TWM374628U - Control device capable of executing different actions by determining human body approaching distance - Google Patents

Description

M3746,28 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 [0001] 本創作係有關一種控制裝置，尤指一種能偵測並判斷人 體接近距離的遠近而執行不同音量、内容的聲音或影像 輸出，以適用於住家或商店、賣場、百貨公司、銀行、 政府機關等公共場所者。 【先前技術】 [0002] 目前市面上雖然有可錄音之紅外線感應式來客報知器 (Visitor Chime)及可錄音之手持式擴音器（Portable Speaker)，但是若將來客報知器及擴音器做為推廣商品 用，由於只能不斷的大聲重複播放相同内容的語音，因 此，雖然在較遠地方的顧客可以得到有效的訊息，但對 於站在來客報知器及擴音器旁邊的顧客而言，高分貝的 聲音常會讓人覺得吵雜且有壓迫感，甚至感到厭煩而離 開，如此一來，不但無法有效推廣商品，反而會得到反 效果。 [0003] 有鑑於此，為了改善上述之缺點，創作人積多年的經驗 及不斷的研發改進，遂有本創作之產生。 【新型内容】 [0004] 本創作之主要目的在提供一種控制裝置，藉由偵測並判 斷人體接近距離的遠近，以輸出不同内容的聲音或影像 之結構，俾能有效促銷商品，並推廣業務。 [0005] 本創作之次要目的在提供一種控制裝置，藉由偵測並判 斷人體接近距離的遠近，以輸出不同音量之結構，俾能 表單编號A0101 第3頁/共22頁 M374628 產生令人順耳的聲音，以促銷商品，並推廣業務。 [0006]為達上述創作之目的，本創作具有熱電型红外線感知器 (PIR Sensor)、紅外線信號放大器以偵測人體之紅外線 信號，再以紅外線遠、近距離信號位準偵測器 Level Detector)及遠距離指示信號時間延遲器來作為 判斷人體距離本裝置距離之遠近。 W7]實施時，本創作更包括—自動衰減音量控制電路該自 動衰減音量控制電路係電連接紅外線信號近距離信號位 準偵測器及聲頻功率放大器，供人體在近距離時，降低 聲頻功率放大器之輸出音訊。 圃本触的主要特點是當人體進人本_上熱電型紅外線 感知器（Pyr〇electric Infrared Sens〇r)之偵測範圍 時’能夠判斷出人體距離紅外線感知器距離之遠近例 如：以〇公尺〜3公尺視為"近距離"，約3公尺〜8公尺視 為"遠距離"；此遠/近距離之範圍是可以設定調整的然 後去執行不同之動作。而本創作能夠偵測並判斷出人體 距離紅外線感知器距離之遠/近，以執行不同之動作，其 原理在於：如第3圖所示，其為一般成年人以相同的速度 及方向在熱電型紅外線感知器前方移動，且人體距離紅 外線感知器較遠時，在紅外線信號玫大器的輸出端量測 到的信號振幅位準。而如第4圖所示，其為人體距離紅外 線感知器較近時，在紅外線信號放大器的輪出端量測到 的信號振幅位準，其中，當人體距離紅外線感知器較近 時’所量_的信號振幅位準較高。此外，當人體距離 紅外線感知器較遠時，其所偵測到的信號振幅要爬升到 AQ1Q1 第4頁/共22頁 信號位準偵測器所預設的"遠距離"位準之基準點A點所需 之時間為tl。當人體距離紅外線感知器較近時，其所偵 測到的彳。號振幅要爬升到信號位準偵測器所預設的"近距 離位準之基準點8點所需之時間為t2，且t2的時間比11 的時間長，如第5圖所示，二者之時間差異t3 = t2tl。 