DE9017452U1 - Power saving circuit for alarm systems - Google Patents

Description

DGm 357 DE
Ho/Ro DGm 357 EN
Ho/Ro

DIEHL GmbH & Co., 8500 NürnbergDIEHL GmbH & Co., 8500 Nuremberg

Stromsparschaltung für AlarmanlagenPower saving circuit for alarm systems

Die Erfindung betrifft eine Stromsparschaltung für Alarmanlagen mit batteriebetriebenen Bewegungsmeldern, insbesondere mit IR-Sensoren, wobei jeder Bewegungsmelder einen HF-Sender aufweist und mit diesem mit der zentralen Anlage drahtlos in Verbindung steht. 5The invention relates to a power-saving circuit for alarm systems with battery-operated motion detectors, in particular with IR sensors, where each motion detector has an RF transmitter and is wirelessly connected to the central system. 5

Die heute auf dem Markt befindlichen Alarmanlagen zur Raumüberwachung bestehen in der Regel aus einer zentralen Einheit, welche den Alarm auslöst und einem oder mehreren im Raum verteilten Bewegungsmeldern, welche mit der Zentraleinheit mit Verbindungskabeln oder drahtlos in Verbindung stehen und bei Erkennen einer Bewegung im überwachten Raum ein Alarmsignal an die Zentraleinheit abgeben.The alarm systems for room monitoring currently on the market usually consist of a central unit that triggers the alarm and one or more motion detectors distributed throughout the room, which are connected to the central unit with connecting cables or wirelessly and send an alarm signal to the central unit when movement is detected in the monitored room.

Die Erfindung befaßt sich mit solchen Alarmanlagen, bei welchen die Bewegungsmelder batteriebetrieben sind, um sie im zu überwachenden Raum beliebig aufstellen zu können. Diese Bewegungsmelder stehen drahtlos mit der Zentraleinheit in Verbindung. Aus praktischen Erwägungen sind diese Bewegungsmelder ohne eigene Scharfstelleinrichtung ausgebildet, da es für den Benutzer zum einen mühevoll sein kann, jeden Bewegungsmelder einzeln jeweils scharf zu stellen bzw. wieder zu entschärfen und außerdem die Gefahr besteht, daß der eine oder andere vergessen wird. Aus diesem Grunde besitzen derartige Alarmanlagen nur eine zentrale Scharfstelleinrichtung.The invention concerns alarm systems in which the motion detectors are battery-operated so that they can be placed anywhere in the room to be monitored. These motion detectors are connected wirelessly to the central unit. For practical reasons, these motion detectors are designed without their own arming device, since it can be laborious for the user to arm or disarm each motion detector individually and there is also the risk that one or the other will be forgotten. For this reason, such alarm systems only have one central arming device.

Es besteht nun das Problem, daß die einzelnen Bewegungsmelder, welche ständig betriebsbereit sind in der Zeit, wo keine Raumüberwachung stattfinden soll aber ein häufigerer Publikumsverkehr im Erfassungsbereich der Bewegungsmelder stattfindet, unablässig Alarmsignale The problem now is that the individual motion detectors, which are constantly ready for operation, constantly emit alarm signals during the time when no room monitoring is to take place but when there is more frequent public traffic in the detection area of the motion detectors.

an die Zentraleinheit geben. Wenngleich kein Alarm ausgelöst wird, weil die Zentraleinheit unscharf gestellt ist, wird durch die häufigen Sendesignale ein erheblicher Teil der Batterieenergie unnötig verbraucht.
5to the central unit. Although no alarm is triggered because the central unit is disarmed, a significant amount of battery power is unnecessarily consumed by the frequent transmission signals.
5

Die Erfindung hat es sich nunmehr zum Ziel gesetzt, eine Stromsparschaltung vorzuschlagen, welche den Energieverbrauch der Bewegungsmelder in der Zeit reduziert, in der die zentrale Alarmanlage unscharf gestellt ist und ein häufigerer Publikumsverkehr im überwachten Raum stattfindet.The invention now aims to propose a power-saving circuit that reduces the energy consumption of the motion detectors during the time when the central alarm system is disarmed and there is more frequent public traffic in the monitored room.

Zur Lösung dieser Aufgabe bedient sich die Erfindung der im Kennzeichen des Anspruches 1 dargestellten Merkmale.To solve this problem, the invention uses the features set out in the characterizing part of claim 1.

