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一种近距离运动目标探测装置

阅读：322发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种近距离运动目标探测装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型公开了一种近距离运动目标探测装置，包括有供电单元、红外模块、声音采集装置、测速装置以及主控模块，所述供电单元、红外模块、声音采集装置、测速装置分别与主控模块电连接。本技术方案中，红外模块或者声音采集装置的预警信号后，开启测速装置，主控模块在对红外、微波、声音信号进行综合判定，只有当三个模块都符合发现目标标准时，才会判定在探测器的前方存在运动目标，并汇报目标距离，该装置结构简单，被动式红外线技术、声波技术和雷达技术的联合使用，可提供精确度更高的车辆数目、距离的识别。，下面是一种近距离运动目标探测装置专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：包括有供电单元、红外模块、声音采集装置、测速装置以及主控模块，所述的供电单元、红外模块、声音采集装置、测速装置分别与主控模块电连接。
2.根据权利要求1所述的一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：所述的红外模块为红外传感器，所述的红外传感器通过信号处理电路与主控模块电连接。
3.根据权利要求2所述的一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：所述的信号处理电路包括有信号放大电路和信号比较电路，所述信号放大电路的输入端与红外传感器的输出端电连接，信号放大电路的输出端与信号比较电路的输入端电连接，信号比较电路的输出端与主控模块电连接。
4.根据权利要求3所述的一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：所述的信号放大电路包括有电阻R28，电阻R28的第一端与红外传感器的信号输出第一端电连接，电阻R28的第二端与电容C27的第一端电连接，电容C27的第二段与电容C24的第一端连接并接地，电容C24的第二端与电阻R25的第一端电连接，电阻R25的第二端与运算放大器IC2A的电脚2电连接，运算放大器IC2A的电脚3与红外传感器的信号输出第二端电连接，红外传感器的信号输出第二端与电阻R33的第一端电连接，电阻R33的第二端接地，电阻R33的第一端与电容C32的第一端电连接，电容C32的第二端接地，电阻R28的第二端通过电阻R29与电源正极电连接，运算放大器IC2A的电脚4与电容C30的第一端电连接，电容C30的第二端接地，电容C30的第一端与电容C31的第一端电连接，电容C31的第二端接地，运算放大器IC2A的电脚4运算放大器IC2A的电脚11与电源正极电连接，电阻R25的第二端与电容C23的第一端电连接，电容C23的第一端与电阻R26的第一端电连接，电阻R26的第二端与电容C23的第二端电连接，电容C23的第二端与运算放大器IC2A的电脚1电连接，运算放大器IC2A的电脚1与电容C29的第一端电连接，电容C29的第二端与电阻R30的第一端电连接，电阻R30的第二端与运算放大器IC2B的电脚6电连接，运算放大器IC2B的电脚6与电阻R24的第一端电连接，电阻R24的第二端与运算放大器IC2B的电脚7电连接，电阻R24的第一端与电容C25的第一端电连接，电容C25的第二端与电阻R24的第二端电连接。
5.根据权利要求4所述的一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：所述的信号比较电路包括有运算放大器IC2C，运算放大器IC2C的电脚10与滑动变阻器R31的滑动端电连接，滑动变阻器R31的第一端接电源正极，滑动变阻器R31的第二端接地，运算放大器IC2C的电脚9与运算放大器IC2B的电脚7电连接，运算放大器IC2B的电脚7与运算放大器IC2D的电脚
13电连接，运算放大器IC2D的电脚12与滑动变阻器R36的滑动端电连接，滑动变阻器R36的第一端与电源正极电连接，滑动变阻器R36的第二端接地，运算放大器IC2C的电脚8与二极管D3的阳极端电连接，二极管D3的阴极端与二极管D4的阴极端电连接，二极管D4的阳极端与运算放大器IC2D的电脚14电连接，二极管D3的阴极端与主控模块电连接，二极管D4的阴极端通过电阻R38接地。
6.根据权利要求1或2或3所述的一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：所述主控模块采用STM32f103型号单片机。
7.根据权利要求1所述的一种近距离运动目标探测装置，其特征在于：所述的测速装置为K-LC1a 雷达收发器。

说明书全文

一种近距离运动目标探测装置

技术领域

[0001] 本实用新型涉及电子监控技术领域，特别的，涉及一种近距离运动目标探测装置。

背景技术

[0002] 在重要交通道路实现无人值守自动监控，能节约大量的人力、物力和财力，具有重大的现实意义。当前，大部分的交通监视系统大多采用的是单一的车辆检测传感器来采集车辆信息，如果该车辆检测传感器发生故障，势必造成整个系统在该段采集数据的瘫痪；不同的车辆检测传感器因其各自的工作原理、特点决定其只是在某些条件下可以较好地采集数据，而超出其他的测试条件，该检测传感器将无法采集准确数据，有时甚至是采集错误数据。实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的是解决传统路面探测设备耗费人力、灵敏度较低等缺点，设计了一种近距离运动目标探测装置，红外、声音传感器和雷达具有探测距离远、可全天候工作、抗干扰能力强，隐蔽性好等优点，能够满足重要路口实现无人值守自动监控的需要，被动式红外线技术、声波技术和雷达技术的联合使用，可提供精确度更高的车辆数目、距离的识别。

