CN104185332B - 头灯电路及头灯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种头灯电路，在点亮照明灯泡的同时点亮方位灯，使具有头灯电路的头灯不仅具有传统的照明功能，还能够提供使用者的方位、显示电池剩余电量，使用方便并在一定程度上保证了使用者的安全性。同时，本发明还公开了一种头灯。

Description

头灯电路及头灯

技术领域

本发明涉及头灯电路领域，特别是涉及一种头灯电路及一种头灯。

背景技术

在夜间行走、工作或进行井下工作时通常需要手拿照明工具，这样遇到意外情况或者需要双手进行操作时就无法及时进行处理。为了解决上述问题，人们研制出了头灯，顾名思义，头灯是指戴在头上的灯，这样就会解放双手，方便人们进行夜间工作。

目前头灯的种类很多，根据使用环境和工作种类的需求，包括可以调节灯泡光线角度的头灯、各种光照射程和各种灯泡颜色的头灯。

在进行井下作业或其他夜间工作时，经常需要多人进行集体操作，有的工作也可能存在一定的危险性，需要确保工作人员的人身安全。目前使用的头灯大部分关注于头灯照亮的功能，却不能识别工作人员的距离和方向。再进行井下作业或其他夜间工作时，如果需要确定工作人员的位置，只通过照明灯很难直接准确的确认工作人员的位置，影响工作效率，在某些特定的情况下还会对工作人员的人身安全造成一定的影响。

发明内容

基于此，有必要针对无法通过目前的头灯准确确定工作人员位置的问题，提供一种能显示佩戴头灯的工作人员的方位的头灯电路。

同时，还提供一种头灯。

一种头灯电路，包括：

第一控制开关，用于连接在照明灯泡和电池形成的回路中；

检测控制模块，具有连接所述第一控制开关的第一信号输出端，用于控制所述第一控制开关闭合或断开从而控制所述照明灯泡得失电；

所述检测控制模块还具有用于连接方位灯的第二信号输出端，用于在所述第一信号输出端控制所述第一控制开关闭合时控制所述方位灯点亮。

在其中一个实施例中，所述第一控制开关为继电器开关或场效应管开关。

在其中一个实施例中，当所述第一控制开关为所述场效应管开关时，所述检测控制模块通过所述第一信号输出端控制所述场效应管开关以一定的导通电压导通。

在其中一个实施例中，所述检测控制模块包括第二控制开关和检测控制单元，所述第二控制开关连接所述检测控制单元，所述检测控制单元分别通过所述第一信号输出端和所述第二信号输出端分别连接所述第一控制开关和所述方位灯；所述第二控制开关闭合一次所述检测控制单元控制所述第一信号输出端输出不同的电平信号控制所述第一控制开关以不同的导通电压导通从而控制所述照明灯泡以不同的亮度点亮直至熄灭。

在其中一个实施例中，所述检测控制模块通过所述第二信号输出端给所述方位灯输出方波信号控制所述方位灯频闪。

在其中一个实施例中，所述检测控制模块为可编程单片机芯片。

在其中一个实施例中，所述可编程单片机芯片为HT66F03C芯片；所述HT66F03C芯片的第一引脚连接所述电池的正极，第三引脚作为所述HT66F03C芯片的第一信号输出端连接所述第一控制开关，第四引脚连接所述电池的正极并通过所述第二控制开关接地，第五引脚作为所述HT66F03C芯片的第二信号输出端连接所述方位灯，第六引脚连接基准源，第七引脚连接所述电池的正极，所述HT66F03C芯片通过所述基准源监测所述电池的电量，第八引脚接地。

在其中一个实施例中，还包括恒流源，串联于所述照明灯泡与所述电池形成的回路中。

在其中一个实施例中，还包括电池电量检测模块，与所述电池形成串联回路。

一种头灯，包括权利要求1至9任一所述的头灯电路、电池、照明灯泡以及方位灯，能够在所述头灯电路控制所述照明灯泡得电时控制所述方位灯点亮。

上述头灯电路及头灯，包括第一控制开关和检测控制模块。检测控制模块通过第一信号输出端连接并控制第一控制开关闭合或断开从而控制所述照明灯泡得失电，通过第二信号输出端连接方位灯并在第一信号输出端控制第一控制开关闭合时控制方位灯点亮。本发明头灯电路控制照明灯泡点亮，并通过检测照明灯泡点亮从而点亮方位灯以显示头灯的方位，从而很容易确定佩戴头灯的工作人员的方位信息。

