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  1. Erweiterte Patentsuche
VeröffentlichungsnummerDE19642607 A1
PublikationstypAnmeldung
AnmeldenummerDE1996142607
Veröffentlichungsdatum23. Apr. 1998
Eingetragen16. Okt. 1996
Prioritätsdatum16. Okt. 1996
Auch veröffentlicht unterDE19642607C2
Veröffentlichungsnummer1996142607, 96142607, DE 19642607 A1, DE 19642607A1, DE-A1-19642607, DE19642607 A1, DE19642607A1, DE1996142607, DE96142607
ErfinderAndreas Dipl Ing Schuerrlein
AntragstellerTelefunken Microelectron
Zitat exportierenBiBTeX, EndNote, RefMan
Externe Links: DPMA, Espacenet
Automobile passenger space surveillance method for anti-theft alarm
DE 19642607 A1
Zusammenfassung
The passenger space surveillance method uses an ultrasonic module (2), which evaluates the frequency shift between a received ultrasonic signal (222) and a transmitted ultrasonic signal (213). The transmitter of the ultrasonic module provides a signal of given frequency, with the received ultrasonic signal mixed with a reference frequency having a defined frequency difference from, the transmitted ultrasonic signal. The mixed signal is evaluated by transformation into the frequency range and comparison of the line spectrum with stored alarm criteria patterns, to activate the alarm signal.
Ansprüche(6)  übersetzt aus folgender Sprache: Deutsch
1. Verfahren zum Überwachen eines im wesentlichen geschlossenen Raums ( 1 ) mittels einer ein Ultraschall-Modul ( 2 ) aufweisenden Ultraschall-Alarmanlage, wobei bei einem vom Ultraschall-Modul ( 2 ) durchgeführten Meßvorgang die Frequenzverschiebung eines Ultraschall-Empfangssignals ( 222 ) bezüglich eines Ultraschall-Sendesignals ( 213 ) bewer tet wird, indem 1. A method for monitoring a substantially closed space (1) by means of an ultrasonic module (2) having ultrasonic alarm system, whereby in a from the ultrasonic module (2) carried out measuring the frequency shift of an ultrasonic reception signal (222) with respect to a ultrasonic transmission signal (213) is switched assessed by
  • - von einer Sendeeinheit ( 21 ) des Ultraschall-Moduls ( 2 ) das Ultraschall-Sendesi gnal ( 213 ) mit einer bestimmten Sendefrequenz (f S ) emittiert wird, - From a transmitting unit (21) of the ultrasonic module (2) is emitted, the ultrasonic signal Sendesi (213) with a given transmission frequency (f S),
  • - von einer Empfangseinheit ( 22 ) des Ultraschall-Moduls ( 2 ) die reflektierte Strah lung als Ultraschall-Empfangssignal ( 222 ) detektiert wird, - A receiving unit (22) of the ultrasonic module (2), the reflected ent radiation is detected as an ultrasonic reception signal (222),
  • - durch eine Verarbeitungseinheit ( 23 ) des Ultraschall-Moduls ( 2 ) das detektierte Ultraschall-Empfangssignal ( 223 ) mit einem Referenzsignal vorgegebener Refe renzfrequenz (f R ) gemischt und so ein Mischsignal generiert wird, - By a processing unit (23) of the ultrasonic module (2) the detected ultrasonic receiving signal (223) with a reference signal of predetermined Refe rence frequency (f R) mix as a mixed signal is generated,
  • - durch eine Auswerteeinheit ( 24 ) des Ultraschall-Moduls ( 2 ) das Mischsignal be wertet wird, - By an evaluation unit (24) of the ultrasonic module (2) is the mixed signal be enhanced,
    dadurch gekennzeichnet , daß characterized in that
  • - die Referenzfrequenz (f R ) des Referenzsignals mit einer bestimmten Frequenzdif ferenz (Δf) bezüglich der Sendefrequenz (f S ) des Ultraschall-Sendesignals ( 213 ) vorgegeben wird, so daß dem Mischsignal als Trägerfrequenz (f T ) der Betrag der Frequenzdifferenz (Δf) zugeordnet wird, - The reference frequency (f R) of the reference signal with a specific Frequenzdif reference (.DELTA.f) with respect to the transmission frequency (f S) of the ultrasonic transmission signal (213) is predetermined so that the mixed signal as a carrier frequency (f T) of the amount of the frequency difference (.DELTA.f ) is assigned,
