一種人體探測方法和系統以及一種自動開關的製作方法

2024-04-10 15:25:05

專利名稱：一種人體探測方法和系統以及一種自動開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及人體探測領域，特別是涉及一種人體探測方法和系統以及一種自動開關。
背景技術：
隨著人體探測技術的發展，人體探測產品在生產生活中得到了廣泛應用。以應用 該技術的樓宇節能照明系統為例，該系統利用探測器來探測樓道內是否有人，如果有人，則 開啟樓道燈為其照明，如果沒有人，則關閉樓道燈以達到節電目的。同樣，安防報警系統是 應用人體探測技術的另一個例子，該系統一般設置在比較關鍵的位置，比如公司保險柜處， 當夜間無人時，如果安防報警系統的探測器探測到有人出現，則會立刻報警。現有的人體探測技術是將探測器固定在某個位置不動，例如樓宇節能照明系統中 的探測器是固定在樓道的天花板處，而安防報警系統中的探測器則位於辦公室的天花板或 窗戶等位置。由於探測器只對相對自身運動的人體反應靈敏，當人體處於靜止狀態時，探測 器就會因為人體相對於自身靜止而漏測，這樣，當人處於靜止狀態時，樓宇節能照明系統的 探測器會因為探測不到人的存在而關閉樓道燈，從而給人的行走、開門以及搬運行李等造 成不便，而安防報警系統中的探測器也會因為探測不到盜賊的存在而不報警，從而給公司 造成巨大損失。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種人體探測方法和系統以及一種自動開關， 利用本發明的技術方案，能夠探測到處於靜止狀態的人體。本發明解決上述技術問題的技術方案如下一種人體探測方法，該方法包括如果運動的探測器探測到相對自身運動的人體， 則發出人體存在信號。另外，本發明還提供了一種人體探測系統，該系統包括探測部件和信號發生部件， 其中所述探測部件用於，在運動狀態下如果探測到相對自身運動的人體，則將人體存 在的消息發送到所述信號發生部件；所述信號發生部件用於，根據所述人體存在的消息，發出人體存在信號。本發明的有益效果是，由於探測器處於運動狀態，因此，如果人處於靜止狀態，那 這個人相對於探測器是處於運動狀態的，這樣，探測器也可以很容易地探測到該處於靜止 狀態的人體，從而發出人體存在信號。另外，本發明還提供了一種自動開關，該自動開關包括探測部件、信號發生部件、 控制部件和開關，其中，所述探測部件用於，在運動狀態下如果探測到相對自身運動的人體，則將人體存 在的消息發送到所述信號發生部件；
所述信號發生部件用於，根據所述人體存在的消息，向所述控制部件發送人體存
在信號；所述控制部件用於，根據所述人體存在信號，向所述開關發送處於通電狀態的通 知；所述開關用於，根據所述處於通電狀態的通知，處於通電狀態。本發明的有益效果是由於探測部件探測到相對自身運動的人體後，可以將人體 存在的消息發送到信號發生部件，信號發生部件根據人體存在的消息向控制部件發送人體 存在信號，控制部件則根據人體存在信號，向開關發送處於通電狀態的通知，開關根據處於 通電狀態的通知，處於通電狀態，因此，當探測部件探測到相對自身運動的人體後，可以使 開關處於通電狀態，這樣就使得本發明提出的自動開關廣泛應用於各種人體探測領域。


圖1為本發明提供的人體探測方法流程圖；圖2為本發明提供的人體探測系統結構圖；圖3為本發明提供的自動開關結構圖；圖4為本發明提供的人體探測系統的實施例的結構圖；圖5為應用本發明提供的自動開關的樓宇節能照明系統實施例的結構圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並 非用於限定本發明的範圍。本發明提出了一種人體探測方法，該方法包括如果運動的探測器探測到相對自 身運動的人體，則發出人體存在信號。這裡，探測器處於運動狀態，因此，如果人處於靜止狀態，那這個人相對於探測器 是處於運動狀態的，這樣，探測器也可以很容易地探測到該處於靜止狀態的人體，從而發出
