DE3900605A1 - Bewegungsmelder - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Bewegungsmelder, insbeson­ dere vorgesehen zur Überwachung von Räumen und Gebäuden, z.B. als Teil einer Alarmanlage, unter Benutzung un­ sichtbarer Wellen, mit einer in einem Gehäuse unterge­ brachten aktiven und/oder passiven Erfassungseinheit, mit einer Auswerteeinheit und mit einer Meldeeinheit, die als einzelne Bausteine ausgebildet sind.

Bewegungsmelder dienen zur berührungsfreien Erfassung von Körpern, die in einem bestimmten, mit unsichtbaren Wellen, z.B. Ultraschall-, Infrarot- oder Mikrowellen, durchsetzten Raum bewegt werden. Ihre Wirkungsweise be­ ruht auf der Erfassung von Änderungen eines stationären Zustandes, die durch Absorption, Reflektion oder Inter­ ferenz der Wellen hervorgerufen werden.

Häufig werden derartige Bewegungsmelder in kastenförmi­ gen Gehäusen untergebracht, die an der Decke oder an ei­ ner der Wände des zu überwachenden Raumes befestigt sind. Auf diese Weise ist die uneingeschränkte störungs­ freie Erfassung von Körperbewegungen in dem überwachten Raum gewährleistet. Von Nachteil hierbei ist jedoch der Umstand, daß ein so exponiert angebrachter, eindeutig als Überwachungsgerät erkennbarer Bewegungsmelder poten­ tielle Eindringlinge, d.h. zum Betreten des überwachten Raumes nicht befugte Personen, über die Art der Überwa­ chung informiert und so möglicherweise zu Handlungen veranlaßt, die installierten Schutzmaßnahmen zu unter­ laufen. Aus diesem Grunde haben sich Bewegungsmelder durchgesetzt, die beispielsweise als Buch getarnt nicht ohne weiteres ihre tatsächliche Funktion erkennen las­ sen, aber auch nur eine eingeschränkte Überwachung er­ möglichen. Ein weiterer Nachteil resultiert aus der Mon­ tage und der Installation eines derartigen Bewegungsmel­ ders.

Aus der DE-OS 29 20 217 ist ein Infrarotbewegungsmelder bekanntgeworden, der in einem Gehäuse angeordnet ist, das die Form und die Abmessungen einer Unterputz (UP)- Verteilerdose für eine herkömmliche elektrische Instal­ lationsanlage aufweist. Mit der Unterbringung des Bewe­ gungsmelders in einem derart gestalteten Gehäuse wird zwar der Forderung nach ausreichender Tarnung Rechnung getragen, gleichzeitig wird aber durch die Anordnung an einem für reguläre Verteilerdosen vorgesehenen Einbauort der Erfassungsbereich des Bewegungsmelders einge­ schränkt. Diesem Nachteil kann nur durch Installation zusätzlicher Bewegungsmelder im gleichen zu überwachen­ den Raum abgeholfen werden, wobei weitere Probleme auf­ grund der hierfür erforderlichen Meldeleitungen resul­ tieren können. Auch kann es erforderlich sein, für die weiteren Bewegungsmelder abweichende Einbauorte vorzuse­ hen.

Ausgehend vom vorstehend genannten Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung einen Bewegungsmelder der ein­ gangs genannten Art mit einem Gehäuse zu versehen, das die uneingeschränkte Erfassung des zu überwachenden Be­ reiches gewährleistet und gleichzeitig so getarnt ist, daß es nicht ohne weiteres als Überwachungsgerät erkenn­ bar ist.

Die Lösung der Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse die äußere Form einer her­ kömmlichen Glühlampe aufweist und wie eine Glühlampe in hierfür vorgesehenen Lampenfassungen einsetzbar ist. Damit ist die Installation direkt in die Netzspannung (z.B. 220 V) führende Leitung ermöglicht.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, daß das Gehäuse für den Bewegungsmel­ der die Form einer Reflektorlampe mit dem Normsockel E 27 aufweist. Stattdessen können jedoch auch andere ge­ normte Lampen- und Sockelformate Verwendung finden.

