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Dokumentenidentifikation DE10212905A1 10.10.2002
Titel Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum
Anmelder Aisin Seiki K.K., Kariya, Aichi, JP
Erfinder Touge, Hiroshi, Ichinomiya, Aichi, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner GbR, 80336 München
DE-Anmeldedatum 23.03.2002
DE-Aktenzeichen 10212905
Offenlegungstag 10.10.2002
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.10.2002
IPC-Hauptklasse G08B 13/16
IPC-Nebenklasse G08B 13/20   
Zusammenfassung Es wird ein Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum bereitgestellt, das den geschlossenen Raum vorzugsweise durch Erfassung der Änderung des Luftstromes und der Volumenänderung des geschlossenen Raums überwacht. Das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum umfasst eine Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung und Übertragung der Druckwelle des Gases, eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen der Druckwelle des Gases, einen invertierenden Verstärker zur Verstärkung des Signals von der Empfangsvorrichtung über einen elektrischen Strom-Spannungs-Umwandlungsabschnitt und einen automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt. Das verstärkte Signal von der Empfangsvorrichtung wird von der Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung der stehenden Welle in dem geschlossenen Raum übertragen.

Beschreibung[de]
GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft allgemein ein Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum zur Überwachung eines geschlossenen Raums wie beispielsweise des Innenraums eines geparkten Fahrzeugs.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Es sind verschiedene Überwachungssysteme für einen geschlossenen Raum zur Erfassung der Anwesenheit von Eindringlingen in geschlossenen Räumen, wie beispielsweise einen Innenraum eines geschlossenen Fahrzeugs, vorgeschlagen worden. Die bekannten Überwachungssysteme für einen geschlossenen Raum umfassen eine einen Türsensor umfassende Vorrichtung, die die Eindringerfassung durch Erfassen einer Änderung eines Ausgangssignals (d. h. eines Potentials) ausführt, eine Vorrichtung, die die Eindringerfassung durch Erzeugung einer Ultraschallwelle sowie durch Erfassung des Vorhandenseins einer zugehörigen Reflexionswelle in dem Fahrzeug ausführt, und eine Vorrichtung, die die Eindringerfassung durch Erfassung der Eindringlinge mittels des Doppler-Effekts einer Ultraschallwelle und von Radar ausführt.

Die vorstehend genannten bekannten Überwachungssysteme für einen geschlossenen Raum sind empfindlich gegenüber einer Temperaturänderung und elektromagnetischem Rauschen. Folglich ist die Zuverlässigkeit der Eindringerfassungsleistung der bekannten Überwachungssysteme für einen geschlossenen Raum relativ gering.

Insbesondere in Bezug auf das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum zur Erfassung der Eindringlinge mittels des Türsensors ist das System außer Funktion gesetzt, wenn eine Verdrahtung umgangen wird, damit die Änderung des Potentials nicht erzeugt wird. Bezüglich des Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum zur Erfassung der Eindringlinge mittels des Vorhandenseins der Reflexionswelle der Ultraschallwelle ist die Überwachungsleistung für den gesamten geschlossenen Raum aufgrund eines, beispielsweise durch Sitze ausgebildeten, blinden Bereichs betreffend den Innenraum des Fahrzeugs unzureichend.

In Bezug auf das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum zur Erfassung der Eindringlinge mittels des Doppler-Effekts der Ultraschallwelle und des Radars kann das System nicht auf Objekte (d. h. Eindringlinge) reagieren, die sich langsam bewegen.

Zusätzlich kann in Bezug auf das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum zur Erfassung der Eindringlinge mit Infrarotstrahlung das System einen Betriebsfehler durch die eingehende Strahlung der Sonne und Belichtung durch Licht verursachen.

Es besteht folglich ein Bedarf für ein Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum zur Überwachung des Vorhandenseins von Eindringlingen durch Erfassung der Änderung eines Luftstroms sowie einer Volumenänderung des geschlossenen Raums.

KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum umfasst eine Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung und Übertragung einer Druckwelle eines Gases, eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen der Druckwelle des Gases, einen Verstärkerabschnitt zur Verstärkung eines übertragenen Signals von der Empfangsvorrichtung, wobei das verstärkte Signal von der Empfangsvorrichtung von der Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung einer stehenden Welle in einem geschlossenen Raum übertragen wird.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorstehend genannten und zusätzliche Eigenschaften der vorliegenden Erfindung sind aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung, in der gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen, näher ersichtlich.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild eines elektrischen Aufbaus eines Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Übertragungsvorrichtung des Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 3 eine Darstellung eines Betriebs des Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung,

