CN111416610A

CN111416610A - 一种人体感应开关及其工作方法

Info

Publication number: CN111416610A
Application number: CN202010188706.0A
Authority: CN
Inventors: 周明; 李业生
Original assignee: Alifu Electronics Shenzhen Co ltd
Current assignee: Alifu Electronics Shenzhen Co ltd
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2020-07-14

Abstract

本发明公开了一种人体感应开关及其工作方法。所述人体感应开关包括传感器单元、控制单元以及输出单元，传感器单元为热电堆阵列，热电堆阵列包括多个阵列排布的热电堆传感器，每个热电堆传感器用于检测一个分区内的温度，控制单元与传感器单元电连接，用于根据各热电堆传感器的测试数据，确定由至少一个分区构成的有效区域内是否有人员进入，输出单元与控制单元电连接，用于在控制单元确定有人员进入有效区域后输出打开开关信号至外部受控开关。本发明实施例提供的技术方案，实现了静态人体和动态人体的检测以及自由分区检测。

Description

一种人体感应开关及其工作方法

技术领域

本发明实施例涉及感应开关技术领域，尤其涉及一种人体感应开关及其工作方法。

背景技术

人体感应开关是一种根据人员与检测区域之间的位置关系开启或关闭的特殊开关，被广泛应用于多种场景下，备受用户青睐。

现有技术中的人体感应开关包括红外人体感应开关、雷达人体感应开关以及红外雷达人体感应开关，通过检测人体移动情况确定是否有人员进入检测区域。上述人体感应开关仅能对动态的人体进行检测，无法实现人体静态检测，且其检测区域相对较为固定，通常为人体感应开关中人体检测传感器能够检测到的区域，或通过调整透镜遮挡片滤除特定区域后剩余的可检测区域，检测区域不能任意设置。

发明内容

本发明提供一种人体感应开关及其工作方法，以实现静态人体和动态人体的检测以及自由分区检测。

第一方面，本发明实施例提供了一种人体感应开关，包括：

传感器单元，所述传感器单元为热电堆阵列，所述热电堆阵列包括多个阵列排布的热电堆传感器，每个所述热电堆传感器用于检测一个分区内的温度；

控制单元，与所述传感器单元电连接，用于根据所述各所述热电堆传感器的测试数据，确定由至少一个所述分区构成的有效区域内是否有人员进入；

输出单元，与所述控制单元电连接，用于在所述控制单元确定有人员进入所述有效区域后输出打开开关信号至外部受控开关。

第二方面，本发明实施例还提供了一种人体感应开关的工作方法，应用于上述第一方面所述的人体感应开关，该人体感应开关的工作方法包括：

正常工作模式下，所述传感器单元中的各所述热电堆传感器实时检测对应所述分区内的温度，并将检测结果传输至所述控制单元；

所述控制单元实时比对接收到的所述检测结果与基准温度，并在确定所述有效区域内任一所述分区中的温度与对应基准温度之差大于第一预设值时，产生所述打开开关信号，并将所述开关打开信号传输至所述输出单元；

所述输出单元将所述开关打开信号输出至外部受控开关。

本发明实施例提供的人体感应开关包括传感器单元、控制单元以及输出单元，其中，传感器单元为热电堆阵列，热电堆阵列包括多个阵列排布的热电堆传感器，每个热电堆传感器用于检测一个分区内的温度，控制单元与传感器单元电连接，用于根据各热电堆传感器的测试数据，确定由至少一个分区构成的有效区域内是否有人员进入，输出单元与控制单元电连接，用于在控制单元确定有人员进入有效区域后输出打开开关信号至外部受控开关，使得有效区域可以由任意连续设置的分区构成，进而实现自由分区检测，另一方面，本实施例检测各分区内的温度以确定是否有人员进入，因此可实现对静态人体和动态人体的检测，应用范围更为广泛。

附图说明

为了更加清楚地说明本发明示例性实施例的技术方案，下面对描述实施例中所需要用到的附图做一简单介绍。显然，所介绍的附图只是本发明所要描述的一部分实施例的附图，而不是全部的附图，对于本领域普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图得到其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种人体感应开关的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种热电堆阵列的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的一种检测区域的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种人体感应开关的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的又一种人体感应开关的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的又一种人体感应开关的结构示意图；

