CN104698727A - 用于激光投影设备的人体保护方法、装置和激光投影设备 - Google Patents

Abstract

本发明提出的用于激光投影设备的人体保护方法、装置和激光投影设备，解决现有技术中将红外传感器无法检测静止的人体，会对停留在投影光路区域内的人体造成伤害的技术问题。方法包括接收红外传感器的检测信号，根据检测信号判断是否存在人体，若是，则控制启动红外传感器以第一角度进行扫描，接收红外传感器获取到的第一检测信号序列，判断第一检测信号序列中是否存在有人信号，若存在，则降低投影亮度至第一亮度值。驱动红外传感器相对于静止人体运动，以红外传感器为参考，则人体是运动的，从而使运动的红外传感器能够准确检测到静止人体，基于检测到的信号采取措施能避免激光光源对人体造成的伤害。

Description

用于激光投影设备的人体保护方法、装置和激光投影设备

技术领域

本发明涉及激光显示安全设计技术领域，尤其涉及一种用于激光投影设备的人体保护方法和用于激光投影设备的人体保护装置，以及具备该人体保护装置的激光投影设备。

背景技术

近距离激光投影设备，例如超短焦激光投影机，如图1所示，通常包括激光光源1和反射镜2，激光光源1产生的光在近距离内被反射镜2反射并投射到显示区域3上，在激光光源1和反射镜2之间，以及反射镜2和显示区域3之间就形成一投影光路区域4。

由于激光光源的亮度非常高，且方向性非常强，若接触，极易对皮肤和组织器官在局部造成热集中，而形成灼伤，若人体由于某些原因近距离靠近超短焦投影机，进入投影光路区域4中后，光线则会对人体产生很大危害，甚至造成人眼失明，因此需要一种人体保护和预警措施，在人体进入投影光路区域4后采用适当的措施降低危险情况的发生，消除激光使用的安全隐患。

现有技术中，通常采用红外传感器进行人体保护，红外传感器通常包括热敏检测元件和转换电路，当热敏检测元件的电极化陶瓷受到红外线的照射时，因陶瓷表面离子的迁移，其极性结构会发生改变，从而会在电极化陶瓷的两端表现出电荷的变化；因此，利用人体具有一定的温度能辐射红外线的特点，当有人体进入检测区域时，热敏检测元件接收到人体辐射的红外线时，引起电极化陶瓷的两端发生电荷变化，从而产生电流并表现为电压的变化，最终通过转换电路将电压信号转换成感知信号，达到感知人体的目的。可见，红外传感器受其检测原理的局限，其只有在检测到红外线的变化时才能产生感知信号，也即，当人体从非检测区域进入检测区域时，能引起检测区域内红外辐射能量的变化，从而使得红外传感器产生感知信号，若人体停留在检测区域内不移动，检测区域内红外辐射能量不发生变化，则红外传感器也就不能产生感知信号。

基于上述，若将红外传感器检测运用到激光投影设备的人体检测中，红外传感器仅能感知到人体进入投影光路区域，无法感知人体是否停留在该投影光路区域内；若人体停留在投影光路区域，则激光光源的亮度会对人体造成伤害。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于激光投影设备的人体保护方法、装置和激光投影设备，解决现有技术中由于红外传感器检测不到静止的人体，当人体停留在投影光路区域内时，激光光源会对人体造成伤害的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

提出一种用于激光投影设备的人体保护方法，包括：接收红外传感器的检测信号；根据所述检测信号，判断是否存在人体；若是，则控制启动所述红外传感器以第一角度A进行扫描；接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列；判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号；若存在，则降低所述激光投影设备的投影亮度至第一亮度值。

提出一种用于激光投影设备的人体保护装置，包括：激光光源，产生投影激光；红外传感器，置于扫描支架上，用于进行红外检测；电机，驱动所述扫描支架旋转或倾斜，以带动所述红外传感器进行扫描；控制器，与所述激光光源、所述红外传感器和所述电机电连接；用于接收所述红外传感器的检测信号，并根据所述检测信号判断是否存在人体；若是，则控制所述电机启动所述红外传感器以第一角度A进行扫描；接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列；判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号；若存在，则控制降低所述激光光源的投影亮度至第一亮度值。

