本發(fā)明涉及安防技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

目前基于主動(dòng)式紅外入侵探測(cè)技術(shù)類的產(chǎn)品多用于安防領(lǐng)域，其主要產(chǎn)品構(gòu)成為紅外發(fā)射部分和紅外接收部分，多采用對(duì)射式，基于遮擋發(fā)射光時(shí)在接收部分會(huì)產(chǎn)生光信號(hào)的變化，故進(jìn)行警報(bào)。該類產(chǎn)品只能固定部署，并且采用對(duì)射式，需要鋪設(shè)特定線路，限制性極大，且使用不靈活，如果入侵時(shí)模擬發(fā)射端主動(dòng)向紅外接收部分發(fā)射紅外光，則無(wú)法起到安防的目的。

目前，并沒(méi)有應(yīng)用于哨兵警戒的輔助警示系統(tǒng)。由于哨兵執(zhí)勤警戒時(shí)，夜晚按照規(guī)定是無(wú)光源照射與輔助，視野極大受限，憑借肉眼容易造成疏忽和遺漏，并且哨兵的背后為視野盲區(qū)，容易使不法分子從背后對(duì)哨兵發(fā)動(dòng)襲擊。同時(shí)在霧、雨、雪等惡劣天氣條件下，哨兵的視野會(huì)受到極大限制，從而造成警戒能力的降低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺陷，提供一種便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)及方法，該系統(tǒng)摒棄掉了傳統(tǒng)技術(shù)所采用的遮斷式觸發(fā)報(bào)警信號(hào)的方式，采用反射式觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，并且不采用傳統(tǒng)技術(shù)的對(duì)射式布置探測(cè)器，而是將發(fā)射和接收元器件設(shè)置在同一端，該系統(tǒng)突破了傳統(tǒng)技術(shù)只能采用固定布置的局限，是適用于哨兵穿戴的便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)，在提高了報(bào)警能力的同時(shí)，也使之靈活性大大提高，不局限于固定位置的部署；通過(guò)對(duì)發(fā)射信號(hào)的編碼，有效的提高了系統(tǒng)的準(zhǔn)確率，克服了現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法在雨雪等惡劣天氣條件下限制，使之可以在雨、雪等惡劣天氣條件下使用。

本發(fā)明的目的可以通過(guò)采取如下技術(shù)方案達(dá)到：

根據(jù)公開的實(shí)施例，本發(fā)明的第一方面公開了一種便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)，所述警戒輔助警示系統(tǒng)包括：頭盔、位于頭盔外側(cè)的頭盔端、中間件電路、pfga、電源、耳機(jī)以及若干個(gè)紅外發(fā)射接收一體頭，其中，所述頭盔端為圓環(huán)形電路板，該圓環(huán)形電路板等間隔設(shè)置有n個(gè)固定口，所述固定口分別用于固定所述紅外發(fā)射接收一體頭；

所述紅外發(fā)射接收一體頭通過(guò)所述圓環(huán)形電路板與所述中間件電路連接，所述pfga與所述電源與所述中間件電路連接；

所述fpga將發(fā)射紅外預(yù)調(diào)制信號(hào)和編碼信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，再將調(diào)制后的信號(hào)發(fā)送至頭盔端，經(jīng)由所述紅外發(fā)射接收一體頭中的紅外發(fā)射器件發(fā)射紅外光信號(hào)，從而形成布控區(qū)域，當(dāng)有非法物體進(jìn)入布控區(qū)域后會(huì)對(duì)調(diào)制后的紅外光信號(hào)進(jìn)行發(fā)射；當(dāng)所述紅外接收一體頭中的紅外接收器件接收到紅外光信號(hào)后，在內(nèi)部會(huì)進(jìn)行譯碼，并將譯碼后的信號(hào)發(fā)送至所述fpga，所述fpga根據(jù)所收到的譯碼信號(hào)與編碼信號(hào)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)比較異常則發(fā)送語(yǔ)音控制信號(hào)，通過(guò)所述耳機(jī)播放給使用者。