Fig. 4 eine perspektivische Darstellung eines weiteren Beispiels der Übertragungsvorrichtung und

Fig. 5 eine perspektivische Darstellung noch eines weiteren Beispiels der Übertragungsvorrichtung.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Ein Ausführungsbeispiel eines Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum gemäß der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 beschrieben. Wie es in Fig. 1 gezeigt ist, umfasst das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum zur Erfassung von Eindringlingen in den geschlossenen Raum, beispielsweise den Innenraum eines geparkten Fahrzeugs, eine Übertragungsvorrichtung 11, eine Empfangsvorrichtung 12, einen elektrischen Strom-Spannungs- Umwandlungsabschnitt 13, einen invertierenden Verstärker 14, einen automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt 15, einen Absolutwertschaltungsabschnitt 16, einen Vergleichsabschnitt 17 sowie einen Summer 18.

Die Übertragungsvorrichtung 11 wandelt ein verstärktes Signal (d. h. eine elektrische Signalenergie) von der Empfangsvorrichtung 12 in eine in den Raum abzustrahlende (d. h. zu übertragende) akustische Energie um. Das heißt, die Übertragungsvorrichtung 11 umfasst Frequenzeigenschaften, die in der Lage sind, das Signal, das innerhalb eines Frequenzbandes zur Erzeugung einer Druckwelle eines Gases, wie beispielsweise einer Ultraschallwelle und einer Schallwelle, liegt, zu übertragen.

Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, umfasst die Übertragungsvorrichtung 11 einen Mehrzweck- Richtkondensatorlautsprecher 21 und einen Deckelkörper 22 mit einem Loch 22a annähernd bei dem zugehörigen Mittelabschnitt, der bereitgestellt ist, einen Ausgangsabschnitt 21a des Kondensatorlautsprechers 21 abzudecken. Somit wird das von der Übertragungsvorrichtung 11 übertragene Signal (d. h. die Druckwelle) kugelförmig ausgebreitet bzw. gestreut, indem sie über das Loch 22a gebeugt wird. Folglich wird das Signal (d. h. die Druckwelle) über den gesamten geschlossenen Raum ungeachtet des Vorhandenseins von Hindernissen verbreitet.

Die Empfangsvorrichtung 12 wandelt die akustische Energie in dem Raum in die elektrische Signalenergie um. Das heißt, die Empfangsvorrichtung 12 umfasst Frequenzeigenschaften zum Empfangen des Signals innerhalb des Frequenzbandes der Druckwelle des Gases, wie beispielsweise der Ultraschallwelle und der Schallwelle, die von der Übertragungsvorrichtung 11 übertragen wird. Die Empfangsvorrichtung 12 umfasst ein Mehrzweck- Richtkondensatormikrofon.

Wie es in Fig. 3 gezeigt ist, sind in einem geschlossenen Raum S die Übertragungsvorrichtung 11 und die Empfangsvorrichtung 12 derart positioniert, dass sie sich einander nicht gegenüberliegen, so dass die Übertragungsrichtung und die Empfangsrichtung (d. h. die Signalkommunikationsrichtung) annähernd parallel zueinander sind. Zusätzlich sind eine Anbringoberfläche der Übertragungsvorrichtung 11 und der Empfangsvorrichtung 12 (d. h. eine ebene Oberfläche mit einem nahezu rechten Winkel zu der Signalkommunikationsrichtung bei jedem Grundendabschnitt der Übertragungsvorrichtung 11 und der Empfangsvorrichtung 12) derart positioniert, dass sie sich bei unterschiedlichen Oberflächen befinden. In Bezug auf diesen Aufbau wird es vermieden, dass das von der Übertragungsvorrichtung 11 übertragene Signal direkt durch die Empfangsvorrichtung 12 empfangen wird, um verstärkt zu werden. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weisen die Übertragungsvorrichtung 11 und die Empfangsvorrichtung 12 annähernd die gleichen Frequenzeigenschaften auf.

Durch Wiederholen eines Zyklus zur Übertragung des empfangenen Signals (d. h. der Druckwelle) durch die Empfangsvorrichtung 12 von der Übertragungsvorrichtung 11, nachdem es verstärkt ist, sowie zum erneuten Empfangen des übertragenen Signals (d. h. der Druckwelle) durch die Empfangsvorrichtung 12 zum Reflektieren auf die nächste Übertragung von der Übertragungsvorrichtung 11 wird eine stehende Welle durch die Reflexionswelle erzeugt, die an einen stehenden bzw. statischen Zustand anzunähern ist (d. h. eine stehende Welle, die Wellenbäuche und Wellenknoten umfasst). Da die stehende Welle in dem statischen Zustand mehr als die Druckwelle verstärkt wird, weist die stehende Welle in dem statischen Zustand Frequenzeigenschaften auf, die derart eingestellt sind, dass eine maximale Amplitude (d. h. ein Wellenbauch) bei dem Eingangsabschnitt der Empfangsvorrichtung 12 vorliegt. Da verschiedene Moden vorhanden sind, die als stehende Welle dienen, wird das Signal an unterschiedliche stehende Wellen entsprechend den Umgebungsbedingungen (d. h. der Größe des geschlossenen Raumes, der Form, dem untergebrachten Objekt und der Innenraumtemperatur) angenähert.

