一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统的制作方法

本发明涉及人体红外线感应信号处理技术领域，尤其涉及一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统。

背景技术：

通常，人体温度维持在37°c左右，由于人体会散发出10μm左右特定波长的红外线，被动式红外探头通过对人体发射的红外线进行探测，实现对人体的实时监测。红外线通过菲涅耳透镜和滤光片后聚焦到热释电元件，当人经过透镜的覆盖区域时，红外能量被先后聚焦到热释电元件的不同区域，造成多元热释电元件电荷释放的不平衡，产生外部可测量的信号。后经检测处理后，得到报警信号。

在现有技术中，传统人体红外线感应信号处理系统的技术方案为：热释电元件输出模拟电信号，模拟电信号经过转换得到数字信号，数字信号在经过抽取滤波器降采样，降采样之后的信号再经过一个串行接口逻辑转换成串行数据输出给片外的微控制器读取，其所有的检测判断并产生报警放在片外的微控制器来完成；或者降采样之后的信号经过片上的检测判断逻辑直接产生报警信号。但传统人体红外线感应信号处理系统芯片存在很多不足，现有的传统人体红外线感应信号处理系统芯片的处理方式不够灵活，通常只能适用于一种配置方案。当用户需要在多种配置方案间进行切换时，无法满足用户更换配置方案的使用需求。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有多种配置方案的红外感应信号处理系统，以确保用户在使用过程中能够在多种配置方案之间进行切换，解决了传统人体红外线感应信号处理系统只适用于一种技术方案，灵活性差，无法满足用户更换配置方案的使用需求的问题。

一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统，包括红外线感应元件和信号处理芯片。

所述红外线感应元件的输出端与所述信号处理芯片的输入端连接。

所述红外线感应元件被配置为用于获取人体红外线信号，根据人体红外线信号生成模拟电信号，并将所述模拟电信号输出给所述信号处理芯片。

所述信号处理芯片被配置为存储有多种配置方案，还被配置为接收来自所述红外线感应元件的模拟电信号，根据存储在所述信号处理芯片中的多种配置方案中的一种对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果。

所述信号处理芯片包括：信号转换模块、滤波抽取模块、存储模块、寄存控制模块、运动检测模块、用户控制模块以及串行输出模块。

所述信号转换模块的输入端与所述红外线感应元件的输出端连接，所述信号转换模块的输出端与所述滤波抽取模块的输入端连接，所述信号转换模块被配置为将所述模拟电信号转换为数字信号，发送给所述滤波抽取模块。

所述滤波抽取模块被配置为对所述数字信号中的高频信号进行过滤，得到高分辨率数字信号。

所述存储模块的输出端与所述寄存控制模块的输入端连接，所述存储模块被配置为存储有配置方案，所述配置方案至少包括第一配置方案和第二配置方案；所述存储模块还被配置为存储设置参数，所述设置参数包括灵敏度信息、亮灯延迟时间信息以及工作模式信息；

所述灵敏度信息用于控制所述系统灵敏度；

所述亮灯延迟时间信息用于控制所述系统的检测亮灯时间；

所述工作模式信息用于控制所述系统的检测亮灯方式；

所述存储模块还被配置为存储所述信号转换模块、滤波抽取模块、寄存控制模块、运动检测模块、用户控制模块以及串行输出模块对应的能使开关；

用户控制模块的输出端与所述寄存控制模块的输入端连接，所述用户控制模块被配置为接收来自用户的指令，将所述指令发送给所述寄存控制模块，对所述配置方案进行更改，所述用户控制模块还被配置为接收来自用户的设置参数，将所述设置参数发送给所述寄存控制模块；用户控制模块还被配置为向所述寄存控制模块发送能使开关控制指令；

