阅读说明：本技术 自适应运动物体的红外感应检测方法及其感应洁具 (The infrared induction detection method and its sensing sanitary appliance of adaptive motion object ) 是由 张荣根 于 2019-09-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种自适应运动物体的红外感应检测方法,提供一个内部设有红外发射装置和红外接收装置的红外感应装置,红外发射装置向不可移动的基准物区域发射红外光,红外接收装置接收基准物区域反射回的多组红外光数值,由控制电路计算平均值Rb和差值△Rb作为检测基准数据,然后红外发射装置以设定周期T1向基准物区域发射红外光,红外接收装置动态接收由基准物区域反射回的即时红外光数值Rt,根据红外光数值Rt判定基准物区域内是否增加了物体,增加物体后运行运动检测模式,计算识别出渐近式、渐远式和静止不动三种检测模式,根据不同检测模式控制执行机构进行相应的动作。本发明不增加硬件成本,红外感应检测可靠性高,电路功耗低。(The invention discloses a kind of infrared induction detection methods of adaptive motion object, the infrared inductor that one inside is equipped with infrared launcher and infrared receiving device is provided, infrared launcher is to immovable primary standard substance field emission infrared light, infrared receiving device receives the multiple groups infrared light numerical value that benchmark object area is reflected back, average value Rb and difference △ Rb are calculated as detection reference data by control circuit, then infrared launcher is to set cycle T 1 to primary standard substance field emission infrared light, infrared receiving device dynamically receives the instant infrared light numerical value Rt being reflected back by benchmark object area, according to whether increasing object in infrared light numerical value Rt determinating reference object area, motion detection mode is run after increasing object, calculating identifies asymptotic expression, gradually remote formula and stationary three kinds of detection patterns, according to different detection moulds Formula control executing agency is acted accordingly.The present invention does not increase hardware cost, and infrared induction detects high reliablity, and circuit power consumption is low.)

自适应运动物体的红外感应检测方法及其感应洁具

技术领域

本发明涉及红外感应检测技术领域，尤其涉及自适应运动物体的红外感应检测方法及其感应洁具。

背景技术

由于同一物体的红外反射数值与该物体至感应装置距离具有如图1所示的特性，红外感应检测装置正是利用了该特性进行工作，能够以成本低方式实现自动感应触发，现在许多产品如感应门、感应洁具等产品中都大量了安装红外感应检测装置。

由于现有的红外感应检测装置大多采用常见的存在式感应触发的方式来实现红外感应，其原理为检测设定区域内是否有感应物体，使用前需要预先设定感应区域，需要确保使用环境中预设的感应区域内不能有能够反射红外光的反射物体(固定安装在红外感应检测装置前的静止物体如洁具台盆等也不能在感应区域内)，否则会误动作或感应失效；另外当感应区域内出现与出厂时设置的预设值具有不同红外光反射率的感应物体时，会导致使用时其实际感应范围与出厂预设感应区域不一至的情况，如对于低反射率物质(如黑色衣服、深色皮肤、头发等)，许多红外感应检测装置会出现感应失效或感应区域显著缩小的问题；而对高反射率物质(如镜面、高亮物体等)又会出现误触发或感应区域显著增大等影响正常使用的情况，即现有的红外感应检测装置的感应反射区域设置过大时容易误触发、感应反射区域设置过小时反应不灵敏，影响安装有红外感应检测装置的产品的使用性能。

为了解决上述问题，一些产品上安装PSD光电检测装置(Position SensitiveDetector)或激光检测装置用以改善红外感应检测装置的缺陷，但采用这些检测装置将显著增加产品成本，也会增加产品装配调试难度(如PSD需要设置专用的光学镜片来保证正常工作)，并且会增加产品的功耗，比较不适合采用电池供电的场合使用。

为了提高红外感应检测装置的灵敏度和准确性，公开号为CN1749691B、专利名称为“红外感应检测方法及红外感应检测装置”的专利中公开了以一个不可移动的洁具作为基准，以一个主红外发射装置向所述基准发射红外光，将红外接收装置收到的由基准反射的即时红外光数值与存储的基准反射的基准值相比较，再把收到的辅红外发射装置发出的红外光与基准值相比较，决定执行装置的启动。该红外感应检测方法及红外感应检测装置能够对红外线反射率极低物质进行较好的感应检测，但其需要增加了一个辅红外发射装置或位置敏感检测器件，采用这种感应检测装置的产品成本高和功耗大，不是一个单纯使用红外感应检测的优选技术方案。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供自适应运动物体的红外感应检测方法及其感应洁具，在现有的红外感应装置的基础上提出一种重要改进的检测方法，将红外感应主动式区域介入触发改进为不同模式下数字化检测判定，能够大大提高红外感应检测可靠性。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种自适应运动物体的红外感应检测方法，包括以下步骤：

