能判别物体运动方向的测物系统及其判别方法

摘要

本发明公开了能判别物体运动方向的测物系统，关断状态监测电路：用于监测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3；分析电路：调取预先存储的集合信号S2与信号S3进行模糊匹配；集合信号S2包括集合信号S有物和集合信号S无物；集合信号S有物：有物体在二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S有物；集合信号S无物：没有物体在二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S无物；采用集合信号S2与信号S3进行模糊匹配。

说明书

技术领域

本发明涉及二极管发光体，具体是一种能判别物体运动方向的测物系统及其检测方法。

背景技术

入侵探测器是入侵报警系统中的前端装置，由各种探测器组成，是入侵报警系统的触觉部分，相当于人的眼睛、鼻子、耳朵、皮肤等，感知现场的温度、湿度、气味、能量等各种物理量的变化，并将其按照一定的规律转换成适于传输的电信号。按探测器的探测原理不同或应有的传感器不同来分：可分为雷达式微波探测器、微波墙式探测器、主动红外式探测器、被动红外式探测器、开关式探测器、超声波探测器、声控探测器、振动探测器等。

随着二极管光源的不断发展，现在的商场、办公楼、家庭的走廊等区域基本都是采用的二极管作为光源，目前在探测领域，还没有采用二极管光源作为探测装置，其入侵探测器都是在对象的基础上设置单独的探测装置进行探测，这无疑增加了独立布线的成本，例如在未设置入侵系统的家庭设置入侵时，假设采用红外探测器，则需要在门口设置红外探测头，然后要将红外探测头与分析系统、报警装置连接，最终组装成探测系统，这些都是需要重新布线的，因此会大大的影响客户的生活和成本。

发明内容

本发明的目的在于提供能判别物体运动方向的测物系统及其检测方法，为物体探测器的实现提供了一种新的实现方式，同时将该系统无需另外单独布线，即可实现物体的探测。

本发明的通过下述技术方案实现：

能判别物体运动方向的测物系统，包括二极管发光体、二极管驱动电路、关断状态监测电路、分析电路；所述二极管发光体包括至少2列二极管；

二极管驱动电路：用于输出高低交变信号的驱动信号S1，在高电平状态下二极管导通，在低电平下二极管关断；

关断状态监测电路：用于监测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3；信号S3包括监测第一列二极管产生的信号S31、……、监测最后一列二极管产生的信号S3N；

分析电路：调取预先存储的集合信号S2与信号S3进行模糊匹配；

集合信号S2包括集合信号S_有物和集合信号S_无物；

集合信号S_有物：有物体在二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_有物，将多个标定信号S_有物集合形成集合信号S_有物

集合信号S_无物：没有物体在二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_无物，将多个标定信号S_无物集合形成集合信号S_无物；

采用集合信号S2与信号S3进行模糊匹配，当信号S3模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，则输出二极管发光体光致电感应界面有物信息，信号S3模糊匹配到与集合信号S_无物中最接近的某个值时，则输出二极管发光体光致电感应界面_无物信息；

采用信号S31、……、信号S3N分别与集合信号S_有物进行模糊匹配；当信号S31模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻T1；……；当信号S3N模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻TN；排列时刻T1、……、时刻TN的大小顺序，当时刻T1小于时刻TN时，则可以判定物体时从第一列走向最后一列，当时刻T1大于时刻TN时，则可以判定物体时从最后一列走向第一列。

本发明的设计原理为：二极管发光体主要是利用了电能转换为光能的原理实现照明，由于二极管的光电特性，二极管在光照条件下还会产生电流，因此，本发明主要利用二极管的光致电原理。由于二极管发光体的电源一般采用超高频的高低交变信号；因此，本发明可以通过采集二极管发光体的电源在低电平区域状态下的信号，即监测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3，在二极管关断状态时，光照条件下，二极管会产生电信号，一般采集的信号是与二极管发光体驱动电源相反的电信号，通过获取信号S3后，由于集合信号S2包括集合信号S_有物和集合信号S_无物，由于集合信号S_有物是在有物体位于二极管发光体光致电感应界面（下方）时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_有物，因此集合信号S_有物代表二极管发光体光致电感应界面存在物体；由于集合信号S_无物是在有物体没有位于二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_无物，因此集合信号S_无物代表二极管发光体光致电感应界面不存在物体；这时，由于我们事先预存有用于对比的上述集合信号S2，因此，我们只需要模糊化的对比集合信号S2和信号S3，找出集合信号S2中与信号S3相比最接近的信号，即可通过判断该最接近的信号的状态，最终分析出信号S3对应二极管发光体光致电感应界面是否有物体。例如，我们假设集合信号S_有物为高电平为0.5V的交变信号，集合信号S_无物为高电平为1V的交变信号，而我们测得的信号S3为高电平为0.7V的交变信号，信号S3分别与集合信号S_有物和集合信号S_无物比较后，集合信号S_有物为最接近的信号，因此，由于集合信号S_有物代表二极管发光体光致电感应界面有物体，我们通过集合信号S_有物判断出信号S3代表当前发光二极管光致电感应界面存在物体。

