CN114355469A - 存在探测装置及其探测范围界定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了存在探测装置及其探测范围界定方法,所述存在探测装置包括一红外探测模块、一微波探测模块和至少一盲区界定介质,所述红外探测模块基于一菲涅耳透镜对一目标探测区域的分区探测人体存在,所述微波探测模块基于多普勒效应原理以微波探测人体存在,其中以所述红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区,其中所述盲区界定介质被设置于所述红外探测模块的探测视界,以形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的探测盲区的界定,从而形成对所述红外探测区域的界定。
Description
技术领域
本发明涉及存在探测领域,特别涉及存在探测装置及其探测范围界定方法。
背景技术
随着物联网技术的发展,人工智能、智能家居、以及智能安防技术对于环境探测,特别是对于人体存在与否和人体在存在状态下的行为状态的探测准确性的需求越来越高,只有获取足够准确的探测结果,才能够为智能终端设备提供准确的判断依据。现有的对人体探测感知的技术主要有:1、基于图像采集以相应的算法识别人体和人体行为状态,但由于存在侵犯和泄漏隐私的风险而难以被接受,并同时存在算法复杂和对硬件性能要求高的缺陷而具有较高成本。2、基于菲涅耳透镜对相应探测区域的分区以红外热释电传感器(PIR)探测所述探测区域内的人体的跨区动作,但受限于所述菲涅耳透镜对所述探测区域的分区精度无法探测对应于人体呼吸或心跳动作的人体活动而易对人体存在与否产生误判,如在人体以静态状态存在于所述探测区域的状态判断人体不存在于所述探测区域而造成基于人体存在与否的探测结果被控制的相应电气设备的不正常工作。3、基于多普勒效应原理的微波探测技术,具体通过发射微波波束和接收该微波波束被相应物体反射形成的一反射回波,并通过混频检波的方式生成对应于该微波波束和该反射回波之间频率差异的一多普勒中频信号,则所述多普勒中频信号为对相应物体的运动的反馈。其中基于多普勒效应原理的微波探测技术作为人与物,物与物之间相联的重要枢纽在行为探测和存在探测技术中具有独特的优势,其能够在不侵犯人隐私的情况下,探测出活动物体的行为特征,比如人的动作特征、移动特征、以及微动特征,甚至是人的心跳和呼吸特征信息,因而具有广泛的应用前景。
然而,在实际应用中,微波基于较强的穿透特性的穿墙/玻璃行为不可控,容易造成实际探测空间与相应目标探测空间不匹配的状况而产生不利影响,具体地,基于多普勒效应原理获取的多普勒中频信号中,其中在同样的距离限制下,所述多普勒中频信号的幅度直接关联于人体的动作幅度,其中由于人体移动动作具有较大的幅度跨度,对应所述多普勒中频信号的幅度具有较大的幅度跨度,则对人体移动动作的探测范围的无法依对所述多普勒中频信号的幅度的相应阈值设定被精确界定,即为满足对目标探测区域的有效覆盖,发射的微波波束基于微波的穿透特性和反射特性具有越出目标探测区域的覆盖区域,并无法基于对所述多普勒中频信号的幅度的相应阈值设定消除非目标探测区域的人体移动干扰,进而影响对目标探测区域的人体存在与否的探测的准确性。并且,由于微波容易造成实际探测空间与相应目标探测空间不匹配的状况,现有技术难以实现分区探测,更无法实现对目标探测区域内的人体姿态进行判断,然而在实际应用中,对人体姿态的判断具有迫切需求,特别是在具有老年人的环境中,基于对人体的姿态判断实现对老人摔倒的检测具有迫切需求。
此外,为在常用的大角度探测区域获取足够准确的探测结果,具体基于对人体心跳和/或呼吸动作存在与否的探测结果,实现对人体存在与否的准确探测,以在人体保持静态的行为状态,如静坐、趴睡的行为状态,仍能够获取足够准确的探测结果,现有的基于多普勒效应原理的微波探测装置对微波的发射的持续时长具有秒级要求或具有大于10%占空比的要求,对应造成现有的微波探测装置多工作于持续发射微波的模式,或以秒级或高于10%占空比的脉冲工作时间工作于断续发射微波的模式,相应所述微波探测装置的工作电流处于10~50mA而无法适应于电池供电,因此,现有的所述微波探测装置都是以电网供电的方式被设计而采用有线组网的方式经相应的线路接入电网。然而,所述微波探测装置采用有线组网的方式布线复杂,一方面具有较高的安装成本,如线材成本、线材的走线成本,尤其是线材的隐藏式走线成本,并在实际中远高于所述微波探测装置本身的成本,另一方面,复杂的布线不利于维护检修而造成维护检修成本的大幅增加,即所述微波探测装置的普及主要受限于所述微波探测装置的安装和维护检修成本。
也就是说,在实际应用中,微波基于较强的穿透特性的穿墙/玻璃行为不可控,容易造成实际探测空间与相应目标探测空间不匹配的状况,相应的探测结果容易受到目标探测空间以外的干扰,无法满足实际应用需求,特别是无法满足对人体姿态的判断的需求,同时为适应于人体不同状态和姿态对包括人体心跳和/或呼吸类微动作的人体动作的进行探测以于人体不同状态和姿态实现对人体存在与否的准确探测,现有的所述微波探测装置对微波的发射的持续时长具有秒级要求或具有大于10%占空比的要求,所述微波探测装置的功耗也难以降低。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置包括一红外探测模块,其中所述红外探测模块基于一菲涅耳透镜在所述存在探测装置的探测方向对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置包括一微波探测模块,其中所述微波探测模块基于多普勒效应原理以一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对一特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述红外探测模块基于所述菲涅尔透镜对所述探测区域的分区,对人体存在的探测范围能够被精确控制而避免受到所述探测区域之外的动作的干扰,换句话说,所述红外探测模块的探测范围能够被精确界定,从而提高所述存在探测装置的稳定性,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述红外探测模块基于所述菲涅尔透镜在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈探测人体的存在,所述红外探测模块于所述存在探测装置的探测方向上的探测角度可以被精确界定,所述红外探测模块对人体存在的探测范围能够被精确控制而避免受到所述探测区域之外的动作的干扰。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述红外探测模块和所述微波探测模块的安装设置方式满足所述红外探测模块的探测空间和所述微波探测模块的探测空间具有交错的空间,所述红外探测模块和所述微波探测模块于所述目标探测区域内形成一重叠探测范围,其中鉴于所述红外探测模块对人体存在的探测范围能够被精确控制,从而基于对所述红外探测模块对人体存在的探测范围的控制实现对所述重叠探测区域的调节,进而实现对所述微波探测模块对人体存在的探测范围的调节,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中以所述红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区,其中基于对所述红外探测模块对人体存在的探测范围的控制,实现对所述红外探测区域的精准界定,从而形成对所述红外探测盲区的界定,进而实现对所述微波探测模块对人体存在的探测范围的调节,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置包括至少一盲区界定介质,其中所述盲区界定介质被设置于所述红外探测模块的分区视界,以形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的探测盲区的界定,以形成对所述红外探测区域的界定,进而基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,实现对所述微波探测模块的探测范围的界定,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述盲区界定介质以可活动地方式被设置于所述红外探测模块的分区视界,以基于所述盲区界定介质的数量的调整和/或活动调节所述盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界的位置,形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的探测盲区的调节,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,使得所述微波探测模块对人体存在的探测范围能够被精确调节,如此以保障所述存在探测装置的探测结果准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以补偿所述红外探测模块于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的活动存在特征的低响应度缺陷,特别是补偿所述红外探测模块于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的径向方向的活动存在特征的低响应度缺陷。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,所述微波探测模块能够实现对所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的准确探测,从而保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中基于所述菲涅尔透镜在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,和基于所述盲区界定介质对所述红外探测模块于所述目标探测区域的探测盲区的界定形成对所述红外探测区域的界定,所述红外探测模块于所述红外探测区域对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果,所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以补偿所述红外探测模块于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的径向方向的活动存在特征的低响应度缺陷,并能够进一步实现对所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的准确探测,如此以基于所述红外探测模块和所述微波探测模块的探测结果的组合判断实现对人体存在与否的准确探测,和存在人体的状态对人体的位置和行为状态的判断,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性的同时提升所述存在探测装置的智能化水平。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述红外探测模块获取到所述红外探测区域存在人体的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以在所述微波探测模块获取到存在人体的探测结果的状态,判断人体存在并位于所述红外探测区域,以基于所述红外探测模块和所述微波探测模块的探测结果的组合判断,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述红外探测模块未获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测盲区,以基于所述红外探测模块和所述微波探测模块的探测结果的组合判断,实现对所述微波探测模块的探测范围的界定。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中鉴于对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,所述存在探测装置能够适应于不同的使用场景和使用需求,并实现对相应的探测区域实现智能化人体存在探测,提高所述存在探测装置的智能化水平。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在特定的使用场景中,其中基于所述盲区界定介质的数量的调整和/或活动调节所述盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界的位置实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,使所述红外探测区域覆盖人体于相应探测区域的进入或离开的区域,从而鉴于人体于相应探测区域的进入或离开动作必定形成人体的跨区移动动作,在所述红外探测模块对人体存在的探测结果由存在转变至不存在和所述微波探测模块获取到存在人体的探测结果判断人体位于所述红外探测盲区,并具体允许在所述微波探测模块对人体移动动作相对应的活动存在特征的探测结果为不存在时,基于所述微波探测模块获取到所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的探测结果对应位于所述红外探测盲区的人体处于静态的存在状态,如此以实现人体存在与否的状态,和在存在人体的状态对人体的位置以及行为状态的准确探测,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性的同时提升所述存在探测装置的智能化水平。