专利名称：适用于卫浴领域的红外探测系统的制作方法
适用于卫浴领域的红外探测系统
技术领域：
本发明涉及红外探测领域，特别是涉及一种集成度高、功耗小的可适用于卫浴领域的红外探测系统。
背景技术：
目前，市场上很多主动式红外探测设备被用于卫浴领域，譬如红外感应式洗手龙头、红外感应式烘干机、红外感应式小便池等等。以一种现有的红外感应式洗手龙头为例， 其内部设置了一个主动式红外探测设备，可以探测到预定区域是否有人手，然后在探测到有人手存在时，自动开启阀门出水。其中主动式红外探测设备是一种通过主动发出红外线， 然后接收物体反射回的红外线进行探测的红外探测设备。传统主动式红外探测设备的缺点是抗干扰能力很弱，在探测或者工作环境变化的情况下，比如探测环境受光照影响、工作环境不同温度差异等，都会引起所述主动式红外探测设备探测能力大大下降的情况，因为此时所述主动式红外探测设备接收到的红外线不仅包含主动发出的红外线，还包括外界的红外线。对于传统的主动式红外探测设备，现有一种方案是对其发射的红外线进行调制处理，然后再将反射回的红外线进行解调。这样就可以大大加强所述主动式红外探测设备的抗干扰能力。对所述红外线进行调制解调的过程，也可以理解为将某种基准信号加载在所述红外线上传播，以利用所述基准信号识别所述红外线的过程，采用这种方案可以排除掉外界红外线对主动式红外探测设备的干扰。但是这种方案需要相应的编码解码装置来生成所述基准信号和识别所述基准信号。而现有技术中的编码解码装置都较为复杂，而且存在功耗较大的缺点，不适合卫浴系统这类型长期不间断探测的应用环境。另一方面，现有的主动式红外探测设备通常包括多个分离元件，譬如包括音频解码系统、运算放大器系统、MCU和功率管等等。最终的产品体积比较大，集成度不高，对于一些卫浴系统的应用环境狭小或者对集成度要求较高的场合不具备良好的适用性。特别是由于卫浴系统的应用场合和装置各种各样，当每次应用环境发生改变时，都得重新设计部署所述主动式红外探测设备，比较繁琐。因此有必要提出一种新的技术方案来解决上述问题。
发明内容本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。本发明的目的在于提供一种适用于卫浴领域的红外探测系统，其具有抗干扰能力强、结构简单、成本低廉和功耗较小的特点。为了实现本发明的目的，本发明提供一种适用于卫浴领域的红外探测系统，其包括信号产生�？椋换夹藕牛龌夹藕鸥粼ざǹ障惺背ぐざüぷ魇背さ墓潭ㄕ伎毡鹊穆龀逍藕牛缓焱夥⑸淠？椋盟龌夹藕偶だ焱夥⒐舛芊⒊龊焱庀撸� 红外接收模块，利用红外接收二极管接收红外线以获得目标信号；接收放大�？椋糯笏瞿勘晷藕牛恍藕攀侗鹉？椋扛粼ざǹ障惺背げ裳桓鲈ざüぷ魇背つ诘乃瞿勘晷藕乓曰竦靡幌盗胁裳悖冉纤霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹担彼霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹迪嗤痹蚧�1，否则基数减1或不对基数进行处理；然后判断所述基数是否超过预定阈值，当所述基数达到预定阈值时，输出代表判定探测到物体的判断结果，当未达到预定阈值时，输出代表未探测到物体的判断结果；驱动�？椋菟雠卸辖峁偷鼻安Ｊ绞涑龆杂Φ那藕牛还δ苎≡衲？椋萦没瓒ㄑ≡袢舾芍帜Ｊ街械囊恢肿魑銮藕诺牡鼻安Ｊ�。进一步的，所述信号产生�？榘龀逍藕派赡？楹突夹藕派赡？椋龀逍藕派赡？椋梢还潭ㄕ伎毡鹊穆龀逍藕牛缓突夹藕派赡？椋粼ざǹ障惺背げ裳ざüぷ魇背さ乃雎龀逍藕乓陨苫夹藕�。更进一步的，所述基准信号生成�？榘ǚ讲ㄐ藕派傻ピ突夹藕派傻ピ龇讲ㄐ藕派傻ピ咂档乃雎龀逍藕欧制滴推档姆讲ㄐ藕牛缓退龌夹藕派傻ピ粼ざǹ障惺背げ裳ざüぷ魇背さ乃龇讲ㄐ藕乓陨苫夹藕�。进一步的，所述信号产生�？榛拱ú裳藕派赡？椋霾裳藕派赡？樯刹裳藕牛霾裳藕拍诎ㄕ龀澹宜霾裳藕拍诘恼龀宥杂τ谒龌夹藕拍诘恼龀搴�/或负脉冲，所述采样信号内的正脉冲长度小于或等于基准信号内的正脉冲和/或负脉冲长度。更进一步的，所述信号产生�？榛拱ㄅ卸闲藕派赡？椋雠卸闲藕派赡？樯膳卸闲藕牛雠卸闲藕拍诎ㄕ龀澹雠卸闲藕拍诘恼龀宥杂κ笨涛狝+T， 所述A为每个预定工作时长的末时刻，所述T为大于或等于一个工作周期且小于或等于预定空闲时长的长度。更进一步的，所述信号识别模块包括信号采样�？�、计数检相解码模块和解码判断�？