所述寄存控制模块分别与存储模块、运动检测模块、用户控制模块和串行输出模块连接，所述寄存控制模块被配置为接收来自所述用户控制模块的指令，从所述存储模块中获取第一配置方案或第二配置方案，根据所述第一配置方案或第二配置方案对所述滤波抽取模块、运动检测模块和串行输出模块进行配置；所述寄存控制模块还被配置为根据来自用户的所述设置参数，对所述运动检测模块进行配置，并将所述设置参数存储在所述存储模块中；所述第一配置方案为将所述滤波抽取模块的输出端与所述运动检测模块的输入端连接，所述运动检测模块被配置为对所述高分辨率数字信号进行处理，得到人体红外线感应结果。

所述第二配置方案为将所述滤波抽取模块的输出端与所述串行输出模块的输入端连接，所述串行输出模块被配置为接收所述高分辨率数字信号，将所述高分辨率数字信号转换为串行数据输出。

所述寄存控制模块还被配置为根据所述能使开关控制指令，从所述存储模块获取对应的能使开关，对所述信号转换模块、滤波抽取模块、寄存控制模块、运动检测模块、用户控制模块以及串行输出模块进行控制。

所述系统还包括与所述信号处理芯片外部连接的微控制器。

所述微控制器被配置为接收所述串行数据，对所述串行数据进行处理，得到人体红外线感应结果。

所述寄存控制模块还被配置为当所述信号处理芯片外部连接微控制器时，从所述存储模块获取第二配置方案，根据所述第二配置方案对所述信号处理芯片进行配置。所述寄存控制模块还被配置为根据来自用户的所述设置参数，对所述微控制器进行配置，并将所述设置参数存储在所述存储模块中。

所述存储模块为非易失性存储器。

所述信号处理芯片还包括高通滤波模块，所述高通滤波模块的输入端与所述低通滤波模块的输出端连接，所述高通滤波模块被配置为对所述二次过滤高分辨率数字信号中的直流分量进行过滤，得到三次过滤高分辨率数字信号。

所述用户控制模块的控制方式可以为按键控制或可调电阻控制。

还包括第一通用引脚和第二通用引脚，所述第一通用引脚分别与所述运动检测模块、所述用户控制模块以及所述串行输出模块连接，所述第二通用引脚分别与所述运动检测模块、所述用户控制模块以及所述串行输出模块连接。

第二方面，本申请提供了一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理方法，所述方法包括：

获取配置方案更改指令；

根据所述配置方案更改指令获取对应的配置方案；

根据所述配置方案进行配置；

获取模拟电信号；

对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果。所述配置方案更改指令由用户根据实际使用需要进行选择，所述配置方案至少一种，所述配置方案可以为多种。

所述配置方案预先存储在信号处理芯片中，所述配置方案包括第一配置方案和第二配置方案。

所述第一配置方案为将模拟电信号，转换为数字信号后，进行处理，得到人体红外线感应结果。

所述第二配置方案为将模拟电信号转换为数字信号，将所述高分辨率数字信号转换为串行数据输出，通过外接的微控制器对串行数据进行处理，得到人体红外线感应结果。

所述模拟电信号来自红外线感应元件，红外线感应元件获取人体红外线信号，根据人体红外线信号生成模拟电信号。

所述方法还包括：

获取存储在系统中的设置参数，所述设置参数包括灵敏度信息、亮灯延迟时间信息以及工作模式信息，所述灵敏度信息用于控制所述系统灵敏度，所述亮灯延迟时间信息用于控制所述系统的检测亮灯时间，所述工作模式信息用于控制所述系统的检测亮灯方式；

根据所述设置参数对系统进行设置。

所述方法还包括：

获取来自用户的设置参数，所述设置参数包括灵敏度信息、亮灯延迟时间信息以及工作模式信息，所述灵敏度信息用于控制所述系统灵敏度，所述亮灯延迟时间信息用于控制所述系统的检测亮灯时间，所述工作模式信息用于控制所述系统的检测亮灯方式；

