目標驅離裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種目標驅離裝置，目標驅離裝置包括：至少一個揚聲器陣列、目標識別跟蹤模塊、信號處理模塊、多通道信號輸出模塊及多通道功率放大模塊。本實用新型的目標驅離裝置采用電子掃描，無需任何驅動陣列的機械機構，因此響應快、可靠性高，裝置大致放置一定位置后即可實現對目標空域的大范圍覆蓋；根據目標軌跡跟蹤結果，通過電子掃描實時打擊，能實現讓單個或多個方向目標向指定方向驅趕，實現驅離效果，克服傳統的聲波方法只能驅散不能定向驅離的缺點；裝置結合智能捕捉，可偵打一體，很容易做到無人值守自動工作。
【專利說明】
目標驅離裝置
技術領域
[0001]本實用新型屬于入侵防控領域，具體涉及一種目標驅離裝置。
【背景技術】
[0002]聲波驅離方法由于相對效果較好，方式靈活，綜合成本低，對動物和環境無實質性傷害，廣泛應用于重要場所如機場等區域的動物危害防控。現有的聲波驅離方法主要采用人為制造聲響的手段，例如采用一種以煤氣為燃料的爆炸聲發射裝置(煤氣炮)，由人員手動或定時燃放，發出聲響，以驅走飛鳥之類的動物。但是，由于這類裝置發出的聲波幾乎沒有指向性，長期使用會使得待管控區域或其附近活動的動物對其聲響產生一定的耐受，影響驅趕效果;而且，動物往往被這類裝置產生的聲波驅散至待管控區域的各個方向，難以被快速有效地定向驅離。
【實用新型內容】
[0003]鑒于以上所述現有技術的缺點，本實用新型的目的在于提供一種目標驅離裝置，用于解決現有技術中的聲波驅離方法中存在的驅趕效果不佳、難以將目標快速有效地定向驅離的問題。
[0004]為實現上述目的及其他相關目的，本實用新型提供一種目標驅離裝置，所述目標驅離裝置包括:至少一個揚聲器陣列、目標識別跟蹤模塊、信號處理模塊、多通道信號輸出模塊及多通道功率放大模塊;所述揚聲器陣列包括多個揚聲器單元;所述目標識別跟蹤模塊包括信號輸出端及至少一個目標識別跟蹤傳感單元，適于識別跟蹤目標、記錄目標的方位角及運動軌跡;所述信號處理模塊包括信號輸入端、信號輸出端及數據處理器;所述信號處理模塊的信號輸入端與所述目標識別跟蹤模塊的信號輸出端相連接;所述信號處理模塊適于依據所述目標識別跟蹤模塊識別的目標信息生成待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號;所述多通道信號輸出模塊包括多個輸出通道，所述輸出通道的數量與所述揚聲器陣列中所述揚聲器單元的總數量相同；所述輸出通道包括輸入端及輸出端，所述輸出通道的輸入端與信號處理模塊相連接;所述多通道功率放大模塊包括多個功率放大器，所述功率放大器的數量與所述輸出通道的數量相同；所述功率放大器包括輸入端及輸出端，所述功率放大器的輸入端分別與所述輸出通道的輸出端一一對應連接，所述功率放大器的輸出端分別于所述揚聲器陣列中的所述揚聲器單元一一對應連接;所述多通道功率放大模塊適于將所述信號處理模塊生成的相控聲信號放大后傳送至所述揚聲器陣列中的每個所述揚聲器單元。
[0005]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述揚聲器陣列為面陣列，包括平面陣列、曲面陣列或平面陣列與曲面陣列在不同法向方向上的組合陣列。
[0006]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述揚聲器單元包括電磁式揚聲器、電動式揚聲器、壓電式揚聲器或氣動式揚聲器中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。
[0007]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述目標識別跟蹤傳感單元包括視頻目標識別跟蹤器、紅外目標識別跟蹤器或小型目標探測雷達中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。
[0008]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選法方案，所述目標驅離裝置為飛鳥驅離裝置。
[0009]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述相控聲信號包括單頻音、掃頻音、預錄制的飛鳥天敵的叫聲或飛鳥所述鳥類敏感頻段內的聲音中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。
