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Patent Searching and Data


Title:
HUMAN BODY PROTECTING METHOD AND APPARATUS FOR LASER PROJECTION DEVICE, AND LASER PROJECTION DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/149983
Kind Code:
A1
Abstract:
A human body protecting method for a laser projection device, comprising: receiving a detection signal of an infrared sensor; judging, according to the detection signal, whether a human body exists or not; if so, controlling and starting the infrared sensor (5) to scan at a first angle; receiving a first detection signal sequence obtained by the infrared sensor (5); judging whether a human signal exists in the first detection signal sequence or not; and if so, reducing projection brightness to a first brightness value. Due to the fact that the infrared sensor (5) moves relative to a stationary human body, the moving infrared sensor (5) can accurately detect the stationary human body staying in a projection light path area. Also provided are a human body protecting apparatus and a laser projection device.

Inventors:
XIAO JICHEN (CN)
CHEN XU (CN)
Application Number:
PCT/CN2015/077520
Publication Date:
September 29, 2016
Filing Date:
April 27, 2015
Export Citation:
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Assignee:
HISENSE GROUP CO LTD (CN)
International Classes:
G03B21/14; H04N9/31
Foreign References:
CN102566220A2012-07-11
CN102510601A2012-06-20
CN202305019U2012-07-04
US20070242229A12007-10-18
CN1209935A1999-03-03
JP2000194302A2000-07-14
CN203455572U2014-02-26
Attorney, Agent or Firm:
QINGDAO LZ PATENT AND TRADEMARK OFFICE CO., LTD. (CN)
青岛联智专利商标事务所有限公司 (CN)
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种用于激光投影设备的人体保护方法, 其特征在于, 包括:

接收红外传感器的检测信号;

根据所述检测信号, 判断是否存在人体;

若是, 则启动所述红外传感器以第一角度 A进行扫描;

接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列; 判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号; 若存在, 则降低所述激光投影设备的投影亮度至第一亮度值。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的用于激光投影设备的人体保护方法, 其特征在 于, 在接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列之后, 所述方 法还包括:

统计所述第一检测信号序列中, 有人信号占所有检测信号个数的比例 判断所述比例是否大于等于预设比值;

若是, 则控制所述红外传感器分 M次进行扫描, 并接收每次扫描吋所 述红外传感器获取到的检测信号序列;

统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占所有检测信号个数的比 例;

若在第 i次扫描中, 有人信号占所有检测信号个数的比例小于所述预 设比值, 则保持所述第 i次扫描的角度继续扫描; 其中, 第 i次扫描吋, 所述红外传感器以 B=A-iX的角度扫描, 所述 X 为阶梯角度, 所述 i大于等于 1小于等于 M, 所述 M为设定次数。

[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的用于激光投影设备的人体保护方法, 其特征在 于, 在控制所述红外传感器分 M次进行扫描吋, 所述方法还包括: 判断在第 j次扫描中, 接收到的检测信号序列中是否存在有人信号; 若是, 则降低所述激光投影设备的投影亮度至第二亮度值; 其中, 第 j次扫描吋, 所述红外传感器的扫描角度小于等于所述激光 投影设备产生的光形成的投影光路区域的范围; 所述 j大于等于 1小于 等于 M。

[权利要求 4] 根据权利要求 2所述的用于激光投影设备的人体保护方法, 其特征在 于, 在保持所述第 i次扫描的角度继续扫描之后, 所述方法还包括: 接收所述红外传感器获取到的检测信号序列;

判断所述检测信号序列中是否存在有人信号;

若否, 则调整所述红外传感器重新以第一角度 A进行扫描; 若以所述第一角度 A扫描 N次, 都不存在有人信号, 则提高所述激光 投影设备的投影亮度;

其中, 所述 N为大于等于 1的正整数。

[权利要求 5] 根据权利要求 1所述的用于激光投影设备的人体保护方法, 其特征在 于, 若判断所述第一检测信号中不存在有人信号, 所述方法还包括: 继续以所述第一角度 A进行扫描;

若以所述第一角度 A扫描 N次后, 都不存在有人信号, 则提高所述激 光投影设备的投影亮度;

其中, 所述 N为大于等于 1的正整数。

[权利要求 6] 根据权利要求 4或 5所述的用于激光投影设备的人体保护方法, 其特征 在于, 在提高所述激光投影设备的投影亮度之后或者同吋, 停止所述 红外传感器的扫描。

[权利要求 7] —种用于激光投影设备的人体保护装置, 其特征在于, 包括:

激光光源, 产生投影激光;

红外传感器, 置于扫描支架上, 用于进行红外检测;

电机, 驱动所述扫描支架旋转或倾斜, 以带动所述红外传感器进行扫 描;

控制器, 与所述激光光源、 所述红外传感器和所述电机电连接; 用于 接收所述红外传感器的检测信号, 并根据所述检测信号判断是否存在 人体; 若是, 则控制所述电机启动所述红外传感器以第一角度 A进行 扫描; 并接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序列; 判断所述 第一检测信号序列中是否存在有人信号; 若存在, 则控制降低所述激 光光源的投影亮度至第一亮度值。

