DE2537380B2

DE2537380B2 - Überwachungsvorrichtung mit einer Gruppe von Strahlungsdetektorelementen

Info

Publication number: DE2537380B2
Application number: DE2537380A
Authority: DE
Inventors: Frank Stamford Conn. Schwarz (V.St.A.)
Original assignee: Security Organization Supreme Inc Stamford Conn (vsta)
Current assignee: Security Organization Supreme Inc Stamford Conn (vsta)
Priority date: 1975-02-03
Filing date: 1975-08-22
Publication date: 1979-02-22
Also published as: DE2537380A1; DE2537380C3; US3958118A

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungsvorrichtung mit einer Gruppe von Strahlungsdetektorelementen, denen jeweils nur ein Segment einer primären Abtastzone zugeordnet ist, und Hie ein Alarmsignal hervorruft, wenn von sich zwischen den Segmenten bewegenden Körpern ausgestrahlte Energie von mehr als einem Detektorelement in einer bestimmten Zeitspanne empfangen wird.

Vorrichtungen, welche die Anwesenheit körperlicher Gegenstände, z. B. Einbrecher erfassen, dienen als Einbruchmeldeanlagen und reagieren z. B. auf Infrarotstrahlung, die von warmblütigen Körpern ausgeht. Das Produkt bzw. Ausgangssignal dieser Detektoren läßt man durch elektronische Schaltungen gehen, so daß die Bewegung eines solchen Körpers von einer Abtastzone zur nächsten einen Alarm auslöst.

Eine solche bekannte Überwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die US-PS 37 60 399 bekannt.

Diese Vorrichtung weist ein schlangenförmig angeordnetes Band mit in Abständen darauf angeordneten Detektorelemcnten auf, die alle elektrisch miteinander gekoppelt sind. Dieses mit den Detektorelementen versehene Band ist auf einer Stützplatte angeordnet, welche etwa in der Mitte zwischen einer Strahlungsöffnung und einem parabolisch geformten Reflektor vorgesehen ist. Es ist nur eine Abtastzone vorgesehen. Wenn sich eine Infrarotstrahlung emittierender Körper durch diese Abtastzone bewegt, werden je nach dem Einfallswinkel der Strahlung das eine oder das andere Detektorelernent bestrahlt, welches einen elektrischen Impuls abgibt, der über einen Verstärker in ein Alarmsignal verarbeitet wird.

In nachteiliger Weise hat sich bei dieser bekannten Überwachungsvorrichtung gezeigt, daß durch die elektrische Kopplung der Vielzahl von Detektorelementen eine relative Unempfindlichkeit des einzelnen Detektorelementes ergibt, die u.a. durch die große Fläche der Summe der Detektorelemente hervorgerufen ist. Diese Unempfindlichkeit ist unerwünscht.

Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Überwachungsvorrichtung liegt darin, daß unabhängig von der Gestaltung der reflektierenden Oberfläche nicht alle Detektorelemente genau im Brennpunkt dieses Reflektors angeordnet werden können. Wie auch immer man die Krümmung des Reflektors gestaltet, im Brennpunkt kann im idealen Fall stets nur ein Detektorelement angeordnet sein. Hierdurch ergeben sich bei der bekannten Vorrichtung Unsicherheit und Ungenauigkeiten. Zwar könnte man die Halterung für die DetektGrelemente entsprechend der Krümmung des Reflektors formen, um eine bessere Lage der Detektorelemente im Brennpunkt zu erreichen, dieses Formen der Stützfläche für die Detektortlemente ist aber äußerst schwierig und praktisch industriell nicht durchführbar.

Um diese Ungenauigkeiten infolge der Uriempfindlichkeit der Detektorelemente auszugleichen, könnte man die Anzahl der verwendeten Detektorelemente verringern. Damit würde man aber das überwachte Gesichtsfeld verringern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Überwachungsvorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß man die Empfindlichkeit des Detektorsystems vergrößert, insbesondere durch die Verringerung der Anzahl der verwendeten Detektorelcmente, und dennoch das Gesichtsfeld der Überwachung sehr groß gestaltet. Weil die Empfindlichkeit des gesamten Detektorsystems von der Summe der Fläche der Detektoren abhängt, ist es gemäß der Erfindung von Interesse, diese Detektorfläche möglichst klein zu halten.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß wenigstens ein Abtastzonenvervielfältiger zum Abdecken mindestens einer sekundären Zone in Ergänzung zur primären Zone sowie zum Umlenken der von der sekundären Zone stammenden Strahlenenergie zu den Detektorelementen hin vorgesehen ist und daß jedes Detnktorelement zum Abtas'sn eines Segmentes in jeder Abtastzone vorgesehen ist.

