利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是關(guān)于利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置及方法，更詳細(xì)地說(shuō)是利用移動(dòng)體發(fā)出的紅外線波長(zhǎng)與傳感溫度來(lái)計(jì)算出入移動(dòng)體出去方向和次數(shù)的利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PIR Sensor (Pyroelectric Infrared Sensor) 一般指一定距離范圍內(nèi)感知紅外線移動(dòng)體動(dòng)作的傳感器，它以人體溫度36.5度為基準(zhǔn)值，感知波長(zhǎng)約在7.5?13.5 ym區(qū)間的移動(dòng)體。
[0003]傳感器表面帶有過(guò)濾器，過(guò)濾器使傳感器需要的波長(zhǎng)能夠迅速通過(guò)，而阻礙其它波長(zhǎng)的通過(guò)。通過(guò)過(guò)濾器的波形，根據(jù)內(nèi)部感知增幅要素(FET)的指令，變化成逐出或增幅的形狀。利用以上原理，傳感器在紅外線移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)時(shí)，可以把感知記錄下來(lái)，如果沒有運(yùn)動(dòng)則不做記錄。
[0004]一般來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在此類傳感技術(shù)適用于照明、警報(bào)器、空調(diào)、汽車、家電產(chǎn)品等領(lǐng)域，特別廣泛應(yīng)用于自動(dòng)開關(guān)門、自動(dòng)照明、保安領(lǐng)域。
[0005]自動(dòng)照明相關(guān)的技術(shù)記錄在國(guó)內(nèi)公開的第1996-0016640號(hào)技術(shù)專利文件中。當(dāng)感知到進(jìn)入室內(nèi)的人動(dòng)作時(shí)將自動(dòng)打開室內(nèi)燈，當(dāng)經(jīng)過(guò)規(guī)定時(shí)間無(wú)法感知進(jìn)入室內(nèi)的人動(dòng)作時(shí)，室內(nèi)燈將自動(dòng)關(guān)閉，這即是室內(nèi)燈開關(guān)控制裝置。但是這樣的現(xiàn)有技術(shù)只能判斷帶有紅外線移動(dòng)體的有無(wú)情況，而無(wú)法提供感知移動(dòng)體的方向性或移動(dòng)體計(jì)數(shù)的功能，還存在適用范圍狹窄、受局限的缺點(diǎn)。
[0006]室內(nèi)一般設(shè)有各式各樣的需要電能來(lái)運(yùn)行的電子產(chǎn)品。這樣的電子產(chǎn)品在室內(nèi)無(wú)人時(shí)須要切斷電源。切斷電源的目的在于減少電能的浪費(fèi)，同時(shí)事先預(yù)防室內(nèi)無(wú)人時(shí)有可能發(fā)生的電子產(chǎn)品錯(cuò)誤運(yùn)行等造成的事故(比如過(guò)熱、火災(zāi)、爆炸)，而減少人力、物力事故的傷害。但是前述的現(xiàn)有技術(shù)只能單純地感知人的動(dòng)作，卻無(wú)法判斷人通過(guò)門進(jìn)入門內(nèi)時(shí)或出去時(shí)的方向，而無(wú)法提供門內(nèi)存在人數(shù)一名或更多和室內(nèi)沒有人存在的情況。
[0007]到目前，適用PIR Sensor的大部分人體感知回路以ADC (Analog DigitalConverter)構(gòu)成為主。ADC起著把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的作用，所以不僅自身具有重要性，還在ADC動(dòng)作之前把模擬信號(hào)接近于原信號(hào)或者為了給ADC提供好的條件而利用Op-amp增幅或過(guò)濾信號(hào)。
