空间内人体探测方法及装置与流程

本发明涉及人体探测的技术领域，更具体地说，涉及一种空间内人体探测方法及装置。

背景技术：

目前对于人体的探测可以采用传统的热释电红外传感器对指定区域内运动的人体进行探测，或者采用微波热释电红外传感器对指定区域内活动的人体进行探测，或者采用红外对管对指定区域内的人体活动进行探测。

然而传统的热释电红外传感器探测无法探测人体的运动方向；而且热释电红外传感器只对运动频率较低(0.1hz～10hz)的人体产生信号输出，对运动频率超过10hz的人体活动无响应输出。

微波热释电红外传感器只对运动的人体有响应输出，对静止的人体没有响应输出，也无法实现对人体运动方向的探测；而且微波热释电红外传感器自身对外产生电磁辐射，容易受外界电磁信号干扰，检测精度有限。

红外对管的监测距离有限(一般小于50厘米)，且为单光点探测，监测角度小(只以探头正前方位置有响应输出)。因此，需要找寻一种可在大范围区域内同时对运动的人体及其方向进行探测的探测器。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种空间内人体探测方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种空间内人体探测方法，所述空间设置有进出口；包括：

在靠近所述进出口位置处，设置第一探测区域；所述第一探测区域包括至少一个第一子探测区域，且每一第一子探测区域对应一个第一子探测单元；

判断所述第一子探测单元是否产生第一探测信号；

若是，根据所述第一探测信号判断人体的运动方向。

在一个实施例中，所述根据所述第一探测信号判断人体的运动方向包括：

对所述第一探测信号进行处理，获取所述第一探测信号的波形；

将所述第一探测信号的波形与预设波形进行比对，以确定人体从所述进出口进入所述空间或从所述空间走出所述进出口。

在一个实施例中，所述方法还包括：

若所述第一探测信号的波形与预设波形匹配，判断人体从所述进出口进入所述空间，则计数器人数加1；

若所述第一探测信号的波形与预设波形不匹配，判断人体从所述空间走出所述进出口，则计数器人数减1。

在一个实施例中，所述若所述第一探测信号的波形与预设波形匹配，判断人体从所述进出口进入所述空间，则计数器人数加1之后还包括：

判断在预设时间段内，是否接收到第二探测信号和/或第三探测信号；

若没有接收到第二探测信号和/或第三探测信号，则判断空间内没有人，所述计数器人数清零。

在一个实施例中，所述方法还包括：

在所述空间内设置第三探测区域，所述第三探测区域包括多个不重叠的第三子探测区域，并且，每一第三子探测区域对应一个第三子探测单元；

判断所述第三子探测单元是否存在跳跃触发；

若是，则计算触发的所述第三子探测单元的个数n，结合所述第一探测信号，对计数器人数加n或减n。

在一个实施例中，所述方法还包括：

判断相邻的所述第三子探测单元检测到的第三子探测信号是否在第二设定时间内，若是，根据所述第三子探测单元的触发顺序，获得人体在所述空间中的移动轨迹。

在一个实施例中，所述结合所述第一探测信号，对计数器人数加n或减n包括：

若根据所述第一探测信号，判断人体从所述进出口进入所述空间，则对计数器人数加n；

若根据所述第一探测信号，判断人体从所述空间走出所述进出口，则对计数器人数减n。

在一个实施例中，所述方法还包括：

若没有接收到第一探测信号，则判断是否接收到第二探测信号；

若是，判断是否接收到第三探测信号；

若是，判断计数器的人数是否为零；

若是，则计数器人数加1；若否，则判断所述第三子探测单元是否存在跳跃触发；

若是，则计算触发的所述第三子探测单元的个数n；

判断所述子探测单元的个数n是否大于计数器的人数；

若是，则将所述计数器的人数调整为n。

本发明还提供一种空间内人体探测装置，所述空间设置有进出口；包括：

在靠近所述进出口位置处，设置第一探测区域；所述第一探测区域包括至少一个第一子探测区域，且每一第一子探测区域对应一个第一子探测单元；还包括：

处理器，所述处理器用于判断第一子探测单元是否产生第一探测信号；若是，根据所述第一探测信号判断人体的运动方向。

