專利名稱：靜態(tài)人體探測(cè)裝置及其探測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種紅外線探測(cè)的方法和裝置，特別是一種靜態(tài)人體探測(cè)裝置及其探測(cè)方法。
背景技術(shù)：
人體探測(cè)在現(xiàn)代社會(huì)中應(yīng)用非常廣泛，很多設(shè)備都需要配合此類外接設(shè)備才能正常工作，如公共通道的照明、安防監(jiān)控中的人體探測(cè)、大廳的感應(yīng)門等等，目前在人體探測(cè)產(chǎn)品中，一般采用的技術(shù)有熱釋電探測(cè)、微波探測(cè)、紅外對(duì)射探測(cè)三種方式。熱釋電方式:普通人體會(huì)發(fā)射ΙΟμπι左右的特定波長(zhǎng)紅外線，用專門設(shè)計(jì)的傳感器就可以針對(duì)性的探測(cè)這種紅外線的存在與否，當(dāng)人體紅外線照射到傳感器上后，因熱釋電效應(yīng)將向外釋放電荷，后續(xù)電路經(jīng)探測(cè)處理后就能產(chǎn)生控制信號(hào)。該傳感器探頭只對(duì)波長(zhǎng)為ΙΟμπι左右的紅外輻射敏感，所以除人體以外的其他物體不會(huì)引發(fā)探頭動(dòng)作。探頭內(nèi)包含兩個(gè)互相串聯(lián)或并聯(lián)的熱釋電元，而且制成的兩個(gè)電極化方向正好相反，環(huán)境背景輻射對(duì)兩個(gè)熱釋元件幾乎具有相同的作用，使其產(chǎn)生釋電效應(yīng)相互抵消，于是探測(cè)器無信號(hào)輸出。一旦人侵入探測(cè)區(qū)域內(nèi)，人體紅外輻射通過部分鏡面聚焦，并被熱釋電元接收，但是兩片熱釋電元接收到的熱量不同，熱釋電也不同，不能抵消，于是輸出探測(cè)信號(hào)。人體紅外線傳感器容易受各種熱源、光源、射頻輻射的干擾，其穿透力也較差，人體的紅外輻射容易被各種物體遮擋，并且當(dāng)環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測(cè)靈敏度會(huì)明顯下降，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成探測(cè)失效。此外，紅外線熱釋電傳感器對(duì)人體的敏感程度還與人的運(yùn)動(dòng)方向關(guān)系很大。紅外線熱釋電傳感器對(duì)于徑向移動(dòng)反應(yīng)最不敏感，而對(duì)于橫切方向(即與半徑垂直的方向)移動(dòng)則最為敏感，在現(xiàn)場(chǎng)選擇合適的安裝位置是避免紅外探頭誤報(bào)、求得最佳探測(cè)靈敏度極為重要的因素，因此在設(shè)計(jì)及安裝使用時(shí)的局限性較大。微波探測(cè)方式:微波感應(yīng)器是以微波多普勒原理為基礎(chǔ)，平面型天線作感應(yīng)系統(tǒng)，以微處理器作控制的一種感應(yīng)器。根據(jù)多普勒原理，當(dāng)雷達(dá)發(fā)射一固定頻率的脈沖波對(duì)空掃描時(shí)，如遇到活動(dòng)目標(biāo)，回波的頻率與發(fā)射波的頻率出現(xiàn)頻率差，即多普勒頻率。根據(jù)多普勒頻率的大小，可測(cè)出目標(biāo)對(duì)雷達(dá)的徑向相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度；根據(jù)發(fā)射脈沖和接收的時(shí)間差，可以測(cè)出目標(biāo)的距離。同時(shí)用頻率過濾方法探測(cè)目標(biāo)的多普勒頻率譜線，濾除干擾雜波的譜線，可使雷達(dá)從強(qiáng)雜波中分辨出目標(biāo)信號(hào)。所以脈沖多普勒雷達(dá)比普通雷達(dá)的抗雜波干擾能力強(qiáng)，能探測(cè)出隱蔽在背景中的活動(dòng)目標(biāo)。微波感應(yīng)控制器一般安裝在室內(nèi)靠墻角上方，軸向?qū)?zhǔn)門窗部位安裝，室外安裝則靈敏度較低。以上兩種方式都只能是人體在移動(dòng)時(shí)才能探測(cè)到，當(dāng)人體靜止時(shí)，這兩種方式均不能探測(cè)到是否有人體存在。紅外對(duì)射方式:一般采用一組或多組紅外發(fā)射和接收裝置，并且每個(gè)發(fā)射裝置對(duì)應(yīng)一個(gè)接收裝置，由于紅外發(fā)射管的發(fā)射線束是分散的，呈錐型發(fā)散，所以其它接收裝置也會(huì)接收到非其對(duì)應(yīng)發(fā)射裝置的信號(hào)，為了克服此問題，只能加大兩組裝置之間的距離，也就加大了探測(cè)的盲區(qū)，不適合高精度的探測(cè)需求。