[0004] 为实现上述技术目的，本实用新型提供的一种技术方案是，一种近距离运动目标探测装置，包括有供电单元、红外模块、声音采集装置、测速装置以及主控模块，所述供电单元、红外模块、声音采集装置、测速装置分别与主控模块电连接。本方案中，当主控模块接收到红外模块或者声音采集装置的预警信号后，开启测速装置，主控模块在对红外、微波、声音信号进行综合判定，只有当三个模块都符合发现目标标准时，才会判定在探测器的前方存在运动目标，并汇报目标距离，该装置结构简单，能够精准的识别动态物体。

[0005] 所述的红外模块为红外传感器，所述的红外传感器通过信号处理电路与主控模块电连接。本方案中，采用了被动式热释电红外传感器，因为被动式热释电红外传感器不需要辐射源，隐蔽性非常好、不易被发现，环境适应性强，成本低廉。

[0006] 所述的信号处理电路包括有信号放大电路和信号比较电路，所述信号放大电路的输入端与红外传感器的输出端电连接，信号放大电路的输出端与信号比较电路的输入端电连接，信号比较电路的输出端与主控模块电连接。本方案中，红外传感器输出为电荷信号，利用积分电路进行电荷电压转换，将电荷信号转换为电压信号，经过信号放大电路和信号比较电路将处理后的信号传输给单片机。

[0007] 所述的信号放大电路包括有电阻R28，电阻R28的第一端与红外传感器的信号输出第一端电连接，电阻R28的第二端与电容C27的第一端电连接，电容C27的第二段与电容C24的第一端连接并接地，电容C24的第二端与电阻R25的第一端电连接，电阻R25的第二端与运算放大器IC2A的电脚2电连接，运算放大器IC2A的电脚3与红外传感器的信号输出第二端电连接，红外传感器的信号输出第二端与电阻R33的第一端电连接，电阻R33的第二端接地，电阻R33的第一端与电容C32的第一端电连接，电容C32的第二端接地，电阻R28的第二端通过电阻R29与电源正极电连接，运算放大器IC2A的电脚4与电容C30的第一端电连接，电容C30的第二端接地，电容C30的第一端与电容C31的第一端电连接，电容C31的第二端接地，运算放大器IC2A的电脚4运算放大器IC2A的电脚11与电源正极电连接，电阻R25的第二端与电容C23的第一端电连接，电容C23的第一端与电阻R26的第一端电连接，电阻R26的第二端与电容C23的第二端电连接，电容C23的第二端与运算放大器IC2A的电脚1电连接，运算放大器IC2A的电脚1与电容C29的第一端电连接，电容C29的第二端与电阻R30的第一端电连接，电阻R30的第二端与运算放大器IC2B的电脚6电连接，运算放大器IC2B的电脚6与电阻R24的第一端电连接，电阻R24的第二端与运算放大器IC2B的电脚7电连接，电阻R24的第一端与电容C25的第一端电连接，电容C25的第二端与电阻R24的第二端电连接。本方案中，设计信号放大电路的作用是对微弱的电压输出信号进行放大并完成滤波以供信号比较电路的使用。

[0008] 所述的信号比较电路包括有运算放大器IC2C，运算放大器IC2C的电脚10与滑动变阻器R31的滑动端电连接，滑动变阻器R31的第一端接电源正极，滑动变阻器R31的第二端接地，运算放大器IC2C的电脚9与运算放大器IC2B的电脚7电连接，运算放大器IC2B的电脚7与运算放大器IC2D的电脚13电连接，运算放大器IC2D的电脚12与滑动变阻器R36的滑动端电连接，滑动变阻器R36的第一端与电源正极电连接，滑动变阻器R36的第二端接地，运算放大器IC2C的电脚8与二极管D3的阳极端电连接，二极管D3的阴极端与二极管D4的阴极端电连接，二极管D4的阳极端与运算放大器IC2D的电脚14电连接，二极管D3的阴极端与主控模块电连接，二极管D4的阴极端通过电阻R38接地。本方案中，设计信号比较电路的作用是对放大滤波电路传输过来的电压值与此电路设置的阈值电压进行比较，只有在传输过来的电压超过了电压比较电路事先设置的上、下阈值电压时，比较电路才会输出高电平，驱动后续报警电路工作，否则，其将继续维持输出低电平状态，单片机控制端没有响应。

[0009] 所述主控模块采用STM32f103型号单片机。本方案中，采用STM32f103型号单片机是基于此型号单片机扩展性能好，控制性能稳定，功耗低等优点。

[0010] 所述的测速装置为K-LC1a 雷达收发器。本方案中，采用瑞士 Rfbeam 公司的 K-LC1a 雷达收发器，具有价格低廉，受外界环境影响小的优点。

