DE3832428A1 - Personen-erfassungsvorrichtung - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine Personen-Erfassungsvorrichtung,
insbesondere eine Vorrichtung, welche die von menschlichen
Körpern ausgehende, relativ starke Infrarotstrahlung aufnimmt
und auswertet.
Derartige Erfassungsvorrichtungen können zur Verhütung von
Straftaten eingesetzt werden, zur Zählung der ein Gebäude
oder einen Raum betretenden bzw. verlassenden Personen usw.
Meldevorrichtungen, welche die von menschlichen Körpern ausgehende
Infrarotstrahlung aufnehmen, beruhen allgemein auf
dem Prinzip einer Differenzbestimmung zwischen dem Energiepegel
der von menschlichen Körpern ausgehenden Infrarotstrahlen,
die mittels pyroelektrischen Infrarot-Detektorelementen
oder dergleichen erfaßt werden, gegenüber der Hintergrundstrahlung,
die vom Fußboden des Raumes oder anderen
Flächen ausgeht. Da derartige Erfassungssysteme in immer
größerem Umfang eingesetzt werden, wird eine Verbesserung
ihrer Zuverlässigkeit gefordert.
Als Gründe für Fehlfunktionen herkömmlicher Erfassungsvorrichtungen,
welche die von menschlichen Körpern ausgehende
Infrarotstrahlung aufnehmen, können genannt werden: Temperaturänderungen
im Hintergrundbereich der Erfassungszone, Störsignale,
Störlicht mit relativ hoher Energie, beispielsweise
Fahrzeugscheinwerfer, Sonnenlicht und dergleichen.
Es wurde bereits vorgeschlagen, die auf solchen Einflüssen
beruhenden Fehlfunktionen zu bekämpfen, indem die Erfassungsvorrichtung
mit zwei Infrarot-Detektorelementen ausgestattet
wird, die in Horizontalrichtung angeordnet sind, um die Ausgangssignaldifferenz
bei einem sich bewegenden Körper zu erfassen.
Bei einer solchen Ausbildung trägt eine Störstrahlung
im Infrarotbereich aus der Erfassungszone, welche auf
beide Infrarot-Detektorelemente auftrifft, nicht zu der ausgegebenen
Signaldifferenz bei, so daß Fehlfunktionen vermieden werden.
Wenn sich aber der menschliche Körper senkrecht
zur Ausrichtungslinie der Infrarot-Detektorelemente bewegt,
also in Vertikalrichtung, wenn diese Detektorelemente in
Horizontalrichtung ausgerichtet sind, so heben die Ausgangssignale
der beiden Detektorelemente einander auf, so daß
kein Differenzsignal gewonnen wird und eine Erfassung unmöglich
ist. Eine solche Detektorvorrichtung ist also mit Einschränkungen
hinsichtlich des Erfassungsbereichs behaftet.
Ein weiterer Mangel besteht darin, daß eine Störstrahlung
durchaus nur auf einem der zwei Infrarot-Detektorelemente
auftreffen kann, so daß eine Verhinderung einer Fehlfunktion
dann nicht möglich ist.
Zur Lösung der obengenannten Probleme wurde bereits vorgeschlagen,
mittels vier Infrarot-Detektorelementen zwei Dif
ferenz-Ausgangssignale zu bilden. In diesem Zusammenhang
wurde auch vorgeschlagen, für die eine Hälfte der vier Detektorelemente
eine positive Seite und für die andere Hälfte
eine negative Seite zu definieren, um auswertbare differentielle
Ausgangssignale zu erzielen. Detektorvorrichtungen
mit vier Infrarot-Detektorelementen sind beispielsweise in
der US-PS 38 77 308, der JP-OS 58-2 13 396, der JP-OS 59-94 094
und der JP-OS 61-1 00 685 beschrieben. In den dort beschriebenen
Vorrichtungen sind die vier Infrarot-Detektorelemente
nach einem Raster angeordnet, und eine Personenerfassung
kann aufgrund der ableitbaren Differenz-Ausgangssignale auch
dann erfolgen, wenn die Person sich in Horizontalrichtung
oder Vertikalrichtung bewegt.
Durch die Verwendung von vier Detektorelementen können Störeinflüsse
und Fehlfunktionen bekämpft werden und Personen
auch dann erfaßt werden, wenn sie sich in Horizontalrichtung
oder Vertikalrichtung bewegen. Es besteht aber bei solchen
Erfassungsvorrichtungen die Möglichkeit, daß keinerlei Dif
ferenz-Ausgangssignal erhalten wird, nämlich dann, wenn sich
der Personenkörper in einer von vier Richtungen bezüglich
der Erfassungszone bewegt. Bei einem Winkel von etwa 45° zur
Horizontalrichtung oder Vertikalrichtung löschen die Ausgangssignale
der zwei Infrarot-Detektorelemente, die senkrecht
zur Bewegungsrichtung angeordnet sind, einander aus.
Diesbezüglich ist also eine weitere Verbesserung der bekannten
Vorrichtungen erforderlich, damit Personen erfaßt werden
können, die aus beliebiger Richtung in die Erfassungszone
eindringen. Diese Forderung wird insbesondere bei der Verhütung
von Straftaten gestellt. Grundsätzlich ist es zwar möglich,
das Problem zu lösen, indem zwei der beschriebenen
Infrarot-Detektorvorrichtungen verwendet und um 45° gegeneinander
verdreht angeordnet werden, jedoch wird dann die
Gesamtanlage aufwendig und kompliziert.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Personen-Erfassungsvorrichtung
zur Verfügung zu stellen, die ohne großen Aufwand
imstande ist, zuverlässig Personen zu melden, die aus beliebiger
Richtung in die Erfassungszone eindringen.
Dies wird gemäß der Erfindung mittels einer Personen-Erfassungsvorrichtung
erreicht, bei welcher die aus einer Detektorzone
empfangenen Infrarotstrahlen mittels einer optischen
Einrichtung konzentriert und durch mehrere Infrarot-Detektorelemente
empfangen werden; die Ausgangssignale dieser Detektorelemente
werden verstärkt. Die so verstärkten Ausgangssignale
werden mittels einer Signalverarbeitungseinrichtung
verarbeitet und an eine Diskriminatoreinrichtung angelegt,
um die Ausgangssignale der verschiedenen Infrarot-Detektorelemente
miteinander zu vergleichen. Das Vergleichsergebnis
wird dann ausgegeben. Eine Besonderheit der Vorrichtung besteht
darin, daß die Diskriminatoreinrichtung die Pegelspitzen
und die Dauer der verschiedenen Ausgangssignale der In
frarot-Detektorelemente erfaßt, nachdem eine Verarbeitung in
der Signalverarbeitungseinrichtung erfolgte, und auf Anwesenheit
oder Abwesenheit einer Person geschlossen wird, indem
die Pegelspitzen und Dauern der verschiedenen Ausgangssignale
der Detektorelemente jeweils miteinander verglichen
werden.
