DE2529589C2 - Elektronisches Sicherheitssystem mit einer Signaldetektorschaltung - Google Patents
Elektronisches Sicherheitssystem mit einer SignaldetektorschaltungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein elektronisches Sicherheitssystem mit einer Signaldetektorschaltung gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solches elektronisches Sicherheitssystem ist durch die DE-OS 22 63 905 bekannt, bei welchem die Schwellendetektoren
für die Impulshöhe, Impulsbreite und den Impulsabstand auf feste Werte eingestellt sind.
Es hat sich nun in der Praxis herausgestellt, daß bei solchen Sicherheitssystemen immer noch eine gewisse
Wahrscheinlichkeit dafür besteht, daß eine nicht von einer Resonanzmarkierungsschaitung verursachte Impulskette
dennoch registriert wird, weil in dieser zufällig die voreingestellten Werte für die Impulshöhe und die
Impulsbreite überschritten und für den Impulsabstand ausreichend genau erfüllt werden, und zwar innerhalb
der voreingestellten Impulszahl.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektronisches Sicherheitssystem gemäß der im Oberbegriff
des Patentanspruches 1 definierten Gattung derart weiterzubilden, daß die Wahrscheinlichkeit für die Regi-
strierung einer nicht von einer Resonanzmarkierungsschaltung verursachten Impulskette weiter verringert
ist, ohne daß die zu einer Impulskette gehörende Impulszahl erhöht wird
Diese Aufgabe wird durch die im Pattatanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, wobei bis ins Detail
angegebene Schaltungsbeispiele für die Ausgestaltungen der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter
AusführunFsbeispiele zu entnehmen sind.
Ein wesentlicher Vorteil eines erfindungsgemäßen Sicherheitssystems
besteht darin, daß die Finstellbarkeit der Schaltschwellen der in einem Impulsdetektormodul
zusammengefaßten zwei Schwellendetektoren eine optimale Anpassung an die durch verschiedenartig reagierende
Resonanzmarkierungsschaltungen erzeugten Impulsketten erlaubt, wobei e/ne vorgewählte Zahl von
wiederholten Tests innerhalb einer Impulskette mit einstellbaren Impulsabständen durch An- und! Abschalten
der Schwellendetektoren möglich ist
Außerdem besteht ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherheitss>3tems mit mehreren Impulsdetektormoduln
darin, daß unterschiedliche Komponenten der erwarteten Impulskette für Überwachungszwecke
ausgewärmt werden können, die in voreinstellbarer Weise miteinander korrelierbar sind.
Überdies besteht ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Sicherheitssystems mit mehreren Signalverarbeitungsmoduln
darin, daß auf einfache Weise eine komplexere Auswahl von für die Überwachung herausgegriffenen Impulsteilen mit unterschiedlich einstellbaren
Zeitabständen möglich ist, die dann während der aktiven Verarbeitung auf einfache Weise wieder
korreliert werden können.
Durch ein solches Korrelieren von vorgewählten Impulsteilen und/oder in vorgewählter Weise variierten
Impulsteilen wird die Fehlerwahrscheinlichkeit stark herabgesetzt, das heißt die Wahrscheinlichkeit dafür,
daß eine nicht von einer Resonanzmarkierungsschaltung verursachte Impulskette dennoch registriert wird,
weil zufällig die voreingestellten Werte für Impulshöhe und Impulsbreite überschritten und für den Impulsabstand
ausreichend genau erfüllt werden. Die erhebliche Verminderung der Fehlerwahrscheinlichkeit wird allein
durch das Korrelieren von unterschiedlich vorgewählten und/oder in vorgewählter Weise variierten Impulsteilen
erreicht, ohne daß die Impulszahl einer registrierten Impulskette hierfür erhöht werden muß.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsformen
erläutert; in dieser zeigt
F i g. 1 ein Blockdiagramm eines elektronischen Sicherheitssystems
mit einer Signaldetektorsch<ung;
F i g. 2 eine grafische Darstellung von Sigmlwellenformen,
welche zur Veranschaulichung der Betriebsweise der Signaldetektorschaltung dienen;
F i g. 3 ein Blockdiagramm, welches einen steuerbaren Impulsdetektormodul darstellt;
F i g. 4 ein Blockdiagramm, welches einen Signalverarbeitungsmodul
darstellt; und
F i g. 5 ein Blockdiagramm, welches ein Echtzeit-Signaldetektorsystem
darstellt.
