CN207020794U - 人体检测设备 - Google Patents

Abstract

一种人体检测设备，包括热释电感应单元、无线通信检测单元与物联网网关：所述热释电感应单元用于感应处于运动状态的人体，并将感应信号输出至所述物联网网关；所述无线通信检测单元用于检测无线通信设备，并将检测信号输出至所述物联网网关；所述物联网网关用于根据所述感应信号与所述检测信号判断并输出人体检测信号，并实现所述人体检测设备与外部通信网络之间的数据传输交换。本实用新型提供了一种准确度、性价比与时效性俱佳的人体检测设备。

Description

人体检测设备

技术领域

本实用新型属于人体感应检测技术领域，具体地来说，是一种人体检测设备。

背景技术

随着科技的发展与社会信息化的加深，物联网应用日益广泛，已深入社会生活的各个方面。在物联网应用中，最基础也是最重要的技术之一，就是如何实现对人的准确检测。

现有的人体检测方案主要有以下形式，包括摄像头图像采集检测、人体动态感应识别、红外热成像检测、WiFi连接检测等。以上方案在某些方面可实现人体检测，但亦各有弊端。

摄像头图像采集检测较为直观，但设备建造与维护成本高昂，且具有一定的时滞；人体动态感应识别同步性较佳，但仅适用于动态场景；红外热成像检测成本高昂，难以推广普及；WiFi识别对信号要求严格，且信号强弱分布不均，容易因干扰而造成定位不准。

综合而言，物联网应用对人体检测的准确度、性价比与时效性均具有较高的要求，现有技术尚难满足。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种人体检测设备，具有较佳的准确度、性价比与时效性，满足物联网应用的严苛要求。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种人体检测设备，包括热释电感应单元、无线通信检测单元与物联网网关：

所述热释电感应单元用于感应处于运动状态的人体，并将感应信号输出至所述物联网网关；

所述无线通信检测单元用于检测无线通信设备，并将检测信号输出至所述物联网网关；

所述物联网网关用于根据所述感应信号与所述检测信号判断并输出人体检测信号，并实现所述人体检测设备与外部通信网络之间的数据传输交换。

作为上述技术方案的改进，所述热释电感应单元包括热释电传感器，所述热释电传感器具有热释电介质。

作为上述技术方案的进一步改进，所述热释电传感器为多个并分散布置。

作为上述技术方案的进一步改进，所述人体检测设备设于需要检测的目标区域内：

仅当所述热释电感应单元向所述物联网网关输出所述感应信号时，所述物联网网关判断用户位于所述目标区域内。

作为上述技术方案的进一步改进，当所述目标区域为具有入口的室内空间时，所述无线通信检测单元设于所述目标区域远离所述入口的一侧，所述热释电感应单元设于所述目标区域接近所述入口的一侧。

作为上述技术方案的进一步改进，所述物联网网关具有感应数据处理器，所述感应数据处理器用于根据所述感应信号而计算人体与所述热释电感应单元的距离。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无线通信检测单元采用的无线传输协议为Wireless Fidelity或蓝牙传输协议或MacBee协议。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无线通信检测单元采用WirelessFidelity时，其具有WiFi路由器。

作为上述技术方案的进一步改进，所述物联网网关具有检测数据处理器，所述检测数据处理器用于根据所述检测信号的强弱而计算人体与所述无线通信检测单元的距离。

作为上述技术方案的进一步改进，所述无线通信设备包括智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备。

本实用新型的有益效果是：

(1)具有热释电感应单元，可通过红外感应而感应判断人体的运动状态，用于检测人体于目标区域内的进入、离开与域内移动，实现对目标区域的动态检测；

(2)具有无线通信检测单元，通过无线通信网络检测可识别的无线通信设备，根据无线通信设备的有无变化判断持有无线通信设备的人体的有无与移动状态，即于人体处于静态时亦不会丢失信号；