椋藕挪裳？椋莶裳藕挪裳瞿勘晷藕诺玫讲裳悖霾裳惆凑詹裳承蛞来伟ㄆ媸裳愫团际裳悖患剖煜嘟饴肽？椋冉纤霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹担彼霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹迪嗤痹蚧�1，否则基数减1或不对基数进行处理；和解码判断�？椋卸纤龌欠翊锏皆ざㄣ兄担绻锏皆ざǚе担蚺卸ㄌ讲獾轿锾澹蝗绻创锏皆ざǚе担蚺卸ㄎ刺讲獾轿锾�。进一步的，所述信号采样模块根据采样信号采样所述目标信号以得到采样点包括在所述采样信号为正脉冲时，则采样所述目标信号以得到采样点。进一步的，所述解码判断�？樵谒雠卸闲藕耪龀宓氖笨碳扑闼龌拇笮。绻龌鲈ざㄣ兄翟蚺卸ㄋ瞿勘晷藕欧匣夹藕诺奶卣鳎裨蛩瞿勘晷藕挪环匣夹藕诺奶卣鳎患剖煜嘟饴肽？樵谂卸闲藕排卸虾蠼渲械幕指吹匠跏贾到徊降模龊焱夥⑸淠？榱雍焱夥⒐舛芎退龊焱饨邮漳？榱雍焱饨邮斩埽龊焱夥⒐舛芎秃焱饨邮斩馨凑蘸焱夥瓷涞姆轿话仓茫龊焱馓讲庀低惩被拱ㄓ糜诔逅乃芗涞绱欧Щ蛘哂糜诖捣绲牡缍� 所述电磁阀或者电动机接收所述驱动信号而启动或者运行。
进一步的，所述产生模式包括第一产生模式，当连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续一定时间的驱动信号；第二产生模式，当若连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续的驱动信号，并在所述判断结果变为代表未探测到物体时，中断所述驱动信号；第三产生模式，若连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续一定时间的驱动信号，并在所述判断结果变为代表未探测到物体时， 再产生一个持续一定时间的驱动信号。与现有技术相比，本发明提供的红外探测系统比较采样后的目标信号和标准信号对应位置的值更新基数，从而判定是否探测到物体，实现简单，且具有构造简单、成本低廉的优点，同时由于所述正脉冲在基准信号内所占有的时间较少，当使用所述基准信号来激励发射红外线时，可以节省很多能量，所述本发明同时具有功耗较小的特点。而且当所述预定工作时长内包含很多个周期的脉冲信号时，具有良好的抗干扰能力。此外，所述驱动�？榭梢栽は壬瓒ǘ嘀智藕诺牟Ｊ剑捎没Ю囱≡窬咛宓那藕诺牟Ｊ剑迪至� “一次生产，多场合应用”的特点。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中图1为本发明中红外探测系统在一个实施例中的结构方框图；图2为本发明中的信号产生�？樵谝桓鍪凳├械慕峁狗娇蛲迹煌�3A-图3D分别为本发明的一个实施例中的脉冲信号、基准信号、另一种基准信号和普通的目标信号；图4为本发明的一个实施例中的基准信号、目标信号、高频信号、采样信号和判断信号的波形示意图；图5为本发明的一个实施例中的基准信号生成模块的结构方框图；图6为本发明的一个实施例中的信号识别�？榈慕峁狗娇蛲迹煌�7为本发明的一个实施例中的基准信号和目标信号的波形示意图；图8为本发明的一个实施例中的红外探测系统的结构示意图。
具体实施方式本发明的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来直接或间接地模拟本发明技术方案的运作。为透彻的理解本发明，在接下来的描述中陈述了很多特定细节。而在没有这些特定细节时，本发明则可能仍可实现。所属领域内的技术人员使用此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。换句话说，为避免混淆本发明的目的，由于熟知的方法和程序已经容易理解，因此它们并未被详细描述。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的�？樗承虿⒎枪潭ǖ闹复魏翁囟ㄋ承颍膊还钩啥员痉⒚鞯南拗�。本发明提供一种适用于卫浴领域的红外探测系统，其通过判定在有效区域内是否存在物体，并判定物体存在时间的长短选择不同的驱动模式。请参考图1，其示出了本发明中红外探测系统100在一个实施例中的结构方框图。 所述红外探测系统100包括信号产生�？�110、红外发射模块120、红外接收�？�130、接收放大�？