因此，s人體距離紅外線感知器較近時，本創作所偵測 到之較強信號的振幅位準要爬升到信號位準偵測器所預 。又的近距離"位準之基準點8點所需之時間較長，故當本 創作之紅外線信號位準制器偵測到有信號振幅位準較 低之"遠距離"信號時，須先將"遠距離信號位準偵測器" 輸出端的信號經由遠距離指示信號時間延遲器來延遲一 段時間（>t3)後再送出，在此延遲時間内，如果近距離 仏號位準偵測器亦偵測到有較大振幅之„近距離”信號， 而在其輸出端有"近距離指示信號"輸出時，即表示人體 是出現在本裝置之”近距離"偵測範圍内，而本裝置即優 先去執行當人體出現在本裝置近距離偵測範圍内本裝置 所該執行之動作。在遠距離指示信號的特定延遲時間内 ，若在近距離信號位準偵測器的輸出端一直沒有"近距離 指示信號'，出現，即表示人體《出現在本裝置之"遠距離" 偵測範圍内，本創作即開始去執行當人體位於本裝置遠 距離偵測範_本裝置所該執行之動作。藉此，經由 號振幅的大/小"及"信號位準爬升至各自預設之基準點所 需之時間(Rise Time)"二大特性之差異，可以用來作為 判斷人體距離紅外線感知器距離遠近之依據。 一 [0009] 上述判斷人體距離紅外線感知器距離遠近之方法係為本 表單塢珑Α0101 第5頁/共22頁 M374628 創作的關鍵技術所在。利用此相同的原理及技術，本創 作裝置亦可作成具有能判斷人體距離紅外線感知器遠/中 /近距離二段以上更多段距離之能力，然後去執行所預設 的多重不同動作之裝置。而由於本裝置内所使用之錄/放 音1C係為可預錄多段不同内容之錄/放音1C，因此，可依 照本裝置偵測到人體距離本裝置距離之遠近而播放出相 對應不同内容之聲音。 [0010] 另，本創作内設有一組單穩態複振器（Monostable Multivibrator)作為自動音量控制用，當錄/放音1C在 播放配合”近距離"狀態所預錄之錄音内容時，此電路會 送出一個控制信號，以降低聲頻功率放大器之輸出音量 ，使得在本裝置近距離範圍内的人不會因為音量過大而 感到厭煩，為一人性化之設計。本創作内另有一組非穩 定複振器（Astable Multivibrator)，以於一間隔時間 内自動觸發錄/放音1C，使播放預錄之聲音。而間隔之時 間可由使用者來設定，再經由電源及功能切換開關的控 制，使得本創作具有可以選擇即使在沒有人接近本裝置 之狀態下，是否要本裝置亦能每間隔一段時間即自動重 複播放出錄/放音1C所預錄之錄音内容，以作為代替人工 招攬顧客靠近其所促銷之商品用的功能。 [0011] 為便於對本創作能有更深入的瞭解，茲詳述於後： 【實施方式】 [0012] 請參閱第1圖所示，係為本創作能偵測並判斷人體接近距 離遠近而執行不同動作之控制裝置之較佳實施例之電路 方塊圖，主要包括一紅外線感知電路1、一紅外線信號遠 表單编號A0101 第6頁/共22頁 M374628 距離信號位準偵測器2、一遠距離指示信號時間延遲器3 、一遠距離指示信號波形加寬電路31、一紅外線信號近 距離信號位準偵測器4、一近距離指示信號波形加寬電路 41以及一自動衰減音量控制電路5。 [0013] 其中，該紅外線感知電路1係供感知人體的移動，並經由 一紅外線信號放大器11的輸出端輸出信號；該紅外線信 號遠距離信號位準偵測器2係電連接紅外線信號放大器11 的輸出端，供偵測輸出端所輸出的信號振幅位準，並與 一預設位準基準比較，該遠距離指示信號波形加寬電路 31係電連接遠距離指示信號時間延遲器3，供加寬遠距離 指示信號時間延遲器的輸出波形，供人體在遠距離時， 經由一錄/放音電路7及一聲頻功率放大器6向外輸出音訊 。