[权利要求 8] 根据权利要求 7所述的用于激光投影设备的人体保护装置, 其特征在 于, 所述控制器还用于: 在接收所述红外传感器获取到的第一检测信 号序列之后, 统计所述第一检测信号序列中, 有人信号占所有检测信 号个数的比例, 并判断所述比例是否大于等于预设比值; 若是, 则控 制所述电机分 M次驱动所述红外传感器扫描, 并接收每次扫描吋所述 红外传感器获取到的检测信号序列; 统计每次接收到的检测信号序列 中有人信号占所有检测信号个数的比例; 若在第 i次扫描中, 有人信 号占所有检测信号个数的比例小于所述预设比值, 则控制所述电机保 持所述第 i次扫描的角度驱动所述红外传感器继续扫描;

其中, 第 i次扫描吋, 所述电机驱动所述红外传感器以 B=A-iX的角度 扫描, 所述 X为阶梯角度, 所述 i大于等于 1小于等于 M, 所述 M为设 定次数。

[权利要求 9] 根据权利要求 8所述的激光投影设备的人体保护装置, 其特征在于, 所述控制器还用于:

在控制所述电机分 M次驱动所述红外传感器扫描吋, 判断在第 j次扫 描中, 接收到的检测信号序列中是否存在有人信号; 若是, 则控制降 低所述激光光源的投影亮度至第二亮度值; 其中, 第 j次扫描吋, 所 述红外传感器的扫描角度, 小于等于所述激光光源产生的光形成的投 影光路区域的范围; 所述 j大于等于 1小于等于M。

[权利要求 10] 根据权利要求 8所述的激光投影设备的人体保护装置, 其特征在于, 所述控制器还用于:

若判断所述第一检测信号序列中不存在有人信号, 或在控制所述电机 保持所述第 i次扫描的角度驱动所述红外传感器继续扫描, 接收并判 断所述红外传感器获取到的检测信号序列不存在有人信号之后, 控制所述电机以所述第一角度 A驱动所述红外传感器扫描; 若以所述 第一角度 A扫描 N次, 都不存在有人信号, 则控制提高所述激光光源 的投影亮度; 其中, 所述 N为大于等于 1的正整数。 [权利要求 11] 一种激光投影设备, 其特征在于, 包括如权利要求 7-10任一项所述的 用于激光投影设备的人体保护装置; 其中, 所述红外传感器至少为一 个, 通过所述扫描支架置于所述激光投影设备的外壳体上。

Description:
用于激光投影设备的人体保护方法、 装置和激光投影设 备

技术领域

[0001] 本发明涉及激光显示安全设计技术领域, 尤其涉及一种用于激光投影设备的人 体保护方法和用于激光投影设备的人体保护装 置, 以及具备该人体保护装置的 激光投影设备。

背景技术

[0002] 近距离激光投影设备, 例如超短焦激光投影机, 如图 1所示, 通常包括激光光 源 1和反射镜 2, 激光光源 1产生的光在近距离内被反射镜 2反射并投射到显示区 域 3上, 在激光光源 1和反射镜 2之间, 以及反射镜 2和显示区域 3之间就形成一投 影光路区域 4。

[0003] 由于激光光源的亮度非常高, 且方向性非常强, 若接触, 极易对皮肤和组织器 官在局部造成热集中, 而形成灼伤, 若人体由于某些原因近距离靠近超短焦投 影机, 进入投影光路区域 4中后, 光线则会对人体产生很大危害, 甚至造成人眼 失明, 因此需要一种人体保护和预警措施, 在人体进入投影光路区域 4后采用适 当的措施降低危险情况的发生, 消除激光使用的安全隐患。

[0004] 现有技术中, 通常采用红外传感器进行人体保护, 红外传感器通常包括热敏检 测元件和转换电路, 当热敏检测元件的电极化陶瓷受到红外线的照 射吋, 因陶 瓷表面离子的迁移, 其极性结构会发生改变, 从而会在电极化陶瓷的两端表现 出电荷的变化; 因此, 利用人体具有一定的温度能辐射红外线的特点 , 当有人 体进入检测区域吋, 热敏检测元件接收到人体辐射的红外线吋, 引起电极化陶 瓷的两端发生电荷变化, 从而产生电流并表现为电压的变化, 最终通过转换电 路将电压信号转换成感知信号, 达到感知人体的目的。 可见, 红外传感器受其 检测原理的局限, 其只有在检测到红外线的变化吋才能产生感知 信号, 也即, 当人体从非检测区域进入检测区域吋, 能弓 I起检测区域内红外辐射能量的变化

, 从而使得红外传感器产生感知信号, 若人体停留在检测区域内不移动, 检测 区域内红外辐射能量不发生变化, 则红外传感器也就不能产生感知信号。

[0005] 基于上述, 若将红外传感器检测运用到激光投影设备的人 体检测中, 红外传感 器仅能感知到人体进入投影光路区域, 无法感知人体是否停留在该投影光路区 域内; 若人体停留在投影光路区域, 则激光光源的亮度会对人体造成伤害。 技术问题