根据所述设置参数对系统进行设置；

将所述设置参数存储在系统中。

由以上的技术方案可知，本申请提供了一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统，包括红外线感应元件和信号处理芯片,所述红外线感应元件的输出端与所述信号处理芯片的输入端连接,所述红外线感应元件被配置为根据人体红外线信号生成模拟电信号，并将所述模拟电信号输出给所述信号处理芯片,所述信号处理芯片被配置为存储有多种配置方案，还被配置为接收来自所述红外线感应元件的模拟电信号，根据存储在所述信息处理芯片中的多种配置方案中的一种对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果,确保用户在使用过程中能够在多种配置方案之间进行切换，解决了传统人体红外线感应信号处理系统只适用于一种技术方案，灵活性差，无法满足用户更换配置方案的使用需求的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为本申请提出的一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统的连接示意图；

图2为本申请的信号处理芯片的结构示意图；

图3为本申请的第一配置方案的连接示意图；

图4为本申请的第二配置方案的连接示意图；

图5为本申请的一种实施例的连接示意图；

图6为本申请的第二种实施例的连接示意图；

图7为本申请的第三种实施例的连接示意图；

图8为本申请的第一通用管脚和第二通用管脚的连接示意图；

图9为本申请提出的一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理方法的工作流程图。

具体实施方式

本申请实施例提供了一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统，包括红外线感应元件和信号处理芯片,所述红外线感应元件的输出端与所述信号处理芯片的输入端连接,所述红外线感应元件被配置为根据人体红外线信号生成模拟电信号，并将所述模拟电信号输出给所述信号处理芯片,所述信号处理芯片被配置为存储有多种配置方案，还被配置为接收来自所述红外线感应元件的模拟电信号，根据存储在所述信息处理芯片中的多种配置方案中的一种对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果,确保用户在使用过程中能够在多种配置方案之间进行切换，解决了传统人体红外线感应信号处理系统只适用于一种技术方案，灵活性差，无法满足用户更换配置方案的使用需求的问题。为实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下，具体结合图1至图8对本申请实施例提供的技术方案进行详细的描述。

参见图1，为本申请实施例提供的一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理系统，包括红外线感应元件100和信号处理芯片200。

所述红外线感应元件100的输出端与所述信号处理芯片200的输入端连接。

所述红外线感应元件100被配置为用于获取人体红外线信号，根据人体红外线信号生成模拟电信号，并将所述模拟电信号输出给所述信号处理芯片200。更为具体的是，所述红外线感应元件100通过获取人体红外辐射变化，失去电荷平衡，从而向外释放电荷，输出差分的模拟电信号。并将所述模拟电信号发送给所述信号处理芯片200。

所述信息处理芯片200被配置为存储有多种配置方案，还被配置为接收来自所述红外线感应元件100的模拟电信号，根据存储在所述信息处理芯片200中的多种配置方案中的一种对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果。

在本申请一实施例中，参加图2，所述信号处理芯片200包括：信号转换模块210、滤波抽取模块220、存储模块230、寄存控制模块240、运动检测模块250、用户控制模块260以及串行输出模块270。

所述信号转换模块210的输入端与所述红外线感应元件100的输出端连接，所述信号转换模块210的输出端与所述滤波抽取模块220的输入端连接，所述信号转换模块210被配置为将所述模拟电信号转换为数字信号，发送给所述滤波抽取模块220。所述信号转换模块210通常是sigma-deltaadc,采用一阶或者高阶的结构。更为具体的是，经过所述信号转换模块210的转换得到数字信号，通常为1比特或者多比特的低分辨率数字信号。经过将所述模拟电信号转换为数字信号，便于后续处理。

所述滤波抽取模块220被配置为对所述数字信号中的高频信号进行过滤，得到高分辨率数字信号。经过所述滤波抽取模块220过滤的高分辨率数字信号，所述高分辨率数字信号的采样频率可以降到1khz左右，有效提升系统处理人体红外线感应的灵敏度，满足不同使用环境下的使用需求。

