Passiv-Infrarotmelder

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Passiv-Infrarotmelder mit einem wärmeempfindlichen Sensor und einem Fokussiermittel zur Bündelung der aus dem Überwachungsraum auf den Melder fallenden Wärmestrahlen auf den Sensor, wobei das Fokussiermittel Fokussierelemente für Überwachungsbereiche mit unterschiedlicher Lage im Überwachungsraum aufweist.

[0002] Passiv-Infrarotmelder dieser Art sind seit Jahren bekannt und weit verbreitet. Sie dienen insbesondere zur Feststellung der Anwesenheit oder des Eindringens von unbefugten Personen in den Überwachungsraum durch Nachweis der von diesen Personen ausgesandten typischen Infrarotstrahlung, welche durch das Fokussiermittel auf den Sensor gelenkt wird. Als Fokussiermittel werden entweder Fresnellinsen verwendet, die in das an der Frontseite des Meldergehäuses angeordnete Eintrittsfenster für die Infrarotstrahlung integriert sind (siehe dazu beispielsweise EP-A-0 559 110), oder ein im Inneren des Meldergehäuses angeordneter Spiegel, der aus einzelnen Reflektoren besteht (siehe dazu beispielsweise EP-A-0 303 913). In der Regel sind mehrere Reihen von Reflektoren vorgesehen, wobei jede Reihe einer bestimmten Überwachungszone, z.B. Fernzone, Mittelzone, Nahzone und Look-down Zone, zugeordnet ist.

[0003] Sowohl die Fresnellinsen als auch die Spiegel sind so ausgebildet, dass jede Überwachungszone in Überwachungsbereiche aufgeteilt und somit der zu überwachende Raum mit vom Melder ausgehenden Überwachungsbereichen fächerförmig überdeckt ist. Somit bestimmt jeder Reflektor einen Überwachungsbereich mit einer definierten Lage im Überwachungsraum. Sobald ein Wärmestrahlung aussendendes Objekt in einen Überwachungsbereich eindringt, detektiert der Sensor die von diesem Objekt ausgesandte Wärmestrahlung, wobei die Detektion am sichersten ist, wenn sich das Objekt quer zum Überwachungsbereich bewegt.

[0004] Passiv-Infrarotmelder der heutigen Generation können zwar Eindringlinge innerhalb des Wirkbereichs des Melders sehr zuverlässig detektieren, sie sind aber in der Regel nicht in der Lage, Menschen von grösseren Haustieren, wie beispielsweise Hunden, unterscheiden zu können, und geben auch bei Detektion eines Tiers Alarm. Diese Fehlalarme werden aber je länger desto weniger geduldet und die als Haustier-Immunität bezeichnete Sicherheit von Passiv-Infrarotmeldern vor Fehlalarmen, die durch sich im Überwachungsraum bewegende Haustiere ausgelöst werden, entwickelt sich in letzter Zeit zu einer wesentlichen Anforderung des Marktes. Zunehmend wird auch von Passiv-Infrarotmeldern des unteren Preissegments verlangt, dass sie über Haustier-Immunität verfügen.

[0005] Wenn heute Passiv-Infrarotmelder bereits über eine Haustier-Immunität verfügen, dann wird diese bis auf wenige Ausnahmen dadurch erreicht, dass die Ansprechempfindlichkeit des Melders entsprechend gesenkt wird, was eine unerwünschte Reduktion der Detektionssicherheit bedeutet.

