一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法 |
|||||||
| 申请号 | CN201610955309.5 | 申请日 | 2016-11-03 | 公开(公告)号 | CN106569219A | 公开(公告)日 | 2017-04-19 |
| 申请人 | 杭州立方控股股份有限公司; | 发明人 | 卢旭鹏; 覃勇; 朱金刚; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法，通过相对放置于通道两侧的主收发单元和从收发单元构成一个红外光检测对，多个红外光检测对沿通道方向 水 平放置；主收发单元具有红外光发射、红外光接收、微弱 信号 的谐振选频放大、信号整形等功能，从收发单元相对于主收发单元还增加一个FIFO缓存器；本发明采用时分多址的发射光脉冲与反射光脉冲对射技术，解决了红外光通道检测中控制检测线必须两侧连接的困扰， 控制器 只须读取主收发单元输出的编码数据就可以判别本红外传播通道的通畅状态，简化了系统的结构，降低了工程施工难度；相邻检测对采用错时工作的方式，避免了相邻红外光检测对之间的干扰，提高了系统的可靠性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法，其特征在于，该方法在检测系统上实现，所述检测系统包括控制器、多组红外光检测对；所述红外光检测对包括相对放置于通道两侧的主收发单元和从收发单元，主收发单元和从收发单元均包括一红外发射管和一红外接收管，主收发单元的红外发射管正对着从收发单元的红外接收管，从收发单元的红外发射管正对着主收发单元的红外接收管；多个红外光检测对沿通道方向水平放置； |
||||||
| 说明书全文 | 一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法技术领域[0001] 本发明涉及光电检测技术领域，尤其涉及一种在光的应用领域中，对通道中通行目标进行检测的方法。 背景技术[0003] 在诸如车站自动检票、大型场馆的出入口检测等应用场合，红外对射式通道检测方式被大量地应用，通常将多个红外对管安装在通道的两侧，当通道中有人通行时，会有部分对管被遮挡，通过遮挡的规律，控制器就可以识别人行的方向和目标体积的大小。在具体的应用过程中，要准确地识别目标的体积，就需要更加紧密的排布红外收发对管，这会增加设备的成本和控制器的运算量，生产大家通常会在产品性能和产品成本之间做折衷的考虑；同时，紧密排布的红外收发对管相互之间会引起干扰，增加了设备的误判率。分布在通道两侧的红外收发对管的输出信号最终会连接到控制器，多路信号长距离地并行传输不是一个好的方法，通常会先将通道一侧的所有信号作状态编码后再串行传送到另一侧的控制器，增加了中间连接节点，不利于系统的可靠性；市售的专门应用于红外检测领域的一体化的红外发射器和接收器有一定的响应速度，当通道中的行人快速移动时，系统常常无法及时检测到行人的正确状态。 [0004] 为了降低相邻红外收发对管的相互影响，通常要在施工现场仔细地调整红外收发对管的安装角度或采用额外的光线隔离措施，通常无法取得理想的抗干扰效果。 发明内容[0005] 本发明的目的是针对现有红外对射式通道检测方式存在的不足，提出了一种能消除相邻红外收发对管相互影响的、安装结构简单的红外对射式人行通道通行目标检测方法。 [0006] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法，该方法在检测系统上实现，所述检测系统包括控制器、多组红外光检测对；所述红外光检测对包括相对放置于通道两侧的主收发单元和从收发单元，主收发单元和从收发单元均包括一红外发射管和一红外接收管，主收发单元的红外发射管与从收发单元的红外接收管的接收方向一致，从收发单元的红外发射管与主收发单元的红外接收管的接收方向一致；多个红外光检测对沿通道方向水平放置； [0007] 所述主收发单元具有红外光发射、接收以及信号的放大与整形功能，从收发单元除了具有红外光发射、接收以及信号的放大与整形功能外，还有一个FIFO(First In First Out，先入先出)缓存器；所有主收发单元的输入、输出信号与控制器相连； [0008] 所述控制器产生整个系统的控制信号，从收发单元只是被动地接收主收发单元发来的红外脉冲，然后将该脉冲信号原路回送。