Da die erfindungsgemäße Vorrichtung auf Anwesenheit oder Abwesenheit
einer Person schließt, indem die Pegelspitzen und
Dauern der verschiedenen Ausgangssignale der Detektorelemente
miteinander verglichen werden, kann auch dann keine Fehlfunktion
auftreten, wenn eine Person aus beliebiger Richtung
in die Erfassungszone eindringt, im Gegensatz zu den bekannten
Vorrichtungen mit differentiellen Ausgangssignalen, bei
welchen eine gegenseitige Auslöschung der Ausgangssignale
der Detektorelemente auftreten kann; es wird also eine zuverlässige
Erfassung über den gesamten Erfassungsbereich er
zielt.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der
Erfindung und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen
wird. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein Blockdiagramm, welches eine erste Ausführungsform
der Erfassungsvorrichtung
zeigt;
Fig. 2 eine Skizze, welche die Anordnung der Infrarot-
Detektorelemente bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 zeigt;
Fig. 3A bis 3C verschiedene Beziehungen zwischen einer
sich bewegenden Person und einer Erfassungszone
bei der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 4A bis 4C Signalformen, welche die Ausgangssignale
der verschiedenen Infrarot-Detektorelemente
zeigen, wenn eine Person die in den
Fig. 3A bis 3C veranschaulichte Bewegung
ausführt;
Fig. 5A und 5B Signalformen weiterer Ausgangssignale der
verschiedenen Infrarot-Detektorelemente
der Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 6 eine Skizze zur Erörterung der verschiedenen
Bewegungsrichtungen einer Person bezüglich
des Erfassungsbereiches bei der
Vorrichtung nach Fig. 1;
Fig. 7A bis 7H Signalformen für die Ausgangssignale der
verschiedenen Infrarot-Detektorelemente,
jeweils für die Bewegung in einer der möglichen
Bewegungsrichtungen der Person gemäß
Fig. 6;
Fig. 8 eine Skizze zur Erläuterung eines weiteren
Funktionsaspekts der Infrarot-Detektorelemente
nach der Erfindung;
Fig. 9 eine Anordnung der Infrarot-Detektorelemente
nach einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 10A bis 10C Skizzen, welche die Beziehung zwischen
einer sich in verschiedenen Richtungen bewegenden
Person und der Erfassungszone für
die Ausführungsform nach Fig. 9 zeigen;
Fig. 11A bis 11C Signalformen für die Ausgangssignale der
Infrarot-Detektorelemente bei Bewegung der
Person jeweils in den verschiedenen Bewegungsrichtungen,
die in den Fig. 10A bis
10C dargestellt sind;
Fig. 12 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung;
Fig. 13 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung;
Fig. 14 bis 16 Ansichten zur Erläuterung der Ausführungsform
nach Fig. 13, wobei jeweils die Ausgangssignale
der Infrarot-Detektorelemente
gezeigt sind;
Fig. 17 und 18 Blockdiagramme einer weiteren Ausführungsform
der Vorrichtung;
Fig. 19 und 20 Signalformen zur Erläuterung der Funktionsweise
der Vorrichtung nach Fig. 18;
Fig. 21 und 22 Blockdiagramme einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung;
Fig. 23A bis 23C Signalformen, welche anomale Ausgangssignale
bei der Vorrichtung nach Fig. 21 zeigen;
Fig. 24 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausfüh
rungsform;
Fig. 25 eine Skizze, welche die Beziehung zwischen
der Position einer sich bewegenden Person
und mehreren Erfassungszonen bei der Vorrichtung
nach Fig. 24 zeigt;
Fig. 26 Signalformen für die Funktion der Vorrichtung
nach Fig. 24; und
Fig. 27 ein Blockdiagramm einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung.
Die Personen-Erfassungsvorrichtung nach der in Fig. 1 gezeigten
Ausführungsform enthält einen Detektorabschnitt 10 mit
mehreren Infrarot-Detektorelementen, die mit A bis D bezeichnet
sind und die in Fig. 2 gezeigte Rasteranordnung aufweisen.
Diese Infrarot-Detektorelemente A bis D im Detektorabschnitt
10 erzeugen mittels einer optischen Einrichtung 11,
beispielsweise eines Vielfachspiegels, einer Linse oder dergleichen,
eine Erfassungszone 10 A, welche die gerasterten
vier Erfassungsbereiche A′ bis D′ umfaßt, die in Fig. 3 gezeigt
sind. In der Praxis wird eine Erfassungszone 10 A so
ausgelegt, daß bei der Bewegung einer Person PB durch die
Erfassungszone 10 A diese Person nacheinander in die vier Erfassungsbereiche
A′ bis D′ eindringt. Die vier Infrarot-
Detektorelemente A bis D sind in der Brennebene der optischen
Einrichtung 11 angeordnet. Diese Detektorelemente A
bis D sind vorzugsweise als pyroelektrische Elemente ausgebildet,
die kostengünstig sind und bei normalen Temperaturen
betrieben werden können.
Es sind aber auch andere Detektorelemente verwendbar, insbesondere
thermoelektrische Säulen und dergleichen. Die Infrarot-
Detektorelemente A bis D liefern Ausgangssignale, wenn
eine Änderung der Temperaturdifferenz gegenüber dem Hinter
grund in den Erfassungsbereichen A′ bis D′ eintritt. Die jeweiligen
Ausgangssignale werden unabhängig voneinander in
einer Verstärkereinrichtung 12 verstärkt und einer Signalverarbeitungseinrichtung
13 zugeführt. Diese umfaßt vorzugsweise
ein Bandpaßfilter, einen Multiplexer und A/D-Umsetzer,
so daß die gewünschten Frequenzkomponenten der verstärkten
Ausgangssignale herausgelöst und durch das Bandpaßfilter geführt
werden. Die gewünschten Frequenzkomponenten werden
sequentiell in Digitalsignale umgesetzt, während sie den
Multiplexer und den A/D-Umsetzer durchlaufen. Die so digitalisierten
Ausgangssignale werden an eine Diskriminatoreinrichtung
14 angelegt, die vorzugsweise einen Mikrocomputer
enthält. Dort werden sie einer Diskriminierung unterzogen,
bei welcher die Pegelspitzen VA-VD der Signalform und die
Dauer tA-tD für eine Pegelüberschreitung der digitalisierten
Ausgangssignale (siehe Fig. 4) bestimmt werden. Die durch
diese Diskriminierung erhaltenen Ausgangssignale der Diskriminatoreinrichtung
14 werden über eine Ausgabeeinrichtung 15
ausgegeben und können durch eine Überwachungseinrichtung oder
Alarmanlage ausgewertet werden.
