专利名称：采用单传输线的报警系统的制作方法
技术领域：
本发明一般涉及报警系统。更具体地说，本发明涉及采用传送 来自感测元件以及监测装置的信号的单传输线的报警系统。
背景技术：
传统的报警系统、如无源红外(PIR)入侵检测器预见对于检测 和阻止诸如非法闯入或侵入之类的入侵的广泛用途。在图1中以框 图形式表示一种这样的报警系统。在这罩，报警系统10具有用于检 测入侵的感测元件20。感测元4牛20通常通过一对导线40连接到报 警指示器30。报警系统10 —般还具有通常通过同轴电缆70连接到 监测器60的照相机50。在操作中，感测元件20和照相机50设置在 要检测/防止入侵的位置附近。感测元件20检测该位置上的入侵，而 照相机50则捕捉该位置的图像以提供任何这种入侵的可视记录。在 检测到入侵时，感测元件20通过导线40向报警指示器30传送信号， 指示已经发生入侵。报警指示器30然后发起报警，例如可听或可视 信号，来警告人们出现入侵。如果感测元件没有触发误报警，则照 相机50提供肯定确认。这样，由照相机50捕捉的图像通过同轴电 缆70传送并在监测器60上显示。在这种传统的系统中，报警指示 器30警告人们，促使他们启动照相机50和/或观看监测器60以确定 关于入侵的更多信息。照相机50的使用减少误报警事件。
虽然传统的报警系统10在检测和监测入侵方面通常是有效的， 但具有某些缺点。感测元件20和照相机50通常设置在待监测区域 上或者附近，而报警指示器30和监测器60则设置在远程区域。因此，报警系统、如报警系统IO要求在这些区域之间敷设两条传输线、
即导线40和同轴电缆70。两条而不是一条这样的电缆的使用耗用额 外空间并增加成本。另外，当这两个区域可能相距很远时，需要额 外的工作和费用来安装两条线路而不是一条线路。另外，在已经安
装具有关联报警指示器30的感测元件20的情况下，这类站点的改 型通常是昂贵的。
在现有技术中，还已知的是采用通过单同轴电缆连接到多个监 测器的多个照相机。因此，照相机在单同轴电缆上共享它们的信号。 但是，没有照相机与不输出视频信号的感测元件的输出共享它们的 信号。
因此，希望提供一种报警系统，它采用能够传送来自感测元件20 以及监测装置、如照相机70的信号的单传输线。单传输线的使用消 除了对于第二线路的需要，从而减少系统总成本和安装工作，并且 允许采用照相机70对较大数量的现有报警传感器20进行改型，从 而减少误报警。
发明内容
本发明可通过多种方式来实现，包括作为方法、系统和装置来 实现。下面讨论本发明的各种实施例。
在本发明中，入侵检测系统包括配置成检测某个位置中的入侵 并且在检测到入侵时发送入侵信号的检测元件。该系统还包括配置 成在检测到入侵时捕捉该位置的图像并且发送代表所捕捉图像的图 像信号的监测装置。最后，该系统包括与检测元件和监测装置进行 电气通信的传输线，传输线配置成传送入侵信号和图像信号。
通过以下结合作为实例描述本发明的原理的附图的详细说明、 本发明的其它方面和优点会变得非常明显。
为了更好地理解本发明，应当参照结合附图进行的以下详细描
述，其中
图1示出采用两条传输线的传统报警系统的框图。 图2示出根据本发明的实施例构成并采用单传输线的报警系统 的框图。
图3示出根据本发明的实施例、用于将信号组合到单传输线上 的组合器电路的示意图。
图4示出用于将信号从单传输线导向报警系统的不同组件的分 离器电路的示意图。
图5A-5C分别示出用于本发明的实施例、包含感测元件和照相 机的壳体的图解开放俯视图、闭合侧视图和闭合俯视图。
图6A-6B分别示出从图5A-5C的壳体内部的感测元件和照相机 的视野看到的俯视图和侧视图。
相同的附图标记在附图中表示对应的部件。
具体实施例方式
在一种意义上，本发明涉及改进的报警系统，它采用单传输线 代替传统报警系统中通常需要的双传输线。报警系统通常具有检测 入侵的感测元件以及用于通过捕捉入侵的可视记录来确认报警检测 的监测装置、如照相机。不是对各元件或装置采用单独的传输线， 而是组合器电路通过同一条传输线传送来自感测元件和监测装置的 信号。在这种传输线的另一端，分离器电路接收这些信号，并且在 检测到来自感测元件的信号时，向报警系统的组件传送指示报警的 报警信号。分离器电路还将照相机信号路由到记录/显示来自照相机 的图像的报警系统的那些组件。
通过组合来自感测元件和照相机的信号，然后分离下游信号并 将其传送到它们的适当目的地，组合器和分离器电路允许使用传统的单传输线、如包括四线(两条用于传送信号以及两条用于传送电 力)的单电缆。与许多传统系统所需的双传输线相反，单传输线的 使用允许更易于且更快速安装的更廉价的报警系统。最后，采用附 加照相机对现有报警传感器进行改型的成本得到了极大减小。
