基于光学感应识别的互动装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911150059.8 (22)申请日 2019.11.21 (71)申请人 大庆思特传媒科技有限公司 地址 163000 黑龙江省大庆市高新区服务 外包产业园C1-3座411室 (72)发明人 孙广王建群 (74)专利代理机构 北京汇信合知识产权代理有 限公司 11335 代理人 陈圣清 (51)Int.Cl. G06K 9/20(2006.01) (54)发明名称 一种基于光学感应识别的互动装置 (57)摘要 本发明公开了一种基于光学感应识别的互 动装置， 包括： 不见。

2、光发射端， 用于发射不见光； 不见光接收端， 不见光接收端相对应不见光发射 端设置， 用于接收不见光发射端发射的不见光； MCU、 灯光设备和声音播放设备， MCU的输入端与 不见光接收端相连， MCU的输出端与灯光设备和 声音播放设备相连； 当MCU检测到不见光发射端 与不见光接收端之间有物体经过时， 向灯光设备 和声音播放设备发出控制指令， 改变灯光设备和 声音播放设备的状态。 本发明可实现对运动物体 感应的准确识别， 在识别后进行发出不同音效和 灯光作为互动， 为人们的体验增加了互动乐趣。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 110929712 A 2020.03.27 CN 1。

3、10929712 A 1.一种基于光学感应识别的互动装置， 其特征在于， 包括： 不见光发射端， 用于发射不见光； 不见光接收端， 所述不见光接收端相对应所述不见光发射端设置， 用于接收所述不见 光发射端发射的不见光； MCU、 灯光设备和声音播放设备， 所述MCU的输入端与所述不见光接收端相连， 所述MCU 的输出端与所述灯光设备和声音播放设备相连； 当所述MCU检测到所述不见光发射端与所 述不见光接收端之间有物体经过时， 向所述灯光设备和声音播放设备发出控制指令， 改变 所述灯光设备和声音播放设备的状态。 2.如权利要求1所述的互动装置， 其特征在于， 还包括： 电源， 所述电源与所述不见。

4、光发射端和MCU相连， 用于为所述不见光发射端和MCU供电。 3.如权利要求1所述的互动装置， 其特征在于， 所述不见光发射端包括多个发射管， 所 述不见光接收端包括多个接收管， 所述接收管与发射管的数量一致； 多个发射管和多个接收管构成多组光电管。 4.如权利要求3所述的互动装置， 其特征在于， 多组所述光电管的发射管发出的不见光 相平行， 每组所述光电管中发射管与接收管同轴设置。 5.如权利要求4所述的互动装置， 其特征在于， 还包括： 安装支架， 所述不见光发射端和不见光接收端安装在所述安装支架上。 6.如权利要求5所述的互动装置， 其特征在于， 所述安装支架包括： 发射端安装板， 多个。

5、所述发射管水平对应安装在所述发射端安装板的发射管安装孔 上； 接收端安装板， 所述接收端安装板与所述发射端安装板平行设置， 多个所述接收管水 平对应安装在所述接收端安装板的接收管安装孔上， 所述接收管可接收对应发射管发射的 不见光； 支撑板， 所述支撑板设置在所述发射端安装板和接收端安装板的顶部， 且所述支撑板 与所述发射端安装板和接收端安装板均垂直； 所述支撑板上设有用于固定所述支撑板的支 撑板安装孔， 所述支撑板的中部设有物体通过通道。 7.如权利要求6所述的互动装置， 其特征在于， 所述发射端安装板、 接收端安装板和支 撑板为一体式结构。 8.如权利要求6所述的互动装置， 其特征在于， 。

6、所述物体通过通道的直径为2030cm。 9.如权利要求1所述的互动装置， 其特征在于， 所述不见光发射端的控制电路中加入了 调制信号， 所述不见光接收端的控制电路中加入解调信号。 10.如权利要求9所述的互动装置， 其特征在于， 所述不见光发射端与不见光接收端之 间的调制、 解调方法为： 所述不见光发射端将一定频率的方波信号加载到发射信号中， 两个信号融合后产生一 个新的信号， 新的信号驱动不见光发射端发射相应信号的不见光； 所述不见光接收端将接收到的不见光转换为电信号， 并按照预先事先约定的频率进行 解调， 解析每一个信号的代码， 然后根据解调出来的信号得到是否为发射端发送的， 也可检 测到。

