一种探测装置及探测方法

摘要

提供一种探测装置及探测方法，该探测装置在探测区域中区分出至少两个独立的可探测区块，当物体进入探测区域并反射信号发射源发出的探测介质，接收元件对被反射探测介质进行接收，并将接收到的信号反馈给分析及控制电路，该分析及控制电路对接收到的信号进行信号特征和反射方位识别并处理后，由输出接口电路输出。该探测方法通过检测来自不同可探测区块的反射信号来进行探测和分析。本发明结构简单，安装便利，适用范围广，由于可以核准信号特征并能分析判断进入探测区域物体的大小、运动的方向/速度/角度等多种信息，其探测准确率高，用于入侵探测可避免误报警产生，还可以应用到生产过程监督/质量监控等多种领域。

权利要求

1.一种探测装置，其特征在于，该探测装置在探测区域中区分出至少两个独立的可探测区块，当物体进入探测区域并反射信号发射源发出的探测介质，接收元件接收到来自与其对应可探测区块的被反射探测介质，并将接收到的信号反馈给分析及控制电路，该分析及控制电路将接收到的信号识别并处理后，由输出接口电路输出，该信号发射源发出的探测介质为单一频率的光波或声波或超声波。

2.如权利要求1所述的探测装置，其特征在于，该探测介质除了其基波频率特征外，还具有基于该基波频率的其他特定和/或随机的信号特征。

3.如权利要求1或2所述的探测装置，其特征在于，该装置采用至少两个针对不同方位的接收元件以及至少一个发射源，从而在探测区域中区分出至少两个不同的独立的可探测区块。

4.如权利要求3所述的探测装置，其特征在于，其进一步包括信号接收定向约束器，该信号接收定向约束器是具有至少两个互相独立探测介质通道的装置，在探测区域内形成与该探测介质通道相对应的互相独立的可探测区块，仅允许该可探测区块内反射方向与该探测介质通道一致的被反射探测介质可以通过而被接收元件所接收。

5.如权利要求4所述的探测装置，其特征在于，该信号接收定向约束器可以调节至少任意相邻两个探测介质通道之间的角度和/或相对位置，以适应不同探测要求。

6.如权利要求1或2所述的探测装置，其特征在于，该装置采用至少两个不同指向且不同信号特征的发射源以及至少一个接收元件，从而在探测区域中区分出至少两个不同的独立的可探测区块。

7.如权利要求6所述的探测装置，其特征在于，该不同指向且不同信号特征的发射源可以调节其中至少任意相邻两个发射源之间的角度和/或指向和/或相对位置，以适应不同探测要求。

8.如权利要求1或2所述的探测装置，其特征在于，其包括多个相同或不同指向且不同信号特征的信号发射源以及多个接收元件，该信号发射源及接收元件排成行或排成阵列。

9.如权利要求8所述的探测装置，其特征在于，其进一步包括由分析及控制电路选择性开通的电控选通器，该电控选通器包括以阵列排布的多个光通或声通单元。

10.如权利要求1或2所述的探测装置，其特征在于，该接收元件为与信号发射源相同介质、相应频率响应的光敏器件和/或声接收器件。

11.如权利要求1或2所述的探测装置，其特征在于，所述接收元件为光和/或声的阵列式接收器件。

12.一种应用于如权利要求1～11所述的探测装置的探测方法，其特征在于，探测过程包括如下步骤：分析及控制电路控制信号发射源发出探测介质，当该探测介质被进入探测区域的物体所反射并被接收元件所接收时，接收元件将接收到的信号特征反馈给分析及控制电路，分析及控制电路对来自各接收元件的信号进行信号特征识别和反射方位等因素分析，并输出分析结果，当该探测介质被进入探测区域的物体所反射，并被对应于任意相邻的至少两个独立的可探测区块的接收元件同时接收时，或接收元件接收到至少包含具有两个任意相邻独立的可探测区块信号特征的有效探测介质时，分析及控制电路将作出提示；