Durch diese Merkmale ist man mit Vorteil in der Lage, ein großes Gesichtsfeld zu überwachen, weil man nämlich den Abtastv/inkel durch den oder die Zonenvervielfältiger vergrößert, wobei dennoch die Fläche der verwendeten Detektorelemente insgesamt gering gehalten werden kann, weil nämlich von jeder Abtastzone ein Segment ein und demselben Detektorelement zugeordnet ist.

Aus der deutschen Offenlegungsschrift 21 03 909 ist zwar auch eine Überwachungseinrichtung zur Feststellung der Anwesenheit eines Eindringlings in einem Raum bekannt, dort wird aber nur ein Detektor vorgesehen, dem über reflektierende Innenflächen und über eine Linse die einfallenden Strahlen zugeführt werden. Ohne Angaben im einzelnen ist zwar auch dort die Möglichkeit angegeben, noch zusätzliche Detektoren zu verwenden. Man würde aber zu den gleichen, oben schon im Zusammenhang mit dem Stand der Technik erwähnten Problemen gelangen, daß nämlich bei der Anordnung einer zu großen Fläche der Detektorelemenlc die Empfindlichkeit der Detektoren zu gering wird.

Die Erfindung ist weiterhin dadurch ausgestaltet, daß der umlenkende Abtastzonenvervielfälttger mindesteris eine Reflektoroberfläche, gegebenenfalls mindestens Ί eine Linse aufweist. Vorteilhaft ist es ferner, wenn erfindungsgemäß mindestens eine reflektierende Oberfläche in Kombination mit mindestens einer Linse vorgesehen ist und gegebenenfalls die Innenwand eines Gehäuses die Reflektoroberfläche ist. Dabei ist es in erfindungsgemäß ferner zweckmäßig, wenn die reflektierende Oberfläche einen ersten Bereich hat, der wenigstens einer ersten sekundären Abtastzone zugeteilt ist, sowie wenigstens einen anderen Bereich aufweist, der einer anderen sekundären Abtastzone zugeordnet ist.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Kennzeichenteilen der weiteren Unteransprüche 7—13.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es also :ii möglich, mit einer geringen Zahl von Detektoren einen weiten Suchbereich bzw. eine gi^üe Abtastzone zu gewährleisten. Dies geschieht mit Voi teil ohne unerwünschte Verzerrung bei Abtastung eines weiten Feldes. Außerdem kann man die Vorrichtung Ie'cht an .¹I eine Reihe von verschiedenen Anwendungen und Abtas'.breiten anpassen. Dabei ist es auch günstig, wenn die Abtasteinheit mit einem engen Feld versehen ist, das leicht modifiziert werden kann, um in ausreichender Weise ein weites Gesichtsfeld abzutasten, /.. B. durch so Hinzulugen verschiedener Linsenkombir.ationen bzw. Reflektoren. Die neue Vorrichtung kann in konstruktiv einfacher Form und wirtschaftlicher Weise hergestellt werden.

Vorteilhafte Ausiührungsformen der Erfindung werj'i den im folgenden i.nhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 2 eine elektronische Schaltungsanordnung, die in ■i'i Verbindung mit den erfindungsgemaßen Ausführungsbeispielen nützlich ist, und

r i g. 2A und 2B Wellenformen, die in der Schaltungsanordnung nach F i g. 2 auftreten.

F i g. 3,4 und 5 jeweils andere Ausführungsformen der r> erfindungsgemäßen Vorrichtung.