進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射接收一體頭包括紅外發(fā)射電路、紅外發(fā)射器件、紅外接收電路、紅外接收器件；其中所述紅外接收器件使用hs0038，內(nèi)部包含agc、帶通濾波器、譯碼器，起到接收紅外光信號(hào)并譯碼的作用輸出譯碼后的信號(hào)，所述紅外發(fā)射器件為5mm紅外發(fā)射led，波長(zhǎng)為940nm，根據(jù)接收到的調(diào)制電信號(hào)發(fā)射波長(zhǎng)為940nm的紅外光。

進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射器件和所述紅外接收器件的前方分別設(shè)置有發(fā)射聚光透鏡和接收聚光透鏡，透鏡的聚光范圍為25°-30°。

進(jìn)一步地，所述紅外發(fā)射接收一體頭為具有4個(gè)排針引出引腳的集成電路，分別對(duì)應(yīng)電源(vcc)、接地(gnd)、發(fā)射器件引腳和接收器件引腳。

所述固定口開設(shè)有4個(gè)焊接孔，所述紅外發(fā)射接收一體頭通過(guò)4個(gè)排針?lè)謩e焊接在4個(gè)焊接孔中。

進(jìn)一步地，所述中間件電路焊接有與所述頭盔端相連的若干排針，所述中間件電路上同時(shí)集成有與門芯片、語(yǔ)音模塊、復(fù)位開關(guān)、耳機(jī)母座、直流電源母座，同時(shí)焊接有接收f(shuō)pga信號(hào)的編碼排針、預(yù)調(diào)制紅外信號(hào)排針、語(yǔ)音模塊控制排針以及將接收到的譯碼信號(hào)發(fā)送給fpga的譯碼信號(hào)排針。

進(jìn)一步地，所述語(yǔ)音模塊當(dāng)接收到所述fpga的語(yǔ)音控制信號(hào)后播放對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音，通過(guò)耳機(jī)將語(yǔ)音發(fā)送給使用者。

進(jìn)一步地，所述fpga為可編程器件，用于實(shí)現(xiàn)發(fā)送編碼信號(hào)、預(yù)調(diào)制紅外信號(hào)、語(yǔ)音控制信號(hào)，并根據(jù)接收的譯碼信號(hào)進(jìn)行比較的編碼比較器功能。

根據(jù)公開的實(shí)施例，本發(fā)明的第二方面公開了一種便攜式警戒輔助警示方法，所述警戒輔助警示方法包括下列步驟：

便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)上電，通過(guò)復(fù)位開關(guān)按鈕使整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位，各個(gè)模塊開始工作；

fpga將紅外預(yù)調(diào)制信號(hào)和編碼信號(hào)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，再將調(diào)制后的信號(hào)發(fā)送至頭盔端；

由紅外發(fā)射接收一體頭中的紅外發(fā)射器件發(fā)射紅外光信號(hào)，從而形成布控區(qū)域；

當(dāng)有非法物體進(jìn)入布控區(qū)域后會(huì)對(duì)調(diào)制后的紅外光信號(hào)進(jìn)行發(fā)射，當(dāng)紅外接收一體頭中的紅外接收器件接收到紅外光信號(hào)后，在內(nèi)部會(huì)進(jìn)行譯碼，并將譯碼后的信號(hào)發(fā)送至fpga；

fpga根據(jù)所收到的譯碼信號(hào)與編碼信號(hào)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)比較異常則發(fā)送語(yǔ)音控制信號(hào)至語(yǔ)音模塊處；

語(yǔ)音模塊根據(jù)控制信號(hào)發(fā)送對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音，通過(guò)耳機(jī)播放給使用者。

本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及效果：

1、本發(fā)明突破了傳統(tǒng)主動(dòng)入侵探測(cè)系統(tǒng)只能固定部署且警戒固定區(qū)域的局限，可以由士兵穿戴在身上，隨著士兵的移動(dòng)而警戒不同的區(qū)域。