Die Erfassungszone 10 A, welche die Erfassungsbereiche A′ bis
D′ enthält, also eine überwachte Zone, wird mittels des Detektorabschnitts
10 eingestellt, der die Infrarot-Detektorelemente
A bis D enthält. Jede Person, welche die Erfassungszone
durchschreitet, kann anhand der Ausgangssignale der
verschiedenen Infrarot-Detektorelemente A bis D erfaßt werden.
Es wird hier zunächst angenommen, daß der Körper einer
Person PB sich durch die Erfassungszone 10 A bewegt, und zwar
in den verschiedenen Richtungen MD, die in den Fig. 3A bis
3C gezeigt sind. Beim Durchschreiten der Erfassungszone 10 A
ist der Personenkörper gleichzeitig in allen Erfassungsbereichen
A′ bis D′ vorhanden, so daß, wie in den Fig. 4A bis
4C gezeigt, die Infrarot-Detektorelemente A bis D Ausgangssignale
mit Signalformen liefern, welche praktisch denselben
Signal-Spitzenpegel VA bis VD aufweisen, unabhängig von den
verschiedenen Bewegungsrichtungen der Person. Diese Pegel
spitzen VA bis VD zeigen gewisse Schwankungen lediglich aufgrund
der Temperaturverteilung an der Oberfläche des Körpers
der Person PB oder aufgrund der verschiedenen Flächeninhalte
der Erfassungsbereiche A′ bis D′, welche die Person einnimmt.
Diese Schwankungen werden durch die Umgebungstemperatur der
Erfassungsbereiche in solcher Weise beeinflußt, daß die Pegelspitzen
ansteigen, wenn die Umgebungstemperatur niedrig
ist, und absinken, wenn die Umgebungstemperatur hoch ist.
Die Pegelspitzen VA bis VD werden bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung miteinander verglichen. Wenn zunächst angenommen
wird, daß der maximale Pegel der verschiedenen Pegelspitzen
VA bis VD den Wert Vmax aufweist, so wird ein Schwellwert
festgelegt, der auf diesen Maximalpegel Vmax bezogen ist.
Auf die Anwesenheit einer Person PB wird geschlossen, wenn
alle Pegelspitzen diesen Schwellwert überschreiten. Wenn das
Verhältnis zwischen Vmax und dem Schwellwert gleich K ist
(0<K<1), so erfüllt der Schluß auf die Anwesenheit einer
Person folgende Bedingung:
Vi/Vmax<K (1)
Darin ist Vi jeweils die Pegelspitze, für i=A bis i=D.
Wenn sich nun die Person PB durch alle Erfassungsbereiche A′
bis D′ bewegt, so ergibt sich für jeden Erfassungsbereich
eine Verweildauer, unabhängig von der Bewegungsrichtung des
Körpers. Diese Verweildauer tritt als Zeitdifferenz zwischen
den verschiedenen Ausgangssignalen der Infrarot-Detektorelemente
A bis D in Erscheinung. Diese Zeitdifferenz kann auf
einen bestimmten Bereich eingegrenzt werden, indem die Größe
der verschiedenen Erfassungsbereiche und die Bewegungsgeschwindigkeit
einer Person berücksichtigt werden. Wenn man
davon ausgeht, daß die Bewegungsgeschwindigkeit einer Person
PB im Bereich von S 1 [m/sec] bis S 2 [m/sec] liegt, mit S 1<S 2,
so kann man eine Obergrenze T 2 [sec] für die Zeitdifferenz
und bezüglich des unteren Geschwindigkeitswertes S 1 sowie
eine Untergrenze T 1 [sec] bezüglich der oberen Geschwindig
keitsgrenze S 2 bestimmen. Wenn die Zeitdifferenz für die
ausgegebenen Signale gleich Δ t ist, so ist die Bedingung für
das Schließen auf Anwesenheit einer Person die folgende Formel
(2):
T 1<Δ t<T 2 (2)
Wenn die Zeitdifferenz zwischen dem Zeitpunkt des Auftretens
des ersten Ausgangssignals und dem Zeitpunkt des Auftretens
des letzten Ausgangssignals der Infrarot-Detektorelemente A
bis D bestimmt wird, so bestimmt man im Falle der Fig. 4A
bis 4C die Größe Δ t=tD-tA; es muß dann lediglich geprüft
werden, ob dieser Wert Δ t die Formel (2) erfüllt.
Bei Anwendung der oben erläuterten Entscheidungskriterien
wird jegliche Fehlfunktion der Vorrichtung ausgeschlossen.
Wenn beispielsweise eine Temperaturänderung über die gesamte
Erfassungszone auftritt, welche die Bereiche A′ bis D′ umfaßt,
oder wenn Störstrahlung wie Sonnenlicht auftritt, so
erzeugen alle Infrarot-Detektorelemente A bis D die in Fig.
5A gezeigten Ausgangssignale gleichzeitig. Die Größe Δ t erfüllt
somit niemals die Formel (2), so daß jede Fehlfunktion
ausgeschlossen wird. Wenn eine Temperaturänderung oder Störstrahlung
wie Sonnenlicht örtlich innerhalb der Erfassungszone
auftritt, wird die Formel (2) gleichfalls nicht erfüllt.
Wenn beispielsweise eine Temperaturänderung oder Störstrahlung
nur in den Erfassungsbereichen A′ und C′ auftritt, so
liefern nur die Infrarot-Detektorelemente A und C die in
Fig. 5B gezeigten Ausgangssignale. Die Größe t erfüllt daher
nicht die Formel (2), so daß keine Fehlfunktion auftritt.
Wenn irgendwelche internen Störsignale auftreten, besteht
eine nur geringe Wahrscheinlichkeit, daß ausreichend große
Ausgangssignale erhalten werden, welche beide Formeln (1)
und (2) erfüllen. Auch in diesem Falle werden also Fehlfunktionen
verhindert.
Wie aus den Fig. 6 und 7 ersichtlich ist, verursacht der
Körper einer Person PB, welche die Erfassungzone 10 A in den
verschiedenen Richtungen a bis h in Fig. 6 durchquert, die
in Fig. 7A bis 7H gezeigten Ausgangssignale der Infrarot-
Detektorelemente A bis D zu den entsprechenden Zeiten tA bis
tD, je nach der Bewegungsrichtung. Die Aufeinanderfolge der
Ausgangssignale der verschiedenen Infrarot-Detektorelemente
A bis D ändert sich also entsprechend der Bewegungsrichtung
des Körpers der Person PB. In allen Fällen wird die obige
Formel (1) erfüllt, so daß die Bewegungsrichtung der Person
anhand der Sequenz von Ausgangssignalen der Elemente A bis D
bestimmt werden kann.
