Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Raumüberwachung mittels gepulster Richtstrahlung und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. ^" Kiis dem Stande der Technik sind verschiedene Arten von Licht- schranken bekannt, so beispielsweise beschrieben in der

DE-Auslegeschrift 21 57 815- und DE-Auslegeschrift 21 29 666 und DE-Offenlegungsschrift 23 53 702, welche dazu ver¬ wendet werden können bestimmte Flächen, Gelände oder Räume bezüglich unerwünschter Eindringung zu überwachen. Solche Systeme gestatten zwar eine Ueberwachung längs einer Peripherie, jedoch nur über jeweils geradlinige Strecken.

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Sie haben zudem den Nachteil, dass die hiefür benötigten Geräte an dieser Peripherie selbst angeordnet sein müssen, ^• wodurch sie beispielsweise durch böswillige Eingriffe in ihrer Wirksamkeit beeinträchtigt werden können oder sogar durch ihre genaue Beobachtung überlistet werden können. Es sind auch schon Raumüberwachungssysteme vorgeschlagen worden, bei welchen in einem zu überwachenden Raum ein Strahlungsfeld ^" ..erzeugt ^"; vird, .wobei Sensoren auf Feldänderungen, ie sie durch in den Raum eindringende Ob¬ jekte verursacht werden ansprechen und in der Folge Alarm auslösen können. Siehe DOS 2 346 764, DOS 2 508 796, DOS 2 600 362, DAS 2 613 375, DOS 2 617 467, DAS 2 638 337, DAS 2 656 256, DOS 2 702 499, 2 722 982.

Bekannte Verfahren und Einrichtungen lösen zwar bestimmte Aufgaben zufriedenstellend, sie weisen aber in der Regel

den Nachteil auf, dass sie, wenn sie auf ausreichende Empfindlichkeit eingestellt sind ,neben den gewünschten Alarmen auch durch mancherlei andere Effekte zur Abgabe von Fehlalarmen veranlasst werden. ^' Ein solches Verhalten ist aber auf die Dauer sehr unbefriedigend, denn bei häufigen Fehlalarmen wird das Vertrauen in die Zuver¬ lässigkeit eines solches Verfahrens beziehungsweise eine solchen Einrichtung erschüttert, so dass bald einmal die Alarmierung nicht mehr e nst enommen wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu¬ grunde ein Verfahren zu schaffen, das eine zuverlässige Flächen-, bzw. Gelände-, bzw. Raumüberwachung gewährlei-' stet, das insbesondere gegen böswillige Funktionsbe ^' ein- ^■ trächtigung weitestgehend immun ist und ausserdem trotz sehr hoher Empfindlichkeit eine äusserst geringe Fehl¬ alarmrate aufweist und sich ausserdem auch für die Ueber wachung verhältnismassig komplizierter Strukturen von Flächen, Geländen oder Räumen eignet. Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens zu schaffen.

Die Erfindung ist charakterisiert durch die vorstehenden Patentansprüche.

Der Erfindung liegt der allgemeine Lösungsgedanke zugrun eine zu überwachende Fläche oder ein zu überwachendes Ge lande beziehungsweise einen -zu überwachenden Raum laufen

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bezüglich seines Zustandes und bezüglich allfällig auftre¬ tender Veränderungen zu vermessen, die Messresultate aus¬ zuwerten, beispielsweise mit gespeicherten Werten zu ver¬ gleichen. Die Messresultate können auch weiter verarbeitet werden, um dadurch weitere Informationen zu gewinnen und diese weiter gewonnenen Informationen mit gespeicherten Informationen zu vergleichen, um hierdurch einerseits auf¬ tretende Veränderungen nicht nur zuverlässig feststellen zu können, sondern diese auch hinsichtlich ihrer Lage, ihrer Art und Bedeutung bewerten zu können, beispielsweise um einen allfälligen Alarm nur dann auszulösen, wenn eine festgestellte Veränderung bestimmte Kriterien erfüllt.

Auf diese Weise wird nicht nur eine zuverlässige und exakte Feststellung des Zustandes und von Zustandsände- rungen gewährleistet, sondern es gelingt auch die Erfassung auf besondere Objekte, beziehungsweise Ereignisse, zu be¬ schränken. Dadurch können die bei anderen Systemen lästigen häufigen Fehlalarme weitestgehend vermieden werden.

Das Verfahren und die Vorrichtung zu dessen Ausführung er- weisen sich als ausserordentlich immun gegenüber bös¬ williger Beeinträchtigung indem die Systemparameter von aussen praktisch nicht erkennbar sind und nicht durch äussere Massnahmen beeinflusst beziehungsweise überlistet werden können. Ausserdem ist die Vorrichtung- selbst im Gegensatz zu den erwähnten Lichtschranken nicht an der

Peripherie der zu überwachenden Flä'che beziehungsweise des zu überwachenden Geländes beziehungsweise des zu überwache den Raumes angeordnet, sondern praktisch im Zentrum des zu überwachenden Gebietes. Dank der Kleinheit der genannten Vorrichtung und dem verhältnismässig grossen Abstand von der Peripherie ist das Gerät auch leicht zu tarnen und so gegen böswillige Ferneinwirkung zu schützen.

Das Verfahren und die Vorrichtung eignen sich nicht nur für die Ueberwachung von Flächen, Gelände und Räumen gegen störende, insbesondersböswillige Einwirkung, sondern bei¬ spielsweise auch für die laufende Ueberwachung beispiels- weise von Abrutschgebieten, wichtigen Bauwerken wie Stau¬ mauern hinsichtlich auftretender Veränderungen. Auch für die Einbruchsicherung von Liegenschaften eignet sie sich dank des verhältnismässig geringen Aufwandes und der grossen Flexibilität bezüglich ihrer Anwendung auf unter¬ schiedliche Strukturen. Durch das hohe Auflösungsvermögen und die rasche Arbeitsweise ist auch die Erfassung beweg¬ ter Objekte und deren Verhalten ^' zuverlässig und mit hoher Genauigkeit möglich.

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Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung bei¬ spielsweise erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Grundriss einer zu schützenden Fläche be¬ ziehungsweise eines Geländes mit einer möglichen Anordnung von Warnzonen ausserhalb einer Schutz¬ zone mittels virtueller Linien;

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung der Verhältnisse bei einer Raumüberwachung mit virtuellen Flächen ..zur Bildung von Warnräumen und einem Schutzraum;

Fig. 3 ein Beispiel einer Vermessung eines bewegten Ob- jektes in einem Gelände;

Fig. 4 ein Aufriss zur Darstellung der RiehtStrahlung und virtueller Flächen ^" ;

Fig. 5 ^' eine SchnittZeichnung eines Richtstrahlers;

Fig. 6 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Aus¬ führung des Verfahrens;

Fig. 7 einen schematischen Aufriss des Messstrahlen¬ verlaufes bei der Festlegung bestimmter vir¬ tueller Flächen;

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Fig. 8 einen schematischen Grundriss des Verlaufes von Messstrahlen bei der Festlegung bestimmter virtueller Flächen;

Fig. 9 eine Anordnung mit einem Strahlaύfteilungs- und 9a)

System;

Fig. 10 im Blockschaltbild für ein Ausführungsbeispiel mit einem Strahlaufteilungssystem;

Fig. ^' 11 schematisch die serielle Auswertung von Ent¬ fernungsvektoren;

Fig. 12 schematisch die gruppenweise Auswertung von Ent¬ fernungsvektoren.

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In Fig. 1 ist ein Gelände oder eine ¹ -Fläche 1 durch die von einem Punkte 2 ausgehende Linie 3, durch eine Linie 4 und eine zum Punkte 2 zurückführende Linie 5 begrenzt. Die Fig. 1 zeigt das Gelände 1 im Grundriss. Die Linie 4 5 zwischen den Linien 3 und 5 ist dabei als eine virtuelle

Linie zu verstehen, .welche zwar im Gelände selbst physisch nicht in Erscheinung tritt, jedoch in ihrem Verlaufe durch in einem Speicher gespeicherte Daten, beispielsweise durch die auf den Punkt 2 bezogenen Polarkoordinaten einer An-

10 zahl auf ihr liegender ausgewählter Punkte, beispielsweise der Punkte 6 bis 16, festgelegt ist.' Zwischen diesen ausge¬ wählten Punkten kann der Verlauf der virtuellen Linie 4 beispielsweise durch Interpolation mittels eines Rechners linear oder nach einer vorgegebenen Funktion festgelegt

15. werden.

Eine zweite virtuelle Linie 17 kann frei gewählt werden, beispielsweise in einem frei wählbaren, vorzugsweise kon¬ stanten Abstand von der ersten virtuellen. Linie 4 in Rich- v ng zum Punkt 2 hin.

20 Eine dritte virtuelle Linie 18 kann ebenfalls frei ge¬ wählt werden, beispielsweise in einem weiteren frei wähl¬ baren, vorzugsweise konstanten Abstand von der zweiten virtuellen Linie 17 in Richtung zum Punkt 2 hin. Durch diese virtuellen Linien 4, 17 und 18 wird nun die Fläche

2 des Geländes 1 in Teilflächen 19, 20 und 21 aufgespalten,

^• denen je eine bestimmte Bedeutung zugeordnet werden kann.

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So stellt beispielsweise 19 eine erste Warnzone, die Teil¬ fläche 20 eine zweite Warnzone und die Teilfläche 21 eine Schutzzone dar. Jeder der genannten Teilflächen wird somit je eine bestimmte Bedeutung zugeordnet.

Der Punkt 2 stellt den Standort für einen Richtstrahler dar, welcher beispielsweise eng gebündelte elektromag¬ netische Strahlung, beispielsweise unsichtbare Lichtim¬ pulse einer Laserlichtquelle in zeitlicher Folge in unter¬ schiedliche Richtungen nach dem Gelände 1 ausstrahlt. Jeder dieser Impulse wird zu einem definierten Zeitpunkt und in einem jeweils defierten Azimutwinkel φ und Ele- vationswinkel <ψ in das Gelände 1 abgestrahlt.

Der Punkt 2 ist auch der Standort für einen Strahlungs¬ empfänger, welcher aus der jeweiligen Richtung eines Strahlungspulses, vorzugsweise räumlich und frequenzmässig selektiv auf einfallende, d.h. reflekierte Strahlung an¬ spricht und diese auswertet. Durch jeden solchen Strahlungs puls wird jeweils ein bestimmter Messtrahl gebildet, wel¬ cher gegebenenfalls an einem Objekt oder vom Gelände als Hintergrund reflekiert wird. Wir bezeichnen einen solchen mit einer Reflexion verbundenen Messtrahl im weiteren stets als einen direkten Messtrahl. Tritt hingegen keine Re¬ flexion auf, beispielsweise wegen vollkommener oder prak- zu) tisch nahervollkommener Absorption oder wegen Wegspiegelun der ausgesandten Strahlung in eine andere Richtung, so be-

zeichnen wir einen solchen Messtrahl im .weiteren als einen indirekten Messtrahl. Wie weiter noch gezeigt werden wird, kann nämlich auch im Falle indirekter Messtrahlen-j d.h. aus¬ bleibender Reflexion .signifikante Information bezüglich des 5 Zustandes im überwachten Gelände gewonnen werden.