2、由于哨兵在站崗放哨時(shí)，對(duì)于來(lái)自與背后的攻擊很難做到及時(shí)的預(yù)警，而本系統(tǒng)可以有效的防止此類事情的發(fā)生。本發(fā)明的頭盔端呈圓環(huán)型，焊接有12路紅外探探測(cè)器，12路紅外探測(cè)器按照時(shí)鐘的12個(gè)小時(shí)方向均勻的焊接咋頭盔端圓環(huán)的外圍圓周上，因此探測(cè)區(qū)域形成以士兵為圓心的360°區(qū)域。

3、由于傳統(tǒng)的主動(dòng)紅外探測(cè)器會(huì)收到雨、雪等惡劣天氣的影響造成誤報(bào)，本發(fā)明使用編碼的方式可以克服惡劣天氣的影響。

傳統(tǒng)的主動(dòng)式紅外探測(cè)器采用對(duì)射式的方式根據(jù)紅外光遮斷或遮擋式的原理，進(jìn)行報(bào)警。而本發(fā)明采用的是反射式的原理，即紅外發(fā)射器件和紅外接收器件在同一端。當(dāng)紅外發(fā)射器發(fā)出紅外光信號(hào)后，當(dāng)有物體進(jìn)入探測(cè)區(qū)域時(shí)會(huì)反射紅外光信號(hào)，紅外光接收器一旦接收到紅外光信號(hào)便進(jìn)行報(bào)警。

而雨、雪等半徑較大，在距離紅外接收器足夠近的時(shí)候也會(huì)反射紅外光信號(hào)，因此采用發(fā)射編碼信號(hào)的方式來(lái)進(jìn)行解決。由于本發(fā)明的紅外發(fā)射接收一體頭在前段設(shè)置有聚光范圍30°的聚光透鏡，雨、雪從進(jìn)入探測(cè)范圍到出探測(cè)范圍有一個(gè)時(shí)間t，如果編碼的長(zhǎng)度夠長(zhǎng)，發(fā)送的時(shí)間大于t，則接收到的返回信號(hào)的編碼與發(fā)射的編碼相比不完整，因此不會(huì)出發(fā)報(bào)警信號(hào)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明公開的便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明中頭盔端俯視圖；

圖3為本發(fā)明中發(fā)射接收一體頭立體圖；

圖4為本本發(fā)明中發(fā)射接收一體頭縱剖圖；

圖5為本發(fā)明中發(fā)射接收一體頭的pcb圖；

圖6為本發(fā)明中頭盔端pcb圖；

圖7為本發(fā)明中中間件電路pcb圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例

本實(shí)施例公開了一種便攜式警戒輔助警示系統(tǒng)，該警戒輔助警示系統(tǒng)包括：頭盔、位于頭盔外側(cè)的頭盔端、中間件電路、pfga、電源、耳機(jī)以及若干個(gè)紅外發(fā)射接收一體頭，其中，頭盔端為圓環(huán)形電路板，該圓環(huán)形電路板等間隔設(shè)置有n個(gè)固定口，固定口用于固定紅外發(fā)射接收一體頭。

所述紅外發(fā)射接收一體頭通過(guò)所述圓環(huán)形電路板與所述中間件電路連接，所述pfga與所述電源與所述中間件電路連接。

pfga用于發(fā)送編碼信號(hào)、紅外發(fā)射預(yù)調(diào)制信號(hào)，以及編碼比較、語(yǔ)音控制功能。其中發(fā)送編碼信號(hào)為發(fā)送指定編碼信號(hào)，紅外發(fā)射預(yù)調(diào)制信號(hào)為38khz信號(hào)，編碼比較為把接收到的譯碼信號(hào)與發(fā)送的編碼信號(hào)進(jìn)行比較。語(yǔ)音控制功能為根據(jù)接收到的譯碼信號(hào)引腳以及編碼比較結(jié)果發(fā)送語(yǔ)音控制信號(hào)。

在紅外發(fā)射接收一體頭同時(shí)將紅外發(fā)射電路和紅外接收電路相結(jié)合，公用電源(vcc)和接地(gnd)，并引出對(duì)應(yīng)的引腳，焊接排針。將紅外發(fā)射電路接收電信號(hào)的引腳通過(guò)排針引出，將紅外接收電路的輸出引腳通過(guò)排針引出，故該紅外發(fā)射接收一體頭為具有4個(gè)排針引出引腳的集成電路，分別對(duì)應(yīng)著電源(vcc)、接地(gnd)、發(fā)射器件引腳和接收器件引腳。

