專利名稱：一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能
的智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)，它具有靜態(tài)功耗低，探測范圍大，感應(yīng)靈敏度高，工作可靠，在設(shè) 定的控制范圍內(nèi)真正實現(xiàn)人來即開、人走即關(guān)功能，非常適合于各種照明控制、電器設(shè)備控 制和各種利用人體進行自動開關(guān)控制的場合使用。
背景技術(shù)：
迄今人類已經(jīng)發(fā)明了許多種類的人體感應(yīng)自動開關(guān)，有傳統(tǒng)的被動式紅外熱釋自 動感應(yīng)開關(guān)，有主動式紅外人體感應(yīng)開關(guān)，有利用微波干涉原理的主動微波探測人體感應(yīng) 開關(guān)，有利用電容效應(yīng)的人體感應(yīng)開關(guān)，有利用電感效應(yīng)的人體感應(yīng)開關(guān)，還有利用聲波和 超聲波的人體感應(yīng)開關(guān)，它們的使用為人類的生活帶來很多方便，同時對于社會財富的創(chuàng) 造和積累帶來極大的貢獻。 就原理而言，傳統(tǒng)的被動式紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，是通過所感應(yīng)人體發(fā)出的紅 外線來工作的，但是我們現(xiàn)在所廣泛使用的被動式紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，確只能人體感 應(yīng)"開"而不能人體感應(yīng)"關(guān)"，我們現(xiàn)在所廣泛使用的被動式紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)只能是 利用電容的延時作用來實現(xiàn)"關(guān)"的功能，在這種開關(guān)作用下，人只有不停的"動"才能保持 它的"開"的動作的實現(xiàn)，這種條件下，被動式紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的使用范圍被極大地 限制了。 現(xiàn)在還有一種紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，它利用一個機械裝置讓紅外熱釋傳感器前 的菲涅爾透鏡相對紅外熱釋傳感器運動，或者在菲涅爾透鏡和紅外熱釋傳感器之間加一個 運動的物體，這些方式都不能真正實現(xiàn)"人來即開_人走即關(guān)"功能。 主動式紅外人體感應(yīng)開關(guān)，雖然可以實現(xiàn)"人來即開_人走即關(guān)"的人體感應(yīng)的即 時開關(guān)功能，但是它的作用范圍通常是有限的，只能在它的光路所覆蓋的很有限的范圍內(nèi) 感應(yīng)人體存在，從而實現(xiàn)"開"或"關(guān)"的功能，同時這種方式的人體感應(yīng)開關(guān)還存在抗干擾 能力差，自身能耗高的諸多問題。這些特性使得主動式紅外人體感應(yīng)開關(guān)的使用范圍受到 很多限制； 利用微波干涉原理的主動微波探測人體感應(yīng)開關(guān)，有一個微波發(fā)射源，不停的發(fā) 射微波，它利用反射回來的微波完成人體(也包括物體)位置的探測和判斷，實現(xiàn)相應(yīng)的 "開"或"關(guān)"功能，這種裝置也可利用菲涅爾原理對運動中的人體物體(也包括物體)進行 探測和判斷，來實現(xiàn)相應(yīng)的"開"或"關(guān)"功能，利用微波干涉原理的主動微波探測人體感應(yīng) 開關(guān)存在能耗高、故障多、對環(huán)境有微波污染等諸多弊端，不利于推廣。 利用電容效應(yīng)的人體感應(yīng)開關(guān)，通常都是在2米左右范圍內(nèi)使用，作用范圍很有 限，而且誤動作多，調(diào)試困難，開關(guān)本身能耗高；利用人體電感效應(yīng)的人體感應(yīng)開關(guān)，它同利 用電容效應(yīng)的人體感應(yīng)開關(guān)存在相同的缺點，因而很難推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是在于提供了一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)，利用紅外熱釋探頭 巧妙地實現(xiàn)了低能耗人體感應(yīng)的開關(guān)控制，可真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能，探測范 圍大，感應(yīng)靈敏度高，工作可靠，在設(shè)定的控制范圍內(nèi)真正實現(xiàn)人來即開、人走即關(guān)功能，非 常適合于各種照明控制，和各種利用人體進行自動開關(guān)的場合使用。 為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)措施 本實用新型提出了一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功
能的利用紅外熱釋傳感器的人體感應(yīng)開關(guān)邏輯方案，以及相關(guān)的邏輯控制模型、邏輯控制 代碼和硬件架構(gòu)。本實用新型利用紅外熱釋傳感器作為探頭，運用專門設(shè)計的一套人體感 應(yīng)開關(guān)邏輯方案，實現(xiàn)了低能耗人體感應(yīng)的開關(guān)控制，是一種真正實現(xiàn)人來即開和人走即 關(guān)功能的即時人體感應(yīng)開關(guān)，這種人體感應(yīng)開關(guān)能耗低，感應(yīng)控制范圍寬，使用范圍更廣 泛，安裝維護簡便，節(jié)能的效果顯著，對環(huán)境無任何污染、具有超長使用壽命，它的出現(xiàn)將會 擴展人體感應(yīng)開關(guān)的使用范圍，這種開關(guān)的應(yīng)用將會為我們節(jié)省大量的能源。在全球能源 危機，環(huán)保壓力又極大的情況下，寬范圍即時人體感應(yīng)開關(guān)的使用必將產(chǎn)生顯著的節(jié)能效 益，同時也會給人們生活帶來極大方便。 本實用新型一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)，它包括高效電源模塊、紅外熱釋傳感器