人體存在信號。當然，如果人體處於運動狀態，只要其運動狀態，例如速度的大小、方向等，與探測 器的運動狀態稍有不同，即為相對於探測器處於運動狀態，則探測器也會很容易地探測到 該人體的存在，從而發出人體存在信號。本發明中，探測器可以為能探測到人體的任意探測器，比如，可以為紅外傳感器， 也可以為聲控探測器，當然，也可以為其他能探測到人體的探測器。該方法進一步包括如果運動的探測器探測不到相對自身運動的人體，則發出人 體不存在信號。這裡，如果運動中的探測器探測不到相對自身運動的人體，則有兩種可能，一種是 當前狀況下沒有人，另一種是有人存在，且這個人的運動狀態，例如速度大小、方向等，恰好 與該探測器完全相同，從而相對於該探測器靜止。對於第一種可能，探測器發出人體不存在 信號屬於正確的判斷，而對於第二種情況，探測器發出人體不存在信號則屬於錯誤判斷，應 該予以避免。避免方法有很多種，例如，可以為探測器設置特殊的運動方式，使人類很難模 仿該運動方式，從而使探測器與人總是處於相對運動狀態，這種運動方式可以為探測器以穿過自身的軸為旋轉軸做圓周運動，且每完成一次圓周運動，則反向做一次圓周運動；或， 探測器沿不規則的曲線運動；或，探測器做變速曲線運動，且速度大小由模糊控制方法獲 得，且曲線運動軌道為不規則曲線，等等。由此可見，通過為探測器設置特殊運動方式的方 法，可以避免產生人體與探測器的運動狀態相同的情況，從而使本發明中探測器對人體的 探測結果總是正確。圖1為本發明提供的人體探測方法流程圖。如圖1所示，上述人體探測方法的流 程包括以下步驟步驟101 運動的探測器探測相對自身運動的人體；步驟102 判斷是否探測到相對自身運動的人體，如果是，則執行步驟103，否則執 行步驟104 ；步驟103 發出人體存在信號；步驟104:發出人體不存在信號。為了使本方法更加節電環保，也為了延長探測器的使用壽命，本方法中可以設置 探測器的探測方式，例如，其探測方式可以為每經過一固定周期，探測器進行一次探測。這 裡，固定周期可以為任意時間長度，例如，可以為0分鐘至20分鐘之間的任一時間長度，較 優的，選用1分鐘，或者選用0. 5分鐘，當然，也可以選擇其他時間長度，比如21分鐘等。通 過周期性地探測人體，可以節約該方法中探測器進行探測所消耗的電力，同時也能減少探 測器的使用次數，延長其使用壽命，降低使用成本。本發明中，探測器是在帶動裝置的帶動下運動的，這裡，帶動裝置可以為帶動探測 器運動的任意裝置，例如，可以為步進電機，或微型電機，或其他能帶動探測器運動的裝置。進一步地，帶動裝置是在控制裝置的控制下，帶動探測器運動的。該控制裝置可以 為具有控制帶動裝置運動的任意裝置，例如，可以為可編程邏輯控制器(PLC)，或為單片機 控制電路等，當然，也可以為其他控制裝置。圖2為本發明提供的人體探測系統結構圖。如圖2所示，該系統包括探測部件201 和信號發生部件202，其中探測部件201用於，在運動狀態下如果探測到相對自身運動的人體，則將人體存 在的消息發送到信號發生部件202 ；信號發生部件202用於，根據人體存在的消息，發出人體存在信號。這裡，探測部件201處於運動狀態，因此，如果人處於靜止狀態，那這個人相對於 探測部件201是處於運動狀態的，這樣，探測部件201也可以很容易地探測到該處於靜止狀 態的人體，從而發出人體存在信號。另外，如果人體處於運動狀態，只要其運動狀態，例如速度的大小、方向等，與探測 部件201的運動狀態稍有不同，即為相對於探測部件201處於運動狀態，則探測部件201也 會很容易地探測到該人體的存在，從而發出人體存在信號。本發明中，探測部件201進一步用於，在運動狀態下如果探測不到相對自身運動 的人體，則將人體不存在的消息發送到信號發生部件202 ；信號發生部件202進一步用於，根據人體不存在的消息，發出人體不存在信號； 或，根據人體不存在的消息，不發出信號。