Nach F i g. 1 umfaßt ein elektronisches Sicherheitssystem einen Sender 10, der mit einer Antenne 12 gekoppelt
ist, und zwar typischerweise mit einer Rahmenantenne, welche ein elektromagnetisches Feld mit einer in
einem vorbestimmten Frequenzbereich gewobbelten Frequenz innerhalb einer überwachten Zone aussendet
Eine Empfangsantenne 14, ebenfalls typischerweise eine Rahmenantenne, empfängt das von der Antenne 12 ausgesendete
Feld und registriert das Vorhandensein einer Resonanzmarkierungsschaltung 15 mit einer Resonanzfrequenz
innerhalb des Frequenzbereiches in der überwachten Zone. Die Antenne 14 ist mit einem HF-Bandpaßfilter
16 und einem HF-Verstärker 18 verbunden. Das Ausgangssignai des HF-Verstärker? 18 wird einem
Vollwegdetektor 20 zugeführt, dessen Ausgangssignale wiederum einem Bandpaßfilter 22 zugeführt wird, das
einen großen Teil des Hintergrundrauschens eliminiert Das Ausgangssignal des Bandpaßfilters 22 wird über
einen Videoverstärker 24 einer Signaldetektorschaltung 26 zugeführt In alternativer Weise kann das Ausgangssignal
des Vollwegdetektors 20 direkt der Signaldetektorschaltung 26 zugeführt werden.
Das Ausgangssignal der Signaldetektorschaltung 26 kann eine Alarmeinrichtung 30 direkt oder nach Durchgang
durch eine Störsignalblockierschaltung 28 betätigen. Eine solche Störsignalblockierschaltung ist in der
DE-OS 22 63 905 bzw. DE-OS 24 38 218 beschrieben.
Die Signaldetektorschaltung 26 ermittelt die Wellenform eines erwarteten Eingangssignals, die vorgegebene
Charakteristika aufweist, die annähernd durch eine Reihe von positiven und/oder negativen Impulsen mit
bestimmten Höhen und Breiten dargestellt werden können, unabhängig davon, ob sich diese Impulse wiederholen
oder nicht Gemäß Fig.2A erscheint eine typische Wellenform eines erwarteten Eingangssignals, wie es
von dem Vollwegdetektor 20 (F i g. 1) empfangen wird, als ein Paar von bipolaren Impulsen 32 und 33 entgegengesetzter
Polarität welche anzeigen, daß die Resonanzfrequenz der Resonanzmarkierungsschaltung von dem
mit einer gewobbelten Frequenz übertragenen Feld durchlaufen wurde.
Das in Fig.2A dargestellte empfangene Eingangssignal
wird einem Hochpaßfilter mit einer scharfen Grenzfrequenz zugeführt, um restliches Rauschen zu
eliminieren, bevor es der Signaldetektorschaltung zugeführt wird. Anstatt eines Hochpaßfilters kann auch ein
Bandpaßfilter verwendet werden, wenn der Spektralanteil des Rauschens mit höheren Frequenzen so groß ist,
daß eine obere Grenzfrequenz erforderlich ist Die tatsächliche Wellenform des erwarteten Eingangssignals
kann eine größere Anzahl von positiven und/oder negativen Impulsen 32, als in Fig. 2 dargestellt, aufweisen,
von denen einige identisch sein können und/oder die in einer gewünschten zeitlichen Beziehung stehen können.
Nach F i g. 2B wird der aus dem positiven Bereich in den negativen Bereich verlaufende bipolare Impuls 32
durch das Hochpaßfilter in entsprechende positive Komponenten 34 und 35 aufgelöst, welche durch die
negative Impulskomponente 36 voneinander getrennt sind. In F i g. 2C ist die Wellenform der F i g. 2B in größerem
Maßstab dargestellt Diese Wellenform wird in Übereinstimmung mit vorgegebenen Höhen- und Breitenparametern
verarbeitet, wie es durch die jestrichelten Rechtecke 41, 43 und 45 in den Fig.2C und 2D
dargestellt ist. Nach F i g. 2D sind die Parameter, welche die Charakteristika der Wellenform des empfangenen
Eingangssignals darstellen, in Form der Impulshöhe, der Impulsbreite und der zeitlichen Beziehung zwischen
diesen Impulskomponenten definiert.