In F i g. I wird ein Einbruchdetektor gezeigt, welcher die Überwachungsvorrichtung nach der Erfindung darstellt. Er weist ein Gehäuse 10 auf, das einen sphärischen oder parabolischen Reflektor 12 hat, der ■η sich an der inneren Rückwand 14 befindet. Die inneren Seitenwände 16 und 18 haben ebenfalls reflektierende Oberflächen 24 und 26. Ein Deckel 32, der für den r-.u übertragenden speziellen Strahlungsbereich transpalent is.i, dient zum Verschließen der Öffnung 34 des Vi Gehäuses 10. Im Gehäuse 10 befindet sich eine Detektorvorrichtung 40, die aus mehreren thermischen Detektorelementen 42, 44, 46 und 48 besteht, die nebeneinander angeordnet sind. Für den beabsichtigten Zweck sind Detektoren verschiedener Konstruktion wi geeignet, wie z. B. photoelektrische, auf Tempetaturen ansprechende, thermoelektrische oder pyroelektrische Detektoren. Letztere haben sich wegen ihrer relativen Einfachheit, Zuverlässigkeit und den niedrigen Gestehungskosten als besonders praktisch erwiesen. Aus der ο Beschreibung ergib', sich, daß trotz der Beschreibung der Ausführungsform als Detektoreinheit, die auf menschliche Körper mit einer normalen Temperatur von 36.7°C entsprechend Wellenlängen von 9,5 Micron

anspricht, die Prinzipien der Erfindung auch für das Auffangen von [Energieformen anderer Wellenlänge, wie /. B. ultraviolette, sichtbare, infrarote und Wärmestrahlung, angewandt werden können, vorausgesetzt, daü Dctektorelemente verwendet werden, welche Energie mit diesen Wellenlangen in elektrische Impulse umwandeln können. Pyroelektrische Vorrichtungen können aus sehr verschiedenen Materialien hergestellt werden, welche nur die erforderlichen thermoelcktnschen Eigenschaften haben müssen, wie ζ. Π. Zirkonatlitanat. Blei. I.ithium-Tantanat. Polyvinylidenfluorid, Triglycinsulfat oder dergleichen, die durch Aufdampfen, Bemalen. Spritzen. Stempeln oder Sieb- bzw. Schablonendruck, d. h. bekannte Verfahren, auf einen festen Träger aufgebracht worden sind.

Dit F.lektrodenmuster können die Form geradliniger metallischer Streifen haben, so daß in Verbindung mi: zugeordneten optischen (-Einrichtungen im geschützten Bereich Zi;"cn in C-^'t«!¹. vertikal ii'.i.s^erichtei^r Streifen überwacht werden. Andererseits können die Detektorelemente verschiedene Muster haben, so dal.' die Form der überwachten Felder entsprechend in gewünschter Weise gestaltet werden kann. Zum Beispiel können sie die Gestalt einer vertikal angeordneten Zick-Zack-Form haben, wodurch es fast möglich wird, daß eine in nur einer Zone stattfindende Bewegung unerfaLit bliebe, wie wenn z. B. ein (-Einbrecher gerade auf die Detektoreinheit zugeht oder sich Min ihr entfernt.

Die F i g. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine elektronische Schaltungsanordnung, die man in Verbindung mit Detektor\orrichtungen verwenden kann, welche die Erfindung aufweist. Die Funktion der elektronischen Teile besteht darin, die Signale zu verstärken, die vom Detektor erzeugt werden, wenn ein Einbrecher dessen Ciesichtsfeld durchschreitet, sowie durch Erkennen de<- .Signalmusters und durch hochentwickelte Logik einen wirklichen Einbrecher herauszufinden, wahrend sit falsche Impulse, die von natürlichen Veränderungen im Hin'ergrund oder künstlichen Umständen ausgehen, die mchts mit der Bewegung eines wirklichen [Einbrechers zu tun haben, zurückweisen. T\pisch für die Arbenss'römc sowohl im Außenraum- als auch im Irinenr.iumdetektor (enges und weites Feld) ist die Verwendung einer Folge von vier Impulsen mit gegebener Polarität und Geschwindigkeit oder Zeit des Auftretens.