在一个实施例中，还包括：

在所述空间内设置的第三探测区域，所述第三探测区域包括多个不重叠的第三子探测区域，并且，每一第三子探测区域对应一个第三子探测单元；

所述处理器还用于：

判断所述第三子探测单元是否存在跳跃触发；

若是，则则计算触发的所述第三子探测单元的个数n，结合所述第一探测信号，对计数器人数加n或减n。

在一个实施例中，还包括：在所述空间内设置的第二探测区域，所述第二探测区域对应设置一个第二探测单元，所述第二探测区域的探测范围可覆盖整个空间。

在一个实施例中，所述第二探测单元包括第二热释电红外传感器，所述第二热释电红外传感器包括第二感应单元、以及设置在所述第二感应单元的感应方向上将探测信号聚焦到所述第二感应单元的感应方向上的第二聚焦单元，以使所述第二探测单元沿其探测方向形成第二探测区域。

在一个实施例中，所述第一子探测单元包括第一热释电红外传感器，所述第一热释电红外传感器包括第一感应单元、以及设置在所述第一感应单元的感应方向上将探测信号聚焦到所述第一感应单元的感应方向上的第一聚焦单元，以使所述第一子探测单元沿其探测方向形成第一子探测区域。

在一个实施例中，所述第三子探测单元包括第三热释电红外传感器，所述第三热释电红外传感器包括第三感应单元以及设置在所述第三感应单元的感应方向上将探测信号聚焦到所述第三感应单元的感应方向上的第三聚焦单元，以使所述第三子探测单元沿其探测方向形成第三子探测区域。

实施本发明的空间内人体探测方法，具有以下有益效果：该空间内人体探测方法通过在靠近空间的进出口位置处设置第一探测区域，可利用第一探测区域对进出口的人体进行探测，以达到基于第一探测区域所产生的第一探测信号判断人体的运动方向，实现了人体存在式感应，并能准确地判断出人体的运动方向。

进一步地，该空间内人体探测方法还可以获得人体在空间中的移动轨迹，以及防止误报和冗余触发。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的空间内人体探测方法的流程示意图；

图2是本发明提供的空间内人体探测方法的另一实施例的流程示意图；

图3是本发明提供的空间内人体探测方法的又一实施例的流程示意图；

图4是本发明提供的空间内人体探测方法的另一实施例的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的空间内人体探测装置的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的空间内人体探测装置的探测区域示意图；

图7和图8是本发明实施例提供的人体运动方向的波形示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1，为本发明实施例提供的空间内人体探测方法的流程示意图，该探测方法可以实现对人体运动方向的有效探测，并能实现对空间100内人体的存在式感应。

结合图6，该空间100设置有进出口101，当人体进出空间100时，须从进出口101进出，进而通过人体进入进出口101或者走出进出口101时触发产生的探测信号，实现对人体进入空间100或者走出空间100的运动方向的探测。

具体的，如图1所示，该探测方法包括：

步骤s1、在靠近进出口101位置处，设置第一探测区域。

其中，第一探测区域包括至少一个第一子探测区域102，且每一第一子探测区域102对应一个第一子探测单元。本发明实施例中，每一个第一子探测单元为独立的第一子探测单元，各自形成有其探测区域，每一个第一子探测区域102均可以覆盖进出口101区域，即当人体进入空间100或者走出空间100时，每一个第一子探测区域102均可以感应到人体进入空间100或者走出空间100，进而产生相应的探测信号，因此，本发明实施例的第一探测信号包括至少一个第一子探测信号，且每一个第一子探测信号无关联，各自独立触发。

进一步地，每一第一子探测区域102为线性探测区域，线性探测区域的长宽均大于进出口101的长宽，以使得每一第一子探测区域102可以完全覆盖甚至大于进出口101区域。

