專利名稱：一種感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種感應(yīng)控制電路及方法，尤其涉及的是一種感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法，用于檢測(cè)物體接近或接觸時(shí)亮度變化并進(jìn)行控制。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)的控制開(kāi)關(guān)電路中，常見(jiàn)的感應(yīng)式開(kāi)關(guān)控制裝置，主要有磁感應(yīng)式、電容感應(yīng)式、紅外反射式及微波感應(yīng)式等等。以上各種控制電路裝置都有一定的缺陷，如電磁感應(yīng)式受磁性材料、金屬材料的干擾較大；電容感應(yīng)式則容易受空氣濕度、導(dǎo)電材料的影響；紅外發(fā)射式，則容易受其它紅外射線的干擾；微波感應(yīng)式，則容易受臨近頻率的微波的干擾。
以上各式感應(yīng)式控制電路裝置，如果作為人體接近或接觸的控制裝置使用時(shí)，由于受到干擾就會(huì)使控制電路產(chǎn)生誤操控；而且在無(wú)光線的時(shí)候，不能很方便的識(shí)別它們的位置，需要外加一個(gè)發(fā)光體如發(fā)光LED來(lái)指示位置，使用不方便。
因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法，通過(guò)設(shè)置能按一定規(guī)律變化發(fā)光的主動(dòng)發(fā)光體，以及對(duì)應(yīng)的亮度感應(yīng)裝置和運(yùn)算處理部件，可以排除各種條件的干擾，在各種光線環(huán)境的復(fù)雜條件中都可以實(shí)現(xiàn)方便、可靠的檢測(cè)，排除干擾，提高感應(yīng)控制的準(zhǔn)確性。
為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案包括
一種感應(yīng)亮度變化的控制電路，其中，至少包括一主動(dòng)發(fā)光體和一亮度感應(yīng)裝置，都連接一運(yùn)算處理部件并接受該運(yùn)算處理部件的控制；所述運(yùn)算處理部件用于控制所述主動(dòng)發(fā)光體依預(yù)定規(guī)律變化發(fā)光，并監(jiān)測(cè)所述亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的該具有預(yù)定規(guī)律的亮度變化，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)控制信號(hào)；所述運(yùn)算處理部件還連接控制一執(zhí)行元器件，用于根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行對(duì)被控設(shè)備的操控動(dòng)作。
所述的控制電路，其中，所述運(yùn)算處理部件還包括一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
所述的控制電路，其中，所述亮度感應(yīng)裝置為一光敏二極管、光敏電阻或一光敏三極管。
所述的控制電路，其中，所述亮度感應(yīng)裝置靠近所述主動(dòng)發(fā)光體設(shè)置。
所述的控制電路，其中，所述執(zhí)行元器件設(shè)置為MOS晶體管、可控硅、三極管、繼電器、接觸器或電磁閥。
一種感應(yīng)亮度變化的控制方法，其包括以下步驟A、由一運(yùn)算處理部件向一主動(dòng)發(fā)光體按預(yù)定規(guī)律發(fā)送控制波形，控制所述主動(dòng)發(fā)光體的發(fā)光模式；B、設(shè)置一亮度感應(yīng)裝置在預(yù)定位置感應(yīng)所述主動(dòng)發(fā)光體的發(fā)光亮度變化，并將感應(yīng)信號(hào)發(fā)送給所述運(yùn)算處理部件進(jìn)行比較判斷；C、所述運(yùn)算處理部件在確定所述亮度感應(yīng)裝置發(fā)生具有預(yù)定規(guī)律的光亮度有變化時(shí)，產(chǎn)生預(yù)定控制信號(hào)；D、所述控制信號(hào)發(fā)送給一執(zhí)行元器件后，用于控制被控設(shè)備執(zhí)行一定的操控動(dòng)作。
所述的控制方法，其中，所述步驟A中還包括所述運(yùn)算處理部件通過(guò)方形波控制所述主動(dòng)發(fā)光體以預(yù)定規(guī)律閃爍。
所述的控制方法，其中，所述步驟A還包括所述閃爍頻率設(shè)置為肉眼所不能覺(jué)察的頻率。
所述的控制方法，其中，所述步驟D還包括所述運(yùn)算處理部件控制發(fā)出恒定的高或低電平用于控制所述執(zhí)行元器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制設(shè)備的電源通斷控制。
所述的控制方法，其中，所述步驟D還包括所述運(yùn)算處理部件控制發(fā)出脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))，用于控制所述執(zhí)行元器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制設(shè)備的等級(jí)調(diào)節(jié)。