Anhand der Fig. 2 werden nun die Verhältnisse bei der Fest¬ legung von bestimmten Punkten im Raum zur Definition von virtuellen Flächen im Raum beschrieben. Der Punkt 2 im Raum wird als Standort des Richtstrahlers gewählt. Ein

10 Raumsektor 22 erstreckt sich ausgehend vom Punkt 2. Seine winkelmässige Begrenzung erfolgt durch Festlegung bestimm-' ter Punkte im Raum, beispielsweise durch die Punkte 23, 24, 25 und 26. Durch diese Punkte 23 bis 26 und allenfalls weitere Punkte, beispielsweise 27, 28 und weitere, -kann

15 eine beliebig verlaufende Fläche als virtuelle Fläche 29 im Raum 22 definiert werden. Der räumliche Verlauf der virtuellen Fläche 29 kann zwischen ^" den genannten definier¬ ten Punkten durch Interpolation aufgrund eines vorgegebenen funktioneilen Zusammenhanges festgelegt sein. In ent-

20 sprechender Weise können weitere virtuelle Flächen defi¬ niert werden, beispielsweise durch die Festlegung der wei¬ teren Punkte 30, 31, 32, 33, 34 und 35 und allenfalls zu¬ sätzliche Punkte, eine zweite virtuelle Fläche 36.

Die virtuellen Flächen 29 und 36 sind in Fig. 2 je durch 25 ein Liniennetz dargestellt.

Die Festlegung der genannten durch die auf das Koordinatensystem x, y, z bezogenen Koordinate jedes solchen Punkteserfolgen oder durch Polarkσordina eh, wobei diese Koordinaten in einem Speicher gespeichert sind. Die genannten virtuellen Flächen 29 und 36 treten daher im Raum physisch nicht in Erscheinung, es handelt sich viel¬ mehr um '"gedachte" Flächen, durch welche der Raumsektor 2 in Teilräume aufgespalten wird.

Jedem dieser Teilräume wird nun eine bestimmte Bedeutung zugeordnet, beispielsweise wird der äusserste Teilraum 37 als Vorwarnraum, der mittlere Teilraum 8 als Warnraum und der innerste Teilraum 39 als Schutzraum bestimmt. Durch eine zeitlich und bezüglich Azimut und Elevation definier¬ te Folge von Messtrahlen, welche vom Standort Punkt 2 des Richtstrahlers ausgehen, wird nun der Raumsektor 22 abge¬ tastet beziehungsweise vermessen, wobei ein sich im Raum¬ sektor 22 befindliches Objekt 40, oder bei einem grösseren Objekt ein Teil desselben, einmal oder wiederholt von Mess¬ strahlen einer bestimmten Richtung getroffen wird. Ein solcher Messtrahl ist ein enges Strahlungsbündel,dessen

Querschnitt beim Objekt,beziehungsweise bei den virtuellen Flächen,als punktförmig bezeichnet wird. Dabei ist unter punktförmig zu verstehen, dass ^' der Querschnitt klein ist im Verhältnis zu den Abmessungen festzustellender Objekte.

Das heisst gleichzeitig, dass der klelnstmögliche Querschnitt auch dann als punktförmig angesehen wird, wenn das festzu¬ stellende Objekt noch kleiner ist. In diesem Fall kann jedoch nichts mehr über die tatsächliche Grosse des Objekts ausge- sagt werden, obwohl das Objekt noch erkennbar bleibt.

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Empfangsseitig wird durch Messung der Laufzeit der Strah- .lung zwischen Richtstrahler und Objekt 40, beziehungsweise zurück zum Empfänger, mindestens ein Parameter, -z.B. die Distanz vom Richtstrahler, beziehungsweise der Ort des Ob- '5 jektes, ermittelt. Aufgrund der zeitlichen Folge der Mess¬ strahlen und ihrer Azimut- und Elevationswinkel und da¬ mit der verschiedenen Messwerte kann ein Objekt 40 (Fig.2) und/oder seine Form direkt erfasst werden. Befindet sich ein Objekt mit die Strahlung praktisch vollkommen ab- 0 sorbierender Oberfläche im überwachten Raum, so kann durch das plötzliche Ausbleiben von Reflexionen des Hintergrunde auf _. indirekte Weise trotzdem die Anwesenheit, die winke1- mässige Lage, die Form und weitere Information bezüglich eines solchen Objekten durch Verarbeitung der direkten Messstrahlen aus der unmittelbaren Umgebung dieses Objek¬ tes gewonnen werden. Die gleichen Ueberlegungen gelten sinngemäss auch für den Fall der Ueberwachung eines Ge¬ ländes nach Figur 1.

Da die genannten virtuellen Linien 4, 17 und 18 (Fig. 1) 0 beziehungsweise die genannten virtuellen Flächen 29 und 36 (Fig. 2) durch Speicherung zugeordneter Koordinaten oder durch Interpolationsrechnungen aufgrund funktioneller Zusammenhänge definiert sind, können sie entweder starr

«_ im Gelände, beziehungsweise im Raum, definiert sein - die 5 Koordinaten sind dann konstante, auf den Standort Punkt

2 des Richtstrahlers bezogene Werte, oder sie können auch

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durch die Eingabe entsprechender zeitlich variabler Werte in den Speicher auch im Laufe der Zeit veränderliche Lage aufweisen.

Der Standort Punkt 2 des Richtstrahlers kann selbst zeit- lieh veränderlich sein, d.h. der Richtstrahler ist be¬ züglich seiner Koordinaten ^' beweglich, wobei auch in diesem Falle die auf den nun beweglichen Punkt 2 bezogenen Koordi¬ naten der virtuellen Linien beziehungsweise der virtuellen Flächen konstant oder aber zeitlich veränderlich sein können.

Solche zeitlichen Veränderungen der virtuellen Linien und virtuellen Flächen erschweren in ausse ordentlicher Weise eine allenfalls beabsichtigte Ueberlistung des Ueber- wachungssystems, indem nämlich von aussen weder die Lage der virtuellen Linien und Flächen noch ihre Veränderungen erkannt beziehungsweise vorausgesagt werden können. Selbst durch vorgängige Erfahrung allenfalls gewonnene. Erkennt¬ nisse -bezüglich der damaligen Lage virtueller Linien oder Fläche -sind wertlos für eine geplante Ueberlistung der Raumüberwachung, wenn, wie vorstehend erwähnt, die Orts¬ parameter der virtuellen Linien und/oder. Flächen zeit¬ lich veränderlich gewählt 'werden.

Bewegt sich ein von Messtrahlen erfasstes Objekt, so können durch rechnerische Verarbeitung der Messwerte, das heisst Laufzeiten, wie sie durch die Entfernungsvektoren

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der Messstrahlen dargestellt werden, nicht nur In ormationen über Gr sse und Form, beziehungsweise Gestalt und Lage, sondern auch Bewegungskriterien des Objektes erfasst wer¬ den. Solche Bewegungskriterien betreffen den Weg des Ob- jektes, die Geschwindigkeit und die Beschleunigung.

Die Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Vermessung eines sich bewegenden Objektes 40 mittels aufeinanderfolgen der Messtrahlen 41. Zur Zeit t = t wird das Objekt 40 in seiner Position 40-0 erstmals von einem l^esstrahl 41-0 ge- troffen. Aus der aufgrund der Laufzeit der Strahlungsenergi vom Richtstrahler zum Objekt 40 und zurück zum Empfänger er rechneten momentanen Entfernung des Objektes 40-vom Standort 2 eines Richtstrahlers 100 einerseits und den aufgrund des Aufbaues und der Arbeitsweise des Richtstrahlers für jeden Zeitpunkt, insbesondere auch für jeden einzelnen der sich folgenden Messtrahlen angebbaren Azimutwinkel (^ und Ele- vationswinkel "/ sind die Koordinaten der jeweiligen Posi- tion des von einem Messtrahl getroffenen Objektes errechen¬ bar.

- _* -■*- Vektor E gibt somit die Position 40-0 an, in welcher sich das Objekt 40 zum Zeitpunkt t befindet.

In gleicher Weise gibt ein Vektor E, durch seine Länge und seinen Azimut- und Elevationswinkel die Position 4Q-1 des

Objektes 40 zum Zeitpunkt t, an.

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Weiter gibt ein Vektor E„ durch seine Länge und seinen Azimut- und Elevationswinkel die Position 40-2 des Ob¬ jektes 40 zum Zeitpunkt t _? an.

Die genannten Vektoren E , E-, , E„ sind somit eine Funktion o 1 2 der Zeit und der Winkel Ü? und ^ .

Aufgrund der ein bestimmtes Objekt verfolgenden Messtrahlen beziehungsweise Vektoren, beziehungsweise der verschiedenen Positionen 40-0, 40-1 und 40-2 lässt sich somit rechnerisch sowohl die Bewegung, d.h. Bahnkurve und/oder die Geschwin- digkeit und/oder die Beschleunigung als Bewegungskriterien des Objektes 40 erhalten. Die erforderlichen Rechnungen lassen sich in bekannter Weise durch einen elektronischen Rechner laufend ausführen.

Aufgrund gespeicherter Daten ist aber auch der Verlauf vir- tueller Linien, beispielsweise 17 und 18 (vergl. Fig. l) definiert und dem Rechner eingebbar. Es ist ersichtlich, dass bei geeigneter Programmierung des elektronischen Rech¬ ners das üeberschreiten solcher virtuellen Linien 17, 18 durch ein Objekt 40 als Schnittpunkt der Bahnkurve des Ob- jektes 40 mit der virtuellen Linie 17 oder 18 zeitlich und örtlich errechenbar und angebbar ist.

In analoger Weise kann auch im Falle einer räumlichen An¬ ordnung gemäss Fig. 2 das Durchdringen virtueller Flächen

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29 und 36,die Grenzen von Warn- beziehungsweise Schutz¬ räumen darstellen, somit durch rechnerische Auswertung einer Folge von definierten Messstrahlen auch das Eindringen eines oder auch mehrerer Objekte in diese Zonen, beziehungs- weise Räume festgestellt werden. Auch der allfällige Auf¬ enthalt von vermessenen Objekten in diesen Zonen,beziehungs weise Räumen,ist durch die rechnerische.Auswertung der be¬ treffenden Messtrahlen feststellbar.