当该探测介质被进入探测区域的物体所反射，并被对应于至少某一独立的可探测区块的接收元件所接收，或物体反射至少某一独立的可探测区块信号特征的有效探测介质被接收元件所接收，分析及控制电路将作出另一种提示。

13.如权利要求11所述的探测方法，其特征在于，分析及控制电路控制信号发射源发出的探测介质具有基于该基波频率特征的其他特定和/或随机的信号特征。

14.如权利要求11所述的探测方法，其特征在于，当装置由多个信号发射源构成时，分析及控制电路可以控制各信号发射源按规定顺序分时发出探测介质。

说明书

一种探测装置及探测方法

【技术领域】

[0001] 本发明涉及一种探测装置，尤其是指一种信号发射源采用声/光介质的反射式的探测装置及其实现探测的方法。【背景技术】

[0002] 建筑物的窗、阳台是容易遭受入侵的部位，目前通常采用的电子防护技术有几种：一是干簧式磁电感应器，是门、窗较为可靠的防入侵探测装置，价格较低，有普及应用的基础，但由于只能在门、窗关闭状态下实现入侵探测作用，实用性受到极大的限制，特别是位于热带、亚热带地区的建筑，在窗户经常开启的实际应用条件下，难以发挥其防范作用；二是被动式红外探测器，可对门、窗进行防范，但由于热感式工作原理，不仅存在易受到宠物、阳光等多种与热敏元件的敏感频率相同热源之干扰，引发误报警的缺点；同时还存在只能在室内安装使用的致命弱点，从根本上制约了这一类产品的实用价值和普及；三是传统型主动红外入侵探测器，有单束、双束、四束等种类，虽然使用较为可靠且价格不太高，但其工作原理是每束红外射束均为同一频率、同一调制，要求在红外射束全部被遮挡时才产生报警信号，所以其防御面狭窄，不适宜用于窗、阳台等部位入侵防范。中国专利99117200.0公开了一种采用每束调制编码完全不同红外射束实现防范的(主动)红外线防盗装置，可以安装在室外墙壁实现对于窗、阳台的有效防范，但是由于其与建筑物外观造型在观感上有冲突、且安装操作不方便，使其推广应用受到影响；中国专利00117362.6公开了另一种反射式的(主动)红外线防盗装置，其包括与红外线发射器位于同一侧的红外接收器，当红外线接收器接收到入侵物体表面反射具有与发射相同编码的红外线时，探测器发出警报信号，该种反射式红外线探测器相对于对射式红外线探测器来说，其安装较为方便，对于建筑物外观影响小，可对门、窗、阳台或通道提供有效防范，但该种结构的探测器只要探测到有物体反射具有与发射相同编码的红外线就会警报，以至于在防范区域内飞行的昆虫、防区范围内活动的老鼠等小动物反射回的红外线亦会引起误报警，其使用效果也不理想。

[0003] 因此，提供一种结构简单、安装容易、探测准确率高的探测装置实为必要。【发明内容】

[0004] 本发明的目的在于提供一种结构简单、安装容易、探测能力强、探测准确率高的探测装置及其探测方法。

[0005] 为实现本发明目的，提供以下技术方案：

[0006] 提供一种探测装置，该探测装置在探测区域中区分出至少两个不同的独立的可探测区块，当物体进入探测区域并反射信号发射源发出的探测介质，接收元件收到来自与其对应可探测区块的被反射探测介质，并将接收到的信号反馈给分析及控制电路，该分析及控制电路将接收到的信号识别并处理后，由输出接口电路输出。

[0007] 所述分析及控制电路为可以控制发射源产生预定特征信号的探测介质输出，可以比较接收到的信号特征，能对于接收到有效反射介质的时序和各个可探测区块的方位实施分析，可以输出各类分析提示或数据乃至图像的组合电路或集成电路。

