單元2向報(bào)警器3發(fā)送指令，報(bào)警器3啟動(dòng)報(bào)警機(jī)制，同時(shí)執(zhí)行步驟S3 ;否則，當(dāng)未探測(cè)到大于該第一觸發(fā)波峰閾值的第一人體運(yùn)動(dòng)波峰值時(shí)，智能識(shí)別單元2將判定第一傳感區(qū)域內(nèi)未出現(xiàn)入侵者，報(bào)警器3處于開路狀態(tài)。
[0071]在本實(shí)施例的步驟S3中，所述模式切換指令動(dòng)作具體包括以下步驟:Sal、在第一延遲時(shí)間內(nèi)保持身體及手部靜止；Sa2、手部正對(duì)所述多普勒探頭I并在所述多普勒探頭I發(fā)射信號(hào)方向上的手部指令動(dòng)作距離內(nèi)執(zhí)行手部指令動(dòng)作，所述手部指令動(dòng)作的速率處于手部動(dòng)作速率區(qū)間內(nèi)，并持續(xù)第一動(dòng)作時(shí)間；Sa3、在第二延遲時(shí)間內(nèi)保持身體及手部靜止。圖5是本發(fā)明的模式切換指令動(dòng)作第一實(shí)施例的示意圖。如圖5所示，使用者首先在離多普勒探頭I一個(gè)較近的距離內(nèi)保持直立并將手掌正對(duì)多普勒探頭I的中心發(fā)射區(qū)域，此時(shí)手掌與多普勒探頭I距離約5-300cm，為了保證手掌與多普勒探頭I的距離盡可能近，多普勒探頭I在安裝時(shí)其高度應(yīng)與用戶手部高度相適配，對(duì)于大多數(shù)成年人而言以1.5m為優(yōu)。對(duì)于特殊場(chǎng)合及特殊用戶的需求，如幼兒園或用戶為兒童，可以適當(dāng)調(diào)整所述安裝高度。除了高度外，使用時(shí)需同時(shí)保證多普勒探頭I的探測(cè)方向上所形成的底面半徑約0.5m，高為有效探測(cè)距離的圓錐形探測(cè)區(qū)域內(nèi)，除用戶自身及手掌外無其他顯著障礙物及干擾運(yùn)動(dòng)物體，從而使用戶的手部指令動(dòng)作頻率遠(yuǎn)高于白噪聲頻率及干擾動(dòng)作頻率。上述身體及手掌靜止過程持續(xù)第一延遲時(shí)間。在本實(shí)施例中，緊接著使用者手掌以一特定速度做勻速運(yùn)動(dòng)逐漸接近多普勒探頭1，并持續(xù)第一動(dòng)作時(shí)間。根據(jù)多普勒效應(yīng)原理，發(fā)射信號(hào)與接收信號(hào)之間產(chǎn)生差值，且差頻信號(hào)的頻率與手掌的運(yùn)動(dòng)速度相關(guān)。由于手掌大小能基本全覆蓋探測(cè)面，且掌面與探測(cè)信號(hào)傳播方向成垂直關(guān)系，因此上述手掌動(dòng)作能形成最大的有效反射面，使反射信號(hào)的幅值最大化，進(jìn)而提供最多的飽和波峰值。上述第一手部動(dòng)作的過程并不是唯一的，用戶可以設(shè)置不同的手掌運(yùn)動(dòng)速度，使反射波對(duì)應(yīng)的頻率處于不同的區(qū)間，或者采用其他類型的手部動(dòng)作，如在伸手的過程中使手掌與探測(cè)信號(hào)傳播方向有一傾斜角，則有效反射面減小，得到的飽和波峰值減少，因此，對(duì)于不同手掌大小及形狀的使用者而言，即使所做手部動(dòng)作完全相同，也有可能因?yàn)榉瓷涿娴牟煌a(chǎn)生不同的反射波形，因此進(jìn)一步提高了本發(fā)明的可識(shí)別安全性能。此外，采取在近距離內(nèi)擺手的方法也是可行的，經(jīng)試驗(yàn)證明，以同樣的線速度在I秒內(nèi)做伸手運(yùn)動(dòng)和擺手運(yùn)動(dòng)，伸手運(yùn)動(dòng)可以獲得10-20個(gè)飽和波峰值，而擺手動(dòng)作則只能得到7個(gè)左右的飽和波峰值。完成第一手部動(dòng)作后，再次保持身體及手部靜止，持續(xù)第二延遲時(shí)間。
[0072]在本實(shí)施例的步驟S3中，具體包括以下子步驟:S31、記錄單位時(shí)間內(nèi)大于飽和波峰閾值的所述波峰值的個(gè)數(shù)；S32、若在所述第一延遲時(shí)間及所述第二延遲時(shí)間內(nèi)未探測(cè)到大于噪聲閾值的所述波峰值，而在所述第一動(dòng)作時(shí)間內(nèi)探測(cè)到大于所述飽和閾值的所述波峰值的個(gè)數(shù)處于預(yù)定的波峰值個(gè)數(shù)區(qū)間中，且頻率值處于與手部動(dòng)作速率區(qū)間相對(duì)應(yīng)的手部動(dòng)作頻率區(qū)間中，則判斷所述運(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)滿足模式切換指令動(dòng)作的定義，并執(zhí)行步驟S4。以下將以對(duì)波形圖進(jìn)行分析的形式詳細(xì)說明上述判斷原理。
