[实用新型]基于PIR传感器的人体存在检测系统

说明书

本实用新型基于PIR传感器的人体存在检测系统，包括至少2块菲涅尔透镜、PIR传感器、主控电路、输出电路以及电源管理电路；菲涅尔透镜包括用于检测微动作的微动作检测菲涅尔透镜和用于检测较大动作的移动检测菲涅尔透镜；微动作检测菲涅尔透镜把检测区域划分为密集的明区和暗区，且明区和暗区的面积小到使人的一个微小动作都会穿越其中的明区和暗区，从而被与其配对的热释电传感器检测到；移动检测菲涅尔透镜的检测区域明区和暗区划分满足当人体发生较大动作时会穿越其中的明区和暗区，从而被热释电传感器检测到。本实用新型有效地解决了原有PIR传感器只能用于移动人体检测的应用限制，以及既有人体存在检测方案的误触发的问题。

技术领域

本实用新型属于电子技术应用中的电气控制领域，具体涉及基于PIR传感器的人体存在检测系统。

背景技术

PIR传感器(热释电红外传感器)通常由单个或多个敏感元以及简单的晶体管或集成电路封装而成，并采用只能透过特定波长范围的滤光片作为窗口，由于它的低辐射、低功耗、低成本、高探测灵敏度、应用简单等特点，因此在安防监控、节能控制、温度测量、气体分析、光谱分析等领域有着非常广阔的应用。本实用新型的论述侧重PIR传感器在人体检测方面的应用。

目前基于PIR传感器的人体检测系统主要有以下缺陷：

首先，只能检测移动的人体，当人体静止时无法检测，使得应用范围较窄。

其次，检测系统容易产生误触发信号。环境因素，如空调、暖气、自然界的风引起的气流湍动、气候温度的变化等，这些都容易造成误触发。

另外，基于“人动PIR传感器静，人静PIR传感器动”原理的人体存在检测方式较难区别静态热源(非人体)和静止的人体，容易引起误报。且由于有电机、电磁铁等耗电部件的存在，在低功耗方面的表现不好，不利于节能控制。又为了安装电机、电磁铁、转盘等移动部件以及解决与检测板之间连接线不绕线的问题，需要设计较复杂的结构，影响稳定性及使用寿命。

实用新型内容

本实用新型为了扩大PIR传感器在人体存在检测方面的应用，解决上述缺陷，提出基于PIR传感器的人体存在检测系统。

基于人活动的特点，不会出现长时间的绝对静止，在一定时间t1内会有轻微的动作，检测这种动作称为微动作检测；在t2时间内会有较大的动作，检测这种动作称为移动检测。

PIR传感器实现动作的检测需要配合菲涅尔透镜一起使用，菲涅尔透镜的作用是把检测区域划分为若干个明区和暗区，当一个物体穿越明区和暗区时，菲涅尔透镜会把该物体发出的红外光聚焦到PIR传感器敏感元上，使物体的移动以热量变化的形式作用在PIR传感器上，从而产生电信号，也就检测出该动作。

为了实现微动作检测，需要一块专用的微动作检测菲涅尔透镜，这块透镜能把检测区域划分为非常密集的明区和暗区，且明区和暗区的面积非常小，使人的一个微小动作都会穿越其中的明区和暗区，从而被与其配对的热释电传感器检测到。

而实现移动检测，则需一块移动检测菲涅尔透镜，这块菲涅尔透镜相对于微动作检测菲涅尔透镜而言，检测区域明区和暗区划分可以不用非常密集，且明区和暗区的面积不用非常小，但能满足当人体发生较大动作时会穿越明区和暗区，从而被与其配对的热释电传感器检测到。

配有微动作检测菲涅尔透镜的热释电传感器的灵敏度非常高，可以捕捉到微小动作，但是相应的外界干扰噪声的捕获能力也提高了，如空调、暖风等热湍流干扰噪声在PIR传感器传感器上的表现也会近似于人体微小动作，从而引起误报。

为了降低这种误报，本实用新型提出了微动作检测和移动检测协同作用的检测方式。人体进入检测区域时，会先产生较大动作，此时移动检测起作用，微动作检测关闭。当移动检测没有检测到大动作时，开启微动作检测。