單元、邏輯單元、電子開關(guān)裝置。其特征在于所述的高效電源模塊、所述紅外熱釋傳感器
單元、所述邏輯單元、所述電子開關(guān)裝置順次連接；所述的高效電源模塊的輸入端接入市電
電源，高效電源模塊的輸出端與紅外熱釋傳感器單元電源輸入端、邏輯單元電源輸入端、電
子開關(guān)裝置電源輸入端依次連接，以便高效電源模塊為紅外熱釋傳感器單元、邏輯單元、電
子開關(guān)裝置提供電力，所述的紅外熱釋傳感器單元控制信號輸出端與所述的邏輯單元控制
信號輸入端連接并向所述邏輯單元輸出控制信號，所述的邏輯單元控制信號輸出端連接電
子開關(guān)裝置控制信號輸入端并向其輸出控制信號，所述的電子開關(guān)裝置根據(jù)所述的邏輯單
元的控制信號完成開關(guān)動作，其開關(guān)部件K1通過線端串入被控電器、設(shè)備的電氣回路中，
以便對被控電器、設(shè)備實施控制。所述的高效電源模塊、紅外熱釋傳感器單元、邏輯單元、電
子開關(guān)裝置所的組成完整系統(tǒng)，實現(xiàn)了所述的一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即
開-人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的硬件架構(gòu)，所述的高效電源模塊、紅外熱釋
傳感器單元、邏輯單元、電子開關(guān)裝置安裝于一個控制盒內(nèi)，控制盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意見圖4。所
述的高效電源模塊、紅外熱釋傳感器單元、邏輯單元、電子開關(guān)裝置也可以單獨成為部件，
安裝于不同的控制盒內(nèi)，各控制單元遵照圖2所示的方法進行連接。 如圖2所示，所述紅外熱釋傳感器單元電源輸入端與高效電源模塊的輸出端相 連接，其中高效電源模塊是采用湖北盛世華龍科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的LRD-150型高效 開關(guān)電源模塊，其原理圖如圖6所示，其中FR10為保險絲，Q6-1為LNK510， R6-l為68 Q ， R6-2為21KQ ， R6-3為100 Q ， C6_l、 C6-2均為2. 2uF/400V， C6-3為0. luF/250V， C6-4為 0. luF/250V， C6-5為22uF/16V， D6_l、 D6-2均為1N4007, D6-3為1N4937, D6-4為UF4002， T6為變壓器；u為輸入電源，其范圍是85V 265V/50Hz 60Hz， Uo+為電源輸出正極， RTN為電源輸出負極。紅外熱釋傳感器單元是采用湖北盛世華龍科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的 LRD-HWRS-0602型模i央，其原理圖如圖7所示，其中U7-1為LM324，D7-1為1N4001，D7-2為 1N4001，D7-3為1N4001，D7-4為1N4001，R7-1為1KQ ，R7-2為500KQ ，R7-3為1KQ ，R7-4為100K Q ， R7-5為270K Q ， R7-6為1. 5M Q ， R7-7為10K Q ， R7-8為10K Q ， R7-9為50K Q ， R7-10為1KQ ， R7-11為47KQ ， R7-12為100KQ ， R7-13為500KQ ;C7_5為0. 47uF/250V， C7-6為0. 47uF/250V， C7—7為10uF/250V， C7—8為10uF/250V， C7—9為2. 2uF/250V， C7—10 為10uF/250V ;P7-1為信號輸入插座，P7-l為信號輸出插座。 如圖2所示，所述的紅外熱釋傳感器單元與邏輯單元連接。所述的紅外熱釋傳感 器單元向所述邏輯單元提供人體感應(yīng)控制信號。其中所述邏輯單元是采用湖北盛世華龍 科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的LRD-KZ-0602型模塊，其原理圖如圖3所示，根據(jù)圖3可知，R2為 200 Q ， R4為2K， Cl為30pF， C2為30pF， C3為2. 2 y F， Yl是晶振，Ql是三極管8050， U是 COMPONENT, Ul是74HC175, Pl、 P2、 P3、 P4均是紅外熱釋傳感器，Jl是控制繼電器，Sl是復(fù) 位開關(guān)。它們共同組成了所述邏輯單元，這也是所述硬件架構(gòu)的核心部件。其特征在于 Pl、 P2、 P3、 P4四個紅外熱釋傳感器的1腳均連接于電源的VCC線端3腳均連接于地線端， Pl的2腳連接于Ul的4展卩、P2的2腳連接于Ul的5展卩、P3的2腳連接于Ul的12展卩、P4 的2腳連接于Ul的13腳；U1的1腳16腳連接于電源的VCC線端，8腳連接于電源的地線 端，9腳連接于CKL信號，U1的2、7、10、15腳順次連接于U的19、 17、 18、 16腳，U的15腳連 接于CKL信號，U的10腳連接于電源的地線端，U的11腳連接于Ql的基極，Q1的發(fā)射極連 接于電源的地線端，Q1的集電極連接于控制繼電器Jl的2線端，Jl的1線端連接于電源的 VCC線端，U的4腳連接于Cl的2腳，U的5腳連接于C2的2腳，Cl的1腳和C2的1腳連 接于電源的地線端，Yl的1線端連接于U的4腳，Yl的2線端連接于U的5腳，U的1腳連 接于RST信號，復(fù)位開關(guān)Sl的1腳連接于電源的VCC線端，復(fù)位開關(guān)Sl的2腳連接于R2的 1腳，R2的2腳連接于R4的1腳，R4的2腳連接于電源的地線端，C3的1腳連接于復(fù)位開 關(guān)Sl的1腳，C3的2腳連接于R2的2腳，C3的2腳輸出為RST信號。圖中各部件的功能 如下U1對Pl、 P2、 P3、 P4四個紅外熱釋傳感器進行信號的拾取，COMPONENT完成傳感器信 號的運算，11腳輸出開關(guān)控制的信號，該信號送達Q1的基極并通過Q1控制繼電器Jl的開 關(guān)狀態(tài)。