CN110046691B - 一种计数控制器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计数控制器及其控制方法，属室内电器自动控制领域。该计数控制器包括有连体双头菲涅尔透镜、面罩、固定盖、主体、底盖、PCB电路板、红外热释传感器、信号放大控制芯片和具有通信功能的片上系统模块；所述面罩嵌入在固定盖的中部；所述连体双头菲涅尔透镜双头分别是第一单侧透镜头和第二单侧透镜头；第一单侧透镜头上设有第一人体检测反射面和安装第一红外热释传感器的定位圆孔；第二单侧透镜头上设有第二人体检测反射面和安装第二红外热释传感器的定位圆孔；第一红外热释传感器、第二红外热释传感器和具有通信功能的片上系统安装在PCB电路板上；面罩和底盖分别位于主体的两端。

Description

一种计数控制器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种计数控制器及其控制方法，属室内电器自动控制领域。

背景技术

目前市场上常见的人体感应装置，它的菲涅尔透镜一般是一颗圆形360度角度都可以检测到人体红外线的透镜，用于会议室、办公区，洗手间，地下室。也有半圆形180度角度可连续性检测人体红外线的透镜，一般用于楼道口，可以做到人来灯开，人离灯灭照明灯具；还为了黑暗环境下不用寻找开关；也有用于酒店，宾馆等。取代现有的插卡取电，还可以监控房间的动态。人来，自动开启电源，人走，自动关闭总闸。也有用于控制报警器实现防盗功能。

目前市场上计数器编程芯片大多用于定时功能，比如定时器，倒计时定时器等。

为了达到综合人体检测控制及计数的目的，本发明采用一种计数控制器，它通过连体双头菲涅尔透镜检测人体红外线再经过检测控制器进行信号放大处理并通过具有通信功能的片上系统模块，一是计数，二是通过无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种计数控制器及其控制方法，本发明通过采用连体双头菲涅尔透镜；检测有人进、出该区域自动进行计数，从而达到有人进入该区域时会自动打开相应的家居电器；人全部出去时就会自动关闭相应的家居电器。

本发明通过以下技术方案予以实现：

一种计数控制器，该计数控制器包括有连体双头菲涅尔透镜、面罩、固定盖、主体、底盖、PCB电路板、第一红外热释传感器、第二红外热释传感器、第一信号放大控制芯片和第二信号放大控制芯片和具有通信功能的片上系统模块；

所述面罩嵌入在固定盖的中部；

所述连体双头菲涅尔透镜双头分别是第一单侧透镜头和第二单侧透镜头；

第一单侧透镜头上设有第一人体检测反射面和安装第一红外热释传感器的定位圆孔；

第二单侧透镜头上设有第二人体检测反射面和安装第二红外热释传感器的定位圆孔；

第一红外热释传感器、第二红外热释传感器和具有通信功能的片上系统模块安装在PCB电路板上；

面罩和底盖分别位于主体的两端。

进一步的，具有通信功能的片上系统模块为ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块、4G模块、5G模块、NB-IoT模块、GPRS模块中的一种。

进一步的，还包括有第一信号放大控制芯片和第二信号放大控制芯片均为信号放大控制芯片；

其中第一信号放大控制芯片第一引脚与第二信号放大控制芯片第一引脚分别连接到第一红外热释传感器和第二红外热释传感器的信号传输端；

第一信号放大控制芯片和第二信号放大控制芯片还包括有第一信号放大控制芯片控制信号引脚和第二信号放大控制芯片控制信号引脚；

具有通信功能的片上系统模块中的具有通信功能的片上系统模块第一引脚与具有通信功能的片上系统模块第二引脚分别为接收第一信号放大控制芯片和第二信号放大控制芯片控制信号的引脚。

进一步的，在主体的电池盒内装有电池。

一种计数控制器的控制方法：

所述第一单侧透镜头和第二单侧透镜头中：第一单侧透镜头设定为箭头所指方向，该方向定为从室外到室内方向；第二单侧透镜头设定为箭尾所指方向，该方向定为从室内到室外方向；

当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向运动时，此时第一单侧透镜头上的第一人体检测反射面就会检测到人体红外线；

为了防止第二单侧透镜头与第一单侧透镜头同一时间检测到该人体红外线，有如下措施：

A）、在连体双头菲涅尔透镜(1)中间和横向的两侧边缘均没有设计反射镜面，而在第二单侧透镜头与第一单侧透镜头最高点和向外侧紧邻处沿圆弧纵向180度角度设计有反射镜面；

