, ob das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,1 oder kleiner ist (Schritt 532).

Wenn bei dem Schritt 532 ermittelt wird, daß das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert größer als 0,1 ist, wird entschieden, daß nach dem Erfassen der ersten Wellen ein ausklingendes Geräusch aufgetreten ist. Es wird entschieden, daß keine Einwirkung eines in böswilliger Absicht oder dergleichen hervorgerufenen Schlaggeräusches vorliegt, und das Programm schreitet zu dem Schritt 534 weiter. Wenn bei dem Schritt 532 ermittelt wird, daß das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,1 oder kleiner ist, wird entschieden, daß ein ausklingendes Geräusch vorliegt, und die Zentraleinheit 10 subtrahiert von einem Zählwert "20" entsprechend einem vorbestimmten Wert für eine Subtraktionskorrektur (Schritt 533). Der Prozeß bei dem Schritt 533 stellt eine erste Korrektureinrichtung dar.

Der Zählwert ist ein Wert, der mit einer in Fig. 16 dargestellten 1-ms-Unterbrechungsroutine hochgezählt wird. Das heißt, es wird zuerst ermittelt, ob die Meßkennung gesetzt ist (Schritt 538). Wenn die Meßkennung gesetzt ist, wird zum Zählen der Zählwert aufgestuft (Schritt 540). Auf diese Weise zeigt der Zählwert die aufsummierte Zeit an, während der das Erfassungssignal den Wert "Hintergrundgeräuschpegel × Konstante" erreicht. Der in Fig. 16 dargestellte Prozeß stellt eine Recheneinrichtung dar.

Nachdem bei dem Schritt 533 von dem Zählwert "20" subtrahiert wurde, ermittelt die Zentraleinheit 10, ob der Zählwert "30" erreicht hat, was einem vorbestimmten Wert entspricht (Schritt 534). Wenn der Zählwert noch nicht "30" erreicht hat, kehrt das Programm zu dem Schritt 514 nach Fig. 14 zurück. Wenn bei dem Schritt 534 ermittelt wird, daß der Zählwert "30" erreicht hat, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen die langsame Abschwächung der allmählich ausklingenden zweiten Wellen zeigen, und die Zentraleinheit 10 gibt ein Glasbruchsignal ab (Schritt 536). Die Prozesse bei den Schritten 534 und 536 stellen eine Entscheidungseinrichtung dar.

Durch die vorstehend beschriebene Verarbeitung ermittelt die Zentraleinheit 10 das Auftreten der ersten Wellen gemäß der Abschwächungscharakteristik und das Auftreten der zweiten Wellen gemäß der langsamen Abschwächung, so daß dadurch ein Glasbruch mit hoher Genauigkeit im Unterschied zu einem herkömmlichen System erfaßt wird, bei dem Schallwellen aufgenommen werden, diese in elektrische Signale umgesetzt werden und ein Glasbruch in Abhängigkeit davon erfaßt wird, ob der Signalpegel einer bestimmten Frequenzkomponente einen Schwellenwert erreicht.

In Fig. 17 ist der zeitliche Verlauf der Kurvenformen der ersten Wellen und der zweiten Wellen dargestellt. Wenn der erste Hüllkurvenwert den Schwellenwert Vt als Kriterium erreicht, wird durch die Spitzenwerthalteschaltung 4 der maximale Spitzenwert V1 erfaßt. 20 ms nach dessen Eingabe wird von der Glättungsschaltung 5 ein erster Hüllkurvenwert V2 ausgegeben, und es wird ermittelt, ob der erste Hüllkurvenwert V2 gleich 1/10 des maximalen Spitzenwertes V1 oder kleiner ist. Auf diese Weise kann der Abschwächungsgrad des ersten Hüllkurvenwertes V2 über 20 ms in bezug auf den maximalen Spitzenwert V1 festgestellt werden, so daß die ersten Wellen unabhängig von der Höhe des Signalpegels mit hoher Genauigkeit erfaßt werden können.

Die zweiten Wellen können mit hoher Genauigkeit aufgrund einer Summenzeit festgestellt werden, während der innerhalb eines vorbestimmten Zeitabschnittes A nach dem Feststellen der ersten Wellen der erste Hüllkurvenwert größer als ein vorbestimmter Wert V3 (= Hintergrundgeräuschpegel×Konstante) ist. Die zweiten Wellen ergeben einige Spitzenwerte mit verhältnismäßig großen Amplituden und haben eine Kurvenform, bei der nach einem Spitzenwert eine schnelle Abschwächung auftritt, sowie eine Kurvenform, bei der nach einem Spitzenwert eine allmähliche Abschwächung auftritt. Da die Kurvenform mit der allmählichen Abschwächung länger andauert, können die zweiten Wellen mit hoher Genauigkeit dadurch festgestellt werden, daß von Faktoren für die Entscheidung die schnell ausklingende Kurvenform weggelassen wird und als Faktor für die Bestimmung der zweiten Wellen die allmählich ausklingende Kurvenform herangezogen wird.

Gemäß der Darstellung in Fig. 17 fällt zwar die schnell ausklingende Kurvenform der zweiten Wellen unter den vorbestimmten Wert V3 ab, aber die Teilabschnitte über dem vorbestimmten Wert V3 dauern über eine lange Zeit an. Daher können die zweiten Wellen mit hoher Genauigkeit dadurch festgestellt werden, daß als Faktor für die Bestimmung die Teilabschnitte herangezogen werden, welche die vorbestimmten Werte übersteigen, nämlich die aufsummierte Zeitdauer dieser Teilabschnitte herangezogen wird. Das Ergebnis der Erfassung der zweiten Wellen nach diesem Verfahren ist in Fig. 24 als ein Beispiel dargestellt, bei dem für 58 Geräuschproben Erfassungszeiten von 30 ms oder länger ermittelt wurden.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel das Auftreten der zweiten Wellen aufgrund der Summenzeit festgestellt wird, während der der erste Hüllkurvenwert größer als der vorbestimmte Wert V3 ist, kann das Auftreten der zweiten Wellen aufgrund der Anzahl von Fällen bestimmt werden, bei denen der vorbestimmte Wert V3 überschritten wird, oder aufgrund des Integralwertes von Teilabschnitten, in denen gemäß der Darstellung durch schraffierte Flächen in Fig. 17 der vorbestimmte Wert V3 überschritten wird. Somit können verschiedenartige Merkmale herangezogen werden, sofern sie das Bestimmen des Grades der Überschreitung des vorbestimmten Wertes V3 ermöglichen.

Es ist möglich, das Beurteilen eines beispielsweise in böswilliger Absicht hervorgerufenen Schlaggeräusches als Glasbruch zu vermeiden. In Fig. 18 ist schematisch der zeitliche Verlauf der Kurvenform dargestellt, die auftritt, wenn beispielsweise in böswilliger Absicht fortgesetzt an die Glasscheibe geklopft wird. Die Schlaggeräusche, die den Schwellenwert für das Erfassen der zweiten Wellen erreichen, treten in Abständen von ungefähr 200 ms auf, und jedes Schlaggeräusch klingt innerhalb von 20 ms aus. Wenn das erste Schlaggeräusch in dieser Folge als erste Wellen bestimmt wird, beginnt das Zählen einer Summenzeit, wenn das zweite Schlaggeräusch den Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" erreicht. Dahin diesem Fall das Auftreten der zweiten Wellen festgestellt wird, wenn die Summenzeit 30 ms als vorbestimmte Zeit erreicht, besteht die Möglichkeit, daß die in böswilliger Absicht hervorgerufenen Schlaggeräusche als Glasbruch beurteilt werden.

Wenn jedoch bei diesem Ausführungsbeispiel nach dem Bestimmen eines ersten Schlaggeräusches als erste Wellen eine Abschwächungscharakteristik der zweiten Wellen erfaßt wird, die derjenigen der ersten Wellen gleichartig ist, werden bei dem Ausführungsbeispiel von dem Zählwert 20 ms, nämlich die für die Erfassung des Abschwächungsverlaufes herangezogene Zeit subtrahiert. Somit wird bei dem Ausführungsbeispiel im Falle eines fortgesetzten Anschlagens in böswilliger Absicht oder dergleichen das Hochzählen der Summenzeit vermieden. Da in diesem Fall der Zählwert nicht den Wert für das Entscheiden eines Glasbruches (mit "30" bei diesem Ausführungsbeispiel) erreicht, wird bei dem Ausführungsbeispiel vermieden, ein beispielsweise in böswilliger Absicht hervorgerufenes Schlag­ geräusch als Glasbruch zu entscheiden.