In zweckmäßiger Weise ist dabei vorgesehen, daß das er­ findungsgemäße Gehäuse einen Detektor, eine Auswerteein­ heit sowie eine Meldeeinheit aufweist, mittels der ein Signal zur Anzeige einer meldepflichtigen Erfassung wei­ tergeleitet werden kann. Dabei ist die Meldeeinheit netzgebunden und enthält einen Coder, der das Meldesi­ gnal auf die Netzfrequenz aufmoduliert, von einer zen­ tralen ebenfalls netzgebundenen Empfangseinheit, die mit einem entsprechenden Decoder ausgerüstet ist, wird das übermittelte Meldesignal ausgewertet.

Ein in einem derart gestalteten Gehäuse untergebrachter Bewegungsmelder gestattet es, in beliebiger Weise an­ stelle einer Glühlampe eingesetzt zu werden und so un­ auffällig die Überwachung des jeweiligen Schutzobjektes zu gewährleisten, da keine zusätzliche Installation von Meldeleitungen erforderlich ist.

Der erfindungsgemäße Bewegungsmelder gemäß den zuvor be­ schriebenen Ausgestaltungen ist ferner bestückt mit ei­ ner Versorgungseinheit, in welcher die Netzspannung auf die Betriebsspannung des Bewegungsmelders, z.B. 12 V, umgeformt wird.

Dabei kann es vorteilhaft sein, die Versorgungseinheit mit einer Pufferzelle (z.B. Akkumulator oder Kondensa­ tor) auszustatten, die die Betriebsbereitschaft des Bewegungsmelders auch bei Netzausfall gewährleistet.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß die Stromversorgung des Bewegungs­ melders mittels auf die Netzspannung überlagerter Zu­ satzspannung anderer Frequenz erfolgt, wobei in diesem Fall der Bewegungsmelder mit einem zusätzlichen Span­ nungsdecoder ausgestattet ist, der den zu seinem Betrieb erforderlichen Strom aus dem normalen Lichtstrom heraus­ filtert.

In diesem Fall ist darauf zu achten, daß die am gleichen Netz betriebenen übrigen elektrischen Geräte durch die derart beaufschlagte Netzspannung in ihrem Betriebsver­ halten nicht beeinträchtigt sind. Demgemäß sind gegebe­ nenfalls entsprechende Filter vorzusehen.

Der zur Versorgung des Bewegungsmelders dienende Strom kann hierbei als Gleichstrom oder als hochfrequenter Wechselstrom, z.B. 1000 Hz vorgesehen sein.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann aber auch, sofern die räumlichen Gegebenheiten dies zu­ lassen, vorgesehen sein, daß der erfindungsgemäße Bewe­ gungsmelder unmittelbar mit Kleinspannung betrieben wird, indem eine separate Verdrahtung, d.h. mit Versor­ gungs- und Meldeleitung, für den Bewegungsmelder vorge­ sehen ist.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Gehäuses für einen Bewegungsmelder wird sowohl das Verlangen nach ei­ ner ungestörten Raumästhetik befriedigt als auch der Forderung nach uneingeschränkter Möglichkeit der Erfas­ sung von Körperbewegungen in dem zu überwachenden Be­ reich entsprochen. Dabei ist mit Hilfe der erfindungsge­ mäßen Gestaltung und Bestückung des Bewegungsmelders si­ chergestellt, daß beabsichtigte Manipulationen zur be­ stimmungswidrigen Funktionsstörung des Bewegungsmelders weitestgehend verhindert werden können.

Der erfindungsgemäße Bewegungsmelder kann den Erforder­ nissen entsprechend mit Erfassungsgeräten für Ultra­ schall-, Infrarot- und Radiowellen (Radar) ausgerüstet sein, so daß stets eine dem Bedarf angepaßte Überwachung gewährleistet ist. Auch die Kombination unterschiedli­ cher Geräte ist so ermöglicht.