B）、第一单侧透镜头从检测到信号开始工作时与第二单侧透镜头相对应的控制器采取了必须延时五十毫秒到五百毫秒间隔时间才能进行工作方式:即第二单侧透镜头与第一单侧透镜头是不能同时进行工作的；

该红外线通过第一单侧透镜头上的第一人体检测反射面反射到第一红外热释传感器的表面；

第一红外热释传感器内部将接收到的人体红外线转变成一种电信号，该电信号从第一信号放大控制芯片的第一信号放大控制芯片第一引脚接收，而此时的信号比较微弱，进而通过第一信号放大控制芯片内部将此信号经过放大处理，然后变成一种较强的电信号通过第一信号放大控制芯片的第一信号放大控制芯片控制信号引脚输出并传输给具有通信功能的片上系统模块的具有通信功能的片上系统模块第一引脚，ZigBee模块就会接收到该引脚的信号；

当此人继续通过箭头方向并向箭尾运动并在五十毫秒到五百毫秒的延时，第二单侧透镜头上的第二人体检测反射面也会检测到该人体红外线，当然此时第一单侧透镜头上的第一人体检测反射面也不能与前者同时检测到该人体红外线；该红外线只能通过第二人体检测反射面反射到第二红外热释传感器的表面；

第二红外热释传感器内部将接收到的人体红外线转变成一种电信号，该电信号从第二信号放大控制芯片的第二信号放大控制芯片第一引脚接收，而此时的信号比较微弱，进而通过第二信号放大控制芯片内部将此信号经过放大处理，然后变成一种较强的电信号通过第二信号放大控制芯片的第二信号放大控制芯片控制信号引脚输出并传输给具有通信功能的片上系统模块的具有通信功能的片上系统模块第二引脚，具有通信功能的片上系统模块同样会接收到该引脚的电信号，此时具有通信功能的片上系统模块上的具有通信功能的片上系统模块第一引脚开始被接收到信号，然后是延时五十毫秒到五百毫秒后具有通信功能的片上系统模块第二引脚再被接收到信号，符合这条件时具有通信功能的片上系统模块才能将计数为壹，否则不会被计数；

同理如果有第二人同样按照从箭头方向移动然后继续移动到箭尾方向时，具有通信功能的片上系统模块将计数为贰，每增加一人芯片计数为增加一个数，依此类推数据为增加；

同理当有人从箭尾向箭头方向即从室内往室外方向移动时与上述描述的原理相同，工作顺序相反；但具有通信功能的片上系统模块计数是贰到零即递减计数方式，每减少一人芯片计数为减一个数。

进一步的，上述当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向移动时，具有通信功能的片上系统模块将计数为增加，即只要计数为壹时说明室内已来人，根据需要，具有通信功能的片上系统模块就会按照无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备实行打开室内相应的电器；

同理当有人从箭尾向箭头方向即从室内往室外方向移动时，则具有通信功能的片上系统模块计数递减；当计数减少为零时，说明此时室内已经无人，根据需要，具有通信功能的片上系统模块就会按照无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备实行关闭室内相应的电器。

所述连体双头菲涅尔透镜是一种具有单方向检测人体红外线的透镜但当单侧方向检测到人体红外线时而另一侧是不能同时检测到该人体红外线的一种透镜。

所述人体感应接收器包括两组红外热释传感器，两组信号放大控制芯片。一组对应的是检测有人从室外走向室内方向时的信号，通过一侧菲涅尔透镜反射到一组红外热释传感器上，进而信号传输到其中的一组信号放大芯片进行处理；而另一组对应的是有人从室内走向室外方向时的信号通过另一侧菲涅尔透镜反射到另一组红外热释传感器上，进而信号传输到另一组信号放大芯片进行处理。

所述具有通信功能的片上系统模块具有人从室外到室内，有人从室内到室外的人体顺序检测功能，同时具有计数、延时和通过无线通讯协议控制相应的无线接收设备是打开还是关闭的功能。

本发明的有益效果：

1、本发明菲涅尔透镜连体双头设计，只是在双头最高点和向外侧紧邻处沿圆弧纵向180度角度设计有反射镜面而中间连接处与其他位置均无反射面也无人体检测功能。

2、具有通信功能的片上系统模块具有计数顺序功能，人从室外走向室内时数据增加；人从室内走向室外时数据减少最终清零；且无论人从室外走向室内还是从室内走向室外连体双头菲涅尔透镜从反射信号到另一个反射信号均需五十毫秒到五百毫秒延时，防止连体双头同时接收到信号造成的误触发；从数据增加到壹时，具有通信功能的片上系统模块就会将控制的设备电源开关打开；数据清零时具有通信功能的片上系统模块会将控制的设备电源开关关闭；从而实现自动控制。