[0011] 本实用新型的有益效果：本方案采用被动式红外线技术、声波技术和雷达技术的联合使用，可进行精确度更高的车辆数目、距离的识别。附图说明

[0012] 图1为本实用新型的一种近距离运动目标探测装置的结构示意图。

[0013] 图2为一种信号放大电路原理图。

[0014] 图3为一种信号比较电路原理图。

[0015] 图中标记说明：1-供电单元、2-红外模块、3-测速装置、4-声音采集装置、5-主控模块。

具体实施方式

[0016] 为使本实用新型的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅是本实用新型的一种最佳实施例，仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0017] 实施例：如图1所示，一种近距离运动目标探测装置的结构示意图，由供电单元1、红外模块2、声音采集装置4、测速装置3以及主控模块5；供电单元1给主控模块5供电，红外模块2采用了被动式热释电红外传感器，具有不需要辐射源，隐蔽性非常好、不易被发现，环境适应性强，成本低廉等优点；主控模块5采用STM32f103型号单片机，测速装置3采用瑞士 Rfbeam 公司的 K-LC1a 雷达收发器，具有价格低廉，受外界环境影响小的优点；声音采集装置4、测速装置3以及红外模块2分别与单片机对应引脚电连接。本实施例中，当主控模块5接收到红外模块2或者声音采集装置4的预警信号后，开启测速装置3，主控模块5在对红外、微波、声音信号进行综合判定，只有当三个模块都符合发现目标标准时，才会判定在探测器的前方存在运动目标，并汇报目标距离，该装置结构简单，能够精准的识别动态物体。

[0018] 被动式热释电红外传感器采集到的运动物体的信号，输出为电荷信号，利用积分电路进行电荷电压转换，将电荷信号转换为电压信号，经过信号放大电路和信号比较电路将处理后的信号传输给单片机；如图2所示为信号放大电路原理图，包括有电阻R28，电阻R28的第一端与红外传感器的信号输出第一端电连接，电阻R28的第二端与电容C27的第一端电连接，电容C27的第二段与电容C24的第一端连接并接地，电容C24的第二端与电阻R25的第一端电连接，电阻R25的第二端与运算放大器IC2A的电脚2电连接，运算放大器IC2A的电脚3与红外传感器的信号输出第二端电连接，红外传感器的信号输出第二端与电阻R33的第一端电连接，电阻R33的第二端接地，电阻R33的第一端与电容C32的第一端电连接，电容C32的第二端接地，电阻R28的第二端通过电阻R29与电源正极电连接，运算放大器IC2A的电脚4与电容C30的第一端电连接，电容C30的第二端接地，电容C30的第一端与电容C31的第一端电连接，电容C31的第二端接地，运算放大器IC2A的电脚4运算放大器IC2A的电脚11与电源正极电连接，电阻R25的第二端与电容C23的第一端电连接，电容C23的第一端与电阻R26的第一端电连接，电阻R26的第二端与电容C23的第二端电连接，电容C23的第二端与运算放大器IC2A的电脚1电连接，运算放大器IC2A（采用运算放大器LM324）的电脚1与电容C29的第一端电连接，电容C29的第二端与电阻R30的第一端电连接，电阻R30的第二端与运算放大器IC2B的电脚6电连接，运算放大器IC2B的电脚6与电阻R24的第一端电连接，电阻R24的第二端与运算放大器IC2B（采用运算放大器LM324）的电脚7电连接，电阻R24的第一端与电容C25的第一端电连接，电容C25的第二端与电阻R24的第二端电连接。本实施例中，设计信号放大电路的作用是对微弱的电压输出信号进行放大并完成滤波以供信号比较电路的使用。

[0019] 如图3所示为信号比较电路，包括有运算放大器IC2C（采用运算放大器LM324），运算放大器IC2C的电脚10与滑动变阻器R31的滑动端电连接，滑动变阻器R31的第一端接电源正极，滑动变阻器R31的第二端接地，运算放大器IC2C的电脚9与运算放大器IC2B的电脚7电连接，运算放大器IC2B的电脚7与运算放大器IC2D（采用运算放大器LM324）的电脚13电连接，运算放大器IC2D的电脚12与滑动变阻器R36的滑动端电连接，滑动变阻器R36的第一端与电源正极电连接，滑动变阻器R36的第二端接地，运算放大器IC2C的电脚8与二极管D3的阳极端电连接，二极管D3的阴极端与二极管D4的阴极端电连接，二极管D4的阳极端与运算放大器IC2D的电脚14电连接，二极管D3的阴极端与单片机引脚电连接，二极管D4的阴极端通过电阻R38接地。本方案中，设计信号比较电路的作用是对放大滤波电路传输过来的电压值与此电路设置的阈值电压进行比较，只有在传输过来的电压超过了电压比较电路事先设置的上、下阈值电压时，比较电路才会输出高电平，驱动后续报警电路工作，否则，其将继续维持输出低电平状态，单片机控制端没有响应。

[0020] 以上所述之具体实施方式为本实用新型一种近距离运动目标探测装置的较佳实施方式，并非以此限定本实用新型的具体实施范围，本实用新型的范围包括并不限于本具体实施方式，凡依照本实用新型之形状、结构所作的等效变化均在本实用新型的保护范围内。

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