专利名称：人体位置的识别装置和空调器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及人体位置识别领域，具体而言，涉及ー种人体位置的识别装置和 空调器。
背景技术：
在现有技术中，通常采用红外传感器或者图像成像技术进行检测，以获取人体所处的具体位置，但是采用红外传感器进行检测的方式由于不能很好的解决被动测距问题，采用图像成像技术进行检测的方式由于算法复杂，误差大和实时性差，均会造成无法精确地识别人体位置。针对相关技术中无法精确识别人体位置的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供ー种人体位置的识别装置和空调器，以解决现有技术中无法精确识别人体位置的问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的ー个方面，提供了ー种人体位置的识别装置，包括第一多普勒传感器，用于发送第一检测信号，接收第一检测信号遇到目标人体后的第一回波信号；第一计算单元，与第一多普勒传感器相连接，用于根据第一回波信号计算第一多普勒传感器与目标人体之间的第一距离；第二多普勒传感器，用于发送第二检测信号，接收第二检测信号遇到目标人体后的第二回波信号；第二计算单元，用于根据第二回波信号计算第二多普勒传感器与目标人体之间的第二距离；获取单元，用于分别获取第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置；以及确定单元，用于根据第一多普勒传感器和第ニ多普勒传感器的位置以及第一距离和第二距离确定目标人体的位置。进ー步地，人体位置识别装置还包括第三多普勒传感器，用于发送第三检测信号，接收第三检测信号遇到目标人体后的第三回波信号；以及第三计算单元，与第三多普勒传感器相连接，用于根据第三回波信号计算第三多普勒传感器与目标人体之间的第三距离，其中，获取单元用于分别获取第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置包括获取単元用于分别获取第一多普勒传感器、第二多普勒传感器和第三多普勒传感器的位置，确定单元用于根据第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置以及第一距离和第二距离确定目标人体的位置包括确定单元用于根据第一多普勒传感器、第二多普勒传感器和第三多普勒传感器的位置以及第ー距离、第二距离和第三距离确定目标人体的位置。为了实现上述目的，根据本实用新型的另一方面，提供了一种空调器，包括本实用新型上述内容所提供的任一种识别装置；以及控制装置。通过本实用新型，采用包括以下结构的人体位置的识别装置第一多普勒传感器，用于发送第一检测信号，接收第一检测信号遇到目标人体后的第一回波信号；第一计算单元，与第一多普勒传感器相连接，用于根据第一回波信号计算第一多普勒传感器与目标人体之间的第一距离；第二多普勒传感器，用于发送第二检测信号，接收第二检测信号遇到目标人体后的第二回波信号；第二计算单元，用于根据第二回波信号计算第二多普勒传感器与目标人体之间的第二距离；获取单元，用于分别获取第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置；以及确定单元，用于根据第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置以及第一距离和第二距离确定目标人体的位置，通过多普勒发射检测信号，当检测信号遇到目标人体后会发生频率变化，频率变化会体现在回波信号里，因而通过回波信号可以计算出目标人体距离各个传感器之间的距离，由于各个传感器所处的位置可以准确获知，因此基于各个传感器所处的位置和目标人体与各个传感器之间的距离可以准确确定出目标人体的位置，解决了现有技术中无法精确识别人体位置的问题，进而达到了提高识别人体位置的准确度和精确度的效果。