�140、信号识别模块150、驱动模块160和功能选择�？�170。所述信号产生�？�110产生用于调制红外线的基准信号，所述基准信号隔预定空闲时长包含预定工作时长的固定占空比的脉冲信号。也即所述基准信号内包含若干段空闲信号和工作信号，所述空闲信号和工作信号互相隔开，所述工作信号内包括若干个周期的脉冲信号，一个周期的脉冲信号内包括正脉冲和负脉冲。在一个实施例中，所述基准信号可以参考图:3B中所示的基准信号，所述基准信号每隔IOOms的预定空闲时长包含30ms的预定工作时长的方波信号，所述方波信号的周期为10ms。所述红外发射�？�120利用所述基准信号激励红外发光二极管发出红外线。所述红外探测系统100外部通常包含有信号输出端子(也称引脚)，通过所述信号输出端子连接红外发光二极管后，利用所述信号输出端子输出所述基准信号以激励所述红外发光二极管发出包含所述基准信号信息的红外线。具体的，所述信号输出端子还通过可调电阻来连接红外发光二极管(未具体示出)。所述红外接收�？�130利用红外接收二极管接收红外线以获得目标信号。所述红外接收二极管与所述红外发光二极管通常为红外对管，在安装设置时通常也并列排布，以便易于接收到物体反射回的红外线信号。所述红外探测系统100外部通常还包含有信号输入端子，所述红外接收二极管通常通过电阻与所述信号输入端子相连(未具体示出)。此时，所述红外接收模块130即可利用红外接收二极管接收红外线以获得目标信号。所述接收放大�？�140放大所述目标信号。所述接收放大�？�140可以为场效应管、运算放大器或者多级放大电路中的一种。用于将所述目标信号放大输出后传输给所述信号识别�？�150，由于信号放大技术为本领域技术人员所熟知的内容，可以若干不同的实现方式，在此不再累述。通常情况下，当所述基准信号被用于主动式红外探测装置中调制红外线时，所述红外线被物体反射、接收回主动式红外探测装置并放大后，由于会发生一定的衰减、移相和被干扰，譬如电路器件的干扰因素，具体的接收到的目标信号可能如图3中所示信号D，这里假设所述基准信号采用的是图3中所示的信号A，并且为了图示方便，所述预定工作时长内的正脉冲只有3个，但在具体的实施例中，一个预定工作时长内的正脉冲通常有几十个、 几百个之多。为了计数检相解码方法能够尽可能精确地采样，所述计数检相编码方法还包括生成采样信号。所述采样信号可以帮助计数检相解码装置从目标信号中提取尽量有效的采样点而减少衰减和干扰对采样结果的影响。所述信号识别�？�150每隔预定空闲时长采样一个预定工作时长内的所述目标信号以获得一系列采样点，比较所述采样点的值与基准信号对应位置的值，当所述采样点的值，当所述采样点的值与基准信号对应位置的值相同时则基数加1，否则不对基数进行处理；然后判断所述基数是否超过预定阈值，当所述基数超过预定阈值时，判定探测到物体并输出判断结果。由于比较所述采样点和值与基准信号对应位置的值来更新基数，如果所述目标信号为所述基准信号的反射信号，即所述基准信号在遇到物体后返回形成目标信号，比较对所述目标信号进行采样的点和所述基准信号对应位置的值应当是相等的，经过若干个周期的累计，所述基数不断的加1，当所述基数超过预定阈值时，即可判定所述红外探测系统 100探测到了物体。所述驱动�？�160根据判断结果产生驱动信号。所述驱动模块160预先设定若干种驱动信号的产生模式。比如，第一产生模式，其当连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续一定时间的驱动信号。在一个实施例中，对应于洗手龙头的驱动信号产生模式，在连续5次判断结果为检测到物体时发出驱动水龙头处电机阀的驱动信号，所述驱动信号持续 3秒。再比如，第二产生模式，其当连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续的驱动信号，并在所述判断结果变为代表未探测到物体时，中断所述驱动信号。在一个实施例中，对应于烘干机的驱动信号产生模式，在连续6次判断结果为检测到物体时发出驱动暖风机的驱动信号，并在判断结果为未检测到物体时停止发出所述驱动信号。再比如，第三产生模式，其当连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续一定时间的驱动信号，并在所述判断结果变为代表未探测到物体时，再产生一个持续一定时间的驱动信号。