一种基于PIR的对瞄测距定位方法研究

基于 PIR 的运动检测：传感器解决方案作者：Zack Albus (MSP430 应用 ) 这种解决方案几乎无处不在，如邻居的私人车道、超市，而在住宅和工作场所的 走廊上更是应用得越来越多。

相关解决方案既不十分复杂，价格也不昂贵，而其 应用范围已经深入到我们日常生活的方方面面。

这就是运动检测器。

无论是安装 在隔壁的安防灯，还是自动光控智能器件，运动检测都是一种非常有用的技术， 其在为我们带来更高安全性的同时还能帮助我们节约成本。

本文将探讨如何使用 无源红外 (PIR) 传感器实现简单的运动检测器。

在系统设计过程中，设计人员 必须确保实现两个目标：即低功耗和低成本， 二者都是设计运动检测器时必需考 虑的关键要素。

我们首先讨论硬件。

我们针对本设计选定的传感器是 Glolab () PIR325 对偶元素热释传感器 (dual element pyroelectric sensor)。

从单元素 (single element) 到四元素，市面上有多种 PIR 传感器可供选择。

每种产品的 基本原理相同：晶体物质 (crystalline material) 在红外线的辐射下产生电 荷， 辐射情况的变化 （即热量的变化） 会导致电荷的变化， 而集成了高灵敏度 FET 元件的传感器可以感知到这些变化。

下图 1 显示了传感器检测到红外辐射出现变化时的输出特性。

传感器具有一个 内置的光学滤波器，能够将检测到的辐射限制在人体辐射 8 ～ 14um 波长的范 围内。

图 1. PIR325 与信号输出 可将辐射变化进行内部放大，并在外部进行模拟输出脉冲的测量。

VCC 信号输出 仍然很小， 因此要特别注意设计方案必须能检测到几毫伏甚至几十微伏这样细微 的峰至峰变化，但这要取决于传感器与辐射体之间的距离以及辐射体的大小。

此 外，输出偏移电压由 VCC 决定。

在此实例中，我们选择 3V 电池供电，输出偏 移电压为 500mV。

一种新的PIR人体检测方案研究与设计邓串;张小华【摘要】目前应用于照明领域中的热释电红外传感器的信号处理主要采用模拟技术处理方案,模拟技术处理中存在容易误动作、灵敏度低、检测距离一致性差等缺点.为此提出了一种新的技术方案:PIR传感器信号数字化处理检测方案.首先对PIR 传感器输出信号进行预置放大处理,然后由单片机模块完成AD转换、数字滤波、智能鉴幅等操作而获得数字信号,并对周围环境温度进行实时检测以实现对增益的自适应调节.经多次测试,该数字PIR传感器可对10 m范围内的行人进行有效检测,具有可靠性高、抗干扰能力强、成本低等优点.【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2016(031)004【总页数】5页(P65-69)【关键词】PIR;模拟技术;数字滤波;自适应调节【作者】邓串;张小华【作者单位】湖北工业大学电气与电子工程学院,湖北武汉430068;湖北工业大学电气与电子工程学院,湖北武汉430068【正文语种】中文【中图分类】TN219在照明领域中常采用夜视摄像头和模拟PIR传感器对人体进行检测。

摄像头检测的优点：安装维护简单方便、系统设置灵活、精度高、检测范围大、可视化等。

但有如下缺点：检测精度易受环境影响、抗干扰能力差、稳定性不好、需反复维护调试、价格偏高、图像处理实时性不够好等。

模拟PIR传感器优点：无电源、安装方便、无需布线、寿命长、功耗低、价格低廉、本身不会发出任何类型的辐射、隐蔽性好[1]。

但也有如下缺点：需使用模拟PIR专用处理芯片、探测范围小(一般为5 m左右)、易受射频辐射的干扰及各种热源光源的影响，如在夏季当温度达到37℃时，非常接近人体的体温，会使检测的灵敏度下降，可能造成误动作。

