CN103712696A

CN103712696A - 一种车载人体检测装置

Info

Publication number: CN103712696A
Application number: CN201310742441.4A
Authority: CN
Inventors: 赵佳; 王钦普
Original assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Current assignee: Zhongtong Bus Holding Co Ltd
Priority date: 2013-12-30
Filing date: 2013-12-30
Publication date: 2014-04-09

Abstract

本发明公开了一种车载人体检测装置，包括传感模块、信号处理模块、驱动模块、电源模块和车辆接口，传感模块连接信号处理模块，信号处理模块连接驱动模块，驱动模块连接电源模块，电源模块连接车辆接口；本发明针通过检测人体特定波长的红外辐射识别车内人体的存在，输出与车辆电压抑制的控制信号，直接驱动相关报警电路和其他控制设备；使用方便，检测效率高，有效地解决了车内人体检测的难题，有利于保护小学生的安全。

Description

一种车载人体检测装置

技术领域

本发明涉及一种车载人体检测装置。

背景技术

近几年，学童滞留在校车上被闷死的事故频发，究其原因，司机或照管人员疏忽大意责任心不强固然是导致此类事故的主要原因，但校车制造商无法提供一种有效的检测人体存在的装置，同样难辞其咎。研发一种检测人体存在的装置迫在眉睫，该装置必须适应车载环境，使用方便性能可靠，下车时能够准确检测车厢内有无学童滞留，同时还可以用于自动触发车辆监控设备，保证车上的物品安全。

发明内容

本发明针对上述问题，提出了一种车载人体检测装置，该装置通过感应人体特定波长的红外辐射判断车上人体的存在，并输出与车载电源相匹配的具备驱动能力的高电平信号，方便与整车电路连接。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种车载人体检测装置，包括传感模块、信号处理模块、驱动模块、电源模块和车辆接口，其中：

所述传感模块包括热释电红外传感器PIR和菲涅尔透镜，菲涅尔透镜链接热释电红外传感器，用于检测人体发出的红外辐射，并将其转化成被感知的变化的温度信号，热释电红外传感器连接信号处理模块；

所述信号处理模块，包括BISS 0001芯片和外围电路，用于放大、过滤变化的温度信号，连接驱动模块；

所述驱动模块，用于产生驱动信号，连接车辆接口；

所述电源模块，用于为车辆接口提供电源，连接车辆接口。

所述BISS 0001芯片包括16个引脚，1号引脚接+3.3V高电平，选择可重复触发模式；2号引脚接电阻R10，控制三极管Q1的工作状态；3号引脚4号引脚经电阻R9和电容C6接地，确定芯片的触发封锁时间T_i；5号引脚6号引脚经电阻R8和电容C7接地，确定芯片的输出延迟时间T_x；7号引脚为芯片负极，直接接地；8号引脚接+3.3V的参考电源；9号引脚接+3.3V高电平，芯片处于常工作状态；10号引脚经电阻R7接地，用于设置芯片内部运算放大器的偏置电流；11号引脚为芯片正极，接+3.3V电源；12号引脚经电阻R2、电容C4、电阻R3、电容C2接芯片内部第一级运算放大器的输出端，即芯片的1号引脚；13号引脚为芯片内部第二级运算放大器反相输入端，接在电阻R3与电容C4之间；14号引脚接电阻R4，接收来自热释电红外传感器的信号；15号引脚经电阻R6电容C5接地；16号引脚为芯片内部第一级运算放大器的输出端，与第二级运算放大器的输入端进行耦合。

所述驱动模块，包括二极管D1、电磁继电器KV1、三极管Q1，其中电磁继电器KV1为24V常开继电器、三极管Q1为NPN型开关三极管；电磁继电器KV1的控制线圈与二极管D1并联后与三极管Q1的集电极连接，二极管D1起续流保护作用，吸收电磁继电器KV1控制线圈电流突变时产生的反向电动势；三极管Q1的基极与电阻R10连接，发射极接地；电磁继电器KV1输出端接车辆接口，控制车辆的报警电路。