[0006] Bei einem in der US-A-4 849 635 beschriebenen Passiv-Infrarotmelder mit Haustierimmunität wird diese dadurch erreicht, dass das durch eine Linsenanordnung gebildete Fokussiermittel eine Mehrzahl von unterschiedlich ausgerichteten, einander nicht überlappenden Gesichtsfeldern oder Überwachungsbereichen aufweist, die von der Linsenanordnung fächerförmig in den Überwachungsraum verlaufen. Diese Überwachungsbereiche sind vertikal gestaffelt, wobei zwischen den einzelnen Bereichen etwa gleich grosse Lücken gebildet sind. Ein Eindringling mit einer bestimmten Mindestgrösse wird immer mindestens einen Überwachungsbereich kreuzen und damit immer ein Sensorsignal erzeugen, und ein Eindringling unterhalb dieser Mindestgrösse wird abwechselnd Überwachungsbereiche und nur Lücken kreuzen und im letzteren Fall kein Sensorsignal erzeugen. Auf diese Weise wird ein Mensch bei seiner Bewegung im Überwachungsraum ein stetiges Sensorsignal mit angenähert konstanter Amplitude erzeugen, wogegen ein Tier ein pulsförmiges Signal von wesentlich geringerer maximaler Amplitude auslöst.

[0007] Da bei diesem bekannten System die Unterscheidung zwischen Mensch und Haustier anhand der Signalform erfolgt, und da die vertikale Staffelung der Überwachungsbereiche eine Apparatekonstante ist, ist die Gefahr relativ gross, dass grosse Haustiere nicht von kleinen Menschen unterschieden werden können und umgekehrt.

[0008] Durch die Erfindung soll nun ein Passiv-Infrarotmelder der eingangs genannten Art angegeben werden, dessen Unterscheidungsvermögen zwischen Menschen und Tieren wesentlich verbessert ist.

[0009] Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass jedes Fokussierelement aus ( einer Anzahl von Teilelementen besteht, so dass die Überwachungsbereiche vertikal in Subzonen mit leicht unterschiedlicher Elevation aufgespaltet sind, wobei die Elevation der Teilelemente so gewählt ist, dass bei der Mehrzahl der Überwachungsbereiche höchstens eine geringfügige Überlappung der Subzonen erfolgt, dass die Subzonen stapelartig aufeinander geschichtet sind und die Schichtung so gewählt ist, dass eine Folge von dichten Vorhängen entsteht, und dass die Unterscheidung zwischen Mensch und Tier anhand der Amplitude des Sensorsignals erfolgt.

[0010] Die erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass ein auch noch so grosses Haustier, solange seine Höhe kleiner ist als diejenige eines Menschen, immer mit Sicherheit von einem Menschen unterschieden wird. Denn ein aufrecht gehender Mensch wird immer mehrere Subzonen von Fern- und Mittelzonen, oder Mittel- und Nahzonen, usw. kreuzen und dadurch ein mehrfach grösseres Sensorsignal auslösen als ein Tier von geringerer Höhe. Denn dieses wird deutlich weniger Subzonen kreuzen und ein deutlich reduziertes Sensorsignal erzeugen. Ein Hund von normaler Grösse wird eine Subzone kreuzen oder höchstens zwei, aber diese nur teilweise, und wird dadurch verglichen mit dem in der EP-A-0 303 913 beschriebenen Detektor ein auf die Hälfte oder ein Drittel reduziertes Signal auslösen.

[0011] Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Passiv-Infrarotmelders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Teilelemente und entsprechend die Anzahl der Subzonen mit abnehmender radialer Entfernung des jeweiligen Überwachungsbereichs vom Melder zunimmt.

[0012] Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Melders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Empfindlichkeit in den einzelnen Subzonen etwa gleich ist. Dies wird durch die Vermeidung von Überlappungen der einzelnen Subzonen erreicht.

[0013] Eine dritte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Melders ist dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung der einzelnen Teilelemente, insbesondere deren optische Apertur und Fläche, so gewählt ist, dass ein sich quer zu dem durch die Überwachungsbereiche gebildeten Überdeckungsmuster bewegendes Tier einer wählbaren Grösse ein für alle Distanzen zwischen Tier und Melder etwa gleich kleines Signal liefert. Vorzugsweise ist das genannte Tier durch einen behaarten Hund von 80 cm Länge und 60 cm Höhe gebildet.

[0014] Eine vierte bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Melders ist dadurch gekennzeichnet, dass das Fokussiermittel durch eine Spiegelanordnung mit die Fokussierelemente bildenden Reflektoren gebildet und jeder Reflektor in Teilflächen aufgespaltet ist.