为了克服上述人体传感检测技术的不足，设计出了一种通过单片机及其软件系统实现, 稳定性好、性价比高、可靠性高的数字PIR传感器信号处理电路。

热释电红外传感器(PIR)属热电型红外传感器，基于热电效应原理。

基于众数判定的PIR传感器网络目标定位方法曹志斌;杨卫;邵星灵;康新晨;刘希宾【期刊名称】《中国测试》【年(卷),期】2018(044)007【摘要】为提高热释电红外传感器(PIR)系统目标定位的精准度,提出一种基于众数判定的无线传感器网络目标定位方法.首先,使用米字形感应模型特殊光锥设计的小型PIR传感器系统作为传感器节点组成无线PIR传感器网络,通过峰峰值时间差法和对探测区域划分编码的方式获取目标的距离和角度信息;其次,通过对测量点落入传感器探测区域概率的众数判定,筛选提取出目标有效位置信息,实现对运动目标的准确定位;最后,用极径序列生成目标运动轨迹.实验结果表明:该方法能够在有限目标信息条件下实现对目标的准确定位并有效提高定位精度,减小因传感器误报对定位精度造成的影响.【总页数】6页(P110-115)【作者】曹志斌;杨卫;邵星灵;康新晨;刘希宾【作者单位】中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,山西太原 030051【正文语种】中文【中图分类】TB232.4【相关文献】1.PIR传感器网络中行为轨迹重构的几何代数方法 [J], 王健健;冯琳耀;朱帅;罗文;俞肇元;袁林旺2.基于Parzen窗的水下无线传感器网络目标定位方法 [J], 庞菲菲;张群飞;史文涛;韩晶;孟庆微3.基于粒子群优化的无线传感器网络目标定位方法 [J], 黄月;野莹莹;张艳珠;姜静4.一种基于栅格预置点匹配的无线传感器网络目标定位方法 [J], 闫新乐;谭真;唐国明;封孝生5.无线传感器网络中基于二次估计的被动式目标定位方法 [J], 邢天璋;常俪琼;刘晨;聂卫科;陈晓江;房鼎益因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

(10)申请公布号 (43)申请公布日 2014.12.03C N 104182762A (21)申请号 201410386201.X(22)申请日 2014.08.07G06K 9/62(2006.01)G06K 9/40(2006.01)G08B 13/19(2006.01)(71)申请人重庆大学地址400030 重庆市沙坪坝区沙正街174号(72)发明人龚卫国 唐玉贞 李伟红 赵嘉铎(74)专利代理机构重庆华科专利事务所 50123代理人康海燕(54)发明名称一种基于PIR 探测器的人与非人识别方法(57)摘要本发明是一种基于PIR 探测器的人与非人识别方法，属于数字信号处理、模式识别技术领域，特别涉及安防系统中的红外入侵报警应用。

其核心思想是基于通用PIR 探测器，结合人与非人体型差异的特点，建立人与非人检测模型，为分析人与非人信号差异奠定理论基础，进而在技术上，提出一种可用于人与非人识别的PIR 信号特征提取方法。

该PIR 信号特征提取方法的步骤为：1.对PIR 信号进行降噪、归一化预处理；2.计算预处理后PIR 信号的过零率；3.对预处理后PIR 信号作一阶差分处理，然后进行AR 模型分析，并用Marple 算法求解模型的回归系数；4.将2得到的过零率和3得到的回归系数作为PIR 信号的特征描述用于人与非人识别。

最后，实验表明本发明对人与非人识别具有高可靠性。

(51)Int.Cl.权利要求书2页 说明书6页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书2页 说明书6页 附图2页(10)申请公布号CN 104182762 A1.一种基于PIR 探测器的人与非人识别方法，该方法包括以下内容：(1)基于通用PIR 探测器，结合人与非人体型差异的特点，建立人与非人检测模型用于理论分析人与非人PIR 信号差异；(2)针对PIR 探测器输出的人体或非人体非平稳信号X ，对其进行降噪、归一化预处理后得到非平稳信号Y ；(3)计算信号Y 的过零点总数，即过零率；(4)对信号Y 进行一阶差分处理得到平稳信号ΔY ，然后利用AR 模型对ΔY 进行回归分析，并使用Marple 算法进行模型求解得到其回归系数(a 1,a 2,…,a P )；(5)将(3)得到的过零率和(4)得到的回归系数共同作为信号X 的特征描述，用于实现PIR 探测器的人与非人识别。

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910178824.0(22)申请日 2019.03.11(71)申请人 杭州海康威视数字技术股份有限公司地址 310051 浙江省杭州市滨江区阡陌路555号(72)发明人 吴肇杰　黄海江　(74)专利代理机构 北京德琦知识产权代理有限公司 11018代理人 孟旸　王丽琴(51)Int.Cl.G08B 13/191(2006.01)G08B 29/18(2006.01)(54)发明名称一种PIR传感器信号触发方法和装置(57)摘要本发明公开了一种PIR传感器信号触发方法和装置，包括：设置第一电压阈值和第二电压阈值；在所述PIR传感器所产生的监测信号达到所述第一电压阈值的时刻开始计时的预设时间范围内，所述PIR传感器所产生的监测信号交替达到所述第一电压阈值和所述第二电压阈值的次数达到设定次数时，产生触发信号。