該遠距離指示信號時間延遲器3係電連接紅外線信號遠 距離信號位準偵測器2，供延遲紅外線信號遠距離信號位 準偵測器2輸出信號；該紅外線信號近距離信號位準偵測 器4係電連接紅外線信號放大器11的輸出端，供偵測輸出 端所輸出的信號振幅位準，並與一預設之位準基準比較 ;該近距離指示信號波形加寬電路41係電連接紅外線信 號近距離信號位準偵測器4，供加寬紅外線信號近距離信 號位準偵測器4的輸出波形，供人體在近距離時，經由錄 /放音電路7及聲頻功率放大器6向外輸出音訊。而該自動 衰減音量控制電路5係電連接聲頻功率放大器6，並經由 近距離指示信號波形加寬電路41以連接紅外線信號近距 離信號位準偵測器4，供人體在近距離時，降低聲頻功率 放大器6之輸出音訊。 表單編號A0101 第7頁/共22頁 Γ0014] 。月同時參閱本創作之第2圖所示，其中， 池之#你❸ 電源壓及電 裝之^ 2係供外接—交流轉直流電綠供應器或内 / 兒電池，以提供整個系統電路工作所需之直流電 '原該電源穩壓及電池之充電電路12包括 /48及電容器⑶、⑶。該人體紅外線感知電路！ …外線感知器100與電阻R1、R49及電容器d、⑽ 、、且成。该紅外線感知電路丨偵測到之紅外線 至紅外線信號放大器η與紅外線信號遠距離㈣偵測器2 及紅外線信號近距離位準偵測器4作處理，其中，該紅外 =號敌大器11係由積體電路2〇〇内的放大器卜2配合電 器R2 R3、R4、R5、R6、R7、可變電阻VR1及電容器 C4 C5、C6、C7所組成，該紅外線信號遠距離 位準偵測器2係由積體電路2〇〇内的放大器3配合電阻器R8 極aaDl、D2所組成，而該紅外線信號近距離位準偵 測器4係由積體電路_内的放大器4配合電阻謂及二極 3 D4所組成’ S^VR1是作為紅外線谓測之靈敏度調整 用0 [0015] 中及..X外線仏號通距離位準偵測器2的信號係傳送至 遠離號時間延遲器3後，再經由遠距離指示信號 波I加寬電路31加寬輸出波形。該遠距離指示信號時間 延遲器3係由積體電路_中之一組單穩態複振器圆〇1 與電阻HR9、R1()、及電容器C8所構成，而該遠距離指示 信號波形加寬電路31則包括積體電路3叫之另—組單穩 態複振器酬02、電阻器R11、R12及電容㈣。該紅外 表單編號A0101 第8頁/共22頁 線信號近距離位準偵測器4的信號係傳送至近距離指示信 號波形加寬電路41進行波形加寬處理，而該近距離指示 信號波形加寬電路41係由積體電路400之一組單穩態複振 器M0N02配合電阻器R14、R15、電容器C10所構成。 [0016] 在設定的遠距離指示信號延遲時間内，如果有近距離之 指示信號出現，即表示人體是在近距離之偵測範圍内。 在此時間内，如果僅有遠距離之指示信號出現而無近距 離之指示信號出現，即表示人體是在遠距離之偵測範圍 内，藉此，即可判斷出人體接近本創作的距離遠近，以 播放出預錄的不同音量及内容的聲音。 [0017] 實施時，一可錄製多段不同内容並能個別播放之錄/放音 電路7係電連接聲頻功率放大器6,該錄/放音電路7係 由一積體電路700與麥克風Mic、電晶體TR1、錄/放音切 換開關SW2、按鍵開關ΚΙ、K2、K3及電阻器R24、R25 、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34 、R37、R40、電容器C17、C18、C19、C20、C21、C22 、C23、C24、C25、錄/放音指示燈LED2所組合而成，以 依照前端電路所偵測到而提供的遠或近距離判斷信號， 控制播放出不同的内容及聲音。其中，當切換錄/放音切 換開關SW2，並配合按鍵開關ΚΙ、K2時，可進行不同内容 的錄音或放音動作，而在按下按鍵開關K3時，則可將預 錄的聲音經由聲頻功率放大器6的喇叭呼叫服務人員。