CN106669044B - 一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置，其包括有红外对管传感器、电平转换模块、电压比较单元、MCU控制模块和LED光子模块，所述红外对管传感器用于输出面部感应信号，所述电平转换模块用于将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；所述电压比较单元用于对应面部感应信号而输出一触发信号；所述MCU控制模块用于当其接收到所述触发信号时输出PWM脉冲信号，而当其未接收到所述触发信号时关闭其输出端口；藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块产生光子信号。本发明实现了对人体面部的自动检测，并根据人体佩戴情况自动控制光子的产生状态。

Description

一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法

技术领域

本发明涉及光子美容仪，尤其涉及一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法。

背景技术

现有技术中的各种光子美容仪，尚未发现任何一款移动便携式的光子美容仪产品具有面部距离检测功能，因此，在取下头部光子美容仪时光子美容灯仍处在常开装态，不会自动关闭或者暂停设备，导致光子灯发出的光直射眼睛而造成伤害，缺乏保护功能，不具备人性化特点。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法，用以实现对人体面部的自动检测，并根据人体佩戴情况自动控制光子的产生状态。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案。

一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置，其包括有设于光子美容仪面罩上的：红外对管传感器，所述红外对管传感器包括有均朝向人体面部的红外发射管和红外接收管，当所述红外发射管发出的红外光经人体面部反射至红外接收管时，所述红外接收管输出一面部感应信号；电平转换模块，电性连接于红外接收管的输出端，所述电平转换模块用于将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；电压比较单元，电性连接于电平转换模块的输出端，所述电压比较单元用于对电平转换模块的输出电平进行采样，并且当电平转换模块输出与所述面部感应信号相对应的电平时，所述电压比较单元输出一触发信号；MCU控制模块，电性连接于电压比较单元的输出端，所述MCU控制模块用于当其接收到所述触发信号时输出PWM脉冲信号，而当其未接收到所述触发信号时关闭其输出端口；LED光子模块，电性连接于MCU控制模块，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块产生光子信号。

优选地，所述红外发射管的阳极接电源端，其阴极通过第一限流电阻接地，所述红外接收管的集电极接电源端，其发射极作为红外对管传感器的输出端，且用于输出面部感应信号。

优选地，所述电平转换模块包括有NPN管，所述NPN管的集电极通过第二限流电阻接电源端，所述NPN管的发射极接地，其基极用于接入所述面部感应信号，所述NPN管的集电极作为电平转换模块的输出端且用于输出标准电平信号。

优选地，所述电压比较单元包括有电压比较器、第一分压电阻和第二分压电阻，所述第一分压电阻和第二分压电阻串联于电源端与地之间，且二者的连接点电压传输至电压比较器的同相端，所述电压比较器的反相端与电平转换模块的输出端相连接，所述电压比较器的输出端连接于MCU控制模块。

优选地，所述电压比较器的反相端还通过上拉电阻而连接于电源端。

一种用于光子美容仪的人体面部红外检测方法，该方法基于一人体面部红外检测装置实现，所述人体面部红外检测装置包括有红外对管传感器、电平转换模块、电压比较单元、MCU控制模块和LED光子模块，所述红外对管传感器包括有均朝向人体面部的红外发射管和红外接收管，所述方法包括有如下步骤：步骤S1，利用所述红外发射管发出红外光，该红外光经人体面部反射至红外接收管时，由所述红外接收管输出一面部感应信号；步骤S2，所述电平转换模块将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；步骤S3，利用所述电压比较单元对电平转换模块的输出电平进行采样，并且当电平转换模块输出与所述面部感应信号相对应的电平时，所述电压比较单元输出一触发信号；步骤S4，所述MCU控制模块是否接收到所述触发信号，若是，则执行步骤S5，若否，则关闭其输出端口；步骤S5，所述MCU控制模块根据所述触发信号时输出PWM脉冲信号，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块产生光子信号，利用LED光子模块产生的光子信号对人体面部进行美容。

本发明公开的用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法中，当用户佩戴光子美容仪的面罩时，所述红外发射管发出的红外光经人体面部反射至红外接收管，所述红外接收管输出面部感应信号，利用电平转换模块将该面部感应信号整形为标准电平信号后，通过电压比较单元转换为触发信号而传输至MCU控制模块，所述MCU控制模块根据其接收到的信号进行判断，若MCU控制模块未接收到所述触发信号，则关闭其输出端口，若MCU控制模块接收到所述触发信号，则根据所述触发信号时输出PWM脉冲信号，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块产生光子信号，利用LED光子模块产生的光子信号对人体面部进行美容。基于上述原理，使得本发明在使用时，若用户佩戴面罩，则光子信号自动产生，若用户摘下面罩，光子信号自动关闭，进而实现了对美容仪使用状态的自动控制，不仅保护了人体免受伤害，还更具自动化性能。

