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DE2361106A1 - Alarmsystem zur erfassung eines eindringlings in einem ueberwachungsbereich - Google Patents

Alarmsystem zur erfassung eines eindringlings in einem ueberwachungsbereich

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Publication number
DE2361106A1
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Authority
DE
Germany
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signal
alarm system
intruder
signals
output
Prior art date
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Pending
Application number
DE2361106A
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English (en)
Inventor
Aaron Abraham Galvin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
AEROSPACE RES
Original Assignee
AEROSPACE RES
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Filing date
Publication date
Application filed by AEROSPACE RES filed Critical AEROSPACE RES
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Pending legal-status Critical Current

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    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S13/00Systems using the reflection or reradiation of radio waves, e.g. radar systems; Analogous systems using reflection or reradiation of waves whose nature or wavelength is irrelevant or unspecified
    • G01S13/02Systems using reflection of radio waves, e.g. primary radar systems; Analogous systems
    • G01S13/50Systems of measurement based on relative movement of target
    • G01S13/52Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds
    • G01S13/56Discriminating between fixed and moving objects or between objects moving at different speeds for presence detection
    • GPHYSICS
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    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/22Electrical actuation
    • G08B13/24Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution

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

Description

PATENTAN1WAlTE
DR.-PHIL. G. NICKiL.. DR.-ING. J. DORNER
'«MÜNCHEN 15
LANDWEHRSTR. 35 . POSTFACH 104
TEL. (08 11) 55 5719
München, den 5. Dezember 1973 Anwaltsaktenz.: 11 — Pat, 17
Aerospace Research, Inc., 130 Lincoln Street, Boston, Massachusetts 02135, Vereinigte Staaten von Amerika
Alarmsystem zur Erfassung eines Eindringlings in einem Überwachungsbereich.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Alarmsystem zur Erfassung eines Eindringlings in einem Überwachungsbereich und insbesondere auf Systeme mit elektromagnetischer Erfassung eines Zielobjektes oder eines Eindringlings, welches bzw. welcher in den Überwachungsbereich eintritt.
Bei Doppler-Eindringalarmsystemen wird ein Sendesignal in einen Überwachungsbereich ausgesendet und ein von einem bewegten Zielobjekt innerhalb des Überwachungsbereiches reflektiertes Signal wird mit einem Bezugssignal gemischt, um eine Schwebungsfrequenz oder Überlagerungsfrequenz zu erzeugen, welche der Dopplerfrequenz des bewegten Zielobjektes entspricht und zur Auslösung einer geeigneten Alarmanzeige verwendet wird. Die ¥irksamkeit und die wirtschaftliche Verwertbarkeit solcher Alarmsysteme hängt in starkem Maße von der Fähigkeit des Systems ab, zwischen echten
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sich bewegenden Zielobjekten und Störungen oder anderen Störerscheinungen zu unterscheiden, welche durch Vorgänge oder Bedingungen verursacht werden, die in dem Überwachungsbereich auftreten oder herrschen. Im allgemeinen wurden bisher zur Unterscheidung von Zielobjekten und Störungen Signalverarbei'tungsverfahren auf der Basis derFrequenz oder des Verstärkungsgewinns verwendet und es wurden außerordentlich komplizierte Maßnahmen ergriffen, welche jedoch die Kos.ten derartiger Systeme erhöhten und den Aufbau verwickelt machten. Darüberhinaus kann bei einem Doppler-Alarmsystem ein Eindringling das System täuschen, indem er sich längs eines Kreises bewegt, in dessen Mittelpunkt die Sende-Empfangseinheit gelegen ist, da sich dann nur sehr geringe Bewegung skomponenten auf die Sende—Empfangseinheit hin oder von dieser fort ergeben, welche zu einer Dopplerverschiebung führen könnten. Wenn der Eindringling bei seiner Bewegung in einem Entfernungsbereich bleibt, der sich um nicht mehr als. eine halbe Wellenlänge der Sendefrequenz ändert, so ergibt sich weniger als ein einziger Dopplerzyklus und die im allgemeinen verwendeten Verfahren bei der Verarbeitung der Dopplersignale arbeiten dann nicht einwandfrei im Sinne einer MeMzng des Eindringlings.