[0008] 该探测装置的信号发射源发出单一频率的声或光探测介质，包括全光谱内任一种频率的普通光或激光、全波段内任一种频率的声波或超声波等。其中发射源发出单一频率的探测介质，相应接收元件只对发射源发出的相应介质的相同的频率敏感。由此使得探测装置具有抗御该特定频率之外其它不同频率的信号干扰之特性。为了进一步抗御相同频率信号之间的干扰，发射信号源发出的探测介质除了其基波频率特征外，还具有基于该基波频率的其他特定和/或随机的信号特征。

[0009] 根据实际需要，在同一探测装置中可以选择相同介质、相同或不同信号特征的发射信号源；也可以采用不同介质、相同或不同信号特征的信号发射源；也可以采用上述两种或两种以上介质与相同或不同信号特征的信号发射源之间的任意组合。

[0010] 该接收元件为与信号发射源相同介质、相应频率响应的光敏器件和/或声接收器件，如光敏二极管或光敏三极管、阵列式光敏器件如：CCD/CMOS器件、各类微音受话器件、静电驻极体器件、各类压电陶瓷器件、及各类阵列式压电陶瓷器件等。

[0011] 在同一个探测装置中，采用独立光/声介质的收/发元件时，其比例关系可以为1∶1，可以1∶n，也可以n∶1，或m∶n；其中m≥2，n≥2。为防止相互干扰引发误报警，各种类别探测介质收/发器件的基波频率应该是单一的和相互对应的。

[0012] 该探测装置实现探测区域的划分有多种技术方案，例如：该装置可采用至少两个对应于不同方位的接收元件以及至少一个发射源，从而把探测区域划分出至少两个不同的独立的可探测区块；又或者可以采用至少两个不同指向且不同信号特征的发射源以及至少一个接收元件，从而把探测区域划分出至少两个不同的独立的可探测区块。在此基础上，该装置还可以进一步优化，如采用多个对应于不同方位的接收元件以及多个不同指向且不同信号特征的发射源，形成行排布或列排布或阵列排布，从而在探测区域内划分出多个行排布或列排布或阵列排布的独立的可探测区块；亦可以采用阵列形态的接收元件如：CCD/CMOS器件、阵列式压电陶瓷器件等，直接把探测区域区分成对应的阵列形态的区块。

[0013] 当同一个探测装置中有多个信号发射源时，分析及控制电路可以控制各信号发射源按规定的顺序，分时发出探测介质；该分析及控制电路控制信号发射源发出的探测介质除了基波频率特征外，还可以具有基于该基波频率特征的其他特定和/或随机的其他信号特征，例如调频、调幅、调相、编码等各种已知的调制所产生的信号特征及其相互间的任意的、随机的组合，以避免受到同时使用的同类或不同类介质的、相同或不同信号特征的其他信号发射源的干扰而发生误判断。

[0014] 该探测装置还可以进一步包括有信号接收定向约束器，该信号接收定向约束器是具有多个探测介质通道的，可以让被反射的探测介质通过的装置，在探测区域内形成与该探测介质通道相对应的互相独立的可探测区块，仅允许该可探测区块内反射方向与该探测介质通道一致的被反射探测介质可以通过而被接收元件所接收。探测介质通道可以是平行设置的透空的槽、光学透镜、声波阻挡或吸收性物质构成的间隙等，较简易的实施方式是：该多个探测介质通道是多个平行设置的狭长形状的的透空槽，可以包括形状相同相互平行的直或曲或折等情况。

[0015] 该信号接收定向约束器对于被反射的探测介质形成相应的多个互相独立的可探测区块，仅允许沿这些互相独立的可探测区块内反射回来的且反射方向与该探测介质通道一致的探测介质进入，所述互相独立的可探测区块可以是对应于探测介质通道形状的平面层状区块、曲面层状区块或折面层状区块等等。当被测物体大于任意相邻的两个可探测区块的间距，且当该物体同时通过这两个可探测区块时，该物体表面反射的信号可以经过信号接收定向约束器的探测介质通道，而被该相邻的两个可探测区块对应的接收元件同时接收到。