本發(fā)明所提供的一種感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法，由于采用了一可按預(yù)定規(guī)律進(jìn)行亮度變化的主動(dòng)發(fā)光體部件，如同對(duì)探測(cè)信號(hào)進(jìn)行了預(yù)定的調(diào)制，結(jié)合亮度感應(yīng)裝置和運(yùn)算處理部件的運(yùn)算判斷，在各種光線的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、可靠、方便的感應(yīng)控制過(guò)程。


下面將結(jié)合一較佳實(shí)施例和附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明如下，其中附圖包括圖1是本發(fā)明感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法的電路原理圖；圖2是本發(fā)明感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法中的運(yùn)算處理部件輸出給主動(dòng)發(fā)光體的驅(qū)動(dòng)波形圖；圖3是本發(fā)明感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法的一較佳實(shí)施例中運(yùn)算處理部件輸出的控制信號(hào)示意圖；圖4是本發(fā)明感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法的另一較佳實(shí)施例中運(yùn)算處理部件輸出的控制信號(hào)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下將對(duì)本發(fā)明的各較佳實(shí)施例進(jìn)行更為詳細(xì)的說(shuō)明。
本發(fā)明感應(yīng)亮度變化的控制電路中，如圖1所示的，包括一主動(dòng)發(fā)光體部件110，一亮度感應(yīng)裝置120，一運(yùn)算處理部件130，一執(zhí)行元器件140。其中，所述運(yùn)算處理部件130用于連接控制整個(gè)電路，會(huì)向所述主動(dòng)發(fā)光體110以預(yù)定規(guī)律變化發(fā)送控制脈沖，如圖2所示的，同時(shí)設(shè)置所述亮度感應(yīng)裝置120在所述主動(dòng)發(fā)光體的底部或者附近位置，以便有較強(qiáng)的感應(yīng)信號(hào)。
所述亮度感應(yīng)裝置120可以感知其安裝位置的亮度變化，由所述運(yùn)算處理部件130進(jìn)行運(yùn)算判斷，濾除沒(méi)有依預(yù)定規(guī)律變化的亮度變化，例如當(dāng)用手電照射時(shí)，手電的發(fā)光是恒定的，因此，對(duì)所述亮度感應(yīng)裝置120所感應(yīng)到的具有預(yù)定規(guī)律變化的光亮度變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，就可以摒棄其他光線的干擾。
當(dāng)本發(fā)明的運(yùn)算處理部件130監(jiān)測(cè)到所述亮度感應(yīng)裝置位置120上的具有規(guī)律變化的亮度發(fā)生了變化時(shí)，如圖1所示，當(dāng)有人體或物體接近或接觸了本發(fā)明的控制裝置，如設(shè)定的觸摸開(kāi)關(guān)，或，設(shè)定的感知領(lǐng)域，這根據(jù)本發(fā)明的預(yù)先調(diào)整可以設(shè)置不同的感應(yīng)范圍。當(dāng)有人體或物體接近或接觸本發(fā)明的感應(yīng)范圍時(shí)，導(dǎo)致主動(dòng)發(fā)光體的光反射，引起所述亮度感應(yīng)裝置上的具有依預(yù)定規(guī)律變化的亮度值的改變。
本發(fā)明主動(dòng)發(fā)光體110在裝置工作過(guò)程中，將一直工作在所述運(yùn)算處理部件的驅(qū)動(dòng)脈沖信號(hào)控制下，其預(yù)定的規(guī)律變化由所述運(yùn)算處理部件控制。
本發(fā)明的主動(dòng)發(fā)光體既是在物體靠近感應(yīng)區(qū)域后產(chǎn)生光反射引起其周?chē)炼茸兓墓庠?，又能起到無(wú)光線時(shí)裝置的位置指示作用，使本發(fā)明裝置在作為人體接近(或接觸)控制裝置時(shí)，安裝使用非常方便。
本發(fā)明的亮度感應(yīng)裝置120一直感應(yīng)所述主動(dòng)發(fā)光體周?chē)牧炼茸兓?，將光亮度特性轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)后輸入給運(yùn)算處理部件，運(yùn)算處理部件130中設(shè)置有一A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊131可對(duì)這種變化的模擬信號(hào)，進(jìn)行A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，用于運(yùn)算判斷。
