專利名稱：微波人體感應(yīng)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及安全防護(hù)系統(tǒng)，具體是涉及到安全防護(hù)系統(tǒng)的一種配套設(shè)備微波人體感應(yīng)器。
背景技術(shù)：
目前，對物體(包括人體)位置進(jìn)行探測一般采用如下一些方式和技術(shù)紅外感應(yīng)器紅外感應(yīng)器探頭是靠探測人體或其他物體發(fā)射的紅外線而進(jìn)行工作的，探頭收集外界的紅外輻射通過聚集到紅外感應(yīng)源上。紅外感應(yīng)源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收了紅外輻射溫度發(fā)生變化時(shí)就會(huì)向外釋放電荷，檢測處理后產(chǎn)生報(bào)警。在電子防盜探測器領(lǐng)域，紅外探測器的應(yīng)用非常廣泛。其缺點(diǎn)是容易受各種熱源、光源干擾；被動(dòng)紅外穿透力差，人體的紅外輻射容易被遮擋，不易被探頭接收；易受射頻輻射的干擾；環(huán)境溫度和人體溫度接近時(shí)，探測和靈敏度明顯下降，有時(shí)造成短時(shí)失靈；另外紅外探測器只對相對背景來說明顯發(fā)射紅外線的物體或人體有效，對于不發(fā)射紅外線的物體需要有附加的紅外光源。
電場傳感器它通過發(fā)射120KHz的超聲波，然后通過測量布置在物體周圍的9個(gè)電極上(這些電極均可獨(dú)立使用)的空間分布電容的微小變化來得到周圍的電場信息，無接觸地得到被探測物體的空間位置信息、物體的體積信息和相對位移變化信息。這是一種全新的三維物體位置探測器件和技術(shù)。這種技術(shù)非常適合于非導(dǎo)電容器內(nèi)液體高度的測定。測定工作可以在容器外完成，而且測量時(shí)無須內(nèi)部或接地結(jié)構(gòu)。適合測量任何介電常數(shù)的導(dǎo)電液體，或者介電常數(shù)比一般值大很多的非導(dǎo)電液體。電場成像技術(shù)還可以探測到例如汽車在駕駛位置上有沒有坐人，坐的是大人還是孩子，也可以探測到音樂指揮家的動(dòng)作幅度等。由于幾乎所有的日常用品都含有帶電荷、并能在電場中移動(dòng)的原子。電荷可以被感知，也能用三維成像技術(shù)來顯示各原子之間、原子與外界的相互關(guān)系。因此，電場感應(yīng)是許多可選擇技術(shù)的補(bǔ)充，如光感應(yīng)和聲音感應(yīng)技術(shù)等。比如，光感應(yīng)技術(shù)不能檢測到視線范圍以外的物體，但通過電場感應(yīng)技術(shù)就可以檢測到。但是目前這一技術(shù)還不成熟，不能實(shí)際應(yīng)用。
微波感應(yīng)器又稱微波雷達(dá)，是利用電磁波的多普勒原理來做的，我們知道，任何波都有反射的特性，當(dāng)一定頻率的波碰到阻擋物的時(shí)候，就會(huì)有一部分的波被反射回來，如果阻擋物是靜止的，反射波的波長就是恒定的，如果阻擋物是向波源運(yùn)動(dòng)，反射波的波長就比波源的波長來得短，如果阻擋物是向遠(yuǎn)離波源的方向運(yùn)動(dòng)，反射波的波長就比波源的波長來的長，波長的變化，就意味著頻率的變化。微波感應(yīng)正是通過反射波的變化知道有運(yùn)動(dòng)物體逼近或遠(yuǎn)離的。從上面的分析我們知道，微波感應(yīng)主要對物體(人體)的移動(dòng)進(jìn)行反應(yīng)，因而反應(yīng)速度快，適用于探測以一定速度靠近或遠(yuǎn)離微波感應(yīng)器的物體，比如以一定速度行走的人員通過某個(gè)場所，就可以用微波方便地探測出來。它的缺點(diǎn)是不能判斷出人體距離目標(biāo)有多遠(yuǎn)，不能根據(jù)不同的距離指揮聯(lián)動(dòng)設(shè)備做出相應(yīng)的動(dòng)作。
實(shí)用新型內(nèi)容為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種微波人體感應(yīng)器，不但能感知到人體的接近，還能判斷出人體距離目標(biāo)有多遠(yuǎn)，根據(jù)不同的距離，指揮聯(lián)動(dòng)設(shè)備做出相應(yīng)的動(dòng)作。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是一種微波人體感應(yīng)器，包括分析主機(jī)，分析主機(jī)連接一個(gè)收發(fā)一體化的超聲波感應(yīng)器；所述的分析主機(jī)包括整流穩(wěn)壓模塊、分析和處理所有輸入輸出信號的單片機(jī)，升壓模塊、信號放大模塊、距離選擇模塊、繼電器分別連接單片機(jī)；分析主機(jī)分別通過升壓模塊和信號放大模塊連接超聲波感應(yīng)器。
本實(shí)用新型提供的微波人體感應(yīng)器有著眾多優(yōu)點(diǎn)
1、輕巧的外型，緊湊的結(jié)構(gòu)，并且采用前端傳感器加后端分析主機(jī)模式，便于在擁擠的設(shè)備間安裝、調(diào)試。
2、美觀的外型，適合安放于各種公開或隱蔽的場合。
3、極低的功耗，符合現(xiàn)在所提倡的綠色節(jié)能的號召。
4、監(jiān)測距離在1.5m范圍內(nèi)可選，能適應(yīng)不同應(yīng)用場合的需要。
5、前端傳感器外形美觀、小巧，隱蔽性高，并且密封性好，防雨、防塵。
6、發(fā)射的超聲波經(jīng)過特殊編碼，抗干擾能力強(qiáng)。
7、主機(jī)分析能力強(qiáng)，觸發(fā)反應(yīng)快。
因此，微波人體感應(yīng)器的問世，無論在需要監(jiān)測目標(biāo)距離的應(yīng)用中，還是在隱蔽程度較高的工程中，都具有巨大的應(yīng)用前景。


