一種車載人體檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車載人體檢測裝置，包括傳感模塊、信號處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊和車輛接口，傳感模塊連接信號處理模塊，信號處理模塊連接驅(qū)動(dòng)模塊，驅(qū)動(dòng)模塊連接電源模塊，電源模塊連接車輛接口；本發(fā)明針通過檢測人體特定波長的紅外輻射識別車內(nèi)人體的存在，輸出與車輛電壓抑制的控制信號，直接驅(qū)動(dòng)相關(guān)報(bào)警電路和其他控制設(shè)備；使用方便，檢測效率高，有效地解決了車內(nèi)人體檢測的難題，有利于保護(hù)小學(xué)生的安全。
【專利說明】一種車載人體檢測裝置
[0001]
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及一種車載人體檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]近幾年，學(xué)童滯留在校車上被悶死的事故頻發(fā)，究其原因，司機(jī)或照管人員疏忽大意責(zé)任心不強(qiáng)固然是導(dǎo)致此類事故的主要原因，但校車制造商無法提供一種有效的檢測人體存在的裝置，同樣難辭其咎。研發(fā)一種檢測人體存在的裝置迫在眉睫，該裝置必須適應(yīng)車載環(huán)境，使用方便性能可靠，下車時(shí)能夠準(zhǔn)確檢測車廂內(nèi)有無學(xué)童滯留，同時(shí)還可以用于自動(dòng)觸發(fā)車輛監(jiān)控設(shè)備，保證車上的物品安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對上述問題，提出了一種車載人體檢測裝置，該裝置通過感應(yīng)人體特定波長的紅外輻射判斷車上人體的存在，并輸出與車載電源相匹配的具備驅(qū)動(dòng)能力的高電平信號，方便與整車電路連接。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種車載人體檢測裝置，包括傳感模塊、信號處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊和車輛接口，其中:
所述傳感模塊包括熱釋電`紅外傳感器PIR和菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡鏈接熱釋電紅外傳感器，用于檢測人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化成被感知的變化的溫度信號，熱釋電紅外傳感器連接信號處理模塊；
所述信號處理模塊，包括BISS 0001芯片和外圍電路，用于放大、過濾變化的溫度信號，連接驅(qū)動(dòng)模塊；
所述驅(qū)動(dòng)模塊，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號，連接車輛接口 ；
所述電源模塊，用于為車輛接口提供電源，連接車輛接口。
[0006]所述BISS 0001芯片包括16個(gè)引腳，I號引腳接+3.3V高電平，選擇可重復(fù)觸發(fā)模式；2號引腳接電阻R10，控制三極管Ql的工作狀態(tài)；3號引腳4號引腳經(jīng)電阻R9和電容C6接地，確定芯片的觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti ；5號引腳6號引腳經(jīng)電阻R8和電容C7接地，確定芯片的輸出延遲時(shí)間Tx ；7號引腳為芯片負(fù)極，直接接地；8號引腳接+3.3V的參考電源；9號引腳接+3.3V高電平，芯片處于常工作狀態(tài)；10號引腳經(jīng)電阻R7接地，用于設(shè)置芯片內(nèi)部運(yùn)算放大器的偏置電流；11號引腳為芯片正極，接+3.3V電源；12號引腳經(jīng)電阻R2、電容C4、電阻R3、電容C2接芯片內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器的輸出端，即芯片的I號引腳；13號引腳為芯片內(nèi)部第二級運(yùn)算放大器反相輸入端，接在電阻R3與電容C4之間；14號引腳接電阻R4，接收來自熱釋電紅外傳感器的信號；15號引腳經(jīng)電阻R6電容C5接地；16號引腳為芯片內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器的輸出端，與第二級運(yùn)算放大器的輸入端進(jìn)行耦合。[0007]所述驅(qū)動(dòng)模塊，包括二極管Dl、電磁繼電器KV1、三極管Q1，其中電磁繼電器KVl為24V常開繼電器、三極管Ql為NPN型開關(guān)三極管；電磁繼電器KVl的控制線圈與二極管Dl并聯(lián)后與三極管Ql的集電極連接，二極管Dl起續(xù)流保護(hù)作用，吸收電磁繼電器KVl控制線圈電流突變時(shí)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢；三極管Ql的基極與電阻RlO連接，發(fā)射極接地；電磁繼電器KVl輸出端接車輛接口，控制車輛的報(bào)警電路。