紅外發(fā)射接收一體頭包括紅外發(fā)射電路、紅外發(fā)射器件、紅外接收電路、紅外接收器件。其中紅外接收器件使用hs0038，內(nèi)部包含agc、帶通濾波器、譯碼器。起到接收紅外光信號(hào)并譯碼的作用輸出譯碼后的信號(hào)。發(fā)射器件為5mm紅外發(fā)射led，波長(zhǎng)為940nm，根據(jù)接收到的調(diào)制電信號(hào)發(fā)射波長(zhǎng)為940nm的紅外光。

頭盔端為了部署在用戶頭盔的外側(cè)，設(shè)計(jì)成圓環(huán)形電路板，可方便的套在頭盔外側(cè)。圓環(huán)形電路板等間隔設(shè)置有n個(gè)固定口，固定口用于固定紅外發(fā)射接收一體頭。每個(gè)固定口預(yù)留有4個(gè)焊接孔。紅外發(fā)射接收一體頭通過(guò)排針焊接在預(yù)留焊接孔中，

該圓環(huán)形電路板以時(shí)鐘的12個(gè)小時(shí)為參考方向，在每個(gè)小時(shí)的位置上預(yù)留有4個(gè)焊接孔，為了方便紅外發(fā)射接收一體頭的4個(gè)排針插入并焊接，故在圓環(huán)形電路板上有12個(gè)發(fā)射接收一體頭。在使用時(shí)，環(huán)形電路水平套在鋼盔外圍，以12點(diǎn)鐘方向?yàn)槭勘恼胺剑?點(diǎn)鐘方向?yàn)槭勘恼蠓健Ｔ?點(diǎn)鐘的位置焊接有26個(gè)排針，除了電源(vcc)和接地(gnd)占用連個(gè)排針引腳，剩余的24個(gè)排針引腳分別與12個(gè)發(fā)射接收一體頭的發(fā)射器件引腳和接收器件引腳通過(guò)電路板的銅線連接。該26個(gè)排針通過(guò)導(dǎo)線與中間件電路相連。

中間件電路焊接有為了與頭盔端相連的26個(gè)排針，分別對(duì)應(yīng)著頭盔端的26個(gè)排針引腳。在中間件電路上同時(shí)集成有與門芯片、語(yǔ)音模塊、復(fù)位開關(guān)、耳機(jī)母座、直流電源母座。同時(shí)焊接有接收f(shuō)pga信號(hào)的編碼排針、預(yù)調(diào)制紅外信號(hào)排針、語(yǔ)音模塊控制排針以及將接收到的譯碼信號(hào)發(fā)送給fpga的譯碼信號(hào)排針。這些排針通過(guò)導(dǎo)線與fpga對(duì)應(yīng)引腳相連接。電路板中直流電源母座通過(guò)導(dǎo)線與電源相連接，同時(shí)為整個(gè)中間件電路及頭盔端供電。一旦接收到fpga的語(yǔ)音控制信號(hào)，則語(yǔ)音模塊播放對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音，通過(guò)耳機(jī)將語(yǔ)音發(fā)送給使用者。

fpga為可編程器件，在fpga中下載有編寫好的程序，使fpga可以實(shí)現(xiàn)發(fā)送編碼信號(hào)、預(yù)調(diào)制紅外信號(hào)、語(yǔ)音控制信號(hào)，并根據(jù)接收的譯碼信號(hào)進(jìn)行比較的編碼比較器功能。并約定好特定的引腳，通過(guò)導(dǎo)線與中間件電路的預(yù)留引腳相連接。fpga電路帶有直流電源母座，通過(guò)導(dǎo)線與電源相連。該fpga程序中有特定的編碼程序，該編碼信號(hào)與預(yù)調(diào)制紅外信號(hào)進(jìn)行與門調(diào)制后生成的調(diào)制紅外光可以有效地抵抗雨雪等惡劣天氣對(duì)紅外系統(tǒng)的影響。