优选的，所述多个标定信号S_有物包括不同特征物体通过二极管发光体、且二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号。

将信号S3与多个标定信号S_有物进行模糊匹配，匹配出最接近信号S3的标定信号S_有物，输出该标定信号S_有物对应物体的特征。

经过上述技术内容，我们不仅能通过将信号S3与集合信号S2对比分析出当前二极管发光体光致电感应界面是否存在物体，我们还能通过不同物体对应不同标定信号，通过标定信号与S3对比得出，当前二极管发光体光致电感应界面是存在什么物体，例如，我们预先存储有：人在二极管发光体光致电感应界面时产生的第一标定信号，车在二极管发光体光致电感应界面时产生的第二标定信号，假设第一标定信号为高电平为0.7V的交变信号，第二标定信号为高电平为0.8V的交变信号，而信号S3为高电平为0.7V的交变信号，则可以判断第一标定信号为最接近信号S3的信号，则可以分析出，在获取信号S3的情况下，发光二级管矩阵光致电感应界面站立的是人。

优选的，所述多个标定信号S_无物包括不同环境特征、且二极管发光体光致电感应界面无物体、二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号。

将信号S3与多个标定信号S_无物进行模糊匹配，匹配出最接近信号S3的标定信号S_无物，输出该标定信号S_有物对应环境的特征。

经过上述技术内容，我们不仅能通过将信号S3与集合信号S2对比分析出当前二极管发光体光致电感应界面是否存在物体，在无物体设置在二极管发光体光致电感应界面时，我们还能通过不同环境特征对应不同标定信号，通过标定信号与S3对比得出，当前二极管发光体处于何种环境特征，例如，我们预先存储有：中午12点二极管发光体光致电感应界面时产生的第一标定信号，夜晚12点二极管发光体光致电感应界面时产生的第二标定信号，假设第一标定信号为高电平为1.2V的交变信号，第二标定信号为高电平为0.2V的交变信号，而信号S3为高电平为1.1V的交变信号，则可以判断第一标定信号为最接近信号S3的信号，则可以分析出，在获取信号S3的情况下，当前时间为中午12点左右，模糊化处理，认为当前时间为12点。

当每一列二极管中二极管的数量大于1时，检测监测每一列二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号的方法是：分别检测该列中每一个二极管在关断状态下由于光致电原理产生的信号D,集合该列中所有的信号D，然后求得每一列的平均值作为该列最终的信号。

基于所述能判别物体运动方向的测物系统的检测方法，包括以下步骤：

初始化步骤：将各种不同特征的物体设置在二极管发光体光致电感应界面，获取二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_有物，每一类物体对应一个标定信号S_有物；在二极管发光体光致电感应界面不设置物体时且不同环境特征情况下，获取二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_无物，每一类环境特征对应一个标定信号S_无物；将所有标定信号S_有物聚集在一起形成集合信号S_有物，将所有标定信号S_无物聚集在一起形成集合信号S_无物，将集合信号S_有物和集合信号S_无物聚集在一起形成集合信号S2；

关断状态监测步骤：检测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3；信号S3包括监测第一列二极管产生的信号S31、……、监测最后一列二极管产生的信号S3N；

分析判断步骤：模糊化比较信号S3和集合信号S2，选取集合信号S2中与信号S3最接近的信号，分析最接近信号的状态，判断出二极管发光体光致电感应界面是否有物体；采用信号S31、……、信号S3N分别与集合信号S_有物进行模糊匹配；当信号S31模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻T1；……；当信号S3N模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻TN；排列时刻T1、……、时刻TN的大小顺序，当时刻T1小于时刻TN时，则可以判定物体时从第一列走向最后一列，当时刻T1大于时刻TN时，则可以判定物体时从最后一列走向第一列。

