TOF人体存在检测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及智能办公领域的TOF人体存在检测系统。包括电源、TOF传感器和主控芯片。主控芯片上设有电源接口、CAN接口、无线传输接口、I/O接口和RS232接口，主控芯片通过I2C协议与TOF传感器通信连接。电源内设DC‑DC芯片支持6V～28V宽电压输入。还包括无线通信模块以实现与上位设备的无线通信。本实用新型专利技术以TOF传感器辅以相应的电路连接使人体存在检测的结果更精确，误差小。

【技术实现步骤摘要】
TOF人体存在检测系统
本技术涉及智能办公
，具体涉及TOF人体存在检测系统。
技术介绍
现在对于在会议室、试衣间、第三卫生间、酒店、浴室等私密领域，如需要检测房间内是否有人，通常采用一个PIR人体热电红外传感器来检测是否有人在。但是PIR技术最大的缺陷是：当人静止不动时，PIR人体热电红外传感器不能检测到是否有人在，并且在检测到异常光线时经常会产生误报。
技术实现思路
本技术的目的是克服现有技术的不足和缺陷，提供一种检测更灵敏、更准确的TOF人体存在检测系统。本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：TOF人体存在检测系统，包括电源、TOF传感器和主控芯片，所述主控芯片上针脚VDDA和针脚VSS之间接入电源，针脚CAN_RXD和针脚CAN_TXD用于接入CAN总线，针脚I2C_SCL和针脚I2C_SDA之间接TOF传感器，此外，主控芯片上还设有无线传输接口、I/O接口和RS232接口，所述RS232接口外接RS485接口芯片，所述RS485接口芯片将RS232信号转换为RS485协议信号。具体的，通过所述RS485接口芯片与上位设备通信。具体的，所述主控芯片的型号为CORTEX-M0。具体的，所述TOF传感器的型号为VL53L1X。具体的，支持6V～28V宽电压供电，所述电源通过DC-DC芯片将输入电压转换为3.3V低压为TOF传感器和主控芯片供电。具体的，还包括无线通信模块。本技术相比现有技术包括以下优点及有益效果：(1)本技术采用TOF传感器取代PIR人体热电红外传感器，辅以主控芯片和外接端口，降低了人体存在检测的误差。电源适配DC-DC芯片，以适应6V～28V的宽电压输入，使本技术具有更强的适应性。(2)本技术主控芯片通过RS485接口将主控芯片RS232信号转换为RS485信号与外界通信，方便在使用过程中用户自行定义通信协议。附图说明图1为本技术的工作原理图。图2为主控芯片的电路原理图。图3为TOF传感器的电路原理图。图4为RS485接口的电路原理图。图5为电源接口的电路原理图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置有、连接”等，应做广义理解。此外，本技术的主控芯片、TOF传感器等部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。如图1至图5所示，本技术的具体实施过程如下：TOF人体存在检测系统，包括电源、TOF传感器和主控芯片。主控芯片通过引脚与外接设备通信连接，此处所述外接设备包括TOF传感器、无线模块、RS485接口、CAN接口和I/O接口。主控芯片使用ST的高性能CPU型号为CORTEX-M0，主频达到48MHZ，通过I2C接口与TOF传感器进行连接，并且通过RS232接口连接RS485接口芯片与上位设备通信。针脚VDDA和针脚VSS之间接入电源，本实施例中TOF人体存在检测设备适应6V～28V的宽电压输入。电源接口用于接入电源为TOF传感器和主控芯片供电，包含DC-DC芯片，能后将输入电压转换为3.3V低压为主控芯片和TOF传感器充电。输出电源Vout＝0.807*(1+40.2/13)。DC-DC芯片的电路原理如图5所示，插脚1接输入电源，电阻C3201、C3202并联，一端连接输入电源，另一端分别接地，插脚1和插脚5之间通过电阻R3201连接，插脚3接地；插脚4串联电阻R3205和电容C3203，与插脚2汇接后连接电源输出端；插脚6串联电阻R3202、R3203并与电源输出端连接，其中电阻R3203并联电容C3206，电容C3206的一端接地。