本發(fā)明屬于物聯(lián)網(wǎng)通用技術(shù)，涉及到紅外感知領(lǐng)域，具體為一種準確感知室內(nèi)人員存在狀態(tài)的方法。

背景技術(shù)：

通過對人體熱紅外傳感器的利用，以檢測范圍內(nèi)的熱紅外信號的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)感知到范圍內(nèi)是否有人存在，；由于人體會發(fā)出特定波長10um左右的紅外線，被動式紅外探頭就是依靠探測人體發(fā)射的10um左右的紅外線而進行工作的。人體發(fā)射的10um左右的紅外線通過菲泥爾濾光片增強后聚集到紅外感應源上。紅外感應源通常采用熱釋電元件，這種元件在接收到人體紅外輻射溫度發(fā)生變化時就會失去電荷平衡，向外釋放電荷，就能產(chǎn)生高低電平觸發(fā)繼電器動作，可用作延時開燈或關(guān)燈。

然而，這種傳感器并不能有效監(jiān)測室內(nèi)人員長時間動作較小時的狀態(tài)，當室內(nèi)人員靜坐或開會講話時，傳感器反饋的電平范圍變化較小，因此不能準確感知人體存在狀態(tài)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種準確感知室內(nèi)人員存在狀態(tài)的方法，本發(fā)明的目的是利用紅外感知技術(shù)，以低成本的方式改變感知系統(tǒng)的偵測行為，通過配置循環(huán)旋轉(zhuǎn)的監(jiān)測角度，主動地對密閉環(huán)境內(nèi)人體發(fā)出的紅外波進行探測和收集，實現(xiàn)對密閉空間空置狀態(tài)的實時感知，解決人員長時間坐臥不動的場景下的人員存在感知問題；進一步能根據(jù)空置狀態(tài)與否，控制密閉空間內(nèi)硬件設(shè)備的開啟和關(guān)閉，有利于提高監(jiān)測準確性和監(jiān)測效率。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種準確感知室內(nèi)人員存在狀態(tài)的方法，其步驟包括：

構(gòu)建和啟動感知系統(tǒng)及遠程端的感知控制管理系統(tǒng)，感知系統(tǒng)由紅外傳感器探頭、單片機(比如arduino主機)和云臺電機裝置組成，紅外傳感器探頭由云臺電機驅(qū)動且固定于密閉空間內(nèi)一側(cè)的上部中間；其中所述單片機用于處理紅外傳感器探頭的接收信號、控制電機與提供webservice服務(wù)；所述感知系統(tǒng)內(nèi)置信號處理系統(tǒng)，其中所述紅外傳感器探頭實時獲取紅外波信號，所述信號處理系統(tǒng)用于處理紅外波信號，形成紅外熱源反饋值；

與此同時，啟動遠程端的感知控制管理系統(tǒng)，用于管理和控制密閉空間內(nèi)的感知系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況；啟動遠程端的感知監(jiān)控系統(tǒng)，用于實時監(jiān)測由感知系統(tǒng)上報的紅外波信號數(shù)據(jù)；啟動遠程端的操作發(fā)布系統(tǒng)，用于根據(jù)感知監(jiān)控系統(tǒng)的判定結(jié)果，向遠程端會議室內(nèi)的智能家居發(fā)送“關(guān)閉/開啟”的指令；

步驟1：所述感知控制管理系統(tǒng)、感知監(jiān)控系統(tǒng)及操作發(fā)布系統(tǒng)均配置在智能終端，包括pc機、iphone手機、android手機、智能筆記本；

進一步地，云臺電機裝置由遠程端的感知控制管理系統(tǒng)控制旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度和往返周期；

進一步地，紅外傳感器探頭在云臺電機的帶動下，按照設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度和往返周期，以動態(tài)的方式，實時感知密閉空間內(nèi)的物件的紅外波，包括長時間位置不發(fā)生變動的目標；