附图说明

图1为本发明人体面部红外检测装置的组成框图。

图2为红外对管传感器、电平转换模块和电压比较单元的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作更加详细的描述。

本发明公开了一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置，结合图1和图2所示，其包括有设于光子美容仪面罩上的红外对管传感器IR1、电平转换模块1、电压比较单元2、MCU控制模块3和LED光子模块4，其中：

所述红外对管传感器IR1包括有均朝向人体面部的红外发射管和红外接收管，当所述红外发射管发出的红外光经人体面部反射至红外接收管时，所述红外接收管输出一面部感应信号；

所述电平转换模块1电性连接于红外接收管的输出端，所述电平转换模块1用于将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；该标准电平信号是指标准的高低电平，例如+5V电平和0V电平。

所述电压比较单元2电性连接于电平转换模块1的输出端，所述电压比较单元2用于对电平转换模块1的输出电平进行采样，并且当电平转换模块1输出与所述面部感应信号相对应的电平时，所述电压比较单元2输出一触发信号；

所述MCU控制模块3电性连接于电压比较单元2的输出端，所述MCU控制模块3用于当其接收到所述触发信号时输出PWM脉冲信号，而当其未接收到所述触发信号时关闭其输出端口；

所述LED光子模块4电性连接于MCU控制模块3，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块4产生光子信号。

上述人体面部红外检测装置中，当用户佩戴光子美容仪的面罩时，所述红外发射管发出的红外光经人体面部反射至红外接收管，所述红外接收管输出面部感应信号，利用电平转换模块1将该面部感应信号整形为标准电平信号后，通过电压比较单元2转换为触发信号而传输至MCU控制模块3，所述MCU控制模块3根据其接收到的信号进行判断，若MCU控制模块3未接收到所述触发信号，则关闭其输出端口，若MCU控制模块3接收到所述触发信号，则根据所述触发信号时输出PWM脉冲信号，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块4产生光子信号，利用LED光子模块4产生的光子信号对人体面部进行美容。基于上述原理，使得本发明在使用时，若用户佩戴面罩，则光子信号自动产生，若用户摘下面罩，光子信号自动关闭，进而实现了对美容仪使用状态的自动控制，不仅保护了人体免受伤害，还更具自动化性能。

关于上述各单元的具体电路结构，所述红外发射管的阳极接电源端，其阴极通过第一限流电阻R1接地，所述红外接收管的集电极接电源端，其发射极作为红外对管传感器IR1的输出端，且用于输出面部感应信号。所述电平转换模块1包括有NPN管Q1，所述NPN管Q1的集电极通过第二限流电阻R5接电源端，所述NPN管Q1的发射极接地，其基极用于接入所述面部感应信号，所述NPN管Q1的集电极作为电平转换模块1的输出端且用于输出标准电平信号。由于红外接收管集电极的输出电压是线性的，为避免出现误判或者产生误信号，本实施例利用电平转换模块1对红外接收管的输出信号进行电平转换，进而实现电平整形。

进一步地，所述电压比较单元2包括有电压比较器U1、第一分压电阻R3和第二分压电阻R4，所述第一分压电阻R3和第二分压电阻R4串联于电源端与地之间，且二者的连接点电压传输至电压比较器U1的同相端，所述电压比较器U1的反相端与电平转换模块1的输出端相连接，所述电压比较器U1的输出端连接于MCU控制模块3。

其中，当红外接收管接收到经人体面部反射的红外光时导通，电源端VDD的电压经过红外接收管而传输至NPN管Q1的基极以令NPN管Q1导通，并将NPN管Q1的集电极拉低，电压比较器U1的反相端随之拉低，电压比较器U1输出高电位触发信号至MCU控制模块3；当红外接收管未接收到红外信号时，NPN管Q1呈关闭状态，NPN管Q1的集电极因第二限流电阻R5而呈高电位，电压比较器U1的反相端也随之呈高电位，同时，电压比较器U1输出低电位信号，以令MCU控制模块3关闭其输出端口，LED光子模块4停止发光。实际应用中该MCU控制模块3可以由单片机及其外围电路组成。

作为一种优选方式，所述电压比较器U1的反相端还通过上拉电阻R2而连接于电源端。该上拉电阻R2的作用在于，当电压比较器U1输出高电位触发信号时，能够确保该触发信号为标准高电平，从而防止MCU控制模块3发生误判。

