[0001] Die Erfindung betrifft einen PIR-Melder nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Ein solcher PIR-Melder ist aus der EP-A-0 556 898 bekannt. Der Detektor empfängt
einen geringen Streuanteil der Strahlung der Sendediode. Diese Streustrahlung kommt
sowohl von der Fensterfolie des PIR-Detektors, die hierzu eine gewisse Textur bzw.
Rauhigkeit haben kann, als auch von das Eintrittsfenster begrenzenden Gehäusestegen
und schließlich von etwa im Nahbereich befindlichen Gegenständen. Wird der Sollwert
der empfangenen Streustrahlung unterschritten, so wird dies als Veränderung der Streueigenschaften
der Gehäusestege oder der Fensterfolie interpretiert. Dies ist z.B. infolge Besprühens
mit Lack möglich, wodurch die Fensterfolie für IR-Strahlung undurchlässig gemacht
werden kann. Wird der Sollwert überschritten, so wird dies als Anzeichen für das Vorhandensein
eines abdeckenden Objekts in unmittelbarer Nähe des PIR-Melders interpretiert.
[0003] Bei dem bekannten PIR-Melder ist es schwierig, gezielte Anteile der emittierten und
der empfangenen Strahlung der Fensterfolie bzw. dem überwachten Nahbereich zuzuordnen.
[0004] Die Erfindung hat die Aufgabe, den gattungsgemäßen PIR-Melder in dieser Hinsicht
zu verbessern.
[0005] Die Aufgabe wird durch einen PIR-Melder mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruchs
1 genannten Merkmalen gelöst.
[0006] Der Kern der Erfindung liegt darin, daß die aus der seitlichen Sendediodenblendenöffnung
austretende und zur Überwachung der Fensterfolie verwendete Strahlung gezielt bemessen
werden kann. Die Anordnung und die Konstruktion der beiden Blenden gewährleisten,
daß durch die seitliche Öffnung der Detektorblende nur von der Sendediode emittierte,
aus der seitlichen Sendediodenblendenöffnung austretende und dann an der Fensterfolie
gestreute Strahlung gelangt und vom Detektor empfangen wird. Der Sollwert der vom
Detektor empfangenen Streustrahlung entspricht der von der Sendediode emittierten
und dann an der Fensterfolie gestreuten Strahlung bei ungestörtem Betrieb des PIR-Melders.
Verändert sich die Reflektivität der Fensterfolie, wie z.B. nach Besprühen mit Haarspray
oder Klarlack, so weicht der Istwert vom Sollwert ab. Diese Abweichung wird als Betriebsstörung
der Fensterfolie erkannt.
[0007] Bevorzugt umfaßt die Sendediodenblende eine einen Teil der Strahlung in Richtung
der Sendediodenblendenöffnung umlenkende Vcrrichtung (Anspruch 2). Durch die umlenkende
Vorrichtung, die im Strahlengang der emittierten Strahlung angeordnet ist, läßt sich
ein gezielter Anteil der emittierten Strahlung zur Überwachung der Fensterfolie verwenden.
[0008] Zweckmäßig besteht die umlenkende Vorrichtung aus einer im Innenraum der Sendediodenblende
etwa in Höhe deren seitlicher Öffnung angeordneten, zumindest teilweise reflektierenden
Fläche (Anspruch 3). Dies ermöglicht es, die umlenkende Vorrichtung einstückig mit
der Blende auszubilden (Anspruch 4).
[0009] Insbesondere kann die teilweise reflektierende Fläche die von der Sendediode entfernter
liegende, innenseitige Begrenzung der seitlichen Öffnung bilden (Anspruch 5).
[0010] Um zu gewährleisten, daß weite Bereiche der Fensterfolie mit von der Sendediode emittierter
Strahlung beleuchtet werden, kann sich an die teilweise reflektierende Fläche mindestens
eine weitere, umlenkend wirkende Fläche anschließen (Anspruch 6).
[0011] Bei einer alternativen Ausführungsform des PIR-Melders kann die teilweise reflektierend
wirkende Fläche auch sphärisch gekrümmt sein (Anspruch 7).
[0012] Die seitliche Öffnung der Sendediodenblende kann eine Randbegrenzung haben, die in
Richtung der Detektorblende austretende Strahlung abfängt (Anspruch 8). Dies ist notwendig,
wenn die Möglichkeit besteht, daß Strahlung auf direktem Weg in Richtung Detektorblendenöffnung
gelenkt wird.
[0013] Vorteilhaft ist die Sendediodenblende außenseitig zumindest im Bereich der seitlichen
Öffnung zumindest teilweise strahlungsabsorbierend (Anspruch 9). Damit wird erreicht,
daß an diesen Bereichen keine Strahlung in Richtung Detektorblendenöffnung gestreut
wird.