Während bisher angenommen war, dass das zu vermessende 0b- jekt im Verhältnis der Brennflecken, d.h. des jeweiligen

Querschnittes eines zu einem Mesεgtrahl gehörenden Strahlen¬ bündels klein sei, d.h. dass es, falls es ruhen würde,nicht von zwei oder mehr aufeinanderfolgender Messstrahlen ge- . troffen würde, so wird nunmehr angenommen, dass es sich beim zu vermessenden Objekt 40 um ein solches grösserer Ab¬ messungen handelt, dass es also von einer Vielzahl von Mess¬ strahlen, deren Richtungen jeweils bekannt sind, getroffen wird.

Durch rechnerische Auswertung dieser Vielzahl von Mess- strahlen, beziehungsweise der sich zum betreffenden Ob¬ jekt 40 ergebenden Vektoren, lassen sich bei entsprechen¬ der Programmierung des Rechners nicht nur Kriterien bezüg¬ lich Grosse, Form, Gestalt, sondern auch bezüglich des Be¬ wegungsverhaltens, wie Richtung, Geschwindigkeit, Beschleu- nigung, Periodizität usw. erarbeiten. Durch den Vergleich

solcher Kriterien mit gespeicherter Information bezüglich Grosse, Form, Gestalt, Bewegungsverhalten, wie Richtung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Periodizität usw. von be¬ kannten Objekten lassen sich, bei wenigstens annähernder Uebereinstimmung derselben,vermessene Objekte erkennen, beziehungsweise identifizieren und zum Beispiel einer be¬ stimmten Objektkategorie zuteilen.

Generell ermöglicht das Verfahren die Feststellung aller Objekte die eine virtuelle Linie überschreiten oder vir- tuelle ^" Fläche durchdringen,beziehungsweise sich in einer der in Patentanspruch 1 genannten Teilflächen oder in einem der dort genannten Teilräume befinden. Die Unterscheidung zwischen unerwünschten, oder störenden Objekten und geduldeten Objekten ist eine Angelegenheit der örtlichen Auflösung des Systems, d.h. Verfahrens und Vorrichtung bezüglich dieser Objekte sowie dem Grad des Programmes des Rechners. Theoretisch ist eine hundert¬ prozentige Unterscheidung gegeben.

Es ist sodann auch.möglich, nach diesem Verfahren und mit der später noch beschriebenen Vorrichtung durch dem Rech¬ ner eingegebene Zustandsparameter einer überwachten Fläche oder eines überwachten Raumes eine solche Fläche oder einen solchen Raum sowohl auf Gleichbleiben als auch auf Ver¬ änderung zu überwachen. Dabei ist es auch möglich, fest- gestellte Veränderungen nach bestimmten Gesichtspunkten

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durch entsprechende Programmierung des i_echners zu bewerten und anzuzeigen und allenfalls Alarm auszulösen.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Ermittlung der genann¬ ten Vektoren und die verschiedenen genannten Auswertungen und die Vergleiche von Kriterien mit gespeicherten Infor¬ mationen rechnerische Vorgänge darstellen, welche durch ent¬ sprechende Programmierung an sich bekannter Rechner bewäl¬ tigt werden können, wobei diese Programmierung selbst dem Patentschutz nicht zugeführt werden kann und daher hier nicht näher erläutert wird.

Die Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht in schematischer Dar¬ stellung zur Kenntlichmachung der Höhe von virtuellen Flächen mit sichtbar dargestellten Brennflecken.

Der Richtstrahler 100 sendet StrahlungsImpulse in defi- nierter zeitlicher Folge in wechselnde Richtungen aus.

In der Seitenansicht Fig. 3 erkennt man das Gelände 1 und Strahlenbündel 42, 43 und 44, deren jeweiliger Hauptstrahl einen Elevationswinkel "ψ _. , beziehungsweise ^ _» ^De_ ziehungsweise aufweist.

Die erste virtuelle Flüche 29 wird in diesem Beispiel als eine senkrecht verlaufende Fläche angenommen. Eine zweite virtuelle Fläche 36 ist ebenfalls als eine senkrecht ver¬ laufende Fläche, jedoch mit kleinerem Abstand vom Richt¬ strahler 100, angenommen. Auf den virtuellen Flächen wer-

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den durch die Strahlenbündel 42, 43 beziehungsweise 44 Brennflecken, 45, 46 beziehungsweise 47, 48, 49 definiert, in Fig. 4 schematisch durch schraffierte Ellipsen ange¬ deutet, deren Abmessungen von der Divergenz jedes Strahlen- bündeis und vom Abstand vom Richtstrahler abhängt. Durch' eine steuerbare Vario-Optik im Falle einer mit Lichtim¬ pulsen arbeitenden Richtstrahlers 100 lässt sich die Gr sse der Brennflecken nach einem dem Rechner eingegebenen Pro¬ gramm steuern, beispielsweise in Abhängigkeit von CP und/

Die Grosse der Brennflecken bestimmt unter anderem auch das

Auflösungsvermögen. Um eine ausreichende Ueberwachungs- sicherheit zu erzielen ist es daher vorteilhaft, die Diver¬ genz der Strahlenbündel, die Elevationswinkel -^ und die Azimutwinkel ' der einzelnen Messstrahlen und_ ihre zeit¬ liche Folge so zu wählen, dass nur vernachlässigbare ört¬ liche und zeitliche Lücken zwischen den Brennflecken ent¬ stehen.

Das Verfahren lässt sich sowohl mit einem einzigen Richt- strahier, dessen Strahlungsrichtung ^' veränderlich ist, durch¬ führen als auch mit einer Mehrzahl nach unterschiedlichen Richtungen strahlender Richtstrahler. Die unterschiedlichen Strahlungsrichtungen können beispielsweise entweder durch bewegliche Anordnung des Senders selbst oder durch dem Sender zugeordnete bewegliche Strahlablenkungselemente er¬ folgen.

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Es ist aber auch möglich, einen Richtstrahler dadurch zu verwirklichen, dass mindestens einem Sender ein Strahl¬ aufteilungssystem zur flächenmässigen und/oder rβ-um- mässigen Aufspaltung oder Auffächerung der Strahlung nach- geordnet• ist. Bei einem solchen System wird dann beispiels¬ weise gepulste elektromagnetische Strahlung, insbesondere Lichtstrahlung, zum Beispiel Infrarot-Strahlung, nach ver¬ schiedenen definierten Richtungen ausgesandt und die an Ob¬ jekten oder Hintergrund reflektierte Strahlung jeweils durch ein oder mehrere analoge Strahlauffächerungssysteme mindestens einem Empfänger zugeleitet und ausgewertet. Die reflektierte Strahlung wird also vorzugsweise räumlich selektiv.empfangen.

Erfolgt die Aussendung nach unterschiedlichen Richtungen zeitlich nacheinander, so werden die entsprechenden re¬ flektierten Strahlungsanteile vorzugsweise ebenfalls nach¬ einander empfangen und einzeln ausgewertet. Es ergibt sich dann ein Sendekanal für die Aussendung der Strahlung und ein Empfangskanal für die räumlich selektive Aufnahme ά- ^er reflektierten Strahlung und ihre Weiterleitung zum

Empfänger, welche Kanäle vorzugsweise gegeneinander ent¬ koppelt sind, um den Uebertritt ausgesandter Strahlung vom Sendekanal direkt in den Empfangskanal zu vermeiden. Dies ist im Hinblick auf den grυ_.-_en Si^nalpegeluntercchied n beiden Kanälen anzustreben, um den Empfänger gegen

Uebersteuerung zu 'schützen.

Für besondere Zwecke, beispielsweise ^! -Ueberwachung mehrerer diskreter Flächen unter Verwendung nur eines Senders und Empfängers, ist es vorteilhaft Strahlungsimpulse nä'ch einem bestimmten Programm gruppenweise nach unterschiedlichen Richtungen auszusenden und Reflexionen jeweils aus den genannten Richtungen gruppenweise zu empfangen und auch gruppenweise auszuwerten.

Werden Strahlungsimpulse gruppenweise nach verschiedenen Richtungen ausgesandt und gruppenweise aus diesen Rich- tungen empfangen, so ist es nicht notwendig, jedes Signal aus jeweils jeder Richtung einzeln auszuwerten. Tritt näm¬ lich im Strahlauffächerungsbereich beispielsweise durch ein eindringendes Objekt eine Veränderung der Reflexions¬ verhältnisse ein, d.h. ^' Reflexion mindestens eines der auf- gefächerten Strahlen an einem anderen Ort als zuvor, so tritt auch bei gemeinsamer Auswertung einer ganzen Gruppe von Signalen im so erhaltenen Summensignal eine Veränderung auf. Eine solche Veränderung des Summensignals gegenüber dem ungestörten Zustand kann als ein Kriterium für eine Alarmauslösung verwendet werden.

Wendet man mindestens zwei Strahlaufteilungssysteme je mit flächenmässiger Auffächerung der Strahlung in unterschied¬ liche Flächen, also räumlich gestaffelt, an, so wird ein min¬ destens zweiFlächen durchstossendes Objekt Aenderungen der Empfangssignale zeitlich gestaffelt verursachen, wobei durch

Auswertung des zeitlichen Unterschiedes und der Reihenfolg der Veränderung des Ausgangssignals in den mindestens zwei Systemen die Bewegungsrichtung eines eindringenden Objekte ermittelt und dies als ein weiteres Kriterium zur richtung abhängigen Alarmauslösung verwendet werden kann.

Das Verfahren ist grundsätzlich für jede als Impulse ab¬ strahlbare Energie anwendbar, beispielsweise Ultraschall¬ energie, insbesondere aber auch für elektromagnetische Energie. Vorzugsweise eignet sich impulsförmige Laser- Strahlung und insbesondere im Bereich unsichtbaren Lichtes beispielsweise im Infrarotbereich.

In einem gegebenen Anwendungsfall kann es sich beispiels¬ weise zur möglichst lückenlosen Bedeckung einer virtuellen Fläche mit Brennflecken als vorteilhaft erweisen die Bün- delung der Strahlung in Abhängigkeit von der jeweiligen Richtung zu steuern.

Namentlich im Hinblick auf die Beherrschung der Dynamik de Empfangssystems, d.h. der einwandfreien Verarbeitung sowoh sehr schwacher als auch sehr starker Signale kann es sich in einem gegebenen Falle auch als zweckmässig erweisen, di Sendeleistung und/oder die Empfangsempfindlichkeit in Ab¬ hängigkeit von der Strahlungsrichtung zu steuern.

Es ist aber auch möglich zu diesem Zwecke die Sendeleistun und/oder die Empfangsempfindlichkeit in Abhängigkeit von d

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Grosse von Messtrahlen, beziehungsweise Entfernungsvektoren, und/oder der Intensität der Reflexion zu steuern.