實 施時，所述的按鍵開關ΚΙ、K2亦可以手動觸發的方式使 發出聲音，亦即，在按下按鍵開關K1時，可播放第一段 錄音的内容，在按下按鍵開關K2時，可播放第二段錄音 表單編號A0101 第9頁/共22頁 的内容* [0018]而該聲頻功率放大器6係由積體電路600與喇叭sp、電容 盗C26、C27、C28、C29、C30、C31、C32、C33、C34 、C35、C41所組成，用以將錄/放音電路7所送出之聲音 信號放大後播放出來。另，該近距離指示信號波形加寬 電路41係電連接一多媒體聲音/影像播放器8，當本裝置 偵測到人體是位於距離本裝置近距離之範圍内時，亦可 啟動多媒體聲音/影像播放器8播放出預存之聲音及影像 内容。 [0019] έ亥積體電路5〇〇内部設有二組定時器⑺)，其中一組 定時器與電晶體TR2、TR3、二極體D7、電阻器R21、 R22 R23、R35、R36及電容1C12、Π3、Π6組成人體 在近距離時之自動音量控制電路51，而可變電阻vr3、 m及電阻麵、，，，組成衰減聲頻信號 電路2由偵測到的近距離指示信號來觸發自動音量控 制電路51動作後’再經由衰減聲頻信號電路μ使音訊變 小聲。所述的自動音量控制電路51與衰減聲頻信號電路 52合设為—自動衰減音量_電路5。因此，當人體位於 本創作近距離範圍内時，錄/放音Κ所送出之聲音信號會 文到哀減而以適當的音量由聲頻功率放大器6之料播放 "得在距離本裝置近趣離範圍内的人不會覺得聲 曰、一雜煩人。而另一級定時器與二極體⑽、⑽、可 變電阻VR2、電阻器R17、Ri8 ri9 R2㈣”… 、Π5組成—個能自動重複播放錄音内容之控制電路53。 田又有人接近本創作#，亦能依可變電阻vri所設 表箪编號A0101 第10裒/共22頁 定的間隔時間，自動重複播放錄音之内容。實施時，亦 可經由連接該自動重複播放錄音内容之控制電路53的電 源及功能切換開關SW1的控制，讓本創作具有可以選擇即 使在沒有人接近本創作之狀態下，是否要本創作亦能每 間隔一段時間自動重複播放出錄/放音IC700所預錄之錄 音内容。 [0020] 再者，本創作設有一節省電源控制電路10，其係由積體 電路400中之一組單穩態複振器ΜΟΝΟΙ與電晶體TR4、電 阻器R13、R50、電容器C11及二極體D5組成，藉由此電 路，即可在未播放錄音内容時，由積體電路400發出Low 訊號，使電晶體TR4呈斷路狀態，以停止聲頻功率放大器 6的電流供應，可節省電源並可延長電池之使用時間。 [0021] 除此之外，經由紅外線信號遠、近距離信號位準偵測器 (2、4)偵測到之遠、近距離指示信號，在分別經過遠、 近距離指示信號波形加寬電路（31、41 )加寬波形後， 再經由電阻器R43、R44及雙向三極閘流體TRIAC 1、 TRIAC 2所組成的燈泡/馬達/警報器之驅動電路9驅動後 ，可分別啟動燈泡、馬達或警報器，以產生不同層次之 防護功能。 [0022] 實施時，本創作更包括一有線/無線資料接收器13，該有 線/無線資料接收器13係電連接一遠端之主電腦、電源穩 壓及電池之充電電路12、錄/放音電路7及多媒體聲音/影 像播放器8。藉此，經由無線電波或有線通信網路與遠端 之主電腦連接，可更新錄/放音1C 700及多媒體聲音/影 像播放器8内預存之資料内容，並可利用網路上之電源 表單编號A0101 第11頁/共22頁 M374628