Der elektrische Strom-Spannungs-Umwandlungsabschnitt 13 umfasst ein passives Element und einen Operationsverstärker, die eine Schaltung bilden. Der elektrische Strom-Spannungs-Umwandlungsabschnitt 13 weist eine vorbestimmte Bandpass-Eigenschaft zur Ausführung der elektrischen Strom-Spannungs-Umwandlung für das Signal, das zu dem gleichen Band gehört, in das Signal von der Empfangsvorrichtung 12 auf.

Der invertierende Verstärker 14 weist einen bekannten Schaltungsaufbau auf, der einen Operationsverstärker umfasst, der einen mit einem Rückkopplungswiderstand und einem Eingangswiderstand (d. h. einem in Reihe geschalteten Widerstand) verbundenen invertierenden Eingangsanschluss aufweist. Der invertierende Verstärker 14 verstärkt das Signal von dem elektrischen Strom- Spannungs-Umwandlungsabschnitt 13 und verzögert das von der Empfangsvorrichtung 12 empfangene Signal um 360 Grad. Somit wird das von Empfangsvorrichtung 12 empfangene Signal in der gleichen Phase verstärkt, um von der Übertragungsvorrichtung 11 wieder ausgegeben zu werden.

Der automatische Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 ändert automatisch die Verstärkung derart, dass die Signalstärke (d. h. das Amplitudenverhältnis), das von der Übertragungsvorrichtung 11 entsprechend der Signalstärke von der Empfangsvorrichtung 12 übertragen wird, annähernd konstant wird, um die erzeugte stehende Welle (d. h. einen Amplitudenwert oder effektiven Wert) zu stabilisieren. Der automatische Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 umfasst eine Erfassungsschaltung 26, die mit einem Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers 14 verbunden ist, einen Tiefpassfilter 27 und einen variablen Verstärker 28.

Die eine Diode D1 umfassende Wellenerfassungsschaltung 26 löscht einen Halbteil des Signals von dem invertierenden Verstärker 14 (d. h. eine Halbwellengleichrichtung). Das mit der Erfassungsschaltung 26 verbundene Tiefpassfilter 27 umfasst einen Kondensator C1 und einen Widerstand R1. Somit lässt das Tiefpassfilter 27 das Signal lediglich mit der tiefen Frequenz in dem Signal von der Wellenerfassungsschaltung 26 durch. Das durch das Tiefpassfilter 27 gehende Signal gibt eine stabile elektrische Spannung entsprechend dem Amplitudenwert aus, wenn das Signal von der Empfangsvorrichtung 12 stabil ist, d. h., wenn die stehende Welle stabil ist. Demgegenüber schwankt die von dem Signal, das durch das Tiefpassfilter 27 geht, ausgegebene elektrische Spannung entsprechend einer Zeitkonstante einer Aufladung und Entladung von CR, wenn eine plötzliche Schwankung in der stehenden Welle bei dem Start des Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum sowie aufgrund eines Luftstroms erzeugt wird. Anders ausgedrückt, die Empfindlichkeit bezüglich der Schwankung der stehenden Welle wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung durch das Volumen des Kondensators C1 bestimmt, der die Zeitkonstante bestimmt. Die Empfindlichkeit bezüglich der Schwankung der stehenden Welle wird derart vorbestimmt, dass die Temperaturänderung unter üblichen Umgebungsbedingungen sowie eine externe Schwingungserzeugung absorbiert werden. In diesem Fall wird die Schwankung der stehenden Welle nicht als Schwankung der elektrischen Spannung angezeigt. Wie es nachstehend beschrieben ist, wird die plötzliche Schwankung der stehenden Welle nicht absorbiert, um die elektrische Spannung versuchsweise zu ändern (d. h. zu verringern).