7、所述不见光接收端发射的光信号是否被遮挡。 权利要求书 1/1 页 2 CN 110929712 A 2 一种基于光学感应识别的互动装置 技术领域 0001 本发明涉及物体识别技术领域， 具体涉及一种基于光学感应识别的互动装置。 背景技术 0002 现有对物体运动感应的互动装置多数采用摄像头识别， 其存在以下缺点： 0003 1、 采用摄像头识别对环境的光线要求比较高， 而且灯光对摄像头的影响较大； 0004 2、 摄像头识别过程依赖于强大的处理算法， 对后期程序的必须要求较高， 同时， 也 需要硬件系统的强大计算能力。 发明内容 0005 针对上述问题中存在的不足之处， 本发明提供一种基于光学。

8、感应识别的互动装 置。 0006 本发明公开了一种基于光学感应识别的互动装置， 包括： 0007 不见光发射端， 用于发射不见光； 0008 不见光接收端， 所述不见光接收端相对应所述不见光发射端设置， 用于接收所述 不见光发射端发射的不见光； 0009 MCU、 灯光设备和声音播放设备， 所述MCU的输入端与所述不见光接收端相连， 所述 MCU的输出端与所述灯光设备和声音播放设备相连； 当所述MCU检测到所述不见光发射端与 所述不见光接收端之间有物体经过时， 向所述灯光设备和声音播放设备发出控制指令， 改 变所述灯光设备和声音播放设备的状态。 0010 作为本发明的进一步改进， 还包括： 0。

9、011 电源， 所述电源与所述不见光发射端和MCU相连， 用于为所述不见光发射端和MCU 供电。 0012 作为本发明的进一步改进， 所述不见光发射端包括多个发射管， 所述不见光接收 端包括多个接收管， 所述接收管与发射管的数量一致； 0013 多个发射管和多个接收管构成多组光电管。 0014 作为本发明的进一步改进， 多组所述光电管的发射管发出的不见光相平行， 每组 所述光电管中发射管与接收管同轴设置。 0015 作为本发明的进一步改进， 还包括： 0016 安装支架， 所述不见光发射端和不见光接收端安装在所述安装支架上。 0017 作为本发明的进一步改进， 所述安装支架包括： 0018 发。

10、射端安装板， 多个所述发射管水平对应安装在所述发射端安装板的发射管安装 孔上； 0019 接收端安装板， 所述接收端安装板与所述发射端安装板平行设置， 多个所述接收 管水平对应安装在所述接收端安装板的接收管安装孔上， 所述接收管可接收对应发射管发 射的不见光； 说明书 1/4 页 3 CN 110929712 A 3 0020 支撑板， 所述支撑板设置在所述发射端安装板和接收端安装板的顶部， 且所述支 撑板与所述发射端安装板和接收端安装板均垂直； 所述支撑板上设有用于固定所述支撑板 的支撑板安装孔， 所述支撑板的中部设有物体通过通道。 0021 作为本发明的进一步改进， 所述发射端安装板、 接。

11、收端安装板和支撑板为一体式 结构。 0022 作为本发明的进一步改进， 所述物体通过通道的直径为2030cm。 0023 作为本发明的进一步改进， 所述不见光发射端的控制电路中加入了调制信号， 所 述不见光接收端的控制电路中加入解调信号。 0024 作为本发明的进一步改进， 所述不见光发射端与不见光接收端之间的调制、 解调 方法为： 0025 所述不见光发射端将一定频率的方波信号加载到发射信号中， 两个信号融合后产 生一个新的信号， 新的信号驱动不见光发射端发射相应信号的不见光； 0026 所述不见光接收端将接收到的不见光转换为电信号， 并按照预先事先约定的频率 进行解调， 解析每一个信号的代。

12、码， 然后根据解调出来的信号得到是否为发射端发送的， 也 可检测到所述不见光接收端发射的光信号是否被遮挡。 0027 与现有技术相比， 本发明的有益效果为： 0028 本发明的互动装置通过相对设置的不见光发射端和不见光接收端可实现对运动 物体感应的准确识别， 在识别后进行发出不同音效和灯光作为互动； 本发明将不可见光、 声 音、 灯光结合到一起， 为人们的体验增加了互动乐趣； 0029 本发明通过对光进行调制解调， 使发射端发出的不见光具备独立唯一性， 确保能 够实现抗环境光干扰， 使物体经过互动装置时能够被准确感应到。 附图说明 0030 图1为本发明一种实施例公开的基于光学感应识别的互动装。

13、置的框架图； 0031 图2为本发明一种实施例公开的安装支架的结构示意图。 0032 图中： 0033 1、 不见光发射端； 2、 不见光接收端； 3、 MCU； 4、 电源； 5、 灯光设备； 6、 声音播放设备； 7、 安装支架； 71、 发射端安装板； 72、 接收端安装板； 73、 支撑板； 74、 发射管安装孔； 75、 接收 管安装孔； 76、 支撑板安装孔； 77、 物体通过通道。 具体实施方式 0034 为使本发明实施例的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合本发明实施例 中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例是 本发明的一。

