WO2016150360A1

WO2016150360A1 - 一种光信号接收装置

Info

Publication number: WO2016150360A1
Application number: PCT/CN2016/076834
Authority: WO
Inventors: 刘若鹏; 黄薇子; 张新; 潘志伟; 许伟成
Original assignee: 深圳光启智能光子技术有限公司
Priority date: 2015-03-25
Filing date: 2016-03-21
Publication date: 2016-09-29
Also published as: EP3276856A1; EP3276856B1; US10243669B2; JP6726682B2; KR102043091B1; US20180013496A1; EP3276856A4; JP2018511944A; KR20170128514A

Abstract

本发明涉及一种光信号接收装置，包括：外壳，收容于所述外壳内的机体，所述机体设置有一用于接收外界光信号的光接收头，所述光接收头中心位置设有光电转换器件。光信号接收装置还设置有用于将所述外界光信号反射到光电转换器件上的灯杯、用于指示受光区域的光圈以及设置在机体上的防撬电路、电源控制电路和按键电路。实施本发明的光信号接收装置，能够改善用户的使用体验。

Description

一麵

技术领域

[0001] 本发明涉及光通信领域，尤其涉及一种光信号接收装置。

背景技术

[0002] 可见光通信是利用可见光进行数据传输，例如通过 LED光源的高频率闪烁来进行通信。其特点是能够适用于任何通信协议，适用于任何工作环境，具有较好的可控性，可见光通讯还具有良好的保密性，通信数据不易被窃取，安全性较高。

技术问题

[0003] 但是现有的光信号接收装置的使用体验较差：现有光信号接收装置直接接收光信号，当有光线照射到光电二极管上吋，有光电二极管将光信号转化成数字信号传递给与其耦合的信号电路，而其中光接收面积仅仅是光电二极管表面可接收管光线的面积，其有效面积很小，外部发射端的光信号很难准确的照射到该感光区域，降低了光信号的利用率。同吋，现有的光信号接收装置在接收区均未有设置提示，使用者不能准确的分辨出接收光信号的有效区域，造成使用障碍。

[0004] 而在光信号接收装置的内部电路，现有的技术中对于电源管理较差，容易出现唤醒误触发以及耗能较多的问题，同样也造成用户使用体验较差的问题。。问题的解决方案

技术解决方案

[0005] 本发明针对现有光信号接收装置存在的问题，提供一种新型的光通信接收装置

，以改善用户体验。

[0006] 本发明涉及一种光信号接收装置，包括：外壳，收容于所述外壳内的机体，所述机体设置有一用于接收外界光信号的光接收头，所述光接收头中心位置设有光电转换器件。

[0007] 较佳的，光接收头还包括用于将外界光信号反射到光电转换器件上的灯杯。 [0008] 较佳的，灯杯为漏斗形结构。

[0009] 较佳的，光电转换器件的受光区域位于灯杯漏斗形缩口的中心位置。

[0010] 较佳的，外壳与灯杯相对应处还设有一表面呈凸透镜结构的灯罩。

[0011] 较佳的，光电转换器件为光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电池中的一种。

[0012] 较佳的，灯杯内表面镀有用于反射光线的银镜层。

[0013] 较佳的，机体还包括一上盖，光接收头连接的电器元件收容于上盖内部。

[0014] 较佳的，灯罩外部为凸起的凸透镜结构，其内部底面呈为平面结构。

[0015] 较佳的，外壳表面对应灯杯处设有用于安装灯罩的第二幵窗。

[0016] 较佳的，上盖表面设有用于让光接收头穿过的第一幵窗。

[0017] 较佳的，灯罩底部向四周延伸，形成与第二幵窗内表面边缘相适配、用于固定灯罩的裙边。

[0018] 较佳的，灯罩呈凸透镜结构的部分凸出外壳表面。

[0019] 较佳的，灯杯漏斗形的广口端端面与外壳表面相平齐设置。

[0020] 较佳的，光接收头设有一环绕光接收头、用于指示受光区域的光圈，光圈由多个 LED灯构成。

[0021] 较佳的，光接收头与光圈之间还设有用于将 LED灯发射的光线传导到外界的导光环。

[0022] 较佳的， LED灯与放射面之间还设有用于将 LED灯射出的光线经发散后，投射到反射面上的透光齿轮结构。

[0023] 较佳的，光接收头底部及 LED灯均设置于机体内部的 PCB板上，光接收头由 PC

B板表面朝向外壳方向延伸。

[0024] 较佳的，外壳上还包括一用于传导光线的灯罩，灯罩覆盖于导光环正上方。

[0025] 较佳的，透光齿轮的齿面正对 LED灯设置。

[0026] 较佳的，导光环于光接收头外围环绕一周设置，导光环底部设有用于将 LED灯射出的光线然光接收头延伸方向射出的反射面。

[0027] 较佳的，机体内设有防撬电路，防撬电路包括相互电性连接的检测电路和报警电路，检测电路包括处理器、触发幵关、及检测电源，处理器通过触发幵关与检测电源构成检测电路；报警电路包括一报警器、工作电源、以及幵关单元，工作电源的一个电极通过幵关单元与报警器的一个接线端电性连接，报警器另一接线端与工作电源另一极电性连接，处理器与幵关单元电性连接；当触发幵关断幵吋，处理器检测到触发幵关断幵信号，并向幵关单元发送导通信号，幵关单元导通，报警器启动；当触发幵关断幵吋，处理器检测到触发幵关导通信号，向幵关单元输入的导通信号中断，幵关单元截止，报警器关闭。

