對紅外對射式人數識別系統誤差的分析
文章出處：http://psychicreadingswithdeb.com 作者：興邦科技 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2008年05月01日
對紅外對射式人數識別系統誤差的分析
紅外對射作為一種主動(dòng)紅外探測器，具有探測距離遠，抗干擾能力強等優(yōu)點(diǎn)，在安防系統中得到了廣泛應用。采用兩對紅外對射，可以組成簡(jiǎn)易的人數識別系統，在槽式衛生間的沖水控制中，已得到了一定的應用。但有的廠(chǎng)家將這種簡(jiǎn)易的人數識別系統移植到室內的人數識別上，進(jìn)而對照明燈具等進(jìn)行精確控制，卻出現了許多的問(wèn)題。下面對紅外對射人數識別系統的誤差產(chǎn)生原因進(jìn)行分析，就會(huì )得到一些十分有用的結論。
一、
基本原理
紅外對射式人數識別系統無(wú)論采用的是硬件電路，還是單片機的軟件方式，其基本原理采用的都是可逆計數器技術(shù)。這種技術(shù)在增量式旋轉編碼器、繞線(xiàn)機和機械鼠標中早已得到了廣泛應用。應用到人數識別上就是利用人體通過(guò)兩束對射光線(xiàn)的時(shí)間不同和遮擋光線(xiàn)的脈沖個(gè)數來(lái)識別人體的運動(dòng)方向和人員數量。
系統由安裝在間隔為 L 的兩套紅外收發(fā)電路和可逆計數器及判斷執行電路等組成，對射光線(xiàn)選擇在人員出入必須經(jīng)過(guò)的地方。如果沒(méi)有人員出入，對射光線(xiàn)沒(méi)有被遮擋時(shí)，接收電路輸出高電平；而當有人員等物體通過(guò)時(shí)，光線(xiàn)被遮擋，接收電路就輸出低電平。
當人員外出時(shí)，波形與上述過(guò)程相反，
B
路先輸出檢測脈沖，
A
路后輸出檢測脈沖。從兩路檢測脈沖的先后順序，可以判斷出人員運動(dòng)方向；再由檢測脈沖的個(gè)數，可以計算進(jìn)出的人數。進(jìn)入時(shí)計數器加
1
，外出時(shí)計數器減
1
，通過(guò)累計就可以計算出室內人員的數量。這就是紅外對射式人數識別系統的基本原則。
二、
系統組成
紅外對射式人數識別系統的組成不管采用的是純硬件電路還是單片機電路，其基本組成方式是完全相同的，只不過(guò)可逆計數器和判斷執行電路部分，是由硬件完成還是由軟件來(lái)完成的而已。
在發(fā)射機中，低頻振蕩器輸出的頻率為
Fo
信號
,
對
38KHz
的副載波進(jìn)行振幅鍵控調制（
ASK
），這主要是為了提高系統的抗干擾能力并與光電接收前端電路的特性相一致而設置的。調制后的信號送到發(fā)光二極管，變成檢測光信號。近距離一般采用紅外發(fā)光二極管，近距離則采用紅外激光器作為光源。接收機中光電二極管和放大濾波解調等電路組成前端電路，一般采用
vishay
公司的一體化紅外遙控接收電路
HS0038,
它解調出低頻信號
Fo
。再通過(guò)檢測電路對
Fo
信號的檢測，就可以得到識別信號
A
和
B
。如果檢測到
Fo
信號，檢測電路輸出高電平，否則輸出低電平。將
A
、
B
兩路識別信號送到可逆計數器，計數器就能夠根據兩路信號的時(shí)間先后順序和脈沖個(gè)數計數出進(jìn)入和外出檢測區域的人數，進(jìn)而累計出室內總人數的多少。判斷執行電路再根據設定的不同人數，執行不同的控制策論。如有多少人開(kāi)啟多少燈具等。
根據對
Fo
信號檢測電路的不同，可以分為普遍包絡(luò )檢波和用
NE567
低頻鎖相環(huán)（
PLL
）組成的鎖相解調兩大類(lèi)?；驹硐嗤?，都是檢測
Fo
信號的有和無(wú)，輸出相應的高低電平給計數器。區別在于分析誤差時(shí)，還需考慮后者的鎖定時(shí)間
ts
。
在實(shí)際的紅外對射系統中，發(fā)射和接收電路都帶有孔徑為 D 的鏡頭。由于光電前端電路都帶有較強的自動(dòng)增益控制 (AGC) 電路，因此，只有人體將光線(xiàn)全部擋住的瞬間，接收電路才能輸出一個(gè)有效的低電平脈沖信號。這樣，我們就可以將對射光束簡(jiǎn)化成對射光線(xiàn)來(lái)進(jìn)行分析。