  • - von der Verarbeitungseinheit ( 23 ) eine digitale Verarbeitung des Mischsignals vor genommen wird, indem das Mischsignal abgetastet wird, das abgetastete Misch signal digitalisiert wird, und das digitalisierte Mischsignal in den Frequenzbereich transformiert wird, - The processing unit (23) comprises a digital processing of the mixed signal is taken before, by the mixed signal is sampled, the sampled composite signal is digitized and the digitized mixed signal is transformed into the frequency domain,
  • - durch die Auswerteeinheit ( 24 ) das Linienspektrum im Frequenzbereich durch Vergleich mit abgespeicherten als Alarmkriterium dienenden Alarmmustern und Fehlalarmmustern bewertet wird und anhand dieser Bewertung ein Ausgangssi gnal (AS) ausgegeben wird. - By the evaluation unit (24) the line spectrum is evaluated in the frequency domain by comparison with stored serving as an alarm criterion Alarm patterns and false alarm patterns and light of this evaluation a Ausgangssi signal (AS) is output.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anpassung der Alarm muster und Fehlalarmmuster an unterschiedliche Öffnungen ( 12 , 13 ) und/oder unter schiedliche Innenräume ( 10 ) eines zu überwachenden Raums ( 1 ) oder an unterschiedli che zu überwachende Räume ( 1 ) mittels Mustererkennung durchgeführt wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that an adjustment of alarm patterns and false alarm patterns to different openings (12, 13) and / or with different interiors (10) of the monitored area (1) or to unterschiedli surface to be monitored spaces ( 1) is carried out by means of pattern recognition.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschall- Alarmanlage im Pulsbetrieb mit Meßvorgängen aus Meßzeit und Pausenzeit betrieben wird, und daß während der Pausenzeiten das Ultraschall-Modul ( 2 ) abgeschaltet wird. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the ultrasonic alarm system is operated in pulsed mode with measuring processes of measuring time and pause time, and that the ultrasonic module (2) is switched off during break times.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultraschall-Alarmanlage im Pulsbetrieb derart betrieben wird, daß in einem Normal-Modus für die Meßvorgänge eine lange Pausenzeit vorgegeben wird, und daß bei Alarmverdacht in einem Alarm- Modus für die Meßvorgänge eine kurze Pausenzeit vorgegeben wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the ultrasonic alarm system is operated in the pulsed mode so that in a normal mode for the measuring operations, a long pause period is predetermined, and in that when the alarm is suspected in an alarm mode, a short to the measurement procedures pause time is set.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ultra schall-Modul ( 2 ) zentral im zu überwachenden Raum ( 10 ) angeordnet wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the ultrasonic module (2) is arranged centrally in the space to be monitored (10).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Überwachung der Seitenfensterschei ben ( 11 , 12 ) und/oder des Innenraums ( 10 ) eines Kraftfahrzeugs ( 1 ). 6. The method according to any one of claims 1 to 5 for monitoring the side discs have a window (11, 12) and / or of the interior (10) of a motor vehicle (1).
Beschreibung  übersetzt aus folgender Sprache: Deutsch