提出一种激光投影设备，包括上述的用于激光投影设备的人体保护装置，包括：激光光源，产生激光；红外传感器，置于扫描支架上，用于进行红外检测；电机，驱动所述扫描支架旋转或倾斜，以带动所述红外传感器进行扫描；控制器，与所述激光光源、所述红外传感器和所述电机电连接；用于接收所述红外传感器的检测信号，并根据所述检测信号判断是否存在人体；若是，则控制所述电机启动所述红外传感器以第一角度A进行扫描；接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列；判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号；若存在，则控制降低所述激光光源的投影亮度至第一亮度值；其中，所述红外传感器至少为一个，通过所述扫描支架置于所述激光投影设备的外壳体上。

本发明实施例技术方案，其具有的技术效果或者优点是：本发明实施中，将红外传感器置于激光投影设备的壳体外侧检测红外辐射信号，激光投影设备接收红外传感器的检测信号；当红外传感器检测到人体辐射的红外信号后，激光投影设备根据该检测信号判断出有人体出现，则控制启动红外传感器在第一角度A范围内进行扫描；由于红外传感器智能感知变化的红外辐射能量，若人保持不动，红外传感器便无法感知到该人体辐射的红外辐射能量，也就无法检测到有人，本发明实施例中控制启动红外传感器在第一角度A范围内进行扫描的出发点在于，相对于静止的人体，运动的红外传感器能产生静止的人体与红外传感器相对运动的效果，此时，若把红外传感器定为参考目标，则静止的人体相对于运动的红外传感器是运动的，从而运动的红外传感器能够感知到静止的人体辐射的红外辐射能量信号；本发明实施例中，在红外传感器扫描过程中，例如在扫描的一个周期内，以设定时间间隔获取红外传感器检测到的检测信号，这些检测信号组成第一检测信号序列，这个序列中可能存在两种信号，即有人信号和无人信号，若存在有人信号，说明在该第一角度A区域范围内存在人体，若该人体没有离开该区域，而是停留在了该区域，此时，根据检测结果，降低或者关闭激光投影设备的激光光源，从而降低激光投影设备的投影亮度，能起到保护人体，尤其人眼的作用；相比于现有技术中的红外传感器仅能检测运动人体的红外辐射能量，本发明实施例采取驱动红外传感器运动的方式，使人体相对于红外传感器运动起来，从而在人体静止在激光投影设备周围或者跟前时，红外传感器也能检测到人体辐射的红外信号，因此，本发明实施例提出的方案，能够准确检测到静止的人体，进而能够对激光光源实施调整措施来保护人体，不会出现现有技术中，由于红外传感器无法检测到静止的人体，而对静止在激光投影设备周围或者跟前的人体造成伤害的技术问题。

附图说明

图1为超短焦激光投影机的投影光路示意图；

图2为本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护方法的方法流程图；

图3为本发明实施例中红外传感器的安装位置示意图；

图4为本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护方法的方法流程图；

图5为本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护方法的方法流程图；

图6为本发明实施例提出的红外传感器结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明申请实施例的目的在于，提供一种使用红外传感器检测静止人体的方法；红外传感器具有其自身的检测范围，将其在自身检测范围内检测到的红外辐射信号作为启动红外传感器扫描的启动信号，启动后的红外传感器相对于静止人体运动，在以红外传感器为参考物时，静止的人体相对于红外传感器是运动的，从而能够检测到静止的人体发出的红外辐射信号。

红外传感器的扫描范围界定为：由激光光源发出的激光形成的投影光路区域，以及投影光路区域两侧的周边区域，统称为预警区域；在人体停留在该预警区域内时，控制降低激光光源的投影亮度，一方面降低的投影亮度能保护人体不受伤害，一方面能给人以警示，提醒人尽快离开该区域内，尤其在人体停留在投影光路区域内时，控制关闭激光光源，防止过亮的激光对人体造成伤害。