[0016] 该信号接收定向约束器可以调节至少任意相邻两个探测介质通道的角度和/或相对位置，从而调节两个可探测区块之间的角度和/或相对距离，以适应不同探测要求。

[0017] 较简单的技术方案一，该接收元件分别置放在平行设置的两个探测介质通道(透空槽)的后方，该透空槽将探测介质的接收范围限定为两个相互独立的平面层状的可探测区块，当进入探测区域的物体通过第一个平面层状的可探测区块时，其表面产生的反射可以通过对应的透空槽；当进入探测区域的物体大于这两个独立平面层状的可探测区块的间隔，并且同时通过这两个独立的平面层状的可探测区块时，其表面产生的反射可以同时分别通过与其相对应的两个透空槽，而被对应的接收元件接收。该透空槽还可以是其他可以实现此功能的类似装置，如凹柱形状造型的光学透镜、平行排列的带状声波吸收性物体之间间隔的狭长形状的缝隙等。

[0018] 较简单的技术方案二，采用至少两个不同指向且不同信号特征的发射源以及至少一个接收元件，其中发射源中采用使探测介质聚焦的凹柱形状造型的光学透镜或类似功能的器件，使其发射介质的发射角度小，从而在探测区域形成至少两个不同的平面层状的可探测区块。当物体进入探测区域中的某一个可探测区块时，其表面产生的反射使接收元件收到的探测介质只有一种信号特征；当进入探测区域的物体大于这两个不同的可探测区块，并且同时通过这两个不同的可探测区块时，其表面产生的反射可以使接收元件同时收到的探测介质具有这两种不同信号的特征。

[0019] 作为较佳实施例，该接收元件设置分为多行/列排布，并且每行/列设置有多个相同频率、不同指向且介质发散角度很小的信号发射源(例如激光射束)，使物体在探测区域的不同的可探测区块通过时，只能反射对应区块信号发射源的介质，同行/列的信号发射源可以采用不同调制和/或随机的信号特征的相同频率的同一种探测介质；不同行/列信号发射源的频率或介质不同；分析及控制电路可根据接收元件所接收到的信号介质、基波频率、其他信号特征等要素的区别来判断被探测物体经过的探测区块，并可排除各行/列及同行/列中各探测区块探测信号之间的相互影响。进一步地，可以对应于每行/列的不同的探测区块，分别设置多个对应于不同可探测区块且频率或介质不同的信号发射源(其中对一个可探测区块既可以配置一个信号发射源，也可以配置两个或多个不同介质但同一指向的信号发射源)，同时配置与信号发射源对应介质、相同基波频率的多个接收元件，提高对于被测物体的反射面积、运动方向/速度等判断的精确性和可靠性。上述具有各种多个信号发射源配置案例中，分析及控制电路还可以控制不同指向的信号发射源按照规定的顺序逐一发射，进一步减少对应于各不同探测区块信号发射源之间相同介质信号的互相干扰，同时相对节省能源。