Das Verfahren lässt sich auch so weiter ausbilden, dass nicht nur die Entfernungsvektoren selbst, sondern auch die Intensität der zum Empfänger reflektierten Strahlung ausge¬ wertet wird. Beispielsweise können auf diese Weise bestimmte Objekte aufgrund ihres gegenüber anderen Objekten und/oder gegenüber dem Hintergrund höheren Reflexionsvermögens er¬ kannt werden. Ihre zugehörigen, aus ihren Entfernungsvek- toren gewonnen Messdaten können, basierend auf der zusätz¬ lichen Auswertung der höheren Intensität der dem Empfänger zugeführten reflektierten Strahlung besonders behandelt, beziehungsweise ausgewertet werden. ^' Dabei lässt sich auch eine namhafte Datenreduktion erzielen, wenn dem Rechner und dem Speicher nur eine solche Auswahl von Daten zuge¬ führt wird, welche zufolge der höheren Intensität der Re¬ flexion, mindestens zeitweise, besonders interessant sind.

Die Auswertung von Empfangsvektoren beschränkt sich so bei¬ spielsweise bezüglich Ort der Reflexion und/oder Bewegungs- verhalten des betreffenden Objektes nur auf eine gewünschte Auswahl von Objekten.

Diese Auswahl kann beispielsweise durch die Anordnung einer an sich bekannten Schwellwert-Einrichtung im Empfangskanal und/oder durch gezielte, mindestens zeitweise, Verminderung

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der Sendeleistung des Richtstrahlers - _. und/oder der Empfangs¬ empfindlichkeit gegenüber dem Normalbetrieb erfolgen.

Es ist auch möglich für die Erfassung bestimmter Punkte im Gelände oder Raum, beispielsweise ausgewählter Punkte fest- zulegender virtueller Linien und/oder festzulegender Flächen an den betreffenden Stellen im Gelände oder Raum besonders stark reflektierende Objekte, beispielsweise sogenannte Retroreflektoren, zweitweise anzuordnen, diese wie erwähnt zu vermessen und aufgrund der erhöhten Reflektivität die zu- gehörigen Entfernungsvektoren auszuwählen sowie die dabei er mittelten Koordinaten der Standorte dieser besonders stark reflektierenden Objekte zur Festlegung virtueller Linien und oder Flächen zu speichern.

Es ist aber auch möglich, das Verfahren im Zusammenhang mit der Verkehrsüberwachung anzuwenden. Beispielsweise kann eine virtuelle Linie oder virtuelle Fläche quer zu einer Fahr¬ bahn festgelegt werden und die Ueberschreitung beziehungs¬ weise Durchdringung dieser virtuellen Linie beziehungsweise virtuellen Fläche festgestellt, ausgewertet und beispiels- weise gezählt oder registriert werden.

Das Verfahren lässt sich für vielseitige Aufgaben der Ver¬ kehrsüberwachung einsetzen, so für die VerkehrsZählung, Verkehrsbewertung beispielsweise Staubildung auf Autobahnen, Steuerung von Verkehrsregelanlagen, Steuerung von Parkhaus- anlagen, zur Ueberwachung von Fahrzeugen, deren Lenker ein

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VerkehrsSignal zum Beispiel ein Rotlicht, missachtet haben.

Ganz allgemein kann auch gesagt werden, dass das Verfahren zur Ueberwachung einer Fläche oder eines Raumes sowohl auf gleichbleibenden als auch auf sich verändernden Zustand ge- eignet ist, wobei sowohl die Tatsache des Gleichbleibens des Zustandes als auch allfällige Veränderungen bewertet und/oder angezeigt werden können. Es kann also beispiels¬ weise als Objekt ein abrutschgefährdeter Abhang, ein Bau¬ werk, zum Beispiel eine Staumauer oder ein Staudamm, eine Brücke usw. dauernd oder zeitweise auf den Zustand über¬ wacht werden. Stellen sich unzulässige Veränderungen ein, so können diese erfasst, registriert oder durch Alarm ge¬ meldet werden.

Zur Lösung dieser speziellen Aufgaben ist es vorteilhaft, mindestens eine virtuelle Linie oder virtuelle Fläche min¬ destens annähernd auf der Oberfläche des überwachten Objek¬ tes, zum Beispiel Bauwerkes liegend festzulegen. Verände¬ rungen wirken sich dann beispielsweise so aus, dass min¬ destens Teile der Oberfläche des überwachten Objektes oder Bauwerkes in eine andere Teilfläche oder einen anderen Teilraum eindringen. Dies wird durch ein entsprechendes Ausgangssignal des Rechners angezeigt, so dass gegebenen¬ falls Alarm ausgelöst werden kann.

Die Fig. 5 zeigt ein erstes Λusführungsbelspiel eines Richt¬ strahlers in einer Schnittzeichnung.

In Fig. 5 bezeichnet 100 den Richtstrahler als Ganzes, das heisst, er umfasst nicht nur den Sendeteil sondern auch den Empfangsteil samt den zugeordneten Hilfseinrichtungen.

Der Richtstrahler 100 weist einen Unterteil 101 auf, wel¬ cher am Standort 2 (Fig. 1, Fig. 2, Fig. 3) befestigt ist. Auf dem Unterteil 100 ist über ein Nadelkugellager 102 ein Oberteil 103 um eine feststehende Achse 104 drehbar gelagert

Eine im Unterteil 101 angeordnete Antriebseinrichtung 105 treibt über eine Hohlwelle 106 und eine in Fig. 5 nicht be¬ zeichnete Kupplung den Oberteil 103 an, wobei sich dieser mit beispielsweise zwölf Umdrehungen pro Sekunde um die Achse 104 dreht.

Ein Drehgeber 107 weist einerseits eine mit dem Unterteil 101 über die Achse 104 starr verbundene Drehgeberscheibe 108 auf, welche also bezogen auf den Unterteil 101 still steht und anderseits in Fig. 5 nur angedeutete, mit dem ^' Gehäuse 109 des Drehgebers 107 verbundene Sensoren 110 auf. Da das Gehäuse 109 des Drehgebers 107 mit dem Ober¬ teil 103 des Richtstrahlers 100 starr verbunden ist, . rotiert es zusammen mit den Sensoren 110 um die Achse 104, bewegt sich also relativ zum Unterteil 101 und der damit starr verbundenen Drehgeberscheibe 108.

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Mittels des Drehgebers 107 und seinen'- Sensoren 110 ist somit jederzeit die momentane relative Drehlage des Oberteils 103 als Messwert aus den Sensoren 110 über an Schleifringe 111 - angeschlossene Leitungen einem Rechner zuführbar.

Im drehbaren Oberteil 103 sind nun weitere für den Richt¬ strahler 100 benötigte Bauteile eingebaut. Ein Impulssender 112, beispielsweise ein Laser-Dioden-Sender für die Abgabe gepulster Infrarotstrahlung, letztere in Fig. 5 dargestellt durch ein divergentes Sendelichtbündel 113, sendet dieses über ein erstes optisches Mittel 114, beispielsweise über einen Parabolspiegel (114), als zylindrisches, im wesent¬ lichen kreisförmigen Querschnitt aufweisendes horizontales . -bis auf die Abbildungsstrahlen parallelstrahliges Strahlen¬ bündel 115 gegen ein bewegliches Strahlablenkorgan 116, bei- spielsweise gegen die untere Seite eines beidseitig ver¬ spiegelten Schwingspiegels (116).

Das Strahlablenkorgan 116 ist um eine um 45 gegen die Hori¬ zontale geneigte Achse 117 in Funktion der Zeit um exakt de¬ finierte Winkelbeträge im Sinne des Doppelpfeils 118 schwenk- bar. Dazu besitzt es eine im Oberteil 103 starr befestigte

Schwenkeinrichtung 119- Zur Verminderung des Trägheits-

^• _auch, momentes des beweglichen Strahlablenkorgans 116 ist es vor¬ teilhaft, dem Schwingspiegel elliptische Form zu geben, mit der grossen Achse in Richtung der Achse 117 und der klei- _, nen Achse quer dazu in der Ebene des Schwingspiegels.

Diese Massnahme erleichtert die Erreichung hoher Ablenk¬ frequenzen.

Vom Strahlablenkorgan 116, im vorliegenden Fall von der Unterseite des Schwingspiegels, wird das parallelstrahlige Strahlenbündel 115 nach unten auf einen um 45 gegen die Horizontale geneigten, als zweites optisches Mittel wir¬ kenden, starr mit dem Oberteil 103 verbundenen Umlenkspie¬ gel 120 geworfen, dessen Fläche um 90 gegenüber der I_ull- lage der Fläche des Strahlablenkorgans 116 (Schwingspiegel gedreht ist. Der Umlenkspiegel 120- wirft das ihm vom Strah ablenkorgan 116 zugeführte licht in horizontaler Richtung (das heisst senkrecht zur Zeichenebene äer Fig. 5) als Mes strahl nach vorn; in Fig. 5 dargestellt als kleiner Kreis mit Mittelpunkt im Umlenkspiegel 120. Der Messtrahl tritt durch ein in Fig. 5 nicht gezeichnetes Fenster im Oberteil 103 nach aussen. Schwingt das Strahlablenkorgan 116, wie beschrieben, so schwenkt das vom Umlenkspiegel 120 nach vorn ablenkte Strahlenbündel relativ zum Richtstrahler- Oberteil in einer vertikalen Ebene. Da nun aber, wie be- schrieben, der.Oberteil 103 und damit auch das erste op¬ tische Mittel (Parabolspiegel 114) , das Strahlablenkorgan 116.und das zweite optische Mittel (Umlenkspiegel.120) mit dem Oberteil 103 mitrotieren, rotiert die genannte verti¬ kale Ebene des aus dem Oberteil durch ein Fenster _. in dem- selben austretende Sendelicht gleichfalls um die Achse 104.

Durch den Zeitpunkt des Sendelichtitapulses und- die zuge¬ hörige Drehungsposition des Oberteils 103 ist deshalb der momentane Azimutwinkel c und durch die momentane Schwenk¬ stellung des Schwingspiegels des Strahlablenkorgans 116 der momentane Elevationswinkel 1f/ jedes einzelnen Messtrahls des Richtstrahlers exakt gegeben, beziehungsweise definiert.

Als erstes optisches Mittel 114 kann anstelle des Parabol-

,mit Umlenkspiegel, spiegeis auch eine sogenannte Vgrio-Optik vorgesehen werden, welche eine gesteuerte Variation der Bündelung des Sende- lichtbündels 113 und dadurch auch des nach aussen gewor¬ fenen Messtrahls erlaubt.

Von aussen reflektiertes Licht des Messtrahls gelangt über ein weiteres, in Fig. 5 nicht gezeichnetes, Fenster im Oberteil 103 auf- einen um 45 gegen die Horizontale ge- neigten zweiten Umlenkspiegel 121. In Fig. 5 ist das Em¬ pfangslichtbündel auf dem Umlenkspiegel 121 als Kreis mit einem Kreuz dargestellt. Vom zweiten Umlenkspiegel 121 ge¬ langt das Empfangslichtbündel senkrecht nach unten auf die obere Seite des beidseitig spiegelnden Strahlablenkorgans 116 (Schwingspiegel) und von da über einen weiteren Para¬ bolspiegel 122 als konvergentes EmpfangsStrahlenbündel 123 vorzugsweise zur Unterdrückung von Fremdlicht durch ein schmalbandiges Interferenzfilter 124 zu einem Empfänger 125. Der Empfänger 125 wandelt die empfangene Strahlung in elektrische Signale um, welche in einem Rechner ver-

arbeitet werden.