下面将结合附图，对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明。

如图2所示，为本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护方法的流程图，该方法包括：

步骤S21：接收红外传感器的检测信号；

如图1所示，超短焦激光投影机产生的投影光路区域4介于反射镜2和显示区域3之间的范围，本发明的目的在于当有人体介入该投影光路区域4以及其周边区域时，降低光源1的亮度，从而起到保护人眼的技术效果。因此，如图3所示，本发明实施例中，将用于感知人体辐射的红外能量的红外传感器5置于反射镜2与显示区域3之间的空间内，优选置于超短焦激光投影机的壳体上部的外侧，图3中给出了两个红外传感器分别置于a处与b处的实施例，这种分布不仅能感知投影光路区域4内的人体，还能感知到超短焦激光投影机两侧出现的人体，也即感知到上述说明的预警区域内的人体，能对人体起到最大的保护作用。

红外传感器检测到的信号，被超短焦激光投影机接收，优选的由超短焦激光投影机的控制器接收。

步骤S22：根据检测信号，判断是否存在人体；

超短焦激光投影机的控制器可以以设定的频率接收红外传感器5的感知信号；若没有人体介入预警区域内，则红外传感器5也不会感知到红外辐射能量，投影机的控制器接收不到感知信号，或者接收到的是信号是无人的感知信号；当有人体介入预警区域时，红外传感器5感知到变化的红外辐射能量，从而产生感知信号，该感知信号被投影机的控制器接收后，控制器基于该感知信号判断有人体进入预警区域范围内。在判断有人进入该预警区域内后，执行步骤S23。

步骤S23：控制启动红外传感器以第一角度Ａ进行扫描；

在有人体进入该预警区域内后，若此时即判断有人体存在于该预警区域内，也就包括了人体仅是经过该区域随即便离开该区域的情况，因此会出现误判的情形。

本发明实施例中，采用驱动红外传感器5运动扫描的方式，若人体在进入预警区域内后停留在了该区域，则相对于静止的人体，运动的红外传感器与静止人体之间发生了相对的运动，若以红外传感器5作为参考目标，则静止的人体相对于运动的红外传感器是运动的，从而运动的红外传感器能够感知到静止的人体辐射的红外辐射能量信号。

第一角度A的设定以实际使用情况为准，本发明实施例中，以A取15度角为例，而红外传感器自身也存在感知范围F，假设其以15度角范围从左至右（或从右至左）扫描一次为一个扫描周期，则在一个扫描周期内，红外传感器能够感知的范围在F+15度范围内。红外传感器能够感知的F+15度角的范围要保证大于等于预警区域范围，才能对预警区域进行全面准确的检测。

步骤S24：接收红外传感器获取到的第一检测信号序列；

超短焦激光投影机的控制器以设定的频率，也即设定的时间间隔，接收红外传感器5的感知信号，接收到的检测信号形成第一检测信号序列，在该序列中，可能存在两种信号：有人信号和无人信号，在红外传感器感知到人体的感知信号为有人信号，而没有感知到人体的感知信号为无人信号。

步骤S25：判断该第一检测信号序列中是否存在有人信号；若存在有人信号，则执行步骤S26：降低激光投影设备的投影亮度至第一亮度值。

该第一检测信号序列中若存在有人信号，说明在预警区域内存在人体，说明该人体在进入该预警区域后，没有离开该区域，而是停留在了该区域，此时，根据检测结果，降低激光投影设备的投影亮度至第一亮度值，该第一亮度值设定为：在该第一亮度值的投影亮度下，仍然能够观看到激光投影设备的显示画面，但降低的亮度足以引起人的注意，且能起到保护人体的作用。若人体仅是经过预警区域，也即在进入该区域后随即离开，则红外传感器在启动并扫描后，检测到的都是无人信号，则不用降低或者关闭激光光源。

相比于现有技术中的红外传感器仅能检测运动人体的红外辐射能量，本发明实施例采取驱动红外传感器运动的方式，使进入预警区域内的人体相对于红外传感器运动起来，从而在人体静止在预警区域时，红外传感器也能检测到人体辐射的红外信号，而在人体仅仅是经过该预警区域而没有停留在内时，运动的红外传感器感知不到红外辐射能量，也即第一检测信号序列中只有无人信号，不存在有人信号，因此无需对激光光源实施调整，因此，本发明实施例提出的方案，能够准确判断出预警区域内是否存在静止的人体，进而能够对激光光源实施的调整来保护人体不受伤害，不会出现现有技术中，由于红外传感器无法检测到静止的人体，而对静止在预警区域内的人体造成伤害的技术问题。

