專利名稱：頻控發(fā)光系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及服裝及其附件，更確切地說涉及一種用于安裝在服裝及其附件上的發(fā)光裝置的改進系統(tǒng)。
背景技術：
發(fā)光系統(tǒng)已被安裝在鞋子上，當穿上該鞋的人行走或跑步的時候產(chǎn)生醒目的閃光。這些系統(tǒng)一般具有慣性開關，這樣當跑步者的腳后跟撞擊到路面時，開關就觸發(fā)閃光系統(tǒng)。由于閃光的易見特性，所產(chǎn)生的閃光有助于識別該跑步者，或者至少識別該跑步者的存在。
然而這些發(fā)光系統(tǒng)有許多缺點。典型的是發(fā)光系統(tǒng)沒有開-關轉(zhuǎn)換，因此系統(tǒng)一直“開”著，消耗了電源，電源通常為小電池。即使系統(tǒng)工作的部分僅僅是一個振蕩器或定時器，電源的消耗隨著時間也會累積，導致電池壽命短于預期值。人們希望擁有一些其它的裝置，用以打開或關閉發(fā)光系統(tǒng)，尤其是通過使用外部動作。
另一個缺點是許多閃光或間歇式發(fā)光系統(tǒng)只具有一種光模式。盡管一種光模式讓使用者更容易被看見，但它卻不能隨著使用者的運動類型使該模式發(fā)生改變或變得有趣。人們希望有某一種能夠根據(jù)使用者運動類型不同而激發(fā)不同發(fā)光模式的系統(tǒng)。
現(xiàn)有的發(fā)光系統(tǒng)還有另外一個缺點是，大多數(shù)的系統(tǒng)使用單個的集成電路來實現(xiàn)系統(tǒng)的所有功能。由于集成電路通常只有一個截止工作電壓的事實，當系統(tǒng)的電源電壓電平隨著時間流逝而降低到低于該截止工作電壓時，該發(fā)光系統(tǒng)就全部停止工作。人們希望有一種安裝了多個集成電路的系統(tǒng)，以便當系統(tǒng)的電源電壓電平隨著時間流逝而降低時，只有那些需要較大電壓電平的功能停止運作，而需要較小電壓電平的功能會繼續(xù)運作。這種適應降低電壓電平的能力可以延長系統(tǒng)的工作壽命。
另一個缺點是當前許多組成發(fā)光系統(tǒng)的組件是由不符合許多國家環(huán)境法規(guī)的有毒成份制造的。由于發(fā)光系統(tǒng)被安裝在鞋上的事實，人們尤其希使用無毒成份制造發(fā)光系統(tǒng)，這樣就不會對穿鞋者造成危害。而且，當鞋被穿破并丟棄時，人們希望鞋中的成份是用不會對環(huán)境造成危害的材料制作而成的。因此，人們希望擁有一個用于鞋子的發(fā)光系統(tǒng)，該發(fā)光系統(tǒng)由符合多個國家環(huán)境法規(guī)的無毒成份所制造。本發(fā)明旨在克服這些現(xiàn)有技術中的缺點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個實施例提供了一種頻控發(fā)光系統(tǒng)，包括動作開關、控制器、以及發(fā)光元件。通常，所述動作開關產(chǎn)生響應于該動作開關動作的激發(fā)信號，其指示該動作開關的電接合的持續(xù)時間和頻率之中的至少一個。所述控制器檢測由所述動作開關產(chǎn)生的激發(fā)信號，并根據(jù)該動作開關的電接合的持續(xù)時間和頻率以一種或多種預定發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件。
本發(fā)明的另一個實施例提供了一種點亮系列發(fā)光元件的方法。首先根據(jù)動作開關的動作情況產(chǎn)生一個激發(fā)信號。根據(jù)該激發(fā)信號，確定一段時間內(nèi)所述動作開關電接合的持續(xù)時間和頻率。響應于所述動作開關的激發(fā)狀態(tài)，系列發(fā)光元件中的至少一個發(fā)光元件被點亮。最后，將電接合的持續(xù)時間與預定的持續(xù)時間水平相比較以確定所述系列發(fā)光元件的發(fā)光模式，以及將所述動作開關的電接合頻率與預定的頻率閾值相比較以調(diào)節(jié)所述系列發(fā)光元件的發(fā)光模式。
本發(fā)明的另一個實施例還提供了另一種頻控發(fā)光系統(tǒng)，包括動作開關、控制器、以及發(fā)光元件。所述動作開關根據(jù)彈簧自由端和金屬觸片的電接合產(chǎn)生響應于該動作開關運動的激發(fā)信號。所述控制器檢測到該激發(fā)信號，并在該控制器的信號分析系統(tǒng)中分析該激發(fā)信號，用以向模式發(fā)生器發(fā)出命令，以一種或多種預定的發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件。
本發(fā)明的另一個實施例提供了另外一種頻控發(fā)光系統(tǒng)，包括至少一個電源、至少一個動作開關、起控制器作用的集成電路、起發(fā)聲器作用的集成電路、以及發(fā)光元件。通常，該動作開關產(chǎn)生響應于該動作開關電接合狀態(tài)的激發(fā)信號，其指示該動作開關的電接合的持續(xù)時間和頻率中的至少一個。起控制器作用的集成電路檢測由動作開關產(chǎn)生的激發(fā)信號，并根據(jù)動作開關的電接合持續(xù)時間和頻率，以一種或多種預定的發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件，或者激活起發(fā)聲器作用的集成電路發(fā)出一種或多種聲音。所述發(fā)聲器的截止工作電壓高于所述控制器的截止工作電壓，以便當電源的電壓電平隨著時間流逝而下降，所述電源的電壓電平高于控制器的截止工作電壓而低于發(fā)聲器的截止工作電壓時，所述控制器可以獨立于發(fā)聲器繼續(xù)工作。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的頻控發(fā)光系統(tǒng)框圖；圖2a是彈簧動作開關的示意圖；圖2b是圖2a中動作開關產(chǎn)生的激發(fā)信號圖；圖3是頻控發(fā)光系統(tǒng)的另一個實施例的框圖，包括有發(fā)聲裝置；圖4是頻控發(fā)光系統(tǒng)一個實施例的電路圖；圖5是頻控發(fā)光系統(tǒng)的另一個實施例的電路圖，包括有發(fā)聲裝置；圖6是頻控發(fā)光系統(tǒng)的另一個實施例的電路圖，包括有彈簧動作開關和磁性簧片開關；圖7是頻控發(fā)光系統(tǒng)的另一個實施例的電路圖，包括有彈簧動作開關和磁性簧片開關；圖8是頻控發(fā)光系統(tǒng)另一個實施例的電路圖，由CMOS電路實現(xiàn)；圖9是頻控發(fā)光系統(tǒng)另一個實施例的電路圖，具有擴展用途設計；圖10是頻控發(fā)光系統(tǒng)另一個實施例的電路圖，具有安裝了兩個電源的另一個擴展用途設計；圖11是包含了所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的鞋子簡圖，其表示出了頻控發(fā)光系統(tǒng)部件在鞋上的優(yōu)選安裝位置；圖12是包含所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的安全背心的簡圖；圖13是包含所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的一套發(fā)夾的簡圖；圖14是包含所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的頭帶的簡圖；以及圖15是包含所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的腕帶的簡圖。