如上所述U即COMPONENT是小型單片計算機，其型號可以從目前廣泛使用的幾種 小型單片計算機中選擇，如AH98051，等，其功能是存儲所述邏輯代碼并完成所述邏輯代碼 運算工作，所述U1即74HC175對來自P1、P2、P3、P4四個紅外熱釋傳感器進行信號的拾取， 并完成對來自P1、P2、P3、P4四個紅外熱釋傳感器信號的整形工作，為所述U部件提供符合 其要求的信號。 如圖2所示，所述的邏輯單元與電子開關(guān)裝置連接。所述的邏輯單元向電子開 關(guān)裝置提供控制信號。其中電子開關(guān)裝置是采用湖北盛世華龍科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的 LRD-DZKG-0602型模塊。其原理圖如圖8所示，主要由可控硅KG8-1，電阻R8_1，R8_2，以及 圖3中繼電器Jl的聯(lián)動開關(guān)K1等元器件組成，其中KG8-1為可控硅BT136，R8-1為220K， R8-2為IOK， Jl為繼電器(與圖3中繼電器J1同)，K1為繼電器J1的聯(lián)動開關(guān)。 圖2中各部件的功能如下 其中高效電源模塊提供高質(zhì)量穩(wěn)壓源、恒流源，保證各部件正常工作。 其中紅外熱釋傳感器單元提供人體感應(yīng)控制信號，并向邏輯單元傳遞。 其中邏輯單元根據(jù)紅外熱釋傳感器單元傳送的信號，完成人體所在位置的判斷，
同時向電子開關(guān)裝置提供開關(guān)控制信號。 其中電子開關(guān)裝置根據(jù)邏輯單元傳送的開關(guān)控制信號，完成開關(guān)控制。本實用新型的邏輯方案和邏輯控制模型為 本實用新型一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的紅 外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)代表一種邏輯方案的具體實現(xiàn)，這一邏輯方案中，把被控對象所涉及 區(qū)域，劃分為4個邏輯區(qū)域，如圖1所示；圖中每一邏輯區(qū)域?qū)?yīng)有0和1兩種邏輯值，它們 代表各邏輯區(qū)域的兩種不同狀態(tài)，其中0表示邏輯區(qū)域無人，1表示邏輯區(qū)域有人，當人進 入某一區(qū)域時，這一區(qū)域的邏輯值就會由0變?yōu)?，反之，由l變?yōu)? ;如當人從l區(qū)左側(cè)外 進入1區(qū)，并沿著2、3、4的方向一直行進下去，就會引起1、2、3、4各個邏輯區(qū)域邏輯值發(fā)生 下面的變化過程首先1邏輯區(qū)邏輯值從0到1 ，再1到0，接著2邏輯區(qū)邏輯值從0到1 ，再1 到0，再接著3邏輯區(qū)邏輯值從0到1 ，再1到0，最后4邏輯區(qū)邏輯值從0到1 ，再1到0 ;凡 此種種，每一種不同的人的運動方式和狀態(tài)就會對應(yīng)一種有關(guān)各邏輯區(qū)域邏輯值的變化方 式和狀態(tài)，那么，也可以依據(jù)個邏輯區(qū)域邏輯值的變化方式及狀態(tài)來判斷人的運動方式和 狀態(tài)。根據(jù)上述邏輯方案，可以建立一個邏輯控制模型，在這一模型中，分別用4個紅外熱 釋傳感器的感應(yīng)范圍來對應(yīng)1、2、3、4等四個邏輯區(qū)域，為了敘述的簡單，我們就用邏輯區(qū) 域的代碼1、2、3、4來分別表示4個紅外熱釋傳感器的感應(yīng)范圍，把它們分別稱為一種可廣 泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)"人來即開-人走即關(guān)"功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第一 部分感應(yīng)范圍(以下簡稱為"感應(yīng)1區(qū)")、第二部分感應(yīng)范圍(以下簡稱為"感應(yīng)2區(qū)")、第 三部分感應(yīng)范圍(以下簡稱為"感應(yīng)3區(qū)")、第四部分感應(yīng)范圍(以下簡稱為"感應(yīng)4區(qū)")。 這樣就可以用圖1來表達邏輯控制模型的工作原理。如圖1所示可知，當人體沿著方向所 示進入所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人 體感應(yīng)開關(guān)的第一部分感應(yīng)范圍("感應(yīng)1區(qū)")時，所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正 實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將在內(nèi)部建立起一個被稱之為"預(yù) 控制"的狀態(tài)，此時，所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的 紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)處于開的狀態(tài)，接下來將可能會發(fā)生四種情況之一，第一情況下，人 體停留在感應(yīng)區(qū)禁止不動，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走 即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將轉(zhuǎn)換為處于關(guān)的狀態(tài)；第二情況下，人體在感應(yīng)區(qū)活 動，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人 體感應(yīng)開關(guān)將保持開的狀態(tài)；第三情況下，人體由感應(yīng)區(qū)返回(即進入到所述一種可廣泛 推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的所有感應(yīng) 范圍即第一部分、第二部分、第三部分和第四部分以外)時，此時所述一種可廣泛推廣的低 能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將轉(zhuǎn)換為關(guān)的狀態(tài)；第 四情況下，人體由感應(yīng)區(qū)進入到所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走 即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第二部分("感應(yīng)區(qū)2")，此時所述一種可廣泛推廣的 低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將轉(zhuǎn)換為開的狀態(tài)， 而且，一直保持為開的狀態(tài)； 當人體從感應(yīng)區(qū)又進入到感應(yīng)區(qū)時，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實