构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进ー步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I是根据本实用新型第一实施例的人体位置的识别方法的流程图； 图2是根据本实用新型第一实施例的识别方法确定目标人体的位置的示意图；图3是根据本实用新型第二实施例的人体位置的识别装置的示意图；以及图4是根据本实用新型第二实施例的识别方法确定目标人体的位置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将參考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图I是根据本实用新型第一实施例的人体位置的识别方法的流程图，如图I所示，该方法包括如下的步骤S102至步骤SI 16。S102 :第一多普勒传感器发送第一检测信号。S104:第一多普勒传感器接收第一检测信号遇到目标人体后的第一回波信号。S106 :根据第一回波信号计算第一多普勒传感器与目标人体之间的第一距离。S108 :第二多普勒传感器发送第二检测信号。SllO :第二多普勒传感器接收第二检测信号遇到目标人体后的第二回波信号。S112 :根据第二回波信号计算第二多普勒传感器与目标人体之间的第二距离。S114 :分别获取第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置。SI 16:根据第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置以及第一距离和第二距离确定目标人体的位置。在上述的人体位置的识别方法中，由于各个传感器所处的位置可以准确获知，而且目标人体与各个传感器之间的距离可以准确确定，因而，通过本实用新型实施例的人体位置的识别方法中，能够准确地识别出目标人体的位置。具体地，在本实用新型第一实施例中，利用2个多普勒传感器模块(第一多普勒传感器模块A和第二多普勒传感器模块B)实现对目标人体方位的识别。2个多普勒传感器可以共用同一个发射模块，每个传感器拥有独立接收模块，多普勒传感器模块之间相互保持一定的距离。
以下结合附图2至4对本实用新型实施例的识别方法进ー步进行阐述如图2所示，假设2个多普勒传感器模块A和B之间的距离为L，当2个多普勒传感器模块各自接收到的回波信号与发射信号经过混频、放大滤波后，接收到回波能量P。首先，根据雷达方程，可求出目标人体分别距离两个多普勒传感器模块的距离Rl和R2，该雷达方程如下
「 ^_ IP, X 6' X Ai. X ￠7
0029= I) (4X ^)2 X^mffl在该方程中，R为探测半径，Pt为发射功率，G为天线増益，Ae为天线捕获面积，O为移动目标散射面积，Sfflin为接收灵敏度。然后，以Rl为半径、多普勒传感器模块A所处位置为圆心作第一圆形，以R2为半径、多普勒传感器模块B所处位置为圆心作第二圆形，求出第一圆形和第二圆形这2个圆形的2个交点(因为目标人体不会处于2个模块的正中间，所以不考虑ー个交点的情況)。最后，取多普勒传感器模块正前方(S卩，多普勒传感器的接收端迎着回波信号的一侦lD的交点c为有效点(即，所确定的目标人体的位置)。在精确地确定目标人体的位置之后，还可以根据确定的目标人体的位置对空调器进行控制，因而，本实用新型实施例还提供了一种空调器的控制方法，该空调器的控制方法用于根据本实用新型实施例的识别方法所确定的目标人体的位置对空调器进行控制，具体地，在该实施例中，用交点C和以2个多普勒传感器模块所处位置为顶点的3个点A、B、C组成三角形，利用Rl、R2和L求出三角形的3个角度a、0和S，利用0和6根据实际需要对空调器的温湿度等參数进行自动调整。通过多普勒发射检测信号，当检测信号遇到目标人体后会发生频率变化，频率变化会体现在回波信号里，因而通过回波信号可以计算出目标人体距离各个传感器之间的距离，由于各个传感器所处的位置可以准确获知，因此基于各个传感器所处的位置和目标人体与各个传感器之间的距离可以准确确定出目标人体的位置，解决了现有技术中无法精确识别人体位置的问题，进而达到了提高识别人体位置的准确度和精确度的效果。