一:項(xiàng)目背景
隨著數(shù)字電視的高速發(fā)展,機(jī)頂盒已經(jīng)成為家庭中的標(biāo)準(zhǔn)配套家電。人們每天看完電視,可能記得關(guān)電視,卻并不記得關(guān)電視機(jī)頂盒的電源開關(guān),最常做的只是按機(jī)頂盒遙控器的關(guān)機(jī)鍵,使數(shù)字電視機(jī)頂盒處于待機(jī)狀態(tài)。但大多數(shù)人卻并不知道機(jī)頂盒的待機(jī)狀態(tài)卻是耗電的大戶,相比電視、空調(diào)等大家電待機(jī)時(shí)更加耗電。家中機(jī)頂盒長期不關(guān)閉的話每年會(huì)多花百元電費(fèi),單看個(gè)例數(shù)據(jù)感覺并沒有太大的影響,但根據(jù)調(diào)查有60%的家庭在看完電視后不會(huì)主動(dòng)關(guān)掉機(jī)頂盒,這樣就會(huì)造成大量電力資源白白浪費(fèi)。當(dāng)前歐盟和美國一直在致力于用新的能耗標(biāo)準(zhǔn)來解決機(jī)頂盒的待機(jī)耗能問題。 能耗更低的數(shù)字電視機(jī)頂盒己成為該類產(chǎn)品今后的重點(diǎn)。
二:原因分析
根據(jù)實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)顯示小小的數(shù)字電視機(jī)頂盒待機(jī)時(shí)的耗電量,是電視、空調(diào)的四五倍,而且工作時(shí)和待機(jī)時(shí),機(jī)頂盒的耗電量竟然相差無幾。其原因在于大多數(shù)家庭使用的數(shù)字電視機(jī)頂盒在待機(jī)狀態(tài)時(shí),僅僅只是關(guān)閉了機(jī)頂盒的音頻和視頻輸出,事實(shí)上內(nèi)部的大部分零部件仍處于正常工作狀態(tài)是一種“假待機(jī)”。 “假待機(jī)”方式的電路設(shè)計(jì)簡單,但待機(jī)功耗是最大的,幾乎和機(jī)頂盒工作狀態(tài)的功耗相當(dāng),所以待機(jī)時(shí)和工作時(shí)沒有太大區(qū)別。根據(jù)公式(待機(jī)一天耗電量=待機(jī)功耗/1000×24小時(shí))計(jì)算,機(jī)頂盒待機(jī)一天耗電0.17度;燃?xì)鉄崴鞔龣C(jī)一天耗電0.1度,而打開電源即使不點(diǎn)火,一天會(huì)耗電0.14度;電視、空調(diào)等大家電,待機(jī)時(shí)反倒并沒有那么耗電,每天耗電0.02度。
實(shí)驗(yàn)對(duì)象 |
使用中的功耗 |
待機(jī)時(shí)的功耗 |
48寸液晶電視 |
72.8W |
0.9W |
1.5匹冷暖空調(diào)掛機(jī) |
>90W |
0.9W |
數(shù)字電視機(jī)頂盒 |
7.2W |
7.0W |
洗衣機(jī) |
>90W |
0.0W |
上圖為多種電器的功耗對(duì)比
三:解決方案
家中機(jī)頂盒一般都是全天待機(jī),但大多數(shù)家庭的有效使用時(shí)間主要是晚上6點(diǎn)~12點(diǎn)間的6個(gè)小時(shí),每天有18個(gè)小時(shí)機(jī)頂盒是處于“假待機(jī)”狀態(tài),這就好比用戶花1元錢但他實(shí)際只用了0.25元,其他的0.75元都得白白扔掉。這種粗放式的運(yùn)行模式非常浪費(fèi)資源。
我司的解決方案是在機(jī)頂盒中家裝我們的多普勒傳感器,遙控器關(guān)閉機(jī)頂盒后,處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)多普勒探頭開始工作,房間內(nèi)有人或有運(yùn)動(dòng)信號(hào)時(shí)機(jī)頂盒維持“假待機(jī)”狀態(tài)。如果一段時(shí)間內(nèi)沒有人動(dòng)多普勒探頭給出關(guān)閉機(jī)頂盒電源指令,關(guān)閉主要器件的供電,只維持多普勒微波傳感器工作,使機(jī)頂盒處于真待機(jī)狀態(tài),當(dāng)判斷到有運(yùn)動(dòng)信號(hào)時(shí)再次開啟機(jī)頂盒繼續(xù)維持“假待機(jī)”狀態(tài)。由于5.8Ghz多普勒探頭加上處理板的功率是0.2W左右,只相當(dāng)于機(jī)頂盒“假待機(jī)”7W的35分之一將節(jié)省大量電力資源。
多普勒微波傳感器應(yīng)用雷達(dá)原理傳送低功率微波并接收物體反射回的能量。若物體的運(yùn)動(dòng)(如:人走入房間或身體有小動(dòng)作)被傳感器檢測到,其反射微波頻率與傳送頻率產(chǎn)生偏移,從而在輸出端產(chǎn)生一低頻電壓。處理軟件能在數(shù)毫秒內(nèi)判斷出探測范圍內(nèi)當(dāng)前是否有物體運(yùn)動(dòng),并及時(shí)給出控制信號(hào)開啟機(jī)頂盒,使用者完全感受不到機(jī)頂盒狀態(tài)切換時(shí)的變化。
四:工作流程圖

五:多普勒傳感器
目前的民用多普勒微波傳感器主要工作于 C波段(5.8GHz)X 波段(10.525GHz)和K波段(24.125GHz),其發(fā)射功率小于10毫瓦,都是在國際電聯(lián)規(guī)定的無需申請使用頻點(diǎn)的ISM頻段,對(duì)人體無任何影響和傷害,室內(nèi)室外都能安全使用。探測方向有全向和定向,依天線增益和發(fā)射功率的不同探測范圍在0.1-50米。

上圖為我公司多款5.8Ghz多普勒探頭
六:多普勒傳感器優(yōu)點(diǎn)
1.無接觸:非接觸式,無磨損,無裂痕。
2.低環(huán)境敏感性:不受溫度、噪音、氣流、塵埃、光線等影響,適合惡劣環(huán)境; 抗射頻干擾能力強(qiáng)。
3.無障礙:可以“透視”非金屬材料,如木頭、塑料、玻璃、磚等。可以隱藏或完全封裝來防止破壞。
4.安全:能量輻射大大低于OSHA準(zhǔn)則,人們不易發(fā)覺。
5.長測程:監(jiān)測范圍超過15m,可以滿足絕大多數(shù)環(huán)境內(nèi)使用。