头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的制作方法

本申请涉及照明灯具技术领域，特别是涉及一种头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统。

背景技术：

头戴式照明灯具简称头灯，随着led的普及，头灯因其使用时无需用手持握，解放了双手，使双手都可以参加工作，越来越受到夜间户外工作人员的欢迎。

头灯又分为可变焦调远近光的和定焦远近光双灯，远光为光束聚集使其远处理能照射明亮，近光则是光束分散近距离大范围的照明。目前灯光控制必需通过手来控制开关或变焦装置来实现远近光切换。所以作业人员如果双手在同时作业的情况下无法控制远近光的切换，使用不方便，缺乏人机合一的用户体验。

技术实现要素：

本申请的目的在于克服上述问题或者至少部分地解决或缓减解决上述问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统，包括电源、电源开关、切换控制模块、角度感应元件、第一负载和第二负载；

所述电源、电源开关以及切换控制模块顺次连接，所述切换控制模块还分别连接所述第一负载、第二负载和角度感应元件；

其中，所述切换控制模块用于根据所述角度感应元件感应到的角度变换控制所述第一负载和第二负载的工作状态，并配置成在使用者头部进行抬头或低头的动作时，控制头灯的远光或近光的切换。

可选地，所述切换控制模块包括单片机、分压电路和执行控制电路，所述分压电路和执行控制电路均与所述单片机连接。

可选地，所述切换控制模块还包括与所述单片机连接的电源滤波电路，所述电源滤波电路由两个并联的电容组成，用于保证为所述单片机提供稳定的电源。

可选地，其中一个所述电容为胆电容，另外一个所述电容为瓷片电容。

可选地，所述分压电路为第二电阻，所述第二电阻的一端连接所述电源，另一端分别连接所述单片机的第七引脚和所述角度感应元件的一端，所述角度感应元件的另一端接地。

可选地，所述执行控制电路包括第一电阻、第三电阻、第一mos场效应管和第二mos场效应管，所述第一电阻的一端连接所述单片机的第一引脚，另一端连接所述第一mos场效应管的栅极，所述第一mos场效应管的源极连接所述第一负载的第一引脚，所述第一负载的第二引脚接地，所述第一mos场效应管的漏极连接所述电源，所述第三电阻的一端连接所述单片机的第八引脚，另一端连接所述第二mos场效应管的栅极，所述第二mos场效应管的源极连接所述第二负载的第一引脚，所述第二负载的第二引脚接地，所述第二mos场效应管的漏极连接所述电源。

可选地，所述单片机的第二引脚、第四引脚分别连接在所述电源的正极、负极。

可选地，所述切换控制模块包括继电器，所述角度感应元件串联在所述电源开关和继电器之间，所述继电器的常开触点连接所述第一负载的第一引脚，常闭触点连接所述第二负载的第一引脚，公共触点连接所述电源，所述第一负载和第二负载的第二引脚均接地。

可选地，所述切换控制模块还包括并联在所述继电器两端的二极管，用于吸收所述继电器吸合或断开瞬间产生的反向电动势。

可选地，所述角度感应元件为水银开关或滚珠开关。

本申请的头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统，通过角度感应元件实时监测头部的角度变换，随着使用者头部的抬头或低头，角度感应元件能够随着角度的变换起到接通或断开的特性，通过继电器或mos管来控制头灯的远光或近光的切换。不但使得远近灯切换的精准性提高，而且无需用手来操作控制，极大地提高了工作效率，便于广泛推广使用。

根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本申请头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的结构原理框图；

图2是图1所示头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的一个实施例的电路原理示意图；

图3是图1所示头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的另一个实施例的电路原理示意图。

具体实施方式

图1是根据本申请一个实施例的头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的结构原理框图。参见图1，该头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统一般性地可包括：包括电源vcc、电源开关k1、切换控制模块、角度感应元件、第一负载p1和第二负载p2，其中电源vcc为直流电源，电源vcc为本系统的其他部件进行供电；

所述电源vcc、电源开关k1以及切换控制模块顺次连接，所述切换控制模块还分别连接所述第一负载p1、第二负载p2和角度感应元件；

其中，所述切换控制模块用于根据所述角度感应元件感应到的角度变换控制所述第一负载p1和第二负载p2的工作状态，第一负载p1、第二负载p2其中一个配置成使用者头灯的远光状态，另一个配置成使用者头灯的近光状态，当使用者的头部进行抬头或低头操作时，切换控制模块实现头灯远光或近光的切换。

本申请的头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统，由于采用切换控制模块，因此使用者随着头部的抬头或低头通过切换控制模块来实现远近光自动切换。无需用手来操作控制，极大地提高了工作效率。

图2是图1所示头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的一个实施例的电路原理示意图。参见图2，本实施例中的角度感应元件用r4表示，所述切换控制模块包括单片机u1、分压电路和执行控制电路，所述分压电路和执行控制电路均与所述单片机u1连接。单片机u1为一个8脚单片机，工作电压为直流5.5v-2.4v宽电压供电，所述单片机u1的第二引脚、第四引脚分别连接在所述电源电源vcc的正极、负极。

