CN107044887A - 人体探测装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人体探测装置和方法，该装置包括控制器和N个红外热释电传感器，控制器包括：第一切换模块，在第一子周期T₁内接通第一红外热释电传感器工作，第一红外热释电传感器输出第一探测信号；第二切换模块，在第二子周期T₂内接通第二红外热释电传感器工作，第二红外热释电传感器输出第二探测信号；……第N切换模块，在第N子周期T_N内接通第N红外热释电传感器工作，第N红外热释电传感器输出第N探测信号；判断模块，判断出状态探测参数;其中，N≥2，T=T₁+ T₂+……T_N，T为循环周期。本发明使用控制器进行电源控制，在一个时间周期内，通过不同传感器不同时间对指定区域进行探测，实现了对静止人体的监测。

Description

人体探测装置和方法

技术领域

本发明涉及监控设备技术领域，尤其涉及一种人体探测装置和方法。

背景技术

在监控设备技术领域中，往往通过热释电传感器实现对指定区域内移动人体的监测。但现有技术中具有诸多缺点，包括：1、只对移动的人体有信号输出，对静止的人体没有响应输出；2、只对运动频率较低（0.1Hz-10Hz）的人体产生信号输出，对运动频率超过10Hz的人体活动无响应输出。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种改进的人体探测装置和方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种人体探测装置，包括控制器和N个红外热释电传感器，所述控制器包括：

第一切换模块，在第一子周期T₁内接通第一红外热释电传感器工作，所述第一红外热释电传感器输出第一探测信号；

第二切换模块，在第二子周期T₂内关闭所述第一红外热释电传感器，并接通第二红外热释电传感器工作，所述第二红外热释电传感器输出第二探测信号；

……

第N切换模块，在第N子周期T_N内关闭第N-1红外热释电传感器，并接通第N红外热释电传感器工作，所述第N红外热释电传感器输出第N探测信号；

判断模块，根据所述第一探测信号、所述第二探测信号……所述第N探测信号判断出状态探测参数;

其中，N≥2，T= T₁+ T₂+……T_N，T为循环周期。

优选地，所述控制器还包括报警模块，根据所述状态探测参数选择性地发出报警信号。

优选地，所述控制器为电子斩波器控制电路。

优选地，所述人体探测装置还包括本体，所述控制器和N个所述红外热释电传感器均设置在所述本体上。

优选地，所述本体为圆柱体，N个所述红外热释电传感器分布在所述圆柱体侧面，所述控制器设置在所述圆柱体的内部或者表面。

优选地，N=3，三个所述红外热释电传感器均匀分布在所述圆柱体侧面。

优选地，三个所述红外热释电传感器间距相等。

优选地，所述控制器设置在所述圆柱体的侧面，三个所述红外热释电传感器依次均匀设置在所述控制器同侧。

优选地，所述人体探测装置还包括对所述控制器提供电源的电源开关。

还提供一种人体探测方法，通过控制器和N个红外热释电传感器循环进行如下操作：

当0＜t≤T₁时，所述控制器接通第一红外热释电传感器工作，所述第一红外热释电传感器输出第一探测信号；

当T₁＜t≤T₂时，所述控制器关闭所述第一红外热释电传感器，并接通第二红外热释电传感器工作，所述第二红外热释电传感器输出第二探测信号；

……

当T_N-1＜t≤T_N时，所述控制器关闭第N-1红外热释电传感器，并接通第N红外热释电传感器工作，所述第N红外热释电传感器输出第N探测信号；

根据所述第一探测信号、所述第二探测信号……所述第N探测信号判断出状态探测参数;

其中，N≥2，t为当前工作时间，T= T₁+ T₂+……T_N，T为循环周期。

实施本发明的有益效果是：本发明的人体探测装置和方法中，使用控制器进行电源控制，在一个时间周期内，通过不同传感器不同时间对指定区域进行探测，实现了对静止人体的监测。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明一些实施例中人体探测装置的原理示意图；

图2是本发明一些实施例中人体探测装置的结构示意图；

图3是本发明另一些实施例中人体探测装置的结构示意图；

图4是本发明一些实施例中人体探测装置内传感器波形的工作示意图；

图5是本发明一些实施例中人体探测方法的流程示意图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

图1和图2示出了本发明一些实施例中的人体探测装置，使用若干个热释电传感器对人体红外波段辐射特征进行非接触式、被动监测。本发明一些实施例中的人体探测装置包括本体40和设置在本体40上的电源开关10、控制器20和N个红外热释电传感器31、32……3N，其中N≥2，即红外热释电传感器的数量为至少两个。相对于N个红外热释电传感器来说，探测区域内的目标都是移动的，改进了红外热释电传感器只对移动人体有信号的现有技术缺陷。控制器20将不同传感器不同时间段接收的信号进行判断，实现指定区域内的人体识别。