Bei der obigen Ausführungsform wurde angenommen, daß die
Infrarot-Detektorelemente A bis D rechtwinklige Lichterfassungsbereiche
aufweisen. Die Erfassungsbereiche können aber
auch die Form eines Viertelkreises aufweisen, wobei die
Kombination der Erfassungsbereiche eine kreisförmige Erfassungszone
ergibt, wie in Fig. 8 gezeigt ist. Weiterhin wurde
bei der beschriebenen Ausführungsform angenommen, daß vier
Infrarot-Detektorelemente A bis D vorhanden sind. Die Anzahl
von Detektorelementen kann aber je nach Konstruktion auch
größer oder kleiner gewählt werden. Bei der in Fig. 9 gezeigten
Ausführung enthält die Vorrichtung nur drei Infrarot-
Detektorelemente A bis C. Es wird praktisch dieselbe Funktion
wie bei der zuvor beschriebenen Ausführung erreicht.
Der Detektorabschnitt 120, welcher die drei Infrarot-Detektorelemente
A bis C umfaßt, ist dann dreieckförmig ausgebildet,
und es entsteht die in den Fig. 10A bis 10C gezeigte
Erfassungszone 120 A, welche die Erfassungsbereiche A′ bis C′
umfaßt. Wenn sich bei dieser Ausführungsform eine Person PB
durch die Erfassungszone 120 A des Systems in irgendeiner in
den Fig. 11A bis 11C gezeigten Richtung MD bewegt, so geben
die Detektorelemente die in den Fig. 11A bis 11C gezeigten
Signalformen mit den Pegelspitzen VA bis VC ab. Wenn man annimmt,
daß der Maximalpegel der verschiedenen Pegelspitzen
VA bis VC gleich Vmax ist, so wird ein Schwellwert unter Be
zugnahme auf diesen Maximalpegel Vmax festgesetzt. Es wird
auf Anwesenheit einer Person PB geschlossen, wenn alle Pegelspitzen
diesen Schwellwert überschreiten. Wenn das Verhältnis
von Vmax zu dem Schwellwert gleich K ist und die Pegelspitzen
mit Vi bezeichnet werden (i=A bis C), so wird die
obige Formel (1) erfüllt. Auf die Anwesenheit oder Abwesenheit
der Person PB wird ferner geschlossen, je nachdem, ob
die Zeitdifferenz Δ t zwischen den verschiedenen Ausgabezeiten
tA bis tC der Ausgangssignale der Infrarot-Detektorelemente
A bis C die obige Formel (2) erfüllt. Auf diese Weise
können Fehlfunktionen aufgrund von Temperaturänderungen,
Lichtverteilung, internen Störsignalen oder dergleichen vermieden
werden.
Als Infrarot-Detektorelement A bis C können solche verwendet
werden, deren Lichtaufnahmefläche einen Drittelkreis
bildet. Die drei Elemente werden dann zu einer kreisförmigen
Erfassungszone zusammengesetzt.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Vorrichtung
so ausgelegt, daß sie eine zuverlässige Bestimmung der
Anwesenheit oder Abwesenheit von Personen auch dann ermöglicht,
wenn eines oder mehrere der Infrarot-Detektorelemente
gestört sind und kein Ausgangssignal liefern.
Bei dieser, in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform der Vorrichtung
ist ein Signalprozessor 23 an eine Diskriminatoreinrichtung
24 und an eine Selbstdiagnoseeinrichtung 26 angeschlossen,
deren Ausgangssignal zu der Diskriminatoreinrichtung 24
gelangt. Die Selbstdiagnoseeinrichtung 26 stellt das Ausbleiben
von Ausgangssignalen der Infrarot-Detektorelemente fest,
wenn dieses Ausbleiben auf Beschädigung, Ablauf der Lebensdauer,
Schaltungsfehlern und dergleichen beruht. Die Ergebnisse
dieser Bestimmung werden der Diskriminatoreinrichtung
24 mitgeteilt. In der Praxis wird die Vorrichtung so ausgelegt,
daß die Selbstdiagnoseeinrichtung 26 die Ausgangssignale
der verschiedenen Detektorelemente während einer zuvor
eingestellten Zeitspanne T untersucht. Wenn eines der Ausgangssignale
eines Infrarot-Detektorelements A bis D einen
vorbestimmten Schwellwert Vt beispielsweise während einer
Zeitspanne t (t<T) überschreitet, so wird ein diesem Detektorelement
entsprechender Zähler inkrementiert. Dieser Vorgang
wird nacheinander für jedes Detektorelement innerhalb
der eingestellten Zeitspanne T ausgeführt. Die verschiedenen,
den Infrarot-Detektorelementen entsprechenden Zähler werden
dann abgefragt. Wenn ein Zählerwert gleich Null ist und die
anderen Zähler einen Zählwert aufweisen, der einen vorbestimmten
Wert überschreitet, so wird darauf geschlossen, daß
eines der Infrarot-Detektorelemente fehlerhaft ist, nämlich
dasjenige, dessen Zähler den Zählwert Null aufweist. Die entsprechende
Meldung gelangt zu der Diskriminatoreinrichtung
24. Hierauf ansprechend ignoriert dann die Diskriminatoreinrichtung
24 alle Ausgangssignale des fehlerhaften Detektorelementes
und verwendet nur die Ausgangssignale der übrigen
Detektorelemente bei der Prüfung, ob die Formeln (1) und (2)
erfüllt sind, ob also eine Person innerhalb der Erfassungszone
anwesend oder abwesend ist. Ansonsten sind die Ausbildung
und Funktion der Vorrichtung nach Fig. 12 die gleichen
wie in Fig. 1, wobei zur Vereinfachung die gleichen, jedoch
um 10 erhöhten Bezugszahlen verwendet wurden.