Zum Schutz vor Einbrüchen, Diebstählen oder dem Eindringen unbefugter Personen wer den im wesentlichen geschlossene Räume (insbesondere deren Öffnungen und Innen räume) durch Alarmanlagen überwacht. For protection against break-ins, theft or unauthorized persons who said substantially enclosed spaces (in particular their openings and interior rooms) monitored by alarm systems.

Neben IR-Alarmanlagen unter Verwendung von Reflex-Lichtschranken (Retro-Reflekto ren) sind auch mittels Ultraschall (Frequenzbereich bsp. 10 kHz bis 100 kHz) betriebene Ultraschall-Alarmanlagen gebräuchlich, bei denen die signifikante Änderung eines von ei nem Ultraschall-Sender emittierten Ultraschall-Sendesignals zum Erkennen von Einbrü chen, Einbruchsversuchen oder unbefugtem Eindringen herangezogen wird: In addition to IR alarm systems using retro-reflective sensors (retro-reflectometer ren) are also using ultrasound (frequency range bsp. 10 kHz to 100 kHz) powered ultrasonic alarm systems in use in which the significant change of an emitted from egg nem ultrasonic transmitter ultrasonic -Sendesignals surfaces to detect Einbrü intrusions and unauthorized intrusion is used:

  • - beim (statischen) Impulsechoverfahren werden vom Ultraschall-Sender als Ultra schall-Sendesignal in kurzen Zeitabständen Ultraschall-Pulse emittiert, von einem Ultraschall-Empfänger die nach Reflexion entstehenden Pulsprofile als Ultraschall- Empfangssignal detektiert, und diese von einer Auswerteeinheit ausgewertet; - The (static) pulse-echo method are emitted from the ultrasonic transmitter and ultrasonic transmission signal at short time intervals ultrasonic pulses detected by an ultrasonic receiver arising after reflection pulse profiles as ultrasonic reception signal, and this is evaluated by an evaluation unit; pro blematisch ist hierbei das Auftreten von Interferenzerscheinungen und die Abhän gigkeit des Übertragungsmediums Luft von der Temperatur oder von Bewegun gen, wodurch das Ultraschall-Empfangssignal und damit dessen Auswertung oft mals verfälscht wird. become problematic here is the occurrence of interference phenomena and the depen dence of the transmission medium of the air temperature or Bewegun conditions, whereby the received ultrasound signal and thus its evaluation is often times corrupted.
  • - beim auf Bewegungen ansprechenden (dynamischen) Dopplerverfahren ("Bewe gungsmelder") wird vom Ultraschall-Sender ein kontinuierliches Ultraschall-Sen designal mit bestimmter Sendefrequenz emittiert, vom Ultraschall-Empfänger wird das nach Reflexion entstehende Ultraschall-Empfangssignal detektiert und von ei ner Auswerteeinheit die Frequenzverschiebung (Dopplerverschiebung) zwischen Ultraschall-Sendesignal und Ultraschall-Empfangssignal nach einer Frequenz transformation (Mischung des Ultraschall-Empfangssignals mit einem Referenzsi gnal bestimmter Referenzfrequenz) ausgewertet; - When responding to movements (dynamic) Doppler method ("BeWe ment detector") is a continuous ultrasonic Sen issued Designal with certain transmission frequency of the ultrasonic transmitter, the ultrasonic receiver that formed after reflection ultrasonic receiving signal is detected and egg ner evaluating the frequency shift (Doppler shift) evaluated between ultrasonic transmission signal and received ultrasound signal after frequency transformation (mixture of ultrasonic receiving signal with a signal Referenzsi certain reference frequency); üblicherweise wird hierbei das Ultraschall-Empfangssignal mit einem die Sendefrequenz als Referenzfrequenz aufweisenden Referenzsignal auf die Trägerfrequenz Null heruntergemischt. typically in this case the ultrasonic receiving signal is down-mixed with a transmission frequency having as a reference frequency reference signal to the carrier frequency zero. Pro blematisch ist hierbei das Auftreten von Luftbewegungen, die eine nicht vorhan dene Bewegung im zu überwachenden Raum vortäuschen. Become problematic here is the occurrence of air movements that simulate a non IN ANY ous movement in the monitored area. Da durch den Misch vorgang auf die Trägerfrequenz Null eine eventuell auftretende Frequenzverschie bung (Frequenzänderung) nur betragsmäßig erfaßt werden kann, ist eine Zuord nung zwischen der Frequenzverschiebung (Frequenzänderung) und der Bewe gungsrichtung nicht möglich, dh es kann nicht zwischen der zu einer Frequenz erhöhung führenden Herbewegung und der zu einer Frequenzerniedrigung füh renden Wegbewegung unterschieden werden); Since process by mixing the carrier frequency zero avoid a possible frequency shift environment (change in frequency) can only by amount detected an ass tion between the frequency shift (frequency change) and the BeWe is actuation direction is not possible, ie it can not distinguish between the increase to a frequency be distinguished leading motion and a lowering of the frequency-generating füh moving away); demzufolge haben Luftturbulen zen, Temperaturdrifts oder auch Erschütterungen oftmals Fehlalarme zur Folge. consequently Luftturbulen have zen, temperature drifts or vibrations often result in false alarms.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Überwachen eines im wesentlichen geschlossenen Raumes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 anzugeben, das gleichzeitig mit einer hohen Fehlalarmsicherheit verbunden ist. The invention has for its object to provide a simple and inexpensive method for monitoring a substantially closed chamber according to the preamble of claim 1, which is simultaneously connected to a high immunity to false alarms.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentan spruchs 1 gelöst. This object is achieved by the characterizing features of the patent claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen. Advantageous further developments and refinements of the method are evident from the dependent claims.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zum sicheren Erkennen eines Alarmfalls (Ein bruchsversuch, Eindringversuch) bei gleichzeitiger Vermeidung von Fehlalarmen das sog. Zweiseitenband-Dopplerverfahren herangezogen, bei dem eine Mischung des Ultraschall- Empfangssignals mit einem Referenzsignal, das eine um eine bestimmte Fre quenzdifferenz von der Sendefrequenz differierende Referenzfrequenz aufweist, vorge nommen wird; In the method according to the invention double sideband Doppler method for reliably detecting an alarm event (A intrusion attempt, intrusion), the so-called while avoiding false alarms. Used, in which a mixture of ultrasonic receiving signal with a reference signal having a to a certain Fri quenzdifferenz frequency of transmitter having differing reference frequency, provided is taken; das entstandene Mischsignal wird digital weiterverarbeitet und hinsichtlich der positiven und negativen Frequenzabweichung des Mischsignals bezüglich der Sende frequenz ausgewertet. the resulting mixed signal is digitally processed and evaluated with respect to the positive and negative frequency deviation of the mixing signal with respect to the transmission frequency.

