CN113726932A - 一种红外感应信号去抖滤波方法、系统及应用 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种红外感应信号去抖滤波方法、系统及应用，其中，所述方法包括：信号强度获取，实时获取红外感应信号强度；增量判断，当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；指令输出，当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令，通过本申请所述方案，能够准确判断是否有物体靠近或远离，提高传感器的感应精度，减少传感器错误判断的情况发生。

Description

一种红外感应信号去抖滤波方法、系统及应用

技术领域

本申请涉及红外传感器领域，尤其涉及一种红外感应信号去抖滤波方法、系统及应用。

背景技术

红外传感器通过感知外界的红外光线强弱，来传递物体是否靠近的信息，但经常受外部光线突然变化，例如过隧道和林荫小道，光线忽明忽暗的影响，传感器输出了错误的信息，在实际应用时，例如应用了红外传感器的车载支架，由于传感器的错误信息，从而导致支架自动开合，给用户造成不好的体验。

因此现有技术还有待改进。

发明内容

本申请的目的是减少红外传感器错误感应物体的情况发生。

本申请的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

本申请第一方面，公开了一种红外感应信号去抖滤波方法，其中，包括：

信号强度获取，实时获取红外感应信号强度；

增量判断，当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；

指令输出，当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令。

本申请上述方案，通过实时获取红外感应信号强度，在红外感应信号强度达到预定范围时，进行增量判断，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减，在红外感应信号强度持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令，通过上述方案，能够减少红外传感器基于物体忽远忽近，或光线忽明忽暗造成的误判断的情况发生。

可选的，所述的红外感应信号去抖滤波方法，其中，增量判断步骤包括：

在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样；

获取每个相邻的红外感应信号强度增量∆1、∆2...∆N-1；

当相邻的增量差值均为正，则判定红外感应信号强度持续增加；

当相邻的增量差值均为负，则判定红外感应信号强度持续衰减。

本申请上述方案，通过在预定时间内连续采样，对采样的红外感应信号强度求差值，对差值进行分析，判断红外感应信号是否持续增加或衰减，保证红外传感器的检测精度。

可选的，所述的红外感应信号去抖滤波方法，其中，在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样的步骤还包括：

当采样信号强度小于预定值时，返回信号强度获取步骤。

本申请上述方案，通过判断采样信号强度大小，在信号强度小于预定值时，返回信号强度获取步骤，进一步的减少红外传感器误判断的情况发生。

本申请另一方面，还公开了一种红外感应信号去抖滤波系统，其中，包括：

信号强度获取模块，用于实时获取红外感应信号强度；

增量判断模块，用于当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；

指令输出模块，用于当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令。

本申请上述方案，通过实时获取红外感应信号强度，在红外感应信号强度达到预定范围时，进行增量判断，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减，在红外感应信号强度持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令，通过上述方案，能够减少红外传感器基于物体忽远忽近，或光线忽明忽暗造成的误判断的情况发生。

可选的，所述的红外感应信号去抖滤波系统，其中，所述增量判断模块包括：

采样单元，用于在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样；

增量获取单元，用于获取每个相邻的红外感应信号强度增量∆1、∆2...∆N-1；

第一判定单元，用于当相邻的增量差值均为正，则判定红外感应信号强度持续增加；

第二判定单元，用于当相邻的增量差值均为负，则判定红外感应信号强度持续衰减。

本申请上述方案，通过在预定时间内连续采样，对采样的红外感应信号强度求差值，对差值进行分析，判断红外感应信号是否持续增加或衰减，保证红外传感器的检测精度。

可选的，所述的红外感应信号去抖滤波系统，其中，所述采样单元中，当采样信号强度小于预定值时，停止采样。

本申请上述方案，通过判断采样信号强度大小，在信号强度小于预定值时，返回信号强度获取步骤，进一步的减少红外传感器误判断的情况发生。

本申请另一方面还公开了一种基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，包括所述的红外感应信号去抖滤波方法，其中，还包括步骤：

夹臂控制，基于靠近或远离信号指令，控制夹臂打开或收拢。

本申请上述方案，通过红外感应信号去抖滤波方法提高精度后，基于靠近或远离信号指令，自动控制夹臂打开或收拢，通过车载支架的夹臂自动开合，便于用户放置手机以及取出手机后自动收拢夹臂。

