CN102724793A - 手势控制的led照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及照明控制技术。本发明公开了一种手势控制的LED照明装置。本发明的手势控制的LED照明装置，包括LED光源模组、AC-DC电源模块、控制模块和驱动模块；所述AC-DC电源模块的直流输出端与驱动模块和控制模块连接，为驱动模块和控制模块提供电源；所述驱动模块输出端与LED光源模组连接，其控制端与控制模块的输出端连接，根据控制模块输出的PWM信号对LED光源模组进行驱动；其特征在于，还包括手势采集模块，所述手势采集模块与所述控制模块连接，对采集区域内的手势动作进行识别，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。本发明具有控制更方便、更随意，控制功能比较丰富的特点。
Description
技术领域
本发明涉及照明控制技术领域，特别涉及一种利用手势动作进行控制的LED（发光二极管）照明装置。
背景技术
目前全球电能紧缺，如何节能成了全世界所关心的话题。作为一种新型高效节能的光源，LED照明装置正广泛应用于商业、工业、道路、广告灯箱、家庭等领域的照明，其使用寿命长，能耗低，环保的特点受到人们的青睐。
LED作为光源应用，由于其电流-电压关系的非线性，通常需要对其驱动电流进行严格的控制，现有技术中出现了各种采用PWM（脉冲宽度调制波）技术的恒流驱动电路。这种照明装置的通常包括LED光源模块、AC-DC电源模块、控制模块和驱动模块。AC-DC电源模块一般采用开关电源或线性电源等，将交流电转换为直流电为驱动模块供电。驱动模块输出端与LED光源模块连接，其控制端与控制模块的输出端连接，根据控制模块输出的PWM信号对LED光源模块进行恒流驱动。由于采用了PWM驱动技术，便于与各种控制设备接口，通过调整PWM信号的占空比等参数，实现照明装置的亮度、色温及开关控制等功能。现有技术中实现这些控制功能通常采用机械开关或者触摸按键等，我们称之为接触式控制方式。也有采用红外线或射频遥控器进行控制的LED照明装置，我们称之为遥控方式。接触式控制方式在使用过程中损耗比较大，导致其使用寿命短，由于LED光源的特殊限制，其控制功能比较单一；遥控方式则必须依赖手持遥控器进行操作，使用的方便性大打折扣，应用范围受到限制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是提供一种手势控制的LED照明装置，摆脱对遥控器等设备的依赖。
本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，手势控制的LED照明装置，包括LED光源模组、AC-DC电源模块、控制模块和驱动模块；所述AC-DC电源模块的直流输出端与驱动模块和控制模块连接，为驱动模块和控制模块提供电源；所述驱动模块输出端与LED光源模组连接，其控制端与控制模块的输出端连接，根据控制模块输出的PWM信号对LED光源模组进行驱动；其特征在于，还包括手势采集模块，所述手势采集模块与所述控制模块连接，对采集区域内的手势动作进行识别，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。
手势动作识别控制技术，是近年出现的一种新颖的控制方式，它通过对人体手势动作的识别，将其运动转换为电信号，进而利用该电信号进行各种控制。本发明基于LED照明装置比较完善的PWM驱动技术，将手势动作识别控制技术与PWM控制技术相结合，实现对LED照明装置的控制。
进一步的，所述LED光源模组包括冷光源模块和暖光源模块，所述驱动模块具有2组输出端，分别连接所述冷光源模块和暖光源模块。
采用冷光源模块和暖光源模块两组光源，与驱动模块的2组输出端配合，可以分别对冷光源模块和暖光源模块进行控制，达到特征色温的效果。
具体的，所述驱动模块具有恒流驱动电路。
恒流驱动是LED光源驱动的较佳模式，具有技术成熟，驱动可靠安全的特点。
具体的，所述控制模块具有2路输出端，分别输出2路互补的PWM信号。
控制模块采用2路互补的PWM信号，与驱动模块配合，可以实现互补推挽控制模式，提高驱动效率。
优选的，所述手势采集模块包括红外线收发阵列和信号处理电路，所述红外线收发阵列根据返回的红外线产生识别信号，所述信号处理电路对所述识别信号进行处理，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。
采用红外线收发阵列与合适的信号处理电路配合构成手势采集模块，具有系统结构简单，低成本的特点。
推荐的，所述手势采集模块包括摄像头和图像处理电路，所述摄像头对采集区域内的手势进行图像采集，所述图像处理电路对采集的图像进行处理，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。
基于摄像头的手势动作识别技术，识别率高，识别动作精确。
本发明的有益效果是，非接触控制，无磨损；不依赖遥控器等设备，控制更方便、更随意；控制功能比较丰富。
附图说明
图1是实施例1的照明装置结构示意图；
