專利名稱：一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，尤其是利用熱釋電傳感器檢測(cè)靜態(tài)人體技術(shù)。
背景技術(shù)：
利用紅外、微波等方式檢測(cè)人體應(yīng)用已很廣泛，目前實(shí)現(xiàn)的人體檢測(cè)基本是檢測(cè) 運(yùn)動(dòng)的人體，當(dāng)人靜止不動(dòng)時(shí)，除利用紅外成像、圖像分析外，還沒有一種傳感器可以精確 檢測(cè)到靜止不動(dòng)的人體，而低成本可以精確檢測(cè)到靜止人體的是十分重要和必要的，例如 當(dāng)辦公室、學(xué)校教室公共場(chǎng)合，當(dāng)室內(nèi)沒有人時(shí)應(yīng)關(guān)閉室內(nèi)的照明、空調(diào)及其他用電設(shè)備， 那么準(zhǔn)確檢測(cè)室內(nèi)是否有人是十分關(guān)鍵的，檢測(cè)人體主要解決的問題是，第一必須低成本， 第二是靜止人體的檢測(cè)，即當(dāng)人不動(dòng)時(shí)能準(zhǔn)確檢測(cè)到，而低成本精確檢測(cè)靜止人體目前除 我們研究已經(jīng)應(yīng)用的產(chǎn)品外，還沒有見到同類產(chǎn)品。公開號(hào)為CN200989946的中國專利“被動(dòng)式熱釋紅外靜止人體目標(biāo)探測(cè)裝置”是 在熱釋紅外探頭上設(shè)置了往復(fù)搖擺機(jī)構(gòu)，使其能夠?qū)o止人體目標(biāo)進(jìn)行有效地探測(cè)，產(chǎn)生 高靈敏度的控制信息。被動(dòng)式熱釋紅外靜止人體目標(biāo)探測(cè)裝置在試驗(yàn)過程中顯示，當(dāng)沒有 人存在時(shí)，由于們裝置的往復(fù)搖擺機(jī)構(gòu)不斷動(dòng)作，依然有控制信號(hào)輸出，可靠性較差。公開號(hào)為CN1949001的中國專利“熱釋電探測(cè)器同時(shí)識(shí)別靜止人體與活動(dòng)人體的 方法和結(jié)構(gòu)”是將電機(jī)與熱釋電探測(cè)器連接在一起，通過電機(jī)的正、反向交替轉(zhuǎn)動(dòng)，使熱釋 電探測(cè)器與靜止的人體或活動(dòng)的人體都形成相對(duì)速度差，從而使熱釋電探測(cè)器既能識(shí)別活 動(dòng)人體又能識(shí)別靜止人體。但該裝置在人運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)也在運(yùn)轉(zhuǎn)，浪費(fèi)電能，并伴隨著不必 要的機(jī)械損耗。另外此專利沒有考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同對(duì)檢測(cè)精度的影響。公開號(hào)為CN2718902Y的中國專利“一種智能人體開關(guān)”給出了實(shí)現(xiàn)靜態(tài)人體的方 案，該檢測(cè)方案主要是通過在菲涅耳透鏡及控制電路板，人體熱釋電傳感器和光敏電阻之 間設(shè)置有電機(jī)驅(qū)動(dòng)的帶孔轉(zhuǎn)盤。該專利在人體移動(dòng)和靜止時(shí)，電機(jī)都要帶動(dòng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。該 專利可實(shí)現(xiàn)人體靜止人體檢測(cè)，但電機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)備損耗大，耗能較多；另外此專利沒有 考慮到電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同對(duì)檢測(cè)精度的影響。