Außerdem wird bei dieser Gestaltung nicht nur das Bestimmen von fortgesetzten Schlaggeräuschen als Glasbruch vermieden, sondern auch ein Glasbruch ohne Fehler festgestellt, wenn beispielsweise nach fortgesetzten Schlaggeräuschen tatsächlich ein Glasbruch auftritt.

Die Fig. 19 zeigt schematisch den zeitlichen Verlauf von Kurvenformen, die auftreten, wenn ein Glasbruch nach fortge­ setzten Schlägen auftritt. Selbst wenn das erste Schlaggeräusch als erste Wellen bestimmt wird, wird der Zeitabschnitt von dem zweiten Schlaggeräusch bis zu ersten Wellen eines tatsächlichen Glasbruchgeräusches nicht als Summenzeit gezählt, da die während dieses Zeitabschnittes auftretenden Wellen als solche mit einer Abschwächungscharakteristik erfaßt werden, die derjenigen des ersten Schlaggeräusches gleichartig ist. Da jedoch die zweiten Wellen des Glasbruchgeräusches einen allmählichen Abschwächungsverlauf haben, der von demjenigen der ersten Wellen verschieden ist, die schnell ausklingen, wird die Summenzeit gezählt, während der der Pegel der zweiten Wellen größer als der Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" ist. Wenn die aufsummierte Zeit 30 ms als vorbestimmte Zeit erreicht, wird entschieden, daß die zweiten Wellen aufgetreten sind.

Da bei diesem Ausführungsbeispiel das Bestimmen eines auftretenden Glasbruches im Falle allein von fortgesetzten Schlaggeräuschen vermieden wird, jedoch ein Glasbruch fest­ gestellt wird, wenn dieser nach einem fortgesetzten Anschlagen auftritt, ist bei diesem Ausführungsbeispiel die Genauigkeit hinsichtlich der Glasbruchfeststellung verbessert.

Gemäß dem in Fig. 14 dargestellten Ablaufdiagramm wird das Ausgangssignal aus dem Mikrophon 1 ständig überwacht und der Pegel des Ausgangssignals aus dem Mikrophon 1 jedesmal dann als Hintergrundgeräuschpegel gespeichert, wenn der erste Hüllkurvenwert nicht den vorbestimmten Kriterium- bzw. Schwellenwert erreicht. Es ist jedoch möglich, den Hintergrundgeräuschpegel nur dann zu speichern, wenn dies erforderlich ist.

Beispielsweise sind wahlweise eine Schaltung für die Ausgabe eines Signals mit Rechteckkurvenform in festgelegten Intervallen für das periodische Einschalten der Zentraleinheit 10 und eine Schaltung vorgesehen, die ein Triggersignal erzeugt, wenn das Ausgangssignal aus dem Mikrophon 1 einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt. Das Vorliegen des Ausgangssignals aus dem Mikrophon 1 kann jedesmal überprüft werden, wenn das Rechtecksignal ausgegeben wird. Wenn das Ausgangssignal aus dem Mikrophon 1 nicht den vorbestimmten Schwellenwert erreicht, kann das Ausgangssignal als Hintergrundgeräuschpegel gespeichert werden. Wenn ein Triggersignal erzeugt wird, kann die Zentraleinheit 10 mit Unterbrechung betrieben werden. Auf diese Weise erübrigt es sich, die Zentraleinheit 10 ständig zu betreiben, so daß dadurch der Leistungsverbrauch des Glasbruchdetektors 103 verringert wird.

Der Hintergrundgeräuschpegel kann durch Abfragen von vielen Datenwerten, z. B. acht Datenwerten in kurzen Zeit­ abständen von beispielsweise 0,1 ms und Speichern des Mittelwertes dieser Datenwerte als Hintergrundgeräuschpegel oder durch Berechnen eines sich ändernden Mittelwertes aus dem gegenwärtig erfaßten Hintergrundgeräuschpegel und dem vorangehend gespeicherten Hintergrundgeräuschpegel und Speichern des Mittelwertes als Hintergrundgeräuschpegel eingegeben werden. Durch das Anwenden von derartigen Mittelungsprozessen an dem Hintergrundgeräuschpegel können bei dem Ausführungsbeispiel einzeln auftretenden gesonderte Geräusche ausgeschieden werden und es kann daher ein Glasbruchgeräusch auf gleichmäßige Weise erfaßt werden.

Während zwar bei diesem Ausführungsbeispiel das Vorliegen des Eingangssignals an dem Mikrophon 1 festgestellt wird, wenn der erste Hüllkurvenwert größer als 5 mV, nämlich größer als der festgelegte Schwellenwert ist, und das Eingangssignal nicht berücksichtigt wird, wenn der erste Hüllkurvenwert 5 mV oder kleiner ist, muß der Schwellenwert entsprechend dem Verstärkungsfaktor des Verstärkers 2, der Empfindlichkeit des Mikrophons 1 und dergleichen festgelegt werden.

Während zwar bei dem Ausführungsbeispiel der Schwellenwert für das Feststellen der zweiten Wellen als Ergebnis der Multi­ plikation des Hintergrundgeräuschpegels mit einer Konstanten angesetzt ist, welche auf 1,1 eingestellt ist, ist es für eine genauere Erfassung eines Glasbruches möglich, mit der Zentral­ einheit 10 diese Konstante auf einfache Weise auf irgendeinen für die Betriebsumgebung geeigneten Wert anzusetzen.

Außerdem ist es möglich, das Bestimmen eines langsam ausklingenden Schlaggeräusches als zweite Wellen dadurch zu vermeiden, daß bei dem Festlegen des Schwellenwertes für das Erfassen der zweiten Wellen ein vorbestimmter Schwellenwert für den Hintergrundgeräuschpegel angesetzt wird und dann, wenn der Hintergrundgeräuschpegel gleich dem Schwellenwert oder kleiner ist, der Schwellenwert als Hintergrundgeräuschpegel angesetzt wird. In Fig. 20 ist als Beispiel für ein langsames Ausklingen eine Kurvenform gezeigt, die auftritt, wenn ein weicher Gegenstand auf eine große Glasplatte aufprallt. Da die Kurvenform gemäß der Darstellung in Fig. 20 allmählich ausklingt, könnte ein derartiges Aufprallgeräusch möglicher­ weise als zweite Wellen erfaßt werden, wenn der Hintergrund­ geräuschpegel klein ist. Diese mögliche Erfassung des Aufprall­ geräusches als zweite Wellen kann dadurch ausgeschaltet werden, daß dann, wenn der Hintergrundgeräuschpegel tatsächlich gleich einem Schwellenwert oder kleiner ist, der Wert des Hintergrund­ geräuschpegels auf den Schwellenwert eingestellt wird, um damit den Schwellenwert für das Feststellen der zweiten Wellen, nämlich den Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" zu erhöhen. Der Schwellenwert für den Hintergrundgeräuschpegel sollte entsprechend der Schaltungsverstärkung, der Mikrophon­ empfindlichkeit oder dergleichen festgelegt werden.

Während zwar bei dem vorangehend beschriebenen Ausführungsbeispielen das Auftreten der ersten Wellen festgestellt wird, wenn das Verhältnis des ersten Hüllkurven­ wertes, der 20 ms nach dem Zeitpunkt auftritt, an dem der erste Hüllkurvenwert den Schwellenwert erreicht, zu dem während 10 ms nach diesem Zeitpunkt auftretenden maximalen Spitzenwert gleich 0.1 oder kleiner ist, kann das Auftreten der ersten Wellen dann festgestellt werden, wenn der Zeitabschnitt, der beginnt, wenn der erste Hüllkurvenwert den Schwellenwert erreicht, und der endet, wenn das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0.1 oder kleiner wird, kürzer als 20 ms ist. Der Wert 0,1 ist ein Wert, welcher auf geeignete Weise entsprechend der Ermittlungszeit, nämlich der Zeit nach dem Zeitpunkt, an dem der erste Hüllkurvenwert den Schwellen­ wert erreicht, (20 ms bei diesem Ausführungsbeispiel) oder gemäß den Eigenschaften der Glättungsschaltung 5 angesetzt wird. Das heißt, der Wert ändert sich in Abhängigkeit von diesen Bedingungen.

