手勢控制的led照明裝置的製作方法
2023-10-11 00:09:14
專利名稱：手勢控制的led照明裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及照明控制技術領域，特別涉及一種利用手勢動作進行控制的LED(發光
二極體)照明裝置。
背景技術：
目前全球電能緊缺，如何節能成了全世界所關心的話題。作為一種新型高效節能的光源，LED照明裝置正廣泛應用於商業、工業、道路、廣告燈箱、家庭等領域的照明，其使用壽命長，能耗低，環保的特點受到人們的青睞。LED作為光源應用，由於其電流-電壓關係的非線性，通常需要對其驅動電流進行 嚴格的控制，現有技術中出現了各種採用PWM (脈衝寬度調製波)技術的恆流驅動電路。這種照明裝置的通常包括LED光源模塊、AC-DC電源模塊、控制模塊和驅動模塊。AC-DC電源模塊一般採用開關電源或線性電源等，將交流電轉換為直流電為驅動模塊供電。驅動模塊輸出端與LED光源模塊連接，其控制端與控制模塊的輸出端連接，根據控制模塊輸出的PWM信號對LED光源模塊進行恆流驅動。由於採用了 PWM驅動技術，便於與各種控制設備接口，通過調整PWM信號的佔空比等參數，實現照明裝置的亮度、色溫及開關控制等功能。現有技術中實現這些控制功能通常採用機械開關或者觸摸按鍵等，我們稱之為接觸式控制方式。也有採用紅外線或射頻遙控器進行控制的LED照明裝置，我們稱之為遙控方式。接觸式控 制方式在使用過程中損耗比較大，導致其使用壽命短，由於LED光源的特殊限制，其控制功能比較單一；遙控方式則必須依賴手持遙控器進行操作，使用的方便性大打折扣，應用範圍受到限制。
發明內容
本發明所要解決的技術問題，就是提供一種手勢控制的LED照明裝置，擺脫對遙控器等設備的依賴。本發明解決所述技術問題，採用的技術方案是，手勢控制的LED照明裝置，包括LED光源模組、AC-DC電源模塊、控制模塊和驅動模塊；所述AC-DC電源模塊的直流輸出端與驅動模塊和控制模塊連接，為驅動模塊和控制模塊提供電源；所述驅動模塊輸出端與LED光源模組連接，其控制端與控制模塊的輸出端連接，根據控制模塊輸出的PWM信號對LED光源模組進行驅動；其特徵在於，還包括手勢採集模塊，所述手勢採集模塊與所述控制模塊連接，對採集區域內的手勢動作進行識別，生成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。手勢動作識別控制技術，是近年出現的一種新穎的控制方式，它通過對人體手勢動作的識別，將其運動轉換為電信號，進而利用該電信號進行各種控制。本發明基於LED照明裝置比較完善的PWM驅動技術，將手勢動作識別控制技術與PWM控制技術相結合，實現對LED照明裝置的控制。進一步的，所述LED光源模組包括冷光源模塊和暖光源模塊，所述驅動模塊具有2組輸出端，分別連接所述冷光源模塊和暖光源模塊。採用冷光源模塊和暖光源模塊兩組光源，與驅動模塊的2組輸出端配合，可以分別對冷光源模塊和暖光源模塊進行控制，達到特徵色溫的效果。具體的，所述驅動模塊具有恆流驅動電路。恆流驅動是LED光源驅動的較佳模式，具有技術成熟，驅動可靠安全的特點。具體的，所述控制模塊具有2路輸出端，分別輸出2路互補的PWM信號。控制模塊採用2路互補的PWM信號，與驅動模塊配合，可以實現互補推挽控制模式，提高驅動效率。優選的，所述手勢採集模塊包括紅外線收發陣列和信號處理電路，所述紅外線收發陣列根據返回的紅外線產生識別信號，所述信號處理電路對所述識別信號進行處理，生 成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。採用紅外線收發陣列與合適的信號處理電路配合構成手勢採集模塊，具有系統結構簡單，低成本的特點。推薦的，所述手勢採集模塊包括攝像頭和圖像處理電路，所述攝像頭對採集區域內的手勢進行圖像採集，所述圖像處理電路對採集的圖像進行處理，生成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。基於攝像頭的手勢動作識別技術，識別率高，識別動作精確。本發明的有益效果是，非接觸控制，無磨損；不依賴遙控器等設備，控制更方便、更隨意；控制功能比較豐富。
圖I是實施例I的照明裝置結構示意圖；圖2是實施例I的手勢採集模塊結構示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖及實施例，詳細描述本發明的技術方案。手勢控制的LED照明裝置，基於LED照明裝置比較完善的PWM驅動技術，將手勢動作識別控制技術與PWM控制技術相結合，識別手勢動作產生相應的控制信號，對控制模塊輸出的PWM驅動脈衝進行調製，實現對LED照明裝置亮度、色溫及開關動作的控制。實施例I本例手勢控制的LED照明裝置，包括AC-DC電源模塊、驅動模塊、LED光源模組、控制模塊和手勢採集模塊，其中LED光源模組由冷光源模塊和暖光源模塊構成，分別與驅動模塊的2組輸出端連接。AC-DC電源模塊連接市電電網，將市電電網的交流電轉換為直流電源，為照明裝置提供直流電源。驅動模塊包括恆流驅動電路，具有兩路恆流驅動輸出，分別連接冷光源模塊和暖光源模塊。