CN102155995B - 具有全态人体感应能力的红外人体感应装置 - Google Patents

Abstract

公开一种具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，包括安装底盘，外壳，电源指示灯，菲涅耳透镜，热释电红外传感器以及控制器，所述的热释电红外传感器安装在所述的控制器上，还包括旋转电机和安装支架，以及减速箱和旋转齿轮，所述控制器安装在旋转盘上，所述旋转盘通过中心的轴孔安装在所述安装底盘的旋转轴上，所述旋转盘的圆周上设置圆形齿条，与所述旋转齿轮啮合，所述旋转电机能带动所述的旋转盘旋转，所述控制器包括电源电路，信号处理电路，电机控制电路，微处理器。所述的控制器通过所述的旋转盘上的弹性铜刷与所述的安装底盘上的铜环连接，进行信号输出。本发明不仅可以检测运动中的人体，还可以检测静止的人体，适应范围广。

Description

具有全态人体感应能力的红外人体感应装置

技术领域

本发明涉及一种具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，属于传感器技术领域。

背景技术

为了节能环保，目前大部分公共照明区域都安装了红外感应式的照明装置，其中的红外人体检测装置是核心部件。但是，该类红外人体检测装置都只能检测运动中的人体，对于静止不动的人体是没有检测能力的，其原因在于热释电红外传感器的感应原理。

国内专利Z200810067283.6公开了一种热释电红外线人体检测装置，包括热释电红外线传感器、菲涅耳透镜、电子电路和移动机构，所述热释电红外线传感器固定在移动机构上。所述移动机构包括驱动设备和由驱动设备带动的支撑架，所述热释电红外线传感器固定在支撑架上。该移动结构带动热释电红外线传感器移动，使得静止人体相对于热释电红外线传感器具有运动。但是，该方案中的移动机构采用左右摆动的方式，首先增加的结构的复杂性，需要增加部件进行位置检测，并且电机需要正反转控制；其次，由于菲涅耳透镜的结构特征，决定了人体相对人体检测装置的直径方向的运动比圆周方向的运动，具有更低的灵敏度，而本专利中的移动机构使人体相对人体检测装置产生的运动大部分情况属于径向运动，因此，检测灵敏度不能达到最佳效果。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足之处，将热释电红外传感器安装在旋转装置上，利用相对运动的原理，进行静态人体的检测，同时利用控制算法将动态人体的检测方法也整合在一起。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，包括安装底盘，外壳，电源指示灯，与外部连接的电源线、信号线、地线，以及菲涅耳透镜，热释电红外传感器和控制器，所述的热释电红外传感器安装在所述的控制器上，还包括通过安装支架安装在所述安装底盘上的旋转电机，所述旋转电机的轴端安装减速箱，所述减速箱的轴端安装旋转齿轮；所述的控制器安装在旋转盘上，所述的旋转盘的圆心设置轴孔，所述安装底盘的圆心设置旋转轴，所述旋转盘通过所述的轴孔安装在所述安装底盘的旋转轴上；所述的旋转盘的圆周上设置圆形齿条，所述的圆形齿条与所述的旋转齿轮啮合，所述的旋转电机能带动所述的旋转盘旋转；所述的控制器包括电源电路，信号处理电路，电机控制电路，微处理器。

所述的热释电红外传感器设置在所述的菲涅耳透镜的光学中心。

所述的安装底盘上设置同心的铜环，分别是电源铜环，信号铜环和地铜环，所述的旋转盘的底部设置三个弹性铜刷，分别是电源刷，信号刷和地刷，所述的电源刷设置在所述的电源铜环的圆周上，并与所述的电源铜环接触，所述的信号刷设置在所述的信号铜环的圆周上，并与所述的信号铜环接触，所述的地刷设置在所述的地铜环的圆周上，并与所述的地铜环接触。