如图4所示，为本发明提出的激光投影设备的人体保护方法的一个优选实施例，该方法中，在接收红外传感器获取到的第一检测信号序列之后，还继续执行以下步骤：

步骤S27：统计第一检测信号序列中，有人信号占所有检测信号个数的比例；

假设第一检测信号序列中的信号个数，也即从红外传感器接收到的信号个数为num，有人信号为a,无人信号为b，第一检测信号序列即为{a,b,a,…..},对该信号中的有人信号和无人信号进行统计得到有人信号a的个数，有人信号a的个数与num的比值即为有人信号站所有检测数据个数的比例。

步骤S28:判断该比例是否大于等于预设比值。

预设比值是根据实际情况设定的一个定值，例如设定为80%；则在有人信号占所有检测数据个数的比值大于80%时，说明有人信号在第一检测信号序列信号中占有的比例较大，而小于80%时，说明有人信号在第一检测信号序列信号中占有的比例较小。有人信号占有比例较大时，说明人体停留在预警区域内的可靠性大，说明现有的扫描角度已经能够检测到无人信号的存在，满足检测需求，没必要以大角度继续去扫描，因为驱动红外传感器转动或者倾斜扫描也属于显著行为，会引起用户的注意，也存在驱动噪声，因此，在满足检测需求时，可以减小红外传感器转动或者倾斜的角度，以减小红外传感器转动或倾斜对人的吸引力和噪声影响。那么，在有人信号占所有检测信号个数的比例大于预设比值时，执行步骤S29。

步骤S29：控制红外传感器分M次进行扫描，并接收每次扫描时红外传感器获取到的检测信号序列；步骤S30：统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占所有检测信号个数的比例；步骤S31：若在第i次扫描中，有人信号占所有检测信号个数的比例小于预设比值，则保持第i次扫描的角度继续扫描；这其中，第i次扫描时，红外传感器以B=A-iX的角度进行扫描， X为阶梯角度， i大于等于1小于等于M， M为设定次数。    

如图5所示，若保持在第i次扫描的角度继续扫描后，还继续执行步骤S32：接收红外传感器获取到的检测信号序列；步骤S33：判断检测信号序列中是否存在有人信号；如果不存在有人信号，则执行步骤S34：调整红外传感器重新以第一角度A进行扫描；和步骤S35：判断以第一角度A扫描N次后，是否都不存在有人信号；若都不存在，则步骤S36：提高激光投影设备的投影亮度；N为大于等于1的正整数。

分次减小扫描角度范围的目的在于，在满足检测需求的情况下，减小扫描的角度后继续扫描，能够减小红外传感器转动的幅度，并减小转动噪声，还在一定程度上减小了激光投影设备的工作能耗。这其中，规定一个预设比值，在该预设比值范围内，可以按照上述步骤的方法阶梯性的多次减小扫描角度，以尽量将转动幅度和噪声减到最小程度，而在低于该预设比值时，保持在当前扫描角度继续扫描，直至在不存在有人信号后停止扫描。

下面以一具体实施例来说明上述步骤S27至步骤S36的方法。

在该具体实施例中，M取值3，预设比值为0.8，第一角度A为15度，阶梯角度X为3度，N取值3。在红外传感器感知到人体进入预警区域后，激光投影设备启动红外传感器以第一角度A扫描一次，检测到的第一检测信号序列具有10个检测信号，这其中假设检测到的有人信号a的个数为9，则有人个数占所有检测信号个数的比例为90%，该比例大于预设比值0.8，则按照步骤S29将分3次进行扫描，第一次扫描时（相对于步骤S23为第二次扫描），i取值1，则B取值为12度，即以12度的角度范围驱动红外传感器转动扫描，并接收扫描到的检测信号序列，假设检测信号序列中，有人信号仍旧为9个，其占所有检测信号个数的比例还是大于预设比值0.8，则进行第二次扫描，i取值2，则B取值为9度，即以9度的角度范围驱动红外传感器转动扫描，并接收扫描到的检测信号序列，假设检测信号序列中，有人信号个数为8个，其占所有检测信号个数的比例等于预设比值0.8，则进行第三次扫描，i取值3，则B取值为6度，即以6度的角度范围驱动红外传感器转动扫描，并接收扫描到的检测信号序列，假设检测信号序列中，有人信号个数仍为8个，其占所有检测信号个数的比例等于预设比值0.8，则红外传感器以该最小角度继续扫描；又或者，假设第四次获取到的检测信号序列中，有人信号个数为4个，其占所有检测信号个数的比例小于预设比值0.8，则红外传感器也以该最小角度继续扫描。这三次扫描期间，假设在第二次扫描时，有人信号占所有检测信号个数的比例已经小于预设比值，则后续红外传感器保持在9度的范围内继续扫描，并继续统计扫描的有人信号占所有检测信号个数的比例，若扫描几次后，再次出现该比例大于等于预设比值的情况，则可以按照步骤S29提供的方法，继续减小扫描角度到6度进行扫描和检测。

