TH99358A - อุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนที่ - Google Patents

Abstract

------22/10/2563------(OCR) อุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนที่ของวัตถุเช่น มนุษย์ หรือรถยนต์ ตามการประดิษฐ์นี้ อาศัยการวิเคราะห์สัญญาณทั้งในเชิงความถี่และเชิงเวลา เพื่อจำแนกความแตกต่างระหว่างการก้าวเดินของมนุษย์ หรือการเคลื่อนที่ของรถยนต์ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ขนาดเล็ก ใช้กำลังงานไฟฟ้าตา และอาศัยการจำแนกความถี่ด้วยหลักการทางคณิตศาสตร์ (Fast Fourier Transform) ทำให้ไม่ต้องใช้วงจรกรองความถี่แบบอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีความยืดหยุ่นในการกำหนดช่วงความถี่และสามารถเลือกวิเคราะห์ความถี่ได้หลายย่านความถี่ จึงทำการวิเคราะห์สัญญาณได้ละเอียดขึ้น โดยจะเทียบกับข้อมูลในตารางฐานข้อมูลซึ่งมีข้อมูลการก้าวเดินของมนุษย์การเคลื่อนที่ของรถยนต์บนพื้นผิวชนิดต่างๆ เช่น ทราย ซีเมนต์ เป็นต้น ------------ DC60 อุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนที่ของวัตถุเช่น มนุษย์ หรือรถยนต์ ตามการประดิษฐ์ นี้ อาศัยการวิเคราะห์สัญญาณทั้งในเชิงความถี่และเชิงเวลา เพื่อจำแนกความแตกต่าง ระหว่างการก้าวเดินของมนุษย์ หรือการเคลื่อนที่ของรถยนต์ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ขนาดเล็ก ใช้กำลังงานไฟฟ้าต่ำ และอาศัยการจำแนกความถี่ด้วยหลักการทางคณิตศาสตร (Fast Fourier Transfrom) ทำให้ไม่ต้องใช้วงจรกรองความถี่แบบอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีความ ยืดหยุ่นในการกำหนดช่วงความถี่และสามารถเลือกวิเคราะห์ความถี่ได้หลายย่านความถี่ จึง ทำการวิเคราะห์สัญญาณได้ละเอียดขึ้น โดยจะเทียบกับข้อมูลในตารางฐานข้อมูลซึ่งมี ข้อมูลการก้าวเดินของมนุษย์ การเคลื่อนที่ของรถยนต์ บนพื้นผิวชนิดต่างๆ เช่น ทราย ซีเมนต์ เป็นต้น อุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนที่ของวัตถุเช่น มนุษย์ หรือรถยนต์ ตามการประดิษฐ์ นี้ อาศัยการวิเคราะห์สัญญาณทั้งในเชิงความถี่แลพเชิงเวลา เพื่อจำแนกความแตกต่าง ระหว่างการก้าวเดินของมนุษย์ หรือการเคลื่อนที่ของรถยนต์ โดยใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ ขนาดเล็ก ใช้กำลังงานไฟฟ้าต่ำ และอาศัยการจำแนกความถี่ด้วยหลักการทางคณิตศาสตร (Fast Fourier Transfrom) ทำให้ต้องใช้วงจรกรองความถี่แบบอิเล็กทรอนิกส์ จึงมีความ ยืดหยุ่นในการกำหนดช่วงความถี่และสามารถเลือกวิเคราะห์ความถี่ได้หลายย่านความถี่ จึง ทำการวิเคราะห์สัญญาณได้ละเอียดขึ้น โดยจะเทียบข้อมูลในตารางฐานข้อมูลซึ่งมี ข้อมูลการค้าก้าวเดินทางของมนุษย์ การเคลื่อนที่ของรถยนต์ บนพื้นผิวชนิดต่างๆ เช่น ทราย ซีเม้นต์ เป็นต้น

Claims (5)