Im Richtstrahler 100 sind, beispielsweise im Oberteil 103, auch die zugehörigen Hilfseinrichtungen, wie Stromversor¬ gungsteile, Steuer- und Regeleinheiten für den Antrieb 105 und die Schwenkeinrichtung 119 sowie die Bauteile des

Rechners untergebracht. Dies ist in Fig. 5 durch eine Rei¬ he von symbolisch dargestellten elektronischen Steck¬ karten 126 dargestellt.

Ueber Leitungen 127 wird der Richtstrahler mit elektrische Energie, beispielsweise aus einem Wechselstromnetz oder aus -einer Batterie versorgt. Ueber weitere Leitungen 128 gibt der Richtstrahler 100 die von ihm erarbeiteten Aus¬ gangssignale, beispielsweise in codierter Form ab. Diese Ausgangssignale können in an sich bekannter Weise bei- spielsweise als Zustandsmeldungen und/oder Alarmmel- dungen zur Anzeige gebracht werden.

Es ist noch zu erwähnen, dass die vom Richtstrahler 100 entsprechend der Pulsfolgefrequenz des Impulssenders 112 abgegebenen Messtrahlen 41 (Fig. 2, 3) beziehungsweise 42, 43, 44 (Fig. 4) Brennflecken 45, 46, 47, 48, 49 (Fig.4) im Bereich, der virtuellen Linien beziehungsweise vir¬ tuellen Flächen 29, 36 (Fig. 3) erzeugen. Dabei ist es vor¬ teilhaft einerseits die Grosse dieser Brennflecken und anderseits die Pulsfolgefrequenz des Impulssenders 112 so zu wählen beziehungsweise zu steuern, dass diese Brenn-

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flecken nacheinander und in sich folgenden Umgängen (Rota¬ tion des Richtstrahlers 100) und durch sich verändernde vertikale Ablenkung der Messtrahlen (Strahlablenkorgan 116) eine möglichst lückenlose Bedeckung der gewählten virtu- eilen Flächen ergibt. Im Falle der Verwendung eines Licht-. senders (auch Infrarot) als Impulssender 112 ist es vor¬ teilhaft die Grosse der Brennflecken mittels einer ihr zugeordneten Regel- und Steuereinheit entlang beispiels¬ weise der ersten virtuellen Fläche in Abhängigkeit ihrer jeweiligen Entfernung vom Richtstrahler 100 zu regeln.

Die Fig. 6 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungs¬ beispiels einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens.

Der Impulssender 112 sendet im Infrarotbereich Laserim¬ pulse deren Pulsfolgefrequenz von einer Regel- und Steuer- einheit 130 über eine Leitung 131 gesteuert ist. Die Sende¬ impulse des Impulssenders 112 durchlaufen eine Vario-Optik 132, deren Fokussierung von der Regel- und Steuereinheit 130 über eine Steuerleitung 133 gesteuert ist. Die Sendeimpulse werden dann vom Strahlablenkorgan 116 entsprechend seiner momentanen Stellung abgelenkt und dem Umlenkspiegel 120 zu¬ geführt. Der Umlenkspiegel 120 lenkt die Sendeimpulse als Messtrahl 40 in eine durch die momentane Drehstellung des Richtstrahlers 100 und die momentane Schwenkstellung des Strahlablenkorgans 116 durch Azimut ^ und Elevation ^ definierte Richtung. Das sich ergebende Sendelichtbündel

ist entsprechend der momentanen Einstellung der Vario¬ optik 132 fokussiert.

Die Regel- und Steuereinheit 130 steuert aufgrund der ihr vom Drehgeber 107 über eine Leitung 134 und vom Strahlab- lenkorgan 116 über eine Leitung 135 zugeführten und auch von einem Zentralrechner 200 über eine Leitung 136 ge¬ lieferten Informationen die korrekte Stellung des Strahl- ablenkorgans um den Messtrahl 40 genau in eine definierte Richtung ⁽ jf , ^ zu richten. Zur Verbesserung dieses Steu- ervorganges führt eine Leitung 136 der Steuer- und Regel¬ einheit 130 Information über die tatsächliche Stellung dieses Strahlablenkorgans zu.

Das vom Hintergrund des überwachten Geländes 1 (Fig. l) oder Raumes 22 (Fig. 2) oder von einem Objekt 40 (Fig.2,3) reflektierte Empfangslicht 40* gelangt über den zweiten Umlenkspiegel 121, das Strahlablenkorgan 116 und den wei¬ teren Parabolspiegel 122 durch das schmalbandige Inter¬ ferenzfilter 124 zum Empfänger 125« Durch die gewählte Bauart (Fig. 5) des Richtstrahlers 100 ist Gewähr geboten, dass die Empfangseinrichtung mit den Teilen 121, 116, 122, 124 und 125 stets genau in der Gegenrichtung zum ausge¬ sandten Messtrahl 40 ausgerichtet 'ist.

Damit nun das durch die Ansprüche definierte Verfahren mit dem Richtstrahler 100 ausgeführt werden kann enthält der Richtstrahler einen aus dem Zentralrechner 200 und einem

OMPI

Satellitenrechner 300 bestehenden Rechner 400 und eine Gruppe 500 von dem Rechner 400 zugeordneten Hilfseinrich¬ tungen.

Der Zentralrechner 200 weist eine erste Eingabe/Ausgabe- Einheit (I/O-Port) 201 und eine zweite Eingabe/Ausgäbe-Ein¬ heit (I/O-Port) 202 auf, ausserdem eine Zentraleinheit (CPU) 203, einen Programm-Speicher (PROM) 204, einen ersten . Schreib- Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 205 und einen zweiten Schreib- Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 206 auf, welche alle über eine erste Vielfach-Sammel- schiene (BUS) 207 untereinander in an sich bekannte Weise in Verbindung stehen, beziehungsweise gebracht werden.

Der Satellitenrechner 300 weist eine Eingabe/Ausgäbe-Ein¬ heit (I/O Port) 301, ausserdem eine Zentraleinheit (CPU) 302, einen Programmspeicher (PROM) 303 und einen Schreib- Lesespeicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 04 auf, welche alle über eine zweite Vielfach-Sammelschiene (BUS) 305 untereinander in an sich bekannter Weise in Verbindung stehen, beziehungsweise gebracht werden.

Dem Zentralrechner 200, beziehungsweise seiner Vielfach- Sammelschiene 207 und dem Satellitenrechner 300, bezie¬ hungsweise seiner Vielfach-Sammelschiene 305 ist eine ge¬ meinsame Sammelschienensteuereinheit 401 zugeordnet.

Zwischen der ersten Vielfach-Sammelschiene 207 des Zen-

tralrechners 200 und der zweiten Vielfach-Sammelschiene 305 des Satellitenrechners 300 ist für den Verkehr zwischen bei¬ den Sammelschienen 207 und 305, beziehungsweise zwischen dem Zentralrechner 200 und dem Satellitenrechner 300 eine Sen- 5 de-Empfänger (Transceiver) 402 angeordnet.

Dem Rechner 400 sind folgende Hilfseinrichtungen zugeordnet: eine Echtzeit-Uhr 403, welche sowohl als Zeit- beziehungs¬ weise Frequenzbasis des Drehgebers 107 und der Steuer- und Regeleinheit 130 als auch für die Steuerung der genannten

10 Rechner vorgesehen ist, Stromversorgungsteile 404 mit zuge¬ höriger Kontrolleinheit 405, eine Eingabe-Einheit 406 so- . wohl für die Ein- und Ausschaltung des Richtstrahlers 100 als auch für die Wahl des gewünschten Betriebszusta.ndes. Ueber diese Eingabe-Einheit 406 erfolgt auch die Einschal- l5 tung der Antriebseinrichtung 105. Als weitere Hilfsein- richtung ist eine Ausgabe-Einheit 407 vorgesehen - für die Ausgabe der mittels des Richtstrahlers 100 gewonnenen In¬ formation, also beispielsweise Zustandsmeldung des über¬ wachten Geländes oder Raumes, Feststellung beziehungs-

20 weise Meldung bestimmter Veränderungen, Koordinaten und

. . weitere Informationen bezüglich erkannter Objekte, Alarm¬ signale usw. Solche Informationen können vorzugsweise durch kodierte Signale abgegeben werden, welche geeignet sind in an sich bekannten Anzeigeeinrichtungen und/oder Alarm-

2 einrichtungen verwendet zu werden.

OMP

Für eine Vorrichtung gemäss dem vprstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird nun deren Arbeitsweise anhand der Figuren 5 und 6, sowie der weiteren Figuren 7 und 8 bei einem bestimmten Anwendungsfall erläutert.

Dabei zeigt die Figur 7 einen schematisehen Aufriss des MessStrahlenverlaufs bei der Festlegung bestimmter virtuel¬ ler Flächen. Dieser Aufriss stellt die Verhältnisse in einer vertikalen Ebene mit dem Azimut ψ _j durch die Achse des Richt¬ strahlers 100 dar, in welcher zur erstmaligen Eingabe von Koordinaten einer ersten virtuellen Fläche I in der Höhe h zeitweise ein Retroreflektor 501 angeordnet ist. Ein Mess¬ strahl 502 trifft den Retroreflektor 5ol und weist dabei einen Elevationswinkel auf. Die Entfernung vom Riehtstrahier 100 zum Reflektor 501 in der ersten virtuellen Fläche I in Richtung des Messstrahls 502 ist E . Entfernt ^' man nun den Retroreflektor 501 wieder, so kann ein Messstrahl in der genannten vertikalen Ebene und unter dem Elevationwinkel f nunmehr das Gelände 1 treffen. Dies ergibt bis zum Auftreff¬ punkt 502 einen um den Betrag _lE längeren Entfernungs- vektor, wobei.E + _dE = E-..

Eine zweite virtuelle Fläche II wird nun durch den Auftreff¬ punkt 503 festgelegt. In der gleichen vertikalen Ebene, in welcher der Messstrahl 502 verlief, kann nun mit -einer Ele- vationswinkeldifferenz Aj/j ein weiterer Messstrahl 504 aus- gesandt werden. Der weitere Messstrahl 504 trifft das Gelän-

_* de 1 im weiteren Auftreffpunkt 505. Durch diesen wei _ren Auftreffpunkt ist nun auch die Lage einer dritten virtuellen Fläche III festgelegt. Wie aus Figur 7 ersichtlich ist, gilt E = E.. -T-4E-, . In analoger Weise wird durch einen um die Elevationswinkeldifferenz __% höher verlaufenden Mess¬ strahl 506 ein Auftreffpunkt 507 auf dem Gelände 1 gebildet, durch welchen eine vierte virtuelle Fläche IV festgelegt wird. Auch hier gilt in analoger Weise: Entfernungsvektor

Zu beachten ist, dass durch die Elevationswinkeldifferenzen ά tf und Δγ2, die Entfernungsdifferenzen -,£., und ΔiT^. zwische der zweiten und dritten sowie der dritten und vierten virtu ellen Fläche festgelegt sind. Ausserdem ist durch die Höhe und die Differenz ΔΕ beziehungsweise den Elevatiorarinkel der horizontale Abstand A der zweiten virtuellen Fläche II von der ersten virtuellen Fläche I, oder dem Retroreflek-tor 501 bestimmt.