图7是本发明实施例提供的一种人体感应开关的工作方法的流程示意图；

图8是本发明实施例提供的一种人体感应开关的工作过程示意图；

图9是本发明实施例提供的一种有效区域设置过程示意图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种人体感应开关及其工作方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

本发明实施例提供了一种人体感应开关，包括：

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他实施方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示装置器件结构的示意图并非按照一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度以及高度的三维空间尺寸。

图1是本发明实施例提供的一种人体感应开关的结构示意图。如图1所示，人体感应开关包括传感器单元100、控制单元200以及输出单元300。其中，传感器单元为热电堆阵列。图2是本发明实施例提供的一种热电堆阵列的结构示意图。图3是本发明实施例提供的一种检测区域的结构示意图。图2所示热电堆用于对图3所示的检测区域进行温度检测。具体的，如图2所示，热电堆阵列包括多个阵列排布的热电堆传感器101，如图3所示检测区域包括多个阵列排布的分区110，每个热电堆传感器101用于检测一个分区110内的温度。

继续参见图1，控制单元200与传感器单元100电连接，用于根据各热电堆传感器的测试数据，确定由至少一个分区构成的有效区域内是否有人员进入。输出单元300与控制单元200电连接，用于在控制单元200确定有人员进入有效区域后输出打开开关信号至外部受控开关。

需要说明的是，本实施例中的传感器单元100采用热电堆阵列形式，使得能够对检测区域进行分区检测，进而通过自由组合分区110确定有效区域的方式实现自由分区检测。

还需要说明的是，人体具有一定的温度，人员进入分区110后，分区110的温度会增加，进而通过检测分区110温度能够确定人员的进入情况。此外，人体无论出于静止状态还是运动状态均具有温度，因此本实施例的技术方案可用于对静态人体进行检测，也可用于对动态人体进行检测，解决了现有技术中的人体感应开关无法检测静态人体的问题。

可选的，外部受控开关可以用于控制灯的点亮和熄灭，也可以用于控制报警器报警或停止报警。可以理解的是，在本实施例的其他实施方式中，外部受控开关还可以为其他结构，本实施例对此不作具体限定。

本实施例提供的人体感应开关包括传感器单元、控制单元以及输出单元，其中，传感器单元为热电堆阵列，热电堆阵列包括多个阵列排布的热电堆传感器，每个热电堆传感器用于检测一个分区内的温度，控制单元与传感器单元电连接，用于根据各热电堆传感器的测试数据，确定由至少一个分区构成的有效区域内是否有人员进入，输出单元与控制单元电连接，用于在控制单元确定有人员进入有效区域后输出打开开关信号至外部受控开关，使得有效区域可以由任意连续设置的分区构成，进而实现自由分区检测，另一方面，本实施例检测各分区内的温度以确定是否有人员进入，因此可实现对静态人体和动态人体的检测，应用范围更为广泛。

图4是本发明实施例提供的又一种人体感应开关的结构示意图。如图4所示，人体感应开关还可以包括按键单元400，按键单元400用于根据用户指令调节人体感应开关的工作模式为有效区域设置模式。

需要说明的是，为提升人体感应开关的个性化，本实施例中人体感应开关包括正常工作模式和有效区域设置模式，在有效区域设置模式下，用户可对有效区域进行自由设置，在正常工作模式下，人体感应开关根据人员进入情况形成开关控制信号。

具体的，用户点击按键单元400以使得人体感应开关的工作模式为有效区域设置模式，可预设有效区域设置模式持续时长T，在进入有效区域设置模式后的T时长内，人体感应开关将有人员进入的各分区的组合作为有效区域，并在T时长结束后自动进入工作模式。

图5是本发明实施例提供的又一种人体感应开关的结构示意图。如图5所示，人体感应开关还包括工作模式提示单元500，用于提示当前工作模式为有效区域设置模式。

需要说明的是，在本实施例中有效区域设置模式结束后自动转入正常工作模式，为使得用户能够更直接的感知工作模式的转换情况，设置人体感应开关包括提示单元500，该提示单元500在工作模式为有效区域设置模式时持续提示当前工作模式为有效区域设置模式，有效区域设置模式结束后，结束提示。