[0015] Diese Teilflächen, welche in der Regel Paraboloid-Teilflächen sind, können für die Herstellung des Spritzgusswerkzeugs für die Spiegelanordnung zu Gruppen von zusammenhängenden Spiegelbereichen zusammengefasst werden, woraus sich eine kostengünstigere Herstellung und Wartung des genannten Spritzgusswerkzeuges ergibt.

[0016] Eine fünfte bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung eine erste Reflektorreihe für eine Femzone, eine zweite Reflektorreihe für eine Mittelzone, eine dritte Reflektorreihe für eine Nahzone und eine vierte Reflektorreihe für eine Look-down Zone aufweist, und dass die Reflektoren der ersten und die Reflektoren der zweiten Reihe in je drei Teilflächen, die Reflektoren der dritten Reihe in vier Teilflächen und der Reflektor der vierten Reihe in fünf Teilflächen aufgespaltet ist beziehungsweise sind.

[0017] Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemässen Melders ist dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor vier paarweise zusammengefasste Sensorelemente aufweist, welche zwei unabhängige Kanäle bilden, und dass in jedem Kanal eine Auswertung des jeweiligen Signals erfolgt.

[0018] Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert; es zeigt:

Fig. 1

eine schematische Vorderansicht der durch eine Spiegelanordnung gebildeten Fokussiermittel eines erfindungsgemässen Melders,

Fig. 2

einen Schnitt nach der Linie II - II von Fig. 1,

Fig. 3

eine Draufsicht auf das mit der Spiegelanordnung der Fig. 1 und 2 erzeugte Überdekkungsmuster; und

Fig. 4

eine Seitenansicht des Überdeckungsmusters von Fig. 3.

[0019] Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte Spiegelanordnung 1 ist eine Weiterentwicklung des in der EP-A-0 303 913 beschriebenen Spiegels, durch welche dieser Spiegel so verbessert wird, dass er gegen Haustiere in seinem Wirkbereich immun ist. Wie in der genannten EP-A-0 303 913, auf deren Offenbarung hiermit ausdrücklich Bezug genommen wird, beschrieben ist, besteht die Spiegelanordnung 1 aus einer Anzahl von Reflektoren, welche so ausgebildet sind, dass der zu überwachende Raum mit vom Melder ausgehenden Überwachungsbereichen fächerförmig überdeckt ist, wobei entsprechend zu verschiedenen Abständen vom Melder mehrere solcher "Fächerbereiche" oder Überwachungszonen vorgesehen sind. Man unterscheidet beispielsweise vier Überwachungszonen, eine Femzone, eine Mittelzone, eine Nahzone und eine sogenannte Look-down Zone, die durch vier in vertikaler Richtung versetzte Reihen von Reflektoren abgedeckt sind.

[0020] Diese Reihen sind bei der Spiegelanordnung 1 die Reihe R₁ für die Fernzone, die Reihe R₂ für die Mittelzone, die Reihe R₃ für die Nahzone und die Reihe R₄ für die Look-down Zone, wobei die letztere Reihe nur einen einzigen Reflektor aufweist. Die fächerförmige Überdeckung wird durch gegenseitige Versetzung der Reflektoren jeder Reihe in horizontaler Richtung erreicht, wobei zur Erzielung eines annähernd gleichförmigen Überdeckungsmusters die Anzahl der Reflektoren pro Reihe mit dem Abstand der jeweiligen Überwachungszone vom Melder zunimmt.