附图说明

图1为本发明头灯电路一实施例的示意图；

图2为图1所示实施例的第一控制开关的电路原理图；

图3为本发明头灯电路另一实施例的示意图；

图4为本发明头灯电路又一实施例的示意图；

图5为图4所示实施例一头灯电路的电路原理图。

具体实施方式

一种头灯电路，在点亮照明灯泡的同时点亮方位灯，使具有头灯电路的头灯不仅具有传统的照明功能，还能够提供使用者的方位、显示电池剩余电量，使用方便并在一定程度上提高了使用者的安全性。

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步详细说明。

图1所示，为本发明一种头灯电路的示意图。一种头灯电路300，包括第一控制开关310和检测控制模块320，第一控制开关310连接在电池100和照明灯泡200所形成的回路中，检测控制模块320通过第一信号输出端（图未标）连接上述第一控制开关310并通过第二信号输出端（图未标）连接方位灯400。检测控制模块320通过第一信号输出端控制上述第一控制开关310闭合或断开从而控制照明灯泡200得失电，并在第一信号输出端控制上述第一控制开关310闭合时控制方位灯400点亮。

上述头灯电路300在照明灯泡200点亮时点亮方位灯400以显示具有上述头灯电路300的头灯的方位，从而很容易确定佩戴头灯的工作人员的方位信息。在照明灯泡200点亮时方位灯400同时点亮，在照明灯泡200和方位灯400其中之一点亮时可排除上述头灯电路300中电池100没有电的可能性，利于具有上述头灯电路300的头灯进行查修。

上述电池100是指锂离子电池BT（参考图5）。锂离子电池BT是一种可充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。

具体的，上述第一控制开关310可为继电器开关或场效应晶体管开关（图未示）。

图2所示，为上述第一控制开关310为继电器开关时的电路原理图。参考图2，上述第一控制开关310为继电器开关K。检测控制模块320通过第一信号输出端发送控制信号给上述继电器开关K铁芯，使继电器开关K-1闭合，从而使照明灯泡200得电点亮。

当上述第一控制开关310为场效应晶体管开关（图未示）时，上述场效应晶体管开关的栅极连接检测控制模块320的第一信号输出端，源极和漏极分别连接在上述电池100和照明灯泡200所形成的回路中。根据场效应晶体管开关的类型以及场效应管导通的原理，检测控制模块320控制第一信号输出端输出不同的电平信号以控制上述场效应晶体管开关导通。

具体的，上述场效应晶体管开关可为P型MOS管开关或N型MOS管开关。当上述场效应晶体管开关为N型MOS管时，上述N型MOS管的漏极连接电池100的正极、栅极连接测控制模块320的第一信号输出端，检测控制模块320通过第一信号输出端发送高电平控制上述N型MOS管导通。

在不同的实施例中，上述检测控制模块320可控制第一信号输出端输出不同的高电平信号以控制上述场效应晶体管开关以不同的导通电压导通，从而控制照明灯泡200以不同的亮度点亮。

当上述场效应晶体管开关为PMOS管开关时，检测控制模块320控制第一信号输出端输出低电平信号以控制上述场效应晶体管开关导通。

图3所示，为本发明头灯电路300另一实施例的示意图。

参考图3，上述检测控制模块320包括第二控制开关321和检测控制单元322。上述第二控制开关321连接检测控制单元322，检测控制单元322分别通过第一信号输出端和第二信号输出端分别连接上述第一控制开关310和方位灯400。

上述第二控制开关321闭合一次检测控制单元322通过第一信号输出端输出不同的电平信号控制第一控制开关310以不同的导通电压导通从而控制所述照明灯泡200以不同的亮度点亮直至熄灭。具体的，上述第一控制开关310为N型场效应晶体管，其栅极连接上述检测控制单元322并且漏极连接电池100的正极。