Durch die Erfindung soll demgemäß die Aufgabe gelöst werden, ein Alarmsystem zur Erfassung eines Eindringlings in einem Überwachungsbereich so auszubilden, daß bei hoher Empfindlichkeit gegenüber echten Zielobjekten eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Störbedingungen und ein einfacher Aufbau erzielt werden. Auch soll es einem Eindringling unmöglich gemacht werden, durch Bewegung längs eines bestimmten Weges das System täuschen zu können.
Ausgehend von einem Alarmsystem zur Erfassung eines Eindringlings in einem Überwachungsbereich, mit einem Sender zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes in dem Überwachungsbereich und einem Empfänger zur Aufnahme der aus diesem Bereich reflektierten elektromagnetischen Energie wird die suvor genannte Aufgabe erfindungsgemäß gelöst durch eine Bezugswertquelle, in welcher ein
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Bezugs-Schwellenwert entsprechend den zu erwartenden statischen Eigenschalten des Überwachungsbereiches bezüglich seiner Lage und im Bereich befindlicher, stillstehender Gegenstände le^tleg— bar ist, lerner durch mit dem Empfänger verbundene Auswerteinrichtungen, .welche ein Ausgangssignal entsprechend den tatsächlichen Eigenschalten des Überwachungsherelches bezüglich seiner Lage und im Bereich befindlicher Objekte erzeug η und durch eine Verarbeitungsschaltung, welche von dem Ausgangssignal der Auswert einrichtung nur dann eine Alarmanzeige ableitet, wenn dieses Ausgangssignal den Bezugs—Schwellenwert übersteigt. _.
In dem erfindungsgemäßen Alarmsystem werden also die reinen Änderungen der aus dem überwachungsbereich von Objekten reflektierten Energie bezüglich Amplitude und/oder Phase über eine bestimmte kurze Zeitdauer untersucht, um die Gegenwart eines Eindringlings festzustellen und einen geeigneten Alarm auszulösen. Nachdem das Alarmsystem auf Amplituden- und/oder Phasenänderungen , anspricht, ist es nicht notwendig, daß das Zielobjekt eine Dopplerfrequenz erzeugt. Auch eine kleine Nettoänderung der Zielobjektentfernung reicht dazu aus, den Alarm auszulösen, wobei die Zielobjektentfernung als die Summe der Abstände zwischen Sendeantenne und Zielobjekt und zwischen Zielobjekt ünö Empfangsantenne definiert sei.
Das System enthält einen Sender zur Erzeugung des elektromagnetischen Feldes in dem Überwachungsbereich, einen Empfänger zur Wiederaufnahme der ausgesendeten Strahlung und einen Einkanalmischer oder 90 -Mischer, welcher mit den empfangenen Signalen gespeist wird und niederfrequente Ausgangssignale erzeugt, welche über eine Wechselstromankopplung einem Verstärker mit niedriger Grenzfrequenz zugeleitet werden. Die Ausgangssignale des Verstärkers werden einer Begrenzung unterzogen und in einem schmalbandigen Tiefpaßfilter verarbeitet, um dann einer bipolaren Schwellenwertschaltung zugeführt zu werden, deren Ausgang einem Alarmanzeiger oder einem anderen Nutzkreis zugeführt wird.
Die elektromagnetische Energie, welche von den Wänden, dem Fuß—, boden und der Decke des Überwachungsbereiches und von stillstehenden, ständig vorhandenen Gegenständen in diesem Bereich reflektiert und empfangen wird, besitzt konstante Amplitude und Phase relativ zu dem ausgesendeten Trägersignal, so daß der Ausgang des Mischers einen konstanten Gleichstrompegel aufweist. Der die niedrige Grenzfrequenz aufweisende Verstärker liefert aufgrund der Wechselstromankopplung des ihm zugeführten Signales ein Ausgangssignal, welches nach einer anfänglichen Einschaltzeit in Abhängigkeit von dem konstanten Gleichstrom-Eingangssignal auf der Spannung Null oder auf einem anderen Bezugsniveau bleibt. Das Schwellenwertniveau, welches an der bipolaren Schwellenwertschaltung vorgegeben ist, ist größer als das Bezugsniveau und es wird nur dann ein Signal zur Alarmauslösung erzeugt, wenn das Sehwellenwertniveau überstiegen wird. Falls ein Zielobjekt in dem Überwachungsbereich auftaucht, so ergeben sich Änderungen in der Amplitude und/oder der Phase der im Empfänger aufgenommenen Energie, so daß die mittlere Ausgangsspannung des Mischers eine entsprechende Amplitudenänderung erfährt. Diese Spannungs— änderung wird verstärkt und in dem Tiefpaßfilter gefiltert, so daß man ein Signal erhält, welches das Schwellenwertniveau der bipolaren Schwellenwertschaltung übersteigt und damit ein Alarmsignal auslösen kann.