Der variable Verstärker 28 bildet als Ganzes einen nicht- invertierenden Verstärker. Der variable Verstärker 28 umfasst einen Operationsverstärker 31, einen Widerstand R11 und einen Widerstand R12, die miteinander in Reihe geschaltet sind, um als Rückkopplungswiderstand zu dienen, der mit dem invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 31 verbunden ist, sowie einen Widerstand R13 und einen Widerstand R15, die parallel zueinander geschaltet sind, und einen Widerstand R14, der in Reihe zu einem Transistor J1 geschaltet ist und der parallel zu dem Widerstand R13 geschaltet ist. Die Widerstände R13, R14, R15 dienen als Eingangswiderstand. Das Tiefpassfilter 27 ist mit einem Gate-Anschluss des Transistors J1 zur Zufuhr des Ausgangssignals angeschlossen.

Der Widerstand des Transistors J1 wird automatisch entsprechend dem Ausgangssignalpegel von dem Tiefpassfilter 27 (d. h. der Signalstärke von der Empfangsvorrichtung 12) verändert. Das heißt, wenn der Ausgangssignalpegel von dem Tiefpassfilter 27 hoch ist, wird der Widerstand des Transistors J1 groß, um den Eingangswiderstand zu erhöhen. Wenn der Ausgangssignalpegel von dem Tiefpassfilter 27 niedrig ist, wird der Widerstand des Transistors J1 klein, um den Eingangswiderstand zu verringern. Wie es allgemein bekannt ist, gilt, dass je größer der Eingangswiderstand ist, desto kleiner ist das Amplitudenverhältnis (d. h. die Verstärkung) des nicht-invertierenden Verstärkers, das durch den Rückkopplungswiderstand und den Eingangswiderstand bestimmt wird. Folglich wird das Amplitudenverhältnis (d. h. die Verstärkung) des nicht- invertierenden Verstärkers automatisch gesteuert, um klein zu sein, wenn der Ausgangssignalpegel von dem Tiefpassfilter hoch ist, und um groß zu sein, wenn der Ausgangssignalpegel von dem Tiefpassfilter 27 niedrig ist.

Ein Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers 14 ist mit einem nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Operationsverstärkers 31 verbunden. Die Übertragungsvorrichtung 11 ist mit einem Ausgangsanschluss des Operationsverstärkers 31 verbunden. Folglich verstärkt der variable Verstärker 28 das Signal von dem invertierenden Verstärker 14 variabel auf die vorstehend beschriebene Weise für eine erneute Übertragung des verstärkten Signals von der Übertragungsvorrichtung 11.

Durch automatisches Ändern der Verstärkung, so dass die Signalstärke, die von der Übertragungsvorrichtung 11 entsprechend der Signalstärke von der Empfangsvorrichtung 12 übertragen wird, annähernd konstant wird, wird die erzeugte stehende Welle (d. h. der Amplitudenwert oder der effektive Wert) stabilisiert.

Wie es vorstehend beschrieben ist, wird bei dem durch die Empfangsvorrichtung 12 empfangenen Signal die elektrische Spannungsumwandlung in dem elektrischen Strom-Spannungs- Umwandlungsabschnitt 13 ausgeführt, das umgewandelte Signal wird durch den invertierenden Verstärker 14 verstärkt, die Verstärkung des Signals wird automatisch derart verändert, dass die von der Übertragungsvorrichtung 11 übertragene Signalstärke annähernd die Konstante bei dem automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 wird, und das Signal wird von der Übertragungsvorrichtung 11 erneut übertragen. Wie es vorstehend beschrieben ist, wird die Phase des Signals von der Empfangsvorrichtung 12 um annähernd 360 Grad durch den elektrischen Strom- Spannungs-Umwandlungsabschnitt 13, den invertierenden Verstärker 14 und den automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 verschoben. Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird das gesamte Amplitudenverhältnis von der Übertragungsvorrichtung 11 zu der Empfangsvorrichtung 12 einschließlich des geschlossenen Raums S derart vorbestimmt, dass es größer als eins (1) bei dem statischen Zustand ist. Folglich wird durch Wiederholen des Zyklus zur erneuten Übertragung des verstärkten Signals von der Übertragungsvorrichtung 11 nach Verschiebung der Phase und Verstärkung des Signals von der Empfangsvorrichtung 12 auf die vorstehend beschriebene Weise eine stabile stehende Welle in dem geschlossenen Raum S erzeugt.