步骤s2、判断第一子探测单元是否产生第一探测信号。

其中，第一探测信号包括至少一个第一子探测信号。

步骤s3、若是，根据第一探测信号判断人体的运动方向。

具体的，如图2所示，步骤s3中，根据第一探测信号判断人体的运动方向包括：

步骤s31、对第一探测信号进行处理，获取第一探测信号的波形。

步骤s32、将第一探测信号的波形与预设波形进行比对，以确定人体从进出口101进入空间100或从空间100走出进出口101。

本发明实施例中，人体的运动方向不同，第一子探测单元触发产生的第一探测信号的波形不同。具体的，如图7所示，当人体进入空间100时，预设波形为正斜率的正弦波；如图8所示，当人体走出空间100时，所触发的波形为负斜率的正弦波，因此，通过将第一探测信号的波形与预设波形进行比对，可以确定人体从进出口101进入空间100，还是从空间100走出进出口101。具体的，当第一探测信号的波形与预设波形匹配，即第一探测信号的波形为正斜率的正弦波，则可确定人体从进出口101进入空间100；当第一探测信号的波形与预设波形不匹配，即第一探测信号的波形为负斜率的正弦波，则可确定人体从空间100走出进出口101。

进一步地，如图3所示，该方法还包括：

步骤s301、若第一探测信号的波形与预设波形匹配，判断人体从进出口101进入空间100，则计数器人数加1。

步骤s302、若第一探测信号的波形与预设波形不匹配，判断人体从空间100走出进出口101，则计数器人数减1。

进一步地，在步骤s301之后还包括：

步骤s303、判断在预设时间段内，是否接收到第二探测信号和/或第三探测信号。

步骤s304、若没有接收到第二探测信号和/或第三探测信号，则判断空间100内没有人，计数器人数清零。

本发明实施例中，第二探测信号为第二探测单元12感应到人体触发产生，第三探测信号为第三探测单元13感应到人体触发产生。其中，第二探测单元12和第三探测单元13均设置在空间100内，进一步地，第三探测单元13设置在空间100内且不靠近进出口101处。当第一子探测单元感应到人体而触发产生第一探测信号时，且判断人体从进出口101进入空间100时，若在预设时间段内，设置在空间100内的第二探测单元12和/或第三探测单元13未产生第二探测信号和/或第三探测信号，则进一步确定空间100内没有人，说明第一探测信号为误触发信号，此时，应将计数器清零。其中，预设时间段可以设定为1～5秒左右，当然，可以理解地，预设时间段可以根据需求设定，不限于1～5秒。

进一步地，该方法还包括以下步骤：

步骤s11、在空间100内设置第三探测区域，第三探测区域包括多个不重叠的第三子探测区域104，并且，每一第三子探测区域104对应一个第三子探测单元。

步骤s12、判断第三子探测单元是否存在跳跃触发。

步骤s13、若是，则计算触发的第三子探测单元的个数n，结合第一探测信号，对计数器人数加n或减n。

本发明实施例中，每一个第三子探测区域104为独立的探测区域。

进一步地，跳跃触发为在第一设定时间间隔t1内存在多个第三子探测单元触发产生多个第三子探测信号。其中，第一设定时间间隔t1包括了同时或者极短时间(如几毫秒)。多个子探测单元可以为相邻的或者不相邻的第三子探测单元。其中，第三子探测单元所触发产生的第三子探测信号为第三探测信号，即本发明实施例的第三探测信号包括多个第三子探测信号。

进一步地，结合第一探测信号，对计数器人数加n或减n包括：若根据第一探测信号，判断人体从进出口101进入空间100，则对计数器人数加n；若根据第一探测信号，判断人体从空间100走出进出口101，则对计数器人数减n。

具体的，若第三子探测单元存在跳跃触发，此时，可以根据被触发的第三子探测单元的个数n确定在空间100内移动的人数为n，而且，当基于第一探测信号判断人体为从进出口101走入空间100时，说明在空间100内移动的n个人是从进出口101走入空间100内的，因此，对计数器人数加n；当基于第一探测信号判断人体为从空间100走出进出口101时，说明在空间100内移动的n个人是从空间100走出进出口101的，因此，对计数器人数减n。另外，当未接收到第一探测信号时，也可以通过被触发的第三子探测单元的个数n确定空间100中有n个人在移动，并对计数器人数加n。因此，通过第三子探测单元对空间100内人体的探测，可以准确地判断空间100内人体的数量的变化，且结合第一探测区域的第一探测信号，可以判断变化的人体的数量是进入空间100还是走出空间100，从而进一步确定空间100内的实际人数；或者，还可以通过第三子探测单元实现对空间100内人体存在的探测。