[0008]所述電源模塊，包括穩(wěn)壓芯片LM2576-3.3和周邊電路；穩(wěn)壓芯片的I號引腳為電源輸入端，接車輛接口的I號引腳和電容C14，用于吸收輸入端可能出現(xiàn)的大的瞬態(tài)電壓；2號引腳為電壓輸出端，連接儲能電感L1、續(xù)流二極管D3、旁路電容CS，用于穩(wěn)定的輸出熱釋電紅外傳感器和BISS 0001需要的3.3V電壓；3號引腳和5號引腳并聯(lián)后接地；4號引腳為輸出電壓反饋端，連接熱釋電紅外傳感器的輸出端；電阻Rll和發(fā)光二極管D2組成電源指示燈電路。
[0009]所述車輛接口，包括三個(gè)引腳，I號引腳接車輛電源正極、2號引腳接控制電路、3號引腳接車輛電源負(fù)極。
[0010]本發(fā)明的原理為:將本裝置固定安裝在校車車廂頂部居中位置，若車廂較長，每間隔3米安裝一個(gè)，確保車輛無檢測死角，裝置的車輛接口與車輛相應(yīng)的接插件進(jìn)行連接，使用車輛電源為裝置供電。人體都有恒定的體溫，一般在37度，發(fā)出特定波長9-10 μ m左右的紅外線；當(dāng)有人員在裝置的檢測范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，人體輻射的紅外線通過傳感模塊的菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器PIR的探測元上，探測元接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化后失去電荷平衡，向外釋放電荷，產(chǎn)生電壓信號；該信號傳遞到信號處理模塊的BISS0001芯片一級放大電路的同相輸入端，然后耦合給芯片內(nèi)部的二級運(yùn)算放大電路，通過BISS 0001內(nèi)部的雙向鑒幅器檢出有效的觸發(fā)信號；BISS 0001的光敏觸發(fā)端9號引腳接高電平，屏蔽光照強(qiáng)度的影響，3號引腳4號引腳接電阻R9和電容C6確定觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti, 5號引腳6號引腳接電阻R8和電容C7確定芯片的輸出延遲時(shí)間Tx，I號引腳接高電平選擇可重復(fù)觸發(fā)模式，即2號引腳感應(yīng)輸出高電平后在延遲時(shí)間Tx內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng)，輸出一直保持高電平；人體離開后，輸出變?yōu)榈碗娖?，BISS 0001開始封鎖時(shí)間計(jì)時(shí)，封鎖時(shí)間段內(nèi)，BISS 0001不接受任何觸發(fā)信號，封鎖時(shí)間結(jié)束后，BISS 0001開始第二個(gè)檢測循環(huán)。
[0011]本發(fā)明的有益效果為:
1、通過檢測人體特定波長的紅外輻射識別車內(nèi)人體的存在，輸出與車輛電壓抑制的控制信號，直接驅(qū)動(dòng)相關(guān)報(bào)警電路和其他控制設(shè)備；
2、使用方便，檢測效率高，有效地解決了車內(nèi)人體檢測的難題，有利于保護(hù)小學(xué)生的安全。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明的電路原理圖。
[0013]其中，1、傳感模塊；2、信號處理模塊；3、驅(qū)動(dòng)模塊；4、電源模塊；5、車輛接口。
[0014]【具體實(shí)施方式】:
下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。[0015]如圖1、圖2所示，一種車載人體檢測裝置，包括傳感模塊1、信號處理模塊2、驅(qū)動(dòng)模塊3、電源模塊4和車輛接口 5，其中:
傳感模塊I包括熱釋電紅外傳感器PIR和菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡鏈接熱釋電紅外傳感器，用于檢測人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化成被感知的變化的溫度信號，熱釋電紅外傳感器連接信號處理模塊2 ；
