CN2458608Y

CN2458608Y - 红外线进、出感应器

Info

Publication number: CN2458608Y
Application number: CN 00260790
Authority: CN
Inventors: 周霆
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-12-29
Filing date: 2000-12-29
Publication date: 2001-11-07
Anticipated expiration: 2010-12-29

Abstract

本实用新型红外线进、出感应器属于一种感应控制器装置,是由外壳和电子电路组成,电子电路是由红外线接收及信号处理电路、红外线发射电路、加减可逆计数电路、电源电路组成,在红外线接收放大器件U₁₁、U₁₂之中的红外线接收二极管上加装管套,实现红外线定向接收以实现定向控制,本实用新型的独特结构,安装简单,可识别人体运动方向,并且具有记忆功能,信号的定向性好,红外线感应信号的识别准确,便于普及推广的红外线进、出感应器。

Description

红外线进、出感应器

本实用新型涉红外线进、出感应器属于一种感应控制器装置，更具体地说是一种红外线进、出感应控制器，属于红外线感应控制器。

在现有的红外线感应控制技术领域中，未曾出现过定向探测及控制方面的技术，并且大多数现有的控制技术都受空间及其它条件的限制，难以普及推广，在接收红外线感应信号时，信号的定向性不好，增大信号的处理难度，同时无法屏蔽无方向的红外线干扰信号，给红外线感应信号的识别造成差错。

本实用新型的目的在于避免现有技术的不足之处而提供一种可识别人体运动方向，并且具有记忆功能，安装方便、可靠能性能强，信号的定向性好，可屏蔽无方向的红外线干扰信号，红外线感应信号的识别准确，便于普及推广的红外线进、出感应器。

本实用新型的目的是通过以下措施来达到的，红外线进、出感应器是由外壳(1)、复位开关(2)、数量显示窗口(3)、感应显示窗口(4)、探测距离调整窗口(5)、红外线发射与感应窗口(6)和电子电路(7)组成，电子电路是由红外线接收及信号处理电路(8)、红外线发射电路(9)、加减可逆计数电路(10)、电源电路(11)。在红外线接收放大器件U₁₁、U₁₂之中的红外线接收二极管上加装管套(12)，实现红外线定向接收以实现定向控制，套管的形状可以是圆形，也可以是狭长的其它形状，在U₁₁、U₁₂红外线接收口上加装上二根空心的管子，作用是屏蔽无方向性的红外线干扰而实现定向红外线接收，U₁₁、U₁₂上加装两根空心管必须平行并根据实际需要确定距离，管套的长度与管心直径比越大，定向功能越强。在红外线接收及信号处理电路(8)中，采用接收到人体反射的两路信号的时间差来识别物体的运动方向，并由红外线发射电路(9)提供同步信号通过接收与处理电路来处理接收到的信号，各器件均由电源电路(11)供电。红外线接收及信号处理电路(8)通过U₁₁、U₁₂接收运动物体反射的两路信号，这两路信号包含了物体运动方向的时间差的信息，红外线发射电路(9)的红外线发射脉冲信号来控制Q₁₁、Q₁₃，Q₁₂、Q₁₄三极管，实现选频作用，并使C₁₁、C₁₂得到一个较平稳的包含一定时间差的低电平，从而使通过RC滤波器及U₁₃等电路的处理得到所需的CP及U/ D信号。

本实用新型的独特结构，安装简单，只要将所要控制的房间门外的照明灯开关面板换上本实用新型，并将控制照明灯开关的两根电线与本实用新型的电源电路11的A、B两点相连接即可。数量显示窗口(3)中的LED 13、14、15、16的点、灭，表示在室内的二进制数的人数，感应显示窗口④的LED 17的点灭表示是否有人体正通过感应器，复位开关K②导通时，电路因失去电源而停止工作，照明灯开启，当复位开关K②由导通到断开时，照明灯关闭，感应器复位并开始工作，当有人体进、出时即可自动控制照明灯的开启与关闭。通过调节探测距离调整窗口(5)中的R₂₁可调节感应器的感应距离。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

附图1为红外线进、出感应器外观结构图；

附图2为红外线进、出感应器电路方框图；

附图3为红外线进、出感应器电路原理图。

附图4是套管的结构示意图。

附图5是套管的结构示意图。

附图6是附图5的侧视图。

如附图1所示，本实用新型红外线进、出感应器是由外壳(1)、复位开关(2)、数量显示窗口(3)、感应显示窗口(4)、探测距离调整窗口(5)、红外线发射与感应窗口(6)和电子电路(7)组成。

