CN113109806A - 低功耗目标监测装置、方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种低功耗目标监测装置、控制方法及低功耗目标监测系统，其中，该监测装置包括：红外传感器，用于监测目标对象并发出第一监测信号；雷达传感器，用于监测目标对象并发出第二监测信号；锁存器，电性连接所述红外传感器和/或所述雷达传感器，用于接收所述第一监测信号并记录为第一电平信号，和/或接收所述第二监测信号并记录为第二电平信号；控制器，用于接收并根据所述第一监测信号、所述第二监测信号、所述第一电平信号、所述第二电平信号中的至少一个基于预设控制逻辑控制所述红外传感器或者所述雷达传感器的工作状态。通过本申请，应用锁存器实现控制红外传感器、雷达传感器间歇监测，大大提升系统待机工作时间。

Description

低功耗目标监测装置、方法及系统

技术领域

本申请涉及智能设备领域，特别是涉及一种低功耗目标监测装置、控制方法及低功耗目标监测系统。

背景技术

目前人在低功耗传感器的设计方案，通常由PIR传感器模块和雷达传感器混合组成，该技术方案在监测静止人在场景时，需要雷达传感器和PIR传感器模块全程工作，功耗较大。

传感器会触及到的层面包括运动感知、环境监测等，在智能设备领域的应用上对于传感器的需求更高了，例如针对功耗的要求特别高，因此会特别需要更低功耗的传感器，来提高传感器的使用时间。

目前针对相关技术中雷达传感器和PIR传感器模块高功耗的问题，尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种低功耗目标监测装置、控制方法及基于该装置的低功耗目标监测系统，本申请应用锁存器实现对目标对象的间歇监测，大大提升系统待机工作时间。

第一方面，本申请实施例提供了一种低功耗目标监测装置，至少包括：

红外传感器，用于在探测范围内监测目标对象并发出第一监测信号；

雷达传感器，用于在探测范围内监测目标对象并发出第二监测信号；

锁存器，电性连接所述红外传感器和/或所述雷达传感器，用于接收所述第一监测信号并记录为第一电平信号，和/或接收所述第二监测信号并记录为第二电平信号；

控制器，用于接收并根据所述第一监测信号、所述第二监测信号、所述第一电平信号、所述第二电平信号中的至少一个基于预设控制逻辑控制所述红外传感器或者所述雷达传感器的工作状态。

在其中一些实施例中，所述红外传感器监测所述目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，和/或所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述雷达传感器进行监测后控制所述红外传感器进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述红外传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

在其中一些实施例中，所述控制器接收并根据所述第一监测信号、所述第二监测信号、所述第一电平信号、所述第二电平信号中的至少一个基于预设控制逻辑控制所述雷达传感器的工作状态，包括：

若所述控制器根据所述第一监测信号或所述第一电平信号判断监测到所述目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次判断监测到所述目标对象，则控制所述雷达传感器启动监测，否则所述控制器控制所述红外传感器进行监测。

在其中一些实施例中，所述雷达传感器启动监测并发出所述第二监测信号，

若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，则控制所述红外传感器进行监测，否则所述控制器控制所述雷达传感器进行监测；

其中N大于等于1。

在其中一些实施例中，所述雷达传感器启动监测并发出所述第二监测信号，

若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，或者连续M次判断监测到所述目标对象，则控制所述红外传感器进行监测，否则所述控制器控制所述雷达传感器进行监测；

其中N大于等于1，M大于等于1。

在其中一些实施例中，所述锁存器进一步包括：

比较器，所述比较器的第一输入端经一第一缓冲电阻电性连接所述红外传感器和/或所述雷达传感器，所述比较器的第二输入端经一第二缓冲电阻电性连接所述控制器；

反馈电阻，电性连接于所述比较器的输出端与所述第二输入端之间，

其中，所述比较器接收所述第一监测信号、所述控制器输出的控制信号和/或所述输出端的反馈信号并输出所述第一电平信号；

和/或所述比较器接收第二监测信号、所述控制器的控制信号和/或所述输出端的反馈信号，并输出所述第二电平信号。

第二方面，本申请实施例提供了一种低功耗目标监测装置，至少包括：

PIR传感器(热释电红外传感器，Passive Infra Red，简称PIR)，用于在探测范围内监测目标对象并发出第一监测信号；

雷达传感器，用于在探测范围内监测目标对象并发出第二监测信号；

锁存器，电性连接所述雷达传感器，用于接收所述第二监测信号并记录为高低电平信号；

控制器，电性连接所述PIR传感器、锁存器及所述雷达传感器，用于接收并根据所述第一监测信号或所述高低电平信号基于预设控制逻辑控制所述雷达传感器睡眠或启动。

在其中一些实施例中，所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述PIR传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