本发明提供的又一具体实施例中，如图2所示，若判断第一检测信号序列中不存在有人信号，还可以继续执行步骤S37：继续以第一角度A进行扫描；步骤S38：判断以第一角度A扫描N次是否都不存在有人信号；若都不存在有人信号，则执行步骤S39：提高激光投影设备的投影亮度。

继续扫描的目的是为了避免当人体在这期间发生移动造成有人信号个数的减少，若继续扫描并接收到的检测信号序列中不存在有人信号之后，则可以调整红外传感器重新恢复到最大角度，也即第一角度Ａ继续扫描3次，若每次都不存在有人信号，则可以判定人体已经离开该预警区域，可以提高激光光源的亮度恢复激光投影设备的投影亮度。

提高激光投影设备的投影亮度之后或者同时，停止红外传感器的扫描；停止的红外传感器仍然处于检测状态，在感知到人体之后，其感知信号作为启动信号启动红外传感器以上述方法扫描工作。

红外传感器的检测范围要大于等于预警区域范围，这样做是为了保证对进入预警区域内的人体进行全面准确的检测；为实现更精确的检测以提高对激光光源调整的准确性，可以实施调整红外传感器检测灵敏度的方式，例如改变信号放大倍数，这样能更为精确的检测到微小的人体动作；而驱动红外传感器转动的速度则由红外传感器自身的响应速度来决定。

如图4所示，在执行步骤29时，本发明实施例提出的方法中，在控制红外传感器分M次进行扫描时，还可以包括以下步骤：

步骤S40：判断在第j次扫描中，接收到的检测信号序列中是否存在有人信号，若存在有人信号，则步骤S41：降低激光投影设备的投影亮度至第二亮度值；这其中，第j次扫描时，红外传感器的扫描角度小于等于激光投影设备产生的光形成的投影光路区域的范围；。

第j次扫描的角度界定在小于等于投影光路区域的范围内，其用意在于，将预警区域进行分级，针对不同级别的区域，可以对激光光源执行不同程度的调整；本发明实施例中的预警区域，包括投影光路区域以及其周边的区域，在人体停留在投影光路区域的周边区域时，可以仅仅降低激光光源的投影亮度，使得激光投影设备仍然正常工作，仍旧可以观看显示画面，例如将亮度降低到标准工作亮度的30%，这种亮度的降低同时用于对人提出预警，提示激光光源的投影亮度已经开始对人体造成伤害，请尽快离开该区域；而当人体停留在了投影光路区域内，则激光光源的投影亮度已经不可避免的会对人体造成伤害，则此时将投影亮度继续降低至第二亮度值，例如激光光源标准工作亮度的10%，甚至关闭激光光源，避免对人体造成伤害。

上述预警区域分出了两个区域级别，包括投影光路区域和其周边区域，实际应用中，本发明实施例不限制对预警区域的分级数目，可以依据分次扫描的角度变化，对应分出更多的区域分级，针对不同的区域级别对激光光源执行不同程度的调整，以达到更细化的人体保护方式。

基于上述的用于激光投影设备的人体保护方法，本发明实施例还提出一种用于激光投影设备的人体保护装置；该装置包括激光光源、红外传感器、电机和控制器；结合图3，激光光源1产生的投影激光经反射镜2反射后投影到显示区域3，在反射镜2和显示区域3之间形成一投影光路区域4；投影光路区域4以及其两侧的周边区域共同形成一预警区域，本装置即用于在人体停留在该预警区域时，降低激光光源1的投影亮度以保护人体不受伤害。

