一种远程红外定位仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种远程红外定位仪，包括：一安装于被监测人员腿部的热释电红外传感器，一控制电路装置，所述控制电路装置与所述热释电红外传感器联动，热释电红外传感器的探测一次，则控制电路装置便发射一次无线电信号，一被监测人员随身携带的GPS系统，所述GPS系统接受控制电路装置发出的无线信号，以及一控制中心，所述控制中心与所述GPS系统进行双向信号传输，本实用新型可以利用人体发射出的红外射线检测人体信号，将其转换为无线电信号，利用无线发射器将其发送给GPS系统，其中GPS系统与控制中心进行双向信号传输，可实时跟踪定位被监测人员所处位置及其生命迹象，以达到在发生意外时及时搜查及救助的目的。
【专利说明】一种远程红外定位仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种实时定位系统，特别是利用采集到的人体红外信号进行实时追踪定位。
【背景技术】
[0002]对于边境巡逻员、电力系统巡线工人、野外勘探人员以及从事特殊工作的工作人员等，其工作场所往往在一些无人区或是事故多发的危险地带，这些地带发生地质灾害或是人为的事故时，人员出现伤亡状况后无法及时得到救助或是与救援中心失去联系，便会使伤亡情况更加严重。而目前使用的定位仪器为GPS导航仪，该设备可为使用者提供必要的路线指示及方位标注，但不具备发送方位信息给第三方的功能。因此，通过实时采集人体方位信号，使得第三方作为监控方能够及时获得有效的信息，对人员的追踪和及时救助有重要意义。
【发明内容】
[0003]本实用新型要解决的技术问题是提供一种远程红外定位仪，利用人体红外感应产生无线电信号，定时向监控中心发射信号，以确定人员位置。
[0004]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0005]一种远程红外定位仪，包括:
[0006]一安装于被监测人员腿部的热释电红外传感器，
[0007]一控制电路装置，所述控制电路装置与所述热释电红外传感器联动，热释电红外传感器的探测一次，则控制电路装置便发射一次无线电信号，
[0008]一被监测人员随身携带的GPS系统，所述GPS系统接受控制电路装置发出的无线
信号，
[0009]以及一控制中心，所述控制中心与所述GPS系统进行双向信号传输，
[0010]所述热释电红外传感器包括两个串联连接的第一探测元和第二探测元，所述第一探测元的正极端连接场效应管的栅极，第二探测元的正极端连接电源负极，场效应管的漏极连接电源正极，场效应管的源极连接输出信号端，所述该输出信号端连接有单片机寄存器端；还包括一位于第一探测元和第二探测元一侧的滤光片，所述滤光片将进入第一探测元和第二探测元的光源信号进行过滤。
[0011]在本实用新型的一个优选实施例中，所述控制电路装置包括单片机以及无线发射器，无线发射器将无线电信号传输至GPS系统。
[0012]在本实用新型的一个优选实施例中，所述热释电红外传感器的正前端设置有菲涅尔透镜。
[0013]通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型可以利用人体发射出的红外射线检测人体信号，将其转换为无线电信号，利用无线发射器将其发送给GPS系统，其中GPS系统与控制中心进行双向信号传输，可实时跟踪定位被监测人员所处位置及其生命迹象，以达到在发生意外时及时搜查及救助的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本实用新型的用户端的构成示意图。
[0017]图2为本实用新型的工作原理框图。
[0018]图3为本实用新型的热释电红外传感器的结构图。
[0019]图4为本实用新型的热释电红外传感器的工作原理图。
【具体实施方式】
[0020]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0021]参照图1及图2所示，一种远程红外定位仪，包括:一安装于被监测人员腿部的热释电红外传感器220，
[0022]热释电红外传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。人体辐射的红外线中心波长为iTlOum，而探测元件的波长灵敏度在0.2?20um范围内，并且几乎稳定不变。在传感器顶端开设了 一个装有滤光镜片的窗口，滤光片可通过光的波长范围为7?10um，正好适合于人体红外辐射的探测，而其它波长的红外线则由滤光片予以吸收，这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器；