Das soeben beschriebene System hat bestimmte Vorteile gegenüber Doppler-Eindringalarmsystemen. Das hier vorgeschlagene System liefert eine zuverlässige Anzeige bei Vorhandensein eines Eindringlings an einem beliebigen Punkt in dem Überwachungsbereich und nicht für eine bestimmte Richtung der Bewegung des Eindringlings.
Darüberhinaus ist das hier angegebene System weitgehend unempfindlich gegenüber hochfrequenten Störungen, da die Bandbreite des Systems mindestens eine Größenordnung kleiner als die für Dopplersysteme erforderliche Bandbreite ist. Auch ist das vorge-
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schlagene System gegenüber hin- und herschwingenden oder vibrierenden Objekten in dem Überwachungsbereich unempfindlich, solange die Schwingurigsperiode nicht bedeutend größer als die Minimal-Alarmauslösezeit ist, worunter die Zeit zu verstehen ist, während welcher ein Signal entsprechend einem Zielobjekt wirksam sein muß, um einen Alarm auszulösen.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Alarmsystems zur Erfassung eines Eindringlings,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer Zweikanalausbildung der Auswerteinrichtungen bzw. der Verarbeitungsschaltung,
Figuren Vektordiagramme zur Erläuterung der Wirkungs- weise und
Figur 4 ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform des Alarmsystems.
Figur. 1 zeigt ein elektromagnetisches Eindringalarmsystem der hier vorgeschlagenen Art, welches eine Sendeantenne 10 enthält, welche ein Strahlungsfeld innerhalb eines tTberwachungsbereichs erzeugt und durch die Schwingungen eines stabilen Oszillators gespeist wird, dessen Ausgangssignale zu der Antenne über einen Koppler 14 gelangen. Eine Empfangsantenne 16 nimmt die aus dem Überwachungsbereich kommende, von der Sendeantenne erzeugte Energie auf und liefert an einen Mischer 18 ein Ausgangssignal, welcher eine Umsetzung des empfangenen Signales auf das Basisband bewirkt. Das Lokaloszillatorsignal für den Mischer 18 wird von dem Koppler 14 geliefert.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Sendeantenne 10 an einem Ende des Überwachungsbereiches angeordnet und so ausgebildet sein, daß sie eine bestimmte Strahluhgscharakteristik in dem den
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Überwachungsbereich darstellenden Raum erzeugt. Die Empfangsantenne 16 hat entsprechenden Aufbau und ist entsprechend ausgebildet und an dem gegenüberliegenden Ende des Überwachungsbereichs angeordnet. Die Antennen können aber auch in anderer Weise aufgestellt sein und sich beispielsweise beide auf derselben Seite eines Überwaohungsbereichs befinden. Auch ist es möglieh, eine einzige Antenne zu verwenden, welche zeitlich getastet wird, so daß sie einmal als Sendeantenne und einmal als Empfangsantenne arbeitet.
Das Ausgangssignal des Mischers 18 wird über eine Wechselstromankopplung vermittels des Kondensators 20 einem Tonfrequenzverstärker 22 zugeführt und die verstärkten Ausgangssignale des Ver-
stärkers 22 gelangen zu einem Begrenzer 24. Die Ausgangssignale des Begrenzers 24 wiederum werden einem schmalbandigen Tiefpaßfilter 26 zugeführt, der als ein Integrator wirksam ist und sein Ausgangssignal an eine bipolare Schwellenwertschaltung 28 abgibt. Die Bandbreite des Tiefpaßfilters 26 ist im allgemeinen weniger als 1 Hz und bestimmt damit die Bandbreite des Systems. Das Ausgangssignal der Schwellenwertschaltung 28 wird einem Alarmgerät 30 zugeführt, welches beispielsweise einen Alarmanzeiger oder einen anderen Nutzkreis enthalten kann, um eine Alarmbedingung durch ein Signal zu melden oder aufzuzeichnen.
