CN103824444A - 利用ccd传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关 - Google Patents
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Abstract
利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，属于光学领域，本发明为解决现有射频无线开关存在安全隐患，红外无线开关有效距离短的问题。本发明包括激光笔、凸透镜、CCD传感器、CPU处理器和电磁执行机构；激光笔发出的平行光束入射至凸透镜，该光束透过凸透镜后聚集至CCD传感器的光敏面，CCD传感器的电信号输出端与CPU处理器的指令输入端相连，CPU处理器的解码指令输出端与电磁执行机构的使能端相连。本发明所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，并可对激光笔发射的超亮激光束进行编码，实现不同指令或者加密功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线遥控开关，属于光学领域。
背景技术
目前普遍使用的远程无线遥控开关多采用射频无线，红外无线等技术。
射频无线技术使用电磁波发射和接收数据。由于电磁波不具备指向性，容易受到同频电磁干扰，使可靠性受到影响。电磁波编码也容易受到截获，存在较大的安全隐患。
红外无线技术使用红外光波发射和接受数据。但红外无线遥控开关只能室内使用，在室外容易受到强光干扰，稳定性较差。另外红外无线遥控开关有效距离最长为10米，不利于更远距离对的遥控操作。
发明内容
本发明目的是为了解决现有射频无线开关存在安全隐患，红外无线开关有效距离短的问题，提供了一种利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关。
本发明所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，它包括激光笔、凸透镜、CCD传感器、CPU处理器和电磁执行机构；
激光笔发出的平行光束入射至凸透镜，该光束透过凸透镜后聚集至CCD传感器的光敏面，CCD传感器的电信号输出端与CPU处理器的指令输入端相连，CPU处理器的解码指令输出端与电磁执行机构的使能端相连。
本发明的优点：本发明所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，并可对激光笔发射的超亮激光束进行编码，实现不同指令或者加密功能。
采用对超亮激光束敏感的CCD（Charge-coupled Device，电荷耦合组件）图像传感器，接收激光笔发射的超亮激光束，并对超亮激光束编码的进行解码。依据其编码指令实现远程无线遥控开关，远程控制所有面板，插座，电器，门锁，监控，巡检等设备。
用户使用本发明的激光笔远程无线遥控开关，可以有效避免射频无线技术安全可靠性差，也可以有效避免红外无线技术无法在室外使用及有效距离短等缺点。
本发明所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关可在室内及室外复杂光线环境下使用，有效距离高达100米，并具备加密及编码功能，可有效避免干扰。用户使用本发明的激光笔远程无线遥控开关远程控制所有面板，插座，电器，门锁，监控等设备。
附图说明
图1是本发明所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关的结构示意图；
图2是激光笔发出的平行光束的脉冲示意图，图中A为开关量脉冲，B为编码激光脉冲；
图3是CCD传感器光敏面获取的CCD图像。
具体实施方式
具体实施方式一：下面结合图1至图3说明本实施方式，本实施方式所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，它包括激光笔1、凸透镜2、CCD传感器3、CPU处理器4和电磁执行机构5；
激光笔1发出的平行光束入射至凸透镜2，该光束透过凸透镜2后聚集至CCD传感器3的光敏面，CCD传感器3的电信号输出端与CPU处理器4的指令输入端相连，CPU处理器4的解码指令输出端与电磁执行机构5的使能端相连。
激光笔1发出的平行光束为开关量激光脉冲或编码激光脉冲。如图2所示的，A为开关量脉冲，B为编码激光脉冲，若激光笔1发出的是开关量脉冲，则该脉冲被用于执行简单的开关动作，采用激光笔1发射的平行光束（超亮激光束）直接照射凸透镜2，通过凸透镜2将不同角度摄入的超亮激光束聚焦到CCD传感器3上，获得超亮激光束的图像，利用CCD传感器3只对激光笔1的超亮激光束敏感的特性，对激光笔1所发出的超亮激光束进行成像，由于CCD传感器3只对激光笔所发出的超亮激光束感应，使CCD传感器3对激光笔1所发出的超亮激光束呈现过度曝光状态，同时CCD传感器3对正常亮度可见光不敏感，从而使激光笔1光标在CCD图像中呈现白色，其它物体在CCD图像中呈现黑色，不干扰识别系统工作。CCD传感器3将光信号转换成电信号，并输出给CPU处理器4进行解码，还原图2所示的脉冲指令，该指令由电磁执行机构5执行对电器的开关动作。普通开关量信号对被控设备进行简单的开关操作。如白炽灯开关等操作可使用普通开关量激光脉冲。
若激光笔1发出的编码激光脉冲，根据事先定义好的通信协议，不同形式的编码对应不同电器的控制指令，面板、插座、电器、门锁、监控和巡检等设备的编码激光脉冲是不同的，则在激光笔1上设置多个按键，按不同按键，发射不同编码激光束，完成对不同器件的遥控功能。图2中只任意给出一种编码。采用编码激光脉冲遥控开关，其在CUP处理器4中解码、控制过程与开关量激光脉冲是一致的，编码激光脉冲信号可对激光束进行编码及加密等操作，编码中可包含复杂操作指令、身份认证信息等。如对防盗锁具操作，空调温度设置等操作可使用编码激光脉冲。
具体实施方式二：本实施方式对实施方式一进行进一步说明，CCD传感器3采用型号为Sony ICX414的感光芯片。
Sony ICX414芯片的分辨率为656×494，帧速为100帧每秒，即每秒采集100次超亮激光束图像，靶面尺寸1/2″英寸，有利于采集超亮激光束。采用该芯片做出的相机在分辨率近似相同的情况下，价格更便宜，帧速更快，而像元在尺寸更小的情况下，反而实现了更高的灵敏度。
Claims (3)
1.利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，其特征在于，它包括激光笔（1）、凸透镜（2）、CCD传感器（3）、CPU处理器（4）和电磁执行机构（5）；
激光笔（1）发出的平行光束入射至凸透镜（2），该光束透过凸透镜（2）后聚集至CCD传感器（3）的光敏面，CCD传感器（3）的电信号输出端与CPU处理器（4）的指令输入端相连，CPU处理器（4）的解码指令输出端与电磁执行机构（5）的使能端相连。
2.根据权利要求1所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，其特征在于，激光笔（1）发出的平行光束为开关量激光脉冲或编码激光脉冲。
3.根据权利要求1所述利用CCD传感器过度曝光实现激光笔远程无线遥控开关，其特征在于，CCD传感器（3）采用型号为Sony ICX414的感光芯片。
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