DE2236053A1

DE2236053A1 - ULTRASOUND SAFETY AND ULTRASOUND DETECTION SYSTEM

Info

Publication number: DE2236053A1
Application number: DE19722236053
Authority: DE
Inventors: Horst Dieter Behlen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-22
Filing date: 1972-07-22
Publication date: 1974-01-31

Description

1).Bezeichnung; Ultraschallsicherungs- und Ultraschallmeldeanlage 3) Technisch zu lösende Aufgabe: Die Ultraschallsicherungs- und Ultraschallmeldeanlage ist geeignet, Bewegungen oder Stellungen von schallschluckenden, schallreflektierenden und schalleitenden Körpern einschließlich Gasen festzustellen, zu melden, und beliebige Sicherheitsanlagen automatisch einzuschalten. Sie ist somit z.B. als Einbruch-, Diebstahlsicherung, Feuermelder, kontaktlose Türüberwachung bzw. Fensterüberwachung, Überwachung von Durchgängen (Ultraschallschranke) ect. verwendbar.1) .Designation; Ultrasonic security and ultrasonic alarm system 3) Technical task to be solved: The ultrasonic security and ultrasonic alarm system is suitable for movements or positions of sound-absorbing, sound-reflecting and sound-conducting bodies including gases to detect, report, and any Switch on safety systems automatically. It is therefore e.g. as a burglary, Theft protection, fire alarm, contactless door monitoring or window monitoring, Monitoring of passages (ultrasonic barrier) ect. usable.

4) Funktionsbeschreibung: In den zu überwachenden Raum wird mittels Ultraschalls Lautsprecher ein Ultraschallfeld eingestrahlt. Die direkte Schallkomponente und alle Reflexionen werden an geeigneter anderer Stelle mittels Ultraschall-Mikrofon als Summensignal empfangen und nach entsprechender Verstärkung elektrisch zu einer Zentrale geleitet In dieser Zentrale wird die Phasenlage des empfangenen Signals mit der Phase eines Mutteroszillators verglichen, der gleichzeitig die Ansteuerung für die Ultraschall-Lautsprecher bewirkt. Der Vergleich wird mit Hilfe eines Phasendiskriminators durchgeführt.4) Functional description: In the room to be monitored, a Ultrasonic loudspeaker irradiated an ultrasonic field. The direct sound component and all reflections are made elsewhere using an ultrasonic microphone received as a sum signal and after appropriate amplification electrically to one Control center routed The phase position of the received signal is managed in this control center compared with the phase of a master oscillator, which is also the control causes for the ultrasonic loudspeaker. The comparison is made with the help of a phase discriminator carried out.

Im eingeschwungenen Zustand und beim Ruhen aller Dinge im Raum ist die Phasendifferenz der beiden Signale und somit auch das Ausgangssignal des Diskriminators konstant. In the steady state and when all things are at rest in the room the phase difference between the two signals and thus also the output signal of the discriminator constant.

Bei Bewegungen im Raum wird das Schallfeld entsprechend der Reflexions- bzw. Absorptionseigenschaften der bewegten Dinge zeitlich verändert, wodurch Phasenbeziehung und Ausgangssignal am Phasendiskriminator zeitliche Anderungen erfahren. When moving in the room, the sound field is generated according to the reflection resp. absorption properties of moving things changed over time, thus phase relationship and the output signal at the phase discriminator experience changes over time.

Diese Änderungen des Diskriminator-Ausgangssignals werden in geeigneten elektronischen Schaltungen ausgewertet, wodurch dann wiederum optische oder akustische Melder bzw. These changes in the discriminator output signal are appropriately evaluated electronic circuits, which in turn then optical or acoustic Detector or

automatische Sicherungen ausgelöst werden. Abb. 1 Die Anlage ist weder durch Unterbrechung noch durch Kurzschluß der installierten Leitungen verwundbar, da solche Einwirkungen sofort von der Anlage selbst gemeldet werden. automatic fuses are triggered. Fig. 1 The plant is Vulnerable neither by interruption nor by short circuit of the installed lines, since such effects are immediately reported by the system itself.

