[發明專利]應用于熱釋電紅外傳感器的人體識別方法以及裝置

有效

• 申請號: 202010975914.5
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112129419B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 王曉;佟原野;弓天奇
• 申請（專利權）人: 科大訊飛股份有限公司
• 主分類號: G01J5/34
• 分類號: G01J5/34;G01J5/00
• 代理公司: 北京維澳專利代理有限公司 11252
• 代理人: 常小溪;王立民

本發明公開了一種應用于熱釋電紅外傳感器的人體識別方法以及裝置。具體是利用計時策略控制捕獲到的外部紅外光線在阻隔和通入之間進行切換，并在切換后的窗口期主動對脈沖信號進行監測，從而決策出除了人體正常經過狀態之外的無人狀態以及持續有人狀態，這里的持續有人狀態包括有人不移動或徑向移動或多人持續經過狀態。本發明在其他實現方式中，結合物理器件的切換響應時間設置了特定的計時策略，又提出循環切換紅外進光并進一步提出調整計時策略，從而確保物理器件的使用壽命，進而保證對其他狀態進行識別的性能。本發明還相應公開了一種執行前述識別方法或具備前述識別裝置的熱釋電紅外傳感器。

技術領域

本發明涉及人體紅外檢測領域，尤其涉及一種應用于熱釋電紅外傳感器的人體識別方法、裝置以及執行該方法或具備該裝置的熱釋電紅外傳感器。

背景技術

用于檢測人體的熱釋電紅外傳感器一般采用差動平衡結構，由敏感元件、場效應管和高值電阻等組成，并且通常熱釋電紅外傳感器配合菲涅爾透鏡可以發揮最大作用，使探測感應區域范圍得到增加。菲涅爾透鏡組在水平方向上分成三部分，每一部分在豎直方向上又分成若干不同的區域，當光線通過透鏡單元后，在其反面則形成明暗相間的可見區和盲區。每個透鏡單元只有一個很小的視場角，視場角內為可見區，之外為盲區，而相鄰的兩個單元透鏡的視場既不連續，也不交疊，均相隔一個盲區。當人體在這一探測范圍中進行切向運動時，即順次地進入某一單元透鏡的視場后又走出這一視場，通俗地說，此時熱釋電紅外傳感器便一會兒看得到運動的人體，一會兒又看不到，于是人體的紅外線輻射不斷改變熱釋電探測元的溫度，使它輸出一個又一個相應的信號。例如當人體切向經過熱釋電紅外傳感器的探頭時，先后被兩顆探測元感應，二者產生能量差，失去了互補平衡作用，由此產生電信號輸出。即，當紅外輻射照射到已極化的熱釋電探測元時，引起其溫度升高，表面電荷減少，相當于釋放了部分電荷。由于熱釋電探測元輸出的是不能直接使用的電荷信號，同時，電荷的變化又會產生電流，因此需利用高值電阻轉成電壓。

現有的熱釋電人體紅外傳感器的特點是在外界輻射引起它本身的溫度發生變化時，才產生相應的電信號，當溫度的變化趨于穩定時，就不會有信號輸出。也即是說，如果人體輻射持續作用，探測元表面電荷將達到新的平衡，不會再釋放電荷，也就不再有電壓信號輸出，因此熱釋電探元件在恒定輻射作用下輸出的信號電壓為零。例如人體進入到探測區域后如果停留在該區域不做徑向移動或者朝向傳感器探頭徑直移動，由于兩顆探測元之間不存在差值，所以難以產生信號。

由此，因為熱釋電信號與其本身的溫度變化率存在關聯，也即是說，熱釋電紅外傳感器只對正常移動經過探測區域的人體較為敏感，而無法有效識別出其他狀態，例如探測區域內持續有人狀態，即探測區域內有人但不移動或者人體朝向傳感器探頭徑向移動或者人體多次經過探測區域。

發明內容

鑒于上述，本發明旨在提供一種應用于熱釋電紅外傳感器的人體識別方法、裝置以及執行該方法或具備該裝置的熱釋電紅外傳感器，由此可以準確識別出除人體正常經過之外的狀態。

本發明采用的技術方案如下：

第一方面，本發明提供了一種應用于熱釋電紅外傳感器的人體識別方法，包括：

實時監測熱釋電紅外傳感器產生的感應脈沖信號；

當監測到感應脈沖信號發生從有到無的變化后，按照預設的計時策略依次輸出遮擋信號及取消遮擋信號；其中，所述遮擋信號用于控制物理器件阻擋探測元接收紅外光線，所述取消遮擋信號用于控制物理器件取消對探測元接收紅外光線的阻擋；

判斷在預設的窗口期內是否再次監測到感應脈沖信號；

若是，則識別出探測區域內為持續有人狀態；

若否，則識別出探測區域內為無人狀態。

在其中至少一種可能的實現方式中，所述計時策略包括：

當監測到所述感應脈沖信號發生從有到無的變化后，進行第一計時；