Während bei dem Ausführungsbeispiel zum Erfassen des ersten Hüllkurvenwertes die Glätt 34571 00070 552 001000280000000200012000285913446000040 0002019709409 00004 34452ungsschaltung 5 verwendet wird, ist es auch möglich, als Ersatz für den ersten Hüllkurvenwert den Mittelwert der Spitzenwerte zu verwenden, die aus Spitzenwerten abgefragt sind, weiche gespeichert worden sind, wobei die Haltezeit der Spitzenwerthalteschaltung 4 auf eine kurze Zeit eingestellt wird. Diese wahlweise Gestaltung ermöglicht es, die Glättungsschaltung 5 des Glasbruchdetektors 103 wegzulassen. Es ist ferner möglich, die Zeitkonstante der Glättungsschaltung 5 zu verringern und den Spitzenwert aus dieser Schaltung auszulesen, so daß die Spitzenwerthalte­ schaltung 4 weggelassen werden kann.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel das Auftreten der ersten Wellen durch Vergleich des von der Spitzenwerthalte­ schaltung 4 ausgegebenen maximalen Spitzenwertes mit dem von der Glättungsschaltung 5 ausgegebenen ersten Hüllkurvenwert bestimmt wird, ist es auch möglich, anstelle der Glättungs­ schaltung 5 eine zweite Spitzenwerthalteschaltung einzusetzen, deren Haltezeit beträchtlich kürzer als die Haltezeit der Spitzenwerthalteschaltung 4 eingestellt ist, um den jeweils letzten Spitzenwert zu erfassen, so daß das Auftreten der ersten Wellen durch Vergleichen des letzten Spitzenwertes mit dem maximalen Spitzenwert bestimmt werden kann.

Während bei dem Ausführungsbeispiel die ersten Wellen gemäß der Abschwächungscharakteristik des aufgenommenen Geräusches erfaßt werden, ist es auch möglich, die ersten Wellen aufgrund der Frequenzcharakteristik des aufgenommenen Geräusches zu erfassen. Es ist ferner möglich, für das Erfassen der ersten Wellen sowohl die Frequenzcharakteristik als auch die Abschwächungscharakteristik zu nutzen. Weiterhin ist es möglich, die Spitzenwerthalteschaltung 4 und die Glättungs­ schaltung 5 des Glasbruchdetektors 103 als digitale Schaltung oder digitale Schaltung mit einer Zentraleinheit zu gestalten.

Bei dem Ausführungsbeispiel wird zwar als Filter das Hochpaßfilter 3 verwendet jedoch kann auch ein Tiefpaßfilter, welches eine bestimmte Frequenz und hohe Frequenzen unter­ drückt oder ein Bandpaßfilter, welches nur die Frequenzen innerhalb eines bestimmten Frequenzbandes durchläßt, unter der Bedingung vorgesehen werden daß die Abschwächungs­ charakteristik von aufgenommenen Geräuschen gemessen werden kann.

Während dem Hochpaßfilter 3 der Einweg-Gleichrichter 11 zum Umsetzen der elektrischen Signale zu Absolutwerten nachgeschaltet ist, kann auch zum Verbessern der Erfassungs­ genauigkeit anstelle des Einweg-Gleichrichters 11 ein Vollweg-Gleichrichter vorgesehen werden.

Für das Erfassen eines Spitze-Spitze-Wertes einer Wechselspannung kann die dem Hochpaßfilter 3 nachgeschaltete Gleichrichterschaltung weggelassen werden.

Die Glättungsschaltung 5 kann ein Glättungsfilter mit passiven Elementen sein. Durch Verwendung einer Hüllkurven­ detektorschaltung oder dergleichen kann die Glättungsschaltung 5 auch mit dem Einweg-Gleichrichter 11 und dem Verstärker 2 zu einer Einheit kombiniert sein.

Die Fig. 21 ist ein Blockschaltbild eines Glasbruch­ detektors 104 gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Glasbruchdetektor 104 ist durch Hinzufügen eines Hochpaßfilters 23, eines Einweg-Gleichrichters 24, eines Verstärkers 25 und einer Glättungsschaltung 26 zu dem System gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel gebildet. Das Mikrophon 1 das Hochpaßfilter 3, der Einweg-Gleichrichter 11, der Verstärker 2. die Spitzenwerthalteschaltung 4 und die Glättungsschaltung 5 des Glasbruchdetektors 104 wirken auf die vorangehend beschriebene Weise.

Die Grenzfrequenz des Hochpaßfilters 23, welches ein zweites Hochpaßfilter darstellt, wird im Vergleich zu der Grenzfrequenz 2 kHz des Hochpaßfilters 3 auf 50 Hz, also auf eine niedrige zweite Frequenz eingestellt. Das Hochpaßfilter 23 scheidet aus den Ausgangssignalen aus dem Mikrophon 1 die niederfrequenten Komponenten mit 50 Hz und darunter aus und greift nur die Frequenzkomponenten mit 50 Hz oder darüber heraus.

Mit dem Einweg-Gleichrichter 24 wird eine Halbwellen­ gleichrichtung des Ausgangssignals des Hochpaßfilters 23 ausgeführt. Der Verstärker 25 verstärkt das Ausgangssignal des Einweg-Gleichrichters 24. Die Glättungsschaltung 26 glättet das Ausgangssignal aus dem Verstärker 25 und gibt einen zweiten Hüllkurvenwert an die Zentraleinheit 10 ab. Der erste und der zweite Hüllkurvenwert sind jeweils die Integrationswerte der durch die Hochpaßfilter 3 und 23 durchgelassenen Signale, d. h. die Maße für die Intensität des Geräusches.

In dem Glasbruchdetektor 104 gemäß der Beschreibung werden der erste und der zweite Hüllkurvenwert, die voneinander verschiedene Frequenzkomponenten haben, in die Zentraleinheit 10 eingegeben, so daß die Zentraleinheit 10 mit höherer Genauigkeit die zweiten Wellen durch Anwendung des Verhältnisses des ersten Hüllkurvenwertes zu dem zweiten Hüllkurvenwert, nämlich des Hochfrequenzkomponenten-Verhältnisses erfassen kann. In Fig. 23 ist schematisch der zeitliche Verlauf der Kurvenform (bei Absolutwertverarbeitung) dargestellt, die sich durch komplexe Aufprallgeräusche bei dem Aufprallen eines harten und eines weichen Gegenstandes auf eine Glasscheibe ergibt. Gemäß der Darstellung entsteht durch den Anschlag mit einem harten Gegenstand eine Kurvenform, die große Amplituden hat und die schnell ausklingt, so daß sie an die Kurvenform der ersten Wellen erinnert. Andererseits entsteht durch den Aufprall eines weichen Gegenstandes eine Kurvenform, die kleine Amplituden hat und allmählich ausklingt, so daß sie an die Kurvenform der zweiten Wellen erinnert.

Es besteht daher die Möglichkeit, daß mit dem Glasbruch­ detektor 104 die zweiten Wellen festgestellt werden, wenn auf die Glasscheibe ein weicher Gegenstand 200 ms nach dem Erfassen des Anschlages durch einen harten Gegenstand als erste Wellen aufprallt. Die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches und die durch den Aufprall eines harten Gegenstandes zusammen mit dem Aufprall eines weichen Gegenstandes verursachten Wellen können jedoch durch Nutzung des Frequenzkomponentenverhältnisses unterschieden werden.

Der Ablauf der Verarbeitung in dem auf die vorstehend beschriebene Weise gestalteten Glasbruchdetektor 104 wird unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben.