Das Ausgangssignal des Mischers 18 hat eine Größe, welche der Amplitude und/oder der Phase der von der Antenne l6 aufgenommenen, elektromagnetischen Energie entspricht und stellt daher eine Anzeige des Zustandes des Überwachungsbereiches einschließlich der Lage darin befindlicher, stillstehender Objekte dar. In Gegenwart eines Zielobjektes innerhalb des Überwachungsbereiches wird die von der Antenne 16 empfangene Energie entweder hinsichtlich Amplitude oder hinsichtlich Phase oder in Amplitude und Phase verändert, was auf der Störung des elektromagnetischen Feldes aufgrund der Gegenwart des Zielobjektes im Überwachungsbereich beruht. Diese Änderung der von der Antenne 16 empfangenen Energie führt zu Mischerausgangssignälen, welche eine ent-
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sprechende Änderung, ihrer GröSe erfahren haben. Die bipolaren Schwellenwerte, welche durch die Schwellenwertschaltung 28 vorgegeben werden, können anfänglich entsprechend den Eigenschaften des tJberwachungsbereiches festgelegt werden, so daß die Ausgangs— signale des Mischers in Abwesenheit eines Zielobjektes um einen bestimmten Betrag unterhalb der zuvor eingestellten Schwellenwerte bleiben.
Die Ausgangssignale des Mischers 18 werden durch die Schwellenwertschaltung 28 verarbeitet und wenn die Mischerausgangssignale entweder den einen oder den anderen Schwellenwert übersteigen, so wird eine Ausgangsanzeige zur Auslösung des Alarmgerätes 30 oder eines anderen Nutzkreises abgegeben. Der Begrenzer 24 dient zur Begrenzung der Amplitude der von dem Tonfrequenzverstärker 22 abgegebenen Signale, um ein sehr großes Signal daran zu hindern, die Ausgangsspannung des Tiefpaßfilters zu rasch zu ändern, wodurch der Schwellenwert in einer kürzeren Zeit erreicht werden könnte, als durch die minimale Alarmausiösezeit vorgege-*·"" ■" ben ist. So ein starkes Signal kann charakteristischerweise durch eine halbe Schwingungsperiode eines kurzschwingenden Objektes oder durch hochfrequente Störung erzeugt werden, welche . das schmale Band des Empfangssystems überstreicht. Die Änderung sgeschwindigkeit des Ausgangssignals des Verstärkers 22 ist eine Funktion der Signalamplitude, welche durch den Begrenzer 24 und die Zeitkonstanten des Begrenzers 24, des Tiefpaßfilters 26 und der Schwellenwertschaltung 28 begrenzt wird.
Ein elektromagnetisches Eindring-Alarmsystem mit zwei Kanälen ist in Figur 2 gezeigt und enthält ebenso.wie die Ausführungsform nach Figur 1 eine Sendeantenne 10, welche von. den Schwingungen eines stabilen Oszillators 12 gespeist wird, der mit der Antenne über einen Koppler 14 verbunden isto Eine Empfangsantenne±6 nimmt die von der Sendeantenne in dem Überwachungsbereich erzeugte Strahlung auf und liefert ein Ausgangssignal an einen Leistungsaufteiler 4b, dessen jeweilige Ausgangssignale einem Mischer 50 und einem weiteren Mischer 52 zugeführt werden, welche
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eine 9O°-Mischung der Empfangssignale vornehmen. Elektrisch aufeinander senkrecht stehende Bezugssignale für die Mischer 50 und 52 werden durch einen 90 -Phasenaufspalter 54 bereitgestellt, welcher als Eingangssignal einen Teil der Oszillatorschwingungen aus dem Koppler 14 aufnimmt. Die Ausgangssignale der Mischer 50 und 52 werden über eine Weehselstromankoppiung vermittels der Kondensatoren 56 und 58 jeweils zugehörigen Tonfrequenzverstärkern 60 und 62 zugeleitet, deren verstärkte Ausgangssignale zu entsprechenden Begrenzern 64 bzw. 66 gelangen. Die Ausgangseignale der Begrenzer 64 und 66 werden jeweils einem dem betreffenden Kanal angehörenden, schmalbandigen Tiefpaßfilter 68 bzw. 70 zugeführt und die Ausgangssignale der Filter werden in entsprechende bipolare Schwellenwertschaltungen 72 bzw. 74 eingespeist. Die .Ausgangssignale dieser Schwellenwertschaltungen schließlich gelangen zu einem Alarmgerät 76, das wieder eine Alarmanzeige oder andere Nutzkreise enthalten kann.