在其中一些实施例中，所述PIR传感器用于在监测到所述目标对象时发出所述第一监测信号；

所述控制器用于接收所述第一监测信号并根据所述预设控制逻辑及所述第一监测信号向内部计时器发出计时指令；若第二预设时间阈值范围内所述控制器再次接收到所述第一监测信号，所述控制器刷新所述内部计时器的记录时间，否则，所述控制器控制所述雷达传感器启动监测。

在其中一些实施例中，所述雷达传感器用于在探测范围内监测所述目标对象并发出所述第二监测信号，所述锁存器接收所述第二监测信号并记录为所述高低电平信号，所述控制器根据第三预设时间阈值周期性读取所述高低电平信号，

若所述控制器读取到高电平信号，所述控制器重置所述锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制所述雷达传感器进行监测；

若所述控制器读取到低电平信号，所述控制器设置内部计数器数值加1；当所述内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，所述控制器控制所述PIR传感器进行监测，否则所述控制器控制所述雷达传感器进行监测。

在其中一些实施例中，所述锁存器进一步包括：

比较器，所述比较器的第一输入端经一第一缓冲电阻电性连接所述雷达传感器，所述比较器的第二输入端经一第二缓冲电阻电性连接所述控制器；

反馈电阻，电性连接于所述比较器的输出端与所述第二输入端之间，

其中，所述比较器接收第二监测信号、所述控制器的控制信号和/或所述输出端的反馈信号，并输出所述第二电平信号。

第三方面，本申请实施例提供了一种基于如上第一方面所述的低功耗目标监测装置的控制方法，包括如下步骤：

红外传感器监测步骤，所述红外传感器监测所述目标对象并发出所述第一监测信号，若所述控制器根据所述第一监测信号或所述第一电平信号判断监测到所述目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次监测到所述目标对象，则进入雷达传感器监测步骤，否则重复此步骤；

雷达传感器监测步骤，所述雷达传感器进行监测并发出所述第二监测信号，若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，则进入红外传感器监测步骤，否则重复此步骤；

其中N大于等于1。

第四方面，本申请实施例提供了一种基于如上第一方面所述的低功耗目标监测装置的控制方法，包括如下步骤：

红外传感器监测步骤，所述红外传感器监测所述目标对象并发出所述第一监测信号，若所述控制器根据所述第一监测信号或所述第一电平信号判断监测到所述目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次监测到所述目标对象，则进入雷达传感器监测步骤，否则重复此步骤；

雷达传感器监测步骤，所述雷达传感器进行监测并发出所述第二监测信号，若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，或者连续M次监测到所述目标对象，则进入红外传感器监测步骤，否则重复此步骤；

其中N大于等于1，M大于等于1。

在其中一些实施例中，所述红外传感器监测所述目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，和/或所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述雷达传感器进行监测后控制所述红外传感器进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述红外传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

第五方面，本申请实施例提供了一种基于如上第二方面所述的低功耗目标监测装置的控制方法，所述方法至少包括：

PIR监测步骤，所述PIR传感器在监测到所述目标对象时发出所述第一监测信号，所述控制器接收所述第一监测信号并根据所述预设控制逻辑及所述第一监测信号向所述内部计时器发出计时指令；若所述第二预设时间阈值范围内所述控制器再次接收到所述第一监测信号，所述控制器刷新所述内部计时器的记录时间并重复此步骤，否则进入雷达监测步骤；

雷达监测步骤，所述雷达传感器在探测范围内监测所述目标对象并发出所述第二监测信号，所述锁存器接收所述第二监测信号并记录为所述高低电平信号，所述控制器读取所述高低电平信号，若所述控制器读取到高电平信号，所述控制器重置所述锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制所述雷达传感器进行监测；若所述控制器读取到低电平信号，所述控制器设置内部计数器数值加1；当所述内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，进入PIR监测步骤，否则重复此步骤。

第六方面，本申请实施例提供了一种基于如上第二方面所述的低功耗目标监测装置的控制方法，所述方法至少包括：

PIR监测步骤，所述PIR传感器在监测到所述目标对象时发出所述第一监测信号，所述控制器接收所述第一监测信号并根据所述预设控制逻辑及所述第一监测信号向所述内部计时器发出计时指令；若所述第二预设时间阈值范围内所述控制器再次接收到所述第一监测信号，所述控制器刷新所述内部计时器的记录时间并重复此步骤，否则进入雷达监测步骤；

雷达监测步骤，所述雷达传感器在探测范围内监测所述目标对象并发出所述第二监测信号，所述锁存器接收所述第二监测信号并记录为所述高低电平信号，所述控制器根据第三预设时间阈值周期性读取所述高低电平信号，若所述控制器读取到高电平信号，所述控制器重置所述锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制所述雷达传感器进行监测；若所述控制器读取到低电平信号，所述控制器设置内部计数器数值加1；当所述内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，进入PIR监测步骤，否则重复此步骤。

