一种照明装置的微波感应器信号处理方法与流程

本发明涉及感应照明领域，尤其是指一种照明装置的微波感应器信号处理方法。

背景技术：

随着微波感应器在自动照明控制领域的广泛应用，在给人们带来极大方便的同时，也出现了一些应用上的缺陷。由于微波感应头生产中的差异和元器件的一致性问题，导致在同样环境条件下，某些产品灵敏度高，而另一些产品灵敏度低。另外，实际使用中，有些感应器会因环境干扰大而误动。在现有技术中，通常情况需要人为调整灵敏度旋纽，来弥补产品一致性和环境干扰问题。这无疑增加了产品的电路成本，也给测试和使用带来诸多不便。

现有技术的灵敏度控制是通过人工调节灵敏度旋钮来设置的，单片机依据设置的参数来识别感应信号的有效性，实现微波信号检测和照明装置控制。但这种方式的灵敏度触发门限不可调，各产品在同样环境条件下的灵敏度不同只能由灵敏度旋钮人为调节，如果旋钮设置不当，就会造成误触发或感应不灵敏的问题。

技术实现要素：

针对上述背景技术中的问题，本发明提供了一种照明装置的微波感应器信号处理方法，以感应信号的频谱值为基础，自适应的更新微波感应灵敏度触发门限，使微波感应器的灵敏度更加合理。

本发明所述的一种照明装置的微波感应器信号处理方法，包括：

获取微波感应头采集的感应信号；

计算所述感应信号的频谱值；

读取微波感应灵敏度触发门限；

比较感应信号的频谱值与触发门限的大小；当频谱值高于触发门限时，控制照明装置开启照明；当频谱值低于触发门限时，将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器；

计算寄存器中无效频谱值的平均值，对所述平均值作增益后作为新的微波感应灵敏度触发门限。

本发明通过将多次采样信号的频谱值累加再平均来设置新的触发门限，达到了灵活控制微波感应灵敏度的效果。

具体地，所述感应信号的采集频率为每毫秒采集一次。

进一步地，所述计算感应信号的频谱值的时间间隔为每256毫秒一次、或128毫秒一次、或512毫秒一次。

所述频谱值计算时间间隔以单片机内存为准可灵活调整。

进一步地，所述读取微波感应灵敏度触发门限的步骤中，所述触发门限设置为最高触发门限。

初始触发门限为最高触发门限，可达到灵敏度由最低到高调整的效果。

进一步地，所述无效频谱值存入寄存器满1000个时，对无效频谱值求平均值。

所述无效频谱值存储个数以单片机内存为准可灵活调整。

进一步地，所述无效频谱值的平均值增加10％-20％作为新的微波感应灵敏度触发门限。

优选地，所述无效频谱值的平均值增加15％作为新的微波感应灵敏度触发门限。

取无效频谱值的平均值，再做出一定量的增益作为新的微波感应灵敏度触发门限，可实现微波灵敏度自学习调整功能，使灵敏度触发门限随着噪声频谱能量而动态变化，从而减小了环境对感应头灵敏度的影响。

具体地，当频谱值高于触发门限时，控制照明装置开启照明的步骤包括：

当频谱值高于触发门限时，检测是否已开启照明装置，若未开启照明装置则控制照明装置开启照明；若已开启照明装置则延长开启照明装置的时间。

具体地，当频谱值低于触发门限时，将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器的步骤包括：

当频谱值低于触发门限时，检测是否已开启照明装置，若已开启照明装置则控制照明装置关闭，并将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器；若未开启照明装置则将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器。

以感应信号频谱值和触发门限作比较，高于门限则点亮，低于门限则熄灭，能够实时、快捷的应用于感应照明领域。

进一步地，本发明还提供一种可读储存介质，其上储存有控制程序，其特征在于：该控制程序被处理器执行时实现如上述任意一项所述的照明装置的微波感应器信号处理方法。

进一步地，本发明还提供一种计算机控制系统，包括储存器、处理器以及储存在所述储存器中并可被所述处理器执行的控制程序，其特征在于：所述处理器执行所述控制程序时实现如上述任意一项所述的照明装置的微波感应器信号处理方法。

为了能更清晰的理解本发明，以下将结合附图说明阐述本发明的具体实施方式。

附图说明

图1为本发明一种实施例的照明装置的微波感应器信号处理方法流程示意图。

具体实施方式

请参阅图1，其为本发明一种实施例的照明装置的微波感应器信号处理方法流程示意图。

本发明所述的一种照明装置的微波感应器信号处理方法，包括：

获取微波感应头采集的感应信号；

计算所述感应信号的频谱值；

读取微波感应灵敏度触发门限；

比较感应信号的频谱值与触发门限的大小；当频谱值高于触发门限时，控制照明装置开启照明；当频谱值低于触发门限时，将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器；

计算寄存器中无效频谱值的平均值，对所述平均值作增益后作为新的微波感应灵敏度触发门限。

所述微波感应是指当有人走进感应区内，并且达到照明需求时，感应开关自动开启，负载电器开始工作，并启动延时系统，只要人体未离开感应区，负载电器将持续工作。当人体离开感应区后，感应器开始计算延时，延时结束，感应器开关自动关闭，负载电器停止工作。

所述频谱是频率的分布曲线，复杂振荡分解为振幅不同和频率不同的谐振荡，这些谐振荡的幅值按频率排列的图形叫做频谱。在本发明中获取频谱能量与触发门限值对比，实现智能控制。

