一种人体检测设备以及摔倒检测器的制作方法

1.本实用新型实施例涉及人体检测技术领域，特别是涉及一种人体检测设备以及摔倒检测器。


背景技术：

2.目前在对人体进行检测时，一般是通过红外阵列或者红外人体探测器。现有技术存在的缺陷在于：红外阵列无法检测是否是人还是其他温度类似的物体。而红外人体探测器对于检测环境有较大限制，如在存在遮挡时，红外人体探测器对于人体的检测准确率会受到影响。
3.因此现有技术中对人体进行检测的精确率不高。


技术实现要素：

4.针对现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例的主要目的在于提供一种人体检测设备，实现提高在有遮挡的情况下的，人体检测的准确率。
5.为解决上述技术问题，本实用新型实施例采用的一个技术方案是：提供一种人体检测设备，包括：红外传感阵列、近红外人体传感器、第一导轨、第二导轨、控制器以及第一驱动机构；
6.其中，所述红外传感阵列设置于目标空间的顶部，所述近红外人体传感器活动设置于所述第二导轨上，所述第一导轨在所述目标空间内沿第一预设方向设置，所述第二导轨沿第二预设方向活动设置在所述第一导轨上，所述红外传感阵列、所述近红外人体传感器以及所述第一驱动机构分别与所述控制器通信连接，所述第一驱动机构与所述第二导轨通信连接；
7.所述红外传感阵列，用于对所述目标空间进行探测，并生成第一传感数据发送给所述控制器，所述第一传感数据包括所述目标空间的红外温度数据；
8.所述控制器，用于接收所述第一传感数据，并当所述第一传感数据达到预设温度阈值时，发送第一驱动信号至所述第一驱动机构；
9.所述第一驱动机构，用于在接收到所述第一驱动信号时，驱动所述第二导轨在所述第一导轨上移动；
10.所述近红外人体传感器，用于所述第二导轨在所述第一导轨上移动的过程中，获取第二传感数据，并将所述第二传感数据发送给所述控制器，所述第二传感数据包括所述目标空间的人体热辐射数据；
11.所述控制器，还用于接收所述第二传感数据，当所述第二传感数据达到预设波形阈值时，确定探测到人体。
12.在一种可选的方式中，所述设备还包括第二驱动机构，所述第二驱动机构与所述近红外人体传感器以及所述控制器分别通信连接，所述近红外人体传感器活动设置于所述第二导轨上；
13.所述控制器，还用于在所述第二传感数据未达到所述预设波形阈值时，发送第二驱动信号至所述第二驱动机构；
14.所述第二驱动机构，用于在接收到所述第二驱动信号时，驱动所述近红外人体传感器在所述第二导轨上移动；
15.所述近红外人体传感器，还用于在所述近红外人体传感器在所述第二导轨上移动过程中，获取第三传感数据；
16.所述控制器，还用于接收所述第三传感数据，当所述第三传感数据达到所述预设波形阈值时，确定检测到人体。
17.在一种可选的方式中，所述设备还包括第一定位装置，所述第一定位装置设置在所述第一导轨上，所述第一定位装置与所述控制器通信连接；
18.所述控制器，还用于当所述第一传感数据达到预设温度阈值时，根据所述第一传感数据确定第一目标位置；
19.所述第一定位装置，用于获取所述第二导轨的第一位置，并将所述第一位置发送给所述控制器；
20.所述控制器，还用于根据所述第一位置和所述第一目标位置确定所述第一驱动信号，将所述第一驱动信号发送给所述第一驱动机构；
21.所述第一驱动机构，还用于在接收到所述第一驱动信号时，驱动所述第二导轨在所述第一导轨上向所述第一目标位置移动。
22.在一种可选的方式中，所述设备还包括第二定位装置，所述第二定位装置设置在所述第二导轨上，所述第二定位装置与所述控制器通信连接；
23.所述控制器，还用于当所述第一传感数据达到预设温度阈值时，根据所述第一传感数据确定第二目标位置；
24.所述第二定位装置，用于获取所述近红外人体传感器的第二位置，将所述第二位置发送给所述控制器；
25.所述控制器，还用于根据所述第二位置和所述第二目标位置确定所述第二驱动信号，将所述第二驱动信号发送给所述第二驱动机构；
26.所述第二驱动机构，还用于在接收到所述第二驱动信号时，驱动所述近红外人体传感器在所述第二导轨上向所述第二目标位置移动。
27.在一种可选的方式中，所述第一导轨所述第一导轨包括导轨座以及滑块，所述第二导轨固定设置于所述滑块上，所述滑块通过一回转机构滑动设置在所述导轨座上；
28.所述回转机构包括设置在所述导轨座两端的主动轮和从动轮，所述主动轮与所述从动轮之间张紧连接有一传送带，所述滑块设置在所述传送带上。
