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专利名称：方向性数字雷达感应装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种感应装置，特别是关于一种方向性数字雷达感应装置，其可运用于诸如控制自动门的开关、或计算进出人数等功能。
已知的自动门感应装置多采用红外线感应，然而利用红外线感应的感应效果容易受外来噪音、乱光等恶劣讯号源的影响，无法正确发挥其检知能力，甚至会发生误动作而夹到人。
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种方向性数字雷达感应装置，其可正确发挥其极高的检知能力，达成降低误动作发生率的功效。
本发明的方向性数字雷达感应装置，主要是利用天线发射出连续微波，当所发射的微波碰到活动中的物体，由于杜卜勒效应，所反射回来的反射信号频率将与原发射信号频率有差异。然后，将发射信号与反射信号经过导波管内的混频器混波，即得到一杜卜勒信号。本发明中，是设置有两个混频器，该两个混频器的设置位置正好相距四分之一波长(90°相位差)，因此，该两个混频器所分别检出的中频信号就有90°的相位差。而，活动中的物体前进(向天线接近)或后退(远离天线而去)将会造成相位信号的导前或落后。最后，再将信号送入数字单晶片处理器作辨识及相位比较，即可运算出所需要使用的功能。
本发明提供的一种方向性数字雷达感应装置，其包含本地振荡器，用于产生一微波信号；天线，用于发射该微波信号及接收反射信号；混频部分，用于将该本地振荡器所产生的微波信号及该天线所接收的反射信号加以混频，以输出杜卜勒信号；信号放大部分，用于将来自混频部分的杜卜勒信号加以放大；电源供应回路，用于连接至外部电源，以供应该方向性数字雷达感应装置所需的电源；该混频部分包含一第一混频器及一第二混频器，该第一混频器及该第二混频器是设置为相距四分之一波长的距离；及该方向性数字雷达感应装置又包含一单晶片数字处理器及功能输出介面，该单晶片数字处理器是用于辨识该第一混频器及该第二混频器所输出并经信号放大部分所放大的信号，并作相位比较，以运算出所需要使用的功能，然后将动作信号由该功能输出介面输出。
本发明将结合实施例参考附图进行详细描述。
附图简要说明

图1是本发明的方向性数字雷达感应装置的较佳具体例的电路方框图。
以下将配合图1说明实施本发明方向性数字雷达感应装置的较佳具体例的构造。
图1是为本发明的方向性数字雷达感应装置的较佳具体例的电路方框图。如图所示，其主要结构包含天线10、本地振荡器12、混频部分14、信号放大部分16、数字单晶片处理器20、功能输出介面22、及电源供应回路30。
天线10可为一号角形导波管天线，其是用于发射一低功率连续微波信号，并接收该发射信号碰到物体后所反射回来的反射信号。该天线的涵盖范围可适当加以选择，例如涵盖角度范围为100°～170°±10°。本地振荡器12是用于产生上述的低功率连续微波信号，并馈至天线10。混频部分14包含混频器14a,14b，其功能在于，将由本地振荡器12所产生的发射信号、与由天线10所接收的反射信号，经由混波而输出一杜卜勒信号，其频率即为杜卜勒偏移频率。该混频器14a,14b是分别设置于导波管中相距四分之一波长的位置，如此使该二混频器所分别检出的中频具有90°的相位差。信号放大部分16包含中频放大器16a1,16a2与16b1,16b2，其是分别用于将混频器14a,14b所送来的杜卜勒信号加以放大。数字单晶片处理器20用于辨识经信号放大部分16所放大的信号，并作相位比较，运算出所需要使用的功能，然后将动作信号由功能输出介面22输出。电源供应回路30则用于连接至外部电源，以供应本发明的方向性数字雷达感应装置所有动作所需的电源。
另外，本发明的方向性数字雷达感应装置可进一步包含灵敏度调整器26、功能输出介面动作时间调整器28，以及用于选择控制附加功能的功能选择键24。
以下说明本发明的方向性数字雷达感应装置应用于自动门开关控制的动作情形。