(3)具有物联网网关，通过采集热释电感应单元的感应信号与无线通信检测单元的检测信号，综合判断人体与无线通信设备的有无与状态，实现对目标区域内人体的动静态综合检测；

(4)具有上述结构的人体检测设备，既具有双重信号判断的准确度，且基于应用成本较低的实施部件，同时检测手段反应及时迅速，准确度、性价比与时效性俱佳。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施例1提供的人体检测设备的第一连接关系图；

图2是本实用新型实施例1提供的人体检测设备的第二连接关系图；

图3是本实用新型实施例1提供的人体检测设备的第三连接关系图。

主要元件符号说明：

100-人体检测设备，010-热释电感应单元，020-无线通信检测单元，030-物联网网关，031-感应数据处理器，032-检测数据处理器。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对人体检测设备进行更全面的描述。附图中给出了人体检测设备的优选实施例。但是，人体检测设备可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对人体检测设备的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在人体检测设备的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请结合参阅图1～2，人体检测设备100包括热释电感应单元010、无线通信检测单元020与物联网网关030。

其中，热释电感应单元010用于感应处于运动状态的人体，并将感应信号输出至物联网网关030。

优选地，热释电感应单元010包括热释电传感器，热释电传感器具有热释电介质。

热释电传感器又称人体红外传感器，利用热释电材料的热释电效应制成。其中，压电陶瓷类电介质是较为常用的热释电材料。当热释电材料受到人体发出的红外辐射而温度升高时，表面电荷将减少，相当于释放了一部分电荷，故称为热释电。释放电荷经放大器可转换为电压输出，从而使红外辐射的变化得以检测，以检测处于运动状态的人体。

需要注意的是，当红外辐射继续作用于热释电元件，热释电材料的表面电荷达到平衡时，便不再释放电荷。换言之，当人体保持不动时，热释电材料不释放电荷。因此，热释电传感器不能探测恒定的红外辐射，仅可检测运动中的人体。

优选地，热释电感应单元010具有多个热释电传感器，且多个热释电传感器分散布置于目标区域内，以增加目标区域内的热释电传感器密度，改善红外感应的灵敏度与可判断性。

人体检测设备100包括还包括无线通信检测单元020，无线通信检测单元020用于检测无线通信设备，并将检测信号输出至物联网网关030。具体地，检测信号采用可供传输的信号形式输出，以便物联网网关030进行接收识别。

其中，无线通信检测单元020为采用任一无线通信协议的硬件模块，通过无线通信网络而可匹配连接采用同一无线通信协议的无线通信设备，并将连接结果作为检测信号而输出。

无线通信检测单元020可采用多种无线通信协议，并具有相应的数据传输模块。在一个较佳的实施例中，无线通信检测单元020采用的无线传输协议为Wireless Fidelity。具体地，无线通信检测单元020具有WiFi硬件模块，用于实现WiFi连接。相应地，物联网网关030可支持Wireless Fidelity通信，以保证物联网网关030与无线通信检测单元020之间的数据交换通道畅通。

Wireless Fidelity(简称为WiFi)是一种允许电子设备连接到一个无线局域网(WLAN)的技术，通常使用2.4G UHF或5G SHF ISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。

在一个示范性的实施例中，无线通信检测单元020为WiFi路由器。WiFi路由器(Router)是用于连接无线局域网与物联网网关030的设备，它会根据信道的情况自动选择和设定路由，以最佳路径按前后顺序发送信号。具有WiFi模块的无线通信设备，例如是智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备(如手环、项链等)等，可通过无线局域网(WiFi)而连接于WiFi路由器上，实现多个无线通信设备的同时检测连接。

在另一个实施例中，无线通信检测单元020采用的无线传输协议为蓝牙传输协议。具体地，无线通信检测单元020具有蓝牙模块，集成实现蓝牙通信功能。

蓝牙(Bluetooth)是一种无线技术标准，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换(使用2.4—2.485GHz的ISM波段的UHF无线电波)。