[0021] Jeder Reflektor "blickt" in einen bestimmten Raumwinkel einer bestimmte Zone, empfängt die aus diesem Raumwinkel einfallende Wärmestrahlung und bündelt diese auf den wärmeempfindlichen Sensor S (Fig. 2), welcher beispielsweise durch einen Pyrosensor gebildet ist. Der Pyrosensor ist vorzugsweise ein sogenannter Standard-Dualpyrosensor, wie er beispielsweise in den Passiv-Infrarotdetektoren der Siemens Building Technologies AG, Cerberus Division, früher Cerberus AG, eingesetzt wird (siehe dazu auch EP-A-0 303 913). Sobald ein Objekt, welches Wärmestrahlung aussendet, in einen Überwachungsbereich eindringt, detektiert der Sensor die von diesem Objekt ausgesandte Wärmestrahlung, worauf der Melder ein Alarmsignal abgibt. Dieses Alarmsignal gibt an, dass sich ein Objekt, beispielsweise ein Eindringling, im Überwachungsraum befindet.

[0022] Darstellungsgemäss besteht die Reflektorreihe R₁ für die Femzone aus sieben paraboloidförmigen, streifenartigen Reflektoren 2 bis 8, die Reflektorreihe R₂ für die Mittelzone aus fünf Reflektoren 9 bis 13, die Reflektorreihe R₃ für die Nahzone aus drei Reflektoren 14 bis 16 und die Reflektorreihe R₄ für die Nahzone aus einem einzigen Reflektor 17. Diese Anordnung ist gleich mit der in der EP-A-0 303 913 beschriebenen. Im Unterschied zur letzteren Anordnung bestehen jedoch die einzelnen Reflektoren nicht aus einer einzelnen, stetig gekrümmten Fläche, sondern weisen jeweils mehrere Teilflächen von unterschiedlicher vertikaler Orientierung auf, wodurch die zugeordneten Überwachungsbereiche entsprechend in Subzonen aufgespaltet werden. Die Übergänge zwischen den Teilflächen sind in den Fig. 1 und 2 durch gestrichelte horizontale Linien oder Kurven angedeutet.

[0023] Wie insbesondere Fig. 1 zu entnehmen ist, bestehen die Reflektoren 2 bis 8 für die Femzone und die Reflektoren 9 bis 13 für die Mittelzone aus je drei, die Reflektoren 14 bis 16 für die Nahzone aus je vier und der Reflektor 17 für die Look-down Zone aus fünf Teilflächen. Die einzelnen Teilflächen sind so gewichtet, d.h. ihre optische Apertur und ihre Fläche sind so gewählt, dass ein sich quer zum Überdeckungsmuster (Fig. 3) bewegender Hund einer bestimmten Grösse (beispielsweise behaarter Hund, 80 cm lang und 60 cm hoch) ein Signal erzeugt, dass für jede Distanz vom Hund zum Melder etwa gleich klein ist.

[0024] Fig. 3 zeigt das Überdeckungsmuster der den Reflektoren der Spiegelanordnung 1 (Fig. 1) auf dem Boden des zu überwachenden Raumes entsprechenden Überwachungsbereiche, Fig. 4 zeigt den Verlauf der Wärmestrahlung von den Überwachungsbereichen zu dem mit dem Bezugszeichen 18 bezeichneten Melder entlang der horizontalen Diagonale des in Fig. 3 mit strichpunktierten Linien eingezeichneten, einen quadratischen Überwachungsraum symbolisierenden, Quadrats. Die Überwachungsbereiche entlang der genannten Diagonale sind in Analogie zu Fig. 1 mit 5₁, 5₂, 5₃ für die Fernzone, 11₁, 11₂, 11₃ für die Mittelzone, 15₁, 15₂, 15₃, 15₄ für die Nahzone und 17₁, 17₂, 17₃, 17₄ und 17₅ für die Look-down Zone bezeichnet. Die den seitlichen Reflektoren 2-4 und 6-7 der Reihe R₁ für die Femzone, 9, 10 und 12, 13 der Reihe R₂ für die Mittelzone und 14 und 16 der Reihe R₃ für die Nahzone sind aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit nicht mit Bezugszeichen bezeichnet.