Die Prozesse für das Erfassen der ersten Wellen aufgrund des ersten Hüllkurvenwertes, das Warten über 200 ms und das Ermitteln, ob 2000 ms abgelaufen sind, sind die gleichen wie die in dem Ablaufdiagramm in Fig. 14 dargestellten. Die Unter­ brechung für das Aufstufen des Zählwertes ist die gleiche wie die in Fig. 16 dargestellte.

Wenn bei dem Schritt 514 nach Fig. 14 ermittelt wird, daß noch nicht 2000 ms abgelauten sind, schreitet das Programm zu einem Schritt 600 nach Fig. 22 weiter. Von der Zentraleinheit 10 wird der erste Hüllkurvenwert eingelesen (Schritt 600) und dann ermittelt, ob der erste Hüllkurvenwert gleich einem Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" oder größer ist (Schritt 602). Die bei dem Schritt 602 angesetzte Konstante wird wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel auf 1,1 eingestellt. Wenn bei dem Schritt 602 ermittelt wird, daß der erste Hüllkurvenwert kleiner als der Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" ist, wird festgestellt daß keine Schallwelle für die Entscheidung vorliegt und das Programm kehrt zu dem Schritt 514 nach Fig. 14 zurück, ohne daß die Meßkennung gesetzt wird (Schritt 606). Wenn bei dem Schritt 602 ermittelt wird, daß der erste Hüllkurvenwert gleich dem Wert "Hintergrundgeräuschpegel × Konstante" oder größer ist, wird entschieden, daß Schallwellen vorhanden sind, die bewertet werden müssen, wobei die Zentraleinheit 10 die Meßkennung setzt (Schritt 604) und den ersten Hüllkurvenwert einliest (Schritt 608).

Dann ermittelt die Zentraleinheit 10 ob der bei dem Schritt 608 eingelesene erste Hüllkurvenwert gleich einem vorbestimmten Schwellenwert oder größer ist (Schritt 610). Wenn der erste Hüllkurvenwert gleich dem Schwellenwert oder größer ist, werden von der Zentraleinheit 10 die während 20 ms auf das Setzen der Meßkennung folgend auftretenden ersten und zweiten Hüllkurvenwerte mit den voneinander verschiedenen Frequenzen abgefragt und addiert (Schritt 612) und es wird ein Verhältnis des Integrationswertes des ersten Hüllkurvenwertes zu dem Integrationswert des zweiten Hüllkurvenwertes berechnet (Schritt 614). Das Abfrageintervall muß auf eine Zeit eingestellt werden, die ausreichend kürzer ist als die Erfassungszeit. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird in Abständen von 1 ms abgefragt und die Integrationswerte des ersten und des zweiten Hüllkurvenwertes werden durch einen gleitenden Integrationsprozeß berechnet. Der Prozeß bei dem Schritt 614 stellt eine Komponentenverhältnis-Recheneinrichtung dar.

Parallel zu den Prozessen bei den Schritten 612 und 614 wird von der Zentraleinheit 10 ein während 10 ms auf das Setzen der Meßkennung folgend auftretender maximaler Spitzenwert festgehalten (Schritt 616) und der 20 ms nach dem Setzen der Meßkennung auftretende erste Hüllkurvenwert eingelesen (Schritt 618), wonach das Programm zu einem Schritt 620 fortschreitet.

Bei dem Schritt 620 wird ermittelt ob das bei dem Schritt 614 berechnete Verhältnis des Integrationswertes der ersten Hüllkurvenwerte zu dem Integrationswert der zweiten Hüllkurven­ werte innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt. Da die zweiten Wellen normalerweise in einem gewissen Ausmaß Hochfrequenzkomponenten enthalten wird bei diesem Ausführungsbeispiel bei dem Schritt 620 der vorbestimmte Bereich auf beispielsweise 20 bis 80% eingestellt. Falls das Verhältnis des Integrationswertes der ersten Hüllkurvenwerte zu den Integrationswert der zweiten Hüllkurvenwerte 20 bis 80% beträgt, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen möglicherweise die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und das Programm schreitet zu einem Schritt 622 weiter.

Falls das Verhältnis des Integrationswertes der ersten Hüllkurvenwerte zu dem Integrationswert der zweiten Hüllkurven­ werte 0 bis 20% oder 80 bis 100% beträgt wird entschieden, daß sich die aufgenommenen Schallwellen nicht durch ein Glas­ bruchgeräusch, sondern durch einen Aufprall ergeben, wobei der Zählwert gelöscht wird (Schritt 626) und das Programm zu dem Schritt 514 nach Fig. 14 zurückkehrt. Die Verarbeitung von dem Schritt 620 bis zu dem Schritt 626 stellt eine zweite Korrektureinrichtung dar. Der vorbestimmte Bereich bei dem Schritt 620 muß für eine jegliche eingesetzte Schaltung eingestellt werden, da sich der Bereich in Abhängigkeit von dein Verstärkungsfaktor ändert.

Die auf den Schritt 622 folgenden Prozesse sind die gleichen wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Das heißt, die Zentraleinheit 10 ermittelt, ob das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,1 oder kleiner ist (Schritt 622). Wenn das Verhältnis größer als 0,1 ist, schreitet das Programm zu dem Schritt 638 weiter. Wenn bei dem Schritt 622 ermittelt wird, daß das Verhältnis des ersten Hüllkurvenwertes zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,1 oder kleiner ist, wird entschieden, daß die nach den ersten Wellen aufgenommenen Schallwellen ein durch einen harten Gegenstand oder dergleichen hervorgerufenes Aufprallgeräusche sind, wobei die Zentraleinheit 10 von dem Zählwert "20" subtrahiert (Schritt 624) und das Programm zu dem Schritt 638 fortschreitet.

Bei dem Schritt 638 wird ermittelt, ob der Zählwert "30" erreicht hat. Wenn der Zählwert noch nicht "30" erreicht hat, wird festgestellt daß die aufgenommenen Schallwellen nicht das langsame Ausklingen der zweiten Wellen zeigen, und das Programm kehrt zu dem Schritt 514 nach Fig. 14 zurück. Wenn bei dem Schritt 638 ermittelt wird, daß der Zählwert "30" erreicht hat, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen das langsame Ausklingen der zweiten Wellen zeigen so daß die Zentraleinheit 10 das Glasbruch-Meldesignal ausgibt (Schritt 640).

Wenn bei dem Schritt 610 ermittelt wird, daß der erste Hüllkurvenwert nicht den Schwellenwert erreicht, werden zu jedem Berechnungszeitpunkt nach dem Beginn der Zweitwellen-Erfassungsroutine (Schritt 600 und darauffolgende Schritt) zu dem ersten und zweiten Hüllkurvenwert Integralwerte in Ausmaßen addiert, die 20 ms entsprechen (Schritt 628). Dann ermittelt die Zentraleinheit 10, ob jeder der beiden Integrationswerte ein Wert ist, der eine Größe enthält, die 20 ms entspricht (Schritt 630). Wenn einer der Integralwerte nicht ein Wert ist, der einen Betrag enthält, welcher 20 ms entspricht, bedeutet dies, daß das Komponentenverhältnis ungenau ist, so daß dann das Programm zu dem Schritt 633 fortschreitet. Wenn jeder der Integralwerte ein Wert ist, der einen Betrag enthält, welcher 20 ms entspricht, berechnet die Zentraleinheit 10 ein Verhältnis des Integralwertes des ersten Hüllkurvenwertes zu dem Integralwertes des zweiten Hüllkurvenwertes (Schritt 632).

Dann ermittelt die Zentraleinheit 10, ob der bei dem Schritt 632 berechnete Wert des Verhältnisses innerhalb eines vorbestimmten Bereiches von 15 bis 80% liegt (Schritt 634). Wenn das Verhältnis innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und das Programm schreitet zu dem Schritt 638 weiter. Wenn bei dem Schritt 634 ermittelt wird, daß das Verhältnis des Integralwertes des ersten Hüllkurvenwertes zu dem Integralwert des zweiten Hüllkurvenwertes nicht innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen nicht die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches, sondern ein Aufprallgeräusch sind, woraufhin die Meßkennung rückgesetzt wird (Schritt 636) und das Programm zu dem Schritt 514 nach Fig. 14 zurückkehrt.

