專利名稱：方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種感應(yīng)裝置，特別是關(guān)于一種方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其可運(yùn)用于諸如控制自動(dòng)門的開關(guān)、或計(jì)算進(jìn)出人數(shù)等功能。
已知的自動(dòng)門感應(yīng)裝置多采用紅外線感應(yīng)，然而利用紅外線感應(yīng)的感應(yīng)效果容易受外來噪音、亂光等惡劣訊號(hào)源的影響，無法正確發(fā)揮其檢知能力，甚至?xí)l(fā)生誤動(dòng)作而夾到人。
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其可正確發(fā)揮其極高的檢知能力，達(dá)成降低誤動(dòng)作發(fā)生率的功效。
本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，主要是利用天線發(fā)射出連續(xù)微波，當(dāng)所發(fā)射的微波碰到活動(dòng)中的物體，由于杜卜勒效應(yīng)，所反射回來的反射信號(hào)頻率將與原發(fā)射信號(hào)頻率有差異。然后，將發(fā)射信號(hào)與反射信號(hào)經(jīng)過導(dǎo)波管內(nèi)的混頻器混波，即得到一杜卜勒信號(hào)。本發(fā)明中，是設(shè)置有兩個(gè)混頻器，該兩個(gè)混頻器的設(shè)置位置正好相距四分之一波長(90°相位差)，因此，該兩個(gè)混頻器所分別檢出的中頻信號(hào)就有90°的相位差。而，活動(dòng)中的物體前進(jìn)(向天線接近)或后退(遠(yuǎn)離天線而去)將會(huì)造成相位信號(hào)的導(dǎo)前或落后。最后，再將信號(hào)送入數(shù)字單晶片處理器作辨識(shí)及相位比較，即可運(yùn)算出所需要使用的功能。
本發(fā)明提供的一種方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其包含本地振蕩器，用于產(chǎn)生一微波信號(hào)；天線，用于發(fā)射該微波信號(hào)及接收反射信號(hào)；混頻部分，用于將該本地振蕩器所產(chǎn)生的微波信號(hào)及該天線所接收的反射信號(hào)加以混頻，以輸出杜卜勒信號(hào)；信號(hào)放大部分，用于將來自混頻部分的杜卜勒信號(hào)加以放大；電源供應(yīng)回路，用于連接至外部電源，以供應(yīng)該方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置所需的電源；該混頻部分包含一第一混頻器及一第二混頻器，該第一混頻器及該第二混頻器是設(shè)置為相距四分之一波長的距離；及該方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置又包含一單晶片數(shù)字處理器及功能輸出介面，該單晶片數(shù)字處理器是用于辨識(shí)該第一混頻器及該第二混頻器所輸出并經(jīng)信號(hào)放大部分所放大的信號(hào)，并作相位比較，以運(yùn)算出所需要使用的功能，然后將動(dòng)作信號(hào)由該功能輸出介面輸出。
本發(fā)明將結(jié)合實(shí)施例參考附圖進(jìn)行詳細(xì)描述。
附圖簡要說明

圖1是本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置的較佳具體例的電路方框圖。
以下將配合圖1說明實(shí)施本發(fā)明方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置的較佳具體例的構(gòu)造。
圖1是為本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置的較佳具體例的電路方框圖。如圖所示，其主要結(jié)構(gòu)包含天線10、本地振蕩器12、混頻部分14、信號(hào)放大部分16、數(shù)字單晶片處理器20、功能輸出介面22、及電源供應(yīng)回路30。