具体的工作过程是这样的： [0009] 控制器控制红外脉冲信号引脚T1输出脉冲波，经功率驱动电路驱动后，经红外发射管MT1发出红外脉冲波，红外接收管SR1接收到此红外脉冲波后，经放大电路放大、整形电路整形后得到与T1引脚相同的脉冲信号，然后连接到FIFO缓存器的输入脚，在时钟信号fCLK的作用下，FIFO缓存器输入脚的状态会依次存入FIFO缓存器，FIFO缓存器的长度恰好是T1脚输出脉冲波的长度，因此当T1脚的脉冲波输出完毕，T1输出脉冲波的起始点刚好处于FIFO的尾部，在时钟信号fCLK的继续作用下，FIFO的输出脚会输出与T1脚先前输出的一模一样的脉冲波，经功率驱动电路驱动后，经红外发射管ST1发出红外脉冲波，红外接收管MR1接收到此红外脉冲波后，经放大电路放大、整形电路整形后连接到控制器的R1引脚，当控制器从R1脚接收到数据与T1发出的数据相同时，则说明此红外传播通道通畅，否则说明此红外传播通道阻塞。 [0010] 接着，控制器控制红外脉冲信号引脚T2输出脉冲波，经功率驱动电路驱动后，经红外发射管MT2发出红外脉冲波，红外接收管SR2接收到此红外脉冲波后，经放大电路放大、整形电路整形后得到与T2引脚相同的脉冲信号，然后连接到FIFO缓存器的输入脚，在时钟信号fCLK的作用下，FIFO缓存器输入脚的状态会依次存入FIFO缓存器，FIFO缓存器的长度恰好是T2脚输出脉冲波的长度，因此当T2脚的脉冲波输出完毕，T2输出脉冲波的起始点刚好处于FIFO的尾部，在时钟信号fCLK的继续作用下，FIFO的输出脚会输出与T2脚先前输出的一模一样的脉冲波，经功率驱动电路驱动后，经红外发射管ST2发出红外脉冲波，红外接收管MR2接收到此红外脉冲波后，经放大电路放大、整形电路整形后连接到控制器的R2引脚，当控制器从R2脚接收到数据与T2发出的数据相同时，则说明此红外传播通道通畅，否则说明此红外传播通道阻塞。 [0011] 继续地，余下的主收发单元和从收发单元重复上述的动作，完成一个通道检测循环；控制器根据多个红外传播通道的通畅状态，来判别人行通道通行目标的状态。 [0012] 进一步地，所述主收发单元发向从收发单元的红外脉冲与从收发单元返回的红外脉冲占用不同的时隙。 [0014] 进一步地，相邻的红外光检测对占用不同的工作时隙。 [0015] 与现有的技术相比，本发明具有的有益效果是：采用光脉冲回传技术，解决了红外光通道检测中控制检测线必须两侧连接的困扰，从收发单元无须与控制器进行电气上的连接和信息传递，控制器只须从主收发单元接收的数据信息就可以得到通道内的人行信息，大大缩短了引线的长度，简化了系统的结构，加快了响应速度，降低了工程施工难度；相邻的红外光检测对由于占用了不同的工作时隙，有效避免了相邻红外光检测对之间的干扰，提高了系统的可靠性。附图说明 [0016] 图1是一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法原理框图； [0017] 图2是T1、R1、T2、R2引脚波形时序图。 具体实施方式[0018] 下面根据附图详细描述本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。 [0019] 本发明一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法，该方法在检测系统上实现，如图1所示，所述检测系统包括控制器、多组红外光检测对；所述红外光检测对包括相对放置于通道两侧的主收发单元和从收发单元，主收发单元和从收发单元均包括一红外发射管和一红外接收管，主收发单元的红外发射管与从收发单元的红外接收管的接收方向一致，从收发单元的红外发射管与主收发单元的红外接收管的接收方向一致；多个红外光检测对沿通道方向水平放置。 [0020] 所述主收发单元具有红外光发射、红外光接收以及信号的放大与整形功能，从收发单元除了具有红外光发射、红外光接收以及信号的放大与整形功能外，还有一个FIFO缓存器；所有主收发单元的输入、输出信号与控制器相连。所述控制器产生整个系统的控制信号，从收发单元只是被动地接收主收发单元发来的红外脉冲，然后将该脉冲信号原路回送。