[0006] 本发明的目的是提供一种用于激光投影设备的 人体保护方法、 装置和激光投影 设备, 解决现有技术中由于红外传感器检测不到静止 的人体, 当人体停留在投 影光路区域内吋, 激光光源会对人体造成伤害的技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0007] 本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

[0008] 提出一种用于激光投影设备的人体保护方法, 包括: 接收红外传感器的检测信 号; 根据所述检测信号, 判断是否存在人体; 若是, 则控制启动所述红外传感 器以第一角度 A进行扫描; 接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序 列; 判 断所述第一检测信号序列中是否存在有人信号 ; 若存在, 则降低所述激光投影 设备的投影亮度至第一亮度值。

[0009] 提出一种用于激光投影设备的人体保护装置, 包括: 激光光源, 产生投影激光 ; 红外传感器, 置于扫描支架上, 用于进行红外检测; 电机, 驱动所述扫描支 架旋转或倾斜, 以带动所述红外传感器进行扫描; 控制器, 与所述激光光源、 所述红外传感器和所述电机电连接; 用于接收所述红外传感器的检测信号, 并 根据所述检测信号判断是否存在人体; 若是, 则控制所述电机启动所述红外传 感器以第一角度 A进行扫描; 接收所述红外传感器获取到的第一检测信号序 列; 判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信 号; 若存在, 则控制降低所述激 光光源的投影亮度至第一亮度值。

[0010] 提出一种激光投影设备, 包括上述的用于激光投影设备的人体保护装置 , 包括

: 激光光源, 产生激光; 红外传感器, 置于扫描支架上, 用于进行红外检测; 电机, 驱动所述扫描支架旋转或倾斜, 以带动所述红外传感器进行扫描; 控制 器, 与所述激光光源、 所述红外传感器和所述电机电连接; 用于接收所述红外 传感器的检测信号, 并根据所述检测信号判断是否存在人体; 若是, 则控制所 述电机启动所述红外传感器以第一角度 A进行扫描; 接收所述红外传感器获取到 的第一检测信号序列; 判断所述第一检测信号序列中是否存在有人信 号; 若存 在, 则控制降低所述激光光源的投影亮度至第一亮 度值; 其中, 所述红外传感 器至少为一个, 通过所述扫描支架置于所述激光投影设备的外 壳体上。

发明的有益效果

有益效果

本发明实施例技术方案, 其具有的技术效果或者优点是: 本发明实施中, 将红 外传感器置于激光投影设备的壳体外侧检测红 外辐射信号, 激光投影设备接收 红外传感器的检测信号; 当红外传感器检测到人体辐射的红外信号后, 激光投 影设备根据该检测信号判断出有人体出现, 则控制启动红外传感器在第一角度 A 范围内进行扫描; 由于红外传感器智能感知变化的红外辐射能量 , 若人保持不 动, 红外传感器便无法感知到该人体辐射的红外辐 射能量, 也就无法检测到有 人, 本发明实施例中控制启动红外传感器在第一角 度 A范围内进行扫描的出发点 在于, 相对于静止的人体, 运动的红外传感器能产生静止的人体与红外传 感器 相对运动的效果, 此吋, 若把红外传感器定为参考目标, 则静止的人体相对于 运动的红外传感器是运动的, 从而运动的红外传感器能够感知到静止的人体 辐 射的红外辐射能量信号; 本发明实施例中, 在红外传感器扫描过程中, 例如在 扫描的一个周期内, 以设定吋间间隔获取红外传感器检测到的检测 信号, 这些 检测信号组成第一检测信号序列, 这个序列中可能存在两种信号, 即有人信号 和无人信号, 若存在有人信号, 说明在该第一角度 A区域范围内存在人体, 若该 人体没有离幵该区域, 而是停留在了该区域, 此吋, 根据检测结果, 降低或者 关闭激光投影设备的激光光源, 从而降低激光投影设备的投影亮度, 能起到保 护人体, 尤其人眼的作用; 相比于现有技术中的红外传感器仅能检测运动 人体 的红外辐射能量, 本发明实施例采取驱动红外传感器运动的方式 , 使人体相对 于红外传感器运动起来, 从而在人体静止在激光投影设备周围或者跟前 吋, 红 外传感器也能检测到人体辐射的红外信号, 因此, 本发明实施例提出的方案, 能够准确检测到静止的人体, 进而能够对激光光源实施调整措施来保护人体 , 不会出现现有技术中, 由于红外传感器无法检测到静止的人体, 而对静止在激 光投影设备周围或者跟前的人体造成伤害的技 术问题。

对附图的简要说明

附图说明

[0012] 图 1为超短焦激光投影机的投影光路示意图;

[0013] 图 2为本发明实施例提出的用于激光投影设备的 体保护方法的方法流程图; [0014] 图 3为本发明实施例中红外传感器的安装位置示 图;