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置基于人体于所述探测区域存在与否的状态,和在所述探测区域存在人体的状态对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断,控制至少一电气设备的工作状态,以基于人体于所述探测区域存在与否的状态,和在所述探测区域存在人体的状态对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断智能化实现对所述电气设备的情景模式的控制。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置基于人体于所述探测区域存在与否的判断结果控制所述电气设备的工作状态,如基于人体存在于所述探测区域的判断结果控制一灯具处于照明的状态和基于人体不存在于所述探测区域的判断结果控制所述灯具处于熄灭的状态,以基于人体于所述探测区域的存在与否的判断结果实现对所述电气设备的智能化控制。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置进一步基于对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断控制所述电气设备的工作状态,如基于人体存在所述红外探测区域的探测结果,或人体以活动状态存在于所述红外探测盲区的判断结果,或人体以静态状态存在于所述红外探测盲区的判断结果,或人体以活动状态进入所述探测区域的判断结果,控制相应的所述电气设备的情景模式以调节环境光照、湿度、温度等环境参数,从而实现对所述电气设备的智能化控制。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述红外探测模块的探测方向和所述微波探测模块的探测方向被侧向设置的状态,所述存在探测装置基于所述盲区界定介质对对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,实现基于人体于所述目标探测区域的分层存在位置识别人体于所述目标探测区域的姿态。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置具有一第一探测模式和一第二探测模式,其中在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块基于所述菲涅尔透镜在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中在所述第二探测模式,所述存在探测装置以所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,并能够进一步探测所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作,如此以基于所述第一探测模式和所述第二探测模式的联动实现对人体存在与否的准确探测,降低了所述第二探测模式对人体活动存在特征的高精度反馈导致的误触发,同时降低所述存在探测装置的平均功耗。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在特定的使用场景中,其中基于所述盲区界定介质的数量的调整和/或所述盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界的位置的活动调节实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,使所述红外探测区域覆盖人体于相应探测区域的进入或离开的区域,从而鉴于人体于相应探测区域的进入或离开动作必定形成人体的跨区移动动作,在所述存在探测装置基于所述第一探测模式获取到所述探测区域存在人体的探测结果转变至所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体的探测结果后,进入所述探测区域的人体位于所述红外探测盲区或离开所述探测区域的状态,所述存在探测装置仅在基于所述第一探测模式探测到所述探测区域存在人体至所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体后至少一次进入所述第二探测模式,则基于所述第二探测模式获取到所述探测区域存在人体的探测结果对应进入所述探测区域的人体位于所述红外探测盲区的状态,和所述探测区域不存在人体的探测结果对应进入所述探测区域的人体处于离开所述探测区域的状态,如此以降低所述存在探测装置的平均功耗并保障所述存在探测装置的探测结果的准确性同时提升所述存在探测装置的智能化水平。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中当所述存在探测装置基于所述第一探测模式探测到所述探测区域存在人体时对应人体以活动状态存在/进入所述红外探测区域,并在后继,当所述存在探测装置基于所述第一探测模式探测到所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体时,所述存在探测装置基于所述第二探测模式以所述探测区域存在人体的探测结果对应人体位于所述红外探测盲区,和以所述探测区域不存在人体的探测结果对应进入所述探测区域的人体处于离开所述探测区域的状态,并具体允许在所述微波探测模块对人体移动动作相对应的活动存在特征的探测结果为不存在时,基于所述微波探测模块获取到所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的探测结果对应位于所述红外探测盲区的人体处于静态的存在状态,如此以降低所述存在探测装置的平均功耗并保障所述存在探测装置的探测结果的准确性,和基于人体于所述探测区域存在与否的探测结果,以及在探测到所述探测区域的人体的位置和行为状态的判断智能化实现对所述电气设备的情景模式的控制。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置在被上电后工作于所述第一探测模式,其中当所述存在探测装置基于所述第一探测模式探测到所述探测区域存在人体的探测结果后触发对t1时长的计时,和在t1时长内基于所述探测区域存在人体的探测结果形成对t1时长的续延条件而续延对t1时长的计时(包括但不限于以当前时间节点为计时起点重置对t1时长的计时,和在t1时长之后的时间节点为计时起点重新计时t1时长),并在t1时长的计时结束后(对应在续延的t1时长内基于所述探测区域不存在人体的探测结果未形成对t1时长的续延条件),至少一次进入所述第二探测模式,如此以降低所述存在探测装置的平均功耗并保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块基于所述菲涅尔透镜对所述目标探测区域的分区,和基于所述盲区界定介质对所述红外探测模块于所述目标探测区域的探测盲区的界定形成对所述红外探测区域的界定,对所述红外探测区域内的人体的跨区动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,并能够实现所述存在探测装置在所述第一探测模式的低功耗状态。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述第二探测模式,所述微波探测模块被一激励信号激励而发射对应于所述激励信号的频率的一微波波束,和接收所述微波波束被相应物体反射形成的反射回波而生成相应的回波信号,并基于多普勒效应原理以混频检波的方式生成对应所述激励信号与所述回波信号之间的频率或相位差异的所述多普勒中频信号,其中所述多普勒中频信号的幅度直接关联于被运动的物体反射形成的所述反射回波的能量大小和相应所述回波信号与所述激励信号的频率或相位差值大小,对应所述多普勒中频信号的幅度正比于相应物体的运动反射面面积和运动速度,并反比于该物体在所述存在探测装置的探测方向与所述存在探测装置之间的距离,其中通过等效大幅减小相应物体的运动反射面面积的方式,相应物体的运动反射面面积和运动速度的变化对所述多普勒中频信号的幅度的影响程度被削弱,对应所述多普勒中频信号的幅度和该物体在所述存在探测装置的探测方向与所述存在探测装置之间的距离的反比比例被相对提升,则对所述多普勒中频信号的幅度的相应阈值设定主要对应于对活动存在特征的探测距离的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行为和反射行为造成的衰减等效于在探测距离上的减少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目标探测区域的活动存在特征在所述多普勒中频信号中具有相对较低的幅度,从而允许基于对所述多普勒中频信号的幅度的相应阈值设定被屏蔽,因此,当以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈探测人体存在与否时,所述存在探测装置基于所述多普勒中频信号对活动存在特征的有效探测空间能够依相应阈值设定被精确界定而与相应的目标探测区域相匹配,从而消除非目标探测区域的环境干扰,如基于微波的穿透特性和反射特性穿墙漫延和反射/漫射漫延而成的非目标探测区域的活动存在特征的干扰。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中通过等效大幅减小相应物体的运动反射面面积的方式,对应所述多普勒中频信号中与人体移动动作相对应的活动存在特征的幅度跨度被缩窄,如此以有利于基于所述多普勒中频信号中对应活动存在特征的幅度跨度依相应阈值设定排除有效探测空间的环境动作干扰,即提高了所述多普勒中频信号与所述目标探测区域内的活动存在特征的关联度而能够准确反馈所述目标探测区域内与人体移动动作相对应的活动存在特征而排除所述目标探测区域的环境动作干扰。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中通过对所述激励信号的占空比设置,具体设置所述激励信号为脉冲工作时间小于1秒且占空比低于10%的断续信号,以形成所述存在探测装置对所述微波波束的断续发射而形成对相应物体的运动反射面面积的等效减小,从而有利于基于对所述多普勒中频信号的阈值设定排除有效探测空间的环境动作干扰和形成对活动存在特征的有效探测空间的精确界定,即在对活动存在特征的有效探测空间与相应的所述目标探测区域相匹配的状态抵抗所述目标探测区域之外的环境干扰和所述目标探测区域的环境动作干扰,进一步保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
本发明的一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述第二探测模式,当以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈探测人体的处于该特定频率范围的动作特征时,具体在所述特定频率范围处于小于50Hz的频率范围内而对包括人体呼吸和/或心跳动作类微动作进行探测时,所述特定频率范围处于电磁静默的极低频率,对所述特定频率范围的所述波动信号的高倍率放大不会影响特定频率范围的所述波动信号准确性,对应使得所述波动信号中与人体呼吸和/或心跳动作类微动作相对应的波动允许通过高倍率放大的方式被识别,从而基于对所述特定频率范围的选择实现对与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的静态存在特征的独立精准探测排除有效探测空间的环境干扰,以基于人体呼吸和/或心跳动作对生命特征的体现,对人体存在与否的状态进行准确探测。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在所述第二探测模式,在同样的距离限制下,相应波动信号的幅度直接关联于人体的动作幅度,其中由于人体心跳和/或呼吸类微动作具有较窄的幅度跨度,对应所述波动信号的幅度具有较窄的幅度跨度,则对所述波动信号的幅度的相应阈值设定主要对应于对静态存在特征的探测距离的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行为和反射行为造成的衰减等效于在探测距离上的减少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目标探测区域的静态存在特征在所述波动信号中具有相对较低的波动幅度,从而允许基于对所述波动信号的幅度的相应阈值设定被屏蔽,因此所述存在探测装置基于极低频率的所述波动信号对静态存在特征的有效探测空间能够依相应阈值设定被精确界定而与相应的所述目标探测区域相匹配,从而消除非目标探测区域的环境干扰,如基于微波的穿透特性和反射特性穿墙漫延和反射/漫射漫延而成的非目标探测区域的环境干扰,即提高了所述波动信号与所述目标探测区域内的静态存在特征的关联度而能够准确反馈所述目标探测区域内与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的静态存在特征。