Ein besonderer Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Be­ wegungsmelders bezieht sich auf den Einsatz als bewe­ gungsabhängiger Schalter von elektrischen Geräten.

Diese und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Er­ findung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispielen sollen die Erfindung, vorteilhafte Ausgestal­ tungen sowie besondere Vorteile der Erfindung näher er­ läutert und beschrieben werden.

Es zeigen:

Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Bewegungsmelder zum Einsatz im herkömmlichen Lichtstromnetz,

Fig. 2 einen Bewegungsmelder gemäß Fig. 1 mit zu­ sätzlicher Pufferzelle,

Fig. 3 einen Bewegungsmelder mit Pufferzelle zum An­ schluß an ein Kleinspannungsnetz,

Fig. 4 einen Bewegungsmelder zum Anschluß an ein Lichtstromnetz mit überlagerter Versorgungs­ spannung.

In Fig. 1 ist ein Bewegungsmelder 10 dargestellt, der ein Gehäuse 11 aufweist, das die äußere Form einer her­ kömmlichen Glühlampe besitzt und demgemäß an einem Ende mit einem Schraubsockel 12 versehen ist.

Der Schraubsockel 12 besitzt entsprechend einer herkömm­ lichen Glühlampe zwei Kontaktflächen 121, 122, die durch Isoliermaterial 123 gegeneinander isoliert sind.

Im Inneren des Gehäuses 11 des Bewegungsmelders 10, der hier beispielhaft als Aktiv-/Passivgerät ausgeführt ist, befindet sich eine Sende-Empfangs-Einheit 13, mittels welcher die zur Erfassung von bewegten Körper dienenden Wellen ausgesendet und bei Reflektion empfangen werden. Versorgt wird diese Sende-Empfangs-Einheit 13 durch ein Netzanschlußgerät 14, welches einerseits mit den Kon­ taktflächen 121, 122 am Sockel 12 des Gehäuses 11 des Bewegungsmelders 10 und andererseits mit der Sende-Em­ pfangs-Einheit 13 verbunden ist.

Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß der Bewegungs­ melder 10 mit seinem Sockel 12 in eine hier nicht näher gezeigte Schraubfassung für herkömmliche Glühlampen ei­ nes Lichtstromnetzes eingeschraubt wird und auf diese Weise elektrisch leitend mit dem Lichtstromnetz verbun­ den ist.

Der über die Kontaktflächen 121, 122 zugeführte elektri­ sche Lichtstrom wird in dem Netzanschlußgerät 14 auf die Betriebsspannung des Bewegungsmelders 10 umgeformt.

Ferner befinden sich im Gehäuse 11 des Bewegungsmelders 10 eine Auswerteeinheit 15, die mit einer kombinierten Melde- und Vertärkereinheit 16 in Reihe liegend zwischen die Sende-Empfangs-Einheit 13 und die Kontaktflächen 121, 122 im Sockel 12 des Bewegungsmelders 10 geschaltet ist.

Die Funktion des Bewegungsmelders ist hierbei wie folgt. Über den in der Sende-Empfangs-Einheit 13 enthaltenen Sendebaustein wird in dem zu überwachenden Bereich ein stationäres Feld erzeugt, welches durch einen sich darin bewegenden Körper gestört bzw. verändert wird. Eine der­ artige Störung bzw. Änderung, die infolge von Absorpti­ on, Reflektion oder Interferenz hervorgerufen wird, wird von der ebenfalls in der Sende-Empfangs-Einheit 13 ent­ haltenen Empfangseinheit erfaßt und der Auswerteeinheit 15 übermittelt. Die Auswerteeinheit 15 wiederum beauf­ schlagt die angeschlossene kombinierte Melde- und Ver­ stärkereinheit 16, in welcher ein Meldesignal erzeugt und verstärkt wird, das über die Leitung 161, 162 den Kontaktflächen 121, 122 im Sockel 12 des Bewegungsmel­ ders zugeleitet und von dort über die hier nicht näher gezeigten entsprechenden Kontaktflächen in der Fassung auf das Lichtstromnetz übertragen und dem Lichtstrom überlagert wird.