步驟2：紅外傳感器探頭在循環(huán)往返運動過程中持續(xù)收集紅外波信號，再通過信號處理系統(tǒng)處理輸出紅外熱源反饋值(0-255)；并通過單片機提供的webservice服務(wù)，將紅外熱源反饋值發(fā)送至感知監(jiān)控系統(tǒng)做判斷；

所述信號處理系統(tǒng)用于處理紅外傳感器探頭得到的空間紅外分布譜，與上一個時間的空間紅外分布譜進行比較，如差值大于閾值則認為有人；設(shè)定狀態(tài)值為“1”；

步驟3：感知監(jiān)控系統(tǒng)接收到根據(jù)預設(shè)的判定閾值做如下判斷：若紅外熱源反饋值大于閾值，設(shè)定狀態(tài)值為“1”，即說明密閉空間內(nèi)有人；若紅外熱源反饋值小于閾值，設(shè)定狀態(tài)值為“0”，即說明密閉空間沒人；

步驟4：感知監(jiān)控系統(tǒng)將狀態(tài)值反饋至操作執(zhí)行系統(tǒng)，并根據(jù)狀態(tài)值做如下判斷：如果狀態(tài)值為“0”，操作執(zhí)行系統(tǒng)變更密閉空間的狀態(tài)為空閑，并向密閉空間內(nèi)的所有智能設(shè)備發(fā)送“關(guān)閉”指令。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下顯著效果：

(1)持續(xù)實時感知：本發(fā)明通過向云臺裝置發(fā)送旋轉(zhuǎn)周期和旋轉(zhuǎn)速度的指令，控制云臺裝置上紅外探頭在密閉空間內(nèi)的掃描時間，實現(xiàn)能夠在指定時間段內(nèi)，對密閉空間內(nèi)人員存在狀態(tài)持續(xù)且實施感知和監(jiān)控，有效提高感知效率；

(2)感知范圍擴大：本發(fā)明通過基于低成本的單片機將感知系統(tǒng)與遠程管理端連接，并利用遠程端的指令控制云臺裝置的擺動，進而帶動紅外探頭的擺動，實現(xiàn)紅外探頭的監(jiān)測和感知范圍擴展至整個密閉空間內(nèi)范圍，解決紅外探頭定點監(jiān)測的困境；此外，在閾值判斷上準確度更高，可以刪選有益的信號，排除小動物和可能電器熱源；

(3)本發(fā)明通過持續(xù)收集密閉空間內(nèi)的紅外波信號，經(jīng)對信號處理后實時上報至遠程監(jiān)控端判定，并根據(jù)人員存在狀態(tài)的判定結(jié)果，進而控制密閉空間的使用狀態(tài)和空間內(nèi)智能家居產(chǎn)品的及時關(guān)閉，有利于一方面提高空間用效率，另一方面減少能源的浪費。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例中感知系統(tǒng)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實施例中準確感知室內(nèi)人員狀態(tài)存在的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)示意圖；

圖3為本發(fā)明實施例中感知系統(tǒng)在某一會議室內(nèi)監(jiān)測范圍示意圖；

圖4為本發(fā)明實施例中一種準確感知室內(nèi)人員存在狀態(tài)的方法。

具體實施例

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳細描述。

本發(fā)明實施例應用于某一會議室內(nèi)；圖1為本發(fā)明實施例中準確感知室內(nèi)人員狀態(tài)存在的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)示意圖；在會議室端配置感知系統(tǒng)裝置，參閱圖2所示為本發(fā)明實施例中感知系統(tǒng)裝置的組成結(jié)構(gòu)示意圖，由紅外傳感探頭(人體紅外探頭)、arduino主機和云臺電機裝置(云臺旋轉(zhuǎn)桿)組成定于會議室內(nèi)的上部；感知系統(tǒng)內(nèi)置紅外感知系統(tǒng)和信號處理系統(tǒng)，其中所述紅外感知系統(tǒng)用于實時獲取紅外波信號，所述信號處理系統(tǒng)用于處理紅外波信號，形成紅外熱源反饋值；