紅外對(duì)射方式室外使用受溫度和太陽光影響，紅外線束的靈敏度會(huì)有所降低。為了減少由此引起的誤報(bào)警，使用中須使各對(duì)發(fā)射器與接收器軸線重合，安裝局限性較大。以上三種探測(cè)方式都有各自的特點(diǎn)，但都不適用于靜態(tài)人體的探測(cè)，特別是對(duì)要求比較高的場(chǎng)合。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明提供了一種用于人體靜態(tài)探測(cè)的方法和裝置。本發(fā)明解決以上問題所采用的技術(shù)方案是:
靜態(tài)人體探測(cè)裝置，包括紅外發(fā)射部件及紅外接收部件，所述的紅外發(fā)射部件包括:發(fā)射部件電源、掃描電路和紅外發(fā)射模塊；所述紅外發(fā)射模塊由紅外驅(qū)動(dòng)器及若干紅外發(fā)射管組成；所述的發(fā)射部件電源分別與紅外發(fā)射部件中的需供電電路聯(lián)接，掃描電路的輸出端分別與紅外驅(qū)動(dòng)器輸入端及各紅外發(fā)射管輸入端聯(lián)接，紅外驅(qū)動(dòng)器輸出端也分別與各紅外發(fā)射管輸入端聯(lián)接；所述的紅外接收部件包括:接收部件電源、紅外接收模塊、信號(hào)放大器、微處理器及信號(hào)輸出電路；所述紅外接收模塊由若干紅外接收管構(gòu)成，接收部件電源分別與紅外接收部件中的需供電電路聯(lián)接，信號(hào)放大器輸出端與微處理器輸入端聯(lián)接，微處理器輸出端還與信號(hào)輸出電路輸入端聯(lián)接，其特征在于，所述紅外接收模塊內(nèi)設(shè)有紅外接收管，紅外接收管集成有選頻濾波電路，紅外接收管的輸出端分別聯(lián)接選頻濾波電路輸入端。進(jìn)一步的，所述紅外接收電路與信號(hào)放大器之間串接有多路混頻器，紅外接收模塊的各選頻濾波電路輸出端分別與多路混頻器輸入端聯(lián)接，多路混頻器輸出端聯(lián)接信號(hào)放大器輸入端。紅外發(fā)射部件中，發(fā)射部件電源采用5V標(biāo)準(zhǔn)直流電源，為部件中各電路供電，由于系統(tǒng)工作在高頻狀態(tài)，所以電源必須穩(wěn)定、紋波系數(shù)小，自身必須帶濾波電路，防止其它設(shè)備干擾本裝置，同時(shí)避免本裝置發(fā)射脈沖干擾其它設(shè)備。靜態(tài)人體探測(cè)裝置，可在一定空間范圍內(nèi)準(zhǔn)確探測(cè)到人體的存在與否，當(dāng)探測(cè)到有人體在空間內(nèi)，無論是動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)，都會(huì)輸出信號(hào)，供其它設(shè)備使用。掃描電路由微處理器實(shí)現(xiàn)，采用8位51內(nèi)核單片機(jī)，主要作用是提供掃描的信號(hào)源，根據(jù)紅外對(duì)射的數(shù)量進(jìn)行掃描信號(hào)輸出，控制各紅外發(fā)射管以分時(shí)掃描方式，按固定時(shí)隙循環(huán)發(fā)射。如設(shè)定發(fā)射管的發(fā)射時(shí)間及間隔時(shí)間均為10ms，開始信號(hào)源以38kHz的載波頻率傳輸至第一路發(fā)射管，經(jīng)過IOms后停止對(duì)第一路發(fā)射管供電，暫停IOms后開始對(duì)第二路發(fā)射管供電，同樣采用38kHz的載波頻率，發(fā)射IOms并暫停10ms，然后繼續(xù)傳輸至下一路發(fā)射管，直到最后一路發(fā)射管，然后又從第一路發(fā)射管開始，以相同的方式控制各發(fā)射管依次發(fā)射，循環(huán)至最后一路發(fā)射管，周而復(fù)始。微處理器的時(shí)鐘信號(hào)由晶體振蕩器提供，要求穩(wěn)定性高，溫度影響小，保證時(shí)間的穩(wěn)定性，可采用22.1184M晶體振蕩器。