一种检测人体的红外探测装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于自动检测领域，特别涉及了一种红外探测装置。
【背景技术】
[0002]红外辐射在自然界中十分普遍，任何物体只要它的温度高于绝对零度，就会向周围的环境空间辐射特定波长的红外线。热释电红外传感器主要是由一种高热电系数的探测元件组成，在温度变化时，它的材料极板间自发极化强度发生一定的改变，从而在它们的两端产生异号的束缚电荷而在每个探测器内装入两个探测元件，并将两个探测元件以反极性串联，由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号，经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
[0003]热释电红外传感器只能进行被动式工作，不能探测静止物体，并且信号幅度小。目前最常用的热释电红外传感器是双元热释电红外传感器，仅当传感器监测范围内温度有变化时，热释电效应才会在两个电极上会产生电荷，在两电极之间产生一微弱电压，当环境温度稳定不变时，传感器无输出，所以无法检测静止人体。
[0004]目前，检测静止的人体的方法基本分为两种，第一种方法是利用相对运动，使传感器与人体产生相对运动。利用相对运动的又分为三种方法，分别是使PIR传感器运动的、使菲涅尔透镜运动的，使PIR传感器与菲涅尔透镜一起运动的。但是利用这种方式的都忽略了传感器运动时，环境中的红外光线也与之形成了运动，热释电传感器即使无人情况下依旧会产生输出，而且传感器工作时几乎都是一直都在进行相对运动，器件损耗大且有噪音。
[0005]第二种方法是利用斩光器原理，通过一个挡板遮挡传感器，使环境的中的红外光线变为脉冲式的红外输入。这种放大需要电机在转动，不仅带来了极大的功耗的浪费，而且电机的转动会产生一定的电磁干扰，不仅有噪音的存在，还可能对系统产生一定的噪声，进而影响系统的功能实现。
【发明内容】
[0006]为了解决上述【背景技术】提出的技术问题，本发明旨在提供一种检测人体的红外探测装置及其控制方法，解决了现有红外检测静止人体所存在的问题。
[0007]为了实现上述技术目的，本发明的技术方案为:
一种检测人体的红外探测装置，包括一个下端开口的不透明外罩，所述外罩安装在检测区域上方，外罩内部由上至下依次设置有固定板和开孔挡板，所述开孔挡板开有一个孔且开孔挡板的上表面设有红外发光管，所述固定板的下表面固定有红外探测器，固定板上还设有控制电路，所述控制电路包括微控制器、信号调理电路和驱动模块，所述微控制器经驱动模块与受控器件连接，微控制器经信号调理电路与红外探测器连接，微控制器连接红外发光管。
[0008]其中，所述红外探测器的前方设有菲涅尔透镜。
[0009]其中，所述信号调理电路包括信号放大器和模数转换器，所述信号放大器的输入端连接红外探测器，信号放大器的输出端连接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端连接微控制器。
[0010]其中，所述控制电路印制在PCB板上。
[0011]其中，所述红外探测器为热释电传感器。
[0012]其中，所述红外发光管经限流电阻与微控制器连接。
[0013]其中，所述受控器件为报警装置、电灯或者自动门的电机。
[0014]本发明还包括基于上述检测人体的红外探测装置的控制方法，包括以下步骤:
(1)通过微控制器预先设定红外发光管点亮与熄灭的时长、判定有人的输出电压值范围值以及延迟时间a ;
(2)微控制器控制红外发光管点亮，进入点亮周期，当红外发光管发光时，红外探测器接收到的信号强度大，红外探测器的输出电压接近极限值，微控制器检测并确认到该极限值时，不产生控制指令，维持当前控制状态，当点亮时间届满，微控制器控制红外发光管熄灭，进入熄灭周期；
(3)红外发光管熄灭后，信号变弱，红外传感器释放自身的微弱电荷，使红外传感器的输出电压下降；
(4)延迟一定时间a后，微控制器检测红外传感器的输出电压，当检测到红外传感器的输出电压位于预设的判定有人的输出电压值范围内时，则判定检测区域有人，微控制器通过驱动模块控制受控器件执行有人时的相应操作；当检测到红外传感器的输出电压低于预设的判定有人的输出电压值范围时，则说明检测区域无人，微控制器通过驱动模块控制受控器件执行无人时的相应的操作；
(5)熄灭时间届满，微控制器再次点亮红外发光管，进入点亮周期，循环执行步骤
(1)- (5)0
[0015]其中，所述红外发光管的点亮和熄灭时长设定为0.1-0.3秒。
[0016]其中，所述延迟时间a设定为30毫秒。
[0017]采用上述技术方案带来的有益效果:
(1)本发明使用被动式热释电传感器检测静止与运动人体，且通过周期性的点亮与熄灭红外发光管，并经过一定的延时，通过电压判定是否达到动作的区间，可以实现对人的任意状态(运动和静止)的检测；
(2 )本发明的结构简单，系统的实现比较容易，相比较电机驱动的结构，大大降低了本身的电磁干扰与功率耗散，符合新型电子产品节能化标准。
【附图说明】
[0018]图1是本发明的结构示意图.图2是本发明的电路组成框图。
[0019]标号说明:1、外罩；2、固定板；3、红外发光管；4、开孔档板；5、红外探测器。
【具体实施方式】
[0020]以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
[0021]如图1所示本发明的结构示意图，一种检测人体的红外探测装置，包括一个下端开口的不透明外罩1，所述外罩安装在检测区域上方，外罩内部由上至下依次设置有固定板2和开孔挡板4，所述开孔挡板4开有一个孔且开孔挡板4的上表面设有红外发光管3，所述固定板的下表面固定有红外探测器5，固定板2上还设有控制电路，所述控制电路包括微控制器、信号调理电路和驱动模块。如图2所示，微控制器经驱动模块与受控器件连