Die Erfindung geht ganz allgemein von dem Gedanken aus, daß ein Bewegungsmelder, welcher bei der Raumüberwachung häufig eine Bewegung feststellt nur das erste Mal oder gegebenenfalls zweimal ein Signal an die zentrale Alarmanlage absendet, darauf folgende Signale jedoch unterdrückt werden, wenn diese Signale innerhalb vorgegebener zeitlicher Abstände auftreten. Auf diese Weise wird, wie Untersuchungen gezeigt haben, bei Verwendung einer Zeitsperre von 20 see, innerhalb der auftretende Alarmsignale unterdrückt werden, ein erheblicher Teil der Batterieenergie eingespart und somit eine Batterielebensdauer von etwa einem Jahr für einen Bewegungsmelder vorhersehbar.The invention is based in general on the idea that a motion detector, which frequently detects movement when monitoring a room, only sends a signal to the central alarm system the first time or, if necessary, twice, but subsequent signals are suppressed if these signals occur within a predetermined time interval. In this way, as studies have shown, using a time lock of 20 seconds, within which alarm signals are suppressed, a considerable amount of battery energy is saved and a battery life of around one year can therefore be predicted for a motion detector.

Die tatsächliche Reduzierung an Sicherheit für den Fall, daß die Alarmanlage scharf gestellt ist und ein Unbefugter den Raum betritt, ist gering. Es wird nämlich in jedem Falle ein oder auch zwei Alarmsignale bei erstmaliger Erkennung der Bewegung des Eindringlings abgegeben und nur für den Fall, daß der Eindringling sich ständig im Bereich des Bewegungsmelders bewegt, kein weiterer Alarm gegeben.The actual reduction in security in the event that the alarm system is activated and an unauthorized person enters the room is small. In any case, one or two alarm signals are given when the intruder's movement is first detected, and no further alarm is given unless the intruder is constantly moving in the area of the motion detector.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Further features of the invention are characterized in the subclaims.

Wenngleich die Erfindung nachfolgend anhand einer diskreten Schaltung beschrieben ist, so ist es im Sinne der Erfindung jederzeit möglich, die Funktion der Schaltung durch einen Mikroprozessor ausführen zu lassen.Although the invention is described below using a discrete circuit, it is always possible within the meaning of the invention to have the function of the circuit carried out by a microprocessor.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnung noch näher erläutert werden. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below using an embodiment example with reference to the drawing. They show:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der Stromsparschaltung; Fig. 2 ein Impulsdiagramm der Schaltung.Fig. 1 is a block diagram of the power saving circuit; Fig. 2 is a pulse diagram of the circuit.

In Fig. 1 ist schematisch ein IR-Sensor 1 dargestellt, welcher bei der Erkennung einer Bewegung im zu überwachenden Raum einen Impuls abgibt. Dieser Impuls liegt zum einen am Vorwartszähleingang eines Vorwärts/Rückwärtszählers 2 an, er wird jedoch gleichzeitig auch dem Triggereingang eines monostabilen Flip-Flops 3 zugeführt. Am Rückwärtszähleingang des Vorwärts/Rückwärtszählers 2 liegt über eine Verbindungsleitung 4 ein Frequenzgenerator 5, welcher alle 20 see. einen Impuls an den Rückwärtszähleingang abgibt. Der Zeitabstand von 20 see. ist gewählt aufgrund statistischer Untersuchungen über die Aktivierung von Bewegungsmeldern. Mit 2a sind die Ausgänge des Vorwärts/Rückwärtszählers 2 bezeichnet. Sie geben die Zählwerte 2Fig. 1 shows a schematic of an IR sensor 1 which emits a pulse when it detects movement in the room to be monitored. This pulse is applied to the up/down counter input of an up/down counter 2, but it is also simultaneously fed to the trigger input of a monostable flip-flop 3. A frequency generator 5 is connected to the down count input of the up/down counter 2 via a connecting line 4, which emits a pulse to the down count input every 20 seconds. The time interval of 20 seconds is chosen based on statistical studies of the activation of motion detectors. The outputs of the up/down counter 2 are designated with 2a. They give the count values 2

1 21 2

2 und 2 aus. Alle Ausgänge sind in einem ODER-Gatter 6 zusammengefaßt, dessen Ausgang am Sperreingang 3a des monostabilen Flip-Flops2 and 2. All outputs are combined in an OR gate 6, the output of which is connected to the blocking input 3a of the monostable flip-flop

3 liegt. Der Ausgang dieses Flip-Flops ist mit dem HF-Sender 7 des Bewegungsmelders verbunden.3. The output of this flip-flop is connected to the RF transmitter 7 of the motion detector.