示例性的，工作模式提示单元500可以包括LED灯。

需要说明的是，LED灯的开启和关闭用户可明显感知，且LED灯的成本低，控制系统设计简单，是一种较佳的工作模式提示单元结构。

此处仅以工作模式提示单元500为LED灯为例进行说明而非限定，在本实施例的其他实施方式中，工作模式提示单元500还可以为其他结构。

图6是本发明实施例提供的又一种人体感应开关的结构示意图。如图6所示，人体感应开关还包括电源单元600，电源单元600与传感器单元100、控制单元200以及输出单元300电连接，用于为传感器单元100、控制单元200和输出单元300供电。

需要说明的是，电源单元600用于对传感器单元100、控制单元200以及输出单元300进行集中供电，使得传感器单元100、控制单元200以及输出单元300无需内设电源，进而简化传感器单元100、控制单元200以及输出单元300的内部结构，减小传感器单元100、控制单元200以及输出单元300的占用空间。

图7是本发明实施例提供的一种人体感应开关的工作方法的流程示意图。人体感应开关的工作方法应用于本发明任意实施例提供的人体感应开关。如图7所示，人体感应开关具体包括如下：

步骤1、正常工作模式下，传感器单元中的各热电堆传感器实时检测对应分区内的温度，并将检测结果传输至控制单元。

步骤2、控制单元实时比对接收到的检测结果与基准温度，并在确定有效区域内任一分区中的温度与对应基准温度之差大于第一预设值时，产生打开开关信号，并将开关打开信号传输至输出单元。

需要说明的是，基准温度为无人员进入时各分区内的温度，可以理解的是，各分区内的温度不是固定不变的，特殊环境中，同一分区不同时间段内温度相差较大，为使得计算结果更为准确，通常不对分区的基准温度进行预设，而是通过实际测量进行确定，具体测量方式后续会具体说明。

还需要说明的是，各分区中温度的变化是实时的，因此设置第一预设值，以减小温度变化对计算结果的显著影响。

步骤3、输出单元将开关打开信号输出至外部受控开关。

本实施例提供的技术方案，通过在正常工作模式下，传感器单元中的各热电堆传感器实时检测对应分区内的温度，并将检测结果传输至控制单元，控制单元实时比对接收到的检测结果与基准温度，并在确定有效区域内任一分区中的温度与对应基准温度之差大于第一预设值时，产生打开开关信号，并将开关打开信号传输至输出单元，输出单元将开关打开信号输出至外部受控开关，使得有效区域可以由任意连续设置的分区构成，进而实现自由分区检测，另一方面，本实施例检测各分区内的温度以确定是否有人员进入，因此可实现对静态人体和动态人体的检测，应用范围更为广泛。

下面具体说明基准温度的测量方式：

可选的，传感器单元中的各热电堆传感器实时检测对应分区内的温度之前，还包括：开机第一预设时长内，各热电堆传感器实时检测对应分区内的当前温度，并将当前温度传输给控制单元，控制单元将第一预设时长内接收到的每个分区对应的多个当前温度的平均值作为对应分区的基准温度。

需要说明的，第一预设时长可根据实际需要进行合理设置，示例性的，第一预设时长的取值范围可为2-5min。

上述基准温度的获取方式能够更为准确的反映人员进入前各分区的实际温度，有利于人员进入检测的准确度提升。

可选的，人体感应开关还可以包括按键单元，相应的，所述控制单元将所述第一预设时长内接收到的每个分区对应的多个所述当前温度的平均值作为该分区的基准温度之后还包括：根据按键单元输出的用户指令，控制单元将人体感应开关的工作模式调节为有效区域设置模式，第二预设时长内，各热电堆传感器实时检测对应分区的温度，并将检测到的温度传输至控制单元，控制单元确定第二预设时长内温度与对应基准温度之差大于第一预设值的分区构成有效分区，第二预设时长结束，控制单元自动调节人体感应开关的工作模式至正常工作模式。

示例性的，第二预设时长可以为2min，以使得用户能够有充足的有效区域设置时间，同时避免时长过长影响人体感应开关的工作进程。

需要说明的是，这样的设置方式使得用户能够采用按键单元调节人体感应开关的工作模式，进而能够在有效区域设置模式下自由设置有效区域。其实质含义是：在有效区域设置模式下，设置有人员进入的分区构成有效区域。

