一种近红外感应系统及方法与流程

本发明实施例涉及光学检测，尤其涉及一种近红外感应系统及方法。

背景技术：

1、红外传感器电路是电子设备中最基本，最常用的传感器模块之一。这种传感器类似于人类的视觉感官，可以用来检测障碍物，是实时检测中常用的应用之一。

2、现有的红外感应系统中大多采用集成一体化的红外接收头，通过红外发射器发射光源，通过接收器接收反射的光源，采用电源直接进行供电的方式，导致功耗较大。并且在强光环境下，会导致现有的红外感应系统感应的范围有限，检测结果也不够准确。

技术实现思路

1、本发明提供一种近红外感应系统及方法，以实现降低系统的功耗，并能够强光环境下使用，降低检测的偏差。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种近红外感应系统，包括红外发射模块、红外检测模块和控制模块；

3、所述红外发射模块与所述控制模块连接，所述红外发射模块用于在第一工作阶段进行充电后进入低功耗状态，并在第二工作阶段根据所述控制模块发出的脉冲信号向待检测区域发出红外光线；

4、所述红外检测模块用于获取所述待检测区域中待检测物体的检测信号，并将所述检测信号发送至所述控制模块；

5、所述控制模块用于根据所述检测信号判断所述待检测物体的检出距离；其中，所述检出距离为所述待检测物体与所述红外发射模块之间的距离。

6、进一步的，所述红外发射模块包括红外发射二极管、第一电阻和第一电容；

7、所述红外发射二极管的阳极通过所述第一电阻与所述控制模块的第一端电连接，所述红外发射二极管的阴极与所述控制模块的第二端电连接；所述第一电容的第一端连接所述第一电阻与所述红外发射二极管的阳极之间，所述第一电容的第二端接电源负极。

8、进一步的，所述红外检测模块包括红外接收二极管、第二电容、第二电阻和第三电阻；

9、所述红外接收二极管的阳极与所述第二电阻的第一端和所述第二电容的第一端连接，所述第二电容的第二端和所述第三电阻的第一端与所述控制模块的第三端电连接，所述第二电阻的第二端和所述第三电阻的第二端接电源负极，所述红外接收二极管的阴极与所述控制模块的第四端电连接。

10、进一步的，所述控制模块包括选频放大模块、整形模块、判断输出模块；

11、所述选频放大模块的正极连接所述控制模块的第四端，所述选频放大模块的负极连接所述控制模块的第三端，所述选频放大模块用于接收所述检测信号并对所述检测信号中的红外波段信号进行选频放大；

12、所述整形模块的输入端与所述选频放大模块的输出端电连接，所述整形比较模块用于对所述检测信号的波形进行整形；

13、所述判断输出模块的输入端与所述整形模块的输出端电连接，所述判断输出模块用于根据所述检测信号判断所述待检测物体的检出距离。

14、进一步的，所述判断输出模块还用于对所述检测信号的频率和幅值进行标定，以根据所述检测信号判断所述待检测物体的检出距离。

15、进一步的，所述系统还包括电源，所述电源与所述控制模块的电源输入端电连接；

16、所述控制模块还包括脉冲信号转换模块，所述脉冲信号转换模块的输入端与所述控制模块的电源输入端连接，所述脉冲信号转换模块的正极输出端与所述控制模块的第一端电连接，所述脉冲信号转换模块的负极输出端与所述控制模块的第二端电连接，所述脉冲信号转换模块用于将所述电源输入的电流转化为所述脉冲信号输出给所述红外发射模块。

17、可选的，所述的近红外感应系统还包括第三电容，所述第三电容并联于所述电源与所述电源输入端之间，所述第三电容用于对所述电源输出的电流进行滤波。

18、可选的，所述脉冲信号的占空比小于5‰。

19、可选的，所述控制模块还包括uart接口，所述uart接口用于连接上位机。

20、第二方面，本发明实施例还提供了一种近红外感应方法，应用于上述的近红外感应系统，包括：

21、在第一工作阶段，红外发射模块进行充电后进入低功耗状态；

22、在第二工作阶段，通过红外发射模块向待检测物体发射瞬时爆闪的红外光线；

23、通过红外检测模块接收所述待检测物体反射的光信号，并将所述光信号转化为检测信号后进行滤波；

24、通过控制模块将接收所述检测信号，根据所述检测信号判断所述待检测物体的检出距离。

25、本发明通过一种近红外感应系统，包括红外发射模块、红外检测模块和控制模块，通过红外发射模块与控制模块连接，红外发射模块在第一工作阶段进行充电后进入低功耗状态，在第二工作阶段根据控制模块发出的脉冲信号向待检测区域发出红外光线；通过红外检测模块获取待检测区域中待检测物体的检测信号，通过控制模块根据检测信号判断待检测物体的检出距离。以使红外发射模块在第二工作阶段能够通过短时间脉冲触发发出瞬时爆闪的红外光线，实现近红外感应系统在强光下检测，扩大检测范围，根据控制模块发出的脉冲信号控制近红外感应系统在第二工作阶段开启，从而降低系统平均功耗，也通过只对短时间脉冲触发窗口期进行检测，大概率过滤了检测过程中因环境光线或其他红外信号造成的干扰。

技术特征：

1.一种近红外感应系统，其特征在于，包括红外发射模块、红外检测模块和控制模块；

2.根据权利要求1所述的近红外感应系统，其特征在于，所述红外发射模块包括红外发射二极管、第一电阻和第一电容；

3.根据权利要求1所述的近红外感应系统，其特征在于，所述红外检测模块包括红外接收二极管、第二电容、第二电阻和第三电阻；

4.根据权利要求1所述的近红外感应系统，其特征在于，所述控制模块包括选频放大模块、整形模块和判断输出模块；

5.根据权利要求4所述的近红外感应系统，其特征在于，所述判断输出模块还用于对所述检测信号的频率和幅值进行标定，以根据所述检测信号判断所述待检测物体的检出距离。

6.根据权利要求1所述的近红外感应系统，其特征在于，所述系统还包括电源，所述电源与所述控制模块的电源输入端电连接；

7.根据权利要求6所述的近红外感应系统，其特征在于，还包括第三电容，所述第三电容并联于所述电源与所述电源输入端之间，所述第三电容用于对所述电源输出的电流进行滤波。

8.根据权利要求1所述的近红外感应系统，其特征在于，所述脉冲信号的占空比小于5‰。

9.根据权利要求1所述的近红外感应系统，其特征在于，所述控制模块还包括uart接口，所述uart接口用于连接上位机。

10.一种近红外感应方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的近红外感应系统，包括：

技术总结
本发明公开了一种近红外感应系统及方法。该系统包括红外发射模块、红外检测模块和控制模块；红外发射模块用于在第一工作阶段进行充电后进入低功耗状态，并在第二工作阶段根据控制模块发出的脉冲信号向待检测区域发出红外光线；红外检测模块用于获取待检测区域中待检测物体的检测信号，并将检测信号发送至控制模块；控制模块用于根据检测信号判断待检测物体的检出距离。使红外发射模块在第二工作阶段通过短时间脉冲触发能够发出瞬时爆闪的红外光线，实现近红外感应系统能够在强光下检测，扩大检测范围，根据脉冲信号控制近红外感应系统在第二工作阶段开启，从而降低系统平均功耗，也通过只对短时间脉冲触发窗口期进行检测，大概率过滤了检测过程中因环境光线或其他红外信号造成的干扰。

技术研发人员：叶鹏,郑国恩
受保护的技术使用者：艾礼富电子（深圳）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16