人體跟蹤系統的制作方法
【專利說明】人體跟蹤系統
[0001]
技術領域
[0002]本發明涉及智能家居技術領域，具體地，涉及一種人體跟蹤系統。
【背景技術】
[0003]隨著科學技術的發展，健康化、智能化已成為未來生活的必然趨勢。尤其是在家庭生活中，人們引進了越來越多的智能家居，對生活中各種事務的智能化需求需要越大。
[0004]人體熱源跟蹤就是其中一種重要的需求，例如父母希望對家中孩子的生活進行一天的記錄和跟蹤，病人的家屬希望能夠實時監測到病人的情況。
[0005]人體接近傳感裝置能夠利用微波技術對人體進行感應，能夠靈敏地檢測到移動的人體熱源，并通過單片機的控制進行跟蹤鎖定。

【發明內容】

[0006]本發明所要解決的技術問題是提供一種利用人體接近傳感裝置使用攝像頭對固定空間內的人體進行跟蹤的人體跟蹤系統。
[0007]本發明解決上述問題所采用的技術方案是:
人體跟蹤系統，包括熱源傳感裝置、控制裝置、驅動裝置、兩個步進電機、攝像裝置:熱源傳感裝置，用于采集熱源信號并將采集到的熱源信號發送給控制裝置；控制裝置，用于根據熱源傳感裝置發送至的熱源信號判斷熱源位置，并控制驅動裝置驅動步進電機工作；驅動裝置，用于在控制裝置的控制下驅動步進電機工作；兩個步進電機，分別用于控制攝像裝置和熱源傳感裝置，使攝像裝置對準熱源，使熱源傳感裝置搜索熱源；攝像裝置，用于對熱源進行攝像。
[0008]作為本發明的進一步改進，所述控制裝置包括主控芯片和連接在主控芯片上的參考電壓調理電路和比較電路；所述參考電壓調理電路包括電阻R1、電阻R2、電容Cl，其中，電阻Rl與電源VCC相連，電阻R2接地，電阻Rl與電阻R2串聯，電阻R2兩端還并聯有電容Cl ;所述比較電路由比較器UIA構成，比較器UlA的正向輸入端連接在電阻Rl和電阻R2之間，反向輸入端連接熱源傳感裝置的輸出端，輸出端連接主控芯片。
[0009]進一步，所述熱源傳感裝置由電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C2、電容C3和熱敏電阻RTl組成，其中，電阻R3與電源相連，電阻R5和電容C3均接地，電阻R3、電容C2、電阻R5依次串聯在一起，電阻R4與電容C3串聯后并聯在電容C2和電阻R5兩端，所述熱敏電阻RTl并聯在電容C2兩端，所述電容C3與電阻R4連接處為該熱源傳感裝置的輸出端，其連接比較器UlA的反向輸入端。
[0010]進一步，所述熱源傳感裝置由串聯在一起的熱敏電阻RTl和分壓電阻R6構成，熱敏電阻RTl接地，分壓電阻R6與電源連接，比較器UlA的反向輸入端連接在熱敏電阻RTl和分壓電阻R6之間。
[0011]進一步，所述電阻Rl或電阻R2為可調電阻。
[0012]進一步，所述比較器UlA采用電壓比較器LM393。
[0013]綜上，本發明的有益效果是:
1、本發明為智能家居提供了一種人體跟蹤系統，滿足了人們智能化生活的需求；
2、本發明的智能跟蹤系統具有調整熱源傳感裝置位置和攝像裝置朝向的功能，控制方便靈活；
3、本發明的各模塊相互支撐但又各自相互獨立，通用性較強。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的結構示意圖；
圖2是實施例1中的控制裝置和熱源傳感裝置的電路圖；
圖3是實施例2中的控制裝置和熱源傳感裝置的電路圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地的詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0016]實施例1:
如圖1所示，人體跟蹤系統，包括熱源傳感裝置、控制裝置、驅動裝置、兩個步進電機、攝像裝置:
熱源傳感裝置，用于采集熱源信號并將采集到的熱源信號發送給控制裝置；
控制裝置，用于根據熱源傳感裝置發送至的熱源信號判斷熱源位置，并控制驅動裝置驅動步進電機工作；
驅動裝置，用于在控制裝置的控制下驅動步進電機工作；
兩個步進電機，分別用于控制攝像裝置和熱源傳感裝置，使攝像裝置對準熱源，使熱源傳感裝置搜索熱源；
攝像裝置，用于對熱源進行攝像。
[0017]以下為各模塊的【具體實施方式】:
如圖2所示，所述控制裝置包括主控芯片和連接在主控芯片上的參考電壓調理電路和比較電路；所述參考電壓調理電路包括電阻R1、電阻R2、電容Cl，其中，電阻Rl與電源VCC相連，電阻R2接地，電阻Rl與電阻R2串聯，電阻R2兩端還并聯有電容Cl ;所述比較電路由比較器UIA構成，比較器UlA的正向輸入端連接在電阻Rl和電阻R2之間，反向輸入端連接熱源傳感裝置的輸出端，輸出端連接主控芯片。其中，電阻Rl或電阻R2中有一個電阻為可調電阻。
[0018]所述熱源傳感裝置由電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C2、電容C3和熱敏電阻RTl組成，其中，電阻R3與電源相連，電阻R5和電容C3均接地，電阻R3、電容C2、電阻R5依次串聯在一起，電阻R4與電容C3串聯后并聯在電容C2和電阻R5兩端，所述熱敏電阻RTl并聯在電容C2兩端，所述電容C3與電阻R4連接處為該熱源傳感裝置的輸出端，其連接比較器UlA的反向輸入端。
[0019]本實施例中，Rl、R2、Cl組成熱源電壓對應參考電壓調理電路；RTl、R3、R4、R5、C2、C3組成熱源傳感裝置，熱敏電阻RTl的電阻值隨所在位置的溫度變化而變化，將熱敏電阻RTl所在位置的溫度變化對應的電阻信號轉化為電壓信號供主控芯片測量。圖2是正向溫度系數熱敏電阻(電阻值隨溫度的升高而變大)的接法，如采用負溫度系數熱敏電阻則需將R4的右端由圖2中的“A”點移至圖2中的“B”點。熱源傳感裝置將溫度變化對應的電阻信號轉化為電壓信號并進行濾波處理后送主控芯片U2的ADCl端口，由主控芯片完成溫度的測量。濾波后的電壓信號還被送入比較器UlA中，與參考電壓調理電路中R2上分得的電壓做比，如其大于R2上分得的電壓即表示熱敏電阻RTl靠近人體熱源，主控芯片控制驅動裝置從而步進電機將攝像裝置對準該位置和并控制熱敏電阻RTl改變距離。
[0020]本實施例中熱源傳感裝置可匹配多種熱敏電阻，通用性好；參考電壓調理電路可調整Rl和R2的阻值，進一步增強本電路的通用性。
[0021]主控芯片采用深圳華聯公司SC89F516單片機，該單片機是一款高速高效的8位單片機，該單片機兼容了傳統51單片機的所有優勢，單片機內含有ADC、SPI模塊等，能夠實現程序的防破解堵漏洞的功能。
[0022]所述比較器UlA采用通用電壓比較器LM393，由兩個集成的高精度電壓比較器構成，其線性度好，失調電壓最低為2.0mv，具有低功耗的特性，可以減少由于溫漂引起的失調電壓，輸入共模電壓接近地電平。
[0023]驅動裝置采用了 ULN2803芯片，該芯片內部集成了 8個達林頓管，可以承載較大的電壓、電流。
[0024]本實施例中使用熱敏電阻以及雙電壓比較器LM393進行電信號的采集處理，通過SC89F516單片機進行高低電平的判斷，通過編程控制廉價、低功耗、驅動電流大的芯片ULN2803實現對步進電機的控制，從而實現熱源的自動搜索。該方案具有成本低、功耗小、結構架設簡單、程序編寫方便等優勢。
[0025]實施例2:
如圖3所示，本實施例與實施例1的區別在于熱源傳感裝置電路的不同:
