一种人体存在检测装置、方法、设备和介质与流程

1.本发明涉及人体存在检测技术领域，特别是涉及一种人体存在检测装置、方法、设备和介质。


背景技术：

2.目前，现有针对空间范围内的人体存在检测装置基本使用红外传感器或者对射传感器方式进行检测。传感器只可以检测到是否有物体存在，但是不能更进一步的获取到被检测对象的运动状态信息，不可以对被检测的人体的全面掌握。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种人体存在检测装置、方法、设备和介质，可以检测空间范围内是否有人体存在，以及检测到人体的运动状态。
4.为了实现上述目的，
5.第一方面，本发明提供了一种人体存在检测方法，包括：
6.毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并计算检测到的相邻的两个雷达波的频率的差值；
7.根据频率差判断被检测的空间范围内是否有人体存在；
8.如果有人体存在，判断人体是否活动；
9.如果人体活动，判断人体活动的状态；
10.如果人体活动，获取人体活动的幅值；
11.毫米波雷达模块将检测到的数据输出给到cpu管理单元，cpu管理单元根据接收到的数据驱动报警指示灯和报警喇叭发出报警信息；
12.其中，检测到的数据包括：人体存在标识、人体活动标识、人体活动的状态值和人体活动的幅值；
13.通过通讯方式拨码选择模块选择对外输出方式，并以选择的方式将数据输出到相应的通讯模块上。
14.第二方面，本发明提供一种人体存在检测装置，包括毫米波雷达模块、报警指示灯、报警喇叭、cpu管理单元、通讯方式拨码选择模块、rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块、lora模块和通讯接口；
15.cpu管理单元分别和报警指示灯、报警喇叭、毫米波雷达模块、通讯方式拨码选择模块通信连接；
16.通讯方式拨码选择模块上分别通信连接有rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块和lora模块；
17.rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块和lora模块均和通讯接口通信连接。
18.第三方面，本发明提供一种电子设备，包括：
19.存储器，用于存储可执行指令；
20.处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现所述人体存在检测方法。
21.第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现所述人体存在检测方法。
22.本发明实施例一种人体存在检测装置、方法、设备和介质与现有技术相比，其有益效果在于：
23.毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并计算检测到的相邻的两个雷达波的频率的差值，确定是否有人体存在，判断人体是否活动，判断人体活动的状态；获取人体活动的幅值。
附图说明
24.图1是本发明实施例的人体存在检测装置的示意图。
25.图2是本发明实施的拨码选择模块的示意图。
具体实施方式
26.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
27.在本发明的描述中，应当理解的是：
28.雷达模块发射毫米波电磁波信号进行检测的原理是：雷达模块发射24g频段毫米波电磁波信号，电磁波信号遇到被检测目标后，被测目标将电磁波信号反射回去，并和发射信号进行解调处理，进而通过放大、滤波、adc处理，得到反射回去的电磁波的解调信号数据。对反射回去的电磁波信号的幅度、频率和相位进行信息解算，最终实现对目标参数的测量及场景评估。其中，目标参数包括：被检测的对象的呼吸、运动和微动作信息。
29.毫米波雷达模块使用多普勒效应：当信号源(被检测的人体或者物体)与毫米波雷达模块以一定的相对速度运动时(相对速度运动大于0)，毫米波雷达模块所收到的振动频率fa与信号源所发出的频率b有不同。当信号源靠近毫米波雷达模块时，连续波之间的到达时间降低，电磁波的频率增加，频率差δf＞0。当信号源远离毫米波雷达模块时，连续波之间的到达时间增加，频率降低，频率差δf＜0。
30.如图1所示，本发明实施例优选的一种人体存在检测方法，包括：
31.毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并计算检测到的相邻的两个雷达波的频率的差值，得到频率差δf。
32.根据频率差δf判断被检测的空间范围内是否有人体存在，包括如下步骤：
33.毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并将获取的相邻的两个雷达波的频率进行比较，得到频率差δf。
34.判断频率差δf是否为0，如果频率差δf不是0，则判定有人。
35.如果频率差δf是0，则判定没有人。
36.如果有人体存在，判断人体是否活动。
37.毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并将获取的相邻的两个雷达波的频率进行比较，得到频率差δf；