[0025] Wenn man das dargestellte Überdeckungsmuster mit dem in Fig. 3 der EP-A-0 303 913 dargestellten vergleicht, sieht man, dass die Aufspaltung der Reflektoren in Teilflächen zu einer wesentlich dichteren Überdeckung des Überwachungsraums führt, weil jetzt im Überwachungsraum wesentlich mehr Überwachungsbereiche vorhanden sind. Sind bei dem in der EP-A-0 303 913 beschriebenen Melder sechzehn Überwachungsbereiche vorhanden, so sind es jetzt 53. Diese 53 Paraboloid-Teilflächen sind zu 9 zusammenhängenden Spiegelbereichen zusammengefasst, die bei der Herstellung des Spritzwerkzeugs für den Spiegel 1 (Fig. 1) als zusammenhängende Teile gefräst werden können, woraus sich eine kostengünstigere Herstellung und Wartung des Spritzgusswerkzeugs ergibt.

[0026] Die Überwachungsbereiche sind durch die Aufspaltung in Subzonen wesentlich länger geworden. Wie insbesondere Fig. 4 entnommen werden kann, sind die Subzonen stapelartig aufeinander geschichtet. Sie berühren einander, überlappen sich aber höchstens ganz wenig, so dass keine Bereiche grösserer Empfindlichkeit entstehen. Bei Überlappungen würde ja im Überlappungsbereich aus den beiden jeweiligen Überwachungsbereichen gleichzeitig Wärmestrahlung auf den Sensor fokussiert und dadurch ein entsprechend stärkeres Signal erzeugt werden. Die gegenseitige Nicht-Überlappung gilt nicht für die Überwachungsbereiche 5₁, 5₂, 5₃ der Fernzone, weil hier durch den flachen Verlauf der Strahlenbündel eine Überlappung nicht zu vermeiden ist. Hier ist aufgrund der Geometrie der Reflektoren 2 bis 8 die Elevation der Teilflächen so gewählt, dass sich die Überwachungsbereiche auf die in Fig. 4 dargestellte Art überlappen. Da sich die Fernzone aber in relativ grosser Distanz von etwa 12 bis 15 m vor dem Melder befindet, sind hier Schwankungen der Signalamplitude nicht kritisch.

[0027] In Fig. 4 befindet sich der Melder 18 in einer Höhe von 2.25 m über dem Boden, die beiden horizontalen Linien H und M entsprechen einer Höhe von 0.6 bzw. 1.8 m und symboli-sieren damit die Bewegung eines Hundes bzw. eines Menschen im Überwachungsraum. Wie der Figur zu entnehmen ist, kreuzt ein Hund im Wirkbereich des Melders in den meisten Fällen nur eine Subzone voll oder zwei Subzonen teilweise, so dass verglichen mit der Spiegelanordnung nach der EP-A-0 303 913, wo keine Subzonen vorhanden sind und daher stets ein vollständiger Überwachungsbereich entsprechend 3 oder mehr Subzonen gekreuzt wird, das Signal des Sensors S (Fig. 1) um etwa 50% bis 70% reduziert ist. Dagegen kreuzt ein aufrecht gehender Eindringling stets mehrere Subzonen von Fern- und Mittelzone oder Mittel- und Nahzone oder Nah- und Look-down Zone und erzeugt dadurch ein mehrfach grösseres Signal als der Hund.

[0028] Die soeben geschilderten Verhältnisse sind in Fig. 4 für drei verschiedene Entfernungen vom Melder, E₁ = 2.5 m, E₂ = 5 m und E₃ = 10 m verdeutlicht. Im Abstand E₁ kreuzt ein Mensch (Linie M) die Subzonen 15₂, 15₁, 11₃, 11₂ und 11₁, ein Hund (Linie H) dagegen nur die Subzonen 15₂ und 15₁. Im Abstand E₂ kreuzt ein Mensch die Subzonen 11₃, 11₂, 11₁, 5₃, 5₂ und 5₁, ein Hund die Subzonen 11₃ und 11₂. Im Abstand E₃ kreuzt ein Mensch die Subzonen 11₁, 5₃, 5₂ und 5₁, ein Hund nur die Subzone 11₁.