具體實施例方式
如圖1所示，頻控發(fā)光系統(tǒng)100主要包括動作開關102、控制器104、以及一系列發(fā)光元件106、108和110。通常，由動作開關102的動作觸發(fā)控制器104?？刂破?04分析所述動作開關102的動作，并且響應于這種常規(guī)動作，以一種或多種預定的模式點亮所述系列發(fā)光元件106、108和110。在一個示范的實施例中，將頻控發(fā)光系統(tǒng)100安裝在鞋或其它鞋類中。例如，將控制器104和動作開關102設置在鞋底的中空部分，而將發(fā)光元件106、108和110以最易被看見的形式安裝在鞋的兩側(cè)。
所述動作開關102優(yōu)選為慣性開關，例如彈簧動作開關，但是也可使用本領域公知的任何動作開關102。圖2a是適用于圖1中頻控發(fā)光系統(tǒng)100的彈簧動作開關200的示范實施例。示出的是該彈簧動作開關200的橫截面圖。如圖2a所示，在優(yōu)選實施例中，彈簧動作開關200包括彈簧214和觸片216。彈簧214一般來說由導電性材料制成，例如纏繞成圓柱形的金屬線，并安裝在彈簧動作開關200內(nèi)以具有固定端218和自由端220。彈簧214的自由端220安裝得接近觸片216，以便在所述動作開關200動作時，該彈簧214的自由端220與觸片216電接合。2002年3月18日提交并共同受讓給本申請所有人的美國專利申請第10/100621號中描述了一個適當?shù)膹椈蓜幼鏖_關200，其包括彈簧214和觸片216，彈簧的自由端220安裝得接近于觸片216，以便在所述動作開關200動作時，該彈簧214的自由端220與觸片216電接合，該美國專利申請在此引入本發(fā)明作為參考。
優(yōu)選的是，動作開關200內(nèi)的彈簧214在兩個常規(guī)位置之間運動。在圖2a中所示的第一位置中，彈簧214的自由端220與觸片216有足夠的距離，以便使電流不能通過彈簧214和觸片216之間，通過動作開關200形成開路。當動作開關200靜止時，彈簧通常處于第一位置。
在第二位置時，彈簧214的自由端220彎曲以便與觸片216電接合，在動作開關200的彈簧214自由端220和觸片216之間形成閉合電路，以便當提供適當?shù)钠珘簳r，電流就能流過動作開關200。當動作開關200動作時，該動作開關通常處于第二位置的不同位點。
由于彈簧214的自由端220在第一和第二位置之間的運動，動作開關200內(nèi)的周期性閉合電路會產(chǎn)生激發(fā)信號。從圖2b可以看到，激發(fā)信號至少由一個指示所述動作開關200已經(jīng)被激活的電壓或電流脈沖244構(gòu)成。優(yōu)選的是，脈沖寬度246與彈簧214的自由端220和觸片216之間電接合的持續(xù)時間直接相關。另外，激發(fā)信號優(yōu)選通過彈簧214的自由端220與觸片216在一個周期時間內(nèi)電接合的次數(shù)來表征電接合頻率。例如，在圖2b中5秒之內(nèi)產(chǎn)生了四個脈沖。這表明彈簧214的自由端220與觸片216在5秒之內(nèi)電接合了四次。當動作開關200被激活的時候，所述動作開關200向控制器104提供了這個激發(fā)信號。電接合的頻率與使用者外部運動的頻率直接相關。優(yōu)選的是，根據(jù)所用動作開關的類型，控制器重新校準所述電接合的頻率，以利用因數(shù)來確定準確的運動頻率。例如，如果使用的是單向動作開關，則控制器使用因數(shù)1，這樣電接合的頻率就是使用者外部運動的頻率。如果使用的是雙向動作開關，則控制器使用因數(shù)2，這樣電接合的頻率一分為二以確定使用者外部運動的正確頻率。
單向動作開關是將觸片216安裝成與彈簧214的自由端220僅在彈簧214的自由端220向一個方向運動時才可能發(fā)生電接合情況的動作開關。雙向動作開關是將觸片216安裝成與彈簧214的自由端220在彈簧214的自由端220向兩個方向運動時都可能發(fā)生電接合情況的動作開關。
在另外的實施例中，動作開關102(圖1)還可以為磁性簧片開關(未示出)或者金屬球形動作開關(未示出)。如使用磁性簧片開關，至少兩個具有自由端和固定端的磁性觸片相互靠近地安裝，以便當磁體放置在靠近兩個磁性觸片自由端時，所述金屬觸片的自由端由于磁體的磁通量而發(fā)生電接合。
優(yōu)選的是，所述磁體被放置在特別設計的承載該磁體的腔室中。在一個實施例中，鞋中放置了一個內(nèi)部磁體來感觸開關的運動。典型地，承載內(nèi)部磁體的腔室限定了使磁體在運動過程中沿著所述腔室的軸線運動的空間。在另一個實施例中，鞋外面安裝了外部磁體。優(yōu)選的是，外部磁體固定在特別設計的塑料腔室中，讓使用者將該磁體移動至靠近磁性簧片開關，引起磁性簧片開關內(nèi)的電接合，產(chǎn)生信號激活集成電路。此磁性簧片開關產(chǎn)生與圖2表示的彈簧動作開關102類似的激發(fā)信號，通常電流并不流過磁性簧片開關，但是當磁體周期性地位于靠近磁性簧片開關時，由于觸片之間周期性的電接合，產(chǎn)生具有在周期時間內(nèi)電接合持續(xù)時間及其頻率特性的激發(fā)信號。還應該注意的是，可將附加的動作開關342連接在頻控發(fā)光系統(tǒng)300上，使所述系統(tǒng)300的工作響應于物體不同部分的運動，以下將結(jié)合圖3更詳細地描述。
再參見圖1，圖示實施例的控制器104包括信號分析系統(tǒng)122和模式發(fā)生器124。一般說來，信號分析系統(tǒng)122分析由控制器檢測到的從動作開關102發(fā)出的所述激發(fā)信號。尤其優(yōu)選的是，所述信號分析系統(tǒng)122由所述激發(fā)信號的每個脈沖來確定開關102的電接合持續(xù)時間，以及確定給定周期時間內(nèi)開關的電接合頻率。響應于每個電接合持續(xù)時間和電接合頻率，信號分析系統(tǒng)122向模式發(fā)生器124發(fā)出命令，以一種或多種預定的發(fā)光模式點亮發(fā)光元件106、108和110。
在一個實施例中，信號分析系統(tǒng)122包括觸發(fā)電路126、振蕩器128、時基電路130、短接觸電路132、長接觸電路134、以及快速頻率電路136。首先，觸發(fā)電路126接收來自于動作開關102的激發(fā)信號。作為響應，觸發(fā)電路126激活振蕩器128、短接觸電路132、長接觸電路134、快速頻率電路136、以及模式發(fā)生器。激活之后，振蕩器128基于振蕩電阻138而產(chǎn)生一個具有時間周期的頻率信號。振蕩電阻138可以被調(diào)整為任何值以便調(diào)整該頻率信號。振蕩器128將頻率信號傳遞給時基電路130，時基電路130根據(jù)頻率信號的時間周期產(chǎn)生定時信號，用以對短接觸電路132、長接觸電路134、快速頻率電路136以及模式發(fā)生器124進行控制定時。