进一步地，该方法还包括：判断相邻的第三子探测单元检测到的第三子探测信号是否在第二设定时间内，若是，根据第三子探测单元的触发顺序，获得人体在空间100中的移动轨迹。其中，第二设定时间大于第一设定时间间隔。

如图4所示，该方法还包括以下步骤：

步骤s401、若没有接收到第一探测信号，则判断是否接收到第二探测信号。

步骤s402、若是，判断是否接收到第三探测信号。

步骤s403、若是，判断计数器的人数是否为零。

步骤s404、若是，则计数器人数加1；若否，则判断第三子探测单元是否存在跳跃触发。

步骤s405、若是，则计算触发的第三子探测单元的个数n。

步骤s406、判断子探测单元的个数n是否大于计数器的人数。

步骤s407、若是，则将计数器的人数调整为n。

具体的，若没有接收到第一探测信号(如极限情况下，从进出口101走入空间100的人体为快速进入而使得没有一个第一子探测单元可以感应到)，此时，可以通过第二探测单元12判断是否检测到人体而产生第二探测信号，若第二探测单元12被触发产生第二探测信号，则说明此时空间100内有人体存在，然后进一步检测第三探测单元13(其中，第三探测单元13由多个第三子探测单元构成)是否被触发产生第三探测信号。若接收到第三探测信号，进一步确定空间100内有人体存在，此时，判断计数器的人数是否为零。若计数器的人数为零，说明第一探测单元11不能检测到该人体从进出口101进入空间100，计数器的计数是错误的，对计数器的人数加1，以纠正计数器的计数。若计数器的人数不为零，进一步判断第三子探测单元是否存在跳跃触发，若是，则基于被触发的第三子探测单元个数n调整计数器的人数，即将计数器的人数调整为n。

进一步地，该方法还包括：若没有接收到第一探测信号和第二探测信号，则等待预设延时后再判断是否接收到第三探测信号。其中，预设延时的时长可根据实际需要进行确定。

进一步地，如图6所示，第一探测区域的探测范围是进出口101区域，第二探测区域103的探测范围为整个空间100，第三探测区域为空间100内的区域，其中，第三探测区域可与第一探测区域重叠或不重叠。

本发明通过设置在靠近进出口101处的第一探测区域可以实现对进出空间100的人体的运动方向的判断，如图7所示，当第一探测信号的波形为正斜率的正弦波时，判断人体从进出口101进入空间100；如图8所示，当第一探测信号的波形为负斜率的正弦波时，判断人体从空间100走出进出口101。进一步地，通过第二探测单元12可以防止误报及冗余触发。另外，通过第三探测单元13(多个第三子探测单元)可以判断移动的人体在空间100中的数量，且结合第一探测信号可以判断人体在空间100中的移动方向(即走出空间100或者进入空间100)，而且，通过在第二设定时间内相邻的第三子探测单元被触发，并基于触发顺序可以获得人体在空间100中的移动轨迹。

参考图5，为本发明实施例提供的一种空间内人体探测装置的结构示意图。该空间内人体探测装置可以用于实现本发明实施例提供的空间内人体探测方法。

如图5所示，该控制装置可以包括：至少一个第一子探测单元，且每一第一探测单元11对应一个第一子探测区域102。至少一个第一子探测区域102形成第一探测区域。其中，如图6所示，第一探测区域设置在靠近空间100的进出口101位置处。

本发明实施例中，每一个第一子探测为独立的第一子探测单元，各自形成有其探测区域，每一个第一子探测区域102均可以覆盖进出口101区域，即当即当人体进入空间100或者走出空间100时，每一个第一子探测区域102均可以感应到人体进入空间100或者走出空间100，进而产生相应的探测信号，因此，本发明实施例的第一探测信号包括至少一个第一子探测信号，且每一个第一子探测信号无关联，各自独立触发。

进一步地，每一第一子探测区域102为线性探测区域，线性探测区域的长宽均大于进出口101的长宽，以使得每一第一子探测区域102可以完全覆盖甚至大于进出口101区域。