Während bei diesem Ausführungsbeispiel der über 20 ms ermittelte Integralwert herangezogen wird, ist es anzustreben, das Integral über einen möglichst langen Zeitabschnitt unter der Voraussetzung zu bilden, daß die Integrationszeit nicht die Erfassung des in den zweiten Wellen enthaltenen ausklingenden Geräusches beeinträchtigt, und zwar deshalb, weil die Berechnung der Hochfrequenzkomponenten genauer wird, wenn die Integrationszeit länger ist.

Dadurch, daß die Zentraleinheit 10 diesen Betriebsvorgang ausführt, und das Verhältnis zwischen den Integrationswerten des ersten und des zweiten Hüllkurvenwertes mit den voneinander verschiedenen Frequenzen genutzt wird, kann bei diesem Ausführungsbeispiel vermieden werden, daß das durch einen harten Gegenstand und einen weichen Gegenstand verursachte zusammengesetzte Aufprallgeräusch als Glasbruch bewertet wird, wobei darüber hinaus die gleichen Vorteile wie mit dem ersten Ausführungsbeispiel erzielt werden.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird nach dem Erfassen der ersten Wellen die Zeitdauer gemessen, während der die aufgenommenen Schallwellen den Schwellenwert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" übersteigen und das Hochfrequenzkomponentenverhältnis innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt. Da jedoch die Wahrscheinlichkeit, daß die aufgenommenen Wellen die zweiten Wellen sind, um so höher ist, je länger die summierte Zeit ist, während der das Hochfrequenz­ komponentenverhältnis innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, ist es auch möglich, das Auftreten der zweiten Wellen durch kombiniertes Berücksichtigen sowohl des Summenzeitwertes als auch des Zählwertes zu bestimmen.

Bei dem Ausführungsbeispiel werden zwar die beiden Hochpaßfilter mit den Grenzfrequenzen 2 kHz und 50 Hz verwendet, jedoch können auch wie bei dem ersten Ausführungs­ beispiel für das Ermitteln des Frequenzkomponentenverhältnisses mehrere Bandpaßfilter mit voneinander verschiedenen Durchlaß­ bändern oder mehrere Bandpaßfilter verwendet werden, deren Durchlaßbänder einander überlappen. Wenn auf diese Weise mehrere Filter verwendet werden, ist es erforderlich, tatsächliche Glasbruchgeräusche zu messen und Schwellenwerte entsprechend den benutzten Frequenzbändern zu bestimmen.

Die Fig. 26 ist ein Blockschaltbild eines Glasbruch­ detektors 105 gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Mikrophon 1, das Hochpaßfilter 3, der Verstärker 2 die Triggerschaltung 12 und die Zentraleinheit 10 gemäß Fig. 26 sind auf gleiche Weise wie diejenigen gemäß Fig. 1 gestaltet und wirken auf die gleiche Weise wie die vorstehend beschriebene.

Zwischen dem Hochpaßfilter 3 und dem Verstärker 2 ist als Glättungseinrichtung eine Einweg-Gleichrichter- und Glättungs­ schaltung 19 angebracht. Durch die Schaltung 19 wird das Signal, aus dem durch das Hochpaßfilter 3 die Frequenz­ komponenten mit 2 kHz oder darunter ausgeschieden sind, durch die Einweg-Gleichrichtung in Absolutwerte umgesetzt und geglättet und an den Verstärker 2 aufgegeben. Das durch den Verstärker 2 verstärkte Signal wird als Hochfrequenzbereich Hüllkurvenausgangssignal a an die Zentraleinheit 10 ausgegeben. Das Ausgangssignal des Verstärkers 2 wird auch an einen dem Verstärker 2 nachgeschalteten Verstärker 21 abgegeben. Der Verstärker 2 muß lediglich einen Verstärkungsfaktor haben, welcher der Charakteristik des Mikrophons 1 angepaßt ist, und kann weggelassen werden, falls er nicht erforderlich ist.

Der Verstärker 21 dient dazu, das verstärkte Ausgangs­ signal (Schalldruck- bzw. Spannungssignal) aus dem Verstärker 2 weiter zu verstärken, wenn dieses Signal klein ist. Das durch den Verstärker 21 verstärkte Signal wird an die Zentraleinheit 10 als verstärktes Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal b und ferner an die Triggerschaltung 12 abgegeben. Die Trigger­ schaltung 12 gibt einen Startimpuls an einen Startanschluß der Zentraleinheit 10 zu dessen Inbetriebnahme nur dann aus wenn das Ausgangssignal aus dem Verstärker 21 einen vorbestimmten Wert erreicht.

Das durch das Mikrophon 1 aufgenommene Signal wird sowohl dem Hochpaßfilter 3 als auch einer Einweg-Gleichrichter- und Glättungsschaltung 29 zugeführt, die eine Glättungseinrichtung bildet. Durch die Schaltung 29 wird das Signal durch Einweg-Gleichrichtung zu einem Absolutwert umgesetzt und auch geglättet. Dann wird das Signal durch einen der Einweg- Gleichrichter- und Glättungsschaltung 29 nachgeschalteten Verstärker 22 verstärkt. Danach wird das Signal als Gesamtbereich-Hüllkurvenausgangssignal c der Zentraleinheit 10 zugeführt.

Die Zentraleinheit 10 wird durch dem Startimpuls aus der Triggerschaltung 12 in Betrieb gesetzt. Von der Zentraleinheit 10 werden mit einem A/D-Umsetzer die Hüllkurvenausgangssignale a, b und c zu digitalen Signalen umgesetzt, ein Integrations­ wert und ein maximaler Spitzenwert berechnet, die in einem vorbestimmten Zeitabschnitt auftreten diese Werte in einem Schreib/Lesespeicher RAM gespeichert, durch eine nachstehend beschriebene Verarbeitung gemäß einem in einem Festspeicher RAM gespeicherten Programm auftretende Glasbruchgeräusche festgestellt und Glasbruch-Meldesignale 7 ausgegeben. Auf diese Weise wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch interne Funktion der Zentraleinheit 10 ein festgehaltener Spitzenwert ermittelt, ohne daß eine Spitzenwerthalteschaltung verwendet wird.

Der Ablauf der Verarbeitung durch die Zentraleinheit 10 des Glasbruchdetektors 105 wird unter Bezugnahme auf Fig. 27 bis 29 beschrieben.

Zuerst wird gemäß Fig. 27 dann, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 21 einen vorbestimmten Wert erreicht, die Triggerschaltung 12 zur Ausgabe eines Startimpulses an den Startanschluß der Zentraleinheit 10 geschaltet, so daß die Zentraleinheit 10 in Betrieb gesetzt wird. Dann wird von der Zentraleinheit 10 das verstärkte Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal b aufgenommenen (Schritt 700) und ermittelt, ob das Signal b im Sättigungsbereich ist (Schritt 702). Wenn das Signal b im Sättigungsbereich ist, nimmt die Zentraleinheit das Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal a auf (Schritt 704). Wenn das Signal b nicht im Sättigungs­ bereich ist, nimmt die Zentraleinheit das verstärkte Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal b auf (Schritt 706). Bei der Verarbeitung in den Schritten 702 bis 706 wird das verstärkte Hochfrequenzbereich-Hüllkurvenausgangssignal b verwendet, wenn das Signal b nicht im Sättigungsbereich ist. Falls das Signal b im Sättigungsbereich ist, wird für die Verarbeitung das Signal a herangezogen, welches nicht im Sättigungsbereich ist, so daß damit eine Verringerung der Erfassungsgenauigkeit infolge einer Signalsättigung vermieden ist. Während zwar bei diesem Ausführungsbeispiel diese Verarbeitung nur dann ausgeführt wird, wenn die Zentraleinheit 10 gerade eingeschaltet wird, kann die Verarbeitungsgenauigkeit verbessert werden, wenn diese Verarbeitung jedesmal dann ausgeführt wird, wenn ein derartiger Wert eingegeben wird.