[0008]Op-amp模擬信號(hào)處理過(guò)程的主要功能:一般是增幅、過(guò)濾(消除雜音)等。但因其構(gòu)成非常復(fù)雜不適合構(gòu)成低電流回路，而存在識(shí)別人體容易，卻無(wú)法判斷人體動(dòng)作的方向性，進(jìn)而無(wú)法計(jì)算具體數(shù)據(jù)的缺點(diǎn)。
[0009]與之相關(guān)因素包括:相當(dāng)?shù)脑胍艉椭苓叚h(huán)境變數(shù)、溫度和陽(yáng)光干擾等因素，這些因素使得很難得出方向數(shù)據(jù)。更對(duì)于人停留在室內(nèi)一段時(shí)間后、任意方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，檢測(cè)其方向更加困難.其原因與之前PIR Sensor的特性有關(guān)。即當(dāng)人在不間斷地行動(dòng)時(shí)可以感知到人體變化波長(zhǎng)，可當(dāng)人體沒有行動(dòng)、維持靜止的狀態(tài)時(shí)，波長(zhǎng)立刻消失而難以感知。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的是:為提供利用設(shè)置在門的運(yùn)動(dòng)傳感器和溫度傳感器來(lái)判斷移動(dòng)體的存在與否，進(jìn)而判斷移動(dòng)體對(duì)此門的運(yùn)動(dòng)方向，并通過(guò)以上判斷方向來(lái)計(jì)算移動(dòng)體出入數(shù)量的利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置及方法。
[0011]本發(fā)明提供:一種利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置，其特征在于，所述利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置包括:設(shè)置在門、通過(guò)識(shí)別出入門的移動(dòng)體的紅外線波長(zhǎng)來(lái)感知移動(dòng)體存在的運(yùn)動(dòng)傳感器；設(shè)置在門、感知移動(dòng)體溫度的溫度傳感器；控制部件，控制部件利用以上運(yùn)動(dòng)傳感器和溫度傳感器所感知的數(shù)值來(lái)控制兩個(gè)傳感器動(dòng)作的始點(diǎn)，進(jìn)而判斷通過(guò)此門的移動(dòng)體的方向，并通過(guò)以上判斷的方向來(lái)計(jì)算室內(nèi)的移動(dòng)體數(shù)量，此裝置即為包括控制部件的利用多傳感器的出入移動(dòng)體計(jì)數(shù)裝置。
[0012]所述控制部件計(jì)算室內(nèi)的移動(dòng)體數(shù)量的規(guī)則如下:移動(dòng)體進(jìn)入門內(nèi)為順向，計(jì)數(shù)為+1 ;移動(dòng)體進(jìn)出門外為逆向，計(jì)數(shù)為-1。
[0013]所述利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置還包括無(wú)線模塊，無(wú)線模塊通過(guò)外部機(jī)器至少對(duì)關(guān)于上述門移動(dòng)體的行進(jìn)方向、順向移動(dòng)體的計(jì)數(shù)、逆向移動(dòng)體的計(jì)數(shù)和對(duì)象空間中存在的移動(dòng)體的計(jì)數(shù)信息中的一個(gè)進(jìn)行無(wú)線傳送。
[0014]所述控制部件的控制原理如下:在出入點(diǎn)移動(dòng)體紅外線波長(zhǎng)被初次感知到時(shí)，將啟動(dòng)溫度傳感器的打開和運(yùn)動(dòng)傳感器的關(guān)閉來(lái)控制感知的移動(dòng)體溫度，之后在移動(dòng)體溫度降到臨界值以內(nèi)，將啟動(dòng)溫度傳感器的關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)傳感器的打開來(lái)二次感知出入點(diǎn)移動(dòng)體的紅外線波長(zhǎng)。
[0015]所述控制部件在出入點(diǎn)最初感知到移動(dòng)體的波長(zhǎng)后立即啟動(dòng)溫度傳感器的打開來(lái)感知移動(dòng)體溫度；如移動(dòng)體溫度超過(guò)任一基準(zhǔn)值，則啟動(dòng)運(yùn)動(dòng)傳感器的關(guān)閉。