[0020] 作为实现较精确探测要求的实施例，对位于野外的某个建筑物实现人员入侵的精确探测，要求可以区分出人员。此方案由于探测精度要求高，该接收元件采用阵列式排布器件，例如CCD或CMOS器件的摄像机，该CCD或CMOS器件中的每个摄像像素为一个接收元件，其中该发射源可以采用某种波长的激光阵列，对整个探测区域实施覆盖式发射；为了实现对于该单一波长反射介质的选择性接收，摄像机的镜头可以附加与该激光相同波长的高通滤镜或者滤膜。本实施例中，发射源和接收元件不是1∶1的配置。本实施例中，由于发射介质采用了某种波长(例如近红外的808nm波长)激光，接收应采用808nm波长高通滤波，其对比于现有技术的普通摄像机具有明显不同的使用效果，对比说明如下。普通摄像机被动地接收外界全可见光谱介质，在各个接收元件上得到与其对应区块的全可见光谱的信号，从而产生出极其复杂的图像，对于分析和控制电路而言，为了实现对于这种接收结果的分析，现有技术采用了图像分析软件进行比较、分析、识别。但由于环境中的图像(图形)相似的可能性极高，比如阳光随时间变化或经过云层聚散而引起的变化、在地形、植物、建筑物等产生的阴影，以及风吹动植物等等，在这些效应共同作用下，可能产生大量与人体相似的图形。为了应对此类复杂问题的分析，分析和控制电路的软/硬件成本急剧增加的同时、软件运算时间延长；而且以目前分析和控制电路的软/硬件技术水平，仍不能排除环境因素引发产生误判断。现有技术中，分析与控制电路还可以使用背景对比方法，排除多余无用的环境信息。但是由于同一背景中，由于阳光照射角度/阳光强度/风向及强度等随着时间、季节、气象、时段等诸多因素的复杂无规的变化而不断变化，亦使得背景图像的排除难有成效。现有技术中，还有采用价格高昂的阵列式被动红外接收器件的摄像机，在夜间以温度辐射的特征实现对于入侵人员的识别；但是在白天阳光照射、特别是高温季节强烈阳光照射时，气温、大面积物体反射温度、大体积物体(混凝土建筑物等)受热后的辐射温度、云层移动对于阳光照射遮挡等，形成多种热源性干扰源，使得该技术也无法实现准确探测。本实施例中，由于使用人视觉不可见的808nm波长的激光作为探测介质，完全排除了全可见光波段光源带来的干扰，再由于激光射束中的基于808nm波长的其他特定/随机的信号特征，可以排除阳光中808nm红外成分照射的干扰；根据探测范围选择合适的激光强度，在此时的摄像机的图形中，远距离的物体由于无法产生足够强度的反射，而不会影响接收元件；近距离的固定物体可以方便的确认为是背景而排除，只有目标、风吹植物、小动物等可移动的因素需要区分、识别，由于排除了绝大部分的干扰因素，所以分析和控制电路只要比较CCD或CMOS阵列器件中收到有效介质的元件所构成的面积、形状或移动特性等，就可以判断是否有人员入侵，由于本方案使分析及控制电路的工作难度得以显著降低，从而可以用较低成本的软/硬件组合，迅速准确的实现入侵探测。

[0021] 上述各种信号发射源还可以采用自适应调节强度的方法(由中国发明专利ZL200610033099.0红外线防盗网的智能化调节方法所公开)，使得其发射强度随环境中干扰源强度的变化自动调节至最佳值。

[0022] 作为较佳实施例，该装置还可以进一步采用由分析及控制电路选择性开通的电控选通器作为信号接收定向约束器，该电控选通器包括以阵列排布的多个光通/声通单元，例如阵列排布的LCD光通模块，由分析及控制电路控制各光通单元按照预定的顺序逐个或分排/列选通，并根据选通顺序、结合接收元件所接收到的信号的时序与其他信号特征可以判断出进入探测区域的物体的反射面积、运动方向、运动速度等，并且该选通方法由于分时选通而相对节省能源。

[0023] 采用本发明探测装置进行探测的方法包括如下步骤：分析及控制电路控制信号发射源发出探测介质，该探测介质被进入探测区域的物体所反射并被接收元件所接收，接收元件将接收到的信号特征反馈给分析及控制电路，分析及控制电路对来自各接收元件的信号特征进行分析，并输出分析结果。当至少两个任意相邻的可探测区块对应的接收元件同时收到有效反射介质时，或接收元件收到的有效反射介质至少包含任意相邻可探测区块的两个不同信号特征时，分析及控制电路可以产生(报警状态)提示。分析及控制电路还可以根据接收到的信息计算分析出被探测物在与反射方向相垂直的平面投影的粗略尺寸、运动方向、平均移动速度等各要素之一或任意组合，并将分析结果由输出接口电路输出：如通过蜂鸣器、继电器等作出状态提示，或者以数据方式输出。

