本發(fā)明屬于人體感應(yīng)檢測技術(shù)領(lǐng)域,具體地來說,是一種人體檢測設(shè)備。
背景技術(shù):
隨著科技的發(fā)展與社會信息化的加深,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用日益廣泛,已深入社會生活的各個方面。在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中,最基礎(chǔ)也是最重要的技術(shù)之一,就是如何實現(xiàn)對人的準確檢測。
現(xiàn)有的人體檢測方案主要有以下形式,包括攝像頭圖像采集檢測、人體動態(tài)感應(yīng)識別、紅外熱成像檢測、wifi連接檢測等。以上方案在某些方面可實現(xiàn)人體檢測,但亦各有弊端。
攝像頭圖像采集檢測較為直觀,但設(shè)備建造與維護成本高昂,且具有一定的時滯;人體動態(tài)感應(yīng)識別同步性較佳,但僅適用于動態(tài)場景;紅外熱成像檢測成本高昂,難以推廣普及;wifi識別對信號要求嚴格,且信號強弱分布不均,容易因干擾而造成定位不準。
綜合而言,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用對人體檢測的準確度、性價比與時效性均具有較高的要求,現(xiàn)有技術(shù)尚難滿足。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供了一種人體檢測設(shè)備,具有較佳的準確度、性價比與時效性,滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的嚴苛要求。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
一種人體檢測設(shè)備,包括熱釋電感應(yīng)單元、無線通信檢測單元與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān):
所述熱釋電感應(yīng)單元用于感應(yīng)處于運動狀態(tài)的人體,并將感應(yīng)信號輸出至所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān);
所述無線通信檢測單元用于檢測無線通信設(shè)備,并將檢測信號輸出至所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān);
所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)用于根據(jù)所述感應(yīng)信號與所述檢測信號判斷并輸出人體檢測信號,并實現(xiàn)所述人體檢測設(shè)備與外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸交換。
作為上述技術(shù)方案的改進,所述熱釋電感應(yīng)單元包括熱釋電傳感器,所述熱釋電傳感器具有熱釋電介質(zhì)。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述熱釋電傳感器為多個并分散布置。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述人體檢測設(shè)備設(shè)于需要檢測的目標區(qū)域內(nèi):
僅當所述熱釋電感應(yīng)單元向所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)輸出所述感應(yīng)信號時,所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)判斷用戶位于所述目標區(qū)域內(nèi)。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,當所述目標區(qū)域為具有入口的室內(nèi)空間時,所述無線通信檢測單元設(shè)于所述目標區(qū)域遠離所述入口的一側(cè),所述熱釋電感應(yīng)單元設(shè)于所述目標區(qū)域接近所述入口的一側(cè)。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有感應(yīng)數(shù)據(jù)處理器,所述感應(yīng)數(shù)據(jù)處理器用于根據(jù)所述感應(yīng)信號而計算人體與所述熱釋電感應(yīng)單元的距離。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述無線通信檢測單元采用的無線傳輸協(xié)議為wirelessfidelity或藍牙傳輸協(xié)議或macbee協(xié)議。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述無線通信檢測單元采用wirelessfidelity時,其具有wifi路由器。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)具有檢測數(shù)據(jù)處理器,所述檢測數(shù)據(jù)處理器用于根據(jù)所述檢測信號的強弱而計算人體與所述無線通信檢測單元的距離。
作為上述技術(shù)方案的進一步改進,所述無線通信設(shè)備包括智能手機、平板電腦、智能可穿戴設(shè)備。
本發(fā)明的有益效果是:
(1)具有熱釋電感應(yīng)單元,可通過紅外感應(yīng)而感應(yīng)判斷人體的運動狀態(tài),用于檢測人體于目標區(qū)域內(nèi)的進入、離開與域內(nèi)移動,實現(xiàn)對目標區(qū)域的動態(tài)檢測;
(2)具有無線通信檢測單元,通過無線通信網(wǎng)絡(luò)檢測可識別的無線通信設(shè)備,根據(jù)無線通信設(shè)備的有無變化判斷持有無線通信設(shè)備的人體的有無與移動狀態(tài),即于人體處于靜態(tài)時亦不會丟失信號;
(3)具有物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),通過采集熱釋電感應(yīng)單元的感應(yīng)信號與無線通信檢測單元的檢測信號,綜合判斷人體與無線通信設(shè)備的有無與狀態(tài),實現(xiàn)對目標區(qū)域內(nèi)人體的動靜態(tài)綜合檢測;