[0029] Praktische Versuche haben gezeigt, dass innerhalb eines Wirkbereichs von 12 bis 13 m das von einem Hund von etwa 30 kg Körpergewicht ausgelöste Sensorsignal höchstens 50% der Detektionsschwelle beträgt, so dass dieser Hund mit Sicherheit keinen Fehlalarm auslösen kann. Ausserhalb des genannten Wirkbereichs steigt des Signal des Hundes bis knapp unter die Detektionsschwelle an. Wenn die Femzonen des Melders ohne Begrenzung durch eine Wand über den Wirkbereich "hinaussehen" können, dann können Fehlalarme durch grosse Hunde nicht ausgeschlossen werden.

[0030] Man kann dieses Problem dadurch eliminieren, dass man als Sensor S anstelle eines Standard-Dualpyrosensors (siehe dazu EP-A-0 303 913) einen Quadpyrosensor mit 4 Flakes oder Sensorelementen verwendet. Bei einem derartigen Sensor bildet jedes Paar von Sensorelementen einen Kanal, wobei die beiden Kanäle wirkungsmässig einer vertikalen Aufspaltung der Überwachungsbereiche entsprechen. Von diesen beiden Kanälen "schaut" der untere bei etwa 20 m Abstand vom Melder in den Boden, so dass dadurch die Reichweite begrenzt ist, wenn man für einen Alarm ein Signal in beiden Kanälen verlangt. Andererseits wird auch ein grosser Hund niemals im oberen Kanal ein Signal oberhalb der Detektionsschwelle liefern können, so dass auch grosse Hunde ausserhalb des Melderwirkbereichs keine Fehlalarm auslösen können.

[0031] Eine verglichen mit dem Quadpyrosensor kostengünstigere, aber weniger effektive Variante wäre die Verwendung von Longflake-Pyros. Bei den Standardflakes bedeckt die Abbildung eines Hundes mittlerer Grösse deutlich mehr als 50% der Höhe der Flakes (Sensorelemente), und die Abbildung eines aufrecht gehenden Menschen ragt weit über die Höhe der Flakes hinaus, wobei der über die Flakes hinausragende Teil zum Sensorsignal nichts beiträgt. Wenn man beispielsweise die Höhe der Flakes verdoppeln würde, dann wäre der Unterschied zwischen den von einem Hund und einem Menschen ausgelösten Signalen wesentlich grösser, was die Unterscheidbarkeit verbessern würde. Der Gewinnfaktor (Vergrösserung des Signals eines Menschen) gegenüber einem Dualsensor wäre etwa 1.4, beim Quadsensor wäre er 2.5 bis 3.

Ansprüche

1. Passiv-Infrarotmelder mit einem wärmeempfindlichen Sensor (S) und einem Fokussiermittel zur Bündelung der aus dem Überwachungsraum auf den Melder fallenden Wärmestrahlung auf den Sensor (S), wobei das Fokussiermittel Fokussierelemente für Überwachungsbereiche mit unterschiedlicher Lage im Überwachungsraum aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Fokussierelement aus einer Anzahl von Teilelementen besteht, so dass die Überwachungsbereiche vertikal in Subzonen (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) mit leicht unterschiedlicher Elevation aufgespaltet sind, wobei die Elevation der Teilelemente so gewählt ist, dass bei der Mehrzahl der Überwachungsbereiche höchstens eine geringfügige Überlappung der Subzonen (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) erfolgt, dass die Subzonen (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) stapelartig aufeinander geschichtet sind, und die Schichtung so gewählt ist, dass eine Folge von dichten Vorhängen entsteht, und dass die Unterscheidung zwischen Mensch und Tier anhand der Amplitude des Sensorsignals erfolgt.

2. Passiv-Infrarotmelder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Teilelemente und entsprechend die Anzahl der Subzonen (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) mit abnehmender radialer Entfernung des jeweiligen Überwachungsbereichs vom Melder zunimmt.

3. Passiv-Infrarotmelder nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfindlichkeit in den einzelnen Subzonen (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) etwa gleich ist.