在另一个实施例中，无线通信检测单元020还可以采用MacBee协议。相应地，物联网网关030亦支持MacBee协议，以实现物联网网关030与无线通信检测单元020之间的数据互联。MacBee协议是面向物联网应用推出的新一代物联网协议，该技术基于国产自主可控原则，面向传统生产企业提供从芯片、模组、云端、APP及解决方案半成品或成品一体化物联网解决方案。

在其他一些实施例中，无线通信检测单元020还可以采用其他无线通信协议，以能实现无线通信为准。

人体检测设备100还包括物联网网关030，物联网网关030用于根据感应信号与检测信号判断并输出人体检测信号，并实现人体检测设备100与外部通信网络之间的数据传输交换。

具体地，物联网网关030是连接感知网络与传统通信网络的纽带。作为网关设备，物联网网关030可以实现感知网络与通信网络，以及不同类型感知网络之间的协议转换.既可以实现广域互联.也可以实现局域互联。

在一个示范性的实施例中，物联网网关030还可以具备设备管理功能，通过物联网网关030可以管理底层的各感知节点，了解各节点的相关信息，并实现远程控制。

换言之，管理者可通过物联网网关030获取热释电感应单元010与无线通信检测单元020的运行状态与检测数据，据此而判断人体检测设备100的运行状态。进而，管理者可向物联网网关030输入指令信号，控制人体检测设备100的组成部分的运行，使人体检测设备100处于较佳的运行状态。

在一个实际应用中，目标区域内布置上述的人体检测设备100，用于监测目标区域内的人员流动情况。其中，人体检测设备100的运行过程简述如下：

当用户自远处接近目标区域时，在一些应用场合下，若无线通信检测单元020的检测范围较大，用户所持有的无线通信设备率先被无线通信检测单元020检测到。无线通信检测单元020与无线通信设备发生通信连接，无线通信检测单元020据此向物联网网关030发出检测信号，将无线通信设备的出现告知物联网网关030。

此时，热释电感应单元010尚未获取感应信号，物联网网关030仅获得无线通信检测单元020输入的检测信号。据此，物联网网关030初步判断用户所处的位置状态，获知用户接近而尚未进入目标区域，避免发生误判。

当无线通信设备被发现后，用户继续接近并进入目标区域。在此过程中，无线通信检测单元020的检测信号不断增强。同时，热释电感应单元010获取到用户人体发出的红外辐射，利用热释电效应而向物联网网关030发出感应信号。物联网网关030据此判断用户已进入目标区域，且无线通信检测单元020的检测信号可提供进一步佐证，精确程度更高。

当用户自远处接近目标区域时，若无线通信检测单元020的检测范围较小，热释电感应单元010率先发生作用，获取红外辐射而向物联网网关030发出感应信号，物联网网关030据此判断用户已进入目标区域，不存在上述的无线通信检测单元020的干扰。

当用户于目标区域内移动时，热释电感应单元010与无线通信检测单元020均发挥检测功能，分别将感应信号与检测信号输出至物联网网关030。物联网网关030根据两路信号而准确判断用户于目标区域内的动态特征。

当用户于目标区域内保持静止时，热释电感应单元010不发生感应信号。无线通信检测单元020发挥作用，向物联网网关030发出检测信号，物联网网关030可判断用户仍处于目标区域内，不致发生误判。

当用户自目标区域离开时，用户与热释电感应单元010之间的距离逐渐增加，热释电感应单元010受到的红外辐射逐渐衰减直至消失。在此过程中，热释电感应单元010的感应信号逐渐消失，物联网网关030最终无法获取感应信号。同时，无线通信检测单元020的检测信号持续存在并逐渐衰减，表明用户的运动方向。在物联网网关030的感应信号消失时，物联网网关030判断用户已从目标区域离开，判断极为准确。