在一个实施例中，对应于男士小便池的驱动信号，在判断结果为检测到物体时发出驱动水龙头处电机阀的驱动信号，所述驱动信号持续1秒，然后在判断结果转变为未检测到物体时再次发出驱动信号，所述驱动信号的持续时间根据前次驱动信号至判断结果转变为未检测到物体时持续的时间长短而相应变长或变短(也即根据用户的小便时间长短而相应变长或变短)。显然所述驱动信号的产生模式可以为多种多样，根据具体的应用环境，可以预先设定多种产生模式。所述功能选择�？�170根据用户设定而选择所述驱动信号的产生模式。由于初次安装使用时，所述红外探测系统100的用途已经确定，譬如用在洗手池，则可以设定所述驱动�？�160具体采用何种驱动信号产生模式来产生驱动信号。在具体的实施例中，由于所述红外探测系统100为一整块系统，可以通过外部的若干引脚来设定所述驱动信号的产生模式，比如有两个引脚可以用于设定所述驱动信号的产生模式，在所述两个引脚分别接收到(高电平、低电平)信号时，所述驱动�？�160的驱动信号产生模式为对应于小便池的驱动信号产生模式；在所述两个引脚分别接收到(高电平、高电平)信号时，所述驱动�？� 160的驱动信号产生模式为对应于洗手池的驱动信号产生模式。应当认识到，一方面，所述红外探测系统100产生的基准信号并不是连续的信号， 而是间歇性的信号，由于主动式红外探测装置中的功耗主要是发射红外线造成的，反而系统的功耗相对而言非常小。每当基准信号为正脉冲时将发射较强的红外线会造成较大的功耗，如果所述基准信号内的正脉冲较少，那么就会减少功耗，所以采用间隔一段空闲时长发射一段脉冲信号的方式可以获得较低的功耗。但是所述基准信号内的空闲时长也不适宜太长，以免单位时间内发射的红外线太少，而导致应用所述红外探测系统的主动式红外探测装置的反应速度给用户“迟钝”的感觉，通常所述空闲时长可以取100ms-300ms，当然不同的实施例中所述预定空闲时长可以是其他值。另一方面，在实际应用中，所述一个预定工作时长内包括的若干个周期的脉冲信号是指几十个或者几百个，以使基数能够积累到足够大的值为准，图示中一段脉冲信号内只包含三个或者几个脉冲只是为了便于画图和便于理解。再一方面，所述红外探测系统100识别目标信号是否是基准信号的反射信号时， 是根据对目标信号进行采样后得到的值与基准信号中对应位置的值的比较进行识别。当然对于包含很多正脉冲和负脉冲的基准信号来讲，并不严格要求每段预定工作时长中正脉冲和负脉冲都是成对出现的，此点不应当成为制约本发明的保护范围的理由。由于一个预定工作时长内包括若干个周期的脉冲信号是指几十个或者几百个，即便目标信号中发生了一定程度的失真和变形，也不会对最终判断结果造成大的影响，故所述红外探测系统100具有非常强的抗干扰能力和防误报能力。同时，由于功能选择模块的存在，所述红外探测系统100可以是实现“一次生产， 多场合应用”的特点。用户只需要购买所述红外探测系统100以后，在初次安装使用时，由用户利用所述功能选择�？�170选择其中的一种产生模式即可。为了便于描述本发明的各个方面，下文将对所述红外探测系统100的各个�？榛蛘咚蹈鞲龇矫娼邢晗傅孛枋�。请参考图2，其示出了本发明中信号产生�？�110在一个实施例中的结构方框图。 所述信号产生�？�110包括脉冲信号生成�？�112、基准信号生成�？�114和采样信号生成�？�116。其中基准信号一是用于激励红外发射，二是用于与信号识别�？�150中采样后的目标信号值的比较，所述采样信号用于帮助所述信号识别�？�150对目标信号进行采样。所述脉冲信号生成�？�112生成一固定占空比的脉冲信号。在优选的实施例中， 所述固定占空比的脉冲信号可以为方波信号。所述方波的产生有很多种方法，比如可以利用一电压比较器将正弦波变为方波，又或在一有源晶振内部加入整形电路以输出方波，还可以利用环路振荡器产生等等。在具体的实施例中，所述脉冲信号生成�？�112可以是环路振荡器直接产生的是高频信号，所述高频信号的波形可以参考图4中波形C所示。当然， 现有技术中用于产生固定占空比的脉冲信号的方法都可以采用，本文中为了便于描述，选用方波作为优选实施例来描述本发明，采用其他固定占空比的脉冲信号的实施例是本领域技术人员易于思及的。所述方波的波形示意图可以参考图3A所示。 所述基准信号生成�？�114包括方波信号生成单元502和基准信号生成单元504。 