所述的电源刷，信号刷和地刷与所述的控制器连接。

所述的电源铜环与所述的电源线连接，所述的信号铜环与所述的信号线连接，所述的地铜环与所述的地线连接。

所述的红外人体感应装置通过以下几个步骤进行人体检测：

(1)、延迟固定时间；

(2)、检测所述的信号处理电路是否有人体红外信号输出，如果没有信号，执行步骤3；如果有信号，则跳转到步骤4；

(3)、通过所述的电机控制电路使所述的旋转电机带动所述的旋转盘上的热释电红外传感器旋转，然后检测人体红外信号，并停止所述的旋转电机，如果没有信号，执行步骤5；如果有信号，则跳转到步骤4；

(4)、所述的微处理器通过所述的信号刷输出有效信号，并跳转执行步骤1；

(5)、所述的微处理器停止输出有效信号，并跳转执行步骤1。

实施本发明的积极效果是：1、可同时检测动态和静态的人体；2、结构简单，安装方便。

附图说明

图1是红外人体感应装置的俯视图；

图2是红外人体感应装置的剖视图；

图3是红外人体感应装置的安装底盘俯视图；

图4是红外人体感应装置的控制框图；

图5是红外人体感应装置的控制流程图。

具体实施方式

现结合附图对本发明作进一步说明：

参照图1-5，一种具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，包括安装底盘1，外壳2，电源指示灯18，与外部连接的电源线、信号线、地线，以及菲涅耳透镜3，热释电红外传感器4和控制器5，所述的热释电红外传感器4安装在所述的控制器5上。其中，所述的外壳2安装在所述的安装底盘1上，所述的电源指示灯18设置在所述的外壳2上，用于指示装置是否通电，所述的电源线和地线用于电源输入，所述的信号线用于输出是否检测到人的信号；所述的菲涅尔透镜3设置成半圆形，将人体红外辐射聚焦到所述的热释电红外传感器4上，并通过特殊构造形成圆周方向的敏感区和盲区交替排布的效果，使移动人体的红外辐射交替在敏感区和盲区间投影，这样才能达到最优的检测效果。

还包括旋转电机8和所述旋转电机8的安装支架11，所述的旋转电机8通过所述的安装支架11安装在所述的安装底盘1上。所述旋转电机8的轴端安装减速箱9，所述减速箱9的轴端安装旋转齿轮10。

所述的控制器5安装在旋转盘6上，所述的旋转盘6的圆心设置轴孔，所述安装底盘1的圆心设置旋转轴7，所述旋转盘6通过所述的轴孔安装在所述安装底盘1的旋转轴7上，并且所述旋转盘6可以围绕所述的旋转轴7旋转。同时，所述的热释电红外传感器4设置在所述的菲涅耳透镜3的光学中心。

所述的旋转盘6的圆周上设置圆形齿条，所述的圆形齿条与所述的旋转齿轮10啮合，所述的旋转电机8能带动所述的旋转盘6旋转，进而带动所述的控制器5和热释电红外传感器4旋转。

所述的安装底盘1上设置同心的铜环，分别是电源铜环15，信号铜环16和地铜环17。所述的电源铜环15与所述的电源线连接，所述的信号铜环16与所述的信号线连接，所述的地铜环17与所述的地线连接。同时，所述的旋转盘6的底部设置三个弹性铜刷，分别是电源刷12，信号刷13和地刷14，所述的电源刷12设置在所述的电源铜环15的圆周上，并与所述的电源铜环15接触，所述的信号刷13设置在所述的信号铜环16的圆周上，并与所述的信号铜环16接触，所述的地刷14设置在所述的地铜环17的圆周上，并与所述的地铜环17接触。进而，所述的电源刷12，信号刷13和地刷14与所述的控制器5连接。通过这样的设置，所述的旋转盘6和控制器5在旋转过程中，不会将连线缠绕，并保持与外部进行电源和信号的连接。