紅外驅(qū)動(dòng)器的作用是為各紅外發(fā)射管提供更大的驅(qū)動(dòng)能力，由于微處理器的驅(qū)動(dòng)能力很小，不能滿足發(fā)射功率要求，必須增加驅(qū)動(dòng)電路。紅外發(fā)射管可采用940nm的紅外發(fā)射管，普通散光型。紅外接收部件中，接收部件電源采用5V標(biāo)準(zhǔn)直流電源，為部件中各電路供電，由于系統(tǒng)工作在高頻狀態(tài)，所以電源必須穩(wěn)定、紋波系數(shù)小，自身帶須帶濾波電路，防止其它設(shè)備干擾本裝置，同時(shí)避免本裝置發(fā)射脈沖干擾其它設(shè)備。紅外接收模塊和選頻濾波電路實(shí)現(xiàn)紅外線接收，采用一體成型的紅外接收管，只對(duì)38kHz的紅外光線作出反應(yīng)，對(duì)太陽光、燈光的光源不動(dòng)作。多路混頻器將接收到的各信號(hào)疊加合成，當(dāng)某一路光線受到遮擋時(shí)，其中一路接收管就沒有信號(hào)輸出，疊加后的信號(hào)就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)缺口，將疊加合成信號(hào)輸入至微處理器。微處理器采用8位51內(nèi)核單片機(jī)，其作用是對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。如果沒有人體遮擋，疊加合成的信號(hào)會(huì)始終為一 IOms的脈沖信號(hào)，如果有人體遮擋，就會(huì)出現(xiàn)缺口，微處理器檢測(cè)到這個(gè)缺口時(shí)，進(jìn)行判斷，濾除一些有可能出現(xiàn)的干擾信號(hào)，當(dāng)缺口達(dá)到一定數(shù)量時(shí)，產(chǎn)生動(dòng)作信號(hào)，并控制動(dòng)作信號(hào)的時(shí)間。微處理器的時(shí)鐘信號(hào)由晶體振蕩器提供，要求穩(wěn)定性高，溫度影響小，保證時(shí)間的穩(wěn)定性，可采用22.1184M晶體振蕩器。信號(hào)輸出電路將微處理器檢測(cè)到的動(dòng)作信號(hào)進(jìn)行處理，輸出給其它設(shè)備，供其它設(shè)備使用，因?yàn)橹惶綔y(cè)到是否有人體存在，所以只需要輸出常開或常閉信號(hào)即可。應(yīng)根據(jù)被測(cè)物體大小，可設(shè)置各紅外發(fā)射管之間的排布間距，以及各紅外接收管之間的排布間距，其間距不能大于被測(cè)物體，否則會(huì)出現(xiàn)盲區(qū)而無法探測(cè)。本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的探測(cè)方法，提供了一種有效的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)物體探測(cè)方法，其應(yīng)用不僅限于對(duì)人體的探測(cè)，根據(jù)不同的探測(cè)對(duì)象及環(huán)境，可調(diào)整參數(shù)設(shè)置，設(shè)計(jì)出符合要求的探測(cè)裝置。包括以下步驟:
步驟1:掃描電路控制紅外驅(qū)動(dòng)器及各紅外發(fā)射管，通過紅外驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)各紅外發(fā)射管發(fā)射若干束紅外信號(hào)；
步驟2:各紅外接收管接收若干束紅外信號(hào)；
步驟3:紅外接收部件對(duì)接收到的若干路紅外接收信號(hào)進(jìn)行放大等處理，根據(jù)合成信號(hào)判斷是否有紅外光束被阻擋，輸出探測(cè)結(jié)果。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟I及步驟2中，紅外發(fā)射及接收信號(hào)采用可防止燈光、太陽光等其它光源的干擾的38kHz固定頻率載波。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟I中，各紅外發(fā)射管采用分時(shí)掃描發(fā)射方式，避免因多個(gè)發(fā)射管同時(shí)發(fā)射而使紅外接收管無法判斷是否對(duì)應(yīng)紅外發(fā)射管的光束被阻擋，進(jìn)而無法判斷是否有人體在發(fā)射裝置與接收裝置之間。