一种超声波智能门禁测人传感器的制作方法

本实用新型涉及智能门禁技术领域，具体为一种超声波智能门禁测人传感器。

背景技术：

智能门禁安全管理系统是新型现代化安全管理系统，它集微机自动识别技术和现代安全管理措施为一体，它涉及电子，机械，光学，计算机技术，通讯技术，生物技术等诸多新技术，它是解决重要部门出入口实现安全防范管理的有效措施，适用各种机要部门。

目前使用热释电红外传感器只能检测移动的人体，不能进行距离测量，测量的灵敏度受环境温度影响；红外光测距传感器是通过红外线为介质的测量方式，受环境光线影响，受被检查人体所穿的衣服颜色影响；红外对射感应器的原理是通过人体靠近遮挡红外光，使接收管接收不到对射信号，判断为有人进入范围，此方式安装复杂，不能提前预知有人接近；目前超声波探测模块方案是最合适的选择，但是也存在诸多不足：探头的表面颜色工艺单一影响产品外观，灵敏度不够，测量人不够稳定；波速角不受控，测量角度不能适配各种安装场景，容易产生误判；抗干扰能力偏差，工作过程容易受到门禁系统内部的电子传导和辐射干扰，电源和摄像头干扰最为明显。现有技术的稳定性是有限的，未能适配各种设备及环境下达到稳定。

针对现有技术存在的问题，本产品的目的在于提供一种超声波智能门禁测人专用传感器。本产品智能硬件及软件算法结合技术，克服了现有技术中的所述不足。能带给用户全新的智能化体验，产品性价比高，克服市面上现有产品功能单一的局面，能有效替代市面上智能门禁系统中检测距离的传感器。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

本实用新型的目的在于提供一种超声波智能门禁测人传感器，解决了背景技术中所提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种超声波智能门禁测人传感器，包括整机产品本体、超声波探头、电源连接端口、屏蔽线、屏蔽罩上壳、屏蔽罩下壳、控制电路板和主控MCU，所述整机产品本体的内部设有控制电路板，所述控制电路板的后部经过屏蔽线连接有超声波探头，所述控制电路板的前部电性连接有电源连接端口，所述整机产品本体的顶部和底部通过螺纹分别连接有屏蔽罩上壳和屏蔽罩下壳，所述控制电路板的内部设有主控MCU，所述主控MCU单向电性连接有驱动电路、盲区曲线抑制电路和放大量控制电路，所述盲区曲线抑制电路和放大量控制电路均单向电性连接有信号接收电路，所述信号接收电路单向电性连接有信号采集电路，所述主控MCU与电源管理电路、输出接口电路双向电性连接。

优选的，所述信号采集电路的内部设有温度信息采集器和干扰信息采集器，所述信号采集电路单向电性连接于主控MCU。

优选的，所述电源管理电路的供电范围为直流3.3V到5V，所述输出接口电路的内部包括RS232、UART、PWM接口。

优选的，所述超声波探头电性连接于驱动电路，所述超声波探头的内侧镶嵌有密封圈。

优选的，所述屏蔽罩上壳和屏蔽罩下壳的侧部均焊接有安装板，所述安装板的内部分布有螺纹孔。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种超声波智能门禁测人传感器。具备以下有益效果：

该超声波智能门禁测人传感器，整机产品本体应用于智能门禁检测人体接近的超声波专用传感器，整机产品本体安装在智能门禁系统中，对准正前方检测，对接近门禁的人体进行远近距离检查，根据检测结果直接输出稳定的距离值，提前将有人接近的信息提供给门禁控制器，实现自动开启摄像头等智能识别动作，整机产品本体灵活适配在各种智能门禁系统中使用，可对各种人群接近门禁进行自动识别和准确测量；超声波探头采用封闭式防水探头，检测人体距离远，角度大，自适应环境可控，屏蔽线和屏蔽罩外壳抗干扰能力强，功耗低，成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种超声波智能门禁测人传感器的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种超声波智能门禁测人传感器的超声波探头结构示意图；