Die Signaldetektorschaltung 26 ist so ausgelegt, daß
sie Eingangssignale mit einer Wellenform mit Impulsen ermittelt, die eine vorgegebene minimale Höhe und
Breite aufweisen und in einer vorgewählten Folge ange-
ordnet sind und in einer bestimmten zeitlichen Beziehung zueinander stehen, und ein Ausgangssignal abgibt,
wenn solche Impulse empfangen worden sind. Nach F i g. 3 wird in einem ansteuerbaren Impulsdetektormodul
38 ein an einem Eingang 39 angelegtes Eingangssignal gemäß den F i g. 2B und 2C, welches typischerweisc
eine Frequenz im Videobereich aufweist, einem die Impulshöhe feststellenden Schwellendetektor 40 zugeführt,
dessen Ausgangssignal wiederum einem die Impulsbreite feststellenden Schwellendetektor 42 zugeführt
wird. Die Schwellendetektoren 40 und 42 empfangen gleichzeitig ein externes Aktivierungssignal von einer
Schaltung, welche nachfolgend im einzelnen erläutert wird. Wenn der Höhen-Schwellendetektor 40 durch
ein. A.ktivierungssigna! aktiviert ist, liefert er bei Empfang
eines Eingangssignals mit einem Impuls einer Amplitude, welche eine vorgegebene Höhenschwelle übersteigt,
ein Ausgangssignal mit einem ersten Signalpegel an den Breiten-Schwellendetektor 42. Dieses Ausgangssignal
dauert so lange an, wie die Amplitude des Impulses die Höhenschwelle übersteigt. Wenn auf diese Weise
der Breiten-Schwellendetektor 42 sowohl durch das externe Aktivierungssigna' als auch durch das von dem
Höhen-Schwellendetektor 40 abgegebene Ausgangssignal aktiviert ist, liefert er einen Ausgangsimpuls, der
den Empfang eines Impulses mit einer die Höhenschwelle übersteigenden Amplitude für eine Mindestzeitdauer
anzeigt. Der Ausgangsimpuls von dem Breiten-Schwellendetektor 42 kann über ein einstellbares
Zeitverzögerungsglied 44 der nachgeschalteten Signalverarbeitungsschaltung zugeführt werden, die unten im
einzelnen erläutert wird.
Das Maß der Zeitverzögerung t, welche durch das Verzögerungsglied 44 hervorgerufen wird, kann im ansteuerbaren
Impulsdetektormodul 38 derart gewählt werden, daß sie gleich Null oder größer als Null ist, was
von der Impulskonfiguration der erwarteten Signalwellenform abhängt. Die Zeitverzögerung t wird derart gewählt,
daß sie etwas geringer ist als der erwartete zeitliche Abstand T zwischen ermitteltem digitalen Schwellenwert-Näherungswerten
benachbarter Impulskomponenten, um denjenigen Zeitverzögerungen Rechnung zu tragen, welche in der Aktivierungsschaltung auftreten.
Wenn keine Zeitverzögerung erforderlich ist, kann das Zeitverzögerungsglied 44 aus dem Impulsdetektormodul
38 entfallen.
Bei einer alternativen Ausführungsform des ansteuerbaren Impulsdetektormoduls 38 können die Ausgangssignale
von einem Höhen- und einem Breiten-Schwellendetektor durch ein UND-Gatter miteinander verknüpft
und dann dem Zeitverzögerungsgüed 44 als ein
Ausgangsimpuls zugeführt werden.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform eines Signalverarbeitungsmoduls
46, die sich wiederholende oder sich nicht wiederholende Signalwellenformen ermittelt
weiche digitale Impuls-Näherungswerte verschiedener Parameter aufweisen, ist eine Mehrzahl von ansteuerbaren
Impulsdetektormoduln 38 vorgesehen, von denen jeder der Höhe und der Breite von wenigstens einer
vorgewählten Impulskomponente der erwarteten Signalwellenform angepaßt ist Die ansteuerbaren Impulsdetektormoduln
38 arbeiten in Folge, um die verschiedenen Komponenten der erwarteten Signalwellenform
in einer vorbestimmten Folge und Zeitbeziehur.g festzustellen. Es kann auch ein Impulsdetektormodul 38
bei einer Signalabtastfolge mehrfach eingesetzt werden, beispielsweise dann, wenn zwei Impulskomponenten einer
erwarteten Signalwellenform in ihrer Höhe, ihrer Breite und ihrer Zeitverzögerung gegenüber benachbarten
Impulskomponenten identisch sind.