[0010]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述目標驅離裝置還包括安裝基座;所述安裝基座包括頂面及多個側面，所述揚聲器陣列位于所述安裝基座的側面，所述目標識別跟蹤模塊位于所述安裝基座的頂部。
[0011 ]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述目標驅離裝置還包括安裝基座;所述安裝基座的頂面為平面，所述揚聲器陣列位于所述安裝基座的頂面。
[0012]作為本實用新型的目標驅離裝置的一種優選方案，所述目標驅離裝置還包括安裝基座;所述安裝基座的頂面為半圓形曲面，所述揚聲器陣列位于所述安裝基座的頂面。
[0013]如上所述，本實用新型的目標驅離裝置，具有以下有益效果:
[0014]I)采用電子掃描，無需任何驅動陣列的機械機構，因此響應快、可靠性高，裝置大致放置一定位置后即可實現對目標空域的大范圍覆蓋。
[0015]2)根據目標軌跡跟蹤結果，通過電子掃描實時打擊，能實現讓單個或多個方向目標向指定方向驅趕，實現驅離效果，克服傳統的聲波方法只能驅散不能定向驅離的缺點。
[0016]3)裝置結合智能捕捉，可偵打一體，很容易做到無人值守自動工作。
【附圖說明】

[0017]圖1顯示為本實用新型實施例一中提供的目標驅離裝置的結構框圖。
[0018]圖2顯示為本實用新型實施例一中提供的多陣列目標驅離裝置的結構示意圖。
[0019]圖3顯示為本實用新型實施例二中提供的目標驅離方法的步驟流程示意圖。
[0020]圖4顯示為本實用新型實施例二中提供的目標驅離方法中單陣列多波束飛鳥定向驅離方法的示意圖。
[0021]元件標號說明
[0022]I揚聲器陣列
[0023]2目標識別跟蹤模塊
[0024]3信號處理模塊
[0025]4多通道信號輸出模塊
[0026]5多通道功率放大模塊
[0027]6安裝基座
[0028]7飛鳥
[0029]Zl待保護區域
[0030]Z2目標驅離裝置實施定向驅離的主要管控區域
[0031 ]B1、B2 目標驅離裝置根據目標的不同方位發射的聲波波束
[0032]al、a2、a3 聲波波束的聲壓梯度
【具體實施方式】
[0033]以下通過特定的具體實例說明本實用新型的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本實用新型的其他優點與功效。本實用新型還可以通過另外不同的【具體實施方式】加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基于不同觀點與應用，在沒有背離本實用新型的精神下進行各種修飾或改變。
[0034]請參閱圖1?圖4。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本實用新型的基本構想，雖圖示中僅顯示與本實用新型中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為復雜。
[0035]實施例1
[0036]請參閱圖1，本實用新型提供一種目標驅離裝置，所述目標驅離裝置包括:至少一個揚聲器陣列1、目標識別跟蹤模塊2、信號處理模塊3、多通道信號輸出模塊4及多通道功率放大模塊5;所述揚聲器陣列I包括多個揚聲器單元(未示出)；所述目標識別跟蹤模塊2包括信號輸出端及至少一個目標識別跟蹤傳感單元(未示出)，適于識別跟蹤目標、記錄目標的方位角及運動軌跡;所述信號處理模塊3包括信號輸入端、信號輸出端及數據處理器(未示出);所述信號處理模塊3的信號輸入端與所述目標識別跟蹤模塊2的信號輸出端相連接;所述信號處理模塊3適于依據所述目標識別跟蹤模塊2識別的目標信息生成待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號;所述多通道信號輸出模塊4包括多個輸出通道(未示出)，所述輸出通道的數量與所述揚聲器陣列I中所述揚聲器單元的總數量相同；所述輸出通道包括輸入端及輸出端，所述輸出通道的輸入端與信號處理模塊3相連接;所述多通道功率放大模塊5包括多個功率放大器(未示出)，所述功率放大器的數量與所述輸出通道的數量相同；所述功率放大器包括輸入端及輸出端，所述功率放大器的輸入端分別與所述輸出通道的輸出端對應連接，所述功率放大器的輸出端分別于所述揚聲器陣列I中的所述揚聲器單元一一對應連接;所述多通道功率放大模塊5適于將所述信號處理模塊3生成的相控聲信號放大后傳送至所述揚聲器陣列I中的每個所述揚聲器單元。