F i g. 2 ist ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung und Fig. 2A und 2B zeigen typische Wellenformen für einen Eindringling. Gemäß Darstellung speisen die Detektoren einen Analogverstärker und ein Filter, welches die Signale durch Spannungsvergleich^ und Speicher »A« und »B« passieren SaBt und weiter über Schwellengatter zum Speicher »C« bzw. »D«, die ihrerseits in das Alarmausgangs-UND-Gatter »E« speisen und von dort zu einem Alarmrelais. Die Wellenformen in einer solchen Schaltung, die von einer sich durch das Gesichtsfeld des Detektors bewegenden Person (d. h. Einbrecher) hervorgerufen werden, sind in F i g. 2A gezeigt. Der Analogverstärker differenziert das vom Detektor erzeugte Signal. Die Wellenform (a) stellt den Detektorrechteckimpulszug dar, während die Wellenform (b) die differenzierten Impulse zeigt. Hier ist das Muster ein positiver Impuls, gefolgt von einem negativen (b), zweimal wiederholt, wenn der Eindringling das Feld durchschreitet, das zwei benachbarten Segmenten entspricht (das Paar benachbarter Detektoren hat die gleiche Polarität). Wenn die erzeugten Signale über die Schwellenamplitudc (A und Ii) hinausgehen, werden sie durch den Spannungsvergleicher in normalisierte Impulse, wie in Zeile ν gezeigt, verwandelt und als solche in Erscheinung treten. In ähnlicher Weise werden die durch den Vergleicher Il hindurchgehenden Signale die Form einer Rcchtcekwcl Ie haben, wie in Zeile c gezeigt ist. Die zwei Signalgruppen werden dann weiter zu den Integratoren (Speichern) »A« und »li« geleitet, wobei jede als Signal einer gegebenen Eingangspolarität bestimmt ist: die Wellenform der Ausgangssignalc der Integratoren ist in F i g. 2A in den Zeilen d und f gezeigt. Wenn das Ausgangssignal eines Speichers (Integrators) »A« oder »B« ein bestimmtes Niveau ("bzw. D erreicht, nämlich beim Auftreten von wenigstens zwei Impulsen entsprechender Polarität innerhalb einer gegebenen Speicher-Entladungszeit. liefert ein /.weites Gatter mit eigenem Speicher eine das endgültige (Alarm auslösende) UND-Gatter in Bereitschaft SCt⁷C⁰^¹¹ s'nnnnnniJ. Wio durch die Wellenform g und h für Gatter C bzw. ü in F i g. 2A gezeigt ist, wird ein endgültiger Alarm in Gatter /:" erzeugt (Zeile / der Fig. 2A), wenn eine Gruppe von zwei Impulsen innerhalb der Speicherzeit bzw. Haltezeit der Gatter C und D auftritt. Diese unterscheidende logische Folge macht Fehlalarme äußerst selten, während andererseits die Wahrscheinlichkeit eier Erfassung eines wirklichen Einbrechers äußerst g'.">ß ist.

Die Logik im Arbeitsgang des Außensensors kann im wesentlichen identisch mit derjenigen der Innenraumeinheit sein, nur daß die Wellenformen etwas anders sind, die aber aus den in Fig. 2B gezeigten Wellcnforincn leicht verständlich sind. Ferner ist klar, daß die Anzahl der Zonen, durch welche sich ein erfaßtes Objekt bewegen muß. bevor ein Alarm ausgelöst wird, variiert werden kann; ebenso kann die Zeitspanne, die für die Betätigung des Alarms nötig ist. variiert werden, so daß die Empfindlichkeit der Erfassungseinheit nach Wunsch verschieden gestaltet werden kann. Aus der vorstehenden Beschreibung ist ersichtlich, daß der Suchwinkel der Vorrichtung ausreichend begrenzt sein muß. um sicherzustellen, daß ein störendes Objekt sicher mindestens in zwei überwachte (aktivierte) Zonen eintritt, sonst würde keine Änderung in dem Zustand eintreten, der zur Auslösung des Alarms notwendig ist. Dies bedeutet, daß ohne den Vorteil der vorliegenden Erfindung eine größere Zahl von Detektoreinheiten, die als solche kostspielig und auch kostspielig einzubauen sind, für einen weiten Suchbereich oder für eine große Zahl von engen Suchbereichen notwendig wäre. Ersichtlich ist jedoch unter Bezug^-jhme auf F i g. 1 das Umgehen solcher Schwierigkeiten durch die Erfindung ermöglicht, während gleichzeitig eine Vorrichtung geschaffen wird, die konstruktionsmäßig einfach und billig ist. Die Abtastzone 7b nach F i g. 1 ist mit einer bei bekannten Vorrichtungen vergleichbar da hinsichtlich dieser Zone durch die öffnung 34 Signale aufgenommen und gegen die Detektoren 42—48 über den Reflektor 12 reflektiert werden. Wenn ein Wärme emittierendes oder sich durch andere Ausstrahlung vorr Hintergrund unterscheidendes Objekt, wie z. B. eir menschlicher Körper, im Vergleich zur Wand eine; Raumes durch die Abtastzone, z. B. von links nach rechts geht, wird Energie, z. B. in Form von Wärme emittiert und zuerst auf einen der Detektoren 42 unc danach auf den benachbarter. Detektor 44 usw. über dii Gruppe der Detektoren auftreffen. Dies geschieht ir Übereinstimmung mit dem Stromlauf gemäß obigei