In Fig. 2 sind die einzelnen Impulszüge mit den Bezugszeichen der Bauteile benannt, an denen diese Impulse entstehen. Zur Erläuterung der Erfindung sei davon ausgegangen, daß die nicht dargestellteIn Fig. 2, the individual pulse trains are designated with the reference symbols of the components where these pulses are generated. To explain the invention, it is assumed that the not shown

..-4..-4

zentrale Alarmanlage unscharf gestellt ist, daß hingegen der Bewegungsmelder, nämlich insbesondere der IR-Sensor 1 laufend in Betrieb ist. Wie bereits eingangs erläutert, hat die Stromsparschaltung gemäß der Erfindung nur dann den gewünschten Effekt, wenn im Überwachungsbereich des IR-Sensors 1 laufend Bewegungen stattfinden. Der Impulszug 1 zeigt die Aktivierunssignale, die der IR-Sensor 1 abgibt. Diese sind, wie erkennbar, zeitlich ungleichförmig. Zunächst steht der Vorwärts/Rückwärtszähler 2 auf dem Wert 0. Das monostabile Flip-Flop 3 gibt ein Steuersignal an den HF-Sender 7 ab. Wie aus Impulszug 7 erkennbar, wird am Ende einer 20 see. Periode des Generators 5, in der ein Alarmsignal am Sender 7 aufgetreten ist, ein zweites Alarmsignal abgegeben. Wie aus der Impulsfolge 5 entnehmbar ist, werden von dem Generator 5 Impulse mit 20 see. Abstand abgegeben. Beginnend nach dem 2. Alarmsignal des IR-Sensors wird vom Zähler 2 immer dann um eine Ziffer hochgezählt, wenn innerhalb der nächsten 20 see. eine neue Aktivierung des IR-Sensors stattfindet. Tritt keine solche Aktivierung auf, so wird nach dem nächstfolgenden 20 see. Impuls der Zähler 2 um eine Ziffer zurückgezählt. Man erkennt aus dem Impulsdiagramm 2a, daß der Zähler zunächst bis zu seinem Grenzwert 4 - der willkürlich gewählt ist - aufgezählt hat und zwischendurch um eine Stufe zurückgezählt wurde, bis er schlußendlich, nachdem keine weiteren Bewegungen vom IR-Sensor festgestellt wurden, wieder auf Null zurückzählt. Aus der Impulsfolge 3a ist erkennbar, daß der Sender nur zu den Zeiten überhaupt Alarmsignale ausgeben kann, wo der Zählerstand Null ist. Der Sender ist "scharf gestellt".central alarm system is disarmed, but the motion detector, namely in particular the IR sensor 1, is continuously in operation. As already explained at the beginning, the power-saving circuit according to the invention only has the desired effect if there is continuous movement in the monitoring area of the IR sensor 1. The pulse train 1 shows the activation signals that the IR sensor 1 emits. As can be seen, these are not uniform in time. First, the up/down counter 2 is at the value 0. The monostable flip-flop 3 emits a control signal to the HF transmitter 7. As can be seen from the pulse train 7, at the end of a 20 second period of the generator 5 in which an alarm signal has occurred at the transmitter 7, a second alarm signal is emitted. As can be seen from the pulse train 5, the generator 5 emits pulses at 20 second intervals. Starting after the second alarm signal from the IR sensor, counter 2 always counts up by one digit if the IR sensor is activated again within the next 20 seconds. If no such activation occurs, counter 2 counts down by one digit after the next 20 seconds. It can be seen from pulse diagram 2a that the counter initially counted up to its limit value 4 - which is chosen arbitrarily - and in between counted down by one step until it finally counts back to zero after no further movements were detected by the IR sensor. It can be seen from pulse sequence 3a that the transmitter can only emit alarm signals at times when the counter reading is zero. The transmitter is "armed".

Aus diesem Diagramm ist ersichtlich, daß der Sender des Bewegungsmelders während einer größeren Zahl von Aktivierungen des IR-Sensors 1 keine Signale ausgesendet hat und daher entsprechend Energie eingespart werden konnte.From this diagram it can be seen that the motion detector transmitter did not send out any signals during a large number of activations of the IR sensor 1 and therefore energy could be saved accordingly.