其中，第一电压阈值和第二电压阈值为人体对PIR传感器所产生的波形在预设时间范围内所能达到设定次数并且除人体以外的其他热源对PIR传感器所产生的波形在预设时间范围内无法达到设定次数的电压阈值。

本发明利用人体和热风等热源对PIR传感器所产生的波形不同的特点，实现了对人体波形的准确识别和信号触发。

权利要求书2页 说明书7页 附图5页CN 111696289 A 2020.09.22C N 111696289A1.一种PIR传感器信号触发方法，包括：设置第一电压阈值和第二电压阈值；在所述PIR传感器所产生的监测信号达到所述第一电压阈值的时刻开始计时的预设时间范围内，所述PIR传感器所产生的监测信号交替达到所述第一电压阈值和所述第二电压阈值的次数达到设定次数时，产生触发信号。

2.根据权利要求1所述的PIR传感器信号触发方法，其特征在于：所述PIR传感器为双极型PIR传感器。

3.根据权利要求1所述的PIR传感器信号触发方法，其特征在于：所述PIR传感器所产生的监测信号由所述PIR传感器产生并由电连接于所述PIR传感器的运算放大电路进行放大。

一种对光学卫星精确定位的方法
邵立;焦洋;孙中涛;孙晓泉
【期刊名称】《电光与控制》
【年(卷),期】2007(014)002
【摘要】主动定位侦察比被动定位侦察的优势在于受环境影响比较小,文章从主动侦察的理论出发,提出了利用"猫眼效应"对光学卫星进行精确定位探测的思路,并通过计算分析,对这种主动探测定位方法进行了可行性探讨和论证.
【总页数】5页(P96-99,103)
【作者】邵立;焦洋;孙中涛;孙晓泉
【作者单位】解放军电子工程学院503教研室,合肥,230037;解放军电子工程学院503教研室,合肥,230037;解放军电子工程学院503教研室,合肥,230037;解放军电子工程学院503教研室,合肥,230037
【正文语种】中文
【中图分类】V474
【相关文献】
1.基于卫星参数预测的高分辨率光学影像精确定位方法 [J], 李立钢;彭海良;尤红建;周强;许光銮;吴一戎
2.高分辨率光学卫星遥感影像高精度无地面控制精确处理的理论与方法 [J], 龚健雅;王密;杨博
3.基于CCD星图的空间目标精确光学定位方法研究 [J], 谌钊;罗成;华卫红
4.一种精确计算光学材料吸收系数的方法 [J], 黄呈辉;黄见洪;张戈;黄祥金;沈鸿元
5.一种光学卫星无控定位误差智能建模方法 [J], 陈昊;乔凯;刘伟玲
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多PIR动态扫描下的区域目标定位方法刘前进;杨卫;赵迪【摘要】在研究现有PIR的目标定位技术的基础上,提出了一种动态下使用红外热释电传感器(PIR)的新型目标区域定位方法;该方法使用多PIR探测节点构成感知单元,该探测节点在电机的带动下作往复式匀速旋转运动;根据多次试验下红外信号的特点,采用峰峰值时间差法和帧差法,确定目标坐标信息.根据PIR在某一时间内只能扫描到某一区域的特性将感知单元分为不同区域,进行区域目标定位;该方法使用多PIR构成探测节点,实现动态探测区域扫描;并能够在目标信息较少的情况下进行快速定位,提高定位精度;并且利用多时段多PIR的扫描探测,可以判别目标的运动速度和方向.实验结果表明,在给定实验条件下,使用该方法可实现对大范围区域进行快速定位,同时给出目标的运动轨迹.【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2014(014)023【总页数】4页(P205-208)【关键词】红外热释电;区域定位;动态扫描;高精度【作者】刘前进;杨卫;赵迪【作者单位】中北大学电子测试技术国家重点实验室,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051;中北大学电子测试技术国家重点实验室,仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原030051【正文语种】中文【中图分类】TN219红外热释电传感器(PIR)是一种被动式传感器，能以非接触形式检测自然界中的红外射线并将其转化为电压信号，因其具有功耗小，隐秘性高，结构简单，反应灵敏等特点被广泛应用于独立目标检测和协助视频监测领域。