具体的工作过程是这样的： [0021] 控制器的T1～Tn引脚为信号输出脚，T1～Tn分时地输出脉冲编码信号，其输出编码与引脚的下标相对应，一般而言，T1～Tn的数目不会大于16，因此4位二进制数据即可对T1～T15进行编码，即，T1输出的编码为0001，T2输出的编码为0010，T3输出的编码为0011……T15输出的编码为1111；控制器的R1～Rn引脚为信号输入脚，R1～Rn分时地来自主收发单元的红外光接收、放大、整形电路，为了克服自然光的干扰，T1～Tn输出的脉冲编码总是要进行载波调制，通用的红外光载波调制频率为38kHz或40kHz，如果一个数据位占用10个载波脉冲时间，则每个编码传输完成时需用时40个载波脉冲，以载波频率40kHz计算，40个载波脉冲时间为1mS。控制器通过T1输出编码脉冲波0001(高位在前，低位在后)，经功率驱动电路驱动后，由红外发射管MT1发出红外脉冲波，在通道另一侧的红外接收管SR1接收到此红外脉冲波后，经过一谐振频率为40kHz的选频放大器放大后、信号幅度达到1V左右，再经整形电路整形后得到与T1引脚相同的脉冲信号，然后由FIFO缓存器保存；FIFO缓存器的功能是，在时钟信号fCLK的作用下，FIFO缓存器输入脚的状态会依次存入FIFO缓存器的首端，FIFO缓存器的尾端的数据由FIFO输出脚输出，FIFO缓存器内部的数据依次由首端向尾端移动。当FIFO缓存器的长度恰好是T1脚输出脉冲波的长度时，FIFO缓存器则好完整保存了T1脚输出的编码信息，因此当T1脚的脉冲波输出完毕，T1输出脉冲波的起始点刚好处于FIFO的尾部，至此，编码脉冲0001就从通道一侧的主收发单元移到通道另一侧的从收发单元中，在时钟信号fCLK的继续作用下，位于通道另一侧从收发单元中的FIFO的输出脚会输出与T1脚先前输出的一模一样的脉冲波，经从收发单元中的功率驱动电路驱动后，由红外发射管ST1发出红外脉冲波，红外接收管MR1接收到此红外脉冲波后，经谐振选频放大电路放大、整形电路整形后连接到控制器的R1引脚，当控制器从R1脚接收到的数据与T1发出的数据相同时，则说明此红外传播通道通畅，否则说明此红外传播通道阻塞。 [0022] FIFO缓存器的时钟信号fCLK每作用一次，其内部的数据就依次由首端向尾端移动一位，同时FIFO缓存器输入脚的状态存入FIFO缓存器的首端，时钟信号fCLK作用的越频繁，对输入脚的状态保存的就越真实，对于40kHz的调制编码信号，400kHz的时钟信号fCLK可以得到较好信号保真度，同时400kHz的时钟频率对于任何逻辑器件均能胜任。在上述指标的约束下，FIFO缓存器的长度为4×10×10＝400bit。 [0023] 在第1个红外传播通道检测完成后，控制器控制红外脉冲信号引脚T2输出编码0010，经功率驱动电路驱动后，由红外发射管MT2发出红外脉冲波，在通道另一侧的红外接收管SR2接收到此红外脉冲波后，经谐振放大电路放大、整形电路整形后得到与T2引脚相同的脉冲信号，然后由FIFO缓存器保存，当T2脚的脉冲波输出完毕时，T2输出脉冲波的起始点刚好处于FIFO的尾部，在时钟信号fCLK的继续作用下，FIFO的输出脚会输出与T2脚先前输出的一模一样的脉冲波，经功率驱动电路驱动后，由红外发射管ST2发出红外脉冲波，红外接收管MR2接收到此红外脉冲波后，经放大电路放大、整形电路整形后连接到控制器的R2引脚，当控制器从R2脚接收到数据与T2发出的数据相同时，则说明此红外传播通道通畅，否则说明此红外传播通道阻塞。 [0024] 继续地，余下的主收发单元和从收发单元重复上述的动作，完成一个通道检测循环；控制器根据多个红外传播通道的通畅状态，来判别人行通道通行目标的状态。 [0025] 进一步地，所述主收发单元发向从收发单元的红外脉冲与从收发单元返回的红外脉冲占用不同的时隙。 [0026] 进一步地，所述主收发单元发向从收发单元的红外脉冲的载波频率与从收发单元发回红外脉冲的载波频率相同。 [0027] 进一步地，相邻的红外光检测对占用不同的工作时隙。 [0028] 本发明提供了一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法，通过具有特定特征的红外光发射、接收方法，解决了现有红外光通道检测产品中控制检测线必须通道两侧连接的困扰，结构简单，易于实现，抗干扰效果好。 [0029] 本发明描述的一种时分多址红外对射式人行通道通行目标检测方法，所述的细节仅仅为较佳的实施方式，但并非仅仅局限于此，其实施方式并不受上述实施例的限制，其它的任何基于本发明原理下所作的改变、修饰、组合、简化，均视为等效的置换方式，均包含在本发明的保护范围之内。 |
||||||
QQ群二维码
意见反馈
意见反馈