Ein Absolutwertschaltungsabschnitt 16 ist mit einem Ausgangsanschluss des invertierenden Verstärkers 14 verbunden. Der Absolutwertschaltungsabschnitt 16 gibt das Signal von dem invertierenden Verstärker 14 als elektrischen Spannungswert nach einer Kommutation aus. Wie es vorstehend beschrieben ist, entspricht, da die Verstärkung automatisch derart verändert wird, dass die von der Übertragungsvorrichtung 11 übertragene Signalstärke annähernd konstant entsprechend der Signalstärke von der Empfangsvorrichtung 12 bei dem automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 wird, um die stehende Welle zu stabilisieren, das Ausgangssignal von dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16 dem Gleichstromsignal (d. h. der elektrischen Spannung), das einen vorbestimmten und annähernd konstanten Pegel entsprechend dem Amplitudenwert oder dem effektiven Wert der stehenden Welle aufweist.

Der mit der Absolutwertschaltung 16 verbundene Vergleichsabschnitt 17 umfasst einen Komparator 32, eine elektrische Referenzspannungserzeugungsschaltung 33 und ein Solenoid 34. Der Absolutwertschaltungsabschnitt 16 ist mit einem invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 32 verbunden, damit das Gleichstromsignal (d. h. die elektrische Spannung) des Pegels entsprechend der Signalstärke von der Empfangsvorrichtung 12 zugeführt wird. Demgegenüber ist die elektrische Referenzspannungserzeugungsschaltung 33 mit einem nicht- invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 32verbunden. Die elektrische Referenzspannungserzeugungsschaltung 33 umfasst zwei Widerstände R, R, die in Reihe zueinander geschaltet sind und mit einer Spannungsquelle V+ verbunden sind, wobei ein Verbindungsabschnitt der Widerstände R, R an den nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 32 angeschlossen ist. An den nicht-invertierenden Eingangsanschluss des Komparators 32 ist eine geteilte Spannung (d. h. V+/2) der Spannungsquelle V+ durch die Widerstände R, R als eine elektrische Referenzspannung Vr angelegt, die als eine elektrische Alarmbestimmungsspannung dient. Der Komparator 32 vergleicht das Gleichstromsignal (d. h. die elektrische Spannung) von dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16 und die elektrische Referenzspannung Vr. Wenn das Gleichstromsignal (d. h. die elektrische Spannung) von dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16 größer als die elektrische Referenzspannung Vr ist (d. h., wenn die stehende Welle stabil ist), gibt der Komparator 32 ein Hoch-Pegel-Signal aus dem zugehörigen Ausgangsanschluss aus. Wenn der Pegel des Gleichstromsignals von dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16 kleiner als die elektrische Referenzspannung Vr ist (d. h., wenn eine plötzliche Schwankung in der stehenden Welle erzeugt wird), gibt der Komparator ein Tief-Pegel-Signal aus dem zugehörigen Ausgangsanschluss aus.

Das Solenoid 34 umfasst einen Widerstand R10, der in Reihe mit einer Spannungsquelle V+ geschaltet ist, und einen Transistor T1. Ein Basisanschluss des Transistors T1 ist mit dem Ausgangsanschluss des Komparators 32 verbunden. Somit ist, wenn das Hoch-Pegel-Signal von dem Ausgangsanschluss des Komparators 32 zugeführt wird, der Transistor T1 für eine Energieversorgung des Solenoids eingeschaltet. Demgegenüber nimmt, wenn das Tief-Pegel- Signal von dem Ausgangsanschluss der Übertragungsvorrichtung 32 zugeführt wird, der Transistor T1 einen ausgeschalteten Zustand an. In diesem Fall wird ein Potential zwischen dem Kollektoranschluss und dem Emitteranschluss des Transistors T1 erzeugt.

Der Summer 18 ist zwischen dem Kollektoranschluss und dem Emitteranschluss des Transistors T1 derart angeschlossen, dass er parallel zu dem Transistor T1 positioniert ist. Der Summer 18 erzeugt ein Geräusch zur Alarmierung durch Anlegen der Potentialdifferenz, wenn die Potentialdifferenz zwischen dem Kollektoranschluss und dem Emitteranschluss erzeugt wird, wenn der Transistor T1 ausgeschaltet wird.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der nachstehend beschriebene Effekt erreicht werden.

In Bezug auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel wird die stehende Welle in dem geschlossenen Raum S durch die Druckwelle des Gases, wie beispielsweise die Schallwelle und die Ultraschallwelle, erzeugt. Somit können durch Überwachung der Schwankung der stehenden Welle beispielsweise die Wertänderung des geschlossenen Raumes S und die Änderung des Luftstromes erfasst werden, und somit können der Eindringling in den geschlossenen Raum S und der Wechsel von dem geschlossenen Raum zu einem offenen Raum (d. h., die Öffnung der Türen und Fenster) erfasst werden.