另外，所述運(yùn)算處理部件內(nèi)還設(shè)有一個(gè)亮度預(yù)置數(shù)值，本發(fā)明運(yùn)算處理部件會(huì)根據(jù)主動(dòng)發(fā)光體周遭環(huán)境光亮度的變化而改變亮度預(yù)置數(shù)值，目的是過(guò)濾掉因發(fā)光體周遭環(huán)境光線的整體亮度變化而引起的變化信號(hào)，例如白天與黑夜的不同，因?yàn)槭欠€(wěn)定的亮度變化，不會(huì)影響本發(fā)明的所述主動(dòng)發(fā)光體發(fā)出的依預(yù)定規(guī)律變化的光亮度變化。
所述運(yùn)算處理部件只對(duì)因人手或其它物體靠近或接觸發(fā)光體時(shí)，由于光反射，會(huì)引起的主動(dòng)發(fā)光體周?chē)牧炼茸兓?，這種亮度變化是反射了具有預(yù)定規(guī)律變化的光信號(hào)，因此運(yùn)算處理部件會(huì)對(duì)所述亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的這種亮度電信號(hào)作出響應(yīng)，讓這種變化信號(hào)值與亮度預(yù)置數(shù)值相比較，如果變化信號(hào)值超出預(yù)置數(shù)值，所述運(yùn)算處理部件就會(huì)輸出一個(gè)控制信號(hào)給執(zhí)行元器件，執(zhí)行元器件根據(jù)控制信號(hào)對(duì)被控設(shè)備執(zhí)行各種控制動(dòng)作，這些被控設(shè)備可以是與本發(fā)明裝置相連的電路或系統(tǒng)，例如照明裝置或其它設(shè)備。本發(fā)明裝置可以對(duì)連接的照明裝置或其它設(shè)備進(jìn)行電源通斷控制，或漸變調(diào)節(jié)控制如調(diào)光、調(diào)速等等。
本發(fā)明的感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法中，由于物體(包括人體)靠近主動(dòng)發(fā)光體時(shí)，由于物體的光發(fā)射會(huì)引起主動(dòng)發(fā)光體周?chē)墓饬炼茸兓?，而這種光亮度變化與主動(dòng)發(fā)光體發(fā)出的光是依照同樣預(yù)定規(guī)律變化的，例如閃爍，亮暗變化等，對(duì)于其它環(huán)境光引起的亮度變化由于基本穩(wěn)定，本發(fā)明電路可以過(guò)濾排除掉，從而不受其干擾。對(duì)于其它變化的物理特征，如溫度，濕度，電磁波，磁場(chǎng)等等，完全不會(huì)響應(yīng)，所以本發(fā)明電路及方法使用非常可靠、準(zhǔn)確。
本發(fā)明感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法中，對(duì)所述主動(dòng)發(fā)光體的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是由所述運(yùn)算處理部件輸出的按一定規(guī)律變化的脈沖信號(hào)，該脈沖信號(hào)控制所述主動(dòng)發(fā)光體的閃爍頻率高于人眼所能覺(jué)察的頻率，這樣當(dāng)人眼看主動(dòng)發(fā)光體時(shí)就不會(huì)覺(jué)得閃爍難受。
在很靠近所述主動(dòng)發(fā)光體安裝的亮度感應(yīng)裝置卻可以感應(yīng)到主動(dòng)發(fā)光體按一定頻率閃爍的光，并將這種閃爍的光轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖電信號(hào)，輸入給所述運(yùn)算處理部件。當(dāng)人手或其它物體靠近主動(dòng)發(fā)光體時(shí)，由于光反射的原因，所述主動(dòng)發(fā)光體周?chē)@種閃爍變化的光的亮度會(huì)加強(qiáng)，即亮度會(huì)更亮，則亮度感應(yīng)裝置轉(zhuǎn)變輸出的脈沖電信號(hào)的幅值會(huì)增大，所述運(yùn)算處理部件對(duì)這種變化的信號(hào)進(jìn)行運(yùn)算處理后，與其內(nèi)置數(shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)超出內(nèi)置數(shù)值時(shí)，運(yùn)算處理部件會(huì)輸出一個(gè)控制信號(hào)給執(zhí)行元器件，執(zhí)行元器件再根據(jù)控制信號(hào)對(duì)與裝置連接的設(shè)備執(zhí)行響應(yīng)的控制動(dòng)作，例如電源通斷控制，調(diào)光，調(diào)速控制等。反之運(yùn)算處理部件就不會(huì)輸出控制信號(hào)，執(zhí)行元器件不執(zhí)行任何操作。