29.在一种可选的方式中，所述导轨座的一端设置有一安装座，所述第一驱动机构包括设置在所述安装座上并用于驱动所述回转机构运动的第一驱动轮、设置在所述安装座上的第二驱动轮、用于连接所述第一驱动轮与所述第二驱动轮的驱动带、以及用于驱动第一驱动轮或第二驱动轮的驱动器。
30.在一种可选的方式中，所述第一定位装置包括激光测距装置。在一种可选的方式中，所述控制器还用于，当确定检测到人体时，根据所述第一传感数据确定人体姿势信息，当所述人体姿势信息小于预设姿势阈值时，输出预设的报警信息。
31.在一种可选的方式中，所述人体检测设备还包括图像获取模块；所述图像获取模块与所述控制器通信连接，所述图像获取模块设置在所述近红外人体传感器上；
32.所述控制器，还用于在确定检测到人时，发送图像获取命令至所述图像获取模块；
33.所述图像获取模块，用于在接收到所述图像获取命令时，获取所述目标空间的实时图像上传至预设管理平台。
34.还提供了一种摔倒检测器，所述摔倒检测器包前述任一项实施例中所述的人体检测设备。
35.本实用新型实施例的有益效果是：区别于现有技术所采用固定视角的人体检测设备易存在检测盲区的情况，本实用新型实施例通过在第一传感器传回的第一传感数据满足预设温度阈值的情况下，通过控制器生成第一驱动信号并发送给第一驱动机构，使得第一驱动机构驱动第二导轨在第一导轨上运动，从而扩大了第二导轨上的近红外人体传感器的检测范围，由此能够克服因存在遮挡等检测盲区对人体检测准确率造成的影响。
附图说明
36.为了更清楚地说明本实用新型具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
37.图1是本实用新型一种人体检测设备实施例的结构示意图；
38.图2是本实用新型一种人体检测设备实施例的工作场景示意图；
39.图3是本实用新型一种人体检测设备实施例的第二导轨的移动示意图；
40.图4是本实用新型一种人体检测设备另一实施例的结构示意图；
41.图5是本实用新型一种人体检测设备实施例的近红外人体传感器的移动示意图。
具体实施方式
42.下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
43.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。
44.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
45.此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
46.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连
接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
47.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
48.图1示出了本实用新型一种人体检测设备实施例的结构示意图。参考图1，人体检测设备100包括：红外传感阵列101、近红外人体传感器102、第一导轨103、第二导轨104、控制器105以及第一驱动机构106，其中，红外传感阵列101、近红外人体传感器102以及第一驱动机构106分别与控制器105通信连接，第一驱动机构106与第二导轨104通信连接。
49.图2示出了本实用新型一种人体检测设备实施例的安装位置示意图。参考图2，红外传感阵列101设置于目标空间001的顶部，近红外人体传感器102活动设置于第二导轨104上，第一导轨103在目标空间001内沿第一预设方向设置，第二导轨104沿第二预设方向活动设置在第一导轨103上。
50.目标空间001是待检测是否存在人体的空间，可以是如建筑的门口空间或者走廊等。第一预设方向是水平方向，第二预设方向是竖直方向，第二导轨104可以在第一驱动机构106的驱动下，沿第一导轨103在水平方向上左右运动，从而使设置在第二导轨104上的近红外人体传感器102的检测范围可以覆盖目标空间001的第一高度上的水平面，第一高度是近红外人体传感器102在目标空间001中的高度。
51.红外传感阵列101，用于对所述目标空间001进行探测，并生成第一传感数据发送给所述控制器105。