(4)具有上述結(jié)構(gòu)的人體檢測設(shè)備,既具有雙重信號判斷的準確度,且基于應(yīng)用成本較低的實施部件,同時檢測手段反應(yīng)及時迅速,準確度、性價比與時效性俱佳。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂,下文特舉較佳實施例,并配合所附附圖,作詳細說明如下。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應(yīng)當理解,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例,因此不應(yīng)被看作是對范圍的限定,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。
圖1是本發(fā)明實施例1提供的人體檢測設(shè)備的第一連接關(guān)系圖;
圖2是本發(fā)明實施例1提供的人體檢測設(shè)備的第二連接關(guān)系圖;
圖3是本發(fā)明實施例1提供的人體檢測設(shè)備的第三連接關(guān)系圖。
主要元件符號說明:
100-人體檢測設(shè)備,010-熱釋電感應(yīng)單元,020-無線通信檢測單元,030-物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān),031-感應(yīng)數(shù)據(jù)處理器,032-檢測數(shù)據(jù)處理器。
具體實施方式
為了便于理解本發(fā)明,下面將參照相關(guān)附圖對人體檢測設(shè)備進行更全面的描述。附圖中給出了人體檢測設(shè)備的優(yōu)選實施例。但是,人體檢測設(shè)備可以通過許多不同的形式來實現(xiàn),并不限于本文所描述的實施例。相反地,提供這些實施例的目的是使對人體檢測設(shè)備的公開內(nèi)容更加透徹全面。
需要說明的是,當元件被稱為“固定于”另一個元件,它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件,它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。相反,當元件被稱作“直接在”另一元件“上”時,不存在中間元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學術(shù)語與屬于本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在人體檢測設(shè)備的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的,不是旨在限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
實施例1
請結(jié)合參閱圖1~2,人體檢測設(shè)備100包括熱釋電感應(yīng)單元010、無線通信檢測單元020與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030。
其中,熱釋電感應(yīng)單元010用于感應(yīng)處于運動狀態(tài)的人體,并將感應(yīng)信號輸出至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030。
優(yōu)選地,熱釋電感應(yīng)單元010包括熱釋電傳感器,熱釋電傳感器具有熱釋電介質(zhì)。
熱釋電傳感器又稱人體紅外傳感器,利用熱釋電材料的熱釋電效應(yīng)制成。其中,壓電陶瓷類電介質(zhì)是較為常用的熱釋電材料。當熱釋電材料受到人體發(fā)出的紅外輻射而溫度升高時,表面電荷將減少,相當于釋放了一部分電荷,故稱為熱釋電。釋放電荷經(jīng)放大器可轉(zhuǎn)換為電壓輸出,從而使紅外輻射的變化得以檢測,以檢測處于運動狀態(tài)的人體。
需要注意的是,當紅外輻射繼續(xù)作用于熱釋電元件,熱釋電材料的表面電荷達到平衡時,便不再釋放電荷。換言之,當人體保持不動時,熱釋電材料不釋放電荷。因此,熱釋電傳感器不能探測恒定的紅外輻射,僅可檢測運動中的人體。
優(yōu)選地,熱釋電感應(yīng)單元010具有多個熱釋電傳感器,且多個熱釋電傳感器分散布置于目標區(qū)域內(nèi),以增加目標區(qū)域內(nèi)的熱釋電傳感器密度,改善紅外感應(yīng)的靈敏度與可判斷性。
人體檢測設(shè)備100包括還包括無線通信檢測單元020,無線通信檢測單元020用于檢測無線通信設(shè)備,并將檢測信號輸出至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030。具體地,檢測信號采用可供傳輸?shù)男盘栃问捷敵?,以便物?lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030進行接收識別。
其中,無線通信檢測單元020為采用任一無線通信協(xié)議的硬件模塊,通過無線通信網(wǎng)絡(luò)而可匹配連接采用同一無線通信協(xié)議的無線通信設(shè)備,并將連接結(jié)果作為檢測信號而輸出。
無線通信檢測單元020可采用多種無線通信協(xié)議,并具有相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸模塊。在一個較佳的實施例中,無線通信檢測單元020采用的無線傳輸協(xié)議為wirelessfidelity。具體地,無線通信檢測單元020具有wifi硬件模塊,用于實現(xiàn)wifi連接。相應(yīng)地,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030可支持wirelessfidelity通信,以保證物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030與無線通信檢測單元020之間的數(shù)據(jù)交換通道暢通。
wirelessfidelity(簡稱為wifi)是一種允許電子設(shè)備連接到一個無線局域網(wǎng)(wlan)的技術(shù),通常使用2.4guhf或5gshfism射頻頻段。連接到無線局域網(wǎng)通常是有密碼保護的;但也可是開放的,這樣就允許任何在wlan范圍內(nèi)的設(shè)備可以連接上。