在本發(fā)明的感應(yīng)亮度變化的控制電路與方法中，在一實(shí)施例中，主動(dòng)發(fā)光體可以是發(fā)光二極管(LED)、白熾燈或日光燈等等各種發(fā)光物體；所述亮度感應(yīng)裝置可以是各種光敏器件，如光敏二極管、光敏電阻、光敏三極管等等。所述運(yùn)算處理部件可以是帶A/D(模/數(shù))轉(zhuǎn)換的微處理器(MCU)、DSP、PC機(jī)等各種運(yùn)算處理部件或系統(tǒng)。所述執(zhí)行元器件可以是MOS晶體管、可控硅、三極管、繼電器、接觸器或電磁閥等等控制作用器件與部件。
如圖1所示，在本發(fā)明的該實(shí)施例中，用LED(發(fā)光二極管)作為主動(dòng)發(fā)光體，用光敏二極管作為亮度感應(yīng)裝置，用帶A/D(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換的MCU作為運(yùn)算處理部件，用功率MOSFET作為執(zhí)行元器件。
本發(fā)明電路在工作時(shí)，作為主動(dòng)發(fā)光體的LED在微處理器(MCU)輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的控制下一直工作，驅(qū)動(dòng)信號(hào)可以采用如圖2所示的，是一個(gè)按預(yù)定規(guī)律變化的脈沖信號(hào)。在該主動(dòng)發(fā)光體底部或很靠近主動(dòng)發(fā)光體周?chē)惭b有亮度感應(yīng)裝置即光敏二極管，一直感應(yīng)所述主動(dòng)發(fā)光體周?chē)牧炼刃盘?hào)，并將亮度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)輸入給運(yùn)算處理部件即微處理器(MCU)；運(yùn)算處理部件即微處理器(MCU)一直對(duì)輸入的電信號(hào)進(jìn)行A/D(數(shù)/模)轉(zhuǎn)換，并一直將轉(zhuǎn)換后的數(shù)值與內(nèi)置的亮度預(yù)設(shè)數(shù)值進(jìn)行比較。
該微處理器(MCU)內(nèi)置的亮度預(yù)設(shè)數(shù)值一定要恰當(dāng)合理，要保證在沒(méi)有物體靠近時(shí)，亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的亮度信號(hào)數(shù)值不會(huì)超出微處理器(MCU)內(nèi)置的亮度預(yù)設(shè)數(shù)值，微處理器(MCU)不會(huì)輸出控制信號(hào)給執(zhí)行元器件。而當(dāng)物體靠近發(fā)光體，出現(xiàn)光線反射，引起反光體周?chē)炼茸兓瘯r(shí)，亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的亮度信號(hào)數(shù)值會(huì)超出微處理器(MCU)內(nèi)置的亮度預(yù)設(shè)數(shù)值，微處理器(MCU)會(huì)輸出控制信號(hào)給執(zhí)行元器件。
在本發(fā)明具體實(shí)施例中所述微處理器(MCU)輸出的控制信號(hào)可以是一個(gè)恒定高電平或低電平信號(hào)，如圖3所示，這樣就可以控制功率MOSFET的通斷，也即控制了LED燈組的電源通斷，實(shí)現(xiàn)了對(duì)LED燈組的通斷開(kāi)關(guān)控制。微處理器(MCU)也可以輸出一個(gè)脈寬調(diào)制信號(hào)(即PWM信號(hào))給功率MOSFET，如圖4所示，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LED燈組的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)調(diào)光的控制。
需要說(shuō)明的是，上述針對(duì)具體實(shí)施例的說(shuō)明中，本發(fā)明被控設(shè)備采用的是LED燈組，但并不限于LED燈組，還可以有其它設(shè)備，如電機(jī)、空調(diào)機(jī)等等，都可以由本發(fā)明控制電路和方法實(shí)現(xiàn)感應(yīng)控制。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，但并非用以限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，任何熟悉此技術(shù)者，在本發(fā)明精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作等同之更動(dòng)與潤(rùn)飾，都應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種感應(yīng)亮度變化的控制電路，其特征在于，至少包括一主動(dòng)發(fā)光體和一亮度感應(yīng)裝置，都連接一運(yùn)算處理部件并接受該運(yùn)算處理部件的控制；所述運(yùn)算處理部件用于控制所述主動(dòng)發(fā)光體依預(yù)定規(guī)律變化發(fā)光，并監(jiān)測(cè)所述亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的該具有預(yù)定規(guī)律的亮度變化，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)控制信號(hào)；所述運(yùn)算