通常在時基電路130向短接觸電路132、長接觸電路134以及快速頻率電路136發(fā)出信號的同時，觸發(fā)電路126將激發(fā)信號傳遞給短接觸電路132、長接觸電路134以及快速頻率電路136以檢查該激發(fā)信號。尤其是，所述短接觸電路132檢查激發(fā)信號中的每個脈沖，以確定脈沖寬度以及因此而產(chǎn)生的動作開關102的電接合持續(xù)時間是否小于或等于預定的持續(xù)時間水平。預定的持續(xù)時間水平可以為由頻控發(fā)光系統(tǒng)設計者預先設定的任何時長，但優(yōu)選的是，持續(xù)時間水平設定為與閃光過程中發(fā)光二極管的工作時間同樣的時間周期。例如，在一個實施例中，預定的持續(xù)時間水平設定為16ms。如果短接觸電路132確定脈沖寬度等于或小于預定的持續(xù)時間水平，所述短接觸電路132就產(chǎn)生短接觸信號。
長接觸電路134檢查激發(fā)信號中的每個脈沖以確定電接合的持續(xù)時間是否大于預定的持續(xù)時間水平。如果長接觸電路134確定所述脈沖寬度大于預定的持續(xù)時間水平，該長接觸電路134就產(chǎn)生長接觸信號。長接觸電路134預定的持續(xù)時間可以與短接觸電路132預定的持續(xù)時間相同或不相同。
快速頻率電路136檢查在一個時間周期內(nèi)的激發(fā)信號的脈沖數(shù)目。如果所述快速頻率電路136確定一個時間周期內(nèi)激發(fā)信號中的脈沖數(shù)目大于預定的頻率閾值，所述快速頻率電路就產(chǎn)生快速頻率信號?？焖兕l率閾值可以為頻控發(fā)光系統(tǒng)設計者預先設定的任何頻率界限，但優(yōu)選的是，所述快速頻率閾值在5Hz和3KHz之間。
優(yōu)選的是，模式發(fā)生器124根據(jù)檢測的短接觸信號、長接觸信號以及快速頻率信號而產(chǎn)生不同類型的發(fā)光模式?？梢詫⒛Ｊ桨l(fā)生器124編程或設計為對這些信號中的任意一個有不同的反應，但是優(yōu)選的是，所述模式發(fā)生器124設計為每次短接觸電路132向模式發(fā)生器124發(fā)出信號時以一種或多種不同的預定發(fā)光序列點亮發(fā)光元件106、108和110。而且，模式發(fā)生器124優(yōu)選設計為當長接觸電路134或快速頻率電路136發(fā)出信號時中斷所述發(fā)光序列并點亮單個發(fā)光元件。優(yōu)選的是，所述模式發(fā)生器124繼續(xù)點亮單個發(fā)光元件直到長接觸信號或快速頻率信號停止。
如圖3可以看出，在另一個實施例中模式發(fā)生器324除了點亮發(fā)光元件306、308和310以外，還可被設計執(zhí)行諸如激發(fā)發(fā)聲裝置340這類的功能。所述發(fā)聲裝置340可以為本領域已知的任何發(fā)聲裝置，如發(fā)出話音或音樂的揚聲器、換能器或者簡單的蜂鳴器。優(yōu)選的是，當模式發(fā)生器324接收到長接觸信號或快速頻率信號時，發(fā)聲裝置340被激活，并且該發(fā)聲裝置340持續(xù)工作直到所述長接觸信號或快速頻率信號停止。另外，在包含多個動作開關302、342的實施例中，發(fā)聲裝置340可以被設計為根據(jù)具體由哪個動作開關302、342發(fā)出激發(fā)信號而產(chǎn)生不同的聲音。圖3中的其它組件與圖1中的相應。
圖4示出了說明頻控發(fā)光系統(tǒng)一個實施例的示范電路。在該實施例中，觸發(fā)電路126、振蕩器128、時基電路130、短接觸電路132、長接觸電路134、以及快速頻率電路136(圖1)用電阻406、418、434、436、442和446，電容404、416、438和444，與非門408、424、448和456，二極管440以及晶體管428實現(xiàn)。另外，所述模式發(fā)生器124通過集成電路464實現(xiàn)。
模式發(fā)生器124可以為任何個數(shù)適合于控制系統(tǒng)400中發(fā)光元件466、468和470閃光的集成電路。這種集成電路的一個實例為臺灣省臺北市EMC公司制造的型號為EM78P153S的，用CMOS技術制造的一次性編程只讀存儲器。其它集成電路的實例包括多家廠商制造的MC14017BCP和CD4107AF；定制的或?qū)Ｓ眉呻娐?；CMOS電路如CMOS8560電路；或者由臺灣省臺北市MOSdesign半導體公司制造的M1320和M1389RC集成電路。
通常，動作開關402、電阻406和電容404連接到與非門408的輸入端410，412上。電阻406連接到電源474和與非門408的輸入端410、412之間，而動作開關402和電容404連接到與非門408的輸入端410、412和地之間。與非門408的輸出端414連接到電容416上，電容416連接到與非門420的輸入端422、424上。電阻418也連接到與非門408的輸入端410、412和地之間。與非門420的輸出端連接到晶體管428的基極426上，而晶體管428的發(fā)射極430連接至電源474上。晶體管432的集電極通過由電阻434、電阻436和電容438組成的電阻-電容組合連接至地。電阻434、電阻436以及電容438之間的公共節(jié)點另外還連接了與非門448的輸入端452。
晶體管428的集電極還通過二極管440、電阻442和電容444與地連接。電阻442和電容444之間的公共節(jié)點連接至與非門448的輸入端450。電阻446連接到與非門446的輸入端450和地之間。與非門456的輸入端460也連接到與非門448的輸入端450上，而與非門456的輸入端458連接到與非門448的輸出端上。與非門448和456的輸出端連接到模式發(fā)生器464上，其再連接到電源474和發(fā)光元件466、468和470上。
在頻控發(fā)光系統(tǒng)400工作之前，與非門408的輸入端410、412偏置為高電壓狀態(tài)。與非門408的高電平輸入導致與非門408的低電平輸出，使與非門420的輸入為低電壓狀態(tài)。與非門420的輸入端420、424的低電壓導致與非門420產(chǎn)生一個高電平輸出，作用在晶體管428基極上。因此，由于晶體管沒有足夠的電壓降，晶體管428不導通，沒有電流通過晶體管428。因此，電容438和444得不到充電，并且隨時間流逝通過電阻436或電阻446而將電容中所儲存的電荷完全耗費殆盡。因而，在頻控發(fā)光系統(tǒng)工作之前，與非門456的輸入端460和與非門448的輸入端都處于低電平狀態(tài)，使得與非門456和與非門448輸出端處于高電平狀態(tài)。
