人体跟踪系统的制作方法
【专利说明】人体跟踪系统
[0001]
技术领域
[0002]本发明涉及智能家居技术领域，具体地，涉及一种人体跟踪系统。
【背景技术】
[0003]随着科学技术的发展，健康化、智能化已成为未来生活的必然趋势。尤其是在家庭生活中，人们引进了越来越多的智能家居，对生活中各种事务的智能化需求需要越大。
[0004]人体热源跟踪就是其中一种重要的需求，例如父母希望对家中孩子的生活进行一天的记录和跟踪，病人的家属希望能够实时监测到病人的情况。
[0005]人体接近传感装置能够利用微波技术对人体进行感应，能够灵敏地检测到移动的人体热源，并通过单片机的控制进行跟踪锁定。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是提供一种利用人体接近传感装置使用摄像头对固定空间内的人体进行跟踪的人体跟踪系统。
[0007]本发明解决上述问题所采用的技术方案是:
人体跟踪系统，包括热源传感装置、控制装置、驱动装置、两个步进电机、摄像装置:热源传感装置，用于采集热源信号并将采集到的热源信号发送给控制装置；控制装置，用于根据热源传感装置发送至的热源信号判断热源位置，并控制驱动装置驱动步进电机工作；驱动装置，用于在控制装置的控制下驱动步进电机工作；两个步进电机，分别用于控制摄像装置和热源传感装置，使摄像装置对准热源，使热源传感装置搜索热源；摄像装置，用于对热源进行摄像。
[0008]作为本发明的进一步改进，所述控制装置包括主控芯片和连接在主控芯片上的参考电压调理电路和比较电路；所述参考电压调理电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl，其中，电阻Rl与电源VCC相连，电阻R2接地，电阻Rl与电阻R2串联，电阻R2两端还并联有电容Cl ;所述比较电路由比较器UIA构成，比较器UlA的正向输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间，反向输入端连接热源传感装置的输出端，输出端连接主控芯片。
[0009]进一步，所述热源传感装置由电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3和热敏电阻RTl组成，其中，电阻R3与电源相连，电阻R5和电容C3均接地，电阻R3、电容C2、电阻R5依次串联在一起，电阻R4与电容C3串联后并联在电容C2和电阻R5两端，所述热敏电阻RTl并联在电容C2两端，所述电容C3与电阻R4连接处为该热源传感装置的输出端，其连接比较器UlA的反向输入端。
[0010]进一步，所述热源传感装置由串联在一起的热敏电阻RTl和分压电阻R6构成，热敏电阻RTl接地，分压电阻R6与电源连接，比较器UlA的反向输入端连接在热敏电阻RTl和分压电阻R6之间。
[0011]进一步，所述电阻Rl或电阻R2为可调电阻。
[0012]进一步，所述比较器UlA采用电压比较器LM393。
[0013]综上，本发明的有益效果是:
1、本发明为智能家居提供了一种人体跟踪系统，满足了人们智能化生活的需求；
2、本发明的智能跟踪系统具有调整热源传感装置位置和摄像装置朝向的功能，控制方便灵活；
3、本发明的各模块相互支撑但又各自相互独立，通用性较强。
【附图说明】
[0014]图1是本发明的结构示意图；
图2是实施例1中的控制装置和热源传感装置的电路图；
图3是实施例2中的控制装置和热源传感装置的电路图。
【具体实施方式】
[0015]下面结合实施例及附图，对本发明作进一步地的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0016]实施例1:
如图1所示，人体跟踪系统，包括热源传感装置、控制装置、驱动装置、两个步进电机、摄像装置:
热源传感装置，用于采集热源信号并将采集到的热源信号发送给控制装置；
控制装置，用于根据热源传感装置发送至的热源信号判断热源位置，并控制驱动装置驱动步进电机工作；
驱动装置，用于在控制装置的控制下驱动步进电机工作；
两个步进电机，分别用于控制摄像装置和热源传感装置，使摄像装置对准热源，使热源传感装置搜索热源；
摄像装置，用于对热源进行摄像。
[0017]以下为各模块的【具体实施方式】:
如图2所示，所述控制装置包括主控芯片和连接在主控芯片上的参考电压调理电路和比较电路；所述参考电压调理电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl，其中，电阻Rl与电源VCC相连，电阻R2接地，电阻Rl与电阻R2串联，电阻R2两端还并联有电容Cl ;所述比较电路由比较器UIA构成，比较器UlA的正向输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间，反向输入端连接热源传感装置的输出端，输出端连接主控芯片。其中，电阻Rl或电阻R2中有一个电阻为可调电阻。
[0018]所述热源传感装置由电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3和热敏电阻RTl组成，其中，电阻R3与电源相连，电阻R5和电容C3均接地，电阻R3、电容C2、电阻R5依次串联在一起，电阻R4与电容C3串联后并联在电容C2和电阻R5两端，所述热敏电阻RTl并联在电容C2两端，所述电容C3与电阻R4连接处为该热源传感装置的输出端，其连接比较器UlA的反向输入端。