具体的，上述第二控制开关321为轻触开关SW（参考图5）。上述轻触开关闭合一次，检测控制模块320的第一信号输出端输出不同的高电平信号控制上述照明灯泡200以不同的亮度点亮直至熄灭。上述轻触开关是一种电子开关，使用时轻轻点按轻触开关的按钮就可使开关接通，当松开手时开关即断开，其内部结构靠金属弹片受力弹动来实现通断。

通过设置检测控制单元322，通过轻触开关SW给检测控制单元322输入一定次数的控制信号后，上述检测控制单元322控制第一控制开关310断开，从而照明灯泡200熄灭。上述通过轻触开关SW给检测控制模块320输入一定次数的低电平，照明灯泡200分别以不同的亮度点亮，可以控制照明灯泡200从亮弱光至亮强光至爆闪的亮度变化过程点亮。在其他的实施例中，也可以根据需要设置照明灯泡200点亮的亮度变化过程。

上述照明灯泡200点亮过程中，检测控制单元322只要检测到第一信号输出端保持输出电平给第一控制开关310则通过控制第二信号输出端输出控制信号给方位灯400，使方位灯400点亮。

具体的，上述第二信号输出端输出的控制信号为方波信号，控制方位灯400频闪，比较醒目的显示出使用者的方位信息，使用方便。

上述检测控制单元322为可编程单片机芯片，具体的，可为HT66F03C芯片（参考图5）。上述HT66F03C芯片的第一引脚连接电池100的正极，第二引脚连接基准源，第三引脚作为HT66F03C芯片的第一信号输出端连接第一控制开关310，第四引脚通过限流电阻R4连接电池100的正极并通过限流电阻R3连接第二控制开关321并接地，第五引脚作为HT66F03C芯片的第二信号输出端连接方位灯D4（参考图5），第六引脚连接基准源，HT66F03C芯片的第七引脚连接电池100的正极，HT66F03C芯片通过基准源监测电池100的电量，第八引脚接地。

图4所示，为本发明头灯电路300另一实施例的电路示意图。

参考图4，上述照明灯泡200通过恒流源500接通电源。具体的，上述恒流源500可为恒流源500SB42351。通过恒流源500SB42351，可控制流经上述照明灯泡200的电流恒定从而控制上述照明灯泡200以恒定电流点亮。

参考图4，上述头灯电路300还包括电池电量检测模块600和电量显示灯700，上述电池电量检测模块600和上述电量显示灯700串联后接通电源。上述电池电量检测模块600通过控制电量显示灯700的显示颜色，从而显示电池100的剩余电量范围。

进一步的，上述头灯电路300还包括蜂鸣器（图未示），上述蜂鸣器与上述电池电量检测模块600串联后接通电源，用于在电量不足时进行警示，提示使用者电量不足，提醒使用者提早进行充电。

下面以图5所示实施例为例，详述本发明头灯电路300的工作原理。

图5所示头灯电路300具有充电接口CH+和CH-，并分别通过防反接二极管D1和D2分别连接电池BT的正极和负极，电池BT的负极接地。通过滤波电容CT1进行滤波后输出+BT的电压，并进一步通过起缓冲作用的电感L1输出+BT1的电压，然后经过滤波电容CT2接地。

上述HT66F03C芯片的第一引脚连接上述输出的+BT1电压，第二引脚通过限流电阻R5连接基准源TL431，第三引脚作为HT66F03C芯片的第一信号输出端通过分压电阻R2分压后分别连接场效应晶体管开关Q1的栅极G，第四引脚通过限流电阻R4连接输出的+BT1电压，同时通过限流电阻R3连接轻触开关SW后接地，第五引脚作为HT66F03C芯片的第二信号输出端连接方位灯D4后接地，第六引脚连接基准源TL431经滤波电容C2滤波后的稳定的+2.5V电压，HT66F03C芯片的第七引脚连接上述输出的+BT电压，第八引脚接地。

