方案 | ST最新一代高灵敏度 STHS34PF80人体感应检测方案
本文介绍st tmos传感器在人体检测方面的优势，给智能产品带来了那些创新和解决了现有产品的哪些技术痛点，以及它的技术原理和应用。
随着科学与技术的发展，人们不断追求更低能耗和高准确率的智能电子产品。意法半导体推出基于红外信号的tmos （温度感应半导体金属氧化物）人体存在检测传感器，助力智能产品性能的进一步提升和功能的更加完善。
优势1：能探测静止存在的物体。市场上用于人体感知的传感器有很多，例如pir红外热释电传感器和毫米波雷达，由于工作原理限制pir传感器和毫米波雷达都无法检测到静止的物体，而tmos的存在检测模式便能解决这些问题。
优势2：定量检测。tmos传感器是定量检测目标物，根据目标物的物体表面温度的大小，转化成具体的数值显示。因此在功能开发上更多可能，例如可以根据检测到的红外辐射量的变化情况来判断人的进出方向。
优势3：高灵敏。tmos传感器对目标物的移动变化反应灵敏，能解决pir径向检测不灵敏的技术痛点。
优势4：tmos传感器在人体检测上的优势。因tmos检测的波长范围是5~20um，人体表面温度散发的红外波长是9.8um，刚好位于传感器检测带宽的中心，所以易于检测人体的存在。
tmos传感器是基于st专有的mems技术，用于测量5~20um红外波长范围。tmos传感器内置一个精度0.5°c的温度传感器，两个红外感应区（一个亮区，一个暗区），通过差动读数，消除自身温度的一个影响，更加准确的得到视角范围（fov）内的目标物产生红外辐射的一个情况。
tmos传感器内部示意图如下：
tmos根据监测到的红外辐射量的一个变化情况，经过内部算法的一个处理，能判断出目标物的一个运动状态是静止还是移动。
presence模式图示：
motion模式示意图：
存在检测：存在检测是通过观察tobject的tmos原始数据中每个低通滤波器(lpf_p_m & lpf_p)两个输出信号的差值来进行的。然后，将这两个信号的差值与可以为目标应用程序配置的presence_ths和hyst_pres两个阈值进行比较。最后，当两个滤波信号的差值超过阈值时，设置存在检测标志信号(pres_flag)，如下图所示：
运动检测：运动检测通过观察tobject的tmos原始数据中每个低通滤波器(lpf_p_m和lpf_m)两个输出信号的差值来进行运动检测。然后，将两个信号的差值与可以为目标应用程序配置的两个阈值motion_ths和hyst_mot进行比较。最后，当两个滤波信号的差值超过阈值时，设置运动检测标志信号(mot_flag)，如下图所示：
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
1、高灵敏度 2、能探测静止的物体 3、能区分静止和移动的物体 4、低功耗 5、可编程中断 6、定量检测 7、完全集成的小型化模块：3.2 x 4.2 x 1.455mm 8、温度测量 9、可编程odr：0.25~30hz
►方案规格
1、人体静止/移动检测 2、工作电压: 1.7v to 3.6v 3、目标物温度灵敏度: 2000lsb/’c 4、工作电流：10ua @ 1hz 5、待机模式电流: 1ua 6、接口：i²c 和3线spi 7、静止/移动检测距离可达到3m（无透镜），搭配合适透镜可有效延长距离 8、内置温度传感器，精度±0.5°c typ @ -10 ~ 60’c 9、工作波长范围：5um to 20um 10、视角范围/fov: 80degree
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优势2：定量检测。tmos传感器是定量检测目标物，根据目标物的物体表面温度的大小，转化成具体的数值显示。因此在功能开发上更多可能，例如可以根据检测到的红外辐射量的变化情况来判断人的进出方向。
优势3：高灵敏。tmos传感器对目标物的移动变化反应灵敏，能解决pir径向检测不灵敏的技术痛点。
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tmos传感器是基于st专有的mems技术，用于测量5~20um红外波长范围。tmos传感器内置一个精度0.5°c的温度传感器，两个红外感应区（一个亮区，一个暗区），通过差动读数，消除自身温度的一个影响，更加准确的得到视角范围（fov）内的目标物产生红外辐射的一个情况。
tmos传感器内部示意图如下：
tmos根据监测到的红外辐射量的一个变化情况，经过内部算法的一个处理，能判断出目标物的一个运动状态是静止还是移动。
presence模式图示：
motion模式示意图：
存在检测：存在检测是通过观察tobject的tmos原始数据中每个低通滤波器(lpf_p_m & lpf_p)两个输出信号的差值来进行的。然后，将这两个信号的差值与可以为目标应用程序配置的presence_ths和hyst_pres两个阈值进行比较。最后，当两个滤波信号的差值超过阈值时，设置存在检测标志信号(pres_flag)，如下图所示：
运动检测：运动检测通过观察tobject的tmos原始数据中每个低通滤波器(lpf_p_m和lpf_m)两个输出信号的差值来进行运动检测。然后，将两个信号的差值与可以为目标应用程序配置的两个阈值motion_ths和hyst_mot进行比较。最后，当两个滤波信号的差值超过阈值时，设置运动检测标志信号(mot_flag)，如下图所示：
►场景应用图
►产品实体图
►展示板照片
►方案方块图
►核心技术优势
1、高灵敏度 2、能探测静止的物体 3、能区分静止和移动的物体 4、低功耗 5、可编程中断 6、定量检测 7、完全集成的小型化模块：3.2 x 4.2 x 1.455mm 8、温度测量 9、可编程odr：0.25~30hz
►方案规格
1、人体静止/移动检测 2、工作电压: 1.7v to 3.6v 3、目标物温度灵敏度: 2000lsb/’c 4、工作电流：10ua @ 1hz 5、待机模式电流: 1ua 6、接口：i²c 和3线spi 7、静止/移动检测距离可达到3m（无透镜），搭配合适透镜可有效延长距离 8、内置温度传感器，精度±0.5°c typ @ -10 ~ 60’c 9、工作波长范围：5um to 20um 10、视角范围/fov: 80degree
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