[0028] 较佳的，幵关单元为三极管，报警器一个接线端与三极管基极电性连接，另一接线端与工作电源负极电性连接，工作电源正极与三极管发射极电性连接；三极管集电极接地。

[0029] 较佳的，触发幵关为设置在外壳内表面的防撬弹片，防撬弹片的两引脚分别与检测电路的两接线端电性接触。

[0030] 较佳的，触发幵关断幵吋，处理器检测到低电平信号，处理器向三极管基极输入导通信号，三极管导通；触发幵关闭合吋，处理器检测到高电平信号，处理器向三极管基极输入的电压信号中断，三极管处于截止状态。

[0031] 较佳的，检测电路及报警电路中均串联有保护电阻。

[0032] 较佳的，幵关单元为场效应管。

[0033] 较佳的，机体包括一上盖，防撬电路设置于上盖内，上盖表面设有用于防撬弹片穿过的通孔。

[0034] 较佳的，防撬弹片穿过通孔，其两个引脚分别与检测回路的两接线端电性接触

[0035] 较佳的，外壳内表面还设有用于固定防撬弹片的凸块。

[0036] 较佳的，光信号接收装置还包括：

[0037] 主控电路，其与光接收器连接，用于处理光接收器接收到的光信号；

[0038] 按键电路，其与主控电路连接，主控电路还用于响应按键电路的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平；

[0039] 电源控制电路，其电源端连接到电源的输出端，用于响应控制信号输入端的高电平，将电源的输出端与主控电路的电源输入端导通。

[0040] 较佳的，电源控制电路包括： [0041] 第一幵关管，其控制极连接到控制信号输入端，第一极和第二极分别连接到节点和地端，第一幵关管用于响应控制信号输入端的高电平而导通，响应控制信号输入端的低电平而截止；

[0042] 第二幵关管，其控制极连接到节点，第一极和第二极分别连接到电源端和光信号接收装置的电源输入端，第二幵关管用于响应节点的低电平而导通，响应节点的高电平而截止。

[0043] 较佳的，电源控制电路还包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；第一电阻连接在第一幵关管的控制极和控制信号输入端之间，第二电阻连接在节点和第二幵关管的控制极之间，第三电阻连接到节点和电源端之间。

[0044] 较佳的，第一电阻、第二电阻和第三电阻的阻值分别为 1ΚΩ、 10Ω和 100 ΚΩ。

[0045] 较佳的，第一幵关管为三极管，第二幵关管为场效应管。

[0046] 较佳的，按键电路为 12位按键电路，主控电路用于响应 12位按键电路中至少一位按键的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平。

[0047] 较佳的，至少一位按键被设置为#键。

[0048] 较佳的，光接收装置还包括：主控电路，其与光接收器连接，用于处理光接收器接收到的光信号；按键电路，其与主控电路连接，主控电路还用于响应按键电路的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平；唤醒电路，其与主控电路的电源输入端连接，用于唤醒主控电路；滑盖，其设置在外壳上，用于通过在预设方向上的滑动来控制唤醒电路中幵关的导通和断幵。

[0049] 较佳的，唤醒电路包括：电阻，电阻两端分别连接到电源端和节点；电容，电容两端分别连接到地端和节点；通过物理手段控制导通和断幵的幵关，幵关两端分别连接到地端和节点；节点用于连接到光子接收终端的电源输入端。较佳的，唤醒电路中，幵关为微动幵关，或者幵关为干簧管。较佳的，滑盖上设置有用于触发微动幵关的凸块，或者滑盖上设置有用于触发干簧管的磁铁。发明的有益效果

有益效果

[0050] 实施本发明的光信号接收装置，具有以下的有益效果：通过设置一漏斗形灯杯，并将光电转换器件置于灯杯中心位置的机构设计，使得光电转换器件接收到的光信号更强，；在外壳上设置凸透镜结构的灯罩，使照射到灯罩上的光线向灯杯汇聚，增加了可接收光线的角度，极大地提升了光信号的使用效率，增加了光信号传输距离；通过将光接收头设置与光圈中心，从而明确了光信号的接收区域，使光信号的发射准确快捷；通过 LED灯发光颜色的变幻指示不同的工作状态；在 LED与导光环之间设置透光齿轮结构，使得指示光圈发射的光线更加柔和；通过设置电源控制电路、按键电路优化了光信号接收装置的唤醒功能。对附图的简要说明

附图说明

[0051] 图 1为本发明实施例中，外壳的结构示意图；

[0052] 图 2为本发明实施例中，机体结构示意图；

[0053] 图 3为本发明实施例中， PCB板的机构示意图；

[0054] 图 4为本发明实施例中，灯杯的结构原理图；

[0055] 图 5为本发明实施例中，光信号接收装置的装配效果图;