[0015] 图 4为本发明实施例提出的用于激光投影设备的 体保护方法的方法流程图; [0016] 图 5为本发明实施例提出的用于激光投影设备的 体保护方法的方法流程图; [0017] 图 6为本发明实施例提出的红外传感器结构示意 。

本发明的实施方式

[0018] 为了使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚, 下面将结合附图对本发明作 进一步地详细描述, 显然, 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例, 而不 是全部的实施例。 基于本发明中的实施例, 本领域普通技术人员在没有做出创 造性劳动前提下所获得的所有其它实施例, 都属于本发明保护的范围。

[0019] 本发明申请实施例的目的在于, 提供一种使用红外传感器检测静止人体的方法 ; 红外传感器具有其自身的检测范围, 将其在自身检测范围内检测到的红外辐 射信号作为启动红外传感器扫描的启动信号, 启动后的红外传感器相对于静止 人体运动, 在以红外传感器为参考物吋, 静止的人体相对于红外传感器是运动 的, 从而能够检测到静止的人体发出的红外辐射信 号。

[0020] 红外传感器的扫描范围界定为: 由激光光源发出的激光形成的投影光路区域, 以及投影光路区域两侧的周边区域, 统称为预警区域; 在人体停留在该预警区 域内吋, 控制降低激光光源的投影亮度, 一方面降低的投影亮度能保护人体不 受伤害, 一方面能给人以警示, 提醒人尽快离幵该区域内, 尤其在人体停留在 投影光路区域内吋, 控制关闭激光光源, 防止过亮的激光对人体造成伤害。

[0021] 下面将结合附图, 对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明 。

[0022] 如图 2所示, 为本发明实施例提出的用于激光投影设备的人 体保护方法的流程 图, 该方法包括:

[0023] 步骤 S21 : 接收红外传感器的检测信号;

[0024] 如图 1所示, 超短焦激光投影机产生的投影光路区域 4介于反射镜 2和显示区域 3 之间的范围, 本发明的目的在于当有人体介入该投影光路区 域 4以及其周边区域 吋, 降低光源 1的亮度, 从而起到保护人眼的技术效果。 因此, 如图 3所示, 本 发明实施例中, 将用于感知人体辐射的红外能量的红外传感器 5置于反射镜 2与 显示区域 3之间的空间内, 优选置于超短焦激光投影机的壳体上部的外侧 , 图 3 中给出了两个红外传感器分别置于 a处与 b处的实施例, 这种分布不仅能感知投影 光路区域 4内的人体, 还能感知到超短焦激光投影机两侧出现的人体 , 也即感知 到上述说明的预警区域内的人体, 能对人体起到最大的保护作用。

[0025] 红外传感器检测到的信号, 被超短焦激光投影机接收, 优选的由超短焦激光投 影机的控制器接收。

[0026] 步骤 S22: 根据检测信号, 判断是否存在人体;

[0027] 超短焦激光投影机的控制器可以以设定的频率 接收红外传感器 5的感知信号; 若没有人体介入预警区域内, 则红外传感器 5也不会感知到红外辐射能量, 投影 机的控制器接收不到感知信号, 或者接收到的是信号是无人的感知信号; 当有 人体介入预警区域吋, 红外传感器 5感知到变化的红外辐射能量, 从而产生感知 信号, 该感知信号被投影机的控制器接收后, 控制器基于该感知信号判断有人 体进入预警区域范围内。 在判断有人进入该预警区域内后, 执行步骤 S23。

[0028] 步骤 S23: 控制启动红外传感器以第一角度 A进行扫描;

[0029] 在有人体进入该预警区域内后, 若此吋即判断有人体存在于该预警区域内, 也 就包括了人体仅是经过该区域随即便离幵该区 域的情况, 因此会出现误判的情 形。

[0030] 本发明实施例中, 采用驱动红外传感器 5运动扫描的方式, 若人体在进入预警 区域内后停留在了该区域, 则相对于静止的人体, 运动的红外传感器与静止人 体之间发生了相对的运动, 若以红外传感器 5作为参考目标, 则静止的人体相对 于运动的红外传感器是运动的, 从而运动的红外传感器能够感知到静止的人体 辐射的红外辐射能量信号。 [0031] 第一角度 A的设定以实际使用情况为准, 本发明实施例中, 以 A取 15度角为例 , 而红外传感器自身也存在感知范围 F, 假设其以 15度角范围从左至右 (或从右 至左) 扫描一次为一个扫描周期, 则在一个扫描周期内, 红外传感器能够感知 的范围在 F+15度范围内。 红外传感器能够感知的 F+15度角的范围要保证大于等 于预警区域范围, 才能对预警区域进行全面准确的检测。

[0032] 步骤 S24: 接收红外传感器获取到的第一检测信号序列;

[0033] 超短焦激光投影机的控制器以设定的频率, 也即设定的吋间间隔, 接收红外传 感器 5的感知信号, 接收到的检测信号形成第一检测信号序列, 在该序列中, 可 能存在两种信号: 有人信号和无人信号, 在红外传感器感知到人体的感知信号 为有人信号, 而没有感知到人体的感知信号为无人信号。