所述方波信号生成单元502用于将所述高频信号分频而产生方波信号，所述基准信号生成单元504隔预定空闲时长采样预定工作时长的所述方波信号以生成基准信号。也即所述基准信号内包含若干段空闲信号和工作信号，所述空闲信号和工作信号互相隔开，所述工作信号内包括若干个周期的脉冲信号，一个周期的脉冲信号内包括正脉冲和负脉冲。应当认识到，所述基准信号的具体形式可以自由设定，也就是说，所述基准信号中间隔的每个预定空闲时长可以为等长或不等长的时间长度，间隔的每个预定工作时长也可以为等长或不等长的时间长度，但是在优选地实施例中，所述预定空闲时长大于等于所述预定工作时长。譬如，在一个实施例中，所述脉冲信号生成�？�112生成的是周期恒定为IOms的方波，所述基准信号生成�？�114每隔IOOms的空闲时长采样30ms的工作时长的方波信号以生成基准信号，如图:3B所示。在另一个实施例中，所述脉冲信号生成�？�112生成的是周期恒定为8ms的方波，所述基准信号生成�？�114隔IOOms的空闲时长采样40ms的工作时长的方波信号后，隔200ms的空闲时长再采样的工作时长的方波信号；然后又隔IOOms的空闲时长采样40ms的工作时长的方波信号后，隔200ms的空闲时长再采样的工作时长的方波信号以形成基准信号，如图3C所示。所述基准信号被产生后用于主动式红外探测装置中调制红外线，所述红外线被物体反射并接收回主动式红外探测装置后，将会发生一定的衰减、移相和被干扰，譬如电路器件的干扰因素，具体的接收到的目标信号可能如图4中所示信号B，(此处假设所述基准信号采用的是图4中所示信号A，图4中所述信号A为图;3B所示基准信号的一个预定工作时长内的波形示意)。为了能够尽可能精确地采样所述目标信号。所述采样信号生成�？�116用于生成采样信号，所述采样信号可以帮助所述信号识别�？�150从目标信号中提取尽量有效的采样点而减少衰减和干扰对采样结果的影响。在一个实施例中，所述采样信号生成�？�116 根据所述高频信号生成采样信号，所述采样信号内的正脉冲对应于所述基准信号内的正脉冲和/或负脉冲。由于所述高频信号的周期为所述方波信号的周期的二分之一、四分之一、 八分之一或者十六分之一等，故所述采样信号的正脉冲长度也为所述基准信号内的正脉冲长度的二分之一、四分之一、八分之一或者十六分之一等。比如在一个实施例中，所述脉冲信号是所述脉冲信号生成�？�112生成的方波信号，所述高频信号的频率为方波信号的频率的八分之一，如图4中所示信号C，而所述采样信号根据所述高频信号生成，所述采样信号中的每个正脉冲都与所述基准信号中的正脉冲和负脉冲对应，如图4中所示信号D。通常为了实现基准信号和目标信号之间对比，所述信号产生�？�110还可以包含一个产生判断信号的判断信号生成�？�118，如图4所示信号E，所述判断信号的每个正脉冲都与预定工作时长的末时刻对应，可以略微靠后但是应当在下一次预定工作时长来临以前，比如所述判断信号的时刻属于区间(A，A+T)，所述A为每个预定工作时长的末时刻，所述T为大于或等于一个工作周期且小于或等于预定空闲时长的长度。请继续参考图6，其示出了本发明的一个实施例中的信号识别�？�150的结构方框图。所述信号识别�？�150包括信号采样�？�152、计数检相解码�？镮M和解码判断�？� 156。所述信号采样�？�152根据采样信号采样所述目标信号以得到采样点，具体地， 所述信号采样模块152在所述采样信号为正脉冲时，采样所述目标信号以获得一系列的采样点，所述采样点按照采样顺序依次包括奇数采样点和偶数采样点。由于所述采样信号内包括正脉冲，且所述采样信号内的正脉冲对应于所述基准信号内的正脉冲和/或负脉冲。 此时得到的一系列的采样点中，奇数采样点恰好对应于基准信号内的正脉冲，而偶数采样点恰好对应于基准信号内的负脉冲。所述计数检相解码�？�154比较所述采样点的值与基准信号对应位置的值，当所述采样点的值与基准信号对应位置的值相同时则基数加1，否则基数减1。在实际应用中，由于基准信号是已知的，所以基准信号上的任意点的值都是可以确定下来的，其可以预先根据采样点对应的时刻获取的点的值。当然，利用采样信号同时对基准信号和目标信号进行采样也是可以的，与上述方法不同的是，对基准信号的对应位置进行实时采样以得到采样位置的值。实际上，上述基准信号对应位置的值也是预先通过所述采样信号得到的，在应用中可以直接与对目标信号采样的值进行比较。