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块基于所述菲涅尔透镜在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,和基于所述盲区界定介质对所述红外探测模块于所述目标探测区域的探测盲区的界定形成对所述红外探测区域的界定,于所述红外探测区域对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果,和在所述第二探测模式,所述存在探测装置以所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,并能够进一步探测所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作,同时基于所述盲区界定介质的数量的调整和/或所述盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界的位置的活动调节和所述第二探测模式的进入规则,所述存在探测装置的探测范围能够被精确控制,所述存在探测装置的平均功耗能够被降低,并能够实现对人体存在与否的准确探测,以及在所述探测区域存在人体的位置和行为,允许基于相应的判断规则依所述第一探测模式和所述第二探测模式对人体存在与否的探测同时判断人体于所述探测区域的位置和行为状态。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在t1时长的计时结束后(对应在续延的t1时长内基于所述探测区域不存在活动存在特征的探测结果未形成对t1时长的续延条件),计时t2时长和于t2时长内至少一次进入所述第二探测模式,或于t2时长内基于所述第二探测模式未获取到所述探测区域存在人体的探测结果退出所述第二探测模式,以基于此循环逻辑降低所述存在探测装置的平均功耗并实现对人体存在与否的准确探测,同时允许基于相应的判断规则依所述第一探测模式和所述第二探测模式对人体存在与否的探测同时判断人体于所述探测区域的位置和行为状态。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中在进入所述第二探测模式的状态,所述第一探测模式被维持,从而保障所述存在探测装置的探测结果的准确性,并能够进一步降低所述存在探测装置的平均功耗。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中对t2时长的计时被延时触发,即在t1时长的计时结束后,延时触发对t2时长的计时,以通过对t2时长的延时触发,避免所述探测区域内人体的短暂静态状态频繁触发对t2时长的计时,对应避免对所述第二探测模式的频繁触发而进一步降低所述存在探测装置的平均功耗,并能够保持t1时长于适宜的时间长度以保障所述存在探测装置基于所述第一探测模式对人体行为状态的反馈的准确性。
本发明的另一个目的在于提供适应一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置包括一通讯模块,其中所述存在探测装置基于人体于所述探测区域的存在与否的判断结果通过所述通讯模块控制所述电气设备的工作状态,其中所述通讯模块以无线的方式控制所述电气设备的工作状态,以使得所述存在探测装置适于以无线的方式实现与相应所述电气设备或其他所述存在探测装置的组网,从而有利于简化所述存在探测装置的安装和维护检修,和实现所述存在探测装置的智能化应用场景。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置在被上电后工作于所述第一探测模式,其中当所述存在探测装置基于所述第一探测模式获取到所述探测区域存在人体的探测结果时判断人体以活动状态进入/存在所述探测区域,并在后继,当所述存在探测装置基于所述第一探测模式获取到所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体的探测结果时,触发对t2时长的计时并于t2时长内至少一次进入所述第二探测模式,其中所述存在探测装置基于所述第二探测模式依所述探测区域存在人体探测结果判断人体位于所述红外探测盲区,和依所述探测区域不存在人体的探测结果判断进入所述探测区域的人体处于离开所述探测区域的状态,并具体允许在所述微波探测模块对人体移动动作相对应的活动存在特征的探测结果为不存在时,基于所述微波探测模块获取到所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的探测结果对应位于所述红外探测盲区的人体处于静态的存在状态,如此以有利于降低所述存在探测装置的平均工作电流,从而使得所述存在探测装置适应于电池供电。
本发明的另一个目的在于提供一存在探测装置及其探测范围界定方法,其中所述存在探测装置适应于电池供电而能够通过电池供电的方式实现所述存在探测装置的无线组网,有利于简化所述存在探测装置的安装和维护检修而降低所述存在探测装置的安装和维护检修成本,进而有利于所述存在探测装置的普及。
根据本发明的一个方面,本发明提供一存在探测装置,其中所述存在探测装置包括:
一红外探测模块,所述红外探测模块基于一菲涅耳透镜对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体的跨区移动的反馈获取人体存在与否的探测结果;
一微波探测模块,所述微波探测模块允许被一激励信号激励而发射对应于所述激励信号的频率的至少一微波波束,和接收所述微波波束被相应物体反射形成的一反射回波而生成相应的回波信号而对所述目标探测区域进行探测,以基于多普勒效应原理以对应所述激励信号和所述回波信号之间的频率/相位差异的一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对相应频率的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中以所述红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区;以及
至少一盲区界定介质,其中所述盲区界定介质被设置于所述红外探测模块的分区视界,以形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的所述红外探测盲区的界定,进而基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,在所述红外探测模块未获取到人体存在的探测结果的状态,以所述微波探测模块的探测结果反馈所述红外探测盲区的人体存在特征,从而基于所述盲区界定介质对所述红外探测盲区的界定,实现对所述微波探测模块的探测范围的界定。
在一实施例中,其中所述存在探测装置基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,实现对人体于所述目标探测区域的存在位置的识别。
在一实施例中,其中所述红外探测模块的探测方向和所述微波探测模块的探测方向被侧向设置,其中基于所述盲区界定介质对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依人体于所述目标探测区域的分层存在位置识别人体的姿态。
在一实施例中,其中所述红外探测模块的数量为至少两个,其中各所述红外探测模块的探测方向被侧向设置,以基于至少一所述盲区界定介质对相应所述红外探测模块的所述红外盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于所述目标探测区域的不同分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,提高依人体于所述目标探测区域的分层存在位置对人体的姿态进行识别的准确性。
在一实施例中,其中在所述红外探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块进一步获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测区域。
在一实施例中,其中在所述红外探测模块未获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测盲区。
在一实施例中,其中在所述微波探测模块未获取到活动存在特征的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类的静态存在特征的探测结果,并在所述微波探测模块获取到静态存在特征的探测结果的状态,判断人体以静态状态位于所述红外探测盲区。
在一实施例中,其中所述盲区界定介质被设置于所述红外探测模块和所述菲涅尔透镜之间。
在一实施例中,其中所述菲涅尔透镜被设置于所述红外探测模块和所述盲区界定介质之间。
在一实施例中,其中所述微波探测模块对人体存在的探测包括以下步骤:
(a)发射对应于所述激励信号频率的所述微波波束;
(b)接收所述微波波束被相应物体反射形成的所述反射回波而生成相应的所述回波信号;
(c)以混频检波的方式基于所述激励信号与所述回波信号之间的频率/相位差异生成所述多普勒中频信号,以基于所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈探测人体存在;和/或,
(d)基于所述多普勒中频信号的频率随时间的变化转换所述多普勒中频信号为所述波动信号,即所述波动信号为所述多普勒中频信号的频率随时间的变化信号;
(e)以滤波的方式选择所述波动信号中所述特定频率范围的所述波动信号,其中所述特定频率范围处于小于120Hz的频率范围内,即所述特定频率范围的集合为小于120Hz的频率范围的集合的子集,以基于所述特定频率范围的所述波动信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对所述特定频率范围的人体动作的反馈探测人体存在。
在一实施例中,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于50Hz的频率范围内。
在一实施例中,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于5Hz的频率范围内。
在一实施例中,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于1Hz的频率范围内。
在一实施例中,其中所述存在探测装置包括一处理器模块,所述存在探测装置具有一第一探测模式和一第二探测模式,所述红外探测模块和所述微波探测模块被通信连接于所述处理器模块,其中在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块获取人体存在与否的探测结果,其中在所述第二探测模式,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取人体存在与否的探测结果,其中在所述存在探测装置接通电源而被上电的状态,所述红外探测模块被供电,对应所述存在探测装置工作于所述第一探测模式,其中所述微波探测模块受所述处理器模块控制地被供电/被激励,其中所述处理器模块被设置基于所述红外探测模块探测到所述红外探测区域存在人体的探测结果形成对t1时长的续延条件而续延对t1时长的计时,并在t1时长的计时结束后计时t2时长,和在t2时长内基于对所述微波探测模块的供电/激励控制至少启动/唤醒一次所述微波探测模块而进入所述第二探测模式。
在一实施例中,其中所述处理器模块被设置基于对t1时长的计时的结束延时触发对所述微波探测模块的启动/唤醒控制。
在一实施例中,其中在所述第二探测模式,所述第一探测模式被维持。
在一实施例中,其中所述存在探测装置被设置采用双电池供电,以在所述存在探测装置被接入电池的状态以其中一电池对所述红外探测模块供电和以另一电池对所述微波探测模块供电。
在一实施例中,其中所述处理器模块被设置于t2时长的计时过程中基于所述第二探测模式探测到存在人体的探测结果形成对t2时长的续延条件而续延t2时长。
在一实施例中,其中所述处理器模块被设置于t2时长的计时过程中基于所述第二探测模式探测到存在人体的探测结果延时重置对t2时长的计时以形成对t2时长的续延而断续进入所述第二探测模式。
在一实施例中,其中所述红外探测模块和所述微波探测模块的安装设置方式满足所述红外探测模块的探测空间和所述微波探测模块的探测空间具有交错的空间。
在一实施例中,其中所述盲区界定介质以可活动地方式被设置于所述红外探测模块的分区视界。
在一实施例中,其中所述存在探测装置包括一通信模块,所述红外探测模块和所述微波探测模块被通信连接于所述通讯模块,所述通讯模块基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果发送一控制信号,以控制至少一电气设备的工作状态。
根据本发明的另一个方面,本发明还提供一存在探测装置的探测范围界定方法,其中所述存在探测装置包括一红外探测模块和一微波探测模块,所述存在探测装置的探测范围界定方法包括以下步骤:
(A)可活动地设置至少一盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界,所述红外探测模块基于菲涅耳透镜对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体的跨区移动的反馈获取人体存在与否的探测结果,所述微波探测模块基于多普勒效应原理以对应所述激励信号和所述回波信号之间的频率/相位差异的一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对相应频率的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中以所述红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区;