图3是根据本实用新型第二实施例的识别装置的示意图，本实用新型第二实施例的识别方法与上述本实用新型第一实施例的识别方法相比，二者的区别在于，在本实用新型第二实施例中，可以通过3个或3个以上的多普勒传感器模块进行目标人体的位置识别(如图3所示)，也可以采用多个多普勒传感器模块中的2个进行目标人体的位置识别(识别人体位置的方法与本实用新型第一实施例中相同)，其它多普勒传感器作为备用模块，以便当用于目标人体位置识别的传感器出现故障时，备用的传感器能够及时投入工作，替换掉出故障的传感器，保证系统的正常运行。其中，各个多普勒传感器可以共用同一个发射模块，独自具有接收模块，以采用3个多普勒传感器模块(第一多普勒传感器模块A、第二多普勒传感器模块B和第三多普勒传感器模块C)进行目标人体的位置识别进行举例说明。如图4所示，假设第一多普勒传感器模块A和第二多普勒传感器模块B之间的距离为LI，第二多普勒传感器模块B和第三多普勒传感器模块C之间的距离为L2，当3个多普勒传感器模块A、B、C各自接收到的回波信号与发射信号经过混频、放大滤波后，得到回波能量P1、P2、P3。[0037]首先，利用雷达方程，可求出目标人体分别距离三个多普勒传感器模块的距离R1、R2、R3和R4 (其中，其中R2等于R3，R2和R3均为目标人体分别距离第二多普勒传感器模块B的距离)，该雷达方程如下
「 ， n IPtXGx AeXCTR = 4M-——
i (4 X X Smm在该方程中，R为探测半径，Pt为发射功率，G为天线増益，Ae为天线捕获面积，O为移动目标散射面积，Sfflin为接收灵敏度。然后，以多普勒传感器A所处位置为圆心、以Rl为半径作第一圆形，以多普 勒传感器B所处位置为圆心、以R2为半径作第二圆形，并求出第一圆形和第二圆形这2个圆形的2个交点；以多普勒传感器B所处位置为圆心、以R3为半径作第三圆形，以多普勒传感器C所处位置为圆心、以R4为半径作第四圆形，并求出第三圆形和第四圆形这2个圆形的2个交点。最后，取第一圆形和第二圆形的2个交点中位于多普勒传感器模块正前方(S卩，多普勒传感器的接收端迎着回波信号的ー侧)的交点D为第一有效点，取第三圆形和第四圆形的2个交点中位于多普勒传感器模块正前方(S卩，多普勒传感器的接收端迎着回波信号的一侦彳)的交点E为第二有效点，连接DE线段，求出中点，确定此中点即为目标人体位置的判断結果。在精确地确定目标人体的位置之后，还可以根据确定的目标人体的位置对空调器进行控制，因而，本实用新型实施例还提供了一种空调器的控制方法，该空调器的控制方法用于根据本实用新型实施例的识别方法所确定的目标人体的位置对空调器进行控制，具体地，在该实施例中，用交点D和以第一多普勒传感器A所处位置，第二多普勒传感器B所处位置为顶点的3个点A、B、D组成第一三角形，利用R1、R2和LI求出第一三角形的a、3 ；用交点E和以第二多普勒传感器B所处位置，第三多普勒传感器C所处位置为顶点的3个点B、C、E组成第二三角形,利用R3、R4和L2求出第二三角形的S和e。利用a、P、S和e根据实际需要对空调器的温湿度等參数进行自动调整。其中，当采用多普勒传感器的个数多于3时，确定出的有效点个数大于或等于3个，此时，如果有效点在一条直线上，则以有效点连线的中心作为目标人体位置的判断结果；如果有效点不在一条直线上，则以多个有效点依次连线组成的多边形的重心作为目标人体位置的判断結果。识别出目标人体在空间中的方位后，根据需要自动调整空调器的温湿度等參数以提高人体的舒适度。本实用新型第二实施例的识别方法与本实用新型第一实施例的识别方法相比，本实用新型第二实施例的识别方法不仅达到的本实用新型第一实施例的识别方法所能达到的效果，而且还达到了当用于目标人体位置识别的传感器出现故障时，备用的传感器能够及时投入工作，替换掉出故障的传感器，保证系统的正常运行的效果；同时，当采用多个多普勒传感器进行人体位置识别吋，以有效点连线的中心或者有效点依次连线组成的多边形的重心作为目标人体位置的判断結果，达到了对于目标人体位置的识别更加准确和精确的效果。