所述的控制器5包括电源电路19，信号处理电路21，电机控制电路22，微处理器20。所述的电源电路19用于为所述控制器5提供电源，所述的信号处理电路21对所述的热释电红外传感器4输出的信号进行放大、滤波，所述的电机控制电路22用于控制所述旋转电机8的起、停。

所述的红外人体感应装置通过以下几个步骤进行人体检测：

(1)、延迟固定时间；

(2)、检测所述的信号处理电路21是否有人体红外信号输出，如果没有信号，执行步骤3；如果有信号，则跳转到步骤4；

(3)、通过所述的电机控制电路22使所述的旋转电机8带动所述的旋转盘6上的热释电红外传感器4旋转，然后检测人体红外信号，并停止所述的旋转电机8，如果没有信号，执行步骤5；如果有信号，则跳转到步骤4；

(4)、所述的微处理器20通过所述的信号刷13输出有效信号，并跳转执行步骤1；

(5)、所述的微处理器20停止输出有效信号，并跳转执行步骤1。

综上所述，该专利将热释电红外传感器安装在旋转装置上，利用相对运动的原理，使静态人体的红外辐射在传感器上产生圆周方向上的运动，实现最有效的静态人体检测，同时利用控制算法将动态人体的检测方法也整合在一起，因此，该方案具有实用性强，应用范围广的优点，并且结构简单，成本低。

Claims (5)

1.具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，包括安装底盘，外壳，电源指示灯，与外部连接的电源线、信号线、地线，以及菲涅耳透镜，热释电红外传感器和控制器，所述的热释电红外传感器安装在所述的控制器上，其特征在于：还包括通过安装支架安装在所述安装底盘上的旋转电机，所述旋转电机的轴端安装减速箱，所述减速箱的轴端安装旋转齿轮；所述的控制器安装在旋转盘上，所述的旋转盘的圆心设置轴孔，所述安装底盘的圆心设置旋转轴，所述旋转盘通过所述的轴孔安装在所述安装底盘的旋转轴上；所述的旋转盘的圆周上设置圆形齿条，所述的圆形齿条与所述的旋转齿轮啮合，所述的旋转电机能带动所述的旋转盘旋转；所述的控制器包括电源电路，信号处理电路，电机控制电路，微处理器；所述的热释电红外传感器设置在所述的菲涅耳透镜的光学中心。

2.根据权利要求1所述的具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，其特征是：所述的安装底盘上设置同心的铜环，分别是电源铜环，信号铜环和地铜环，所述的旋转盘的底部设置三个弹性铜刷，分别是电源刷，信号刷和地刷，所述的电源刷设置在所述的电源铜环的圆周上，并与所述的电源铜环接触，所述的信号刷设置在所述的信号铜环的圆周上，并与所述的信号铜环接触，所述的地刷设置在所述的地铜环的圆周上，并与所述的地铜环接触。

3.根据权利要求2所述的具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，其特征是：所述的电源刷，信号刷和地刷与所述的控制器连接。

4.根据权利要求2所述的具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，其特征是：所述的电源铜环与所述的电源线连接，所述的信号铜环与所述的信号线连接，所述的地铜环与所述的地线连接。

5.根据权利要求1所述的具有全态人体感应能力的红外人体感应装置，其特征是：所述的红外人体感应装置通过以下几个步骤进行人体检测：

(1)、延迟固定时间；

(2)、检测所述的信号处理电路是否有人体红外信号输出，如果没有信号，执行步骤3；如果有信号，则跳转到步骤4；

(3)、通过所述的电机控制电路使所述的旋转电机带动所述的旋转盘上的热释电红外传感器旋转，然后检测人体红外信号，并停止所述的旋转电机，如果没有信号，执行步骤5；如果有信号，则跳转到步骤4；

(4)、所述的微处理器通过所述的信号线输出有效信号，并跳转执行步骤1；

(5)、所述的微处理器停止输出有效信号，并跳转执行步骤1。

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