[0073]圖6是本發(fā)明的使用者伸手動(dòng)作時(shí)探頭信號(hào)波形圖。在圖6-圖9以及圖11-圖13的波形圖中，橫軸坐標(biāo)代表時(shí)間值，其間隔為2ms，縱軸為多普勒探頭I所產(chǎn)生的差頻信號(hào)正弦波電壓值。上述波形圖中，信號(hào)頻率并未直接顯示，但可以根據(jù)公式f=i/T，即取信號(hào)周期的倒數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單運(yùn)算。如圖6所示，在第一及第二延遲時(shí)間內(nèi)，由于使用者的身體及手部均保持了靜止?fàn)顟B(tài)，多普勒探頭I未在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)探測(cè)到運(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)，因此波形圖上顯示出來的信號(hào)波動(dòng)實(shí)際上是儀器自身所產(chǎn)生的白噪聲，開發(fā)者在單片機(jī)算法中設(shè)置一噪聲閾值，當(dāng)波峰值小于該噪聲閾值時(shí)，則判定信號(hào)僅僅為白噪聲。
[0074]相比之下，在第一動(dòng)作時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生了明顯的飽和波峰值，這是由于多普勒探頭I成功探測(cè)到了手部指令動(dòng)作，反射差頻信號(hào)經(jīng)過放大產(chǎn)生明顯的正弦波電壓值，開發(fā)者預(yù)設(shè)值一飽和閾值，當(dāng)信號(hào)波峰值大于該飽和閾值時(shí)，則判定為飽和波峰值，智能識(shí)別模塊2中的計(jì)數(shù)器累積第一動(dòng)作時(shí)間內(nèi)的飽和波峰值個(gè)數(shù)，當(dāng)該個(gè)數(shù)位于預(yù)設(shè)的波峰值個(gè)數(shù)區(qū)間，且信號(hào)的頻率位于手部動(dòng)作頻率區(qū)間，則判定用戶所作出的是與預(yù)定的模式切換指令動(dòng)作速度及運(yùn)動(dòng)方式相符的模式切換指令動(dòng)作。在上述整個(gè)識(shí)別過程中，模式切換指令動(dòng)作由第一延遲時(shí)間內(nèi)的靜止，第一動(dòng)作時(shí)間內(nèi)的手部指令動(dòng)作，以及第二延遲時(shí)間內(nèi)的靜止三個(gè)階段所組成，通過三個(gè)階段之間信號(hào)波形的明顯差異，有效排除了因用戶或環(huán)境誤觸發(fā)造成的開關(guān)誤動(dòng)，從而提高了該識(shí)別系統(tǒng)的可靠性。
[0075]圖7是本發(fā)明的使用者伸擺手作時(shí)探頭信號(hào)波形圖。如圖7所示，由于使用者的手部與多普勒探頭I之間的相對(duì)距離成周期性地改變，形成“遠(yuǎn)——近——遠(yuǎn)——近——遠(yuǎn)”的規(guī)律，因此其波形圖的幅值也呈現(xiàn)出明顯的周期性電壓值大小變化，在手部靠近時(shí)，波峰值達(dá)到飽和閾值，而在手部擺離時(shí)，波峰值降至飽和閾值以下，因此在單位時(shí)間內(nèi)，該種手部動(dòng)作所產(chǎn)生的飽和波峰值應(yīng)少于圖5中手部指令動(dòng)作第一實(shí)施例所使用的伸手方法。因此，多普勒探頭I可以有效區(qū)分各種不同類型手部動(dòng)作之間的差別。
[0076]圖8是本發(fā)明的使用者身體整體晃動(dòng)時(shí)探頭信號(hào)波形圖。如圖8所示，由于使用者身體同樣能形成大的多普勒反射面，但身體不如手部靈活，其活動(dòng)規(guī)律沒有手部明顯，因此其在波形圖也將形成一相對(duì)雜亂無章的正弦信號(hào)波形，上述信號(hào)如與手部動(dòng)作所產(chǎn)生的信號(hào)所疊加，將對(duì)手部動(dòng)作的判別工作造成嚴(yán)重的障礙。因此，在實(shí)施手部動(dòng)作時(shí)，必須確保身體的相對(duì)靜止，以保證手部動(dòng)作探測(cè)的成功率。
[0077]圖9是本發(fā)明的使用者由遠(yuǎn)至近靠近裝置時(shí)探頭信號(hào)波形圖。如圖9所示，使用者與探頭的距離，和波形圖上正弦電壓值成反比關(guān)系，且當(dāng)使用者與探頭足夠近并停止運(yùn)動(dòng)后，正弦電壓值回歸至噪聲閾值內(nèi)，此一觀察結(jié)果與多普勒效應(yīng)理論完全吻合。
