人体探测模块

专利摘要:
本实用新型公开了一种人体探测模块，包括PCB板，以及设于PCB板上的第一热电堆红外探测器、第二热电堆红外探测器、信号处理单元和信号分析单元，所述第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器同一水平设置，所述第一热电堆红外探测器的视场和第二热电堆红外探测器的视场相叠加，并分别用于获取第一红外信号和第二红外信号且输出至信号处理单元，所述信号处理单元对第一外红信号和第二红外信号进行处理后输出至信号分析单元，所述信号分析单元将第一外红信号和第二红外信号进行叠加后用于人体识别。本实用新型提供的人体探测模块，可识别静态和动态人体目标，且具有可扩展的大视场角度，还可判断目标的方位和移动方向。
公开号:CN214334038U
申请号:CN202120411612.5U
申请日:2021-02-25
公开日:2021-10-01
发明作者:李壮；孔令成
申请人:Shenzhen Aisi Micro Semiconductor Technology Co ltd；
IPC主号:G01J5-12

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及人体探测技术领域，具体地说，涉及一种人体探测模块。
[n0002] 人体探测技术被广泛应用于智能照明感应、家电控制、安防监控等领域。传统人体探测以基于热释电效应的PIR人体探测器为主，采用PIR探测器配合菲涅尔透镜的方案，可以对移动的人体目标进行探测。但是PIR探测器无法对静止目标进行识别，并且容易受背景辐射波动、热风等因素干扰误报。因此，发展一种能够对动静态目标进行存在、运动状态、目标特性及分类进行识别的人体探测手段，具有重要的应用价值。
[n0003] 本实用新型的目的在于提供一种人体探测模块，可识别静态和动态人体目标，且具有可扩展的大视场角度，还可判断目标的方位和移动方向。
[n0004] 本实用新型公开的人体探测模块所采用的技术方案是:
[n0005] 一种人体探测模块，包括PCB板，以及设于PCB板上的第一热电堆红外探测器、第二热电堆红外探测器、信号处理单元和信号分析单元，所述第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器同一水平设置，所述第一热电堆红外探测器的视场和第二热电堆红外探测器的视场相叠加，并分别用于获取第一红外信号和第二红外信号且输出至信号处理单元，所述信号处理单元对第一外红信号和第二红外信号进行处理后输出至信号分析单元，所述信号分析单元将第一外红信号和第二红外信号进行叠加后用于人体识别。
[n0006] 作为优选方案，包括PCB板，以及设于PCB板上的第一热电堆红外探测器、第二热电堆红外探测器、信号处理单元和信号分析单元，所述第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器同一水平设置，所述第一热电堆红外探测器的视场和第二热电堆红外探测器的视场相叠加，并分别用于获取第一红外信号和第二红外信号且输出至信号处理单元，所述信号处理单元对第一外红信号和第二红外信号进行处理且叠加输出至信号分析单元，所述信号分析单元根据叠加的第一外红信号和第二红外信号进行人体识别。
[n0007] 作为优选方案，所述第一热电堆红外探测器与第二热电堆红外探测器均设有5.5-14微米通带的长波通滤光片。
[n0008] 作为优选方案，所述信号处理单元包括分别与第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器电连接的两路处理电路，所述处理电路包括依次连接的低通滤波器和放大电路。
[n0009] 作为优选方案，所述信号分析单元包括处理器。
[n0010] 作为优选方案，还包括设于PCB板上的供电单元。
[n0011] 作为优选方案，所述第一热电堆红外探测器的视场中轴线和第二热电堆红外探测器的视场中轴线均与PCB板的板面垂直。
[n0012] 本实用新型公开的人体探测模块的有益效果是：第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器同一水平设置，且第一热电堆红外探测器的视场和第二热电堆红外探测器的视场相叠加。因此第一热电堆红外探测器获取的第一红外信号，和第二热电堆红外探测器获取的第二外信号，在时序上是连续的，信号处理单元对第一外红信号和第二红外信号进行滤波放大处理，然后信号分析单元将第一外红信号和第二红外信号进行叠加后便可用于识别静态和动态人体目标，且具有可扩展的大视场角度，还可判断目标的方位和移动方向。
[n0013] 图1是本实用新型人体探测模块的结构示意图。
[n0014] 图2是本实用新型人体探测模块的信号波形示意图。
[n0015] 下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型做进一步阐述和说明:
[n0016] 请参考图1，人体探测模块包括PCB板6，以及设于PCB板6上的第一热电堆红外探测器1、第二热电堆红外探测器2、信号处理单元3和信号分析单元4。所述第一热电堆红外探测器1和第二热电堆红外探测器2同一水平设置，所述第一热电堆红外探测器1的视场和第二热电堆红外探测器2的视场相叠加，并分别用于获取第一红外信号和第二红外信号且输出至信号处理单元3。所述信号处理单元3对第一外红信号和第二红外信号进行处理后输出至信号分析单元4，所述信号分析单元4将第一外红信号和第二红外信号进行叠加后用于人体识别。
[n0017] 第一热电堆红外探测器1和第二热电堆红外探测器2同一水平设置，且第一热电堆红外探测器1的视场和第二热电堆红外探测器2的视场相叠加。因此第一热电堆红外探测器1获取的第一红外信号，和第二热电堆红外探测器2获取的第二外信号，在时序上是连续的，信号处理单元3对第一外红信号和第二红外信号进行滤波放大处理，然后信号分析单元4将第一外红信号和第二红外信号进行叠加后便可用于识别静态和动态人体目标，且具有可扩展的大视场角度，还可判断目标的方位和移动方向。
[n0018] 请参考图2，当目标由远到近经过本实用新型人体探测模块的视场范围时，第一热电堆红外探测器1和第二热电堆红外探测器2经过信号处理单元3后的信号波形如图所示。通过第一热电堆红外探测器1和第二热电堆红外探测器2的位置以及信号波形便可得到目标的方位和移动方向。
[n0019] 本实施例中，第一热电堆红外探测器1和第二热电堆红外探测器2同一水平设置，且相邻较近，因此其视场可进行叠加。具体的，第一热电堆红外探测器1、第二热电堆红外探测器2规格相同，均采用TO46封装，窗口直径2.5mm，探测器视场角100度，探测器响应率60V/W，红外敏感区域0.7mm*0.7mm。而所述第一热电堆红外探测器1的视场中轴线和第二热电堆红外探测器2的视场中轴线水平间距20mm。视场中轴线水平间距可根据实际探测需求进行调整。
[n0020] 进一步的，所述第一热电堆红外探测器1的视场中轴线和第二热电堆红外探测器2的视场中轴线均与PCB板6的板面垂直。且探测器底部与PCB板6的间隙均为0.2mm。
[n0021] 本实施例中，所述第一热电堆红外探测器1与第二热电堆红外探测器2均设有5.5-14微米通带的长波通滤光片。
[n0022] 本实施例中，所述信号处理单元3包括分别与第一热电堆红外探测器1和第二热电堆红外探测器2电连接的两路处理电路，所述处理电路包括依次连接的低通滤波器和放大电路。具体的，处理电路采用零漂移运算放大器，电路结构为两级带低通滤波的同向放大器，单级放大倍数30倍，两级放大倍数共900倍，低通滤波截至频率10Hz。
[n0023] 所述信号分析单元4包括处理器。本实施例中，处理器使用STM32F0系列单片机，其内置12位A/D转换，并通过分压方式测量热电堆红外探测器内置热敏电阻阻值进行环境温度补偿与校正。然后通过第一红外信号和第二红外信号的绝对与相对大小幅度、时间序列等得到人体的存在与运动信息。
[n0024] 人体探测模块还包括设于PCB板6上的供电单元5。本实施例中，供电单元5包括3.3V电源芯片及其外围电路，为信号处理单元3和信号分析单元4提供稳定的3.3V电压电源。
[n0025] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种人体探测模块，其特征在于，包括PCB板，以及设于PCB板上的第一热电堆红外探测器、第二热电堆红外探测器、信号处理单元和信号分析单元，所述第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器同一水平设置，所述第一热电堆红外探测器的视场和第二热电堆红外探测器的视场相叠加，并分别用于获取第一红外信号和第二红外信号且输出至信号处理单元，所述信号处理单元对第一外红信号和第二红外信号进行处理后输出至信号分析单元，所述信号分析单元将第一外红信号和第二红外信号进行叠加后用于人体识别。
[0002] 2.如权利要求1所述的人体探测模块，其特征在于，所述第一热电堆红外探测器与第二热电堆红外探测器均设有5.5-14微米通带的长波通滤光片。
[0003] 3.如权利要求1所述的人体探测模块，其特征在于，所述信号处理单元包括分别与第一热电堆红外探测器和第二热电堆红外探测器电连接的两路处理电路，所述处理电路包括依次连接的低通滤波器和放大电路。
[0004] 4.如权利要求1所述的人体探测模块，其特征在于，所述信号分析单元包括处理器。
[0005] 5.如权利要求1所述的人体探测模块，其特征在于，还包括设于PCB板上的供电单元。
[0006] 6.如权利要求1所述的人体探测模块，其特征在于，所述第一热电堆红外探测器的视场中轴线和第二热电堆红外探测器的视场中轴线均与PCB板的板面垂直。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120411612.5U|CN214334038U|2021-02-25|2021-02-25|人体探测模块|CN202120411612.5U| CN214334038U|2021-02-25|2021-02-25|人体探测模块|