(B)以活动调节所述盲区界定介质的方式在所述红外探测模块的分区视界形成所述盲区界定介质的位置变化,以形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的所述红外探测盲区的调整,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定。
在一实施例中,其中所述红外探测模块的探测方向和所述微波探测模块的探测方向被侧向设置,其中基于所述盲区界定介质对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,识别人体于所述目标探测区域的分层存在位置,从而识别人体于所述目标探测区域的姿态。
附图说明
图1为依本发明的一实施例的一存在探测装置的结构框图示意图。
图2A为依本发明的上述实施例的所述存在探测装置的一应用示意图。
图2B为图2A所示的应用示意图的一部分放大图。
图3A为依本发明的上述实施例的所述存在探测装置的一应用示意图。
图3B为图3A所示的应用示意图的一部分放大图。
图4A为依本发明的上述实施例的所述存在探测装置的一应用示意图。
图4B为图4A所示的应用示意图的一部分放大图。
图5为依本发明的上述实施例的所述存在探测装置对人体行为状态的判断逻辑示意图。
图6为依本发明的上述实施例的所述存在探测装置的部分工作逻辑示意图。
图7为依本发明的上述实施例的一变形实施例的所述存在探测装置对人体行为状态的判断逻辑示意图。
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本发明的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本发明的精神和范围的其他技术方案。
本领域技术人员应理解的是,在本发明的揭露中,术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系,其仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此上述术语不能理解为对本发明的限制。
可以理解的是,术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”,即在一个实施例中,一个元件的数量可以为一个,而在另外的实施例中,该元件的数量可以为多个,术语“一”不能理解为对数量的限制。
参考本发明的说明书附图之图1至图6所示,依本发明的一实施例的一存在探测装置被示意,其中所述存在探测装置包括一红外探测模块20和一微波探测模块30,其中所述红外探测模块20基于一菲涅耳透镜21在所述存在探测装置的探测方向对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果,其中所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对一特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,特别地,其中所述红外探测模块20基于所述菲涅尔透镜21对所述探测区域的分区,对人体存在的探测范围能够被精确控制而避免受到所述探测区域之外的动作的干扰,换句话说,所述红外探测模块20的探测范围能够被精确界定,从而提高所述存在探测装置的稳定性,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
具体地,其中所述红外探测模块20基于所述菲涅尔透镜21对所述探测区域的分区,对人体存在的探测范围能够被精确控制而避免受到所述探测区域之外的动作的干扰,换句话说,所述红外探测模块20的探测范围能够被精确界定,更为具体地,其中所述红外探测模块20基于所述菲涅尔透镜21在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈探测人体的存在,所述红外探测模块20于所述存在探测装置的探测方向上的探测角度可以被精确界定,所述红外探测模块20对人体存在的探测范围能够被精确控制而避免受到所述探测区域之外的动作的干扰,也就是说,所述红外探测模块20的探测角度能够被精确界定而能够基于调整所述红外探测模块20的探测角度实现对所述红外探测模块20的探测范围的控制。
值得一提的是,其中所述红外探测模块20和所述微波探测模块30的安装设置方式满足所述红外探测模块20的探测空间和所述微波探测模块30的探测空间具有交错的空间,所述红外探测模块20和所述微波探测模块30于所述目标探测区域内形成一重叠探测范围,其中鉴于所述红外探测模块20对人体存在的探测范围能够被精确控制,从而基于对所述红外探测模块20对人体存在的探测范围的控制实现对所述重叠探测区域的调节,进而实现对所述微波探测模块30对人体存在的探测范围的调节。
也就是说,其中基于对所述红外探测模块20的探测范围的调节进而实现对所述微波探测模块30的探测范围的精确调节,以使所述微波探测模块30的探测范围能够被精确界定,从而避免因微波的穿透特性和反射特性穿墙漫延和反射/漫射漫延而造成的非所述目标探测区域的干扰,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
具体地,其中以所述红外探测模块20于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块20的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块20的红外探测盲区,其中基于对所述红外探测模块20对人体存在的探测范围的控制,实现对所述红外探测区域的精准界定,从而形成对所述红外探测盲区的界定,进而实现对所述微波探测模块30对人体存在的探测范围的调节,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
因此,其中所述存在探测装置包括至少一盲区界定介质22,其中所述盲区界定介质22被设置于所述红外探测模块20的分区视界,即基于所述菲涅尔透镜21对所述目标探测区域的分区形成的分区视角对应的分区视界,以形成对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的所述红外探测盲区的界定,从而形成对所述红外探测区域的界定,进而基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取的探测结果的组合判断,实现对所述微波探测模块30的探测范围的界定,从而保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
具体地,其中基于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定,所述目标探测区域中所述红外探测模块20的探测盲区即为所述红外探测盲区,进而基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取到的探测结果的组合判断,所述微波探测模块30的探测范围允许被界定在所述红外探测模块20于所述目标探测区域的所述红外探测盲区,从而鉴于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的所述红外探测盲区形成的精确界定,使得所述微波探测模块20的探测范围被精确界定,如此以保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
进一步地,其中所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,能够补偿所述红外探测模块20于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的活动存在特征的低响应度缺陷,特别是补偿所述红外探测模块20于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的径向方向的活动存在特征的低响应度缺陷,以保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
也就是说,所述微波探测模块30的探测结果允许作为对所述红外探测模块20的探测结果的确认而保障所述存在探测装置的探测结果的准确性,具体地,其中在所述红外探测模块20获取到所述红外探测区域存在人体的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以在所述微波探测模块30获取到存在人体的探测结果的状态,判断人体存在并位于所述红外探测区域,以基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30的探测结果的组合判断,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
特别地,其中所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,所述微波探测模块30还能够实现对所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的准确探测,从而保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
具体而言,由于所述红外探测模块20是基于所述菲涅尔透镜21在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈探测人体的存在,因此受限于所述菲涅耳透镜21的分区精度,所述红外探测模块20对包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的难以产生响应而无法探测到人体的静态存在特征,因而以所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,所述微波探测模块30实现对所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的准确探测,从而实现对人体的静态存在特征的准确探测,并在特定场景下,如所述存在探测装置被应用于卧室、客厅、办公室等室内环境的状态,静态存在特征存在的探测范围对应于人体大概率以静态存在的区域,例如床、沙发和办公桌等,因而基于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定,所述红外探测盲区能够被精确界定在人体大概率以静态存在的区域,以基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30的探测结果的组合判断,实现对人体于所述目标探测区域的位置和状态的准确探测。
具体地,参考图6,其中所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以微波对与人体移动动作相对应的活动存在特征和/或与人体心跳、呼吸类微动作相对应的静态存在特征的探测包括以下步骤:
(a)发射对应于一激励信号频率的至少一微波波束;
(b)接收所述微波波束被相应物体反射形成的一反射回波而生成相应的回波信号;
(c)以混频检波的方式基于所述激励信号与所述回波信号之间的频率/相位差异生成一多普勒中频信号,以基于所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈探测人体存在;和/或,
(d)基于所述多普勒中频信号的频率随时间的变化转换所述多普勒中频信号为所述波动信号,即所述波动信号为所述多普勒中频信号的频率随时间的变化信号;以及
(e)以滤波的方式选择所述波动信号中所述特定频率范围的所述波动信号,其中所述特定频率范围处于小于120Hz的频率范围内,即所述特定频率范围的集合为小于120Hz的频率范围的集合的子集,以基于所述特定频率范围的所述波动信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对与人体心跳、呼吸类微动作相对应的静态存在特征的反馈探测人体存在。
值得一提的是,在以模拟滤波的方式选择所述波动信号中所述特定频率范围的所述波动信号时,相应模拟滤波电路被配置为包括电容、电阻、电感以及集成滤波电路组合的模拟滤波器,其中所述模拟滤波器的类型不受限制,所述模拟滤波器可以选自由LC和RC中的一种或组合所组成的低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器、介质滤波器、有源滤波器、无源滤波器或是其他本领域技术人员已知的模拟滤波器中的一种或多种的组合;在以数字滤波的方式选择所述波动信号中所述特定频率范围的所述波动信号时,相应数字滤波电路被配置为包括一ADC转换模块、一中央处理器以及一DAC转换模块的一数字低通滤波器,其中所述ADC转换模块、所述中央处理器以及所述DAC转换模块被相互可通信地连接,所述中央处理器提供运行数字滤波器算法的硬件环境;或者,所述ADC转换模块和所述DAC转换模块被内置于所述中央处理器。本领域技术人员应该理解的是,所述数字滤波器的具体硬件配置及算法不受限制,例如但不限于,所述数字滤波器被设置为支持相应算法软件运行的MCU,DSP,FPGA,外部高精度ADC集成芯片,带运算放大器组成的数字逻辑单元芯片或是本领域技术人员已知的芯片中的一种或是多种的组合,其中相应的算法包括但不限于巴特沃斯(Butterworth filter)算法,傅立叶(FFT/DFT)算法、卡尔曼滤(KalmanFilter)算法、有限脉冲响应滤波器、非递归型滤波器(FIR)算法、用希尔伯特黄变换(HHT),线性系统变换、小波变换、无限脉冲响应滤波器、递归型滤波器(IIR)算法或是本领域技术人员已知的算法中的一种或是多种。