红外传感器5用于进行红外检测；电机用来驱动安装红外传感器5的扫描支架进行旋转或者倾斜，使得红外传感器5进行扫描；而控制器，与激光光源1、红外传感器5和电机分别电连接，用于接收红外传感器5的检测信号，根据检测信号判断是否存在人体；若是，则控制电机启动红外传感器5以第一角度A进行扫描；接收红外传感器5在获取到的第一检测信号序列；判断第一检测信号序列中是否存在有人信号；若存在，则控制降低激光光源的投影亮度至第一亮度值。

如图3所示和图6所示，红外传感器5以图6所示的站立式结构设置在扫描支架上，扫描支架置于超短焦激光投影机的上侧端，或两个侧面上，感知端朝上，其感知的范围为图示的圆锥体范围，正常状态下，红外传感器处于初始位置正常工作，在感知到人体进入到预警区域后，电机将会驱动红外传感器5在预定的角度内以一定的速度进行倾斜，从而扫过预定角度，在空间内形成一个扇形扫描范围。

在降低激光光源的投影亮度之后，本发明实施提出的用于激光投影设备的人体保护装置，电机继续驱动红外传感器5以分次减小扫描角度范围的方式继续扫描；分次减小扫描角度范围的目的在于，在满足检测需求的情况下，减小扫描的角度后继续扫描，能够减小红外传感器转动的幅度，并减小转动噪声，还在一定程度上减小了投影机的工作能耗。这其中，规定一个预设比值，在该预设比值范围内，可以按照上述步骤的方法阶梯性的多次减小扫描角度，以尽量将转动幅度和噪声减到最小程度，而在低于该预设比值时，保持在当前扫描角度继续扫描，直至在不存在有人信号后停止扫描。

具体的，是在降低激光光源的投影亮度之后，控制器统计第一检测信号序列中，有人信号占所有检测信号个数的比例，并判断比例是否大于等于预设比值；若是，则控制电机分M次驱动红外传感器5扫描，并接收每次扫描时红外传感器5获取到的检测信号序列；统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占所有检测信号个数的比例；若在第i次扫描中，有人信号占所有检测信号个数的比例小于预设比值，则控制电机保持第i次扫描的角度驱动红外传感器5继续扫描；其中，第i次扫描时，电机驱动红外传感器5以B=A-iX的角度扫描，X为阶梯角度，i大于等于1小于M，M为设定次数。

若控制器判断第一检测信号序列中不存在有人信号，或在控制电机保持第i次扫描的角度驱动红外传感器5继续扫描，接收并判断红外传感器5获取到的检测信号序列不存在有人信号之后，则控制电机以以第一角度A驱动红外传感器5进行扫描，并判断以第一角度A扫描N次，是否都不存在有人信号；若都不存在，则提高激光光源的投影亮度；其中，N为大于等于1的正整数。

本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护装置的另一种实施方式是，在控制器控制电机分M次驱动红外传感器5扫描时，判断在第j次扫描中，接收到的检测信号序列中是否存在有人信号；若是，则控制降低激光光源1的投影亮度至第二亮度值；甚至，关闭激光光源。其中，第j次扫描时，红外传感器5的扫描角度，小于等于激光光源1产生的光形成的投影光路区域4的范围；j大于等于1小于等于M。

具体的用于激光投影设备的人体保护装置的工作方法，已经在上述用于激光投影设备的人体保护方法中详述，此处不予赘述。

基于上述提出的用于激光投影设备的人体保护方法和人体保护装置，本发明实施例还提出一种激光投影设备，例如超短焦激光投影机，该激光投影设备包括上述提出的用于激光投影设备的人体保护装置，将红外传感器5置于扫描支架上，并将扫描支架置于激光投影设备的外壳体上，例如外壳体的上部，如图3所示；该激光投影设备执行上述的人体保护方法，在人体进入预警区域并停留之后，排除人体经过该预警区域而不停留的情况，准确的判断出人体的存在，从而能够准确的调整激光光源的亮度来降低投影亮度，达到保护人眼的目的。