通常情况下，为了避免基数减为负数，所述基数一般设置成大于或等于0的数。随后比较所述采样点的值和基准信号对应位置的值，当所述采样点的值与基准信号对应位置的值不同且基数为0时则不进行对基数的处理，而当所述采样点的值与基准信号对应位置的值不同时且基数不为0时则基数减1，否则基数加1。在一个实施例中，请参阅图7所示，图7为本发明中目标信号与基准信号的对比图。其中A为基准信号，将所述基准信号的正脉冲记为1，负脉冲记为0，则得到的一系列值为10101010101010101010，这里的信号B和信号C为目标信号。令基数的初始值为0，均选用目标信号的每个脉冲的后四分之一处的位置为采样点。根据上述计数检相算法首先比较基准信号A和目标信号B，首先，采样信号在目标信号B的第一个脉冲的后四分之一处的值为1，基准信号A在对应的第一个脉冲的后四分之一处的值也为1，则基数加1，继续比较后续的一采样点的值，基准信号A的第二个值和目标信号B第二个采样点的均为0，则基数加 1。依次类推，当完成图中所有采样点的值的对比情况后，基数为18，其中采样点的值和基准信号A中对应位置的值相同的情况共有19次，不同的1次，所以最后得到的基数为18。 比较目标信号C各个采样点的值和基准信号A中对应位置的值，得到的相同的情况共有14 次，而存在6次不同的情况，按照上述计数检相更新基数的规则最后得到的基数大小为8。当然，所述基数也可以不初始化为0，如可以初始化为N，其中N > 0，当目标信号符合基准信号的特征时，若该段时间内的采样点总数为400，则最后基数趋向于400+N;若目标信号不符合基准信号的特征时，当基数减到N时，就不再进行减1的处理，这样最后基数一般会趋向于N，当然也可以在基数减到0时不再进行减1的处理。所述解码判断�？�156判断所述基数是否达到预定阈值，如果达到预定阀值，则判定所述目标信号符合基准信号的特征；如果未达到预定阀值，则判定所述目标信号不符合基准信号的特征。理论上来讲，若目标信号符合基准信号的特征，则表明两组信号中的正脉冲和/ 或负脉冲的顺序和个数应很近似。所以，当该段时间内的脉冲的个数为400个时，不妨设所述阈值为240或260等，这样只要最后基数大于所述阈值，则表示所述接收到的脉冲信号与发送的脉冲信号为同一个脉冲信号。当然若目标信号根本不符合基准信号的特征，则表明两组信号中的正脉冲和负脉冲的顺序和个数差别很大，即相同时刻脉冲的高低电平很多时候是不同的，所以其最后基数可能趋向于0或者为负数。为了避免负数对其基数范围的要求限定，一般要避免产生基数为负数的情况。因此在一个实施例中，在基数减为0的时候， 为了防止出现负数的情况，如果此时采样的目标脉冲和基准脉冲对应位置的值不同，则基数不进行处理，当采样的目标脉冲和基准脉冲对应位置的值相同时则基数加1，当再产生不同的值时基数减1，这样最后两组不同脉冲信号的比较产生的基数值趋向于0。在一个实施例中，同样引用图7所示，根据需要比较的脉冲的个数可将其预定阈值设置为15，由上可知，比较目标信号B采样后得到的值与基准信号A对应位置的值后得到的基数为18，其大于预定阈值15，则表明所述目标信号B符合基准信号A的特征；而比较目标信号C采样后得到的值与基准信号A对应位置的值后得到的基数为8，其小于预定阈值 15，则表明所述目标信号B不符合基准信号A的特征。
在实际应用中，在对采样得到的目标信号和基准信号进行比较时，可以将对应目标信号和基准信号的预定工作时长内的所有脉冲比较完成后再进行基数与预定阈值大小的判断，也可以是在采样的过程中实时比较基数与预定阈值大小。如当采样的目标信号的采样点为400个时，预定阈值为360，而当比较到第370个采样点时产生的基数为360时，则不再进行对后面30个脉冲进行采样比较，从而可以节省时间，减少功耗。更具体来讲，将对应目标信号和基准信号中所有脉冲比较完成后在进行基数与预定阈值大小的判断时，可以利用判断信号来判定该预定工作时长结束，此时意味着可以对得到的基数与预定阈值大小进行比较了。根据上述得到的采样信号生成判断信号，所述判断信号内包括正脉冲，所述判断信号内的正脉冲对应时刻为A+T，所述A为每个预定工作时长的末时刻，所述T为大于或等于一个工作周期且小于或等于预定空闲时长的长度。即在每个工作时长结束后一个周期的那一刻产生一个正脉冲的判断信号，参见图3中的判断信号，如果接收到判断信号，则立即对基数和预定阈值进行比较。