在其中一些实施例中，所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述PIR传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

第七方面，本申请实施例提供了一种低功耗目标监测系统，所述系统包括基于如上第一、二方面所述的低功耗目标监测装置，所述系统还包括，受控设备、网关及服务器其一或其任意组合。

在其中一些实施例中，所述受控设备为光源设备，所述光源设备用于根据所述低功耗目标监测装置的监测结果开启或关闭。

相比于相关技术，本申请实施例提供的低功耗目标监测装置、基于该装置实现的低功耗目标监测装置的控制方法及目标监测系统，利用锁存器存储红外传感器和/或雷达传感器的信号，实现传感器可以间歇监测，举例而非限制，雷达传感器的工作状态为：工作-睡眠-工作-睡眠，以此达到省电的目的；在整个装置运行过程中，红外传感器和/或雷达传感器仅仅工作在特定场景下的特定时间段内，如目标对象在目标范围内处于静态的场景下，减少红外传感器和/或雷达传感器的一半的工作时间。

本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的低功耗目标监测装置的结构框图；

图2是根据本申请实施例的低功耗目标监测装置的锁存器的电路结构图；

图3是根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的结构框图；

图4是根据图3的低功耗目标监测装置的流程图；

图5是根据本申请实施例的低功耗目标监测装置的控制方法的流程图；

图6是根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的控制方法的流程图；

图7是根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的控制方法的流程图；

图8是根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的控制方法的流程图。

附图说明：

图1：1、低功耗目标监测装置；101、控制器；102、红外传感器；103、雷达传感器；104、锁存器；

图2：1041、开关电路；1042、第一滤波电路；1043、第二滤波电路；

图3：2、低功耗目标监测装置；201、控制器；202、PIR传感器；203、雷达传感器；204、锁存器。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

人体定位及运动状态检测在老人监控、智能家居等方面的应用具有迫切的需求和重要的应用价值。目前，用于感应人体运动状态比较灵敏的人体传感器有红外类和多普勒雷达，适合用做人体动态感应，而人体静态感应，如人体静止阅读、工作等人在场景下，雷达传感器则更有优势，如毫米波雷达传感器。在对象使用场景中，可通过雷达传感器监测人体静止状态。随之，现有技术中结合适用红外传感器和雷达传感器监测人体动态、静态的技术方案产生。

该技术方案，通常由红外传感器和雷达传感器混合组成，在监测人体静态的人在场景时，需要雷达传感器和红外传感器持续工作，而考虑到实际应用场景下人体静止状态持续时间相对较长，因此上述技术方案必然会带来不必要的功耗损失，使目标监测设备或装备的。因此，本申请的主要目的是为了降低目标监测过程中的功耗，具体的，利用锁存器存储雷达传感器的第二监测信号，使雷达传感器可以间歇工作，且保证雷达传感器的第二监测信号在睡眠或启动状态下，不会丢失。下面对本申请实施例做举例说明，具体的，该本申请实施例的目标对象可以为人体、动物活体及移动设备等。

具体实施例一：

本实施例提供了一种低功耗目标监测装置。图1是根据本申请实施例的低功耗目标监测装置的结构框图。本领域技术人员可以理解，图1中示出的低功耗目标监测装置结构并不构成对低功耗目标监测装置的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

下面结合图1对低功耗目标监测装置的各个构成模块进行具体的介绍：

红外传感器102，用于在探测范围内监测目标对象并发出一第一监测信号；

雷达传感器103，用于在探测范围内监测目标对象并发出一第二监测信号，值得注意的是，红外传感器102监测目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，雷达传感器103监测目标对象并发出第二监测信号后进入睡眠状态；

锁存器104，电性连接红外传感器102和/或雷达传感器103，用于接收第一监测信号并记录为第一电平信号，和/或接收第二监测信号并记录为第二电平信号，以实现锁存第一监测信号和/或第二监测信号；具体的，参考图2所示，该锁存器104至少包括：比较器U5，比较器U5的第一输入端经一第一缓冲电阻R52电性连接红外传感器102和/或雷达传感器103，比较器U5的第二输入端经一第二缓冲电阻R51电性连接控制器101；反馈电阻R46，电性连接于比较器U5的输出端与第二输入端之间，其中，比较器U5接收第一监测信号、控制器输出的控制信号和/或输出端的反馈信号并输出第一电平信号；和/或比较器U5接收第二监测信号、控制器101的控制信号和/或输出端的反馈信号，并输出第二电平信号；一开关电路1041，电性连接于第二缓冲电阻R51与第二输入端之间；一第一滤波电路1042，并联连接于第一缓冲电阻R52与第一输入端之间；第二滤波电路1043，并联连接于开关管Q2的漏极与第二输入端之间。通过该第一滤波电路1042和第二滤波电路1043提高电路抗干扰能力，通过该开关电路1041为第二输入端提供高阻态输入信号。可选的，该比较器U5为或门比较器，基于此，当第一监测信号或第二监测信号为高电平信号时，锁存器104的第一输入端输入为高电平信号，根据或门逻辑，比较器U5输出端为高电平信号并经反馈电阻R46使比较器U5的第二输入端为高电平，使锁存器104进入自锁状态，以锁存第一监测信号或第二监测信号并记录为第一电平信号或第二电平信号，既保证监测数据完整性，又有助于降低雷达传感器103和红外传感器102的功耗。