本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护方法、装置和激光投影设备，将红外传感器置于激光投影设备的壳体外侧，在检测到人体的红外辐射信号后，控制启动红外传感器在第一角度A范围内进行扫描；也即，红外传感器在感知到人体进入预警区域后产生的感知信号，在这里成为激光投影设备的电机启动红外传感器转动或者倾斜的触发信号，而在检测N次都不存在有人信号后停止驱动红外传感器转动，这使得红外传感器的转动是不定期的，只有在人体介入预警区域后才会驱动其转动，这一方面减小用户对此结构工作的关注度，另一方面，节省了驱动红外传感器转动的能耗，从而可以降低电量消耗。

由于红外传感器需要感知变化的红外辐射能量来检测是否有人体介入其检测区域，若人体介入其检测区域后保持不动，红外传感器便无法感知到变化的红外辐射能量，就无法检测其检测区域内是否还有人，本发明实施例中控制器控制电机启动红外传感器在第一角度A范围内扫描的出发点在于，相对于静止的人体，运动的红外传感器能产生静止的人体与红外传感器相对运动的效果，此时，若把红外传感器定为参考目标，则静止的人体相对于运动的红外传感器是运动的，从而运动的红外传感器能够感知到静止的人体辐射的红外辐射能量信号；本发明实施例中，在红外传感器扫描过程中，例如在扫描的一个周期内，以设定时间间隔获取红外传感器检测到的检测信号，这些检测信号组成第一检测信号序列，这个序列中可能存在两种信号，即有人信号和无人信号，若存在有人信号，说明在预警区域内存在人体，说明该人体在进入该预警区域后，没有离开该区域，而是停留在了该区域，此时，根据检测结果，控制器降低或者关闭激光光源，从而降低激光投影设备的投影亮度，能起到保护人眼的作用。

相比于现有技术中的红外传感器仅能检测运动人体的红外辐射能量，本发明实施例采取驱动红外传感器运动的方式，使进入预警区域内的人体相对于红外传感器运动起来，从而在人体静止在预警区域时，红外传感器也能检测到人体辐射的红外信号，而在人体仅仅是经过该预警区域而没有停留在内时，运动的红外传感器感知不到红外辐射能量，也即第一检测信号序列中只有无人信号，不存在有人信号，因此无需对激光光源实施调整。

更优选的方案中，设定预设比值，在人体介入预警区域并减小投影亮度后，在满足检测需求的条件下，继续扫描红外传感器进行检测，并分档次的减小驱动红外传感器转动的角度。继续扫描的目的是为了避免当人体在进入预警区域的期间发生移动造成有人信号个数的减少或者增多，并能够根据该个数的变化适时的调整红外传感器的扫描状态，例如是停止扫描还是增大或者减小扫描角度等。而分梯次减小扫描角度的目的是为了能够减小红外传感器转动的幅度，并减小转动噪声，并在一定程度上减小了投影机的工作能耗。

综上，通过本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体保护方法、装置和激光投影设备，解决了现有技术中由于红外传感器检测不到静止的人体，当人体停留在投影光路区域内时，激光光源会对人体造成伤害的技术问题；实现了准确判断人体是否停留在预警区域，从而能够准确调整激光光源亮度保护人体不受伤害的技术效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种用于激光投影设备的人体保护方法，其特征在于，包括：

接收红外传感器的检测信号；

根据所述检测信号，判断是否存在人体；

若是，则启动所述红外传感器以第一角度A进行扫描；

接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列；

判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号；

若存在，则降低所述激光投影设备的投影亮度至第一亮度值。

2.根据权利要求1所述的用于激光投影设备的人体保护方法，其特征在于，在接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列之后，所述方法还包括：