图3为本实用新型一种超声波智能门禁测人传感器的爆炸拆卸结构示意图；

图4为本实用新型一种超声波智能门禁测人传感器的系统结构示意图。

图中：整机产品本体-1、超声波探头-2、电源连接端口-3、屏蔽线-4、屏蔽罩上壳-5、屏蔽罩下壳-6、控制电路板-7。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-4，本实用新型实施例提供一种技术方案：一种超声波智能门禁测人传感器，包括整机产品本体1、超声波探头2、电源连接端口3、屏蔽线4、屏蔽罩上壳5、屏蔽罩下壳6、控制电路板7和主控MCU，所述整机产品本体1的内部设有控制电路板7，所述控制电路板7的后部经过屏蔽线4连接有超声波探头2，所述控制电路板7的前部电性连接有电源连接端口3，所述整机产品本体1的顶部和底部通过螺纹分别连接有屏蔽罩上壳5和屏蔽罩下壳6，所述控制电路板7的内部设有主控MCU，所述主控MCU单向电性连接有驱动电路、盲区曲线抑制电路和放大量控制电路，所述盲区曲线抑制电路和放大量控制电路均单向电性连接有信号接收电路，所述信号接收电路单向电性连接有信号采集电路，所述主控MCU与电源管理电路、输出接口电路双向电性连接。

所述信号采集电路的内部设有温度信息采集器和干扰信息采集器，所述信号采集电路单向电性连接于主控MCU，完成对环境温度采集、干扰信号的采集，回波信号的处理，然后传递到主控MCU，完成温度补偿，对信号进行监听，实现噪声自适应。

所述电源管理电路的供电范围为直流3.3V到5V，所述输出接口电路的内部包括RS232、UART、PWM接口，实现供电防反接，静电保护，自动功耗控制，完成与门禁主板设备数据通信。

所述超声波探头2电性连接于驱动电路，所述超声波探头2的内侧镶嵌有密封圈，在检测过程中完成发射与接收超声波，其探头为封闭式防水工艺，防护等级高，探头表面可以氧化为各种颜色来适配外观要求，使探头可以灵活调整安装方式同时可以保证不被干扰。

所述屏蔽罩上壳5和屏蔽罩下壳6的侧部均焊接有安装板，所述安装板的内部分布有螺纹孔，便于安装拆卸，使用方便。

工作原理：盲区曲线抑制电路完成盲区余震的控制，实现小盲区测量，信号接收电路和放大量控制电路完成回波信号的放大、信号控制、角度控制、抗干扰和滤波处理，使超声波能量转换的电信号更易被辨识，主控MCU是模块的处理核心，连通前后端电路，处理各种信号，计算测量结果，控制产品运行；

工作流程如下：

a.由外部直流供电，由电源管理电路对供电防反接保护，静电保护，给其整机分配电源并协调功耗，主控MCU初始化开始；

b.等待门禁设备端触发信号的到来，收到触发信号进入下一步；

c.信号采集电路工作，对环境内的温度、干扰强度信号进行采集，然后传递到主控MCU处理，作为温度补偿，信号监听，实现噪声自适应的依据；

d.主控MCU根据采集的信号，匹配好自适应参数；

e.主控MCU启动盲区抑制电路开始工作；

f.主控MCU发出探头中心频率脉冲，控制驱动电路驱动超声波探头工作；

g.发射的超声波以空气为介质，不断向前传播，当检查到有人靠近会产生反射，声波回到发射端，回波信号被超声波探头接收；

h.信号接收电路及所述的放大量控制电路对回波进行发大、选频、过滤处理，然后提供给主控MCU；

I.如果过程中没有检测到人，主控MCU会不断调整放大量控制电路，调整智能筛选算法，适应复杂的环境来提高检测人的稳定性；

J.主控MCU对接收到的信号进行多重识别和优化计算，提取正确回波；

k.主控MCU把回波时间和温度信息，通过补偿算法和声速关系转换为距离值数据；

l.主控MCU通过输出接口电路，按照约定的协议输出距离值等信息数据给到门禁设备端；

m.主控MCU对低功耗进行处理，等待门禁设备端下一次的触发，进入步骤b。

本实用新型的整机产品本体1、超声波探头2、电源连接端口3、屏蔽线4、屏蔽罩上壳5、屏蔽罩下壳6、控制电路板7，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是热释电红外传感器只能检测移动的人体，不能进行距离测量，测量的灵敏度受环境温度影响，接收不到对射信号，存在诸多不足，稳定性是有限的，未能适配各种设备及环境下达到稳定等问题，本实用新型通过上述部件的互相组合，该超声波智能门禁测人传感器，整机产品本体应用于智能门禁检测人体接近的超声波专用传感器，整机产品本体安装在智能门禁系统中，对准正前方检测，对接近门禁的人体进行远近距离检查，根据检测结果直接输出稳定的距离值，提前将有人接近的信息提供给门禁控制器，实现自动开启摄像头等智能识别动作，整机产品本体灵活适配在各种智能门禁系统中使用，可对各种人群接近门禁进行自动识别和准确测量；超声波探头采用封闭式防水探头，检测人体距离远，角度大，自适应环境可控，屏蔽线和屏蔽罩外壳抗干扰能力强，功耗低，成本低。

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,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。