物体移动方向感测装置的制造方法_2

文档序号:9350880阅读:来源:国知局
该信号变化次序或信号强度变化情形所对应的移动方向,判断为物体的移动方向。如果记录的各光敏元件所在的红外接收器输出至控制电路的信号变化的先后次序及红外接收器的输出信号强度的变化,与查找表中的所有信号变化次序及信号强度变化情形都不能相匹配(这意味着本物体移动方向感测装置无法感测到该物体的移动方向,如果控制电路连接有执行机构对被控对象进行控制,并以手势(手的移动方向)进行控制,则该手势属无效手势),则清除所记录各光敏元件所在的红外接收器输出至控制电路的信号变化的先后次序或红外接收器的输出信号强度的变化,并重新进行感测。
[0012]将上述两种判断方式结合在一起,可实现在左右、前后、上下等方向上移动的物体的移动方向的感测。进一步,控制电路还可根据不同位置的各光敏元件所在的红外接收器输出至控制电路的信号变化的时间差,或者光敏元件所在的红外接收器输出至控制电路的信号强度的变化速率,来判断物体的移动方向及移动速度。
[0013]优选上述红外发光器件发射的红外光为锥形光束。
[0014]为了更好地避免环境光的干扰,优选上述红外发射器还包括单片机和红外发光器件驱动电路,单片机进行编码并输出含识别码的信号至红外发光器件驱动电路,驱动红外发光器件发射含识别码的红外光;相应的,控制电路对来自红外接收器的信号进行译码后,将译码获得的识别码与控制电路中存储的识别码进行比较,如果译码获得的识别码与控制电路中存储的识别码相同,则判断识别码相匹配,接收到的信号为有效信号。
[0015]通常,各光敏元件的受光方向与红外发光器件的出光方向相一致。一种优选方案中,上述安装基座上设有红外光出射通道和多个红外光入射通道,红外光入射通道与光敏兀件数量相同且对应,红外发光器件处在红外光出射通道一端,光敏兀件处在红外光入射通道一端,红外光出射通道另一端及各红外光入射通道另一端均开口于安装基座同一侧的表面上;红外光出射通道和各红外光入射通道均为直线形且相互平行。通过设置红外光出射通道和红外光入射通道,一方面可更好地避免环境光的干扰,另一方面使光敏元件主要接收沿红外光入射通道直射的红外光,可提高方向判断的准确度。
[0016]—种具体方案中,上述物体移动方向感测装置包括有一个红外发射器和四个红外接收器,安装基座上设有一个红外光出射通道和四个红外光入射通道;红外光出射通道设于安装基座的中心部位,四个红外光入射通道环绕在红外光出射通道四周。更优选在安装基座的横截面上,四个红外光入射通道均匀分布在一以红外光出射通道为圆心的圆上,也就是说四个红外光入射通道分别位于一正方形的四个角上。
[0017]上述红外发光器件通常采用红外发光二极管。上述光敏元件通常采用红外接收二极管。
[0018]—种具体方案中,上述红外发射器包括单片机、红外发光器件驱动电路和所述红外发光器件,所述红外发光器件为红外发光二极管;红外发光器件驱动电路包括限流电阻和NPN型三极管,限流电阻一端连接单片机相应的输出端,限流电阻另一端连接NPN型三极管的基极,红外发光二极管的阳极连接电源正极,红外发光二极管的阴极连接NPN型三极管的集电极,NPN型三极管的发射极接地。单片机输出信号至红外发光器件驱动电路,驱动红外发光二极管发射红外光。
[0019]—种具体方案中,上述红外接收器包括所述光敏元件、负载电阻和放大器,所述光敏元件为红外接收二极管;红外接收二极管的阴极连接电源正极,红外接收二极管的阳极连接负载电阻一端及放大器的输入端,负载电阻另一端接地,放大器的输出端与控制电路相应的输入端连接。上述红外接收器中,红外接收二极管工作时加上反向电压。当无光照时,相当于红外接收二极管截止。当有光照射时,在反向电压作用下,反向饱和漏电流大大增加,形成光电流,该光电流随入射光强度的变化而相应变化。光电流通过负载电阻时,在负载电阻两端将得到随入射光变化的电压信号。