Beschreibung. Die Wirkung davon besteht darin, daß der entsprechende Alarm ausgelöst wird, wenn benachbarte Abtastzonen jedes Detektors in einer bestimmten Zeit betreten werden.

Gemäß I ι g. I wird es durch die Erfindung auch möglich, die wirksame Abtastzone der Detektorvorriehlung zu erweitern, ohne die Abtast- oder Suchfähigkcit der e;· "einen Detektoren zu vergrößern oder die Detektoren des Gerätes zu vermehren. Dies wird bei der in I ig I gezeigten Aiisführungsform dadurch L'ew ähi leistet, daß man die reflektierend.η Ilachen (lacetteii) 24, 26 der Seitenwände 16 und 18 aK »Vervielfältiger« nutzbar macht. So ist z. Ii. der Reflektor 26 an der Seitenwand 18 so bezüglich des Detektors 40 und des Reflektors 12 an der Ruckwand 14 angebracht, daß Strahlen aussendende Objekte, welche die Alitastzone 7,< durchlaufen, eine Energieemission '.'/engen, die nacheinander von einer Detektoreinheit .... ...,.!„_„„ -^jiekiicr! ".:rd Ähnliche triff! iiir die Abt.istzone 7c über den Reflektor 24 zu Die "benerwähnten reflektierenden Scitenwände können ais eine Einheit zu der Delektorgrundeinheit zugefügt werden, die zunächst dazu bestimmt ist. eine einzelne /iiiie abzusuchen bzw. abzutasten (z. Ii. Zone Tb). Somit kann eine .Standardeinheit für ein enges Gesichtsfeld · !eicht mit vorratigen Teilen an ein weites Gesichtsfeld angepaßt «erden.

In Cig. 3 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung dargestellt, welche Elemente aufweist, die mit denen in I i g. I vergleichbar sind. Außerdem weist diese :■ Ausfül ungsform ein ergänzendes Teil 50 in der Form eines offenen Kragens auf. dessen innere Oberfläche 52' ein Reflektor ist. Durch das Anfügen eines Teils 50 zusätzlich zur Überwachung (Aktivierung) der Zone Tb wie bei den bekannten Vorrichtungen und der in F i g. I gezeigten Ausführungsform, und zu den Zonen Ta und 7c. wie bei der in F i g. 1 gezeigten Ausführungsform. hat man diese Ausführungsform in die Lage versetzt, die Zone Td und Tc ebenfalls zu überwachen (aktivieren). Dadurch wird die Strahlung von sich durch die Zone 7b :■■ bewegenden Körpern vom Reflektor 52' zum Reflektor 12 und dann zu den Detektoren 42 ... 48 reflektiert. In gleicher Weise werden Strahlungen von der Zone 7b vom Reflektor 52 zum Reflektor 12 und von dort zu derselben Gruppe von Detektoren 42 ... 48 reflektiert, j-, So kann durch einfache Anpassung dieselbe Grundform, die in Fig. 1 gezeigt ist, leicht und ohne Kosten brauchbar gemacht werden, um weite Flächen zu aktivieren, wie z. B. einen Innenraum.

Eine Darstellung der Arbeitsweise der Gesichtsfeld- -,,, wiedergabe oder Vervielfältigung erklärt die Wirkungsweise der op ischen Vorrichtung.