Ein praktisches Ausführungsbeispiel arbeitet mit einer Frequenz von 915 MHz, also mit einer Frequenz, die in dem Frequenzband liegt, welches von den zuständigen Behörden für Eindringalarmsysteme vorgesehen ist. Auch andere Frequenzen können gewählt werden, solange sichergestellt ist, daß ein Zielobjekt nach Eintritt in den Überwaehungsbereich relativ zu der Wellenlänge der gewählten Frequenz als stillstehend angesehen werden kann. Sehr rasche Bewegung eines Zielobjektes durch den Überwaehungsbereich kann ein mittleres Ausgangssignal bewirken, welches nicht zu einem Alarm führt oder welches erst nach einer verhältnismäßig langen Zeitdauer einen Alarm auslöst.
Die Rückstreuung von Energie aus einem Überwachungsbereich kann graphisch durch einen Vektor der Länge A und einem Winkel θ dargestellt werden, wie in Figur JA gezeigt ist. Die Gegenwart eines Eindringlings in dem Überwaehungsbereich bewirkt eine Änderung der resultierenden Amplitude und/oder der Phase des Vektors, so daß der neue Vektor A1 gültig ist. Für eine Feststellung der
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Änderung reicht jedoch die Änderung der Projektion A1 cos θ des Vektors auf die X-Achse nicht aus, da der Vektor zu derjenigen Art von Vektoren gehört, deren 'Enden in dem vertikalen, schraffierten Band 80 nach Figur 3 liegen, derart, daß Änderungen der Vektoren, die in diesem Band enden, von dem System nicht festgestellt werden. Wird ein mit 90 Phasenverschiebung arbeitender Kanal in dem System verwendet, so kann der bezüglich Änderungen nicht auswertbare Bereich auf die schmale Flache an der Spitze des Vektors A nach Figur 3B verkleinert werden. Sobald ein Signalvektor mit seiner Spitze aus diesem Bereich herausfällt, was beispielsweise für den Vektor A1 nach Figur 3B der Fall ist, so meldet das System das Vorhandensein eines Eindringlings. D. h. die Änderung der Projektion auf der Y-Achse, nämlich A! sin Θ1 A sin Θ, reicht zur Alarmauslösung aus. Das System mit einem einzigen Kanal kann zwar möglicherweise nicht einen einzigen Schritt eines Eindringlings in den Überwachungsbereich feststellen, doch macht ein Eindringling im allgemeinen mehrere Schritte beim Eindringen in den Überwachungsbereich, was durch das System mit einem einzigen Kanal sehr wohl feststellbar ist. Erforderlichenfalls kann eine höhere Empfindlichkeit durch Systeme mit Kanal ei
ten.
nälen erhalten werden, welche mit 90 Phasenverschiebung arbei-
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen wird ein Kabel, beispielsweise ein abgeschirmtes Koaxialkabel, dazu verwendet, eine Verbindung zwischen dem Sendeteil und dem Empfangsteil des Systems herzustellen, um einen Teil des Sendesignales zu einem Phasenaufteiler auszukoppeln, derart, daß für den Mischer die Lokaloszillatorschwingungen bereitgestellt werden. Diese Kabelverbindung kann Installationsprobleme oder ästhetische Probleme bei der Verwendung in einem bestimmten Überwaohungsbereich verursachen und erhöht die Kosten des Systems, insbesondere, wenn sehr große Bereiche überwacht werden sollen. Gemäß einer anderen Ausführungsform, welohe in Figur 4 gezeigt ist, sind der Sendeteil und der Empfangsteil des Systems nicht über irgend eine Ver-
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drahtung verbunden oder gekoppelt.