可选的，所述的基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，其中，还包括步骤：

在收到控制指令，夹臂打开后，延时自动收拢夹臂，

本申请上述方案，在夹臂打开后，自动收拢夹臂，实现了夹臂智能化自动控制，提升用户体验。

本申请另一方面，还公开了一种基于红外感应信号自动控制夹臂的系统，包括所述的红外感应信号去抖滤波系统，其中，还包括：

夹臂控制模块，用于基于靠近或远离信号指令，控制夹臂打开或收拢。

本申请上述方案，通过红外感应信号去抖滤波方法提高精度后，基于靠近或远离信号指令，自动控制夹臂打开或收拢，通过车载支架的夹臂自动开合，便于用户放置手机以及取出手机后自动收拢夹臂。

可选的，所述的基于红外感应信号自动控制夹臂的系统，其中，所述系统还包括：

延时收拢模块，用于在收到控制指令，夹臂打开后，延时自动收拢夹臂。

本申请上述方案，在夹臂打开后，自动收拢夹臂，实现了夹臂智能化自动控制，提升用户体验。

综上所述，本申请公开了一种红外感应信号去抖滤波方法、系统及应用，其中，所述方法包括：信号强度获取，实时获取红外感应信号强度；增量判断，当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；指令输出，当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令，通过本申请所述方案，能够准确判断是否有物体靠近或远离，提高传感器的感应精度，减少传感器错误判断的情况发生。

附图说明

图1是本申请所述红外感应信号去抖滤波方法的步骤流程图。

图2是本申请所述红外感应信号去抖滤波方法的增量判断步骤的流程图。

图3是本申请所述红外感应信号去抖滤波系统的结构框图。

图4是本申请所述红外感应信号去抖滤波系统的增量判断模块的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图对本申请作进一步详细说明。

背景技术中提到了，红外传感器通过感知外界的红外光线强弱，来传递物体是否靠近的信息，但经常受外部光线突然变化，在过隧道和林荫小道时，光线忽明忽暗的影响，传感器输出了错误的信息，因此，基于上述问题，本申请第一实施例中，公开了一种红外感应信号去抖滤波方法，参照图1，为本申请所述红外感应信号去抖滤波方法的步骤流程图，其中，包括：

S1.信号强度获取，实时获取红外感应信号强度；

S2.增量判断，当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；

S3.指令输出，当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令。

正常的红外传感器在使用时，如果有真实的物体靠近，红外感应信号强度理论上是由弱变强，因此，本申请实施例中，在具体实施时，实时进行红外感应信号强度的获取，对红外感应强度进行判定，首先，每种传感器在底层有终端阈值，以30718型号的红外传感器为例，根据实验数据，我们选定其中断阈值为 20H，如果大于这个值，传感器将启动中断，实时比较当前红外强度，进行增量判断，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减，当物体与传感器距离达到最小距离时，红外感应强度达到最大，此时，红外感应信号强度也无法继续扩大，本申请实施例中，红外感应信号强度采用16进制的方式，示例中的中断阈值20H在10进制中，为

，也就是说红外感应信号强度达到32个单位强度时，启动中断。

因此，本申请实施例中，当红外感应信号强度在中断阈值与最大红外强度之间时，才会进行增量判断，红外感应信号强度低于中断阈值，表示没有物体靠近，在有物体靠近时，红外感应信号强度会先达到终端阈值，启动中断，进行增量判断，判断红外感应信号强度是否持续增加，如果是持续增加，由于物体是朝着红外传感器靠近符合靠近数学模型，因此，红外感应信号强度理论上是持续增加的，基于红外感应信号强度的增加是否持续来判断物体是否靠近。

而当红外感应信号强度在范围内，持续衰减，表示物体最开始是离红外传感器较近距离，正在远离红外传感器，理论上，红外感应信号强度会持续衰减，直至平衡，因此，本申请上述方案，能够根据红外感应信号强度的增加或衰减是否持续，来判断物体是靠近还是远离，输出物体靠近或远离信号指令，控制装置可以进行相应的控制，通过上述方案，在出现背景技术中的场景时，例如，红外传感器的红外感应信号强度先增加，然后衰减，再增加循环往复，不符合靠近或远离的数学模型，也就是不是持续增加或衰减，此时，不会输出物体靠近或远离指令，从而提高了红外传感器的检测精度。

