利用多传感器的出入计数装置及方法

利用多传感器的出入计数装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于利用多传感器的出入计数装置及方法，更详细地说是利用移动体发出的红外线波长与传感温度来计算出入移动体出去方向和次数的利用多传感器的出入计数装置及方法。
【背景技术】
[0002]PIR Sensor (Pyroelectric Infrared Sensor) 一般指一定距离范围内感知红外线移动体动作的传感器，它以人体温度36.5度为基准值，感知波长约在7.5?13.5 ym区间的移动体。
[0003]传感器表面带有过滤器，过滤器使传感器需要的波长能够迅速通过，而阻碍其它波长的通过。通过过滤器的波形，根据内部感知增幅要素(FET)的指令，变化成逐出或增幅的形状。利用以上原理，传感器在红外线移动体运动时，可以把感知记录下来，如果没有运动则不做记录。
[0004]一般来说，现在此类传感技术适用于照明、警报器、空调、汽车、家电产品等领域，特别广泛应用于自动开关门、自动照明、保安领域。
[0005]自动照明相关的技术记录在国内公开的第1996-0016640号技术专利文件中。当感知到进入室内的人动作时将自动打开室内灯，当经过规定时间无法感知进入室内的人动作时，室内灯将自动关闭，这即是室内灯开关控制装置。但是这样的现有技术只能判断带有红外线移动体的有无情况，而无法提供感知移动体的方向性或移动体计数的功能，还存在适用范围狭窄、受局限的缺点。
[0006]室内一般设有各式各样的需要电能来运行的电子产品。这样的电子产品在室内无人时须要切断电源。切断电源的目的在于减少电能的浪费，同时事先预防室内无人时有可能发生的电子产品错误运行等造成的事故(比如过热、火灾、爆炸)，而减少人力、物力事故的伤害。但是前述的现有技术只能单纯地感知人的动作，却无法判断人通过门进入门内时或出去时的方向，而无法提供门内存在人数一名或更多和室内没有人存在的情况。
[0007]到目前，适用PIR Sensor的大部分人体感知回路以ADC (Analog DigitalConverter)构成为主。ADC起着把模拟信号转换成数字信号的作用，所以不仅自身具有重要性，还在ADC动作之前把模拟信号接近于原信号或者为了给ADC提供好的条件而利用Op-amp增幅或过滤信号。
[0008]Op-amp模拟信号处理过程的主要功能:一般是增幅、过滤(消除杂音)等。但因其构成非常复杂不适合构成低电流回路，而存在识别人体容易，却无法判断人体动作的方向性，进而无法计算具体数据的缺点。
[0009]与之相关因素包括:相当的噪音和周边环境变数、温度和阳光干扰等因素，这些因素使得很难得出方向数据。更对于人停留在室内一段时间后、任意方向运动时，检测其方向更加困难.其原因与之前PIR Sensor的特性有关。即当人在不间断地行动时可以感知到人体变化波长，可当人体没有行动、维持静止的状态时，波长立刻消失而难以感知。