其中，控制器20与电源开关10相连接，且通过电源开关10对控制器20提供电源。控制器20包括第一切换模块21、第二切换模块22……第N切换模块2N、判断模块201和报警模块202。N个切换模块21、22……2N分别对应N个红外热释电传感器31、32……3N。优选地，控制器20为电子斩波器控制电路。作为选择，控制器20也可以为其他形式，例如软件模块、单片机、其他类型电路等，只要可以实现相关功能即可。

第一切换模块21与第一红外热释电传感器31相连接，第一切换模块21在第一子周期T₁内接通第一红外热释电传感器31的电源使之工作，从而使得第一红外热释电传感器31对当前区域进行人体红外热释电探测，并根据探测情况输出第一探测信号。第一子周期T₁的期间即当前时间t为0＜t≤T₁。可以理解地，在当前周期结束、下一周期开始后，第一切换模块21在下一周期的第一子周期T₁时，还需关闭上一周期时所开启的第N红外热释电传感器3N的电源使之停止工作。

第二切换模块22分别连接第二红外热释电传感器32和第一红外热释电传感器31，第二切换模块22在第二子周期T₂内关闭第一红外热释电传感器31的电源使之停止工作，并同时接通第二红外热释电传感器32的电源使之工作，从而使得第二红外热释电传感器32对当前区域进行人体红外热释电探测，并根据探测情况输出第二探测信号。第二子周期T₂的期间即当前时间t为T₁＜t≤T₂。

……

第N切换模块2N分别连接第N红外热释电传感器3N和第N-1红外热释电传感器，第N切换模块2N在第N子周期T_N内关闭第N-1红外热释电传感器的电源使之停止工作，并同时接通第N红外热释电传感器3N的电源使之工作，从而使得第N红外热释电传感器3N对当前区域进行人体红外热释电探测，并根据探测情况输出第N探测信号。第N子周期T_N的期间即当前时间t为T_N-1＜t≤T_N。

需要说明的是，T为循环周期，周期T为N个子周期的和，即T= T₁+ T₂+……T_N。

判断模块201实时根据第一探测信号、第二探测信号……第N探测信号判断出状态探测参数。具体地，当任意一个或几个红外热释电传感器感应出人体信号，则状态探测参数显示当前区域内识别出人体侵入。

报警模块202根据状态探测参数选择性地发出报警信号。具体地，当判断出状态探测参数显示当前区域内识别出人体，则报警模块202发出报警信号。此处的报警信号可以为声音、灯光、无线信号、电子数据提示或者以上几种类型组合等多种形式，只要可以起到报警提示的作用即可。

结合图2和图3所示，从结构角度对本发明一些实施例中的人体探测装置进行说明。电源开关（图2、3中均未示出）、控制器20和N个红外热释电传感器31、32……3N均设置在本体40上。本体40优选为圆柱体，N个红外热释电传感器31、32……3N分布在圆柱体侧面，控制器20设置在圆柱体的内部或者表面。作为选择，本体40还可以为其他形状，只要可以实现相关功能即可。

在一些优选实施例中，N=3，三个红外热释电传感器均匀分布在圆柱体侧面。在一些实施方式中，三个红外热释电传感器间距相等，参见图2中的排布情况。在另一些实施方式中，控制器20设置在圆柱体的侧面，三个红外热释电传感器依次均匀设置在控制器20同侧，参见图3中的排布情况。结合如图4所示的波形图，可以更清楚地看出，周期T内不同红外热释电传感器在不同子周期的工作情况。

本发明一些实施例中人体探测装置的好处如下：1实现了指定区域人体识别感应；2、在多热源环境下可以正确实现人体识别；3、非接触、被动探测；4、无隐私泄露。5、实现160°，5-8米范围探测。

以下结合图1-5和本发明一些实施例中的人体探测方法对本发明一些实施例中人体探测装置的工作原理进行说明。本发明一些实施例中的人体探测方法通过控制器20和N个红外热释电传感器31、32……3N循环进行如下操作：