前述方案提到了，当红外感应信号强度在预定范围时，进行增量判断，判断红外感应信号强度是否持续增加或衰减，因此，本申请实施例中，进一步的，所述的红外感应信号去抖滤波方法，参阅图2，为所述增量判断步骤的流程图，其中，增量判断步骤包括：

S201.在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样；

S202.获取每个相邻的红外感应信号强度增量∆1、∆2...∆N-1；

S203.当相邻的增量差值均为正，则判定红外感应信号强度持续增加；

S204.当相邻的增量差值均为负，则判定红外感应信号强度持续衰减。

本申请实施例中，在具体实施时，由于实时获取红外感应信号强度，在红外感应信号强度达到预定范围时，对红外感应信号强度进行增量判断，具体的，在红外感应信号强度达到预定范围时，在预定时间内，按照固定间隔进行连续N次红外感应信号采样，本申请实施例中，举例说明，例如，在500ms时间内，每隔100ms进行红外感应信号强度采样一次，连续采样5次，获取5个红外感应信号强度，为了方便判断红外感应信号强度是否持续增加或衰减，通过第二次采样的红外感应信号强度减去第一次采样的红外感应信号强度得到第一个增量∆1，通过第三次采样的红外感应信号强度减去第二次采样的红外感应信号强度，得到第二个增量∆2，通过上述方法，分别得到∆3和∆4，当∆1为正值时，表示第二次采样的红外感应信号强度比第一次采样的红外感应信号强度增强了，表示物体靠近，为了减少判断误差，当第三次采样的红外感应信号强度大于第二次采样的红外感应强度，也就是∆2也为正时，进一步验证了物体是靠近的，本申请实施例，通过五次采样，来保证数据的准确性，当然，本申请采样时间和采样数据可以根据实际的需求设定，本申请实施例中，还存在，∆1为正，∆2也为正，但是∆3为0，∆4也为0，∆5也为0，例如这种情况，也就是说，红外感应信号强度先增加，然后达到平衡，这种情况，也属于物体靠近，以30718型号的红外传感器为例，当红外感应信号强度达到38H，趋于平衡，38H在十进制表示为：

，也就是红外信号达到56个单位强度时，趋于稳定，在∆为0时，表示采样的时间间隔太短，导致物体已经趋于平衡了，此时，可以调节采样时间来保证检测精度。

同理，在第二次采样的红外感应信号强度减去第一次采样的红外感应信号强度，∆1为负值，代表物体在远离，紧接着判断∆2是否为负，如果∆2是负值时，进一步的验证物体在远离，同样的，本申请实施例中，还存在，∆1为负，∆2也为负，但是∆3为0，∆4也为0，∆5也为0，例如这种情况，也就是说，红外感应信号强度先减小，然后达到平衡，这种情况，也属于物体远离，需要调节采样时间。

本申请实施例中，前述方案提到了，在物体靠近或远离时，输出靠近或远离信号，但是在具体的实施时，还可能出现干扰，例如，物体是靠近的，但是并非需要发送靠近指令，例如，车载支架的应用时，物体靠近时，但是靠近的距离并未达到需要开启支架的距离，此时，属于干扰信息，应该不予以输出靠近信息指令，因此，基于上述问题，本申请实施例中，所述的红外感应信号去抖滤波方法，其中，在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样的步骤还包括：

当采样信号强度小于预定值时，返回信号强度获取步骤。

本申请实施例中，在具体实施时，在代入具体的场景时，虽然物体在靠近，但是靠近的距离并未达到需要输出物体靠近信息指令，此时，由于前述方案中提到了，在红外感应信号强度达到预定范围时，会触发中断，进行采样，因此，本申请实施例中进一步的，在采样时，当采样信号强度小于预定值时，返回信号强度获取步骤，也就是说，只有采样信号大于等于预定值时，才会进行连续采样判断增量，本申请实施例举例说明，当信号强度达到2DH时，才会持续采样，当红外感应信号强度达到20H时，触发中断，进行采样，第一次采样，信号强度为20H，返回信号获取，信号强度为22H，处于预定范围内，触发中断，进行采样，但是未达到2DH，返回信号获取，再次获取信号强度，第三次获取的信号强度为2DH，此时，达到持续采样的信号强度要求，进行连续采样，并进行后续的步骤进行远离或靠近判断，本申请实施例中，信号强度2DH在十进制中表示为：