實(shí)用新型內(nèi)容為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耗能少，檢測(cè)精度高，易安裝的檢測(cè)動(dòng)靜態(tài) 人體的智能探測(cè)裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，該裝置設(shè)有殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有底托，所 述底托上安裝有電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與中軸的一端連接，中軸的另一端與上蓋連接；所述中軸 上還裝有熱釋電檢測(cè)模塊，所述熱釋電檢測(cè)模塊通過中軸與上蓋上的菲涅爾透鏡相對(duì)應(yīng)； 所述殼體內(nèi)還設(shè)有電源，所述電源分別給熱釋電檢測(cè)模塊和控制模塊供電；所述熱釋電檢 測(cè)模塊還與控制模塊連接；所述控制模塊分別與用電設(shè)備和電機(jī)連接。[0009]所述熱釋電檢測(cè)模塊包括熱釋電傳感器，所述熱釋電傳感器與濾波電路和放大電 路依次連接；所述放大電路與控制模塊連接。所述電源由市電經(jīng)過限流電阻、一個(gè)整流橋、穩(wěn)壓二極管后，通過78M05得到5V VCC數(shù)字電源；所述VCC數(shù)字電源通過一個(gè)IOuH的電感產(chǎn)生一個(gè)AVCC模擬電源。所述控制模塊包括中央處理器。一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置的檢測(cè)方法，該檢測(cè)方法包括以下步驟Stepl 裝置工作在動(dòng)態(tài)人體檢測(cè)模式，此時(shí)電機(jī)處于靜止?fàn)顟B(tài)，熱釋電傳感器檢 測(cè)有無動(dòng)態(tài)人體；Step2 當(dāng)檢測(cè)到動(dòng)態(tài)人體信號(hào)時(shí)，控制模塊輸出控制信號(hào)，使用電設(shè)備工作；在 指定時(shí)間內(nèi)熱釋電傳感器如沒有檢測(cè)到動(dòng)態(tài)人體信號(hào)，則進(jìn)入靜態(tài)人體檢測(cè)模式，啟動(dòng)電 機(jī)，電機(jī)以2轉(zhuǎn)/分到12轉(zhuǎn)/分速度帶動(dòng)熱釋電傳感器與菲涅爾透鏡轉(zhuǎn)動(dòng)；Step3:如熱釋電傳感器輸出模擬的動(dòng)態(tài)人體信號(hào)，則說明有靜止人體存在，用電 設(shè)備繼續(xù)工作；Step4:如熱釋電傳感器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)沒有動(dòng)態(tài)人體信號(hào)輸出，則說明沒有靜止人 體存在，關(guān)閉用電設(shè)備，裝置自動(dòng)進(jìn)入動(dòng)態(tài)人體檢測(cè)模式，返回stepl繼續(xù)執(zhí)行。在所述St印2或st印3或st印4中，動(dòng)態(tài)人體信號(hào)是正弦波電壓信號(hào)。所述st印2中，所述控制信號(hào)為低電平時(shí)，用電設(shè)備工作。本實(shí)用新型的有益效果本裝置既可以檢測(cè)動(dòng)態(tài)人體，又可以檢測(cè)靜態(tài)人體，并且 只有檢測(cè)靜態(tài)人體時(shí)電機(jī)才轉(zhuǎn)動(dòng)，解決了檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體時(shí)電機(jī)一直轉(zhuǎn)動(dòng)的問題，降低了 能耗；靜態(tài)人體的檢測(cè)利用了熱釋電傳感器和菲涅爾透鏡相對(duì)人體做最佳速度運(yùn)動(dòng)輸出最 大控制信號(hào)的特點(diǎn)，提高了檢測(cè)精度；該裝置可應(yīng)用于人來人在用電設(shè)備開，人走用電設(shè)備 關(guān)等節(jié)能控制中。