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟2中，各紅外接收管對(duì)應(yīng)多個(gè)紅外發(fā)射管，采用分時(shí)接收到其中任一紅外發(fā)射管的光束，保持每束紅外光被阻擋時(shí)，都會(huì)有相應(yīng)的紅外接收管接收不到紅外信號(hào)。進(jìn)一步的，步驟3中，紅外接收模塊接收到的各路紅外接收信號(hào)進(jìn)行選頻濾波，只對(duì)紅外發(fā)射管發(fā)出的特定頻率的38kHz載波信號(hào)進(jìn)行處理。步驟3中，選頻濾波后的若干路紅外接收信號(hào)經(jīng)多路混頻，將所有信號(hào)疊加合成，生成單路接收合成信號(hào)。步驟3中，微處理器對(duì)單路合成信號(hào)進(jìn)行分析，得到探測(cè)結(jié)果，并輸出相應(yīng)的信號(hào)。本發(fā)明的有益效果是，由紅外發(fā)射部件及紅外接收部件組成，通過多路掃描方式，減小盲區(qū)范圍，達(dá)到需要的精度。紅外發(fā)射部件采用高頻脈沖方式發(fā)射信號(hào)，紅外接收部件只接收固定頻率的信號(hào)，對(duì)太陽光、燈光等干擾源進(jìn)行過濾，提高探測(cè)靈敏度和精確度。


圖1是本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的紅外發(fā)射部件結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的紅外接收部件結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置實(shí)施例的紅外線束收發(fā)示意 圖4是本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置實(shí)施例的紅外接收合成的波形 圖5是本發(fā)明的靜態(tài)人體的探測(cè)方法實(shí)施例的發(fā)射控制流程 圖6是本發(fā)明的靜態(tài)人體的探測(cè)方法實(shí)施例的接收控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。如圖1所示，為本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的紅外發(fā)射部件，包括:發(fā)射部件電源、掃描電路和紅外發(fā)射模塊；所述紅外發(fā)射模塊由紅外驅(qū)動(dòng)器及若干紅外發(fā)射管組成；所述的發(fā)射部件電源分別與紅外發(fā)射部件中的需供電電路聯(lián)接，掃描電路的輸出端分別與紅外驅(qū)動(dòng)器輸入端及各紅外發(fā)射管輸入端聯(lián)接，紅外驅(qū)動(dòng)器輸出端也分別與各紅外發(fā)射管輸入端聯(lián)接。發(fā)射部件電源采用5V標(biāo)準(zhǔn)直流電源，為部件中各電路供電，掃描電路由微處理器實(shí)現(xiàn)，將開啟和關(guān)閉的控制信號(hào)輸出至各紅外發(fā)射管，由于沒有紅外驅(qū)動(dòng)器的功率放大，此時(shí)紅外發(fā)射管并不工作，通過紅外驅(qū)動(dòng)器將38kHz的載波加載到各紅外發(fā)射管上，使其按設(shè)定的程序以分時(shí)掃描方式發(fā)射紅外信號(hào)。如圖2所示，為本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的紅外接收部件，包括:接收部件電源、紅外接收模塊、信號(hào)放大器、微處理器及信號(hào)輸出電路，所述紅外接收模塊由若干紅外接收管構(gòu)成，接收部件電源分別與紅外接收部件中的需供電電路聯(lián)接，信號(hào)放大器輸出端與微處理器輸入端聯(lián)接，微處理器輸出端還與信號(hào)輸出電路輸入端聯(lián)接，所述紅外接收模塊內(nèi)設(shè)有紅外接收管，紅外接收管集成有選頻濾波電路，紅外接收管的輸出端分別聯(lián)接選頻濾波電路輸入端。