控制器101，用于接收并根据第一监测信号、第二监测信号、第一电平信号、第二电平信号中至少一个基于预设控制逻辑控制红外传感器102或雷达传感器103的工作状态；具体的，若控制器101根据第一监测信号或第一电平信号判断监测到目标对象，在第一预设时间阈值范围内未能再次判断监测到该目标对象，则控制雷达传感器103启动监测，否则控制器控制红外传感器102进行监测。若控制器101根据第二监测信号或第二电平信号连续N次判断未能监测到目标对象，则控制红外传感器102进行监测，否则控制器101控制雷达传感器103进行监测，其中N大于等于1。若控制器101根据第二监测信号或第二电平信号连接N次判断未能监测到目标对象，或者连续M次判断监测到目标对象，则控制红外传感器102进行监测，否则控制器101控制雷达传感器103进行监测，其中，N大于等于1，M大于等于1。值得注意的是，控制器101控制雷达传感器103进行监测后控制红外传感器102进入睡眠状态；和/或控制器101控制红外传感器102进行监测后控制雷达传感器103进入睡眠状态；控制器101接收第一电平信号、第二电平信号后输出一高电平脉冲的控制信号至锁存器104以解除其自锁状态。

基于上述结构，本实施例的低功耗目标监测装置在应用环境下，通过红外传感器102和雷达传感器103对探测范围内监测目标对象，通过锁存器104对雷达传感器103和/或红外传感器102的监测信号进行锁存。在预设控制逻辑下，本装置应用于探测范围内监测到目标对象时，首先通过红外传感器102监测是否有目标对象进入探测范围，若红外传感器102监测到有目标对象，则发出第一监测信号，该第一监测信号可通过锁存器104记录为第一电平信号，值得注意的是，若该第一监测信号通过锁存器104记录为第一电平信号，则红外传感器102可配置为监测到目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，进一步降低本装置的功耗。

控制器101接收第一监测信号或第一电平信号后，判断本装置检测到有目标对象进入探测范围，若控制器101在第一预设时间阈值范围内，如90秒内，未能再次接收到第一监测信号或第一电平信号，则判断当前目标对象未离开探测范围。此时，控制器101控制雷达传感器103启动监测并控制红外传感器102进入睡眠状态。而若控制器101在该第一预设时间阈值范围内再次接收到第一监测信号或第一电平信号，则判断当前目标对象已离开探测范围，并控制红外传感器102继续进行监测。

控制器101控制雷达传感器103启动监测后，若雷达传感器103监测目标对象并发出第二监测信号，该第二监测信号可通过锁存器104记录为第二电平信号，值得注意的是，若该第一监测信号通过锁存器104记录为第二电平信号，则雷达传感器103可配置为监测到目标对象并发出第二监测信号后进入睡眠状态，进一步降低本装置的功耗。

控制器101接收第二监测信号或第二电平信号，并根据第二监测信号或第二电平信号的高低判断是否连续N次未能监测到目标对象，举例而非限制，该控制器101设置每30秒钟接收第二监测信号或第二电平信号并计数，若经过1次或多次未能监测到目标对象，则控制红外传感器102进行监测并控制雷达传感器103进入睡眠状态。反之，则由雷达传感器103继续监测。其中，若控制器101连续M次监测到目标对象，则控制红外传感器102进行监测并控制雷达传感器103进入睡眠状态。

基于如上所述，利用控制器101控制红外传感器102、雷达传感器103间歇工作，极大地降低本装置的功耗，提高了本装置的待机时长。

具体实施例二：

图3为根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的结构框图。参考图3，本实施例的装置至少包括：

PIR传感器202，用于在探测范围内监测目标对象并发出第一监测信号，该PIR传感器202相较于传统主动式红外传感器而言，本身不发任何类型的辐射，隐蔽性好，器件功耗很小，价格低廉；

雷达传感器203，用于在探测范围内监测目标对象并发出第二监测信号，其中，雷达传感器203监测目标对象并发出第二监测信号后进入睡眠状态；

锁存器204，电性连接雷达传感器203，用于接收第二监测信号并记录为高低电平信号。本实施例的锁存器204与具体实施例一的锁存器相似，不再赘述，本实施例的锁存器204用于对雷达传感器203的第二监测信号进行锁存。