所述电源模块，包括稳压芯片LM2576-3.3和周边电路；稳压芯片的1号引脚为电源输入端，接车辆接口的1号引脚和电容C14，用于吸收输入端可能出现的大的瞬态电压；2号引脚为电压输出端，连接储能电感L1、续流二极管D3、旁路电容C8，用于稳定的输出热释电红外传感器和BISS 0001需要的3.3V电压；3号引脚和5号引脚并联后接地；4号引脚为输出电压反馈端，连接热释电红外传感器的输出端；电阻R11和发光二极管D2组成电源指示灯电路。

所述车辆接口，包括三个引脚， 1号引脚接车辆电源正极、2号引脚接控制电路、3号引脚接车辆电源负极。

本发明的原理为：将本装置固定安装在校车车厢顶部居中位置，若车厢较长，每间隔3米安装一个，确保车辆无检测死角，装置的车辆接口与车辆相应的接插件进行连接，使用车辆电源为装置供电。人体都有恒定的体温，一般在37度，发出特定波长9-10μm左右的红外线；当有人员在装置的检测范围内活动时，人体辐射的红外线通过传感模块的菲涅尔透镜被聚焦在热释电红外传感器PIR的探测元上，探测元接收到人体红外辐射温度发生变化后失去电荷平衡，向外释放电荷，产生电压信号；该信号传递到信号处理模块的BISS 0001芯片一级放大电路的同相输入端，然后耦合给芯片内部的二级运算放大电路，通过BISS 0001内部的双向鉴幅器检出有效的触发信号；BISS 0001的光敏触发端9号引脚接高电平，屏蔽光照强度的影响，3号引脚4号引脚接电阻R9和电容C6确定触发封锁时间T_i，5号引脚6号引脚接电阻R8和电容C7确定芯片的输出延迟时间T_x，1号引脚接高电平选择可重复触发模式，即2号引脚感应输出高电平后在延迟时间T_x内，如果有人体在其感应范围内活动，输出一直保持高电平；人体离开后，输出变为低电平，BISS 0001开始封锁时间计时，封锁时间段内，BISS 0001不接受任何触发信号，封锁时间结束后，BISS 0001开始第二个检测循环。

本发明的有益效果为：

1、通过检测人体特定波长的红外辐射识别车内人体的存在，输出与车辆电压抑制的控制信号，直接驱动相关报警电路和其他控制设备；

2、使用方便，检测效率高，有效地解决了车内人体检测的难题，有利于保护小学生的安全。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的电路原理图。

其中，1、传感模块；2、信号处理模块；3、驱动模块；4、电源模块；5、车辆接口。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1、图2所示，一种车载人体检测装置，包括传感模块1、信号处理模块2、驱动模块3、电源模块4和车辆接口5，其中：

传感模块1包括热释电红外传感器PIR和菲涅尔透镜，菲涅尔透镜链接热释电红外传感器，用于检测人体发出的红外辐射，并将其转化成被感知的变化的温度信号，热释电红外传感器连接信号处理模块2；

信号处理模块2，包括BISS 0001芯片和外围电路，用于放大、过滤变化的温度信号，连接驱动模块3；

驱动模块3，用于产生驱动信号，连接车辆接口5；

电源模块4，用于为车辆接口5提供电源，连接车辆接口5。

BISS 0001芯片包括16个引脚，1号引脚接+3.3V高电平，选择可重复触发模式；2号引脚接电阻R10，控制三极管Q1的工作状态；3号引脚4号引脚经电阻R9和电容C6接地，确定芯片的触发封锁时间T_i；5号引脚6号引脚经电阻R8和电容C7接地，确定芯片的输出延迟时间T_x；7号引脚为芯片负极，直接接地；8号引脚接+3.3V的参考电源；9号引脚接+3.3V高电平，芯片处于常工作状态；10号引脚经电阻R7接地，用于设置芯片内部运算放大器的偏置电流；11号引脚为芯片正极，接+3.3V电源；12号引脚经电阻R2、电容C4、电阻R3、电容C2接芯片内部第一级运算放大器的输出端，即芯片的1号引脚；13号引脚为芯片内部第二级运算放大器反相输入端，接在电阻R3与电容C4之间；14号引脚接电阻R4，接收来自热释电红外传感器的信号；15号引脚经电阻R6电容C5接地；16号引脚为芯片内部第一级运算放大器的输出端，与第二级运算放大器的输入端进行耦合。