显然，当T为大于一个工作周期且小于或等于预定空闲时长的长度时，则在每个工作时长结束后的一个周期的那一时刻之后至下一个工作时长开始之前的期间内均可以产生判断信号，如可以在预定工作时长结束时或预定工作时长结束的第 2,3,4或5等其他的周期对应的时刻产生判断信号的正脉冲。而如果对基数和预定阈值进行实时比较时，则可以不需要利用判断信号，而对每产生一个基数，就将该基数与预定阈值进行比较以判断目标信号是否符合基准信号的特征。需要指出的一点是上述在采样的过程中实时比较基数与预定阈值大小的情况， 因为其预定阈值会根据目标信号或基准信号的脉冲总数来设定，所以这种方式比较的结果不会影响到其精确度。通常，在利用判断信号进行判断时，会在判断信号判断完之后将基数恢复为初始值；而在实时比较的情况下，当判断出基数大于预定阈值时，则将计算恢复为初始值，否则直至该工作时长结束后将基数恢复为初始值。在具体的实施例中，所述红外探测系统100可以通过普通的四节AAA干电池供电， 而能够持续使用两年之久，当然也可以选择将居民用电变压转换为直流电源供电。同时，所述红外探测系统100将大部分部件都集成与一块系统之内，集成度较高导致安装使用非常简单，并且占用空间较小，在诸如红外感应小便池之类的应用环境狭小的场合中，能够取得良好的效果。请参考图8，其示出了本发明的一个实施例中的红外探测系统100的结构示意图。 所述红外探测系统100包括一块系统和系统外部的10个端子(或称引脚):al端子、a2端子、a3端子、a4端子、bl端子、b2端子、b3端子、b4端子、VCC端子和GND端子。所述al端子和a2端子为信号输出端子，可以通过可控电阻与红外发光二极管相连；所述bl端子为信号输入端子，可以通过可控电阻与红外接收二极管相连；所述b3端子和b4端子为驱动信号输出端子，可以连接电机阀、或者烘干机之类的卫浴装置；所述a2端子和a3端子为功能选择端子，在接收到(高电平、低电平)、(低电平、低电平)、(高电平、 高电平)或(低电平、高电平)后选择不同的驱动信号产生模式；所述a4端子可以连接指示灯。所述红外探测系统100可以内置四种不同的驱动信号产生模式。显然，所述红外探测系统100集成度较高，只需要结合红外对管、很少几个电阻或者电容等器件就可以安装实施，并且根据具体的实施环境来选择不同的功能，具有非�：玫囊子眯院褪视眯浴Ｔ诰咛宓氖凳├校龊焱馓讲庀低�100同时还可以包括用于冲水的水管间电磁阀或者用于吹风的电动机，所述电磁阀或者电动机接收所述驱动信号而开启或者运行。 其中红外对管可以按照红外反射或者红外对射的方位安置，显然采用红外对射安装时，判断策略正好相反，本文不再累述。上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式
。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式
所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。 相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于所述具体实施方式
。
权利要求
1.一种适用于卫浴领域的红外探测系统，其特征在于，其包括信号产生�？椋换夹藕牛龌夹藕鸥粼ざǹ障惺背ぐざüぷ魇背さ墓潭ㄕ伎毡鹊穆龀逍藕牛缓焱夥⑸淠？椋盟龌夹藕偶だ焱夥⒐舛芊⒊龊焱庀撸� 红外接收�？椋煤焱饨邮斩芙邮蘸焱庀咭曰竦媚勘晷藕牛� 接收放大�？椋糯笏瞿勘晷藕牛恍藕攀侗鹉？椋扛粼ざǹ障惺背げ裳桓鲈ざüぷ魇背つ诘乃瞿勘晷藕乓曰竦靡幌盗胁裳悖冉纤霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹担彼霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹迪嗤痹蚧�1，否则基数减1或不对基数进行处理；然后判断所述基数是否达到预定阈值，当所述基数达到预定阈值时，输出代表判定探测到物体的判断结果，当未达到预定阈值时，输出代表未探测到物体的判断结果；驱动模块，根据所述判断结果和当前产生模式输出对应的驱动信号；和功能选择�？椋萦没瓒ㄑ≡袢舾芍帜Ｊ街械囊恢肿魑銮藕诺牡鼻安Ｊ�。