Eine weitere Ausführungsform ist imstande, eine zuverlässige
Personenerfassung ohne Beeinflussung durch Schwankungen in
der Empfindlichkeit der verschiedenen Infrarot-Detektorelemente
durchzuführen. Bei dieser in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform
enthält eine Diskriminatoreinrichtung 34 eine Vergleichs-
Diskriminatoreinrichtung 34 A und eine Schwellwert-
Einstelleinrichtung 34 B. Die Ausgangssignale des Signalprozessors
33 werden an diese beiden Einrichtungen 34 A und 34 B
der Diskriminatoreinrichtung 34 angelegt. Die Schwellwert-
Einstelleinrichtung 34 B gibt einen Schwellwert an die Vergleichs-
Diskriminatoreinrichtung 34 A ab. In dieser Schwellwert-
Einstelleinrichtung 34 B führen Schwankungen der Spitzenpegel
VP 1 nach VP 2, wie in Fig. 14A für die Ausgangssignale
der Infrarot-Detektorelemente A bis D gezeigt ist,
welche der Signalprozessor 33 verarbeitet, zu verschiedenen
Einstellungen des Schwellwertes für die verschiedenen Ausgangssignale,
nämlich von VT 1 nach VT 2. Bei einer hohen Pegelspitze
(VP 1) wird also ein höherer Schwellwert (VT 1) eingestellt,
während bei kleinerer Pegelspitze (VP 2) ein niedrigerer
Schwellwert (VT 2) eingestellt wird. Dabei ist die
Anstiegszeit jeweils im wesentlichen dieselbe und liegt bei
t 3. Wenn die Pegelspitzen der Ausgangssignale der verschiedenen
Detektorelemente A bis D hohe Werte aufweisen, wie die
Werte VA und VC in den Fig. 15A bis 15D, so werden entsprechend
hohe Schwellwerte VTA und VTC eingestellt, da diese
von den Pegelspitzen abhängen. Wenn aber niedrigere Pegelspitzen
VB und VD vorhanden sind, so werden entsprechend
niedrige Schwellwerte VTB und VTD eingestellt. Die Zeitspanne
T zwischen Signalbeginn bei t 0 und Anstiegszeit tA bis tD
kann konstant gehalten werden. Wenn die beschriebene Pegel-
Einstelleinrichtung nicht vorhanden wäre, so hätten auch die
verschiedenen Pegelspitzen VP 1 und VP 2 in Fig. 14B denselben
Schwellwert VT zur Folge, so daß die Anstiegszeiten t 2 und
t 3 ab dem Beginn t 0 des Signals verschieden wären. Wie in
Fig. 16A bis 16D gezeigt, würden dann Schwankungen zwischen
den verschiedenen Zeitspannen TA bis TD auftreten, die zwischen
dem Startpunkt t 0 und den entsprechenden Anstiegszeiten
tA bis tD liegen.
In der Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 34 A, welche die
von der Pegel-Einstelleinrichtung 34 B ausgegebenen Werte
empfängt, können Schwankungen hinsichtlich der Anstiegszeiten
tA bis tD auch dann eingegrenzt werden, wenn die Pegelspitzen
der Ausgangssignale der verschiedenen Infrarot-
Detektorelemente A bis D mit Schwankungen aufgrund der Empfindlichkeit
behaftet sind. Es wird also verhindert, daß die
gesamten Auftrittszeiten der verschiedenen Ausgangssignale
der Detektorelemente A bis D durch die genannten Schwankungen
ungenau werden; da also die Auftrittszeiten der Ausgangssignale
der verschiedenen Elemente genau bestimmt werden
können, kann auch die Bewegungsrichtung MD der Person genau
bestimmt werden. Ansonsten sind die Ausbildung und Funktion
der in Fig. 13 gezeigten Ausführungsform im wesentlichen
dieselben wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1, wobei die
gleichen, jedoch um 20 erhöhten Bezugszeichen verwendet wer
den.
Die in Fig. 13 gezeigte Ausführungsform kann ferner mit
einer Referenz-Wärmequelle 46 in Form eines in der Vorrichtung
angeordneten Heizdrahtes aus Nichrome oder dergleichen
ausgestattet werden, wobei zusätzlich eine Hilfsoptik 47
vorgesehen ist, um die von der Wärmequelle 36 ausgehende
Infrarotstrahlung zu konzentrieren. Die Schwellwerte VTA bis
VTD der verschiedenen Infrarot-Detektorelemente A bis D werden
bestimmt, indem die von der Referenz-Wärmequelle ausgehende
Infrarotstrahlung verwendet wird. Auf diese Weise können
Schwankungen der Ausgangspegel kompensiert werden, die
auf Umwelteinflüssen wie Temperaturschwankungen der Umgebung
beruhen, so daß auch der Einfluß von Empfindlichkeitsschwankungen
bei den Elementen A bis D präzise korrigiert werden
kann.
Bei dieser in Fig. 17 gezeigten Ausführungsform sind die der
Fig. 1 entsprechenden Komponenten mit gleichen, jedoch um 30
erhöhten Bezugszahlen bezeichnet.
Nach einer weiteren Ausführungsform können die Pegelspitzen
und Auftrittszeiten der Ausgangselemente der verschiedenen
Infrarot-Detektorelemente auch dann genau bestimmt werden,
wenn innerhalb des Signalprozessors Schwankungen der Voreinstellwerte
auftreten, die durch Abdriften an verschiedenen
Komponenten durch Temperaturänderung entstehen. Bei dieser
in Fig. 18 gezeigten Ausführungsform enthält die Diskriminatoreinrichtung
54 eine Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung
54 A und eine Voreinstellwert-Kompensationseinrichtung 54 B.
Die Anordnung ist so ausgelegt, daß die vom Signalprozessor
53 abgegebenen Ausgangssignale gemeinsam an die Einrichtungen
54 A und 54 B angelegt werden und die Voreinstellwert-Kompensationseinrichtung
54 B aktualisierte Voreinstellwerte an
die Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 54 A abgibt. Als Diskriminatoreinrichtung
54 kann ein geeigneter Mikrocomputer
verwendet werden. Die Voreinstellwert-Kompensationseinrichtung
54 B der durch den Mikrocomputer gebildeten Diskriminatoreinrichtung
empfängt als Eingangsgröße zunächst den digitalisierten
Wert VA 1 eines Ausgangssignals des Infrarot-
Detektorelementes A, woraufhin dieses Eingangssignal als
Voreinstellwert BA in einem Speicher RA der Einrichtung 54 B
abgespeichert wird. Anschließend werden Multiplexer in dem
Signalprozessor 53 sequentiell umgeschaltet, so daß weitere
digitalisierte Werte VB 1, VC 1 und VD 1 für die Ausgangssignale
der verschiedenen Detektorelemente B, C und D zu der Vor
einstellwert-Kompensationseinrichtung 54 B gelangen und in
Speichern RB, RC und RD als Voreinstellwerte BB, BC und BD
abgespeichert werden.
