專利名稱：光對(duì)管偵測(cè)電路及偵測(cè)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)一種光對(duì)管偵測(cè)電路及偵測(cè)方法，尤其是指一種應(yīng)用于光電鼠標(biāo)等光學(xué)式指針控制裝置內(nèi)的光對(duì)管偵測(cè)電路及偵測(cè)方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，一般指針控制裝置，如鼠標(biāo)，都是藉由滾輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，而產(chǎn)生信號(hào)，通過(guò)處理單位對(duì)信號(hào)的處理，將處理結(jié)果傳回主控制器而控制顯示設(shè)備上的指針(或光標(biāo))。目前的鼠標(biāo)類型有機(jī)械式滾輪鼠標(biāo)及光學(xué)式滾輪鼠標(biāo)。其中機(jī)械式鼠標(biāo)，其工作原理是以正負(fù)金屬?gòu)椘瑢L輪的轉(zhuǎn)動(dòng)值，傳回計(jì)算機(jī)后反映在顯示器屏幕上。然而，機(jī)械式滾輪鼠標(biāo)的金屬?gòu)椘菀渍碀M灰塵而導(dǎo)致動(dòng)作失靈，且機(jī)械結(jié)構(gòu)亦存在磨損問題，長(zhǎng)期使用會(huì)給用戶造成很大的不便。
通過(guò)光對(duì)管偵測(cè)技術(shù)可解決機(jī)械式鼠標(biāo)所存在的上述缺陷。因此，光學(xué)式滾輪鼠標(biāo)將光對(duì)管偵測(cè)技術(shù)引入進(jìn)來(lái)。光學(xué)式滾輪鼠標(biāo)一般都包括有兩組或三組光電元器件。其中，如圖1所示，每一組光電元器件包括用以發(fā)射光線的光敏二極管，即發(fā)射極和用以感知光線的光敏晶體管，即接收極，且光敏二極管與光敏晶體管分離設(shè)置，兩者之間具有一柵格，此柵格置于滾輪內(nèi)。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)鼠標(biāo)的滾輪時(shí)，滾輪帶動(dòng)?xùn)鸥褶D(zhuǎn)動(dòng)。由于柵格的轉(zhuǎn)動(dòng)，使得發(fā)射極發(fā)出的光線一會(huì)兒被阻擋而無(wú)法令接收極接收，一會(huì)兒又讓光線被光敏晶體管接收，這樣交替的進(jìn)行。這樣，接收極會(huì)因?yàn)榻惶娴慕邮展饩€而產(chǎn)生波動(dòng)信號(hào)。另外，一個(gè)信號(hào)處理單元(即光對(duì)管偵測(cè)電路)感知并處理該接收極的波動(dòng)信號(hào)，最后傳給主控制器，從而控制顯示設(shè)備上的指針運(yùn)動(dòng)。
如圖2所示，所述波動(dòng)信號(hào)一般為由一對(duì)有相位差的脈沖信號(hào)組成，包括第一信號(hào)X1與第二信號(hào)X2。如圖2a所示，當(dāng)滾輪往前運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，我們可以看到隨著時(shí)間的推移，第一信號(hào)X1與第二信號(hào)X2均發(fā)生波動(dòng)，且當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為上升延，第二信號(hào)X2的電平為高的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出+1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為下降延，第二信號(hào)X2的電平為低的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出+1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為上升延，第一信號(hào)X1的電平為低的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出+1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為下降延，第一信號(hào)X1的電平為高的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出+1。按照?qǐng)D2a所示的情況，信號(hào)處理單元會(huì)判斷鼠標(biāo)正在做往前的運(yùn)動(dòng)。
如圖2b所示，當(dāng)滾輪往前后運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為上升延，第二信號(hào)X2的電平為低的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出-1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為下降延，第二信號(hào)X2的電平為高的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出-1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為上升延，第一信號(hào)X1的電平為高的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出-1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為下降延，第一信號(hào)X1的電平為低的時(shí)候，此時(shí)信號(hào)處理單元輸出-1。按照?qǐng)D2b所示的情況，信號(hào)處理單元判斷鼠標(biāo)正在做往后的運(yùn)動(dòng)。