4. Passiv-Infrarotmelder nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewichtung der einzelnen Teilelemente, insbesondere deren optische Apertur und Fläche, so gewählt ist, dass ein sich quer zu dem durch die Überwachungsbereiche gebildeten Überdeckungsmuster bewegendes Tier einer bestimmten Grösse ein für alle Distanzen zwischen Tier und Melder etwa gleich kleines Signal liefert.

5. Passiv-Infrarotmelder nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fokussiermittel durch eine Spiegelanordnung (1) mit die Fokussierelemente bildenden Reflektoren (2-17) gebildet und jeder Reflektor (2-17) in Teilflächen aufgespaltet ist.

6. Passiv-Infrarotmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spiegelanordnung (1) eine erste Reflektorreihe (R₁) für eine Fernzone, eine zweite Reflektorreihe (R₂) für eine Mittelzone, eine dritte Reflektorreihe (R₃) für eine Nahzone und eine vierte Reflektorreihe (R₄) für eine Look-down Zone aufweist, und dass die Reflektoren (2-8) der ersten und die Reflektoren (9-13) der zweiten Reihe in je drei Teilflächen, die Reflektoren (14-16) der dritten Reihe in vier Teilflächen und der Reflektor (17) der vierten Reihe in fünf Teilflächen aufgespaltet sind.

7. Passiv-Infrarotmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (S) vier paarweise zusammengefasste Sensorelemente aufweist, welche zwei unabhängige Kanäle bilden, und dass in jedem Kanal eine Auswertung des jeweiligen Signals erfolgt.

8. Passiv-Infrarotmelder nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (S) zwei Sensorelemente aufweist, deren Höhe verglichen mit den Sensorelementen eines Standard-Dualpyrosensors deutlich verlängert ist.

Claims

1. Passive infrared signalling device comprising a heat-sensitive sensor (S) and a focussing means for concentrating on to the sensor (S) the heat radiation falling on to the signalling device from the surveillance space, the focussing means having focussing elements for surveillance regions having different positions in the surveillance space, characterized in that each focussing element consists of a number of partial elements, so that the surveillance regions are split vertically into sub-zones (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) of slightly different elevations, the elevation of the partial elements being selected such that, in the case of the majority of the surveillance regions, there is produced, at most, a slight overlapping of the sub-zones (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅), the sub-zones (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) are stacked in strata on one another, and the stratification is selected such that a sequence of dense curtains is produced, and discrimination between humans and animals is effected on the basis of the amplitude of the sensor signal.

2. Passive infrared signalling device according to Claim 1, characterized in that the number of the partial elements and, correspondingly, the number of the sub-zones (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅), increases as the radial distance of the respective surveillance region from the signalling device decreases.

3. Passive infrared signalling device according to either of Claims 1 or 2, characterized in that the sensitivity in the individual sub-zones (5₁-5₃, 11₁-11₃, 15₁-15₄, 17₁-17₅) is approximately equal.

4. Passive infrared signalling device according to Claim 3, characterized in that the weighting of the individual partial elements, particularly their optical aperture and surface area, is selected such that an animal of a certain size moving transversely relative to the coverage pattern formed by the surveillance regions delivers a signal of approximately equally small magnitude for all distances between the animal and the signalling device.

5. Passive infrared signalling device according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that the focussing means consists of a mirror arrangement (1) with the reflectors (2-17) forming the focussing elements, and each reflector (2-17) is split into partial surface areas.

6. Passive infrared signalling device according to Claim 5, characterized in that the mirror arrangement (1) has a first reflector row (R₁) for a remote zone, a second reflector row (R₂) for a middle zone, a third reflector row (R₃) for a near zone and a fourth reflector row (R₄) for a look-down zone, and the reflectors (2-8) of the first row and the reflectors (9-13) of the second row are split into three partial surface areas in each case, the reflectors (14-16) of the third row are split into four partial surface areas and the reflector (17) of the fourth row is split into five partial surface areas.

7. Passive infrared signalling device according to Claim 5, characterized in that the sensor (S) has four sensor elements, combined in pairs, which form two independent channels, and an evaluation of the respective signal is effected in each channel.