2.根据权利要求1所述的红外探测系统，其特征在于所述信号产生�？榘龀逍藕派赡？楹突夹藕派赡？椋龀逍藕派赡？椋梢还潭ㄕ伎毡鹊穆龀逍藕牛缓突夹藕派赡？椋粼ざǹ障惺背げ裳ざüぷ魇背さ乃雎龀逍藕乓陨苫夹藕�。
3.根据权利要求2所述的红外探测系统，其特征在于所述基准信号生成�？榘ǚ讲ㄐ藕派傻ピ突夹藕派傻ピ龇讲ㄐ藕派傻ピ咂档乃雎龀逍藕欧制滴推档姆讲ㄐ藕牛缓退龌夹藕派傻ピ粼ざǹ障惺背げ裳ざüぷ魇背さ乃龇讲ㄐ藕乓陨苫夹藕�。
4.根据权利要求2所述的红外探测系统，其特征在于所述信号产生�？榛拱ú裳藕派赡？椋霾裳藕派赡？樯刹裳藕牛霾裳藕拍诎ㄕ龀澹宜霾裳藕拍诘恼龀宥杂τ谒龌夹藕拍诘恼龀搴�/或负脉冲，所述采样信号内的正脉冲长度小于或等于基准信号内的正脉冲和/或负脉冲长度。
5.根据权利要求4所述的红外探测系统，其特征在于所述信号产生�？榛拱ㄅ卸闲藕派赡？椋雠卸闲藕派赡？樯膳卸闲藕牛雠卸闲藕拍诎ㄕ龀澹雠卸闲藕拍诘恼龀宥杂κ笨涛狝+T，所述A为每个预定工作时长的末时刻，所述T为大于或等于一个工作周期且小于或等于预定空闲时长的长度。
6.根据权利要求1至5的任一项所述的红外探测系统，其特征在于所述信号识别�？榘ㄐ藕挪裳？�、计数检相解码�？楹徒饴肱卸夏？椋藕挪裳？椋莶裳藕挪裳瞿勘晷藕诺玫讲裳悖霾裳惆凑詹裳承蛞来伟ㄆ媸裳愫团际裳悖患剖煜嘟饴肽？椋冉纤霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹担彼霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹迪嗤痹蚧�1，否则基数减1或不对基数进行处理；和解码判断模块，判断所述基数是否达到预定阈值，如果达到预定阀值，则判定探测到物体；如果未达到预定阀值，则判定未探测到物体。
7.根据权利要求6所述的红外探测系统，其特征在于所述信号采样�？楦莶裳藕挪裳瞿勘晷藕乓缘玫讲裳惆ㄔ谒霾裳藕盼龀迨保虿裳瞿勘晷藕乓缘玫讲裳�。
8.根据权利要求6所述的红外探测系统，其特征在于所述解码判断模块在所述判断信号正脉冲的时刻计算所述基数的大�。绻龌鲈ざㄣ兄翟蚺卸ㄋ瞿勘晷藕欧匣夹藕诺奶卣鳎裨蛩瞿勘晷藕挪环匣夹藕诺奶卣鳎患剖煜嘟饴肽？樵谂卸闲藕排卸虾蠼渲械幕指吹匠跏贾�
9.根据权利要求1所述的红外探测系统，其特征在于所述红外发射�？榱雍焱夥⒐舛芎退龊焱饨邮漳？榱雍焱饨邮斩埽龊焱夥⒐舛芎秃焱饨邮斩馨凑蘸焱夥瓷涞姆轿话仓茫龊焱馓讲庀低惩被拱ㄓ糜诔逅乃芗涞绱欧Щ蛘哂糜诖捣绲牡缍龅绱欧Щ蛘叩缍邮账銮藕哦舳蛘咴诵�。
10.根据权利要求1所述的红外探测系统，其特征在于所述产生模式包括第一产生模式，当连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续一定时间的驱动信号；第二产生模式，当若连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续的驱动信号，并在所述判断结果变为代表未探测到物体时，中断所述驱动信号；和第三产生模式，若连续预定次数的判断结果都代表探测到物体，则产生一个持续一定时间的驱动信号，并在所述判断结果变为代表未探测到物体时，再产生一个持续一定时间的驱动信号。
全文摘要
本发明提供一种适用于卫浴领域的红外探测系统，其包括信号产生模块，产生一基准信号；红外发射模块，利用基准信号激励红外发光二极管发出红外线；红外接收模块，利用红外接收二极管接收红外线以获得目标信号；接收放大�？椋糯笏瞿勘晷藕牛恍藕攀侗鹉？椋竦靡幌盗胁裳悖冉纤霾裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹担辈裳愕闹涤牖夹藕哦杂ξ恢玫闹迪嗤痹蚧�1，否则基数减1或不对基数进行处理；判断所述基数是否达到预定阈值，当基数达到预定阈值时，判定探测到物体并输出判断结果；驱动�？椋は壬瓒ㄈ舾芍智藕诺牟Ｊ剑⒏菟雠卸辖峁涑龆杂Φ那藕牛还δ苎≡衲？椋萆瓒ㄑ≡袼銮藕诺牟？�。
文档编号G01S17/02GK102262229SQ20111009704
公开日2011年11月30日 申请日期2011年4月19日 优先权日2011年4月19日
发明者冯向光, 孙海, 顾奇龙 申请人:无锡辐导微电子有限公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