Entsprechend dem Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die stehende Welle in dem geschlossenen Raum erzeugt, indem ein selbsterregender Oszillator mit dem gesamten Abschnitt von der Übertragungsvorrichtung 11 zu der Empfangsvorrichtung 12 einschließlich des geschlossenen Raumes S (d. h. 11-15 einschließlich des geschlossenen Raumes S) aufgebaut wird. In Bezug auf diesen Aufbau kann der Systemaufbau im Vergleich zu dem Fall einer Steuerung der Verstärkung und der Phase durch Überwachung des Zustandes der stehenden Welle vereinfacht werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann durch Stabilisierung der stehenden Welle (d. h. des Amplitudenwerts oder des effektiven Werts) durch den automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 die Schwankung der stehenden Welle genauer überwacht werden.

Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Eindringerfassung vorzugsweise auf der Grundlage der Schwankung des Ausgangssignals (d. h. der elektrischen Spannung) von dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16 entsprechend der Stärke (d. h. dem Amplitudenwert oder dem effektiven Wert) der stehenden Welle bestimmt werden.

In Bezug auf das Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die Druckwelle von der Übertragungsvorrichtung 11 durch die Beugung kugelförmig gestreut. Somit kann das Signal (d. h., die Druckwelle) in den gesamten Raum zur Erzeugung der stehenden Welle ungeachtet des Vorhandenseins von Hindernissen verbreitet werden.

Das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel begrenzt und kann wie nachstehend beschrieben variiert werden.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel umfasst die Übertragungsvorrichtung 11 den die Richtwirkung aufweisenden Kondensatorlautsprecher 21 und den Deckelkörper 22, der mit dem Loch 22a in dem Mittelabschnitt ausgebildet ist. Wie es in Fig. 4 gezeigt ist, kann anstelle des Kondensatorlautsprechers 21 ein die Richtwirkung aufweisender Magnetlautsprecher 41 verwendet werden. Die Druckwelle von der Übertragungsvorrichtung wird durch die Beugung kugelförmig gestreut. Anstelle des Kondensatorlautsprechers 21 kann ebenso ein die Richtwirkung aufweisender piezoelektrischer Lautsprecher angewendet werden.

Wie es in Fig. 5 gezeigt ist, kann ein piezoelektrischer Oszillator 42, der mit einem Oszillationskörper 43 verbunden ist, der einem halbkugelförmig hergestellten elastischen Körper, wie beispielsweise Metall, entspricht, verwendet werden, um als die Übertragungsvorrichtung zu dienen. Die Druckwelle von der Übertragungsvorrichtung wird kugelförmig gestreut. Somit wird die stehende Welle erzeugt, indem das Signal (d. h. die Druckwelle) in dem gesamten Raum ungeachtet des Vorhandenseins von Hindernissen verbreitet wird. Der Oszillationskörper 43 kann kugelförmig oder vielflächig sein.

Obwohl in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel der die Richtwirkung aufweisende Kondensatorlautsprecher verwendet wird, um als Übertragungsvorrichtung 11 zu dienen, können andere die Richtwirkung aufweisende Lautsprecher und Ultraschallwellenoszillatoren als Übertragungsvorrichtung verwendet werden.

Obwohl in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel das die Richtwirkung aufweisende Kondensatormikrofon als die Empfangsvorrichtung 12 verwendet wird, können andere die Richtwirkung aufweisende Mikrofone als Empfangsvorrichtung verwendet werden.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die in der elektrischen Referenzspannungserzeugungsschaltung 33 erzeugte elektrische Referenzspannung Vr als ein Schwellenwert (d. h., eine elektrische Alarmbestimmungsspannung), ob der Alarm erzeugt wird, vorbestimmt. Statt dessen kann der stabile Amplitudenwert oder der effektive Wert von der Empfangsvorrichtung 12 nach Ablauf einer vorbestimmten Zeit gespeichert werden, um als die elektrische Alarmbestimmungsspannung zu dienen.

Gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die Eindringerfassung auf der Grundlage der Schwankung des Ausgangssignals (der elektrischen Spannung) von dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16 entsprechend der Stärke (d. h. dem Amplitudenwert oder dem effektiven Wert) der stehenden Welle bestimmt. Anstelle dieses Aufbaus kann die Eindringerfassung durch Digitalisieren des Signals von der Empfangsvorrichtung 12 (d. h. dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16) und durch Vergleichen des digitalisierten Signals und des Signals, das die Eigenschaften bei einem Eindringen zeigt, mit einem digitalisierten Bewertungsplan bestimmt werden. Zusätzlich kann die Eindringerfassung durch Speichern der Signalwelle von der Empfangsvorrichtung 12 (d. h., dem Absolutwertschaltungsabschnitt 16) und durch Vergleichen der Signalwelle mit einer Signalwelle, die die Eigenschaften bei einem Eindringen zeigt, bestimmt werden.