在遠程端，所述感知控制管理系統(tǒng)用于管理和控制密閉空間內(nèi)的感知系統(tǒng)運轉(zhuǎn)情況，所述遠程端的感知監(jiān)控系統(tǒng)，用于實時監(jiān)測由感知系統(tǒng)上報的紅外波信號數(shù)據(jù)；啟動操作發(fā)布系統(tǒng)，用于根據(jù)感知監(jiān)控系統(tǒng)的判定結(jié)果，向遠程端會議室內(nèi)的智能家居發(fā)送“關(guān)閉/開啟”的指令；所述感知控制管理系統(tǒng)、感知監(jiān)控系統(tǒng)及操作發(fā)布系統(tǒng)均配置在智能終端，包括pc機、iphone手機、android手機、智能筆記本；

圖3為本發(fā)明實施例中一種準確感知室內(nèi)人員存在狀態(tài)的方法，具體步驟有：

步驟301：構(gòu)建和啟動感知系統(tǒng)裝置，由紅外傳感器探頭、單片機(比如arduino主機)和云臺電機裝置組成，固定于密閉空間內(nèi)一側(cè)的上部中間；其中所述單片機用于處理信號、控制電機與提供webservice服務(wù)；

與此同時，啟動遠程端的感知控制管理系統(tǒng)、遠程端的感知監(jiān)控系統(tǒng)及操作發(fā)布系統(tǒng)；

步驟302：通過遠程端的感知控制管理系統(tǒng)，向會議室內(nèi)的感知系統(tǒng)裝置發(fā)送紅外探頭擺動的指令，包括旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度和往返周期；

步驟303：感知系統(tǒng)內(nèi)的單片機根據(jù)步驟2中的指令內(nèi)容，通過操控云臺電機旋轉(zhuǎn)，進而使紅外傳感器探頭在云臺電機的帶動下，按照設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)速度和往返周期，以動態(tài)的方式，實時感知會議室所有范圍內(nèi)長時間位置不發(fā)生變動的目標，圖4為本發(fā)明實施例中感知系統(tǒng)在某一會議室內(nèi)監(jiān)測范圍示意圖，

步驟304：紅外傳感器探頭在循環(huán)往返運動過程中持續(xù)收集紅外波信號，所述信號處理系統(tǒng)用于處理紅外傳感器探頭得到的空間紅外分布譜，與上一個時間的空間紅外分布譜進行比較，如差值大于閾值則認為有人，設(shè)定狀態(tài)值為“1”；

具體而言，與上一個時間的空間紅外分布譜進行比較，如差值大于閾值的方法有多種，可以是積分法——累積某一時間積累的信號值，或信號值當達到某個最高峰值時的峰值法；還可以采用簡單的區(qū)間積分法——將整個掃描空間(云臺轉(zhuǎn)動的角度為120度)按角度分成10-120個區(qū)間，每1-12度分成一個區(qū)間，然后每個區(qū)間積分出一個信號，此信號與上一個時間的同區(qū)間的信號進行比較，當大于設(shè)定的閾值時，則表示有人，每1度分成一個區(qū)間，則起碼要3個區(qū)間同時超過閾值才判斷有人。

再通過信號處理系統(tǒng)輸出紅外熱源反饋值(0-255)；并通過單片機提供的webservice服務(wù)，將紅外熱源反饋值發(fā)送至感知監(jiān)控系統(tǒng)做判斷；

步驟305：感知監(jiān)控系統(tǒng)接收到根據(jù)預設(shè)的判定閾值做如下判斷：若紅外熱源反饋值大于閾值，設(shè)定狀態(tài)值為“1”，即說明密閉空間內(nèi)有人；若紅外熱源反饋值小于閾值，設(shè)定狀態(tài)值為“0”，即說明密閉空間沒人；

步驟306：感知監(jiān)控系統(tǒng)將狀態(tài)值反饋至操作發(fā)布系統(tǒng)，并根據(jù)狀態(tài)值做如下判斷：如果狀態(tài)值為“0”，操作發(fā)布系統(tǒng)變更會議室的狀態(tài)為空閑，并向密閉空間內(nèi)的所有智能設(shè)備發(fā)送“關(guān)閉”指令。