優(yōu)選實施例中在動作開關402動作過程中，開關402由于彈簧214的自由端220與金屬觸片216電接合而產(chǎn)生信號。所述彈簧214和觸片216的電接合形成了閉合電路，使電流流過動作開關402，并迫使與非門408的輸入端從高電平變?yōu)榈碗娖?。與非門408的輸入端電壓狀態(tài)的改變導致與非門408輸出端以及由此與非門420的輸入端由低電平變?yōu)楦唠娖?。與非門420的輸入端電壓狀態(tài)的改變使與非門420的輸出端變?yōu)榈碗娖健?br> 由于與非門420輸出端連接到晶體管428的基極上，隨著晶體管428基極電壓從高變低，晶體管開始導通。當電流流過晶體管428時，電容438開始通過電阻434充電，并通過電阻436放電。優(yōu)選的是，電阻434大于電阻436和442，這樣在動作開關402發(fā)生短暫電接合期間，對電容438充電并不會使其達到能將與非門448的輸入端452從低電平變?yōu)楦唠娖降淖銐蚋叩碾娖健?br> 當電流流過晶體管428時，電容444也充電。優(yōu)選的是，對電容444充電使其達到高電平，使與非門448的輸入端450和與非門456的輸入端460從低電平變?yōu)楦唠娖?。因此，由于與非門448的輸入端452保持低電平而與非門448的輸入端450從低電平變?yōu)楦唠娖?，與非門448的輸出端保持高電平。另外，由于與非門456的輸入端460從低電平變?yōu)楦唠娖剑c非門456的輸入端458保持高電平，與非門456的輸出端從高電平變?yōu)榈碗娖?。與非門456輸出端的這種變化向模式發(fā)生器464發(fā)出信號以預定的閃光模式激活發(fā)光元件466、468和470。當與非門456的輸出端處于低電平狀態(tài)時，處于高電平狀態(tài)的與非門448的輸出端就是短接觸信號。
優(yōu)選的是，所述模式發(fā)生器464設計為每次其接收到短接觸信號時以不同的模式點亮發(fā)光元件466、468和470。例如，如果發(fā)光元件466、468和470是輸出1、2和3的話，第一次模式發(fā)生器464接收到短接觸信號時以1-2-3-1-2-3-1-2-3的順序點亮燈件，其中數(shù)字1、2、3分別指的是發(fā)光二極管466、468和470。第二次模式發(fā)生器464接收到短接觸信號時以2-3-1-2-3-1-2-3-1的順序點亮燈件。第三次模式發(fā)生器464接收到短接觸信號時以3-1-2-3-1-2-3-1-2的順序點亮燈件。所述模式發(fā)生器464每次收到短接觸信號時連續(xù)地以不同模式點亮發(fā)光元件466、468和470。
在生成預定的閃光模式過程中，如果動作開關402長時間關閉如16ms，或者動作開關在短持續(xù)時間間周期內(nèi)關閉很多次例如一秒鐘五次，與非門408的輸入端在一長段時間內(nèi)就從高電平變?yōu)榈碗娖?，導致與非門408的輸出端在一長段時間內(nèi)從低電平變?yōu)楦唠娖?。由于與非門408輸出端的這種變化，與非門420的輸入端再次從低電平變?yōu)楦唠娖剑斐膳c非門420的輸出端變?yōu)榈碗娖?。由于晶體管428的基極連接至與非門420的輸出端，晶體管428開始導通。由于動作開關電接合時間長或者開關402電接合頻率高，所以晶體管428在一長段時間內(nèi)都是導通的。因此，當電流流過晶體管428就充電的電容438和444，就能夠儲存較高的電荷并在地和與非門448的輸入端452之間建立較高的電壓降。電容438的高電荷促使與非門448的輸入端452成為高電平。而且，電容444的高電荷還使與非門448的輸入端450和與非門456的輸入端460成為高電平。
與非門448輸入端電壓狀態(tài)的改變使與非門448的輸出端成為低電平。由于與非門448輸出端的這種變化，與非門456的輸入端458也從高電平變?yōu)榈碗娖?，導致與非門456的輸出端變?yōu)楦唠娖?。與非門448和456輸出端的變化向模式發(fā)生器464發(fā)出信號停止模式發(fā)生器464任何當前的閃光信號。優(yōu)選的是，所述模式發(fā)生器464的輸出端停止工作直到電容438和444放電到足夠低的電平，使與非門448和456返回到它們高電平的備用狀態(tài)。當與非門456的輸出端處于高電平狀態(tài)時，與非門448的輸出端處于低電平的狀態(tài)，就是長接觸信號或快速頻率信號。
在另一個實施例中，圖4示出的電路可修改成如圖5所示的具有發(fā)聲裝置576。在該實施例中，當模式發(fā)生器564接收到長接觸信號或快速頻率信號時，模式發(fā)生器564激活發(fā)聲裝置576。發(fā)聲裝置576可包括任何合適的電路組合，通過發(fā)出聲音以作為對從模式發(fā)生器564發(fā)出的激發(fā)信號的響應。發(fā)聲裝置576還可以包括揚聲器、換能器或其它發(fā)出聲音的機電裝置。優(yōu)選的是，所述發(fā)聲裝置持續(xù)發(fā)出聲音直到長接觸信號或快速頻率信號停止。
本發(fā)明的另一個具有發(fā)聲裝置的實施例如圖6所示。圖6的頻控發(fā)光系統(tǒng)主要包括第一集成電路602、第二集成電路604、彈簧動作開關606、磁性簧片動作開關608、發(fā)聲裝置610、以及一系列的發(fā)光元件612、614、616。通常，彈簧動作開關606與第一集成電路602電耦合，以便當彈簧動作開關606動作時，就將激發(fā)信號傳遞給第一集成電路602。另外，所述一系列的發(fā)光元件612、614、616與第一集成電路602電耦合，以便該第一集成電路602能以預定的模式激活所述一系列的發(fā)光元件612、614、616。第一集成電路602還可與第二集成電路604電耦合，以便狀態(tài)信號可以在兩個集成電路之間傳遞。
磁性簧片動作開關608與第二集成電路604電耦合，以便當磁體激活磁性簧片開關608時，將激發(fā)信號傳遞給第二集成電路604。發(fā)聲裝置610也與第二集成電路604電耦合，以便第二集成電路604可以激活發(fā)聲裝置610發(fā)出聲音。
在工作過程中，當彈簧動作開關606動作時，激發(fā)信號被發(fā)送給第一集成電路602。響應于從彈簧動作開關606發(fā)出的該激發(fā)信號，第一集成電路602以一種或多種不同的發(fā)光模式激活所述系列發(fā)光元件612、614、616?？蛇x擇地，在工作過程中，當磁體激活磁性簧片開關608時，激發(fā)信號被發(fā)送給第二集成電路604。響應于從磁性簧片開關608發(fā)出的該激發(fā)信號，第二集成電路604激活發(fā)聲裝置610發(fā)出一種或多種不同的聲音模式。
優(yōu)選的是，當?shù)谝患呻娐?02激活發(fā)光元件612、614、616時或當?shù)诙呻娐?04激活發(fā)聲裝置610時，如果彈簧動作開關606或磁性簧片開關608的電接合時間長于預定的持續(xù)時間水平，第一集成電路602將中斷發(fā)光元件612、614、616的閃光模式，而第二集成電路604會中斷從發(fā)聲裝置610發(fā)出的聲音模式。另外，當?shù)谝患呻娐?02激活發(fā)光元件612、614、616時或當?shù)诙呻娐?04激活發(fā)聲裝置610時，如果彈簧動作開關606或磁性簧片開關608的電接合數(shù)目多于預定的頻率閾值時，第一集成電路602將中斷發(fā)光元件612、614、616的閃光模式，而第二集成電路604會中斷從發(fā)聲裝置610發(fā)出的聲音模式。