------22/10/2563------(OCR) 1. อุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนที่บนพื้นผิว ที่ประกอบด้วย เซ็นเซอร์ตรวจวัดแรงสั่นสะเทือน (Geophone) ทำหน้าที่ตรวจวัดระดับแรงสั่นสะเทือน บนพื้นผิวที่ตรวจจับ ซึ่งจะให้เอาต์พุตเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่มีความถี่และระดับ แรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับการสั่นสะเทือน วงจรขยายสัญญาณ (Amplifier) ทำหน้าที่ขยายระดับแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ ตรวจวัดแรงสั่นสะเทือน ดังกล่าว วงจรกรองความถี่ช่วงกว้าง (Band Pass Filter) ทำหน้าที่กรองความถี่ในช่วงที่กำหนดไว้ ล่วงหน้าเพื่อลดสัญญาณรบกวน และ หน่วยควบคุม ที่มีฐานข้อมูลที่เก็บตัวอย่างลักษณะการก้าวเดินของมนุษย์การเคลื่อนที่ ของรถยนต์และชนิดของพื้นดิน สำหรับรับสัญญาณไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์ตรวจวัด แรงสั่นสะเทือนดังกล่าว ที่ผ่านการขยายสัญญาณและกรองความถี่แล้ว เพื่อจำแนก ประเภทของวัตถุที่ตรวจพบดังกล่าว โดยมีลักษณะเฉพาะคือ ประกอบด้วย ๐ วิถีทางสำหรับตรวจจับระดับสัญญาณ ทำหน้าที่ในการตัดสินใจเบื้องต้นว่า สัญญาณการสั่นสะเทือนที่รับได้นั้น เป็นการสั่นสะเทือนจริงๆ ของวัตถุใน รัศมีการตรวจจับ หรือเกิดจากการรบกวนของสภาพแวดล้อม ๐ วิถีทางวิเคราะห์เชิงเวลา สำหรับวิเคราะห์เชิงเวลา ที่ช่วยให้เราสามารถจำแนก ได้ว่าสัญญาณจากเซ็นเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือน (Seismic Sensor) เป็นสัญญาณที่ เกิดจากการเคลื่อนที่ในลักษณะใด หรือเกิดจากเหตุการณ์อย่างอื่น นอกเหนือจากที่ต้องการ ๐ วิถีทางสำหรับแปลงฟาสต์ฟูเรียร์ (Fast Fourier Transform: FFT) สำหรับแปลง สัญญาณที่ได้รับมาไปเป็นระดับความแรงของสัญญาณ แยกตามความถี่ช่วง ต่างๆ ๐ วิถีทางวิเคราะห์เชิงความถี่ สำหรับการวิเคราะห์เชิงความถี่ที่อาศัยข้อมูลการ คำนวณด้านความถี่จาก วิถีทางสำหรับแปลงฟาสต์ฟูเรียร์ ดังกล่าวมาใช้ในการ วิเคราะห์เปรียบเทียบกับรูปแบบความถี่ที่เป็นค่าอ้างอิง เพื่อหาความน่าจะเป็น ในการเกิดข้อมูลรูปแบบต่างๆ และ ๐ วิถีทางสำหรับตัดสินใจ สำหรับตัดสินแยกประเภทของวัตถุโดยอาศัย การชั่งนํ้าหนักข้อมูลที่ได้ทั้งจากการวิเคราะห์เชิงเวลา (Time Domain Analysis) กับการวิเคราะห์เชิงความถี่ (Frequency Domain Analysis) และตารางฐานข้อมูล ดังกล่าวมาตัดสินหาความน่าจะเป็นในการเกิดข้อมูลโดยรวมร่วมกัน2. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ยังประกอบด้วยวงจรแปลงสัญญาณอนาลอกเป็นสัญญาณ ดิจิตอล สำหรับแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากเซนเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือนดังกล่าวที่ผ่านการ กรองแล้วไปเป็นสัญญาณดิจิตอล3. อุปกรณ์ ตามข้อถือสิทธิที่ 2 โดยค่าสัญญาณดิจิตอลที่คำนวณได้จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับ ค่าขีดแบ่ง (Threshold) ของระดับแรงดันสัญญาณ หากเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ก็จะถือว่าเป็น สัญญาณที่เกิดจากการสั่นสะเทือน และจะกระตุ้นการทำงานในส่วนอื่นๆ ต่อไป4. อุปกรณ์ ตามข้อถือสิทธิที่ 3 โดยหน่วยควบคุมดังกล่าว จะกำหนดค่าขีดแบ่งดังกล่าว โดย อัตโนมัติ ในกรณีไม่พบการเคลื่อนไหวหรือไม่พบระดับสัญญาณใดๆ บนพื้นดินเป็น ระยะเวลาหนึ่ง หน่วยควบคุมจะกำหนดค่าขีดแบ่งให้ต่ำลงมา หากแต่กรณีพบระดับ สัญญาณในพื้นดินสูงเป็นเวลานาน ค่าขีดแบ่งจะถูกกำหนดให้สูงขึ้น5. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งหน่วยควบคุม ทำการวิเคราะห์ความถี่ เพื่อหาความแตกต่าง ระหว่างสัญญาณที่เกิดจากการเดินของมนุษย์ และการเคลื่อนที่ของรถยนต์ โดยใช้การ คำนวณทางคณิตศาสตร์ Fast Fourier Transform (FFT) ทำการแยกความถี่ และทำความแรง ของแต่ละความถี่ให้เป็นบรรทัดฐาน (Normalization) เทียบกับค่าที่เก็บไว้ในตารางฐานข้อมูล ดังกล่าว รวมทั้งการนำคุณลักษณะต่างๆ คือ ช่วงเวลาของการเดิน , การเคลื่อนที่ของ รถยนต์ และคุณสมบัติของดินแต่ละชนิด มาร่วมในการตัดสินใจด้วย6. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งวงจรกรองความถี่ช่วงกว้าง (Band Pass Filter) ดังกล่าว กรอง ความถี่ในช่วงความถี่ 10 Hz ถึง 100 Hz7. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งวิถีทางวิเคราะห์เชิงเวลาดังกล่าว สัญญาณที่เกิดการ เคลื่อนที่ในลักษณะใด หรือเกิดจากเหตุการณ์อย่างอื่นนอกเหนือจากที่ต้องการ คือ การ เคลื่อนที่ในลักษณะอื่น ๆ ที่ไม่ถือว่าเป็นการเดิน หรือ รถยนต์ คือ การหล่นของกิ่งไม้ ผลไม้ หรือ การสั่นของรากไม้เนื่องจากลมพัด ลักษณะของสัญญาณพวกนี้ นอกจากจะใช้ การวิเคราะห์เชิงความถี่แล้ว ยังสามารถใช้การวิเคราะห์เชิงเวลาเพื่อประกอบการตัดสินใจ ได้ด้วย เนื่องจากสัญญาณพวกนี้ จะมีช่วงการเกิด, และระยะเวลา (ความนาน และ ระดับ การเปลี่ยนแปลงความแรง ต่อหน่วยเวลา) ในการเกิด ต่างกันกับสัญญาณจากการเดิน หรือ ยานพาหนะ8. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งวิถีทางสำหรับแปลงฟาสต์ฟูเรียร์ดังกล่าว ดำเนินการ ในช่วงความถี่ 16.7 Hz, 33.3 Hz, 50.0 Hz, 66.7 Hz, 83.3 Hz, 100.0 Hz9. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งวิถีทางวิเคราะห์เชิงความถี่ดังกล่าว เป็นการวิเคราะห์เชิง ความถี่เปรียบเทียบกับรูปแบบความถี่ที่ได้รับเข้ากับรูปแบบที่มีการกำหนดไว้เป็นค่าอ้างอิง เพื่อหาความน่าจะเป็นในการเกิดข้อมูลรูปแบบต่างๆ คือ การเดิน การเคลื่อนที่ของ ยานพาหนะ และ การรบกวนโดยสภาพของสิ่งแวดล้อมคือ ฝนตก มีวัตถุหล่น ลมพัด ต้นไม้ทำให้กิ่งไม้ไหว สิ่งเหล่านี้ จะมีรูปแบบของสเปคตรัม ที่แตกต่างกัน ------------