Obwohl gemäß dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel die stehende Welle (d. h. der Amplitudenwert oder der effektive Wert) durch den automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt 15 stabilisiert wird, kann die Verstärkung derart gesteuert werden, dass die von der Übertragungsvorrichtung 11 übertragene Signalstärke annähernd konstant wird, indem die elektrische Spannungssteuerung entsprechend dem überwachten Zustand der stehenden Welle ausgeführt wird.

Obwohl die stehende Welle in dem geschlossenen Raum S durch Aufbauen des selbsterregten Oszillators durch den gesamten Abschnitt von der Übertragungsvorrichtung 11 zu der Empfangsvorrichtung 12 einschließlich des geschlossenen Raumes S erzeugt wird, kann die stehende Welle in dem geschlossenen Raum erzeugt werden, indem die Verstärkung und die Phase gesteuert werden, indem der Zustand der stehenden Welle solange überwacht wird, wie das gesamte Amplitudenverhältnis von der Übertragungsvorrichtung 11 zu der Empfangsvorrichtung 12 einschließlich des geschlossenen Raumes S größer als Eins ist und das Signal von der Empfangsvorrichtung 12 von der Übertragungsvorrichtung 11 nach einer Verschiebung um 360 Grad übertragen wird.

Eine Phasenverschiebungsschaltung kann für die Phaseneinstellung verwendet werden.

Die stehende Welle kann durch Bereitstellen einer Auslöse- bzw. Triggerschaltung zur Hervorrufung der stehenden Welle aktiviert werden. Bezüglich eines Systems zur Schaffung des geschlossenen Raumes durch Schließen der Tür kann die Druckänderung, die in dem geschlossenen Raum erzeugt wird, wenn die Tür geschlossen wird, als Auslöser zur Aktivierung des Überwachungssystems für einen geschlossenen Raum dienen.

Ein Überwachungsbetrieb kann verschoben werden, indem er mit dem Schließsignal eines schlüssellosen Zugangssystems synchronisiert wird. Die Freigabe des Überwachungsbetriebs kann ausgeführt werden, indem mit einem Entriegelungssignal des schlüssellosen Zugangssystems synchronisiert wird.

Weitere Schaltungsaufbauten können angewendet werden.

Wie es vorstehend beschrieben ist, kann der geschlossene Raum vorzugsweise durch Erfassung der Volumenänderung des geschlossenen Raums und der Änderung des Luftstromes überwacht werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Systemaufbau im Vergleich zu dem Fall vereinfacht werden, in dem die Verstärkung und die Phase durch Überwachung des Zustands der stehenden Welle gesteuert werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann die Eindringerfassung auf der Grundlage der Schwankung entweder des Amplitudenwerts oder des effektiven Werts der stehenden Welle bestimmt werden.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann das Signal (d. h. die Druckwelle) in dem gesamten Raum zur Erzeugung der stehenden Welle ungeachtet des Vorhandenseins der stehenden Welle verbreitet werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem eines geschlossenen Raums wird die stehende Welle in dem geschlossenen Raum durch die Druckwelle des Gases, wie beispielsweise die Schallwelle und die Ultraschallwelle, erzeugt. Somit werden durch Überwachung der Schwankung der stehenden Welle die Volumenänderung des geschlossenen Raums und die Änderung des Luftstromes erfasst und somit die Eindringlinge und der Übergang von dem geschlossenen Raum zu dem offenen Raum (d. h. aufgrund eines Öffnens der Tür und der Fenster) erfasst.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum wird die stehende Welle in dem geschlossenen Raum durch Aufbau des selbsterregten Oszillators erzeugt. Somit wird der Systemaufbau im Vergleich zu dem Fall vereinfacht, bei dem die Verstärkung und die Phase durch Beobachtung des Zustands der stehenden Welle ohne den selbsterregten Oszillator gesteuert werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum wird entweder die stehende Welle oder der Amplitudenwert der stehenden Welle oder der effektive Wert der stehenden Welle stabilisiert. Somit wird die Schwankung der stehenden Welle weiter genau überwacht.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum kann die Eindringerfassung vorzugsweise auf der Grundlage der Schwankung entweder des Amplitudenwerts der stehenden Welle oder des effektiven Werts der stehenden Welle bestimmt werden.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum wird die von der Übertragungsvorrichtung übertragene Druckwelle kugelförmig gestreut, indem sie gebeugt wird. Somit kann das Signal (d. h. die Druckwelle) in dem gesamten Raum ungeachtet der Existenz von Hindernissen verbreitet werden, um so die stehende Welle zu erzeugen.