Wenn

'/' = der ganze geschützte Winkel, λ = das Gesichtsfeld der Detektoranordnung, β = zwei Zwischenräume zwischen benachbarten Gesichtsfeldern und η = Anzahl der notwendigen Reflektorelemen-

te, dann gilt

bO

(η + 1)·(α + β) = Φ

und wenn man diese Gleichung lösen will für die Anzahl von Reflektoren n, die zum Abdecken des gesamten Gesichtsfeldsystems Φ gebraucht werden, gilt:

Flicrzu 6 Blatt Zeichnungen It) l\pischer Weise kann der Detektorwinkel 20 breit sein und ,-). der Raum zwischen wiederholten Zonen, kann I Ί sein (7'· ■ .· aiii leder Seite). Dm den ganzen Raum /u decken, fast bis zur Kante der Wand nahe dem Sensen, soll'e ein Winkel von ungefähr I7^r> genommen werden.

Somit gilt:

π ' ^N 14

Wie in I ι g. 3 gezeigt, wird deshalb der Reflektor nut vier Facetten (horizontal) vor dem sphärischen Reflek tor angebracht, wodurch es dem Sensor ermöglicht wird, ein Feld von ungefähr 17¹) horizontal so zu decken, daß bei der Befestigung des Sensors in der Mil te einer Wand der ganze Raum gegen das Uetretcn durch leden beliebigen Fingang geschützt ist.

In I- i g. 4 sieht man, daß man ein ähnliches Ergebnis ■ !;;d'.irch erreicht, ^wenn !ⁿHⁿ fmr Karrtlnniinsi¹ 70 in der ( iffniing .54 des Detektorgehäuses 60 verwendet. Aus dieser Darstellung geht hervor, daß Fnergie ausstrahlende Körper in Abtastzotien dadurch wirkungsvoll aktiviert werden können, daß eine einzige Detektor gruppe benutzt wird, aber anstatt der folgerichtigen Reflexion der übermittelten Fncrgic über die Detektoren der Gruppe gemäß Darstellung der Fig. I wird sie durch die Facetten 62,64,66 der Linse in die Detektoren 41 ... 48 abgelenkt. Andererseits können derartige Knergieeingänge bzw. Energiestöße direkt auf eine Anordnung von Detektoren, welche gegen die Linse gerichtet sind, fokussiert werden, oder sie können der Reflexion einer oder mehrerer Zwischenreflexionsphascn. einschließlich der in F i g. 1 Lind 3 gezeigten Arten, unterworfen werden.

F i g. 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher sowohl die Lichtbrechung durch eine Linse 70 als auch die Reflexion durch Reflektoren 52, 52' kombiniert ist. um wiederum Strahlung zu einer Detektorgruppe 42 ... 48 zurückzuleiten.

Ersichtlich besteht ein Vorteil der erfindungsgemäß hergestellten Vorrichtungen darin, daß Grundkonstruktionen von Detektorgehäusen leicht an verschiedene Anwendungsfälle angepaßt werden können. Wenn man z. B. den Umkreis eines Gebäudes schützen will, ist es oft erwünscht, ein relativ enges, aber sehr tiefes Feld zu haben, das bis an die Wände des Gebäudes heranreicht. In einem solchen Fall kann eine Einheit mit einer einfachen (ebenen) Linse ohne reflektierende Wände gemäß vorstehender Beschreibung benutzt werden. Manchmal wird aber eine weitere bzw. breitere Abtastzone verlangt, die nicht so sehr in die Tiefe gehen muL. z. B. für die Überwachung eines geschlossenen Raumes. Dieselbe Grundeinheit kann für einen solchen Gebrauch schnell und einfach dadurch angepaßt werden, daß man die Standarddetektoreinheit durch ein abnehmbares Gehäuse mit inneren reflektierenden Wänden ergänzt, wie oben beschrieben und in F i g. 1 gezeigt ist, oder durch einen zusätzlichen reflektierenden Deckel für die Öffnung der Einheit (s. F i g. 3), oder durch eine Facettenlinse an der Öffnung der oben in Verbindung mit F i g. 4 beschriebenen Ausführungsform oder durch eine Kombination der vorstehenden, wie in Fig.5 gezeigten, gemäß der genauen Form und den erhaltenen Suchfeldparametern. Ersichtlich können solche Ersatzteile in Massen zu niedrigen Preisen hergestellt und leicht vorrätig gehalten werden, so daß eine große Zahl von Kombinationen dem Verbraucher zu relativ niedrigen Kosten angeboten werden kann.