[0037]作為示例，所述揚聲器陣列I可以為面陣列，更為具體的，所述揚聲器陣列I可以為平面陣列，也可以為曲面陣列，還可以為平面陣列與曲面陣列在不同法向方向上的組合陣列。
[0038]作為不例，所述揚聲器單兀包括電磁式揚聲器、電動式揚聲器、壓電式揚聲器或氣動式揚聲器中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。
[0039]作為示例，所述目標識別跟蹤模塊2可以為基于全景視頻攝像頭的普通視頻目標識別跟蹤器，所述目標識別跟蹤模塊2包括多個所述目標識別跟蹤傳感單元，以實現對多個方位角的目標進行識別跟蹤。
[0040]作為示例，所述目標識別跟蹤傳感單元包括視頻目標識別跟蹤器、紅外目標識別跟蹤器或小型目標探測雷達中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。
[0041 ]作為示例，所述目標驅離裝置可以為但不僅限于飛鳥驅離裝置，所述目標識別跟蹤模塊2可以為但不僅限于飛鳥識別跟蹤模塊。
[0042]作為示例，所述信號處理模塊3中的所述數據處理器可以對所述目標識別跟蹤模塊2識別的多個方位角的飛鳥的信息同時進行處理，實時生成多個方位角的待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號。
[0043]作為示例，所述信號處理模塊3中的所述數據處理器還可以根據飛鳥的運動軌跡，適時調整待發出波束的相位參數，從而實時調整所述揚聲器陣列發出的聲波波束的波束角，使得所述聲波波束在飛鳥向指定區域飛行方向上的聲壓級保持逐步增大的趨勢。
[0044]作為示例，所述信號處理模塊3中的所述數據處理器還可以根據所述目標識別跟蹤模塊2識別的飛鳥信息，判定出飛鳥可能的種類。
[0045]作為示例，所述相控聲信號包括單頻音、掃頻音、預錄制的飛鳥天敵的叫聲或飛鳥所述鳥類敏感頻段內的聲音中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。
[0046]作為示例，所述目標驅離裝置還包括安裝基座6，所述安裝基座6包括頂面及多個側面，所述揚聲器陣列I位于所述安裝基座6的側面，所述目標識別跟蹤模塊2位于所述安裝基座6的頂部，所述信號處理模塊3、所述多通道信號輸出模塊4及所述多通道功率放大模塊5可以根據實際需要進行安裝，可以安裝在所述安裝基座6內部，也可以安裝在所述安裝基座6的底部，還可以安裝在其他位置，此處不做限定。
[0047]作為示例，所述安裝基座6的具體形狀可以根據實際需要設計，在一示例中，如圖2所示，所述安裝基座6為由四個正六邊形及四個整三角形組成的不規則多邊形結構，更為具體的，所述安裝基座6為正四面體截取部分四個頂角，形成四個正三角形截取面的結構；其中，一個正六邊形面為底面，作為固定安裝面，其他三個正六邊形為側面，作為所述揚聲器陣列I的安裝面;所述安裝基座6內預留有所述信號處理模塊3、所述多通道信號輸出模塊4及所述多通道功率放大模塊5的安裝空間。在該示例中，所述揚聲器陣列I的數量為3個，且3個所述揚聲器陣列I均為六邊形平面陣列，每個所述揚聲器陣列I中包括64個所述揚聲器單元;所述多通道信號輸出模塊4中包含192個輸出通道，所述多通道功率放大模塊5中包括192個多功率放大器。在該示例中，每個所述安裝面上的所述揚聲器陣列I的掃描錐面的角度大概為100多度左右，三個所述安裝面上的所述揚聲器陣列I以如圖2所示的法向夾角大概為60°的夾角分布，可以實現對管控區域的全部空域覆蓋，即可以實現對管控區域在水平方向上360°、且在垂直方向上180°的覆蓋。
[0048]在另一示例中，所述安裝基座6還可以如圖4所示，所述安裝基座6為平面板狀結構，所述安裝基座6的頂面為平面，所述揚聲器陣列I位于所述安裝基座6的頂面，所述揚聲器陣列I優選為平面陣列。在該示例中，所述平面陣列的揚聲器陣列I可以實現對管控區域在水平方向上360°的覆蓋。
[0049]在又一示例中，所述安裝基座6為曲面板狀結構，所述安裝基座6的頂面為半圓形曲面，所述揚聲器陣列I位于所述安裝基座的頂面，所述揚聲器陣列I可以為曲面陣列，也可以為平面陣列與曲面陣列在不同法向方向上的組合陣列。在該示例中，所述揚聲器陣列I沿所述安裝基座6的半圓形曲面頂面分布，同樣可以實現對管控區域全部空域覆蓋，即可以實現對管控區域在水平方向上360°、且在垂直方向上180°的覆蓋。
