一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種紅外探測(cè)裝置，尤其涉及一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置及方法，屬于紅外檢測(cè)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]紅外輻射在自然界中十分普遍，任何物體只要它的溫度高于絕對(duì)零度。C，就會(huì)有紅外線向周圍空間輻射。熱釋電紅外傳感器主要是由一種高熱電系數(shù)的探測(cè)元件組成，在溫度變化時(shí)，它們的自發(fā)極化強(qiáng)度發(fā)生變化，從而在它們的兩端產(chǎn)生異號(hào)的束縛電荷而在每個(gè)探測(cè)器內(nèi)裝入兩個(gè)探測(cè)元件，并將兩個(gè)探測(cè)元件以反極性串聯(lián)，由探測(cè)元件將探測(cè)并接收到的紅外輻射轉(zhuǎn)變成微弱的電壓信號(hào)，經(jīng)裝在探頭內(nèi)的場(chǎng)效應(yīng)管放大后向外輸出。
[0003]熱釋電紅外傳感器只能進(jìn)行被動(dòng)式工作，不能探測(cè)靜止物體，并且信號(hào)幅度小，現(xiàn)在最常用的熱釋電紅外傳感器是雙元熱釋電紅外傳感器，僅當(dāng)傳感器監(jiān)測(cè)范圍內(nèi)溫度有變化時(shí)，熱釋電效應(yīng)才會(huì)在兩個(gè)電極上會(huì)產(chǎn)生電荷，在兩電極之間產(chǎn)生一微弱電壓，當(dāng)環(huán)境溫度穩(wěn)定不變時(shí)，傳感器無輸出，所以無法檢測(cè)靜止人體。
[0004]為了檢測(cè)靜止的人體，綜合現(xiàn)有專利，基本分為兩種方法，第一種方式是利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使傳感器與人體產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。利用相對(duì)運(yùn)動(dòng)的又分為三種，第一種是使PIR傳感器運(yùn)動(dòng)的如公開號(hào)為CN200989946，CN102510601A ;第二種是使菲涅爾透鏡運(yùn)動(dòng)的，如公開號(hào)為CN102230824A，CN201983863U ;第三種是使PIR傳感器與菲涅爾透鏡一起運(yùn)動(dòng)的，如CN102510601A，CN102510640A，CN103278245A，CN103399351A，CN201766566U。但是利用這種方式的都忽略了傳感器運(yùn)動(dòng)時(shí)，環(huán)境中的紅外光線也與之形成了運(yùn)動(dòng)，熱釋電傳感器即使無人情況下依舊會(huì)產(chǎn)生輸出，而且傳感器工作時(shí)幾乎都是一直都在進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，器件損耗大且有噪音。
[0005]第二種方式是利用斬光器原理，通過一個(gè)擋板遮擋傳感器，使環(huán)境的中的紅外光線變?yōu)槊}沖式的紅外輸入。如專利公開號(hào)CN103148946A，CN101922462A，CN102928090A，CN103148946A，CN201234378Y。但是這幾種幾乎都使電機(jī)一直在轉(zhuǎn)動(dòng)，不僅帶來了極大的功耗的浪費(fèi)，電機(jī)持續(xù)運(yùn)作損耗大且環(huán)境會(huì)一直存在有噪音。而公開號(hào)為CN201234378Y中，雖然未一直開啟電機(jī)但是用了多個(gè)傳感器，不僅增大了成本的消耗，也給探測(cè)器的體積與安裝帶了很大的影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)【背景技術(shù)】的不足提供了一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置及方法，其能夠采用一個(gè)熱釋電傳感器實(shí)現(xiàn)靜止與運(yùn)動(dòng)的人體檢測(cè)。
[0007]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置，包含筒狀外殼、固定板、擋板、電機(jī)、控制器、熱釋電傳感器、定位元件、磁鐵和圓孔，所述筒狀外殼一端為封閉狀，所述固定板設(shè)置于筒狀外殼內(nèi)部并垂直于筒狀外殼內(nèi)壁，所述擋板與固定板平行且分別與電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，所述熱釋電傳感器和定位元件設(shè)置在固定板上且位置相對(duì)于固定板的圓心呈中心對(duì)稱，所述電機(jī)設(shè)置在固定板的中心對(duì)稱點(diǎn)上，所述磁鐵和圓孔設(shè)置在擋板上且位置相對(duì)于擋板的圓心呈中心對(duì)稱，所述定位元件與磁鐵位置上下對(duì)應(yīng)，所述熱釋電傳感器與圓孔位置上下對(duì)應(yīng)；所述控制器包含微控制器模塊以及與微控制器模塊連接的熱釋電傳感器處理電路、定位元件檢測(cè)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和功率驅(qū)動(dòng)電路，所述熱釋電傳感器處理電路連接熱釋電傳感器，所述定位元件檢測(cè)電路連接定位元件，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和功率驅(qū)動(dòng)電路分別連接電機(jī)。
[0008]作為本發(fā)明一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述熱釋電傳感器的芯片型號(hào)為KDS209。