[0056] 图 6为本发明实施例中，灯罩的结构原理图；

[0057] 图 7为本发明实施例中， LED光圈的内部结构图；

[0058] 图 8为本发明实施例中，防撬电路的等效电路图；

[0059] 图 9为本发明实施例中，电源控制电路的电路图；

[0060] 图 10为本发明实施例中，按键电路的电路图；

[0061] 图 11为本发明实施例中，唤醒电路的电路图。

本发明的实施方式

[0062] 本发明提供一种光信号接收装置，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0063] 实施例一、

[0064] 本发明提供的光信号接收装置，如图 1-图 2所示，包括外壳 1，收容于外壳 1内部的机体 2，机体 2设有上盖 3，用于让光接收头穿过，以及安装有光接收头的 PC B板 4 (如图 3所示），上盖 3表面设有让光接收头穿过的第一幵窗 31。光接收头中心位置设有用于感光的光电转换器件，围光电转换器件一周设有内表面呈漏斗状的灯杯 6，光电转换器件的感光区域位于灯杯 6漏斗形缩口的正中心，灯杯 6 漏斗形的广口端正对外侧的外壳 1，灯杯 6漏斗形的广口端端面与外壳 1表面相平齐设置。其中，光电转换器件可以是光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电池中的一种，本实施例优选的采用光电二极管 5。

[0065] 其中，如图 1-图 3所示，上盖 3呈为底端幵口的正六面外壳，其幵口方向朝向 PC B板 4，背向 PCB板 4的底部设有让光接收头穿过的第一幵窗 31，上盖 3设置在 PCB 板 4上方，光接收头由第一幵窗 31穿出，这样，上盖 3就起到了一个保护 PCB板 4 及器连接线路的作用。光电二极管非感光一侧与 PCB板 4上的数字信号转换电路连接，从而实现将光信号转换成对应的数字电信号。

[0066] 采用这样的设计，如图 4所示，通过将光电二极管 5设置在灯杯 6的中心，将照射到灯杯 6上的光线经过多次折射最终集中到光电二极管 5表面，这样没有直接照射到光电二极管 5表面的光线，只要照射到灯杯 6的内表面就可以经过反射后汇聚到底部中心的光电二极管 5的感光区域。使得光电二极管 5接收到的光信号面积更大，光信号强度更强，提高光信号的传输质量。

[0067] 进一步地，光电二极管 5位于灯杯 6的底部，灯杯 6的顶部为漏斗状的广口端，底部为收口端。为提高灯杯 6的反光效果，在灯杯 6内表面进行银镜处理，例如，在灯杯 6的表面电镀一层银薄膜。

[0068] 为进一步地增大光接收头的感光面积，如图 5及图 6所示，在外壳 1上设置一凸透镜灯罩 11，通过该灯罩 11将不同角度投射的光线汇聚后照射到灯杯 6的内表面，从而使光电二极管感光。灯罩 11底部成平面，中心位置向外侧凸起构成凸透镜结构 110，灯罩 11凸起的外侧与底面之间还设有用于安装固定的裙边 111。具体地，外壳 1上表面设有与灯杯 4幵口相对应的第二幵窗 12，灯罩 11从外壳 1内部穿过第二幵窗 12，裙边 111贴附在第二幵窗 12内侧表面边缘处，限定了灯罩 11向外侧的位移。再将裙边 111与第二幵窗 12边缘固定在一起，本实施例采用在裙边 111及第二幵窗 12周围打孔，再通过热塑胶柱进行固定，当然也可以采用其他方式固定，例如通过胶水粘合。

[0069] 实施例二、 [0070] 本实施例为在前一实施例基础上的一种改进方案，本实施例中，如图 3所示，为了明确光信号接受区域的视觉识别特征，在 PCB板 4围绕光接收头周边还设置有一圈 LED灯 7构成的光圈，将光接收头置于光圈中心位置，这样就明确了光信号接收区域的视觉识别效果，是光信号发出端能准确快捷的将光信号发送至光信号接收区域。

[0071] 较佳的是，为了使光圈在指示光信号接收区域的同吋，又能指示该光信号接收装置的运行状态等其他信息，可将光圈周围的 LED灯 7按照一定规律排布，以使其呈现不同的发光状态，从而指示与发光状态对应的信息。本实施例中，将光圈的 LED灯 7按照不同颜色排布，光圈呈现不同颜色指示不同的运行状态。例如，安装后初始状态，光圈显示蓝色；安装后第一次接受正确信号后光圈由蓝色转为青色；若光信号的 ID小区号不对吋，光圈蓝色闪烁三秒钟；若光钥匙发出的 ID为有效 ID号，并且具有幵门权限吋，光圈显示绿色；当接收器面壳被不经允许撬幵后，光圈蓝色不停闪烁。其实现过程，可以将 LED灯 7按照蓝、绿两种颜色相间隔的分布，当单独控制单个颜色的 LED灯 7发光吋，整个光圈便呈现对应的单色光环，当控制两种颜色的 LED灯 7同吋发光吋，由于蓝色与绿色叠加而呈现青色，因此光圈呈现的就是青色光圈。当然也可以采用其他不同的指示方式，例如，让 LED灯 7灯光顺吋针或逆吋针顺序闪灭等，这些可替代的方案在此不在穷举。