驅動模塊與控制模塊輸出的兩路脈寬調製信號相連，用以調節恆流驅動電路的兩路恆流輸出，最終達到調節冷色溫和暖色溫光源的目的。控制模塊與手勢採集模塊相連，接收手勢採集模塊採集的手勢信號，並且將採集到的信號解析，對輸出的兩路互補脈寬調製信號進行調製，該脈寬調製信號傳輸到驅動模塊，對冷光源模塊和暖光源模塊的驅動電流進行控制。在本實施例中，脈寬調製信號高電平為有效輸出電平。圖2是本例手勢採集模塊結構示意圖。包括紅外線收發陣列晶片2和信號處理電路3，紅外線收發陣列晶片2，由發射晶片201和紅外接收晶片202構成，紅外接收晶片202根據返回的紅外線產生識別信號，信號處理電路對該識別信號進行處理，生成相應的控制信號對控制模塊輸出的PWM信號進行調製。本例採用紅外線收發陣列具有性能穩定價格低廉等優點，手勢控制操作包括LED光源模塊的開/關、亮度調節、色溫調節等功能。為了更好更準確的檢測到手勢動作，可以採用多個紅外線收發陣列晶片，分布在一個平面上，使用晶片數量越多，採集範圍越廣，相對來說解析度就越高。當有手掌在採集區域內動作時，紅外發射晶片發出的紅外信號會有一部分被手掌 反射回紅外線收發陣列晶片2，分布在晶片上的紅外接收晶片202會有一部分接收到一些反射回來的紅外信號，經過信號處理電路進行放大、濾波等處理後，得到控制模塊所需的控制信號，該控制信號通過控制模塊對其輸出的PWM信號進行調製，完成各種控制功能。本實施例中，當手掌從上向下動作時將控制打開LED光源模塊；手掌從左向右動作進行亮度加減的調節，從右向左動作時則進行色溫加減的操作；當從下向上揮動手掌時即可關閉LED光源模塊。 在本實施例中，亮度加減和色溫加減的操作均有五個等級，開機時的中性白對應亮度和色溫的第三級，反覆相同動作時，亮度加減或色溫加減會逐級往上加，當達到第五級時，即亮度最亮或色溫最暖時，繼續相同動作時，亮度或色溫會回到第一級，即亮度最低或色溫最冷。這樣重複操作，調節達到自己想要的亮度和色溫。實施例2本例採用攝像頭進行手勢動作的採集，其手勢採集模塊包括攝像頭和圖像處理電路。攝像頭對採集區域內的手勢進行圖像採集，圖像處理電路對採集的圖像進行數位化處理，生成相應的控制信號，通過控制模塊輸對輸出的PWM信號進行調製。本例其它結構與實施例I相同，此處從略。由於攝像頭的圖像解析度大大高於紅外線收發陣列，本例手勢動作識別率高於實施例I。
權利要求
1.手勢控制的LED照明裝置，包括LED光源模組、AC-DC電源模塊、控制模塊和驅動模塊；所述AC-DC電源模塊的直流輸出端與驅動模塊和控制模塊連接，為驅動模塊和控制模塊提供電源；所述驅動模塊輸出端與LED光源模組連接，其控制端與控制模塊的輸出端連接，根據控制模塊輸出的PWM信號對LED光源模組進行驅動；其特徵在於，還包括手勢採集模塊，所述手勢採集模塊與所述控制模塊連接，對採集區域內的手勢動作進行識別，生成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。
2.根據權利要求I所述的手勢控制的LED照明裝置，其特徵在於，所述LED光源模組包括冷光源模塊和暖光源模塊，所述驅動模塊具有2組輸出端，分別連接所述冷光源模塊和暖光源模塊。
3.根據權利要求I所述的手勢控制的LED照明裝置，其特徵在於，所述驅動模塊具有恆流驅動電路。
4.根據權利要求I所述的手勢控制的LED照明裝置，其特徵在於，所述控制模塊具有2路輸出端，分別輸出2路互補的PWM信號。
5.根據權利要求I 4任意一項所述的手勢控制的LED照明裝置，其特徵在於，所述手勢採集模塊包括紅外線收發陣列和信號處理電路，所述紅外線收發陣列根據返回的紅外線產生識別信號，所述信號處理電路對所述識別信號進行處理，生成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。
6.根據權利要求I 4任意一項所述的手勢控制的LED照明裝置，其特徵在於，所述手勢採集模塊包括攝像頭和圖像處理電路，所述攝像頭對採集區域內的手勢進行圖像採集，所述圖像處理電路對採集的圖像進行處理，生成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。
全文摘要
本發明涉及照明控制技術。本發明公開了一種手勢控制的LED照明裝置。本發明的手勢控制的LED照明裝置，包括LED光源模組、AC-DC電源模塊、控制模塊和驅動模塊；所述AC-DC電源模塊的直流輸出端與驅動模塊和控制模塊連接，為驅動模塊和控制模塊提供電源；所述驅動模塊輸出端與LED光源模組連接，其控制端與控制模塊的輸出端連接，根據控制模塊輸出的PWM信號對LED光源模組進行驅動；其特徵在於，還包括手勢採集模塊，所述手勢採集模塊與所述控制模塊連接，對採集區域內的手勢動作進行識別，生成相應的控制信號對所述控制模塊輸出的PWM信號進行調製。本發明具有控制更方便、更隨意，控制功能比較豐富的特點。
文檔編號H05B37/02GK102724793SQ20121015773
公開日2012年10月10日 申請日期2012年5月21日 優先權日2012年5月21日
發明者何天兵, 李東明, 閔波 申請人:四川新力光源有限公司