Zurückkommend auf Fig. 1 wird deutlich, daß die Vorderflanken der Impulse des IR-Sensors das monostabile Flip-Flop setzen und damitReturning to Fig. 1, it becomes clear that the leading edges of the impulses of the IR sensor set the monostable flip-flop and thus

..-5..-5

ein Ausgangssignal am HF-Sender 7 erzeugen und die Rückflanken des jeweiligen Impulses den Zähler 2 hochzählen. Sobald der Zählerstand 2 ungleich Null ist, entsteht an den Ausgängen 2a und damit am Ausgang des ODER-Gatters 6 ein Signal, welches den Sperreingang 3a des monostabilen Flip- Flops sperrt. Damit kann letzteres von einem erneuten Impuls an seinem Triggereingang nicht mehr gesetzt werden. Die Sperre wird erst aufgehoben, wenn die Zählerausgänge 2a auf Null
zurückgezählt sind.generate an output signal at the RF transmitter 7 and the trailing edges of the respective pulse count up the counter 2. As soon as the counter reading 2 is not equal to zero, a signal is generated at the outputs 2a and thus at the output of the OR gate 6, which blocks the blocking input 3a of the monostable flip-flop. This means that the latter can no longer be set by a new pulse at its trigger input. The blocking is only released when the counter outputs 2a are at zero.
are counted back.

Claims (3)

AnsprücheExpectations 1. Stromsparschaltung für Alarmanlagen mit batteriebetriebenen Bewegungsmeldern, insbesondere mit IR-Sensoren, wobei jeder Bewegungsmelder einen HF-Sender aufweist, und mit diesem mit der zentralen Alarmanlage drahtlos in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet,1. Power saving circuit for alarm systems with battery-operated motion detectors, in particular with IR sensors, whereby each motion detector has an RF transmitter and is connected wirelessly to the central alarm system, characterized in that daß jeder Bewegungsmelder einen elektrische Impulse mit einem vorgegebenen Zeitabstand, z.B. 20 see, abgebenden Generator (5) und eine Auswerteeinheit (2, 3) aufweist und letztere nach höchstens zwei, jeweils ein Alarm-Signal des Senders (7) auslösenden Signalen des ständig betriebsbereiten Sensors (1) des Bewegungsmelders weitere Alarmsignale des Senders dann unterdrückt, wenn nachfolgende Signale des Sensors (1) in kürzeren Abständen als dem Zeitabstand der Impulse des Generators (5) entsprechend auftreten.that each motion detector has a generator (5) that emits electrical pulses at a predetermined time interval, e.g. 20 seconds, and an evaluation unit (2, 3), and the latter suppresses further alarm signals from the transmitter after a maximum of two signals from the constantly operational sensor (1) of the motion detector, each of which triggers an alarm signal from the transmitter (7), if subsequent signals from the sensor (1) occur at shorter intervals than the time interval of the pulses from the generator (5). 2. Stromsparschaltung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,2. Power saving circuit according to claim 1,
characterized, daß die Auswerteeinheit im Bewegungsmelder einen Zähler (2) umfaßt, der die Signale des Sensors (1) bis zu einem vorgebbaren Grenzwert aufzuzählen in der Lage ist und der aufgrund der Impulse des Generators (5) auf Null zurückzählt, wenn kein Signal des Sensors auftritt, daß am Ausgang (2a) des Zählers (2), solange dessen Zählerstand größer als Null ist, ein Sperrsignal für ein nachgeordnetes monostabiles Flip-Flop (3) anliegt, daß ferner das Ausgangssignal des Flip-Flops zur Ansteuerung des HF-Senders (7) dient und daß schließlich die Signale des Sensors (1) auch am Triggereingang des Flip-Flops (3) anliegen.that the evaluation unit in the motion detector comprises a counter (2) which is able to count the signals from the sensor (1) up to a predeterminable limit value and which counts back to zero based on the pulses from the generator (5) if no signal from the sensor occurs, that a blocking signal for a downstream monostable flip-flop (3) is present at the output (2a) of the counter (2) as long as its counter reading is greater than zero, that the output signal of the flip-flop is also used to control the HF transmitter (7) and that finally the signals from the sensor (1) are also present at the trigger input of the flip-flop (3). 3. Stromsparschaltung nach Anspruch 2,3. Power saving circuit according to claim 2, dadurch gekennzeichnet,characterized, daß die Zählerausgänge (2a) in einem ODER-Gatter (6) zusammengefaßt sind, dessen Ausgang am Sperreingang (3a) des Flip-Flops (3) liegt.that the counter outputs (2a) are combined in an OR gate (6), the output of which is connected to the blocking input (3a) of the flip-flop (3).