本發(fā)明具有發(fā)聲裝置的另一個實施例如圖7所示。圖7的頻控發(fā)光系統(tǒng)主要包括第一集成電路702、第二集成電路704、彈簧動作開關706、磁性簧片動作開關708、發(fā)聲裝置710、以及一系列的發(fā)光元件712、714、716。通常，彈簧動作開關706和磁性簧片開關708與第一集成電路702電耦合，以便當彈簧動作開關706動作或者磁體激活磁性簧片開關708時，就將激發(fā)信號傳遞給第一集成電路702。另外，所述一系列的發(fā)光元件712、714、716與第一集成電路702電耦合，以便該第一集成電路702能以預定的模式激活所述系列的發(fā)光元件。第一集成電路702還與第二集成電路704電耦合，以便狀態(tài)信號可以在兩個集成電路之間傳遞。更進一步，發(fā)聲裝置710與第二集成電路704電耦合，以便該第二集成電路704可以激活所述發(fā)聲裝置710發(fā)出聲音。
在工作過程中，當彈簧動作開關706動作時，激發(fā)信號被發(fā)送給第一集成電路702。響應于從彈簧動作開關706發(fā)出的該激發(fā)信號，第一集成電路702以一種或多種不同的發(fā)光模式激活所述系列發(fā)光元件712、714、716?？蛇x擇地，在工作過程中，當磁體激活磁性簧片開關708時，激發(fā)信號被發(fā)送給第一集成電路702。響應于從磁性簧片開關708發(fā)出的該激發(fā)信號，第一集成電路702向第二集成電路704發(fā)出信號，以便第二集成電路704激活發(fā)聲裝置710發(fā)出一種或多種不同的聲音模式直到從磁性簧片開關708發(fā)出的激發(fā)信號停止。另外，當?shù)谝患呻娐?02接收到從磁性簧片開關708發(fā)出的激發(fā)信號時，第一集成電路702激活發(fā)光元件712、714、716中的至少一個。
優(yōu)選的是，當?shù)谝患呻娐?02激活發(fā)光元件712、714、716時，如果彈簧動作開關706或磁性簧片開關708的電接合時間長于預定的持續(xù)時間水平，第一集成電路702將中斷發(fā)光元件712、714、716的閃光模式。另外，當?shù)谝患呻娐?02激活發(fā)光元件712、714、716時，如果在一長段時間內(nèi)彈簧動作開關706或磁性簧片開關708的電接合數(shù)目多于預定的頻率閾值時，第一集成電路702將中斷發(fā)光元件712、714、716的閃光模式。
本發(fā)明一方面的另一個實施例是如圖8所示的CMOS電路802。CMOS電路802包括觸發(fā)器、邏輯門、電容以及晶體管。通常CMOS電路802包括三個階段804、806和808。第一階段804接收從動作開關810發(fā)出的激發(fā)信號。第二階段806分析該激發(fā)信號。最后，第三階段808點亮發(fā)光二極管816、818和820。通常，第一階段804與第二階段806連接，以便激發(fā)信號向第二階段806的長持續(xù)時間電路812和快速頻率電路814傳遞。長持續(xù)時間電路812和快速頻率電路814的輸出傳遞至或非門822，如果產(chǎn)生了長持續(xù)時間信號或快速頻率信號，其就向第三階段808發(fā)出信號。如果第三階段808在激發(fā)信號觸發(fā)系統(tǒng)800之后沒有探測到來自或非門822的指令，第三階段808形成發(fā)光模式點亮發(fā)光二極管816、818和820。
優(yōu)選的是，第一階段804通常包括動作開關810、RS觸發(fā)器842、至少一個或非門846、RC振蕩電路848、以及系列觸發(fā)器850、852、854、856、858、860和862。通常，RS觸發(fā)器842與動作開關810連接，以便當動作開關810動作時，RS觸發(fā)器842的輸出端變?yōu)楦唠娖?。RS觸發(fā)器842輸出端的這種改變造成或非門846電壓狀態(tài)改變，從而造成RC振蕩電路848開始產(chǎn)生周期性的信號。該信號可以具有頻率，但優(yōu)選該信號頻率為64kHz。
從RC振蕩電路848發(fā)出的周期性信號向觸發(fā)器850、852、854、856、858、860和862傳遞。優(yōu)選的是，觸發(fā)器850、852、854、856、858、860和862串聯(lián)以便對RC振蕩電路848產(chǎn)生的周期性信號倒計數(shù)。由于所述周期性信號通過系列觸發(fā)器倒計數(shù)，所以該信號傳遞到CMOS電路802的各個部分以起到時鐘的作用。
第二階段806起到分析來自于動作開關810所述激發(fā)信號的作用，通常包括長持續(xù)時間電路812和快速頻率電路814。優(yōu)選的是，長持續(xù)時間電路812包括至少三個串聯(lián)的觸發(fā)器824、826和828，并設定為追蹤以激發(fā)信號表示的電接合的持續(xù)時間。觸發(fā)器824、826和828的每個輸出端分別連接到三項輸入或非門830的一個輸入端。因此，當或非門830的三個輸入端都是低電平時，表示動作開關內(nèi)的電接合處于連續(xù)的時間段，或非門830的輸出端變?yōu)楦唠娖健?br> 由于或非門830的輸出端連接到或非門822一個輸入端上，或非門830輸出端的變化使或非門822輸出端變?yōu)榈碗娖??；蚍情T822輸出端電壓狀態(tài)的這種變化改變了觸發(fā)器832的輸出，其將與非門834輸出端變?yōu)榈碗娖?。與非門834輸出端變?yōu)榈碗娖较虻谌A段808發(fā)出信號停止任何閃光模式。
優(yōu)選的是，快速頻率電路814通常包括至少三個觸發(fā)器836、838和840，其被設定為追蹤動作開關810中的電接合頻率。通常，只要電接合的頻率低于預定的時間閾值，所述至少三個觸發(fā)器836、838和840被清零。如果觸發(fā)器836、838和840在給定數(shù)量的時鐘周期內(nèi)沒有清零，觸發(fā)器840就輸出高電平信號。由于觸發(fā)器840的輸出端連接至或非門822的一個輸入端上，當觸發(fā)器840的輸出端為高電平時，或非門822的輸出端變?yōu)榈碗娖?。正如已討論的關于長持續(xù)時間信號，當或非門822的輸出端變?yōu)榈碗娖綍r，觸發(fā)器832的輸出端變?yōu)楦唠娖?，而與非門834的輸出端變?yōu)榈碗娖?，再次向第三階段808發(fā)出信號停止任何閃光模式。
第三階段808通常包括一些控制發(fā)光二極管816、818和820閃光模式的電路。優(yōu)選的是，所述第三階段808包括單獨的發(fā)光控制電路864、發(fā)光二極管啟動控制電路866、序列發(fā)光控制電路868、短持續(xù)時間閃光控制電路870、以及長持續(xù)時間或快速頻率閃光控制電路。
所述單獨的發(fā)光控制電路864用來在發(fā)光模式中點亮單獨一個發(fā)光二極管。其控制了發(fā)光二極管燈件的打開時間和關閉時間。單獨的發(fā)光控制電路864通常包括至少三個觸發(fā)器874、876和878，以及或非門880。通常，觸發(fā)器874、876和878設計成輸出從“000”、“100”、“110”、“011”到“001”的循環(huán)的控制信號。觸發(fā)器874、876和878每個的輸出端分別連接到或非門880的一個輸入端，以便當每個觸發(fā)器輸出低電平信號時，或非門880只產(chǎn)生高電平信號。所述或非門880的輸出端連接到激發(fā)發(fā)光二極管816、818和820的電路上，以便任何一個發(fā)光二極管只能當或非門880的輸出端為高電平時才能被點亮。因此，發(fā)光二極管只能每到第五個時鐘周期時被點亮。