[0009]作為本發(fā)明一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述定位元件采用霍爾元件。
[0010]作為本發(fā)明一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述微控制器模塊采用STC系列單片機(jī)。
[0011]一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置的檢測(cè)方法，具體包含如下步驟； 步驟1，控制擋板上的圓孔的位置處于熱釋電傳感器的正下方，執(zhí)行熱釋電傳感器動(dòng)態(tài)檢測(cè)，若無檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)人體信號(hào)，則返回繼續(xù)檢測(cè)；若有檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)人體信號(hào)，則輸出控制信號(hào)，進(jìn)入步驟2;
步驟2，在步驟I中檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)人體信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入連續(xù)工作模式，連續(xù)檢測(cè)是否仍有運(yùn)動(dòng)人體，一旦檢測(cè)到無運(yùn)動(dòng)人體信號(hào)時(shí)，系統(tǒng)停止運(yùn)動(dòng)人體檢測(cè)判斷，則進(jìn)入步驟3 ;
步驟3，控制電機(jī)帶動(dòng)擋板周期性的遮擋熱釋電傳感器，進(jìn)而根據(jù)熱釋電傳感器輸出信號(hào)的峰峰值判斷有無靜止人存在，若無靜止人存在則返回步驟1，反之則周期性間歇啟動(dòng)檢測(cè)是否存在靜止人體，直至檢測(cè)到無靜止人體，則返回步驟I。
[0012]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
1、本發(fā)明采用一個(gè)熱釋電傳感器檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體，且通過對(duì)孔位的定位，使電機(jī)無需持續(xù)運(yùn)作即可滿足正常運(yùn)動(dòng)與靜止人體檢測(cè)；
2、本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)部件轉(zhuǎn)動(dòng)的電機(jī)可選用常用的直流電機(jī)，成本低廉，且對(duì)于電機(jī)轉(zhuǎn)速并無太大要求，配合定位裝置或控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)角度方法，控制擋板孔的停止位置；
3、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)利用一個(gè)傳感器即可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩種狀態(tài)檢測(cè)，結(jié)構(gòu)精簡(jiǎn)，體積??；
4、本發(fā)明的微處理器傳感器輸出電壓波形通過峰峰值判斷是否存在靜止人體，誤判率低，實(shí)現(xiàn)容易。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是本發(fā)明控制器的結(jié)構(gòu)原理框圖圖3是本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)人體檢測(cè)信號(hào)處理電路；
圖4是本發(fā)明的靜止人體檢測(cè)信號(hào)處理電路；
圖5本發(fā)明定位元件和電機(jī)與單片機(jī)的連接圖；
圖6是本發(fā)明微處理器所控制的驅(qū)動(dòng)電路圖。
[0014]圖中標(biāo)號(hào)具體如下:1-筒狀外殼，2-熱電式傳感器，3-圓孔，4-電機(jī)，5-固定板，6-擋板，7-控制器，8-定位元件，9-磁鐵。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
如圖1所示，一種可檢測(cè)靜止與運(yùn)動(dòng)人體的紅外探測(cè)裝置，包含筒狀外殼1、固定板5、擋板6、電機(jī)4、控制器7、熱釋電傳感器2、定位元件8、磁鐵9和圓孔3，所述筒狀外殼一端為封閉狀，所述固定板5設(shè)置于筒狀外殼I內(nèi)部并垂直于筒狀外殼I內(nèi)壁，所述擋板6與固定板5平行且分別與電機(jī)4的轉(zhuǎn)動(dòng)軸連接，所述熱釋電傳感器2和定位元件8設(shè)置在固定板5上且位置相對(duì)于固定板5的圓心呈中心對(duì)稱，所述電機(jī)4設(shè)置在固定板5的中心對(duì)稱點(diǎn)上，所述磁鐵9和圓孔3設(shè)置在擋板6上且位置相對(duì)于擋板6的圓心呈中心對(duì)稱，所述定位元件8與磁鐵9位置上下對(duì)應(yīng)，所述熱釋電傳感器2與圓孔3位置上下對(duì)應(yīng)；如圖2所示，所述控制器7包含微控制器模塊以及與微控制器模塊連接的熱釋電傳感器處理電路、定位元件檢測(cè)電路、電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和功率驅(qū)動(dòng)電路，所述熱釋電傳感器處理電路連接熱釋電傳感器2，所述定位元件檢測(cè)電路連接定位元件8，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊和功率驅(qū)動(dòng)電路分別連接電機(jī)4。
[0016]其中，所述熱釋電傳感器的芯片型號(hào)為KDS209，所述定位元件采用霍爾元件，所述微控制器模塊采用STC系列單片機(jī)。
[0017]如圖3所示，運(yùn)動(dòng)人