天線10可為一號(hào)角形導(dǎo)波管天線，其是用于發(fā)射一低功率連續(xù)微波信號(hào)，并接收該發(fā)射信號(hào)碰到物體后所反射回來的反射信號(hào)。該天線的涵蓋范圍可適當(dāng)加以選擇，例如涵蓋角度范圍為100°～170°±10°。本地振蕩器12是用于產(chǎn)生上述的低功率連續(xù)微波信號(hào)，并饋至天線10?；祛l部分14包含混頻器14a,14b，其功能在于，將由本地振蕩器12所產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)、與由天線10所接收的反射信號(hào)，經(jīng)由混波而輸出一杜卜勒信號(hào)，其頻率即為杜卜勒偏移頻率。該混頻器14a,14b是分別設(shè)置于導(dǎo)波管中相距四分之一波長的位置，如此使該二混頻器所分別檢出的中頻具有90°的相位差。信號(hào)放大部分16包含中頻放大器16a1,16a2與16b1,16b2，其是分別用于將混頻器14a,14b所送來的杜卜勒信號(hào)加以放大。數(shù)字單晶片處理器20用于辨識(shí)經(jīng)信號(hào)放大部分16所放大的信號(hào)，并作相位比較，運(yùn)算出所需要使用的功能，然后將動(dòng)作信號(hào)由功能輸出介面22輸出。電源供應(yīng)回路30則用于連接至外部電源，以供應(yīng)本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置所有動(dòng)作所需的電源。
另外，本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置可進(jìn)一步包含靈敏度調(diào)整器26、功能輸出介面動(dòng)作時(shí)間調(diào)整器28，以及用于選擇控制附加功能的功能選擇鍵24。
以下說明本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置應(yīng)用于自動(dòng)門開關(guān)控制的動(dòng)作情形。
本地振蕩器12產(chǎn)生一低功率連續(xù)微波信號(hào)，并由天線10發(fā)射。當(dāng)有人進(jìn)入天線的涵蓋范圍時(shí)，該發(fā)射信號(hào)碰到活動(dòng)中的人或物，根據(jù)杜卜勒原理，所反射回到天線10的反射信號(hào)其頻率會(huì)與原發(fā)射頻率不同。本地振蕩器12所產(chǎn)生的發(fā)射信號(hào)、與由天線10所接收的反射信號(hào)送入混頻器14a,14b，經(jīng)混頻而得到一杜卜勒信號(hào)。由于混頻器14a,14b是分別設(shè)置于導(dǎo)波管中相距四分之一波長的位置，因此該二混頻器14a,14b所分別檢出的中頻具有90°的相位差。而，活動(dòng)中的人或物向天線靠近(前進(jìn))或遠(yuǎn)離天線而去(后退)將會(huì)造成相位信號(hào)的導(dǎo)前或落后。二混頻器14a,14b所輸出的信號(hào)經(jīng)中頻放大器16a1,16a2與16b1,16b2放大后，送入數(shù)字單晶片處理器20,以辨識(shí)及比較兩信號(hào)的相位，經(jīng)運(yùn)算后將開關(guān)自動(dòng)門的動(dòng)作信號(hào)由功能輸出介面22輸出。
當(dāng)人在門下的感應(yīng)范圍內(nèi)未離開時(shí)，利用人的輕微活動(dòng)和搖晃，影響二混頻器輸出的信號(hào)的相位，每次取樣2秒，持續(xù)送給開門的信號(hào)，因此人在門下未離開時(shí)，不會(huì)立刻關(guān)回夾到人，因此本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置運(yùn)用于自動(dòng)門的開關(guān)控制具有絕佳的安全性。而當(dāng)人一離開時(shí)，兩混頻器輸出的相位信號(hào)立即回復(fù)正常，送出復(fù)位信號(hào)(Reset)使門關(guān)上。
另外，本發(fā)明還可選擇單向辨識(shí)或雙向辨識(shí)的功能?；蛘咭部赏瑫r(shí)具有單向辨識(shí)功能及雙向辨識(shí)的功能，例如，當(dāng)移動(dòng)物體在感測范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)切換至雙向辨識(shí)模式，每任意移動(dòng)一次取樣2秒，而當(dāng)移動(dòng)物體離開感測范圍后，則自動(dòng)回復(fù)至單向辨識(shí)模式。
本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置除了用于控制自動(dòng)門的開與關(guān)外，其功能輸出介面接上計(jì)數(shù)器后，可同時(shí)計(jì)算通過感測范圍的人數(shù)。例如，在選擇單向辨識(shí)時(shí)，可計(jì)算進(jìn)入人數(shù)或出去人數(shù)，而在選擇雙向辨識(shí)時(shí)，可同時(shí)計(jì)算進(jìn)入與出去的人數(shù)。