如附图2所示，本实用新型的电子电路是由红外线接收及信号处理电路(8)、红外线发射电路(9)、加减可逆计数电路(10)、电源电路(11)组成。

如附图3所示，本实用新型红外线发射与感应窗口(6)中有红外线发射二极管F₂₁、F₂₂及水平且平行排列并相距一定距离的红外线接收管套12，管套后端是与之相接的红外线接收放大器U₁₁、U₁₂当人从U₁₁方向向U₁₂方向运动时，人体反射F₂₁、F₂₂发射出的红外线先后通过管套12反射到U₁₁、U₁₂上，由于管套12的定向作用而使U₁₁比U₁₂先接收到红外线信号，这样通过信号处理电路而得到计数器所需的计数脉冲信号CP，并在U_13b的输出端产生一个低电平的U/ D信号令计数器减1。反之，则加1。加减可逆计数电路⑩中的计数控制器可保证计数的正确、可靠地运行。

电路工作原理为：

(9)部分电路为红外线发射部分，使用555集成块做成占空比为1/20左右的信号发生器，通过三极管控制红外线发射二极管F₂₁、F₂₂工作，通过调节R₂₁的阻值可调整感应器的探测距离。

(8)部分电路为红外线接收处理部分：

首先，U₁₁、U₁₂为二个红外线接收模块，在U₁₁、U₁₂红外线接收口上加装上二根空心的管子，作用是屏蔽无方向性的红外线干扰而实现定向红外线接收。U₁₁、U₁₂上加装两根空心管必须平行并根据实际需要确定距离。

管套的长度与管心直径比越大，定向功能越强。必要时，红外线二极管F₂₁、F₂₂上也可加装定向空心管，并分别与U₁₁、U₁₂上的定向管相对应安装在一起。F₂₁、F₂₂发出的红外光经正前方物体反射再经定向管到达U₁₁、U₁₂的红外接收感应器件上。其次，通过U₂₁(555)产生的脉冲波形控制Q₁₁、Q₁₃、Q₁₂、Q₁₄两组三极管的导通与截止而达到与U₁₁、U₁₂接收放大红外线发射管F₂₁、F₂₂的信号同步并进行对其处理。当U₁₁、U₁₂接收到非F₂₁、F₂₂发出的信号时，由于Q₁₁、Q₁₃、Q₁₂、Q₁₄的选频作用而使C₁₁、C₁₂为高电平，信号处理回路不起作用，只有当U₁₁、U₁₂接收到F₂₁、F₂₂信号时，F₂₁、F₂₂及Q₁₁、Q₁₂都受U₂₁(555)同源的脉冲控制，而使C₁₁、C₁₂两端电压变成相对平稳的低电平，然后通过RC回路(R₁₅、R₁₇、C₁₃、R₁₆、R₁₈、C₁₅、R_15’、R_17’、C₁₄、R_16’、R_18’、C₁₆)及U_13a、U_13b对信号进行处理。再次，信号处理过程：当人体由U₁₂向U₁₁方向运动时，人体同时反射F₂₁、F₂₂发射出的红外线信号给U₁₂、U₁₁时，三极管Q₁₆给出一个脉冲CP信号，由于R₁₅＞R₁₆，R_15’＞R_16’，因此，V_R19、V_R19’的电压信号较V_R110的信号要延时一些，由于U₂₁比U₁₁先接收信号，此时V_R19＞V_R19’，因此U_13b给出一个高电平的U/ D信号并触发CD4516加1。如反方向运动在Q₁₆给出一个脉冲信号的同时，U_13b给出一个低电平的U/ D信号则计数器减1。D₁₄、C₁₇、R₁₁₄组成对U_13a输出的信号进行处理使其输出一个稳定的跳变电压从而C₁₈输出一个稳定的窄宽脉冲波形而决定CP信号的稳定，LED₁₁点亮时，表示人体或物体正通过感应器。