[0019]本实施例中，Rl、R2、Cl组成热源电压对应参考电压调理电路；RTl、R3、R4、R5、C2、C3组成热源传感装置，热敏电阻RTl的电阻值随所在位置的温度变化而变化，将热敏电阻RTl所在位置的温度变化对应的电阻信号转化为电压信号供主控芯片测量。图2是正向温度系数热敏电阻(电阻值随温度的升高而变大)的接法，如采用负温度系数热敏电阻则需将R4的右端由图2中的“A”点移至图2中的“B”点。热源传感装置将温度变化对应的电阻信号转化为电压信号并进行滤波处理后送主控芯片U2的ADCl端口，由主控芯片完成温度的测量。滤波后的电压信号还被送入比较器UlA中，与参考电压调理电路中R2上分得的电压做比，如其大于R2上分得的电压即表示热敏电阻RTl靠近人体热源，主控芯片控制驱动装置从而步进电机将摄像装置对准该位置和并控制热敏电阻RTl改变距离。
[0020]本实施例中热源传感装置可匹配多种热敏电阻，通用性好；参考电压调理电路可调整Rl和R2的阻值，进一步增强本电路的通用性。
[0021]主控芯片采用深圳华联公司SC89F516单片机，该单片机是一款高速高效的8位单片机，该单片机兼容了传统51单片机的所有优势，单片机内含有ADC、SPI模块等，能够实现程序的防破解堵漏洞的功能。
[0022]所述比较器UlA采用通用电压比较器LM393，由两个集成的高精度电压比较器构成，其线性度好，失调电压最低为2.0mv，具有低功耗的特性，可以减少由于温漂引起的失调电压，输入共模电压接近地电平。
[0023]驱动装置采用了 ULN2803芯片，该芯片内部集成了 8个达林顿管，可以承载较大的电压、电流。
[0024]本实施例中使用热敏电阻以及双电压比较器LM393进行电信号的采集处理，通过SC89F516单片机进行高低电平的判断，通过编程控制廉价、低功耗、驱动电流大的芯片ULN2803实现对步进电机的控制，从而实现热源的自动搜索。该方案具有成本低、功耗小、结构架设简单、程序编写方便等优势。
[0025]实施例2:
如图3所示，本实施例与实施例1的区别在于热源传感装置电路的不同:
本实施例中，所述热源传感装置由串联在一起的热敏电阻RTl和分压电阻R6构成，热敏电阻RTI接地，分压电阻R6与电源连接，比较器UlA的反向输入端连接在热敏电阻RTI和分压电阻R6之间。本实施例中，热敏电阻RTl与固值电阻R6进行串联分压，将RTl的电压加到比较器UlA的反向输入端，比较器UlA同向输入端由Rl和R2进行分压，采用该方式，系统传感部分的灵敏度可调。可以改变传感器的探测距离，方便硬件调试。
[0026]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.人体跟踪系统，其特征在于，包括热源传感装置、控制装置、驱动装置、两个步进电机、摄像装置: 热源传感装置，用于采集热源信号并将采集到的热源信号发送给控制装置； 控制装置，用于根据热源传感装置发送至的热源信号判断热源位置，并控制驱动装置驱动步进电机工作； 驱动装置，用于在控制装置的控制下驱动步进电机工作； 两个步进电机，分别用于控制摄像装置和热源传感装置，使摄像装置对准热源，使热源传感装置搜索热源； 摄像装置，用于对热源进行摄像。2.根据权利要求1所述的人体跟踪系统，其特征在于，所述控制装置包括主控芯片和连接在主控芯片上的参考电压调理电路和比较电路； 所述参考电压调理电路包括电阻R1、电阻R2、电容Cl，其中，电阻Rl与电源VCC相连，电阻R2接地，电阻Rl与电阻R2串联，电阻R2两端还并联有电容Cl ； 所述比较电路由比较器UIA构成，比较器UlA的正向输入端连接在电阻Rl和电阻R2之间，反向输入端连接热源传感装置的输出端，输出端连接主控芯片。3.根据权利要求2所述的人体跟踪系统，其特征在于，所述热源传感装置由电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2、电容C3和热敏电阻RTl组成，其中，电阻R3与电源相连，电阻R5和电容C3均接地，电阻R3、电容C2、电阻R5依次串联在一起，电阻R4与电容C3串联后并联在电容C2和电阻R5两端，所述热敏电阻RTl并联在电容C2两端，所述电容C3与电阻R4连接处为该热源传感装置的输出端，其连接比较器UlA的反向输入端。4.根据权利要求2所述的人体跟踪系统，其特征在于，所述热源传感装置由串联在一起的热敏电阻RTl和分压电阻R6构成，热敏电阻RTl接地，分压电阻R6与电源连接，比较器UlA的反向输入端连接在热敏电阻RTl和分压电阻R6之间。5.根据权利要求2至4任一所述的人体跟踪系统，其特征在于，所述电阻Rl或电阻R2为可调电阻。6.根据权利要求2至4任一所述的人体跟踪系统，其特征在于，所述比较器UlA采用电压比较器LM393。
【专利摘要】本发明涉及智能家居技术领域，公开了一种人体跟踪系统，包括热源传感装置、控制器、驱动装置、两个步进电机、摄像装置：热源传感装置，用于采集热源信号并将采集到的热源信号发送给控制装置；控制装置，根据热源传感装置发送至的控制信号判断热源位置，并控制驱动装置驱动步进电机工作；驱动装置，在控制装置的控制下驱动步进电机工作；两个步进电机，分别用于控制摄像装置和热源传感装置，使摄像装置对准热源，使热源传感装置搜索热源；摄像装置，对热源进行摄像。本发明为智能家居提供了一种人体跟踪系统，满足了人们智能化生活的需求，该系统具有调整热源传感装置位置和摄像装置朝向的功能，具有控制方便灵活、通用性较强等优点。
【IPC分类】G01K7/24
【公开号】CN105588659
【申请号】CN201410558461
【发明人】王立新
【申请人】王立新
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月19日