一种红外人体探测方法及红外人体探测器技术

本发明专利技术涉及一种红外人体探测方法及红外人体探测器，方法基于放大后的感应信号的模拟量波形进行判断，基于实验和分析将人感信号的放大波形分为四种情况，第一第二种情况包括上下波形的电压值超出对应上下窗口电压(Va、Vb)且重新回到上下窗口电压值的时间间隔大于设定时间(T

【技术实现步骤摘要】
一种红外人体探测方法及红外人体探测器
本专利技术涉及一种红外人体探测方法及红外人体探测器，属于安防报警领域。
技术介绍
入侵探测器是防盗报警产品的一类，包括主动红外入侵探测器、室内用被动红外探测器、室内用微波多普勒探测器、微波和被动红外复合入侵探测器、振动入侵探测器、室内用被动式玻璃破碎探测器等。其中，被动红外探测器是一种由于人在探测器覆盖区域内移动，引起接收到的红外辐射电平变化而产生报警状态的探测器。热释电红外感应信号的波形是一种具有波峰和波谷的类似于正弦曲线的波形，同时热释电红外感应信号的强度非常微弱，难以被处理器直接检测到。授权公告号为CN206432970C的中国专利文件公开了一种采用LM324的低成本人感捡测电路，该电路包括两级放大电路、双向鉴幅电路和电压转换电路，该方案实现了红外探头输出的微弱红外人感信号的放大和转换，最终能够被处理器识别。同时通过上下门槛双向鉴幅的窗口电压比较器，对放大后的感应信号进行强度的识别和判断，放大后达到设定强度的信号会被转化为电平信号，并被处理器识别为人感信号，从而实现是否有人体进入探头范围的判断。但是，经多级放大后的电路中还存在大量被放大的噪声，探头前非人体的感应信号也会被放大，上述方案仅通过双向鉴幅电路将一定强度的放大信号筛选出来认定为人感信号，若双向鉴幅电路的上下窗口电压设定的过宽(上限电压值高下限电压值低)，则会出现部分人感信号被放大后的波形未能达到窗口电压的上下限值，而没能触发电平信号，最终无法被处理器识别而漏报的情况，这样的人体探测器用于安防领域会出现极大安全漏洞。为了防止漏报，则需要将双向鉴幅电路窗口电压的上下限设置的较窄(上下限值接近基准电压值)，而这种情况又会出现噪声或其他非人感的信号被放大后达到双向鉴幅电路的窗口电压，触发电压转换电路输出电平信号，被处理器识别为人感信号，最终导致设备过于灵敏频繁出现误报的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种红外人体探测方法以及使用这种方法的人体探测器，用于解决现有红外人体探测方法及探测器存在的误报较多的问题。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：本专利技术的一种红外人体探测方法，检测红外探头电路输出的模拟信号，所述模拟信号满足以下任意一个条件时，记为人感信号；条件一为，所述模拟信号的电压值达到Va，并在超过Va后重新降到Va的时间间隔大于T1，或者所述模拟信号的电压值大于Va，且持续时间大于T3；条件二为，所述模拟信号电压值降到Vb，并在低于Vb后重新升到Vb的时间间隔大于T1，或者所述模拟信号电压值小于Vb，且持续时间大于T3；条件三为，所述模拟信号的电压值降到Va，且从Va继续降到基准值的时间间隔大于T2，或者所述模拟信号的电压值降到Va，且T3时间后仍未降到基准值；条件四为，所述模拟信号的电压值升到Vb，且从Vb继续升到基准值的时间间隔大于T2，或者所述模拟信号的电压值升到Vb，且T3时间后仍未升到基准值；所述基准值为没有噪声和干扰的理想状态下，没有探测到红外信号时红外探头电路的输出电压值。红外感应信号的波形中，存在瞬时的尖峰噪音，其持续时间很短，但在放大后其信号强度能够接近人感信号的强度；而人体出现在红外人体探头前都有一个持续的过程，不会瞬间出现又瞬间消失，其对应产生的信号也会持续一定的时间，具有一定的变化过程，不会是短时或瞬时的尖峰信号。因此本专利技术的红外人体检测方法，基于放大后的感应信号的模拟量波形进行判断，基于实验和分析将人感信号的放大波形基于变化或持续的过程分为四种情况，第一第二种情况包括上下波形的电压值超出对应上下窗口电压(Va、Vb)且重新回到上下窗口电压值的时间间隔大于设定时间(T1)；第三第四种情况包括上下波形的电压值超出对应上下窗口电压(Va、Vb)，但未能持续设定时间(T1),但波形在落回(或升到)基准电压的时间超过第二设定时间(T2)。满足上述条件的放大感应信号的波形则被认定为人感信号的放大波形。本专利技术基于模拟信号波形，根据人感信号的特点设置检测和识别条件，而非简单的设定电压阈值仅根据信号强弱来判断是否是人感信号。