52.第一传感数据包括所述目标空间001的红外温度数据，具体的红外温度数据包括目标空间001中各个采样点的红外温度数据。
53.在本实用新型一个可选的实施例中，红外传感阵列101还可以是在检测到采样点的红外温度出现波动时，获取目标空间001的红外温度数据作为第一传感数据发送给控制器105。
54.控制器105，用于接收所述第一传感数据，并当所述第一传感数据达到预设温度阈值时，发送第一驱动信号至所述第一驱动机构106。
55.预设温度阈值可以是人的正常体温范围对应的红外温度值。控制器105可以是单片机或笔记本电脑等计算机处理设备。
56.在目标空间001中存在某一或多个采样点的红外温度大于预设温度阈值时，即表示存在与人体温度近似的物体经过目标空间001，因此需要通过近红外人体传感器102进一步进行该物体是否为人体的判断。
57.为了提高近红外人体传感器102的检测准确率，可以驱动第二导轨104在第一导轨103上水平移动，由此带动设置在第二导轨104上的近红外人体传感器102在目标空间001中进行横向扫描检测。
58.第一驱动机构106，用于在接收到所述第一驱动信号时，驱动所述第二导轨104在
所述第一导轨103上移动。
59.在本实用新型的一个实施例中，第一导轨103可以包括第一导轨座以及第一滑块，所述第二导轨104固定设置于所述第一滑块上，所述第一滑块通过第一回转机构滑动设置在所述第一导轨座上。
60.其中，第一回转机构包括设置在第一导轨座两端的第一主动轮和第一从动轮，第一主动轮与第一从动轮之间张紧连接有一第一传送带，第一滑块设置在第一传送带上。第一驱动机构106用于驱动第一回转机构，从而带动第一传送带运动，使得第一滑块随之运动。
61.在本实用新型的一个实施例中，第一导轨座的一端设置有一第一安装座，所述第一驱动机构包括设置在第一安装座上并用于驱动第一回转机构运动的第一驱动轮、设置在第一安装座上的第二驱动轮、用于连接第一驱动轮与第二驱动轮的第一驱动带、以及用于驱动第一驱动轮或第二驱动轮的驱动器。具体的第一驱动器可以是电机，如伺服电机或步进电机等。
62.第一驱动轮及第二驱动轮在第一驱动器的驱动下相对于第一安装座转动时，驱动第一回转机构运动，第一回转机构在运动时，即第一传送带绕第一主动轮与第一从动轮运动，第一传送带带动第一滑块运动，第一滑块带动第二导轨104运动，从而使得第二导轨104相对于第一导轨103左右滑动。在本实用新型的一个实施例中，第一回转机构还可以是链轮与链条的组合。
63.在本实用新型的再一个实施例中，第一导轨103还可以包括第二导轨座、第二滑块以及一蜗杆组件。其中，蜗杆组件与第一驱动机构106驱动连接，第二导轨座与第一驱动机构106连接，第二滑块设置于第二导轨座上。
64.第一驱动机构106通过蜗杆组件与第二滑块驱动连接，第二滑块滑动设置于第二导轨座上，第一驱动机构106驱动蜗杆组件的丝杆转动，使得第二滑块在丝杆的带动下在第二导轨座上滑动，从而带动第二导轨104相对于第一导轨103左右滑动，其中，第一驱动机构106可以是马达等驱动装置。
65.所述近红外人体传感器102，用于所述第二导轨104在所述第一导轨103上移动的过程中，获取第二传感数据，并将所述第二传感数据发送给所述控制器105。
66.近红外人体传感器102即pir(passive infrared sensor，被动式红外传感器)，其中包括一或多个热辐射检测器以及与热辐射检测器连接的热敏元件，用于检测来自人体的红外辐射，并将红外辐射能量通过热敏元件转换为对应的电信号输出。所述第二传感数据包括所述目标空间001的电信号形式的人体热辐射数据。
67.图3示出了第二导轨104的移动示意图。参考图3，第二导轨104在第一驱动机构106的驱动作用下，在第一导轨103上左右移动以使得设置在第二导轨104上的近红外人体传感器102可以对目标空间001进行横向的扫描，从而扩大了人体检测的检测范围，避免了目标空间001中的水平方向上存在遮挡物导致的检测盲区，由此能够克服现有技术中红外人体探测器是固定设置的，人只有经过红外人体检测的指定检测范围内才能检测到，所导致的人体检测准确率不高的问题。
68.控制器105，还用于接收所述第二传感数据，当所述第二传感数据满足预设波形阈值时，确定探测到人体。
69.根据红外人体探测器的工作特性，在检测到人体红外辐射时，其输出信号的值会有较大波动，如从+0.9v下降为