本實施例中，所述熱源傳感裝置由串聯在一起的熱敏電阻RTl和分壓電阻R6構成，熱敏電阻RTI接地，分壓電阻R6與電源連接，比較器UlA的反向輸入端連接在熱敏電阻RTI和分壓電阻R6之間。本實施例中，熱敏電阻RTl與固值電阻R6進行串聯分壓，將RTl的電壓加到比較器UlA的反向輸入端，比較器UlA同向輸入端由Rl和R2進行分壓，采用該方式，系統傳感部分的靈敏度可調。可以改變傳感器的探測距離，方便硬件調試。
[0026]以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護范圍并不僅局限于上述實施例，凡屬于本發明思路下的技術方案均屬于本發明的保護范圍。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護范圍。
【主權項】
1.人體跟蹤系統，其特征在于，包括熱源傳感裝置、控制裝置、驅動裝置、兩個步進電機、攝像裝置: 熱源傳感裝置，用于采集熱源信號并將采集到的熱源信號發送給控制裝置； 控制裝置，用于根據熱源傳感裝置發送至的熱源信號判斷熱源位置，并控制驅動裝置驅動步進電機工作； 驅動裝置，用于在控制裝置的控制下驅動步進電機工作； 兩個步進電機，分別用于控制攝像裝置和熱源傳感裝置，使攝像裝置對準熱源，使熱源傳感裝置搜索熱源； 攝像裝置，用于對熱源進行攝像。2.根據權利要求1所述的人體跟蹤系統，其特征在于，所述控制裝置包括主控芯片和連接在主控芯片上的參考電壓調理電路和比較電路； 所述參考電壓調理電路包括電阻R1、電阻R2、電容Cl，其中，電阻Rl與電源VCC相連，電阻R2接地，電阻Rl與電阻R2串聯，電阻R2兩端還并聯有電容Cl ； 所述比較電路由比較器UIA構成，比較器UlA的正向輸入端連接在電阻Rl和電阻R2之間，反向輸入端連接熱源傳感裝置的輸出端，輸出端連接主控芯片。3.根據權利要求2所述的人體跟蹤系統，其特征在于，所述熱源傳感裝置由電阻R3、電阻R4、電阻R5、電容C2、電容C3和熱敏電阻RTl組成，其中，電阻R3與電源相連，電阻R5和電容C3均接地，電阻R3、電容C2、電阻R5依次串聯在一起，電阻R4與電容C3串聯后并聯在電容C2和電阻R5兩端，所述熱敏電阻RTl并聯在電容C2兩端，所述電容C3與電阻R4連接處為該熱源傳感裝置的輸出端，其連接比較器UlA的反向輸入端。4.根據權利要求2所述的人體跟蹤系統，其特征在于，所述熱源傳感裝置由串聯在一起的熱敏電阻RTl和分壓電阻R6構成，熱敏電阻RTl接地，分壓電阻R6與電源連接，比較器UlA的反向輸入端連接在熱敏電阻RTl和分壓電阻R6之間。5.根據權利要求2至4任一所述的人體跟蹤系統，其特征在于，所述電阻Rl或電阻R2為可調電阻。6.根據權利要求2至4任一所述的人體跟蹤系統，其特征在于，所述比較器UlA采用電壓比較器LM393。
【專利摘要】本發明涉及智能家居技術領域，公開了一種人體跟蹤系統，包括熱源傳感裝置、控制器、驅動裝置、兩個步進電機、攝像裝置：熱源傳感裝置，用于采集熱源信號并將采集到的熱源信號發送給控制裝置；控制裝置，根據熱源傳感裝置發送至的控制信號判斷熱源位置，并控制驅動裝置驅動步進電機工作；驅動裝置，在控制裝置的控制下驅動步進電機工作；兩個步進電機，分別用于控制攝像裝置和熱源傳感裝置，使攝像裝置對準熱源，使熱源傳感裝置搜索熱源；攝像裝置，對熱源進行攝像。本發明為智能家居提供了一種人體跟蹤系統，滿足了人們智能化生活的需求，該系統具有調整熱源傳感裝置位置和攝像裝置朝向的功能，具有控制方便靈活、通用性較強等優點。
【IPC分類】G01K7/24
【公開號】CN105588659
【申請號】CN201410558461
【發明人】王立新
【申請人】王立新
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月19日