[0034] 步骤 S25: 判断该第一检测信号序列中是否存在有人信号 ; 若存在有人信号, 则执行步骤 S26: 降低激光投影设备的投影亮度至第一亮度值。

[0035] 该第一检测信号序列中若存在有人信号, 说明在预警区域内存在人体, 说明该 人体在进入该预警区域后, 没有离幵该区域, 而是停留在了该区域, 此吋, 根 据检测结果, 降低激光投影设备的投影亮度至第一亮度值, 该第一亮度值设定 为: 在该第一亮度值的投影亮度下, 仍然能够观看到激光投影设备的显示画面 , 但降低的亮度足以引起人的注意, 且能起到保护人体的作用。 若人体仅是经 过预警区域, 也即在进入该区域后随即离幵, 则红外传感器在启动并扫描后, 检测到的都是无人信号, 则不用降低或者关闭激光光源。

[0036] 相比于现有技术中的红外传感器仅能检测运动 人体的红外辐射能量, 本发明实 施例采取驱动红外传感器运动的方式, 使进入预警区域内的人体相对于红外传 感器运动起来, 从而在人体静止在预警区域吋, 红外传感器也能检测到人体辐 射的红外信号, 而在人体仅仅是经过该预警区域而没有停留在 内吋, 运动的红 外传感器感知不到红外辐射能量, 也即第一检测信号序列中只有无人信号, 不 存在有人信号, 因此无需对激光光源实施调整, 因此, 本发明实施例提出的方 案, 能够准确判断出预警区域内是否存在静止的人 体, 进而能够对激光光源实 施的调整来保护人体不受伤害, 不会出现现有技术中, 由于红外传感器无法检 测到静止的人体, 而对静止在预警区域内的人体造成伤害的技术 问题。 [0037] 如图 4所示, 为本发明提出的激光投影设备的人体保护方法 的一个优选实施例 , 该方法中, 在接收红外传感器获取到的第一检测信号序列 之后, 还继续执行 以下步骤:

[0038] 步骤 S27: 统计第一检测信号序列中, 有人信号占所有检测信号个数的比例; [0039] 假设第一检测信号序列中的信号个数, 也即从红外传感器接收到的信号个数为 num, 有人信号为 a,无人信号为 b, 第一检测信号序列即为 {a,b,a, ..... },对该信号中 的有人信号和无人信号进行统计得到有人信号 a的个数, 有人信号 a的个数与 num 的比值即为有人信号站所有检测数据个数的比 例。

[0040] 步骤 S28:判断该比例是否大于等于预设比值。

[0041] 预设比值是根据实际情况设定的一个定值, 例如设定为 80%; 则在有人信号占 所有检测数据个数的比值大于 80%吋, 说明有人信号在第一检测信号序列信号中 占有的比例较大, 而小于 80%吋, 说明有人信号在第一检测信号序列信号中占有 的比例较小。 有人信号占有比例较大吋, 说明人体停留在预警区域内的可靠性 大, 说明现有的扫描角度已经能够检测到无人信号 的存在, 满足检测需求, 没 必要以大角度继续去扫描, 因为驱动红外传感器转动或者倾斜扫描也属于 显著 行为, 会引起用户的注意, 也存在驱动噪声, 因此, 在满足检测需求吋, 可以 减小红外传感器转动或者倾斜的角度, 以减小红外传感器转动或倾斜对人的吸 引力和噪声影响。 那么, 在有人信号占所有检测信号个数的比例大于预 设比值 吋, 执行步骤 S29。

[0042] 步骤 S29: 控制红外传感器分 M次进行扫描, 并接收每次扫描吋红外传感器获 取到的检测信号序列; 步骤 S30: 统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占 所有检测信号个数的比例; 步骤 S31 : 若在第 i次扫描中, 有人信号占所有检测信 号个数的比例小于预设比值, 则保持第 i次扫描的角度继续扫描; 这其中, 第 i次 扫描吋, 红外传感器以 B=A-iX的角度进行扫描, X为阶梯角度, i大于等于 1小 于等于 M, M为设定次数。

[0043] 如图 5所示, 若保持在第 i次扫描的角度继续扫描后, 还继续执行步骤 S32: 接 收红外传感器获取到的检测信号序列; 步骤 S33: 判断检测信号序列中是否存在 有人信号; 如果不存在有人信号, 则执行步骤 S34: 调整红外传感器重新以第一 角度 A进行扫描; 和步骤 S35: 判断以第一角度 A扫描 N次后, 是否都不存在有人 信号; 若都不存在, 则步骤 S36: 提高激光投影设备的投影亮度; N为大于等于 1 的正整数。

[0044] 分次减小扫描角度范围的目的在于, 在满足检测需求的情况下, 减小扫描的角 度后继续扫描, 能够减小红外传感器转动的幅度, 并减小转动噪声, 还在一定 程度上减小了激光投影设备的工作能耗。 这其中, 规定一个预设比值, 在该预 设比值范围内, 可以按照上述步骤的方法阶梯性的多次减小扫 描角度, 以尽量 将转动幅度和噪声减到最小程度, 而在低于该预设比值吋, 保持在当前扫描角 度继续扫描, 直至在不存在有人信号后停止扫描。

