[實用新型]抑制環境光干擾的紅外接收系統及SOC芯片

有效

• 申請號: 201920641696.4
• 申請日: 2019-05-07
• 公開（公告）號: CN211262480U
• 公開（公告）日: 2020-08-14
• 發明（設計）人: 林立;黃雄茂
• 申請（專利權）人: 珠海市一微半導體有限公司
• 主分類號: G01J1/42
• 分類號: G01J1/42
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開抑制環境光干擾的紅外接收系統及SOC芯片，該紅外接收系統包括紅外接收器、ADC轉換器、數字濾波器和電阻切換模塊；ADC轉換器的信號輸入端連接紅外接收器的信號輸出端；數字濾波器的采樣輸入端連接ADC轉換器的信號輸出端，電阻切換模塊的信號輸出端連接紅外接收器的信號輸出端，電阻切換模塊的控制輸入端連接數字濾波器的信號輸出端。該SOC芯片與外部的紅外接收器相連接，該SOC芯片集成毛刺濾波模塊、ADC轉換器、數字濾波器以及電阻切換模塊，電阻切換模塊內部可供選擇的電阻值與不同光強度相匹配。本實用新型依靠同一個電路系統自動選通匹配阻值的上拉電阻以適應在各種強度的環境光中執行正常的紅外檢測功能。

技術領域

本實用新型屬于信號處理技術領域，尤其涉及一種抑制環境光干擾的紅外接收系統以及一種SOC芯片。

背景技術

目前常使用紅外發射管和紅外接收管進行距離檢測或避障，紅外發射管和紅外接收管能夠處理940nm附近的工作波段的有效光信號，由于環境光中通常包括日光，而日光也包含有該工作波段的光信號，所以紅外接收管的檢測受環境光干擾影響大。

現有的紅外檢測電路通常包括紅外發射管、紅外接收管和內置ADC模塊的MCU，MCU控制紅外發射管調制發射具備預設占空比的紅外調制信號，再通過紅外接收管收到該紅外調制信號的反射信號，然后通過MCU內部的ADC模塊采樣紅外接收管收到的信號。由于該紅外檢測電路的電阻參數是固定不變的，所以在強光反射面中紅外接收管容易進入飽和狀態，而在弱光反射面中紅外接收管的靈敏度變弱。因此同一阻值的電阻難以支持同一個紅外檢測電路在強光和弱光兩種場景下完成正常的紅外檢測機制。

如果針對每種環境光場景均設計一種紅外檢測電路，那么可以保證每種環境光場景下紅外檢測的準確性，但是，然而采用這種方式設計繁瑣復雜，需要軟件干預，增加了電路的硬件面積，電路元器件增多，降低紅外檢測效率。

實用新型內容

為了克服上述技術缺陷，本實用新型提出以下技術方案：

一種抑制環境光干擾的紅外接收系統，包括紅外接收器，用于接收外界環境的紅外光信號，紅外接收系統還包括ADC轉換器、數字濾波器和電阻切換模塊；ADC轉換器的信號輸入端連接紅外接收器的信號輸出端，用于接收紅外接收器的輸出信號，并將之轉換為數字信號，同時，ADC轉換器的信號輸出端用于輸出紅外接收系統的紅外檢測信號；數字濾波器的采樣輸入端連接ADC轉換器的信號輸出端，用于對ADC轉換器轉換輸出的信號進行濾波；電阻切換模塊的控制輸入端連接數字濾波器的信號輸出端，用于根據數字濾波器輸出的濾波后的信號的幅度值，選通對應的上拉電阻連接于紅外接收器的信號輸出端與供電電源之間，以實現紅外接收器的輸出信號得到自適應調節；電阻切換模塊的信號輸出端還連接紅外接收器的信號輸出端，使得ADC轉換器、數字濾波器和電阻切換模塊連接形成一個閉合回路，從而在同一個紅外接收系統中通過自動切換匹配阻值的電阻來調節所述紅外接收器的靈敏度，以適應在各種強度的環境光場景下進行地檢、墻檢或距離測量，提高所述紅外接收系統的環境光抗干擾能力。

進一步地，所述ADC轉換器和所述紅外接收器之間還包括一個毛刺濾波模塊，毛刺濾波模塊的信號輸入端連接所述紅外接收器的信號輸出端，用于濾除所述紅外接收器輸出的毛刺信號；其中，毛刺濾波模塊是包括電阻和電容的一階阻容濾波器。該技術方案采用簡單的一階阻容濾波器濾除高頻噪聲的干擾。

進一步地，所述ADC轉換器采用一種逐次逼近寄存器型(SAR)模數轉換器。所述ADC轉換器為外界提供易于識別處理的紅外檢測數字信號，該技術方案在同等檢測精度下，占用的芯片面積少，成本低。

進一步地，所述數字濾波器是低通濾波器。從而提高濾波的可靠性。