可以理解的是,其中在所述步骤(c)中,所述多普勒中频信号的频率对应于相应物体的运动速度,以当于所述步骤(d)中,基于所述多普勒中频信号的频率随时间的变化转换所述多普勒中频信号为所述波动信号后,所述波动信号在幅度上的波动对应于相应物体的运动速度随时间的波动,对应在相应物体为人体而以所述波动信号表征人体动作时,所述波动信号在幅度上的一个波动对应于人体始末相对速度趋于零的一个动作,如人体吸气动作引起的一次胸腔扩张动作,即所述波动信号的波动频率对应于相应动作的频率,如此以在所述步骤(e)中,由于所述特定频率范围处于小于120Hz的频率范围内,对应所述特定频率范围的所述波动信号为低频信号,则对所述特定频率范围的所述波动信号的高倍率放大不会影响特定频率范围的所述波动信号准确性,对应使得所述波动信号中与所述特定频率范围的人体静态存在特征相对应的波动允许通过高倍率放大的方式被识别,从而基于对所述特定频率范围的选择实现对与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的静态存在特征的独立精准探测排除有效探测空间的环境干扰,以基于人体呼吸和/或心跳动作对生命特征的体现,对人体存在与否的状态进行准确探测。
优选地,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于50Hz的频率范围内而处于电磁静默频率,对应所述特定频率范围的所述波动信号为极低频信号,则对所述特定频率范围的所述波动信号的高倍率放大不会影响特定频率范围的所述波动信号准确性,对应使得所述波动信号中与所述特定频率范围的人体静态存在特征相对应的波动允许通过高倍率放大的方式被识别,从而基于对所述特定频率范围的选择实现对与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的静态存在特征的独立精准探测排除有效探测空间的环境干扰,以基于人体呼吸和/或心跳动作对生命特征的体现,对人体存在与否的状态进行准确探测。
值得一提的是,所述多普勒中频信号的幅度直接关联于被运动的物体反射形成的所述反射回波的能量大小和相应所述回波信号与所述激励信号的频率或相位差值大小,对应所述多普勒中频信号的幅度正比于相应物体的运动反射面面积和运动速度,并反比于该物体在所述存在探测装置的探测方向与所述存在探测装置之间的距离,其中通过等效大幅减小相应物体的运动反射面面积的方式,相应物体的运动反射面面积和运动速度的变化对所述多普勒中频信号的幅度的影响程度被削弱,对应所述多普勒中频信号的幅度和该物体在所述存在探测装置的探测方向与所述存在探测装置之间的距离的反比比例被相对提升,则对所述多普勒中频信号的幅度的相应阈值设定主要对应于对活动存在特征的探测距离的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行为和反射行为造成的衰减等效于在探测距离上的减少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目标探测区域的活动存在特征在所述多普勒中频信号中具有相对较低的幅度,从而允许基于对所述多普勒中频信号的幅度的相应阈值设定被屏蔽,因此,当于所述步骤(c)中以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈探测人体存在与否时,所述存在探测装置基于所述多普勒中频信号对活动存在特征的有效探测空间能够依所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值阈值设定被精确界定而与相应的目标探测区域相匹配,从而消除非目标探测区域的环境干扰,如基于微波的穿透特性和反射特性穿墙漫延和反射/漫射漫延而成的非目标探测区域的活动存在特征的干扰,如此以基于所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈准确探测人体存在。
此外,通过等效大幅减小相应物体的运动反射面面积的方式,对应所述多普勒中频信号中与人体移动动作相对应的活动存在特征的幅度跨度被缩窄,如此以有利于基于所述多普勒中频信号中对应活动存在特征的幅度跨度,依所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值阈值设定排除有效探测空间的环境动作干扰,即提高了所述多普勒中频信号与所述目标探测区域内的活动存在特征的关联度而能够准确反馈所述目标探测区域内与人体移动动作相对应的活动存在特征而排除所述目标探测区域的环境动作干扰。
具体地,在本发明的这一实施例中,其中通过对所述激励信号的占空比设置,具体设置所述激励信号为脉冲工作时间小于1秒且占空比低于10%的断续信号,以形成所述微波探测模块30对所述微波波束的断续发射而形成对相应物体的运动反射面面积的等效减小,从而有利于基于对所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值阈值设定排除有效探测空间的环境动作干扰和形成对活动存在特征的有效探测空间的精确界定,即在对活动存在特征的有效探测空间与相应的目标探测区域相匹配的状态抵抗所述目标探测区域之外的环境干扰和所述目标探测区域的环境动作干扰,进一步保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
值得一提的是,其中在同样的距离限制下,相应波动信号的幅度直接关联于人体的动作幅度,其中由于人体心跳和/或呼吸动作具有较窄的幅度跨度,在所述激励信号为脉冲工作时间小于1秒且占空比低于10%的断续信号的状态,所述波动信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上对应人体心跳和/或呼吸动作幅值跨度被进一步降低,则对所述波动信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值阈值设定主要对应于对与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的静态存在特征的探测距离的界定,并且微波基于穿透特性和反射特性的穿透行为和反射行为造成的衰减等效于在探测距离上的减少,即基于微波的穿透特性和反射特性漫延而成的非目标探测区域的静态存在特征在所述波动信号中具有相对较低的波动幅度,从而允许基于对所述波动信号的幅度的相应阈值设定被屏蔽,因此微波探测模块30基于极低频率的所述波动信号对静态存在特征的探测范围能够依相应阈值设定被精确界定而消除非目标探测区域的静态存在特征的干扰,如基于微波的穿透特性和反射特性穿墙漫延和反射/漫射漫延而成的非目标探测区域的静态存在特征的干扰,并结合所述微波探测模块30和所述红外探测模块20的探测结果的组合判断,进一步保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
可以理解的是,其中在所述步骤(e)中,所述特定频率范围越窄,动作频率处于所述特定频率范围内的环境动作越少,则相应环境动作对所述波动信号的干扰概率越低,因此,为进一步提高所述特定频率范围的所述波动信号与人体心跳和/或呼吸类微动作的关联度,以保障所述特定频率范围的所述波动信号对与人体心跳和/或呼吸类微动作相对应的生命体征的反馈的准确度,所述特定频率范围优选地被设置处于小于1Hz的极低频率范围,其中由于人体呼吸动作的频率一般小于等于1Hz,即每秒呼吸动作的次数不足1次,所述波动信号中对应于人体呼吸动作的波动频率小于等于1Hz,则通过设置所述特定频率范围处于小于等于1Hz的极低频率范围的方式,所述特定频率范围得以被缩窄,其中由于动作频率小于等于1Hz的环境动作较少,相应环境动作对所述波动信号的干扰概率被降低,则所述特定频率范围的所述波动信号与人体呼吸类微动作的关联度被提高,并由于人体呼吸动作的动作幅度远高于人体心跳动作的动作幅度,所述特定频率范围的所述波动信号的幅度得以保障,如此以提高所述特定频率范围的所述波动信号与人体呼吸类微动作的关联度的同时保障所述波动信号的强度,从而有利于提高所述特定频率范围的所述波动信号对与人体呼吸类微动作相对应的生命体征的反馈的准确度。
也就是说,其中基于所述菲涅尔透镜21在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,和基于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定形成对所述红外探测区域的界定,所述红外探测模块20于所述红外探测区域对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果,所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以补偿所述红外探测模块30于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的径向方向的活动存在特征的低响应度缺陷,并能够进一步实现对所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的准确探测,如此以基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30的探测结果的组合判断实现对人体存在与否的准确探测,和在存在人体的状态对人体的位置和行为状态的判断,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性的同时,提升所述存在探测装置的智能化水平。
具体参考图5,其中在所述红外探测模块20获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块30进一步获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测区域,从而以所述微波探测模块30的探测结果作为对所述红外探测模块20的探测结果的确认,从而避免因受到热源、热气流的扰动而导致所述红外探测模块20的探测结果的不准确,保障所述存在探测装置的探测结果的准确性;进一步地,其中在所述红外探测模块20未获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块30获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测盲区;并且具体地,其中所述微波探测模块30允许获取活动存在特征和静态存在特征,其中在所述微波探测模块30未获取到活动存在特征的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块30获取包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类的静态存在特征的探测结果,并在所述微波探测模块30获取到静态存在特征的探测结果的状态,判断人体以静态状态位于所述红外探测盲区,并且可以理解的是,其中在所述红外探测模块20未获取到人体存在的探测结果的状态而所述微波探测模块30获取到活动存在特征的探测结果,判断人体以活动状态位于所述红外探测盲区。
值得一提的是,其中所述盲区界定介质22以可活动地方式被设置于所述红外探测模块20的分区视界,如此以基于活动调节所述盲区界定介质22的方式在所述红外探测模块20的分区视界形成所述盲区界定介质22的位置变化,形成对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的所述红外探测盲区的调整,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,其中鉴于对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,所述存在探测装置能够适应于不同的使用场景和使用需求,并实现对相应的探测区域实现智能化人体存在探测,提高所述存在探测装置的智能化水平。
具体参考图2A和图2B,所述存在探测装置的一应用场景被示意,在这一应用场景中,所述存在探测装置被应用于卧室之中,可以理解的是,人体位于卧室之中的活动大致可以分为休闲活动或者休息睡眠状态,同时,所述休息睡眠状态大概率位于特定的区域,如对应在这一应用场景中的床,因此,基于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定,在这一应用场景中,所述红外探测模块20于应用场景中被界定出一探测盲区,即所述红外探测盲区,并基于所述存在探测装置的安装位置活动调节所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界的位置,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调节,而将所述红外探测盲区界定在床的周围,从而在所述红外探测模块20获取到人体存在的探测结果和所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体以休闲活动的状态位于所述红外探测区域,即卧室中非床所在的区域,并在所述红外探测模块20未获取到人体存在的探测结果和所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测盲区,即床所在的区域,并基于所述微波探测模块30判断人体的状态,其中在所述微波探测模块30获取到活动存在特征,判断人体以休闲活动状态位于所述红外探测盲区,而在所述微波探测模块30未获取到活动存在特征的探测结果和获取到静态存在特征的探测结果的状态,判断人体以休息睡眠的状态位于所述红外探测盲区。