控制器201，电性连接PIR传感器202、锁存器204及雷达传感器203，用于接收并根据第一监测信号或高低电平信号基于预设控制逻辑控制雷达传感器203睡眠或启动。具体的，控制器201用于接收第一监测信号并根据预设控制逻辑及第一监测信号向内部计时器发出计时指令；若第二预设时间阈值范围内控制器201再次接收到第一监测信号，控制器201刷新内部计时器的记录时间，否则，控制器201控制雷达传感器203启动监测。控制器201根据第三预设时间阈值周期性读取高低电平信号，若控制器201读取到高电平信号，控制器201重置锁存器204为低电平、设置内部计数器为0并控制雷达传感器203进行监测；若控制器201读取到低电平信号，控制器201设置内部计数器数值加1；当内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，控制器201控制PIR传感器202进行监测，否则控制器201控制雷达传感器203进行监测。其中，控制器201控制PIR传感器202启动进行监测后控制雷达传感器203进入睡眠状态。控制器201接收高低电平信号后输出一高电平脉冲的控制信号至锁存器204以解除其自锁状态。

基于上述结构，本实施例装置至少包括PIR监测状态、PIR倒计时状态及雷达监测状态三个工作状态。在PIR监测状态下，通过PIR传感器202对探测区域进行监测，PIR传感器202监测到目标对象时发出第一监测信号；控制器201接收该第一监测信号并向内部计时器发出计时指令，进入PIR倒计时状态。若第二预设时间阈值范围内控制器201再次接收到第一监测信号，则控制器201判断目标对象离开该探测区域，刷新该内部计时器的记录时间再次计时。而若第二预设时间阈值范围内未能再次接收到第一监测信号，则控制器201判断目标对象未离开该探测区域，则控制雷达传感器203进行监测后控制PIR传感器202进入睡眠状态，装置进入雷达监测状态。

雷达传感器203在探测范围内监测目标对象并发出第二监测信号，该第二监测信号通过锁存器204记录为高低电平信号。控制器201根据第三预设周期阈值周期性读取高低电平信号，基于此，控制器201可根据第三预设周期阈值进行周期性睡眠、唤醒，从而进一步降低装置的功耗，延长待机时间。若控制器201读取的该高低电平信号为高电平信号，则发出控制信号解除锁存器204的自锁状态、设置内部计数器为0并控制雷达传感器203继续监测。若控制器201读取的该高低电平信号为低电平信号，则控制器201设置内部计数器的数值加1并控制雷达传感器203继续监测。当内部计数器的数值大于或等于预设数值时，控制器201控制PIR传感器202进行监测并控制雷达传感器203进入睡眠状态。

另外，基于如上实施例的低功耗目标监测装置的工作状态还包括装置自检状态，以便于在装置启动时通过检测确认各功能模块是否可以正常启动，若至少一模块存在功能问题则无法正常启动并通过LED或蜂鸣器等外设提示或通过无线通信发送消息通知用户。

如图4所示，在本实施例中，基于如上实施例的低功耗目标监测装置整体采用事件驱动型架构风格，基于主循环、预设控制逻辑和功能模块搭建，其中，主循环具体为装置自检状态、PIR监测状态、PIR倒计时状态和/或雷达监测状态之间的切换。基于上述工作状态的装置的主循环由状态机构成，状态机由状态寄存器和组合逻辑电路构成，能够根据控制信号按照预先设定的状态进行状态转移，是协调相关信号动作、完成特定操作的控制中心。预设控制逻辑基于队列和线程实现，通过队列和线程实现装置模块之间和模块与主循环之间的解耦和粘合，具体的，控制器201通过创建线程，将上述模块待执行的任务加入到队列中，并调度对应的线程以执行待执行的任务。

通过切换上述工作状态，使装置满足多种应用场景，在无目标对象场景下，装置通过PIR传感器202监测目标对象；在有目标对象移动场景下，装置通过PIR传感器202监测；在目标对象静止场景下，装置通过雷达传感器203和锁存器204的配合，间歇工作监测目标对象，且保证雷达传感器203的信号在睡眠或工作状态下不会丢失，降低装置功耗，提高装置待机工作时间。

具体实施例三：

基于具体实施例一中低功耗目标监测装置，本实施例还提供了一种低功耗目标监测装置的控制方法。图5是根据本申请实施例的低功耗目标监测装置的控制方法的流程图，如图5所示，该流程包括如下步骤：

红外传感器监测步骤S301，红外传感器监测目标对象并发出第一监测信号，若控制器根据第一监测信号或第一电平信号判断监测到目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次监测到目标对象，则进入雷达传感器监测步骤S302，否则重复此步骤；

雷达传感器监测步骤S302，雷达传感器进行监测并发出第二监测信号，若控制器根据第二监测信号或第二电平信号连续N次判断未能监测到目标对象，则进入红外传感器监测步骤，否则重复此步骤，其中N大于等于1。