Hierzu werden mittels eines Ultraschall-Moduls aus Sendeeinheit, Empfangseinheit, Ver arbeitungseinheit und Auswerteeinheit sukzessive Meßvorgänge generiert, bei denen For this purpose, by means of an ultrasonic module of a transmitter, receiver unit, United processing unit and control unit generates successive measurement operations in which

  • - von der Sendeeinheit (bsp. ein Ultraschall-Wandler) Ultraschallwellen als Ultraschall- Sendesignal (Wechselsignal) bestimmter Sendefrequenz entweder kontinuierlich (cw) oder pulsförmig (Energieeinsparung) in den zu überwachenden Raum emittiert wer den, - Emitted by the transmitter unit (. Bsp an ultrasonic transducer) ultrasonic waves as ultrasonic transmission signal (modulated signal) of certain transmission frequency either continuous wave (cw) or in pulses (energy saving) in the monitored area who the,
  • - von der Empfangseinheit die an den Begrenzungen/Öffnungen des Raums und an den im Raum befindlichen Gegenständen reflektierten Ultraschallwellen als Ultraschall- Empfangssignal detektiert und in ein elektrisches Empfangssignal zurückgewandelt werden, - Are detected by the receiving unit, the light reflected at the boundaries / openings of the space and the objects located in the space ultrasonic waves as the ultrasonic received signal, and converted back into an electrical reception signal,
  • - von der Verarbeitungseinheit das elektrische Empfangssignal verstärkt wird, das ver stärkte Empfangssignal mit dem Referenzsignal gemischt wird, das den Betrag der (geringfügigen) Frequenzdifferenz zwischen Sendefrequenz und Referenzfrequenz als Trägerfrequenz aufweisende Mischsignal einer Tiefpaßfilterung unterzogen wird, das tiefpaßgefilterte Mischsignal (Zeitsignal) digitalisiert wird, indem es unter Einhaltung des Abtasttheorems über eine vorgegebene Meßzeit abgetastet wird und die hierdurch erhaltenen Meßpunkte analog-/digital-gewandelt werden und die digitalisierten Meß punkte durch eine Fourier-Transformation, bsp. - From the processing unit, the electrical received signal is amplified, which is mixed ver strengthened reception signal with the reference signal, which is subjected to the amount of the (slight) frequency difference between transmission frequency and reference frequency as a carrier frequency having mixed signal of a low-pass filtering, the low pass filtered mixed signal (time signal) is digitized, by scanning it in compliance with the sampling theorem for a predetermined measuring time and the measuring points thereby obtained analog / digitally converted, and the digitalized measurement points by a Fourier transform, Ex. durch eine FFT ("Fast Fourier Trans formation"), in den Frequenzbereich (Spektralbereich) transformiert werden, be transformed by FFT ("Fast Fourier Transform formation"), in the frequency domain (spectral)
  • - von der Auswerteeinheit die hierdurch gewonnenen einzelnen Frequenzstützstellen (Spektrallinien) hinsichtlich Lage (Frequenz) und Betrag (Amplitude) ausgewertet wer den: ist im zu überwachenden Raum keine Bewegung vorhanden, enthält das Fre quenzspektrum nur die Spektrallinie der "heruntergemischten" Sendefrequenz (Träger frequenz); - Of the evaluation unit, the thus obtained individual measurement frequencies (spectral lines) were evaluated in terms of location (frequency) and amount (amplitude) who the no-motion is to be monitored space available containing Fre quency spectrum, only the spectral line of the "down-mixed" transmission frequency (carrier frequency ); Bewegungen im zu überwachenden Raum (bsp. der Luft oder von beliebi gen Objekten) führen zu weiteren Spektrallinien, die je nach Art der Bewegung ober halb, unterhalb oder beiderseits der Sendefrequenz (Trägerfrequenz) liegen. Movements to be monitored space (ex. The air or from objects beliebi conditions) lead to further spectral lines which, depending on the type of motion upper half, below or to either side of the transmission frequency (carrier frequency). Von der Auswerteeinheit werden die Spektrallinien durch Vergleich mit Alarmkriterien bewertet (die Spektrallinien werden - beispielsweise mittels Mustererkennung - mit den im zu überwachenden Raum auftretenden Alarmmustern und Fehlalarmmustern verglichen); From the evaluation, the spectral lines are evaluated by comparison with alarm criteria (the spectral lines - for example, by means of pattern recognition - compared with the alarm patterns and false alarm patterns occurring in the monitored area); anhand dieser Bewertung wird von der Auswerteeinheit ein Ausgangssignal ausgege ben: bei einer Übereinstimmung des Frequenzspektrums, dh der Spektrallinien mit einem der Alarmmuster (Alarmfall) wird als Ausgangssignal ein Alarmsignal abgege ben, andernfalls ein vom Alarmsignal abweichendes Ausgangssignal oder kein Aus gangssignal. on the basis of this evaluation by the evaluation unit, an output signal ausgege ben: in a match of the frequency spectrum, ie the spectral lines with the alarm pattern (alarm) is used as output an alarm signal abgege ben, otherwise deviates from the alarm output signal or no from input signal. Anzahl und Art der möglichen Alarmfälle sowie die Alarmkriterien (Alarm muster, Fehlalarmmuster) zur Charakterisierung dieser Alarmfälle können flexibel vor gegeben und an die unterschiedlichen Gegebenheiten (Öffnungen, Innenräume) der zu überwachenden Räume und an unterschiedliche Einbruchsszenarien angepaßt werden. Number and type of possible thefts as well as the alarm criteria (Alarm pattern, false alarm patterns) to characterize these thefts may, flexible before and at the different conditions (vents, interior) of the monitored areas and adapted to different intrusion scenarios. Die Mustererkennung zum Vergleich mit den Alarmkriterien kann für die un terschiedlichen zu überwachenden Räume beispielsweise mittels einer selbstlernen den Auswerteeinheit durchgeführt werden, beispielsweise auf der Basis eines neuro nalen Netzes. Pattern recognition for comparison with the alarm criteria can be performed for the ent un to be monitored rooms for example by means of a self-learn the evaluation, for example, based on a neuro-dimensional network.