然而，內(nèi)部及外部的因素如溫度、電磁輻射及光線等等經(jīng)常會(huì)干擾光對(duì)管的偵測(cè)精度。以下對(duì)上述溫度、電磁輻射及光線等的干擾統(tǒng)稱為噪音干擾。如圖3所示，此為一個(gè)受噪音干擾而使得第一信號(hào)X1及第二信號(hào)X2產(chǎn)生不規(guī)則的波動(dòng)的具體例子。我們可以看到，當(dāng)有噪音干擾時(shí)，信號(hào)處理單元會(huì)根據(jù)第一信號(hào)X1及第二信號(hào)X2的波動(dòng)而輸出+1，+1，-1，-1，+1，+1，-1，-1…當(dāng)信號(hào)處理單元在預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔T1內(nèi)進(jìn)行運(yùn)算，如加法運(yùn)算，很有可能會(huì)取到+2或者-2，于是信號(hào)處理單元會(huì)把這個(gè)數(shù)值輸出給主控制器而在顯示器上控制指針移動(dòng)，但這個(gè)動(dòng)作并不是使用者移動(dòng)鼠標(biāo)本身而產(chǎn)生的，而實(shí)際上是由于噪音干擾而使第一信號(hào)X1及第二信號(hào)X2產(chǎn)生波動(dòng)引起的。因此，噪音干擾會(huì)導(dǎo)致鼠標(biāo)無(wú)法精確控制指針運(yùn)動(dòng)。
當(dāng)然，如果我們把信號(hào)處理單元運(yùn)算的時(shí)間間隔設(shè)定為在T2，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，信號(hào)處理單元進(jìn)行加法運(yùn)算后會(huì)取到的數(shù)值為0，而不會(huì)導(dǎo)致光標(biāo)移動(dòng)。但是，由于時(shí)間間隔是根據(jù)環(huán)境而定，且噪音干擾也不是事先可以預(yù)估的，所以噪音干擾而導(dǎo)致鼠標(biāo)無(wú)法精確控制光標(biāo)的現(xiàn)象無(wú)法被克服。
因此，我們需要設(shè)計(jì)一種可有效控制噪音對(duì)鼠標(biāo)控制產(chǎn)生干擾的偵測(cè)電路與偵測(cè)方法。
內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種可有效消除噪音干擾的光對(duì)管偵測(cè)電路及偵測(cè)方法。
本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路的目的主要通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種光對(duì)管偵測(cè)電路，應(yīng)用于光電式指針控制裝置內(nèi)，指針控制裝置與主控制器相連并控制主控制器顯示設(shè)備上的光標(biāo)，指針控制裝置包括有發(fā)射極、接收極及設(shè)置于發(fā)射極與接收極之間的柵格，發(fā)射極向接收極發(fā)射信號(hào)，柵格隨著指針控制裝置的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)而使得接收極獲取波動(dòng)信號(hào)，該光對(duì)管偵測(cè)電路與接收極相連，包括取值單元，接收波動(dòng)信號(hào)并產(chǎn)生信號(hào)值；運(yùn)算單元，預(yù)先設(shè)定時(shí)間間隔，對(duì)在該時(shí)間間隔內(nèi)取值單元所產(chǎn)生的信號(hào)值進(jìn)行運(yùn)算；輸出單元，接受數(shù)據(jù)并傳送給主控制器；該光對(duì)管偵測(cè)電路還包括判斷單元及處理單元，其中判斷單元判斷運(yùn)算單元所產(chǎn)生的值是否為噪音干擾所產(chǎn)生的；處理單元將判斷單元判斷后認(rèn)為是噪音引起的運(yùn)算單元的值處理后輸出；輸出單元接受處理單元中傳出的值。
本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)方法的目的主要通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種光對(duì)管偵測(cè)方法，包括第一步，接收一對(duì)波動(dòng)信號(hào)第一信號(hào)與第二信號(hào)；第二步，比較該第一、第二波動(dòng)信號(hào)，產(chǎn)生信號(hào)值；第三步，預(yù)先設(shè)定一時(shí)間間隔，運(yùn)算該時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)值產(chǎn)生計(jì)算值；第四步，判斷預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的波動(dòng)信號(hào)是否是由于噪音干擾引起的；第五步，如判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)，計(jì)算值是由于噪音干擾引起的，對(duì)第三步的計(jì)算值進(jìn)行處理后輸出；否則，將第三步的計(jì)算值直接輸出；第六步，接收第五步的數(shù)據(jù)并輸出。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路通過(guò)加入判斷單元與處理單元而可有效的防止因外界溫度、電磁輻射及光線等噪音而產(chǎn)生的干擾信號(hào)對(duì)鼠標(biāo)等指針控制裝置的影響。而同樣的，本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)方法通過(guò)對(duì)接受到的信號(hào)進(jìn)行判斷與處理，而減少噪音干擾的影響。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的光對(duì)管偵測(cè)電路的應(yīng)用環(huán)境示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)中一般指針控制裝置產(chǎn)生的正常波動(dòng)信號(hào)示意圖；圖3是受到噪音干擾后的波動(dòng)信號(hào)示意圖；圖4是本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路及方法的流程示意圖。