Die Multiplexer werden dann weiter umgeschaltet, um das Ausgangssignal
VA 2 des Detektorelementes A zur Diskriminatoreinrichtung
54 zu führen, wo der entsprechende Wert in der
Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 54 A mit dem zuvor in der
Voreinstellwert-Kompensationseinrichtung 54 B abgespeicherten
Wert VA 1 verglichen wird. Die Differenz zwischen diesen Werten
wird, wenn sie kleiner als ein voreingestellter Wert Vth
ist, dem Speicher RA zugeführt, um einen Mittelwert zwischen
dem früheren Wert VA 1 und dem neuen Wert VA 2 zu bilden, woraufhin
der Voreinstellwert BA aktualisiert wird. Anschließend
werden die Ausgangssignale VB 2, VC 2 und VD 2 der Detektorelemente
B, C und D empfangen, und die Voreinstellwerte
BB, BC und BD werden in gleicher Weise aktualisiert. Derselbe
Vorgang wird wiederholt, wobei das J-te Eingangssignal
des Detektorelementes A dazu führt, daß ein Vergleich zwischen
VA(J-1) und VAJ durchgeführt wird. Wenn eine Differenz
zwischen diesen beiden Größen kleiner als der Voreinstellwert
Vth ist, so wird als Ausgangssignal ein Mittelwert abgegeben.
Eine den Voreinstellwert Vth überschreitende Differenz
führt nicht zu einer Aktualisierung des Voreinstellwertes
BA. Für die anderen Detektorelemente B bis D wird derselbe
Vorgang wiederholt.
Zugleich mit den obigen Vorgängen werden die Pegelspitzen VA
bis VD und die Auftrittszeiten TAA bis TAD für die verschiedenen
Detektorelemente A bis D in der Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung
54 A auf der Grundlage der Werte bestimmt, die
gewonnen werden, indem von den Ausgangsgrößen der Elemente A
bis D die Voreinstellwerte subtrahiert werden, welche diesen
Elementen jeweils entsprechen. Die Ausgangssignale der Detektorelemente
variieren, während die Person PB die Erfassungszone
durchschreitet; der entsprechende Signalverlauf ist in
Fig. 19 veranschaulicht. Auf einen Abschnitt I unmittelbar
von dem Eintreten in die Erfassungsbereiche A′ bis D′ folgt
ein Abschnitt II, woraufhin die Person den Erfassungsbereich
verläßt und ein Abschnitt III auftritt, der dem Abschnitt I
gleicht. Bei diesem Vorgang wird der von der Voreinstellwert-
Kompensationseinrichtung 54 B gelieferte Voreinstellwert so
bestimmt, daß nur die Änderungskomponenten geliefert werden,
die man erhält, wenn aus den Signalformen A bis D in Fig. 19
die Voreinstellwerte BA bis BD entfernt werden. Das Ergebnis
ist in Fig. 20 dargestellt. Die Ausgangssignale A bis D werden
also von jeglichem Einfluß durch Schwankungen der Voreinstellwerte
aufgrund von Abdriften und der dergleichen in Bauelementen
befreit.
Ansonsten sind bei der Ausführungsform nach Fig. 18 Aufbau
und Wirkungsweise die gleichen wie bei der Ausführungsform
nach Fig. 1; es werden gleiche, jedoch um 40 erhöhte Bezugszahlen
verwendet.
Bei der weiteren, in Fig. 21 gezeigten Ausführungsform kann
unterschieden werden, ob eine von den Detektorelementen A
bis D ausgegebene Signalfolge auf die Anwesenheit einer Person
schließen läßt, wobei eine Fehlerfassung verhindert wird.
Bei dieser Ausführungsform enthält eine Diskriminatoreinrichtung
64 eine Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 64 A sowie
eine Ausgangssignalfolge-Diskriminatoreinrichtung 64 B.
Ein Signalprozessor 63 gibt Ausgangssignale an beide Einrichtungen
64 A und 64 B ab. Die Ausgangssignale der Ausgangssignalfolge-
Diskriminatoreinrichtung 64 B werden an die Vergleichs-
Diskriminatoreinrichtung 64 A abgegeben. Wie bereits
unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 bei der Ausführungsform
nach Fig. 1 beschrieben wurde, führt die Bewegung einer
Person in irgendeiner der Richtungen a bis h bezüglich der
Erfassungzone zu den in Fig. 7A bis 7H gezeigten, von der
Bewegungsrichtung abhängigen Ausgangssignalen. Wenn eine andere
als die in Fig. 7 gezeigte Ausgangssignalfolge auftritt,
so wird geschlossen, daß ein Objekt, welches die Erfassungszone
durchquert, keine Person ist. Diese Information
wird an die Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 64 A abgegeben.
Solange die Ausgangssignalfolge-Diskriminatoreinrichtung
64 B kein Erfassungs-Ausgangssignal ausgibt, welches ein
anderes Objekt als eine Person anzeigt, arbeitet die Vergleichs-
Diskriminatoreinrichtung 64 A in gleicher Weise wie
bei der Ausführungsform nach Fig. 1. Wenn aber diese Ausgangssignalfolge-
Diskriminatoreinrichtung 64 B ein Ausgangssignal
abgibt, welches anzeigt, daß ein anderes Objekt als
eine Person vorhanden ist, so wird die Weiterleitung des
Meldesignals an die Ausgabeeinrichtung 65 gesperrt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 21 sind ansonsten die Ausbildung
und Wirkungsweise die gleichen wie bei Fig. 1; die
einander entsprechenden Komponenten sind mit gleichen, jedoch
um 50 erhöhten Bezugszahlen versehen.
Nach einer weiteren Ausführungsform, die in Fig. 22 gezeigt
ist, wird die Erfassungsgenauigkeit weiter gesteigert, indem
bei der Entscheidung auf Anwesenheit oder Abwesenheit einer
Person nicht nur die Ausgangssignalfolge, sondern auch Differenzen
in den Auftrittszeiten berücksichtigt werden. Bei
dieser Ausführungsform enthält eine Diskriminatoreinrichtung
74 eine Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 74 A und eine
Ausgabezeit-Diskriminatoreinrichtung 74 B. Die Ausgangssignale
des Signalprozessors 73 werden parallel an beide Einrichtungen
74 A und 74 B angelegt. Die Ausgangssignale der Ausgabezeit-
Diskriminatoreinrichtung 74 B werden an die Vergleichs-
Diskriminatoreinrichtung 74 A angelegt. Solange der Betriebszustand
derselbe ist wie in den Fig. 3 und 4 oder 6 und 7
für die Ausführungsform nach Fig. 1 gezeigt, arbeitet diese
Ausführungsform auch in gleicher Weise. Wenn aber die in
Fig. 23A gezeigten Ausgangssignale von den Detektorelementen
A bis D geliefert werden und die Zeitdifferenz Ta zwischen
den Ausgabezeiten tA oder tD der Elemente A und D und einer
Ausgabezeit tB oder tC der Elemente B und C größer als die
Zeitdifferenz Tmax ist, also für den Fall der Ausgabezeiten,
bei welchem sich eine Person mit der geringstmöglichen Geschwindigkeit
durch die Erfassungsbereiche A′ bis D′ bewegt,
so entscheidet die Ausgabezeit-Diskriminatoreinrichtung 74 B,
daß die Ausgangssignale nicht darauf zurückgehen, daß eine
Person die Erfassungszone durchquert. Es sind Mittel vorgesehen,
die verhindern, daß die Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung
74 A Ausgangssignale an die Ausgabeeinrichtung 75
abgibt.