基于上述装置，本发明还公开一种用于光子美容仪的人体面部红外检测方法，所述方法包括有如下步骤：

步骤S1，利用所述红外发射管发出红外光，该红外光经人体面部反射至红外接收管时，由所述红外接收管输出一面部感应信号；

步骤S2，所述电平转换模块1将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；

步骤S3，利用所述电压比较单元2对电平转换模块1的输出电平进行采样，并且当电平转换模块1输出与所述面部感应信号相对应的电平时，所述电压比较单元2输出一触发信号；

步骤S4，所述MCU控制模块3是否接收到所述触发信号，若是，则执行步骤S5，若否，则关闭其输出端口；

步骤S5，所述MCU控制模块3根据所述触发信号时输出PWM脉冲信号，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块4产生光子信号，利用LED光子模块4产生的光子信号对人体面部进行美容。

本发明公开的用于光子美容仪的人体面部红外检测装置及方法，其能够简单有效地检测光子美容仪是否穿戴在人体面部，在设备离开身体一定距离或者被摘下后能自动检测和识别，自动控制光子美容仪光子灯打开或者关闭，不仅有效规避光子美容LED对人眼直射造成的伤害，而且在使产品使用过程中达到省电，更加方便，更具人性化的目的。

以上所述只是本发明较佳的实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本发明所保护的范围内。

Claims (2)

1.一种用于光子美容仪的人体面部红外检测装置，其特征在于，包括有设于光子美容仪面罩上的：

红外对管传感器(IR1)，所述红外对管传感器(IR1)包括有均朝向人体面部的红外发射管和红外接收管，当所述红外发射管发出的红外光经人体面部反射至红外接收管时，所述红外接收管输出一面部感应信号；

电平转换模块(1)，电性连接于红外接收管的输出端，所述电平转换模块(1)用于将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；

电压比较单元(2)，电性连接于电平转换模块(1)的输出端，所述电压比较单元(2)用于对电平转换模块(1)的输出电平进行采样，并且当电平转换模块(1)输出与所述面部感应信号相对应的电平时，所述电压比较单元(2)输出一触发信号；

MCU控制模块(3)，电性连接于电压比较单元(2)的输出端，所述MCU控制模块(3)用于当其接收到所述触发信号时输出PWM脉冲信号，而当其未接收到所述触发信号时关闭其输出端口；

LED光子模块(4)，电性连接于MCU控制模块(3)，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块(4)产生光子信号；

所述红外发射管的阳极接电源端，其阴极通过第一限流电阻(R1)接地，所述红外接收管的集电极接电源端，其发射极作为红外对管传感器(IR1)的输出端，且用于输出面部感应信号；

所述电平转换模块(1)包括有NPN管(Q1)，所述NPN管(Q1)的集电极通过第二限流电阻(R5)接电源端，所述NPN管(Q1)的发射极接地，其基极用于接入所述面部感应信号，所述NPN管(Q1)的集电极作为电平转换模块(1)的输出端且用于输出标准电平信号；

所述电压比较单元(2)包括有电压比较器(U1)、第一分压电阻(R3)和第二分压电阻(R4)，所述第一分压电阻(R3)和第二分压电阻(R4)串联于电源端与地之间，且二者的连接点电压传输至电压比较器(U1)的同相端，所述电压比较器(U1)的反相端与电平转换模块(1)的输出端相连接，所述电压比较器(U1)的输出端连接于MCU控制模块(3)；

所述电压比较器(U1)的反相端还通过上拉电阻(R2)而连接于电源端。

2.一种用于光子美容仪的人体面部红外检测方法，其特征在于，该方法基于一人体面部红外检测装置实现，所述人体面部红外检测装置包括有红外对管传感器(IR1)、电平转换模块(1)、电压比较单元(2)、MCU控制模块(3)和LED光子模块(4)，所述红外对管传感器(IR1)包括有均朝向人体面部的红外发射管和红外接收管，所述方法包括有如下步骤：

步骤S1，利用所述红外发射管发出红外光，该红外光经人体面部反射至红外接收管时，由所述红外接收管输出一面部感应信号；

步骤S2，所述电平转换模块(1)将红外接收管输出的信号整形为标准电平信号；

步骤S3，利用所述电压比较单元(2)对电平转换模块(1)的输出电平进行采样，并且当电平转换模块(1)输出与所述面部感应信号相对应的电平时，所述电压比较单元(2)输出一触发信号；

步骤S4，所述MCU控制模块(3)是否接收到所述触发信号，若是，则执行步骤S5，若否，则关闭其输出端口；

步骤S5，所述MCU控制模块(3)根据所述触发信号时输出PWM脉冲信号，藉由所述PWM脉冲信号驱动LED光子模块(4)产生光子信号，利用LED光子模块(4)产生的光子信号对人体面部进行美容。