[0014] Die Hauptachsen der Blenden können leicht gegeneinander geneigt sein und einen Winkel
zwischen 8 und 20° einschließen (Anspruch 10). Dies ist besonders vorteilhaft, wenn
der Nahbereich vor dem PIR-Melder gegen etwaige Störungen wie das Vorstellen von Gegenständen
überwacht werden soll. In diesem Fall sind die Stirnseiten der Blenden offen. Der
Überwachungsbereich kann z.B. auf 40 cm begrenzt sein.
[0015] Die Sendedioden- und die Detektorblende können zueinander spiegelsymmetrisch sein
(Anspruch 11).
[0016] In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung schematisch vereinfacht
dargestellt. Es zeigt:
- Fig. 1
- einen PIR-Melder nach der Erfindung;
- Fig. 2
- die für die Störungsüberwachung wesentlichen Bestandteile des PIR-Melders nach Fig.
1 in Explosionsdarstellung;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung des Strahlengangs zwischen Sendediode und Detektor;
- Fig. 4
- einen Schnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 1;
- Fig. 5
- einen Schnitt entlang der Linie V-V in Fig. 1;
[0017] Der PIR-Melder nach Fig. 1 und Fig. 2 umfaßt ein Gehäuse 1 mit einem konkaven, also
in Richtung des Gehäuseinneren gewölbten Fenster aus einer für Infrarotstrahlung durchlässigen
Fensterfolie 2. Im Bereich der Mittelebene der Fensterfolie 2 hat die begrenzende
Gehäusewandfläche einen Ausschnitt 3, hinter dem ein Sendediodenbereich 22 mit einer
Blende angeordnet ist. Die Blende besteht aus einer Abschirmung 26 und einer Abdeckung
27. Die Abschirmung 26 ist einstückig mit einem Rahmen 21 der Fensterfolie 2. Die
Abschirmung 26 und die Abdeckung 27 begrenzen einen rohrförmigen Hohlraum, in dem
eine Sendediode 28 angeordnet ist. Die Abdeckung 27 hat eine stirnseitige Öffnung
29, die mit einer stirnseitigen Öffnung 4 des Gehäuses 1 im Bereich der Mittelebene
der Fensterfolie 2 fluchtet. Auf der gegenüberliegenden Seite des Fensterfolie 2 liegt
spiegelsymmetrisch zu dem Sendediodenbereich 22 hinter einem Ausschnitt 3' (in Fig.
1 verdeckt) ein Detektorbereich 23. Dieser besteht aus einer mit dem Rahmen 21 einstückigen
Abschirmung 26', einer Abdeckung 27' und einem Detektor 28' in Form einer IR-empfindlichen
Photodiode. Die Abdeckung 27' hat eine stirnseitige Öffnung 29', die mit einer stirnseitigen
Öffnung 4' des Gehäuses 1 im Bereich der Mittelebene der Fensterfolie 2 fluchtet.
Der Rahmen 21 hat zur Befestigung in dem Gehäuse 1 Laschen 24 und zur Fixierung der
Fensterfolie 2 auf dem Rahmen Dorne 25, die Löcher der Fensterfolie 2 durchgreifen.
Das Gehäuse 1 ist innenseitig so ausgebildet, daß die Abdeckung 27' zwischen der Abschirmung
26' und dem Gehäuse 1 fixiert ist.
[0018] Fig. 3 stellt den Strahlengang zwischen der in der Sendediodenblende angeordneten
Sendediode 28 und dem in der Detektorblende angeordneten Detektor 28' schematisch
dar. Die Strahlung wird von der Sendediode 28 emittiert und an einer Umlenkfläche
31 durch eine Öffnung 32 in Richtung der Fensterfolie 2 gelenkt. An der Fensterfolie
2 wird die Strahlung gestreut und fällt zumindest teilweise durch eine Öffnung 32'
auf eine Umlenkfläche 31' der Detektorblende, wo sie in Richtung des Detektors 28'
umgelenkt wird. Der Strahlengang folgt dabei den Linien 35, 36, 37, 38. Das Maß L
bezeichnet die überwachte Breite der Fensterfolie 2. Damit keine aus der Sendediodenblendenöffnung
tretende Strahlung auf direktem Weg in die Detektorblendenöffnung eintreten kann,
ist die direkte Sichtlinie 39 von einem Abschirmmittel in Form der Kante 34 an der
Sendediodenblende und einem Abschirmmittel in Form der Kante 34' an der Detektorblende
unterbrochen. Die stirnseitigen Öffnungen 29 bzw. 29' der beiden Blenden dienen der
Überwachung des Nahbereichs vor dem PIR-Melder.