S1、提供一个内部设有红外发射装置和红外接收装置的红外感应装置和控制电路，红外发射装置向一个不可移动的基准物区域发射红外光，红外接收装置接收基准物区域反射回的多组红外光数值，由控制电路计算并存储平均值Rb和差值△Rb，平均值Rb和差值△Rb作为检测基准数据；

S2、红外发射装置以设定周期T1向基准物区域发射红外光，红外接收装置动态接收由基准物区域反射回的即时红外光数值Rt，由控制电路计算|Rt-Rb|值，若|Rt-Rb|≥△Rb，判断为基准物区域内增加了物体；若|Rt-Rb|<△Rb，判断为基准物区域内没有增加物体、控制电路不输出执行信号；

S3、当控制电路检测到基准物区域内增加有物体后，红外发射装置进入运动检测模式，红外发射装置将以比设定周期T1更短的周期T2向基准物区域发射红外光，由红外接收装置动态接收基准物区域反射回的即时红外光数值Rt，如果控制电路计算出接收到的系列红外光数值Rt1、Rt2、Rt3……Rtn具有Rt1≤Rt2≤Rt3≤……≤Rtn的趋势，则判定基准物区域内增加的物体正逐渐靠近红外感应装置，控制电路输出能够驱动执行机构的执行信号A；

S4、如果控制电路计算出S3步骤中接收到的系列红外光数值Rt1、Rt2、Rt3……Rtn为Rt1≈Rt2≈Rt3≈……≈Rtn，即系列红外光数值的差值幅度小于△Rb时，则判定基准物区域内增加的物体保持在该区域内，控制电路输出能够驱动执行机构的执行信号B；

S5、如果控制电路计算出S3步骤中接收到的系列红外光数值Rt1、Rt2、Rt3……Rtn具有Rt1≥Rt2≥Rt3≥……≥Rtn的趋势，判定基准物区域内增加的物体正逐渐远离红外感应装置，控制电路输出能够驱动执行机构的执行信号C；

S6、红外发射装置继续向基准物区域发射红外光，红外接收装置继续接收由基准物区域反射回的即时红外光数值Rt，由控制电路继续计算|Rt-Rb|值，若|Rt-Rb|<△Rb，判断出基准物区域内增加的物体已经离开，控制电路输出能够驱动执行机构的执行信号D，并且红外感应装置退出运动检测模式，返回至步骤S2模式，保持低功耗状态。

进一步的，首次装机后，所述红外感应装置运行学***均值Rb＝|Rb1+Rb2|/2为基准物区域的红外辐射基准值；计算并存储差值△Rb＝|Rb1-Rb2|/2为基准物区域的红外辐射偏差值。

进一步的，红外感应装置运行时定期自动校准平均值Rb和差值△Rb：所述红外感应装置和控制电路在每个自然日内以周期T1实时检测基准物区域反射回的红外光数值，并用***法存储为一个由小到大排序的红外光数值数组R_TABLE；计算数组中值，将数组R_TABLE分为两组；其中一组为日间自然光照度下基准物区域反射回的红外光数值数组段，另一组为夜间暗室光照度下的基准物区域反射回的红外光数值数组段；计算 最后计算均值Rb＝|Rb1+Rb2|/2；计算差值△Rb＝|Rb1-Rb2|/2。

进一步的，上述步骤中的所述执行信号A、B、C、D根据相应的执行机构要求设定。

进一步的，上述步骤中的所述设定周期T1时间长度为周期T2时间长度二十倍以上。

基于上述自适应运动物体的红外感应检测方法的感应洁具，所述基准物区域包括感应洁具本体，所述红外感应装置和控制电路设于感应洁具本体上安装的感应水龙头中。

本发明具有如下有益效果：

1、本发明在现有的红外感应装置的基础上，将普通的静止物体红外感应方法改进为可识别的渐近式、渐远式和静止不动三种检测模式，利用不可移动的基准物区域发射红外光值作为判断基准，实时检测比较基准物区域内反射回的红外数值，利用数值比较判断使红外感应检测可靠性大大提高，提高控制执行机构的准确性，不易出现误动作；

2、本发明在现有的红外感应装置的基础上改进检测方法，不增加电路硬件成本，利用感应控制电路中的现有硬件配置就能实现相应的检测运算和控制，最大限度的挖掘红外感应检测嵌入式控制电路的潜能，非常适合在多种家电、电子产品和设备中配套使用；

3、本发明采用自适应运动物体的红外感应检测方法的控制电路整体功耗低，即使配备普通的干电池也能使用几个月以上，低电压、低功耗工作非常适合对电路安全性要求高的产品，能够降低电子产品的安规认证成本。