特别地,在图2A示例的这一应用场景中,所述盲区界定介质22被设置于所述红外探测模块20和所述菲涅尔透镜21之间,在本发明的一些实施例中,所述菲涅尔透镜21被设置于所述红外探测模块20和所述盲区界定介质22之间,使用者可以基于活动调节所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界的位置,进而简单易行地实现所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调节,从而使得所述存在探测装置能够被应用于多种使用场景和能够适应于不同的安装高度,并且使用者能够基于所述存在探测装置的使用场景的不同布局,例如家具的摆放位置等,基于活动调节所述盲区界定介质22而灵活且准确地调节所述红外探测区域和所述红外探测盲区,方便使用者使用并降低所述存在探测装置的安装调试成本,提高所述存在探测装置的实用性。
值得一提的是,其中所述存在探测装置允许基于人体于所述探测区域存在与否的状态,和在所述探测区域存在人体的状态对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断,控制至少一电气设备100的工作状态,以基于人体于所述探测区域存在与否的状态,和在所述探测区域存在人体的状态对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断智能化实现对所述电气设备100的情景模式的控制。
具体地,其中所述存在探测装置包括一通讯模块40,其中所述通讯模块40被通信连接于所述微波探测模块30和所述红外探测模块20,所述通讯模块40基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取的探测结果发送一控制信号,以控制所述电气设备100的工作状态,值得一提的是,在本发明的这一实施例中,所述通讯模块40以无线的方式发送所述控制信号,以使得所述存在探测装置适于以无线的方式实现与相应所述电气设备100或其他所述存在探测装置的组网,从而有利于简化所述存在探测装置的安装和维护检修,和实现所述存在探测装置的智能化应用场景。
示例地,所述电气设备100被实施为一灯具,其中所述存在探测装置基于人体于所述探测区域存在与否的判断结果控制所述灯具的工作状态,如基于人体存在于所述探测区域的判断结果控制所述灯具处于照明的状态和基于人体不存在于所述探测区域的判断结果控制所述灯具处于熄灭的状态,以基于人体于所述探测区域的存在与否的判断结果实现对所述电气设备的智能化控制。
进一步地,其中所述存在探测装置允许进一步基于对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断控制所述电气设备的工作状态,如基于人体存在所述红外探测区域的探测结果,或人体以活动状态存在于所述红外探测盲区的判断结果,或人体以静态状态存在于所述红外探测盲区的判断结果,或人体以活动状态进入所述探测区域的判断结果,控制相应的所述电气设备的情景模式以调节环境光照、湿度、温度等环境参数,从而实现对所述电气设备的智能化控制。
值得一提的是,其中基于所述盲区界定介质22的数量的调整,如设置间隔多个所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界,以于所述目标探测区域界定多个所述红外探测模块20的探测盲区,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定。
具体参考图3A和图3B,所述存在探测装置的另一应用场景被示意,在这一场景中,人体的所述休息睡眠状态大概率位于床和沙发,因此,在这一示例中,基于设置两个所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界,所述红外探测模块20于应用场景中被界定出两探测盲区,分别对应于应用场景中的床的周围和沙发的周围,从而在所述红外探测模块20获取到人体存在的探测结果和所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体以休闲活动的状态位于所述红外探测区域,即卧室中非床和沙发所在的区域,并在所述红外探测模块20未获取到人体存在的探测结果和所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测盲区,即床或沙发所在的区域,并基于所述微波探测模块30判断人体的状态,其中在所述微波探测模块30获取到存在活动特征,判断人体以休闲活动状态位于所述红外探测盲区,而在所述微波探测模块30未获取到活动存在特征的探测结果和获取到静态存在特征的探测结果,判断人体以休息睡眠的状态位于所述红外探测盲区,同时所述存在探测装置允许基于人体于所述探测区域存在与否的状态,和在所述探测区域存在人体的状态对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断,控制所述电气设备100的情景模式,如当判断以休息睡眠的状态位于所述红外探测盲区调低灯具的亮度和风扇的风力等。
也就是说,其中基于所述盲区界定介质22的数量的调整和/或活动调节所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界的位置,形成对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的调节,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,使得所述微波探测模块对人体存在的探测范围能够被精确调节,如此以保障所述存在探测装置的探测结果准确性,并能够基于对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定以对人体于所述探测区域的位置和行为状态的判断实现对所述电气设备的智能化控制,如此以提高所述存在探测装置的智能化水平。
特别地,在特定的安装环境下,具体在所述红外探测模块20的探测方向和所述微波探测模块30的探测方向被侧向设置的状态下,其中基于所述盲区界定介质22对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依人体于所述目标探测区域的分层存在位置识别人体的姿态,具体示例地,参考本发明的说明书附图之图4A和图4B所示,其中所述红外探测模块20的探测方向和所述微波探测模块30的探测方向被侧向设置,其中基于所述盲区界定介质22对所述红外探测盲区的界定,实现对所述目标探测区域的分层,具体在这一应用场景中,以所述红外探测盲区和所述红外探测区域于所述目标探测区域分层,其中所述红外探测盲区被界定低于所述红外探测区域,以基于所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取的探测结果识别人体于所述目标探测区域的分层存在位置,进而在这一应用场景中反映人体于所述目标探测区域的姿态,具体将所述红外探测盲区界定在人体躺卧的高度范围,所述红外探测区域界定在人体站立和/或坐态的高度范围,以在所述红外探测模块20获取到人体存在的探测结果的状态,识别人体以站立或坐态的姿态位于所述目标探测区域,其中在所述红外探测模块20未获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块30获取人体存在与否的探测结果的状态,并在所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,识别人体以躺卧的姿态位于所述目标探测区域,如此以实现对人体姿态的判断,其中所述存在探测装置进一步允许以人体于所述目标探测区域的姿态控制相应的所述电气设备的情景模式以调节环境光照、湿度、温度等环境参数,从而实现对所述电气设备的智能化控制,提高所述存在探测装置的智能化水平。
值得一提的是,其中所述红外探测模块20的数量为至少两个,其中各所述红外探测模块20的探测方向被侧向设置,以基于至少一所述盲区界定介质22对相应所述红外探测模块20的所述红外盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于所述目标探测区域的不同分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,提高依人体于所述目标探测区域的分层存在位置对人体的姿态进行识别的准确性,具体在图4A和图4B所示意的这一应用场景中,所述红外探测模块20的数量被设置两个,基于所述盲区界定介质22的设置形成对两所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定,进而允许进一步实现对所述红外探测区域的分层,具体地其中一所述红外探测模块20的安装位置高于另一所述红外探测模块20,其中对应命名安装位置高的所述红外探测模块20为第一红外探测模块,所述第一红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为第一红外探测区域,另一所述红外探测模块20为第二红外探测模块,所述第二红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为为第二红外探测区域,进而基于两所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取的探测结果识别人体于所述目标探测区域的分层存在位置的识别,反映人体于所述目标探测区域的姿态,具体在这一应用场景中,将所述红外探测盲区界定在人体躺卧的高度范围,所述第一红外探测区域界定在人体站立的高度范围,所述第二红外探测区域界定在人体坐态的高度范围,从而基于两所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取的探测结果识别人体的姿态,具体以所述第一红外探测模块获取到人体存在的探测结果的状态识别人体以站立的姿态位于所述目标探测区域,和在所述第一红外探测模块未获取到人体存在的探测结果的状态而在所述第二红外探测模块获取到人体存在的探测结果的状态识别人体以坐态的姿态位于所述目标探测区域,和在两所述红外探测模块20未获取到人体存在的探测结果的状态而在所述微波探测模块30获取到人体存在的探测结果的状态,识别人体以躺卧的姿态位于所述目标探测区域,如此以基于所述目标探测区域的不同分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,提高依人体于所述目标探测区域的分层存在位置对人体的姿态进行识别的准确性。
此外,还值得一提的是,其中基于所述盲区界定介质22的数量的调整和/或所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界的位置的活动调节实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,在对应于所述红外探测模块20的探测方向和所述微波探测模块30的探测方向被侧向设置的应用场景中,基于所述盲区界定介质22形成对所述目标探测区域的分层界定,所述存在探测装置适应于不同的应用场合,例如在检测老年人摔倒的应用场景中,通过界定所述红外探测区域部分覆盖人体躺卧的高度范围,如床的高度,并且基于相应的设置,在所述红外探测模块20瞬时未获取到人体存在的探测结果而所述微波探测模块30持续获取到人体存在的探测结果判断人体跌倒,从而以人体的姿态控制相应的电气设备,例如控制报警、发送警示指令等,如此以丰富所述存在探测装置的应用场景,提高所述存在探测装置的实用性。
进一步地,其中在特定的使用场景中,其中基于所述盲区界定介质22的数量的调整和/或所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界的位置的活动调节实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定,使所述红外探测区域覆盖人体于相应探测区域的进入或离开的区域,如在图2A或图3A示例的两应用场景中,所述红外探测区域覆盖卧室的门,从而鉴于人体于相应探测区域的进入或离开动作必定形成人体的跨区移动动作,所述存在探测装置能够基于相应的启动规则联动所述红外探测模块20和所述微波探测模块30,在保障探测结果的准确性的同时降低功耗。
具体地,参考本发明说明书附图之图7,其中所述存在探测装置具有一第一探测模式和一第二探测模式,其中在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块20基于所述菲涅尔透镜在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中在所述第二探测模式,所述存在探测装置以所述微波探测模块基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以补偿所述红外探测模块于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的径向方向的活动存在特征的低响应度缺陷,并能够进一步探测所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作,如此以基于所述第一探测模式和所述第二探测模式的联动实现对人体存在与否的准确探测,降低了所述第二探测模式对人体活动存在特征的高精度反馈导致的误触发,同时降低所述存在探测装置的平均功耗。
