CN113189661A - 一种基于前后感应区域的移动检测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于前后感应区域的移动检测装置，包括由接收阵列、光源、光学滤波器、发射透镜和接收透镜组成的光机结构；利用上述光机结构基于测距技术为，通过测定两个前后感应区域的距离值，进行算法处理得到移动状态信息。与现有技术相比，本发明的有益效果为，本发明利用一台设备即可实现移动状态检测，可用于移动状态监测、流量监测等应用场合。光源一般使用不可见光源，经透镜调整后射出，在接收端通过软件处理两种区域的距离，基于此进行移动状态检测。另外，采用窄带滤波片以及红外光的做法，对环境抗干扰能力有增益效果。

Description

一种基于前后感应区域的移动检测装置
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，特别是涉及一种基于前后感应区域的移动检测装置。
背景技术
当前的传感器检测移动时，需要多个设备协同。以对射产品为例，通过检测多路(≥2路)对射光路被阻断的先后顺序来判断移动的方向，需要多个对射产品。还有一种方式，是用多个发射光源覆盖一定区域，并存在与之对应的多个接收器，不同接收器检测不同的发射光源反射回的光(亦即不同的检测区域)，这种方式因为要同时具有多个发射和接收，体积较大，成本较高，且是基于能量反射型检测，受检测物的反射率影响很大，无法感知与被检测物之间的距离。
发明内容
为了解决上述问题，本申请的目的在于提供一种基于前后感应区域的移动检测装置。
为实现本发明的目的，本发明提供的一种基于前后感应区域的移动检测装置，包括由接收阵列、光源、光学滤波器、发射透镜和接收透镜组成的光机结构；
利用上述光机结构基于测距技术为，通过测定两个前后感应区域的距离值，进行算法处理得到移动状态信息。
其中，两个前后感应区域为在物体移动方向上设置的两个并列的检测区域，分为前区和后区。
其中，所述光源为大发射角，能够覆盖两个前后感应区域。
其中，所述接收阵列的接收透镜需要较大的视场角，能够覆盖两个前后感应区域。
其中，所述光学滤波器为窗口滤波片，其用于对环境光干扰起到抑制作用。
其中，还包括光源驱动模块、信号输出单元、处理单元模块、显示单元模块，所述信号输出单元、显示单元模块均与处理单元模块相连，光源与光源驱动模块相连。
其中，所述发射透镜将光斑调整到适合的尺寸与角度，与接收透镜的视场角相匹配。
其中，所述发射透镜和接收透镜为玻璃材质或塑料材质。
与现有技术相比，本发明的有益效果为，
使用时，在物体移动的方向设置两个并列的检测区域，分为前区和后区，检测被测物进入两个区域的时间差。对两个区域进行距离测量，当遮挡物进入处为前区，则此刻前区距离值是小值，遮挡物即将进入区域为后区，此时由于无遮挡，此处距离为大值；当遮挡物继续前进，则前后区测量值对调，前区大值后区小值。通过得到的几组距离值后，通过算法拟合出每个区域的距离波形如图6，展示了两个区域的距离变化趋势，则可以通过对比安装方向判断方向。反之如图7，由此可以判断出被测物的移动方向和移动状态。
本发明利用一台设备即可实现移动状态检测，可用于移动状态监测、流量监测等应用场合。光源一般使用不可见光源，经透镜调整后射出，在接收端通过软件处理两种区域的距离，基于此进行移动状态检测。另外，采用窄带滤波片以及红外光的做法，对环境抗干扰能力有增益效果。
附图说明
图1所示为本申请基于前后感应区域的移动检测装置实施例中的硬件框架示意图；
图2所示为本申请基于前后感应区域的移动检测装置实施例中的模块连接示意图；
图3所示为本申请基于前后感应区域的移动检测装置实施例中的软件流程示意图；
图4所示为本申请基于前后感应区域的移动检测装置实施例中的物体遮挡前感应区示意图；
图5所示为本申请基于前后感应区域的移动检测装置实施例中的物体遮挡后感应区示意图；
图6正向进入前后感应区检测距离变化示意图；
图7反向进入前后感应区检测距离变化示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1-图7所示，为申请的一种具体实施例。
所述实施例具体包括：窗口滤波片1、发射透镜2、发射管3、发射驱动模块4、控制中心5、显示模块6、处理中心7、输出模块8、接收驱动模块9、接收阵列10、接收透镜11等主要部分构成整个系统，通过控制发射视窗与接收视窗的角度，保证接收到能量最大化，提高测量精度。