Die Zentraleinheit 10 ermittelt, ob der bei dem Schritt 704 oder 706 eingegebene Wert gleich einem vorbestimmten Kriterium-Schwellenwert oder größer ist (Schritt 708). Wenn der Wert kleiner als der Schwellenwert ist, wird entschieden, daß keine Schallwelle vorliegt die bewertet werden muß, und von der Zentraleinheit 10 wird der Hintergrundgeräuschpegel aufgenommen (Schritt 710), wonach die Bereitschaftsbetriebsart beginnt (Schritt 712). Der Hintergrundgeräuschpegel entspricht einem elektrischen Signal welches aus der Aufnahmeeinheit während der Zeitabschnitte abgegeben wird, in denen weder die Bestimmung durch die Erstwellen-Ermittlungseinheit für das Glasbruchgeräusch noch die Berechnung durch die Recheneinheit ausgeführt wird. Der bei dem Schritt 708 angewandte Schwellen­ wert wird unter Bezugnahme auf den auf diese Weise aufgenom­ menen Pegel des Hintergrundgeräusches eingestellt. Das Hintergrundgeräusch kann periodisch mittels eines Zeitgebers in Zeitabschnitten aufgenommen werden, in denen die Schallwellen nicht erfaßt werden. Die Zentraleinheit 10 verbleibt gemäß der Darstellung in Fig. 28 in dem Bereitschaftszustand, bis sie ein Startsignal aus der Triggerschaltung 12 empfängt. Wenn ein Startsignal eingegeben wird, wird die Zentraleinheit 10 wieder in Betrieb gesetzt (Schritt 768).

Wenn bei dem Schritt 708 ermittelt wird, daß der Eingabe­ wert gleich dem Schwellenwert oder größer ist, wird bestimmt, daß ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches aufgetreten sind. Daraufhin werden von der Zentraleinheit 10 die auftretenden Spitzenwerte des Signals a und des Signals b ermittelt (Schritt 714), wonach während der auf den Anstieg der ersten Welle folgenden 10 ms (Schritt 720) das Signal a oder das Signal b (Schritt 716) und das Signal c integriert wird (Schritt 718).

Die Verarbeitung bei dem Schritt 714 stellt eine Maximal­ spitzenwert-Erfassungseinrichtung dar.

Das Programm schreitet dann zu einem Schritt 722 nach Fig. 28 weiter. Die Zentraleinheit 10 integriert während der auf den Anstieg folgenden 20 ms (Schritt 726) das Signal a oder das Signal b (Schritt 722) sowie das Signal c (Schritt 724). Wenn nach dem Anstieg 20 ms abgelaufen sind (die einer zweiten vorbestimmten Zeit entsprechen), wird von der Zentraleinheit 10 der Wert a oder der Wert b aufgenommen (Schritt 728) ein Verhältnis des aufgenommenen Wertes zu dem Spitzenwert berechnet (was einer Relativpegel-Recheneinrichtung entspricht) und ermittelt, ob das Verhältnis gleich 0,4 oder kleiner ist (Schritt 730). Wenn das Verhältnis größer als 0,4 ist, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen nicht die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, so daß daher die Zentraleinheit 10 den Bereitschaftszustand einnimmt (Schritt 712).

Wenn die Bedingung bei dem Schritt 730 erfüllt ist, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen die Abschwächungscharakteristik der ersten Wellen zeigen. Daraufhin wird während der auf den Anstieg folgenden 30 ms, die dem ersten vorbestimmten Zeitabschnitt entsprechen (Schritt 736) von der Zentraleinheit 10 der Wert a oder der Wert b (Schritt 732) und der Wert c integriert (Schritt 734). Danach wird von der Zentraleinheit 10 ein Verhältnis des Wertes a oder des Wertes b zu dem Wert c berechnet, was der Recheneinrichtung entspricht, und ermittelt, ob das Verhältnis innerhalb des Bereiches von "0,05 Verhältnis 0,85" liegt (Schritt 738). Wenn das Verhältnis nicht in diesem Bereich liegt nimmt die Zentraleinheit 10 den Bereitschaftszustand ein (Schritt 712).

Wenn die Bedingung bei dem Schritt 738 erfüllt ist, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen die relative Stärke von Hochfrequenzkomponenten der ersten Wellen haben. Daraufhin wartet die Zentraleinheit 10 eine Zeit (von 200 ms) ab, während der die ersten Wellen ausreichend abgeklungen sind (Schritt 740), Die Verarbeitung für das Erhalten der positiven Entscheidung bei dem Schritt 738 stellt die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung dar.

Während eines einem dritten vorbestimmten Zeitabschnitt entsprechenden Zeitabschnittes zwischen 200 und 2000 ms wird von der Zentraleinheit 10 der Wert b aufgenommen (Schritt 744) und ermittelt, ob der eingegebene Wert b gleich dem Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" oder größer ist (Schritt 746). Wenn die Bedingung bei dem Schritt 746 erfüllt ist, wird entschieden, daß Schallwellen vorgelegen haben, die beurteilt werden müssen, und von der Zentraleinheit 10 wird eine Meßkennung gesetzt (Schritt 750) und der Wert b aufgenommen (Schritt 752). Dann ermittelt die Zentraleinheit 10, ob der aufgenommene Wert b größer als ein vorbestimmter Schwellenwert ist (Schritt 754). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird entschieden, daß die Schallwellen bezüglich eines Aufprall­ geräusches untersucht werden müssen, und das Programm schreitet zu einem Schritt 756 weiter. Wenn die Bedingung bei dem Schritt 754 nicht erfüllt ist, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen nicht ein Aufprallgeräusch sind, und das Programm schreitet zu einem Schritt 764 weiter.

Bei dem Schritt 756 wird bin innerhalb von 10 ms nach den Setzen der Meßkennung auftretender maximaler Spitzenwert erfaßt. Die Zentraleinheit 10 nimmt den Wert b auf, der 20 ms nach den Setzen der Meßkennung auftritt (Schritt 758). Dann ermittelt die Zentraleinheit 10, ob das Verhältnis des Wertes b zu dem maximalen Spitzenwert gleich 0,4 oder kleiner ist (Schritt 760). Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird entschieden, daß nach dem Erfassen der ersten Wellen nicht die zweiten Wellen, sondern ein ausklingendes Aufprallgeräusch aufgetreten ist, welches in böswilliger Absicht oder dergleichen hervorgerufen wurde. Daraufhin subtrahiert die Zentraleinheit 10 von dem Zählwert "20" (Schritt 762), wonach das Programm zu dem Schritt 764 fortschreitet. Obgleich bei diesem Ausführungsbeispiel nur die Ermittlung bezüglich des Ausklingens ausgeführt wird, wird die Ermittlungsgenauigkeit durch die Einbeziehung der Verarbeitung des Hochfrequenz­ komponenten-Verhältnisses verbessert. Durch eine 1-ms-Unterbrechung wird der Zählwert um "1" aufgestuft wenn die Meßkennung gesetzt ist. Daher zeigt der Zählwert die Summenzeit an, während der das aufgenommene Signal den Wert "Hintergrundgeräuschpegel×Konstante" erreicht, und entspricht dem Betrag des elektrischen Signals, der den vorbestimmten Pegel übersteigt. Wenn die Bedingung bei dem Schritt 760 nicht erfüllt ist, wird entschieden, daß kein ausklingendes Geräusch vorliegt, und das Programm schreitet zu dem Schritt 764 weiter.