這裡，運動狀態下的探測部件201探測不到相對自身運動的人體，則有兩種可能，一種是當前狀況下沒有人，另一種是有人存在，且這個人的運動狀態，例如速度大小、方向 等，恰好與該探測部件201完全相同，從而相對於該探測部件201靜止。對於第一種可能， 探測部件201發出人體不存在信號屬於正確的判斷，而對於第二種情況，探測部件201發出 人體不存在信號則屬於錯誤判斷，應該予以避免。避免方法有很多種，例如，可以為探測部 件201設置特殊的運動狀態，使人類很難模仿該運動狀態，從而使探測部件201與人總是 處於相對運動狀態，這種運動狀態可以為探測部件201以穿過自身的軸為旋轉軸做圓周 運動；或，探測部件201沿不規則的曲線運動；或，探測部件201做變速曲線運動，且速度大 小由模糊控制方法獲得，且曲線運動軌道為不規則曲線，等等。由此可見，通過為探測部件 201設置特殊運動方式的方法，可以避免產生人體與探測部件201的運動狀態相同的情況， 從而使本發明中探測部件201對人體的探測結果總是正確。探測部件201可以為能探測到人體的任意探測部件，比如，可以為紅外傳感器，也 可以為聲控探測部件，當然，也可以為其他能探測到人體的探測部件。為了使本系統更加節電環保，也為了延長探測部件201的使用壽命，探測部件201 用於，每經過一固定周期，探測一次相對自身運動的人體。這裡，固定周期可以為任意時間長度，例如，可以為0分鐘至20分鐘之間的任一時 間長度，較優的，選用ι分鐘，或者選用0. 5分鐘，當然，也可以選擇其他時間長度，比如21 分鐘等。通過周期性地探測人體，可以節約該方法中探測部件201進行探測所消耗的電力， 同時也能減少探測部件201的使用次數，延長其使用壽命，降低使用成本。探測部件201在探測到人體之後，在該周期結束之前都認為處於有人狀態，直到 下個周期探測不到這個人的存在為止。如果探測部件201沒有探測到人體，那在該周期結 束之前都認為處於無人狀態，直到下個周期探測到有人存在為止。本發明中，探測部件201可以為能探測到人體的任意探測部件，比如，可以為紅外 傳感器，也可以為聲控探測部件，當然，也可以為其他能探測到人體的探測部件。在該系統中還可以進一步包括帶動裝置，用於帶動探測部件201運動，帶動裝置 可以為帶動探測部件201運動的任意裝置，例如，為步進電機，或微型電機，或其他能帶動 探測部件201運動的裝置。在該系統中還可以進一步包括控制部件201，用於對帶動裝置帶動探測部件201 運動的工作進行控制。該控制部件201可以為具有控制帶動裝置運動的任意裝置，例如，可 以為可編程邏輯控制器(PLC)，或為單片機控制電路等，當然，也可以為其他控制部件。圖3為本發明提供的自動開關結構圖。如圖3所示，該自動開關包括探測部件301、 信號發生部件302、控制部件303和開關304，其中，探測部件301用於，在運動狀態下如果探測到相對自身運動的人體，則將人體存 在的消息發送到信號發生部件302 ；信號發生部件302用於，根據人體存在的消息，向控制部件303發送人體存在信 號；控制部件303用於，根據人體存在信號，向開關304發送處於通電狀態的通知；開關304用於，根據處於通電狀態的通知，處於通電狀態。由此可見，由於探測部件301探測到相對自身運動的人體後，可以將人體存在的 消息發送到信號發生部件302，信號發生部件302根據人體存在的消息向控制部件303發送人體存在信號，控制部件303則根據人體存在信號，向開關304發送處於通電狀態的通知， 開關304根據處於通電狀態的通知，處於通電狀態，因此，當探測部件301探測到相對自身 運動的人體後，可以使開關304處於通電狀態，這樣就使得本發明提出的自動開關廣泛應 用於各種人體探測領域，例如，應用於樓宇節能照明系統中，無論這個人處於靜止還是運動 狀態，只要相對於運動中的探測器是運動的，就可以被該探測器探測到，這時樓道燈的開關 304就處於通電狀態，從而使這個人在樓道內的活動有充分的照明保證；又如，該發明應用 於安防報警系統中，當有竊賊時，無論其處於靜止還是運動狀態，只要相對於運動中的探測 器是運動的，探測器就可以探測到竊賊，然後使警鈴處於通電狀態，從而報警。