专利名称：一种移动物体微波探测传感装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种移动物体微波探测传感器，特别是应用于扶梯节能腔制中的移动物体(乘客)的检测。
背景技术：
现有扶梯节能控制技术中，如何精确判断物体运动方向、位移，从而确定物体运动轨迹是在扶梯节能控制以及商场自动门控制中经常遇到的、题。检测移动物体(主要指乘客)经常采用的技术是红外传感器、超声波传感器或者机械开关，这些技术主要包括有1、专利《感应式节能自动扶梯》(专利号ZL201020209963. X)公开了一种感应式节能自动扶梯控制方法，该方法“在自动扶梯的入口处设有一红外感应器，所述红外感应器与电梯的控制电路控制连接”。其不足是，红外感应器在检测乘客时不能判断乘客的行走路线，只能判断在一定范围内是否有人？因而经常发送错误判断，造成扶梯空载运行。2、专利《一种扶梯入口人体感应器》(专利号ZL201010132830. 1)公开了一种扶梯入口人体感应器设计方法，主要技术内容是“人体信号采集电路的结构中包括电源供给电路、超声波收发器及其配套的驱动电路、以及回馈信号处理电路”。其不足是，超声波传感器检测快速移动的物体时容易出现漏检，造成乘客已经走到扶梯上，但是扶梯没有收到乘客信号，因而扶梯继续保持低速或停止状态，影响了扶梯的正常运行。
发明内容本实用新型目的是解决现有扶梯对移动物体(乘客)检测中检测距离、检测角度和移动速度不准确的、题，提供一种移动物体微波探测传感装置。本实用新型提供的移动物体微波探测传感装置，包括雷达探头模块、微波信号放大模块、单片机处理模块、输出驱动模块和参数设置模块，其中，雷达探头模块依次连接微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，单片机处理模块同时连接参数设置模块。该装置还包括电源转换模块，该电源转换模块同时连接雷达探头模块、微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，电源转换模块为传感装置的上述各个部分提供DC3. 3V直流稳压电源。该传感装置的工作原理雷达探头模块1向指定区域，包括设定距离、设定角度发射2. 4GHZ的电磁波(发射频率可以在2. 39GHZ到2. 41GHZ之间)，同时接收移动物体返回的反射波，当物体移动速度越快，距离越近时，反射波信号越强，据此输出微波信号给放大模块。微波信号放大模块 2对移动物体的反射信号进行检波和信号放大，放大后的方波信号传输到单片机处理模块； 单片机处理模块3根据设定的检测距离来判断接收到的微波信号是否有效？如果是在检测距离以内接收到物体移动信号，那么，单片机会输出信号给驱动模块；输出驱动模块4通过晶体管将单片机信号进行放大后直接输出或者驱动继电器，再通过继电器触点输出。参数设置模块5用于设定检测距离。电源转换模块6为传感装置的各个部分提供DC3. 3V直流稳压电源。本实用新型的优点和积极效果本实用新型提供的传感装置采用微波原理检测移动物体(乘客)，它通过发送 2. 4GHZ的电磁波，能够在设定距离(通常4米)、设定角度(水平角度80度，垂直角度32 度)范围内快递检测移动物体，能够识别速度在5厘米/秒到100厘米/秒之间的运动物体。本传感装置采用低功耗设计，微波发射功率小于15dBm，传感装置总功耗小于2W。本实用新型的优点是(1)集成度高本微波探测传感器将雷达探头、放大电路、单片机处理电路、输出驱动电路和电源转换电路集成在一起，解决了以往同类产品结构复杂、接线多等缺点。(2)穿透性本微波探测传感器可穿透厚度小于5毫米的非金属物体，例如扶梯塑料裙板，应用在非金属裙板的扶梯，可直接在内部隐藏安装，不需开孔，对整梯外观无任何影响。(3)适应性本微波探测传感器只对行走中的乘客进行检测，可以根据扶梯安装情况调节检测范围，具有很好的环境适应能力。(4)可靠性微波探测传感器通过雷达技术进行检测，不受光照影响，不受乘客衣服颜色影响，从而更大程度的保证了检测的可靠性。(5)兼容性微波探测系统外形尺寸小，对安装空间要求小，可适应各种扶梯的安装使用。(6)专业性微波探测传感器针对扶梯节能控制专门设计。防护等级高，安装简单，性能可靠。
图1是移动物体微波探测传感装置结构示意图；图2是移动物体微波探测传感装置电气原理图；图3是移动物体微波探测传感装置安装图。图中，1雷达探头模块、2微波信号放大模块、3单片机处理模块、4输出驱动模块、5 参数设置模块、6电源转换模块、7扶手带、8梯级。