[0050]作為示例，所述目標驅離裝置可以通過所述安裝基座6安裝于待管控區域附近或安裝于車輛頂部。需要說明的是，如圖2所示的安裝基座6的底面為安裝面，當所述安裝基座6為平面板狀基座或曲面板狀基座時，所述安裝基座6可以通過支架安裝于所述待管控區域附近或車輛頂部。
[0051]本實用新型的目標驅離裝置具有如下有益效果:采用電子掃描，無需任何驅動陣列的機械機構，因此響應快、可靠性高，裝置大致放置一定位置后即可實現對目標空域的大范圍覆蓋;根據目標軌跡跟蹤結果，通過電子掃描實時打擊，能實現讓單個或多個方向目標向指定方向驅趕，實現驅離效果，克服傳統的聲波方法只能驅散不能定向驅離的缺點;裝置結合智能捕捉，可偵打一體，很容易做到無人值守自動工作。
[0052]實施例2
[0053]請參閱圖3，本實施例提供一種基于實施例一中所述的目標驅離裝置的目標驅離方法，所述目標驅離方法包括以下步驟:
[0054]SI:使用所述目標識別跟蹤模塊對相應區域進行掃描，當識別到目標之后，記錄目標的方位角及運動軌跡，并將記錄的目標的方位角及運動軌跡傳送至所述信號處理模塊；所述目標識別跟蹤模塊可以對單個方位角的目標進行跟蹤識別，也可以同時對多個方位角的目標進行跟蹤識別；所述目標驅離裝置可以為但不僅限于飛鳥驅離裝置，所述目標識別跟蹤模塊可以為但不僅限于飛鳥識別跟蹤模塊，所述目標可以為但不僅限于飛鳥；
[0055]S2:所述信號處理模塊根據所述目標識別跟蹤模塊記錄的目標的信息生成待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號，并將所述相控聲信號經由所述多通道信號輸出模塊中的各個輸出通道輸出至所述多通道功率放大模塊中的功率放大器;所述信號處理模塊根據所述目標識別跟蹤模塊記錄的目標的信息生成待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號的過程中，還包括對所述目標的種類進行識別；
[0056]S3:所述多通道功率放大模塊將各個所述輸出通道輸出的所述相控聲信號放大后發送至所述揚聲器陣列中的各個單元；
[0057]S4:所述揚聲器陣列向目標發射出聲波波束對目標進行驅離，所述揚聲器陣列向飛鳥發射出的聲波波束，在飛鳥向指定區域飛行方向上的聲壓級逐步增大。
[0058]請參閱圖4，圖4為單陣列多波束飛鳥定向驅離方法示意。圖4中，Zl為待保護區域，Z2目標驅離裝置實施定向驅離的主要管控區域，即驅離的目的為將飛鳥7自Z2區域驅離，防止飛鳥7進入Zl區域。當Z2區域中存在多個方位角的飛鳥7時(圖中以存在兩個方位的飛鳥7作為示例)，所述揚聲器陣列向Z2區域發出BI及B2兩個不同方位角的聲波波束，其中，兩個聲波波束中，自所述揚聲器陣列的近端至遠端存在聲壓梯度，圖4中以存在al、a2及a3三個聲壓作為示例，其中，al>a2>a3，以確保能夠有效地將飛鳥7逐步向Z2區域中遠離Zl區域方位驅離。
[0059]如上所述，本實用新型的目標驅離裝置，所述目標驅離裝置包括:至少一個揚聲器陣列、目標識別跟蹤模塊、信號處理模塊、多通道信號輸出模塊及多通道功率放大模塊;所述揚聲器陣列包括多個揚聲器單元;所述目標識別跟蹤模塊包括信號輸出端及至少一個目標識別跟蹤傳感單元，適于識別跟蹤目標、記錄目標的方位角及運動軌跡;所述信號處理模塊包括信號輸入端、信號輸出端及數據處理器;所述信號處理模塊的信號輸入端與所述目標識別跟蹤模塊的信號輸出端相連接;所述信號處理模塊適于依據所述目標識別跟蹤模塊識別的飛鳥信息生成待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號;所述多通道信號輸出模塊包括多個輸出通道，所述輸出通道的數量與所述揚聲器陣列中所述揚聲器單元的總數量相同；所述輸出通道包括輸入端及輸出端，所述輸出通道的輸入端與信號處理模塊相連接;所述多通道功率放大模塊包括多個功率放大器，所述功率放大器的數量與所述輸出通道的數量相同；所述功率放大器包括輸入端及輸出端，所述功率放大器的輸入端分別與所述輸出通道的輸出端一一對應連接，所述功率放大器的輸出端分別于所述揚聲器陣列中的所述揚聲器單元一一對應連接;所述多通道功率放大模塊適于將所述信號處理模塊生成的相控聲信號放大后傳送至所述揚聲器陣列中的每個所述揚聲器單元。本實用新型的目標驅離裝置采用電子掃描，無需任何驅動陣列的機械機構，因此響應快、可靠性高，裝置大致放置一定位置后即可實現對目標空域的大范圍覆蓋;根據目標軌跡跟蹤結果，通過電子掃描實時打擊，能實現讓單個或多個方向飛鳥向指定方向驅趕，實現驅離效果，克服傳統的聲波方法只能驅散不能定向驅離的缺點;裝置結合智能捕捉，可偵打一體，很容易做到無人值守自動工作。