所述存储模块230的输出端与所述寄存控制模块240的输入端连接，所述存储模块230被配置为存储有至少一个配置方案。所述配置方案可以为多个，例如所述配置方案包括第一配置方案和第二配置方案。所述第一配置方案为将所述滤波抽取模块220的输出端与所述运动检测模块250的输入端连接，所述运动检测模块250被配置为对所述高分辨率数字信号进行处理，得到人体红外线感应结果。所述第二配置方案为将所述滤波抽取模块220的输出端与所述串行输出模块270的输入端连接，所述串行输出模块270被配置为接收所述高分辨率数字信号，将所述高分辨率数字信号转换为串行数据输出。所述存储模块（230）还被配置为存储设置参数，所述设置参数包括灵敏度信息、亮灯延迟时间信息以及工作模式信息，所述灵敏度信息用于控制所述系统灵敏度，所述亮灯延迟时间信息用于控制所述系统的检测亮灯时间，所述工作模式信息用于控制所述系统的检测亮灯方式。

更为具体的是，在本申请一实施例中，当用户需要对灵敏度进行设置时，通过用户控制模块260进行设置，寄存控制模块240接收到设置参数后，所述灵敏度信息由运动检测模块250或微处理器300获取，对所述信息进行调整，同时将所述灵敏度信息存储在存储模块230中。当系统再次工作时，所述寄存控制模块240直接从存储模块230中获取灵敏度信息。

更为具体的是，在本申请一实施例中，当用户需要对亮灯延迟时间进行设置时，通过用户控制模块260进行设置，寄存控制模块240接收到所述亮灯延迟时间信息后，所述灵敏度信息由运动检测模块250或微处理器300获取，对所述亮灯延迟时间信息进行调整，同时将所述亮灯延迟时间信息存储在存储模块230中。当系统再次工作时，所述寄存控制模块240直接从存储模块230中获取亮灯延迟时间信息。

更为具体的是，在本申请一实施例中，当用户需要对工作模式进行设置时，通过用户控制模块260进行设置，寄存控制模块240接收到所述工作模式信息后，所述工作模式信息由运动检测模块250或微处理器300获取，对所述工作模式信息进行调整，同时将所述工作模式信息存储在存储模块230中。当系统再次工作时，所述寄存控制模块240直接从存储模块230中获取工作模式信息，所述工作模式信息至少包括：手动开灯模式、手动关灯模式、延时关灯使能模式，pir感应重置延时关时间模式，启用光敏开灯控制模式。

所述存储模块230还被配置为存储所述信号转换模块210、滤波抽取模块220、寄存控制模块240、运动检测模块250、用户控制模块260以及串行输出模块270对应的能使开关。

用户控制模块260的输出端与所述寄存控制模块240的输入端连接，所述用户控制模块260被配置为接收来自用户的指令，将所述指令发送给所述寄存控制模块240，对所述配置方案进行更改，所述用户控制模块260还被配置为接收来自用户的设置参数，将所述设置参数发送给所述寄存控制模块240；用户控制模块260还被配置为向所述寄存控制模块240发送能使开关控制指令；

所述寄存控制模块240分别与存储模块230、运动检测模块250、用户控制模块260和串行输出模块270连接，所述寄存控制模块240被配置为接收来自所述用户控制模块260的指令，从所述存储模块230中获取第一配置方案或第二配置方案，根据所述第一配置方案或第二配置方案对所述滤波抽取模块220、运动检测模块250和串行输出模块270进行配置。所述寄存控制模块240还被配置为根据来自用户的所述设置参数，对所述运动检测模块250进行配置，并将所述设置参数存储在所述存储模块230中。

参见图3，所述第一配置方案为将所述滤波抽取模块220的输出端和与所述运动检测模块250的输入端连接，所述运动检测模块250被配置为对所述高分辨率数字信号进行处理，得到人体红外线感应结果。

当所述信息处理芯片200配置为第一配置方案时，所述红外线感应元件100通过获取人体红外辐射变化，得到模拟电信号。并将所述模拟电信号发送给所述信号处理芯片200。信号转换模块210将所述模拟电信号转换为数字信号，经过滤波抽取模块220过滤后，运动检测模块250对所述高分辨率数字信号进行判断，得到人体红外线感应结果。

在本申请一实施例中，用户向所述寄存控制模块240发送变更为第一配置方案的指令，所述寄存控制模块240从所述存储模块230获取第一配置方案，断开所述滤波抽取模块220的输出端与所述串行输出模块270的输入端的连接，将所述滤波抽取模块220的输出端和所述运动检测模块250的输入端连接。

