CN214046008U - 一种无线组网人体感应系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及人体感应技术领域，具体公开了一种无线组网人体感应系统，包括：分布设置在目标区域的若干主机路由感应装置和多个节点感应装置；主机路由感应装置与节点感应装置均设置有无线通信编解码模块；每个主机路由感应装置与多个节点感应装置通过无线通信编解码模块进行无线通信，以构成一组无线组网人体感应系统。本实用新型将无线通信编解码模块整合到分布设置在目标区域的每个主机路由感应装置和节点感应装置中，通过主机路由感应装置和节点感应装置进行无线组网，利用主机路由感应装置和节点感应装置的通信功能，无限制扩大了人体活动检测的距离，能够覆盖应用场景内的所有受控电器，解除了感应设备在范围上的限制。

Description

一种无线组网人体感应系统

技术领域

本实用新型涉及人体感应技术领域，尤其涉及一种无线组网人体感应系统。

背景技术

现有的人体感应设备都存在距离上的限制，一旦接近或到达了其感应距离极限，人体感应设备就会变得不灵敏或失效。就目前而言，用户所使用到的人体感设备都是由单个感应设备的传感器感应，单个感应设备的传感器的在实际应用中往往难以达到预期的效果，而且，传统的人体感应设备不具备通信功能，不能无限制扩大人体活动检测的距离，因此，现有的人体感应设备不能覆盖应用场景内所有的受控电器设备，使得受控电器设备会因为感应设备受到区域范围上的限制而导致受控电器设备不能及时被控制到。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种无线组网人体感应系统，用以解决现有技术中人体感应设备不能覆盖应用场景内所有的受控电器设备，使得受控电器设备会因为感应设备受到区域范围上的限制而导致受控电器设备不能及时被控制到的问题。

依据本实用新型实施例的一个方面，提供一种无线组网人体感应系统，包括：

分布设置在目标区域的若干主机路由感应装置和多个节点感应装置；

所述主机路由感应装置与所述节点感应装置均设置有无线通信编解码模块；每个所述主机路由感应装置与多个所述节点感应装置通过所述无线通信编解码模块进行无线通信，以构成一组所述无线组网人体感应系统。

本实用新型的有益效果是，本实用新型将无线通信编解码模块整合到分布设置在目标区域的每个主机路由感应装置和节点感应装置中，通过主机路由感应装置和节点感应装置进行无线组网，同一目标区域可以根据需要组建多组无线组网人体感应系统，组与组之间设置有不同的通信频率，每组无线组网人体感应系统中的主机路由感应装置与多个节点感应装置的通信频率相同，使得多组无线组网人体感应系统可以同时通信且互不干扰，从而利用主机路由感应装置和节点感应装置的通信功能，无限制扩大了人体活动检测的距离，能够覆盖应用场景内的所有受控电器，解除了感应设备在范围上的限制。

可选的，所述主机路由感应装置包括：主机主控芯片，及分别与所述主机主控芯片电连接的第一无线通信编解码模块、微波感应模块、红外编码收发模块、数据存储模块；

所述第一无线通信编解码模块包括RF射频电路、放大电路及第一板载天线；所述RF射频电路的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述第一板载天线与所述放大电路的天线接口电连接，所述放大电路与所述主机主控芯片电连接。

本实用新型采用上述可选技术方案的有益效果是，组成了一个能够感应人体活动、与其他节点感应装置进行无线通信实时组网、控制各种红外电器设备或开关设备的主机路由感应装置，从而通过主机路由感应装置直接感应其附近的人体活动信息，或利用主机路由感应装置的无线数据共享、联控的功能来获知节点感应装置感应到的人体活动信息，使得主机路由感应装置能够在目标区域任一位置存在人体时都能对各种受控电器设备做出相应的控制。

可选的，所述节点感应装置包括：节点主控芯片、第二无线通信编解码模块及人体红外感应模块；所述第二无线通信编解码模块包括：节点RF射频电路及第二板载天线，所述节点RF射频电路设置在所述节点主控芯片上，所述第二板载天线与所述节点RF射频电路的天线接口电连接；所述人体红外感应模块与所述节点主控芯片电连接。

本实用新型采用上述可选技术方案的有益效果是，由节点感应装置来感应其附近是否存在人体，存在人体时，节点感应装置通过其内部设置的第二无线通信编解码模块，将红外检测结果共享给与该节点感应装置的通信频率相同的组网内的主机路由感应装置，使主机路由感应装置能得到组网目标区域内有人活动的信息，从而对各种受控电器设备做出相应的控制，不存在人体时，节点感应装置的节点主控芯片将会控制节点感应装置进入休眠工作状态，休眠状态下的节点感应装置的功耗达到了uA级别，且可控制在50uA以下，节能环保。