总之，本发明不需要增加红外感应装置及控制电路的硬件成本，红外感应检测可靠性高，而且能够降低电路整体功耗，非常适合在采用普通低电压电池供电的产品中使用，如感应洁具、智能家居中使用。

附图说明

图1为物体的红外反射数值的特性曲线图；

图2为本发明检测不可移动的基准物区域发射红外光值的示意图；

图3为本发明不可移动的基准物区域内增加物体时检测发射红外光值的示意图；

图4为本发明自适应运动物体的红外感应检测方法的流程示意图；

图5为本发明自适应运动物体的红外感应检测方法采用的电路原理图。

附图标记说明：

1、红外感应装置；11、红外发射装；12、红外接收装置；2、控制电路；3、基准物区域。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明：

参见图1-5所示，一种自适应运动物体的红外感应检测方法，包括以下步骤：

S1、提供一个内部设有红外发射装置11和红外接收装置12的红外感应装置1和控制电路2，红外发射装置11向一个不可移动的基准物区域3发射红外光，红外接收装置12接收基准物区域3反射回的多组红外光数值，由控制电路2计算并存储平均值Rb和差值△Rb，平均值Rb和差值△Rb作为检测基准数据；

S2、红外发射装置11以设定周期T1向基准物区域3发射红外光，红外接收装置12动态接收由基准物区域3反射回的即时红外光数值Rt，由控制电路2计算|Rt-Rb|值，若|Rt-Rb|≥△Rb，判断为基准物区域3内增加了物体；若|Rt-Rb|<△Rb，判断为基准物区域3内没有增加物体、控制电路2不输出执行信号；

S3、当控制电路2检测到基准物区域3内增加有物体后，红外发射装置11进入运动检测模式，红外发射装置11将以比设定周期T1更短的周期T2向基准物区域3发射红外光，由红外接收装置12动态接收基准物区域3反射回的即时红外光数值Rt，如果控制电路2计算出接收到的系列红外光数值Rt1、Rt2、Rt3……Rtn具有Rt1≤Rt2≤Rt3≤……≤Rtn的趋势，则判定基准物区域3内增加的物体正逐渐靠近红外感应装置1，控制电路2输出能够驱动执行机构的执行信号A；

S4、如果控制电路2计算出S3步骤中接收到的系列红外光数值Rt1、Rt2、Rt3……Rtn为Rt1≈Rt2≈Rt3≈……≈Rtn，即系列红外光数值的差值幅度小于△Rb时，则判定基准物区域3内增加的物体保持在该区域内，控制电路2输出能够驱动执行机构的执行信号B；

S5、如果控制电路2计算出S3步骤中接收到的系列红外光数值Rt1、Rt2、Rt3……Rtn具有Rt1≥Rt2≥Rt3≥……≥Rtn的趋势，判定基准物区域3内增加的物体正逐渐远离红外感应装置1，控制电路2输出能够驱动执行机构的执行信号C；

S6、红外发射装置11继续向基准物区域3发射红外光，红外接收装置12继续接收由基准物区域3反射回的即时红外光数值Rt，由控制电路2继续计算|Rt-Rb|值，若|Rt-Rb|<△Rb，判断出基准物区域3内增加的物体已经离开，控制电路2输出能够驱动执行机构的执行信号D，并且红外感应装置1退出运动检测模式，返回至步骤S2模式，保持低功耗状态。

首次装机后，所述红外感应装置1运行学***均值Rb＝|Rb1+Rb2|/2为基准物区域3的红外辐射基准值；计算并存储差值△Rb＝|Rb1-Rb2|/2为基准物区域3的红外辐射偏差值。

红外感应装置1运行时定期自动校准平均值Rb和差值△Rb：所述红外感应装置1和控制电路2在每个自然日内以周期T1实时检测基准物区域3反射回的红外光数值，并用***法存储为一个由小到大排序的红外光数值数组R_TABLE；计算数组中值，将数组R_TABLE分为两组；其中一组为日间自然光照度下基准物区域3反射回的红外光数值数组段，另一组为夜间暗室光照度下的基准物区域3反射回的红外光数值数组段；计算 N为大于2的自然数，最后计算均值Rb＝|Rb1+Rb2|/2；计算差值△Rb＝|Rb1-Rb2|/2。

所述执行信号A、B、C、D根据相应的执行机构要求设定。

所述设定周期T1时间长度为周期T2时间长度二十倍以上，实际运行时，T1可设置为500ms，T2可设置为20ms。

根据所述的自适应运动物体的红外感应检测方法的感应洁具，所述基准物区域3包括感应洁具本体，所述红外感应装置1和控制电路2设于感应洁具本体上安装的感应水龙头中。

以上所述仅为本发明的具体实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。