[发明专利]热释电红外感应灯控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用热释电红外进行人体活动探测领域，特别是一种具有温度补偿功能的热释电红外感应灯控制器。

背景技术

目前，在走廊、楼道等公共照明场合，其控制方式主要有两种，一种采用手动开关控制，其缺点容易造成灯一直开着，浪费能源，且需要较复杂的布线等工作，一旦出现故障，维修起来比较麻烦；另外还有一种感应灯，它根据声控的原理进行控制，其缺点是对接收的信号要求比较高，根据灵敏度设定的不同，容易造成多灯齐亮或者均不亮的情况。

近年来，使用热释电红外进行人体活动探测的技术在照明领域得到了较广泛的应用。PIR技术的基本原理是探测并接收移动物体与背景之间的红外能量变化。探测器的灵敏度取决于目标与背景的温差、目标相对于背景的表面面积、目标的表面面积、目标的速度以及与探测器的距离等因素。由于人体温度基本在37°左右，因此温差与环境温度密切相关，环境温度的变化对PIR探测有重要影响。在现有技术中，一般采用专用集成芯片对PIR传感器的信号进行处理后和固定阈值进行比较，看是否超出范围来决定是否有人体活动。在灵敏度设置较高时，空气的流动，小动物的活动容易引起误报，灵敏度设置较低时，在环境温度较高时，将导致不能探测到人体活动。该项技术在热释电红外感应灯的具体应用时，存在环境温度接近人体温度时，感应灯失灵。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术的不足而提供一种具有温度补偿功能的热释电红外感应灯控制器及其控制方法。

为了达到上述目的，本发明所设计的热释电红外感应灯控制器，它主要包括微控制器、PIR信号处理电路和电源电路，在FIR传感器外部设置有菲涅尔透镜，FIR传感器与FIR信号处理电路的输入端连接，FIR信号处理电路的输出端与微控制器的AD0端口连接，环境温度测量电路的输出端与微控制器的IO端口连接，光照测量电路与微控制器连接，输出灯光控制电路与微控制器连接，输出灯光控制电路与灯光驱动电路连接，电灯设置在灯光驱动电路内，微控制器上还连接有延时设定模块与灵敏度调节模块。

上述环境温度测量电路中设有温度传感器，该温度传感器为数字式。

热释电红外感应灯控制器的控制方法：菲涅尔透镜将探测区域分为若干个明区和暗区，进入探测区域的移动物体能以温度变化的形式在FIR信号处理电路上产生热释电红外信号，FIR信号处理电路将热释电红外信号传递给微控制器，为控制器通过AD转换后得到AD0值，环境温度测量电路把环境温度值传递给微控制器，光照测量电路中的光照传感器设置在能探测环境光照的地方，光照传感器的输出电流随光照强度线性变化，把光照测量电路的一端接地，把电流信号转化成电压信号，光照测量电路的另一端与微控制器连接，把电压信号限幅后传递给微控制器的AD1端口，微控制器进行AD转换后得到AD1值，微控制器对AD0值、AD1值和环境温度值进行综合分析，得出是否亮灯的结果，再控制输出灯光控制电路的脉冲宽度来控制灯光驱动电路工作，最终控制电灯是否点亮，电源电路将市电转化成直流电，供给上述电路用电。

在光照不足的状态下有环境温度值、AD0值及AD0值的变化率应用模糊控制的方法来觉得是否亮灯，模糊控制方法为：对三个输入量环境温度值、AD0值和AD0值的变化率进行模糊化，选定各自的论域，设在论域上的模糊集合有NB(负大)、NM(负中)、NS(负小)、ZE(零)、PS(正小)、PM(正中)、PB(正大)，隶属函数采用三角形函数的方法对输入量进行模糊化处理，建立模糊规则，并进行模糊推理，最后采用加权平均法的方法进行清晰化处理，得到是否需要亮灯的信号。