可选的，所述红外编码收发模块包括红外接收管和多个红外发射管。

本实用新型采用上述可选技术方案的有益效果是，通过红外接收管接收受控电器的遥控器写入的遥控编码信息，使得主机路由感应装置实现自学习各种红外设备遥控器的遥控编码的功能，进而在目标区域存在人体时，对相应的红外设备(即受控电器)做出相应的控制，同时，通过设置多个红外发射管，实现从多个角度向受控电器发射控制指令，红外发射管越多，就更容易避免因为角度问题而发生控制不到受控电器的情况，进一步解除了感应设备在范围上的限制。

可选的，所述主机路由感应装置还包括：供电模块、主机按键模块及显示模块；所述主机按键模块、所述显示模块分别与所述主机主控芯片电连接；

所述供电模块包括主机稳压器和主机TYPE-C供电接口，所述主机稳压器的输入端与所述主机TYPE-C供电接口的输出端电连接，所述主机稳压器的输出端分别与所述主机主控芯片、所述第一无线通信编解码模块、所述红外接收管、所述数据存储模块及所述显示模块电连接；所述主机TYPE-C供电接口的输出端还分别与所述微波感应模块、多个所述红外发射管电连接。

本实用新型采用上述可选技术方案的有益效果是，通过供电模块给主机路由感应装置供电，且通过主机按键模块接收用户对主机路由感应装置的操作信息，主机按键模块作为功能菜单以便于用户对主机路由感应装置设置工作状态，显示模块用于显示用户的操作信息。

可选的，所述节点感应装置还包括：节点按键模块及电源管理模块；所述节点按键模块与所述节点主控芯片电连接；所述电源管理模块的输出端分别与所述节点主控芯片及所述人体红外感应模块电连接。

本实用新型采用上述可选技术方案的有益效果是，通过电源管理模块给节点感应装置供电，节点按键模块作为功能菜单便于用户设置节点感应装置的工作状态。

可选的，所述电源管理模块包括：充电电路、节点稳压器及节点TYPE-C 供电接口，所述节点TYPE-C供电接口的输出端与所述充电电路电连接，所述充电电路的输出端与所述节点稳压器的输入端电连接。

本实用新型采用上述可选技术方案的有益效果是，电源管理模块能为节点感应装置在进行无线通信时提供足够的电源支持，在节点感应装置进入uA级别的低功耗休眠模式时，通过充电电路储存的电源，确保节点感应装置能够超长时间工作(一次充电，工作多年)，以达到节点感应装置在无线缆束缚的情况下，能够任意无限制安装或随意放置在目标区域，使得本实用新型无线组网人体感应系统对人体活动的感应没有了区域范围上的限制。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。在附图中：

图1为本实用新型一实施例提供的无线组网人体感应系统的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例提供的无线组网人体感应系统中主机路由感应装置的结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中主机路由感应装置的主机主控芯片的电路示意图；

图4为本实用新型一实施例中主机RF射频电路的电路示意图；

图5为本实用新型一实施例中放大电路的电路示意图；

图6为本实用新型一实施例中主机路由感应装置的微波感应模块的电路示意图；

图7为本实用新型一实施例中红外编码收发模块中的一个红外发射管的电路示意图；

图8为本实用新型一实施例中红外编码收发模块中的红外接收管的电路示意图；

图9为本实用新型一实施例中主机路由感应装置的数据存储模块的电路示意图；

图10为本实用新型一实施例中供电模块的主机稳压器的电路示意图；

图11为本实用新型一实施例中供电模块的主机TYPE-C供电接口的电路示意图；

图12为本实用新型一实施例中主机路由感应装置的主机按键模块的电路示意图；

图13为本实用新型一实施例中显示模块的OLED显示屏的电路示意图；

图14为本实用新型一实施例中显示模块的DP5020模块的电路示意图；

图15为本实用新型一实施例中主机路由感应装置的蜂鸣器的电路示意图；

图16为本实用新型一实施例中主机路由感应装置的烧录孔的电路示意图；

图17为本实用新型一实施例提供的无线组网人体感应系统中节点感应装置的结构示意图；

图18为本实用新型一实施例中节点感应装置的节点主控芯片及节点RF射频电路的电路示意图；

图19为本实用新型一实施例中节点感应装置的人体红外感应模块的电路示意图；

图20为本实用新型一实施例中节点感应装置的节点按键模块的电路示意图；

图21为本实用新型一实施例中电源管理模块的充电电路的电路示意图；

图22为本实用新型一实施例中电源管理模块的节点TYPE-C供电接口的电路示意图；

图23为本实用新型一实施例中电源管理模块的节点稳压器的电路示意图；

图24为本实用新型一实施例中节点主控芯片的烧录接口的电路示意图。

图中：1-主机路由感应装置，11-第一无线通信编解码模块，12-微波感应模块，13-红外编码收发模块，14-供电模块，15-主机主控芯片，16-数据存储模块， 17-显示模块，18-烧录孔，19-主机按键模块；