具体实施方式
实施例1 如图1所示，本实用新型提供的移动物体微波探测传感装置，包括雷达探头模块 1、微波信号放大模块2、单片机处理模块3、输出驱动模块4和参数设置模块5，其中，雷达探头模块依次连接微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，单片机处理模块同时连接参数设置模块。该装置还包括电源转换模块6，该电源转换模块同时连接雷达探头模块、微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，电源转换模块为传感装置的上述各个部分提供DC3. 3V直流稳压电源。雷达探头模块1的功能是向指定区域，包括设定距离、设定角度发射2. 4GHZ的电磁波，同时接收移动物体返回的反射波，当物体移动速度越快，距离越近时，反射波信号越强，据此输出微波信号给放大模块。微波信号放大模块2的功能是对移动物体的反射信号进行检波和信号放大，放大后的方波信号MW_AN传输到单片机U2(芯片型号STM32F101C8)的引脚19。单片机处理模块3的功能是根据设定的检测距离来判断接收到的微波信号是否有效？如果是在检测距离以内接收到物体移动信号，会通过LEDl绿色指示灯指示有移动物体进入检测区域。如果移动信号持续1秒以上，单片机会输出信号给驱动模块，同时通过 LED2红色指示灯指示输出信号。输出驱动模块4的功能是通过晶体管Q3(元件型号901 将单片机信号进行放大后直接输出或者驱动继电器Kl (元件型号RELAY-SPST)，再通过继电器Kl的触点输出。参数设置模块5包括粗调和微调开关。设置开关Sl是一个四位开关，其中DIP4 表示粗调，OFF代表远距离探测，距离在2米-4米之间；ON代表近距离探测，距离在2米以内；DIP1、2、3表示微调，数值越大，距离越远；数值越小，距离越近。电源转换模块6的功能是将外部输入的DC5V电源转换成DC3. 3V电源，提供给雷达探头模块1、微波信号放大模块2、单片机处理模块3、输出驱动模块4和参数设置模块5 使用。该装置的具体连接原理图参见图2。具体应用举例如图3所示，本传感装置在扶梯节能控制中的应用实例。在扶梯的入口处左右两边的扶手带7下方各安装一只移动物体微波探测传感装置，两只传感装置内倾30度左右， 同时上仰15度左右，在扶梯入口处构成一个封闭的探测区域。当乘客接近扶梯踏板时，就会触发其中的一只或两只传感装置。传感装置的输出信号发送到扶梯的控制系统中，扶梯的控制系统会启动扶梯，将乘客送到楼上。
权利要求1.一种移动物体微波探测传感装置，其特征在于该装置包括雷达探头模块、微波信号放大模块、单片机处理模块、输出驱动模块和参数设置模块，雷达探头模块依次连接微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，单片机处理模块同时连接参数设置模块。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于该装置还包括电源转换模块，该电源转换模块同时连接雷达探头模块、微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块。
专利摘要一种移动物体微波探测传感装置。该装置包括雷达探头模块、以及依次与雷达探头模块连接的微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，单片机处理模块同时连接参数设置模块，电源转换模块同时连接雷达探头模块、微波信号放大模块、单片机处理模块和输出驱动模块，电源转换模块为传感装置的上述各个部分提供DC3.3V直流稳压电源。该装置采用微波原理检测移动物体(乘客)，它通过发送2.4GHz的电磁波，能够在设定距离(通常4米)、设定角度(水平角度80度，垂直角度32度)范围内快递检测移动物体，能够识别速度在5厘米/秒到100厘米/秒之间的运动物体。本传感装置采用低功耗设计，微波发射功率小于15dBm，传感装置总功耗小于2W。
文档编号G01S13/06GK202177698SQ20112026757
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月27日 优先权日2011年7月27日
发明者张德军, 张德民 申请人:天津市英克瑞电子技术有限公司