發(fā)光二極管啟動控制電路866用來在閃光模式開始時點亮不同的發(fā)光二極管，以響應于動作開關810小于預定的持續(xù)時間水平的電接合。所述發(fā)光二極管啟動控制電路866一般包括至少兩個觸發(fā)器892和894。觸發(fā)器892和894設計為輸出從“00”、“10”，到“01”的循環(huán)的控制信號。優(yōu)選的是，每次檢測到動作開關810內(nèi)的電短暫接觸時，觸發(fā)器892和894在CMOS電路802中循環(huán)到新的控制信號狀態(tài)。因此，動作開關810兩個連續(xù)的短持續(xù)時間電接合時從發(fā)光二極管啟動控制電路866發(fā)出的信號將從來不會相同。
發(fā)光二極管啟動控制電路866的輸出端連接到電路激發(fā)發(fā)光二極管816、818和820，以便不同的發(fā)光二極管在發(fā)光模式開始時發(fā)光，發(fā)光模式由從發(fā)光二極管啟動控制電路866發(fā)出的控制信號狀態(tài)決定。優(yōu)選的是，當在發(fā)光二極管啟動控制電路866發(fā)出的控制信號為“00”的發(fā)光模式時，發(fā)光二極管816首先發(fā)光；當在發(fā)光二極管啟動控制電路866發(fā)出的控制信號為“10”的發(fā)光模式時，發(fā)光二極管818首先發(fā)光；當在發(fā)光二極管啟動控制電路866發(fā)出的控制信號為“01”的發(fā)光模式時，發(fā)光二極管820首先發(fā)光。
序列發(fā)光控制電路868用來以順序的閃光模式點亮發(fā)光二極管816、818和820。通常，序列發(fā)光控制電路868包括至少兩個觸發(fā)器882和884。優(yōu)選的是，觸發(fā)器882和884設計為輸出從“00”、“10”到“01”的循環(huán)的控制信號。序列發(fā)光控制電路868優(yōu)選與單獨的發(fā)光控制電路864協(xié)作，以便序列發(fā)光控制電路868的控制信號幾乎在與所述單獨的發(fā)光控制電路864輸出“000”信號同時循環(huán)到新的狀態(tài)。所述序列發(fā)光控制電路868與點亮發(fā)光二極管816、818和820的電路耦合，以便從序列發(fā)光控制電路868發(fā)出的控制信號以順序模式點亮發(fā)光二極管，由發(fā)光二極管啟動控制電路866指示的發(fā)光二極管開始。
短持續(xù)時間閃光控制電路870用來停止發(fā)光二極管816、818和820的發(fā)光模式，以響應于預定數(shù)目循環(huán)狀態(tài)之后的短暫電接合。優(yōu)選的是，所述短持續(xù)時間閃光控制電路870通常包括至少三個觸發(fā)器866、888和890；開關891；以及系列邏輯門893。通常，觸發(fā)器886、888和890與開關891連接至系列邏輯門電路893上，以便短持續(xù)時間閃光控制電路870在發(fā)光模式以預定數(shù)目的循環(huán)狀態(tài)循環(huán)時產(chǎn)生信號。優(yōu)選的是，短持續(xù)時間閃光控制電路870通過從高電平變?yōu)榈碗娖絹戆l(fā)出信號，即閃光模式已經(jīng)循環(huán)了預定數(shù)目的循環(huán)狀態(tài)。
優(yōu)選的是，在短持續(xù)時間閃光控制電路870發(fā)出信號之前，發(fā)光模式循環(huán)的循環(huán)狀態(tài)數(shù)目能通過使用開關891來改變。在圖8所示的實施例中，根據(jù)開關891的狀態(tài)，開關891設計為將邏輯門893與電壓源或者地相連接。將邏輯門893連接到電壓源或地影響到短持續(xù)時間閃光控制電路870的邏輯循環(huán)，從而在系列邏輯門893發(fā)出低電平信號之前改變發(fā)光模式將循環(huán)通過的循環(huán)狀態(tài)的數(shù)目。例如，在圖8所示的實施例中，當開關891將邏輯門893連接到地時，發(fā)光模式在短持續(xù)時間閃光控制電路870產(chǎn)生低電平信號之前循環(huán)通過七個電壓狀態(tài)，而當開關891將邏輯門893連接到電壓源時，發(fā)光模式在短持續(xù)時間閃光控制電路870產(chǎn)生低電平信號之前循環(huán)通過三個電壓狀態(tài)。
長持續(xù)時間或快速頻率閃光控制通過控制單獨的發(fā)光控制電路864、序列發(fā)光控制電路868、以及短持續(xù)時間閃光控制電路870的輸出來停止任何閃光模式，并點亮單獨的發(fā)光二極管以響應于從第二階段806的長持續(xù)時間電路812或快速頻率電路814發(fā)出的信號。如上所述，當?shù)诙A段806的長持續(xù)時間電路812檢測到動作開關810內(nèi)長于預定持續(xù)時間水平的的電接合，或者快速頻率電路814檢測到動作開關810內(nèi)以給定時鐘周期數(shù)目連續(xù)電接合時，與非門834變?yōu)榈碗娖?，而觸發(fā)器896和898仍為低電平。此時，脈沖信號不能通過所述單獨的發(fā)光控制電路864，使得該單獨的發(fā)光控制電路864保持恒定。因此，由于對所述單獨的發(fā)光控制872的依賴，所述序列發(fā)光控制電路868和短持續(xù)時間閃光控制電路870不循環(huán)通過它們各自的控制信號。結(jié)果，發(fā)光二極管816、818和820并不閃光，而只有當長持續(xù)時間電路812或快速頻率電路814向第三階段808發(fā)出信號時，點亮的發(fā)光二極管持續(xù)發(fā)光直到動作開關810內(nèi)的電接合結(jié)束。當動作開關810內(nèi)的電接合結(jié)束時，RC振蕩器842停止并且發(fā)光的發(fā)光二極管熄滅。
本發(fā)明的另一方面，頻控發(fā)光系統(tǒng)設計為使用至少兩個集成電路，系統(tǒng)內(nèi)這樣配置以延長使用。優(yōu)選的是，系統(tǒng)中的每個集成電路具有不同的截止工作電壓。如果對集成電路提供的電壓小于它的截止工作電壓，該集成電路將不能正常工作或者不工作。所述集成電路的截止工作電壓取決于該集成電路的電路設計和制造。在電池-電源系統(tǒng)中例如圖中的頻控發(fā)光系統(tǒng)，由于儲存在電池中的電荷被耗盡，所以工作電壓電平將隨著時間流逝而下降。由于系統(tǒng)內(nèi)的電源電壓電平隨著時間流逝而下降，所以只有需要高電壓電平工作的集成電路將停止工作，而需要低電壓電平工作的集成電路將繼續(xù)工作。