紅外接收電路與信號(hào)放大器之間串接有多路混頻器，紅外接收模塊的各選頻濾波電路輸出端分別與多路混頻器輸入端聯(lián)接，多路混頻器輸出端聯(lián)接信號(hào)放大器輸入端。接收部件電源采用5V標(biāo)準(zhǔn)直流電源，為部件中各電路供電，紅外接收管27用于接收發(fā)射的紅外信號(hào)，經(jīng)內(nèi)部選頻濾波電路處理后，傳送給多路混頻器，多路混頻器將各路信號(hào)進(jìn)行疊加合成，傳送給信號(hào)放大器，對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大整形，再輸入到微處理器，微處理器按照程序設(shè)定的方式進(jìn)行信號(hào)判斷識(shí)別，完成后由信號(hào)輸出電路進(jìn)行放大驅(qū)動(dòng)輸出，以便其它設(shè)備根據(jù)輸出信號(hào)，探測(cè)發(fā)射裝置與接收裝置之間范圍內(nèi)是否存在人體阻擋紅外線束。如圖3所示，為本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的紅外收發(fā)線束安裝示意，紅外發(fā)射部件和紅外接收部件平行安裝，每個(gè)紅外發(fā)射管發(fā)射的線束均呈扇形狀，多個(gè)發(fā)射管就構(gòu)成了網(wǎng)狀，減小了盲區(qū)，根據(jù)探測(cè)的精度，設(shè)計(jì)各紅外發(fā)射管之間的排布間距及各紅外接收管之間的排布間距，保證探測(cè)的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的探測(cè)方法，提供了一種有效的動(dòng)態(tài)及靜態(tài)物體探測(cè)方法，其應(yīng)用不僅限于對(duì)人體的探測(cè)，根據(jù)不同的探測(cè)對(duì)象及環(huán)境，可調(diào)整參數(shù)設(shè)置，設(shè)計(jì)出符合要求的探測(cè)裝置。包括以下步驟:
步驟1:掃描電路控制紅外驅(qū)動(dòng)器及各紅外發(fā)射管，通過紅外驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)各紅外發(fā)射管發(fā)射若干束紅外信號(hào)；
步驟2:各紅外接收管接收若干束紅外信號(hào)；
步驟3:紅外接收部件對(duì)接收到的若干路紅外接收信號(hào)進(jìn)行放大等處理，根據(jù)合成信號(hào)判斷是否有紅外光束被阻擋，輸出探測(cè)結(jié)果。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟I及步驟2中，紅外發(fā)射及接收信號(hào)采用可防止燈光、太陽光等其它光源的干擾的38kHz固定頻率載波。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟I中，各紅外發(fā)射管采用分時(shí)掃描發(fā)射方式，避免因多個(gè)發(fā)射管同時(shí)發(fā)射而使紅外接收管無法判斷是否對(duì)應(yīng)紅外發(fā)射管的光束被阻擋，進(jìn)而無法判斷是否有人體在發(fā)射裝置與接收裝置之間。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟2中，各紅外接收管對(duì)應(yīng)多個(gè)紅外發(fā)射管，采用分時(shí)接收到其中任一紅外發(fā)射管的光束，保持每束紅外光被阻擋時(shí)，都會(huì)有相應(yīng)的紅外接收管接收不到紅外信號(hào)。進(jìn)一步的，對(duì)于靜態(tài)人體的探測(cè)方法，步驟3中，紅外接收模塊接收到的各路紅外接收信號(hào)進(jìn)行選頻濾波，只對(duì)紅外發(fā)射管發(fā)出的特定頻率的38kHz載波信號(hào)進(jìn)行處理。步驟3中，選頻濾波后的若干路紅外接收信號(hào)經(jīng)多路混頻，將所有信號(hào)疊加合成，生成單路接收合成信號(hào)。步驟3中，微處理器對(duì)單路合成信號(hào)進(jìn)行分析，得到探測(cè)結(jié)果，并輸出相應(yīng)的信號(hào)。