判断出二极管发光体光致电感应界面是否有物体时，当有物体时，判断物体的特征；当无物体时，判断外部环境特征。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：无需单独设置布线，利用发光二极管即可实现对不同物体，不同外部环境的检测。

附图说明

附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。

图1为本发明结构框图。

图2为信号比对示意图。

图3为监测每一列二极管关断状态下由于光致电原理产生信号的示意图。

图4为将信号S3与集合信号S2进行模糊匹配的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

实施例1：

如图1和图2所示。

能判别物体运动方向的测物系统，包括二极管发光体、二极管驱动电路、关断状态监测电路、分析电路；所述二极管发光体包括至少2列二极管；

二极管驱动电路：用于输出高低交变信号的驱动信号S1，在高电平状态下二极管导通，在低电平下二极管关断；

关断状态监测电路：用于监测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3；信号S3包括监测第一列二极管产生的信号S31、……、监测最后一列二极管产生的信号S3N；

分析电路：调取预先存储的集合信号S2与信号S3进行模糊匹配；

集合信号S2包括集合信号S_有物和集合信号S_无物；

集合信号S_有物：有物体在二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_有物；

集合信号S_无物：没有物体在二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_无物；

采用集合信号S2与信号S3进行模糊匹配，当信号S3模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，则输出二极管发光体光致电感应界面有物信息，信号S3模糊匹配到与集合信号S_无物中最接近的某个值时，则输出二极管发光体光致电感应界面无物信息；采用信号S31、……、信号S3N分别与集合信号S_有物进行模糊匹配；当信号S31模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻T1；……；当信号S3N模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻TN；排列时刻T1、……、时刻TN的大小顺序，当时刻T1小于时刻TN时，则可以判定物体时从第一列走向最后一列，当时刻T1大于时刻TN时，则可以判定物体时从最后一列走向第一列。

本发明的设计原理为：二极管发光体主要是利用了电能转换为光能的原理实现照明，由于二极管的光电特性，二极管在光照条件下还会产生电流，因此，本发明主要利用二极管的光致电原理。由于二极管发光体的电源一般采用超高频的高低交变信号；因此，本发明可以通过采集二极管发光体的电源在低电平区域状态下的信号，即监测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3，在二极管关断状态时，光照条件下，二极管会产生电信号，一般采集的信号是与二极管发光体驱动电源相反的电信号，通过获取信号S3后，由于集合信号S2包括集合信号S_有物和集合信号S_无物，由于集合信号S_有物是在有物体位于二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_有物，因此集合信号S_有物代表二极管发光体光致电感应界面存在物体；由于集合信号S_无物是在有物体没有位于二极管发光体光致电感应界面时，二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_无物，因此集合信号S_无物代表二极管发光体光致电感应界面不存在物体；这时，由于我们事先预存有用于对比的上述集合信号S2，因此，我们只需要模糊化的对比集合信号S2和信号S3，找出集合信号S2中与信号S3相比最接近的信号，即可通过判断该最接近的信号的状态，最终分析出信号S3对应二极管发光体光致电感应界面是否有物体。例如，我们假设集合信号S_有物为高电平为0.5V的交变信号，集合信号S_无物为高电平为1V的交变信号，而我们测得的信号S3为高电平为0.7V的交变信号，信号S3分别与集合信号S_有物和集合信号S_无物比较后，集合信号S_有物为最接近的信号，因此，由于集合信号S_有物代表二极管发光体光致电感应界面有物体，我们通过集合信号S_有物判断出信号S3代表当前发光二极管光致电感应界面存在物体。

优选的，所述多个标定信号S_有物包括不同特征物体通过二极管发光体、且二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号。

将信号S3与多个标定信号S_有物进行模糊匹配，匹配出最接近信号S3的标定信号S_有物，输出该标定信号S_有物对应物体的特征。

经过上述技术内容，我们不仅能通过将信号S3与集合信号S2对比分析出当前二极管发光体光致电感应界面是否存在物体，我们还能通过不同物体对应不同标定信号，通过标定信号与S3对比得出，当前二极管发光体光致电感应界面是存在什么物体，例如，我们预先存储有：人在二极管发光体光致电感应界面时产生的第一标定信号，车在二极管发光体光致电感应界面时产生的第二标定信号，假设第一标定信号为高电平为0.7V的交变信号，第二标定信号为高电平为0.8V的交变信号，而信号S3为高电平为0.7V的交变信号，则可以判断第一标定信号为最接近信号S3的信号，则可以分析出，在获取信号S3的情况下，发光二级管矩阵光致电感应界面站立的是人。