请结合参阅图3，优选地，物联网网关030具有感应数据处理器031，用于根据感应信号而计算人体与热释电感应单元010的距离。具体而言，感应信号的峰峰值之间具有一时间差，根据该时间差即可计算人体与热释电感应单元010之间的距离及其变化，为物联网网关030判断用户的运动方向与趋势提供更为精确的数值基础，进一步提高人体检测设备100的判断准确性。

优选地，物联网网关030具有检测数据处理器032，用于根据检测信号的强弱而计算人体与无线通信检测单元020的距离。具体而言，随着人体与无线通信检测单元020的距离不同，人体持有的无线通信设备与无线通信检测单元020之间的信号强弱存在差别，并反映于检测信号的强弱上。这为物联网网关030判断用户的运动方向与趋势提供更为精确的数值基础，进一步提高人体检测设备100的判断准确性。

目标区域的空间形式可以是户外空间，也可以是室内空间，还可以是开放空间或封闭空间。在一个示范性的实施例中，优选地，当目标区域为具有入口的空间时，无线通信检测单元020设于目标区域远离入口的一侧，热释电感应单元010设于目标区域接近入口的一侧。

具体地，在一个示范性的实施例中，目标区域为具有一个门口的房间，无线通信检测单元020设于房间远离门口的一侧，以使无线通信检测单元020的强弱信号变化规律，使物联网网关030的测距与趋势判断更为准确。

在另一个实施例中，目标区域还可以是具有一个或多个入口并具有隔离带的户外空间，无线通信检测单元020设于户外空间内远离门口的一侧。其中，隔离带用于分割内外空间，其形式可以是围栏、墙体、绿化带等。

类似地，热释电感应单元010至少具有一个设于目标区域接近入口的一侧的热释电传感器，以第一时间获取人体的进入或离开信息，使物联网网关030的判断更为准确。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

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

Claims (10)

1.一种人体检测设备，其特征在于，包括热释电感应单元、无线通信检测单元与物联网网关：

所述热释电感应单元用于感应处于运动状态的人体，并将感应信号输出至所述物联网网关；

所述无线通信检测单元用于检测无线通信设备，并将检测信号输出至所述物联网网关；

所述物联网网关用于根据所述感应信号与所述检测信号判断并输出人体检测信号，并实现所述人体检测设备与外部通信网络之间的数据传输交换。

2.根据权利要求1所述的人体检测设备，其特征在于，所述热释电感应单元包括热释电传感器，所述热释电传感器具有热释电介质。

3.根据权利要求2所述的人体检测设备，其特征在于，所述热释电传感器为多个并分散布置。

4.根据权利要求1所述的人体检测设备，其特征在于，所述人体检测设备设于需要检测的目标区域内：

仅当所述热释电感应单元向所述物联网网关输出所述感应信号时，所述物联网网关判断用户位于所述目标区域内。

5.根据权利要求4所述的人体检测设备，其特征在于，当所述目标区域为具有入口的室内空间时，所述无线通信检测单元设于所述目标区域远离所述入口的一侧，所述热释电感应单元设于所述目标区域接近所述入口的一侧。

6.根据权利要求1所述的人体检测设备，其特征在于，所述物联网网关具有感应数据处理器，所述感应数据处理器用于根据所述感应信号而计算人体与所述热释电感应单元的距离。

7.根据权利要求1所述的人体检测设备，其特征在于，所述无线通信检测单元采用的无线传输协议为Wireless Fidelity或蓝牙传输协议或MacBee协议。

8.根据权利要求7所述的人体检测设备，其特征在于，所述无线通信检测单元采用Wireless Fidelity时，其具有WiFi路由器。

9.根据权利要求1所述的人体检测设备，其特征在于，所述物联网网关具有检测数据处理器，所述检测数据处理器用于根据所述检测信号的强弱而计算人体与所述无线通信检测单元的距离。

10.根据权利要求1所述的人体检测设备，其特征在于，所述无线通信设备包括智能手机、平板电脑、智能可穿戴设备。