通过四种人感信号的判断条件，保证了人感信号不漏报，同时又结合信号强弱与持续时间等因素，过滤掉噪声及非人感信号的干扰，有效降低了误报率。同时为了保证识别的及时性，若上下波形的电压值超出对应上下窗口电压(Va、Vb)后，一直未能检测到波形的电压值回到对应上下窗口电压值，则在T3时间后直接认定为人感信号，不再等待波形电压回到对应上下窗口电压值。第三第四种情况也是如此，在波形的电压值从上下窗口电压值(Va、Vb)回落(或回升)到基准电压的计时过程中，若放大信号波形电压值一直未等于基准电压值，则在T3时间后不再等待直接认定为人感信号。本方案避免了持续的噪声信号对判断的干扰，防止判断过程时间过长，影响识别和报警的及时性。进一步的，所述条件一、条件三中，所述模拟信号大于Va的时刻为处理器被唤醒的时刻；所述条件二、条件四中，所述模拟信号小于Vb的时刻为处理器被唤醒的时刻。处理器通过一定强度的放大信号来唤醒，将唤醒信号的强度设为上下窗口电压值(Va、Vb)，则每次处理器被唤醒后即可开始计时并检测放大波形信号的电压值，若满足四种人感信号的判断条件，则认为有人出现；若不满足，则认为是误报，设定时间后重新休眠。本专利技术在没有有效的触发信号时，不唤醒处理芯片，降低了功耗。进一步的，T1的取值范围为200ms～300ms。进一步的，T2的取值范围为100ms～200ms。进一步的，T3的取值范围为450ms～550ms。根据反复的实验验证，本专利技术的以上时间阈值范围能够满足尽可能不漏报的同时减少误报的几率。本专利技术的一种红外人体探测器，包括处理器，所述处理器用于执行实现红外人体探测方法的指令。本专利技术的红外人体探测器基于人感信号模拟波形的幅值和持续时间等特征，对放大后的人感信号模拟波形进行检测和判断，实现了在不漏报的基础上降低误报的几率。进一步的，还包括依次连接的红外人体探头、放大电路、鉴幅电路和电压转换电路，所述电压转换电路的输出端与所述处理器相连，所述放大电路的输出端还与所述处理器相连。本专利技术的红外人体探测器的红外感应电路，感应信号放大后，达到一定强度的有效放大信号在电压转换后触发处理器的中断用于唤醒处理器，同时处理器被唤醒后从放大电路的输出端获得放大信号的模拟波形，进行检测和判断。若满足四种人感信号的判断条件，则认为有人出现；若不满足，则认为是误报，设定时间后重新休眠。本专利技术在没有有效的触发信号时，不唤醒处理芯片，降低了功耗。附图说明图1是红外探头电路输出的放大模拟波形示意图1；图2是红外探头电路输出的放大模拟波形示意图2；图3是红外探头电路输出的放大模拟波形示意图3；图4是红外探头电路输出的放大模拟波形示意图4；图5是本专利技术的两级放大电路；图6是本专利技术的双向鉴幅电路；图7是本专利技术的电压转换电路；图8是本专利技术的红本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外人体探测方法，其特征在于，检测红外探头电路输出的模拟信号，所述模拟信号满足以下任意一个条件时，记为人感信号；条件一为，所述模拟信号的电压值达到Va，并在超过Va后重新降到Va的时间间隔大于T

【技术特征摘要】
1.一种红外人体探测方法，其特征在于，检测红外探头电路输出的模拟信号，所述模拟信号满足以下任意一个条件时，记为人感信号；条件一为，所述模拟信号的电压值达到Va，并在超过Va后重新降到Va的时间间隔大于T1，或者所述模拟信号的电压值大于Va，且持续时间大于T3；条件二为，所述模拟信号电压值降到Vb，并在低于Vb后重新升到Vb的时间间隔大于T1，或者所述模拟信号电压值小于Vb，且持续时间大于T3；条件三为，所述模拟信号的电压值降到Va，且从Va继续降到基准值的时间间隔大于T2，或者所述模拟信号的电压值降到Va，且T3时间后仍未降到基准值；条件四为，所述模拟信号的电压值升到Vb，且从Vb继续升到基准值的时间间隔大于T2，或者所述模拟信号的电压值升到Vb，且T3时间后仍未升到基准值；所述基准值为没有噪声和干扰的理想状态下，没有探测到红外信号时红外探头电路的输出电压值。


2.根据权利要求1所述的红外人体探测方法，其特征在于，所述条件一、...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶龙，马涛，付玉淮，朱广峰，
申请(专利权)人：超级智慧家上海物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31