附图说明

图1为本发明的连体双头菲涅尔透镜结构图；

图2为本发明的面罩结构图；

图3为本发明的整体产品爆炸示意图；

图4为本发明的工作原理方框图；

图5为本发明的整体产品结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明进行详细描述：

实施例一

一种计数控制器，该计数控制器包括有连体双头菲涅尔透镜1、面罩12、固定盖11、主体8、底盖7、PCB电路板10、第一红外热释传感器2、第二红外热释传感器3、第一信号放大控制芯片4和第二信号放大控制芯片5和具有通信功能的片上系统模块6；

所述面罩12嵌入在固定盖11的中部；

所述连体双头菲涅尔透镜1双头分别是第一单侧透镜头1-1和第二单侧透镜头1-2；

第一单侧透镜头1-1上设有第一人体检测反射面1-1-1和安装第一红外热释传感器2的定位圆孔1-1-2；

第二单侧透镜头1-2上设有第二人体检测反射面1-2-1和安装第二红外热释传感器3的定位圆孔1-2-2；

第一红外热释传感器2、第二红外热释传感器3和具有通信功能的片上系统模块6安装在PCB电路板10上；

面罩12和底盖7分别位于主体8的两端。

具有通信功能的片上系统模块6为ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块、4G模块、5G模块、NB-IoT模块、GPRS模块中的一种。

还包括有第一信号放大控制芯片4和第二信号放大控制芯片5均为信号放大控制芯片；

其中第一信号放大控制芯片第一引脚4-1与第二信号放大控制芯片第一引脚5-1分别连接到第一红外热释传感器2和第二红外热释传感器3的信号传输端；

第一信号放大控制芯片4和第二信号放大控制芯片5还包括有第一信号放大控制芯片控制信号引脚4-2和第二信号放大控制芯片控制信号引脚5-2；

具有通信功能的片上系统模块6中的具有通信功能的片上系统模块第一引脚6-1与具有通信功能的片上系统模块第二引脚6-2分别为接收第一信号放大控制芯片4和第二信号放大控制芯片5控制信号的引脚。

在主体8的电池盒8-1内装有电池。

实施例二

本实施例为一种计数控制器的控制方法：

所述第一单侧透镜头1-1和第二单侧透镜头1-2中：第一单侧透镜头1-1设定为箭头所指方向，该方向定为从室外到室内方向；第二单侧透镜头1-2设定为箭尾所指方向，该方向定为从室内到室外方向；

当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向运动时，此时第一单侧透镜头1-1上的第一人体检测反射面1-1-1就会检测到人体红外线；

为了防止第二单侧透镜头1-2与第一单侧透镜头1-1同一时间检测到该人体红外线，有如下措施：

A、在连体双头菲涅尔透镜1中间和横向的两侧边缘均没有设计反射镜面，而在第二单侧透镜头1-2与第一单侧透镜头1-1最高点和向外侧紧邻处沿圆弧纵向180度角度设计有反射镜面；

B、第一单侧透镜头1-1从检测到信号开始工作时与第二单侧透镜头1-2相对应的控制器采取了必须延时五十毫秒到五百毫秒间隔时间才能进行工作方式:即第二单侧透镜头1-2与第一单侧透镜头1-1是不能同时进行工作的；

该红外线通过第一单侧透镜头1-1上的第一人体检测反射面1-1-1反射到第一红外热释传感器2的表面；

第一红外热释传感器2内部将接收到的人体红外线转变成一种电信号，该电信号从第一信号放大控制芯片4的第一信号放大控制芯片第一引脚4-1接收，而此时的信号比较微弱，进而通过第一信号放大控制芯片4内部将此信号经过放大处理，然后变成一种较强的电信号通过第一信号放大控制芯片4的第一信号放大控制芯片控制信号引脚4-2输出并传输给具有通信功能的片上系统模块6的具有通信功能的片上系统模块第一引脚6-1，ZigBee模块6就会接收到该引脚的信号；

当此人继续通过箭头方向并向箭尾运动并在五十毫秒到五百毫秒的延时，第二单侧透镜头1-2上的第二人体检测反射面1-2-1也会检测到该人体红外线，当然此时第一单侧透镜头1-1上的第一人体检测反射面1-1-1也不能与前者同时检测到该人体红外线；该红外线只能通过第二人体检测反射面1-2-1反射到第二红外热释传感器3的表面；