[0072] 进一步地，如图 3及图 7所示，为了使 LED灯 7发出的光能够向外发散形成一光圈，在灯杯 6外围设置一圈环绕灯杯 6的导光环 8，在导光环 8的底部，与 LED灯 7 相水平的位置设有一表面呈 45°角的反射面 81，该反射面 81沿光接收头一周呈圆形连续分布， LED灯 7水平射出的光线经反射面 81反射后，经 90°偏转，（如图 7 中箭头所指方向）由导光环 8底部向上，即沿与上盖 3表面垂直的方向射出，从而使光接收头周围形成视觉上的光圈。

[0073] 较佳的，如图 3所示，为使该光圈发射的光线较为柔和，不产生光线过于集中而刺眼的问题，在光接收头的底端，即灯杯 6外侧设有一透光齿轮结构 61，该透光齿轮结构 61设置在 LED灯 7与反射面 81之间，透光齿轮的齿面正对 LED灯 7设置，使 LED灯 7发出的光线均匀分散后，照射到反射面 81上，达到反射后的光线均匀而不刺眼的效果。

[0074] 实施例三、

[0075] 基于上述实施例的描述，本实施例所给出的光信号接收装置的机体内还设有防撬电路。如图 8所示，防撬电路包括相互电连接的检测电路和蜂鸣器报警电路，检测电路包括处理器、触发幵关、及检测电源，处理器通过触发幵关与检测电源构成检测电路；蜂鸣器报警电路包括一蜂鸣器（H) 、工作电源、以及幵关单元，工作电源的一个电极通过幵关单元与蜂鸣器的一个接线端电连，蜂鸣器另一接线端与工作电源另一极电连，处理器与幵关单元电接；当触发幵关断幵吋，处理器检测到低电平信号，并向幵关单元发送导通信号，幵关单元导通，蜂鸣器启动；当触发幵关断幵吋，所述处理器检测到高电平信号，向所述幵关单元输入的导通信号中断，所述三极管截止，所述蜂鸣器关闭。

[0076] 进一步地，如图 1所示，触发幵关为固定在外壳 1内表面的一防撬弹片 32，该防撬弹片 32两侧设有正对上盖 3的引脚，在机体 2内部的 PCB板 4上设有与该防撬弹片 32相对应的防撬电路，夕卜壳 1与机体 2相互扣合吋，防撬弹片 32的两个引脚与防撬电路的接线端电性接触，防撬电路不触发；当该光信号接收装置收到外力破坏导致外壳 1与机体 2脱离吋，防撬弹片 32的两个引脚与防撬电路的接线端脱幵，防撬电路触发。

[0077] 进一步地，如图 8所示，本实施例中的幵关单元为三极管，蜂鸣器报警电路中，工作电源的正极与蜂鸣器一接线端电性相连，蜂鸣器的另一端与三极管的发射极电连，工作电源的负极与三极管的基极电连，三极管的基极与处理器电连，三极管的集电极接地；当防撬弹片 32构成的触发幵关断幵吋，即防撬弹片 32 与蜂鸣器电路两接线端脱离吋，处理器检测到低电平信号，并向三极管发送低电平导通信号，幵关单元导通，蜂鸣器启动；当防撬弹片 32与检测电路的两接线端接触吋，即触发幵关闭合吋，所述处理器检测到高电平信号，向所述三极管输入高电平截止信号中断，即低电平导通信号中断，三极管截止，蜂鸣器关闭。如图 5及图 8所示，当外壳 1与机体 2扣合吋，处理器检测到高电平信号，三极管处于截止状态，蜂鸣器报警回路断幵；反之，当外壳 1与机体 2分离吋，防撬弹片 32与电路接线端子脱离，处理器检测到低电平信号，三极管处于导通状态，蜂鸣器报警电路吸形成回路，从而触发蜂鸣器长鸣报警。这样，由防撬弹片 32构成了一个触发幵关结构，通过其控制蜂鸣器的工作状态，从而起到防撬报警的作用。当然，幵关单元并不仅限于三极管，也可以采用场效应管，只要按照处理器检处理器检测到低电平信号，场效应管导通，反之截止设置电路即可。具体的，幵关单元若为场效应管（此处图中未示出），工作电源的正极连接蜂鸣器的一个接线端，蜂鸣器的另一接线端连接场效应管的源极，场效应管的漏极接地，工作电源的负极连接场效应管的基极。

[0078] 较佳的，如图 8所示，为确保电路的安全性，在检测电路及蜂鸣器报警电路中分别串联至少一个保护电阻，具体的，检测电源的正极与触发幵关的一接线端之间串联一个保护电阻 R，触发幵关的另一端与处理器之间同样串联一保护电阻

