人体感应控制系统、方法及其装置与流程

本发明涉及感应控制技术，尤其涉及人体感应控制系统、方法及其装置。

背景技术：

目前灯具控制有以下几种方式和问题：1)人体红外感应技术只能应用在楼道、走廊、地下车库等公共领域，进入室内照明人体红外感应在人微动或不动的情况灯具会灭，影响人正常照明，所以人体红外技术无法有效进入室内照明领域，如：办公领域，学校教室，图书馆等。2)室内领域照明都要用开关控制，如人为没有关灯，导致浪费电，同时增加人员管理成本。3)开关灯具一定会控制一片照明区域，如果人少情况下一片区域照明为了极少人亮灯也是浪费的，不能有效控制在人在工作区域亮灯。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供人体感应控制系统，其能有效控制灯具的正常使用和节能之间的平衡。

本发明的目的之二在于提供人体感应控制方法，其能有效控制灯具的正常使用和节能之间的平衡。

本发明的目的之三在于提供人体感应控制装置，其能有效控制灯具的正常使用和节能之间的平衡。

本发明的目的之一采用以下技术方案实现：

人体感应控制系统，包括摄像头、图像处理器、MCU和开关电路；

摄像头用于拍摄外部环境获取外部环境的图像信号，并将该图像信号发送至图像处理器；

图像处理器根据该图像信号判断该图像信号中是否有人体；

如果是，则发送亮灯信号至MCU，以使MCU根据亮灯信号通过开关电路控制灯具保持亮灯；

否则发送关灯信号至MCU，以使MCU根据关灯信号通过开关电路控制灯具关灯。

作为优选，人体感应控制系统还包括红外模块，红外模块用于感应外部环境有人体移动时发送红外感应信号至MCU；MCU根据在预设时间内是否获取到红外感应信号，来通过开关电路控制灯具的工作状态。

作为优选，人体感应控制系统还包括声响模块，声响模块用于感应外部环境有声响时发送声响感应信号至MCU；MCU根据在预设时间内是否获取到声响感应信号，来通过开关电路控制灯具的工作状态。

作为优选，人体感应控制系统还包括雷达模块，雷达模块用于感应外部环境有任何物体移动时发送雷达感应信号至MCU；MCU根据在预设时间内是否获取到雷达感应信号，来通过开关电路控制灯具的工作状态。

本发明的目的之二采用以下技术方案实现：

人体感应控制方法，包括如下步骤：

S101、图像处理器获取来自摄像头拍摄的外部环境的图像信号；

S102、图像处理器判断图像信号中是否有人体，如果是发送亮灯信号至MCU，执行S103；否则发送关灯信号至MCU，执行S104；

S103、MCU发送高电平至开关电路，以使开关电路控制灯具亮灯；

S104、MCU发送低电平至开关电路，以使开关电路控制灯具关灯。

作为优选，S101之前还包括步骤：

S10、MCU判断在预设时间内是否接收到红外模块发送来的红外感应信号，如果是执行S103；否则执行S104。

作为优选，S101之前还包括步骤：S20、MCU判断在预设时间内是否接收到声响模块发送来的声响感应信号，如果是执行S103；否则执行S104。

作为优选，S101之前还包括步骤：S30、MCU判断在预设时间内是否接收到雷达模块发送来的雷达感应信号，如果是执行S103；否则执行S104。

本发明的目的之三采用以下技术方案实现：

人体感应控制装置，具体包括：

图像获取模块，应用于图像处理器，用于获取来自摄像头拍摄的外部环境的图像信号；

判断处理模块，应用于图像处理器，用于判断图像信号中是否有人体，如果是发送亮灯信号至MCU，执行开灯模块；否则发送关灯信号至MCU，执行关灯模块；

开灯模块，应用于MCU，用于发送高电平至开关电路，以使开关电路控制灯具亮灯；

关灯模块，应用于MCU，用于发送低电平至开关电路，以使开关电路控制灯具关灯。

作为优选，人体感应控制装置还包括：

红外检测模块，应用于MCU，用于判断在预设时间内是否接收到红外模块发送来的红外感应信号，如果是执行开灯模块；否则执行关灯模块；

声响检测模块，应用于MCU，用于判断在预设时间内是否接收到声响模块发送来的声响感应信号，如果是执行开灯模块；否则执行关灯模块；

雷达检测模块，应用于MCU，用于判断在预设时间内是否接收到雷达模块发送来的雷达感应信号，如果是执行开灯模块；否则执行关灯模块。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：通过摄像头获取外部环境的图像信号，并通过图像处理器判断图像信号中是否有人体存在，进一步进行判断处理是否关灯或开灯，能够在灯具的正常使用和节能之间控制平衡。

