紅外人體追蹤裝置的製作方法

2024-04-10 12:56:05

本實用新型涉及紅外檢測及跟蹤技術領域，尤其涉及一種紅外人體追蹤裝置。

背景技術：

現有的機器人均有電控裝置，電控裝置控制機器人的運動機構進行前進、轉向、後退等各種動作。機器人的電控裝置接收到傳感器的信號後，根據追蹤對象的位置控制運動機構動作，使機器人向著追蹤對象移動。

目前公知的機器人人體跟隨方法主要是基於紅外熱釋電傳感器、超聲波傳感器以及計算機視覺實現的。掃描式紅外熱釋電探測方法無法區分人體與幹擾熱源，誤檢測率高。超聲波傳感器無法分辨被測物體是人或者其它障礙物，人機距離誤差較大。計算機視覺檢測方式漏檢率高，實時性差，硬體成本和系統複雜度高。另外，傳統的追蹤手段難以得到追蹤對象（人體）的確切橫向方位。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、成本較低的紅外人體追蹤裝置，能夠較為精確地得到追蹤對象的橫向位置。

為實現上述目的，本實用新型的紅外人體追蹤裝置包括均呈圓環形的底座和上蓋，底座與上蓋插接配合；底座上表面沿周向均勻設有12個熱釋電紅外傳感器，沿底座的徑向方向，各熱釋電紅外傳感器的徑向外側的底座上分別設有一個菲涅爾透鏡；所述上蓋的內圓向下連接有插接筒，插接筒的下端部與底座的內圓相適配，且插接筒的下端與底座下表面相齊平；插接筒上對應於每一個熱釋電紅外傳感器分別設有一個出線孔；各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度。

所述紅外人體追蹤裝置的底座上沿周向分布有12個安裝座，各安裝座的徑向外端與底座的外圓相齊平，各安裝座的徑向內端與底座的內圓相齊平；

相鄰安裝座的中部之間連接有安裝板，安裝板上設有安裝孔，熱釋電紅外傳感器安裝在安裝孔內；

相鄰安裝座的外端部處對應設有透鏡安裝側槽，相鄰安裝座之間的底座外端部上表面設有透鏡安裝底槽，透鏡安裝底槽與透鏡安裝側槽相互貫通；

菲涅爾透鏡的兩側邊分別插設在相應安裝座上的透鏡安裝側槽內，菲涅爾透鏡的底邊插設在透鏡安裝底槽內；菲涅爾透鏡的頂端與上蓋相壓接；菲涅爾透鏡與相應的熱釋電紅外傳感器相距2釐米。

所述12個安裝座中，6個安裝座為上蓋連接安裝座，另外6個安裝座為普通安裝座，上蓋連接安裝座與普通安裝座沿周向方向交替設置；

各上蓋連接安裝座的頂面中部均設有一連接孔，所述上蓋底面向下連接有6個連接柱，6個連接柱與6個上蓋連接安裝座上的連接孔一一對應設置，各連接柱均插接在相應的連接孔內。

本實用新型具有如下的優點：

紅外人體追蹤裝置的結構非常簡單，既便於製造，也便於安裝，成本較低。各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度，保證了在紅外人體追蹤裝置360度方向上，任意一點均有3個熱釋電紅外傳感器能夠監測到。當被追蹤的對象較大時，會有4個或更多的熱釋電紅外傳感器監測到。這樣，就提高了追蹤的可靠程度，為電控裝置準確地判斷追蹤對象的位置和距離提供基礎。

透鏡安裝側槽的設置非常便於安裝菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的邊緣處對紅外線具有一定的幹擾作用，本實用新型中將菲涅爾透鏡的邊緣處插入透鏡安裝側槽和透鏡安裝底槽內，從而使進入熱釋電紅外傳感器的紅外線均未通過菲涅爾透鏡的邊緣處，從而提高傳感的準確程度。

紅外人體追蹤裝置中底座與蓋體通過連接柱和連接孔插接配合，便於製造和安裝使用。

本實用新型通過多個環形均勻分布的熱釋電紅外傳感器探測追蹤對象的方位及距離，相鄰的三個熱釋電紅外傳感器的視場重疊（每個熱釋電紅外傳感器的視場角度為90度，相鄰兩個熱釋電紅外傳感器之間的夾角為30度），從而彌補了在單一傳感器下靜態檢測時只能確定人體的邊沿而無法確切知道人體的橫向方位的缺陷。