进一步地，该探测装置还包括：处理器14，该处理器14用于判断第一子探测单元是否产生第一探测信号；若是，根据第一探测信号判断人体的运动方向。

具体的，处理器14接收第一探测信号，并对第一探测信号进行处理，以获取第一探测信号的波形，再将第一探测信号的波形与预设波形进行比对，以确定人体从进出口101进入空间100或者从空间100走出进出口101。

进一步地，该处理器14还用于执行以下动作：若判断第一探测信号的波形与预设波形匹配，则判断人体从进出口101进入空间100，此时处理器14控制计数器人数加1；若判断第一探测信号的波形与预设波形不匹配，则判断人体从空间100走出进出口101，并控制计数器人数减1。

进一步地，该处理器14具体还用于：判断在预设时间段内，是否接收到第二探测信号和/或第三探测信号，若没有接收到第二探测信号和/或第三探测信号，则判断空间100内没有人，并控制计数器人数清零。

进一步地，该探测装置还包括：第三探测单元13，该第三探测单元13包括多个第三子探测单元，且每一第三子探测单元对应一个第三子探测区域104。多个第三子探测区域104形成第三探测区域，且多个第三子探测区域104为独立的探测区域、不重叠，其中，多个第三子探测区域104形成第三探测区域，且该第三探测区域设置在空间100内。

进一步地，处理器14具体还用于：判断第三子探测单元是否存在跳跃触发，若是，则则计算触发的第三子探测单元的个数n，结合第一探测信号，对计数器人数加n或减n。

进一步地，该探测装置还包括：第二探测单元12，其中，第二探测单元12在其探测方向上形成第二探测区域103。第二探测区域103设置在空间100内，且第二探测区域103的探测范围可覆盖整个空间100。

进一步地，如图5所示，该探测装置还可以包括底板10，第一探测单元11、第二探测单元12和第三探测单元13均设置在底板10上。图5中第一探测单元11给出了两个第一子探测单元的示例(包括a1和a2)，第三探测单元13给出了5个第三子探测单元的示例(包括c1、c2、c3、c4和c5)。其中，图5的示例不对本发明具有任何限定作用。

本发明实施例中，每一个第一子探测单元均包括第一热释电红外传感器，第一热释电红外传感器包括第一感应单元、以及设置在第一感应单元的感应方向上将探测信号聚焦到第一感应单元的感应方向上的第一聚焦单元，以使第一子探测单元沿其探测方向形成第一子探测区域102。即每一个第一子探测单元为一个独立的热释电红外传感器。

进一步地，第一聚焦单元包括第一菲涅尔透镜。

进一步地，每一个第一热释电红外传感器均包括：第一基板、设置在第一基板上的第一感应元、以及罩设在第一感应元外围的第一管帽，第一管帽上对应感应元的感应方向设有感应窗口。

本发明实施例中，第二探测单元12包括第二热释电红外传感器，第二热释电红外传感器包括第二感应单元、以及设置在第二感应单元的感应方向上将探测信号聚焦到第二感应单元的感应方向上的第二聚焦单元，以使第二探测单元12沿其探测方向形成第二探测区域103。可以理解地，本发明实施例的第二探测单元12由一个热释电红外传感器组成。

进一步地，第二聚焦单元包括第二菲涅尔透镜，其中，第二菲涅尔透镜为阵列透镜，其可以使得第二探测单元12的探测范围可覆盖整个空间100。

进一步地，第二热释电红外传感器包括：第二基板、设置在第二基板上的第二感应元、以及罩设在第二感应元外围的第二管帽，第二管帽上对应感应元的感应方向设有感应窗口。

本发明实施例中，每一个第三子探测单元均包括第三热释电红外传感器，第三热释电红外传感器包括第三感应单元以及设置在第三感应单元的感应方向上将探测信号聚焦到第三感应单元的感应方向上的第三聚焦单元，以使第三子探测单元沿其探测方向形成第三子探测区域104。

进一步地，第三聚焦单元包括第三菲涅尔透镜。可以理解地，每一个第三子探测单元的菲涅尔透镜的角度不同，进而使得每一个第三子探测单元所形成的子探测区域不重叠。

进一步地，每一个第三热释电红外传感器均包括：第三基板、设置在第三基板上的第三感应元、以及罩设在第三感应元外围的第三管帽，第三管帽上对应感应元的感应方向设有感应窗口。

以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。