Der Gehäusekörper 11 des Bewegungsmelders 10 besteht aus einem Material, welches durchlässig ist für die in der Sende-Empfangs-Einheit 13 erzeugten und empfangenen Wel­ len, so daß eine Fehlfunktion infolge Absorption durch das Gehäuse 11 des Bewegungsmelders 10 selbst ausge­ schlossen ist. Vorzugsweise handelt es sich beim Gehäu­ sematerial um einen versprödungsunempfindlichen Kunst­ stoff. Zur vereinfachten Handhabung des Bewegungsmelders für die Wartung und die Reparatur kann vorgesehen sein, daß das Gehäuse 11 in dem Sockel 12 formschlüssig veran­ kert ist, z.B. mittels Renkverschluß, und hierdurch die Zugänglichkeit zu den aktiven und passiven Bausteinen des Bewegungsmelders 10 auf einfache Weise ermöglicht ist.

In Fig. 2 ist ein Bewegungsmelder 20 dargestellt, der nahezu die gleichen Bausteine aufweist wie der in Fi­ gur 1 dargestellte Bewegungsmelder 10. Soweit Überein­ stimmung besteht sind daher die entsprechenden Bausteine mit den gleichen Bezugsziffern gekennzeichnet.

Hierbei ist eine Schalteinheit 17 vorgesehen, die im Ansprechfall die Anschlüsse 121 und 122 kurzschließt und damit eine direkte Verbindung mit einem zugeordneten elektrischen Verbraucher (z.B. Lampe) herstellt, der mit dem Bewegungsmelder elektrisch in Reihe geschaltet am Lichtnetz angeschlossen ist.

Zusätzlich zu den aus dem Bewegungsmelder 10 in Fig. 1 bekannten Bausteinen weist der Bewegungsmelder 20 außer­ dem eine Pufferzelle 18 auf, die in Reihe zwischen dem Netzanschlußgerät 14 und der Sende-Empfangs-Einheit 13 geschaltet ist und dazu dient, bei Ausfall der Licht­ stromversorgung im hier nicht näher gezeigten Lichtstromnetz die sichere Funktion des Bewegungsmelders 20 zu gewährleisten, wenn die elektrische oder elektro­ nische Schaltereinheit 17, beispielsweise ein Triac, die Leitungen 161 und 162 und damit die Anschlüsse 121 und 122 kurzgeschlossen hat. Bei Auftreten eines melde­ pflichtigen Ereignisses stellt die Pufferzelle die zur Übermittlung der von der Sende-Empfangs-Einheit 13 an die Auswerteeinheit 15, von dort an die kombinierte Mel­ de- und Verstärkereinheit 16 und von dort an die Schalt­ einheit 17 weitergeleiteten Information an die über das hier nicht näher gezeigte Lichtstromnetz erreichbare zentrale Erfassungseinheit erforderliche Energie bereit. Als Pufferzelle 18 kann sowohl ein Akkumulator als auch ein Kondensator zum Einsatz kommen, dessen Entladung, z.B. mittels Widerständen, zeitlich einstellbar ist.

Die Größe der Pufferzelle 18 richtet sich hierbei nach der Leistungsaufnahme der zu versorgenden Bausteine so­ wie nach der veranschlagten Dauer einer zu überbrücken­ den Versorgungsunterbrechung.

In Fig. 3 ist ein Bewegungsmelder 30 dargestellt, der ähnlich aufgebaut ist wie die zuvor beschriebenen Bewe­ gungsmelder 10, 20. Auch der Bewegungsmelder 30 besitzt ein Gehäuse 31 aus durchlässigem Material, das die Über­ mittlung von zur Auswertung gelangenden Wellen nicht be­ einträchtigt. Das Gehäuse 31 des Bewegungsmelders 30 ist mit einem Sockel 32 verbunden, der ebenfalls zwei mit­ tels Isoliermaterial 323 voneinander getrennte Kontakt­ flächen 321 und 322 besitzt.