其中，红外传感器监测目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，和/或雷达传感器监测目标对象并发出第二监测信号后进入睡眠状态，和/或控制器控制雷达传感器进行监测后控制红外传感器进入睡眠状态，和/或控制器控制红外传感器进行监测后控制雷达传感器进入睡眠状态，从而通过控制红外传感器和雷达传感器间歇监测，降低功耗。

具体实施例四：

基于具体实施例一中低功耗目标监测装置，本实施例进一步提供了一种低功耗目标监测装置的控制方法。图6是根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的控制方法的流程图，参考图6所示，该流程包括如下步骤：

红外传感器监测步骤S401，红外传感器监测目标对象并发出第一监测信号，若控制器根据第一监测信号或第一电平信号判断监测到目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次监测到目标对象，则进入雷达传感器监测步骤S402，否则重复此步骤；

雷达传感器监测步骤S402，雷达传感器进行监测并发出第二监测信号，若控制器根据第二监测信号或第二电平信号连续N次判断未能监测到目标对象，或者连续M次监测到目标对象，则进入红外传感器监测步骤，否则重复此步骤；其中N大于等于1，M大于等于1。基于上述步骤，当连续M次监测到目标对象时进入红外传感器监测步骤S401，提供一种目标对象在探测范围内静止场景下的退出雷达传感器监测机制，以进一步缩短雷达传感器持续工作时间。

其中，红外传感器监测目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，和/或雷达传感器监测目标对象并发出第二监测信号后进入睡眠状态，和/或控制器控制雷达传感器进行监测后控制红外传感器进入睡眠状态，和/或控制器控制红外传感器进行监测后控制雷达传感器进入睡眠状态，从而通过控制红外传感器和雷达传感器间歇监测，降低功耗。

具体实施例五：

基于具体实施例二中低功耗目标监测装置，本实施例还提供了一种低功耗目标监测装置的控制方法，图7是根据本申请实施例的另一低功耗目标监测装置的控制方法的流程图，参考图7所示，该流程至少包括以下步骤：

PIR监测步骤S501，PIR传感器在监测到目标对象时发出第一监测信号，控制器接收第一监测信号并根据预设控制逻辑及第一监测信号向内部计时器发出计时指令；若第二预设时间阈值范围内控制器再次接收到第一监测信号，控制器刷新内部计时器的记录时间并重复此步骤，否则进入雷达监测步骤S502；

雷达监测步骤S502，雷达传感器在探测范围内监测目标对象并发出第二监测信号，锁存器接收第二监测信号并记录为高低电平信号，控制器读取高低电平信号，若控制器读取到高电平信号，控制器重置锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制雷达传感器进行监测；若控制器读取到低电平信号，控制器设置内部计数器数值加1；当内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，进入PIR监测步骤S501，否则重复此步骤。

其中，雷达传感器监测目标对象并发出第二监测信号后进入睡眠状态，和/或控制器控制PIR传感器进行监测后控制雷达传感器进入睡眠状态，从而控制雷达传感器和PIR传感器间歇工作，以降低功耗，提高传感器的使用时间。

具体实施例六：

基于具体实施例二中低功耗目标监测装置，本实施例进一步提供了一种低功耗目标监测装置的控制方法，图8是根据本申请实施例的另一控制方法的流程图，参考图8所示，该流程至少包括以下步骤：

PIR监测步骤S601，PIR传感器在监测到目标对象时发出第一监测信号，控制器接收第一监测信号并根据预设控制逻辑及第一监测信号向内部计时器发出计时指令；若第二预设时间阈值范围内控制器再次接收到第一监测信号，控制器刷新内部计时器的记录时间并重复此步骤，否则进入雷达监测步骤S602；

雷达传感器监测步骤S602，雷达传感器在探测范围内监测目标对象并发出第二监测信号，锁存器接收第二监测信号并记录为高低电平信号，控制器根据第三预设时间阈值周期性读取高低电平信号，若控制器读取到高电平信号，控制器重置锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制雷达传感器进行监测；若控制器读取到低电平信号，控制器设置内部计数器数值加1；当内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，进入PIR监测步骤S601，否则重复此步骤。

