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一种探测房间内是否有人的方法
【专利摘要】本发明公开了一种探测房间内是否有人的方法，特别是涉及人体静止不动时仍能判定房间内是否有人的方法，其特征是采集了房间门开关状态的信息共同参与逻辑运算。其中，该方法包括：步骤1读取房间内人体感应信息及房间门状态信息；步骤2如探测到人体感应信息，则步骤4得出：房间有人，经步骤6更新该房间有无人状态，返回步骤1继续下一循环运算；如步骤2结论为否，再如步骤3房间门为开，则步骤5得出：房间无人；否则，直接返回，此前，如果人是在房间内关门，必然曾触发人体感应装置从而已将房间有无人状态更新为有人，此后即便人体感应装置没有被触发，房间内有人的状态不变。由此，解决了人体静止时无法判断房间是否有人的难题。
【专利说明】一种探测房间内是否有人的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种探测房间内是否有人的方法，特别是涉及人体静止不动时或人处于房间内人体感应范围之外时仍能准确判定房间内是否有人的方法。
【背景技术】
[0002]在智能建筑或智能家居领域，准确获取一个房间“是否有人”这样一个信息，对智能控制系统自动改变该房间的控制模式(如舒适或节能模式)以及对室内设备的自动控制起到至关重要的决定作用。例如，房间“无人”后，系统可以自动关闭室内空调、灯光等耗能设备，避免不必要的能源浪费；房间“有人”时，则将房间的控制逻辑转为预先设定的模式(例如“舒适”模式)，当温度、湿度、空气品质或光照度等指标没有达到设定值时，室内设备可以自动开启运行；或用于安防报警等系统。
[0003]由此可见，准确获取房间内是否有人的信息，对于智能建筑系统和智能家居系统将其功能覆盖范围延伸至房间单元有着至关重要的作用。
[0004]当前普遍用于探测房间内是否有人的方法有:(I)插卡；(2)人体感应。采用这些方法制作的产品已经在日常生活中普遍存在，如:在电器商店能够买到“人体感应开关”、在宾馆房间有时需要插卡取电、在公共建筑大门有自动感应门等。方法(I)插卡:多见于宾馆房间，但不适用于住宅或办公等建筑内的房间，并且系统无法识别“卡”在房间但人不在房间的“假象”。方法(2)人体感应:从公开文献及市场销售产品中可知，人体感应有两种常用技术:a.红外线(热释)；b.微波多普勒，这两种技术本质上都是通过人体的移动从而在静止的环境背景中区分出移动的人体。其中，人体感应技术a.红外线(热释)的基本原理是:所有物体(如:建筑墙体、家具、人、动物等)在绝对温度零度以上时都会释放出红外线，并且有些情况下的静止物体发出的红外线与人体红外线强度相当(如:被阳光照射的墙面或家具，家用电器、热水瓶等)，因此技术上无法仅通过红外线的强弱来判断探测区域内是否“有人”，当前通过红外线探测人体的产品，都是通过捕获红外线的移动变化来推断探测区域内“有人”，在有人走动或肢体移动的情景下，这类探测装置的准确度已经很高，“人体红外感应开关”等产品也已经是市场上的成熟产品。另外，人体感应技术b.微波多普勒的基本原理类似多普勒雷达，通过移动物体反射波的变化来推断探测区域内“有人”。基于以上两种人体感应技术生产的产品现多用于建筑物内的走廊、楼梯间的灯光控制，及移动门开合控制等。
[0005]图1为现有基于人体感应技术探测某区域是否有人的方法示意图，其中，步骤I先读取人体感应信息，步骤2判断是否感应到人体信息，如是，则通过步骤3输出结论为:有人；如步骤2判断为否，则，通过步骤4输出结论为:无人。由此可以看出，当人体静止不动时，人体感应信息为否，只能得出该区域无人的结论，显然，这个结论是错误的。
[0006]综上所述，在房间内有无人探测方法上，上述技术:(I)插卡的“签到”式做法不适用于住宅或办公环境，也正在被其它新方法取代，不在此赘述。(2)人体感应装置只能探测到区域内有人走动或有肢体移动时的情形，因此，这类人体感应装置无法解决的问题是:如果探测区域内的人静止不动，或人处于房间内探测区域之外的“死角”内，则将视同房间内无人，如果直接采用这样的产品，想要让建筑物内的自动控制系统“知道”区域内有人，这个人就需要不断地走动或晃动，显然，这是用户无法接受的，也是此类人体感应装置无法实际用于房间设备智能控制的根本原因。