如圖9所示，用于頻控發(fā)光系統(tǒng)900的擴展使用設計通常包括至少一個電源912、至少一個動作開關902、起控制器作用的集成電路904、起發(fā)聲器作用的集成電路940、以及系列發(fā)光元件906、908和910。優(yōu)選的是，起控制器作用的集成電路904和起發(fā)聲器作用的集成電路940通過焊接或其它常規(guī)技術分別安裝在印刷電路板上。還可使用其它的機械或電力的方法或裝置來連接控制器904和發(fā)聲器940集成電路。
通常，如上所述，動作開關902、942、944其中之一內(nèi)的電接合會觸發(fā)控制器904。所述控制器904分析動作開關902、942、944的動作，并響應于那些常規(guī)動作以一種或多種預定的模式點亮所述系列發(fā)光元件906、908、910，或者激發(fā)發(fā)聲器940發(fā)出一種或多種預定的聲音。
優(yōu)選的是，起控制器作用的集成電路904和起發(fā)聲器作用的集成電路940連接在一起，以便控制器904可以向發(fā)聲器940發(fā)送激發(fā)信號，而發(fā)聲器940可以向控制器904發(fā)出忙音信號。典型的是，當控制器904檢測到動作開關902、942和944內(nèi)的常規(guī)動作諸如長持續(xù)時間或快速頻率之類預先設定的特性時，控制器904向發(fā)聲器940發(fā)送激發(fā)信號。實質(zhì)上，所述激發(fā)信號激活發(fā)聲器940，使得發(fā)聲器940開始發(fā)出聲音。
優(yōu)選的是，當發(fā)聲器940正在發(fā)聲時，發(fā)聲器940向控制器904發(fā)出忙音信號。實質(zhì)上，所述忙音信號通知控制器904發(fā)聲器940正在忙于發(fā)出聲音，不要再發(fā)送其它的激活信號來打斷當前發(fā)出的聲音。
在頻控發(fā)光系統(tǒng)的擴展使用設計中，起發(fā)聲器作用的集成電路940具有比起控制器作用的集成電路904更高的截止工作電壓電平。例如，在一個優(yōu)選實施例中，起發(fā)聲器作用的集成電路940具有2.4伏特的截止工作電壓，而起控制器作用的集成電路904具有2伏特的截止工作電壓。因此，由于電源912的電壓電平隨時間流逝而下降，當電源912的電壓電平下降到低于起發(fā)聲器作用的集成電路940的截止工作電壓，但高于起控制器作用的集成電路904的截止工作電壓時，發(fā)聲器940將不會工作而控制器904將繼續(xù)工作。
在電源912的電壓電平低于發(fā)聲器940的截止工作電壓而高于控制器904的截止工作電壓的時間里，當控制器904檢測到動作開關902、942、944動作中的預先設定的一個特性時，控制器904將繼續(xù)向發(fā)聲器940發(fā)出激發(fā)信號，但是發(fā)聲器940不會發(fā)出聲音，這樣它就不會發(fā)出忙音信號。因此，控制器904的工作不會被打斷，它將繼續(xù)正常地工作。
在另一個優(yōu)選的實施例中，如圖10所示，系統(tǒng)的電源由第一電源1012和第二點源1046組成。優(yōu)選的是，第一電源1012向至少一個動作開關1002、起控制器作用的集成電路1004、起發(fā)聲器作用的集成電路1040、以及系列發(fā)光元件1006、1008、1010供電。第二電源1046只向起發(fā)聲器作用的集成電路1040提供額外的電源。具有只向起發(fā)聲器作用的集成電路1040提供額外電源的第二電源1046，提供了增加發(fā)聲器1040潛在音量的能力。另外，向發(fā)聲器1040提供額外的能量的第二電源1046使得更加有效地利用電源，以便發(fā)聲過程中從第一電源1012消耗較少的能量，導致系統(tǒng)1000所有元件有更長的使用時間。
頻控發(fā)光系統(tǒng)1的組件可以安裝在鞋子的任何部位，不過所述系統(tǒng)1組件的優(yōu)選安裝位置實施例如圖11所示。優(yōu)選的是，電源1112、控制器1104、以及動作開關1102安裝在鞋子的后跟部1105。后跟部1105具有較大區(qū)域承裝電源1112和控制器1104。另外，在運動中例如跑步或步行，使用者通常后跟部1105以足夠的力量撞擊地面以激活動作開關1102。發(fā)光二極管1106、1108和1110優(yōu)選安裝在鞋的外表面1111或者鞋底部1113。并且，發(fā)聲裝置1140優(yōu)選安裝在鞋的外表面1111或者鞋舌1115上。
如圖11-15所示，根據(jù)本發(fā)明的頻控發(fā)光系統(tǒng)可以裝入許多物品中，例如鞋子(圖11)、安全背心(圖12)、發(fā)夾(圖13)、頭帶(圖14)、或者腕帶(圖15)。所有這些物品中，所述頻控發(fā)光系統(tǒng)使使用者更容易被看見，從而使使用者更具有安全性和美學價值。所述發(fā)光系統(tǒng)也可以裝入許多其他物品中，圖11-15僅僅是代表性的范例。
在此描述的實施例克服了以前發(fā)光系統(tǒng)中有關小于預期值的電池壽命問題，該問題是由于允許使用者外部運動時閃光模式不被激活而造成了不必要的電池浪費。減小不必要的電源消耗使得產(chǎn)品耐用，使得制造出更小的發(fā)光系統(tǒng)，以及使得更復雜的發(fā)光系統(tǒng)不會像以前較簡單發(fā)光系統(tǒng)那樣快地消耗盡電源。
另外，在此描述的實施例通過使頻控發(fā)光系統(tǒng)在各種物品中形成多樣的發(fā)光模式以響應于發(fā)光系統(tǒng)的運動，而克服了以前發(fā)光系統(tǒng)中的限制。多樣的發(fā)光模式使使用者更容易被看見從而提高了安全性。而且，多樣的發(fā)光模式形成了更有趣的發(fā)光模式，從而增加了物品的美學價值。
所有描述的電路以及許多其它的電路都可以用于達到點亮不同的發(fā)光模式以響應于動作開關的動作的頻控發(fā)光系統(tǒng)的效果。另外，所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的許多元件可以通過一些物品實現(xiàn)。例如，發(fā)光二極管當然優(yōu)選，但也可用其它種類的燈，如白熾燈或其它燈。而且，除了集成電路外，控制器的控制和信號處理功能以及發(fā)聲器也可以用程序化微處理器或者其它邏輯裝置實現(xiàn)。
優(yōu)選的是，為了遵守許多國家的環(huán)保法規(guī)，所述頻控發(fā)光系統(tǒng)的使用的電路和其它物體可由無毒成分制成。例如，電路的焊劑和其它組件可以為不含鉛(Pb)、鎘、汞以及鉻。不含鉛的焊劑的例子包括Shing Hing焊劑有限公司提供的Sn-07Cu、SN99、Sn-Ag3.5、以及Sn-Ag-Cu。在此用的“不含”意味著組件中有毒元素的含量符合少于國家環(huán)境法規(guī)的百分比基本要求的規(guī)定百分比。
因此前面詳細的說明并不意味著限定而是作為舉例說明，應該明白下面的權利要求，包括所有等價物是為了限定本發(fā)明的實質(zhì)和范圍的。任何這些改進點都可與其他特征結(jié)合使用，而不管是否有這樣清楚的描述。在本發(fā)明范圍之內(nèi)的其它實施例也有可能，并對本領域普通技術人員來說是顯而易見的。因而，本發(fā)明并不僅限于所描述的特定的日期、典型實施例、以及圖示的例子。
權利要求