(10)部电路为：加减可逆计数电路LED₃₁、LED₃₂、LED₃₃、LED₃₄的点灯状态用于表示人体或物体进入的当前数目。并且，这些LED、Q₃₁、Q₃₂及周边元件组成的作用为：当LED四个灯全部为灭的状态即表示进入的人体及物体个数为零时，使 CI信号为高电平，计数器处于不计数状态。只有当U/ D信号为高电平时，即有人或物体进入时， CI为低电平计数器(CD4516)才处于计数状态，只要有一个LED(LED₃₁、LED₃₂、LED₃₃、LED₃₄中的一个)点亮，都会使Q₃₁处于导通状态而使计数器处于计数状态。MOS管及D₃₁、R₃₁、R₃₁₀、C₃₂组成一个延时电路：当U_13a通过Q₁₆等电路产生一个CP脉冲并且计数器已计数后，而U_13a输出仍为高电平时，MOS管导通过而使Q₃₁截止， CI为高电平，计数器处于不计数状态，只有当人通过后，U_13a输出为低电平时，C₃₂通过R₃₁放电，MOS管截止而不影响Q₃₁的工作，从而不影响计数器的工作，从而起到防止误计数的作用。

本实用新型采用的电源为附图3的(11)部分。当进入的人数为零时，LED₃₁、LED₃₂、LED₃₃、LED₃₄点灭，P1为低电平，Q₄₁处于导通状态，可控硅(SCR)截止，电流由A、B两点进入通过整流桥、C₄₁、R₄₁对电路进行供电。当LED₃₁、LED₃₂、LED₃₃、LED₃₄有一只或一只以上的灯亮即进入了人体时，P₁为高电平，然而，由于P₂信号为(555)的第3脚提供的脉冲信号的反向信号，因此，Q₄₂及Q₄₁也处于不停的开关状态，因此，可控硅器件SCR亦处于不停的开关状态，由于开关频率高，而且关的时间与开的时间相比所点比例很小(1/20左右)，因而不会影响人的视觉。当可控硅

器件由导通变成截止时，电流通过L₄₁、C₄₁、R₄₁对电路进行供电，这样就

形成了一个开关电源。复位开关K可用于感应器的复位之用，又可用于照

明灯的开关之用，当K导通时，感应器电源被短路，感应器不工作，当K

从导通到断开时，感应器恢复工作并通过C₃₁使CD4516的第九脚在K断开

的瞬间呈高电平从而使CD4516复位。

如附图4所示，圆形套管，长为L，直径为R，直径R与长L的比在1/5-1/200之间。

如附图5、附图6所示，套管是狭长的，一端大，一端小，狭长套管的宽为R，长为L，R与L的比在1/5-1/200之间。

Claims

1、一种红外线进、出感应器，是由外壳(1)、复位开关(2)、数量显示窗口

(3)、感应显示窗口(4)、探测距离调整窗口(5)、红外线发射与感应窗口(6)和电子电路(7)组成，电子电路是由红外线接收及信号处理电路(8)、红外线发射电路(9)、加减可逆计数电路(10)、电源电路(11)组成，其特征是在红外线接收放大器件U₁₁、U₁₂之中的红外线接收二极管上加装空心管套(12)，管套后端是与之相接的红外线接收放大器U₁₁、U₁₂，两根空心管套平行。

2、根据权利要求1所述的红外线进、出感应器，其特征是在红外线接收及信号处理电路(8)中，采用接收到人体反射的两路信号的时间差来识别物体的运动方向，并由红外线发射电路(9)提供同步信号通过接收与处理电路来处理接收到的信号，红外线接收及信号处理电路(8)通过U₁₁、U₁₂接收运动物体反射的两路信号，这两路信号包含了物体运动方向的时间差的信息，红外线发射电路(9)的红外线发射脉冲信号来控制Q₁₁，Q₁₃，Q₁₂，Q₁₄三极管，实现选频作用，并使C₁₁、C₁₂得到一个较平稳的包含一定时间差的低电平，从而使通过RC滤波器及U₁₃等电路的处理得到所需的CP及U/D信号。

3、根据权利要求2所述的红外线进、出感应器，其特征是红外线发射部分，使用555集成块做成占空比为1/20左右的信号发生器，通过三极管控制红外线发射二极管F₂₁、F₂₂工作，U₂₁(555)产生的脉冲波形控制Q₁₁、Q₁₃、Q₁₂、Q₁₄两组三极管的导通与截止而达到与U₁₁、U₁₂接收放大红外线发射管F₂₁、F₂₂的信号同步并进行对其处理。

4、根据权利要求1所述的红外线进、出感应器，其特征是空心管R与L的比在1/5-1/200之间。

5、根据权利要求1所述的红外线进、出感应器，其特征是红外线二极管F₂₁、F₂₂上加装定向空心管，并分别与U₁₁、U₁₂上的定向管相对应安装在一起。