Im vorliegenden Falle ist angenommen, dass die virtuellen Flächen I, II, III und IV vertikal verlaufen. Wählte man di virtuellen Flächen kugelförmig mit dem Richtstrahler 100 al Zentrum, so ergäben sich rechnerische Vereinfachungen, da die Entfernungsvektoren aller Punkte einer solchen Fläche gleich sind.

Die Figur 8 zeigt einen schematischen Grundriss des Verlauf von Messstrahlen bei der Festlegung bestimmter virtueller Flächen. Unter den Azi utwinkeln #> , <2>p, ~ und Φ. und jeweils unter den Elevationswinkeln ^__. , ψ + m4 y und ^* ψ-ι + m ψ-i ⁺ ^ψ ^vom Richtstrahler 100 ausgehende Messstrahle treffen einerseits die zeitweise im Gelände 1 aufgestellten Retroreflektoren 501, 508, 509 und 510 und anderseits, wenn sie in der Vertikalebene entsprechend Azimut ^• .. verlaufen, die Auftreffpunkte 503, 505 und 507 im Gelände 1. Verlaufen die Messstrahlen jedoch in der Vertikalebene entsprechend dem Azimut 0 _? , so treffen sie je nach ihrem Elevations- winkel die Auftreffpunkte 511, 512 und 513- Verlaufen die Megsstrahlen in der Vertikalebene entsprechend dem Azimut _->-, so ergeben sich je nach ihrem Elevationswinkel die Auftreff- punkte 514, 515 und 516. Verlaufen die Messstrahlen schliess lieh in der Vertikalebene entsprechend dem Azimut φ. , so treffen sie je nach ihrem Elevationswinkel die Auftreffpunk 517, 518 und 519-

Die Auftreffpunkte 503, 511, 514 und 517 bestimmen somit ei virtuelle Linie 520 im Gelände 1, welche die Projektion der

in diesem Fall vertikal angenommenen virtuellen Fläche II darstellt. In gleicher Weise bestimmen die Auftref punkte 505, 512, 515 und 518 eine weitere virtuelle Linie 521 im Gelände 1, welche die Projektion der in diesem Fall verti- kal angenommenen weiteren virtuellen Flächen III darstellt. Schliesslich bestimmen die Auftreffpunkte 507, 513, 516 und

519 eine zusätzliche virtuelle Linie 522 im Gelände 1, welche die Projektion der in diesem Fall vertikal angenom¬ menen zusätzlichen virtuellen- Fläche IV darstellt.

Es ist somit ersichtlich, dass durch die zeitweise Anordnung von Retroreflektoren die für die Festlegung virtueller Linien (503, 505, 507, Figuren 7 und 8) beziehungsweise für die Festlegung virtueller Flächen (I, II, III, IV; Figur 7, Figur 8) notwendigen Koordinatenwerte auf einfache Weise mittels des Richtstrahlers 100 bestimmt werden können. Durch ent¬ sprechende Programmierung des Zentralrechners 200 (Figur 6) lassen s£h die so ermittelten Koordinatenwerte speichern und auswerten.

Es ist aber auch möglich, als Ausgangsbasis für die Fest- legung der virtuellen Linien und virtuellen Flächen eine erste virtuelle Linie 523 im Gelände 1 frei festzulegen und von dieser virtuellen Linie 523 ausgehend weitere virtuelle Li¬ nien in jeweils frei gewählten festen Abständen festzulegen. Die sich so ergebenden Koordinatenwerte können dann beispiels- weise manuell über die Eingabe-Einheit 301 des Rechners ein¬ gegeben werden. Je nach den topografischen Verhältnissen eines Anwendungsfalles ist die erste oder zweite genannte Methode der Festlegung der virtuellen Linien und Flächen vorteilhafter.

Vorzugsweise kann die Linie 523 auch aequidistant zu einer zuvor mittels Retroreflektoren (501, 508, 509, 510) und Auf¬ treffpunkten 503, 511, 514, 517 bestimmten virtuellen Linie

520 angenommen werden. Dabei kann diese Linie 523 vorzugs¬ weise in einem solchen Abstand von der virtuellen Linie ^' 520

OfvtPI

angenommen werden, welcher dem Minimum unter den Abständen von den Retroreflektoren 501, 508, ^" 509, "510 zu den zugehöri¬ gen Au reffpunkten 503, 511, -514, 517 entspricht. Ein sol¬ ches Vorgehen vereinfacht die vom Rechner 400 auszuführenden Rechenoperationen.

Bei einer Vorrichtung gemäss dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ist die Arbeitsweise wie folgt:

Mittels der Eingabe-Einheit 406 wird die Vorrichtung in Be¬ trieb gesetzt. Dabei nimmt die Eingabe-Einheit mehrere Au - ' gaben wahr und leitet verschiedene Massnahmen ein und zwar

1. Einschalten der Stromversorgungsteile 404 und der Antriebseinrichtung 105.

2. Festlegung des Abstandes zwischen zwei virtuellen Fläche

3. 'Aufnahme (einmalig) der Koordinaten einer virtuellen Fläche.

4. Normaler Betrieb.

5. Abschalten der Vorrichtung.

1.1 Beim Einschalten wird glάchzeitig der Zentralrech¬ ner 200 und der Satellitenrechner 300 in eine defi- nierte Ausgangsstellung verbracht .

2.1 -Die Festlegung des Abstandes zwischen den beiden virtuellen Flächen kann anschliessend an 1.1 per Hand erfolgen. Dabei werden in den ersten Schreib- Lesespeicher 205 des Zentralrechners 200 die Kon- stanten eingegeben, um die sich die virtuellen

Flächen unterscheiden. Dabei sind beispielsweise drei virtuelle Flächen durch zwei konstante Winkel verknüpft.

3.1 Ein weiterer der Ehgabe-Eiήheit 406 eingegebener Befehl "Aufnahme einer virtuellen Fläche" aktiviert

- JRE O PI

den im Programmspeicher 204 des Zentralrechners dafür gespeicherten Programmablauf. Dabei verbleibt der Satellitenrechner 300 in seiner Ausgangsstellung. Die Vorrichtung vollzieht nunmehr folgende Arbeits- schritte:

3il.l Empfänger 125 wird auf niedrigste Empfindlichkeits¬ stufe eingestellt.

3.1.2 Ganzer vom Richtstrahler 100 erfassbarer Raum wird lückenlos mit Messstrahlen abgetastet, cäs heisst über ganzen Azimut- und Elevationsbereich.

3.1.3 Abtastzeilen werden mit maximalen Brennflecken durchlaufen.

3.1.4 Aufnahme und Speicher charakteristischer Werte aus¬ gewählter Orte due durch erhöhtes Reflexionsvermögen, beispielsweise eines dort vorübergehend angebrachten

Retroreflektors, eine erhöhte Intensität des Empfang- lichtes ergeben. Beendigung der ersten Aufnahme¬ phase.

3.1.5 Rechnerisches Verbinden der nach 3.1.4 gewonnenen Werte (Koordinaten) zu einer Funktion E(^y).

Diese Funktion ist jetzt gerätespezifisch hinsicht- . lieh einer definierten Aufgabe und des Aufstellungs¬ ortes des Richtstrahlers. Die Funktion E( J> ) wird im ersten Schreib-Lesespeieher 204 des Zentral- rechners 200 gespeichert und bleibt über die gesamte

Einsatzzeit unverändert.-

3.1.6 Weitergabe der partiellen Funktionswerte Ε ( <ff y ) vom Zentralrechner 200 an die Steuer- und Regel¬ einheit 130 zusammen mit den konstanten Winkeln Δγ für den Abstand der virtuellen Flächen (siehe vor¬ stehend 2.1) zur Steuerung des Strahlablenkorgans 116. Ausserdem wird der Steuer- und Regeleinheit 130 eine konstante Impulsfrequenz (des Impuls-

O PI

Senders 112) zuge ührt.

3.1.7 Beginn.der zweiten Aufnahmephase zur Erzeugung der Ist-Werte der Entfernungen für die einzelnen vorgesehenen virtuellen Flächen; aus de„n Ist- Werten für die virtuelle Fläche II (Figur 8) werden durch Subtraktion des Wertes A, (Figur 7) die zugehörigen Sollwerte für die virtuelle Fläche I(Figur 7, Figur 8) abgeleitet.

Diese Werte werden im ersten Schreib-Lesespeicher 205 des Zentralrechners 200 gespeichert und bleib über die gesamte Einsatzzeit konstant.

Die Entfernung-Ist-Werte für äussere virtuelle Flächen III, IV; Figur 7, Figur 8 werden von den entsprechenden Ist-Werten der nächsten inneren .__, virtuellen Flächen errechnet.

Die entstehenden Differenzwerte ΛE werden zu¬ sammen mit den Entfernungs-Istwerten als Ist- Funktion im ersten Schreib-Lesespeicher 205 des Zentralrechners 200 gespeichert und stellen für einen Abtastzyklus die Sollwerte dar. Die Ein¬ speicherung aller Sollwerte im ersten Schreib¬ lesespeicher 205 geschieht zeitlich geordnet.

3.1.8 Löschung der vorstehend unter 3.1.4 aufgeführten charkteristischen Werte.

4.1 Nachdem die Vorrichtung auf die vorbeschriebene

Weise Sollwerte erarbeitet hat, ist sie mit dem Programm im Programmspeicher 204 im Zentralrechner 200 und dem Programm im Programmspeicher 303 des Satellitenrechners 300 in der Lage, den Normal- betrieb für die Ueberwachung aufzunehmen und durch zuführen. Dies geschieht üblicherweise durch eine Steuerbefehl über die Eingabe-Einheit 406 an den

O PI

Zentralrechner ^' 200 und den Satellitenrechner 300.

Das im Programmspeicher 204 gespeicherte Programm ist für den spezifischen Verwendungszweck der Vor¬ richtung entwickelt. Es beinhaltet im F ^* alle des Zentralrechners 200 neben den Verfahrensschritten zur Aufnahme der virtuellen Flächen die Schritte zur Einspeicherung der eingebenden Entfernungs¬ messwerte, ihren Vergleich mit eingespeicherten Sollwerten zur Gewinnung von einzuspeichernden Differenzen und die Ausgabe von eingespeicherten

Sollwerten für definierte Winkelbeträge im Sinne des Doppelpfeils 118 des Strahlablenkorgans 116 (Figur 5) sowie für den Drehgeber 107 (Figur 5) und für deren Eingabe in die Regel- und -Steuer- einheit 130 (Figur 6).