38.当频率差δf不是0时，判断δ是否大于30；
39.如果δ是大于30，则有人体活动；
40.否则，没有人体活动。
41.如果人体活动，获取人体活动的幅值。
42.通过雷达波的频率的变化来确定人体活动的幅值，即：
43.如果频率差δf是1时，则人体活动的幅值是1％；
44.如果频率差δf大于等于100时，则人体活动的幅值是100％；
45.如果频率差δf大于1且小于100时，则人体活动的幅值是δf和100的比值。
46.如果人体活动，判断人体活动的状态。
47.如果频率差值δf大于0，则判断为人体远离检测装置。
48.如果频率差值δf小于0，则判断为人体靠近检测装置。
49.判断人体活动幅值的技术指标是：通过采集人大幅度的动作强度来判断人的活动幅度，当雷达波通过频率的变化来获取环境状态变化时，发现频率差δf＝1，则为幅值为1％，频率差δf≥100时，则幅值为100％，当1≤δ≤100则幅度值为相应的δf％值。
50.通过频率值的变化可以得出人体是否运动，其中频率值越大，说明运动幅度越大，反之亦然。检测的数据主要有：发射与接收频率值差，当该值为0时，判断未无人，当该值不为0时，判断有人；该值大于0时，说明人体远离，该值小于0说明人体靠近，当该值的绝对值越大，活动幅度越大。
51.毫米波雷达模块将检测到的数据输出给到cpu管理单元，cpu管理单元根据接收到的数据驱动报警指示灯和报警喇叭发出报警信息，具体包括：
52.如果有人体存在，则cpu管理单元控制指示灯的gpio输出低电平，使得指示灯由常灭变为常亮；
53.如果没有人体存在，则cpu管理单元控制指示灯的gpio输出高电平，使得指示灯由常亮变为常灭；
54.如果人体活动幅度值≥90％，则cpu管理单元控制报警喇叭的gpio输出高电平，使得报警喇叭开启并发出声音；
55.如果人体活动幅度值≤90％，则cpu管理单元控制报警喇叭的gpio输出低电平，使得报警喇叭关闭并停止发出声音。
56.其中，检测到的数据包括：人体存在标识、人体活动标识、人体活动的状态值和人体活动的幅值。
57.通过通讯方式拨码选择模块选择对外输出方式，并以选择的方式将数据输出到相应的通讯模块上，具体包括：
58.当选通io方式对外输出信号时，cpu将数据发送到io模块上，并被io通讯模块转换为高低电平输出；
59.当选通rs485方式对外输出信号时，cpu将数据发送到rs485通讯模块上，rs485模块将接收到数据转换为rs485差分信号输出；
60.当选通以太网方式对外输出信号时，cpu将数据发送到以太网模块上，以太网模块将接收到数据按照标准tcp方式输出；
61.当选通wifi方式对外输出信号时，cpu将数据将数据发送到wifi模块，wifi模块将
接收到的数据转换为无线信号输出；
62.当选通lora方式对外输出信号时，cpu将数据发送到lora模块，lora模块将接收到数据转换为lora信号实时输出。
63.参照图2，拨码选择方式为纯物理选通方式，即通过拨码某一路来导通，同时要求其他所有的拨码为断开状态。譬如当选择io输出方式时，需要拨码开关的1拨至闭合状态，其他的拨码开关的2，3，4，5则拨至断开状态，这样只有io通道为选通方式；其他输出方式依此类推。
64.根据现场使用环境进行配置，当应用环境中可以使用什么方式就可以设置为什么方式，譬如现场应用环境配置的报警接入主机的接口只有rs485、io或者以太网，那就只能相应的设置为rs485、io或者以太网方式，当现场没有布线的位置，且配备有lora网关或wifi网关，就可以设置为lora或wifi方式。
65.本实施例提供一种人体存在检测装置，包括毫米波雷达模块、报警指示灯、报警喇叭、cpu管理单元、通讯方式拨码选择模块、rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块、lora模块和通讯接口；
66.cpu管理单元分别和报警指示灯、报警喇叭、毫米波雷达模块、通讯方式拨码选择模块通信连接；
67.通讯方式拨码选择模块上分别通信连接有rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块和lora模块；
68.rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块和lora模块均和通讯接口通信连接。
69.本实施例提供一种电子设备，包括：
70.存储器，用于存储可执行指令；
71.处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现所述人体存在检测方法。
72.本实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现所述人体存在检测方法。
