本文將首先探討存在檢測日益增長的作用。然后，它將考慮當前的市場檢測系統，并特別詳細說明主動紅外傳感器與被動紅外傳感器的優勢。最后，它將介紹一種新的主動紅外跟蹤解決方案。

什么是存在檢測？

存在檢測，也稱為人類存在檢測，是識別或定位特定區域或物理空間中人員存在的能力。

為什么存在檢測很重要

室內空間的存在檢測變得越來越重要，尤其是 COVID-19 的最新發展加速了這一趨勢。存在檢測的有趣用例可以涵蓋整個內部空間，例如辦公室、電梯轎廂、走廊和零售空間。例如，在電梯中，在緊急情況下，檢測可能是一種有用的甚至挽救生命的工具。在零售應用中，存在檢測可用于監控行為模式，這些數據可以幫助優化產品放置，從而使零售商和消費者受益。此外，存在檢測可用于檢測辦公空間的效用。例如，如果辦公室由于旅行或在家工作而未充分利用，公司可以使用存在檢測來評估使用情況，并在適用的情況下減少辦公桌的數量。存在檢測也可以應用于移動辦公室等應用，在某些位置，遠程工作人員可能沒有指定的辦公桌，但需要通過移動辦公室提供商找到可用的工作空間。這些應用需要易于集成到當前設計中的智能、經濟高效的解決方案。

當前市場存在檢測系統

市場上有多種存在檢測解決方案，例如飛行時間、雷達、2D 攝像頭以及被動或主動紅外存在探測器。這些的價格范圍和準確性可能會有很大差異。雖然高端飛行時間傳感器在存在檢測方面提供了最高精度，但它處于成本規模的上限。因此，它被用于關鍵解決方案，例如人機交互。另一方面，紅外存在探測器可以以更低的成本為不太重要的應用提供理想的精度水平。

主動紅外傳感器相對于無源傳感器的優勢

雖然有源和無源傳感器都可以提供經濟高效的解決方案，但有源傳感器可以在高精度計數模式下使用。此外，存在檢測傳感器必須識別各種照明場景中的最小移動。主動紅外傳感器更有效，因為它主動發射紅外光以檢測人。這與被動傳感形成鮮明對比，被動傳感僅依賴于人體紅外光的反射。

主動紅外解決方案還可以包含主動紅外傳感器（IR），該傳感器不僅可以用于檢測移動的人，還可以用于檢測非移動的人，從而防止假陰性。由于其光學原理，傳感器可以隱藏在紅外透明的彩色塑料或玻璃后面，因此可以方便地融入產品設計和內部環境。

主動紅外傳感解決方案

ADI公司的ADPD1080評估板可實現主動紅外跟蹤。

該評估板由電源管理、一個光電二極管、六個LED和一個光度前端ADPD1080組成。紅外 LED 發光，在距離傳感器最遠 5 m 的地方測量光的反射強度。

運動可以通過強度的變化來檢測——當房間內沒有運動時，強度保持不變。光電二極管位于LED中間，可以放置在黑色染色塑料屏幕后面，這一附加設計功能為客戶提供了離散放置選項。

該評估板由兩種設置組成。第一個用于更近的距離，第二個最適合遠距離。這是由于LED強度。ADPD1080是一款全光度前端，具有8個前端輸入，連接到光電二極管。它還具有三個集成的LED驅動器，并提供兩個時隙，可以獨立編程以讀出光電二極管并控制LED。利用這些時隙，無需重新編程寄存器即可啟用不同的模式以節省功耗（與以前的版本相比約為20%）。此外，它還具有內置的環境光抑制功能，可過濾其他光因素，例如陽光、燈具或其他環境光。即使是熒光燈泡（盡管其頻譜較寬）和LED燈具（盡管其開關頻率）也被有效濾除。

圖2顯示了ADPD1080的框圖。光電二極管的電流被放大并用跨阻放大器轉換。之后，帶通濾光片和積分器用于環境光濾波。帶通濾波器阻擋直流光，積分器用于濾除環境光的交流分量，將其降低80 dB。模擬前端的工作原理如圖3所示。

圖2.ADPD1080評估板原理圖

圖3.ADPD1080光度學前端的時序配置。

現實生活中的測量顯示了優勢

該評估板通過在多個測試環境中安裝在辦公室天花板上進行測試。對于每次運行，測試人員以不同的間隔在辦公室里走動，并記錄傳感器的信號。圖4顯示了傳感器信號和所表示的測試運行的運動的清晰響應。在左側，繪制強度值，而在右側，顯示強度的變化。與運動相對應的強度變化是顯著的。

圖4.紅外傳感器對步行運動的響應：強度值（左）和相應的強度變化（右）。

在第二次測試中，評估板在更困難的情況下進行測試。測試人員站著不動，只允許很少的運動來測試不僅運動，而且測試人員存在的檢測能力。圖5顯示了信號和明顯的強度變化。

圖5.紅外傳感器對有限運動靜止位置的響應：強度值（左）和相應的強度變化（右）。

結論

總之，ADPD1080提供了開箱即用的體驗，提供了一種主動紅外存在檢測解決方案，不僅成本低、精度高，而且尺寸小。它的運行功率明顯低于飛行時間或雷達解決方案，并且可以在半徑達 5 m 的范圍內進行測量。其強大的功能可輕松集成到現有產品中，除了存在檢測外，它還可用于各種用例，包括手勢感應。總體而言，這些優勢可以使客戶以更低的成本提高效率和安全性，從而有助于塑造未來的設施管理。

審核編輯：郭婷