實(shí)施方式
參照?qǐng)D1所示，現(xiàn)有技術(shù)中，光對(duì)管偵測(cè)電路應(yīng)用于指針控制裝置內(nèi)，如光學(xué)式滾輪鼠標(biāo)。該指針控制裝置與主控制器相連，包括發(fā)射極(即光敏二極管)、接收極(即光敏晶體管)及具有柵格的滾輪等基本元器件。現(xiàn)有技術(shù)的光對(duì)管偵測(cè)電路連接至所述接收極，并又與主控制器相連?，F(xiàn)有技術(shù)的光對(duì)管偵測(cè)電路一般只負(fù)責(zé)取值、運(yùn)算及輸出，其中取值功能為根據(jù)波動(dòng)信號(hào)而計(jì)算得出數(shù)值+1或-1；而運(yùn)算功能為在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)將上述數(shù)值進(jìn)行計(jì)算而得出結(jié)果數(shù)據(jù)；又，輸出功能為在將運(yùn)算后的數(shù)據(jù)傳送給主機(jī)來(lái)控制顯示設(shè)備上光標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡。然而，現(xiàn)有技術(shù)的光對(duì)管偵測(cè)電路無(wú)法消除指針控制裝置周邊的噪音對(duì)光標(biāo)控制所產(chǎn)生的干擾，因此本發(fā)明主要針對(duì)光對(duì)管偵測(cè)電路這一部分做出改進(jìn)而克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。
參照?qǐng)D4所示，本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路100，主要包括取值單元101、運(yùn)算單元102、判斷單元103、處理單元104及輸出單元105。
所述取值單元101，參照?qǐng)D2或圖3所示，根據(jù)接收極接收到的波動(dòng)信號(hào)(該波動(dòng)信號(hào)一般為一對(duì)具有相位差的脈沖信號(hào)，即包括第一信號(hào)X1與第二信號(hào)X2)，一般按照以下方法進(jìn)行取值(1)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為上升延，第二信號(hào)X2的電平為高，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S+1；(2)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為下降延，第二信號(hào)X2的電平為低，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S+1；(3)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為上升延，第一信號(hào)X1的電平為低，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S+1；(4)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為下降延，第一信號(hào)X1的電平為高，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S+1；(5)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為上升延，第二信號(hào)X2的電平為低，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S-1；(6)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為下降延，第二信號(hào)X2的電平為高，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S-1；(7)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為上升延，第一信號(hào)X1的電平為低，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S-1；(8)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為下降延，第一信號(hào)X1的電平為高，此時(shí)取值單元101輸出信號(hào)值S-1。
一般來(lái)講，如信號(hào)值S為正，表示指針控制裝置100在做往前的運(yùn)動(dòng)；如信號(hào)值S為負(fù)，則表示指針控制裝置100在做往后的運(yùn)動(dòng)。因此，如果在一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)值S發(fā)生連續(xù)的正負(fù)交替，很有可能是因?yàn)樵胍舾蓴_所產(chǎn)生的。