[0024] 根据不同场合应用的需要，可以设置不同的状态级别，例如：当有效反射介质被t个任意相邻可探测区块对应的接收元件所接收，分析及控制电路将作出初级提示(预警状态)或输出相应数据，而当有效反射介质被t+s个任意相邻可探测区块对应的接收元件所接收，分析及控制电路处理后输出正式提示(报警状态)或输出相应数据，其中t≥1，s≥1。或者具有t个任意相邻可探测区块信号特征的有效反射介质被接收元件所接收，分析及控制电路将作出初级提示(预警状态)或输出相应数据，而当具有t+s个任意相邻可探测区块信号特征的有效反射介质被接收元件所接收，分析及控制电路处理后输出正式提示(报警状态)或输出相应数据，其中t≥1，s≥1。

[0025] 分析及控制电路根据对比、分析，可得知有多少个接收元件收到有效反射介质，或者得知有效反射介质包括有多少个可探测区块对应的信号特征，根据收到有效反射介质的时序，结合各个可探测区块对应的接收元件所处的和/或各信号发射源指向的方位、相互之间距离等信息，通过计算分析可得出进入探测区域的物体的反射面积、进入的方向、运行角度、平均速度等实用信息。并可通过输出接口电路输出分析结果，例如输出状态信号/提示，或输出与探测相关的分析数据等。在配置足够的探测资源(发射角度小且数量足够的信号发射源/接收器件及其分别对应的具有特定信号特征的探测介质)，该探测方法可实现对于被探测物的运动方向、反射面积、平均移动速度各要素之一/任意组合的较为精确的探测和计算。当接收元件为阵列式器件时，由于探测密度足够大，分析及控制电路可以在图像显示器显示出进入探测区域物体的二维图形。

[0026] 分析及控制电路可对信号发射源发出的探测介质加上特定的和/或随机的基于该基波频率特征的其他信号特征。可以是采用不同的调制方式使信号发射源信号具有基于该基波频率的其他信号特征，例如调频、调幅、调相、编码等各种已知的调制信号特征及其相互间的任意的、随机的组合等。分析及控制电路采用将接收元件传来的信号特征与信号发射源发出探测介质所具有的信号特征进行比对的识别方法，即符合信号发射源独特信号特征者，判断为有效反射介质，从而避免了对其他信号源和外界干扰源的误认，确保出现误判断的可能极低。

[0027] 对比现有技术，本发明具有以下优点：

[0028] 本发明结构简单，通过把探测区域划分至少两个不同的可探测区块来探测进入物体的反射面积等信息，分析及控制电路通过比对发/收信号特征，判断接收元件所收到反射介质的有效性，可以有效避免误判断；本发明同时还可以分析出进入探测区域物体的运动方向、运行角度、平均速度、甚至物体图形等信息，因此还可能应用到生产过程中对于批量产品尺寸或形状筛选、过程监督等其他领域。本发明探测装置方便实用，且安装容易，适用范围广，探测能力强、探测准确率高。【附图说明】

[0029] 图1为本发明探测装置的原理示意图；

[0030] 图2为本发明探测装置入侵探测应用的示意图；

[0031] 图3为本发明探测装置中信号接收定向约束器的剖视图；

[0032] 图4和图5为本发明探测装置入侵探测另一种应用实例的示意图；

[0033] 图6为本发明探测装置第三种应用实例的示意图。【具体实施方式】

[0034] 请参阅图1，本发明探测装置包括信号发射源1、三个平行设置的可以让被反射的探测介质通过的探测介质通道(透空槽)3、每个探测介质通道(透空槽)3对应配置一个接收元件2，该信号发射源1可采用红外线发射器，可以仅采用一个信号发射源，或对应每个接收元件都设置一个或一个以上信号发射源，该接收元件2采用与信号发射源基波频率一致的红外线接收器，并分别安装在三个平行设置的探测介质通道(透空槽)后侧，分别可以接收物体在通过与这三个探测介质通道(透空槽)3对应的平面状可探测区块时，所反射回的红外线介质。信号发射源1和接收元件2均与分析及控制电路4连接，分析及控制电路4可以通过自适应方式控制功率驱动器的强度，驱动信号发射源1发出特定基波频率、特定/随机调制信号特征的红外线介质。