現(xiàn)"人來即開-人走即關(guān)"功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將進入預(yù)控制的狀態(tài)。 當人體從感應(yīng)區(qū)進入到所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人
走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第三部分(以下簡稱為"感應(yīng)區(qū)")，此時所述一種
可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將保
6持為開的狀態(tài)，其狀態(tài)等同于在感應(yīng)區(qū)內(nèi)的表現(xiàn)。 當人體從感應(yīng)區(qū)進入到所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人 走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第四部分(以下簡稱為"感應(yīng)區(qū)")，此時所述一種 可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)開關(guān) 將進入預(yù)控制的狀態(tài)。 模型中感應(yīng)區(qū)與感應(yīng)區(qū)具有對等性，它們之間可以互換，感應(yīng)區(qū)與感應(yīng)區(qū)具有對 等性，它們之間也可以互換。 本實用新型包括利用紅外熱釋傳感器實現(xiàn)人體感應(yīng)相應(yīng)控制功能的邏輯控制代 碼。其組織結(jié)構(gòu)如圖5所示。圖中所有數(shù)據(jù)以8進制表示。圖5所述代碼燒錄于COMPONENT 之中。 本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點 所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋 人體感應(yīng)開關(guān)與現(xiàn)有的人體感應(yīng)開關(guān)相比，主要有以下幾點 1、真正實現(xiàn)即時人體感應(yīng)，做到人來即開，人走即關(guān)。 2、自身功耗低。所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān) 功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，利用被動式紅外感應(yīng)裝置進行人體探測，無需發(fā)射電磁波 (紅外線也是一種電磁波)、聲波，沒有發(fā)射能量消耗，自身消耗電流只有幾個毫安，所以其 自身功耗低。 3、便捷性能好。所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功 能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，完成開關(guān)功能完全是自動控制，不需要人體觸摸，所以方便快 捷。 4、節(jié)能效果明顯。由于真正實現(xiàn)人來即開，人走即關(guān)。避免了大量不必要的電量 浪費。 5、經(jīng)濟效益明顯。所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān) 功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，可以應(yīng)用于家庭、公共場所、碼頭、道路等眾多場合，實現(xiàn)燈 和電器的自動控制，從而可以節(jié)約大量的控制人力和控制時間，節(jié)省大量的不必要的線路 接通時間，經(jīng)濟效益是相當可觀的。 上述特點是所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能 的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)發(fā)明目的所在。

圖1為一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)邏輯方案的邏輯控制模型示意圖 圖2為一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖 圖3為邏輯單元線路原理圖。 圖4為控制盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖 圖5為邏輯代碼組織結(jié)構(gòu)圖 圖6為高效開關(guān)電源模塊原理圖示意圖 圖7為紅外熱釋傳感器單元原理圖示意圖 圖8為電子開關(guān)裝置原理圖示意圖。