所述運(yùn)算單元102，是在預(yù)設(shè)的時(shí)間間隔T內(nèi)，將取值單元101所輸出的信號(hào)值S進(jìn)行計(jì)算，在本實(shí)施方式中為加法運(yùn)算，而得到計(jì)算值V。由于在時(shí)間間隔T內(nèi)，可能會(huì)因?yàn)楦鞣N噪音的干擾而產(chǎn)生不規(guī)則信號(hào)波動(dòng)，而使得取值單元101所輸出的值在+1或-1之間不規(guī)則的交替，所以計(jì)算值V可能為正值，也可能為負(fù)值。如果按照現(xiàn)有技術(shù)中，直接將該計(jì)算值V輸出給主控制器而控制顯示設(shè)備指針的話，那么，這些噪音干擾會(huì)導(dǎo)致光標(biāo)在顯示屏幕上不停的抖動(dòng)而影響使用者精確定位光標(biāo)。
為了防止噪音對(duì)光標(biāo)控制的影響，我們需要對(duì)這部分噪音干擾所產(chǎn)生的計(jì)算值V進(jìn)行處理來(lái)保障鼠標(biāo)的正常使用及有效定位，因此本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路100加入判斷單元103與處理單元104。
所述判斷單元103的工作是根據(jù)在時(shí)間間隔T內(nèi)，取值單元101及運(yùn)算單元102所提供的信息數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，判斷這些信息數(shù)據(jù)是否為噪音波動(dòng)所產(chǎn)生的。所述判斷單元103包括數(shù)值判斷單元與方向判斷單元，其中，數(shù)值判斷單元為判斷在一定的時(shí)間間隔T內(nèi)運(yùn)算單元102的計(jì)算值V是否在預(yù)設(shè)的參考值范圍(即在K1與K2之間)內(nèi)，如果不是則說(shuō)明運(yùn)算單元102的計(jì)算值V為指針控制裝置100是正常運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的，反之則說(shuō)明運(yùn)算單元102的計(jì)算值V可能是由于噪音干擾引起的。而方向判斷單元為判斷取值單元101所輸出的信號(hào)值S是否有方向的變化，即有正負(fù)值的變化，如果沒有方向變化，說(shuō)明運(yùn)算單元102的計(jì)算值V為指針控制裝置100是正常運(yùn)動(dòng)中所產(chǎn)生的，反之則說(shuō)明運(yùn)算單元102的計(jì)算值V可能是由于噪音干擾引起的。
舉個(gè)例子，在時(shí)間間隔T內(nèi)，如果取值單元101所輸出的信號(hào)值均為+1或均為-1，可以認(rèn)定該些信號(hào)值是指針控制裝置100在正常的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的而不是因?yàn)樵胍舾蓴_所產(chǎn)生的。
舉例二，在時(shí)間間隔T內(nèi)，運(yùn)算單元102所輸出的計(jì)算值V超出預(yù)設(shè)的取值范圍即K1～K2之間，那么也認(rèn)定此部分計(jì)算值V是指針控制裝置在正常的運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的而不是噪音干擾所產(chǎn)生的。
舉例三，如果在時(shí)間間隔T內(nèi)，運(yùn)算單元102的計(jì)算值V在預(yù)設(shè)參考值K1或K2之間，且取值單元101所輸出的信號(hào)值S在+1與-1之間變化，即表示有方向變化，那么我們可以認(rèn)定此時(shí)是由于噪音的干擾才產(chǎn)生這些信息數(shù)據(jù)的。當(dāng)然，也可以先判斷取值單元101所輸出的信號(hào)值S是否具有方向變化，再判斷運(yùn)算單元102的計(jì)算值V是否在預(yù)設(shè)參考值K1及K2之間。
其中，所述時(shí)間間隔T與參考值K1、K2的范圍是根據(jù)硬軟件環(huán)境及使用者的具體使用情況而定。在本發(fā)明具體的實(shí)施方式中，我們采用舉例三中的方法，即我們將T值設(shè)定為5毫秒(ms)，將K1值設(shè)定為-4，K2值設(shè)定為3，我們發(fā)現(xiàn)，通過(guò)這樣的方法可以有效的判斷噪音干擾。
所述處理單元104，主要負(fù)責(zé)根據(jù)判斷單元103的判斷結(jié)果而對(duì)運(yùn)算單元102的計(jì)算值V進(jìn)行處理，具體如下如果判斷單元103認(rèn)定運(yùn)算單元102所取到的計(jì)算值V為噪音干擾所產(chǎn)生，那么處理單元104會(huì)做歸零處理，即將“0”值給輸出單元105(誠(chéng)然，也可輸出一個(gè)較小的數(shù)值，并非一定為“0”)；如果判斷單元103認(rèn)定運(yùn)算單元102所取到的計(jì)算值V不是噪音干擾所產(chǎn)生，那么處理單元104把這個(gè)計(jì)算值V直接傳給輸出單元105。
所述輸出單元105，將處理單元104傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)送給主控制器處理并控制顯示器的指針運(yùn)動(dòng)。
誠(chéng)然，本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路100，在上述實(shí)施方式的基礎(chǔ)上還可以進(jìn)一步做優(yōu)化，在處理單元104內(nèi)還增加一送值單元106。既在當(dāng)次時(shí)間間隔T內(nèi)，如果運(yùn)算單元102的計(jì)算值V經(jīng)判斷單元103判斷后認(rèn)為是噪音干擾所引起的，把處理單元104會(huì)先把這個(gè)計(jì)算值V保持住，然后再將“0”值傳給輸出單元105，最后由該送值單元106把保持的計(jì)算值V傳回給運(yùn)算單元102。當(dāng)接下來(lái)的時(shí)間間隔T’內(nèi)，運(yùn)算單元102需要把當(dāng)次時(shí)間間隔T’內(nèi)運(yùn)算得到的計(jì)算值V’與上一次判斷單元103保留下來(lái)的計(jì)算值V一起進(jìn)行運(yùn)算后得到新的計(jì)算值V”，并將V”傳給判斷單元103做判斷。此時(shí)，判斷單元103在數(shù)值判斷時(shí)，需要用計(jì)算值V”來(lái)跟參考值K1、K2比較判斷；而判斷單元103在方向判斷時(shí)，則只需要判斷在當(dāng)次時(shí)間間隔T’內(nèi)，取值單元101的信號(hào)值S’是否有方向變化。