Das Ultraschallmodul wird vorzugsweise zentral im zu überwachenden Raum angeordnet, beispielsweise bei Kraftfahrzeugen am Dach (-himmel) oder in der Mittelkonsole. The ultrasonic module is preferably arranged centrally in the monitored space, such as in motor vehicles on the roof (sky image) or in the center console.

Von der Auswerteeinheit kann das Ausgangssignal entweder an eine Basis-Alarmanlage abgegeben werden, die im Alarmfall die Ansteuerung von akustischen und optischen Warnsignalen übernimmt, oder direkt zur Ansteuerung der Warnsignale verwendet wer den. From the evaluation, the output signal can be delivered to a basic alarm system either that the activation of audible and visual warning signals shall in case of alarm, or used directly to control the warning signs to who.

Das Verfahren kann entweder in einem kontinuierlichen Betrieb oder aus Gründen der Stromersparnis in einem Pulsbetrieb mit Meßzeiten und Pausenzeiten durchgeführt wer den, wobei im Pulsbetrieb in den Pausenzeiten das Ultraschallmodul abgeschaltet wird (die Aktivierung des Ultraschallmoduls nach der Pausenzeit erfolgt beispielsweise mittels eines Timers). The process can be carried out either in a continuous operation, or for reasons of power savings in a pulsed mode with measurement times and break times who the where in pulse mode in the breaks between the ultrasonic module is switched off (the activation of the ultrasound module after the pause time is done for example by means of a timer). Weiterhin kann das Verfahren im Pulsbetrieb aus Gründen der weiteren Stromersparnis mittels eines Zwei-Modus-Betriebs ("Normal-Modus", "Alarm-Modus") mit einer betriebsmodusabhängigen Wiederholrate der Meßvorgänge durchgeführt werden: im "Normal-Modus" wird in größeren Zeitabständen (Pausenzeit beispielsweise 50 ms) ein Meßvorgang generiert, nur wenn ein Alarmverdacht besteht (beispielsweise bei Über schreiten eines Schwellwerts), wird in den "Alarm-Modus" übergegangen und eine Folge von (beispielsweise 100) Meßvorgängen in wesentlich kürzeren Zeitabständen (Pausen zeit beispielsweise 1 ms) generiert. Furthermore, the method can in pulse mode for the sake of further power savings by means of a two-mode operation ("normal mode", "alarm mode") are carried out with an operational mode-dependent repetition of measurement operations: in "Normal Mode" at longer intervals (Pause time, for example, 50 ms) generates a measurement process only when an alarm is suspected (eg in case of below a threshold), is passed into the "alarm mode" and a sequence of (eg, 100) measuring processes in a much shorter time intervals (pauses time, for example, 1 ms) generated.

Das vorgestellte Verfahren vereinigt mehrere Vorteile in sich: The proposed method combines several advantages:

  • - es wird auf einfache Weise ein Frequenzspektrum mit charakteristischen Fre quenzanteilen (Dopplerfrequenzen) bezüglich der Sendefrequenz (Trägerfre quenz) generiert und bewertet; - It is easily a frequency spectrum with characteristic Fri quenzanteilen (Doppler frequencies) of the transmission frequency (carrier frequency) with respect generated and evaluated; zur Bewertung der Frequenzanteile des Frequenz spektrums werden keine aufwendigen und hohe Kosten verursachende analoge Schaltungen oder Bauelemente (bsp. Filter hoher Ordnung oder Phasenrota tionsdiskriminatoren) benötigt so daß das Verfahren mit geringem Schaltungs aufwand und mit geringen Kosten realisiert werden kann, to assess the frequency components of the frequency spectrum, no complicated and high cost-generating analog circuits or components are (ex. high-order filter or Phasenrota tionsdiskriminatoren) is required so that the process costs with low circuit and can be implemented with low cost,
  • - ein Alarm wird nur bei Übereinstimmung des verarbeiteten und bewerteten Ultra schall-Empfangssignals mit einem der Alarmmuster ausgelöst, so daß eine hohe Sicherheit gegenüber Fehlalarmen (große Störsicherheit) erreicht wird, - An alarm is triggered only if they match the processed and rated ultrasonic reception signal with one of alarm pattern, so that a high security against false alarms (high noise immunity) is reached,
  • - durch die Mustererkennung ist eine Lernfähigkeit vorhanden, so daß das Verfah ren bei jedem zu überwachenden Raum eingesetzt bzw. an jeden zu überwa chenden Raum angepaßt werden kann; - So that the procedural ren by the pattern recognition is a learning capacity available, used in any room to be monitored or to be monitored at each relevant space can be adjusted; Einflüsse auf das Empfangssignal infolge von Temperaturschwankungen, Änderung der Luftfeuchte, Alterung und Serien streuung der Bauelemente des Ultraschallmoduls sowie Interferenzerscheinun gen können berücksichtigt und somit auf einfache Weise eliminiert werden, Influences on the received signal due to temperature variations, change of humidity, aging and scattering series of the components of the ultrasound module and Interferenzerscheinun gene may be considered, and thus eliminated in a simple manner,
  • - bei einer zentralen Anordnung des Ultraschall-Moduls im zu überwachenden Raum ist die Emission des Ultraschall-Sendesignals weitgehend isotrop, wo durch die Erfassung und Auswertung des Ultraschall-Empfangssignals verein facht wird, - At a central location of the ultrasound module in the monitored area, the emission of ultrasonic transmission signal is largely isotropic, where fomented by simplifying the detection and evaluation of ultrasonic receiving signal
  • - im Pulsbetrieb, insbesondere im Zwei-Modus-Betrieb, ist eine hohe Überwa chungssicherheit bei geringem Stromverbrauch (Kostenreduzierung) gegeben, so daß auch die mögliche Betriebszeit der Alarmanlage bei Speisung aus einer Bat terie signifikant verlängert wird. - In pulse mode, especially in the two-mode operation, a high surveil is given monitoring security and low power consumption (cost reduction), so that the possible operating time of the alarm system when connected to a Bat tery significantly extended.

Anhand der Zeichnung ( Fig. 1 und 2) wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel be schrieben - ein Verfahren zum Überwachen der Seitenfensterscheiben und des Innen raums eines Kraftfahrzeugs. Reference to the drawing (Fig. 1 and 2) will hereinafter be described an embodiment - a method for monitoring the side window panes and the interior of a motor vehicle.

Dabei zeigt die Fig. 1 die Seitenansicht des Kraftfahrzeugs mit den beiden Seitenfen sterscheiben und die Fig. 2 ein Blockschaltbild mit den Komponenten des zur Durchfüh rung des Verfahrens eingesetzten Ultraschall-Moduls der Ultraschall-Warnanlage. Here, 1 2, FIG. Is a side view of the vehicle with the two Seitenfen window panes and FIG. Is a block diagram showing the components of the imple out the method used for the ultrasonic module of the ultrasonic alarm system.

Gemäß der Fig. 1 dient die bsp. According to FIG. 1, the bsp used. durch den Schließvorgang (Betätigung des Schließzy linders an der Fahrertüre oder Betätigung einer Fernbedienung für die Zentralverriege lung) aktivierbare und deaktivierbare Ultraschall-Alarmanlage zur Überwachung der Sei tenfensterscheiben 11 , 12 (Öffnungen) und des Innenraums 10 des Kraftfahrzeugs 1 . by the closing operation (operation of Schließzy Linders on the driver's door or by pressing a remote control for the Zentralverriege setting) activated and deactivated ultrasonic alarm system for monitoring Be tenfensterscheiben 11, 12 (openings) and the interior space 10 of the motor vehicle. 1 Die Überwachung des gesamten Innenraums 10 des Kraftfahrzeugs 1 und der Seitenfenster scheiben 11 , 12 wird mittels von einem zentral im Innenraum 10 des Kraftfahrzeugs 1 (bsp. im Dachhimmel) angeordneten Ultraschall-Modul 2 der Ultraschall-Alarmanlage ge nerierten Meßvorgängen realisiert; The monitoring of the entire interior 10 of the motor vehicle 1 and the side window panes 11, 12 are arranged by means of a central location in the interior 10 of the motor vehicle 1 (bsp in the headliner.) Ultrasonic Module 2 of the ultrasonic alarm ge nerierten measuring processes is realized; hierdurch ist ein Schutz vor Einbruch in den Innenraum 10 des Kraftfahrzeugs 1 durch die Seitenfensterscheiben 11 , 12 und ein Schutz vor der Entwendung von Gegenständen aus dem Innenraum 10 des Kraftfahrzeugs 1 durch die Seitenfensterscheiben 11 , 12 gegeben. thereby protection against burglary in the interior 10 of the motor vehicle 1 through the side windows 11, 12, and a protection from the objects stolen from the interior 10 of the motor vehicle 1 through the side windows 11, 12 is given. In jedem Meßvorgang wird vom Ultraschall-Modul 2 ein Ultraschall-Sendesignal 213 mit der Sendefrequenz f S als Wechselsignal isotrop in alle Richtungen des Innenraums 10 des Kraftfahrzeugs 1 emittiert (Sendefrequenz f S bsp. 40 kHz) und das nach Reflexion an den Seitenfensterscheiben 11 , 12 , den Begrenzungen 13 , 14 , 15 (Karosserie, Seitenteile etc.) des Kraftfahrzeugs 1 oder an den sich im Innen raum 10 des Kraftfahrzeugs 1 befindlichen Gegenständen erhaltene Ultraschall-Emp fangssignal 222 detektiert, verarbeitet und ausgewertet. In each measurement, an ultrasound transmission signal 213 with the transmission frequency f S is of the ultrasonic module 2 as the alternating signal isotropically in all directions of the inner space 10 of the motor vehicle 1 emits (transmission frequency f S Ex. 40 kHz) and, after reflection at the side window panes 11 12, the limits of 13, 14, 15 (body, side panels, etc.) of the motor vehicle 1 or obtained from objects are located in the interior space 10 of the motor vehicle 1 Ultrasonic Emp detected start signal 222, processed and analyzed.

