CN109991615A - 一种红外线障碍物距离检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种红外线障碍物距离检测电路，包括红外线发射模块、红外线接收模块和输出信号调节模块，所述红外线发射模块根据输入输出模块输出的电流信号产生用于测试障碍物距离的第一红外线；所述红外线接收模块接收第一红外线经过障碍物发射回来的第二红外线，并将第二红外线转化为电信号输出至输入输出模块；所述输出信号调节模块在电压值大于预设电压时控制其减小至预设电压，或者在电压值小于预设电压时控制其增大至预设电压，进而通过输出信号调节模块调节第二红外线转化为电信号在标准障碍物距离下信号的高低，以提高距离测算的准确度和距离测试的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及障碍物距离检测领域，特别涉及一种红外线障碍物距离检测电路。
背景技术
随着时代的进步和科技的发展，各种人工智能产品逐渐进入普通家庭，譬如扫地机器人就是最常见的人工智能产品，又称自动打扫机器、智能吸尘器等，是智能家用电器的一种，能够凭借一定的人工智能，自动在房间内完成地板清理工作，一般采用刷扫或真空方式，将地面杂物先吸纳进入自身的垃圾收纳盒，从而完成地面清理的功能；而在机器工作的过程中障碍物距离检测要求比较严格，当距离检测的精度不足和一致性不佳时时，会影响设备操作的灵敏度，对障碍物的检测响应的时间慢，并有可能造成误判。
因而现有技术还有待改进和提高。
发明内容
由于不同测试模块的红外发射和红外接收的效率的差异原因，导致在相同障碍物距离情况下，不同检测模块测试的信号输出有较大偏差，无法准确测试障碍物距离；鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种红外线障碍物距离检测电路，通过输出信号调节模块调节反射回来红外线信号转化为电信号在标准障碍物距离下信号的高低，以提高不同距离检测模块测算的准确度和距离测试的一致性，保证电器设备工作的灵敏度。
为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：
一种红外线障碍物距离检测电路，包括红外线发射模块、红外线接收模块和输出信号调节模块，所述红外线发射模块连接输入输出模块，用于根据所述输入输出模块输出的电流信号产生用于测试障碍物距离的第一红外线；所述红外线接收模块用于接收所述第一红外线经过障碍物发射回来的第二红外线，并将所述第二红外线转化为电信号输出至输入输出模块；所述输出信号调节模块连接所述输入输出模块，用于调节所述输入输出模块的输出信号，并在所述输出信号的电压值大于预设电压时控制其减小至预设电压，或者在所述输出信号的电压值小于预设电压时控制其增大至预设电压。
所述的红外线障碍物距离检测电路中，所述输出信号调节模块包括调升单元和调降单元，所述调升单元与所述红外线接收模块、调降单元和输入输出模块连接，用于在所述输出信号的电压值小于所述预设电压时，控制所述电压值增大至预设电压；所述调降单元与所述红外线接收模块和输入输出模块连接，用于在所述电压值大于所述预设电压时，控制所述电压值减小至预设电压。
相较于现有技术，本发明提供的一种红外线障碍物距离检测电路，其中所述红外线障碍物距离检测电路与电源连接，包括红外线发射模块、红外线接收模块和输出信号调节模块，所述红外线发射模块连接输入输出模块，用于根据所述输入输出模块输出的电流信号产生用于测试障碍物距离的第一红外线；所述红外线接收模块用于接收所述第一红外线经过障碍物发射回来的第二红外线，并将所述第二红外线转化为电信号输出至输入输出模块；所述输出信号调节模块连接所述输入输出模块，用于调节所述输入输出模块的输出信号，并在所述输出信号的电压值大于预设电压时控制其减小至预设电压，或者在所述输出信号的电压值小于预设电压时控制其增大至预设电压。
附图说明
图1为本发明的电路结构框图；
图2为本发明的电路原理图。
具体实施方式
