物体移动方向感测装置的制造方法_3

文档序号:9350880阅读:来源:国知局
NPN型三极管34的发射极接地。单片机32输出信号至红外发光器件驱动电路,驱动红外发光二极管(红外发光器件31)发射红外光。红外发光器件31发射的红外光为锥形光束。
[0026]参考图3,本实施例中,红外接收器4包括光敏元件41、负载电阻42和放大器43,光敏元件41为红外接收二极管;红外接收二极管(光敏元件41)的阴极连接电源正极,红外接收二极管(光敏元件41)的阳极连接负载电阻42 —端及放大器43的输入端,负载电阻42另一端接地,放大器43的输出端与控制电路I相应的输入端连接。上述红外接收器4中,红外接收二极管(光敏元件41)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,放大器43的输入端为低电平(相当于接地),放大器43输出低电平信号至控制电路I。当有光照射时,在反向电压作用下,红外接收二极管(光敏元件41)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42时,在负载电阻42两端将得到随入射光强度的变化而变化的电压信号,放大器43的输入端也获得随入射光强度的变化而变化的电压信号,这样,放大器43输出高电平信号(该高电平信号的强度同样随入射光强度的变化而变化)至控制电路I。
[0027]为了更好地避免环境光的干扰,单片机32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31发射含识别码的红外光;相应的,控制电路I对来自红外接收器4的信号进行译码后,将译码获得的识别码与控制电路I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I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。
[0028]红外发射器3持续发射红外光,当有物体进入红外光的照射区域时,红外光被物体反射回来。当某一光敏元件41正对物体时,该光敏元件41能够接收到由该物体反射回来的红外光;相反,当某一光敏元件41与物体位置相互错开一定距离时,该光敏元件41不能接收到由该物体反射回来的红外光。
[0029]平常状态下,即在没有物体进入红外光的照射区域的情况下,所有光敏元件41都不能接收到红外光,此时各红外接收器4输出至控制电路I的信号没有发生变化(即一直输出低电平信号至控制电路I)。
[0030]当有物体进入红外光的照射区域时,某些光敏元件41能够接收到红外光,此时这些光敏元件41的工作状态发生变化(红外接收二极管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),这样,这些光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号也相应地发生变化(即输出高电平信号至控制电路1,且信号的电平大小随入射光强度的变化而相应变化)。控制电路I基于各红外接收器4输出至控制电路I的信号是否发生变化以及变化的情况,判断物体的移动方向。
[0031]控制电路I判断物体的移动方向的一种方式为:根据处在安装基座2不同位置上的各光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化的先后次序,判断沿与红外发射器3所发射的红外光的传播方向相交的方向移动的物体的移动方向。各光敏元件41的工作状态变化的先后次序,与各光敏元件41所在的红外接收器4的输出信号变化的先后次序是相同的。
[0032]这种情况下,各光敏元件41分别经历“无入射光一有入射光一无入射光”的状态变化过程,各光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化情况是一致的,只是输出信号发生变化的时间先后不同。例如,在有物体沿与红外发射器3所发射的红外光的传播方向相交的方向移动的情况下(物体的移动方向垂直或大致垂直于红外发射器3所发射的红外光的传播方向),当物体从某光敏元件41前方经过时,该光敏元件41在一定时间内能够接收到由物体反射回来的红外光,随后又恢复至不能接收到红外光的状态,该光敏元件41所在的红外接收器4可输出一个一定宽度的脉冲信号至控制电路1,这样,各红外接收器4先后输出一脉冲信号至控制电路I。
[0033]控制电路I中设置有查找表,设定各光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化次序与移动方向之间的对应关系,一种信号变化次序对应唯个移动方向。控制电路I接收各光敏元件41所在的红外接收器4输出的信号后,记录各光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化的先后次序,并与查找表中设定的信号变化次序进行比较。如果记录的各光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化的先后次序与查找表中的某个信号变化次序相匹配,则以查找表中该信号变化次序所对应的移动方向,判断为物体的移动方向。如果记录的各光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化的先后次序,与查找表中的所有信号变化次序都不能相匹配(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41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号变化的先后次序,并重新进行感测。
[0034]例如,当物体沿图4中箭头所示方向移动时(即自左至右从安装基座2上方经过,且垂直于红外发射器3所发射的红外光的传播方向),各光敏元件41分别经历“无入射光一有入射光一无入射光”的状态变化过程,其中光敏元件41 一 1、41 一 2先经历这一状态变化过程,光敏元件41 - 3、41 一 4后经历这一状态变化过程,这样,光敏元件41 - 1、41 一2所在的红外接收器4 一 1、4 一 2先输出一脉冲信号至控制电路1,随后光敏元件41 - 3、41-4所在的红外接收器4 一 3、4 一 4输出一脉冲信号至控制电路1,控制电路I接收各信号并记录该信号变化的先后次序。如果在控制电路I的查找表中已设定“光敏元件41 -1、41 - 2所在的红外接收器4 一 1、4 一 2先有脉冲信号,光敏元件41 一 3、41 一 4所在的红外接收器4 一 3、4 一 4后有脉冲信号”的信号变化次序对应于“物体自左至右移动”的移动方向,则控制电路I将所记录的该信号变化的先后次序与查找表中设定的信号变化次序进行比较后,两者相匹配,则判断物体自左至右移动。
[0035]控制电路I判断物体的移动方向的另一种方式为:根据某些光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号强度的变化以及这些光敏元件41在安装基座2上的位置,判断沿红外发射器3所发射的红外光的传播方向移动的物体的移动方向。当某一光敏元件41前方有一物体沿红外发射器3所发射的红外光的传播方向与该光敏元件41相对移动时,该光敏元件41能够持续接收到由物体反射回来的红外光,并且随着物体与安装基座2之间的距离的变化,该光敏元件41接收到的红外光的强度(即入射光强度)相应地发生变化,这样,该光敏元件41所在的红外接收器4输出至控制电路I的信号的电平大小(即信号强度)也相应地发生变化。
[0036]控制电路I中设置有查找表,设定各光敏元件41所在的红外接收器4输出的信号强度变化情形与移动方向之间的对应关系,一种信号强度的变化情形对应唯一一个移动方向。控制电路I接收各光敏元件41所在的红外接收器4输出的信号后,记录光敏元件41所在的红外接收器4的输出信号强度的变化,并与查找表中设定的信号强度变化情形进行比较。如果记录的红外接收器4的输出信号强度的变化与查找表中的某个信号强度变化情形相匹配,则以查找表中该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。如果记录的红外接收器4的输出信号强度的变化,与查找表中的所有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),则清除所记录的红外接收器的输出信号强度的变化,并
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