Nach F i g. 4 umfaßt ein Signalverarbeitungsmodul 46 eine Mehrzahl von ansteuerbaren Impulsdetektormoduln
38, die hintereinander angeordnet und mit PDM Λ ... PDM-N bezeichnet sind.
Ein Eingangssignal, welches vom Videoverstärker 24 geliefert wird, wird über eine Schiene 48 dem Eingang
jedes Impulsdetektormoduls 38 zugeführt. Jeder Impulsdetektormodul 38 empfängt an seinem Aktivierungseingang
auch ein zugeordnetes externes Aktivierungssignal E]... En. Die Ausgangsimpulse von den Impulsdetektormoduln
38 werden über ein ODER-Gatter 50 einem monostabilen Multivibrator 52 und einem
!5 Zähler 54 zugeführt. Jeder Ausgangsimpuls von einem
Impuisdetektormodul 38 schaltet über das ODER-Gatter
50 den Zähler 54 um eine Stufe weiter. Der Multivibrator 52 ist nicht-retriggerbar; er liefert einen Ausgangsimpuls
zur Rückstellung des Zählers 54 zu einer vorgegebenen Zeit, nachdem er durch einen Ausgangsimpuls
von einem Impulsdetektormodul 38 getriggert worden ist Hierdurch wird die maximale Zeitdauer festgelegt,
in welcher eine vorgegebene Anzahl von Ausgangsimpulsen von den Impulsdetektormoduln 38 empfangen
worden sein muß, um einen Alarm auszulösen. Die durch den Multivibrator 52 festgelegte Zeitdauer ist
derart gewählt, daß sie der Summe aus den Impulsbreiten der Impulskomponenten der Wellenform des erwarteten
Eingangssignals, welche der ersten empfangenen Impulskomponente folgen, zuzüglich der zeitlichen Abstände
dazwischen entspricht.
Der Zähler 54 ist ein Standard-Binärzähler, der ein aus mehreren parallelen Bits bestehendes Ausgangssignal
einem Dekodierer 56 zuführt. Die Ausgangssignale des Dekodierers 56 werden den verschiedenen Impulsdetektormoduln
38 über ein ODER-Gatter 58 als Aktivierungssignale E]-En zugeführt. Diese Aktivierungssignale,
welche die dekodierten Zählerausgangssignale darstellen, werden dazu verwendet, einen bestimmten
Impuisdetektormodul in der gewünschten zeitlichen Folge zu aktivieren.
Der Betriebsablauf der Signaldetektorschaltung ist bei Verwendung der in den F i g. 2B und 2C dargestellten
erwarteten Signalwellenform folgender: Gemäß den Fig.2D, 2E, 2F und 2G wird zu einer Zeit unmittelbar,
nachdem ein Ausgangsimpuls von dem Multivibrator 52 den Zähler 54 zurückgestellt hat, der erste Impuisdetektormodul
38 PDM-I durch ein Aktivierungssignal Et
aktiviert. Nach dem Erkennen einer Impulskomponente
so des Eingangssignals mit der erforderlichen Höhe H] und
der Breite V^* nach einer vor^^ebenen Zeitverzögerung
fi, welche durch das Zeitverzögerungsglied 44 entsprechend dem zeitlichen Abstand Ti zwischen der ersten
und der zweiten erwarteten Impulskomponente entspricht liefert der Impuisdetektormodul PDM-t einen
Ausgangsimpuls 60 über das ODER-Gatter 50, welches den Zähler 54 um eine Stufe weiterschaltet und den
Multivibrator 52 triggert, so daß die maximale Zeitdauer zur Ermittlung eines gesamten erwarteten Eingangssignals
festgelegt ist Der neue Stand des Zählers 54 wird durch den Dekodierer 56 dekodiert was zur Beendigung
des Aktivierungssignals £"i und zur Aussendung eines Aktivierungssignals E2 an den zweiten Impuisdetektormodul
PDM-2 führt welcher eine zweite erwartete Impulskomponente mit einer Höhe H2 und einer
Breite W2 ermittelt Wenn von dem Impulsdetektormodui
PDM-2 eine Impulskomponente mit der erforderlichen
Höhe und Breite nach einer Zeitverzögerung /»,
welche durch das Zeitverzögerungsglied 44 des Impulsdetektormoduls
PDM-2 entsprechend dem zeitlichen Abstand Ti zwischen der zweiten und der dritten erwarteten
Impulskomponente bestimmt ist, ermittelt wird, dann liefert der Impulsdetektormodul PDM-2 einen
Ausgangsimpuls 62 über das ODER-Gatter 50, um den Zähler 54 weiterzuschalten. Der Multivibrator 52 wird
weder durch diesen zweiten Ausgangsimpuls noch irgendwelche nachfolgenden Ausgangsimpulse vor der
Zählerrückstellung zurückgestellt. Der erneut dekodier- ι ο te Zählerstand führt zu einem Signal, das das Aktivierungssignal
Ei zum Impulsdetektormodul PDM -2 beendet
und einen dritten Impulsdetektormodul PDM-3 aktiviert.