[0016]所述運(yùn)動(dòng)傳感器是指?jìng)鞲衅鞅倔w，運(yùn)動(dòng)傳感器包括安裝在傳感器本體內(nèi)、安裝在進(jìn)入點(diǎn)、把從移動(dòng)體上感知到的波長(zhǎng)值用或負(fù)或正的值來(lái)傳輸?shù)牡谝粋鞲泻诵脑?，以及安裝在傳感器本體內(nèi)、安裝在進(jìn)出點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的部分、把移動(dòng)體上感知到的波長(zhǎng)值用以上第一傳感核心元件相反的正或負(fù)值來(lái)傳輸?shù)牡诙鞲泻诵脑谝粋鞲泻诵脑偷诙鞲泻诵脑槔枚鄠鞲衅鞯某鋈胗?jì)數(shù)裝置的兩個(gè)核心元件。
[0017]所述運(yùn)動(dòng)傳感器和溫度傳感器都是前方結(jié)合菲涅耳鏡頭。所述運(yùn)動(dòng)傳感器和溫度傳感器分別為運(yùn)動(dòng)PIR傳感器及溫度PIR傳感器。
[0018]所述運(yùn)動(dòng)傳感器和溫度傳感器構(gòu)成一體化的一個(gè)模塊。
[0019]本發(fā)明還提供:一種利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)方法，其特征在于，所述利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)方法包括以下步驟:通過(guò)利用設(shè)置在出入點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)傳感器識(shí)別移動(dòng)體的紅外線波長(zhǎng)來(lái)感知移動(dòng)體存在的步驟；利用設(shè)置在出入點(diǎn)的溫度傳感器感知移動(dòng)體溫度的步驟；以及，控制部件利用運(yùn)動(dòng)傳感器和溫度傳感器所感知的數(shù)值來(lái)控制運(yùn)動(dòng)傳感器的動(dòng)作始點(diǎn)及溫度傳感器的動(dòng)作始點(diǎn)，進(jìn)而判斷移動(dòng)體對(duì)此門的運(yùn)動(dòng)方向，并通過(guò)以上判斷的運(yùn)動(dòng)方向來(lái)計(jì)算室內(nèi)移動(dòng)體數(shù)量的步驟。
[0020]所述計(jì)算室內(nèi)移動(dòng)體數(shù)量的步驟包括:如果移動(dòng)體進(jìn)入門內(nèi)為順向，計(jì)數(shù)為+1 ;移動(dòng)體進(jìn)出門外為逆方向，計(jì)數(shù)為-1。
[0021]所述在順向移動(dòng)體計(jì)數(shù)、逆向移動(dòng)體計(jì)數(shù)、對(duì)象空間移動(dòng)體數(shù)量中，至少一個(gè)需要向外部機(jī)器無(wú)線傳送的步驟。
[0022]所述判斷移動(dòng)體運(yùn)動(dòng)方向的步驟包括以下步驟:在出入點(diǎn)移動(dòng)體紅外線波長(zhǎng)被初次感知到時(shí)，將啟動(dòng)溫度傳感器的打開和運(yùn)動(dòng)傳感器的關(guān)閉來(lái)控制感知的移動(dòng)體溫度的步驟；之后在移動(dòng)體溫度降到臨界值以內(nèi)，將啟動(dòng)溫度傳感器的關(guān)閉和運(yùn)動(dòng)傳感器的打開來(lái)二次感知出入點(diǎn)移動(dòng)體的紅外線波長(zhǎng)的步驟。