[0042] 圖1中 1-代表所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅 外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第一部分感應(yīng)范圍(就是紅外熱釋傳感器所能感應(yīng)的范圍，也就是 在這一范圍內(nèi)紅外熱釋傳感器能夠被人體觸發(fā)，使紅外熱釋傳感器輸出感應(yīng)信號)；2-代 表所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感 應(yīng)開關(guān)的第二部分感應(yīng)范圍(就是紅外熱釋傳感器所能感應(yīng)的范圍，也就是在這一范圍內(nèi) 紅外熱釋傳感器能夠被人體觸發(fā)，使紅外熱釋傳感器輸出感應(yīng)信號)；3-代表所述一種可 廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第三 部分感應(yīng)范圍(就是紅外熱釋傳感器所能感應(yīng)的范圍，也就是在這一范圍內(nèi)紅外熱釋傳感 器能夠被人體觸發(fā)，使紅外熱釋傳感器輸出感應(yīng)信號)；4-代表所述一種可廣泛推廣的低 能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第四部分感應(yīng)范圍 (就是紅外熱釋傳感器所能感應(yīng)的范圍，也就是在這一范圍內(nèi)紅外熱釋傳感器能夠被人體 觸發(fā)，使紅外熱釋傳感器輸出感應(yīng)信號)；5-人體代表被所述一種可廣泛推廣的低能耗的 真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)所感應(yīng)的人體；6-代表被所述 一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān) 所感應(yīng)人體的運動方向(就是紅外熱釋傳感器所能感應(yīng)的范圍，也就是在這一范圍內(nèi)紅外 熱釋傳感器能夠被人體觸發(fā)，使紅外熱釋傳感器輸出感應(yīng)信號)。 圖2中，21是高效電源模塊的編號；22是紅外紅外熱釋傳感器單元的編號；23是 邏輯單元的編號；24是電子開關(guān)裝置的編號。 圖3是邏輯單元23的電氣線路原理圖，圖中，R2為200Q ， R4為2K， Cl為30pF， C2為30pF，C3為2. 2iiF，Yl是晶振，Q1是三極管8050， U是COMPONENT, Ul是74HC175，P1、 P2、P3、P4均是紅外熱釋傳感器，Jl是控制繼電器，Kl為Jl的聯(lián)動控制開關(guān)，Sl是復(fù)位開 關(guān)。 圖4中，21是高效電源模塊的編號；22是紅外紅外熱釋傳感器單元的編號；23是 邏輯單元的編號；24是電子開關(guān)裝置的編號。 圖5中，邏輯代碼數(shù)據(jù)以圖表形式列出，圖中數(shù)字均為8進制數(shù)。 圖6中，其中FR10為保險絲，Q6-l為LNK510， R6-1為68， R6-2為21KQ ， R6-3 為100， C6-l、 C6-2均為2. 2uF/400V， C6-3為0. luF/250V， C6-4為0. luF/250V， C6-5為 22uF/16V，D6-l、D6-2均為1N4007，D6-3為1N4937，D6-4為UF4002，T6為變壓器;u為輸入 電源，其范圍是85V 265V/50Hz 60Hz， Uo+為電源輸出正極，RTN為電源輸出負極。 圖7中，U7-l為LM324, D7-1為1N4001, D7-2為1N4001, D7-3為1N4001, D7-4為 1N4001，R7-1為1KQ ，R7-2為500KQ ，R7-3為1KQ ，R7-4為100KQ ，R7-5為270KQ ，R7-6 為1. 5MQ ， R7-7為10KQ ， R7-8為10KQ ， R7-9為50KQ ， R7-10為1KQ ， R7-11為47KQ ， R7-12為100KQ ， R7-13為500KQ ;C7-5為0. 47uF/250V， C7-6為0. 47uF/250V， C7-7為 10uF/250V，C7-8為10uF/250V， C7-9為2. 2uF/250V， C7-10為10uF/250V ;P7-1為信號輸入 插座，P7-1為信號輸出插座。 圖8中，KG8-1為可控硅BT136, R8-1為220K， R8-2為IOK， Jl為繼電器(與圖3 中繼電器Jl同)，Kl為繼電器Jl的聯(lián)動開關(guān)。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細說明 根據(jù)圖1可知，本實用新型一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走 即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)代表一種邏輯方案的具體實現(xiàn)，這一邏輯方案中，把被 控對象所涉及區(qū)域，劃分為4個邏輯區(qū)域，如圖l所示；圖中每一邏輯區(qū)域?qū)?yīng)有O和l兩 種邏輯值，它們代表各邏輯區(qū)域的兩種不同狀態(tài)，其中0表示邏輯區(qū)域無人，1表示邏輯區(qū) 域有人，當人進入某一區(qū)域時，這一區(qū)域的邏輯值就會由0變?yōu)?，反之，由1變?yōu)? ;如當
人從1區(qū)左側(cè)外進入1區(qū)，并沿著2、3、4的方向一直行進下去，就會引起1、2、3、4各個邏輯 區(qū)域邏輯值發(fā)生下面的變化過程首先1邏輯區(qū)邏輯值從0到1，再1到0，接著2邏輯區(qū) 邏輯值從0到1，再1到0，再接著3邏輯區(qū)邏輯值從0到1，再1到0，最后4邏輯區(qū)邏輯值 從0到l，再1到0 ;凡此種種，每一種不同的人的運動方式和狀態(tài)就會對應(yīng)一種有關(guān)各邏 輯區(qū)域邏輯值的變化方式和狀態(tài)，那么，也可以依據(jù)個邏輯區(qū)域邏輯值的變化方式及狀態(tài) 來判斷人的運動方式和狀態(tài)。根據(jù)上述邏輯方案，可以建立一個邏輯控制模型，在這一模型 中，分別用4個紅外熱釋傳感器的感應(yīng)范圍來對應(yīng)1、2、3、4等四個邏輯區(qū)域，為了敘述的簡 單，我們就用邏輯區(qū)域的代碼1、2、3、4來分別表示4個紅外熱釋傳感器的感應(yīng)范圍，把它們 分別稱為一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體 感應(yīng)開關(guān)的第一部分感應(yīng)范圍(以下簡稱為"感應(yīng)1區(qū)")、第二部分感應(yīng)范圍(以下簡稱 為"感應(yīng)2區(qū)")、第三部分感應(yīng)范圍(以下簡稱為"感應(yīng)3區(qū)")、第四部分感應(yīng)范圍(以下 簡稱為"感應(yīng)4區(qū)")。