本地振荡器12产生一低功率连续微波信号，并由天线10发射。当有人进入天线的涵盖范围时，该发射信号碰到活动中的人或物，根据杜卜勒原理，所反射回到天线10的反射信号其频率会与原发射频率不同。本地振荡器12所产生的发射信号、与由天线10所接收的反射信号送入混频器14a,14b，经混频而得到一杜卜勒信号。由于混频器14a,14b是分别设置于导波管中相距四分之一波长的位置，因此该二混频器14a,14b所分别检出的中频具有90°的相位差。而，活动中的人或物向天线靠近(前进)或远离天线而去(后退)将会造成相位信号的导前或落后。二混频器14a,14b所输出的信号经中频放大器16a1,16a2与16b1,16b2放大后，送入数字单晶片处理器20,以辨识及比较两信号的相位，经运算后将开关自动门的动作信号由功能输出介面22输出。
当人在门下的感应范围内未离开时，利用人的轻微活动和摇晃，影响二混频器输出的信号的相位，每次取样2秒，持续送给开门的信号，因此人在门下未离开时，不会立刻关回夹到人，因此本发明的方向性数字雷达感应装置运用于自动门的开关控制具有绝佳的安全性。而当人一离开时，两混频器输出的相位信号立即回复正常，送出复位信号(Reset)使门关上。
另外，本发明还可选择单向辨识或双向辨识的功能。或者也可同时具有单向辨识功能及双向辨识的功能，例如，当移动物体在感测范围内时，自动切换至双向辨识模式，每任意移动一次取样2秒，而当移动物体离开感测范围后，则自动回复至单向辨识模式。
本发明的方向性数字雷达感应装置除了用于控制自动门的开与关外，其功能输出介面接上计数器后，可同时计算通过感测范围的人数。例如，在选择单向辨识时，可计算进入人数或出去人数，而在选择双向辨识时，可同时计算进入与出去的人数。
进一步，本发明的方向性数字雷达感应装置可选择升高信号电压，当使用于较高大的门时，自动增加灵敏度，感应度更为良好。另外，还可提供功能输出介面的反向逻辑信号，让使用更活性化。
虽然本发明已参照附图及较佳具体例加以详细说明，但本发明并不局限于此，任何依本发明的精神及权利要求所作的修改与变化，均应属本发明的范围。
权利要求
1．一种方向性数字雷达感应装置，其包含本地振荡器，用于产生一微波信号；天线，用于发射该微波信号及接收反射信号；混频部分，用于将该本地振荡器所产生的微波信号及该天线所接收的反射信号加以混频，以输出杜卜勒信号；信号放大部分，用于将来自混频部分的杜卜勒信号加以放大；电源供应回路，用于连接至外部电源，以供应该方向性数字雷达感应装置所需的电源；其特征是，该混频部分包含一第一混频器及一第二混频器，该第一混频器及该第二混频器是设置为相距四分之一波长的距离；及该方向性数字雷达感应装置又包含一单晶片数字处理器及功能输出介面，该单晶片数字处理器是用于辨识该第一混频器及该第二混频器所输出并经信号放大部分所放大的信号，并作相位比较，以运算出所需要使用的功能，然后将动作信号由该功能输出介面输出。
2．如权利要求1所述的方向性数字雷达感应装置，其特征是还具有一灵敏度调整器。
3．如权利要求1所述的方向性数字雷达感应装置，其特征是还具有一功能输出介面动作时间调整器。
4．如权利要求1所述的方向性数字雷达感应装置，其特征是可选择单向辨识功能或双向辨识的功能。
5．如权利要求1所述的方向性数字雷达感应装置，其特征是还具有一计数器，在单向辨识功能模式，可用于计算通过感测范围的人数。
6．如权利要求1所述的方向性数字雷达感应装置，其特征是其同时还具有单向辨识功能及双向辨识的功能，当移动物体在感测范围内时，自动切换至双向辨识模式，每任意移动一次取样2秒，而当移动物体离开感测范围后，则自动回复至单向辨识模式。
全文摘要
一种方向性数字雷达感应装置,利用天线发射出连续微波,当所发射的微波碰到活动中的物体,反射回来的反射信号经过设置于导波管内的两个相距四分之一波长(90°相位差)混频器,因此,该两个混频器所分别检出的中频信号就有90°的相位差。而,活动中的物体前进或后退将会造成相位信号的导前或落后,经由将信号送入数字单晶片处理器作辨识及相位比较,即可运算出所需要使用的功能。
文档编号G01S13/58GK1318753SQ00106759
公开日2001年10月24日 申请日期2000年4月14日 优先权日2000年4月14日
发明者何鉊轩 申请人:何鉊轩