请参阅图1，本发明应用于电器设备，优选地，电器设备为扫地机器人，扫地机器人中安装所述红外线障碍物距离检测电路，所述红外线障碍物距离检测电路与电源连接，包括红外线发射模块200、红外线接收模块300和输出信号调节模块400，所述红外线发射模块200连接输入输出模块100，用于根据所述输入输出模块100输出的电流信号产生用于测试障碍物距离的第一红外线；所述红外线接收模块300用于接收所述第一红外线经过障碍物发射回来的第二红外线，并将所述第二红外线转化为电信号输出至输入输出模块100；所述输出信号调节模块400连接所述输入输出模块100，用于调节所述输入输出模块100的输出信号，并在所述输出信号的电压值大于预设电压时控制其减小至预设电压，或者在所述输出信号的电压值小于预设电压时控制其增大至预设电压，进而通过输出信号调节模块400调节第二红外线转化为电信号在标准障碍物距离下信号的高低，以提高距离测算的准确度和距离测试的一致性。
当所述扫地机器人进入工作状态之后，当对红外线发射模块200施加合适的电流情况下，发射模块将产生用于测试障碍物距离的红外线；所述红外线接收模块300，用于接收所述红外线发射模块200发射的红外线经过障碍物发射回来的红外线并将红外线的转化为电信号；所述输出信号调节模块400连接输入输出模块100，用于调节输出信号，在标准障碍物距离下电压值大于预设电压时，控制所述电压值减小至预设电压，或者在所述第三电压小于预设电压时，控制所述电压值增大至预设电压，进而通过输出信号调节模块400调节第二红外线转化为电信号在标准障碍物距离下信号的高低，以提高距离测算的准确度和距离测试的一致性。
进一步地，请一并参阅图2，所述输出信号调节模块400包括调升单元410和调降单元420，所述调升单元410与所述红外线接收模块300、调降单元420和输入输出模块100连接，用于在所述电压值小于所述预设电压时，控制所述电压值增大至预设电压；所述调降单元420与所述输入输出模块100连接，用于在所述电压值大于所述预设电压时，控制所述电压值减小至预设电压；当所述电压值小于预设电压时，所述调升单元410接入电路中，使得分压较小进而促使所述输入输出模块100的分压增大，进而使得所述输入输出模块100的输出电压值增大；相反，当所述电压值大于预设电压时，通过将所述调降单元420接入电路，使得所述输入输出模块100的分压较小，进而输出的电压值较小，从而通过调节单元有效地调节输入输出模块100电压值的大小。
具体实施时，所述调升单元410和调降单元420可以使用连续可调的可调电阻来进行并联，达到调节信号的目的，也可以根据调节的范围和调节的精度使用不可调的多个预设的电阻，根据输出信号与预设信号的差异大小来确定接入哪一个预设电阻来进行调节的多段式调节方法。
优选地，本实施例中所述调升单元410包括第一电阻R2a、第二电阻R2b和第三电阻R2c，所述第一电阻R2a的一端、第二电阻R2b的一端和第三电阻R2c的一端均连接所述红外线接收模块300，所述第一电阻R2a的另一端、第二电阻R2b的另一端和第三电阻R2c的另一端连接所述调降单元410和输入输出模块100的第4脚，通过在电路中并联电阻调节分压，有效地实现对所述输入输出模块100中第3脚的输出电压的大小进行控制，具体地所述电压值升高的多少则由所述并联电阻的个数决定，进而提高了红外线障碍物距离检测电路中对电压控制的精确度。
进一步优选地，本实施例中所述调降单元420包括第四电阻R3a、第五电阻R3b和第六电阻R3c，所述第四电阻R3a的一端连接第一电阻R2a的另一端和输入输出模块100的第4脚，所述第五电阻R3b的一端连接所述第二电阻R2b的另一端和输入输出模块100的第4脚，所述第六电阻R3c的一端连接所述第三电阻R2c的另一端和输入输出模块100的第4脚；所述第四电阻R3a的另一端、第五电阻R3b的另一端和第六电阻R3c的另一端均连接所述输入输出模块100的第3脚，同样，通过在电路中并联电阻调节分压，有效地实现对所述输入输出模块100中第3脚的输出电压的大小进行控制，具体地所述电压值减小的多少则由所述并联电阻的个数决定，进而提高了红外线障碍物距离检测电路中对电压控制的精确度。