Es wird hier angenommen, daß - wie in Fig. 23B gezeigt -
die Elemente B und D ihre Ausgangssignale abgegeben haben,
nachdem eine Zeitspanne Tb ab der Ausgabezeit tA des Elementes
A abgelaufen ist, und das Element C liefert sein Ausgangssignal,
nachdem eine Zeitspanne tB′ abgelaufen ist.
Solange sich eine Person mit fester Geschwindigkeit bewegt,
gilt hier die Bedingung Tb=Tb′, wie aus Fig. 7 ersichtlich
ist. Die verschiedenen Ausgabezeiten der Detektorelemente A
bis D sind andererseits mit Schwankungen behaftet, welche
aufgrund von unterschiedlichen Empfindlichkeiten der verschiedenen
Elemente A bis D entstehen. Koeffizienten α und β
werden im voraus eingestellt, um diesen Sachverhalt zu berücksichtigen.
Wenn α Tb<Tb′<β Tb (0<α<1<β ) erfüllt ist, so
wird entschieden, daß eine Person vorhanden ist. Wenn diese
Bedingung aber nicht erfüllt ist, erfolgt die Entscheidung
dahingehend, daß keine Person anwesend ist, und die Ausgabe
eines Meldesignals an die Ausgabeeinrichtung 75 wird verhindert.
Wenn sich eine Person, wie in Fig. 23C gezeigt, durch
die Erfassungszone bewegt und dabei die Ausgabezeiten TA bis
TD der Detektorelemente A bis D aufeinanderfolgen, wenn also
die Person sich durch die Erfassungzone in einer Richtung
bewegt, die dem Stundenzeiger einer Uhr in der Stellung
viertel nach elf entspricht, so gilt Tc=Tc′. Wegen der erwähnten
Schwankungen der Ausgabezeiten werden aber die Koeffizienten
γ und δ zuvor so eingestellt, daß bei Erfüllung
der Bedingung γ Tc<Tc′<δ Tc (0<γ<1<δ ) entschieden wird, daß
eine Person anwesend ist; wenn diese Bedingung nicht erfüllt
ist, wird entschieden, daß keine Person vorhanden ist, und
die Ausgabe des Meldesignals an die Ausgabeeinrichtung 75
wird gesperrt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 22 sind ansonsten die Ausbildung
und Funktionsweise die gleichen wie bei Fig. 1; die
einander entsprechenden Elemente sind mit gleichen, jedoch
um 60 erhöhten Bezugszahlen bezeichnet.
Gemäß einer weiteren, in Fig. 24 gezeigten Ausführungsform
wird die von einer Diskriminatoreinrichtung 84 an eine Ausgabeeinrichtung
85 abgegebene Meldung, insbesondere eine Alarmmeldung,
solange gesperrt, wie die verschiedenen Ausgangssignale
der Infrarot-Detektorelemente innerhalb eines vorbestimmten
Bereiches liegen. Die Diskriminatoreinrichtung 84
enthält eine Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 84 A und
eine Alarmsignal-Sperreinrichtung 84 B. Die Ausgangssignale
des Signalprozessors 83 werden parallel an die beiden Einrichtungen
84 A und 84 B abgegeben. Ein von der Alarmsignal-
Sperreinrichtung 84 B abgegebenes Ausgangssignal gelangt zu
der Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 84 A. Es wird auf
Fig. 25 Bezug genommen. Die Personen-Erfassungsvorrichtung
bildet mehrere Erfassungszonen 80 A I, 80 A II und 80 A III, und
es wird beispielshalber angenommen, daß eine Person stetig
in einer festen Bewegungsrichtung MD fortschreitet. Wenn die
in Fig. 26 gezeigten Ausgangssignale von den Infrarot-Detektorelementen
A bis D abgegeben werden und die Pegelspitzen
und Anstiegszeiten die obigen Formeln (1) und (2) erfüllen,
so liefert die Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 84 A ein
Alarmsignal A.O.P. mit hohem Pegel HI an die Ausgabeeinrichtung
85. Vorbestimmte Schwellwertpegel Vs - und Vs⁺ werden
für die jeweiligen Ausgangssignale der Elemente A bis D eingestellt;
wenn die Ausgangssignale der Elemente A bis D für
eine feste Zeit ts unter den Schwellwertpegeln Vs - und Vs⁺
liegen, so entscheidet die Alarmsignal-Sperreinrichtung 84 B,
daß keine Person anwesend ist, undf bewirkt eine Sperrung des
von der Vergleichs-Diskriminatoreinrichtung 84 A an die Ausgabeeinrichtung
85 abgegebenen Signals. Wenn neue Ausgangssignale
durch die Elemente A bis D erzeugt werden, welche
die Formeln (1) und (2) erfüllen, wird das Alarmsignal erneut
erzeugt und ausgewertet.
Ansonsten sind Ausbildung und Funktion dieser in Fig. 24 gezeigten
Ausführungsform die gleichen wie bei Fig. 1; einander
entsprechende Elemente sind mit gleichen, jedoch um 70
erhöhten Bezugszahlen bezeichnet.
Bei einer weiteren, in Fig. 27 gezeigten Ausführungsform werden
Fehlfunktionen auch dann vermieden, wenn Störsignale oder
dergleichen unmittelbar vor dem Zeitpunkt auftreten, zu dem
die Infrarot-Detektorelemente A bis D Ausgangssignale liefern,
welche auf der Erfassung einer Person beruhen. Die
Diskriminatoreinrichtung 94 enthält eine Speichereinrichtung
96, deren Speicher A bis D jeweils die Pegelspitzen und Ausgabezeiten
für die Ausgangssignale der verschiedenen Detektorelemente
A bis D abspeichern. Wenn angenommen wird, daß
eines der Detektorelemente ein Störsignal empfängt, das entsprechende
Ausgangssignal jedoch unterhalb eines vorbestimmten
Schwellwertes liegt, so wird die Formel (1) nicht erfüllt,
und die Diskriminatoreinrichtung 94 schließt aus diesem
Ausgangssignal nicht auf das Vorhandensein einer Person.