當(dāng)然，如果當(dāng)?shù)谝粋€(gè)時(shí)間間隔T內(nèi)，如果運(yùn)算單元102的計(jì)算值V經(jīng)判斷單元103判斷后認(rèn)為不是噪音干擾所引起的，那么該計(jì)算值V就不用傳回給運(yùn)算單元102在接下來(lái)的時(shí)間間隔T’內(nèi)做運(yùn)算。
在本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路100的取值單元101的取值方法可根據(jù)具體需要而重新定義該信號(hào)值S的取值方法。運(yùn)算單元102的運(yùn)算方法亦可以根據(jù)取值單元101的實(shí)際取值方法而適當(dāng)?shù)母淖儭?br> 本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路100的重點(diǎn)在于經(jīng)過(guò)判斷單元103的判斷后，通過(guò)處理單元104對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行處理，將判斷為由于噪音干擾而產(chǎn)生的數(shù)據(jù)過(guò)濾后輸出給主控制器，從而可有效減少噪音干擾對(duì)指針控制裝置的影響。在本實(shí)施方式中，只是給出了一種比較合理的判斷方法與過(guò)濾方法，誠(chéng)然本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路100及其方法，具體采用何種判斷及過(guò)濾方法，可根據(jù)取值單元101的取值及運(yùn)算單元102的運(yùn)算等實(shí)際因素而具體選擇變化。
本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)方法，主要基于上述光對(duì)管偵測(cè)電路100而實(shí)現(xiàn)的，主要包括如下步驟第一步，接收波動(dòng)信號(hào)，包括第一信號(hào)X1與第二信號(hào)X2。該第一信號(hào)X1及第二信號(hào)X2，具體可根據(jù)圖2或圖3所示。
第二步，比較該第一、第二波動(dòng)信號(hào)，產(chǎn)生信號(hào)值S；所述一般取值方法可根據(jù)如下(1)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為上升延，第二信號(hào)X2的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值S+1；(2)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為下降延，第二信號(hào)X2的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值S+1；(3)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為上升延，第一信號(hào)X1的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值S+1；(4)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為下降延，第一信號(hào)X1的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值S+1；(5)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為上升延，第二信號(hào)X2的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值S-1；(6)當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)X1為下降延，第二信號(hào)X2的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值S-1；
(7)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為上升延，第一信號(hào)X1的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值S-1；(8)當(dāng)?shù)诙盘?hào)X2為下降延，第一信號(hào)X1的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值S-1。
第三步，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，預(yù)先設(shè)定一時(shí)間間隔T，對(duì)該時(shí)間間隔T內(nèi)的信號(hào)值S進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生計(jì)算值V。在本實(shí)施方式中，采取加法運(yùn)算。
第四步，判斷預(yù)設(shè)時(shí)間間隔T內(nèi)的波動(dòng)信號(hào)及第三步的計(jì)算值V是否是由于噪音干擾引起的。該判斷步驟包括兩部分一、方向判斷步驟，即對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔T內(nèi)的第二步的信號(hào)值S進(jìn)行方向判斷。其中方向判斷步驟為判斷信號(hào)值S是否具有方向變化，即如信號(hào)值為正，如+1，則認(rèn)為此時(shí)的信號(hào)是由于往前運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，如信號(hào)值為負(fù)，如-1，則判斷此時(shí)的信號(hào)是由于往后運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。