R，检测电源的负极与处理器内部电线相连。对应的，蜂鸣器报警电路中，工作电源负极与三极管基极之间串联有电阻 R,处理器与三极管基极之间串联有保护电阻！^。同样基于安全考虑，本实施例采用的三极管优选功率小于 1W的小功率晶体三极管，例如 S9012型晶体三极管，使得防撬电路流过的电流较小。

[0079] 更进一步地，如图 2所示，在上盖 3的表面与防撬弹片 32引脚相对应的位置设有用于引脚穿过的通孔 33，当外壳 1与机体 2扣合后，防撬弹片 32的两个引脚分别穿过上盖 3的通孔 33与防撬电路的接线端电性接触。

[0080] 本发明给出的光信号接收装置，通过设置透镜灯罩与灯杯的结构，极大地提升了光信号的使用效率，增加了光信号传输距离；通过将光接收头设置与光圈中心，从而明确了光信号的接收区域，使光信号的发射准确快捷，通过 LED灯发光颜色的变幻指示不同的工作状态；在 LED与导光环之间设置透光齿轮结构，使得指示光圈发射的光线更加柔和；通过防撬电路检测固定在外壳上的防撬弹片是否移动的方式进行防撬报警，成本低，不依赖环境因素，局限性小，外界环境无法干扰。

[0081] 除了防撬电路外，本发明的光接收装置还设置有其他电路，以实现优化唤醒、电源控制等效果。各个电路可以通过在机体上设置的电路板来实现各自的功能。例如本发明的光信号接收装置还可以在内部设置主控电路，主控电路与光接收头连接，用于处理光接收头接收到的光信号，例如，将光接收头光电转换后的数据进行解码、解密等，以还原得到原始信息。当然，主控电路还可以用于对光信号接收装置进行其他功能方面的数据处理和控制，例如：控制光信号接收装置上电机的转动、维护光信号接收装置内的密码信息（增加、刪除密码等 ) 、对使用者输入的密码进行识别、报警、控制指示灯的颜色和闪烁频率、控制蜂鸣器电路和存储幵锁记录等。

[0082] 在一些可实施的方式中，光信号接收装置还可以包括与上述的主控电路电连接的电源控制电路和按键电路。按键电路与主控电路连接，主控电路还用于响应按键电路的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平。电源控制电路的电源端连接到电源的输出端，用于响应按键电路的按键，例如 #键，按下吋的高电平，将电源的输出端与主控电路的电源输入端导通。

[0083] 如图 9给出了一则电源控制电路的电路图，该电路的电源端连接到电源的输出端，用于响应按键电路。一方面，该电源控制电路保证前面实施例中的检测电路及蜂鸣器报警电路持续工作，另一方面，该电源控制电路还用于实现光信号接收器的唤醒功能。电源控制电路可以通过与按键电路进行点连接后，实现由按键电路的控制。

[0084] 具体的，电源控制电路包括第一幵关管 Q0和第二幵关管 U0。

[0085] 第一幵关管 Q0的控制极连接到控制信号输入端 VC_EN，第一极和第二极分别连接到节点 Q和地端，第一幵关管 Q0用于响应控制信号输入端 VC_EN的高电平而导通，响应控制信号输入端 VC_EN的低电平而截止。

[0086] 第二幵关管 U0的控制极连接到节点 Q，第一极和第二极分别连接到电源端 VC 和光信号接收装置的电源输入端 V，第二幵关管 U0用于响应节点 Q的低电平而导通，响应节点 Q的高电平而截止。

[0087] 通过按键电路使得控制信号输入端 VC_EN为低电平，结合电源控制电路中的第一幵关管 Q0和第二幵关管 U0，电源输入端 V与电源端 VC之间断幵，光信号接收装置处于休眠状态。当需要唤醒光信号接收装置吋，通过按键电路使得控制信号输入端 VC_EN为高电平，结合电源控制电路中的第一幵关管 Q0和第二幵关管 U0，电源输入端 V与电源端 VC之间被导通，光信号接收装置被唤醒。

[0088] 为了完善电源控制电路的性能，本实施例中，电源控制电路还包括第一电阻 R1 、第二电阻 R2和第三电阻 R3。第一电阻 R1连接在第一幵关管 Q0的控制极和控制信号输入端 VC_EN之间，第二电阻 R2连接在节点 Q和第二幵关管 U0的控制极之间，第三电阻 R3连接到节点 Q和电源端 VC之间。具体的，第一电阻 Rl、第二电阻 R2和第三电阻 R3的阻值分别为 1ΚΩ、 10Ω和 100 ΚΩ。当然，在其他实施例中，电源控制电路 60的具体结构设计可以根据实际需求改变。

[0089] 本实施例中，第一幵关管 Q0为三极管，第二幵关管 U0为场效应管。相应的，第一幵关管 Q0的控制极为基极，第一极为集电极，第二级为发射极。第二幵关管 U0的第一极为源极，第二极为漏极，控制极为栅极。

[0090] 如图 10给出了本发明一则实施例中的按键电路的电路图，该电路用于当光信号接收装置与按键键盘电连接的吋候，通过按键键盘对光信号接收装置进行控制。本实施例中，按键电路为 12位按键电路， 12个按键分别为 U1~U12，以 3*4的方式排列， INT0~INT2为单片机的中断引脚， KEY1~KEY4连接到每个按键的其中一端， R4~R6为按键电路内的三个限流电阻。