[0035] 若有物体进入检测区域，使信号发射源1发出的探测介质被反射，其中经过探测介质通道(透空槽)3的探测介质到达其对应的接收元件2，各接收元件2在接收到与其响应频率相同的红外线介质时，向分析及控制电路传输，分析及控制电路比对接收到的红外线介质的信号特征，当该信号特征与信号发射源的信号特征完全相同时，判断为有效接收，并进行其他探测特性的分析以及数据计算处理，其结论由分析及控制电路的输出接口电路输出，该输出接口电路可连接蜂鸣器、继电器、声或光指示器或数据交换接口电路等设备。

[0036] 该信号发射源1还可以采用可见光、紫外光等光谱内任一频率的普通光或激光、声波或超声波等介质，根据实际需要选择其中一种，或两种或两种以上信号源介质与其它不同信号特征的任意组合。该接收元件2采用与信号发射源介质特性和响应频率相对应的声或光接收器件。

[0037] 请结合参阅图2和图3，图2为本发明探测装置10应用在住宅窗户上实现入侵探测的侧面示意图，图3为本发明探测装置中信号接收定向约束器5的剖视图，该图表明了的探测介质通道与相对应的互相独立的可探测区块的关系；图3的三个接收元件2下方，信号接收定向约束器实体部分分为三部分，各部分之间以弧形11衔接，各部分可以沿该弧形11实现相对转动，可分别改变三个探测介质通道之间的夹角从而改变各可探测区块之间夹角。探测装置10安装在窗户顶部，根据窗户的尺寸和应用需要，可以调整各可探测区块之间的夹角，并且设置分析及控制电路的处理程序为：任意相邻两个可探测区块对应的接收元件同时接收到有效反射介质时输出报警信号，还可设置某一个可探测区块对应的接收元件接收到有效反射介质时输出预警信号，分析及控制电路可根据对应于各个可探测区块的接收元件收到有效反射介质的时序与时差，计算物体出或入方向和速度，并可以以数据等方式输出，具体过程分析如下。

[0038] 当物体20或30在离防范区域(窗户)较远的a或b位置时，由于距离较远反射信号强度不足而不至于引起误报警，另一方面，由于相邻可探测区块之间存在夹角，在较远距离的a位置，物体20的体积只能向第一可探测区块对应的接收元件反射有效反射介质；当物体20在图中第一可探测区块以左位置时，没有一个接收元件可以接收到有效反射介质，因此在探测区域(窗户)之外的任何物体运动(经过)，都不会产生任何级别的报警；当物体20经过第一可探测区块移至图示c位置的过程中，由于体积小而只能使得第一、第二可探测区块对应的接收元件分别收到有效反射介质，所以在也不会产生警报，可将程序设置为对于该种情况发出预警信号；物体20在c位置继续向窗户移动到达d位置时，由于使得第二和第三两个可探测区块对应的接收元件可以同时接收到有效反射介质，因此分析及控制电路输出报警信号；而物体30在a位置不能使第一和第二两个可探测区块对应的接收元件同时收到有效反射介质，则不会产生警报；由于物体30的体积比较物体20大，在c和d位置均可以使第一和第二/第二和第三两个相邻可探测区块对应的接收元件同时收到有效反射介质，从而触发报警；而物体30在b位置虽然可以向第二和第三两个可探测区块对应的接收元件同时反射有效反射介质，但由于距离远，反射介质无法到达接收元件，也不会引发报警；物体30从b位置垂直向上运动，一旦越过窗台高度，其反射强度就可以触发报警。而对于较小体积的物体40，如苍蝇、窗台上活动的小动物等，由于其产生的反射角度不能使任意相邻两个可探测区块对应的接收元件同时接收到有效反射介质，从而不会产生报警，此方案克服了现有技术对近距离的小物体反射引发误报警的缺陷，提高了报警准确率。本实施例中，不同尺寸物体20与物体30在窗外相同部位产生不同的反应，体现了调整任意两个可探测区块之间的夹角，可以实现对于入侵防范部位及入侵物体体积方面的选择和控制功能。