所述触发门限是指达到某个预设的数值时控制器发出开启指令，相当于一个开关。在本实施例中初始的触发门限为单片机的默认值，即最高触发门限。感应频谱值超过该触发门限，即可控制照明装置开启照明。

寄存器是有限存储容量的高速存储部件，它们可用来暂存指令、数据和地址。在中央处理器的控制部件中，包含的寄存器有指令寄存器(ir)和程序计数器(pc)。在中央处理器的算术及逻辑部件中，寄存器有累加器(acc)。

本发明通过将多次采样信号的频谱值累加再平均来设置新的触发门限，达到了灵活控制微波感应灵敏度的效果。

所述照明装置，可以是led感应灯、雷达投光灯、红外感应灯等智能感应照明装置。

具体地，所述感应信号的采集频率为每毫秒采集一次。

进一步地，在本实施例中，所述计算感应信号的频谱值的时间间隔为每256毫秒一次。

在其他可替换的实施例中，所述计算感应信号的频谱值的时间间隔可以为每128毫秒一次、也可以为512毫秒一次。

所述频谱值计算时间间隔以单片机内存为准可灵活调整。

进一步地，所述读取微波感应灵敏度触发门限的步骤中，所述触发门限设置为最高触发门限。

将初始触发门限设置为最高触发门限，可达到灵敏度从最低向高调整的效果。触发门限最高时，测试环境需达到较高的感应信号频谱值才能判定照明装置开启照明，测试期间收集的低于触发门限的无效频谱值在寄存器中计次累加，累计到一定数量时取平均值，作增益后替换为新的触发门限，新的触发门限不会超过初始状态的最高触发门限，只会随着测试次数增多逐渐向噪声频谱能量值增益10％-20％靠近，可以达到随着环境噪声动态调整感应信号灵敏度的效果。

进一步地，在本实施例中，所述无效频谱值存入寄存器满1000个时，对无效频谱值求平均值。

所述无效频谱值存储个数以单片机内存为准可灵活调整。

进一步地，所述无效频谱值的平均值增加10％-20％作为新的微波感应灵敏度触发门限。

优选地，所述无效频谱值的平均值增加15％作为新的微波感应灵敏度触发门限。

取无效频谱值的平均值，再做出一定量的增益作为新的微波感应灵敏度触发门限，可实现微波灵敏度自学习调整功能，使灵敏度触发门限随着噪声频谱能量而动态变化，从而减小了环境对感应头灵敏度的影响。

在一个实施例中，当频谱值高于触发门限时，控制照明装置开启照明的步骤包括：

当频谱值高于触发门限时，检测是否已开启照明装置，若未开启照明装置则控制照明装置开启照明；若已开启照明装置则延长开启照明装置的时间。

具体地，当频谱值低于触发门限时，将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器的步骤包括：

当频谱值低于触发门限时，检测是否已开启照明装置，若已开启照明装置则控制照明装置关闭，并将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器；若未开启照明装置则将此频谱值标记为无效频谱值并存入寄存器。

以感应信号频谱值和触发门限作比较，高于门限则点亮，低于门限则熄灭，能够实时、快捷的应用于感应照明领域。

检测照明装置是否已点亮，再对其进行控制，实现了当测试环境感应到的频谱值低于触发门限时，照明装置及时熄灭，频谱值高于触发门限时，照明装置及时点亮的效果。相对于现有技术，具有更高效、节能的特点。

本发明采用带adc功能的单片机，确保信号采集的准确性。主程序每1毫秒检测一次感应信号，每256毫秒计算一次频谱值，当信号频谱值高于触发门限时，判为感应信号有效并进行开启照明装置的操作，当信号频谱值低于触发门限时，判为感应信号无效，并将此无效频谱值累加，当累加到1000次时，将无效频谱值取平均值，再增加10％到20％作为新的灵敏度触发门限值。

本发明实现了微波灵敏度自学习调整功能，根据一段时间内微波感应信号中的无效频谱值，即噪声频谱能量，增加10％到20％作为新的灵敏度触发门限，这样，灵敏度触发门限实际上是随着噪声频谱能量而动态变化的，这样就解决了产品一致性问题带来的困扰。每个产品的噪声不同，灵敏度触发门限就不同，本发明的微波感应器灵敏度会自动适应感应头和使用环境，不需要再增加灵敏度调整旋钮，也就避免了现有技术中由于旋钮设置不当造成的误触发或感应不灵敏等问题。将感应器的自身噪声和应用环境噪声一并考虑在内，使感应器能适用不同环境及消除硬件带来的差异，保持较高灵敏度及防止错误动作。

相对于现有技术，本发明所述的自适应灵敏度设置的微波感应器，不需要设置灵敏度调节旋纽，降低了产品成本，基本消除了由于微波头及环境干扰造成的产品一致性差异，提高了产品可靠性，减少了实际使用中的误动作和不灵敏现象，由于灵敏度是根据实际使用情况自动调节的，因此更能满足实际需要，使感应器的灵敏度更加合理，为智能照明领域提供了一个新的灵敏度调节方法。

本发明与现有的微波信号灵敏度处理方法相比，操作简单，高效可控，更适用于实际应用中的自动照明控制，相对于灵敏度触发门限不可控的现有微波感应器，自适应灵敏度设置的微波感应器更便利，满足了用户的智能照明需求。

本发明并不局限于上述实施方式，如果对本发明的各种改动或变形不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变形属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也一同包含这些改动和变形。