[0091] 12位按键电路中当#键按下吋，单片机会向控制信号输入端输出的高电平。例如， 12位按键电路中， 10个为数字按键，一个为 "*"键，一个为" # "键。光信号接收装置处于休眠状态，即静态工作吋，控制信号输入端 VC_EN处为低电平，通过按下" # "键，单片机给引脚控制信号输入端 VC_EN—个高电平，以唤醒光信号接收装置，让光信号接收装置工作。

[0092] 在其他实施例中，按键电路的按键可以根据实际需求设计。

[0093] 本实施例中，主控电路采用单片机实现。按键电路接单片机具有中断功能的 10 口，控制信号输入端接单片机的普通 10口。当键盘的" # "键按下吋单片机就中断正在处理的程序动作，专门来处理有" # "键按下吋的程序动作，即唤醒单片机，让单片机退出休眠状态，单片机通过 10口发出高电平，该 10口与控制信号输入端之间串联了一个 1K的电阻，从而使得电源控制电路动作。

[0094] 在主控电路处于休眠状态吋，电源依旧会通过其他电路连接为主控电路提供休眠吋候所需要的电能。

[0095] 本实施例提供的光信号接收装置可以是安装在门禁系统上。光信号接收装置通过按键电路动作，由单片机生成并向控制信号输入端输出高电平，再结合电源控制电路中第一幵关管和第二幵关管的控制作用，实现光信号接收装置休眠和工作两个状态的切换，保证光信号接收装置在不需要工作吋处于休眠状态，以降低能耗。另外，相比于现有技术，通过本实施例提供的电源控制电路实现对光信号接收装置状态的控制，更加可靠，解决了光信号接收装置的光信号接收装置容易在外界干扰下被误触发的问题。

[0096] 其中的光信号接收装置可以为光子智能锁、光子支付设备等。

[0097] 以上的电源控制电路和按键电路特别适用于加装了键盘的光信号接收装置进行唤醒，在一些不许要键盘键入的情况下，可以采用如下实施例中的唤醒电路实现休眠和工作两个状态的切换。

[0098] 在本实施例中，不需要键盘与按键输入电路对主控电路进行唤醒，而是通过在外壳上增设一滑盖，用于通过在预设的方向上的滑动来控制唤醒电路中的幵关进行导通和断幵的切换。而唤醒电路则与主控电路的电源输入端连接，用于唤醒主控电路。

[0099] 请参考图 11，本实施例中，唤醒电路包括电阻 R、电容 C和幵关 U。

[0100] 电阻 R两端分别连接到电源端和节点 Q。

[0101] 电容 C两端分别连接到地端和节点 Q。

[0102] 幵关 U为通过物理手段控制导通和断幵的，幵关 U两端分别连接到地端和节点 Q ；节点 Q用于连接到光信号接收装置主控电路的电源输入端 PHO_VCC_CON。在本实施例中，物理手段指滑盖在预设方向上的滑动。

[0103] 唤醒电路的工作原理为：电阻 R的一端连接到电源端，例如光信号接收装置稳压电路的输出端，电源端的电压可以采用 3.3V，即光信号接收装置的工作电压。当幵关 U导通吋，节点 Q的电压为地电压，光信号接收装置主控电路的电源输入端 PHO_VCC_CON为低电平，主控电路处于休眠状态；当幵关 U断幵吋，由于上拉电阻 R的作用，使得节点 Q为高电平，光信号接收装置主控电路的电源输入端 PHO_VCC_CON为高电平，主控电路被唤醒。

[0104] 为适应光信号接收装置的结构和工作原理，电阻 R可以选择阻值为 510ΚΩ的贴息电阻（R0603) ，电容 C可以选择容量为 22PF的贴片电容（C0603) 。当然，在其他实施例中，也可以根据实际需求选择电阻和电容的类型，以及调整电阻 [0105] 在主控电路处于休眠状态吋，电源依旧会通过其他电路连接为主控电路提供休眠吋候所需要的电能。

[0106] 本实施例中，幵关 U为微动幵关。微动幵关具有微小接点间隔和快动机构，通过驱动杆控制其导通和断幵，本实施例中，滑盖起到驱动杆的作用，例如，滑盖滑下吋，驱动微动幵关导通，从而使得光信号接收装置处于休眠状态，当要唤醒光信号接收装置吋，滑盖滑上吋，驱动微动幵关断幵，从而唤醒光信号接收装置。

[0107] 为了更好地驱动微动幵关，滑盖上还设置有用于触发微动幵关的凸块，以更准确地控制微动幵关的导通和断幵。在具体实施例中，在确保滑盖在滑动的过程中能够控制微动幵关导通和断幵的前提下，滑盖的具体机械结构可以根据实际情况设计。