第二红外热释传感器3内部将接收到的人体红外线转变成一种电信号，该电信号从第二信号放大控制芯片5的第二信号放大控制芯片第一引脚5-1接收，而此时的信号比较微弱，进而通过第二信号放大控制芯片5内部将此信号经过放大处理，然后变成一种较强的电信号通过第二信号放大控制芯片5的第二信号放大控制芯片控制信号引脚5-2输出并传输给具有通信功能的片上系统模块6的具有通信功能的片上系统模块第二引脚6-2，具有通信功能的片上系统模块6同样会接收到该引脚的电信号，此时具有通信功能的片上系统模块6上的具有通信功能的片上系统模块第一引脚6-1开始被接收到信号，然后是延时五十毫秒到五百毫秒后具有通信功能的片上系统模块第二引脚6-2再被接收到信号，符合这条件时具有通信功能的片上系统模块6才能将计数为壹，否则不会被计数；

同理如果有第二人同样按照从箭头方向移动然后继续移动到箭尾方向时，具有通信功能的片上系统模块6将计数为贰，每增加一人芯片计数为增加一个数，依此类推数据为增加；

同理当有人从箭尾向箭头方向即从室内往室外方向移动时与上述描述的原理相同，工作顺序相反；但具有通信功能的片上系统模块6计数是贰到零即递减计数方式，每减少一人芯片计数为减一个数。

上述当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向移动时，具有通信功能的片上系统模块6将计数为增加，即只要计数为壹时说明室内已来人，根据需要，具有通信功能的片上系统模块6就会按照无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备实行打开室内相应的电器；

同理当有人从箭尾向箭头方向即从室内往室外方向移动时，则具有通信功能的片上系统模块6计数递减；当计数减少为零时，说明此时室内已经无人，根据需要，具有通信功能的片上系统模块6就会按照无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备实行关闭室内相应的电器。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形式的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (6)

1.一种计数控制器，其特征在于：该计数控制器包括有连体双头菲涅尔透镜（1）、面罩（12）、固定盖（11）、主体（8）、底盖（7）、PCB电路板（10）、第一红外热释传感器（2）、第二红外热释传感器（3）、第一信号放大控制芯片（4）和第二信号放大控制芯片（5）和具有通信功能的片上系统模块（6）；

所述面罩（12）嵌入在固定盖（11）的中部；

所述连体双头菲涅尔透镜（1）双头分别是第一单侧透镜头（1-1）和第二单侧透镜头（1-2）；

第一单侧透镜头（1-1）上设有第一人体检测反射面（1-1-1）和安装第一红外热释传感器（2）的定位圆孔（1-1-2）；

第二单侧透镜头（1-2）上设有第二人体检测反射面（1-2-1）和安装第二红外热释传感器（3）的定位圆孔（1-2-2）；

第一红外热释传感器（2）、第二红外热释传感器（3）和具有通信功能的片上系统模块（6）安装在PCB电路板（10）上；

面罩（12）和底盖（7）分别位于主体（8）的两端；

在连体双头菲涅尔透镜（1）中间和横向的两侧边缘均没有设计反射镜面，而在第二单侧透镜头（1-2）与第一单侧透镜头（1-1）最高点和向外侧紧邻处沿圆弧纵向180 度角度设计有反射镜面；

第一单侧透镜头（1-1）从检测到信号开始工作时与第二单侧透镜头（1-2）相对应的控制器采取了必须延时五十毫秒到五百毫秒间隔时间才能进行工作方式：即第二单侧透镜头（1-2）与第一单侧透镜头（1-2）是不能同时进行工作的。

2.根据权利要求1所述的计数控制器，其特征在于：具有通信功能的片上系统模块（6）为ZigBee模块、WiFi模块、蓝牙模块、4G模块、5G模块、NB-IoT模块、GPRS模块中的一种。

3.根据权利要求1所述的计数控制器，其特征在于：还包括有第一信号放大控制芯片（4）和第二信号放大控制芯片（5）均为信号放大控制芯片；

其中第一信号放大控制芯片第一引脚（4-1）与第二信号放大控制芯片第一引脚（5-1）分别连接到第一红外热释传感器（2）和第二红外热释传感器（3）的信号传输端；

第一信号放大控制芯片（4）和第二信号放大控制芯片（5）还包括有第一信号放大控制芯片控制信号引脚（4-2）和第二信号放大控制芯片控制信号引脚（5-2）；

具有通信功能的片上系统模块（6）中的具有通信功能的片上系统模块第一引脚（6-1）与具有通信功能的片上系统模块第二引脚（6-2）分别为接收第一信号放大控制芯片（4）和第二信号放大控制芯片（5）控制信号的引脚。

