175641. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és kapcsolási elrendezés mozgást érzékelő behatolást jelző berendezéseknél a zavaró és hasznos jelek szétválasztására
3 175641 4 Az alacsony sebességű csatorna jelének bizonyos százalékát kivonva a gyorsabb csatornából, onnan a zavarjelek kiszűrhetők. A módszer eredményeként az észlelési sebességhatár csökkenthető, a készülék alkalmassá válik a lopakodó behatoló észlelésére is. A megoldás hátránya, hogy a két csatorna között nincs egyértelmű, könnyen kezelhető, időben invariáns kapcsolat, vagyis az előzőekben említett becslés nem megbízható. A kompenzáció mértékének beállítása nehézkes és befolyásolja az érzékenységet. Mivel a behatoló mozgásának is vannak lassúbb sebességkomponensei, túlkompenzálás lehetősége is előfordulhat, a készülék a behatolóra is érzéketlenné válhat. Célul tűztük ki, hogy olyan eljárást dolgozunk ki, amely kiküszöböli az említett hátrányokat és lehetővé teszi mind a gyorsan, mind pedig a lassan mozgó behatoló leleplezését, a hamis riasztások számának minimálisra csökkenése mellett úgy, hogy a környezeti zavarok elnyomása ne befolyásolja a készülék érzékenységét, ne legyen szükség a kompenzáció mértékének állítására (beállítószervre), és ne legyen lehetőség túlkompenzálásra. Fenti célkitűzésünket olyan eljárás segítségével érjük el, amelynek során az ellenőrizendő lezárt térben mesterséges besugárzás útján ellenőrző jelet hozunk létre, vagy hasznosítjuk a térben természetesen jelenlevő fizikai jelet úgy, hogy a térben levő látható és/vagy láthatatlan sugárzás által létrehozott energia állapotot érzékelővel érzékeljük, az így kapott jelet megfelelő szintű elektromos jellé alakítjuk, az elektromos jelben levő hasznos jelet a zavaró jelektől elválasztjuk és a hasznos jel meghatározott szintje felett riasztó jelet képezünk. Ezt az eljárást találmányunk szerint azáltal valósítjuk meg, hogy a lezárt tér jellemzőinek állapotát legalább 20 mp-ig állandósulni hagyjuk, majd meghatározzuk a tér lassan változó statisztikus eloszlású jeleinek átlagos energiáját, a kapott értékből nullszintet képezünk és ezt a nullszintet a tér jellemzőinek környezeti változásokból eredő energia változásainak megfelelően folyamatosan módosítjuk és a térben valamely behatoló által létrehozott diszkrét jelet a pillanatnyilag érvényes statisztikus szintből képezett nullszinttel hasonlítjuk össze; a kapott jeleltéréstől függően riasztó jelet képezünk. A fenti eljárás alapjait a következő elgondolásunk képezi. A mozgásérzékenység tartományát olyan szélesre vesszük, hogy érzékelni tudjuk úgy a lassú, lopakodó, mint a gyors, sietős mozgásokat is. A sebesség határ alacsony értéke — mint erről már korábban szóltunk — azt jelenti, hogy a sávba sok — például légturbulenciás — zavar is beleesik, amely hamis riasztásokat kiváltva, rontaná a készülék megbízhatóságát. Feltételezhetjük, hogy a készülékünk üzembehelyezését követő mintegy 20 mp alatt a helyiségbe személy nem léphet. A helyiségben ezidő alatt megszűnik az üzembehelyező mozgásából származó zavarok nagy része, a tér „nyugalomba” jut, a térben keletkező zavarok helye, nagysága és időbeli eloszlása statisztikus jellegűvé válik. E statisztikus eloszlású zavarok nagysága jellemezhető a csatornában mérhető spektrális energiával. A mérőátalakító villamos jelének átlagértékét előállítva, ez jellemző lesz a statisztikus eloszlású zavarok spektrális energiaszintjére. Ha ezután a helyiségbe személy lép, megváltoztatja a korábban kialakult helyzetet, a statisztikus eloszlású zavaró jelekre egy diszkrét — nem statisztikus eloszlású — jel szuperponálódik, mely az átlagértéken határozott kiugrással jelentkezik. Ennek a kiugrásnak a leválasztásával képezzük a riasztójelzést. Eljárásunk megvalósítására alkalmas találmány szerinti kapcsolási elrendezésünknél a behatolást jelző mozgást érzékelő berendezések mérőátalakítójának kellő szintre felerősített jelét nem közvetlenül használjuk fel, hanem először egy átlagértékképző áramkörre vezetjük, például oly módon, hogy az egyik polaritású jelet változatlanul továbbengedjük, az ellenkező polaritását invertáljuk és a kapott jelet integráljuk. Az integráló áramkör kimenetén kapott átlagértékű jelet pedig alkalmasan megválasztott időállandójú differenciáló fokozatra vezetjük, amely a behatoló által keltett diszkrét jelkomponenst leválasztja. A differenciáló áramkör kimenetén kapott jel már nem tartalmazza a környezet által keltett statisztikus jellegű zavarokat, csak a behatoló mozgására jellemző, és így ezt az egyébként használatos érzékenységbeállító és komparátor berendezéseken keresztül riasztójel képzésére fel lehet használni. A berendezés érzékenysége a zavaró jelek spektrális elosztásától független marad és túlkompenzálás jelensége nem léphet fel. A külső zavarok nagysága időben változhat, pl. napszak, széljárás, vagy éjjel-nappali fűtésváltozásnak megfelelően. A zavarok spektrális energiájának megváltozása legalább nagyságrenddel lassúbb a lopakodó ember mozgásánál is. Áramkörünk a differenciálási időállandó megfelelő megválasztásával ezt a zavaró változást sem veszi figyelembe, azaz riasztó jelzéssel nem reagál, utánállításra nincs szüksége. A találmányunk szerinti eljárás és kapcsolási elrendezés e Doppler-effektus alapján működő készüléken kívül más behatolásjelző készülékeknél is használható. Ultrarövid és mikrohullámú radar készüléknél az alkalmazhatóság logikusan következik. Tnfrasugár érzékelőnél az eljárás alkalmas a háttér zaj jellegű zavaró sugárzásának kiejtésére. Rezgésérzékelőknél, elektromos-, vagy mágneses tér, valamint kapacitás, vagy induktivitás megváltozását érzékelő készülékeknél, bár az érzékelés fizikai elve eltérő, a hamis riasztást okozó zavarok hasonló jelleggel lépnek fel. Ezek kiszűrésére is alkalmas eljárásunk és annak foganatosítására kialakított kapcsolási elrendezésünk. A készülékek hamis riasztásainak számát így nagymértékben csökkenteni tudjuk a készülék érzékenységének romlása nélkül. Amennyiben a behatolást jelző mozgást érzékelő berendezés érzékelője csak egy polaritású jelet szolgáltat, ezeknél az átlagérték képzés során az invertálás művelete elmarad. Impulzus-üzemi behatolást jelző mozgást érzékelő berendezéseknél, vagy olyan esetekben, mikor az ellenőrizendő térben periodikus zavarok fordulnak elő mintavételezéssel kapott jelet is kapcsolhatunk az átlagérték képző áramkörünkre, mely a mintavételezés időpontjaiban fennmaradt zavarokat is kiszűri. A találmány szerinti eljárást és a foganatosításra alkalmas kapcsolási elrendezést rajz alapján példakénti kiviteli alak kapcsán ismertetjük részletesebben. Az 1. ábra egy ismert behatolásjelző készülék jelfeldolgozó folyamatában az áramkörök elhelyezését szemlélteti. ' 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