驱动模块2，包括二极管D1、电磁继电器KV1、三极管Q1，其中电磁继电器KV1为24V常开继电器、三极管Q1为NPN型开关三极管；电磁继电器KV1的控制线圈与二极管D1并联后与三极管Q1的集电极连接，二极管D1起续流保护作用，吸收电磁继电器KV1控制线圈电流突变时产生的反向电动势；三极管Q1的基极与电阻R10连接，发射极接地；电磁继电器KV1输出端接车辆接口，控制车辆的报警电路。

电源模块4，包括稳压芯片LM2576-3.3和周边电路；稳压芯片的1号引脚为电源输入端，接车辆接口的1号引脚和电容C14，用于吸收输入端可能出现的大的瞬态电压；2号引脚为电压输出端，连接储能电感L1、续流二极管D3、旁路电容C8，用于稳定的输出热释电红外传感器和BISS 0001需要的3.3V电压；3号引脚和5号引脚并联后接地；4号引脚为输出电压反馈端，连接热释电红外传感器的输出端；电阻R11和发光二极管D2组成电源指示灯电路。

车辆接口5，包括三个引脚， 1号引脚接车辆电源正极、2号引脚接控制电路、3号引脚接车辆电源负极。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种车载人体检测装置，其特征是：包括传感模块、信号处理模块、驱动模块、电源模块和车辆接口，其中：

所述驱动模块，用于产生驱动信号，连接车辆接口；

所述电源模块，用于为车辆接口提供电源，连接车辆接口。

2.如权利要求1所述的一种车载人体检测装置，其特征是：所述BISS 0001芯片包括16个引脚，1号引脚接+3.3V高电平，选择可重复触发模式；2号引脚接电阻R10，控制三极管Q1的工作状态；3号引脚4号引脚经电阻R9和电容C6接地，确定芯片的触发封锁时间T_i；5号引脚6号引脚经电阻R8和电容C7接地，确定芯片的输出延迟时间T_x；7号引脚为芯片负极，直接接地；8号引脚接+3.3V的参考电源；9号引脚接+3.3V高电平，芯片处于常工作状态；10号引脚经电阻R7接地，用于设置芯片内部运算放大器的偏置电流；11号引脚为芯片正极，接+3.3V电源；12号引脚经电阻R2、电容C4、电阻R3、电容C2接芯片内部第一级运算放大器的输出端，即芯片的1号引脚；13号引脚为芯片内部第二级运算放大器反相输入端，接在电阻R3与电容C4之间；14号引脚接电阻R4，接收来自热释电红外传感器的信号；15号引脚经电阻R6电容C5接地；16号引脚为芯片内部第一级运算放大器的输出端，与第二级运算放大器的输入端进行耦合。

3.如权利要求1所述的一种车载人体检测装置，其特征是：所述驱动模块，包括二极管D1、电磁继电器KV1、三极管Q1，其中电磁继电器KV1为24V常开继电器、三极管Q1为NPN型开关三极管；电磁继电器KV1的控制线圈与二极管D1并联后与三极管Q1的集电极连接，二极管D1起续流保护作用，吸收电磁继电器KV1控制线圈电流突变时产生的反向电动势；三极管Q1的基极与电阻R10连接，发射极接地；电磁继电器KV1输出端接车辆接口，控制车辆的报警电路。

4.如权利要求1所述的一种车载人体检测装置，其特征是：所述电源模块，包括稳压芯片LM2576-3.3和周边电路；稳压芯片的1号引脚为电源输入端，接车辆接口的1号引脚和电容C14，用于吸收输入端可能出现的大的瞬态电压；2号引脚为电压输出端，连接储能电感L1、续流二极管D3、旁路电容C8，用于稳定的输出热释电红外传感器和BISS 0001需要的3.3V电压；3号引脚和5号引脚并联后接地；4号引脚为输出电压反馈端，连接热释电红外传感器的输出端；电阻R11和发光二极管D2组成电源指示灯电路。

5.如权利要求1所述的一种车载人体检测装置，其特征是：所述车辆接口，包括三个引脚， 1号引脚接车辆电源正极、2号引脚接控制电路、3号引脚接车辆电源负极。