[0019] Fig. 4 ist zu entnehmen, wie die in Fig. 2 dargestellten Bauteile in dem Gehäuse
1 angeordnet sind. Der Rahmen 21 mit der auf diesem fixierten Fensterfolie 2 hat Innenabmessungen,
die einem Ausschnitt 41 in dem Gehäuse 1 entsprechen. Er fügt sich formschlüssig an
das Gehäuse 1 an und ist über die Laschen 24, die in Vorsprünge 42 geklemmt sind,
an diesem befestigt. Die hier nicht dargestellte Sendediodenblende liegt hinter dem
Ausschnitt 3. In dem Gehäuse 1 befinden sich ferner ein segmentierter Spiegel 44 und
eine Platine 43 für die Verarbeitungsschaltung, die z.B. über ein Befestigungsmittel
55 in dem Gehäuse 1 fixiert sind. Beides ist Stand der Technik und wird daher nicht
näher erläutert.
[0020] Fig. 5 zeigt einen Teilschnitt des PIR-Melders entlang der Linie V-V in Fig. 1, nämlich
die Anordnung des Detektors 28' in der aus der Abschirmung 26' und der Abdeckung 27'
bestehenden Blende. Die Abschirmung 26' und die Abdeckung 27' begrenzen die seitliche
Öffnung 32' der Blende. An der Fensterfolie 2 gestreute Strahlung fällt in die seitliche
Öffnung 32', trifft auf eine an der Abdeckung 27' ausgebildete Umlenkfläche 31' und
wird dort in Richtung des Detektors 28' umgelenkt. Die Abschirmung 26' ist auf der
der Fensterfolie 2 zugewandten Seite gestuft und strahlungsabsorbierend. Dadurch wird
an der Fensterfolie 2 gestreute und auf die Abschirmung 26' treffende Strahlung absorbiert.
Das Abschirmmittel 34' vor der seitlichen Öffnung 32' gegen aus der seitlichen Öffnung
32 der Sendediodenblende austretende Strahlung, die auf direktem Weg, d.h. ohne Streuung
am Fernster 2, die Detektorblendenöffnung erreichen würde, wird von einer Kante des
Gehäuses 1 gebildet. Stirnseitig weist die Blende die Öffnung 29' auf, durch die im
Nahbereich (in einer Entfernung bis etwa 40 cm) des PIR-Melders gestreute Strahlung,
die von der Sendediode emittiert wurde und durch die stirnseitige Öffnung 29 der Sendediodenblende
ausgetreten ist, hindurchtritt. Dadurch wird auch der Nahbereich gegen Betriebsstörungen,
wie z.B. das Vorstellen von Gegenständen, überwacht.
1. PIR-Melder mit einer Fensterfolie (2), einem dahinter angeordneten PIR-Sensor mit
zugehöriger Auswerteelektronik, sowie einer Sendediode (28), einem Detektor (28')
für von der Sendediode (28) nach Streuung empfangener Strahlung und einer Schaltung,
die den Istwert der detektierten Strahlung mit einem Sollwert vergleicht, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendediode (28) und der Detektor (28') sich in voneinander beabstandeten
und neben der Fensterfolie (2) liegenden, rohrförmigen Blenden befinden, daß die Sendediodenblende
eine seitliche Öffnung (32) zum Austritt eines Teils der Sendediodenstrahlung hat,
und daß die Detektorblende eine seitliche Öffnung (32') zum Eintritt nur von an der
Fensterfolie (2) gestreuter Strahlung hat.
2. PIR-Melder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendediodenblende eine
einen Teil der Strahlung in Richtung der Sendediodenblendenöffnung umlenkende Vorrichtung
umfaßt.
3. PIR-Melder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die umlenkende Vorrichtung
aus einer im Innenraum der Sendediodenblende etwa in Höhe deren seitlicher Öffnung
angeordneten zumindest teilweise reflektierenden Fläche (31) besteht.
4. PIR-Melder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise reflektierende
Fläche ein einstückiger Bestandteil der Sendediodenblende ist.
5. PIR-Melder nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die teilweise reflektierende
Fläche (31) die von der Sendediode entfernter liegende, innenseitige Begrenzung der
seitlichen Öffnung bildet.
6. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die
teilweise reflektierende Fläche (31) mindestens eine weitere umlenkend wirkende Fläche
anschließt.
7. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens
die teilweise reflektierend wirkende Fläche sphärisch gekrümmt ist.
8. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche
Öffnung der Sendediodenblende eine Randbegrenzung (34) hat, die in Richtung der Detektorblende
austretende Strahlung abfängt.
9. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendediodenblende
außenseitig zumindest im Bereich der seitlichen Öffnung zumindest teilweise strahlungsabsorbierend
ist.
10. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachsen
der Blenden leicht gegeneinander geneigt sind und einen Winkel zwischen 8 und 20°
einschließen.
11. PIR-Melder nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sendedioden-
und die Detektorblende zueinander spiegelsymmetrisch sind.