还需要说明的是，有效区域设置模式持续第二预设时长并在第二预设时长结束后自动跳转至正常工作模式，用户无需再操作按键进行有效区域设置模式至正常工作模式的转换，用户每点击一次按键单元均执行的是有效区域设置模式的开始操作，避免用户无法区分目标工作模式，有利于用户体验的提升。

较佳的，在用户点击按键单元后，可延时第四预设时长进入有效区域设置模式，示例性的，第四预设时长可以为30S，这样的设置方式能够为用户撤离检测区域提供时间，避免进入设置模式后用户处于检测区域内导致对应分区被误判为有效分区部分，提高了有效区域的设置准确度。

进一步的，人体感应开关还可以包括LED灯，第二预设时长内，控制单元控制LED灯点亮。

在本实施例中，控制单元将接收到的各当前温度作为对应分区的基准温度之后还可以包括：步骤11、各热电堆传感器实时检测对应分区的温度，并将检测结果传输给控制单元，步骤12、控制单元在确定检测结果与对应基准温度之间小于第二预设值的状态持续第三预设时长后，将各分区中的当前检测结果作为新的基准温度，步骤13、重复n次步骤2，n为大于或等于的正整数。

在本实施例中，第一预设值、第二预设值、第一预设时长、第二预设时长以及第三预设时长均能够根据实际需要进行合理设置，此处不作具体限定。

需要说明的是，上述设置方式的实质含义是：在无人员进入的状态持续第三预设时长后，更新各区域的基准温度，以便有人员进入时各分区的基准温度更接近人员进入前一刻的实际温度，减小检测误差。

值得注意的是，实际检测过程中，热电堆传感器以一定频率进行对应分区的温度检测，相邻两次检测之间的间隔为常数，因此热电堆的检测时长可转换为热电堆的检测次数，对应的，人体感应开关的工作过程如图8所示，相应的有效区域设置过程如图9所示。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种人体感应开关，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的人体感应开关，其特征在于，还包括按键单元，用于根据用户指令调节所述人体感应开关的工作模式为有效区域设置模式。

3.根据权利要求1所述的人体感应开关，其特征在于，还包括工作模式提示单元，用于提示当前工作模式为有效区域设置模式。

4.根据权利要求3所述的人体感应开关，其特征在于，所述工作模式提示单元包括LED灯。

5.根据权利要求1所述的人体感应开关，其特征在于，还包括电源单元，所述电源单元与所述传感器单元、所述控制单元以及所述输出单元电连接，用于为所述传感器单元、所述控制单元和所述输出单元供电。

6.一种人体感应开关的工作方法，应用于权利要求1-5任一项所述的人体感应开关，其特征在于，包括：

所述输出单元将所述开关打开信号输出至外部受控开关。

7.根据权利要求6所述的工作方法，其特征在于，所述传感器单元中的各所述热电堆传感器实时检测对应所述分区内的温度之前，还包括：

开机第一预设时长内，各所述热电堆传感器实时检测对应分区内的当前温度，并将所述当前温度传输给所述控制单元；

所述控制单元将所述第一预设时长内接收到的每个分区对应的多个所述当前温度的平均值作为该分区的基准温度。

8.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，所述人体感应开关还包括按键单元；

所述控制单元将所述第一预设时长内接收到的每个分区对应的多个所述当前温度的平均值作为该分区的基准温度之后还包括：

根据所述按键单元输出的用户指令，所述控制单元将所述人体感应开关的工作模式调节为有效区域设置模式；

第二预设时长内，各所述热电堆传感器实时检测对应所述分区的温度，并将检测到的所述温度传输至所述控制单元；

所述控制单元确定所述第二预设时长内温度与对应基准温度之差大于所述第一预设值的所述分区构成有效分区；

所述第二预设时长结束，所述控制单元自动调节所述人体感应开关的工作模式至正常工作模式。

9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，所述人体感应开关还包括LED灯；所述第二预设时长内，所述控制单元控制所述LED灯点亮。

10.根据权利要求7所述的工作方法，其特征在于，所述控制单元将接收到的各所述当前温度作为对应分区的基准温度之后，还包括：

步骤11、各所述热电堆传感器实时检测对应所述分区的温度，并将检测结果传输给所述控制单元；

步骤12、所述控制单元在确定所述检测结果与对应基准温度之间小于第二预设值的状态持续第三预设时长后，将各所述分区中的当前检测结果作为新的基准温度；

步骤13、重复n次步骤2，n为大于或等于的正整数。