探測部件301進一步用於，在運動狀態下如果探測不到相對自身運動的人體，則 將人體不存在的消息發送到信號發生部件302 ；信號發生部件302進一步用於，根據人體不存在的消息，向控制部件303發出人體 不存在信號；或，不向控制部件303發出信號；控制部件303進一步用於，根據人體不存在信號，或，根據信號發生部件302不發 出信號的狀態，向開關304發送處於斷電狀態的通知； 開關304進一步用於，根據處於斷電狀態的通知，處於斷電狀態。這裡，運動狀態下的探測部件301探測不到相對自身運動的人體，則有兩種可能， 一種是當前狀況下沒有人，另一種是有人存在，且這個人的運動狀態，例如速度大小、方向 等，恰好與該探測部件301完全相同，從而相對於該探測部件301靜止。對於第一種可能， 探測部件301發出人體不存在信號屬於正確的判斷，而對於第二種情況，探測部件301發出 人體不存在信號則屬於錯誤判斷，應該予以避免。避免方法有很多種，例如，可以為探測部 件301設置特殊的運動狀態，使人類很難模仿該運動狀態，從而使探測部件301與人總是 處於相對運動狀態，這種運動狀態可以為探測部件301以穿過自身的軸為旋轉軸做圓周 運動；或，探測部件301沿不規則的曲線運動；或，探測部件301做變速曲線運動，且速度大 小由模糊控制方法獲得，且曲線運動軌道為不規則曲線，等等。由此可見，通過為探測部件 301設置特殊運動方式的方法，可以避免產生人體與探測部件301的運動狀態相同的情況， 從而使本發明中探測部件301對人體的探測結果總是正確。由於探測部件301在運動狀態下如果探測不到相對自身運動的人體，開關304即 處於斷電狀態，因此，本發明可以作為節能開關304應用於生產生活中。該自動開關中的探測部件301進一步用於，每經過一固定周期，探測一次相對自 身運動的人體。該固定周期可以為任意時間長度，例如，可以為0分鐘至20分鐘之間的任 一時間長度，較優的，選用1分鐘，或者選用0.5分鐘，當然，也可以選擇其他時間長度，比如 21分鐘等。通過周期性地探測人體，可以節約該方法中探測部件301進行探測所消耗的電 力，同時也能減少探測部件301的使用次數，延長其使用壽命，降低使用成本。該自動開關的探測部件301可以為能探測到人體的任意探測部件301，比如，可以 為紅外傳感器，也可以為聲控探測部件301，當然，也可以為其他能探測到人體的探測部件 301。該自動開關進一步包括帶動裝置，用於帶動探測部件301運動，可以為帶動探測 部件301運動的任意裝置，例如，可以為步進電機，或微型電機，或其他能帶動探測部件301 運動的裝置；
則控制部件303進一步用於，對帶動裝置帶動探測部件301運動的工作進行控制。圖4為本發明提供的人體探測系統的實施例的結構圖。如圖4所示，該人體探測 系統包括紅外傳感器401、控制裝置402和帶動裝置403，其中，紅外傳感器401包括前述的 探測部件和信號發生部件，並且紅外傳感器401和控制裝置402連接在一起，共同被帶動裝 置403帶動處於運動狀態，帶動裝置403可以為步進電機或微型電機。則該系統的工作過程如下控制裝置402控制帶動裝置403，使帶動裝置403帶動紅外傳感器401及控制裝置 402處於運動狀態，運動方式為以穿過自身的軸為旋轉軸做圓周運動的狀態，每完成一次圓 周運動，即反向完成一次圓周運動；紅外傳感器401每隔1分鐘進行一次探測，如果探測到相對自身運動的人體，則向 控制裝置402發出人體存在信號；控制裝置402會根據該人體存在信號，認為在1分鐘內該 人體都存在；如果沒有探測到相對自身運動的人體，則紅外傳感器401向控制裝置402發出 人體不存在信號，或者不向控制裝置402發出信號；則控制裝置402會根據該人體不存在信 號，或紅外傳感器401不發送信號的狀態，判斷在1分鐘內沒有人體存在。