参见图4，所述第二配置方案为将所述滤波抽取模块220的输出端与所述串行输出模块270的输入端连接，所述串行输出模块270被配置为接收所述高分辨率数字信号，将所述高分辨率数字信号转换为串行数据输出。

当所述信息处理芯片200配置为第二配置方案时，当所述信息处理芯片200配置为第一配置方案时，所述红外线感应元件100通过获取人体红外辐射变化，得到模拟电信号。并将所述模拟电信号发送给所述信号处理芯片200。信号转换模块210将所述模拟电信号转换为数字信号，经过滤波抽取模块220过滤后，通过串行输出模块转换为串行数据，发送给所述微控制器300，所述微控制器300对所述串行数据进行判断，得到人体红外线感应结果。

在本申请一实施例中，用户向所述寄存控制模块240发送变更为第二配置方案的指令，所述寄存控制模块240从所述存储模块230获取第二配置方案，断开所述滤波抽取模块220的输出端与所述运动检测模块250的输入端的连接，将所述滤波抽取模块220的输出端与所述串行输出模块270的输入端连接。

所述寄存控制模块240还被配置为根据所述能使开关控制指令，从所述存储模块230获取对应的能使开关，对所述信号转换模块210、滤波抽取模块220、寄存控制模块240、运动检测模块250、用户控制模块260以及串行输出模块270进行控制。

在本申请一实施例中，参见图5，所述系统还包括与所述信号处理芯片200外部连接的微控制器300。

所述微控制器300的输入端与所述串行输出模块270的输出端连接，所述微控制器300被配置为接收所述串行数据，对所述串行数据进行处理，得到人体红外线感应结果。

在本申请一实施例中，所述寄存控制模块240还被配置为当所述信号处理芯片200外部连接微控制器300时，从所述存储模块230获取第二配置方案，根据所述第二配置方案对所述信号处理芯片200进行配置。所述寄存控制模块240还被配置为根据来自用户的所述设置参数，对所述微控制器300进行配置，并将所述设置参数存储在所述存储模块230中。

在本申请一实施例中，所述存储模块230为非易失性存储器。非易失性存储器（non-volatilememory，nvm）是指当电流关掉后，所存储的数据不会消失的电脑存储器。通过将非易失性存储器内嵌设置在所述信号处理芯片200内部，使得所述信号处理芯片200无须增加额外的管脚，有效降低了所述信号处理芯片200在制作过程中的印制板的体积大小，节约了生产成本。

同时通过在所述非易失性存储器中存储多种配置方案，使得用户可以在多种配置方案之间进行灵活切换，满足不同使用条件下的使用需求。

在本申请一实施例中，所述信号处理芯片200还包括低通滤波模块211，所述低通滤波模块211的输入端与所述滤波抽取模块220的输出端连接，所述低通滤波模块211被配置为对所述高分辨率数字信号中的高频信号进行再次过滤，得到二次过滤高分辨率数字信号。经过所述低通滤波模块211过滤的高分辨率数字信号，所述二次过滤高分辨率数字信号的采样频率会降到7hz左右。有效提升系统处理人体红外线感应的灵敏度，满足不同使用环境下的使用需求。

在本申请一实施例中，所述信号处理芯片200还包括高通滤波模块212，所述高通滤波模块212的输入端与所述低通滤波模块211的输出端连接，所述高通滤波模块212被配置为对所述二次过滤高分辨率数字信号中的直流分量进行过滤，得到三次过滤高分辨率数字信号。有效提升系统处理人体红外线感应的灵敏度，满足不同使用环境下的使用需求。

参见图6，在本申请一实施例中，所述高通滤波模块212的输出端与所述运动检测模块250的输入端连接。应用于所述第一配置方案。能够有效提升系统的灵敏度，满足不同使用环境下的使用需求。

参见图7，在本申请一实施例中，所述高通滤波模块212的输出端与所述串行输出模块270的输入端连接。应用于所述第二配置方案。能够有效提升系统的灵敏度，满足不同使用环境下的使用需求。