针脚CAN_RXD和针脚CAN_TXD用于接入CAN总线，CAN总线协议有效支持实时控制的串行通信网络，以实现检测结果的实时更新。针脚I2C_SCL和针脚I2C_SDA之间接TOF传感器，TOF技术是传感器发出经调制的近红外光，遇物体后反射，传感器通过计算光线发射和反射时间差或相位差，来换算被拍摄景物的距离，以产生深度信息，此外再结合传统的相机拍摄，就能将物体的三维轮廓以不同颜色代表不同距离的地形图方式呈现出来。因此，TOF传感器能够克服传统PIR人体热电红外传感器在检测过程中存在的问题，即时、准确地将是否有人的检测结果上报到上位设备，以便上位设备将检测结果做出分析，向下一级设备发出指令。具体的，TOF传感器的型号为VL53L1X。此外，主控芯片上还设有无线传输接口、I/O接口和RS232接口，RS232接口外接RS485接口芯片，RS485接口芯片将RS232信号转换为RS485协议信号，通过RS485接口芯片与上位设备通信。其连路连接原理图见附图4。主控芯片上RS232为全双工工作模式，其信号的电压是参考地线而得到的，可以同时进行数据的传送和接收。不过RS232只具有单站功能，即一对一通信。再RS232接线图中，TXD和RXD分别通过电阻R3207和电阻R3208与CAN总线连接以实现信号的传送与接收，RS485总线协议采用正负两根信号线作为传输线路。两线间的电压差为+2V～6V表示逻辑"1"：两线间的电压差为-2V～6V表示逻辑“0”。RS485为半双工工作模式，其信号由正负两条线路信号准位相减而得，是差分输入方式，抗共模干扰能力强，即抗噪声干扰性好；实际应用中其传输距离可达1200米。RS485具有多站能力，即一对多的主从通信。具体的，数控芯片还设有I/O接口用于连接外部设备，实现设备之间的通信互联。具体的，还包括无线通信模块，用于无线通信。本技术的具体实施方式为：TOF传感器与主控芯片连接，集成到一起，吊顶安装于更衣室等场所。主控芯片通过RS485接口、CAN接口、无线模块、I/O接口实现与外接设备之间的通信互联，主控芯片每一秒多次通过TOF传感器接收到的红外光测试并计算到地面的距离，从而判断底面是否有人，当检测到距离发生改变了之后，跟主控芯片内设置的“有人”信号阈值进行比对，得出是否有人，当检测结果判定为“有人”，通过主控芯片通过对外接口发送“有人”的信号，通常在空间外设置显示屏或指示灯等带有指示性的设备，从而直观地显示检测结果。以上所述实施例仅表达了本技术的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本技术专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.TOF人体存在检测系统，其特征在于：包括电源、TOF传感器和主控芯片，所述主控芯片上针脚VDDA和针脚VSS之间接入电源，针脚CAN_RXD和针脚CAN_TXD用于接入CAN总线，针脚I2C_SCL和针脚I2C_SDA之间接TOF传感器，此外，主控芯片上还设有无线传输接口、I/O接口和RS232接口，所述RS232接口外接RS485接口芯片，所述RS485接口芯片将RS232信号转换为RS485协议信号。/n

【技术特征摘要】
1.TOF人体存在检测系统，其特征在于：包括电源、TOF传感器和主控芯片，所述主控芯片上针脚VDDA和针脚VSS之间接入电源，针脚CAN_RXD和针脚CAN_TXD用于接入CAN总线，针脚I2C_SCL和针脚I2C_SDA之间接TOF传感器，此外，主控芯片上还设有无线传输接口、I/O接口和RS232接口，所述RS232接口外接RS485接口芯片，所述RS485接口芯片将RS232信号转换为RS485协议信号。


2.根据权利要求1所述的TOF人体存在检测系统，其特征在于：通过所述RS485接口芯片与上位设备通信。

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军黄，
申请(专利权)人：深圳市衡益科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：广东;44