附图说明

图1为本发明的人体感应控制系统的模块连接示意图；

图2为本发明的人体感应控制方法的流程图；

图3为本发明的人体感应控制装置的模块连接示意图。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述：

人体感应控制系统，如图1所示，包括摄像头、图像处理器、MCU和开关电路；

摄像头用于拍摄外部环境获取外部环境的图像信号，并将该图像信号发送至图像处理器，图像处理器根据该图像信号判断该图像信号中是否有人体；如果该图像信号中存在人体，则图像处理器发送亮灯信号至MCU，以使MCU根据亮灯信号控制开关电路保持闭合，使灯具保持亮灯；如果该图像信号中不存在人体，则图像处理器发送关灯信号至MCU，以使MCU根据关灯信号控制开关电路断开，使灯具关灯。

所述摄像头的拍摄范围为半径6m、角度为100°的圆锥体空间；所述图像处理器根据背景差分法从该图像信号中判断是否有人体。

MCU根据亮灯信号发送高电平至开关电路，以使开关电路中的MOS管导通，控制灯具保持亮灯。MCU根据关灯信号发送低电平至开关电路，以使开关电路中的MOS管断开，控制灯具关灯。

进一步地，人体感应控制装置还包括红外模块，红外模块用于感应半径3m、角度120°的外部环境内是否有人体移动，如果是发送红外感应信号至MCU，以使MCU根据红外感应信号通过开关电路控制灯具亮灯；若在预设时间内MCU没有获取到红外感应信号，则通过开关电路控制灯具关灯。需要说明的是，即使MCU在预设时间内没有获取到红外感应信号，但是有接收到图像处理器发送的亮灯信号，同样会保持灯具亮灯。

进一步地，人体感应控制装置还包括声响模块，声响模块用于感应3m范围内的是否有声响，如果是发送声响感应信号至MCU，以使MCU根据声响感应信号通过开关电路控制灯具亮灯；若在预设时间内MCU没有获取到声响感应信号，则通过开关电路控制灯具关灯。需要说明的是，即使MCU在预设时间内没有获取到声响感应信号，但是有接收到图像处理器发送的亮灯信号，同样会保持灯具亮灯。

进一步地，人体感应控制装置还包括雷达模块，雷达模块用于感应3m、角度180°的范围内是否有任何物体的移动，如果是发送雷达感应信号至MCU，以使MCU根据雷达感应信号通过开关电路控制灯具亮灯；若在预设时间内MCU没有获取到雷达感应信号，则通过开关电路控制灯具关灯。需要说明的是，即使MCU在预设时间内没有获取到雷达感应信号，但是有接收到图像处理器发送的亮灯信号，同样会保持灯具亮灯。

一种人体感应控制方法，应用于人体感应控制装置，如图2所示，包括如下步骤：

步骤101、图像处理器获取来自摄像头拍摄的外部环境的图像信号；

步骤102、图像处理器判断图像信号中是否有人体，如果是发送亮灯信号至MCU，执行步骤103；否则发送关灯信号至MCU，执行步骤104；

具体的，图像处理器根据背景差分法判断图像信号中是否有人体；

步骤103、MCU发送高电平至开关电路，以使开关电路控制灯具亮灯；该高电平为5V；

步骤104、MCU发送低电平至开关电路，以使开关电路控制灯具关灯；该低电平为4V。

进一步地，步骤101之前还包括：

步骤10、MCU判断在预设时间内是否接收到红外模块发送来的红外感应信号，如果是执行步骤103；否则执行步骤104。

进一步地，步骤101之前还包括：

步骤20、MCU判断在预设时间内是否接收到声响模块发送来的声响感应信号，如果是执行步骤103；否则执行步骤104。

进一步地，步骤101之前还包括：

步骤30、MCU判断在预设时间内是否接收到雷达模块发送来的雷达感应信号，如果是执行步骤103；否则执行步骤104。

人体感应控制装置，如图3所示，具体包括：

图像获取模块，应用于图像处理器，用于获取来自摄像头拍摄的外部环境的图像信号；

判断处理模块，应用于图像处理器，用于判断图像信号中是否有人体，如果是发送亮灯信号至MCU，执行开灯模块；否则发送关灯信号至MCU，执行关灯模块；

开灯模块，应用于MCU，用于发送高电平至开关电路，以使开关电路控制灯具亮灯；

关灯模块，应用于MCU，用于发送低电平至开关电路，以使开关电路控制灯具关灯。

进一步地，人体感应控制装置还包括：

红外检测模块，应用于MCU，用于判断在预设时间内是否接收到红外模块发送来的红外感应信号，如果是执行开灯模块；否则执行关灯模块。

声响检测模块，应用于MCU，用于判断在预设时间内是否接收到声响模块发送来的声响感应信号，如果是执行开灯模块；否则执行关灯模块。

雷达检测模块，应用于MCU，用于判断在预设时间内是否接收到雷达模块发送来的雷达感应信号，如果是执行开灯模块；否则执行关灯模块。

对本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本发明权利要求的保护范围之内。