1. อุปกรณ์ตรวจสอบการเคลื่อนที่บนพื้นผิว ที่ประกอบด้วย • เซ็นเซอร์ตรวจวัดแรงสั่นสะเทือน (Geophone) ทำหน้าที่ตรวจวัดระดับแรงสั่นสะเทือน บนพื้นผิวที่ตรวจจับ ซึ่งจะเอาต์พุตเป็นสัญญาณไฟฟ้าที่มีความถี่และระดับ แรงดันไฟฟ้าที่สอดคล้องกับกำารสั่นสะเทือน • วงจรขยายสัญญาณ (Amplifier) ทำหน้าที่ขยายระดับแรงดันไฟฟ้าที่ได้รับจากเซ็นเซอร์ ตรวจวัดแรงสั่นสะเทือน ดังกล่าว • วงจรกรองความถี่ช่วงกว้าง (Band Pass Filter) ทำหน้าที่กรองความถี่ในช่วงที่กำหนดไว้ ล่วงหน้าเพภื่อลดสัญญาณรบกวน และ • หน่วยควบคุม ที่มีฐานข้อมูลที่เก็บตัวอย่างลักษณะการก้าวเดินของมนุษย์ การเคลื่อนที่ ของรถยนต์ และชนิดของพื้นดิน สำหรับรับสัญญาณไฟฟ้าจากเซ็นเซอร์ตรวจวัด แรงสั่นสะเทือนดังกล่าว ที่ผ่านการขยายสัญญาณและกรองความถี่แล้ว เพื่อจำแนก ประเภทของวัตถุที่ตรวจพบดังกล่าว โดยมีลักษณะเฉพาะคือ ประกอบด้วย O วิถีทางสำหรับตรวจจับสัญญาณ ทำหน้าที่ในการตัดสินใจเบื้องต้นว่า สัญญาณการสั่นสะเทือนที่รับได้นั้น เป็นการสั่นสะเทือนจริงๆ ของวัตถุใน รัศมีการตรวจจับ หรือเกิดจากการรบกวนของสภาพสิ่งแวดล้อม O วิถีทางวิเคราะห์เชิงเวลา สำหรับวิเคราะห์เชิงเวลา ที่ช่วยให้เราสามารถจำแนก ได้ว่าสัญญาณจากเซ็นเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือน (Seismic Sensor) เป็นสัญญาฯาที่ เกิดการเคลื่อนที่ในลักษณะใด หรือเกิดจากเหตุการณ์อย่างอื่น นอกเหนือจากที่ต้องการ O วิถีทาสำหรับแปลงฟาสต์ฟูเรียร์ (Fast Fourier Transform: FFT) สำหรับแปลง สัญญาณที่ได้รับมาไปเป็นระดับความแรงของสัญญาณ แยกตามความถี่ช่วง ต่างๆ O วิถีทางวิเคราะห์เชิงความถี่ สำหรับการวิเคราะห์เชิงความถี่ที่อาศัยข้อมูลการ คำนวณด้านความถี่จาก วิถีทางสำหรับแปลงฟาสต์ฟูเรียร์ ดังกล่าวมาใช้ในการ วิเคราะห์เปรียบเทียบกับรูปแบบความถี่ที่เป็นค่าอ้างอิง เพื่อหาความน่าจะเป็น ในการเกิดข้อมูลรูปแบบต่างๆ และ O วิถีทางสำหรับตัดสินใจ สำหรับสินแยกประเภทของวัตถุโดยอาศัย การชั่งน้ำหนักข้อมูลที่ได้ทั้งจากวิเคราะห์เชิงเวลา (Time Domain Analysis) กับการวิเคราห์เชิงความถี่ (Frequency Domain Analysis) และตารางฐานข้อมูล ดังกล่าวมาตัดสินหาความน่าจะเป็นในการเกิดข้อมูลโดยรวมกัน

2. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ยังประกอบด้วยวงจรแปลงสัญญาณอนาลอกเป็นสัญญาณ ดิจิตอล สำหรับแปลงสัญญาณไฟฟ้าจากเซนเซอร์วัดแรงสั่นสะเทือนดังกล่าวที่ผ่านการ กรองแล้วไปเป็นสัญญานดิจิตอล

3. อุปกรณ์ ตามข้อถือสิทธิที่ 2 โดยค่าสัญญาณดิจิตอลที่คำนวณได้ถูกจะถูกนำไปเปรียบเทียบกัย ค่าขีดแบ่ง (Threshold) ของระดับแรงดันสัญญาณ หากเกินกว่าค่าที่กำหนดไว้ ก็จะถือว่าเป็น สัญญาณที่เกิดจากการสั่นสะเทือน และจะกระตุ้นการทำงานในส่วนอื่นๆ ต่อไป

4. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 3 โดยหน่วยควบคุมดังกล่าว จะกำหนดค่าขีดแบ่งดังกล่าว โดย อัตโนมัติ ในกรณีไม่พบการเคลื่อนไหวหรือไม่พบระดับสัญญาณใดๆ บนพื้นดินเป็น ระยะเวลาหนึ่ง หน่วยควบคุมจะกำหนดค่าขีดแบ่งให้ต่ำลงมา หากแต่ละกรณีพบระดับ สัญญาณในพื้นดินสูงเป็นเวลานาน ค่าขีดแบ่งจะถูกกำหนดให้สูงขึ้น

5. อุปกรณ์ตามข้อถือสิทธิที่ 1 ที่ซึ่งหน่วยควบคุม ทำการวิเคราห์ความถี่ เพื่อหาความแตกต่าง ระหว่างสัญญาณที่เกิดจากการเดินของมนุษย์ และการเคลื่อนที่ของรถยนต์ โดยใช้การ คำนวณทางคณิตศาสตร์ Fast Fourier Transfomn (FFT) ทำการแยกความถี่ และทำความแรง ของแต่ละความถี่ให้เป็นบรรทัดฐาน (Nomnalization) เที่ยบกับค่าที่เก็บไว้ในมาตราฐานข้อมูล ดังกล่าว รวมทั้งการนำคุณลักษณะต่างๆ เช่น ช่วงเวลาของการเดิน การเคลื่อนที่ของ รถยนต์ และคุณสมบัติของดินแต่ละชนิด มาร่วมในการตัดสินใจด้วย