【发明内容】

[0007]本发明公开了一种探测房间内是否有人的新方法，目的是要解决当房间内的人体静止时或人处于房间内人体感应范围之外时无法判断房间内是否有人的难题，从而为智能建筑系统或智能家居系统针对房间单元设备的自动控制提供准确依据。
[0008]首先，这里对本说明书中涉及到的主要名词做如下约定:
[0009](I) “人体感应信息”是指通过“红外线人体感应组件”输出的信息，或通过“微波多普勒人体感应组件”输出的信息。“人体感应信息”=0表示此时没有探测到有人；“人体感应信息”=1表示此刻探测到有人活动。
[0010](2) “房间门开关状态信息”是指通过门磁输出的信息，或是通过电子门锁输出的房门开关状态信息，或是通过门扇旋转角度传感装置输出的门扇角度信息(此角度信息可以通过一个最小角度阈值转化为门扇开或关的状态信息)。“房间门开关状态信息”=0表示门扇处于关闭状态；“房间门开关状态信息” =I表示门扇处于开启状态。
[0011](3) “房间有无人感应装置”是指采用本发明方法实现的用于探测房间内是否有人的装置，它也指本发明一种探测房间内是否有人的方法的实施例。
[0012](4) “房间有无人状态”是指“房间有无人感应装置”内部的一个状态输出值，它是按照本发明方法经过循环逻辑运算得出的该房间是否有人的结论(在一个房间有多扇门的情形，则表示该扇门相邻区域是否有人的结论)，它是一个用于输出的核心信息，因此也可称为“房间有无人感应装置”的输出；“房间有无人状态”值=0表示房间内(或区域内)“无人”；“房间有无人状态”值=1表示房间内(或区域内)“有人”。
[0013]为了实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案包括:
[0014]1.本发明所述的一种探测房间内是否有人的方法，其特征在于创新地引入“人的行为信息”(即:人在进出房间时自然开关门的行为所产生的信息)共同参与房间内是否有人的逻辑运算，在获取房间内“人体感应信息”的同时，获取“房间门开关状态信息”，通过判断房间门被关闭之后是否探测到“人体感应信息”，则能够准确得出某一房间内是否“有人”的结论，尤其是此后可不再依赖于是否持续探测到“人体感应信息”。以下通过逻辑运算流程说明本发明技术方案的主体部分:
[0015]图2为本发明技术方案的主体部分逻辑流程图，具体阐释了一种探测房间内是否有人的方法，其特征是使用了房间门的开关状态信息共同参与到判断房间是否有人的逻辑运算中。其中，该方法包括:首先执行步骤I读取房间内人体感应信息，以及房间门开关状态信息；通过步骤2判断是否探测到人体感应信息，如是(即:“人体感应信息”=1)，则步骤4得出结论:房间有人，再经步骤6更新该房间有无人状态(即:“房间有无人感应装置”输出=1，有人)，然后返回步骤I开始下一循环的逻辑运算。如果步骤2的结论为否(即:“人体感应信息”=0)，则需要再通过步骤3判断房间门是否为开，如是(即:“房间门开关状态信息”=D则步骤5得出结论:房间无人；否则(即:“房间门开关状态信息”=0，关闭)，不改变“房间有无人状态”而直接返回步骤I继续下一循环的判断。根据以上逻辑运算可以得出如下重要结论:(I)如果人是在房间内关门，则关门后必然触发人体感应组件，即经过步骤2、步骤4和步骤6，而将房间有无人状态更新为有人(即:“房间有无人感应装置”输出=1，有人)，此后即便人体静止不动了(即:“人体感应信息”=0)，房间内有人的结论不会改变(即始终有:“房间有无人感应装置”输出=1，有人)；(2)如果人离开了房间并从外面将房门关闭，则在房门关闭前，人已经站在房间外，人体感应信息=0，房间门开关状态信息=1，则房间有无人状态更新为无人，此后只要没有人再次进入房间内，则房间内无人的结论也不会改变(即始终有:“房间有无人感应装置”输出=0，无人)。由此，解决了人体静止时无法判断房间内是否有人的难题。