如圖4所示，為本發(fā)明的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的紅外接收的波形，發(fā)射波形呈脈沖掃描狀態(tài)，在沒有遮擋的情況下，接收合成后的波形為均勻的IOms寬度的脈沖，當(dāng)有人體遮擋紅外光線時(shí)，某一路信號(hào)就會(huì)丟失，此時(shí)接收合成的波形將會(huì)出現(xiàn)大于IOms的缺口，系統(tǒng)根據(jù)該缺口就能判斷出是否存在人體阻擋紅外線束。如圖5所示為本發(fā)明的靜態(tài)人體的探測(cè)方法實(shí)施例的發(fā)射控制流程，紅外發(fā)射部件開機(jī)后，掃描電路的微處理器從主程序入口開始執(zhí)行，首先設(shè)定定時(shí)器、引腳等初始條件，然后進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)，控制第一路紅外發(fā)射管進(jìn)行時(shí)長(zhǎng)為IOms的發(fā)射，并且通過紅外驅(qū)動(dòng)器加載38kHz的載波至該發(fā)射管，之后暫停10ms，再對(duì)第二路發(fā)射管進(jìn)行同樣的操作，如此對(duì)各路發(fā)射管進(jìn)行分時(shí)掃描方式的發(fā)射控制，直到對(duì)最后一路發(fā)射管掃描發(fā)射完成后，暫停10ms，又從第一路發(fā)射管開始循環(huán)發(fā)射控制。如圖6所示為本發(fā)明的靜態(tài)人體的探測(cè)方法實(shí)施例的接收控制流程，紅外接收部件開機(jī)后，微處理器首先設(shè)定定時(shí)器、引腳等初始條件，然后進(jìn)入接收狀態(tài)，紅外接收模塊中的各紅外接收管實(shí)時(shí)檢測(cè)接收紅外信號(hào)，經(jīng)選頻濾波電路處理后傳輸至多路混頻器，再經(jīng)信號(hào)放大器處理，傳輸至微處理器，判斷接收到的疊加合成信號(hào)是否出現(xiàn)缺口，由于發(fā)射部件是按IOms的脈沖進(jìn)行掃描發(fā)射的，所以合成信號(hào)每經(jīng)過IOms就會(huì)有一個(gè)IOms的缺口，如果沒有人體遮擋光線，計(jì)時(shí)器的時(shí)間只會(huì)是10ms，返回主程序繼續(xù)檢測(cè)；如果合成信號(hào)存在大于IOms的缺口，則計(jì)時(shí)器時(shí)間大于10ms，即表明可能有人體遮擋紅外線束，為了消除誤操作，需要連續(xù)檢測(cè)到3次以上才判定真正有人體遮擋紅外線束，程序輸出信號(hào)，供其它設(shè)備執(zhí)行后續(xù)操作，如果人體繼續(xù)存在，則持續(xù)輸出信號(hào)，直到人體離開，接收紅外線束恢復(fù)正常后，停止輸出信號(hào)，返回主程序，繼續(xù)檢測(cè)。通過本發(fā)明可在一定空間范圍內(nèi)準(zhǔn)確探測(cè)到人體的存在與否。當(dāng)探測(cè)到有人體在空間內(nèi)，無論是動(dòng)態(tài)還是靜態(tài)，都會(huì)輸出信號(hào)，供其它設(shè)備使用。本方法的應(yīng)用不僅限于對(duì)人體的探測(cè)，根據(jù)不同的探測(cè)對(duì)象及環(huán)境，可調(diào)整相應(yīng)參數(shù)，設(shè)計(jì)出符合要求的探測(cè)裝置。
權(quán)利要求
1.一種靜態(tài)人體探測(cè)裝置，包括紅外發(fā)射部件及紅外接收部件，所述的紅外發(fā)射部件包括:發(fā)射部件電源、掃描電路和紅外發(fā)射模塊；所述紅外發(fā)射模塊由紅外驅(qū)動(dòng)器及若干紅外發(fā)射管組成；所述的發(fā)射部件電源分別與紅外發(fā)射部件中的需供電電路聯(lián)接，掃描電路的輸出端分別與紅外驅(qū)動(dòng)器輸入端及各紅外發(fā)射管輸入端聯(lián)接，紅外驅(qū)動(dòng)器輸出端也分別與各紅外發(fā)射管輸入端聯(lián)接；所述的紅外接收部件包括:接收部件電源、紅外接收模塊、信號(hào)放大器、微處理器及信號(hào)輸出電路；所述紅外接收模塊由若干紅外接收管構(gòu)成，接收部件電源分別與紅外接收部件中的需供電電路聯(lián)接，