基于上述步骤，控制器可根据第三预设周期阈值进行周期性睡眠、唤醒，从而进一步降低装置的功耗，延长待机时间，保持省电。

需要说明的是，在上述流程中或者附图的流程图中示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

另外，结合图1-3描述的本申请实施例还提供了一种低功耗目标监测系统，该系统包括：

至少一如上述实施例一、二所述的低功耗目标监测装置，用于通过监测目标范围内目标对象发送控制指令；

受控设备、网关及服务器其一或其任意组合，低功耗目标监测装置通过控制器经无线通信或有线通信将控制指令发送至受控设备。

下面通过一优选实施例对上述低功耗目标监测系统进行说明。

本实施例中受控设备为光源设备，应用实施例的低功耗目标监测系统时，若光源设备根据控制指令开启或关闭，举例如下，光源设备连接有开关控制模块并在其控制下开启或关闭，开关控制模块可直接或可通过网关和/或服务器连接低功耗目标监测装置的控制指令以传输控制指令至光源设备。具体的，若低功耗目标监测装置监测到有人闯入监测范围时，即低功耗目标监测装置从PIR监测状态切换至PIR倒计时状态时，发出开启指令至光源设备；若低功耗目标监测装置监测到有人在监测范围内处于静态，即PIR倒计时状态，雷达监测状态时，保持光源设备的开启状态；当低功耗目标监测装置1监测到人离开监测状态，即低功耗目标监测装置从雷达监测状态切换至PIR监测状态时，发出关闭指令至光源设备。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (19)

1.一种低功耗目标监测装置，其特征在于，至少包括：

红外传感器，用于监测目标对象并发出第一监测信号；

雷达传感器，用于监测目标对象并发出第二监测信号；

锁存器，电性连接所述红外传感器和/或所述雷达传感器，用于接收所述第一监测信号并记录为第一电平信号，和/或接收所述第二监测信号并记录为第二电平信号；

控制器，用于接收并根据所述第一监测信号、所述第二监测信号、所述第一电平信号、所述第二电平信号中的至少一个基于预设控制逻辑控制所述红外传感器或者所述雷达传感器的工作状态。

2.根据权利要求1所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述红外传感器监测所述目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，和/或所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述雷达传感器进行监测后控制所述红外传感器进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述红外传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

3.根据权利要求1所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述控制器接收并根据所述第一监测信号、所述第二监测信号、所述第一电平信号、所述第二电平信号中的至少一个基于预设控制逻辑控制所述雷达传感器的工作状态，包括：

若所述控制器根据所述第一监测信号或所述第一电平信号判断监测到所述目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次判断监测到所述目标对象，则控制所述雷达传感器启动监测，否则所述控制器控制所述红外传感器进行监测。

4.根据权利要求3所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述雷达传感器启动监测并发出所述第二监测信号，

若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，则控制所述红外传感器进行监测，否则所述控制器控制所述雷达传感器进行监测；

其中N大于等于1。

5.根据权利要求3所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述雷达传感器启动监测并发出所述第二监测信号，

若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，或者连续M次判断监测到所述目标对象，则控制所述红外传感器进行监测，否则所述控制器控制所述雷达传感器进行监测；

其中N大于等于1，M大于等于1。

6.根据权利要求1-5任一项所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述锁存器进一步包括：

比较器，所述比较器的第一输入端经一第一缓冲电阻电性连接所述红外传感器和/或所述雷达传感器，所述比较器的第二输入端经一第二缓冲电阻电性连接所述控制器；

反馈电阻，电性连接于所述比较器的输出端与所述第二输入端之间，

其中，所述比较器接收所述第一监测信号、所述控制器输出的控制信号和/或所述输出端的反馈信号并输出所述第一电平信号；

和/或所述比较器接收第二监测信号、所述控制器的控制信号和/或所述输出端的反馈信号，并输出所述第二电平信号。

7.一种低功耗目标监测装置，其特征在于，至少包括：

PIR传感器，用于监测目标对象并发出第一监测信号；

雷达传感器，用于监测目标对象并发出第二监测信号；

锁存器，电性连接所述雷达传感器，用于接收所述第二监测信号并记录为高低电平信号；

控制器，电性连接所述PIR传感器、锁存器及所述雷达传感器，用于接收并根据所述第一监测信号或所述高低电平信号基于预设控制逻辑控制所述雷达传感器睡眠或启动。

8.根据权利要求7所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述PIR传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

9.根据权利要求7所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述PIR传感器用于在监测到所述目标对象时发出所述第一监测信号；

所述控制器用于接收所述第一监测信号并根据所述预设控制逻辑及所述第一监测信号向内部计时器发出计时指令；若第二预设时间阈值范围内所述控制器再次接收到所述第一监测信号，所述控制器刷新所述内部计时器的记录时间，否则，所述控制器控制所述雷达传感器启动监测。

10.根据权利要求9所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述雷达传感器用于在探测范围内监测所述目标对象并发出所述第二监测信号，所述锁存器接收所述第二监测信号并记录为所述高低电平信号，所述控制器根据第三预设时间阈值周期性读取所述高低电平信号，

若所述控制器读取到高电平信号，所述控制器重置所述锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制所述雷达传感器进行监测；

若所述控制器读取到低电平信号，所述控制器设置内部计数器数值加1；当所述内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，所述控制器控制所述PIR传感器进行监测，否则所述控制器控制所述雷达传感器进行监测。