首先，在循环周期T中的第一子周期T₁期间，即当0＜t≤T₁时，控制器20接通第一红外热释电传感器31工作，第一红外热释电传感器31输出第一探测信号。

第一子周期T₁结束，开始第二子周期T₂期间，即当T₁＜t≤T₂时，控制器20关闭第一红外热释电传感器31，并接通第二红外热释电传感器32工作，第二红外热释电传感器32输出第二探测信号。

……

第N-1子周期T_N-1结束，开始第N子周期T_N期间，即当T_N-1＜t≤T_N时，控制器20关闭第N-1红外热释电传感器，并接通第N红外热释电传感器3N工作，第N红外热释电传感器3N输出第N探测信号。

如图5所示的实施例中，N为3，则经过红外热释电传感器31、32、33的分别工作后，一个周期结束，开始下一周期T的循环。

控制器20实时根据第一探测信号、第二探测信号……第N探测信号判断出状态探测参数，并根据状态探测参数选择性地发出报警信号。

其中，N≥2，t为当前工作时间，循环周期T= T₁+ T₂+……T_N。当一个周期T结束后，循环进行下一周期T。可以理解地，本发明一些实施例中人体探测方法中的具体实施方式与上述实施例中的人体探测装置一致，此处不再赘述。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干个改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种人体探测装置，其特征在于，包括控制器（20）和N个红外热释电传感器，所述控制器（20）包括：

第一切换模块（21），在第一子周期T₁内接通第一红外热释电传感器（31）工作，所述第一红外热释电传感器（31）输出第一探测信号；

第二切换模块（22），在第二子周期T₂内关闭所述第一红外热释电传感器（31），并接通第二红外热释电传感器（32）工作，所述第二红外热释电传感器（32）输出第二探测信号；

……

第N切换模块（2N），在第N子周期T_N内关闭第N-1红外热释电传感器，并接通第N红外热释电传感器（3N）工作，所述第N红外热释电传感器（3N）输出第N探测信号；

判断模块（201），根据所述第一探测信号、所述第二探测信号……所述第N探测信号判断出状态探测参数;

其中，N≥2，T= T₁+ T₂+……T_N，T为循环周期。

2.根据权利要求1所述的人体探测装置，其特征在于，所述控制器（20）还包括报警模块（202），根据所述状态探测参数选择性地发出报警信号。

3.根据权利要求1或2所述的人体探测装置，其特征在于，所述控制器（20）为电子斩波器控制电路。

4.根据权利要求1或2所述的人体探测装置，其特征在于，所述人体探测装置还包括本体（40），所述控制器（20）和N个所述红外热释电传感器均设置在所述本体（40）上。

5.根据权利要求4所述的人体探测装置，其特征在于，所述本体（40）为圆柱体，N个所述红外热释电传感器分布在所述圆柱体侧面，所述控制器（20）设置在所述圆柱体的内部或者表面。

6.根据权利要求5所述的人体探测装置，其特征在于，N=3，三个所述红外热释电传感器均匀分布在所述圆柱体侧面。

7.根据权利要求6所述的人体探测装置，其特征在于，三个所述红外热释电传感器间距相等。

8.根据权利要求6所述的人体探测装置，其特征在于，所述控制器（20）设置在所述圆柱体的侧面，三个所述红外热释电传感器依次均匀设置在所述控制器（20）同侧。

9.根据权利要求1或2所述的人体探测装置，其特征在于,所述人体探测装置还包括对所述控制器（20）提供电源的电源开关（10）。

10.一种人体探测方法，其特征在于，通过控制器（20）和N个红外热释电传感器循环进行如下操作：

当0＜t≤T₁时，所述控制器（20）接通第一红外热释电传感器（31）工作，所述第一红外热释电传感器（31）输出第一探测信号；

当T₁＜t≤T₂时，所述控制器（20）关闭所述第一红外热释电传感器（31），并接通第二红外热释电传感器（32）工作，所述第二红外热释电传感器（32）输出第二探测信号；

……

当T_N-1＜t≤T_N时，所述控制器（20）关闭第N-1红外热释电传感器，并接通第N红外热释电传感器（3N）工作，所述第N红外热释电传感器（3N）输出第N探测信号；

根据所述第一探测信号、所述第二探测信号……所述第N探测信号判断出状态探测参数;

其中，N≥2，t为当前工作时间，T= T₁+ T₂+……T_N，T为循环周期。