优选的，所述多个标定信号S_无物包括不同环境特征、且二极管发光体光致电感应界面无物体、二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号。

将信号S3与多个标定信号S_无物进行模糊匹配，匹配出最接近信号S3的标定信号S_无物，输出该标定信号S_有物对应环境的特征。

经过上述技术内容，我们不仅能通过将信号S3与集合信号S2对比分析出当前二极管发光体光致电感应界面是否存在物体，在无物体设置在二极管发光体光致电感应界面时，我们还能通过不同环境特征对应不同标定信号，通过标定信号与S3对比得出，当前二极管发光体处于何种环境特征，如图2，例如，我们预先存储有：中午12点二极管发光体光致电感应界面时产生的第一标定信号，夜晚12点二极管发光体光致电感应界面时产生的第二标定信号，假设第一标定信号为高电平为1.2V的交变信号，第二标定信号为高电平为0.2V的交变信号，而信号S3为高电平为1.1V的交变信号，则可以判断第一标定信号为最接近信号S3的信号，则可以分析出，在获取信号S3的情况下，当前时间为中午12点左右，模糊化处理，认为当前时间为12点。

在上述实施例的基础上，当每一列二极管中二极管的数量大于1时，检测监测每一列二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号的方法是：分别检测该列中每一个二极管在关断状态下由于光致电原理产生的信号D,集合该列中所有的信号D，然后求得每一列的平均值作为该列最终的信号。

本发明还可以判断出外部天气情况，例如，我们预先存储有：晴天二极管发光体光致电感应界面时产生的第一标定信号，雨天二极管发光体光致电感应界面时产生的第二标定信号，假设第一标定信号为高电平为1.2V的交变信号，第二标定信号为高电平为0.4V的交变信号，而信号S3为高电平为1.0V的交变信号，则可以判断第一标定信号为最接近信号S3的信号，则可以分析出，在获取信号S3的情况下，当前天气为晴天，模糊化处理，认为当前时间为12点。

基于上述分析，本发明的设计思想是，利用前期的训练，形成一个庞大的信号数据库，这个数据库包含了很多种条件下发光二级管矩阵在关断状态下反馈回来的信号，通过模糊化比较匹配出集合信号S2中与信号S3相接近的标定信号，可以分析标定信号的状态，从而得出信号S3测定时的二极管发光体光致电感应界面的情况。

基于所述能判别物体运动方向的测物系统的检测方法，包括以下步骤：

初始化步骤：将各种不同特征的物体设置在二极管发光体光致电感应界面，获取二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_有物，每一类物体对应一个标定信号S_有物；在二极管发光体光致电感应界面不设置物体时且不同环境特征情况下，获取二极管关断状态下由于光致电原理产生的多个标定信号S_无物，每一类环境特征对应一个标定信号S_无物；将所有标定信号S_有物聚集在一起形成集合信号S_有物，将所有标定信号S_无物聚集在一起形成集合信号S_无物，将集合信号S_有物和集合信号S_无物聚集在一起形成集合信号S2；

关断状态监测步骤：检测二极管关断状态下由于光致电原理产生的信号S3；信号S3包括监测第一列二极管产生的信号S31、……、监测最后一列二极管产生的信号S3N；

分析判断步骤：模糊化比较信号S3和集合信号S2，选取集合信号S2中与信号S3最接近的信号，分析最接近信号的状态，判断出二极管发光体光致电感应界面是否有物体；采用信号S31、……、信号S3N分别与集合信号S_有物进行模糊匹配；当信号S31模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻T1；……；当信号S3N模糊匹配到与集合信号S_有物中最接近的某个值时，记录时刻TN；排列时刻T1、……、时刻TN的大小顺序，当时刻T1小于时刻TN时，则可以判定物体时从第一列走向最后一列，当时刻T1大于时刻TN时，则可以判定物体时从最后一列走向第一列。

判断出二极管发光体光致电感应界面是否有物体时，当有物体时，判断物体的特征；当无物体时，判断外部环境特征。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。