圖1微波人體感應(yīng)器結(jié)構(gòu)示意圖附圖標(biāo)記整流穩(wěn)壓模塊1、單片機(jī)2、距離選擇模塊3、信號放大模塊、繼電器5、升壓模塊6、超聲波傳感器7。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步具體描述。
本實(shí)用新型的連接示意圖請參見附圖1。在圖中可見，微波人體感應(yīng)器分析主機(jī)由DC12V供電，輸入的電源還需經(jīng)過相應(yīng)電路的整流穩(wěn)壓模塊1。單片機(jī)2是整個(gè)感應(yīng)器的核心，所有的輸入輸出信號都要經(jīng)過它的分析、處理，然后整個(gè)設(shè)備才能作出相應(yīng)的動(dòng)作。在單片機(jī)2的控制下，經(jīng)過特殊編碼的高頻信號，在升壓模塊6的升壓作用后，由超聲波傳感器7向空間發(fā)出。微波人體感應(yīng)器的超聲波傳感器7發(fā)出超聲波，超聲波具有反射特性，當(dāng)它被物體反射回來并被超聲波傳感器7接收后，經(jīng)由信號放大模塊4放大，從而使得單片機(jī)2能夠識別。單片機(jī)2根據(jù)高頻信號發(fā)送和接收之間的時(shí)間差，能夠計(jì)算出物體和傳感器間的距離。用戶可根據(jù)現(xiàn)場情況，在1.5m范圍內(nèi)通過距離選擇模塊3設(shè)定所需的監(jiān)測范圍。單片機(jī)2根據(jù)用戶的選擇，判斷物體和傳感器間的距離是否在用戶的選取范圍內(nèi)，如果人體在正常范圍，則感應(yīng)器只處在警戒狀態(tài)；一旦它發(fā)現(xiàn)人體進(jìn)入了距離選擇模塊3設(shè)定的觸發(fā)范圍，那么分析主機(jī)就立即通過繼電器5向安防監(jiān)測系統(tǒng)輸出開關(guān)控制信號(NO和NC信號)，請求系統(tǒng)作出相應(yīng)動(dòng)作，如可要求聯(lián)動(dòng)錄像、聯(lián)動(dòng)燈光等等。
在單片機(jī)2的控制下，收發(fā)一體化超聲波傳感器7按照一定的時(shí)序，先發(fā)射超聲波信號，再接收剛剛發(fā)射并被物體反射回來的超聲波信號，如此循環(huán)反復(fù)，從而只用一個(gè)傳感器就能完成超聲波的發(fā)射和接收兩種不同的工作。這樣的設(shè)計(jì)，與采用一個(gè)傳感器發(fā)射信號，另一個(gè)傳感器接收信號的產(chǎn)品相比，不但減小了傳感器的安裝體積，降低了安裝時(shí)的難度，而且還提高了系統(tǒng)的隱蔽性，滿足客戶對隱蔽性的較高要求。同時(shí)，采用一個(gè)傳感器，還能降低客戶的采購成本，在市場上更具競爭離力。
本設(shè)計(jì)中，超聲波發(fā)送和接收的高頻信號經(jīng)過特殊編碼，這樣，只有特定的編碼信號才能被MCU接受與分析處理，從而大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。
本實(shí)用新型可用其他的不違背本實(shí)用新型的精神和主要特征的具體形式來概述。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，本實(shí)用新型的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對本實(shí)用新型的說明而不能限制本實(shí)用新型，權(quán)利要求書指出了本實(shí)用新型的范圍，而上述的說明并未指出本實(shí)用新型的范圍，因此，在與本實(shí)用新型的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種微波人體感應(yīng)器，包括分析主機(jī)(8)，其特征在于，分析主機(jī)(8)連接一個(gè)收發(fā)一體化的超聲波感應(yīng)器(7)；所述的分析主機(jī)(8)包括整流穩(wěn)壓模塊(1)、分析和處理所有輸入輸出信號的單片機(jī)(2)，升壓模塊(6)、信號放大模塊(4)、距離選擇模塊(3)、繼電器(5)分別連接單片機(jī)(2)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種微波人體感應(yīng)器，其特征在于，分析主機(jī)(8)分別通過升壓模塊(6)和信號放大模塊連接超聲波感應(yīng)器(7)。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種微波人體感應(yīng)器，不但能感知到人體的接近，還能判斷出人體距離目標(biāo)有多遠(yuǎn)，根據(jù)不同的距離，指揮聯(lián)動(dòng)設(shè)備做出相應(yīng)的動(dòng)作。本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是包括分析主機(jī)，分析主機(jī)連接一個(gè)收發(fā)一體化的超聲波感應(yīng)器；所述的分析主機(jī)包括整流穩(wěn)壓模塊、分析和處理所有輸入輸出信號的單片機(jī)，升壓模塊、信號放大模塊、距離選擇模塊、繼電器分別連接單片機(jī)；分析主機(jī)分別通過升壓模塊和信號放大模塊連接超聲波感應(yīng)器。微波人體感應(yīng)器的問世，無論在需要監(jiān)測目標(biāo)距離的應(yīng)用中，還是在隱蔽程度較高的工程中，都具有巨大的應(yīng)用前景。
文檔編號G01S15/06GK2754109SQ20042011900
公開日2006年1月25日 申請日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者舒唯敏, 王軍 申請人:浙江工大盈碼科技發(fā)展有限公司