8. Passive infrared signalling device according to Claim 5, characterized in that the sensor (S) has two sensor elements whose height, compared with the sensor elements of a standard dual pyro sensor, is distinctly elongated.

Revendications

1. Détecteur infrarouge passif comprenant un capteur (S) sensible à la chaleur et un moyen de focalisation destiné à focaliser sur le capteur (S) le rayonnement calorifique arrivant de l'espace à surveiller sur le détecteur, le moyen de focalisation ayant des éléments de focalisation pour des parties à surveiller ayant des positions différentes dans l'espace à surveiller, caractérisé en ce que chaque élément de focalisation est constitué d'un certain nombre de sous-éléments, de sorte que les parties à surveiller sont subdivisées verticalement en sous-zones (5₁ à 5₃, 11₁ à 11₃, 15₁ à 15₄, 17₁ à 17₅) ayant des élévations légèrement différentes, l'élévation des sous-éléments étant choisie de façon à ce qu'il y ait pour la pluralité des parties à surveiller au plus un léger chevauchement des sous-zones (5₁ à 5₃, 11₁ à 11₃, 15₁ à 15₄, 17₁ à 17₅), en ce que les sous-zones (5₁ à 5₃, 11₁ à 11₃, 15₁ à 15₄, 17₁ à 17₅) sont mises à la manière d'une pile les unes sur les autres, et en ce que la mise en pile est choisie de façon à créer une succession de rideaux denses, et en ce que la distinction entre l'homme et l'animal s'effectue au moyen de l'amplitude du signal du capteur.

2. Détecteur infrarouge passif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le nombre des sous-éléments et en conséquence le nombre des sous-zones (5₁ à 5₃, 11₁ à 11₃, 15₁ à 15₄, 17₁ à 17₅) augmentent au fur et à mesure que diminue la distance radiale entre la partie respective à surveiller et le détecteur.

3. Détecteur infrarouge passif suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la sensibilité dans les diverses sous-zones (5₁ à 5₃, 11₁ à 11₃, 15₁ à 15₄, 17₁ à 17₅) est à peu près la même.

4. Détecteur infrarouge passif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que la pondération des divers sous-éléments, notamment leur ouverture optique et leur surface, est choisie de manière à ce qu'un animal d'une certaine taille se déplaçant transversalement au modèle de recouvrement formé par les parties à surveiller fournisse un petit signal à peu près égal pour toutes les distances entre l'animal et le détecteur.

5. Détecteur infrarouge passif suivant l'une des revendications revendication 1 à 4, caractérisé en ce que le moyen de focalisation est formé par un dispositif (1) de miroir ayant des réflecteurs (2 à 17) formant des éléments de focalisation, et chaque réflecteur (2 à 17) est subdivisé en sous-surfaces.

6. Détecteur infrarouge passif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif (1) de miroir a une première rangée (R₁) de réflecteurs pour une zone lointaine, une deuxième rangée (R₂) de réflecteurs pour une zone moyenne, une troisième rangée (R₃) de réflecteurs pour une zone proche et une quatrième rangée (R₄) de réflecteurs pour une zone de look-down, et en ce que les réflecteurs (2 à 8) de la première rangée et les réflecteurs (9 à 13) de la deuxième rangée sont utilisés en, respectivement, trois sous-surfaces, les réflecteurs (14 à 16) de la troisième rangée en quatre sous-surfaces et le réflecteur (17) de la quatrième rangée en cinq sous-surfaces.

7. Détecteur infrarouge passif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur (S) a quatre éléments de capteur assemblés par paires qui forment deux canaux indépendants, et en ce qu'une exploitation du signal respectif a lieu dans chaque canal.

8. Détecteur infrarouge passif suivant la revendication 5, caractérisé en ce que le capteur (S) a deux éléments de capteur dont la hauteur, par rapport à celle des éléments de capteur d'un pyrocapteur Dual standard, est nettement plus grande.

Zeichnung