，也就是红外感应信号强度达到45个单位强度时，才会进行连续采样，本申请上述方案在具体实施时，可根据具体的场景，选取预定值的具体数值。

基于所述红外感应信号去抖滤波方法，本申请第二实施例，公开了一种红外感应信号去抖滤波系统，参阅图3，为所述系统的结构框图，其中，包括：

信号强度获取模块100，用于实时获取红外感应信号强度；

增量判断模块200，用于当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；

指令输出模块300，用于当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令。

所述的红外感应信号去抖滤波系统，参阅图4，为所述增量判断模块的结构框图，其中，所述增量判断模块200包括：

采样单元201，用于在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样；

增量获取单元202，用于获取每个相邻的红外感应信号强度增量∆1、∆2...∆N-1；

第一判定单元203，用于当相邻的增量差值均为正，则判定红外感应信号强度持续增加；

第二判定单元204，用于当相邻的增量差值均为负，则判定红外感应信号强度持续衰减。

所述的红外感应信号去抖滤波系统，其中，所述采样单元中，当采样信号强度小于预定值时，停止采样。

本申请实施例中，通过信号强度获取模块实时获取红外感应信号强度，并通过增量判断模块对红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号是否持续增加或衰减，具体的，增量模判断模块中，通过采样单元在预定时间内，间隔进行N次采样，并且获取每个相邻的红外感应信号强度增量，通过第一判定单元在增量差值为正时，判定红外感应信号强度持续增加，通过第二判定单元在增量差值为负时，判定红外感应信号持续衰减，然后通过指令输出模块输出物体靠近或远离的信号指令，本申请实施例中，在采样单元中，当采样信号强度小于预定值时，停止采样，返回信号强度获取模块重新获取信号强度，只有在采样信号强度大于或等于预定值时，才会进行连续N次采样，并进行增量判断等。

本申请上述各个模块以及单元的具体实施，在第一实施例中的红外感应信号去抖滤波方法步骤中，已经对应详细描述，故不在此赘述。

本申请第三实施例，公开了一种基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，包括所述的红外感应信号去抖滤波方法，其中，还包括步骤：

夹臂控制，基于靠近或远离信号指令，控制夹臂打开或收拢。

本申请实施例中，针对车载支架，自动控制夹臂的打开或收拢，方便放置手机以及在取出手机后自动收拢，具体的，由于在具体实施时，在支架上没有放置手机，也就是支架空载时，在光线忽明忽暗时，红外传感器会错误感应物体靠近，从而自动打开或收拢，用户体验不佳，而在手机放置在支架上时，也存在光线从支架与手机夹缝处进入，光线的差异，影响红外传感器错误判断，夹臂打开，甚至会导致手机掉落，针对上述问题，本申请实施例中，公开一种基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，具体的，包括前述方案中的红外感应信号去抖滤波方法，在获取到红外传感器的物体靠近或远离信号指令后，基于靠近或远离信号指令，自动控制夹臂打开或收拢，在判断物体靠近时，也就是手机需要放置在车载支架上，手机靠近车载支架，获取靠近信号指令，车载支架的夹臂自动打开，用户可放置手机在车载支架上，而在用户需要取出手机时，可以通过案件等方式，控制夹臂打开，取出手机时，由于手机在远离车载支架，红外传感器发送远离信号指令，夹臂自动收拢，通过上述方案，实现了车载支架的自动打开或收拢，结合前述方案中的红外感应信号去抖滤波方法，能够保证红外传感器的检测精度，从而减少红外传感器的误判断的情况发生，减少支架在空载时，夹臂自动打开或收拢的情况发生，同时也会减少手机在车载支架上，车载支架的夹臂自动打开的情况发生。