图2是实施例1的手势采集模块结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。
手势控制的LED照明装置，基于LED照明装置比较完善的PWM驱动技术，将手势动作识别控制技术与PWM控制技术相结合，识别手势动作产生相应的控制信号，对控制模块输出的PWM驱动脉冲进行调制，实现对LED照明装置亮度、色温及开关动作的控制。
实施例1
本例手势控制的LED照明装置，包括AC-DC电源模块、驱动模块、LED光源模组、控制模块和手势采集模块，其中LED光源模组由冷光源模块和暖光源模块构成，分别与驱动模块的2组输出端连接。
AC-DC电源模块连接市电电网，将市电电网的交流电转换为直流电源，为照明装置提供直流电源。
驱动模块包括恒流驱动电路，具有两路恒流驱动输出，分别连接冷光源模块和暖光源模块。驱动模块与控制模块输出的两路脉宽调制信号相连，用以调节恒流驱动电路的两路恒流输出，最终达到调节冷色温和暖色温光源的目的。
控制模块与手势采集模块相连，接收手势采集模块采集的手势信号，并且将采集到的信号解析，对输出的两路互补脉宽调制信号进行调制，该脉宽调制信号传输到驱动模块，对冷光源模块和暖光源模块的驱动电流进行控制。在本实施例中，脉宽调制信号高电平为有效输出电平。
图2是本例手势采集模块结构示意图。包括红外线收发阵列芯片2和信号处理电路3，红外线收发阵列芯片2，由发射芯片201和红外接收芯片202构成，红外接收芯片202根据返回的红外线产生识别信号，信号处理电路对该识别信号进行处理，生成相应的控制信号对控制模块输出的PWM信号进行调制。本例采用红外线收发阵列具有性能稳定价格低廉等优点，手势控制操作包括LED光源模块的开/关、亮度调节、色温调节等功能。
为了更好更准确的检测到手势动作，可以采用多个红外线收发阵列芯片，分布在一个平面上，使用芯片数量越多，采集范围越广，相对来说分辨率就越高。
当有手掌在采集区域内动作时，红外发射芯片发出的红外信号会有一部分被手掌反射回红外线收发阵列芯片2，分布在芯片上的红外接收芯片202会有一部分接收到一些反射回来的红外信号，经过信号处理电路进行放大、滤波等处理后，得到控制模块所需的控制信号，该控制信号通过控制模块对其输出的PWM信号进行调制，完成各种控制功能。
本实施例中，当手掌从上向下动作时将控制打开LED光源模块；手掌从左向右动作进行亮度加减的调节，从右向左动作时则进行色温加减的操作；当从下向上挥动手掌时即可关闭LED光源模块。
在本实施例中，亮度加减和色温加减的操作均有五个等级，开机时的中性白对应亮度和色温的第三级，反复相同动作时，亮度加减或色温加减会逐级往上加，当达到第五级时，即亮度最亮或色温最暖时，继续相同动作时，亮度或色温会回到第一级，即亮度最低或色温最冷。这样重复操作，调节达到自己想要的亮度和色温。
实施例2
本例采用摄像头进行手势动作的采集，其手势采集模块包括摄像头和图像处理电路。摄像头对采集区域内的手势进行图像采集，图像处理电路对采集的图像进行数字化处理，生成相应的控制信号，通过控制模块输对输出的PWM信号进行调制。本例其它结构与实施例1相同，此处从略。由于摄像头的图像分辨率大大高于红外线收发阵列，本例手势动作识别率高于实施例1。
Claims (6)
1.手势控制的LED照明装置，包括LED光源模组、AC-DC电源模块、控制模块和驱动模块；所述AC-DC电源模块的直流输出端与驱动模块和控制模块连接，为驱动模块和控制模块提供电源；所述驱动模块输出端与LED光源模组连接，其控制端与控制模块的输出端连接，根据控制模块输出的PWM信号对LED光源模组进行驱动；其特征在于，还包括手势采集模块，所述手势采集模块与所述控制模块连接，对采集区域内的手势动作进行识别，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。
2.根据权利要求1所述的手势控制的LED照明装置，其特征在于，所述LED光源模组包括冷光源模块和暖光源模块，所述驱动模块具有2组输出端，分别连接所述冷光源模块和暖光源模块。
3.根据权利要求1所述的手势控制的LED照明装置，其特征在于，所述驱动模块具有恒流驱动电路。
4.根据权利要求1所述的手势控制的LED照明装置，其特征在于，所述控制模块具有2路输出端，分别输出2路互补的PWM信号。
5.根据权利要求1～4任意一项所述的手势控制的LED照明装置，其特征在于，所述手势采集模块包括红外线收发阵列和信号处理电路，所述红外线收发阵列根据返回的红外线产生识别信号，所述信号处理电路对所述识别信号进行处理，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。
6.根据权利要求1～4任意一项所述的手势控制的LED照明装置，其特征在于，所述手势采集模块包括摄像头和图像处理电路，所述摄像头对采集区域内的手势进行图像采集，所述图像处理电路对采集的图像进行处理，生成相应的控制信号对所述控制模块输出的PWM信号进行调制。
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