此外，本实用新型实施例还提供了ー种人体位置的识别装置，该识别装置用于执行本实用新型上述实施例所提供的人体位置的识别方法，具体地，该识别装置由多普勒传感器和处理器组成，多普勒传感器用于发射检测信号并接收检测信号遇到目标人体后的回波信号，处理器对回波信号进行混频、放大滤波等处理，然后计算出目标人体距离多普勒传感器的距离，进ー步确定目标人体的位置，处理器可以包括多个或ー个计算単元，以执行处理器的计算操作，处理器也可以包括获取单元和确定单元，以执行处理器的获取和确定操作。进ー步地，本实用新型实施例还提供了一种空调器，该空调器可以为采用了本实用新型 实施例所提供的人体位置的识别方法的空调器，也可以为包括本实用新型实施例所提供的人体位置的识别装置和控制装置的空调器，空调器通过识别出人体位置后，根据人体位置具体控制空调器的运行參数，达到了提高人体舒适性的效果。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种人体位置的识别装置，其特征在于，包括 第一多普勒传感器，用于发送第一检测信号，接收所述第一检测信号遇到目标人体后的第一回波信号； 第一计算单元，与所述第一多普勒传感器相连接，用于根据所述第一回波信号计算所述第一多普勒传感器与所述目标人体之间的第一距离； 第二多普勒传感器，用于发送第二检测信号，接收所述第二检测信号遇到目标人体后的第二回波信号； 第二计算单元，用于根据所述第二回波信号计算所述第二多普勒传感器与所述目标人体之间的第二距离； 获取单元，用于分别获取所述第一多普勒传感器和所述第二多普勒传感器的位置；以及 确定单元，用于根据所述第一多普勒传感器和所述第二多普勒传感器的位置以及所述第一距离和所述第二距离确定所述目标人体的位置。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，还包括 第三多普勒传感器，用于发送第三检测信号，接收所述第三检测信号遇到目标人体后的第三回波信号；以及 第三计算单元，与所述第三多普勒传感器相连接，用于根据所述第三回波信号计算所述第三多普勒传感器与所述目标人体之间的第三距离， 其中，所述获取単元用于分别获取所述第一多普勒传感器和所述第二多普勒传感器的位置包括所述获取単元用于分别获取所述第一多普勒传感器、所述第二多普勒传感器和所述第三多普勒传感器的位置，所述确定単元用于根据所述第一多普勒传感器和所述第二多普勒传感器的位置以及所述第一距离和所述第二距离确定所述目标人体的位置包括所述确定単元用于根据所述第一多普勒传感器、所述第二多普勒传感器和所述第三多普勒传感器的位置以及所述第一距离、所述第二距离和所述第三距离确定所述目标人体的位置。
3.—种空调器，其特征在于，包括 权利要求I或2所述的识别装置；以及 控制装置。
专利摘要本实用新型公开了一种人体位置的识别装置和空调器。其中，人体位置的识别装置包括第一多普勒传感器，用于发送第一检测信号，接收第一检测信号遇到目标人体后的第一回波信号；第一计算单元，用于计算第一多普勒传感器与目标人体之间的第一距离；第二多普勒传感器，用于发送第二检测信号，接收第二检测信号遇到目标人体后的第二回波信号；第二计算单元，用于计算第二多普勒传感器与目标人体之间的第二距离；获取单元，用于分别获取第一多普勒传感器和第二多普勒传感器的位置；以及确定单元，用于确定目标人体的位置。通过本实用新型，解决了现有技术中无法精确识别人体位置的问题，进而达到了提高识别人体位置的准确度和精确度的效果。
文档编号G01S5/06GK202533576SQ201220086399
公开日2012年11月14日 申请日期2012年3月8日 优先权日2012年3月8日
发明者余锐生, 徐惠明, 曾亮, 李建飞, 梁智雄 申请人:珠海格力电器股份有限公司