2-节点感应装置，21-节点主控芯片，22-第二无线通信编解码模块，23-节点按键模块，24-电源管理模块，25-人体红外感应模块，26-烧录接口。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。

本实用新型实施例提供一种无线组网人体感应系统，请参见图1，包括：分布设置在目标区域的若干主机路由感应装置1和多个节点感应装置2，主机路由感应装置1和节点感应装置2用于检测目标区域是否存在人体。主机路由感应装置1与节点感应装置2均设置有无线通信编解码模块，每个主机路由感应装置1与多个节点感应装置2通过无线通信编解码模块进行无线通信，以构成一组无线组网人体感应系统。本实用新型将无线通信编解码模块整合到分布设置在目标区域的每个主机路由感应装置1和节点感应装置2中，通过主机路由感应装置1和节点感应装置2进行无线组网，同一目标区域可以根据需要组建多组无线组网人体感应系统，组与组之间设置有不同的通信频率，每组无线组网人体感应系统中的主机路由感应装置1与多个节点感应装置2的通信频率相同，使得多组无线组网人体感应系统可以同时通信且互不干扰，目标区域为各种有人活动同时需要控制电器设备的应用场所，如会议室、办公室、家庭、酒店、宾馆等，在一具体应用场所中，可实现80组同一ID工作组的无线组网人体感应系统，同一场所可以同时存在80个主机路由感应装置1，每个主机路由感应装置1与其通信的多个节点感应装置2为一组无线组网人体感应系统，且每一个主机路由感应装置1可以连接的与其通信频率相同的节点感应装置2没有数量上的限制，这80组无线组网人体感应系统可以同时通信不会互相干扰，从而利用主机路由感应装置和节点感应装置的通信功能，无限制扩大了人体活动检测的距离，能够覆盖应用场景内的所有受控电器，如对应用场所内的空调、电视、投影灯光等电器设备进行相应的控制，解除了感应设备在范围上的限制，可应用于各种人体感应的苛刻特殊场景。

其中，请参见图2-16，主机路由感应装置包括：主机主控芯片15，图2为主机主控芯片15的电路示意图，及分别与主机主控芯片15电连接的第一无线通信编解码模块11、微波感应模块12、红外编码收发模块13、数据存储模块 16。参见图6，微波感应模块12通过引脚IR_SENSOR与主机主控芯片15电连接。第一无线通信编解码模块11用于与节点感应装置2进行无线通信，具体请参见图4-5，包括RF射频电路、放大电路及第一板载天线，RF射频电路的输出端与放大电路的输入端电连接，第一板载天线与放大电路的天线接口ANT电连接，放大电路通过引脚RFPA_RX和RFPA_TX与主机主控芯片1电连接，实现了对控制指令的无线发送接收及射频信号路由转发功能。微波感应模块12将目标区域是否存在人体的微波检测结果发送至主机主控芯片15；主机主控芯片15 根据微波检测结果，将数据存储模块16内存储的控制指令通过红外编码收发模块13发送至受控电器3，控制指令用于控制受控电器3的工作状态。请参见图 16，主机主控芯片15还电连接有用于烧录主机主控芯片15的工作程序的烧录孔。

请参见图7-8，红外编码收发模块13包括红外接收管和多个红外发射管；红外接收管用于接收受控电器3的遥控器对主机路由感应装置1写入的遥控编码信息，由主机主控芯片15将遥控编码信息转化为控制指令存入数据存储模块 16，红外发射管用于将控制指令发送至受控电器3。主机路由感应装置1通过红外接收管接收受控电器3的遥控器写入的遥控编码信息，使得主机路由感应装置1实现自学习各种红外设备遥控器的遥控编码的功能，进而在目标区域存在人体时，对相应的红外设备(即受控电器3)做出相应的控制，同时，通过设置多个红外发射管，实现从多个角度向受控电器3发射控制指令，红外发射管越多，就更容易避免因为角度问题而发生控制不到受控电器3的情况，进一步解除了感应设备在范围上的限制。比如要控制某会议室的空调时，用空调自带的遥控器对会议室内设置的主机路由感应装置1写入红外遥控编码信息，主机路由感应装置1中的红外接收管接收该红外遥控编码信息，当红外遥控编码信息写入主机路由感应装置1后，如果主机路由感应装置1或者节点感应装置2下次感应到有人之后，主机路由感应装置1就会通过红外发射管发送该红外遥控编码信息对应的控制指令来控制空调。