Gemäß der Fig. 2 besteht das Ultraschall-Modul 2 aus der Sendeeinheit 21 , der Emp fangseinheit 22 , der Signalverarbeitungseinheit 23 und der Auswerteeinheit 24 . According to FIG. 2, the ultrasonic module 2 from the transmission unit 21, the Emp capturing unit 22, the signal processing unit 23 and the evaluation unit 24th

Die von einem Signalgenerator 211 der Sendeeinheit 21 generierten Ultraschallwellen der Sendefrequenz f S (bsp. 40 kHz) werden als Ultraschall-Sendesignal 213 von einem bsp. The generated by a signal generator 211 of the transmitting unit 21 of the ultrasonic waves transmission frequency f S (Ex. 40 kHz) than the ultrasonic transmission signal 213 from a BSP. als Mikrofon ausgebildeten Ultraschall-Sender 212 der Sendeeinheit 21 in den Innenraum 10 des Kraftfahrzeugs 1 isotrop abgestrahlt; designed as a microphone ultrasonic transmitter 212 of the transmitting unit 21 isotropically radiated into the interior space 10 of the motor vehicle 1; die Abstrahlung der Ultraschallwellen erfolgt dabei aus Energiespargründen im Pulsbetrieb, beispielsweise mit einer Pulsdauer (Meß zeit) von 100 ms und einer Pulspause (Pausenzeit) von 400 ms. the emission of ultrasonic waves takes place to save energy in the pulse mode, for example, with a pulse duration (measuring time) of 100 ms and a pulse pause (pause time) of 400 ms.

Die reflektierten Ultraschallwellen werden von einem Ultraschall-Empfänger 221 (bsp. ein Elektrolyt-Mikrofon) der Empfangseinheit 22 als Ultraschall-Empfangssignal 222 (Fre quenz f S ) empfangen, und in ein elektrisches Empfangssignal zurückgewandelt, das der Signalverarbeitungseinheit 23 zugeführt wird. The reflected ultrasonic waves from an ultrasonic receivers receive signals 221 (eg. An electrolyte microphone) of the receiving unit 22 as an ultrasonic reception signal 222 (Fre quency f S), and converted back into an electrical reception signal which is fed to the signal processing unit 23.

Von der Signalverarbeitungseinheit 23 wird das elektrische Empfangssignal mittels der Verstärkerstufe 231 verstärkt, das verstärkte Empfangssignal (Frequenz f s ) mittels des Mischers 232 mit einem von der Referenzquelle 233 (bsp. ein Lokal-Oszillator) generier ten, eine Referenzfrequenz f R aufweisenden Referenzsignal gemischt (die Referenzfre quenz f R differiert hierbei um einen bestimmten Frequenzbetrag, bsp. um 400 Hz, gering fügig von der Sendefrequenz f S ), das Mischsignal mit der Trägerfrequenz f T (f T = f S ± f R ; beispielsweise f T = 39,6 kHz) mittels des Tiefpasses 234 gefiltert (diese Filterung erfolgt zur Vermeidung von Aliasing-Effekten bei der weiteren Signalverarbeitung), das gefilterte Mischsignal digitalisiert (durch die Abtaststufe 235 unter Einhaltung des Abtasttheorems über eine vorgegebene Meßzeit, bsp. 40 ms bis 100 ms, abgetastet und in einzelne dis krete Meßpunkte umgewandelt, die mittels des Analog-/Digital-Wandlers 236 digitalisiert werden) und die digitalisierten Meßpunkte mittels der Transformationsstufe 237 fourier transformiert (bsp. Of the signal processing unit 23, the reception electric signal is amplified by the amplifier stage 231, the amplified receiving signal (frequency f s) Generier th means of the mixer 232 with one of the reference source 233 (eg. A local oscillator), mixed for one reference frequency f R having reference signal (the Referenzfre frequency f R differs here by a certain frequency amount bsp to 400 Hz, grow slightly from the broadcast frequency f S.), the mixed signal with the carrier frequency f T (f T = f s ± f R; for example, f T = 39 , 6 kHz) by means of the low-pass filter 234 filtered (this filtering is done to avoid aliasing effects during the further signal processing), the filtered mixed signal digitized (through the sampling stage 235 in accordance with the sampling theorem over a given measurement time, ex. 40 ms to 100 ms , sampled and converted into individual dis crete measuring points, which are digitized by the analog / digital converter 236) and the digitized measuring points by means of the transformation stage 237 Fourier transformed (Ex. mittels einer Fast Fourier Transformation, FFT), wodurch man - in Ab hängigkeit der Meßzeit der Meßvorgänge - im Frequenzbereich (Frequenzspektrum) ein zelne Frequenzstützstellen (Spektrallinien) erhält (beispielsweise erhält man bei einer Meßzeit von 100 ms Frequenzstützstellen im Abstand von jeweils 10 Hz). using a Fast Fourier Transform FFT) to obtain - in From dependence of the measurement time of the measurement procedures - in the frequency domain (frequency spectrum) indi vidual measurement frequencies (spectral lines) is replaced by (for example, obtained in a measurement time of 100 ms, frequency sampling points at intervals of 10 Hz) ,