圖5為應用本發明提供的自動開關的樓宇節能照明系統實施例的結構圖。如圖5 所示，該系統包括探測器501、光亮檢測部件502、單片機503、帶動裝置504和開關505，其 中，探測器501、單片機503、帶動裝置504和開關505組成了本發明提出的自動開關，探測 器501包括自動開關中的探測部件和信號發生部件，單片機503為前述自動開關中的控制 部件，開關505與樓道燈相連，用於控制樓道燈的亮和不亮。該系統的工作過程如下單片機503控制帶動裝置504，使其帶動探測器501處於運動狀態，運動方式為 以穿過自身的軸為旋轉軸做圓周運動的狀態，每完成一次圓周運動，即反向完成一次圓周 運動；光亮檢測部件502接收外部光亮，比如太陽光、燈光、蠟燭光等，將這些外部光亮 轉化為相應的電信號發送到單片機503 ；運動狀態下的探測器501每隔1. 5分鐘進行一次探測；如果探測到相對自身運動的人體，則向單片機503發送人體存在信號，單片機503 根據該人體存在信號，認為在1. 5分鐘內該人體都存在；單片機503根據光亮檢測部件502 發送的光亮電信號，判斷是否需要開啟樓道燈，如果光亮電信號超過門限值，則單片機503 判斷為光亮足夠強，不需要開啟樓道燈；如果光亮電信號沒有超過門限值，則單片機503判 斷光亮不足，需要開啟樓道燈，則向開關505發送處於通電狀態的通知；這樣開關505就根 據處於通電狀態的通知，處於通電狀態，使樓道燈亮；如果探測器501沒有探測到相對自身運動的人體，則向單片機503發送人體不存 在信號，或不發送信號；單片機503根據人體不存在信號，或根據探測器501不發送信號的 狀態，認為在1. 5分鐘內沒有人體存在，向開關505發送處於斷電狀態的通知；開關505根 據處於斷電狀態的通知，處於斷電狀態，這樣樓道燈就不亮。本實施例中，在探測器501上還進一步安裝了濾波鏡片，用於濾除樓道燈光等光 亮，從而防止樓道燈光等光亮對探測器501的探測造成影響，保證探測質量。另外，還可以 在探測器501上進一步安裝聚焦裝置，比如安裝菲涅爾透鏡，用於對探測器501探測方向上
9的光亮、紅外射線等待檢測量進行聚焦，從而提高探測器501的靈敏度和探測距離。當探測器501為紅外探測器時，其中還進一步包括判斷部件，用於判斷自身探測 到的紅外強度是否在人體發射的紅外強度範圍內，如果是，則判斷為有人體存在，否則，判 斷為沒有人體存在。探測器501探測到的紅外強度不在人體發射的紅外強度範圍內，這些 紅外強度可能為用戶冰箱、寵物等發射出來的。當然，判斷部件也可以在控制部件中，比如 在本實施例中的單片機503中，還可以單獨至於探測器501和控制部件之間。利用該判斷 部件，本發明進一步提高了人體探測的準確性。由此可見，本發明具有以下優點(1)本發明中，由於探測器處於運動狀態，因此，如果人處於靜止狀態，那這個人相 對於探測器是處於運動狀態的，這樣，探測器也可以很容易地探測到該處於靜止狀態的人 體，從而發出人體存在信號。(2)本發明中，即使人體處於運動狀態，只要其運動狀態與探測器的運動狀態稍有 不同，即為相對於探測器處於運動狀態，那麼探測器也會很容易地探測到該人體的存在，從 而發出人體存在信號。(3)本發明中，可以通過為探測器設置特殊運動方式的方法，避免產生人體與探測 器的運動狀態相同的情況，從而使本發明中探測器對人體的探測結果總是正確。(4)本發明中，由於探測部件探測到相對自身運動的人體後，可以將人體存在的 消息發送到信號發生部件，信號發生部件根據人體存在的消息向控制部件發送人體存在信 號，控制部件則根據人體存在信號，向開關發送處於通電狀態的通知，開關根據處於通電狀 態的通知，處於通電狀態，因此，當探測部件探測到相對自身運動的人體後，可以使開關處 於通電狀態，這樣就使得本發明提出的自動開關廣泛應用於各種人體探測領域。