圖1檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置示意圖；圖2靜止人體檢測(cè)組成框圖；圖3檢測(cè)部分原理框圖；圖4傳感器輸出信號(hào)值與傳感器運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系；圖5熱釋電傳感器相對(duì)人體速度為0. 5轉(zhuǎn)/分時(shí)，輸出與時(shí)間關(guān)系曲線；圖6熱釋電傳感器相對(duì)人體速度為2轉(zhuǎn)/分時(shí)，輸出與時(shí)間關(guān)系曲線；圖7熱釋電傳感器相對(duì)人體速度為3轉(zhuǎn)/分時(shí)，輸出與時(shí)間關(guān)系曲線；圖8熱釋電傳感器相對(duì)人體速度為14轉(zhuǎn)/分時(shí)，輸出與時(shí)間關(guān)系曲線；圖9熱釋電傳感器相對(duì)人體速度為20轉(zhuǎn)/分時(shí)，輸出與時(shí)間關(guān)系曲線；圖10獲得5V數(shù)字電源電路圖；圖11獲得AVCC模擬電源電路圖；圖12熱釋電傳感器及放大電路電路圖；圖13控制部分電路圖；圖14LAMP管腳控制用電設(shè)備開關(guān)電路圖；圖15M0T0管腳控制電機(jī)開關(guān)電路圖[0035]其中，1電源，2熱釋電檢測(cè)模塊，3控制模塊，4傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，5用電設(shè)備，6熱釋電傳 感器，7濾波電路，8放大電路，9上蓋，10中軸，11底托，12菲涅爾透鏡，13電機(jī)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖與實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明—種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，如圖1所示，該裝置設(shè)有殼體，所述殼體內(nèi) 設(shè)有底托11，所述底托11上安裝有電機(jī)13，電機(jī)13的轉(zhuǎn)軸與中軸10的一端連接，中軸10 的另一端與上蓋9連接；所述中軸10上還裝有熱釋電檢測(cè)模塊2，所述熱釋電檢測(cè)模塊2通 過中軸10與上蓋9上的菲涅爾透鏡12相對(duì)應(yīng)；所述殼體內(nèi)還設(shè)有電源1，所述電源1分別 給熱釋電檢測(cè)模塊2和控制模塊3供電；所述熱釋電檢測(cè)模塊2還與控制模塊3連接；所述 控制模塊3分別與用電設(shè)備5和電機(jī)13連接。檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置電路包括熱釋電檢測(cè)模塊2、控制模塊3、傳動(dòng)機(jī) 構(gòu)4、電源1和用電設(shè)備5組成，如圖2所示。1、電源部分如圖11所示，220V的交流電通過引線到達(dá)線路板后，經(jīng)過限流電阻限流，通過一 個(gè)整流橋獲得一個(gè)直流的18V左右的直流電壓，再經(jīng)過穩(wěn)壓二極管獲得一個(gè)穩(wěn)定的9V的直 流電壓，通過78M05得到一個(gè)穩(wěn)定的5V的VCC數(shù)字電源，該電源1通過導(dǎo)線給CPU供電。如 圖12所示VCC數(shù)字電源通過一個(gè)IOuH的電感產(chǎn)生一個(gè)AVCC模擬電源，給熱釋電檢測(cè)模塊
2 ^[共 ο2檢測(cè)部分功能說明及原理熱釋電檢測(cè)模塊2是整個(gè)產(chǎn)品的核心部分，熱釋電檢測(cè)模塊2的框圖如圖3所示。 該部分屬于模擬電路放大，所以電源1使用AVCC模擬電源。如圖12所示，熱釋電傳感器6 通過R8獲得電源，當(dāng)有動(dòng)態(tài)的人體紅外線信號(hào)到達(dá)熱釋電傳感器6后，熱釋電傳感器6會(huì) 輸出一個(gè)微弱的幾毫伏的電壓，該電壓無法驅(qū)動(dòng)AD轉(zhuǎn)化器工作，必須通過放大電路8來放 大后才能進(jìn)行測(cè)量，在進(jìn)入放大之前先經(jīng)過濾波電路7的阻容濾波濾除尖脈沖等沒用的噪 聲信號(hào)。該放大電路8使用了 2級(jí)放大，將信號(hào)的峰峰值放大到0-5V，然后輸入到CPU的AD 轉(zhuǎn)化管腳進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化，將電壓值轉(zhuǎn)化為數(shù)字量，根據(jù)數(shù)字量來檢測(cè)有人沒人。如果輸出的 數(shù)字量大于設(shè)定的閾值則判為有人，反之判為沒人。