信號處理模塊2，包括BISS 0001芯片和外圍電路，用于放大、過濾變化的溫度信號，連接驅(qū)動(dòng)模塊3 ；
驅(qū)動(dòng)模塊3，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號，連接車輛接口 5 ；
電源模塊4，用于為車輛接口 5提供電源，連接車輛接口 5。
[0016]BISS 0001芯片包括16個(gè)引腳，I號引腳接+3.3V高電平，選擇可重復(fù)觸發(fā)模式；2號引腳接電阻R10，控制三極管Ql的工作狀態(tài)；3號引腳4號引腳經(jīng)電阻R9和電容C6接地，確定芯片的觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti ；5號引腳6號引腳經(jīng)電阻R8和電容C7接地，確定芯片的輸出延遲時(shí)間Tx ；7號引腳為芯片負(fù)極，直接接地；8號引腳接+3.3V的參考電源；9號引腳接+3.3V高電平，芯片處于常工作狀態(tài)；10號引腳經(jīng)電阻R7接地，用于設(shè)置芯片內(nèi)部運(yùn)算放大器的偏置電流；11號引腳為芯片正極，接+3.3V電源；12號引腳經(jīng)電阻R2、電容C4、電阻R3、電容C2接芯片內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器的輸出端，即芯片的I號引腳；13號引腳為芯片內(nèi)部第二級運(yùn)算放大器反相輸入端，接在電阻R3與電容C4之間；14號引腳接電阻R4，接收來自熱釋電紅外傳感器的信號；15號引腳經(jīng)電阻R6電容C5接地；16號引腳為芯片內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器的輸出端，與第二級運(yùn)算放大器的輸入端進(jìn)行耦合。
[0017]驅(qū)動(dòng)模塊2，包括二極管D1、電磁繼電器KV1、三極管Q1，其中電磁繼電器KVl為24V常開繼電器、三極管Ql為NPN型開關(guān)三極管；電磁繼電器KVl的控制線圈與二極管Dl并聯(lián)后與三極管Ql的集電極連接，二極管Dl起續(xù)流保護(hù)作用，吸收電磁繼電器KVl控制線圈電流突變時(shí)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢；三極管Ql的基極與電阻RlO連接，發(fā)射極接地；電磁繼電器KVl輸出端接車輛接口，控制車輛的報(bào)警電路。
[0018]電源模塊4，包括穩(wěn)壓芯片LM2576-3.3和周邊電路；穩(wěn)壓芯片的I號引腳為電源輸入端，接車輛接口的I號引腳和電容C14，用于吸收輸入端可能出現(xiàn)的大的瞬態(tài)電壓；2號引腳為電壓輸出端，連接儲能電感L1、續(xù)流二極管D3、旁路電容CS，用于穩(wěn)定的輸出熱釋電紅外傳感器和BISS 0001需要的3.3V電壓；3號引腳和5號引腳并聯(lián)后接地；4號引腳為輸出電壓反饋端，連接熱釋電紅外傳感器的輸出端；電阻Rll和發(fā)光二極管D2組成電源指示燈電路。
[0019]車輛接口 5，包括三個(gè)引腳，I號引腳接車輛電源正極、2號引腳接控制電路、3號引腳接車輛電源負(fù)極。
[0020]本發(fā)明的原理為:將本裝置固定安裝在校車車廂頂部居中位置，若車廂較長，每間隔3米安裝一個(gè)，確保車輛無檢測死角，裝置的車輛接口與車輛相應(yīng)的接插件進(jìn)行連接，使用車輛電源為裝置供電。人體都有恒定的體溫，一般在37度，發(fā)出特定波長9-10 μ m左右的紅外線；當(dāng)有人員在裝置的檢測范圍內(nèi)活動(dòng)時(shí)，人體輻射的紅外線通過傳感模塊的菲涅爾透鏡被聚焦在熱釋電紅外傳感器PIR的探測元上，探測元接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化后失去電荷平衡，向外釋放電荷，產(chǎn)生電壓信號；該信號傳遞到信號處理模塊的BISS0001芯片一級放大電路的同相輸入端，然后耦合給芯片內(nèi)部的二級運(yùn)算放大電路，通過BISS OOOl內(nèi)部的雙向鑒幅器檢出有效的觸發(fā)信號；BISS 0001的光敏觸發(fā)端9號引腳接高電平，屏蔽光照強(qiáng)度的影響，3號引腳4號引腳接電阻R9和電容C6確定觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti, 5號引腳6號引腳接電阻R8和電容C7確定芯片的輸出延遲時(shí)間Tx，I號引腳接高電平選擇可重復(fù)觸發(fā)模式，即2號引腳感應(yīng)輸出高電平后在延遲時(shí)間Tx內(nèi)，如果有人體在其感應(yīng)范圍內(nèi)活動(dòng)，輸出一直保持高電平；人體離開后，輸出變?yōu)榈碗娖剑珺ISS 0001開始封鎖時(shí)間計(jì)時(shí)，封鎖時(shí)間段內(nèi)，BISS 0001不接受任何觸發(fā)信號，封鎖時(shí)間結(jié)束后，BISS 0001開始第