Im angenommenen Ausführungsbeispiel erfolgt die Umschaltung von der vorstehend erwähnten Massnahme (Schritt) 3 zur Massnahme (Schritt) 4 automatisch nach Erfüllung der Massnahmen (Schritte) 1 bis 3 und Feststellung der Betriebsart (vertikale oder horizontale Orientierung der Drehachse des Richt¬ strahlers 100) was unterschiedliche Programme für die Verarbeitung von Messwerten nach sich zieht.

Durch das Zusammenwirken des Rechners 400 mit dem Richtstrahler, beziehungsweise Infolge der gesteu¬ erten Drehbewegung des.Richtstrahlers 100 und der gesteuerten Schwenkbewegung des Strahlablenkorgans 116 fährt die Vorrichtung die Funktion E( , ) ab, und zwar mehrmals, je -nach Anzahl der virtuellen Flächen.

Da sich der Richtstrahler 100 nur mit annähernd konstanter Winkelgeschwindigkeit dreht, die winkelmässige Abtastung jedoch mit höchstmöglicher

OMPl

Genauigkeit erfolgen muss , ^' wird die Abga• _* ,be der Strahlungs-

Impulse des Impulssenders 112 (Figur ^' 5-, Figur 6). mit Hilfe der Momentanwerte des Drehgebers 107 über die Regel- und Steuereinheit 130 so gesteuert, dass die Impulsfrequenz zwar keine konstante Frequenz mehr ist, jedoch die einzelnen Im¬ pulse jeweils in der ihnen zugeordneten Winkellage abge¬ geben werden. Die hierfür nötigen Korrekturen werden aufgrun in den Schreib-Lese-Speichern 205 und 206 des Zentralrechner 200 gespeicherter Information durch die Regel- und Steuer- einheit 130 vorgenommen.

Aus jedem durch Reflexion gewonnenen Empfangsimpuls wird ein Entfernungs-Ist-Wert gebildet und im Schreib-Lese-Speicher 2o5 (Figur 6) "on-line", das heisst schritthaltend, einge¬ speichert. Anschliessend wird der im Schreib-Lese-Speicher 205 eingespeicherte Entfernungs-Soll- ert, der den gleichen Azimut"-^* besitzt, aber einer inneren virtuellen Fläche, be¬ ziehungsweise der Elevation 'ψoentspricht, von dem Entfer¬ nungs-Ist-Wert subtrahiert. Die entstehende Ist-Differenz A B = i ( _s ψ ) wird nunmehr mit der im Schreib-Lese-Speicher 205 gespeicherten Soll-Differenz verglichen. Für den Fall, dass die Soll-Ist-Wertdifferenz ungleich null ist, wird die Ist-Wert-Differenz als neue Soll-Wert-Differenz in den Schreib-Lese-Speicher 205 und darüber hinaus auch in den Schreib-Lese-Speicher 206 eingespeichert. Die Soll-Wert- Entfernungen im Schreib-Lese-Speicher 205 für die virtuellen Flächen - bis auf diejenigen der virtuellen Fläche I (Figur 7) - werden gleichfalls durch die Ist-Wert-Entfernungen ersetzt, bilden also für den nächsten Abtastzyklus die Soll¬ werte.

Normalerweise, bei unveränderter-Peripherie, ist die Soll- Ist-Wert-Differenz gleich null, das heisst keine neuen Werte werden eingespeichert.

OMPI WIPO

Sobald nun ein Gegenstand in die Peripherie oder in die virtuelle Fläche eintritt, wird diese Differenz grösser als null und damit in der vorbeschriebenen Weise im Schreib- Lese-Speicher 205 und 206 eingespeichert.

Der Satellitenrechner 3 (Figur 6) besorgt sich mit Hilfe der Sammelschiene-Steuereinheit 401 über den Sende/Empfänger 402 die zeitlich und örtlich codierten Differenzen ΔE = f ^ tp . ψ ) unter Umständen auch die Funktionswerte E( Φ , ψ) aus dem Schreib-Lesespeicher 206 des Zentralrechners 200 und speich- ert sie in seinen Schreib-Lese-Speicher 304 ein.

5iorität besitzt allerdings der Zentralrechner 200, sodass der Satellitenrechner 300 Daten nur dann abfragen kann, wenn der Zentralrechner 200 pausiert.

Im Programmspeicher 303 des Satellitenrechners 300 befinden sich die Kriterien für die Eliminierung von Fehlalarmen durch unerhebliche Einflüsse, sowie zur Selbstüberprüfung der Vorrichtung. Unter unerheblichen Einflüssen sind zum Beispiel Vögel, Blätter, Schnee, sich bewegende Kleintiere, Bälle und dergleichen zu verstehen. Erhebliche Einflüsse sind dagegen beispielsweise eindringende Personen.

Der Satellitenrechner 300 besitzt über eine eigene Eingabe/ Ausgabe-Einheit 301 Verbindung zur Ausgabe-Einheit 407 und zur Echtzeit-Uhr 403- Er übernimmt die Ueberprüfung des elektrisch-mechanischen Zustandes der Vorrichtung über die entsprechenden Kontroll-Leitungen. Die nach örtlichen und zeitlichen Zusammenhängen verarbeiteten Differenzen lösen je nach Vergleichskriterien aus dem Programmspeicher 303 einen -Voralarm beziehungsweise Alarm aus, den der Satellitenrechner 300 an die Ausgabe-Einheit 407 weitergibt.

Alle vom Satellitenrechner 300 in seinem Schreib-Lese- Speicher 304 eingespeicherten Differenzen werden nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, welche von der Echtzeit-Uhr 403 abgeleitet wird, nach Eingabe der zeitlich letzten Differenz

OMPI

gelöscht. Dieser Vorgan ^' wiederholt sich periodisch jeweils nach Ablauf dieser Zeitspanne.

Durch die gewählte Art der Verarbeitung im Zentralrechner .2 zusammen mit der letztgenannten Massnahme im Satelliten- rechner 300 wird es ermöglicht, dass beispielsweise bei An¬ ordnung des Richtstrahlers 100 auf einem Gebäude und Ueber¬ wachung der Umgebung die Vorrichtung auf Gebäude, die im Arbeitsbereich des Richtstrahlers stehen, ebensowenig mit Alarm reagiert, wie auf eine wachsende Schneedecke. Letzter wird allein dadurch erkannt, dass die Distanzen zwischen den äusseren virtuellen Flächen konstant bleiben, jedoch di Differenz zwischen den virtuellen Flächen I und II (Figur 7, Figur 8) sich ändert. Bei aufkommendem Nebel ändern sich di Differenzen der äusseren virtuellen Flächen zeitlich propor tional, beziehungsweise nacheinander, diejenigen der inner¬ sten virtuellen Flächen zuletzt . Vögel und lose Blätter - welche keien Alarm auslösen sollen - werden dadurch elimi- niert, dass die (letzte) Differenz zwischen der letzten und der vorletzten Fläche _=_ 0 wird, und die vorletzte Diffe- renz unverändert bleibt. Da der Satellitenrechner 300 die Differenzen immer sofort aus dem Schreib-Lese-Speicher 206 abfragt und dabei löscht, kann dieser Schreib-Lese-Speicher 206 kleingehalten werden.

Neben der Einspeicherung von Entfernungs-Messwerten und dem Vergleich mit Soll-Werten, aus dem Differenzen entstehen, die ebenfalls eingespeichert werden, hat der Zentralrechner 200 die Aufgabe, der Regel- und Steuereinheit 130 die dem eingehenden Entfernungs-Messwert folgenden Wert bezüglich seiner Auslösungszeit zugehörigen Winkeldaten für den Dreh- geber 107 und das Strahlablenkorgan 116 zur Verfügung zu stellen. Die Regel- und Steuereinheit 130 ermittelt mit den Werten aus dem Drehgeber 107 in der Regelschleife die Zeit, bei der das Strahlablenkorgan 116 die vom Zentralrechner 20

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angegebene Stellung einnehmen muss, -bei ^* welcher auch der Drehgeber und damit der drehbare Oberteil 103 (Figur 5) diejenige Position einni mt, bei welcher der Strahlungsim-. puls für die Gewinnung des nächsten Entfernungs-Messwertes ^■ erzeugt wird. Die genaue zeitliche und örtliche (Richtung) .Korrelation der Strahlungsimpulse ist unerlässlich.für die ^' Reproduktion der an der Peripherie entstehenden Entfer- nungs-Messwerte. Dies geschieht zur Vermeidung vo Undefi¬ nierten Differenzen.

Werden als Strahlungsimpulse optische, beispielsweise infrarote Strahlungsimpulse benützt, so kann dem Impuls¬ sender 112 (Figur 6) eine Variooptik 132 (Figur 6) zuge¬ ordnet werden und die Brennweite derselben durch die Regel- und Steuereinheit 130 in Abhängigkeit von den Entfernungs- Messwgrten gesteuert werden.

5. Abschalten der Vorrichtung

Man unterscheidet zwei Fälle, nämlich

5.1 Abschalten innerhalb der Einsatzzeit. In diesem Falle bleibt die Stromversorgung für Rechner 400 erhalten, nur die Peripherie-Einheiten mit Mess- und Regelteil werden von der Stromversorgung getrennt.

5.2 Abschalten des Gerätes generell.

Alle Einheiten werden von der Stromversorgung getrennt, das heisst in spannungslosen Zustand gebracht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel wird nunmehr anhand der Fig. 9, 10, 11 und 12 erläutert. Dabei zeigt die Fig. 9 eine Anordnung mit einem StrahlaufteilungsSystem. ^"

In der Figur 9 stellt 600 das Strahlaufteilungssystem als

Ganzes dar, welches zur Anwendung der Erfindung zur Ueber- wachung diskreter Flächen, beispielsweise einer Türöffnung

601 und einer Fensteröffnung 602 eines Gebäudes 60

gesehen ist.