在一個示范性的實施例中,無線通信檢測單元020為wifi路由器。wifi路由器(router)是用于連接無線局域網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030的設(shè)備,它會根據(jù)信道的情況自動選擇和設(shè)定路由,以最佳路徑按前后順序發(fā)送信號。具有wifi模塊的無線通信設(shè)備,例如是智能手機、平板電腦、智能可穿戴設(shè)備(如手環(huán)、項鏈等)等,可通過無線局域網(wǎng)(wifi)而連接于wifi路由器上,實現(xiàn)多個無線通信設(shè)備的同時檢測連接。
在另一個實施例中,無線通信檢測單元020采用的無線傳輸協(xié)議為藍牙傳輸協(xié)議。具體地,無線通信檢測單元020具有藍牙模塊,集成實現(xiàn)藍牙通信功能。
藍牙(bluetooth)是一種無線技術(shù)標準,可實現(xiàn)固定設(shè)備、移動設(shè)備和樓宇個人域網(wǎng)之間的短距離數(shù)據(jù)交換(使用2.4—2.485ghz的ism波段的uhf無線電波)。
在另一個實施例中,無線通信檢測單元020還可以采用macbee協(xié)議。相應(yīng)地,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030亦支持macbee協(xié)議,以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030與無線通信檢測單元020之間的數(shù)據(jù)互聯(lián)。macbee協(xié)議是面向物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用推出的新一代物聯(lián)網(wǎng)協(xié)議,該技術(shù)基于國產(chǎn)自主可控原則,面向傳統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)提供從芯片、模組、云端、app及解決方案半成品或成品一體化物聯(lián)網(wǎng)解決方案。
在其他一些實施例中,無線通信檢測單元020還可以采用其他無線通信協(xié)議,以能實現(xiàn)無線通信為準。
人體檢測設(shè)備100還包括物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030用于根據(jù)感應(yīng)信號與檢測信號判斷并輸出人體檢測信號,并實現(xiàn)人體檢測設(shè)備100與外部通信網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳輸交換。
具體地,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030是連接感知網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶。作為網(wǎng)關(guān)設(shè)備,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030可以實現(xiàn)感知網(wǎng)絡(luò)與通信網(wǎng)絡(luò),以及不同類型感知網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換.既可以實現(xiàn)廣域互聯(lián).也可以實現(xiàn)局域互聯(lián)。
在一個示范性的實施例中,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030還可以具備設(shè)備管理功能,通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030可以管理底層的各感知節(jié)點,了解各節(jié)點的相關(guān)信息,并實現(xiàn)遠程控制。
換言之,管理者可通過物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030獲取熱釋電感應(yīng)單元010與無線通信檢測單元020的運行狀態(tài)與檢測數(shù)據(jù),據(jù)此而判斷人體檢測設(shè)備100的運行狀態(tài)。進而,管理者可向物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030輸入指令信號,控制人體檢測設(shè)備100的組成部分的運行,使人體檢測設(shè)備100處于較佳的運行狀態(tài)。
在一個實際應(yīng)用中,目標區(qū)域內(nèi)布置上述的人體檢測設(shè)備100,用于監(jiān)測目標區(qū)域內(nèi)的人員流動情況。其中,人體檢測設(shè)備100的運行過程簡述如下:
當用戶自遠處接近目標區(qū)域時,在一些應(yīng)用場合下,若無線通信檢測單元020的檢測范圍較大,用戶所持有的無線通信設(shè)備率先被無線通信檢測單元020檢測到。無線通信檢測單元020與無線通信設(shè)備發(fā)生通信連接,無線通信檢測單元020據(jù)此向物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030發(fā)出檢測信號,將無線通信設(shè)備的出現(xiàn)告知物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030。
此時,熱釋電感應(yīng)單元010尚未獲取感應(yīng)信號,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030僅獲得無線通信檢測單元020輸入的檢測信號。據(jù)此,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030初步判斷用戶所處的位置狀態(tài),獲知用戶接近而尚未進入目標區(qū)域,避免發(fā)生誤判。