[0039] 从图3可以看出各个可探测区块在延伸到一定距离后应该会产生重叠，理论上说，在可探测区块重叠区域里，一个很小的物体可以同时向对应于这两个不同区块的接收元件反射回有效反射介质，即可能引发误判断；但图3表达中，当可探测区块重叠时，该区块距离探测装置已经很远，其反射回的介质强度已非常微弱，不可能被接收；所以只要调节任意两个探测介质通道的夹角，使得在探测区域范围内，探测区块是相互独立的，就可以选择性地避免小物体引发误报警。

[0040] 另外在实际应用中，如应用在住宅阳台，可根据需要设置分析及控制电路的判定程序：根据各个可探测区块对应的接收元件收到有效反射介质的先后顺序，判断出物体移动方向，当反射顺序由内到外(对应于屋内主人走出阳台)后的一定时间内，不作出报警，而一旦判断物体由外部进入时，则立即输出报警信号。

[0041] 图4和图5所示该探测装置安装在窗户内实现入侵探测的另一种应用(由于安装方位与图3不同而各可探测区块之间的夹角也与图3不同)，对于经窗户入侵的行为实施防范。当第一、第二可探测区块对应的接收元件分别接收到有效反射介质时，探测装置进入初级预警状态，例如图4中物体60仅使得第一可探测区块对应的接收元件可以接收到有效反射介质，探测装置进入初级预警状态，但物体60体积较小，不会使得两个相邻可探测区块对应的接收元件同时接收到有效反射介质，因此避免了误判断；当第一、第二可探测区块对应的接收元件同时接收到有效反射介质时，进入高级预警状态(对应于外界的正常运动行人或者有入侵者接近)，例如图4中物体50的两个位置状态，探测装置均进入高级预警状态；当第一、第二、第三可探测区块对应的接收元件同时接收到有效反射介质时，进入报警状态，例如图5中物体50所在的位置状态(相当于人上身的躯体部分已进入了窗户外框范围内，形成入侵。)，三个接收元件均接收到有效反射介质，探测装置进入报警状态；对应于不同警情状态，探测装置可以输出不同数据。该装置可有效应用于建筑物窗、阳台等部位入侵探测，其误报率几乎为零。

[0042] 再有如图6所示的该装置另一种应用实例(图中仅表达了从一个侧面所看到的情景)，分离式接收元件成阵列排布，每个接收元件均配备一个发射源，发射源和接收元件指向均为垂直向下，物体70从图左侧向右侧运动，到达e位置时，分析及控制电路可以在左侧相邻两排可探测区块对应的接收元件接收到有效反射介质而发出确认信号(可根据物体的大小以及使用需要，调节相邻两个接收元件之间的位置，从而改变对于物体长度或宽度的选择标准)。当物体持续移动，如移动至f位置，分析及控制电路可判断出该物体移动的方向，并根据物体从e位置移动到f位置时所用的时间计算出该物体的平均移动速度，另外还可根据有多少个接收元件接收到该物体反射的有效反射介质，粗略判断出该物体的长度或面积。通过判断各个接收元件接收到有效反射介质的时间与顺序，结合各个可探测区块之间的间隔距离和每排设置的多个与可探测区块相对应接收元件的具体位置等信息，分析及控制电路可判断出通过探测区域物体粗略的长度或面积、运行角度、平均通过速度等多种信息，由此该探测装置还可以实现对于经过通道口的(符合预定尺寸)物体的筛选及数量统计等，所以本发明还可以应用在生产过程控制、监督等方面，因而具有较广泛的应用前景。

[0043] 该探测装置进一步包括由分析及控制电路比对接收到的反射介质的信号特征，当该接收到的信号特征与信号发射源的信号特征完全相同时，判断为有效接收，由于信号发射源的信号可以具备多种调制方式在选择、组合上的任意性和随机性等多种不同信号特征，从而大大提高了探测准确率，使该装置理论上的误报警率为0。

[0044] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明的保护范围并不局限于此，任何基于本发明技术方案上的等效变换均属于本发明保护范围之内。