在使用的时候，光源(发射管3)通过发射透镜2将光源调整到合适的发射角度，通过窗口片射出，接收阵列10是由多个接收器组成，可以通过软件配置坐标信息将接收阵列分割，对应不同的检测区域，配置完成后会存储在flash或eeprom中，无需重复配置。检测区域的数量和大小可以按需配置。
如图3所示，是本发明实施例的配套程序框图，通过框图可以看出，此发明的关键在于软件的处理，通过更改每次测量的位置，得到不同的状态距离，同时对测量距离的准确度进行判断，舍弃准确度低的数值，通过排序将一些过大过小的数值舍弃，同时对数据进行滤波处理，算出综合距离值，结合前后区综合测量值变化的时间差。最后通过运动逻辑算法，可以计算出物体移动方式。
图6、图7，是本发明中对数据的拟合判断过程，通过判断人体或物体，经过两个区域的运动距离模型，对同时间的距离值进行比对，可得出此刻人体或物体所在位置，并对此位置进行标记，取多次时间下的位置标记，通过标记的移动曲线可判断出此过程的运动状态。
具体地，以判断人的移动为例，对于图6，人先进入前区，则测得距离值为小值，后区检测区域空旷无人，所以测得距离值为大值。人继续前进，进入前后区的分割带，前后区测得的都为大值。人继续前进，进入后区，则后区测得距离值为小值，前区空旷无人，则测得值为大值。对于图7，过程与图6相反。通过前后区测得距离值的变化和变化的先后顺序，就可以实现移动方向的检测。结合时间，也可以实现占位检测和移动速度的估算，比如长时间检测到前区为小值，对应的后区长时间为大值，则可以判断有前区有滞留物/人存在。通过检测进入前区(后区)和离开后区(前区)的时间差，可以估算出移动的速度。
利用实施实例的传感器进行检测的方法如下：
将传感器吊装在距地面2.02m高的支架上，当物体移动过程中，进入到感应区域，如图4所示，物体进入前区感应区，此时，前区测量距离测量值为1m，后区感应区测量距离为2m；当物体继续移动，如图5所示，物体进入后区感应区，则此时前区测量距离测量值为2m，后区感应区测量距离为1m；由此可以判定物体由前部向后部移动，如果测量值相反的话，则说明物体由后部向前部移动。
此时可以通过显示模块对外显示，或通过LED指示状态，输出模块则需要输出与之对应的信号。
需要说明的是，本申请中未详述的技术方案，采用公知技术。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，包括由接收阵列、光源、光学滤波器、发射透镜和接收透镜组成的光机结构；
利用上述光机结构基于测距技术为，通过测定两个前后感应区域的距离值，进行算法处理得到移动状态信息。
2.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，两个前后感应区域为在物体移动方向上设置的两个并列的检测区域，分为前区和后区。
3.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，所述光源为大发射角，能够覆盖两个前后感应区域。
4.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，所述接收阵列的接收透镜需要较大的视场角，能够覆盖两个前后感应区域。
5.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，所述光学滤波器为窗口滤波片，其用于对环境光干扰起到抑制作用。
6.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，还包括光源驱动模块、信号输出单元、处理单元模块、显示单元模块，所述信号输出单元、显示单元模块均与处理单元模块相连，光源与光源驱动模块相连。
7.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，所述发射透镜将光斑调整到适合的尺寸与角度，与接收透镜的视场角相匹配。
8.根据权利要求1所述的基于前后感应区域的移动检测装置，其特征在于，所述发射透镜和接收透镜为玻璃材质或塑料材质。
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