[0078]本發(fā)明所采用的模式切換指令動(dòng)作，還可以采取引入多次靜止與多次手部指令動(dòng)作的方式來完成，及主要目的是增加指令動(dòng)作的復(fù)雜性，達(dá)到更好地規(guī)避誤觸誤判的結(jié)果。而多次手部指令動(dòng)作的方式可以完全相同，也可以有所區(qū)別，如第一次手部指令動(dòng)作為伸手，第二次手部指令動(dòng)作為擺手，用戶可以根據(jù)實(shí)際安全等級(jí)的需要，環(huán)境的易觸發(fā)程度，以及自身的使用習(xí)慣進(jìn)行預(yù)先設(shè)定。且只有當(dāng)兩次使用者動(dòng)作都判定為合法的指令動(dòng)作時(shí)，智能識(shí)別單元才能成功識(shí)別。智能識(shí)別單元2對(duì)其分析過程與上述描述相同，在此不再贅述。除此之外，在本發(fā)明裝置中通過添加硬件的方式，如設(shè)置探測(cè)模式切換按鍵，用于手動(dòng)下達(dá)探測(cè)模式切換指令，亦在本申請(qǐng)保護(hù)范圍之列。
[0079]在本發(fā)明的步驟S4中，具體包括以下子步驟:S41、以預(yù)定的采樣頻率對(duì)所述中頻信號(hào)進(jìn)行采樣，記錄所述中頻信號(hào)在第二動(dòng)作時(shí)間內(nèi)的全部波峰值并求算數(shù)平均值，所得結(jié)果為第三波峰平均值；S42、選擇所述中頻信號(hào)在所述單位時(shí)間內(nèi)預(yù)定數(shù)量個(gè)具有最大振幅的波峰值并求算數(shù)平均值，所得結(jié)果為第四波峰平均值；S43、對(duì)所述第三波峰平均值與所述第四波峰平均值進(jìn)行差分運(yùn)算，所得結(jié)果為第二修正值；S44、對(duì)所述第四波峰平均值與所述第二修正值進(jìn)行差分運(yùn)算，所得結(jié)果為與所述第二感應(yīng)距離對(duì)應(yīng)的第二人體運(yùn)動(dòng)波峰值；S45、定義所述第二人體運(yùn)動(dòng)波峰值為第二觸發(fā)波峰閾值并存儲(chǔ)至智能識(shí)別單元2以替換所述步驟S25中所述第一觸發(fā)波峰閾值，使得所述第二感應(yīng)距離作為判斷依據(jù)替換所述步驟S2中的所述第一感應(yīng)距離。首先，記錄第二動(dòng)作時(shí)間內(nèi)按照特定采樣頻率所采集的中頻信號(hào)的全部波峰值，并取其算數(shù)平均值，是為第三波峰平均值，該步驟與上述步驟S21的區(qū)別在于，步驟S21是在連續(xù)時(shí)間區(qū)間上的持續(xù)采樣，并將該連續(xù)時(shí)間區(qū)間分割成多個(gè)單位時(shí)間區(qū)間，而步驟S41的采樣時(shí)間，即第二動(dòng)作時(shí)間是固定的，即步驟S3確認(rèn)將系統(tǒng)自一般探測(cè)模式切換至距離設(shè)置模式后，使用者需在一段固定的時(shí)間內(nèi)完成相應(yīng)的動(dòng)作，以使系統(tǒng)得以識(shí)別出人體運(yùn)動(dòng)模型，而第二動(dòng)作時(shí)間后系統(tǒng)將自距離設(shè)置模式重新切換回一般探測(cè)模式；其次，將該段第二動(dòng)作時(shí)間內(nèi)所采樣的全部波峰值按照振幅大小進(jìn)行排序，在本實(shí)施例中，取其最大的30個(gè)波峰值，并取其算數(shù)平均值，是為第三波峰平均值；再次，將第三波峰平均值與第四波峰平均值進(jìn)行差分運(yùn)算，得到第二修正值，最后再利用第四波峰平均值與第二修正值進(jìn)行差分運(yùn)算，所得結(jié)果為與第二感應(yīng)距離對(duì)應(yīng)的第二人體運(yùn)動(dòng)波峰值。第二人體運(yùn)動(dòng)波峰值為對(duì)應(yīng)于第二感應(yīng)距離時(shí)自動(dòng)感應(yīng)安防系統(tǒng)信號(hào)值，此時(shí)通過將該第二人體運(yùn)動(dòng)波峰值定義為第二觸發(fā)波峰閾值，將其存儲(chǔ)至單片機(jī)Ul的存儲(chǔ)器中，以替換原第一觸發(fā)波峰閾值，作為自動(dòng)感應(yīng)安防系統(tǒng)的新的啟動(dòng)門限信號(hào)波峰值。則下次啟動(dòng)系統(tǒng)并運(yùn)行至步驟S2時(shí)，系統(tǒng)對(duì)于距離的判斷依據(jù)將會(huì)是判斷第二感應(yīng)距離內(nèi)是否存在運(yùn)動(dòng)人體目標(biāo)。
[0080]圖10所示，為本發(fā)明的人體運(yùn)動(dòng)模型第二實(shí)施例的示意圖。在本實(shí)施例中，用