[0023]一控制电路装置100，所述控制电路装置与所述热释电红外传感器联动，热释电红外传感器的探测一次，则控制电路装置便发射一次无线电信号，控制电路装置100包括单片机110以及无线发射器120，无线发射器将无线电信号传输至GPS系统。
[0024]其中热释电红外传感器220以及控制电路装置100均属于本实用新型的用户端200。
[0025]GPS系统包括嵌入式微处理器，同时与GPRS/3G模块相结合，可实现丰富协议接口，便于数据采集与远程监控的实现。考虑了目前，实时传输给GPS，通过3G实时传送给监控中心。
[0026]以及一控制中心，所述控制中心与所述GPS系统进行双向信号传输，监控中心将其获得的人员位置信息在需要时反馈至被监测人员携带的GPS系统，并可根据具体情况对其进行方向引导。
[0027]参照图2及图3所示，热释电红外传感器220的正前端设置有菲涅尔透镜210，热释电红外传感器220包括两个串联连接的第一探测元221和第二探测元222，240为高阻值电阻，其作用是释放栅极电荷，使场效应管正常工作。223为场效应管。由探测元件221和222将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。[0028]其中第一探测元221和第二探测元222均为很薄的薄片，每一片薄片相对的两面各引出一根电极，在电极两端则形成一个等效的小电容。
[0029]因为这两个小电容是做在同一硅晶片上的，因此形成的等效小电容能自身产生极化，在电容的两端产生极性相反的正、负电荷。红外传感器中两个电容是极性相反串联的。
[0030]当红外传感器没有检测到人体辐射出的红外线信号时，在电容两端产生极性相反、电量相等的正、负电荷，所以，正负电荷相互抵消，回路中无电流，传感器无输出。
[0031]当人体静止在传感器的检测区域内时，照射到两个电容上的红外线光能能量相等，且达到平衡，极性相反、能量相等的光电流在回路中相互抵消，传感器仍然没有信号输出。
[0032]当人体在传感器的检测区域内移动时，照射到两个电容上的红外线能量不相等，光电流在回路中不能相互抵消，传感器有信号输出。综上所述，红外传感器只对移动或运动的人体和体温近似人体的物体起作用。
[0033]由于探测元输出的是电荷信号，不能直接使用，因而需要通过场效应管将其转换为电压形式。
[0034]故选择将第一探测元221的正极端229连接场效应管223的栅极224，第二探测元222的正极端225连接电源负极226，场效应管223的漏极227连接电源正极，场效应管223的源极228连接输出信号端，所述该输出信号端连接有单片机寄存器端；还包括一位于第一探测元210和第二探测元220 —侧的滤光片230，所述滤光片230将进入第一探测元和第二探测元的光源信号进行过滤。
[0035]滤光片包括一薄玻璃片，所述薄玻璃片上设置有若干层滤光层薄膜。滤光层薄膜优选为三层。
[0036]滤光片能够有效地滤除7.(Tl4um波长以外的红外线。人体的正常体温为36?37.5。。，即309?310.5K，其辐射的最强的红外线的波长为λ m=2989/ (309?310.5)=9.67、.64um,中心波长为9.65um，正好落在滤光片的响应波长的中心。所以，滤光片能有效地让人体辐射的红外线通过，而最大限度地阻止阳光、灯光等可见光中的红外线的通过，以免引起干扰。
[0037]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种远程红外定位仪，其特征在于，包括: 一安装于被监测人员腿部的热释电红外传感器， 一控制电路装置，所述控制电路装置与所述热释电红外传感器联动，热释电红外传感器的探测一次，则控制电路装置便发射一次无线电信号， 一被监测人员随身携带的GPS系统，所述GPS系统接受控制电路装置发出的无线信号， 以及一控制中心，所述控制中心与所述GPS系统进行双向信号传输， 所述热释电红外传感器包括两个串联连接的第一探测元和第二探测元，所述第一探测元的正极端连接场效应管的栅极，第二探测元的正极端连接电源负极，场效应管的漏极连接电源正极，场效应管的源极连接输出信号端，所述输出信号端连接有单片机寄存器端；还包括一位于第一探测元和第二探测元一侧的滤光片，所述滤光片将进入第一探测元和第二探测元的光源信号进行过滤。
2.根据权利要求1所述的一种远程红外定位仪，其特征在于:所述控制电路装置包括单片机以及无线发射器，无线发射器将无线电信号传输至GPS系统。
3.根据权利要求1所述的一种远程红外定位仪，其特征在于:所述热释电红外传感器的正前端设置有菲涅尔透镜。
【文档编号】G01S19/17GK203732163SQ201420116092
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2014年3月14日
【发明者】刘建科, 解晨 申请人:陕西科技大学