[0060]上述實施例僅例示性說明本實用新型的原理及其功效，而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本實用新型的權利要求所涵蓋。
【主權項】
1.一種目標驅離裝置，其特征在于，所述目標驅離裝置包括:至少一個揚聲器陣列、目標識別跟蹤模塊、信號處理模塊、多通道信號輸出模塊及多通道功率放大模塊； 所述揚聲器陣列包括多個揚聲器單元； 所述目標識別跟蹤模塊包括信號輸出端及至少一個目標識別跟蹤傳感單元，適于識別跟蹤目標、記錄目標的方位角及運動軌跡； 所述信號處理模塊包括信號輸入端、信號輸出端及數據處理器;所述信號處理模塊的信號輸入端與所述目標識別跟蹤模塊的信號輸出端相連接;所述信號處理模塊適于依據所述目標識別跟蹤模塊識別的飛鳥信息生成待發出波束的相位參數及與所述相位參數相對應的相控聲信號； 所述多通道信號輸出模塊包括多個輸出通道，所述輸出通道的數量與所述揚聲器陣列中所述揚聲器單元的總數量相同；所述輸出通道包括輸入端及輸出端，所述輸出通道的輸入端與信號處理模塊相連接； 所述多通道功率放大模塊包括多個功率放大器，所述功率放大器的數量與所述輸出通道的數量相同；所述功率放大器包括輸入端及輸出端，所述功率放大器的輸入端分別與所述輸出通道的輸出端 對應連接，所述功率放大器的輸出端分別與所述揚聲器陣列中的所述揚聲器單元一一對應連接;所述多通道功率放大模塊適于將所述信號處理模塊生成的相控聲信號放大后傳送至所述揚聲器陣列中的每個所述揚聲器單元。2.根據權利要求1所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述揚聲器陣列為面陣列，包括平面陣列、曲面陣列或平面陣列與曲面陣列在不同法向方向上的組合陣列。3.根據權利要求1所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述揚聲器單元包括電磁式揚聲器、電動式揚聲器、壓電式揚聲器或氣動式揚聲器中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組入口 ο4.根據權利要求1所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述目標識別跟蹤傳感單元包括視頻目標識別跟蹤器、紅外目標識別跟蹤器或小型目標探測雷達中的任意一種、任意兩種或兩種以上的組合。5.根據權利要求1所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述目標驅離裝置為飛鳥驅離裝置。6.根據權利要求5所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述相控聲信號包括單頻音、掃頻音、預錄制的飛鳥天敵的叫聲或飛鳥所屬鳥類敏感的聲音頻段中的任意一種、兩種或兩種以上的組合。7.根據權利要求1至6中任一項所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述目標驅離裝置還包括安裝基座;所述安裝基座包括頂面及多個側面，所述揚聲器陣列位于所述安裝基座的側面，所述目標識別跟蹤模塊位于所述安裝基座的頂部。8.根據權利要求1至6中任一項所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述目標驅離裝置還包括安裝基座;所述安裝基座的頂面為平面，所述揚聲器陣列位于所述安裝基座的頂面。9.根據權利要求1至6中任一項所述的目標驅離裝置，其特征在于:所述目標驅離裝置還包括安裝基座;所述安裝基座的頂面為半圓形曲面，所述揚聲器陣列位于所述安裝基座的頂面。
【文檔編號】A01M29/16GK205727801SQ201620641819
【公開日】2016年11月30日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】周文晉, 汪欣, 杜翀, 陸臻, 李曉東
【申請人】中國科學院上海高等研究院, 上海咔隆科技發展有限公司