處理部件還連接控制一執(zhí)行元器件，用于根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行對(duì)被控設(shè)備的操控動(dòng)作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制電路，其特征在于，所述運(yùn)算處理部件還包括一模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，用于對(duì)所述亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的模擬信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述亮度感應(yīng)裝置為一光敏二極管、一光敏電阻或一光敏三極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制電路，其特征在于，所述亮度感應(yīng)裝置靠近所述主動(dòng)發(fā)光體設(shè)置。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制電路，其特征在于，所述執(zhí)行元器件設(shè)置為MOS晶體管、可控硅、三極管、繼電器、接觸器或電磁閥。
6.一種感應(yīng)亮度變化的控制方法，其包括以下步驟A、由一運(yùn)算處理部件向一主動(dòng)發(fā)光體按預(yù)定規(guī)律發(fā)送控制波形，控制所述主動(dòng)發(fā)光體的發(fā)光模式；B、設(shè)置一亮度感應(yīng)裝置在預(yù)定位置感應(yīng)所述主動(dòng)發(fā)光體的發(fā)光亮度變化，并將感應(yīng)信號(hào)發(fā)送給所述運(yùn)算處理部件進(jìn)行比較判斷；C、所述運(yùn)算處理部件在確定所述亮度感應(yīng)裝置發(fā)生具有預(yù)定規(guī)律的光亮度有變化時(shí)，產(chǎn)生預(yù)定控制信號(hào)；D、所述控制信號(hào)發(fā)送給一執(zhí)行元器件后，用于控制被控設(shè)備執(zhí)行一定的操控動(dòng)作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A中還包括所述運(yùn)算處理部件通過(guò)方形波控制所述主動(dòng)發(fā)光體以預(yù)定規(guī)律閃爍。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步驟A還包括所述閃爍頻率設(shè)置為肉眼所不能覺(jué)察的頻率。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步驟D還包括所述運(yùn)算處理部件控制發(fā)出恒定的高或低電平用于控制所述執(zhí)行元器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制設(shè)備的電源通斷控制。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述步驟D還包括所述運(yùn)算處理部件控制發(fā)出脈寬調(diào)制信號(hào)(PWM信號(hào))，用于控制所述執(zhí)行元器件，以實(shí)現(xiàn)對(duì)被控制設(shè)備的等級(jí)調(diào)節(jié)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種感應(yīng)亮度變化的控制電路，至少包括一主動(dòng)發(fā)光體和一亮度感應(yīng)裝置，都連接一運(yùn)算處理部件并接受該運(yùn)算處理部件的控制；所述運(yùn)算處理部件用于控制所述主動(dòng)發(fā)光體依預(yù)定規(guī)律變化發(fā)光，并監(jiān)測(cè)所述亮度感應(yīng)裝置感應(yīng)到的該具有預(yù)定規(guī)律的亮度變化，以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)控制信號(hào)；所述運(yùn)算處理部件還連接控制一執(zhí)行元器件，用于根據(jù)所述控制信號(hào)執(zhí)行對(duì)被控設(shè)備的操控動(dòng)作。本發(fā)明控制電路與方法由于采用了一可按預(yù)定規(guī)律進(jìn)行亮度變化的主動(dòng)發(fā)光體部件，如同對(duì)探測(cè)信號(hào)進(jìn)行了預(yù)定的調(diào)制，結(jié)合亮度感應(yīng)裝置和運(yùn)算處理部件的運(yùn)算判斷，在各種光線的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確、可靠、方便的感應(yīng)控制過(guò)程。
文檔編號(hào)H03K17/968GK101039114SQ20071007392
公開(kāi)日2007年9月19日 申請(qǐng)日期2007年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月5日
發(fā)明者龔飛 申請(qǐng)人:龔飛