CN103399351B - 检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置及其检测方法。该摆动式主动检测人体装置包括安装座、热释电传感器、摆动杆、转轴、复位弹簧、电磁线圈、电磁线圈驱动电路和控制器；热释电传感器固定安装在摆动杆的前端，摆动杆安装在转轴上并可绕转轴转动，电磁线圈位于所述摆动杆的末端的一侧，复位弹簧的一端与摆动杆的末端的另一侧固定连接，复位弹簧的另一端与安装座固定连接，热释电传感器和电磁线圈驱动电路均与控制器电性连接；控制器，用于在预设的时间内控制电磁线圈驱动电路输出的驱动电流流过电磁线圈，以使电磁线圈产生磁场后驱动摆动杆转动，从而接收热释电传感器输出的有人信号和无人信号中的一种。本发明具有低能耗的特点。

Description

检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置及其检测方法

技术领域

本发明涉及检测静态人体的装置及方法。

背景技术

利用红外、微波等方式检测人体应用已很广泛，目前实现的人体检测基本是检测运动的人体，当人静止不动时，除利用红外成像、图像分析外，还没有一种传感器可以精确检测到静止不动的人体，而低成本可以精确检测到静止人体的是十分重要和必要的，例如当办公室、学校教室公共场合，当室内没有人时应关闭室内的照明、空调及其他用电设备，那么准确检测室内是否有人是十分关键的，检测人体主要解决的问题是，第一必须低成本，第二是静止人体的检测，第三是节能。

公开号为CN200989946的中国专利“被动式热释红外静止人体目标探测装置”是在热释红外探头上设置了往复摇摆机构，使其能够对静止人体目标进行有效地探测，产生高灵敏度的控制信息。由于该装置的往复摇摆机构不断动作，消耗很多电能。

公告号为CN1949001B的中国专利“热释电探测器同时识别静止人体与活动人体的方法和结构”是将电机与热释电探测器连接在一起，通过电机的正、反向交替转动，使热释电探测器与静止的人体或活动的人体都形成相对速度差，从而使热释电探测器既能识别活动人体又能识别静止人体。但该装置在人运动时，电机也在运转，浪费电能，并伴随着不必要的机械损耗。另外此专利没有考虑到电机转速的不同对检测精度的影响。

公开号为CN2718902Y的中国专利“一种智能人体开关”给出了实现静态人体的方案，该检测方案主要是通过在菲涅耳透镜及控制电路板，人体热释电传感器和光敏电阻之间设置有电机驱动的带孔转盘。该专利在人体移动和静止时，电机都要带动转盘转动。该专利可实现人体静止人体检测，但电机一直转动，设备损耗大，耗能较多;另外此专利没有考虑到电机转速的不同对检测精度的影响。

发明内容

本发明的目的在于提出一种检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置及方法，其能解决能耗大的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其包括安装座、热释电传感器、由磁性材料制成的摆动杆、转轴、复位弹簧、电磁线圈、电磁线圈驱动电路和控制器；热释电传感器固定安装在摆动杆的前端，摆动杆安装在转轴上并可绕转轴转动，电磁线圈位于所述摆动杆的末端的一侧，复位弹簧的一端与所述摆动杆的末端的另一侧固定连接，复位弹簧的另一端与安装座固定连接，热释电传感器和电磁线圈驱动电路均与控制器电性连接；所述控制器，用于在预设的时间内控制电磁线圈驱动电路输出的驱动电流流过电磁线圈，以使电磁线圈产生磁场后驱动摆动杆转动，从而接收热释电传感器输出的有人信号和无人信号中的一种；转轴和电磁线圈均安装在安装座上；其中，所述驱动电流持续N秒，N为大于0的有理数。

优选的，所述电磁线圈驱动电路包括一三极管Q1和一驱动电源，三极管Q1的基极与控制器的控制端连接，其集电极接地，其发射极与电磁线圈的一端连接，电磁线圈的另一端与驱动电源连接。

进一步优选的，所述驱动电源的电压值为5V。

进一步优选的，所述电磁线圈驱动电路还包括一二极管D1，二极管D1的阴极与三极管Q1的发射极连接，其阳极与驱动电源连接。

进一步优选的，所述三极管Q1为PNP型三极管。

进一步优选的，所述控制器为MCU。

本发明还公开了一种如上所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置的检测方法，其包括以下步骤：

A、控制器在预设的时间内向电磁线圈驱动电路发送一控制信号，控制电磁线圈驱动电路输出一驱动电流，所述驱动电流持续N秒；

B、所述驱动电流流过电磁线圈，使所述电磁线圈产生磁场后驱动摆动杆绕转轴转动，从而使位于所述摆动杆前端的热释电传感器也产生相应的移动；

C、N秒后，驱动电流消失，摆动杆在复位弹簧的作用下复位并静止，热释电传感器在移动与静止的过程中，若检测到人体，则输出有人信号至所述控制器，若检测不到人体，则输出无人信号至所述控制器。

本发明具有如下有益效果：

既可以检测动态人体，又可以检测静态人体，并且检测是由控制器控制，如每分钟检测一次或十分钟检测一次，解决了检测动静态人体时电机一直转动的问题，降低了能耗;使用电磁线圈作动力，精简了机构又降低了能耗；可应用在检测该范围有没有人，如有人用电设备开，人走用电设备关等节能控制场景中。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置的结构示意图；