具体地,鉴于人体于相应探测区域的进入或离开动作必定形成人体的跨区移动动作,在所述存在探测装置基于所述第一探测模式获取到所述探测区域存在人体的探测结果转变至所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体的探测结果后,进入所述探测区域的人体位于所述红外探测盲区或离开所述探测区域的状态,所述存在探测装置仅在基于所述第一探测模式探测到所述探测区域存在人体至所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体后至少一次进入所述第二探测模式,则基于所述第二探测模式获取到所述探测区域存在人体的探测结果对应进入所述探测区域的人体位于所述红外探测盲区的状态,和所述探测区域不存在人体的探测结果对应进入所述探测区域的人体处于离开所述探测区域的状态,如此以降低所述存在探测装置的平均功耗并保障所述存在探测装置的探测结果的准确性同时提升所述存在探测装置的智能化水平。
也就是说,所述存在探测装置在被上电后工作于所述第一探测模式,其中当所述存在探测装置基于所述第一探测模式探测到所述探测区域存在人体时对应人体以活动状态存在/进入所述红外探测区域,并在后继,当所述存在探测装置基于所述第一探测模式探测到所述探测区域在连续的t1时长内不存在人体时,所述存在探测装置基于所述第二探测模式以所述探测区域存在人体的探测结果对应人体位于所述红外探测盲区,和以所述探测区域不存在人体的探测结果对应进入所述红外探测区域的人体处于离开所述红外探测区域的状态,并具体允许在所述微波探测模块对人体移动动作相对应的活动存在特征的探测结果为不存在时,基于所述微波探测模块获取到所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的探测结果对应位于所述红外探测盲区的人体处于静态的存在状态,如此以降低所述存在探测装置的平均功耗并保障所述存在探测装置的探测结果的准确性,和基于人体于所述探测区域存在与否的探测结果,以及在探测到所述探测区域的人体的位置和行为状态的判断智能化实现对所述电气设备的情景模式的控制。
具体地,所述存在探测装置包括一处理器模块10,其中当所述存在探测装置基于所述第一探测模式获取到所述探测区域存在人体的探测结果后触发所述处理器模块对t1时长的计时,和在t1时长内基于所述第一探测模式以所述探测区域存在人体的探测结果形成对t1时长的续延条件触发所述处理器模块续延对t1时长的计时(包括但不限于以当前时间节点为计时起点重置对t1时长的计时,和在t1时长之后的时间节点为计时起点重新计时t1时长),并在所述处理器模块10对t1时长的计时结束后(对应在续延的t1时长内基于所述探测区域不存在活动存在特征的探测结果未形成对t1时长的续延条件),所述存在探测装置受所述处理器模块10控制地进入所述第二探测模式,即仅在进入所述探测区域的人体全部离开所述红外探测区域的情况,所述存在探测装置才会进入所述第二探测模式,因而对一般室内使用场景,如办公室、会议室、卧室等室内使用场景,所述存在探测装置进入所述第二探测模式情景有限,如此以降低所述存在探测装置的平均功耗并保障所述存在探测装置的探测结果的准确性。
特别地,在保障所述存在探测装置对人体存在与否的探测准确性的同时,为进一步降低所述存在探测装置的平均功耗,其中在t1时长的计时结束后(对应在续延的t1时长内基于所述探测区域不存在活动存在特征的探测结果未形成对t1时长的续延条件),触发所述处理器模块10对t2时长的计时,其中所述第二探测模式受所述处理器模块10控制地于t2时长被触发进入至少一次,以基于此循环工作逻辑降低所述存在探测装置的平均功耗并实现对人体存在与否的准确探测,同时允许基于相应的判断规则依对人体活动存在特征和静态存在特征的探测同时判断人体于所述红外探测盲区的行为状态。
进一步地,其中进入所述第二探测模式的状态,所述第一探测模式被维持,从而保障所述存在探测装置的探测结果的准确性,并能够进一步降低所述存在探测装置的平均功耗。
具体地,在所述存在探测装置被接入电源的状态,所述处理器模块10被供电连接于相应电源,如电池或市电,所述红外探测模块20被通信连接于所述处理器模块10和被供电连接于所述电源,如以与所述电源直接电性相连的状态被供电连接于所述电源,或以经所述处理器模块10被所述电源供电的状态被供电连接于所述电源,其中所述微波探测模块30被通信连接于所述处理器模块10和受所述处理器模块10控制地被供电连接于所述电源,示例地,所述微波探测模块30与所述电源之间以受一开关11通断控制的状态设置有所述开关11,例如但不限于电控开关、继电器、三极管、MOS管以及可控硅等,其中所述开关11被电性连接于所述处理器模块10并受所述处理器模块10控制地通断,可选地,所述微波探测模块30经所述处理器模块10被供电连接于所述电源,以受所述处理器模块10控制地被供电和/或被激励。
也就是说,所述存在探测装置在被上电后工作于所述第一探测模式,其中当所述处理器模块10基于相应的阈值设置以所述红外探测模块20获取到所述探测区域存在人体探测结果时,所述处理器模块10触发对t1时长的计时并判断人体以活动状态进入(存在)所述红外探测区域,其中在t1时长内,所述处理器模块10基于所述第一探测模式以所述探测区域存在人体的探测结果形成对t1时长的续延条件而续延对t1时长的计时,并判断人体以活动状态存在于所述探测区域,在后继,当所述处理器模块10基于所述红外探测模块20获取所述探测区域在连续的t1时长内不存在于人体的探测结果时,所述处理器模块10触发对t2时长的计时并于t2时长内控制所述微波探测模块30至少启动一次,其中所述处理器模块10基于相应的阈值设置以所述微波探测模块30获取到所述探测区域存在人体的探测结果时判断人体存在于所述红外探测盲区,和以所述探测区域不存在人体的探测结果判断进入所述红外探测区域的人体处于离开所述红外探测区域的状态,并具体允许在所述微波探测模块30对人体移动动作相对应的活动存在特征的探测结果为不存在时,基于所述微波探测模块30获取到所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作的探测结果对应位于所述红外探测盲区的人体处于静态的存在状态,可以理解的是,其中在所述微波探测模块30获取到活动存在特征的探测结果则对应位于所述红外探测盲区的人体处于活动的存在状态。
值得一提的是,其中在所述第二探测模式,当所述处理器模块10基于相应的阈值设置以所述微波探测模块30获取到所述探测区域存在人体的探测结果判断人体存在于所述红外探测盲区,以及在后续,当所述处理器模块10基于相应的阈值设置以所述红外探测模块20获取到所述探测区域存在人体的探测结果时判断人体移动至所述红外探测区域,如此以在上述循环工作逻辑下,基于相应的判断规则依所述第一探测模式和所述第二探测模式对人体存在与否的探测同时判断人体于所述探测区域的位置和行为状态,如以活动状态进入(存在)所述红外探测区域的行为状态,以活动状态存在于所述红外探测盲区的行为状态,以静态状态存在于所述红外探测盲区的行为状态,自静态状态转变为活动状态存在于所述探测区域的行为状态,以及离开所述探测区域的行为状态。
可以理解的是,所述红外探测模块20基于所述菲涅耳透镜21对所述探测区域的分区以探测所述探测区域内的人体的跨区动作,则所述红外探测模块20的精度越高,越能够减少所述处理器模块10对t2时长的计时的触发频率,从而有利于降低所述存在探测装置的平均功耗,然而现有红外传感器虽然具有较低的工作电流,一般为30uA~50uA,但其探测精度无法满足静态状态下的人体存在探测,包括在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的相对静态的存在状态,而本发明通过对所述第二探测模式依上述循环工作逻辑的启动和关闭,在保障所述存在探测装置的探测结果的稳定性的同时,能够降低所述存在探测装置的平均功耗。
也就是说,其中所述存在探测装置在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块20基于所述菲涅尔透镜21在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,和基于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定形成对所述红外探测区域的界定,于所述红外探测区域对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果,和在所述第二探测模式,所述存在探测装置以所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,并能够进一步探测所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作,同时基于所述盲区界定介质22的数量的调整和/或所述盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界的位置的活动调节和所述第二探测模式的进入规则,所述存在探测装置的探测范围能够被精确控制,所述存在探测装置的平均功耗能够被降低,并能够实现对人体存在与否的准确探测,以及在所述探测区域存在人体的位置和行为,允许基于相应的判断规则依所述第一探测模式和所述第二探测模式对人体存在与否的探测同时判断人体于所述探测区域的位置和行为状态。
进一步地,所述处理器模块10对t2时长的计时优选地被延时触发,即在所述处理器模块10对t1时长的计时结束后,延时触发对t2时长的计时,以通过对t2时长的计时的延时触发,避免所述红外探测区域内人体的短暂静态状态和频繁进出行为对t2时长的计时的频繁触发,即在延时期间,当所述处理器模块10基于相应的阈值设置以所述红外探测模块20获取到所述探测区域存在活动存在特征的探测结果后触发对t1时长的计时,对应避免了对所述第二探测模式的频繁触发而进一步降低所述存在探测装置的平均功耗,并能够保持t1时长于适宜的时间长度以保障所述存在探测装置基于所述第一探测模式对人体行为状态的及时反馈。
值得一提的是,所述存在探测装置仅在所述处理器模块10基于相应的阈值设置以所述红外探测模块20从获取到所述探测区域存在人体的探测结果,至获取到人体在连续的t1时长内不存在于所述探测区域的探测结果后,触发对t2时长的计时,即仅在进入所述红外探测区域的人体全部离开所述红外探测区域的情况,所述第二探测模式才会于t2时长被触发进入,因此加长对t1时长的设置有利于避免对t2时长的计时的频繁触发而有利于降低所述存在探测装置的平均功耗,然而过长的t1时长设置不利于所述存在探测装置基于所述第一探测模式对人体活动状态的及时反馈而无法基于人体行为状态实现对相应电气设备的实时控制,因此,在本发明的这个变形实施例中,t1时长优选地被设置大于等于5秒,以在保障所述存在探测装置基于所述第一探测模式对人体行为状态的及时反馈的同时,有利于减少对所述第二探测模式的频繁启动而降低所述存在探测装置的平均功耗。
进一步地,t2时长优选地被设置小于等于1分钟,以在降低所述存在探测装置的平均功耗的同时保障所述存在探测装置于所述第二探测模式对人体于所述探测区域存在与否的探测结果的准确性,则以所述存在探测装置在所述第一探测模式下具有100uA的工作电流,和在所述第二探测模式下具有25mA的工作电流为例,当t2时长被设置为10秒的状态,即便对所述第二探测模式的启动触发以每24小时被触发60次为例,所述存在探测装置具有273uA的平均工作电流,即进一步以容量为3000mAh的电池为例,在所述存在探测装置以该电池为电源的状态,所述存在探测装置理论上可工作457天,因而不需要频繁地充电或更换电池而适应于电池供电。
值得一提的是,在所述存在探测装置被接入电池的状态,所述存在探测装置优选地被设置采用双电池供电,具体以其中一电池对所述红外探测模块20供电和以另一电池对所述微波探测模块30供电,以在所述存在探测装置对直流供电和脉冲供电的双重需求下,基于双电池供电形态简化所述存在探测装置的电路设计。
也就是说,由于所述红外探测模块20的供电需要稳定的电压环境,而所述微波探测模块30工作在窄脉冲模式下,其瞬态工作电流变化较大,所述微波探测模块30的瞬态工作电流的突然变化,会影响所述红外探测模块20的供电网络的稳定性,同时,在所述存在探测装置采用单电池供电的状态,工作在脉冲模式下的所述微波探测模块30的瞬态工作电流变化较大,单电池的瞬态工作电流急剧变化,导致单电池供电的电压下降,并有可能低于所述红外探测模块20供电所需要电压值,导致所述红外探测模块20工作不稳定而产生探测精度低和探测不准确的缺陷,因此,所述存在探测装置优选地被设置采用双电池供电,如以其中一电池对所述微波探测模块30独立供电,或以其中一电池作为脉冲供电电源对所述微波探测模块30的射频部分独立供电,以减少工作于脉冲状态的微波输出电路对其他电路的影响,从而有利于保障所述红外探测模块20的供电网络的稳定性。