二個(gè)檢測循環(huán)。
[0021]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種車載人體檢測裝置，其特征是:包括傳感模塊、信號處理模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、電源模塊和車輛接口，其中: 所述傳感模塊包括熱釋電紅外傳感器PIR和菲涅爾透鏡，菲涅爾透鏡鏈接熱釋電紅外傳感器，用于檢測人體發(fā)出的紅外輻射，并將其轉(zhuǎn)化成被感知的變化的溫度信號，熱釋電紅外傳感器連接信號處理模塊； 所述信號處理模塊，包括BISS OOOl芯片和外圍電路，用于放大、過濾變化的溫度信號，連接驅(qū)動(dòng)模塊； 所述驅(qū)動(dòng)模塊，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號，連接車輛接口 ； 所述電源模塊，用于為車輛接口提供電源，連接車輛接口。
2.如權(quán)利要求1所述的一種車載人體檢測裝置，其特征是:所述BISS0001芯片包括16個(gè)引腳，I號引腳接+3.3V高電平，選擇可重復(fù)觸發(fā)模式；2號引腳接電阻R10，控制三極管Ql的工作狀態(tài)；3號引腳4號引腳經(jīng)電阻R9和電容C6接地，確定芯片的觸發(fā)封鎖時(shí)間Ti ；5號引腳6號引腳經(jīng)電阻R8和電容C7接地，確定芯片的輸出延遲時(shí)間Tx ；7號引腳為芯片負(fù)極，直接接地；8號引腳接+3.3V的參考電源；9號引腳接+3.3V高電平，芯片處于常工作狀態(tài)；10號引腳經(jīng)電阻R7接地，用于設(shè)置芯片內(nèi)部運(yùn)算放大器的偏置電流；11號引腳為芯片正極，接+3.3V電源；12號引腳經(jīng)電阻R2、電容C4、電阻R3、電容C2接芯片內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器的輸出端，即芯片的I號引腳；13號引腳為芯片內(nèi)部第二級運(yùn)算放大器反相輸入端，接在電阻R3與電容C4之間；14號引腳接電阻R4，接收來自熱釋電紅外傳感器的信號；15號引腳經(jīng)電阻R6電容C5接地；16號引腳為芯片內(nèi)部第一級運(yùn)算放大器的輸出端,與第二級運(yùn)算放大器的輸入端進(jìn)行耦合。
3.如權(quán)利要求1所述的一種車載人體檢測裝置，其特征是:所述驅(qū)動(dòng)模塊，包括二極管Dl、電磁繼電器KVl、三極管Ql，其中電磁繼電器KVl為24V常開繼電器、三極管Ql為NPN型開關(guān)三極管；電磁繼電器KVl的控制線圈與二極管Dl并聯(lián)后與三極管Ql的集電極連接，二極管Dl起續(xù)流保護(hù)作用，吸收電磁繼電器KVl控制線圈電流突變時(shí)產(chǎn)生的反向電動(dòng)勢；三極管Ql的基極與電阻RlO連接，發(fā)射極接地；電磁繼電器KVl輸出端接車輛接口，控制車輛的報(bào)警電路。
4.如權(quán)利要求1所述的一種車載人體檢測裝置，其特征是:所述電源模塊，包括穩(wěn)壓芯片LM2576-3.3和周邊電路；穩(wěn)壓芯片的I號引腳為電源輸入端，接車輛接口的I號引腳和電容C14，用于吸收輸入端可能出現(xiàn)的大的瞬態(tài)電壓；2號引腳為電壓輸出端，連接儲能電感L1、續(xù)流二極管D3、旁路電容C8，用于穩(wěn)定的輸出熱釋電紅外傳感器和BISS 0001需要的3.3V電壓；3號引腳和5號引腳并聯(lián)后接地；4號引腳為輸出電壓反饋端，連接熱釋電紅外傳感器的輸出端；電阻Rll和發(fā)光二極管D2組成電源指示燈電路。
5.如權(quán)利要求1所述的一種車載人體檢測裝置，其特征是:所述車輛接口，包括三個(gè)引腳，I號引腳接車輛電源正極、2號引腳接控制電路、3號引腳接車輛電源負(fù)極。
【文檔編號】G01J5/10GK103712696SQ201310742441
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】趙佳, 王欽普 申請人:中通客車控股股份有限公司