當無線通信設(shè)備被發(fā)現(xiàn)后,用戶繼續(xù)接近并進入目標區(qū)域。在此過程中,無線通信檢測單元020的檢測信號不斷增強。同時,熱釋電感應(yīng)單元010獲取到用戶人體發(fā)出的紅外輻射,利用熱釋電效應(yīng)而向物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030發(fā)出感應(yīng)信號。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030據(jù)此判斷用戶已進入目標區(qū)域,且無線通信檢測單元020的檢測信號可提供進一步佐證,精確程度更高。
當用戶自遠處接近目標區(qū)域時,若無線通信檢測單元020的檢測范圍較小,熱釋電感應(yīng)單元010率先發(fā)生作用,獲取紅外輻射而向物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030發(fā)出感應(yīng)信號,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030據(jù)此判斷用戶已進入目標區(qū)域,不存在上述的無線通信檢測單元020的干擾。
當用戶于目標區(qū)域內(nèi)移動時,熱釋電感應(yīng)單元010與無線通信檢測單元020均發(fā)揮檢測功能,分別將感應(yīng)信號與檢測信號輸出至物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030根據(jù)兩路信號而準確判斷用戶于目標區(qū)域內(nèi)的動態(tài)特征。
當用戶于目標區(qū)域內(nèi)保持靜止時,熱釋電感應(yīng)單元010不發(fā)生感應(yīng)信號。無線通信檢測單元020發(fā)揮作用,向物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030發(fā)出檢測信號,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030可判斷用戶仍處于目標區(qū)域內(nèi),不致發(fā)生誤判。
當用戶自目標區(qū)域離開時,用戶與熱釋電感應(yīng)單元010之間的距離逐漸增加,熱釋電感應(yīng)單元010受到的紅外輻射逐漸衰減直至消失。在此過程中,熱釋電感應(yīng)單元010的感應(yīng)信號逐漸消失,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030最終無法獲取感應(yīng)信號。同時,無線通信檢測單元020的檢測信號持續(xù)存在并逐漸衰減,表明用戶的運動方向。在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030的感應(yīng)信號消失時,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030判斷用戶已從目標區(qū)域離開,判斷極為準確。
請結(jié)合參閱圖3,優(yōu)選地,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030具有感應(yīng)數(shù)據(jù)處理器031,用于根據(jù)感應(yīng)信號而計算人體與熱釋電感應(yīng)單元010的距離。具體而言,感應(yīng)信號的峰峰值之間具有一時間差,根據(jù)該時間差即可計算人體與熱釋電感應(yīng)單元010之間的距離及其變化,為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030判斷用戶的運動方向與趨勢提供更為精確的數(shù)值基礎(chǔ),進一步提高人體檢測設(shè)備100的判斷準確性。
優(yōu)選地,物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030具有檢測數(shù)據(jù)處理器032,用于根據(jù)檢測信號的強弱而計算人體與無線通信檢測單元020的距離。具體而言,隨著人體與無線通信檢測單元020的距離不同,人體持有的無線通信設(shè)備與無線通信檢測單元020之間的信號強弱存在差別,并反映于檢測信號的強弱上。這為物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030判斷用戶的運動方向與趨勢提供更為精確的數(shù)值基礎(chǔ),進一步提高人體檢測設(shè)備100的判斷準確性。
目標區(qū)域的空間形式可以是戶外空間,也可以是室內(nèi)空間,還可以是開放空間或封閉空間。在一個示范性的實施例中,優(yōu)選地,當目標區(qū)域為具有入口的空間時,無線通信檢測單元020設(shè)于目標區(qū)域遠離入口的一側(cè),熱釋電感應(yīng)單元010設(shè)于目標區(qū)域接近入口的一側(cè)。
具體地,在一個示范性的實施例中,目標區(qū)域為具有一個門口的房間,無線通信檢測單元020設(shè)于房間遠離門口的一側(cè),以使無線通信檢測單元020的強弱信號變化規(guī)律,使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030的測距與趨勢判斷更為準確。
在另一個實施例中,目標區(qū)域還可以是具有一個或多個入口并具有隔離帶的戶外空間,無線通信檢測單元020設(shè)于戶外空間內(nèi)遠離門口的一側(cè)。其中,隔離帶用于分割內(nèi)外空間,其形式可以是圍欄、墻體、綠化帶等。
類似地,熱釋電感應(yīng)單元010至少具有一個設(shè)于目標區(qū)域接近入口的一側(cè)的熱釋電傳感器,以第一時間獲取人體的進入或離開信息,使物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)030的判斷更為準確。
在這里示出和描述的所有示例中,任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的,而不是作為限制,因此,示例性實施例的其他示例可以具有不同的值。
應(yīng)注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式,其描述較為具體和詳細,但并不能因此而理解為對本發(fā)明范圍的限制。應(yīng)當指出的是,對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進,這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。