11.根据权利要求7-10任一项所述的低功耗目标监测装置，其特征在于，所述锁存器进一步包括：

比较器，所述比较器的第一输入端经一第一缓冲电阻电性连接所述雷达传感器，所述比较器的第二输入端经一第二缓冲电阻电性连接所述控制器；

反馈电阻，电性连接于所述比较器的输出端与所述第二输入端之间，

其中，所述比较器接收第二监测信号、所述控制器的控制信号和/或所述输出端的反馈信号，并输出所述第二电平信号。

12.一种基于权利要求1-6任一项所述的低功耗目标监测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

红外传感器监测步骤，所述红外传感器监测所述目标对象并发出所述第一监测信号，若所述控制器根据所述第一监测信号或所述第一电平信号判断监测到所述目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次监测到所述目标对象，则进入雷达传感器监测步骤，否则重复此步骤；

雷达传感器监测步骤，所述雷达传感器进行监测并发出所述第二监测信号，若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，则进入红外传感器监测步骤，否则重复此步骤；

其中N大于等于1。

13.一种基于权利要求1-6任一项所述的低功耗目标监测装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

红外传感器监测步骤，所述红外传感器监测所述目标对象并发出所述第一监测信号，若所述控制器根据所述第一监测信号或所述第一电平信号判断监测到所述目标对象后，在第一预设时间阈值范围内未能再次监测到所述目标对象，则进入雷达传感器监测步骤，否则重复此步骤；

雷达传感器监测步骤，所述雷达传感器进行监测并发出所述第二监测信号，若所述控制器根据所述第二监测信号或所述第二电平信号连续N次判断未能监测到所述目标对象，或者连续M次监测到所述目标对象，则进入红外传感器监测步骤，否则重复此步骤；

其中N大于等于1，M大于等于1。

14.根据权利要求12、13所述的控制方法，其特征在于，所述红外传感器监测所述目标对象并发出第一监测信号后进入睡眠状态，和/或所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述雷达传感器进行监测后控制所述红外传感器进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述红外传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

15.一种基于权利要求7-11任一项所述的低功耗目标监测装置的控制方法，其特征在于，所述方法至少包括：

PIR监测步骤，所述PIR传感器在监测到所述目标对象时发出所述第一监测信号，所述控制器接收所述第一监测信号并根据所述预设控制逻辑及所述第一监测信号向所述内部计时器发出计时指令；若所述第二预设时间阈值范围内所述控制器再次接收到所述第一监测信号，所述控制器刷新所述内部计时器的记录时间并重复此步骤，否则进入雷达监测步骤；

雷达监测步骤，所述雷达传感器在探测范围内监测所述目标对象并发出所述第二监测信号，所述锁存器接收所述第二监测信号并记录为所述高低电平信号，所述控制器读取所述高低电平信号，若所述控制器读取到高电平信号，所述控制器重置所述锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制所述雷达传感器进行监测；若所述控制器读取到低电平信号，所述控制器设置内部计数器数值加1；当所述内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，进入PIR监测步骤，否则重复此步骤。

16.一种基于权利要求7-11任一项所述的低功耗目标监测装置的控制方法，其特征在于，所述方法至少包括：

PIR监测步骤，所述PIR传感器在监测到所述目标对象时发出所述第一监测信号，所述控制器接收所述第一监测信号并根据所述预设控制逻辑及所述第一监测信号向所述内部计时器发出计时指令；若所述第二预设时间阈值范围内所述控制器再次接收到所述第一监测信号，所述控制器刷新所述内部计时器的记录时间并重复此步骤，否则进入雷达监测步骤；

雷达监测步骤，所述雷达传感器在探测范围内监测所述目标对象并发出所述第二监测信号，所述锁存器接收所述第二监测信号并记录为所述高低电平信号，所述控制器根据第三预设时间阈值周期性读取所述高低电平信号，若所述控制器读取到高电平信号，所述控制器重置所述锁存器为低电平、设置内部计数器为0并控制所述雷达传感器进行监测；若所述控制器读取到低电平信号，所述控制器设置内部计数器数值加1；当所述内部计数器的数值大于或者等于预设数值时，进入PIR监测步骤，否则重复此步骤。

17.根据权利要求15、16任一项所述的低功耗目标监测装置的控制方法，其特征在于，所述雷达传感器监测所述目标对象并发出所述第二监测信号后进入睡眠状态，和/或所述控制器控制所述PIR传感器进行监测后控制所述雷达传感器进入睡眠状态。

18.一种低功耗目标监测系统，其特征在于，所述系统包括权利要求1-11任一项所述低功耗目标监测装置，还包括，受控设备、网关及服务器其一或其任意组合。

19.根据权利要求18所述的低功耗目标监测系统，其特征在于，所述受控设备为光源设备，所述光源设备用于根据所述低功耗目标监测装置的监测结果开启或关闭。

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