附圖說明

圖1是本實用新型中底座的結構示意圖；

圖2是本實用新型中上蓋的結構示意圖；

圖3是圖1中Ａ處的放大圖。

具體實施方式

如圖1至圖3所示，本實用新型的紅外人體追蹤裝置包括均呈圓環形的底座6和上蓋7，底座6與上蓋7插接配合；底座6上表面沿周向均勻設有12個熱釋電紅外傳感器，沿底座6的徑向方向，各熱釋電紅外傳感器的徑向外側的底座6上分別設有一個菲涅爾透鏡；所述上蓋7的內圓向下連接有插接筒8（圖3的視向為由上蓋7的側部下方向上看上蓋7），插接筒8的下端部與底座6的內圓相適配，且插接筒8的下端與底座6下表面相齊平；插接筒8上對應於每一個熱釋電紅外傳感器分別設有一個出線孔9；各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度；熱釋電紅外傳感器以及菲涅爾透鏡均為現有裝置，圖2未示。

所述熱釋電紅外傳感器的連接線通過出線孔9後連接外置的控制電路的模擬信號採集裝置。

紅外人體追蹤裝置的結構非常簡單，既便於製造，也便於安裝，成本較低。各熱釋電紅外傳感器的視場角度均為90度，保證了在紅外人體追蹤裝置360度方向上，任意一點均有3個熱釋電紅外傳感器能夠監測到。當被追蹤的對象較大時，會有4個或更多的熱釋電紅外傳感器監測到。這樣，就提高了追蹤的可靠程度，並能夠較為準確地判斷追蹤對象的位置。

所述紅外人體追蹤裝置的底座6上沿周向分布有12個安裝座10，各安裝座10的徑向外端與底座6的外圓相齊平，各安裝座10的徑向內端與底座6的內圓相齊平；

相鄰安裝座10的中部之間連接有安裝板11，安裝板11上設有安裝孔12，熱釋電紅外傳感器安裝在安裝孔12內；

相鄰安裝座10的外端部處對應設有透鏡安裝側槽13，相鄰安裝座10之間的底座6外端部上表面設有透鏡安裝底槽14，透鏡安裝底槽14與透鏡安裝側槽13相互貫通並形成Ｕ形槽；

菲涅爾透鏡的兩側邊分別插設在相應安裝座10上的透鏡安裝側槽13內，菲涅爾透鏡的底邊插設在透鏡安裝底槽14內；菲涅爾透鏡的頂端與上蓋7相壓接；菲涅爾透鏡與相應的熱釋電紅外傳感器相距2釐米。

透鏡安裝側槽13的設置非常便於安裝菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡的邊緣處對紅外線具有一定的幹擾作用，本實用新型中將菲涅爾透鏡的邊緣處插入透鏡安裝側槽13和透鏡安裝底槽14內，從而使進入熱釋電紅外傳感器的紅外線均未通過菲涅爾透鏡的邊緣處，從而提高傳感的準確程度。

所述12個安裝座10中，6個安裝座10為上蓋連接安裝座，另外6個安裝座10為普通安裝座，上蓋連接安裝座與普通安裝座沿周向方向交替設置；

各上蓋連接安裝座的頂面中部均設有一連接孔15，所述上蓋7底面向下連接有6個連接柱16，6個連接柱16與6個上蓋連接安裝座上的連接孔15一一對應設置，各連接柱16均插接在相應的連接孔15內。

使用時，熱釋電紅外傳感器的連接線通過出線孔9後連接外置的控制電路的模擬信號採集裝置，從而向外輸出信號。紅外人體追蹤裝置在360度方向上採集紅外信號，3-5個熱釋電紅外傳感器採集到人體的紅外信號，各熱釋電紅外傳感器的信號均傳送至模擬信號採集裝置，為電控裝置判斷追蹤對象（人體）的距離和方向提供基礎。

本實用新型通過多個環形均勻分布的熱釋電紅外傳感器探測追蹤對象的方位及距離，相鄰的三個熱釋電紅外傳感器的視場重疊（每個熱釋電紅外傳感器的視場角度為90度，相鄰兩個熱釋電紅外傳感器之間的夾角為30度），從而彌補了在單一傳感器下靜態檢測時只能確定人體的邊沿而無法確切知道人體的橫向方位的缺陷，較為精確地得出追蹤對象（人體）的方位（角度）以及距離。

以上實施例僅用以說明而非限制本實用新型的技術方案，儘管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解：依然可以對本實用新型進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型的精神和範圍的任何修改或局部替換，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求範圍當中。