[發明專利]紅外感應裝置及其方法

有效

• 申請號: 200810035972.9
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101271163A
• 公開（公告）日: 2008-09-24
• 發明（設計）人: 陳偉根;陳國鋒;劉興巖;張劍
• 申請（專利權）人: 上海科勒電子科技有限公司
• 主分類號: G01V8/12
• 分類號: G01V8/12;H03K17/795
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所
• 代理人: 趙剛

技術領域

本發明涉及一種紅外感應裝置及其方法，尤其涉及應用在衛浴器具中判斷人體紅外感應的裝置及其方法。

背景技術

隨著節能環保的要求在人們的日常生活中日益突出，在商場、賓館、飯店、展覽館等場所早已經大量的使用高效節能并且壽命長的節能燈、熒光燈代替最原始的普通白熾燈。但是由于節能燈和熒光燈現都大量使用電子式鎮流器，電子鎮流器本身會帶來很大的電磁干擾，電磁波通過電磁效應會轉換為相應波長的光波，容易造成配有紅外感應裝置的電器操作失靈，這個問題已經長期困擾諸多電器產品功能的使用。

因此對于安裝在這些場所的公共廁所中的紅外感應裝置，不可避免得會受到各種光的干擾，容易產生誤動作，從而也會造成水資源的浪費。

現有對于防止燈干擾的技術也有很多，比如在紅外接收部分采用濾光透鏡技術和偏振光技術等等。但是這些技術都還只是建立在減弱干擾的基礎上，但是同時也會減弱本身需要接收的紅外光線部分，而影響產品本身的信號采樣測距準確性。

另外，現有技術中紅外感應裝置一般都采用干電池供電，如果紅外感應裝置的功耗較高，則會發生需要經常更換電池以保證紅外感應裝置正常工作，給使用帶來了極大的不便，因此，如何解決高功耗也成為了紅外感應裝置所迫切需要解決的問題。

綜上所述，有必要設計一種性能優良的感應裝置來克服現有的缺陷與不足。

發明內容

本發明的目的在于提供一種性能優良的紅外感應裝置及其方法。

本發明提供了一種紅外感應裝置，包括紅外發射單元，其將電信號轉換成光信號并可發射至少兩種不同強度的光信號。紅外接收單元，其接收上述光信號并轉換成電信號并輸出。電流/電壓增益轉換單元，其與紅外接收單元連接，可對電信號進行至少兩種不同增益的轉換放大。轉換控制單元，用于控制所述電流/電壓增益轉換單元的增益轉換值。

進一步地，紅外發射單元包括：一紅外發射管IRS，第一、二發射電阻R9、R10的一端分別與紅外發射管IRS的負極相連，另一端分別與紅外發射控制三極管VT1和VT2的集電極相連。而三級管的是通過基極由主電路的IRS1和IRS2網絡控制其是否導通。這樣，微控制器MCU可以通過VT1/VT2選擇不同的發射電阻串入紅外發射電路，以達到控制發射電流，調節功耗的目的。另外MCU也可以通過PWM方式控制紅外發射的功耗。

更進一步地，紅外接收單元包括：至少一紅外PSD接收管，其用于等效成兩個紅外接收管IR1、IR2。

優選地，電流/電壓增益轉換單元包括：運算放大器A1、A2，其反向輸入端與紅外接收管IR1、IR2的正極相連，和與運算放大器A1、A2配合的反饋電阻R3、R4，濾波電容C1、C2，以及可選擇并入的反饋電阻R5、R6。

進一步地，該裝置包括一分壓電路，該電路包括：與電源VCC相連的第一分壓電阻R1，一端與第一分壓電阻R1串聯而另一端與地相連的第二分壓電阻R2，運算放大器A1的正向輸入端與第一、二分壓電阻R1、R2的分壓點相連。

進一步地，轉換控制單元至少包括一電子模擬開關，其包括E端、Z端和Y端，其中Y端和運算放大器A1的輸出端CH1相連，Z端與反饋電阻R5的一端相連，當E端電平為高時，Z端和Y端為通路連接，當E端電平為低時，Z端和Y端為斷路連接。

更進一步地，電流/電壓增益轉換單元中反饋電阻R5、R6的阻值范圍為330k-500k歐姆。

優選地，紅外發射單元中第一發射電阻R9的阻值范圍為22-50歐姆，第二發射電阻R10的阻值范圍為2-6歐姆。

本發明另外一個方面提供了一種紅外感應方法，其包括：

S1：在沒有紅外發射前，紅外接收單元采集背景干擾并轉成一基準電信號，MCU判斷基準電信號有無抖動。如基準電信號有抖動則判斷為有干擾，進入S2；

S2：紅外發射單元選擇強紅外光發射電路，紅外發射單元進行強發射；

S3：紅外接收單元接收強紅外光并轉換成電信號，MCU控制轉換控制單元以第二增益轉換值轉換放大電信號，其中放大電信號的動作則通過電流/電壓增益轉換單元來執行。

進一步地，還包括：S1：在沒有紅外發射前，采集背景干擾并轉成一基準電信號，并判斷基準電信號有無抖動；如基準電平有抖動則判斷為有干擾，進入S2，如基準電信號無抖動則判斷為無干擾，進入S4；

S4：比較上一次接收到的電信號值和一預設定值的大小，若大于設定值，則進入S5；若小于設定值，則進入S6；

S5：選擇弱紅外光發射電路，進行弱發射，并以第一增益轉換值放大電信號，同時儲存本次電信號值，以供下一次紅外發射電路選擇參考；