二、數(shù)值判斷步驟，即預(yù)先設(shè)定參考值K1及K2，判斷第三步的計(jì)算值V是否超出參考值K1或K2。如判斷為計(jì)算值V位于K1及K2之間，則說(shuō)明該計(jì)算值V可能是由于噪音干擾引起的。
綜上所述，如判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔T內(nèi)，第二步的信號(hào)值S具有方向性，且第三步的計(jì)算值V沒有超出參考值K1及K2，那么即判斷此段時(shí)間間隔T內(nèi)的信號(hào)值S及計(jì)算值V是由于噪音干擾引起的。如果方向判斷步驟的結(jié)果為不具備方向性或者數(shù)值判斷步驟的結(jié)果為超出參考值K1及K2的范圍，則判斷此段時(shí)間間隔T內(nèi)的信號(hào)值S及計(jì)算值V不是由于噪音干擾引起的。
第五步，如判斷時(shí)間間隔T內(nèi)的計(jì)算值V是由于噪音干擾引起的，對(duì)第三步的計(jì)算值V進(jìn)行處理后輸出；否則，將第三步的計(jì)算值V直接輸出。
根據(jù)第四步的判斷結(jié)果，如判斷此時(shí)的信號(hào)值S及計(jì)算值V是因?yàn)樵胍舾蓴_而引起的，那么需要對(duì)該計(jì)算值V進(jìn)行處理。我們的處理方法是不把計(jì)算值V輸出，而是輸出“0”值(當(dāng)然，如前所述，此時(shí)也可輸出一個(gè)較小的數(shù)值，并非一定為“0”)。如判斷此時(shí)的信號(hào)值S及計(jì)算值V不是因?yàn)樵胍舾蓴_而引起的，則對(duì)此時(shí)的計(jì)算值V不進(jìn)行處理，直接輸出。
第六步，將接收到第五步輸出的數(shù)據(jù)作為最終結(jié)果輸出。
誠(chéng)然，本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)方法還可增加一送值步驟。我們將第五步中需要處理的計(jì)算值V，即由于噪音干擾而引起的那部分計(jì)算值V，保持住并回傳到第三步中，并作為一個(gè)因子參與到下一次的運(yùn)算中。
雖然上面已描述本發(fā)明的特定實(shí)施例，但是它們的目的不是對(duì)本發(fā)明的范圍加以限制。本發(fā)明包括那些對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見的對(duì)所述實(shí)施例的更改和變化。
權(quán)利要求
1.一種光對(duì)管偵測(cè)電路，應(yīng)用于光電式指針控制裝置內(nèi)，指針控制裝置與主控制器相連而控制顯示設(shè)備上的指針，指針控制裝置包括有發(fā)射極、接收極及設(shè)置于發(fā)射極與接收極之間的柵格，發(fā)射極向接收極發(fā)射信號(hào)，柵格隨著指針控制裝置的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)而使得接收極獲取波動(dòng)信號(hào)，所述光對(duì)管偵測(cè)電路與接收極相連，包括取值單元，接收波動(dòng)信號(hào)并產(chǎn)生信號(hào)值；運(yùn)算單元，預(yù)先設(shè)定時(shí)間間隔，對(duì)在該時(shí)間間隔內(nèi)取值單元所產(chǎn)生的信號(hào)值進(jìn)行計(jì)算；輸出單元，接受數(shù)據(jù)并傳送出給主控制器；其特征在于所述光對(duì)管偵測(cè)電路還包括判斷單元及處理單元，其中判斷單元判斷運(yùn)算單元所產(chǎn)生的值是否為噪音干擾所產(chǎn)生的；處理單元將判斷單元判斷后認(rèn)為是噪音干擾引起的運(yùn)算單元的值進(jìn)行處理后輸出，認(rèn)為不是由于噪音干擾引起的運(yùn)算單元的值直接輸出；輸出單元接受從處理單元傳出的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述判斷單元包括有數(shù)值判斷單元與方向判斷單元，如符合數(shù)值與方向判斷單元的判斷條件，則判斷單元做出是由于噪音干擾引起的判斷結(jié)果。
3.如權(quán)利要求2所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述數(shù)值判斷單元內(nèi)預(yù)設(shè)了參考值，將運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果與該參考值進(jìn)行比較判斷。
4.如權(quán)利要求3所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述取值單元接受到的波動(dòng)信號(hào)為有相位差的脈沖信號(hào)，包括第一信號(hào)與第二信號(hào)。