Dieses Frequenzspektrum wird der Auswerteeinheit 24 zugeführt und von dieser hinsicht lich Lage (Frequenz) und Betrag (Amplitude) der vorhandenen Spektrallinien bewertet; This frequency spectrum, the evaluation unit 24 is supplied and evaluated by Lich this regard location (frequency) and magnitude (amplitude) of the existing spectral lines; in Abhängigkeit dieser Bewertung wird von der Auswerteeinheit 24 ein bestimmtes Aus gangssignal AS ausgegeben. as a function of this review from a particular output signal AS output from the evaluation unit 24. Durch Vergleich mit in der Auswerteeinheit 24 gespeicher ten, für verschiedene Alarmfälle charakteristischen Alarmmustern und für Störungen etc. charakteristischen Fehlalarmmustern, wird geprüft, ob ein Alarmfall vorliegt stimmt das Frequenzspektrum mit einem für einen bestimmten Alarmfall charakteristischen Alarm muster überein, wird als Ausgangssignal AS ein Alarmsignal ausgegeben. By comparison with gespeicher in the evaluation unit 24 th, for various thefts characteristic alarm patterns and for faults etc. characteristic false alarm patterns, it is checked whether there is an alarm correct the frequency spectrum with a characteristic for a particular alarm alarm pattern in agreement, as the output signal AS an alarm signal output. Beispielsweise werden bei einem Kraftfahrzeug 1 Alarmmuster für zwei unterschiedliche Alarmfälle ge speichert und zur Bewertung der Spektrallinien des Frequenzspektrums herangezogen: ein Alarmfall "Einbruch", bei dem das durch eine Zersplitterung des Glases der Seiten fensterscheiben 11 , 12 hervorgerufene Frequenzspektrum als Alarmmuster dient und ein Alarmfall "Einsteigen", bei dem das durch die rasche Hinbewegung einer Person hervor gerufene Frequenzspektrum als Alarmmuster herangezogen wird. For example, 1 alarm pattern for two different alarm cases are in a motor vehicle ge stores and used to evaluate the spectral lines of the spectrum: a case of alarm "burglary" in which the window panes by a fragmentation of the glass of the sides 11, 12 induced frequency spectrum as alarm pattern is used and there is an alarm "Get", in which the is used by the rapid forward movement of a person induced frequency spectrum as alarm patterns.

Bei der Vorgabe der Meßzeiten für die einzelnen Meßvorgänge ist hierbei zu beachten, daß beispielsweise durch einen schnellen Griff durch die Seitenfensterscheiben 11 , 12 keine Gegenstände aus dem Innenraum 10 des Kraftfahrzeugs 1 ohne Alarmauslösung entfernt werden können. When specifying the measurement time for each measurement procedures should be noted here that no objects in the interior 10 of the motor vehicle 1 can be removed without triggering the alarm, for example by a fast grip through the side windows 11, 12.

Patentzitate
Zitiertes PatentEingetragen Veröffentlichungsdatum Antragsteller Titel
DE2022782A1 *9. Mai 197019. Nov. 1970Kidde & Co WalterRaumueberwachungsanordnung
Referenziert von
Zitiert von PatentEingetragen Veröffentlichungsdatum Antragsteller Titel
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Klassifizierungen
Internationale KlassifikationG08B13/16, B60R25/10
UnternehmensklassifikationB60R25/1009, G08B13/1618
Europäische KlassifikationG08B13/16A1, B60R25/10C2
Juristische Ereignisse
DatumCodeEreignisBeschreibung
23. Apr. 1998OP8Request for examination as to paragraph 44 patent law
1. Okt. 1998D2Grant after examination
1. Apr. 19998364No opposition during term of opposition
10. Febr. 20008327Change in the person/name/address of the patent owner
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7. Febr. 20028327Change in the person/name/address of the patent owner
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3. Apr. 20038327Change in the person/name/address of the patent owner
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17. Aug. 20068339Ceased/non-payment of the annual fee