Gemäß Figur 4 wird eine Sendeantenne 82 durch einen stabilen Oszillator 8h gespeist- und erzeugt ein bestimmtes Strahlungsfeld indem Überwachungsbereich. Eine Empfangsantenne 86 nimmt die ausgesendete Strahlung auf und liefert an ein Hochfrequenzfilter 88 und an einen Mischer 90 ein Signal. Der Ausgang des Hochfrequenzfilters 88 gelangt über einen Mischer 92 und ein Tiefpaßfilter 9k zum Eingang eines spannungsgesteuerten Oszillators 96. Der Ausgang des spannungsgesteuerten Oszillators 96 wird an den Eingang des Mischers 92 und außerdem an den Mischer 90 angekoppelt und liefert für diese Mischer das Lokaloszillatorsignal. Es sei darauf hingewiesen, daß der Mischer 92, der Tiefpaßfilter 3k und der spannungsgesteuerte Oszillator 96 als Phasenregelschleife wirken, um ein stabiles Lokalosziliatorsignal für den Mischer 90 bereitzustellen. Das Ausgangssignai des Mischers 90 wird dem Tonfrequenzverstärker und den übrigen Bauteilen zugeleitet, welche im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 beschrieben worden sind. Es sei bemerkt, daß die Ausführungsform gemäß Figur k sich auch mit Vorteil in einer Einrichtung mit 90 -Signalverarbeitungskanälen verwenden läßt. In diesem Falle ist der Mischer 90 ein 90°-Mischer und ein Paar elektrisch aufeinander senkrecht stehende Ausgangssignale stehen dann für die Verarbeitung in den weiteren Bauteilen gemäß Figur 2 zu Verfügung.
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Claims (12)

  1. Patentansprüche
    Γ !.Alarmsystem zur Erfassung eines Eindringlings in einem Ütaerwachungsbereich, mit einem Sender zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes in dem Überwachungsbereich und einem Empfänger zur Aufnahme der von diesem Bereich reflektierten elektropagnetischen Energie, gekennzeichnet durch eine Bezugswertquelle (2b), in welcher ein Bezugs-Schwellenwert entsprechend den zu erwartenden, statischen Eigenschaften des Überwachungsbereiches bezüglich seiner Lage und im Bereich befindlicher, stillstehender Gegenstände festlegbar ist, ferner durch mit dem Empfänger (l6) verbundene Auswerteinrichtungen (18), welche ein Ausgangssignal entsprechend den tatsächlichen Eigenschaften des Überwachungsbereiches bezüglich seiner Lage und im Bereich befindlicher Objekte erzeugen und durch eine Verarbeitungsschaltung (20, 22, 24, 26, 28), welche von dem Ausgangssignal der Auswerteinrichtungen nur dann eine Alarmanzeige ableitet, wenn dieses Aus— gangssignal den Bezugs-Schwellenwert übersteigt.
  2. 2. Alarmsystem nach Anspruch I9 dadurch gekennzeichnet, daß der Sender eine von einem Oszillator (12) mit bestimmter Frequenz über einen Koppler (-14) gespeiste Sendeantenne (lO) enthält und daß der Koppler außerdem einen Teil des Oszillatorsignals als Lokaloszillatorsignal dem Empfänger zuführt (l4, 18 bzw. 14, 5O5 52, 54).
  3. 3. Alarmsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Empfangsantenne (l6) sowie davon gespeiste Mischeinrichtungen (l8 bzw, 50» 52) aufweist, welche außerdem das genannte Lokaloszillatorsignal aufnehmen0 .
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  4. 4. Alarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung einen Verstärker (22) zur Verstärkung der Ausgangssignale der Auswerteinrichtungen, eine Wechselstromankopplung (20) zur Speisung des Verstärkers mit den Ausgangssignalen der Auswerteinrichtungen, einen Begrenzer (24) zur Begrenzung der Maximalamplitude der Verstärkerausgangssignale sowie einen Tiefpaßfilter (26) enthält, welcher eine Integration der Ausgangssignale des Begrenzers bewirkt und das integrierte Signal an die Bezugswertquelle (28) abgibt, in welcher eine .Alarmanzeige (30) erzeugt wird, wenn das genannte integrierte Signal den Bezugs—Schwellenwert übersteigt.