[0016]2.本发明所述的一种探测房间内是否有人的方法，其中，涉及到房间门状态信息可以来自门磁传感器，也可以来自电动门锁的输出信息，也可以来自门扇的旋转角度传感器(此角度信息可以通过一个最小角度阈值转化为门扇开或关的状态信息)。
[0017]3.本发明所述的一种探测房间内是否有人的方法，其中，涉及到房间内人体感应信息可以来自红外线人体感应组件，也可以来自微波多普勒人体感应组件。
[0018]4.本发明所述的一种探测房间内是否有人的方法，其特征是该方法不仅适用于一个房间有一扇门的情形，还适用于一个房间有多扇门的情形。在一个房间有多扇门的情形下，需要:(1)在每一扇门的旁边配置一个采用本发明方法实现的“房间有无人感应装置”；
(2)每一个“房间有无人感应装置”需要和上位机联网以便获取上位机发出的“清零标志”信号，或者不与上位机联网，但是同房间的每一个“房间有无人感应装置”之间进行连线用以传输“同房间其它门开门标志”；⑶当同房间任一扇门开启时，该房门配置的“房间有无人感应装置”应该向该房间其它房门配置的“房间有无人感应装置”发出“开门标志”(即，其值为I)或通过上位机发出“清零标志”(即，其值为I)，凡是收到这两种标志之一的“房间有无人感应装置”应该将其内部的“房间有无人状态”值清零(即:将其置为0)，目的是协同该房间内所有“房间有无人感应装置”废弃之前的有无人状态结论，重新开始新一轮逻辑运算；(4)该房间最终是否有人的结论等于该房间所有“房间有无人感应装置”输出的“房间有无人状态”值的“逻辑或”之和，即，只要有一个“房间有无人感应装置”的输出=1，则该房间为有人状态。关于本发明所述方法适用于一个房间有多扇门的情形的详细描述可参见图3，为本发明技术方案的完整逻辑流程图，以及在【具体实施方式】部分对附图3的说明。
[0019]综上所述，本发明创新地引入“人的行为信息”(即:人在进出房间时自然开关门的行为所产生的信息)后，有效解决了人体静止或处于人体感应装置的探测范围之外时无法判断房间内是否有人的难题。采用本发明方法实现的“房间有无人感应装置”输出的信息不再出现误判，不再要求房间内的人员需要在探测区域内不停走动或晃动以维持人体感应装置能够持续输出有人的信息，如将此装置与智能建筑系统或智能家居系统连接后，则将使得智能建筑系统或智能家居系统的智能控制真正能够实施到房间单元，也可以依据该装置输出的信息实现房间灯光、空调等设备的智能化管理；由此，采用本发明方法实现的“房间有无人感应装置”在提升了用户舒适体验的同时，还能极大地提高建筑节能控制的精细化程度。
[0020]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案作进一步的详细描述。【专利附图】

【附图说明】
[0021]图1为现有基于人体感应技术探测某区域是否有人的方法示意图；
[0022]图2为本发明技术方案的主体部分逻辑流程图；
[0023]图3为本发明技术方案的完整逻辑流程图；
[0024]图4为本发明实施例的结构示意图；
[0025]图5为本发明实施例的电路原理图；
[0026]图6为本发明实施例应用场景一的示意图；
[0027]图7为本发明实施例应用场景二的示意图；
[0028]图8为本发明实施例应用场景三的示意图；
[0029]图9为本发明实施例应用场景四的示意图；
[0030]图10为本发明实施例应用场景五的示意图；
[0031]图11为本发明实施例应用场景六的示意图；
[0032]图12为本发明实施例应用场景七的示意图；
[0033]图13为本发明实施例应用场景八的示意图；
[0034]图14为本发明实施例应用场景九的示意图；
[0035]图15为本发明实施例应用场景十的示意图；
【具体实施方式】
[0036]以下通过逻辑流程图说明本发明技术方案的软件逻辑的实施方式:
[0037]图3为本发明技术方案的完整逻辑流程图，说明了本发明技术方案的逻辑运算方法，此方法既适用于一个房间有一扇门的情形，也适用于一个房间有多扇门的情形。其中，该方法包括:首先，采用本发明方法实现的“房间有无人感应装置”在步骤I通电开始运行；步骤2执行初始化(程序中各个标志、状态值均置为O);从步骤3开始进入循环逻辑运算；步骤3先读取房间内人体感应信息，以及房间门开关状态信息；通过步骤4判断所读取的房间门开关状态信息与前值相比是否由O变为1(即，是否门状态从关变为开):如步骤4结论为是，则，执行步骤5将开门标志置为I (用于一个房间有多扇门时向其它房门配置的“房间有无人感应装置”输出开门标志信号)；如步骤4的结论为否，则跳过步骤5直接执行步骤6 ;步骤6读取“上位机清零标志”，当该房间其它门开启时，上位机将向其它房门配置的“房间有无人感应装置”发出“清零标志”(即，其值为1)，如果该房间只有一扇门，则此“清零标志”永远为O ;步骤7读取“同房间其它门开门标志”，当同房间其它任意一扇门开启时，应输出“开门标志”(即，其值为1，参见步骤5)，此时，本装置读取的“同房间其它门开门标志”即为1，同样，如果该房间只有一扇门，则此“同房间其他门开门标志”永远为O;步骤8判断“上位机清零标志”或“同房间其它门开门标志”是否为1:是1，则执行步骤9将本“房间有无人感应装置”内的“房间有无人状态”值改为O (清零)；接着执行步骤10将“上位机清零标志”或“同房间其它门开门标志”清零(即，两个标志仅限使用I次)；如步骤8判断为否，则跳过步骤9和步骤10直接执行步骤11 ;通过步骤11判断是否探测到人体感应信息，如是(即:“人体感应信息”=1)，则步骤12得出结论:房间有人，再经步骤15更新该房间有无人状态(即:“房间有无人感应装置”的输出=1)，然后返回步骤3开始下一循环的逻辑运算；如果步骤11的结论为否(即:“人体感应信息”=0)，则需要再通过步骤13判断房间门是否为开，如是(即:“房间门开关状态信息”=1)则步骤14得出结论:房间无人；否则(即:“房间门开关状态信息”=0关闭)，不改变“房间有无人状态”而直接返回步骤3继续下一循环的判断。以上逻辑运算完成了 “房间有无人感应装置”内“房间有无人状态”值的更新计算，当任何一个“房间有无人状态”值为I时，则该房间为有人状态，否则(全为O)为无人状态。根据以上逻辑运算同样可以得出如下重要结论:不论一个房间有几扇门，只要是有人在房间内并关门，则关门后必然触发某一个人体感应组件，该“房间有无人感应装置”输出的“房间有无人状态”值将始终为I时，此后即便人体静止不动，房间内有人的结论将不会改变，直到该房间任意一扇门打开时。
[0038]图4为本发明实施例的结构示意图。用以说明本发明技术方案的硬件的实施方式。如图4所示,本实施例包括:
[0039]房间有无人感应装置I是采用本发明方法及【具体实施方式】实现的用于探测房间内是否有人的装置；
[0040]单片机(MCU) 2可以是任一厂牌型号的常用单片机；
[0041]门状态传感组件3向单片机2提供房间门开关状态信息，其输出低电平(逻辑值为O)表示房门为关闭状态，其输出高电平(逻辑值为I)表示房门为开启状态，该组件可以是门磁传感器，也可以来自电动门锁的输出信息，也可以来自门扇的旋转角度传感器(此角度信息可以通过一个最小角度阈值转化为门扇开或关的状态信息)；
[0042]人体感应组件4向单片机2提供人体感应信息，其输出低电平(逻辑值为O)表示没有感应到人体，其输出高电平(逻辑值为I)表示感应到人体，该组件可以是红外线人体感应组件，也可以是微波多普勒人体感应组件，它们都是市场上成熟的产品组件；
[0043]房间有无人状态输出信息5来自单片机2的一个标准I/O 口，其输出低电平(逻辑值为O)表示房间内无人，其输出高电平(逻辑值为I)表示房间内有人；
[0044]远程通讯接口 6是单片机的标准串口通讯接口，可以通过通用芯片转换成RS232或RS485接口协议，用于和上位机7通讯，输出探测结果等信息；本实施例可以单机运行，也可以和上位机联网运行；
[0045]上位机7用于实时采集房间有无人感应装置I的信息，或向其发送指令，上位机7通常是智能建筑系统或智能家居系统的中央服务器，上位机7不是本实施例必须的组成部分；