(5)本發明中，由於探測部件每經過一固定周期才探測一次相對自身運動的人體， 因此，本發明可以節約探測部件進行探測所消耗的電力，同時也能減少探測部件的使用次 數，延長其使用壽命，降低使用成本。以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和 原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
一種人體探測方法，其特徵在於，該方法包括如果運動的探測器探測到相對自身運動的人體，則發出人體存在信號。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法進一步包括如果所述運動的探測 器探測不到相對自身運動的人體，則發出人體不存在信號。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述探測器的探測方式為每經過一 固定周期，所述探測器進行一次探測。
4.根據權利要求1或2所述的方法，其特徵在於，所述探測器是在帶動裝置的帶動下運動，所述帶動裝置為步進電機，或微型電機； 所述帶動裝置是在控制裝置的控制下，帶動所述探測器運動。
5.一種人體探測系統，其特徵在於，該系統包括探測部件和信號發生部件，其中所述探測部件用於，在運動狀態下如果探測到相對自身運動的人體，則將人體存在的 消息發送到所述信號發生部件；所述信號發生部件用於，根據所述人體存在的消息，發出人體存在信號。
6.根據權利要求5所述的系統，其特徵在於，所述探測部件進一步用於，在運動狀態下如果探測不到相對自身運動的人體，則將人 體不存在的消息發送到所述信號發生部件； 所述信號發生部件進一步用於， 根據所述人體不存在的消息，發出人體不存在信號； 或，根據所述人體不存在的消息，不發出信號。
7.一種自動開關，其特徵在於，該自動開關包括探測部件、信號發生部件、控制部件和 開關，其中，所述探測部件用於，在運動狀態下如果探測到相對自身運動的人體，則將人體存在的 消息發送到所述信號發生部件；所述信號發生部件用於，根據所述人體存在的消息，向所述控制部件發送人體存在信號；所述控制部件用於，根據所述人體存在信號，向所述開關發送處於通電狀態的通知； 所述開關用於，根據所述處於通電狀態的通知，處於通電狀態。
8.根據權利要求7所述的自動開關，其特徵在於，所述探測部件進一步用於，在運動狀態下如果探測不到相對自身運動的人體，則將人 體不存在的消息發送到所述信號發生部件；所述信號發生部件進一步用於，根據所述人體不存在的消息，向所述控制部件發出人 體不存在信號；或，不向所述控制部件發出信號；所述控制部件進一步用於，根據所述人體不存在信號，或，根據所述信號發生部件不發 出信號的狀態，向所述開關發送處於斷電狀態的通知；所述開關進一步用於，根據所述處於斷電狀態的通知，處於斷電狀態。
9.根據權利要求7或8所述的自動開關，其特徵在於，所述探測部件用於，每經過一固 定周期，探測一次相對自身運動的人體。
10.根據權利要求7或8所述的自動開關，其特徵在於，進一步包括帶動裝置，用於帶動所述探測部件運動，所述帶動裝置為步進電機，或微型電機；所述控制部件進一步用於，對所述帶動裝置帶動所述探測部件運動的工作進行控制。
全文摘要
本發明涉及一種方法和系統以及一種自動開關。該人體探測方法包括如果運動的探測器探測到相對自身運動的人體，則發出人體存在信號。利用本發明的技術方案，能夠探測到處於靜止狀態的人體。
文檔編號H05B37/02GK101950468SQ201010256099
公開日2011年1月19日 申請日期2010年8月18日 優先權日2010年8月18日
發明者張顯中, 王佳明, 薛繼昌, 黃建紅 申請人:張顯中;黃建紅