图2示出根据本发明的实施例构成的单传输线报警系统的框图。 报警系统100采用传感元件110来检测入侵，以及采用照相机120 来监测和/或记录入侵的细节。如前所述，感测元件110和照相机120 通常设置在要监测入侵情况的位置附近，而报警指示器130和监测 器140则设置在不同的位置。单传输线150敷设在一个位置上的传 感元件110和照相机120与另一个位置上的报警指示器130和监测 器140之间。该单传输线150传送来自感测元件110和照相机120 的信号。也就是说，感测元件110在^r测到正监测区域中的入侵时 发出入侵检测信号。类似地，照相机120发出提供入侵细节的视频 信号或其它电子图像信号。与图1所示的传统报警系统10不同，这 种传输线150设置成传送来自感测元件110的入侵信号以及来自照 相机120的视频或其它图像信号。
为了通过同一条线路传送来自感测元件110和照相机120的信 号，传输线150包括用于将来自这两种元件的信号组合到同一条线 路的组合器电路160以及用于将组合信号的不同分量导向不同目的 地的分离器电路170。在操作中，组合器电路160将来自感测元件110 和照相机120的信号组合到同一条传输线150上。这些组合信号沿 传输线150向下游传播到分离器电路170,分离器电路170将视频或 图像信号导向监测器140,并将报警信号传送给报警指示器130。这 样，将来自不同的^^警系统的不同源(例如感测元件110和照相机 120)的不同信号组合到单传输线150上，在其中，稍后将它们分离 并路由到不同目的地(即报警指示器130和监测器140)。这样一种 配置允许单传输线取代图1的双传输线40、 70，从而产生比传统报 警系统更便宜且更易于安装的报警系统。图3示出组合器电路160的细节。在该电路中，照相机120产 生视频或图像信号，这些信号由放大器200放大并沿导线对210传 送，在其中，它们与沿导线对220、来自感测元件110的信号进行组 合。这些组件是通常用于当前报警系统中的已知组件。例如，放大 器200是通常采用与75 Q驱动器耦合的6 dB放大器以放大来自照 相机120的图像信号的已知组件。
另外，本领域的技术人员会认识到，本发明不限于这些具体组 件的使用，而是将它们用作把来自任何感测元件和任何监测装置的 独立信号组合到任何单传输线上的更一般概念的一个实例。因此， 感测元件110和照相机120可以是在报警系统中用来检测和监测入 侵的任何装置。例如，感测元^f牛110可以是能够检测由可能的入侵 者发出的红外辐射的无源红外(PIR);险测器。但是，感测元件110 还可以是微波检测器、光束检测器、玻璃破裂传感器、门触点(door contact)传感器或者能够用来检测入侵的其它任何感测元件。同样， 照相机120通常是用于捕捉入侵者的视频图像的摄像机，但是它还 可以是用于监测可能入侵的位置的任何装置，例如静止画面摄像机 或者其它任何音频/视频记录装置。另外，图3的组合器电路将来自 感测元件110和照相机120的^f言号组合到单线路220上。这条线路 通常是四线电缆(其中，两条线路传送电力，以及两条线路传送信 号)，但还可以是能够传送来自报警系统的感测元件和监测元件的 信号的任何导线或其它电气传输线。
组合信号沿传输线220 (即图2的传输线150)传送，在其中， 组合信号由分离器电路170来4企测和处理。图4进一步示出分离器 电路170的细节。沿传输线220传送的信号在端子300上接收，在 其中，将这些信号路由到报警指示器端子310和视频端子320。更具 体地说，从感测元件110发出的入侵检测信号经过放大并路由到报 警指示器终端310,然后路由到报警指示器130。相反，来自照相机 120的视频信号被路由到视频端子320并路由到监测器140。在采用比图像信号具有更大幅度的入侵检测信号的实施例中，本领域的技 术人员会观察到，输入到运算放大器330的参考电压Vw可设置成足 够高，使得只有入侵检测信号的存在而不是图像信号本身将触发运 算放大器330输出正电压。该电压然后引起发射极-基极电流i，该电
流i足以触发晶体管340传递切换开关350的电流，从而触发报警指 示器130发出报警信号来警告存在入侵。