909508/314

Claims

Patentansprüche:

1. Überwachungsvorrichtung mit einer Gruppe von Strahlungsdetektorelementen, denen jeweils nur ein Segment einer primären Abtastzone zugeordnet ist, und die ein Alarmsignal hervorruft, wenn von sich zwischen den Segmenten bewegenden Körpern ausgestrahlte Energie von mehr als einem Detektorelement in einer bestimmten Zeitspanne empfangen wird, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abtastzonenvervielfältiger (24, 26; 52, 52'; 62, 66) zum Abdecken mindestens einer sekundären Zone (7a, c) in Ergänzung zur primären Zone (7b) sowie zum Umlenken der von der sekundären Zone (7a, c, d, e) stammenden Strahlenenergie zu den Detektorelementen hin (42—48) vorgesehen ist, und daß jedes Detektorelement (42—48) zum Abtasten eines Segmentes (42b—4Sb) in jeder Abtastzone (7a -Te) vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, daß der umlenkende Abtastzonenvervielfältiger (24,26; 52,52'; 62, 66) mindestens eine Reflektoroberfläche aufweist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der umlenkende Abtastzonenvervielfältiger (24, 26; 52,52', 62,66) mindestens eine Linse (62—66) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine reflektierende Oberfläche (52,52'^ in Kombination mit mindestens einer Linse (62—66) vorgesehen ist (F i g. 5).

5. Vorrichtung nach Ansprach 2, gekennzeichnet durch ein Gehäuse, dessin innenwand die Reflektoroberfläche (24,26; 52,52') ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche (24, 26; 52, 52') einen ersten Bereich hat, der wenigstens einer ersten sekundären Abtastzone (7a, c, d, e) zugeteilt ist, sowie wenigstens einen anderen Bereich aufweist, der einer anderen sekundären Abtastzone (7a, ^zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierende Oberfläche (24, 26; 52, 52') zwei die Innenseite des Gehäuses bildende Spiegel aufweist, insbesondere ein Spiegel an jeder Seite der Detektorelementengruppe (42—48) unter Bildung sekundärer Abtastzonen (7a. c)auf jeder Seite der primären Abtastzone (7b).

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Linsen (62-66, 70) an der öffnung des Gehäuses (60) angebracht sind, in weichern sich die Detektorelemente (42—48) befinden, und daß jede Linse in bezug auf eine zur Ebene der Detektorelementengruppe (42—48) senkrechte Linie unter verschiedenem Winkel angeordnet sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spiegel (24, 26) auf einer Seite der Linsen (62—66) angeordnet isl.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Oberflächen (24, 26; 52, 52') an den Innenseiten der Gehäusewände und/oder die Linsen (62—66) derart angeordnet sind, daß die Strahlung von den Abtastzonen beim Durchschreiten der strahlenden Körper durch dieselben über die gewölbte Oberfläche (12) zu den Detektoren (42—48) nacheinander reflektiert und/oder umgelenkt wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die reflektierenden Oberflächen (24,52, 26, 52') zwei deutlich gegeneinander gesetzte, im wesentlichen flache, ebene

τ Abschnitte aufweisen, von denen einer (52, 52') neben der öffnung angeordnet ist und unter einem größeren Winkel zur Mittelachse des optischen Systems als die anderen Abschnitte (24,26) steht und daß zwei sekundäre Abtastzonen (7a, c, d, e) auf

M) jeder Seite der primären Abtastzone (7b) gebildet sind.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Gruppe von Linsen (62—66) in der

öffnung angeordnet ist, die Achsen einer ersten Linse (64) im wesentlichen kongruent zu der Längsachse der Vorrichtung ist und die Achse der anderen, den sekundären Zonen (7a, c, d, e) zugeordneten Linsen bei zunehmender Entfernung

2(i von der ersten Linse (64) mit zunehmenden Winkeln bezüglich der Vorrichtungslängsachse vorgesehen sind und daß die in sekundären Abtastzonen (7a, c, d, e) entstehende Strahlung dem Detektorelement (42—48) nacheinander übermittelt wird, wobei eine

2Ί in einer bestimmten Zeitspanne auftretende Bestrahlungsfolge an den Detektorelementen erfolgt, welche der Bev egung der Strahlungsquelle durch die Abtastzone entspricht.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ίο 12, dadurch gekennzeichnet, daß die umlenkenden Abtastzonenvervielfältiger (24, 26; 52, 52', 62, 66) abnehmbar angebracht sind.