前述方案提到了，手机靠近车载支架，夹臂自动打开，进一步的，为了便于操作，本申请实施例中，所述的基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，其中，还包括步骤：

在收到控制指令，夹臂打开后，延时自动收拢夹臂，

本申请实施例中，为了进一步的方便操作，在手机靠近车载支架时，红外传感器发送靠近指令，夹臂自动打开，在手机放置在车载支架上后，延时自动收拢夹臂，实现自动控制，本申请实施例中，优选在夹臂打开后，延时1-2S后，自动关闭，1-2S的时间内，足够用户放置手机，当然，具体的延时时间可以自行选择，方便在手机放置在车载支架后自动夹紧，保证手机的稳定性。

基于上述方案中的红外感应信号自动控制夹臂的方法，本申请第四实施例，公开了一种基于红外感应信号自动控制夹臂的系统，包括所述的红外感应信号去抖滤波系统，其中，还包括：

夹臂控制模块，用于基于靠近或远离信号指令，控制夹臂打开或收拢。

所述的基于红外感应信号自动控制夹臂的系统，其中，所述系统还包括：

延时收拢模块，用于在收到控制指令，夹臂打开后，延时自动收拢夹臂。

本申请实施例中，通过夹臂控制模块，在获取到指令输出模块输出的靠近或远离信号指令后，自动控制夹臂打开或收拢，并且，在用户放置手机后，也就是夹臂打开后，延时自动收拢夹臂，上述各个模块的具体实施在所述红外感应信号去抖滤波系统以及基于红外感应信号自动控制夹臂的方法中已经对应详细描述，故不在此赘述。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外感应信号去抖滤波方法，其特征在于，包括：

信号强度获取，实时获取红外感应信号强度；

增量判断，当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；

指令输出，当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令。

2.根据权利要求1所述的红外感应信号去抖滤波方法，其特征在于，增量判断步骤包括：

在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样；

获取每个相邻的红外感应信号强度增量∆1、∆2...∆N-1；

当相邻的增量差值均为正，则判定红外感应信号强度持续增加；

当相邻的增量差值均为负，则判定红外感应信号强度持续衰减。

3.根据权利要2求所述的红外感应信号去抖滤波方法，其特征在于，在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样的步骤还包括：

当采样信号强度小于预定值时，返回信号强度获取步骤。

4.一种红外感应信号去抖滤波系统，其特征在于，包括：

信号强度获取模块，用于实时获取红外感应信号强度；

增量判断模块，用于当红外感应信号强度达到预定范围时，判断预定时间内的红外感应信号强度是否持续增加或衰减；

指令输出模块，用于当红外感应信号持续增加或衰减时，输出靠近或远离信号指令。

5.根据权利要求4所述的红外感应信号去抖滤波系统，其特征在于，所述增量判断模块包括：

采样单元，用于在预定时间内，固定间隔进行连续N次红外感应信号采样；

增量获取单元，用于获取每个相邻的红外感应信号强度增量∆1、∆2...∆N-1；

第一判定单元，用于当相邻的增量差值均为正，则判定红外感应信号强度持续增加；

第二判定单元，用于当相邻的增量差值均为负，则判定红外感应信号强度持续衰减。

6.根据权利要求5所述的红外感应信号去抖滤波系统，其特征在于，所述采样单元中，当采样信号强度小于预定值时，停止采样。

7.一种基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，包括如权利要求1-3任一所述的红外感应信号去抖滤波方法，其特征在于，还包括步骤：

夹臂控制，基于靠近或远离信号指令，控制夹臂打开或收拢。

8.根据权利要求7所述的基于红外感应信号自动控制夹臂的方法，其特征在于，还包括步骤：

在收到控制指令，夹臂打开后，延时自动收拢夹臂。

9.一种基于红外感应信号自动控制夹臂的系统，包括如权利要求4-6任一所述的红外感应信号去抖滤波系统，其特征在于，还包括：

夹臂控制模块，用于基于靠近或远离信号指令，控制夹臂打开或收拢。

10.根据权利要求9所述的基于红外感应信号自动控制夹臂的系统，其特征在于，所述系统还包括：

延时收拢模块，用于在收到控制指令，夹臂打开后，延时自动收拢夹臂。

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