[發明專利]熱釋電傳感器、運動中人體熱釋電檢測裝置和檢測方法

有效

• 申請號: 201310273699.4
• 申請日: 2013-07-02
• 公開（公告）號: CN103323122A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發明（設計）人: 包壁禎;肖驥;陳建華;李一明;何敏
• 申請（專利權）人: 成都四威高科技產業園有限公司
• 主分類號: G01J5/10
• 分類號: G01J5/10
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 詹永斌

技術領域

本發明屬于探測技術領域，具體涉及熱釋電傳感器、運動中人體熱釋電檢測裝置和檢測方法。

背景技術

熱釋電傳感器以非接觸方式檢測出人體輻射的紅外線能量的變化,被廣泛地應用于自動門、監控、節能燈控制、野外監控等場景，但是這些應用都是傳感器固定、人體運動的場景，很少有傳感器中運動對人體進行檢測的技術。

室內移動安防機器人被要求在靜止和移動過程中都在室內做出無盲區、靈敏度高的檢測，并且在很短時間周期內上報做出告警，同時虛警和漏警都要求很低。而現在市場很多傳統熱釋電傳感器或者集成的產品如果直接應用在安防移動機器人會存在以下幾點問題：

1.探測距離太近，一般小于7m，不能滿足室內環境的探測。

2.由于封鎖時間太久，重復探測頻率低，不利于快速二次探測，容易導致漏警。

3.運動中人體檢測的虛警率太高。

4.由于機器人的本體高度并不高，傳感器的安裝位置相應較低，容易誤觸發。

發明內容

為解決上述問題，本發明提供了一種熱釋電傳感器、運動中人體熱釋電檢測裝置和檢測方法。

所述熱釋電傳感器，包含熱釋電探頭，還包含：

分壓電路：輸入端通過耦合電容連接熱釋電探頭單元，輸出端連接前級濾波電路輸入端;通過電阻起分壓作用，將熱釋電探頭單元的電流信號轉換為電壓信號；

前級濾波電路：輸出端通過耦合電容連接一級放大電路輸入端，用于過濾所述分壓電路輸出信號中的高頻噪聲；

一級放大電路：輸出端通過耦合電容連接二級放大電路，用于所述前級濾波電路輸出信號的放大及去噪。

二級放大電路：輸出端通過耦合電容連接雙電壓比較器電路輸入端，用于放大所述一級放大電路輸出信號，并將所述一級放大電路輸出信號嵌位在一個合適范圍內。

雙電壓比較器電路：用于在其輸入信號達到一定閾值后觸發后得到一個高電平信號。

優選地，所述二級放大電路和所述雙幅電壓比較器電路之間有后級濾波電路，所述后級濾波電路用于濾除二級放大電路輸出信號的尖峰信號。

所述使用上述熱釋電傳感器的運動中人體熱釋電檢測裝置，包含信號處理單元，所述信號處理單元包含單片機及其外設，所述熱釋電傳感器具有三個，朝向三個方向，并呈圓周安裝，各探測120度。

所述信號處理單元用于采集、處理熱釋電傳感器信號，判斷警態方向并報告上位機。

所述運動中人體熱釋電檢測裝置的檢測方法，包含下列步驟：

步驟1：熱釋電傳感器檢測熱源，如存在熱源則被觸發；

步驟2：信號處理單元采集熱釋電傳感器TTL信號；

步驟3：信號處理單元對TTL信號進行濾波預處理；

步驟4：信號處理單元判斷TTL電平，當一個或者兩個TTL為高電平則認為初檢測成功；否則返回步驟2；

步驟5：整個裝置停止運動，熱釋電傳感器做第二次檢測；

步驟6：如熱釋電傳感器未被觸發，返回步驟1，否則系統進入封鎖時間，裝置不對再次接收到的信號做任何處理；；

步驟7：判斷最后一次觸發的熱釋電傳感器方向，并作為警態方向；

步驟8：信號處理單元將警態方向報告上位機；

步驟9：封鎖時間結束，返回步驟1.

本發明所涉及的熱釋電傳感器采用了一級放大電路和二級放大電路，并在二級放大電路輸出端設置直流偏置，對能對較弱的信號進行放大并避免削頂失真，增大了傳感器探測距離；本發明所涉及人體熱釋電檢測裝置的三個熱釋電傳感器朝向三個方向，并呈圓周安裝，各探測120度。實現了360度無盲區檢測；本發明所涉及檢測方法采用兩次檢測方法，有效降低了誤警率，且裝置封鎖時間通過軟件控制單片機的定時器來決定，檢測周期很短，有利于重復檢測。

附圖說明

圖1為本發明的熱釋電傳感器各電路連接示意圖。

圖2為本發明的人體熱釋電檢測裝置示意圖。

具體實施方式

??本發明所涉及熱釋電傳感器包括以下單元：

1．熱釋電探頭：當接收到人體熱信號后,其釋放的電荷將會在回路引起電流的變化，另外在探頭前側加有一個菲涅爾透鏡，以提高其靈敏度。

2．分壓電路單元：輸入端連接熱釋電探頭單元，起到分壓作用。由于回路電流變化使得電阻電壓變化，適當的電阻選擇會選擇一個合適的變化明顯的電壓信號。

3．前級濾波電路：輸出端連接一級放大電路輸入端，為了盡量減少噪聲進入放大器的輸入端，采用去耦電容把部分高頻噪聲濾掉，這里采用一個RC低通濾波器