[0046]开门标志输出信息11来自单片机2的一个标准I/O 口，当单片机2探测到门状态传感组件3输出的信息由O变为I时(房门刚开启的时刻)，开门标志输出信息11将输出高电平(逻辑值为I)用于通知同一房间的其它门扇所配置的房间有无人感应装置，将其房间有无人状态信息清零；其余情形下，开门标志输出信息11将输出低电平(逻辑值为O)；
[0047]同房间其它门开门标志输入信息8来自一个标准的“或门”芯片9，该芯片的输入信号10则来自同房间其它门扇配置的房间有无人感应装置的开门标志输出信息；当同房间其它任一门扇配置的房间有无人感应装置的开门标志输出信息为I时，或门芯片9的输出也为1，其作用是通知单片机2将内部的房间有无人状态信息清零，便于开始新一轮房间内是否有人的判断。
[0048]图5为本发明实施例的电路原理图；图5中所涉及到的元器件仅用以说明本发明的技术方案的实施方式，而非对本发明技术方案的限制；如图5所示，本实施例包括:[0049]单片机2可以是任一厂牌型号的常用单片机；门开关状态信息3在此为输入信号，其低电平(逻辑值为O)表示房门为关闭状态，其高电平(逻辑值为I)表示房门为开启状态；人体感应信息4在此为输入信号，其低电平(逻辑值为O)表示没有感应到人体，其高电平(逻辑值为I)表示感应到人体；房间有无人状态输出5在此为单片机2的一个标准I/O输出端口，其输出低电平(逻辑值为O)表示房间内无人，其输出高电平(逻辑值为I)表示房间内有人；串口通讯接口 6(包括:RXD、TXD)是单片机的标准串口通讯接口，可以另外通过通用芯片转换成RS232或RS485接口协议，用于远程通讯；开门标志输出11在此为单片机2的一个标准I/O输出端口，当单片机2探测到门开关状态信息3的值由O变为I时(房门刚开启的时刻)，开门标志输出11将输出高电平(逻辑值为I)用于通知同一房间的其它门扇所配置的房间有无人感应装置将其房间有无人状态信息清零；其余情形下，开门标志输出11将输出低电平(逻辑值为O);同房间其它门开门标志输入信息8来自一个标准的“或门”芯片9，该芯片的输入信号10则来自同房间其它门扇配置的房间有无人感应装置的开门标志输出信息；当同房间其它任一门扇配置的房间有无人感应装置的开门标志输出信息为I时，或门芯片9的输出也为1，其作用是通知单片机2将内部程序中的房间有无人状态信息清零，便于开始新一轮房间内是否有人的判断。
[0050]为了更加清晰地说明本发明的【具体实施方式】，依据图3(本发明技术方案的完整逻辑流程图)，以及图5 (本发明实施例的电路原理图)，将单片机2内部运行的c语言程序示例如下:
[0051]
【权利要求】
1.一种探测房间内是否有人的方法，其特征在于组合运用人体感应信息和房间门开关状态信息进行逻辑运算，它包括: (1)每次进行逻辑运算前首先获取当前房间内人体感应的信息，及房间门的开关状态信息； (2)当房间门关闭后人体感应信息至少有一次显示有人，说明房间门是人从房间里面关闭的，由此，其后不论人体感应信息是否显示有人，只要房间门处于关闭状态，则，该房间始终为有人状态； (3)当房间门关闭后人体感应信息没有显示过有人，表明房间门是人从房间外面关闭的，由此，其后只要房间门处于关闭状态，则，该房间始终为无人状态。
2.根据权利要求1所述的一种探测房间内是否有人的方法，其特征是房间门开或关的状态信息可以来自门磁传感器，也可以来自电动门锁的输出信息，也可以来自门扇的旋转角度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种探测房间内是否有人的方法，其特征是房间内人体感应信息可以来自红外线人体感应组件，也可以来自微波多普勒人体感应组件。
4.根据权利要求1所述的一种探测房间内是否有人的方法，其特征是适用于一个房间有一扇门也适用于一个房间有多扇门。
【文档编号】G01V8/10GK103837906SQ201410091256
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】韩骐键 申请人:三和智控(北京)系统集成有限公司