参见图2，所述切换控制模块还包括与所述单片机u1连接的电源滤波电路，所述电源滤波电路的两端分别还连接所述电源vcc和接地，由两个并联的电容c1、c2组成，用于保证为所述单片机提供稳定的电源。

参见图2，其中一个所述电容c1为胆电容，另外一个所述电容c2为瓷片电容，两种电容搭配滤波，能够有效保证单片机u1供电稳定。

参见图2，所述分压电路为第二电阻r2，所述第二电阻r2的一端连接所述电源vcc，另一端分别连接所述单片机u1的第七引脚p3.2和所述角度感应元件r4的一端，所述角度感应元件r4的另一端接地。正常情况下，p3.2被第二电阻r2拉高，当角度感应元件r4感应到信号，p3.2变低，把这个变化的电平送到单片机u1内部处理，当单片机u1接收到信号，做一个短暂延时，如果信号状态没有改变，那么切换第一负载p1和第二负载p2。

参见图2，所述执行控制电路包括第一电阻r1、第三电阻r3、第一mos场效应管q1和第二mos场效应管q2，所述第一电阻r1的一端连接所述单片机u1的第一引脚，另一端连接所述第一mos场效应管q1的栅极g，所述第一mos场效应管q1的源极s连接所述第一负载p1的第一引脚，所述第一负载p1的第二引脚接地，所述第一mos场效应管q1的漏极d连接所述电源vcc，所述第三电阻r3的一端连接所述单片机u1的第八引脚，另一端连接所述第二mos场效应管q2的栅极g，所述第二mos场效应管q2的源极s连接所述第二负载p2的第一引脚，所述第二负载p2的第二引脚接地，所述第二mos场效应管q2的漏极d连接所述电源vcc。

单片机u1根据角度感应元件r4采集到的信号，分别控制第一mos场效应管q1和第二mos场效应管q2一个开启一个关闭，当检测到角度感应元件r4的信号，并延时一段时间，如果信号依旧存在，第一mos场效应管q1和第二mos场效应管q2工作状态取反，第一电阻r1和第三电阻r3分别为第一mos场效应管q1和第二mos场效应管q2的管控制脚限流电阻。

其中，两个mos场效应管均采用a03401型mos场效应管。

本实施例中采用两个mos场效应管对负载进行控制，其优点是产品体积可以做的很小，有效减少生成成本。

图3是图1所示头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统的另一个实施例的电路原理示意图。参见图3，本实施例中的角度感应元件用r1表示，所述切换控制模块包括继电器rl1，所述角度感应元件r1串联在所述电源开关k1和继电器rl1之间，所述继电器rl1的常开触点连接所述第一负载p1的第一引脚，常闭触点连接所述第二负载p2的第一引脚，公共触点连接所述电源vcc，所述第一负载p1和第二负载p2的第二引脚均接地。

其中，继电器也可以用三极管或其他能够实现开关功能的芯片来代替。

参见图3，所述切换控制模块还包括并联在所述继电器rl1两端的二极管d1，用于吸收所述继电器rl1吸合或断开瞬间产生的反向电动势。其中，二极管d1采用in4007型二极管。

正常情况下，第二负载p2接继电器rl1的常闭触点，第一负载p1接继电器rl1的常开触点，根据角度感应元件r1来控制继电器rl1的吸合或者断开，从而切换p1、p2两个负载的工作状态。

当角度感应元件r1接通时，继电器rl1线圈得电工作，d1为续流二极管，因为继电器是感性元件，吸合和断开瞬间有反向电动势，所以d1反向并联在继电器rl1线圈两端，吸收反向电动势。

本实施例中采用继电器对两个负载进行控制，其控制原理相对于mos场效应管简单，采用硬件接线实现，属于机械式切换。

本申请上述实施例所示的头戴式照明灯具的远近光自动切换控制系统在使用时，随着使用者头部的抬头或低头，角度感应元件感应到角度的变换起到接通或断开的特性，进而通过继电器或mos场效应管控制两个负载(远灯和近灯)的切换，使得远近灯的切换控制更为精准，且无需用手来操作控制，极大地提高工作效率。

本申请中的角度感应元件为水银开关或滚珠开关，也可以采用其它角度感应类电子元件来代替。

水银开关是利用水银具有良好的导电性和流动性这一特点对电气回路进行开、关控制。它是由玻璃管、水银、固定电极、引线等组成。管内抽出空气后再充以各种气体加以密封，适用于有尘埃、油、水蒸汽等和有腐蚀性气体的场所，也可以在有爆炸性气体的场所中充当防爆开关使用。鉴于管内水银的表面张力和比重很大，且富于流动性，因此，只要玻璃管稍有倾斜，水银的位置马上改变，并以面接触的方式与电极相接触，因而可用来分合交直流大电流。另外这种开关的特点是，接触电阻一般在0.02欧以下,在额定电流下寿命可达几百万次，体积小，灵敏度高，无机械噪音，价格低廉等，因此优先作为本申请的角度感应元件用开关。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

以上所述，仅为本申请较佳的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。