4.根据权利要求1所述的计数控制器，其特征在于：在主体（8）的电池盒（8-1）内装有电池。

5.一种根据权利要求1-4任意一项所述的计数控制器的控制方法，其特征在于：

所述第一单侧透镜头（1-1）和第二单侧透镜头（1-2）中：第一单侧透镜头（1-1）设定为箭头所指方向，该方向定为从室外到室内方向；第二单侧透镜头（1-2）设定为箭尾所指方向，该方向定为从室内到室外方向；

当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向运动时，此时第一单侧透镜头（1-1）上的第一人体检测反射面（1-1-1）就会检测到人体红外线；

为了防止第二单侧透镜头（1-2）与第一单侧透镜头（1-1）同一时间检测到该人体红外线，有如下措施：

A）、在连体双头菲涅尔透镜(1)中间和横向的两侧边缘均没有设计反射镜面，而在第二单侧透镜头（1-2）与第一单侧透镜头（1-1）最高点和向外侧紧邻处沿圆弧纵向180度角度设计有反射镜面；

B）、第一单侧透镜头（1-1）从检测到信号开始工作时与第二单侧透镜头（1-2）相对应的控制器采取了必须延时五十毫秒到五百毫秒间隔时间才能进行工作方式:即第二单侧透镜头（1-2）与第一单侧透镜头（1-1）是不能同时进行工作的；

该红外线通过第一单侧透镜头（1-1）上的第一人体检测反射面（1-1-1）反射到第一红外热释传感器（2）的表面；

第一红外热释传感器（2）内部将接收到的人体红外线转变成一种电信号，该电信号从第一信号放大控制芯片（4）的第一信号放大控制芯片第一引脚（4-1）接收，而此时的信号比较微弱，进而通过第一信号放大控制芯片（4）内部将此信号经过放大处理，然后变成一种较强的电信号通过第一信号放大控制芯片（4）的第一信号放大控制芯片控制信号引脚（4-2）输出并传输给具有通信功能的片上系统模块（6）的具有通信功能的片上系统模块第一引脚（6-1），ZigBee模块（6）就会接收到该引脚的信号；

当此人继续通过箭头方向并向箭尾运动并在五十毫秒到五百毫秒的延时，第二单侧透镜头（1-2）上的第二人体检测反射面（1-2-1）也会检测到该人体红外线，当然此时第一单侧透镜头（1-1）上的第一人体检测反射面（1-1-1）也不能与前者同时检测到该人体红外线；该红外线只能通过第二人体检测反射面（1-2-1）反射到第二红外热释传感器（3）的表面；

第二红外热释传感器（3）内部将接收到的人体红外线转变成一种电信号，该电信号从第二信号放大控制芯片（5）的第二信号放大控制芯片第一引脚（5-1）接收，而此时的信号比较微弱，进而通过第二信号放大控制芯片（5）内部将此信号经过放大处理，然后变成一种较强的电信号通过第二信号放大控制芯片（5）的第二信号放大控制芯片控制信号引脚（5-2）输出并传输给具有通信功能的片上系统模块（6）的具有通信功能的片上系统模块第二引脚（6-2），具有通信功能的片上系统模块（6）同样会接收到该引脚的电信号，此时具有通信功能的片上系统模块（6）上的具有通信功能的片上系统模块第一引脚（6-1）开始被接收到信号，然后是延时五十毫秒到五百毫秒后具有通信功能的片上系统模块第二引脚（6-2）再被接收到信号，符合这条件时具有通信功能的片上系统模块（6）才能将计数为壹，否则不会被计数；

同理如果有第二人同样按照从箭头方向移动然后继续移动到箭尾方向时，具有通信功能的片上系统模块（6）将计数为贰，每增加一人芯片计数为增加一个数，依此类推数据为增加；

同理当有人从箭尾向箭头方向即从室内往室外方向移动时与当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向运动时的原理相同，工作顺序相反；但具有通信功能的片上系统模块（6）计数是贰到零即递减计数方式，每减少一人芯片计数为减一个数。

6.根据权利要求5所述的计数控制器的控制方法，其特征在于：

当有人从箭头向箭尾方向即从室外往室内方向运动时，具有通信功能的片上系统模块（6）将计数为增加，即只要计数为壹时说明室内已来人，根据需要，具有通信功能的片上系统模块（6）就会按照无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备实行打开室内相应的电器；

同理当有人从箭尾向箭头方向即从室内往室外方向移动时，则具有通信功能的片上系统模块（6）计数递减；当计数减少为零时，说明此时室内已经无人，根据需要，具有通信功能的片上系统模块（6）就会按照无线通讯协议控制相应的其它无线接收设备实行关闭室内相应的电器。