Bei dem Schritt 764 wird ermittelt, ob der Zählwert "30" erreicht hat. Wenn der Zählwert nicht "30" erreicht hat, kehrt das Programm zu dem Schritt 742 nach Fig. 28 zurück. Wenn der Zählwert "30" erreicht hat, wird entschieden, daß die aufgenommenen Schallwellen das langsame Ausklingen der zweiten Wellen zeigen, so daß die Zentraleinheit 10 das Glasbruch-Meldesignal ausgibt (Schritt 766), wonach die Zentraleinheit den Bereitschaftszustand einnimmt (Schritt 712). Die Verarbeitung für das Erzielen der positiven Entscheidung bei dem Schritt 764 stellt eine Zweitwellen-Ermittlungseinrichtung dar. Der Prozeß bei dem Schritt 766 entspricht der Ausgabe­ einrichtung.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung wird bei diesem Ausführungsbeispiel nicht eine herkömmliche Gestaltung genutzt bei der ein Glasbruch in Abhängigkeit davon festgestellt wird, daß der Signalpegel einer bestimmten Frequenzkomponente einen Schwellenwert erreicht, sondern das Auftreten eines Glasbruches dadurch festgestellt, daß gemäß der Abschwächungscharakteristik des aufgenommenen Geräusches und der relativen Stärke der Hochfrequenzkomponenten das Auftreten der ersten Wellen bestimmt wird und die zweiten Wellen aufgrund des langsamen Ausklingens erfaßt werden, wobei im Falle eines Aufprall­ geräusches das Erfassen der zweiten Wellen vermieden wird. Auf diese Weise ergibt das Ausführungsbeispiel hohe Erfassungs­ genauigkeit. Außerdem ergibt die Anwendung des logischen Produktes aus diesen Bedingungen eine ausreichend hohe Genauigkeit selbst dann, wenn die Schwellenwerte und Bereiche für das Ermitteln der Abschwächungscharakteristik eines aufgenommenen Geräusches und die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten mit größeren Toleranzen oder Breiten als in dem Fall angesetzt werden, daß die Bedingungen einzeln für sich festgelegt werden.

Gemäß der vorstehenden Beschreibung kann erfindungsgemäß ein Glasbruch mit hoher Genauigkeit dadurch festgestellt werden, daß aufgrund der relativen Stärke der in aufgenommenen Geräuschen enthaltenen Hochfrequenzkomponenten die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches erkannt werden. Außerdem können erfindungsgemäß die ersten Wellen mit noch höherer Genauigkeit dadurch erfaßt werden, daß der relative Pegel der aufgenommenen Geräusche genutzt wird. Ferner können erfindungsgemäß durch Berücksichtigung der Fortsetzung eines nach dem Erfassen der ersten Wellen aufgenommenen Geräusches die zweiten Wellen eines Glasbruchgeräusches mit hoher Genauigkeit festgestellt werden. Durch diese Erfassung der ersten und zweiten Wellen ist erfindungsgemäß die Genauigkeit der Glasbruchfeststellung verbessert. Wenn durch irgendwelche böswillige Aktionen oder dergleichen fortgesetzt Aufprall­ geräusche auftreten, wird erfindungsgemäß durch das Ermitteln der Abschwächungscharakteristika das Beurteilen der Aufprall­ geräusche als Glasbruchgeräusche vermieden, so daß sich daher eine hochgenaue Detektoreinrichtung ergibt. Außerdem kann durch die Entscheidung aufgrund der relativen Stärke der in den Schallwellen enthaltenen Hochfrequenzkomponenten erfindungs­ gemäß vermieden werden, daß als Glasbruch zusammengesetzte Aufprallgeräusche bestimmt werden, die durch einen harten Gegenstand und einen weichen Gegenstand hervorgerufen werden.

Zum Verbessern der Genauigkeit der Erfassung eines Glas­ bruches wird durch ein Mikrophon ein Glasbruchgeräusch in ein elektrisches Signal umgesetzt, aus dem durch Hochpaßfilter jeweils Hochfrequenzkomponenten mit 2 kHz oder höher bzw. 150 Hz oder höher herausgegriffen werden. Diese Signale werden mit einem Einweg-Gleichrichter gleichgerichtet und durch einen Verstärker verstärkt. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird durch Glättungsschaltungen geglättet. Wenn das Ausgangssignal einer der Glättungsschaltungen einen vorbestimmten Wert erreicht, wird von einer Triggerschaltung an einen Start­ anschluß einer Zentraleinheit ein Startimpuls angelegt. Von der durch den Startimpuls in Betrieb gesetzten Zentraleinheit werden die Ausgangssignale der Glättungsschaltungen aufgenommen, mit einem A/D-Umsetzer in digitale Werte umgesetzt, die Werte der Integration über 30 ms ermittelt und die Integrationswerte in einem Schreib/Lesespeicher einge­ speichert. Dann berechnet die Zentraleinheit aufgrund eines in einem Festspeicher gespeicherten Programmes das Verhältnis des Integrationswertes des Ausgangssignals der einen Glättungs schaltung zu dem Integrationswert des Ausgangssignals der zweiten Glättungsschaltung. Wenn das Verhältnis innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, wird von der Zentraleinheit festgestellt, daß die aufgenommenen Schallwellen die ersten Wellen eines Glasbruchgeräusches sind, und ein Glasbruch-Meldesignal ausgegeben.

Claims (22)

1. Glasbruchdetektor zum Feststellen eines auftretenden Glasbruches aufgrund der Erfassung von zumindest im Falle eines Glasbruches entstehenden ersten Schallwellen der sich bei dem Glasbruch ergebenden Schallwellen, welche nach den ersten Wellen zweite Schallwellen enthalten, die durch das Splittern von Glasscherben entstehen, gekennzeichnet durch
eine Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 13, 23) zum Umsetzen einer Schallwelle in ein elektrisches Signal und zum Ausgeben des elektrischen Signals,
eine erste Recheneinrichtung (2, 10, 11, 51, 52) zum Berechnen einer relativen Stärke von Hochfrequenzkomponenten in dem elektrischen Signal aus der Aufnahmeeinrichtung während eines ersten vorbestimmten Zeitabschnittes, der zu einem Zeitpunkt beginnt, an dem das elektrische Signal einen vorbestimmten Wert erreicht,
eine Erstwellen-Ermittlungseinrichtung (10), die das Auftreten der ersten Wellen feststellt, wenn die durch die Recheneinrichtung berechnete relative Stärke der Hochfrequenz­ komponenten innerhalb eines vorbestimmten Bereiches liegt, und
eine Ausgabeeinrichtung (10), die aufgrund der durch die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung getroffenen Feststellung auftretender erster Wellen ein Glasbruch-Meldesignal abgibt.

2. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahmeeinrichtung (1 3) ein erstes Hochpaßfilter (3) enthält, welches das elektrische Signal als erstes Signal aufnimmt und als zweites Signal ein Ausgangssignal mit Frequenzen erzeugt, die höher als eine unterdrückte erste vorbestimmte Frequenz sind, und
die Recheneinrichtung (2, 10, 11, 51, 52) die relative Stärke der während des ersten vorbestimmten Zeitabschnittes auftretenden Hochfrequenzkomponenten aufgrund des ersten und des zweiten Signals berechnet.

3. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 13)
ein erstes Hochpaßfilter (3), welches das elektrische Signal aufnimmt und als erstes Signal ein Ausgangssignal mit Frequenzen erzeugt, die höher als eine unterdrückte erste vorbestimmte Frequenz sind, und
ein zweites Hochpaßfilter (13, 23) enthält, welches das elektrische Signal aufnimmt und als zweites Signal ein Ausgangssignal mit Frequenzen erzeugt die höher als eine unterdrückte zweite vorbestimmte Frequenz sind, wobei die zweite vorbestimmte Frequenz niedriger als erste vorbestimmte Frequenz ist, und
die Recheneinrichtung (2, 10, 11, 51, 52) die relative Stärke der während des ersten vorbestimmten Zeitabschnittes auftretenden Hochfrequenzkomponenten aufgrund des ersten und des zweiten Signals berechnet.

4. Detektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (2, 10, 11, 51, 52) die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten als ein Verhältnis eines Integrationswertes des ersten Signals innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitabschnittes zu einem Integrationswert des zweiten Signals innerhalb des ersten vorbestimmten Zeitabschnittes berechnet.

5. Detektor nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Recheneinrichtung (2, 10, 11, 51, 52) eine Glättungseinrichtung (2, 6, 8, 11, 51, 52) zum Glätten des ersten und des zweiten Signals durch Gleichrichtung enthält und
die Recheneinrichtung (2, 6, 8, 10, 11, 51, 52) die relative Stärke der innerhalb des ersten vorbestimmten Zeit­ abschnittes auftretenden Hochfrequenzkomponenten aufgrund des durch die Glättungseinrichtung geglätteten ersten und zweiten Signals berechnet.

6. Detektor nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung (10) das Auftreten der ersten Wellen feststellt, wenn das durch die Recheneinrichtung (10) berechnete Verhältnis nicht kleiner als 0,05 und nicht größer als 0,37 ist.