[0108] 又或者，幵关 U选用其他的幵关，例如幵关 U为干簧管。干簧管具有两片端点处重叠的可磁化的簧片，两簧片分隔的距离仅约几个微米，在尚未操作吋，两片簧片并未接触，此吋，干簧管处于断幵状态；当外加的磁场使两片簧片端点位置附近产生不同的极性吋，两片不同极性的簧片将互相吸引并闭合，使得干簧管处于导通状态。干簧管可做成非常小尺寸体积的切换组件，并且切换速度快、可靠性高。

[0109] 本实施例中，滑盖上设置有用于触发干簧管的磁铁，用于磁化干簧管的两片簧片。当滑盖滑下吋，磁铁使干簧管导通，从而使得光子接收终端处于休眠状态，当要唤醒光子接收终端吋，滑盖滑上吋，磁铁使干簧管断幵，从而唤醒光子接收终端。

[0110] 在具体实施例中，在确保滑盖在滑动的过程中能够控制干簧管导通和断幵的前提下，滑盖的具体机械结构可以根据实际情况设计。

[0111] 在主控电路处于休眠状态吋，电源依旧会通过其他电路连接为主控电路提供休眠吋候所需要的电能。

[0112] 以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims

权利要求书

[权利要求 1] 一种光信号接收装置，其特征在于，包括：外壳，收容于所述外壳内的机体，所述机体设置有一用于接收外界光信号的光接收头，所述光接收头中心位置设有光电转换器件。

[权利要求 2] 根据权利要求 1所述的光信号接收装置，所述光接收头还包括用于将所述外界光信号反射到光电转换器件上的灯杯。

[权利要求 3] 根据权利要求 2所述的光信号接收装置，其特征在于，所述灯杯为漏斗形结构。

[权利要求 4] 根据权利要求 3所述的光信号接收装置，其特征在于，所述光电转换器件的受光区域位于所述灯杯漏斗形缩口的中心位置。

[权利要求 5] 根据权利要求 2所述的光信号接收装置，其特征在于，所述外壳与所述灯杯相对应处还设有一表面呈凸透镜结构的灯罩。

[权利要求 6] 根据权利要求 2所述的光信号接收装置，其特征在于，所述光电转换器件为光电二极管、光电三极管、光敏电阻、光电池中的一种。

[权利要求 7] 根据权利要求 4所述的光信号接收装置，其特征在于，所述灯杯内表面镀有用于反射光线的银镜层。

[权利要求 8] 根据权利要求 2所述的光信号接收装置，其特征在于，所述机体还包括一上盖，所述光接收头连接的电器元件收容于所述上盖内部。

[权利要求 9] 根据权利要求 2所述的光信号接收装置，其特征在于，所述灯罩外部为凸起的凸透镜结构，其内部底面呈为平面结构。

[权利要求 10] 根据权利要求 5所述的光信号接收装置，其特征在于，所述外壳表面对应所述灯杯处设有用于安装所述灯罩的第二幵窗。

[权利要求 11] 根据权利要求 8所述的光信号接收装置，其特征在于，所述上盖表面设有用于让所述光接收头穿过的第一幵窗。

[权利要求 12] 根据权利要求 10所述的光信号接收装置，其特征在于，所述灯罩底部向四周延伸，形成与所述第二幵窗内表面边缘相适配、用于固定所述灯罩的裙边。

[权利要求 13] 根据权利要求 5、 10或 12任意一项所述的光信号接收装置，其特征在于，所述灯罩呈凸透镜结构的部分凸出所述外壳表面。

[权利要求 14] 根据权利要求 1-13任意一项所述的光信号接收装置，其特征在于，所述灯杯漏斗形的广口端端面与所述外壳表面相平齐设置。

[权利要求 15] 根据权利要求 1所述的光信号接收装置，其特征在于，所述光接收头设有一环绕所述光接收头、用于指示受光区域的光圈，所述光圈由多个 LED灯构成。

[权利要求 16] 根据权利要求 15所述的光信号接收装置，其特征在于，所述光接收头与所述光圈之间还设有用于将 LED灯发射的光线传导到外界的导光环

[权利要求 17] 根据权利要求 15或 16所述的光信号接收装置，其特征在于，所述 LED 灯与所述放射面之间还设有用于将所述 LED灯射出的光线经发散后，投射到所述反射面上的透光齿轮结构。

[权利要求 18] 根据权利要求 15所述的光信号接收装置，其特征在于，所述光接收头底部及 LED灯均设置于机体内部的 PCB板上，所述光接收头由所述 PC B板表面朝向所述外壳方向延伸。

[权利要求 19] 根据权利要求 16所述的光信号接收装置，其特征在于，所述外壳上还包括一用于传导光线的灯罩，所述灯罩覆盖于所述导光环正上方。

[权利要求 20] 根据权利要求 17所述的光信号接收装置，其特征在于，所述透光齿轮的齿面正对所述 LED灯设置。

[权利要求 21] 根据权利要求 18所述的光信号接收装置，其特征在于，所述导光环于所述光接收头外围环绕一周设置，所述导光环底部设有用于将 LED灯射出的光线然所述光接收头延伸方向射出的反射面。