PoE(Power over Ethernet)經由二極體D12提供本創 作之電路所需之電源。 [0023] 由上述可知，本創作裝置能夠偵測並判斷人體接近距離 之遠近；故可以實際廣泛的應用於多功能商品推廣器、 公共場所之安全提醒、旅遊導覽、業務推廣、安全防護 系統及機器人等之應用產品上，使其能依照人體接近本 裝置距離之遠近不同而執行不同方式之工作。 [0024] 因此，本創作具有以下之優點： [0025] 1、本創作可依人體距離紅外線感知器的遠近，以執行所 預設的不同動作，因此，當顧客位於本創作前方"遠距 離"之範圍移動時，即會大聲的播放出預錄的第一段促銷 商品之語音内容以吸引顧客注意。而當顧客位於"近距離 "之範圍移動時，則會以較低而適當的音量播放出預錄的 第二段親切招呼客人及介紹商品之語音内容。因此，本 創作能有效取代人工招呼生意，並使得顧客感受更有親 和力，而較沒有壓迫感。 [0026] 2、本創作可依相同的原理及技術以判斷人體距離紅外線 感知器的遠/中/近距離，因此，在實際使用上可彈性應 用在多段距離，以執行所預設的多重不同動作 。 [0027] 3、本創作不但可依人體距離紅外線感知器的遠近而啟動 播放出不同内容之影像畫面、聲音，且可啟動燈泡、警 報器、由馬達/繼電器控制之其他電動控制設施，因此， 可彈性應用於商店、賣場、銀行等公共場所及安全防護 系統上。 表單編號A0101 第12頁/共22頁 [0028] 4、本創作所預錄的車輛喇叭聲、鈐聲或其他聲音，可以 使用自動感應觸發或以手動觸發的方式發出聲音以警示 前方之車輛/人員或是發出請其讓路之語音聲音，故亦可 應用於各種車輛或行人。 [0029] 5、本創作應用在商品推廣器時，按下一按鍵開關，即 可發出預錄之聲音信號以呼叫賣場或公共場所之工作人 員來為客人服務，使用上相當方便。 [0030] 6、本創作能在未播放錄音内容時，自動切斷耗電流大之 電路，因此，可有效達到節能減碳的環保要求。 / [0031] 综上所述，依上文所揭示之内容，本創作確可達到創作 之預期目的，極具實用之價值，爰依法提出新型專利申 請。 [0032] 以上所述乃是本創作之具體實施例及所運用之技術手段 ，根據本文的揭露或教導可衍生推導出許多的變更與修 正，若依本創作之構想所作之等效改變，其所產生之作 用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之實質精神時，均應視 為在本創作之技術範疇之内，合先陳明。 【圖式簡單說明】 [0033] 第1圖為本創作之較佳實施例之電路方塊圖。 [0034] 第2A〜2C圖為本創作之較佳實施例之電路圖。 [0035] 第3圖為人體距離紅外線感知器較遠時之信號波形。 [0036] 第4圖為人體距離红外線感知器較近時之信號波形。 [0037] 第5圖為遠近距離信號爬升至其預設位準的基準點所需時 表單编號A0101 第13頁/共22頁 M374628 間之差異。 【主要元件符號說明】 [0038] 紅外線感知電路1 [0039] 紅外線信號遠距離信號位準偵測器2 [0040] 遠距離指示信號時間延遲器3 [0041] 遠距離指示信號波形加寬電路31 [0042] 紅外線信號近距離信號位準偵測器4 [0043] 近距離指示信號波形加寬電路41 [0044] 自動衰減音量控制電路5 [0045] 自動音量控制電路51 [0046] 衰減聲頻信號電路52 [0047] 自動重複播放錄音内容之控制電路53 [0048] 聲頻功率放大器6 [0049] 錄/放音電路7 [0050] 多媒體聲音/影像播放器8 [0051] 燈泡/馬達/警報器之驅動電路9 [0052] 節省電源控制電路10 [0053] 紅外線信號放大器11 [0054] 電源穩壓及電池之充電電路1 2 [0055] 有線/無線資料接收器1 3 表單編號A0101 第14頁/共22頁 M374628

[0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0066] [0067]