5.如權(quán)利要求4所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述取值單元的取值方式是這樣的當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為上升延，第二信號(hào)的電平為高，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為下降延，第二信號(hào)的電平為低，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為上升延，第一信號(hào)的電平為低，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為下降延，第一信號(hào)的電平為高，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為上升延，第二信號(hào)的電平為低，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值-1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為下降延，第二信號(hào)的電平為高，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值-1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為上升延，第一信號(hào)的電平為低，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值-1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為下降延，第一信號(hào)的電平為高，此時(shí)取值單元輸出信號(hào)值-1。
6.如權(quán)利要求5所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述預(yù)設(shè)的參考值為兩定值，比較判斷運(yùn)算單元的運(yùn)算結(jié)果是否介于兩定值之間，如介于兩定值之間，則數(shù)值判斷單元判斷此時(shí)的運(yùn)算結(jié)果為噪音干擾引起的。
7.如權(quán)利要求6所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述時(shí)間間隔為5毫秒，且所述預(yù)設(shè)的參考定值分別為-4及3。
8.如權(quán)利要求2至7中任何一項(xiàng)中所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述方向判斷單元，對(duì)設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)的取值單元所產(chǎn)生的信號(hào)值進(jìn)行方向判斷，如判斷有方向變化，則判斷此時(shí)的信號(hào)值及由此產(chǎn)生的運(yùn)算單元的值是由于噪音干擾所引起的。
9.如權(quán)利要求8所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述取值單元的信號(hào)值為正，則認(rèn)為此時(shí)的信號(hào)為往前運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的，如信號(hào)值為負(fù)，則認(rèn)為此時(shí)的信號(hào)為往后運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。
10.如權(quán)利要求1所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述處理單元的將運(yùn)算單元的值進(jìn)行歸零處理后傳給輸出單元。
11.如權(quán)利要求1或10所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述光對(duì)管偵測(cè)電路的處理單元內(nèi)還包括一送值單元，負(fù)責(zé)將判斷為是噪音干擾所引起的那部分運(yùn)算單元的值回傳給運(yùn)算單元。
12.如權(quán)利要求11所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述運(yùn)算單元在下一次運(yùn)算時(shí)將送值單元送來(lái)的值與當(dāng)次時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)值一同進(jìn)行運(yùn)算處理。
13.如權(quán)利要求1所述的光對(duì)管偵測(cè)電路，其特征在于所述運(yùn)算單元的運(yùn)算為加法運(yùn)算。
14.一種光對(duì)管偵測(cè)方法，包括第一步，接收一對(duì)波動(dòng)信號(hào)，包括第一信號(hào)與第二信號(hào)；第二步，比較該第一、第二信號(hào)，產(chǎn)生信號(hào)值；第三步，預(yù)先設(shè)定一時(shí)間間隔，對(duì)該時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)值進(jìn)行運(yùn)算，產(chǎn)生計(jì)算值；第四步，判斷第三步中預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的計(jì)算值是否是由于噪音干擾引起的；第五步，如判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)，第三步的計(jì)算值是由于噪音干擾引起的，則對(duì)第三步的計(jì)算值進(jìn)行處理后輸出；否則，將第三步的計(jì)算值直接輸出；第六步，接收第五步的數(shù)據(jù)并輸出。
15.如權(quán)利要求14所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于第四步中包括兩個(gè)判斷步驟方向判斷步驟，即對(duì)預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)的第二步的信號(hào)值進(jìn)行方向判斷；數(shù)值判斷步驟，即預(yù)先設(shè)定參考值，判斷第三步的計(jì)算值是否超出參考值；判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)，第二步的信號(hào)值具有方向性，且第三步的計(jì)算值沒有超出參考值，那么即判斷此段時(shí)間間隔內(nèi)的計(jì)算值是由于噪音干擾引起的。