当入侵检测信号进行动作以产生切换开关350的信号的同时， 图像信号由放大器360 (与图3的放大器200相似)放大，并输出到 视频端子320。因为这些视频或图像信号可能与入侵检测信号重叠， 所以本发明的实施例还可能需要用于衰减入侵检测信号的已知滤波 器。作为备选的方案，监测器140或其它这种监测装置可设计成以 已知方式过滤或者有效地忽略入侵检测信号。
如前所述，感测元件110和照相机120通常共同存在。因此， 本发明的一些实施例将这两种组件集成在单壳体中。这种单壳体产 生特别易于安装和使用的报警系统，因为这种报警系统包括单传输 线和单壳体。图5A-5C示出一种这样的壳体配置的各个视图。在这 里，壳体400包括作为具有窗口 420的刚性保护盖的盖子410。壳体 400还具有可连接到表面并且配置成支撑其中的感测元件110和照相 机120的底座部分430。可能希望提供用于照明由照相机120监测的 区域的发光二极管(LED)发光体440。如上所述，感测元件110可 以是能够检测入侵的任何传感器。在这里，它表示为用于感测由入 侵者发出的红外辐射的热电感测元件。另外，照相机120可以是任 何成像装置，但是在这里表示为互补金属氧化物半导体(CMOS)固 态照相机。热电感测元件和CMOS照相机的操作是已知的。
如图5A-5C所示，盖子410可以打开(图5A)，以允许接近感 测元件110、照相机120和发光体440来进行修理或维护，并且可以 闭合(图5B-5C)以在操作期间保护这些组件。当盖子410闭合时， 窗口 420允许光线进入供照相才/L 120使用，并且允许来自发光体440的光线透出，以照明待监测位置。照明由感测元件110在感测到入
侵时开启，但是仅在光电池(未示出)指示环境光不足以使照相机20 捕捉该区域的图像情况下。透镜450还可结合到盖子410上，以允 许感测元件110的视野。该透镜450可以是简单开口或者是光学透 镜、如菲涅耳透镜，它以指定方式将光线聚焦到感测元件110上。 因此，包含光线440、照相机120和感测元件110的壳体400反映元 件的独特包装。
在采用诸如菲涅耳透镜之类的透镜的实施例中，对到达/源于感 测元件110的光路进行修改，以提供有助于感测元件110检测入侵 的能力的视野。更具体地说，透镜450允许感测元件110更好地检 测视野中的入侵。图6A-6B分别示出从壳体内部的照相机120和感 测元件110的视野看到的俯视图和侧i见图。如图所示，窗口 420允 许照相机120检测和捕捉它的图像区域内的任何对象的图像。另夕卜， 菲涅耳透镜450还聚焦来自所示检测区域的光线，以促进在入侵者 从一个检测区域横跨到相邻检测区域时的检测入侵。因此，通过已 知方式，当对象从一个才企测区域移动到另一个4企测区域时，感测元 件110检测运动、因而检测入侵。
本领域的技术人员会观察到，本发明不限于采用壳体的实施例， 而只是公开感测元件和监测装置。类似地，本发明的壳体不限于单 壳体配置，也不限于图5A-5C所示的配置。而是，本发明可包括具 有用于支持和/或保护报警系统的一个或多个组件的任何配置的任何 壳体c
为了便于说明，以上描述中采用具体术语来提供对本发明的透 彻理解。但是，本领域的技术人员非常清楚，可在没有这些具体细 节的条件下实施本发明。因此，为了说明和描述，提供了本发明的 具体实施例的以上描述。它们不是要涵盖本发明的各个方面或者将 本发明限于所公开的精确形式。根据以上教导，可进行许多修改和 变化。例如，根据本发明构成的报警系统可采用任何类型和数量的感测元件以及任何类型的监测装置。同样，来自这些感测元件和装 置的信号可结合用于通过任何类型的传输线的传送。本文选择并描 述了这些实施例，以最好地说明本发明的原理及其实际应用，从而 使本领域的技术人员能够以适合所考虑的具体使用的各种修改来以 最佳方式利用本发明和各种实施例。
权利要求
1.一种入侵检测系统，包括检测元件，配置成检测对某个位置的入侵，以及在检测到所述入侵时发出入侵信号；监测装置，配置成在检测到所述入侵时捕捉所述位置的图像并发出代表所捕捉图像的图像信号；以及传输线，与所述检测元件和所述监测装置进行电气通信，所述传输线配置成传送所述入侵信号和所述图像信号。
2. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述传输 线为四线传输线。
3. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，还包括 组合器电路，与所述传输线进行电气通信，并且配置成组合所述入侵信号和所述图像信号，以向所述传输线发出组合信号；以及 分离器电路，与所述传输线和组合器电路进行电气通信； 其中，所述分离器电路配置成接收所述组合信号，并且将报警信号传送给第一信号接收装置，所述报警信号对应于所述组合信号的入侵信号；以及所述分离器电路还配置成将所述组合信号的图像信号发送给第二信号接收装置。