Die Impulsdetektormoduln 38 werden nacheinander in einer vorgegebenen i^eiucniOige aktiviert, uis eines
von zwei Ereignissen eintritt Entweder werden alle erwarteten Impulskomponenten empfangen, bevor der
Zähler 54 zurückgestellt wird, der dann ein Ausgangssignal 66 abgibt, wehhes zu einem Alarm führt, oder der
Zähler 54 wird nach der maximalen Zeitdauer zurückgestellt, ohne daß die erwartete Anzahl von Impulskomponenten
empfangen worden ist. Im letzteren Falle wird nach dem Zurückstellen des Zählers der Impulsdetektormodul
PDM-X erneut aktiviert um einen neuen Abtastzyklus zu beginnen. Im ersteren Fall, wenn die letzte
erwartete Impulskomponente innerhalb der maximalen Zeitdauer ermittelt wird und der Impulsdetektormodul
PDM-N einen Ausgangsimpuls an den Zähler 54 abgibt,
liefert der Zähler 54 ein Ausgangssignal 66 an eine Alarmeinrichtung oder eine weitere Signalverarbeitungsschaltung,
wie es nachfolgend im einzelnen erläutert wird. Der Zähler 54 wird nach Ablauf der durch den
Multivibrator 52 festgelegten Zeitdauer automatisch rückgestellt. In alternativer Weise kann der Zähler 54
zusammen mit dem Multivibrator 52 durch das die Alarmeinrichtung aktivierende Ausgangssignal oder
durch ein davon abgeleitetes Signal rückgestellt werden.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Signalwellenform mit drei Impulskomponenten führt der Impulsdetektormodul
PDM -3, welcher aus der Reihe der Impulskomponenten die letzte Impulskomponente ermittelt, im wesentlichen
zu keiner Zeitverzögerung. Somit liefert der Impulsdetektormodul PDM-3 sofort nach der Ermittlung
der Impulskomponente 35 während der Zeitdauer 67, welche durch den Multivibrator 52 bestimmt ist
(F i g. 2F), einen Ausgangsimpuls 64 (F i g. 2E), der den Zähler 54 fortschaltet der ein Ausgangssignal 66
(F i g. 2G) liefert welches einen Alarm auslöst
Der Zähler wird nur dann, wenn Impulskomponenten mit den vorgegebener. Parametern in einer vorgegebenen
Folge und in einer vorbestimmten Zeitbeziehung durch die Impulsdetektormoduln ermittelt werden, auf
die vorgegebene Zahl geschaltet bei der ein Alarm ausgelöst wird, bevor er durch den Multivibrator 52 rückgestellt
wird
Der in Fig.4 in seiner einfachsten Ausführungsform
dargestellte Signalverarbeitungsmodul 46 kann einen Impulsdetektormodul 38 und einen einstufigen Zähler
54 aufweisen, welcher zwei identische, aufeinanderfolgende, in einer vorgegebenen zeitlichen Beziehung stehende
Impulse ermittelt
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind ein oder mehrere Signalverarbeitungsmoduln 46 in einem Echtzeitsignaldetektorsystem
gemäß F i g. 5 vorgesehen.