Das Strahlaufteilungssystem 600 ^' ist einerseits an einen Impussender 112 und andererseits an einen Empfänger 125 angeschlossen. Ueber ein Senderkopplungsorgan 604, beispiel weise eine erste Linsenanordnung zur Kopplung einer Laser¬ diode des Impulssenders 112 an Glasfasern eines aus einem oder mehreren Glasfaserbündeln vorzugsweise unterschied¬ licher Länge bestehenden Sendeleitersystems 605 wird die Sendeenergie durch die einzelnen Fasern jedes Glasfaser- bün-

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dels je einer Sendelinse 606 eines Strahläufteilers 607 zuge¬ führt und von diesen Linsen mit unterschiedlicher Richtung in einer zur Türebene parallelen Fläche als Sendestrahlen 608 aus¬ gestrahlt. Die hierbei entstehenden Sendestrahlen 608 sind gegen die Türumrandung gerichtet und werden, sofern die Tür¬ öffnung frei ist, von dieser reflektiert. Empfangslinsen 609 des Strahlsammlers 610 entnehmen den mehr oder weniger diffu¬ sen Reflexionen bestimmten Bendestrahlen zugeordnete, diesen entgegengesetzt verlaufende Empfangsstrahlen 611 und führen die Empfangsenergie über die einzelnen Fasern eines Glasfaser¬ bündels eines Empfangsleitsystems 612 über ein weiteres Lin¬ sensystem eines Empfängerkoppelsorgans 613 dem Empfänger 125 zu. In Fig. a sind Details des vorzugsweise konstruktiv zusammen- gefassten Strahlaufteilers 607 und der Strahlsammler 609 dar¬ gestellt. Die Linsen 606 und 609 können dabei vorzugsweise in an sich bekannter Weise konstruktiv mit den jeweiligen Enden der zugeordneten Glasfasern vereinigt sein.

Das Strahlaufteilungssystem 600 erstreckt sich vom Impulssen- der 112 zu den zu überwachenden Flächen 601, 602 und allen¬ falls weiteren und zurück zum Empfänger 125. Vorzugsweise wer¬ den die zum Sendeleitsystem 605 und die zum Empfangsleitsystem 612 gehörenden Glasfaserbündel unter optischer Entkopplung in einem gemeinsamen .Kanal, beispielsweise Rohr gegen Beschädi- gung geschützt, beispielsweise im Innern des Gebäudes 1 ver¬ legt.

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Zur Gewinnung von richtungsabhängiger Information bezüglich die überwachten Flächen durchdringender Objekte kann eine Ueberwachung in räumlich hintereinanderliegenden Flächen er¬ folgen, um zeitliche Unterschiede des Durchdringens der Flächen zu gewinnen. Vorzugsweise werden dann die jeweils zugehörigen Strahlaufteiler 607 und Strahlsammler 610 in be¬ nachbarten Ecken der zu überwachenden Flächen 601 und 602 an¬ geordnet.

Das vorstehend beschriebene weitere Ausführungsbeispiel lässt zufolge des Wegfalls bewegter Teile einen wesentlich verein¬ fachten Systemaufbau zu, insbesondere wird die Struktur des Rechners wesentlich vereinfacht gegenüber derjenigen des Aus¬ führungsbeispiels gemäss Fig. 6.

Die Fig. 10 zeigt ein Blockschaltbild des beschriebenen Aus- führungsbeispiels mit einem Strahlaufteilungssystem 600.

Der Impulssender 112 sendet über das nur summarisch dargestell te Strahlaufteilungssystem einerseits 600 Sendestrahlen 608 aus. Empfangsstrahlen 611 werden vom Strahlaufteilungssystem 600 anderseits dem Empfänger 125 zugeführt. In analoger Weise zu Fig. 6 ist ein Rechner 400* zur Steuerung des Impulssen¬ ders 112 und zur Auswertung der Ausgangssignale des Empfängers 125 vorgesehen.

Aus den Laufzeiten der Sendeimpulse vom Ausgang des Senders 112 bis zum Empfang der den Empfangsstrahlen zugehörigen

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Signale lassen sich wieder Entfernungävektoren bilden, wobei zu beachten ist, dass sowohl die Laufzeiten im Strahlauftei- lungssystem 600 als auch die Laufzeiten im freien Saum der überwachten Flächen in die Entfernungsvektoren E dieses Aus- führungsbeispiels eingehen,beziehungsweise rechnerisch ver¬ arbeitet werden.

Die einzelnen Blöcke der Fig. 10 entsprechen sinngemäss den mit gleichen Bezugszeichen bezeichneten Blöcken der Fig. 6.

Beim vorliegenden weiteren Ausführungsbeispiel bilden die bestrahlten beziehungsweise reflektierenden Teile der Tür¬ umrahmung, beziehungsweise Fensterumrahmung, im Sinne des Patentanspruches 1 je eine virtuelle Linie oder Fläche, durch welche die durch die Strahlrichtungen des Strahlaufteilers 607 definierte Fläche (Türöffnung) strahlungsmässig begrenzt wird. Die Ueberwachung -beschränkt sich daher auf den innerhalb die¬ ser Umrahmungen liegender Flächenabschnitt als eigentliche Schutzfläche beziehungsweise als Schutzraum.

Rechnet man, wie erwähnt, die Laufzeiten und damit die Em- pfangsvektoren beispielsweise ab Senderausgang, so erkennt man aus Fig. 9, dass jeder überwachten Fläche, d.h. 601 und 602 und allenfalls weiteren ein ganz bestimmter Bereich zu¬ geordnet werden kann, welcher sich jeweils aus der Summe der Laufzeit vom Sender 112 bis zum Strahlaufteiler 607 plus Lauf-

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zeit der Sendestrahlen ergibt. Der kürzeste Sendestrahl bei der Oeffnung 601 ergibt sich, wenn ein störendes Objekt sic unmittelbar beim Strahlaufteuer 607 befindet, die zugehöri Laufzeit ist dann die kürzeste im Zusammenhang mit der Oeff nung 601 feststellbare Wert und dadurch ergibt sich hier de kürzeste Entfernungsvektor. Die längste Laufzeit und daher den grössten Entfernungsvektor ergibt bei der Oeffnung 601 ein diagonal verlaufender Sendestrahl 608 beziehungsweise Empfangsstrahl 611.

Durch die periodische Vermessung jeder Oeffnung 601, 602 un allenfalls weiterer, ist es daher möglich,laufend definierte Empfäήgsvektoren zu bilden und zu speichern. Bei Eindringen eines Objektes in irgend eine der so überwachten Flächen (Oeffnungen) verändert sich mindestens ein Entfernungsvek- tor gegenüber dem für die betreffende Fläche (Oeffnung) und Richtung oder Richtungen zuvor gebildeten und temporär ge¬ speicherten Entfernungsvektor. Eine solche Veränderung läss sich aufgrund der Zugehörigkeit zu dem der betreffenden Flä che (Oeffnung) zugeordneten Bereich von Entfernungsvektoren (Laufzeiten) demnach auch einer bestimmten Fläche (Oeffnung) zuordnen.

Daraus ergibt sich nicht nur die Möglichkeit der Älarmierun eines Eindringens bezüglich Zeitpunkt, sondern gleichzeitig der Anzeige bezüglich des Ortes (Fläche, Oeffnung 601, 602 usw.) des Eindringens.

Die Fig. 11 zeigt schematisch die serielle Auswertung der mit einer Anordnung gemäss Fig. 9 und 10 gewonnenen Entfernungs¬ vektoren E. Die Entfernungsvektoren E entsprechen wie er¬ wähnt den zugehörigen Laufzeiten, weshalb im Bild a der Fig. 11 auf der Ordinate sowohl di ^' e Zeit t als auch die Ent¬ fernung E aufgetragen sind.

.gibt den Ueberwachungsort an und Die Abszissenachse X ist dabei so gelegt, dass sie einem

Zeitpunkt t entspricht, beispielsweise dem Zeitpunkt des .

Austretens der Sendestrahlen aus dem, dem Sender 112 am näch- sten gelegenen Strahlaufteuer 607.

Bild 11a sind drei Gruppen von je fünf Entfernungsvektoren gezeichnet, wobei die erste Gruppe einer Oeffnung 601, die . zweite einer Oeffnung 602 und die dritte einer weiteren Oeff¬ nung 614 zugeordnet sei.

Die mit einem Punkt begrenzten ausgezogenen Ent ernungsVek¬ toren gelten für den Normalzustand, das heisst kein ein¬ dringendes Objekt in der Oeffnung.

Die mit einem Kreuz begrenzten, gestrichelt gezeichneten Ent¬ fernungsvektoren gelten für den Fall eines eindringenden Ob- ^' jektes 615.

Diese Verhältnisse sind in den Bildern 11b, 11c, lld und lle dargestellt.

Man erkennt aus Fig.11 unschwer, dass der Laufzeitbereich t. bis _j . im ungestörten Fall der Oeffnung 601, der Laufzeitbe- reich _fi bis t„ im ungestörten Fall der Oeffnung 602 und der Laufzeitbereich „ bis t _q der Oeffnung 614 zuzuordnen ist.

Tritt ein eindringendes Objekt 615, beispielsweise bei Oeff¬ nung 601 auf, so erfolgt eine frühzeitigere Reflexion am Ob¬ jekt 615 statt an der Umrahmung der Oeffnung 601 auf, was zu verkürzten Laufzeiten t-, , t lind t-, sowie zu verkürzten Ent¬ fernungsvektoren, letztere in Fig. 11a mit einem Kreuz be- endet und gestrichelt gezeichnet, führt.

DurchJTergleich der verkürzten mit den der gleichen Oeffnung 601 zugeordneten normalen Entfernungsvektoren (ausgezogene Linien) ergibt sich der Zeitpunkt und der Ort, beziehungswes die Oeffnung 601, bei welcher die. Eindringung erfolgt.

Dies sind rechnerische Vorgänge, welche durch entsprechende Programmierung des Rechners 400 (Fig.10) automatisch ablau¬ fen. Es werden dabei alle einzelnen Entfernungsvektoren seriell verarbeitet.

In vereinfachter Weise, lässt sich das Eindringen eines Ob- jektes auch bei gruppenweiser Verarbeitung der Entfernungs¬ vektoren feststellen. Dies wird anhand der Fig.12 erläutert. Verwendet man einen elektrooptischen Entfernungsmesser be¬ kannter Art (siehe beispielsweise deutsche Offenlegungs- schrift 2 634 627) als Empfänger 125 so wird bei geeigneter

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Dimensionierung ein Eingangsschwingkreis- jeweils vor e'iner ganzen einer Oeffnung 601, 602 oder 614 zugeordneten Gruppe von Empfängssignalen gemeinsam angestossen, so dass.sich eine gruppenmässige Auswertung der Entfernungsvektoren er- gibt. Es ergibt sich dadurch .nur ein Empfangsvektor pro Gruppe beziehungsweise Oeffnung. Unter Bezugnahme auf die Verhältnisse gemäss Fig.11 erkennt man für den ungestörten Fall je einen gemeinsamen Entfernungsvektor E 601, bezie¬ hungsweise E 602, beziehungsweise E 614 dargestellt in Fig.12 durch ausgezogene mit einem Punkt endende Linien.

Tritt ein Objekt 615 in die Oeffnung 601 so verkürzt sich der iEr zugehörige Entfernungsvektor, siehe Fig. 12a ge¬ strichelte _. Linie mit Kreuz endend E 601*. Das Auftreten die¬ ses verkürzten Entfernungsvektors ^• ist ein Zeichen für das Eindringen des Objektes 615 in die Oeffnung 601.

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/ . WIPO -