[0020]上述控制电路在判断物体的移动方向之后,可形成相应的控制信号并将其输出至执行机构。上述控制信号与物体的移动方向相对应,也就是说每个移动方向都对应一个控制信号。根据不同的应用场合,执行机构可以是电动机(如用于驱动玩具进行前进、后退、转向的电动机)、继电器(如用于控制电源通断的继电器)、电磁阀(如用于控制气缸进出气的电磁阀)等。
[0021]本发明的物体移动方向感测装置能够对物体进行感测,并判断物体的移动方向;而且,控制电路判断物体的移动方向之后,可根据具体应用场合,形成相应的控制信号,并将其输出至执行机构,实现相应的动作控制。本发明用于实现动作控制时,操作者只需作出相应的手势,或者手持物体使其作出相应的移动,无需遥控器,其控制方式简易且新颖独特,趣味性强。本发明可应用在可移动的玩具上,以实现该玩具的移动控制;本发明也可应用在其它领域,通过配备适当的执行机构,实现相应的动作控制。
【附图说明】
[0022]图1是本发明优选实施例的电路原理框图;
图2是本发明优选实施例中红外发射器的电路原理图;
图3是本发明优选实施例中红外接收器的电路原理图;
图4是本发明优选实施例中安装基座、红外发光器件及各光敏元件的组装图;
图5是图4的A-A剖视图。
【具体实施方式】
[0023]如图1 一图5所示,这种物体移动方向感测装置包括控制电路1、安装基座2、红外发射器3和多个红外接收器4 ;红外发射器3包括用于发射红外光的红外发光器件31,红外接收器4包括用于接收红外光的光敏元件41,红外发光器件31和各光敏元件41均设于安装基座2上,各光敏元件41处在安装基座2的不同位置;各红外接收器4分别与控制电路I相应的输入端连接;红外发光器件31发射红外光,红外发光器件31发射的红外光遇到物体后被反射回来,光敏元件41接收到被反射回来的红外光后其所在的红外接收器4输出信号至控制电路I ;控制电路I根据来自各红外接收器4的信号,判断物体的移动方向。
[0024]参考图4和图5,本实施例中,物体移动方向感测装置包括有一个红外发射器3和四个红外接收器4,安装基座2上设有一个红外光出射通道21和四个红外光入射通道22,红外光出射通道21和各红外光入射通道22均为直线形且相互平行;红外光入射通道22与光敏兀件41 对应,红外发光器件31处在红外光出射通道21 —端,光敏兀件41处在红外光入射通道22 —端,红外光出射通道21另一端及各红外光入射通道22另一端均开口于安装基座2同一侧的表面上(本实施例的安装基座2为长方体,红外光出射通道21和各红外光入射通道22均垂直于安装基座2上表面,红外光出射通道21上端及各红外光入射通道22上端均开口于安装基座2上表面;红外光出射通道21下端连通一红外发光器件容置腔23,红外发光器件31处在红外发光器件容置腔23中;各红外光入射通道22分别连通一光敏元件容置腔24,各光敏元件41分别处在对应的光敏元件容置腔24中)。红外光出射通道21设于安装基座2的中心部位,四个红外光入射通道22环绕在红外光出射通道21四周。在安装基座2的横截面上,四个红外光入射通道22均匀分布在一以红外光出射通道21为圆心的圆上,也就是说四个红外光入射通道22分别位于一正方形的四个角上。这种情况下,各光敏元件41的受光方向与红外发光器件31的出光方向相一致。
[0025]参考图2,本实施例中,红外发射器3包括单片机32、红外发光器件驱动电路和红外发光器件31,红外发光器件31为红外发光二极管;红外发光器件驱动电路包括限流电阻33和NPN型三极管34,限流电阻33 —端连接单片机32相应的输出端,限流电阻33另一端连接NPN型三极管34的基极,红外发光二极管(红外发光器件31)的阳极连接电源正极,红外发光二极管(红外发光器件31)的阴极连接NPN型三极管34的集电极,
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