‑
1.3v，预设波形阈值可以是近红外人体传感器102输出的波形信号的幅值或者幅值变化率。
70.在本实用新型的另一个实施例中的人体检测设备100还包括第二驱动机构107。图4示出了本实用新型的另一个实施例中的人体检测设备的结构示意图。参考图4，第二驱动机构107设置在第二导轨104上，第二驱动机构107与所述近红外人体传感器102以及所述控制器105分别通信连接，所述近红外人体传感器102活动设置于所述第二导轨104上。所述控制器105，还用于在所述第二传感数据未达到所述预设波形阈值时，发送第二驱动信号至所述第二驱动机构107。
71.为了避免目标空间001中存在人体，但由于目标空间001的竖直方向上存在遮挡，或者近红外人体传感器102在第二导轨104上的设置高度大于所存在的人体的身高所导致的检测不到人体的问题，可以在第二传感数据未达到预设波形阈值时，通过第二驱动机构107驱动近红外人体传感器102在第二导轨104上上下移动，从而对目标空间001进行竖直方向上的扫描检测，以克服前述存在遮挡或者人体高度小于近红外人体传感器102的设置高度的问题。
72.第二驱动机构107，用于在接收到所述第二驱动信号时，驱动所述近红外人体传感器102在所述第二导轨104上移动。
73.第二导轨104的结构类似于第一导轨103，第二驱动机构107的结构类似于第一驱动机构106，不再赘述。
74.图5示出了本实用新型一种人体检测设备实施例的近红外人体传感器的移动示意图。第二导轨104上滑动设置有第三滑块，近红外人体传感器102固定设置在第三滑块上，第二驱动机构107用于驱动第三滑块在第二导轨104上运动，从而使得近红外人体传感器102在第二导轨104上上下移动。
75.需要说明的是，为了使得近红外人体传感器102在第二导轨104上的移动与第二导轨104在第一导轨103上的移动不相互冲突，第二导轨104上的第三滑块与第一导轨103上的第一滑块或者第二滑块之间相距一定距离设置。
76.考虑到人通常是以站立方式运动的，因此将近红外人体传感器102设置在竖直方向上设置的第二导轨104上可以更全面地检测人体，在近红外人体传感器102在所述第二导轨104上上下移动，使得检测范围从上至下覆盖。
77.所述近红外人体传感器102，还用于在所述近红外人体传感器102在所述第二导轨104上移动过程中，获取第三传感数据。
78.所述控制器105，还用于接收所述第三传感数据，当所述第三传感数据达到所述预设波形阈值时，确定检测到人体。
79.根据第三传感数据进行确定的过程类似于前述根据第二传感数据进行确定的过程，不再赘述。
80.在本实用新型的另一个实施例中，人体检测装置100还包括第一定位装置108，参考图2、图3以及图4，所述第一定位装置108设置在所述第一导轨103上，所述第一定位装置108与所述控制器105通信连接。
81.在本实用新型的一个实施例中，第一定位装置108可以是设置在第一导轨103的端
部的激光测距装置，也可以是设置在第二导轨104与第一导轨103连接处的、跟随第二导轨104运动的感应装置，通过感应装置返回的数据确定第二导轨104的位置。
82.所述控制器105，还用于当所述第一传感数据达到预设温度阈值时，根据所述第一传感数据确定第一目标位置。
83.根据第一传感数据在判断出人体出现的基础上，还可以确定出达到预设温度阈值的红外温度数据对应的区域作为目标区域，取该目标区域的温度最高点在第一导轨103上的投影位置作为第一目标位置。
84.在可选的实施例中，也可以是取目标区域的中心点或者重心点在第一导轨103上的投影位置作为第一目标位置。
85.第一定位装置108，用于获取所述第二导轨104的第一位置，并将所述第一位置发送给所述控制器105。
86.控制器105，还用于根据所述第一位置和所述第一目标位置确定所述第一驱动信号，将所述第一驱动信号发送给所述第一驱动机构106。
87.所述第一驱动机构106，还用于在接收到所述第一驱动信号时，驱动所述第二导轨104在所述第一导轨103上向所述第一目标位置移动。
88.在本实用新型的另一个实施例中，人体检测装置100还包括第二定位装置109，所述第二定位装置109设置在所述第二导轨104上，所述第二定位装置104与所述控制器105通信连接。
89.第二定位装置109的结构与第一定位装置108的结构相同，不再赘述。