特别地,如前所述,其中所述存在探测装置以所述红外探测模块20基于所述菲涅尔透镜21在所述存在探测装置的探测方向的切向方向对所述目标探测区域的分区,和基于所述盲区界定介质22对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的界定形成对所述红外探测区域的界定,于所述红外探测区域对所述目标探测区域内的人体在所述存在探测装置的探测方向的切向方向的跨区动作的反馈获取人体的存在与否的探测结果,和以所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以所述多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的高精度反馈,和/或以所述波动信号对所述特定频率范围的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,以补偿所述红外探测模块20于所述红外探测区域对所述存在探测装置的探测方向的径向方向的活动存在特征的低响应度缺陷,并能够进一步探测所述红外探测盲区内的包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类微动作,同时基于所述盲区界定介质20的数量的调整和/或所述盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界的位置的活动调节,所述存在探测装置的探测范围能够被精确控制,能够实现对人体存在与否的准确探测,以及在所述探测区域存在人体的位置和行为,允许基于相应的判断规则依所述第一探测模式和所述第二探测模式对人体存在与否的探测同时判断人体于所述探测区域的位置和行为状态,实现对人体存在位置的判断而进一步细化对人体行为状态的判断,以适应于不同应用场景的智能化控制。
为进一步理解本发明,本发明还提供一存在探测装置的探测范围界定方法,其中所述存在探测装置包括一红外探测模块20和一微波探测模块30,所述存在探测装置的探测范围界定方法包括以下步骤:
(A)可活动地设置至少一盲区界定介质22于所述红外探测模块20的分区视界,其中所述红外探测模块20基于菲涅耳透镜21对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体的跨区移动的反馈获取人体存在与否的探测结果,所述微波探测模块30基于多普勒效应原理以对应所述激励信号和所述回波信号之间的频率/相位差异的一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对相应频率的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中以所述红外探测模块20于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区;
(B)以活动调节所述盲区界定介质22的方式在所述红外探测模块20的分区视界形成所述盲区界定介质22的位置变化,以形成对所述红外探测模块20于所述目标探测区域的探测盲区的调整,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定。
值得一提的是,其中所述红外探测模块20的探测方向和所述微波探测模块30的探测方向被侧向设置,其中基于所述盲区界定介质22对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依所述红外探测模块20和所述微波探测模块30获取的探测结果的组合判断,识别人体于所述目标探测区域的分层存在位置,从而识别人体于所述目标探测区域的姿态。
本领域的技术人员应理解,上述描述及附图中所示的本发明的实施例只作为举例而并不限制本发明。本发明的目的已经完整并有效地实现。本发明的功能及结构原理已在实施例中展示和说明,在没有背离所述原理下,本发明的实施方式可以有任何变形或修改。
Claims (24)
1.存在探测装置,其特征在于,包括:
一红外探测模块,所述红外探测模块基于一菲涅耳透镜对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体的跨区移动的反馈获取人体存在与否的探测结果;
一微波探测模块,所述微波探测模块允许被一激励信号激励而发射对应于所述激励信号的频率的至少一微波波束,和接收所述微波波束被相应物体反射形成的一反射回波而生成相应的回波信号而对所述目标探测区域进行探测,以基于多普勒效应原理以对应所述激励信号和所述回波信号之间的频率/相位差异的一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对相应频率的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中以所述红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区;以及
至少一盲区界定介质,其中所述盲区界定介质被设置于所述红外探测模块的分区视界,以形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的所述红外探测盲区的界定,进而基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,在所述红外探测模块未获取到人体存在的探测结果的状态,以所述微波探测模块的探测结果反馈所述红外探测盲区的人体存在特征,从而基于所述盲区界定介质对所述红外探测盲区的界定,实现对所述微波探测模块的探测范围的界定。
2.根据权利要求1所述的存在探测装置,其中所述存在探测装置基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,实现对人体于所述目标探测区域的存在位置的识别。
3.根据权利要求2所述的存在探测装置,其中所述红外探测模块的探测方向和所述微波探测模块的探测方向被侧向设置,其中基于所述盲区界定介质对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依人体于所述目标探测区域的分层存在位置识别人体的姿态。
4.根据权利要求3所述的存在探测装置,其中所述红外探测模块的数量为至少两个,其中各所述红外探测模块的探测方向被侧向设置,以基于至少一所述盲区界定介质对相应所述红外探测模块的所述红外盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于所述目标探测区域的不同分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,提高依人体于所述目标探测区域的分层存在位置对人体的姿态进行识别的准确性。
5.根据权利要求2所述的存在探测装置,其中在所述红外探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块进一步获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测区域。
6.根据权利要求5所述的存在探测装置,其中在所述红外探测模块未获取到人体存在的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取人体存在与否的探测结果,并在所述微波探测模块获取到人体存在的探测结果的状态,判断人体位于所述红外探测盲区。
7.根据权利要求6所述的存在探测装置,其中在所述微波探测模块未获取到活动存在特征的探测结果的状态,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取包括人体静态肢体动作和/或呼吸和/或心跳动作类的静态存在特征的探测结果,并在所述微波探测模块获取到静态存在特征的探测结果的状态,判断人体以静态状态位于所述红外探测盲区。
8.根据权利要求1所述的存在探测装置,其中所述盲区界定介质被设置于所述红外探测模块和所述菲涅尔透镜之间。
9.根据权利要求1所述的存在探测装置,其中所述菲涅尔透镜被设置于所述红外探测模块和所述盲区界定介质之间。
10.根据权利要求1所述的存在探测装置,其中所述微波探测模块对人体存在的探测包括以下步骤:
(a)发射对应于所述激励信号频率的所述微波波束;
(b)接收所述微波波束被相应物体反射形成的所述反射回波而生成相应的所述回波信号;
(c)以混频检波的方式基于所述激励信号与所述回波信号之间的频率/相位差异生成所述多普勒中频信号,以基于所述多普勒中频信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈探测人体存在;和/或,
(d)基于所述多普勒中频信号的频率随时间的变化转换所述多普勒中频信号为所述波动信号,即所述波动信号为所述多普勒中频信号的频率随时间的变化信号;
(e)以滤波的方式选择所述波动信号中所述特定频率范围的所述波动信号,其中所述特定频率范围处于小于120Hz的频率范围内,即所述特定频率范围的集合为小于120Hz的频率范围的集合的子集,以基于所述特定频率范围的所述波动信号在频率谱、能量谱、功率谱或幅度上的相应幅值对所述特定频率范围的人体动作的反馈探测人体存在。
11.根据权利要求10所述的存在探测装置,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于50Hz的频率范围内。
12.根据权利要求11所述的存在探测装置,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于5Hz的频率范围内。
13.根据权利要求12所述的存在探测装置,其中所述特定频率范围被设定处于小于等于1Hz的频率范围内。
14.根据权利要求1所述的存在探测装置,其中所述存在探测装置包括一处理器模块,所述存在探测装置具有一第一探测模式和一第二探测模式,所述红外探测模块和所述微波探测模块被通信连接于所述处理器模块,其中在所述第一探测模式,所述存在探测装置以所述红外探测模块获取人体存在与否的探测结果,其中在所述第二探测模式,所述存在探测装置以所述微波探测模块获取人体存在与否的探测结果,其中在所述存在探测装置接通电源而被上电的状态,所述红外探测模块被供电,对应所述存在探测装置工作于所述第一探测模式,其中所述微波探测模块受所述处理器模块控制地被供电/被激励,其中所述处理器模块被设置基于所述红外探测模块探测到所述红外探测区域存在人体的探测结果形成对t1时长的续延条件而续延对t1时长的计时,并在t1时长的计时结束后计时t2时长,和在t2时长内基于对所述微波探测模块的供电/激励控制至少启动/唤醒一次所述微波探测模块而进入所述第二探测模式。
15.根据权利要求14所述的存在探测装置,其中所述处理器模块被设置基于对t1时长的计时的结束延时触发对所述微波探测模块的启动/唤醒控制。
16.根据权利要求15所述的存在探测装置,其中在所述第二探测模式,所述第一探测模式被维持。
17.根据权利要求14所述的存在探测装置,其中所述存在探测装置被设置采用双电池供电,以在所述存在探测装置被接入电池的状态以其中一电池对所述红外探测模块供电和以另一电池对所述微波探测模块供电。
18.根据权利要求14所述的存在探测装置,其中所述处理器模块被设置于t2时长的计时过程中基于所述第二探测模式探测到所述探测区域存在人体的探测结果形成对t2时长的续延条件而续延t2时长。
19.根据权利要求18所述的存在探测装置,其中所述处理器模块被设置于t2时长的计时过程中基于所述第二探测模式探测到存在人体的探测结果延时重置对t2时长的计时以形成对t2时长的续延而断续进入所述第二探测模式。
20.根据权利要求1至19中任一所述的存在探测装置,其中所述红外探测模块和所述微波探测模块的安装设置方式满足所述红外探测模块的探测空间和所述微波探测模块的探测空间具有交错的空间。
21.根据权利要求20所述的存在探测装置,其中所述盲区界定介质以可活动地方式被设置于所述红外探测模块的分区视界。
22.根据权利要求21所述的存在探测装置,其中所述存在探测装置包括一通信模块,所述红外探测模块和所述微波探测模块被通信连接于所述通讯模块,所述通讯模块基于所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果发送一控制信号,以控制至少一电气设备的工作状态。
23.存在探测装置的探测范围界定方法,其特征在于,所述存在探测装置包括一红外探测模块和一微波探测模块,所述存在探测装置的探测范围界定方法包括以下步骤:
(A)可活动地设置至少一盲区界定介质于所述红外探测模块的分区视界,所述红外探测模块基于菲涅耳透镜对一目标探测区域的分区,对所述目标探测区域内的人体的跨区移动的反馈获取人体存在与否的探测结果,所述微波探测模块基于多普勒效应原理以对应所述激励信号和所述回波信号之间的频率/相位差异的一多普勒中频信号对与人体移动动作相对应的活动存在特征的反馈,和/或以所述多普勒中频信号的频率随时间的变化所形成的一波动信号在幅度上的波动频率对相应频率的动作的反馈获取人体存在与否的探测结果,其中以所述红外探测模块于所述目标探测区域形成的探测区域为该所述红外探测模块的红外探测区域,所述红外探测区域以外的所述目标探测区域为该所述红外探测模块的红外探测盲区;
(B)以活动调节所述盲区界定介质的方式在所述红外探测模块的分区视界形成所述盲区界定介质的位置变化,以形成对所述红外探测模块于所述目标探测区域的所述红外探测盲区的调整,从而实现对所述红外探测区域和所述红外探测盲区的调整和界定。
24.根据权利要求23所述的存在探测装置的范围界定方法,其中所述红外探测模块的探测方向和所述微波探测模块的探测方向被侧向设置,其中基于所述盲区界定介质对所述红外探测盲区的界定,形成所述红外探测区域和所述红外探测盲区于所述目标探测区域的侧向分层排布,以基于相应分层高度与处于不同姿态下的人体高度的对应关系,依所述红外探测模块和所述微波探测模块获取的探测结果的组合判断,识别人体于所述目标探测区域的分层存在位置,从而识别人体于所述目标探测区域的姿态。
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