请参见图10-14，主机路由感应装置1还包括：供电模块14、主机按键模块 19及显示模块17，主机按键模块19、显示模块17分别与主机主控芯片15电连接，主机按键模块19用于接收用户对主机路由感应装置1的操作信息，包括了 UP、DOWN、OK、BACK等功能菜单键。显示模块17用于显示用户的操作信息，包括OLED显示屏(图13)和用于调节OLED显示屏亮度的DP5020模块 (图14)，DP5020模块的输出端与OLED显示屏电连接，OLED显示屏通过引脚OLD_CS、OLD_RES、OLD_DC、OLD_SCL、OLD_SDA与主机主控芯片15 电连接。

请参见图10-11，供电模块14包括主机稳压器和主机TYPE-C供电接口，主机稳压器的输入端与主机TYPE-C供电接口的输出端电连接，主机稳压器的输出端分别与主机主控芯片15、第一无线通信编解码模块11的RF射频电路和放大电路、红外接收管、数据存储模块16及显示模块17的OLED显示屏和DP5020 模块电连接。主机TYPE-C供电接口的输出端还分别与微波感应模块12、多个红外发射管电连接。其次，主机主控芯片15还电连接有蜂鸣器(参见图15)，蜂鸣器还与主机TYPE-C供电接口的输出端电连接，用于在主机路由感应装置1出现接收信号异常、发送信号异常及低电压等异常情况时发出鸣叫以警示用户。本实用新型实施例通过供电模块14给主机路由感应装置1供电，且通过主机按键模块19接收用户对主机路由感应装置1的操作信息，主机按键模块19作为功能菜单以便于用户对主机路由感应装置1设置工作状态，显示模块17用于显示用户的操作信息。

本实用新型实施例通过主机主控芯片15、第一无线通信编解码模块11、微波感应模块12、红外编码收发模块13、数据存储模块16、供电模块14、主机按键模块19、烧录孔18及显示模块17，组成了一个能够感应人体活动、与其他节点感应装置2进行无线通信实时组网、控制各种红外电器设备或开关设备的主机路由感应装置1，从而通过主机路由感应装置1直接感应其附近的人体活动信息，或利用主机路由感应装置1的无线数据共享、联控的功能来获知节点感应装置2感应到的人体活动信息，使得主机路由感应装置1能够在目标区域任一位置存在人体时都能对各种受控电器3设备做出相应的控制。也就是说，通过主机路由感应装置1和节点感应装置2进行无线组网，对应用场所进行覆盖，解除了人体红外感应设备在范围上的限制。

请参见图17-24，节点感应装置2包括：节点主控芯片21、第二无线通信编解码模块22及人体红外感应模块25。节点主控芯片21还电连接有烧录工作程序的烧录接口，第二无线通信编解码模块22用于与主机路由感应装置1进行无线通信，请参见图18，包括：节点RF射频电路及第二板载天线，节点RF射频电路设置在节点主控芯片21上，节点RF射频电路与节点主控芯片21共用控制芯片U1，且分别通过节点RF射频电路的电容C4、电感L1、电感L2的一端与控制芯片U1的引脚4/5/6电连接，第二板载天线与节点RF射频电路的天线接口ANT1电连接。参见图19，人体红外感应模块25通过引脚IRPW与节点主控芯片21电连接，人体红外感应模块25的电路图中的C4为延时控制电容，测得效果为：100皮法PF为15秒延时，22皮法PF为4秒延时，15皮法PF为3秒延时，8皮法PF为2秒延时。人体红外感应模块25将目标区域是否存在人体的红外检测结果发送至节点主控芯片21，节点主控芯片21控制第二无线通信编解码模块22将红外检测结果转发给第一无线通信编解码模块11，或，红外检测结果为目标区域不存在人体时，控制节点感应装置2进入休眠工作状态，具体的，节点主控芯片21通过关闭第二无线通信编解码模块22的节点RF射频电路及人体红外感应模块25的电路使节点感应装置2停止工作进入休眠工作状态。第一无线通信编解码模块11将接收的红外检测结果发送至主机主控芯片15，主机主控芯片15根据红外检测结果，将数据存储模块16内存储的控制指令通过红外编码收发模块发送至受控电器3。