熱釋電傳感器6只能檢測(cè)動(dòng)態(tài)人體信 號(hào)，當(dāng)有人運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體紅外線經(jīng)過菲涅爾透鏡12聚焦后照射到熱釋電傳感器6上，當(dāng)人在 菲涅爾透鏡12前運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體的紅外線通過菲涅爾透鏡12的明暗區(qū)，紅外線信號(hào)被轉(zhuǎn)換成 強(qiáng)弱不同的紅外線信號(hào)照射到熱釋電傳感器6上，熱釋電傳感器6輸出類似于正弦波的信 號(hào)。當(dāng)靜止的人站在菲涅爾透鏡12前時(shí)，熱釋電傳感器6沒有類似于正弦波的信號(hào)輸出， 而是輸出一個(gè)平穩(wěn)的電壓信號(hào)，這跟沒人的情況是一致的，所以無法檢測(cè)靜止的人。熱釋電傳感器6屬于熱型傳感器，是基于熱釋電效應(yīng)工作的。入射熱流通過紅外 投射窗，投射到面積為A的熱釋電響應(yīng)單元上，輻射熱流被響應(yīng)單元吸收層吸收產(chǎn)生一個(gè) 溫升θ，θ的大小取決于吸收層傳遞給熱釋電材料的熱傳導(dǎo)。θ變化引起熱釋電薄膜自 發(fā)極化，自發(fā)極化結(jié)果使響應(yīng)單元上下表面電極產(chǎn)生熱釋電電荷，外接前置放大電路就形 成熱釋電電流i。[0044]
權(quán)利要求一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，其特征是，該裝置設(shè)有殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)有底托，所述底托上安裝有電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)軸與中軸的一端連接，中軸的另一端與上蓋連接；所述中軸上還裝有熱釋電檢測(cè)模塊，所述熱釋電檢測(cè)模塊通過中軸與上蓋上的菲涅爾透鏡相對(duì)應(yīng)；所述殼體內(nèi)還設(shè)有電源，所述電源分別給熱釋電檢測(cè)模塊和控制模塊供電；所述熱釋電檢測(cè)模塊還與控制模塊連接；所述控制模塊分別與用電設(shè)備和電機(jī)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，其特征在于，所述熱釋 電檢測(cè)模塊包括熱釋電傳感器，所述熱釋電傳感器與濾波電路和放大電路依次連接；所述 放大電路與控制模塊連接。
3.如權(quán)利要求1所述一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，其特征在于，所述電源由 市電經(jīng)過限流電阻、一個(gè)整流橋、穩(wěn)壓二極管后，通過78M05得到5V VCC數(shù)字電源；所述VCC 數(shù)字電源通過一個(gè)IOuH的電感產(chǎn)生一個(gè)AVCC模擬電源。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，其特征是，所述控制 模塊包括中央處理器。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種檢測(cè)動(dòng)靜態(tài)人體的智能探測(cè)裝置，該裝置可工作在動(dòng)靜態(tài)人體檢測(cè)兩種模式下。此裝置的動(dòng)態(tài)人體檢測(cè)主要是利用熱釋電傳感器的被動(dòng)檢測(cè)功能；靜態(tài)人體的檢測(cè)主要是使熱釋電傳感器和菲涅爾透鏡相對(duì)人體做最佳速度運(yùn)動(dòng)輸出最大的控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確檢測(cè)靜態(tài)人體的功能。此裝置能耗少，檢測(cè)精度高，可廣泛應(yīng)用于人來人在用電設(shè)備開，人走用電設(shè)備關(guān)等節(jié)能控制中。
文檔編號(hào)G01V8/10GK201707454SQ201020194840
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者呂紅麗, 姚慶梅, 徐紅東, 王桂娟, 王秋霞, 董從銀, 趙秀珍, 邵蘭云 申請(qǐng)人:山東建筑大學(xué)