Der äußerlich einer herkömmlichen Glühlampe ähnliche Be­ wegungsmelder 30 ist ebenfalls zum Einsatz für herkömm­ liche Glühlampen übliche Lampenfassungen vorgesehen, wo­ bei diese abweichend von der in Fig. 1 und Fig. 2 dar­ gestellten Variante nicht mit dem Lichtstromnetz verbun­ den sind, sondern mit einem hiervon separaten Versor­ gungs- und Meldenetz auf Kleinspannungsniveau, z.B. 12 V Gleichspannung.

Demtentsprechend ist im Bewegungsmelder 30 kein besonde­ res Netzanschlußgerät erforderlich sondern es ist ledig­ lich eine Pufferzelle 38 vorgesehen, die zwischen den Kontaktflächen 321, 322 und einer Sende-Empfangs-Einheit 33 zwischengeschaltet ist und als Notstromquelle dient im Falle, daß die Kleinspannungsversorgung ausgefallen ist. Die Funktion der Sende-Empfangs-Einheit 33 ist die gleiche wie bereits bei den Bewegungsmeldern 10, 20 ge­ mäß den Fig. 1 und 2 erläutert. Die Sende-Empfangs- Einheit 33 ist darüberhinaus mit einer Auswerteeinheit 35 und einer kombinierten Melde- und Verstärkereinheit 36 verbunden, die ihrerseits ebenfalls an die Kontakt­ flächen 321, 322 anschließt.

In gleicher Weise wie bei den Bewegungsmeldern 10 und 20 gemäß den Fig. 1 und 2 wird auch hier in der kombi­ nierten Melde- und Verstärkereinheit 36 ein zur Meldung an die hier nicht näher gezeigte zentrale Erfassungsein­ heit vorgesehenes Signal in der Weise codiert und ver­ stärkt, daß es über die hier ebenfalls nicht näher ge­ zeigte Meldeleitung an die zentale Erfassungseinheit übermittelt und von dieser zweifelsfrei decodiert werden kann.

Die Pufferzelle 38 dient hierbei zur Überbrückung von Versorgungsstörungen, die beispielsweise infolge von Einwirkungen von außen, d.h. Manipulationen, auftreten können.

In Fig. 4 ist ein Bewegungsmelder 40 dargestellt, mit einem Gehäuse 41 und einem damit verbundenen Sockel 42, der zwei mittels Isoliermaterial 423 gegeneinander iso­ lierte Kontaktflächen 421 und 422 aufweist. Das Gehäuse 41 des Bewegungsmelders 40 ist abweichend von der Form des Gehäuses 11, 31 der Bewegungsmelder 10, 20, 30 einer Reflektorlampe nachgebildet, wobei hierdurch eine ge­ zielte Überwachung möglich ist.

Der Bewegungsmelder 40 ist vorgesehen zum Einsatz in einem Lichtstromnetz, wobei dem Lichtstrom zur Versor­ gung des Bewegungsmelders 40 ein Strom mit hiervon ab­ weichender Frequenz überlagert ist, so daß auch bei Aus­ fall des Lichtstromnetzes die elektrische Versorgung des Bewegungsmelders 40 gewährleistet ist.

Zu diesem Zweck besitzt der Bewegungsmelder 40 neben ei­ ner Sende-Empfangs-Einheit 43, ein Netzanschlußgerät 44, einer Auswerteeinheit 45 und einer kombinierten Melde­ und Verstärkereinheit 46 ein Frequenzfilter 47, mittels welchem der zur Versorgung des Bewegungsmelders 40 dem Lichtstrom überlagerte Strom herausgefiltert wird. Zu­ sätzlich kann zur weiteren Absicherung gegen Störungen in der Energiezufuhr eine Pufferzelle 48 vorgesehen sein, die in gleicher Funktion wie zuvor für die anderen Bewegungsmelder 10, 20, 30 beschrieben, die Funktionssi­ cherheit des Bewegungsmelders 40 gewährleistet.