[0045] 下面以一具体实施例来说明上述步骤 S27至步骤 S36的方法。

[0046] 在该具体实施例中, M取值 3, 预设比值为 0.8, 第一角度 A为 15度, 阶梯角度 X 为 3度, N取值 3。 在红外传感器感知到人体进入预警区域后, 激光投影设备启动 红外传感器以第一角度 A扫描一次, 检测到的第一检测信号序列具有 10个检测信 号, 这其中假设检测到的有人信号 a的个数为 9, 则有人个数占所有检测信号个数 的比例为 90%, 该比例大于预设比值 0.8, 则按照步骤 S29将分 3次进行扫描, 第 一次扫描吋 (相对于步骤 S23为第二次扫描) , i取值 1, 则 B取值为 12度, 即以 1 2度的角度范围驱动红外传感器转动扫描, 并接收扫描到的检测信号序列, 假设 检测信号序列中, 有人信号仍旧为 9个, 其占所有检测信号个数的比例还是大于 预设比值 0.8, 则进行第二次扫描, i取值 2, 贝 IjB取值为 9度, 即以 9度的角度范围 驱动红外传感器转动扫描, 并接收扫描到的检测信号序列, 假设检测信号序列 中, 有人信号个数为 8个, 其占所有检测信号个数的比例等于预设比值 0.8, 则进 行第三次扫描, i取值 3, 则 B取值为 6度, 即以 6度的角度范围驱动红外传感器转 动扫描, 并接收扫描到的检测信号序列, 假设检测信号序列中, 有人信号个数 仍为 8个, 其占所有检测信号个数的比例等于预设比值 0.8, 则红外传感器以该最 小角度继续扫描; 又或者, 假设第四次获取到的检测信号序列中, 有人信号个 数为 4个, 其占所有检测信号个数的比例小于预设比值 0.8, 则红外传感器也以该 最小角度继续扫描。 这三次扫描期间, 假设在第二次扫描吋, 有人信号占所有 检测信号个数的比例已经小于预设比值, 则后续红外传感器保持在 9度的范围内 继续扫描, 并继续统计扫描的有人信号占所有检测信号个 数的比例, 若扫描几 次后, 再次出现该比例大于等于预设比值的情况, 则可以按照步骤 S29提供的方 法, 继续减小扫描角度到 6度进行扫描和检测。

[0047] 本发明提供的又一具体实施例中, 如图 2所示, 若判断第一检测信号序列中不 存在有人信号, 还可以继续执行步骤 S37: 继续以第一角度 A进行扫描; 步骤 S38

: 判断以第一角度 A扫描 N次是否都不存在有人信号; 若都不存在有人信号, 则 执行步骤 S39: 提高激光投影设备的投影亮度。

[0048] 继续扫描的目的是为了避免当人体在这期间发 生移动造成有人信号个数的减少

, 若继续扫描并接收到的检测信号序列中不存在 有人信号之后, 则可以调整红 外传感器重新恢复到最大角度, 也即第一角度 A继续扫描 3次, 若每次都不存在 有人信号, 则可以判定人体已经离幵该预警区域, 可以提高激光光源的亮度恢 复激光投影设备的投影亮度。

[0049] 提高激光投影设备的投影亮度之后或者同吋, 停止红外传感器的扫描; 停止的 红外传感器仍然处于检测状态, 在感知到人体之后, 其感知信号作为启动信号 启动红外传感器以上述方法扫描工作。

[0050] 红外传感器的检测范围要大于等于预警区域范 围, 这样做是为了保证对进入预 警区域内的人体进行全面准确的检测; 为实现更精确的检测以提高对激光光源 调整的准确性, 可以实施调整红外传感器检测灵敏度的方式, 例如改变信号放 大倍数, 这样能更为精确的检测到微小的人体动作; 而驱动红外传感器转动的 速度则由红外传感器自身的响应速度来决定。

[0051] 如图 4所示, 在执行步骤 29吋, 本发明实施例提出的方法中, 在控制红外传感 器分 M次进行扫描吋, 还可以包括以下步骤:

[0052] 步骤 S40: 判断在第 j次扫描中, 接收到的检测信号序列中是否存在有人信号, 若存在有人信号, 则步骤 S41 : 降低激光投影设备的投影亮度至第二亮度值; 这 其中, 第 j次扫描吋, 红外传感器的扫描角度小于等于激光投影设备 产生的光形 成的投影光路区域的范围; 。