紅外線感知器100 積體電路 120、200、300、400、500、600、700 單穩態複振器ΜΟΝΟΙ、M0N02 電源及功能切換開關SW1 錄/放音切換開關SW2 按鍵開關ΚΙ、Κ2、Κ3 電晶體TR1〜TR5 電阻器R1 ~R50 可變電阻器VR1〜VR4 電容器C卜C41 二極體D1)12 雙向三極閘流體TRIAC1、TRIAC2 表單编號A0101 第15頁/共22頁

Claims (1)

1. M374628 六、申請專利範圍： 1. 一種能偵測並判斷人體接近距離遠近而執行不同動作之 控制裝置，包括： 一紅外線感知電路，供感知人體的移動，並經由一紅外線信 號放大器的輸出端輸出信號； 一紅外線信號遠距離信號位準偵測器，係電連接紅外線信號 放大器的輸出端，供偵測輸出端所輸出的信號振幅位準，並 與一預設之位準基準比較，供人體在遠距離時，經由一聲頻 功率放大器向外輸出音訊； 一遠距離指示信號時間延遲器，係電連接紅外線信號遠距離 信號位準偵測器，供延遲红外線信號遠距離信號位準偵測器 輸出信號；以及 一紅外線信號近距離信號位準偵測器，係電連接紅外線信號 放大器的輸出端，供偵測輸出端所輸出的信號振幅位準，並 與一預設之位準基準比較，供人體在近距離時，經由一聲頻 功率放大器向外輸出音訊。 2. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，更包括一自動衰 減音量控制電路，該自動衰減音量控制電路係電連接紅外線 信號近距離信號位準偵測器及聲頻功率放大器，供人體在近 距離時，降低聲頻功率放大器之輸出音訊。 3. 如申請專利範圍第1項所述之控制裝置，更包括一遠距離 指示信號波形加寬電路，該遠距離指示信號波形加寬電路係 電連接遠距離指示信號時間延遲器，供加寬遠距離指示信號 時間延遲器的輸出波形。 4. 如申請專利範圍第3項所述之控制裝置，更包括一近距離 098218326 表單編號A0101 第16頁/共22頁 0982057775-0 ·ν^ο

   牦不信號波形加寬電路，該近距離指示信號波形加寬電路係 電連接紅外線信號近距離信號位準偵測器，供加寬紅外線广、 號近距離信號位準偵測器的輸出波形。 。 5·如申請專利範圍第4項所述之控制裝置，更 „ 燈泡/ 焉違/警報器之驅動電路，其係分別電連接近距離指示芦號 波形加寬電路及遠距離指示信號波形加寬電路，供啟動燈包 、警報器及由馬達控制之電動控制設施。 6.如申請專利範圍第4項所述之控制裝置，更包括—多媒體 聲音/影像播放器，該多媒體聲音/影像播放器係係電連接 近距離指示信號波形加寬電路。 .如申請專利範圍第1或6項所述之控制裝置，更包括—錄/ 放音電路’該錄/放音電路係電連接聲頻功率放大器，以向 外輪出不同内容的聲音。 8·如申請專利範圍第7項所述之控制裝置，其中，該錄/放 9電路係設有至少—手動觸發按鍵開關，供以手動觸發的方 式發出預錄的車輛喇叭聲、鈴聲或其他聲音，以警示前方之 車輛/人員或是發出請其讓路之語音聲音。 .如申請專利範圍第7項所述之控制裝置，更包括一電源穩 壓>5 Φ、丄 電池之充電電路’供外接一交流轉直流電源供應器或内 裝之充電電池，以提供整個系統電路工作所需之電源。 〇.如申凊專利範圍第g項所述之控制裝置，更包括一有線/ 無線資料接收器，該有線/無線資料接收器係電連接一遠端 之主電腦、電源穩壓及電池之充電電路、錄/放音電路及多 098218326 媒題聲音/影像播放器， 包電路，並更新錄/放音 聲音/影像内容。 以提供電力給電源穩壓及電池之充 電路及多媒體聲音/影像播放器的 表單編衆Α0101 第17頁/共22頁 0982057775-0