在本申请一实施例中，所述用户控制模块260的控制方式可以为按键控制或可调电阻控制。所述按键控制为用户可通过按键来控制灯的亮灭，或者通过按键的次数或组合来调节灵敏度，亮灯延迟时间和工作模式参数。所述可调电阻为用户可通过调整电阻的阻值来配置灵敏度和亮灯延迟时间参数。

在本申请一实施例中，还包括第一通用引脚2601和第二通用引脚2602，参见图8，所述第一通用引脚2601分别与所述运动检测模块250、所述用户控制模块260以及所述串行输出模块270连接，所述第二通用引脚2602分别与所述运动检测模块250、所述用户控制模块260以及所述串行输出模块270连接。更为具体的是，当所述信号处理芯片200工作时，通过检测第一通用管脚2601和第二通用管脚2602之间的电压值可以判定当前控制方式为按键控制或可调电阻控制，对灵敏度和亮灯延迟时间等参数进行控制。

第二方面，参见图9，本申请提供了一种具有多种配置方案的人体红外线感应信号处理方法，所述方法包括：

s1:获取配置方案更改指令；

所述配置方案更改指令由用户根据实际使用需要进行选择，所述配置方案至少一种，所述配置方案可以为多种。

s2:根据所述配置方案更改指令获取对应的配置方案；

所述配置方案预先存储在信号处理芯片中，所述配置方案可以为多个，例如所述配置方案包括第一配置方案和第二配置方案。所述第一配置方案为将模拟电信号，转换为数字信号后，进行处理，得到人体红外线感应结果。所述第二配置方案为将模拟电信号转换为数字信号，将所述高分辨率数字信号转换为串行数据输出，通过外接的微控制器对串行数据进行处理，得到人体红外线感应结果。

s3:根据所述配置方案进行配置；

s4:获取模拟电信号；

所述模拟电信号来自红外线感应元件，红外线感应元件获取人体红外线信号，根据人体红外线信号生成模拟电信号。

s5:对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果。

所述模拟电信号转换为数字信号后，通过自身的运动检测模块或外接的微处理器进行处理，得到人体红外线感应结果。更佳的，所述数字信号可经过多次过滤处理，得到高分辨率数字信号，有效提升系统感应灵敏度，满足不同使用环境下的使用需要。

所述方法还包括：

获取存储在系统中的设置参数，所述设置参数包括灵敏度信息、亮灯延迟时间信息以及工作模式信息，所述灵敏度信息用于控制所述系统灵敏度，所述亮灯延迟时间信息用于控制所述系统的检测亮灯时间，所述工作模式信息用于控制所述系统的检测亮灯方式；

根据所述设置参数对系统进行设置。

所述方法还包括：

获取来自用户的设置参数，所述设置参数包括灵敏度信息、亮灯延迟时间信息以及工作模式信息，所述灵敏度信息用于控制所述系统灵敏度，所述亮灯延迟时间信息用于控制所述系统的检测亮灯时间，所述工作模式信息用于控制所述系统的检测亮灯方式；

根据所述设置参数对系统进行设置；

将所述设置参数存储在系统中。

本申请的上述方法在执行时可参见系统实施例中的描述，在此不再赘述。

由上述内容可知，本申请实施例提供的技术方案，包括红外线感应元件和信号处理芯片,所述红外线感应元件的输出端与所述信号处理芯片的输入端连接,所述红外线感应元件被配置为根据人体红外线信号生成模拟电信号，并将所述模拟电信号输出给所述信号处理芯片,所述信号处理芯片被配置为存储有多种配置方案，还被配置为接收来自所述红外线感应元件的模拟电信号，根据存储在所述信号处理芯片中的多种配置方案中的一种对所述模拟电信号进行处理，得到人体红外线感应结果,确保用户在使用过程中能够在多种配置方案之间进行切换，解决了传统人体红外线感应信号处理系统只适用于一种技术方案，灵活性差，无法满足用户更换配置方案的使用需求的问题。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。