【发明内容】

[0010]本发明的目的是:为提供利用设置在门的运动传感器和温度传感器来判断移动体的存在与否，进而判断移动体对此门的运动方向，并通过以上判断方向来计算移动体出入数量的利用多传感器的出入计数装置及方法。
[0011]本发明提供:一种利用多传感器的出入计数装置，其特征在于，所述利用多传感器的出入计数装置包括:设置在门、通过识别出入门的移动体的红外线波长来感知移动体存在的运动传感器；设置在门、感知移动体温度的温度传感器；控制部件，控制部件利用以上运动传感器和温度传感器所感知的数值来控制两个传感器动作的始点，进而判断通过此门的移动体的方向，并通过以上判断的方向来计算室内的移动体数量，此装置即为包括控制部件的利用多传感器的出入移动体计数装置。
[0012]所述控制部件计算室内的移动体数量的规则如下:移动体进入门内为顺向，计数为+1 ;移动体进出门外为逆向，计数为-1。
[0013]所述利用多传感器的出入计数装置还包括无线模块，无线模块通过外部机器至少对关于上述门移动体的行进方向、顺向移动体的计数、逆向移动体的计数和对象空间中存在的移动体的计数信息中的一个进行无线传送。
[0014]所述控制部件的控制原理如下:在出入点移动体红外线波长被初次感知到时，将启动温度传感器的打开和运动传感器的关闭来控制感知的移动体温度，之后在移动体温度降到临界值以内，将启动温度传感器的关闭和运动传感器的打开来二次感知出入点移动体的红外线波长。
[0015]所述控制部件在出入点最初感知到移动体的波长后立即启动温度传感器的打开来感知移动体温度；如移动体温度超过任一基准值，则启动运动传感器的关闭。
[0016]所述运动传感器是指传感器本体，运动传感器包括安装在传感器本体内、安装在进入点、把从移动体上感知到的波长值用或负或正的值来传输的第一传感核心元件，以及安装在传感器本体内、安装在进出点相对应的部分、把移动体上感知到的波长值用以上第一传感核心元件相反的正或负值来传输的第二传感核心元件，第一传感核心元件和第二传感核心元件为利用多传感器的出入计数装置的两个核心元件。
[0017]所述运动传感器和温度传感器都是前方结合菲涅耳镜头。所述运动传感器和温度传感器分别为运动PIR传感器及温度PIR传感器。
[0018]所述运动传感器和温度传感器构成一体化的一个模块。
[0019]本发明还提供:一种利用多传感器的出入计数方法，其特征在于，所述利用多传感器的出入计数方法包括以下步骤:通过利用设置在出入点的运动传感器识别移动体的红外线波长来感知移动体存在的步骤；利用设置在出入点的温度传感器感知移动体温度的步骤；以及，控制部件利用运动传感器和温度传感器所感知的数值来控制运动传感器的动作始点及温度传感器的动作始点，进而判断移动体对此门的运动方向，并通过以上判断的运动方向来计算室内移动体数量的步骤。
[0020]所述计算室内移动体数量的步骤包括:如果移动体进入门内为顺向，计数为+1 ;移动体进出门外为逆方向，计数为-1。
[0021]所述在顺向移动体计数、逆向移动体计数、对象空间移动体数量中，至少一个需要向外部机器无线传送的步骤。
[0022]所述判断移动体运动方向的步骤包括以下步骤:在出入点移动体红外线波长被初次感知到时，将启动温度传感器的打开和运动传感器的关闭来控制感知的移动体温度的步骤；之后在移动体温度降到临界值以内，将启动温度传感器的关闭和运动传感器的打开来二次感知出入点移动体的红外线波长的步骤。
[0023]根据本发明利用多传感器的出入计数装置及方法，利用设置在门的运动传感器及温度传感器来判断移动体存在与否，进而判断移动体进行方向，并且可获得室内移动体计数信息，有利地应用于各种此类应用中。
【附图说明】
[0024]图1是根据本发明的动作原理制作的利用多传感器的出入计数装置构成图。图1中的 DLl 和 DL2 都是 Digital Single Line Direct1nal interface (数字单线定向接口 )的一种，表现为Direct Link。传感器的变化值通过数字单线定向接口的数字转换传到控制部件，此时控制部件通过数字单线定向接口接收传感器和通信以及传感器变化值数据。Pl和P2表示在链接MCU和TTL(Transistor to Transi stor Logic)的意义之上，把特定的GP1 (General Purpose Input Output)的 Port 1,2 表现为 Pl 和 P2。Pl 和 P2 通过利用MCU中GP1 Port分别链接DLl和DL2，传达L0W( “0，，)/HIGH( “I”)信号的命令语，并接收传感器变化值数据。
[0025]图2表示图1的运动传感器及温度传感器安装在门侧面的实例的示意图。
[0026]图3表示图1的运动传感器的结构示意图。
[0027]图4?图6是分别说明图3的运动传感器传感波形的第I运行实例至第3运行实例的概念图。
[0028]图7是说明图1的控制部件控制传感器的动作始点的概念图。
[0029]图8是利用图1的出入移动体计数方法的流程图。
[0030]图9是图8的S830步骤的详细流程图。
[0031]图10是利用图1的方向及计数获取方法的详细流程图。
[0032]图11表示根据本发明运行实例的、利用多传感器的出入计数装置的实查形象的示意图。
[0033]图12表示图11的分解示意图。
【具体实施方式】
[0034]参考所附的图面以及本发明运行实例并详细说明，使得在本发明所属的技术领域熟悉一般知识的工作者更容易操作。
[0035]图1是根据本发明的动作原理制作的利用多传感器的出入移动体计数装置构成图。上述出入计数装置100包含运动传感器110、温度传感器120、控制部件130、无线模块140。
[0036]上述运动传感器110及上述温度传感器120是安装在移动体出入的门10 (Gate)。例如，运动传感器I1及温度传感器120是安装在门10的上部或侧面。
[0037]其中对于门10的要求，只要是移动体通过方便的通道就无关其形态，并且也不区分门的有无。对于上述移动体的要求，只要是包含红外线波长的移动体就可以，与其它因素无关。即，移动体的概念包括人、动物（比如狗），发散红外线波长的各种移动手段（比如车)。以下部分的说明中，为了说明的方便，把移动体作为人体举例说明。
[0038]以上运动传感器110可以通过适用多FET的PIR (Pyroelectric Infrared)传感器来实现其具体功能，通过识别以上出入门10的移动体的红外线波长来感知移动体的存在。艮P，运