進(jìn)一步，本發(fā)明的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置可選擇升高信號(hào)電壓，當(dāng)使用于較高大的門時(shí)，自動(dòng)增加靈敏度，感應(yīng)度更為良好。另外，還可提供功能輸出介面的反向邏輯信號(hào)，讓使用更活性化。
雖然本發(fā)明已參照附圖及較佳具體例加以詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于此，任何依本發(fā)明的精神及權(quán)利要求所作的修改與變化，均應(yīng)屬本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1．一種方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其包含本地振蕩器，用于產(chǎn)生一微波信號(hào)；天線，用于發(fā)射該微波信號(hào)及接收反射信號(hào)；混頻部分，用于將該本地振蕩器所產(chǎn)生的微波信號(hào)及該天線所接收的反射信號(hào)加以混頻，以輸出杜卜勒信號(hào)；信號(hào)放大部分，用于將來自混頻部分的杜卜勒信號(hào)加以放大；電源供應(yīng)回路，用于連接至外部電源，以供應(yīng)該方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置所需的電源；其特征是，該混頻部分包含一第一混頻器及一第二混頻器，該第一混頻器及該第二混頻器是設(shè)置為相距四分之一波長的距離；及該方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置又包含一單晶片數(shù)字處理器及功能輸出介面，該單晶片數(shù)字處理器是用于辨識(shí)該第一混頻器及該第二混頻器所輸出并經(jīng)信號(hào)放大部分所放大的信號(hào)，并作相位比較，以運(yùn)算出所需要使用的功能，然后將動(dòng)作信號(hào)由該功能輸出介面輸出。
2．如權(quán)利要求1所述的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其特征是還具有一靈敏度調(diào)整器。
3．如權(quán)利要求1所述的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其特征是還具有一功能輸出介面動(dòng)作時(shí)間調(diào)整器。
4．如權(quán)利要求1所述的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其特征是可選擇單向辨識(shí)功能或雙向辨識(shí)的功能。
5．如權(quán)利要求1所述的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其特征是還具有一計(jì)數(shù)器，在單向辨識(shí)功能模式，可用于計(jì)算通過感測范圍的人數(shù)。
6．如權(quán)利要求1所述的方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置，其特征是其同時(shí)還具有單向辨識(shí)功能及雙向辨識(shí)的功能，當(dāng)移動(dòng)物體在感測范圍內(nèi)時(shí)，自動(dòng)切換至雙向辨識(shí)模式，每任意移動(dòng)一次取樣2秒，而當(dāng)移動(dòng)物體離開感測范圍后，則自動(dòng)回復(fù)至單向辨識(shí)模式。
全文摘要
一種方向性數(shù)字雷達(dá)感應(yīng)裝置,利用天線發(fā)射出連續(xù)微波,當(dāng)所發(fā)射的微波碰到活動(dòng)中的物體,反射回來的反射信號(hào)經(jīng)過設(shè)置于導(dǎo)波管內(nèi)的兩個(gè)相距四分之一波長(90°相位差)混頻器,因此,該兩個(gè)混頻器所分別檢出的中頻信號(hào)就有90°的相位差。而,活動(dòng)中的物體前進(jìn)或后退將會(huì)造成相位信號(hào)的導(dǎo)前或落后,經(jīng)由將信號(hào)送入數(shù)字單晶片處理器作辨識(shí)及相位比較,即可運(yùn)算出所需要使用的功能。
文檔編號(hào)G01S13/58GK1318753SQ00106759
公開日2001年10月24日 申請日期2000年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月14日
發(fā)明者何鉊軒 申請人:何鉊軒