這樣就可以用圖1來表達邏輯控制模型的工作原理。如圖1所示可 知，當人體5沿著方向6所示進入所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)"人來即開-人 走即關(guān)"功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第一部分感應(yīng)范圍("感應(yīng)1區(qū)")時，所述一種 可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將在 內(nèi)部建立起一個被稱之為預(yù)控制的狀態(tài)，此時，所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn) 人來即開-人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)處于開的狀態(tài)，接下來將可能會發(fā)生四 種情況之一，第一情況下，人體停留在感應(yīng)區(qū)1禁止不動，此時所述一種可廣泛推廣的低能 耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將轉(zhuǎn)換為處于關(guān)的狀態(tài)； 第二情況下，人體在感應(yīng)區(qū)1活動，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即 開-人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將保持開的狀態(tài)；第三情況下，人體由感應(yīng)區(qū)1 返回(即進入到所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的紅外 熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的所有感應(yīng)范圍即第一部分、第二部分、第三部分和第四部分以外)時， 此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體 感應(yīng)開關(guān)將轉(zhuǎn)換為關(guān)的狀態(tài)；第四情況下，人體由感應(yīng)區(qū)1進入到所述一種可廣泛推廣的 低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第二部分("感應(yīng) 區(qū)2")，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的紅外熱 釋人體感應(yīng)開關(guān)將轉(zhuǎn)換為開的狀態(tài)，而且， 一直保持為開的狀態(tài)； 當人體從感應(yīng)區(qū)1又進入到感應(yīng)區(qū)2時，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真 正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將進入預(yù)控制的狀態(tài)。 當人體從感應(yīng)區(qū)進入到所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人 走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第三部分(以下簡稱為"感應(yīng)區(qū)")，此時所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)將保 持為開的狀態(tài)，其狀態(tài)等同于在感應(yīng)區(qū)內(nèi)的表現(xiàn)。 當人體從感應(yīng)區(qū)進入到所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人 走即關(guān)功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的第四部分(以下簡稱為"感應(yīng)區(qū)")，此時所述一種 可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)"人來即開-人走即關(guān)"功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)開 關(guān)將進入預(yù)控制的狀態(tài)。 模型中感應(yīng)區(qū)與感應(yīng)區(qū)具有對等性，它們之間可以互換，感應(yīng)區(qū)與感應(yīng)區(qū)具有對 等性，它們之間也可以互換。 本實用新型一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開-人走即關(guān)功能的紅 外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)，根據(jù)所述一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)人來即開_人走即關(guān) 功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)邏輯方案和相關(guān)的邏輯控制模型，編制了相應(yīng)的邏輯控制代 碼和硬件架構(gòu)。利用紅外熱釋探頭巧妙地實現(xiàn)了低能耗人體感應(yīng)的開關(guān)控制。 根據(jù)圖2可知，所述高效電源模塊21、紅外熱釋傳感器單元22、邏輯單元23、電子 開關(guān)裝置24組成完整的系統(tǒng)。