7. Detektor nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung (10) dann, wenn der Integrationswert des zweiten Signals gleich einem vorbestimmten Wert oder größer ist, das Auftreten der ersten Wellen feststellt, wenn das durch die Recheneinrichtung (10) berechnete Verhältnis nicht kleiner als 0,05 und nicht größer als 0,48 ist.

8. Detektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Recheneinrichtung eine Abschwächungsgrad-Rechen­ einrichtung (4, 10) zum Berechnen eines Abschwächungsgrades einer durch das elektrische Signal dargestellten Schallwelle enthält und
die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung (10) dann, wenn die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt, das Auftreten der ersten Welle gemäß dem durch die Abschwächungsgrad-Recheneinrichtung berechneten Abschwächungsgrad feststellt.

9. Detektor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschwächungsgrad-Recheneinrichtung (4, 10)
eine Maximalspitzenwert-Erfassungseinrichtung (4) für das Erfassen eines maximalen Spitzenwertes des elektrischen Signals und
eine Relativpegel-Recheneinrichtung (10) zum Berechnen eines relativen Pegels einer Schallwelle aus einem Verhältnis des elektrischen Signals zu einem maximalen Spitzenwert aufweist, der nach einem zweiten vorbestimmten Zeitabschnitt auftritt, welcher abläuft, nachdem das elektrische Signal den vorbestimmten Wert erreicht hat.

10. Detektor nach Anspruch 1 oder 8, gekennzeichnet durch
eine Zweitwellen-Ermittlungseinrichtung (10), die das Auftreten der zweiten Wellen feststellt, wenn ein einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigender Betrag des elektrischen Signals innerhalb eines dritten vorbestimmten Zeitabschnittes nach dem Feststellen des Auftretens der ersten Wellen durch die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung (10) einen vorbestimmten Wert erreicht,
wobei die Ausgabeeinrichtung (10) das Meldesignal aufgrund der durch die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung getroffenen Feststellung des Auftretens der ersten Wellen und der durch die Zweitwellen-Ermittlungseinrichtung getroffenen Feststellung des Auftretens der zweiten Wellen ausgibt.

11. Detektor nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Korrektureinrichtung (10), die dann, wenn durch die Erstwellen-Ermittlungseinrichtung (10) die ersten Wellen während des dritten vorbestimmten Zeitabschnittes erfaßt werden, einen einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigenden Betrag des elektrischen Signals durch Subtrahieren einer vorbestimmten Größe von diesem korrigiert.

12. Glasbruchdetektor zum Ermitteln eines auftretenden Glasbruches durch Erfassen von im Moment des Glasbruches entstehenden ersten Schallwellen und von durch Absplittern von Glasscherben nach den ersten Wellen entstehenden zweiten Schallwellen, gekennzeichnet durch
eine Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 23) zum Umsetzen einer Schallwelle in ein elektrisches Signal und Ausgeben des elektrischen Signals,
eine Ermittlungseinrichtung (10), die aufgrund des von der Aufnahmeeinrichtung ausgegebenen elektrischen Signals ermittelt, ob die ersten Wellen vorhanden sind,
eine Recheneinrichtung (5, 10, 26), die einen Betrag des von der Aufnahmeeinrichtung ausgegebenen elektrischen Signals berechnet, der während eines vorbestimmten Zeitabschnittes nach dein Feststellen der ersten Wellen durch die Ermittlungs­ einrichtung einen vorbestimmten Pegel übersteigt und
eine Ausgabeeinrichtung (10), die dann, wenn der durch die Recheneinrichtung berechnete Betrag einen vorbestimmten Wert übersteigt das Erfassen der zweiten Wellen feststellt und ein Glasbruch-Meldesignal ausgibt.

13. Detektor nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch eine erste Korrektureinrichtung (10), die dann, wenn durch die Ermittlungseinrichtung (10) während des vorbestimmten Zeitabschnittes die ersten Wellen festgestellt werden, den durch die Recheneinrichtung berechneten Betrag durch subtrahieren einer vorbestimmten Größe von diesem korrigiert.

14. Detektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (5, 10, 26) eine Einrichtung enthält, die während eines Zeitabschnittes, in dem gerade weder die Ermittlung durch die Ermittlungseinrichtung (10) noch die Berechnung durch die Recheneinrichtung (5, 10, 26) ausgeführt wird, den vorbestimmten Pegel aufgrund eines Pegels des aus der Aufnahmeeinrichtung (1, 13, 23) ausgegebenen elektrischen Signals bestimmt.

15. Detektor nach Anspruch 12. gekennzeichnet durch
eine Komponentenverhältnis-Recheneinrichtung (10), die einen die relative Stärke von Hochfrequenzkomponenten des aus der Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 23) nach dem Feststellen der ersten Wellen ausgegebenen elektrischen Signals darstellenden Wert berechnet, wobei die Hochfrequenzkomponenten Frequenzen haben, die nicht niedriger als eine erste vorbestimmte Frequenz sind, und
eine zweite Korrektureinrichtung (5, 10, 26), die aufgrund des durch die Komponentenverhältnis-Recheneinrichtung berechneten Wertes einen den vorbestimmten Pegel übersteigenden Betrag des elektrischen Signals entsprechend einem Grad korrigiert, in welchem die relative Stärke der Hochfrequenz­ komponenten in einem vorbestimmten Bereich liegt.

16. Detektor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrektureinrichtung (10) das Berechnen eines den vorbestimmten Pegel übersteigenden Betrages des elektrischen Signals nur während eines Zeitabschnittes zuläßt, in welchem die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten innerhalb des vorbestimmten Bereiches liegt.

17. Detektor nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß
die Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 23) ein erstes Hochpaßfilter (3) zum Unterdrücken von Frequenzen, die nicht höher als eine erste vorbestimmte Frequenz sind, und ein zweites Hochpaßfilter (23) zum Unterdrücken von Frequenzen enthält, die nicht höher als eine zweite vorbestimmte Frequenz sind, welche niedriger als die erste vorbestimmte Frequenz ist, und
die Komponentenverhältnis-Recheneinrichtung (10) einen die relative Stärke der Hochfrequenzkomponenten darstellenden Wert entsprechend einem Integrationswert der aus dein ersten Hochpaß­ filter und dem zweiten Hochpaßfilter ausgegebenen elektrischen Signale berechnet.

18. Detektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtung (1, 3) ein Hochpaßfilter (3) enthält, welches das elektrische Signal aufnimmt und darin enthaltene Frequenzen unterdrückt, die nicht höher als eine erste vorbestimmte Frequenz sind, und daß als elektrisches Signal das Ausgangssignal aus dem Hochpaßfilter verwendet wird.

19. Detektor nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (5, 10, 26) eine Glättungseinrichtung (5, 26) zum Gleichrichten des aus der Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 23) ausgegebenen elektrischen Signals und Glätten des gleichgerichteten elektrischen Signals enthält, wobei die Recheneinrichtung (5, 10, 26) als elektrisches Signal das Ausgangssignal aus der Glättungseinrichtung verarbeitet.

20. Detektor nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (10) das Auftreten der ersten Wellen entsprechend einer Abschwächungs­ charakteristik von Wellen feststellt, die in dem aus der Aufnahmeeinrichtung (1, 3, 23) ausgegebenen elektrischen Signal enthalten sind.

21. Detektor nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ermittlungseinrichtung (10) eine Maximalspitzenwert-Erfassungseinrichtung (10) enthält, die einen maximalen Spitzenwert von Wellen erfaßt, welche in dem aus der Aufnahme­ einrichtung (1, 3) ausgegebenen elektrischen Signal enthalten sind, und
die Ermittlungseinrichtung (10) das Auftreten der ersten Wellen aufgrund eines zeitlichen Verlaufes eines Verhältnisses des Pegels des aus der Glättungseinrichtung ausgegebenen elektrischen Signals zu dem maximalen Spitzenwert feststellt.

22. Detektor nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (10) das Auftreten der ersten Wellen gemäß dem Ausmaß der relativen Stärke von Hochfrequenzkomponenten bestimmt, die in dem von der Aufnahmeeinrichtung ausgegebenen elektrischen Signal enthalten sind.