图2为本发明较佳实施例的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置的电磁线圈驱动电路的结构示意图。

附图标记：1、电磁线圈；2、复位弹簧；3、摆动杆；4、热释电传感器；5、转轴；6、安装座。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述。

如图1和图2所示，检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其包括安装座6、热释电传感器4、由磁性材料制成的摆动杆3、转轴5、复位弹簧2、电磁线圈1、电磁线圈驱动电路和控制器（图未画出）。

热释电传感器4固定安装在摆动杆3的前端，摆动杆3安装在转轴5上并可绕转轴5转动，电磁线圈1位于所述摆动杆3的末端的一侧，复位弹簧2的一端与所述摆动杆3的末端的另一侧固定连接，复位弹簧2的另一端与安装座6固定连接，热释电传感器4和电磁线圈驱动电路均与控制器电性连接。所述控制器，用于在预设的时间内控制电磁线圈驱动电路输出的驱动电流流过电磁线圈1，以使电磁线圈1产生磁场后驱动摆动杆3转动，从而接收热释电传感器4输出的有人信号和无人信号中的一种；转轴5和电磁线圈1均安装在安装座6上；其中，所述驱动电流持续N秒，N为大于0的有理数。本实施例的N可取1。本实施例的转轴5可采用活动销钉。

所述电磁线圈驱动电路包括一三极管Q1、一驱动电源和一二极管D1。三极管Q1的基极与控制器的控制端连接，其集电极接地，其发射极与电磁线圈1的一端连接，电磁线圈1的另一端与驱动电源连接。所述驱动电源的电压值为5V。二极管D1的阴极与三极管Q1的发射极连接，其阳极与驱动电源连接。本实施例的三极管Q1采用PNP型三极管，控制器采用MCU。

本实施例的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置的检测方法，包括以下步骤：

A、控制器在预设的时间内（如一分钟或十分钟）向电磁线圈驱动电路发送一控制信号，控制电磁线圈驱动电路输出一驱动电流，所述驱动电流持续1秒；具体的，控制器向三极管Q1的基极输入一低电平信号，使三极管Q1导通；

B、所述驱动电流流过电磁线圈1，使所述电磁线圈1产生磁场后驱动摆动杆3绕转轴5转动，从而使位于所述摆动杆3前端的热释电传感器4也产生相应的移动；

C、1秒后，驱动电流消失，摆动杆3在复位弹簧2的作用下复位并静止，热释电传感器4在移动与静止的过程中，若检测到人体，则输出有人信号至所述控制器，若检测不到人体，则输出无人信号至所述控制器；

D、完成检测后，电磁线圈驱动电路处于休眠状态，即三极管Q1截止，电磁线圈1上无驱动电流，等待控制器下一次的控制信号。

上述过程是采用热释电传感器4在通电的电磁线圈1的驱动下运动来检测静态人体，当然，当热释电传感器4静止时，与现有技术一样，也可以继续检测动态人体。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (7)

1.检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其特征在于，包括安装座、热释电传感器、由磁性材料制成的摆动杆、转轴、复位弹簧、电磁线圈、电磁线圈驱动电路和控制器；热释电传感器固定安装在摆动杆的前端，摆动杆安装在转轴上并可绕转轴转动，电磁线圈位于所述摆动杆的末端的一侧，复位弹簧的一端与所述摆动杆的末端的另一侧固定连接，复位弹簧的另一端与安装座固定连接，热释电传感器和电磁线圈驱动电路均与控制器电性连接；所述控制器，用于在预设的时间内控制电磁线圈驱动电路输出的驱动电流流过电磁线圈，以使电磁线圈产生磁场后驱动摆动杆转动，从而接收热释电传感器输出的有人信号或无人信号中的一种；转轴和电磁线圈均安装在安装座上；其中，所述驱动电流持续N秒，N为大于0的有理数。

2.如权利要求1所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其特征在于，所述电磁线圈驱动电路包括一三极管Q1和一驱动电源，三极管Q1的基极与控制器的控制端连接，三极管Q1的集电极接地，三极管Q1的发射极与电磁线圈的一端连接，电磁线圈的另一端与驱动电源连接。

3.如权利要求2所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其特征在于，所述驱动电源的电压值为5V。

4.如权利要求2所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其特征在于，所述电磁线圈驱动电路还包括一二极管D1，二极管D1的阴极与三极管Q1的发射极连接，二极管D1的阳极与驱动电源连接。

5.如权利要求2所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其特征在于，所述三极管Q1为PNP型三极管。

6.如权利要求2所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置，其特征在于，所述控制器为MCU。

7.如权利要求1所述的检测动静态人体的摆动式主动检测人体装置的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、控制器在预设的时间内向电磁线圈驱动电路发送一控制信号，控制电磁线圈驱动电路输出一驱动电流，所述驱动电流持续N秒；

B、所述驱动电流流过电磁线圈，使所述电磁线圈产生磁场后驱动摆动杆绕转轴转动，从而使位于所述摆动杆前端的热释电传感器也产生相应的移动；

C、N秒后，驱动电流消失，摆动杆在复位弹簧的作用下复位并静止，热释电传感器在移动与静止的过程中，若检测到人体，则输出有人信号至所述控制器，若检测不到人体，则输出无人信号至所述控制器。