其特征在于所述的高效電源模塊21、紅外熱釋傳感器單元 22、邏輯單元23、電子開關(guān)裝置24順次連接；所述的高效電源模塊21的輸入端11和12接 入市電電源，高效電源模塊21的輸出端1與紅外熱釋傳感器單元22電源輸入端2、邏輯單 元23電源輸入端3、電子開關(guān)裝置24電源輸入端4依次連接，以便高效電源模塊21為紅 外熱釋傳感器單元22、邏輯單元23、電子開關(guān)裝置24提供電力，所述的紅外熱釋傳感器單 元22控制信號輸出端5與所述的邏輯單元23控制信號輸入端6連接并向所述邏輯單元 23輸出控制信號，所述的邏輯單元23控制信號輸出端7連接電子開關(guān)裝置24控制信號輸 入端8并向其輸出控制信號，所述的電子開關(guān)裝置24根據(jù)所述的邏輯單元23的控制信號 完成開關(guān)動作，其開關(guān)部件K1通過線端9串入被控電器、設(shè)備的電氣回路中，以便對被控電 器、設(shè)備實施控制。所述的高效電源模塊21、紅外熱釋傳感器單元22、邏輯單元23、電子開 關(guān)裝置24所的組成完整系統(tǒng)，實現(xiàn)了所述的一種可廣泛推廣的低能耗的真正實現(xiàn)"人來即 開_人走即關(guān)"功能的紅外熱釋人體感應(yīng)開關(guān)的硬件架構(gòu)，所述的高效電源模塊21、紅外熱 釋傳感器單元22、邏輯單元23、電子開關(guān)裝置24安裝于一個控制盒內(nèi)，控制盒內(nèi)部結(jié)構(gòu)見 示意圖4。所述的高效電源模塊21、紅外熱釋傳感器單元22、邏輯單元23、電子開關(guān)裝置 24也可以單獨成為部件，安裝于不同的控制盒內(nèi)，個控制單元遵照圖2所示的方法進行連 接。其中高效電源模塊21是采用湖北盛世華龍科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的LRD-150型高效 開關(guān)電源模塊，其原理圖如圖6所示，其中FR10為保險絲，Q6-1為LNK510， R6-l為68 Q ， R6-2為21KQ ， R6-3為100 Q ， C6_l、 C6-2均為2. 2uF/400V， C6-3為0. luF/250V， C6-4為 0. luF/250V， C6-5為22uF/16V， D6_l、 D6-2均為1N4007, D6-3為1N4937, D6-4為UF4002， T6為變壓器；u為輸入電源，其范圍是85V 265V/50Hz 60Hz， Uo+為電源輸出正極，RTN 為電源輸出負極。 紅外熱釋傳感器單元22是采用采用湖北盛世華龍科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的 LRD-HWRS-0602型模i央，其原理圖如圖7所示，其中U7-1為LM324，D7-1為1N4001，D7-2為 1N4001，D7-3為1N4001，D7-4為1N4001，R7-1為1KQ ，R7-2為500KQ ，R7-3為1KQ ，R7-4 為100K Q ， R7-5為270K Q ， R7-6為1. 5M Q ， R7-7為10K Q ， R7-8為10K Q ， R7-9為50K Q ， R7-10為1KQ ， R7-11為47KQ ， R7-12為100KQ ， R7-13為500KQ ;C7-5為0. 47uF/250V，
10C7-6為0. 47uF/250V， C7—7為10uF/250V， C7—8為10uF/250V， C7—9為2. 2uF/250V， C7—10 為10uF/250V ;P7-1為信號輸入插座，P7-l為信號輸出插座。 電子開關(guān)裝置24是采用湖北盛世華龍科技有限公司開發(fā)生產(chǎn)的LRD-DZKG-0602 型模塊，其原理圖如圖8所示。主要由可控硅KG8-1，電阻R8-l，R8-2，以及圖3中繼電器Jl 的聯(lián)動開關(guān)Kl等元器件組成，其中KG8-1為可控硅BT136, R8-l為220K， R8-2為IOK， Jl為 繼電器(與圖3中繼電器Jl同)，Kl為繼電器Jl的聯(lián)動開關(guān)。 所述的被控電器設(shè)備25是被繼電器J1的聯(lián)動開關(guān)K1所控制的電氣設(shè)備，即K1開 則所述的被控電器設(shè)備25被接入電源，反之，K1關(guān)則所述的被控電器設(shè)備25被斷開電源。 圖2中各部件的功能如下 其中高效電源模塊21提供高質(zhì)量穩(wěn)壓源、恒流源，保證各部件正常工作。 其中紅外熱釋傳感器單元22提供人體感應(yīng)控制信號，并向邏輯單元23傳遞。 其中邏輯單元23根據(jù)紅外熱釋傳感器單元22傳送的信號，完成人體所在位置的 判斷，同時向電子開關(guān)裝置24提供開關(guān)控制信號。 其中電子開關(guān)裝置24根據(jù)邏輯單元23傳送的開關(guān)控制信號，完成開關(guān)控制。 圖2中邏輯單元23的線路原理如圖3所示，根據(jù)圖3可知，R2為200 Q ， R4為 2KQ ， Cl為30pF， C2為30pF， C3為2. 2 ii F， Yl為晶振，Ql為三極管8050， U為COMPONENT, Ul為74HC175，P1、P2、P3、P4均為紅外熱釋傳感器，Jl為控制繼電器，K1為Jl的聯(lián)動控制 開關(guān)，Sl為復(fù)位開關(guān)。它們共同組成了所述邏輯單元23，這也是所述的硬件架構(gòu)的核心部 件。其特征在于所述的紅外熱釋傳感器單元23中Pl、 P2、 P3、 P4四個紅外熱釋傳感器的 第1腳均連接于電源的VCC線端，第3腳均連接于地線端，紅外熱釋傳感器Pl的第2腳連 接于74HC175的第4腳、紅外熱釋傳感器P2的第2腳連接于74HC175的第5腳、紅外熱釋 傳感器P3的第2腳連接于74HC175的第12腳、外熱釋傳感器P4的第2腳連接于74HC175 的第13腳;74HC175的第1腳和第16腳連接于電源的VCC線端，74HC175的第8腳連接于 電源的地線端，74HC175的第9腳連接于CKL信號，74HC175的第2、第7、第10、第15腳順 次連接于COMPONENT的第19、第17、第18、第16腳，COMPONENT的第15腳連接于CKL信號， C0MP0NENTU的第10腳連接于電源的地線端，C0MP0NENTU的第11腳連接于三極管8050的 基極，三極管8050的發(fā)射極連接于電源的地線端，三極管8050的集電極連接于控制繼電器 Jl的2線端，控制繼電器Jl的1線？