73.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通计数人员来说，在不脱离本发明计数原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种人体存在检测方法，其特征在于，包括：毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并计算检测到的相邻的两个雷达波的频率的差值；根据频率差判断被检测的空间范围内是否有人体存在；如果有人体存在，判断人体是否活动；如果人体活动，判断人体活动的状态；如果人体活动，获取人体活动的幅值；毫米波雷达模块将检测到的数据输出给到cpu管理单元，cpu管理单元根据接收到的数据驱动报警指示灯和报警喇叭发出报警信息；其中，检测到的数据包括：人体存在标识、人体活动标识、人体活动的状态值和人体活动的幅值；通过通讯方式拨码选择模块选择对外输出方式，并以选择的方式将数据输出到相应的通讯模块上。2.根据权利要求1所述人体存在检测方法，其特征在于，所述毫米波雷达模块检测空间范围内是否有人体存在，具体为：判断频率差δ
f
是否为0，如果频率差δ
f
不是0，则判定有人；如果频率差δ
f
是0，则判定没有人。3.根据权利要求1所述人体存在检测方法，其特征在于，所述如果有人体存在，判断人体是否活动，具体为：当频率差δ
f
不是0时，判断δ是否大于30；如果δ是大于30，则有人体活动；否则，没有人体活动。4.根据权利要求1所述人体存在检测方法，其特征在于，所述如果人体活动，获取人体活动的幅值，具体为：通过雷达波的频率的变化来确定人体活动的幅值，即：如果频率差δ
f
是1时，则人体活动的幅值是1％；日后频率差δ
f
大于等于100时，则人体活动的幅值是100％；如果频率差δ
f
大于1且小于100时，则人体活动的幅值是δ
f
和100的比值。5.根据权利要求1所述人体存在检测方法，其特征在于，所述如果人体活动，判断人体活动的状态，具体为：如果频率差值δ
f
大于0，则判断为人体远离；如果频率差值δ
f
小于0，则判断为人体靠近。6.根据权利要求1所述人体存在检测方法，其特征在于，所述cpu管理单元根据接收到的数据驱动报警指示灯和报警喇叭发出报警信息，包括：如果有人体存在，则cpu管理单元控制指示灯的gpio输出低电平，使得指示灯由常灭变为常亮；如果没有人体存在，则cpu管理单元控制指示灯的gpio输出高电平，使得指示灯由常亮变为常灭；如果人体活动幅度值≥90％，则cpu管理单元控制报警喇叭的gpio输出高电平，使得报
警喇叭开启并发出声音；如果人体活动幅度值≤90％，则cpu管理单元控制报警喇叭的gpio输出低电平，使得报警喇叭关闭并停止发出声音。7.根据权利要求1所述人体存在检测方法，其特征在于，所述通过通讯方式拨码选择模块选择对外输出方式，并以选择的方式将数据输出到相应的通讯模块上，包括：当选通io方式对外输出信号时，cpu将数据发送到io模块上，并被io通讯模块转换为高低电平输出；当选通rs485方式对外输出信号时，cpu将数据发送到rs485通讯模块上，rs485模块将接收到数据转换为rs485差分信号输出；当选通以太网方式对外输出信号时，cpu将数据发送到以太网模块上，以太网模块将接收到数据按照标准tcp方式输出；当选通wifi方式对外输出信号时，cpu将数据将数据发送到wifi模块，wifi模块将接收到的数据转换为无线信号输出；当选通lora方式对外输出信号时，cpu将数据发送到lora模块，lora模块将接收到数据转换为lora信号实时输出。8.一种人体存在检测装置，其特征在于，包括毫米波雷达模块、报警指示灯、报警喇叭、cpu管理单元、通讯方式拨码选择模块、rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块、lora模块和通讯接口；cpu管理单元分别和报警指示灯、报警喇叭、毫米波雷达模块、通讯方式拨码选择模块通信连接；通讯方式拨码选择模块上分别通信连接有rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块和lora模块；rs485模块、io模块、以太网模块、wifi模块和lora模块均和通讯接口通信连接。9.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器，用于存储可执行指令；处理器，用于执行所述存储器中存储的可执行指令时，实现权利要求1至8任一项所述人体存在检测方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有可执行指令，用于被处理器执行时，实现权利要求1至8任一项所述人体存在检测方法。

技术总结
本发明涉及人体存在检测技术领域，公开了一种人体存在检测方法，包括毫米波雷达模块实时检测雷达波的频率，并计算检测到的相邻的两个雷达波的频率的差值；根据频率差判断被检测的空间范围内是否有人体存在；有人体存在，判断人体是否活动；人体活动，判断人体活动的状态；人体活动，获取人体活动的幅值；毫米波雷达模块将检测到的数据输出给到CPU管理单元，CPU管理单元根据接收到的数据驱动报警指示灯和报警喇叭发出报警信息；检测到的数据包括人体存在标识、人体活动标识、人体活动状态值和人体活动幅值；通过通讯方式拨码选择模块选择对外输出方式，并以选择的方式将数据输出到相应的通讯模块上；实现对人体活动状态的检测。实现对人体活动状态的检测。实现对人体活动状态的检测。


技术研发人员：郑晓宏 陈庚 章琅 莫俊阳 万秋娥
受保护的技术使用者：浩云科技股份有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8