16.如權(quán)利要求15所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于所述兩波動(dòng)信號(hào)為脈沖信號(hào)，第二步的比較兩信號(hào)產(chǎn)生信號(hào)值的方法為當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為上升延，第二信號(hào)的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為下降延，第二信號(hào)的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為上升延，第一信號(hào)的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為下降延，第一信號(hào)的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值+1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為上升延，第二信號(hào)的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值-1；當(dāng)?shù)谝恍盘?hào)為下降延，第二信號(hào)的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值-1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為上升延，第一信號(hào)的電平為低，此時(shí)輸出信號(hào)值-1；當(dāng)?shù)诙盘?hào)為下降延，第一信號(hào)的電平為高，此時(shí)輸出信號(hào)值-1。
17.如權(quán)利要求16所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于當(dāng)信號(hào)值為+1時(shí)，判斷此時(shí)偵測(cè)到的波動(dòng)信號(hào)是由于向前運(yùn)動(dòng)引起的；當(dāng)信號(hào)值為-1時(shí)，判斷此時(shí)偵測(cè)到的波動(dòng)信號(hào)是由于向后運(yùn)動(dòng)引起的。
18.如權(quán)利要求15所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于所述預(yù)設(shè)的參考值為兩定值，比較第三步的運(yùn)算值是否介于兩定值之間，如第三步的運(yùn)算值介于兩定值之間，則判斷第三步的計(jì)算值是由于噪音干擾引起的。
19.如權(quán)利要求18所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于所述時(shí)間間隔為5毫秒，且所述預(yù)設(shè)的參考定值分別為-4及3。
20.如權(quán)利要求14所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于第五步中，如判斷在預(yù)設(shè)時(shí)間間隔內(nèi)，第三步的計(jì)算值是由于噪音干擾引起的，對(duì)第三步的計(jì)算值進(jìn)行歸零處理后輸出。
21.如權(quán)利要求14所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于所述光對(duì)管偵測(cè)方法還包括送值步驟，將第五步中需進(jìn)行處理的計(jì)算值回傳給第三步。
22.如權(quán)利要求21所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于第三步中，在下一時(shí)間間隔內(nèi)，將傳回的計(jì)算值與當(dāng)次時(shí)間間隔內(nèi)的信號(hào)值一同進(jìn)行運(yùn)算處理。
23.如權(quán)利要求14至22中任何一項(xiàng)中所述的光對(duì)管偵測(cè)方法，其特征在于所述第三步中，通過(guò)加法運(yùn)算產(chǎn)生計(jì)算值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種應(yīng)用于光電式指針控制裝置內(nèi)的光對(duì)管偵測(cè)電路及偵測(cè)方法。該指針控制裝置用以控制主控制器的顯示設(shè)備上的指針(或光標(biāo))，如光電鼠標(biāo)。光對(duì)管偵測(cè)電路在取值單元、運(yùn)算單元及輸出單元的基礎(chǔ)上，增加了判斷單元及處理單元，通過(guò)判斷單元對(duì)取值及運(yùn)算單元的值的判斷，確定目前指針控制裝置是否受到溫度、電磁輻射及光線等噪音的干擾，如判斷是，則通過(guò)處理單元進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后把處理后的數(shù)據(jù)通過(guò)輸出單元傳送給主控制器而控制指針運(yùn)動(dòng)。應(yīng)用本發(fā)明光對(duì)管偵測(cè)電路及方法，可有效的減少因外界溫度、電磁輻射及光線等噪音而產(chǎn)生的干擾信號(hào)對(duì)指針控制裝置的影響。
文檔編號(hào)G06F3/033GK101089798SQ20061002757
公開日2007年12月19日 申請(qǐng)日期2006年6月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月12日
發(fā)明者梁少峰 申請(qǐng)人:埃派克森微電子(上海)有限公司