Wenn eine Person zum Zeitpunkt des Auftretens dieses Störsignals
sich durch die Erfassungszone hindurchbewegt, liefern
die verschiedenen Detektorelemente Ausgangssignale mit einem
Pegel, welcher den vorbestimmten Pegel überschreitet; wenn
aber die Ausgangspegel von drei Elementen auftreten, nachdem
das auf Störsignalen beruhende Ausgangssignal ausgegeben
wurde, so trifft die Diskriminatoreinrichtung 94 ihre Entscheidung
auf Anwesenheit oder Abwesenheit und Bewegungsrichtung
beim Empfang von vier Ausgangssignalen, wozu die
Ausgangssignale der drei genannten Detektorelemente zählen,
aber auch das auf dem Störsignal beruhende Ausgangssignal,
welches die Formel (1) nicht erfüllt, so daß auf Abwesenheit
einer Person geschlossen wird. Während nun bei der in Fig. 1
gezeigten Ausführungsform die Möglichkeit besteht, daß die
in der Diskriminatoreinrichtung 94 gespeicherten Inhalte zu
diesem Zeitpunkt gelöscht werden, so daß auch auf die Anwesenheit
einer Person schließen lassende Ausgangssignale
eines Detektorelementes, die aber durch ein Störsignal beeinträchtigt
sind, zu isolierten Daten werden und möglicherweise
nicht dazu führen, daß auf Anwesenheit einer Person
geschlossen wird, ist bei der in Fig. 27 gezeigten Ausführungsform
vorgesehen, daß die gespeicherten Daten für die
jeweiligen Ausgangssignale der Detektorelemente in den Speichern
A bis D der Speichereinrichtung 96 gespeichert bleiben,
bis die nächsten Eingangssignale empfangen werden. Die Entscheidung,
ob eine Person anwesend oder abwesend ist, erfolgt
also in einem solchen Zustand, daß von allen Detektorelementen
A bis D Ausgangssignale empfangen werden, welche
den vorbestimmten Schwellwert überschreiten.
Ansonsten sind Ausbildung und Wirkungsweise der Ausführungsform
nach Fig. 27 im wesentlichen dieselben wie bei Fig. 1;
die entsprechenden Elemente sind mit gleichen, jedoch um 80
erhöhten Bezugszahlen bezeichnet.
Claims (13)
1. Personen-Erfassungsvorrichtung, bei der Infrarotstrahlung
aus einer Erfassungszone durch eine optische Einrichtung
konzentriert wird und von mehreren Infrarot-Detektorelementen
empfangen wird, deren Ausgangssignale verstärkt
und nach Verstärkung mittels eines Signalprozessors verarbeitet
werden, um an eine Diskriminatoreinrichtung angelegt
zu werden, welche die Ausgangssignale der verschiedenen
Infrarot-Detektorelemente miteinander vergleicht, wobei das
Ergebnis des Diskriminiervorganges an eine Ausgabeeinrichtung
abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Diskriminatoreinrichtung
die Pegelspitzen und Ausgabezeiten der
verschiedenen Ausgangssignale der Infrarot-Detektorelemente
erfaßt, nachdem diese durch den Signalprozessor verarbeitet
wurden, und auf Anwesenheit oder Abwesenheit einer Person
schließt, indem ein Vergleich der Pegelspitzen und Ausgabezeiten
der verschiedenen Ausgangssignale der Infrarot-Detektorelemente
miteinander vorgenommen wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Mittel umfaßt, welche den
Maximalpegel der Pegelspitzen in den Ausgangssignalen der
Infrarot-Detektorelemente feststellen, um auf Anwesenheit
einer Person dann zu schließen, wenn die Pegelspitzen anderer
Ausgangssignale als die mit Maximalpegel oberhalb eines
bestimmten Verhältnisses bezüglich des Maximalpegels liegen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Mittel umfaßt, welche auf
Anwesenheit einer Person dann schließen, wenn eine Zeitdifferenz
zwischen zwei der Ausgabezeiten der Infrarot-Detektorelemente
innerhalb eines bestimmten Bereiches liegt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß vier Infrarot-Detektorelemente zweidimensional angeordnet
sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß drei Infrarot-Detektorelemente zweidimensional angeordnet
sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Mittel umfaßt, welche die
Ausgabe-Ablauffolge für die Ausgangssignale der verschiedenen
Infrarot-Detektorelemente bestimmen, um die Bewegungsrichtung
der Person festzustellen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung eine Selbstdiagnoseeinrichtung
enthält, die anomale Ausgangssignale der Infrarot-Detektorelemente
feststellt, und Mittel zum Schließen auf die Anwesenheit
oder Abwesenheit einer Person auf der Grundlage
der Ausgangssignale nur derjenigen Infrarot-Detektorelemente
enthält, die verschieden von solchen Detektorelementen sind,
bei denen ein anomales Ausgangssignal durch die Selbstdiagnoseeinrichtung
festgestellt wurde.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Mittel zum Einstellen von
Schwellwertpegeln zur Bestimmung der Ausgabezeit der Ausgangssignale
der Infrarot-Detektorelemente in Übereinstimmung
mit den Pegelspitzen der Ausgangssignale der Elemente
umfaßt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Speichermittel enthält, die
die Ausgangssignale des Signalprozessors dann speichern,
wenn eine Veränderung der Ausgangssignale des Signalprozessors
kleiner als eine zuvor eingestellte Änderungskomponente
ist, um daraus einen Voreinstellwert zu berechnen, um die
Ausgangssignale des Signalprozessors mittels des Voreinstellwertes
zu kompensieren, wenn die Änderung des Ausgangssignals
des Signalprozessors größer als die zuvor eingestellte
Änderungskomponente ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung eine Ausgangssignal-Ablauf
folge-Diskriminatoreinrichtung umfaßt, welche auf die Anwesenheit
oder Abwesenheit einer Person in Abhängigkeit von
der Ablauffolge des Signalanstiegs der Ausgangssignale der
Infrarot-Detektorelemente schließt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Mittel umfaßt, welche das
Ausgangssignal zu der Ausgabeeinrichtung sperren, wenn eine
Zeitdifferenz in den Ausgabezeiten der Infrarot-Detektorelemente
eine vorbestimmte Zeitspanne überschreitet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung Mittel umfaßt, um die Ausgabe
eines Alarmsignals an die Ausgabeeinrichtung zu sperren,
wenn die Ausgangssignale der Infrarot-Detektorelemente
innerhalb eines vorbestimmten Bereiches einer vorbestimmten
Zeitspanne liegen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Diskriminatoreinrichtung mit einer Speichereinrichtung
versehen ist, die mehrere Speichereinheiten umfaßt,
welche jeweils den Infrarot-Detektorelementen entsprechen
und so ausgelegt sind, daß sie jeweils die Signalpegelspitzen
und die Ausgabezeiten der entsprechenden Infrarot-Detektorelemente
dauernd gespeichert halten, und daß die Diskriminatoreinrichtung
aufgrund des in den Speichern abgespeicherten
Inhalts auf die Anwesenheit oder Abwesenheit einer
Person schließt.
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