Das Signaldetektorsystem korreliert im Echtzeitbetrieb den Empfang von Ausgangsimpulsen aus einer
Vielzahl von Signalverarbeitungsmoduln 46, von denen jeder Eingangssignale verschieden gefiltert empfängt.
Die verschiedenen Spektralanteile der empfangenen Eingangssignale werden korreliert, um ein starkes Unterscheidungsmaß
zwischen einem empfangenen Eingangssignal erwarteter Wellenform einerseits und Störsignalen
andererseits zu erreichen. Jeder der Signalverarbeitungsmoduln 46 liefert einen Ausgangsimpuls,
wenn die gefilterte Version des empfangenen Eingangssignals die vorgegebenen Wellenformkriterien für diesen
Signalverarbeitungsmodul erfüllt. Störsignale, welche einer gefilterten Version des erwarteten Eingangssignals
gleichen könnten, werden im allgemeinen nicht die vorgegebenen Wellenformkriterien aller Signalverarbeitungsmoduln
46 erfüllen und somit nicht zu einem Alarm aufgrund von Störsignalen führen.
Eine von dem Vollwegdetektor 20 und dem Videoverstärker 24 (Fig. 1) empfangenes Eingangssignal wird
einer Vielzahl von Signalverarbeitungsmoduln 46 (SPM-X bis SPM-n) über entsprechende Filter 80
(F]-Fn) zugeführt, die typischerweise bei Videofrequenzen
betrieben werden. Die gefilterten Eingangssignale können zunächst durch entsprechende Verstärker
81 verstärkt werden, bevor sie den Signalverarbeitungsmoduln 46 zugeführt werden.
Die Ausgangssignale von jedem der Filter 80 enthalten verschiedene Impulskomponenten. Jeder einem bestimmten
Filter zugeordnete Signalverarbeitungsmodul 46 ist in der Weise programmiert, daß die Signalcharakteristika
ermittelt werden, welche dem entsprechenden Filter zugeordnet sind. Da jeder Typ eines Filters unter
Umständen mit einer verschiedenen Zeitverzögerung arbeitet, können die Ausgänge der verschiedenen Signalverarbeitungsmoduln
koinzidente Ausgangsimpulse erzeugen. Um zu vermeiden, daß die Ausgangsimpulse von verschiedenen Signalverarbeitungsmoduln 46
sich überlappen und somit zu einer Fehlzählung im Zähler 76 führen, wird jeder Signalverarbeitungsmodul 46
mit einem entsprechenden Zeitverzögerungsglied 82 (Tt— Tn) verbunden, um eine ordnungsgemäße zeitliche
Trennung der einzelnen Ausgangsimpulse der Signalverarbeitungsmoduln 46 zu erreichen. Der zeitlich verzögerte
Ausgangsimpuls wird über ein ODER-Gatter 72 einem nicht-retriggerbaren monostabilen Multivibrator
74 und einem Zähler 76 in einer Schaltungsanordnung ähnlich der Schaltung des Signalverarbeitungsmodul
46 gemäß F i g. 4 zugeführt. Der Multivibrator 74 wird durch den ersten Ausgangsimpuls in einer Reihe
von Ausgangsimpulsen über das ODER-Gatter 72 getriggert und bleibt für eine vorgegebene Zeitdauer getriggert,
welche zu der erwarteten Zeitdauer in Beziehnniy
^esetzt sein Rann innerhalb welcher Aus^Hn^simpulse
von allen Signalverarbeitungsmoduln SPM-X bis SPM-n bei Vorhandensein einer erwarteten Signalwellenform
eintreffen können. Der Multivibrator 74 stellt den Zähler 76 am Ende dieser vorgegebenen Zeitdauer
zurück. Das Ausgangssignal des Zählers 76 wird durch den Dekodierer 78 dekodiert und die einzelnen Ausgangskanäle
von dem Dekodierer werden als Aktivierungssignale E,—E„ den entsprechenden Signalverarbeitungsmoduln
46 zugeführt
Im Betrieb dieses Signaldetektorsystems wird ein Eingangssignal über einen Eingang 71 entlang einer Schiene
68 einer Vielzahl von Signalverarbeitungsmoduln SPM-X bis SPM-n über entsprechende Filter Fi-Fn
zugeführt Zu einer Zeit, zu welcher der Zähler 76 auf seinen Ausgangszustand eingestellt ist, wird der Signalverarbeitungsmodul
SPM-X durch ein Aktivierungssi-
gnal Ea aktiviert. Bei der Ermittlung eines Eingangssignals
mit der erwarteten Wellenform liefert der Signalverarbeitungsmodul SPM -1 einen Ausgangsimpuls an
das zugeordnete Zeitverzögerungsglied 82, welches nach einer vorgegebenen Zeitverzögerung T11 den Ausgangsimpuls
über das ODER-Gatter 72 zuführt, um den Multivibrator 74 zu triggem und den Zähler 76 fortzuschalten.