统计所述第一检测信号序列中，有人信号占所有检测信号个数的比例；

判断所述比例是否大于等于预设比值；

若是，则控制所述红外传感器分M次进行扫描，并接收每次扫描时所述红外传感器获取到的检测信号序列；

统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占所有检测信号个数的比例；

若在第i次扫描中，有人信号占所有检测信号个数的比例小于所述预设比值，则保持所述第i次扫描的角度继续扫描；

其中，第i次扫描时，所述红外传感器以B=A-iX的角度扫描，所述X为阶梯角度，所述i大于等于1小于等于M，所述M为设定次数。

3.根据权利要求2所述的用于激光投影设备的人体保护方法，其特征在于，在控制所述红外传感器分M次进行扫描时，所述方法还包括：

判断在第j次扫描中，接收到的检测信号序列中是否存在有人信号；

若是，则降低所述激光投影设备的投影亮度至第二亮度值；

其中，第j次扫描时，所述红外传感器的扫描角度小于等于所述激光投影设备产生的光形成的投影光路区域的范围；所述j大于等于1小于等于M。

4.根据权利要求2所述的用于激光投影设备的人体保护方法，其特征在于，在保持所述第i次扫描的角度继续扫描之后，所述方法还包括：

接收所述红外传感器获取到的检测信号序列；

判断所述检测信号序列中是否存在有人信号；

若否，则调整所述红外传感器重新以第一角度A进行扫描；

若以所述第一角度A扫描N次，都不存在有人信号，则提高所述激光投影设备的投影亮度；

其中，所述N为大于等于1的正整数。

5.根据权利要求1所述的用于激光投影设备的人体保护方法，其特征在于，若判断所述第一检测信号中不存在有人信号，所述方法还包括：

继续以所述第一角度A进行扫描；

若以所述第一角度A扫描N次后，都不存在有人信号，则提高所述激光投影设备的投影亮度；

其中，所述N为大于等于1的正整数。

6.根据权利要求4或5所述的用于激光投影设备的人体保护方法，其特征在于，在提高所述激光投影设备的投影亮度之后或者同时，停止所述红外传感器的扫描。

7.一种用于激光投影设备的人体保护装置，其特征在于，包括：

激光光源，产生投影激光；

红外传感器，置于扫描支架上，用于进行红外检测；

电机，驱动所述扫描支架旋转或倾斜，以带动所述红外传感器进行扫描；

控制器，与所述激光光源、所述红外传感器和所述电机电连接；用于接收所述红外传感器的检测信号，并根据所述检测信号判断是否存在人体；若是，则控制所述电机启动所述红外传感器以第一角度A进行扫描；并接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列；判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号；若存在，则控制降低所述激光光源的投影亮度至第一亮度值。

8.根据权利要求7所述的用于激光投影设备的人体保护装置，其特征在于，所述控制器还用于：在接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列之后，统计所述第一检测信号序列中，有人信号占所有检测信号个数的比例，并判断所述比例是否大于等于预设比值；若是，则控制所述电机分M次驱动所述红外传感器扫描，并接收每次扫描时所述红外传感器获取到的检测信号序列；统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占所有检测信号个数的比例；若在第i次扫描中，有人信号占所有检测信号个数的比例小于所述预设比值，则控制所述电机保持所述第i次扫描的角度驱动所述红外传感器继续扫描；

其中，第i次扫描时，所述电机驱动所述红外传感器以B=A-iX的角度扫描，所述X为阶梯角度，所述i大于等于1小于等于M，所述M为设定次数。

9.根据权利要求8所述的激光投影设备的人体保护装置，其特征在于，所述控制器还用于：

在控制所述电机分M次驱动所述红外传感器扫描时，判断在第j次扫描中，接收到的检测信号序列中是否存在有人信号；若是，则控制降低所述激光光源的投影亮度至第二亮度值；其中，第j次扫描时，所述红外传感器的扫描角度，小于等于所述激光光源产生的光形成的投影光路区域的范围；所述j大于等于1小于等于M。

10.根据权利要求8所述的激光投影设备的人体保护装置，其特征在于，所述控制器还用于：

若判断所述第一检测信号序列中不存在有人信号，或在控制所述电机保持所述第i次扫描的角度驱动所述红外传感器继续扫描，接收并判断所述红外传感器获取到的检测信号序列不存在有人信号之后，

控制所述电机以所述第一角度A驱动所述红外传感器扫描；若以所述第一角度A扫描N次，都不存在有人信号，则控制提高所述激光光源的投影亮度；其中，所述N为大于等于1的正整数。

11.一种激光投影设备，其特征在于，包括如权利要求7-10任一项所述的用于激光投影设备的人体保护装置；其中，所述红外传感器至少为一个，通过所述扫描支架置于所述激光投影设备的外壳体上。