[发明专利]一种反射式红外检测装置及方法

说明书

本发明公开了一种反射式红外检测装置，包括：红外发射单元，用于接收控制器的第一驱动指令，并根据第一驱动指令发射红外信号至检测对象；红外接收单元，用于通过红外接收器件接收从检测对象反射回的红外信号，并将接收到的红外信号转化为电信号，将电信号传输至多级串联放大电路中，多级串联放大电路中的每一级放大电路对电信号放大处理后输出至下一级放大电路和控制器；控制器，用于接收多级串联放大电路中的每一级放大电路输出的信号，并对接收到的信号进行处理，并将处理结果生成第二驱动指令；驱动单元，用于接收控制器的第二驱动指令，驱动执行元件执行与第二驱动指令相对应的动作。

技术领域

本发明涉及红外检测技术领域，尤其涉及一种反射式红外检测装置及方法。

背景技术

反射式红外检测装置以其成本低廉、应用方便等特点广泛应用于自动皂液机、智能水龙头、小便斗、扫地机器人、电器设备人机界面等场合，用以检测手、身体、障碍物等检测对象接近还是远离检测装置以及接近或远离的速度，最大检测距离可从几厘米到数米。

如图1所示，反射式红外检测装置，通常包括红外发光二极管11和红外发射驱动电路12组成的红外发射单元1、红外接收器件21和信号放大电路22组成的红外接收单元2、包括存储单元31和AD转换单元32的控制器3和执行单元4，控制器3指令红外发射单元1发射出红外信号，红外接收单元2接收红外发射单元1所发射的检测对象5反射回的红外信号，放大、处理后送给控制器3；当在一定范围内，当检测对象5远离或接近检测装置时，所反射的红外发射单元1所发射的红外信号的光量随之减少或增大，红外接收单元2所产生的电信号也随之减小或增大，从而控制器3可依据红外接收单元2的输出信号的大小判断检测对象5距检测装置的距离，还可依据输出信号的变化判断检测对象5接近还是远离检测装置以及接近或远离的速度，并依据预定的算法驱动执行单元4执行特定的动作。

红外接收器件21一般为光敏二极管(PD)或光敏三极管(PT)或光敏电阻(PTR)，用于把反射光量转换为电信号，随着检测对象5距检测装置距离的变化，反射光量随之变化，红外接收器件21输出电信号的大小也随之变化；红外接收器件21；信号放大电路22为放大器，用于把红外接收器件21产生的电信号放大到控制器3可以识别处理的电信号，放大器的增益需要和红外接收器件21的输出相匹配。

如图2所示的信号放大电路22为一固定增益放大器，放大器增益不可过大，避免红外接收器件21输出信号较大时，信号放大电路22工作在饱和状态，也就无法识别信号的变化幅度和方向；当红外接收器件21输出给控制器3的信号较小或信号变动较小时，放大电路22的输出幅值较小或变动幅度较小，小到一定程度时，控制器3无法识别幅值或幅值变化，就成为红外检测装置可检测的最大距离和检测精度。

如图3所示的信号放大电路22为一可变增益的放大器，可增大检测距离、改善检测精度，控制器根据放大器A2输出信号的大小，控制开关k1、k2、k3的通断来调整放大器A2反馈电阻，从而调整放大器A2的增益大小，但由于控制器先需要至少读取一次放大器A2的输出，做出反馈电阻方案，再通过继电器k1、k2、k3来调整反馈电阻，整个过程需要一定的时间，会带来红外检测装置的检测速度的降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种反射式红外检测装置及方法。

为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：

一种反射式红外检测装置，包括红外发射单元、红外接收单元、控制器以及驱动电路；所述控制器分别与红外发射单元、红外接收单元、驱动单元连接；所述红外接收单元包括红外接收器件和多级串联放大电路；所述红外接收器件和多级串联放大电路连接；所述多级串联放大电路中的每级放大电路均与控制器连接；

红外发射单元，用于接收控制器的第一驱动指令，并根据第一驱动指令发射红外信号至检测对象；