图5中所示，场效应晶体管开关Q1的漏极D和栅极G分别连接分压电阻R1和R2，源极S连接照明灯泡D3后并连接经滤波电容滤波后的恒流源SB42351后接地。

上述轻触开关SW按下时，HT66F03C芯片的第四引脚检测到低电平，HT66F03C芯片的第三引脚输出具有一定宽度的脉冲即输出高电平控制场效应晶体管开关Q1导通，点亮照明灯泡D3。通过控制输出的脉冲，在轻触开关SW按下第一次时照明灯泡D3亮弱光，第二次亮强光，第三次爆闪，第四次关断照明灯泡D3，并如此循环切换。上述只要HT66F03C芯片的第三引脚输出具有一定宽度的脉冲，HT66F03C芯片的第五引脚就会输出一定频率的方波信号控制方位灯D4频闪。上述当使用人员使用上述头灯时，打开按钮，方位灯D4频闪，从而让其他工作人员更好的识别其所处的距离与方向。尤其是在当消防员或救援人员使用上述头灯时，便于更好的进行工作。

上述方位灯D4可根据使用环境使用不同类别的灯泡，例如针对消防员使用的头灯，上述方位灯D4可为在烟雾中或其他危险环境中便于识别的灯泡。

一种头灯，包括上述头灯电路300、电池100、照明灯泡200以及方位灯400，能够在上述头灯电路300控制照明灯泡200得电时控制方位灯400点亮。

进一步的，上述头灯还包括上述恒流源500、电池电量检测模块600和电量显示灯700。

上述头灯在照明灯泡200点亮的同时控制方位灯400点亮，从而很容易确定佩戴头灯的工作人员的方位信息。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种头灯电路，其特征在于，包括：

第一控制开关，用于连接在照明灯泡和电池形成的回路中；

检测控制模块，具有连接所述第一控制开关的第一信号输出端，用于控制所述第一控制开关闭合或断开从而控制所述照明灯泡得失电；

所述检测控制模块还具有用于连接方位灯的第二信号输出端，用于在所述第一信号输出端控制所述第一控制开关闭合时控制所述方位灯点亮；

所述头灯电路还包括电池电量检测模块和电量显示灯；所述电池电量检测模块和所述电量显示灯串联后与所述电池形成串联回路；所述电池电量检测模块通过控制所述电量显示灯的显示颜色从而显示所述电池的剩余电量范围；

所述检测控制模块包括第二控制开关和检测控制单元，所述第二控制开关连接所述检测控制单元，所述检测控制单元分别通过所述第一信号输出端和所述第二信号输出端分别连接所述第一控制开关和所述方位灯；

所述检测控制单元为可编程单片机芯片；所述可编程单片机芯片为HT66F03C芯片；所述HT66F03C芯片的第一引脚连接所述电池的正极，第三引脚作为所述HT66F03C芯片的第一信号输出端连接所述第一控制开关，第四引脚连接所述电池的正极并通过所述第二控制开关接地，第五引脚作为所述HT66F03C芯片的第二信号输出端连接所述方位灯，第六引脚连接基准源，第七引脚连接所述电池的正极，所述HT66F03C芯片通过所述基准源监测所述电池的电量，第八引脚接地。

2.根据权利要求1所述的头灯电路，其特征在于，所述第一控制开关为继电器开关或场效应管开关。

3.根据权利要求2所述的头灯电路，其特征在于，当所述第一控制开关为所述场效应管开关时，所述检测控制模块通过所述第一信号输出端控制所述场效应管开关以一定的导通电压导通。

4.根据权利要求3所述的头灯电路，其特征在于，所述第二控制开关每闭合一次，所述检测控制单元控制所述第一信号输出端输出不同的电平信号，控制所述第一控制开关以不同的导通电压导通从而控制所述照明灯泡以不同的亮度点亮。

5.根据权利要求1所述的头灯电路，其特征在于，所述检测控制模块通过所述第二信号输出端给所述方位灯输出方波信号控制所述方位灯频闪。

6.根据权利要求1所述的头灯电路，其特征在于，还包括恒流源，串联于所述照明灯泡与所述电池形成的回路中。

7.一种头灯，其特征在于，包括权利要求1至6任一所述的头灯电路、电池、照明灯泡以及方位灯，能够在所述头灯电路控制所述照明灯泡得电时控制所述方位灯点亮。