為了不影響士兵的正常行使職能及保證系統(tǒng)工作穩(wěn)定、持續(xù)，只有頭盔端設(shè)置在用戶頭盔的外側(cè)，中間件電路及fpga均位于佩戴者的背部，便于與背部所攜帶電源連接。由于中間件電路及fpga體積小，位于用戶背部由佩戴者背負(fù)并不會(huì)增加佩戴者負(fù)擔(dān)。由于整個(gè)系統(tǒng)的功耗低等特點(diǎn)，電源可以采用電池。

如圖3、4所示，本發(fā)明中的紅外發(fā)射接收一體頭的紅外發(fā)射電路和紅外接收電路都在同一端，采取反射式，經(jīng)由透鏡匯聚光線，控制發(fā)射紅外光的擴(kuò)散角度，以及紅外接收器件的監(jiān)視范圍。其中，紅外發(fā)射器件和紅外接收器件前方分別設(shè)置有發(fā)射聚光透鏡和接收聚光透鏡，透鏡為聚光范圍25°-30°的聚光透鏡。

如圖5焊接電路板，r2下方的4個(gè)焊盤焊接排針，并將排針的另一端焊接在圖6中的red1-red12處，共計(jì)焊接12個(gè)紅外發(fā)射接收一體頭。

如圖6中發(fā)射信號(hào)引腳、接收信號(hào)引腳、電源引腳均焊接排針。

如圖7中發(fā)射信號(hào)引腳、接收信號(hào)引腳、電源引腳，fpga紅外預(yù)調(diào)制信號(hào)引腳、fpga接收信號(hào)引腳、fpga復(fù)位信號(hào)引腳、fpga語(yǔ)音控制信號(hào)引腳、code，均焊接排針。reset焊接觸動(dòng)開關(guān)，lis焊接5腳耳機(jī)母座，and1-and3焊接74hc008芯片，dc焊接電源母座，語(yǔ)音模塊位置焊接jq8900模塊。

圖6中發(fā)射信號(hào)引腳、接收信號(hào)引腳、電源引腳處的排針通過(guò)導(dǎo)線與圖7中發(fā)射信號(hào)引腳、接收信號(hào)引腳、電源引腳相對(duì)應(yīng)的排針相連接。

圖7中fpga接收信號(hào)引腳、fpga復(fù)位信號(hào)引腳、fpga語(yǔ)音控制信號(hào)引腳、code引腳的排針通過(guò)導(dǎo)線與fpga的相應(yīng)引腳連接。

本發(fā)明的工作原理如下，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)上電后，通過(guò)復(fù)位按鈕使整個(gè)系統(tǒng)復(fù)位，此時(shí)各個(gè)模塊開始工作。fpga發(fā)射紅外預(yù)調(diào)制信號(hào)和編碼信號(hào)至74hc008芯片內(nèi)進(jìn)行信號(hào)調(diào)制，再將調(diào)制后的信號(hào)發(fā)送至頭盔端，經(jīng)由紅外發(fā)射接收一體頭中的發(fā)射器件發(fā)射紅外光信號(hào)，從而形成布控區(qū)域。當(dāng)有非法物體進(jìn)入布控區(qū)域后會(huì)對(duì)調(diào)制后的紅外光信號(hào)進(jìn)行發(fā)射。當(dāng)紅外接收一體頭中的接收器件接收到紅外光信號(hào)后，在內(nèi)部會(huì)進(jìn)行譯碼，并將譯碼后的信號(hào)發(fā)送至fpga處。fpga根據(jù)所收到的譯碼信號(hào)與編碼信號(hào)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)比較異常則發(fā)送語(yǔ)音模塊控制信號(hào)至語(yǔ)音模塊處，語(yǔ)音模塊根據(jù)控制信號(hào)發(fā)送對(duì)應(yīng)的語(yǔ)音，通過(guò)耳機(jī)播放給使用者。

上述實(shí)施例為本發(fā)明較佳的實(shí)施方式，但本發(fā)明的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。