Der zur Versorgung des Bewegungsmelders 40 vorgesehene Strom, der dem Lichtstrom überlagert wird, kann sowohl ein Gleichstrom niedriger Spannung, z.B. 12 V oder ein hochfrequenzter Wechselstrom, z.B. 1 kHz, sein. Die Verwendung von hochfrequentem Wechselstrom zur Versor­ gung des Bewegungsmelders 40 empfiehlt sich insbesondere im Hinblick auf andere an das Lichtstromnetz angeschlos­ sene elektrische Verbraucher, die infolge der durch den überlagerten Gleichstrom hervorgerufenen Unsymetrie in ihrer Funktion beeinträchtigt sind. Gegebenenfalls ist dabei die zusätzliche Verwendung von Filtern bei den in Frage kommenden elektrischen Geräten vorzusehen, um auf diese Weise Störungen infolge der sich aus Oberschwin­ gungen äußernden Störungen durch den überlagerten Wech­ selstrom hoher Frequenz auszuschalten.

Mittels des erfindungsgemäßen Bewegungsmelders 10, 20, 30, 40 ist eine unauffällige Überwachung von bestimmten Räumlichkeiten oder Bereichen gewährleistet. Gegebenen­ falls kann die Gehäuseform des erfindungsgemäßen Bewe­ gungsmelder 10, 20, 30 entsprechend der Form des Bewe­ gungsmelders 40, nämlich als Reflektorlampe entsprechend gestaltet sein.

Claims (9)

1. Bewegungsmelder, insbesondere vorgesehen zur Überwachung von Räumen und Gebäuden, z.B. als Teil ei­ ner Alarmanlage, unter Benutzung unsichtbarer Wellen mit einer in einem Gehäuse untergebrachten aktiven und/oder passiven Erfassungseinheit mit einer Auswerteeinheit und mit einer Meldeeinheit, die als einzelne Bausteine aus­ gebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11, 31, 41) die äußere Form einer herkömmlichen Glüh­ lampe aufweist und mit einem Sockel (12, 32, 42) verbun­ den ist, der in Lampenfassungen für Glühlampen einsetz­ bar ist.

2. Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Stromversorgung des Bewegungsmelders (10, 20, 40) die Einspeisung aus einem Lichtstromnetz über die Lampenfassungen vorgesehen ist.

3. Bewegungsmelder nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungsmelder (10, 20, 40) ein Netz­ anschlußgerät (14, 44) aufweist, welches den vom Licht­ stromnetz übertragenen Lichtstrom auf den für den Bewe­ gungsmelder (10, 20, 40) vorgesehenen Betriebsstrom um­ formt.

4. Bewegungsmelder nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Bewegungsmelder einen Filterbaustein (47) aufweist, der dazu dient, ei­ nen zur Versorgung des Bewegungsmelders (40) vorgesehe­ nen dem Lichtstrom überlagerten Versorgungsstrom heraus­ zufiltern und dem Netzanschlußgerät (44) des Bewegungs­ melders (40) zuzuführen.

5. Bewegungsmelder nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bewegungsmelder (30) zu seiner elek­ trischen Stromversorgung unmittelbar mit einem Klein­ spannungsnetz verbunden ist.

6. Bewegungsmelder nach einem der vorherigen An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Pufferzelle (18, 48) vorgesehen ist, die einen Strom entsprechend der Betriebsspannung des Bewegungsmelders (10, 20, 30, 40) bereitstellt und zur Überbrückung bei Ausfall der netzgebundenen Stromversorgung des Bewegungsmelders (10, 20, 30, 40) dient.

7. Bewegungsmelder nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pufferzelle (18, 48) ein Akkumulator ist.

8. Bewegungsmelder nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Pufferzelle (18, 48) ein Kondensator ist.

9. Verwendung eines Bewegungsmelders nach einem der vorherigen Ansprüche als bewegungsabhängiger Schalter von wenigstens einem elektrischen Gerät.