也即,在标准距离障碍物情况下,当所述电压值小于预设电压时,根据输出信号的电压值与预设值大差异大小,决定接入所述调升单元410的第一电阻R2a、第二电阻R2b和第三电阻R2c，进而使得所述电压输入输出端口100的输出电压增大；相反，当所述电压值大于预设值时，根据输出信号的电压值与预设值大差异大小，决定接入所述调降单元420的第四电阻R3a、第五电阻R3b、第六电阻R3c，使得所述电压输入输出端口100的输出电压减小；具体如何接入调升单元410和调降单元420中的电阻，例如需要接入R2a时，只需要将J2a和J2a’短路即可接入R2a，其它预设电阻的接入同理。
需要说明的是，为了降低制造成本，使用不可调的多个预设的电阻，根据输出信号的电压值与预设值的差异大小来确定接入哪一个预设电阻的多段式调节方法，当输出信号电压高于或低于预设电压一定的值，只需要接入对应的调节电阻即可；预设的调节电阻数量和调节范围的幅度，可以根据实际需求进行改变。
更进一步地，所述红外线障碍物距离检测电路还包括第七电阻R1、第八电阻R2和第九电阻R3，所述第七电阻R1的一端和第八电阻R2的一端均连接所述输出信号调节模块400和红外线接收模块300，所述第七电阻R1的另一端连接所述输出信号调节模块400和输入输出模块100的第3脚，所述第八电阻R2的另一端连接输出信号调节模块400和第九电阻R3的一端，所述第九电阻R3的另一端连接输出信号调节模块400和输入输出模块100的第3脚。
优选地，所述红外线接收模块300包括红外接收三极管Q1，所述红外接收三极管Q1的集电极连接所述输入输出模块100的第5脚，所述红外接收三极管Q1的发射极连接所述第七电阻R1的一端、第八电阻R2的一端、第一电阻R2a的一端、第二电阻R2b的一端和第三电阻R2c的一端，通过红外接收三极管Q1能够有效地感知电路的工作状态。
进一步优选地，所述红外线发射模块200包括红外发射二极管D1，所述红外发射二极管D1的正极连接所述输入输出模块100的第1脚，所述红外发射二极管D1的负极连接所述输入输出模块100的第2脚，通过所述红外发射二极管D1能够为所述红外接收三极管Q1提供有效的工作信号。
综上所述，所述红外线障碍物距离检测电路包括红外线发射模块、红外线接收模块和输出信号调节模块，所述红外线发射模块根据输入输出模块输出的电流信号产生用于测试障碍物距离的第一红外线；所述红外线接收模块接收第一红外线经过障碍物发射回来的第二红外线，并将第二红外线转化为电信号输出至输入输出模块；所述输出信号调节模块在电压值大于预设电压时控制其减小至预设电压，或者在电压值小于预设电压时控制其增大至预设电压，进而通过输出信号调节模块调节第二红外线转化为电信号在标准障碍物距离下信号的高低，以提高距离测算的准确度和距离测试的一致性。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (2)
1.一种红外线障碍物距离检测电路，其特征在于，包括红外线发射模块、红外线接收模块和输出信号调节模块，所述红外线发射模块连接输入输出模块，用于根据所述输入输出模块输出的电流信号产生用于测试障碍物距离的第一红外线；所述红外线接收模块用于接收所述第一红外线经过障碍物发射回来的第二红外线，并将所述第二红外线转化为电信号输出至输入输出模块；所述输出信号调节模块连接所述输入输出模块，用于调节所述输入输出模块的输出信号，并在所述输出信号的电压值大于预设电压时控制其减小至预设电压，或者在所述输出信号的电压值小于预设电压时控制其增大至预设电压。
2.根据权利要求1所述的红外线障碍物距离检测电路，其特征在于，所述输出信号调节模块包括调升单元和调降单元，所述调升单元与所述红外线接收模块、调降单元和输入输出模块连接，用于在所述输出信号的电压值小于所述预设电压时，控制所述电压值增大至预设电压；所述调降单元与所述红外线接收模块和输入输出模块连接，用于在所述电压值大于所述预设电压时，控制所述电压值减小至预设电压。
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