14、部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施例， 本领域普通技术人 员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 0035 下面结合附图对本发明做进一步的详细描述： 0036 如图1所示， 本发明提供一种基于光学感应识别的互动装置， 包括： 不见光发射端 1、 不见光接收端2、 MCU 3、 电源4、 灯光设备5和声音播放设备6； 其利用光感应器判断是否有 物体运动通过， 从而判断是否改变被控方状态， 被控方包括声音， 灯光效果， 显示效果等； 其 说明书 2/4 页 4 CN 110929712 A 4 中： 0037 本发明的不见光发射端1， 。

15、用于发射不见光； 其中， 不见光发射端1包括多个发射 管， 本发明优选使用5个3mm发射管。 0038 本发明的不见光接收端2相对应不见光发射端1设置， 用于接收不见光发射端1发 射的不见光； 其中， 不见光接收端2包括多个接收管， 接收管与发射管的数量一致， 本发明优 选使用5个3mm接收管； 5个发射管和5个接收管构成5组光电管； 5组光电管的发射管发出的 不见光相平行， 每组光电管中发射管与接收管同轴设置。 0039 MCU 3、 灯光设备5和声音播放设备6， MCU 3的输入端与不见光接收端2相连， MCU 3 的输出端与灯光设备5和声音播放设备6相连。 使用时， 不见光接收端2主要实。

16、现对不可见光 是否被遮挡进行可靠判断识别， 即不见光发射端与不见光接收端之间是否有物体经过； MCU 3主要完成对不可见光被遮挡信号进行接收， 然后进行处理运算是否需要控制音效和灯光。 即， 当MCU 3检测到不见光发射端与不见光接收端之间有物体经过时， 向灯光设备5和声音 播放设备6发出控制指令， 灯光设备(LED)5主要实现灯光的点亮效果， 声音播放设备6播放 相关音效。 0040 电源4， 电源4与不见光发射端1和MCU 3相连， 用于为不见光发射端1和MCU 3供电。 0041 为实现不见光发射端1、 不见光接收端2的排列及安装， 本发明设计一种安装支架 7， 不见光发射端1和不见光接。

17、收端2安装在安装支架7上。 0042 本发明的安装支架7包括： 0043 发射端安装板71， 5个发射管水平对应安装在发射端安装板71的发射管安装孔74 上； 0044 接收端安装板72， 接收端安装板72与发射端安装板71平行设置， 5个接收管水平对 应安装在接收端安装板74的接收管安装孔75上， 接收管可接收对应发射管发射的不见光； 0045 支撑板73， 支撑板73设置在发射端安装板71和接收端安装板72的顶部， 且支撑板 73与发射端安装板71和接收端安装板72均垂直； 支撑板73上设有4个用于固定支撑板73的 支撑板安装孔76， 支撑板73的中部设有物体通过通道77。 0046 进一。

18、步， 发射端安装板71、 接收端安装板72和支撑板73为一体式结构。 0047 进一步， 物体通过通道77的直径为2030cm。 0048 本发明在不见光发射端1的控制电路中加入了调制信号， 在不见光接收端的控制 电路中加入解调信号； 其能够避免外界环境光产生干扰， 对其它调整光源也进行了一定程 度的过滤。 0049 具体的： 0050 本发明不见光发射端与不见光接收端之间的调制、 解调方法为： 0051 不见光发射端将一定频率的方波信号加载到发射信号中， 两个信号融合后产生一 个新的信号， 新的信号驱动不见光发射端发射相应信号的不见光； 不见光接收端将接收到 的不见光转换为电信号， 并按照预。

19、先事先约定的频率进行解调， 解析每一个信号的代码， 然 后根据解调出来的信号得到是否为发射端发送的， 也可检测到不见光接收端发射的光信号 是否被遮挡； 上述过程确保能够实现抗环境光干扰。 0052 本发明的优点为： 0053 本发明的互动装置通过相对设置的不见光发射端和不见光接收端可实现对运动 说明书 3/4 页 5 CN 110929712 A 5 物体感应的准确识别， 在识别后进行发出不同音效和灯光作为互动； 本发明将不可见光、 声 音、 灯光结合到一起， 为人们的体验增加了互动乐趣； 本发明通过对光进行调制解调， 使发 射端发出的不见光具备独立唯一性， 确保能够实现抗环境光干扰， 使物体经过互动装置时 能够被准确感应到。 0054 以上仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技术人 员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 说明书 4/4 页 6 CN 110929712 A 6 图1 图2 说明书附图 1/1 页 7 CN 110929712 A 7 。