端連接于電源的VCC線端，COMPONENT的第4腳連接于 30pF的2腳，COMPONENT的第5腳連接于30pF C2的2展卩，30pF的1腳禾口 30pF的1腳連接 于電源的地線端，晶振的1線端連接于COMPONENT的第4腳，晶振的2線端連接于COMPONENT 的第5腳，COMPONENT的第1腳連接于RST信號，復(fù)位開關(guān)Sl的1腳連接于電源的VCC線 端，復(fù)位開關(guān)S1的2腳連接于200Q的1腳，200Q的2腳連接于2KQ的1展卩，2KQ的2 腳連接于電源的地線端，2. 2iiF的1腳連接于復(fù)位開關(guān)S1的1腳，2. 2iiF的2腳連接于 200 Q的2腳，2. 2iiF的2腳輸出為RST信號。圖中各部件的功能如下74HC175對紅外熱 釋傳感器Pl、 P2、 P3、 P4進行信號的拾取，COMPONENT通過運算圖5所示的邏輯代碼完成傳 感器信號的運算，COMPONENT的第11腳輸出開關(guān)控制的信號，該信號送達三極管8050的基 極并通過三極管8050控制繼電器Jl的開關(guān)狀態(tài)。 圖5所述邏輯代碼燒錄于COMPONENT之中。 顯然，上述實施方案只是對本實用新型具體說明而并非限制。本實用新型/具有改良和進步性，具有很強的實用價值，也方便于規(guī)模生產(chǎn)和使用，符合節(jié)能環(huán)保的綠色照明 市場要求和政策要求。
權(quán)利要求一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)，包括高效電源模塊(21)、紅外紅外熱釋傳感器單元(22)、邏輯單元(23)、電子開關(guān)裝置(24)，其特征在于所述的高效電源模塊(21)、紅外熱釋傳感器單元(22)、邏輯單元(23)、電子開關(guān)裝置(24)順次連接；所述的高效電源模塊(21)的輸入端(11)和(12)接入市電電源，高效電源模塊(21)的輸出端(1)與紅外熱釋傳感器單元(22)電源輸入端(2)、邏輯單元(23)電源輸入端(3)、電子開關(guān)裝置(24)電源輸入端(4)依次連接，所述的紅外熱釋傳感器單元(22)控制信號輸出端(5)與邏輯單元(23)控制信號輸入端(6)連接并向所述邏輯單元(23)輸出控制信號，所述的邏輯單元(23)控制信號輸出端(7)連接電子開關(guān)裝置(24)控制信號輸入端(8)并向其輸出控制信號，電子開關(guān)裝置(24)的邏輯單元23的控制信號完成開關(guān)動作，其開關(guān)部件(K1)通過線端(9)串入被控電器、設(shè)備的電氣回路中，所述的高效電源模塊(21)、紅外熱釋傳感器單元(22)、邏輯單元(23)、電子開關(guān)裝置(24)安裝于一個控制盒內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)，其特征在于所述的邏輯單元(23) 中的紅外熱釋傳感器(P1、P2、P3、P4)的第1腳連接于電源的VCC線端，第3腳連接于 地線端，紅外熱釋傳感器(Pl)的第2腳連接于74HC175(U1)的第4腳、紅外熱釋傳感器(P2) 的第2腳連接于74HC175(U1)的第5腳、紅外熱釋傳感器(P3)的第2腳連接于74HC175 (Ul) 的第12腳、紅外熱釋傳感器(P4)的第2腳連接于74HC175(U1)的第13腳；74HC175(U1) 的第l腳和第16腳連接于電源的VCC線端，74HC175(U1)的第8腳連接于電源的地線端， 7額75(U1)的第9腳連接于CKL信號，74HC175(U1)的第2、第7、第10、第15腳順次連 接于COMPONENT (U)的第19、第17、第18、第16展卩，COMPONENT (U)的第15腳連接于CKL信 號，COMPONENT(U)的第10腳連接于電源的地線端，COMPONENT(U)的第11腳連接于三極管 8050(Q1)的基極，三極管8050(Q1)的發(fā)射極連接于電源的地線端，三極管8050 (Ql)的集 電極連接于控制繼電器(Jl)的2線端，控制繼電器(Jl)的1線端連接于電源的VCC線端， COMPONENT (U)的第4腳連接于30pF (Cl)的2展卩，COMPONENT (U)的第5腳連接于30pF (C2)的 2腳，30pF(Cl)的l腳和30pF(C2)的1腳連接于電源的地線端，晶振(Yl)的1線端連接于 COMPONENT (U)的第4展卩，晶振(Yl)的2線端連接于COMPONENT (U)的第5腳，COMPONENT (U) 的第1腳連接于RST信號，復(fù)位開關(guān)(Sl)的1腳連接于電源的VCC線端，復(fù)位開關(guān)(Sl)的 2腳連接于200 Q (R2)的1展卩，200 Q (R2)的2腳連接于2K Q (R4)的1腳，2K Q (R4)的2腳 連接于電源的地線端，2.2iiF(C3)的l腳連接于復(fù)位開關(guān)(Sl)的l腳，2.2i!F(C3)的2腳 連接于200Q(R2)的2展卩，2. 2iiF(C3)的2腳輸出為RST信號。
專利摘要本實用新型公開了一種智能紅外人體感應(yīng)開關(guān)，高效電源模塊、紅外熱釋傳感器單元、邏輯單元、電子開關(guān)裝置順次連接；高效電源模塊的輸入端接入電源，高效電源模塊的輸出端與紅外熱釋傳感器單元電源輸入端、邏輯單元電源輸入端、電子開關(guān)裝置電源輸入端依次連接，紅外熱釋傳感器單元控制信號輸出端與邏輯單元控制信號輸入端連接并向所述邏輯單元輸出控制信號，邏輯單元控制信號輸出端連接電子開關(guān)裝置控制信號輸入端并向其輸出控制信號，高效電源模塊、紅外熱釋傳感器單元、邏輯單元、電子開關(guān)裝置安裝于一個控制盒內(nèi)。本實用新型能耗低，節(jié)能的效果顯著，它具有感應(yīng)控制范圍寬，感應(yīng)靈敏度高，超長使用壽命，安裝維護簡便，工作可靠。
文檔編號G05B19/04GK201479108SQ20092022798
公開日2010年5月19日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月8日
發(fā)明者王志剛 申請人:湖北盛世華龍科技有限公司