近些年来，随着信息技术和探测技术的不断发展，使用PIR 进行目标探测和定位技术的研究逐渐成为工业和军事工程中迫切需要解决的课题。

文献［1］提出一种动态下使用PIR 发现人体目标并测向测距的目标定位方法，该方法根据采集到的波形信息发现运动目标并根据经验判断运动方向;文献［2—4］逐步研究了PIR 的人体运动目标特征识别技术和影响PIR 探测距离的因素，在对采集到的大量信号进行特征对比实验后，提出使用峰峰值时间差法的PIR 测距方法，提高了测距系统的可靠性和准确性，文献［5］提出一种利用可编程步进电机搭建的针对运动目标的动、静态双坐标感知系统，解决了PIR 探测距离与视场角成反比的矛盾，实现全方位战场态势感知功能。

基于PIR的运动检测：传感器解决方案
Zack Albus
【期刊名称】《今日电子》
【年(卷),期】2007(000)006
【摘要】这种解决方案既不十分复杂，价格也不昂贵，几乎无处不在，如邻居的私人车道、超市，而在住宅和工作场所的走廊上更是应用得越来越多。

它就是运动检测器，本文将探讨如何使用无源红外（PIR）传感器实现简单的运动检测器。

【总页数】2页(P71-72)
【作者】Zack Albus
【作者单位】德州仪器公司
【正文语种】中文
【中图分类】TP2
【相关文献】
1.基于众数判定的PIR传感器网络目标定位方法 [J], 曹志斌;杨卫;邵星灵;康新晨;刘希宾
2.基于压电薄膜传感器的肘部运动检测系统设计 [J], 杨航;董维杰
3.基于PIR传感器的防盗报警器的设计 [J], 孙天佑;吴雷成
4.基于PIR传感器阵列的网域最小感知单元测量技术 [J], 康新晨;杨卫;曹志斌;卢云;邓立齐
5.基于加速度传感器的运动检测装置 [J], 贺发文;许荣谊;汪文海;尤明辉;李立锋因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

无线PIR的人体目标追踪方法研究综述王子豪;田杰;魏玉宏【摘要】基于无线热释电红外传感器(PIR)的人体目标追踪过程分为五步:事件检测、事件数字化、事件登记、目标定位、轨迹推断.研究的方向主要是在事件检测过程中的数据采集和信号处理,在事件登记中的区域分割编码,在目标定位中的数据处理,以及在轨迹推断中的数据融合和轨迹预计.阐述了侧视感知模式和俯视感知模式的实现原理,分析了解决主要问题所运用的方法,对比两种感知模式的实验结果,分析两种感知模式的优缺点,并据此讨论了改进方向.【期刊名称】《传感器与微系统》【年(卷),期】2016(035)004【总页数】4页(P8-10,14)【关键词】无线传感器网络;热释电红外传感器;人体目标追踪【作者】王子豪;田杰;魏玉宏【作者单位】武警工程大学军事通信学重点实验室,陕西西安710086;武警工程大学军事通信学重点实验室,陕西西安710086;武警工程大学军事通信学重点实验室,陕西西安710086【正文语种】中文【中图分类】TP393无线传感器网络(WSNs)具有覆盖范围广、体积小、功耗低和网络动态特性好等优点，逐渐被应用于目标定位和追踪领域[1]。

热释电红外(PIR)技术利用人体辐射出特定波长红外线的特点，能灵敏地接收红外光并将光信号转换为电信号[2]。

基于无线传感器网络和PIR技术的人体追踪方法仅需要部署价格低廉的传感器节点，而且传感器节点仅针对人体目标，具有成本低、功耗低、数据吞吐量低和针对性强的优点，适用于人体目标追踪。

本文对基于无线PIR的人体目标追踪方法研究进行综述，并讨论了其发展方向。

人体目标追踪包含五个步骤：事件检测、事件数字化、事件登记、目标定位、轨迹推断。

1)事件检测：在人体目标追踪中，当PIR测量到的热量流高于设定的环境阈值，则这个信号就可以反映出有人体目标在监测范围内运动，这个信号称之为事件。

2)事件数字化：当人体目标在监测范围内运动时，其周围的传感器节点都会产生模拟电信号，后续处理需要将模拟信号数字化。