本实用新型实施例，由节点感应装置2来感应其附近是否存在人体，存在人体时，节点感应装置2通过其内部设置的第二无线通信编解码模块22，将红外检测结果共享给与该节点感应装置2的通信频率相同的组网内的主机路由感应装置1，使主机路由感应装置1能得到组网目标区域内有人活动的信息，从而对各种受控电器3设备做出相应的控制，不存在人体时，节点感应装置2的节点主控芯片21将会控制节点感应装置1进入休眠工作状态，休眠状态下的节点感应装置的功耗低，功耗达到了uA级别，且可控制在50uA以下，节能环保。

请参见图20-23，节点感应装置2还包括：节点按键模块23及电源管理模块24，节点按键模块23与节点主控芯片21电连接，用于接收用户对节点感应装置2的操作信息，电源管理模块24的输出端分别与节点主控芯片21及人体红外感应模块25电连接。电源管理模块24包括：充电电路、节点稳压器及节点TYPE-C供电接口，节点TYPE-C供电接口的输出端与充电电路电连接，充电电路的输出端与节点稳压器的输入端电连接。电源管理模块能24为节点感应装置2在进行无线通信时提供足够的电源支持，在节点感应装置2进入uA级别的低功耗休眠模式时，通过充电电路储存的电源，确保节点感应装置2能够超长时间工作(一次充电，工作多年)，以达到节点感应装置2在无线缆束缚的情况下，能够任意无限制安装或随意放置在目标区域，使得本实用新型无线组网人体感应系统对人体活动的感应没有了区域范围上的限制。因此，本发明实施例提供的系统采用无线变频及多频道通信技术，解决同样ID组工作组，主机路由感应装置1及节点感应装置2无数量限制，实现人体感应范围无限扩展。

Claims (7)

1.一种无线组网人体感应系统，其特征在于，包括：

分布设置在目标区域的若干主机路由感应装置和多个节点感应装置；

所述主机路由感应装置与所述节点感应装置均设置有无线通信编解码模块；每个所述主机路由感应装置与多个所述节点感应装置通过所述无线通信编解码模块进行无线通信，以构成一组所述无线组网人体感应系统。

2.如权利要求1所述的无线组网人体感应系统，其特征在于，所述主机路由感应装置包括：主机主控芯片，及分别与所述主机主控芯片电连接的第一无线通信编解码模块、微波感应模块、红外编码收发模块、数据存储模块；

所述第一无线通信编解码模块包括RF射频电路、放大电路及第一板载天线；所述RF射频电路的输出端与所述放大电路的输入端电连接，所述第一板载天线与所述放大电路的天线接口电连接，所述放大电路与所述主机主控芯片电连接。

3.如权利要求1所述的无线组网人体感应系统，其特征在于，

所述节点感应装置包括：节点主控芯片、第二无线通信编解码模块及人体红外感应模块；所述第二无线通信编解码模块包括：节点RF射频电路及第二板载天线，所述节点RF射频电路设置在所述节点主控芯片上，所述第二板载天线与所述节点RF射频电路的天线接口电连接；所述人体红外感应模块与所述节点主控芯片电连接。

4.如权利要求2所述的无线组网人体感应系统，其特征在于，所述红外编码收发模块包括红外接收管和多个红外发射管。

5.如权利要求4所述的无线组网人体感应系统，其特征在于，所述主机路由感应装置还包括：供电模块、主机按键模块及显示模块；所述主机按键模块、所述显示模块分别与所述主机主控芯片电连接；

所述供电模块包括主机稳压器和主机TYPE-C供电接口，所述主机稳压器的输入端与所述主机TYPE-C供电接口的输出端电连接，所述主机稳压器的输出端分别与所述主机主控芯片、所述第一无线通信编解码模块、所述红外接收管、所述数据存储模块及所述显示模块电连接；所述主机TYPE-C供电接口的输出端还分别与所述微波感应模块、多个所述红外发射管电连接。

6.如权利要求3所述的无线组网人体感应系统，其特征在于，所述节点感应装置还包括：节点按键模块及电源管理模块；所述节点按键模块与所述节点主控芯片电连接；所述电源管理模块的输出端分别与所述节点主控芯片及所述人体红外感应模块电连接。

7.如权利要求6所述的无线组网人体感应系统，其特征在于，所述电源管理模块包括：充电电路、节点稳压器及节点TYPE-C供电接口，所述节点TYPE-C供电接口的输出端与所述充电电路电连接，所述充电电路的输出端与所述节点稳压器的输入端电连接。

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