[0023]根據(jù)本發(fā)明利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置及方法，利用設(shè)置在門的運(yùn)動(dòng)傳感器及溫度傳感器來(lái)判斷移動(dòng)體存在與否，進(jìn)而判斷移動(dòng)體進(jìn)行方向，并且可獲得室內(nèi)移動(dòng)體計(jì)數(shù)信息，有利地應(yīng)用于各種此類應(yīng)用中。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)作原理制作的利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置構(gòu)成圖。圖1中的 DLl 和 DL2 都是 Digital Single Line Direct1nal interface (數(shù)字單線定向接口 )的一種，表現(xiàn)為Direct Link。傳感器的變化值通過(guò)數(shù)字單線定向接口的數(shù)字轉(zhuǎn)換傳到控制部件，此時(shí)控制部件通過(guò)數(shù)字單線定向接口接收傳感器和通信以及傳感器變化值數(shù)據(jù)。Pl和P2表示在鏈接MCU和TTL(Transistor to Transi stor Logic)的意義之上，把特定的GP1 (General Purpose Input Output)的 Port 1,2 表現(xiàn)為 Pl 和 P2。Pl 和 P2 通過(guò)利用MCU中GP1 Port分別鏈接DLl和DL2，傳達(dá)L0W( “0，，)/HIGH( “I”)信號(hào)的命令語(yǔ)，并接收傳感器變化值數(shù)據(jù)。
[0025]圖2表示圖1的運(yùn)動(dòng)傳感器及溫度傳感器安裝在門側(cè)面的實(shí)例的示意圖。
[0026]圖3表示圖1的運(yùn)動(dòng)傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖4?圖6是分別說(shuō)明圖3的運(yùn)動(dòng)傳感器傳感波形的第I運(yùn)行實(shí)例至第3運(yùn)行實(shí)例的概念圖。
[0028]圖7是說(shuō)明圖1的控制部件控制傳感器的動(dòng)作始點(diǎn)的概念圖。
[0029]圖8是利用圖1的出入移動(dòng)體計(jì)數(shù)方法的流程圖。
[0030]圖9是圖8的S830步驟的詳細(xì)流程圖。
[0031]圖10是利用圖1的方向及計(jì)數(shù)獲取方法的詳細(xì)流程圖。
[0032]圖11表示根據(jù)本發(fā)明運(yùn)行實(shí)例的、利用多傳感器的出入計(jì)數(shù)裝置的實(shí)查形象的示意圖。
[0033]圖12表示圖11的分解示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]參考所附的圖面以及本發(fā)明運(yùn)行實(shí)例并詳細(xì)說(shuō)明，使得在本發(fā)明所屬的技術(shù)領(lǐng)域熟悉一般知識(shí)的工作者更容易操作。
[0035]圖1是根據(jù)本發(fā)明的動(dòng)作原理制作的利用多傳感器的出入移動(dòng)體計(jì)數(shù)裝置構(gòu)成圖。上述出入計(jì)數(shù)裝置100包含運(yùn)動(dòng)傳感器110、溫度傳感器120、控制部件130、無(wú)線模塊140。
[0036]上述運(yùn)動(dòng)傳感器110及上述溫度傳感器120是安裝在移動(dòng)體出入的門10 (Gate)。例如，運(yùn)動(dòng)傳感器I1及溫度傳感器120是安裝在門10的上部或側(cè)面。
[0037]其中對(duì)于門10的要求，只要是移動(dòng)體通過(guò)方便的通道就無(wú)關(guān)其形態(tài)，并且也不區(qū)分門的有無(wú)。對(duì)于上述移動(dòng)體的要求，只要是包含紅外線波長(zhǎng)的移動(dòng)體就可以，與其它因素?zé)o關(guān)。即，移動(dòng)體的概念包括人、動(dòng)物（比如狗），發(fā)散紅外線波長(zhǎng)的各種移動(dòng)手段（比如車)。以下部分的說(shuō)明中，為了說(shuō)明的方便，把移動(dòng)體作為人體舉例說(shuō)明。
[0038]以上運(yùn)動(dòng)傳感器110可以通過(guò)適用多FET的PIR (Pyroelectric Infrared)傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)其具體功能，通過(guò)識(shí)別以上出入門10的移動(dòng)體的紅外線波長(zhǎng)來(lái)感知移動(dòng)體的存在。艮P，運(yùn)