Das Ausgangssignal des Zählers 76 wird durch den Dekodierer 78 dekodiert. Beim Empfang des ersten
Ausgangsimpulses vom Zähler 76 wird das Aktivierungssignal E, beendet und ein Aktivierungssignal Eb
erzeugt, um den Signalverarbeitungsmodul SPM-2 zu aktivieren. Wenn der Signalverarbeitungsmodul
SPM -2 ein erwartetes Eingangssignal über das Filter F2
ermittelt, liefert er einen Ausgangsimpuls, welcher um eine vorgegebene Zeitdauer 7i durch das zugeordnete
Zeitverzögerungsglied 82 verzögert und über ein ODER-Gatter 72 zugeführt wird, um den Zähler 76 fortzuschalten.
Das dekodierte Ausgangssignal vom Zähler 76 beendet das Aktivierungssignal Eb und aktiviert in
gleicher Weise weitere Signalverarbeitungsmoduln.
Der Multivibrator 74 legt eine maximale Zeitdauer fest, in welcher alle erforderlichen Ausgangsimpulse
von den Signalverarbeitungsmoduln 46 im Zähler 76 empfangen worden sein müssen, um einen Alarm auszulösen.
Die durch den Multivibrator 74 festgelegte Zeitdauer ist nicht notwendigerweise auf die Zeitdauer des
erwarteten Eingangssignals selbst bezogen, sondern legt vielmehr eine Zeitdauer fest, innerhalb weicher die
Reihe der Signalverarbeitungsmoduln, denen ein Eingangssignal jeweils über ein anderes Filter nach getrennter
Aktivierung zugeführt wird, ein erwartetes Eingangssignal empfangen kann. Wenn eine erforderliche
Anzahl von Ausgangsimpulsen vom Zähler 76 empfangen worden ist, bevor er durch den Multivibrator 74
zurückgestellt wird, wird ein Alarmauslösesignal 80 einer Alarmschaltung entweder direkt oder über eine
Störsignalblockierschaltung 28, wie sie oben erwähnt worden ist, zugeführt Andernfalls wird der Zähler 76
zurückgestellt und kein Alarm ausgelöst.
Alternativ können das ODER-Gatter 72. der Multivibrator
74, der Zähler 76 und der Dekodierer 78 durch ein UND-Gatter ersetzt werden, um ein in Koinzidenz
gesetztes Ausgangssignal zu liefern.
45
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen
50
55
60
Claims (10)
1. Elektronisches Sicherheitssystem mit einer Signaldetektorschaltung,
einem Sender (10), der in einer überwachten Zone ein elektromagnetisches Feld
mit einer Frequenz erzeugt, die in einem vorbestimmten Frequenzbereich mit einer vorgewählten
Periode gewobbelt wird, und einem Empfänger (16—28), der die Anwesenheit einer Resonanzmarkierungsschaltung
(15), die eine Resonanzfrequenz in dem Frequenzbereich aufweist, in der überwachten
Zone feststellt, und zwar mittels einer ersten Einrichtung (16—24), die eine durch eine Resonanzmarkierungsschaltung
(15) erzeugten Impulskette ebenso wie Störsignale empfängt, und einer zweiten
Einrichtung, die die empfangenen Impulse in einem Integrator (Zähler) (54; 76) aufsummiert und nach
Empfang einer vorbestimmten Anzahl von durch die Resonanzmarkierungsschaitung (15) erzeugten Impulsen
innerhalb einer voreingestellten Zeit einen Alarm (36) auslöst, wobei die Signaldetektorschaltung
(26) und gegebenenfalls nachfolgend eine Störsignalblockierschaltung (28) zwischen der ersten und
der zweiten Einrichtung angeordnet sind und zwischen der Anwesenheit einer Resonanzmarkierungsschaitung
(15) in der überwachten Zone und einem Fehlersignal unterscheiden, indem sie nur Impulse
mit vorbestimmten Werten für Impulshöhe (H), Impulsbreite (W) und Impulsabstand (T) durchlassen
und hierzu die Signaldetektorschaltung (26) Schwellendetektoren (40,42) für die Impulshöhe und
die Impulsbreite umfaßt dadurch gekennzeichnet,
daß die Signaldetektorschaltung (26) wenigstens einen Signalverarbeitungsmodul (46) mit wenigstens
einem Impulsdetektormodul (38), in welchem die zwei Schwellendetektoren (40,42) zusammengefaßt
sind, umfaßt,
daß die Schaltschwelle jedes Schwellendetektors (40,42) auf vorgewählte Schwellenwerte einstellbar
ist und
daß jeder Schwellendetektor (40,42) von außen angesteuert
an- und abschaltbar ist.
2. Sicherheitssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem wenigstens einen Impulsdetektormodul
(38) die Ausgänge der Schwellendetektoren (40,41) mit einem UND-Gatter verbunden
sind.
3. Sicherheitssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der den Zählerstand anzeigende
Ausgang des Zählers (54; 76), gegebenenfalls über einen Dekodierer (56; 78) die Schwellendetektoren
(40,42) in dem wenigstens einen Impulsdetektormodul (38) im wenigstens einen Signalverarbeitungsmodul
(46) in einer der Impulskette angepaßten Taktfolge mit Aktivierungssignalen (E) ansteuert.
4. Sicherheitssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der
wenigstens eine Signalverarbeitungsmodul (46) mehrere Impulsdetektormoduln (38 bzw. PDM-X
bis PDM-N) umfaßt, in denen die Schwellenwerte der Schwellendetektoren (40, 42) an vorgewählte
Komponenten der erwarteten Impulskette angepaßt sind und die in einer der Impulskette angepaßten
Taktfolge ansteuerbar sind.
5. Sicherheitssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß jeder Impulsdetektormodul (38) ein einstellbares Zeitverzögerungsglied (44) in seinem
Signalausgang aufweist
6. Sicherheitssystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Impulsdetektormoduln
(38) in dem wenigstens einen Signalverarbeitungsmodul (46) über ein ODER-Gatur(50)
mit dem Zähler (54) verbunden sind und daß der Zäiiierstandsausgang des Zählers (54), gegebenenfalls
über einen Dekodierer (56) und ein ODER-Gatter (58) die mehreren Impulsdetektormoduln (38)
über zugeordnete Steuerleitungen (Ex... En) in einer
der Impulskette angepaßten Taktfolge ansteuert
7. Sicherheitssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet daß mehrere Signalverarbeitungsmoduln
(46 bzw. SPM-X bis SPM-n) vorgesehen sind, jeder von denen über ein Filter (80
bzw. F\—F„) mit zugeordneter, voreinstellbarer Filtercharakteristik
mit einem Signaleingang (71) verbunden ist
8. Sicherheitssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Signalverarbeitungsmodul
(46) an seinem Signalausgang mit einem zugeordneten einstellbaren Verzögerungsglied (82) verbunden
ist
9. Sicherheitssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Signalverarbeitungsmoduln
(46) über ein ODER-Gatter (72) mit dem Zähler (76) verbunden sind und daß der Zählerstandsausgang des Zählers (76), gegebenenfalls
über einen Dekodierer (78) die mehreren Signalverarbeitungsmoduln (46) über zugeordnete
Steuerleitungen (E1... En) in einer der Impulskette
angepaßten Taktfolge mit vorgewählten zeitlichen Verzögerungen (T1- Tn) ansteuert
10. Sicherheitssystem nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mehreren Signalverarbeitungsmoduln
(46 bzw. SPM-X bis SPM-n) mit einem UND-Gatter mit Ausgangskanälen(E.... En)
verbunden sind, die die mehreren Signalverarbeitungsmoduln (46) über zugeordnete Steuerleitungen
(E.... En) in einer der Impulskette angepaßten Taktfolge
mit vorgewählten zeitlichen Verzögerungen (Τ.— Tn) ansteuern.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US05/485,206 US3961322A (en) | 1974-07-02 | 1974-07-02 | Real time signal discrimination circuitry |
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GB (1) | GB1514982A (de) |
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