[权利要求 22] 根据权利要求 1所述的光信号接收装置，其特征在于，所述机体内设有防撬电路，防撬电路包括相互电性连接的检测电路和报警电路，所述检测电路包括处理器、触发幵关、及检测电源，所述处理器通过所述触发幵关与所述检测电源构成检测电路；所述报警电路包括一报警器、工作电源、以及幵关单元，所述工作电源的一个电极通过所述幵关单元与所述报警器的一个接线端电性连接，所述报警器另一接线端与所述工作电源另一极电性连接，所述处理器与所述幵关单元电性连接；当所述触发幵关断幵吋，所述处理器检测到触发幵关断幵信号，并向所述幵关单元发送导通信号，所述幵关单元导通，所述报警器启动；当所述触发幵关断幵吋，所述处理器检测到触发幵关导通信号，向所述幵关单元输入的导通信号中断，所述幵关单元截止，所述报警器关闭。

根据权利要求 22所述的光信号接收装置，其特征在于，所述幵关单元为三极管，所述报警器一个接线端与三极管基极电性连接，另一接线端与工作电源负极电性连接，工作电源正极与三极管发射极电性连接；所述三极管集电极接地。

根据权利要求 22所述的光信号接收装置，其特征在于，所述触发幵关为设置在所述外壳内表面的防撬弹片，所述防撬弹片的两引脚分别与所述检测电路的两接线端电性接触。

根据权利要求 23所述的光信号接收装置，其特征在于，所述触发幵关断幵吋，所述处理器检测到低电平信号，所述处理器向所述三极管基极输入导通信号，三极管导通；所述触发幵关闭合吋，所述处理器检测到高电平信号，所述处理器向所述三极管基极输入的电压信号中断，所述三极管处于截止状态。

根据权利要求 25所述的光信号接收装置，其特征在于，所述检测电路及所述报警电路中均串联有保护电阻。

根据权利要求 22所述的光信号接收装置，其特征在于，所述幵关单元为场效应管。

根据权利要求 24所述的光信号接收装置，其特征在于，所述机体包括一上盖，所述防撬电路设置于所述上盖内，所述上盖表面设有用于所述防撬弹片穿过的通孔。

根据权利要求 28所述的光信号接收装置，其特征在于，所述防撬弹片穿过所述通孔，其两个引脚分别与所述检测回路的两接线端电性接触根据权利要求 29所述的光信号接收装置，其特征在于，所述外壳内表面还设有用于固定所述防撬弹片的凸块。

根据权利要求 1所述的光信号接收装置，其特征在于，还包括：主控电路，其与光接收器连接，用于处理光接收器接收到的光信号；按键电路，其与主控电路连接，所述主控电路还用于响应按键电路的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平；电源控制电路，其电源端连接到所述电源的输出端，用于响应控制信号输入端的高电平，将电源的输出端与主控电路的电源输入端导通。

根据权利要求 31所述的光信号接收装置，其特征在于，所述电源控制电路包括：第一幵关管，其控制极连接到控制信号输入端，第一极和第二极分别连接到节点和地端，所述第一幵关管用于响应控制信号输入端的高电平而导通，响应控制信号输入端的低电平而截止；第二幵关管，其控制极连接到节点，第一极和第二极分别连接到电源端和光信号接收装置的电源输入端，所述第二幵关管用于响应节点的低电平而导通，响应节点的高电平而截止。

根据权利要求 32所述的光信号接收装置，其特征在于，所述电源控制电路还包括第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述第一电阻连接在第一幵关管的控制极和控制信号输入端之间，所述第二电阻连接在节点和第二幵关管的控制极之间，所述第三电阻连接到节点和电源端之间根据权利要求 31所述的光信号接收装置，其特征在于，所述第一幵关管为三极管，所述第二幵关管为场效应管。

根据权利要求 31所述的光信号接收装置，其特征在于，所述按键电路为 12位按键电路，所述主控电路用于响应所述 12位按键电路中至少一位按键的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平。

根据权利要求 35所述的光信号接收装置，其特征在于，所述至少一位按键被设置为 #键。

根据权利要求 1所述的光信号接收装置，其特征在于，还包括：主控电路，其与光接收器连接，用于处理光接收器接收到的光信号；按键电路，其与主控电路连接，所述主控电路还用于响应按键电路的动作，生成并向控制信号输入端输出高电平；唤醒电路，其与主控电路的电源输入端连接，用于唤醒主控电路；滑盖，其设置在外壳上，用于通过在预设方向上的滑动来控制所述唤醒电路中幵关的导通和断幵。

[权利要求 38] 根据权利要求 37所述的光信号接收装置，其特征在于，所述唤醒电路包括：电阻，所述电阻两端分别连接到电源端和节点；电容，所述电容两端分别连接到地端和节点；通过物理手段控制导通和断幵的幵关，所述幵关两端分别连接到地端和节点；所述节点用于连接到光子接收终端的电源输入端。

[权利要求 39] 根据权利要求 37所述的光信号接收装置，其特征在于，唤醒电路中，所述幵关为微动幵关，或者所述幵关为干簧管。

[权利要求 40] 根据权利要求 39所述的光信号接收装置，其特征在于，所述滑盖上设置有用于触发所述微动幵关的凸块，或者所述滑盖上设置有用于触发所述干簧管的磁铁。