90.所述控制器105，还用于当所述第一传感数据达到预设温度阈值时，根据所述第一传感数据确定第二目标位置。
91.类似于前述第一目标位置的确定，在确定出达到预设温度阈值的红外温度数据对应的区域作为目标区域后，取该目标区域的温度最高点在第二导轨104上的投影位置作为第二目标位置。
92.在可选的实施例中，也可以是目标区域的中心点或者重心点在第二导轨104上的投影位置作为第二目标位置。
93.所述第二定位装置109，用于获取所述近红外人体传感器102的第二位置，将所述第二位置发送给所述控制器105。
94.第二定位装置109可以是设置在第一导轨103的端部的激光测距装置，也可以是设置在第二导轨104与第一导轨103连接处的、跟随第二导轨104运动的感应装置，通过感应装置返回的数据确定第二导轨104的位置。
95.所述控制器105，还用于根据所述第二位置和所述第二目标位置确定所述第二驱动信号，将所述第二驱动信号发送给所述第二驱动机构。
96.所述第二驱动机构，还用于在接收到所述第二驱动信号时，驱动所述近红外人体传感器102在所述第二导轨104上向所述第二目标位置移动。
97.区别于前述实施例中驱动近红外人体传感器在第二导轨104上上下进行周期性移动，也可以使近红外人体传感器在第二导轨104上逐渐靠近温度分布最接近人体温度阈值的区域进行运动，使得近红外人体传感器102移动到该区域中进行检测，由此提高人体检测的效率。
98.在本实用新型的一个实施例中，所述控制器105还用于，当确定检测到人体时，根据所述第一传感数据确定人体姿势信息，当所述人体姿势信息小于预设姿势阈值时，输出预设的报警信息。
99.人体姿势信息可以包括人体对应的轮廓特征点的位置信息。在根据第二传感数据或者第三传感数据确定第一传感数据中近似人体红外温度的区域实是对应于人体后，确定第一传感数据中红外温度达到预设温度阈值的采样点与未到达预设温度阈值采样点之间的分界线，将分界线上的采样点作为此处的轮廓特征点。
100.预设姿势阈值可以是轮廓特征点的高度阈值，人体姿势信息小于预设姿势阈值指的是轮廓特征点的高度值小于高度阈值。当轮廓特征点的高度值小于高度阈值，即表征人体的姿势不是正常的站立或蹲下，而是摔倒在地面上，因此进行报警。
101.在目标空间001中检测到有人经过时，对经过的人进行实时姿势判断，并且在确定人摔倒时，及时输出报警信息至相关设备，从而可以用于养老院、幼儿园的走廊过道等活动空间，对特殊人群进行实时看护，可以减轻看护人员的负担，同时提高出现危机时的救援速率。
102.在本实用新型的再一个实施例中，所述人体检测设备还包括图像获取模块；所述图像获取模块与所述控制器105通信连接，所述图像获取模块设置在所述近红外人体传感器102上；
103.所述控制器105，还用于在确定检测到人时，发送图像获取命令至所述图像获取模块；
104.所述图像获取模块，用于在接收到所述图像获取命令时，获取所述目标空间001的实时图像上传至预设管理平台。
105.现有技术中的，因此本实施例的人体检测设备还可以用于安全门禁，在检测到人员经过时，即通过管理平台进行经过人员的记录和管理。
106.在本实用新型的再一个实施例中，还包括一种摔倒检测器，所述摔倒检测器包括前述任一实施例中的人体检测设备。
107.摔倒检测设备接收人体检测设备发送的报警信息，并在接收到报警信息时判断有人摔倒，执行预设的报警动作，如发送响铃命令至预设的响铃装置，发送提醒信息至预设设备等。
108.在本实用新型的再一个实施例中，摔倒检测器还包括姿势判断模块、报警模块以及前述实施例中所述的人体检测设备。
109.所述姿势判断模块分别与所述人体检测设备和所述报警模块通信连接；
110.所述人体检测设备，用于将所述实时图像发送至所述姿势判断模块；
111.所述姿势判断模块，用于在所述实时图像达到预设姿势阈值时，发送报警信息至所述报警模块；
112.所述报警模块，用于在接收到所述报警信息时，执行预设的报警动作。
113.区别于前述实施例摔倒检测器是根据第一传感数据进行人体姿势的判断，在摔倒检测器中通过图像数据进行人体姿势的判断，可以提高姿势判断的准确率，进行摔倒检测的准确率，更加及时进行预警和救援。
114.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限
制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。