信號(hào)放大器輸出端與微處理器輸入端聯(lián)接，微處理器輸出端還與信號(hào)輸出電路輸入端聯(lián)接，其特征在于，所述紅外接收模塊內(nèi)設(shè)有紅外接收管，紅外接收管集成有選頻濾波電路，紅外接收管的輸出端分別聯(lián)接選頻濾波電路輸入端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)人體探測(cè)裝置，其特征在于，所述紅外接收模塊與信號(hào)放大器之間串接有多路混頻器，紅外接收模塊的各選頻濾波電路輸出端分別與多路混頻器輸入端聯(lián)接，多路混頻器的輸出端聯(lián)接信號(hào)放大器輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的靜態(tài)人體探測(cè)裝置的探測(cè)方法，包括以下步驟: 步驟1:掃描電路控制紅外驅(qū)動(dòng)器及各紅外發(fā)射管，通過紅外驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)各紅外發(fā)射管發(fā)射若干束紅外信號(hào)； 步驟2:各紅外接收管接收若干束紅外信號(hào)； 步驟3:紅外接收部件對(duì)接收到的若干路紅外接收信號(hào)進(jìn)行放大等處理，根據(jù)合成信號(hào)判斷是否有紅外光束被阻擋，輸出探測(cè)結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟I及步驟2中，紅外發(fā)射及接收信號(hào)采用可防止燈光、太陽光等其它光源的干擾的38kHz固定頻率載波。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟I中，各紅外發(fā)射管采用分時(shí)掃描發(fā)射方式。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟2中，各紅外接收管對(duì)應(yīng)多個(gè)紅外發(fā)射管，采用分時(shí)接收到其中任一紅外發(fā)射管的光束，保持每束紅外光被阻擋時(shí)，都會(huì)有相應(yīng)的紅外接收管接收不到紅外信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3中，紅外接收模塊接收到的各路紅外接收信號(hào)進(jìn)行選頻濾波，只對(duì)紅外發(fā)射管發(fā)出的特定頻率的38kHz載波信號(hào)進(jìn)行處理。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3中，選頻濾波后的若干路紅外接收信號(hào)經(jīng)多路混頻，將所有信號(hào)疊加合成，生成單路接收合成信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的探測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟3中，微處理器對(duì)單路合成信號(hào)進(jìn)行分析，得到探測(cè)結(jié)果，并輸出相應(yīng)的信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種靜態(tài)人體探測(cè)裝置及其探測(cè)方法，該方法涉及對(duì)象空間位置探測(cè)，能在一定范圍內(nèi)探測(cè)到靜止不動(dòng)的人體；裝置由紅外發(fā)射部件及紅外接收部件組成，通過多路掃描方式，減小盲區(qū)范圍，達(dá)到需要的精度。紅外發(fā)射部件采用高頻脈沖方式發(fā)射信號(hào)，紅外接收部件只接收固定頻率的信號(hào)，對(duì)太陽光、燈光等干擾源進(jìn)行過濾，提高探測(cè)靈敏度和精確度。
文檔編號(hào)G01V8/20GK103091725SQ20131001410
公開日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2013年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月15日
發(fā)明者姚興旺, 楊秉河 申請(qǐng)人:四川辰星電子有限公司