5) Blockschema zu 4) Abb. 1 6) Variante der Ausführung 4) 5): Es ist auch möglich, auf den Mutteroszillator zu verzichten, die zum Mikrofon kommenden Schallwellen zu verstärken, über geeignete Selektionsglieder zu leiten, und sie direkt dem Lautsprecher wieder zuzuführen, so daß eine Rückkopplung erfolgt. Das entspricht einer gezielten akustischen RUckkopplung im Ultraschallbereich bei einer durch die Selektion glieder bestimmten Frequenz "fo".5) Block diagram for 4) Fig. 1 6) Variant of execution 4) 5): It is also possible to do without the master oscillator, to amplify the sound waves coming to the microphone, to pass them through suitable selection elements, and to feed them back directly to the loudspeaker so that feedback occurs. This corresponds to a targeted acoustic feedback in the ultrasonic range at a frequency "fo" determined by the selection elements.

Die Anlage stellt nun aber insgesamt einen "Oszillator" mit der Eigenfrequenz "fo" dar, wobei der "Raum" ein Glied im Rückkopplungszweig mit der Vierpolgröße "G(#)" ist. Abb. 2 Die Schwingbedingungen dieses Oszillators, d.h. Ringverstärkung.V=1 und Gesamtphasendrehung sind nun aber von "G(#)", dhe von den Gegebenheiten des Raumes beeinflußbar.The system now represents an "oscillator" with the natural frequency "fo", whereby the "space" is a link in the feedback branch with the quadrupole size "G (#)". Fig. 2 The oscillation conditions of this oscillator, ie ring gain. V = 1 and total phase rotation but can now be influenced by "G (#)", i.e. by the conditions of the room.

Abb. 2 Änderungen im Raum, d.h. Änderungen von "G(#)", müssen automatisch durch entsprechende Änderungen von "H(#)" ausgeglichen werden, damit die Bedingung erfüllt ist.Fig. 2 Changes in space, ie changes to "G (#)", must be automatically compensated for by corresponding changes to "H (#)" so that the condition is satisfied.

Die dazu nötigen automatischen Regelsignale in "H(#)" können wiederum zur Erkennung von Bewegungen im Raum ausgewertet werden. The necessary automatic control signals in "H (#)" can in turn to detect movements in space.

7) Patentanspruch: a) Verfahren zur Überwachung von Räumen und Gegenständen in Räumen mittels Ultraschallfeld dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere durch einen Mutteroszillator gesteuerte Schallquellen im zu überwachenden Raum ein Ultraschallfeld erzeugen, welches an geeigneter Stelle mit einem oder mehreren Mikrofonen empfangen wird, und dessen Summensignalphase mit Hilfe eines Diskriminators mit der Steuerphase des Mutteroszillators verglichen und aus dem Phasenvergleich ein Melde-, Schalt- oder Verriegelungssignal abgeleitet wird.7) Claim: a) Method for monitoring rooms and objects in rooms by means of an ultrasonic field characterized in that one or more through a master oscillator controlled sound sources in the room to be monitored an ultrasonic field generate, which received at a suitable point with one or more microphones is, and its sum signal phase with the help of a discriminator with the control phase of the master oscillator and from the phase comparison a signaling, switching or locking signal is derived.

b) Verfahren nach Anspruch a) dadurch gekennzeichnet, daß der Mutteroszillator entfällt, und stattdessen ein, durch geeignete Selektionsmittel auf eine bestimmte Frequenz "fo" abgestimmter, den zu überwachenden Raum "G(#)" als Vierpol integrierender, Ultraschalloszillator nach den Prinzipien der akustischen Rückkopplung erregt wird. b) Method according to claim a), characterized in that the master oscillator is omitted, and instead one, by means of suitable selection means, to a specific one Frequency "fo" coordinated, the room to be monitored "G (#)" integrating as a four-pole, Ultrasonic oscillator is excited according to the principles of acoustic feedback.

Claims

of that, the feedback condition causing actuators in "H (#)" a signal, switching or locking signal is derived.