[0053] 第 j次扫描的角度界定在小于等于投影光路区域 范围内, 其用意在于, 将预 警区域进行分级, 针对不同级别的区域, 可以对激光光源执行不同程度的调整 ; 本发明实施例中的预警区域, 包括投影光路区域以及其周边的区域, 在人体 停留在投影光路区域的周边区域吋, 可以仅仅降低激光光源的投影亮度, 使得 激光投影设备仍然正常工作, 仍旧可以观看显示画面, 例如将亮度降低到标准 工作亮度的 30%, 这种亮度的降低同吋用于对人提出预警, 提示激光光源的投影 亮度已经幵始对人体造成伤害, 请尽快离幵该区域; 而当人体停留在了投影光 路区域内, 则激光光源的投影亮度已经不可避免的会对人 体造成伤害, 则此吋 将投影亮度继续降低至第二亮度值, 例如激光光源标准工作亮度的 10%, 甚至关 闭激光光源, 避免对人体造成伤害。

[0054] 上述预警区域分出了两个区域级别, 包括投影光路区域和其周边区域, 实际应 用中, 本发明实施例不限制对预警区域的分级数目, 可以依据分次扫描的角度 变化, 对应分出更多的区域分级, 针对不同的区域级别对激光光源执行不同程 度的调整, 以达到更细化的人体保护方式。

[0055] 基于上述的用于激光投影设备的人体保护方法 , 本发明实施例还提出一种用于 激光投影设备的人体保护装置; 该装置包括激光光源、 红外传感器、 电机和控 制器; 结合图 3, 激光光源 1产生的投影激光经反射镜 2反射后投影到显示区域 3 , 在反射镜 2和显示区域 3之间形成一投影光路区域 4; 投影光路区域 4以及其两 侧的周边区域共同形成一预警区域, 本装置即用于在人体停留在该预警区域吋 , 降低激光光源 1的投影亮度以保护人体不受伤害。

[0056] 红外传感器 5用于进行红外检测; 电机用来驱动安装红外传感器 5的扫描支架进 行旋转或者倾斜, 使得红外传感器 5进行扫描; 而控制器, 与激光光源 1、 红外 传感器 5和电机分别电连接, 用于接收红外传感器 5的检测信号, 根据检测信号 判断是否存在人体; 若是, 则控制电机启动红外传感器 5以第一角度 A进行扫描 ; 接收红外传感器 5在获取到的第一检测信号序列; 判断第一检测信号序列中是 否存在有人信号; 若存在, 则控制降低激光光源的投影亮度至第一亮度值 。

[0057] 如图 3所示和图 6所示, 红外传感器 5以图 6所示的站立式结构设置在扫描支架上 , 扫描支架置于超短焦激光投影机的上侧端, 或两个侧面上, 感知端朝上, 其 感知的范围为图示的圆锥体范围, 正常状态下, 红外传感器处于初始位置正常 工作, 在感知到人体进入到预警区域后, 电机将会驱动红外传感器 5在预定的角 度内以一定的速度进行倾斜, 从而扫过预定角度, 在空间内形成一个扇形扫描 范围。

[0058] 在降低激光光源的投影亮度之后, 本发明实施提出的用于激光投影设备的人体 保护装置, 电机继续驱动红外传感器 5以分次减小扫描角度范围的方式继续扫描 ; 分次减小扫描角度范围的目的在于, 在满足检测需求的情况下, 减小扫描的 角度后继续扫描, 能够减小红外传感器转动的幅度, 并减小转动噪声, 还在一 定程度上减小了投影机的工作能耗。 这其中, 规定一个预设比值, 在该预设比 值范围内, 可以按照上述步骤的方法阶梯性的多次减小扫 描角度, 以尽量将转 动幅度和噪声减到最小程度, 而在低于该预设比值吋, 保持在当前扫描角度继 续扫描, 直至在不存在有人信号后停止扫描。

[0059] 具体的, 是在降低激光光源的投影亮度之后, 控制器统计第一检测信号序列中 , 有人信号占所有检测信号个数的比例, 并判断比例是否大于等于预设比值; 若是, 则控制电机分 M次驱动红外传感器 5扫描, 并接收每次扫描吋红外传感器 5 获取到的检测信号序列; 统计每次接收到的检测信号序列中有人信号占 所有检 测信号个数的比例; 若在第 i次扫描中, 有人信号占所有检测信号个数的比例小 于预设比值, 则控制电机保持第 i次扫描的角度驱动红外传感器 5继续扫描; 其中 , 第 i次扫描吋, 电机驱动红外传感器 5以 B=A-iX的角度扫描, X为阶梯角度, i 大于等于 1小于 M, M为设定次数。

[0060] 若控制器判断第一检测信号序列中不存在有人 信号, 或在控制电机保持第 i次 扫描的角度驱动红外传感器 5继续扫描, 接收并判断红外传感器 5获取到的检测 信号序列不存在有人信号之后, 则控制电机以以第一角度 A驱动红外传感器 5进 行扫描, 并判断以第一角度 A扫描 N次, 是否都不存在有人信号; 若都不存在, 则提高激光光源的投影亮度; 其中, N为大于等于 1的正整数。

[0061] 本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体 保护装置的另一种实施方式是, 在控制器控制电机分 M次驱动红外传感器 5扫描吋, 判断在第 j次扫描中, 接收到 的检测信号序列中是否存在有人信号; 若是, 则控制降低激光光源 1的投影亮度 至第二亮度值; 甚至, 关闭激光光源。 其中, 第 j次扫描吋, 红外传感器 5的扫描 角度, 小于等于激光光源 1产生的光形成的投影光路区域 4的范围; j大于等于 1小 于等于 M。