Gemäß dem erfindungsgemäßen Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum wird die von der Übertragungsvorrichtung übertragene Druckwelle kugelförmig gestreut. Somit kann die stehende Welle erzeugt werden, indem das Signal (d. h. die Druckwelle) in dem gesamten Raum ungeachtet der Existenz von Hindernissen verbreitet wird.

Die Grundprinzipien, bevorzugte Ausführungsbeispiele und Betriebsarten der vorliegenden Erfindung sind in der vorstehenden Spezifikation beschrieben. Die Erfindung, die geschützt werden soll, soll jedoch nicht derart interpretiert werden, dass sie auf die offenbarten spezifischen Ausführungsbeispiele begrenzt ist. Ferner sollen die hierin beschriebenen Ausführungsbeispiele eher als Veranschaulichung als als Einschränkung betrachtet werden. Variationen und Änderungen können durch Dritte ausgeführt werden und Äquivalente können verwendet werden, ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Folglich ist es ausdrücklich beabsichtigt, dass alle derartigen Variationen, Änderungen und Äquivalente, die in den Umfang der vorliegenden Erfindung, wie er in den Patentansprüchen definiert ist, fallen, hierdurch umfasst sind.

Wie vorstehend beschrieben ist, wird ein Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum bereitgestellt, das den geschlossenen Raum vorzugsweise durch Erfassung der Änderung des Luftstromes und der Volumenänderung des geschlossenen Raums überwacht. Das Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum umfasst eine Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung und Übertragung der Druckwelle des Gases, eine Empfangsvorrichtung zum Empfangen der Druckwelle des Gases, einen invertierenden Verstärker zur Verstärkung des Signals von der Empfangsvorrichtung über einen elektrischen Strom-Spannungs-Umwandlungsabschnitt und einen automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt. Das verstärkte Signal von der Empfangsvorrichtung wird von der Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung der stehenden Welle in dem geschlossenen Raum übertragen.


Anspruch[de]
  1. 1. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum, mit:

    einer Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung und Übertragung einer Druckwelle eines Gases,

    einer Empfangsvorrichtung zum Empfangen der Druckwelle des Gases,

    einem Verstärkerabschnitt zur Verstärkung eines von der Empfangsvorrichtung übertragenen Signals,

    wobei das verstärkte Signal von der Empfangsvorrichtung von der Übertragungsvorrichtung zur Erzeugung einer stehenden Welle in einem geschlossenen Raum übertragen wird.
  2. 2. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach Anspruch 1, mit einem selbsterregten Oszillator zur Erzeugung der stehenden Welle in dem geschlossenen Raum.
  3. 3. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach einem der Ansprüche 1 oder 2, mit:

    einem automatischen Verstärkungssteuerungsabschnitt zur automatischen Änderung einer Verstärkung, so dass eine von der Übertragungsvorrichtung übertragene Signalstärke annähernd eine Konstante entsprechend der Signalstärke von der Empfangsvorrichtung wird, wobei der automatische Verstärkungssteuerungsabschnitt entweder die stehende Welle oder einen Amplitudenwert der stehenden Welle oder einen effektiven Wert der stehenden Welle stabilisiert.
  4. 4. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach Anspruch 3, mit einer Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer Eindringerfassung auf der Grundlage einer Schwankung entweder des Amplitudenwerts der stehenden Welle oder des effektiven Werts der stehenden Welle.
  5. 5. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach Anspruch 4, wobei die Bestimmungseinrichtung einen elektrischen Spannungswert von der Empfangsvorrichtung entsprechend der Signalstärke und eine vorbestimmte elektrische Alarmbestimmungsspannung vergleicht und die Erfassung des Eindringens bestimmt, wenn der elektrische Spannungswert kleiner als die elektrische Alarmbestimmungsspannung ist.
  6. 6. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach Anspruch 5, wobei die Bestimmungseinrichtung entweder einen eine Richtwirkung aufweisenden Lautsprecher oder einen Ultraschalloszillator umfasst sowie ein Loch bei einem zugehörigen Ausgangsabschnitt umfasst.
  7. 7. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach Anspruch 5, wobei die Übertragungsvorrichtung einen piezoelektrischen Oszillator umfasst, der mit einem elastischen Körper mit entweder einer kugelförmigen oder i einer vielflächigen Form verbunden ist.
  8. 8. Überwachungssystem für einen geschlossenen Raum nach Anspruch 2, wobei eine Empfindlichkeit für eine Schwankung der stehenden Welle durch ein Volumen eines Kondensators bestimmt wird.






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