4. 如权利要求3所述的入侵检测系统，其特征在于，所述第一 信号接收装置是配置成在接收所述报警信号时发出报警指示的报警 指示器。
5. 如权利要求3所述的入侵检测系统，其特征在于，所述第二 信号接收装置是配置成在接收所述图像信号时显示所捕捉图像的监 测器。
6. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述检测 元件是PIR检测器。
7. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述检测元件是微波检测器。
8. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述检测 元件是光束检测器。
9. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述检测元件是玻璃破裂传感器。
10. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述检 测元件是门触点传感器。
11. 如权利要求1所述的入侵检测系统，其特征在于，所述监 测装置是摄像机。
12. —种用于入侵^r测系统的传输系统，包括 电气传输线，配置成设置为同时与用于检测入侵的入侵检测元件和用于查看所述入侵的细节的入侵监测装置进行电气通信；以及组合器电路，与所述电气传输线进行电气通信，所述组合器电 路配置成将从所述检测元件接收的入侵信号与从所述监测装置接收 的图像信号进行组合，以沿所述电气传输线发送组合信号。
13. 如权利要求12所述的传输系统，其特征在于，所述电气传 输线还配置成设置为同时与用于响应接收到报警信号而发起报警的 报警指示装置以及用于显示对应于所述图像信号的图像的显示装置 进4亍电气通信。
14. 如权利要求13所述的传输系统，其特征在于，还包括与所 述电气传输线进行电气通信的分离器电路，所述分离器电路配置成 接收所述组合信号，以响应所述组合信号而产生所述报警信号，沿 所述电气传输线向所述报警指示装置传送所述报警信号，以及沿所 述电气传输线向所述监测装置传送所述组合信号的图像信号。
15. 如权利要求12所述的传输系统，其特征在于，所述电气传 输线为四线电缆。
16. 如权利要求12所述的传输系统，其特征在于，所述显示装置是摄像机。
17. 如权利要求12所述的传输系统，其特征在于，所述入侵检 测元件是PIR传感器。
18. —种检测入侵的方法，包括 在检测到入侵时产生入侵检测信号； 沿电气传输线传送所述入^:检测信号；产生与所述入侵的细节的图像相对应的图像信号；以及 沿所述电气传输线传送所述图像信号。
19. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，还包括 接收来自所述电气传输线的入侵检测信号和图像信号； 响应接收到所述入侵检测信号而产生报警信号，所述报警信号配置成发起报警；将报警信号传送给报警指示器；以及 将所述图像信号传送给显示装置。
20. 如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述传送入侵检 测信号的步骤还包括沿四线电缆传送所述入侵检测信号，以及所述 传送图像信号的步骤还包括沿所述四线电缆传送所述图像信号。
21. —种整体入侵;险测装置，包括 壳体；检测元件，在所述壳体中，配置成检测对某个位置的入侵，以 及在检测到所述入侵时发出入侵信号；监测装置，在所述壳体中，配置成吝检测到所述入侵时捕捉所 述位置的图像并发出代表所捕捉图像的图像信号；以及照明元件，在所述壳体中，配置成照明所述位置。
全文摘要
在本发明中，入侵检测系统包括配置成检测某个位置中的入侵并且在检测到入侵时发出入侵信号的检测元件。该系统还包括配置成在检测到入侵时捕捉该位置的图像并且发出代表所捕捉图像的图像信号的监测装置。单传输线与检测元件和监测装置进行电气通信，其中，传输线配置成传送入侵信号和图像信号。
文档编号G08B1/00GK101288108SQ200680016683
公开日2008年10月15日 申请日期2006年2月22日 优先权日2005年3月16日
发明者A·瓦塔纳贝, I·霍里, L·特拉西 申请人:因内特顾问有限公司