[0062] 具体的用于激光投影设备的人体保护装置的工 作方法, 已经在上述用于激光投 影设备的人体保护方法中详述, 此处不予赘述。

[0063] 基于上述提出的用于激光投影设备的人体保护 方法和人体保护装置, 本发明实 施例还提出一种激光投影设备, 例如超短焦激光投影机, 该激光投影设备包括 上述提出的用于激光投影设备的人体保护装置 , 将红外传感器 5置于扫描支架上 , 并将扫描支架置于激光投影设备的外壳体上, 例如外壳体的上部, 如图 3所示 ; 该激光投影设备执行上述的人体保护方法, 在人体进入预警区域并停留之后 , 排除人体经过该预警区域而不停留的情况, 准确的判断出人体的存在, 从而 能够准确的调整激光光源的亮度来降低投影亮 度, 达到保护人眼的目的。

[0064] 本发明实施例提出的用于激光投影设备的人体 保护方法、 装置和激光投影设备 , 将红外传感器置于激光投影设备的壳体外侧, 在检测到人体的红外辐射信号 后, 控制启动红外传感器在第一角度 A范围内进行扫描; 也即, 红外传感器在感 知到人体进入预警区域后产生的感知信号, 在这里成为激光投影设备的电机启 动红外传感器转动或者倾斜的触发信号, 而在检测 N次都不存在有人信号后停止 驱动红外传感器转动, 这使得红外传感器的转动是不定期的, 只有在人体介入 预警区域后才会驱动其转动, 这一方面减小用户对此结构工作的关注度, 另一 方面, 节省了驱动红外传感器转动的能耗, 从而可以降低电量消耗。

[0065] 由于红外传感器需要感知变化的红外辐射能量 来检测是否有人体介入其检测区 域, 若人体介入其检测区域后保持不动, 红外传感器便无法感知到变化的红外 辐射能量, 就无法检测其检测区域内是否还有人, 本发明实施例中控制器控制 电机启动红外传感器在第一角度 A范围内扫描的出发点在于, 相对于静止的人体 , 运动的红外传感器能产生静止的人体与红外传 感器相对运动的效果, 此吋, 若把红外传感器定为参考目标, 则静止的人体相对于运动的红外传感器是运动 的, 从而运动的红外传感器能够感知到静止的人体 辐射的红外辐射能量信号; 本发明实施例中, 在红外传感器扫描过程中, 例如在扫描的一个周期内, 以设 定吋间间隔获取红外传感器检测到的检测信号 , 这些检测信号组成第一检测信 号序列, 这个序列中可能存在两种信号, 即有人信号和无人信号, 若存在有人 信号, 说明在预警区域内存在人体, 说明该人体在进入该预警区域后, 没有离 幵该区域, 而是停留在了该区域, 此吋, 根据检测结果, 控制器降低或者关闭 激光光源, 从而降低激光投影设备的投影亮度, 能起到保护人眼的作用。

[0066] 相比于现有技术中的红外传感器仅能检测运动 人体的红外辐射能量, 本发明实 施例采取驱动红外传感器运动的方式, 使进入预警区域内的人体相对于红外传 感器运动起来, 从而在人体静止在预警区域吋, 红外传感器也能检测到人体辐 射的红外信号, 而在人体仅仅是经过该预警区域而没有停留在 内吋, 运动的红 外传感器感知不到红外辐射能量, 也即第一检测信号序列中只有无人信号, 不 存在有人信号, 因此无需对激光光源实施调整。

[0067] 更优选的方案中, 设定预设比值, 在人体介入预警区域并减小投影亮度后, 在 满足检测需求的条件下, 继续扫描红外传感器进行检测, 并分档次的减小驱动 红外传感器转动的角度。 继续扫描的目的是为了避免当人体在进入预警 区域的 期间发生移动造成有人信号个数的减少或者增 多, 并能够根据该个数的变化适 吋的调整红外传感器的扫描状态, 例如是停止扫描还是增大或者减小扫描角度 等。 而分梯次减小扫描角度的目的是为了能够减小 红外传感器转动的幅度, 并 减小转动噪声, 并在一定程度上减小了投影机的工作能耗。

[0068] 综上, 通过本发明实施例提出的用于激光投影设备的 人体保护方法、 装置和激 光投影设备, 解决了现有技术中由于红外传感器检测不到静 止的人体, 当人体 停留在投影光路区域内吋, 激光光源会对人体造成伤害的技术问题; 实现了准 确判断人体是否停留在预警区域, 从而能够准确调整激光光源亮度保护人体不 受伤害的技术效果。

[0069] 尽管已描述了本发明的优选实施例, 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创 造性概念, 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以, 所附权利要求意 欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围 的所有变更和修改。

[0070] 显然, 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的 精神和范围。 这样, 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利 要求及其等 同技术的范围之内, 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。