  5. 5. Alarmsystem nach Anspruch 3 und/oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß.an den Koppler (14) ein 90 —Phasenaufspalter (54) angeschlossen ist, von welchem aus zwei gegeneinander 90° phasenverschobene, von den Oszillatorschwingungen abgeleitete Signale als Lokaloszillatorsignale zwei mit 90 Phasenverschiebung arbeitenden Signalverarbeitungskanälen des Empfängers bzw. zwei diesen Kanälen angehörenden Mischern (5P, 52) zugeführt werden.
  6. 6. Alarmsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Empfänger eine Empfangsantenne (86) zur Aufnahme elektromagnetischer Energie aus dem Überwachungsbereich, ferner einen Hochfrequenzfilter (88) zur Filterung der Ausgangssignale der Antenne, weiter eine Phasenregelschleife (92, 94, 96), welche von den Ausgangssignalen des Hochfrequenzfilters gespeist ist und schließlich einen Mischer (90) enthält, welcher einerseits die Ausgangssignale der Empfangsantenne und andererseits von der Phasenregelschleife abgegebene Lokaloszillatorsignale aufnimmt und seine Ausgangssignale an die Verarbeitungsschaltung abgibt (Figur 4).
  7. 7. Alarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bezugswertquelle bipolare Bezugs-Schwellen-
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    werte entsprechend Amplitude und Phase des Ausgangssignals der Auswerteinrichtungen beim stationären Zustand des Überwaohungsbereiehes und darin befindlicher, stillstehender Objekte einstellbar sind und daß die Auswerteinrichtungen mindestens ein von der Verarbeitungsschaltung im Sinne einer Alarmauslösung verarbeitetes Ausgangssignal entsprechend den tatsächlichen amplituden- und phasenmäßigen Eigenschalten des Überwaohungsbereiches erzeugen.
  8. 8. Alarmsystem nach Anspruch k und Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der genannte Verstärker ein Tonfrequenzverstärker (22) ist und daß der Tiefpaßfilter (26) ein schmalbandiger Filter ist. , ".
  9. 9.Alarmsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Tonfrequenzverstärker (22) bei Abwesenheit eines Eindringlings oder Zielobjektes in dem Überwachungsbereich ein auf der Höhe des Bezugs-Schwellenwertes gelegenes Signal abgibt, bei Anwesenheit eines Eindringlings öder Zielobjektes im Überwachungsbereich aber ein Signal mit einer Spannung über dem Bezugs-Schwellenwert erzeugt. . .
  10. 10. Alarmsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9t dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungsschaltung eine Bandbreite von weniger als 1 Hz aufweist.
  11. 11. Alarmsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischer der Auswerteinrichtungen ein Signal im wesentlichen konstanter Höhe bei gleichbleibenden Bedingungen in dem Überwachungsbereich in Abwesenheit eines Eindringlings abgibt und Signale hiervon unterschiedlicher Höhe beim Auftreten von Änderungen der Empfangsenergie aufgrund der Anwesenheit eines Eindringlings erzeugt und daß der Tonfrequenzverstärker abhängig von der Zuführung des Signals entsprechend den konstanten Bedingungen eine Bezugsausgangsspannung abgibt und in Abhängigkeit von den Signalen mit davon unterschiedlichen Höhen eine die Anwesenheit eines Eindringlings meldende Ausgangsspannung erzeugt.
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  12. 12. Alarmsystem nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch zwei im wesentlichen gleich aufgebaute, zueinander parallele jeweils mit 90 Phasenverschiebung arbeitende, die Auswerteinrichtungen und die Verarbeitungsschaltungen enthaltende Signalverarbeitungskanäle, die jeweils einen von einer Empfangsantenne und von einer Lokaloszillatorsignalquelle gespeisten bischer (50» 52), einen Koppelkondensator (56, 58), einen Tonfrequenzverstärker (60, 62), einen Begrenzer (64, 66), einen Tiefpaßfilter (6&, 70) und eine bipolare Schwellenwert-Schaltung (72, Ik) jeweils in Reihenschaltung aufweisen, (Figur 2).
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    L e e r s e i t e
DE2361106A 1972-12-08 1973-12-07 Alarmsystem zur erfassung eines eindringlings in einem ueberwachungsbereich Pending DE2361106A1 (de)

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