1.一種物品，其包括頻控發(fā)光系統(tǒng)，其包括動作開關，用以產(chǎn)生響應于所述動作開關動作的激發(fā)信號，所述激發(fā)信號指示所述動作開關的電接合持續(xù)時間和頻率中的至少一個；控制器，其與所述動作開關電連接，用以接收所述激發(fā)信號；以及發(fā)光元件，其與所述控制器電連接，所述控制器選擇性地激發(fā)所述發(fā)光元件，根據(jù)所述激發(fā)信號指示的電接合持續(xù)時間和頻率通過一種或多種預定的發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件。
2.根據(jù)權利要求1所述的物品，其中所述動作開關為彈簧動作開關，所述彈簧動作開關包括具有固定端和自由端的彈簧，以及金屬觸片，安裝在接近所述彈簧的所述自由端處，用以通過所述彈簧的所述自由端發(fā)生電接合。
3.根據(jù)權利要求2所述的物品，其中所述電接合的持續(xù)時間為所述彈簧的所述自由端與所述金屬觸片電接合的持續(xù)時間。
4.根據(jù)權利要求1所述的物品，其中所述動作開關為磁性簧片動作開關，所述磁性簧片動作開關包括至少兩個具有固定端和自由端的觸片，其中每個觸片由磁性材料制成，以及外部磁體，安裝在接近所述至少兩個觸片處，用以在所述開關的運動過程中由所述外部磁體的磁場驅(qū)使每個觸片的所述自由端彼此電接合。
5.根據(jù)權利要求4所述的物品，其中所述電接合的持續(xù)時間為每個觸片的所述自由端彼此電接合的持續(xù)時間。
6.根據(jù)權利要求1所述的物品，其中所述控制器包括觸發(fā)電路，與所述動作開關電連接以接收所述激發(fā)信號，所述觸發(fā)電路根據(jù)接收到的所述激發(fā)信號產(chǎn)生觸發(fā)信號；振蕩器，與所述觸發(fā)裝置電連接以接收所述觸發(fā)信號，所述振蕩器根據(jù)接收到的觸發(fā)信號產(chǎn)生頻率信號；時基電路，與所述振蕩器電連接以接收所述頻率信號，所述時基電路根據(jù)接收到的頻率信號產(chǎn)生定時信號；短接觸電路，與所述時基電路電連接以便接收所述定時信號，并且與所述觸發(fā)電路電連接以接收所述激發(fā)信號，當所述電接合持續(xù)時間小于或等于預定的持續(xù)時間水平時所述短接觸電路產(chǎn)生短接觸信號；長接觸電路，與所述時基電路電連接以便接收所述定時信號，并且與所述觸發(fā)電路電連接以接收所述激發(fā)信號，當所述電接合持續(xù)時間超出預定的持續(xù)時間水平時所述長接觸電路產(chǎn)生長接觸信號；快速頻率電路，與所述時基電路電連接以便接收所述定時信號，并且與所述觸發(fā)電路電連接以接收所述激發(fā)信號，所述快速頻率電路響應于所述激發(fā)信號和所述定時信號以將所述電接合頻率與預定的頻率閾值相比較，并且當所述電接合頻率高于所述預定的時間閾值時產(chǎn)生快速頻率信號；以及模式發(fā)生器，與所述時基電路電連接以便接收所述頻率信號，與所述短接觸電路電連接以便接收所述短接觸信號，與所述長接觸電路電連接以便接收所述長接觸信號，與所述快速頻率電路電連接以便接收所述快速頻率信號，以及與所述發(fā)光元件電連接以便根據(jù)接收到的所述短接觸信號、長接觸信號、或者快速頻率信號選擇性地以一種或多種預定的模式序列激活所述發(fā)光元件。
7.根據(jù)權利要求6所述的物品，其中所述模式發(fā)生器每次當所述短接觸電路向所述模式發(fā)生器發(fā)出信號時，以一種或多種預定模式序列點亮所述發(fā)光元件。
8.根據(jù)權利要求7所述的物品，其中所述模式發(fā)生器每次當所述短接觸電路向所述模式發(fā)生器發(fā)出信號時，以不同的模式點亮所述發(fā)光元件。
9.根據(jù)權利要求6所述的物品，其中所述模式發(fā)生器中斷任何閃光模式并點亮單個的發(fā)光元件以響應于接收到的來自于所述長接觸電路的所述長接觸信號。
10.根據(jù)權利要求9所述的物品，其中所述模式發(fā)生器點亮所述單個的發(fā)光元件直到所述長接觸信號停止。
11.根據(jù)權利要求6所述的物品，其中所述模式發(fā)生器中斷任何閃光模式并點亮單個的發(fā)光元件以響應于接收到的來自于所述快速頻率電路的所述快速頻率信號。
12.根據(jù)權利要求11所述的物品，其中所述模式發(fā)生器點亮所述單個的發(fā)光元件直到所述快速頻率信號停止。
13.根據(jù)權利要求6所述的物品，還包括發(fā)聲裝置，當所述模式發(fā)生器中斷任何閃光模式以響應于接收到的來自于快速頻率電路的快速頻率信號時，其被所述模式發(fā)生器激活。
14.根據(jù)權利要求13所述的物品，其中所述發(fā)聲裝置發(fā)出聲音直到所述長接觸信號停止。
15.根據(jù)權利要求6所述的物品，還包括發(fā)聲裝置，當所述模式發(fā)生器中斷任何閃光模式以響應于接收到的來自于長接觸電路的長接觸信號時，其被所述模式發(fā)生器激活。
16.根據(jù)權利要求15所述的物品，其中所述發(fā)聲裝置發(fā)出聲音直到所述長接觸信號停止。
17.根據(jù)權利要求15所述的物品，其中所述物品還包括鞋子，所述頻控發(fā)光系統(tǒng)安裝在所述鞋子中，所述控制器以及所述動作開關位于所述鞋子的后跟部，至少一個發(fā)光元件安裝在所述鞋子底部或者所述鞋子的外表面，并且所述發(fā)聲裝置安裝在所述鞋子的外表面。
18.根據(jù)權利要求15所述的物品，其中所述物品還包括鞋子，所述頻控發(fā)光系統(tǒng)安裝在所述鞋子中，所述控制器以及所述動作開關位于所述鞋子的后跟部，至少一個發(fā)光元件安裝在所述鞋子底部或者所述鞋子的外表面，并且所述發(fā)聲裝置安裝在所述鞋子的鞋舌部。
19.根據(jù)權利要求1所述的物品，其中所述頻控發(fā)光系統(tǒng)安裝在一件鞋子中，所述控制器和動作開關安裝在所述鞋子后跟部并且至少一個所述發(fā)光元件安裝在所述鞋子的鞋底。
20.根據(jù)權利要求1所述的物品，其中所述頻控發(fā)光系統(tǒng)安裝在一件鞋子中，所述控制器和動作開關安裝在所述鞋子后跟部并且至少一個所述發(fā)光元件安裝在所述鞋子的外表面。
21.一種頻控發(fā)光系統(tǒng)，包括至少一個電源；至少一個動作開關，用來發(fā)出與至少一個動作開關內(nèi)電接合狀態(tài)對應的激發(fā)信號，所述激發(fā)信號指示至少一個動作開關的電接合持續(xù)時間和頻率中的至少一個；起控制器功能的第一集成電路，所述第一集成電路連接至所述至少一個動作開關上以接收所述激發(fā)信號；起發(fā)聲裝置作用的第二集成電路，所述第二集成電路與第一集成電路電連接，所述第一集成電路根據(jù)所述激發(fā)信號指示的電接合持續(xù)時間和頻率激活所述第二集成電路；以及發(fā)光元件，其與第一集成電路電連接，所述發(fā)光元件被所述第一集成電路選擇性地激活以根據(jù)所述激發(fā)信號指示的電接合持續(xù)時間和頻率通過一種或多種預定的發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件；其中所述第二集成電路具有比第一集成電路更高的截止工作電壓，并且無論所述第二集成電路是否工作，所述第一集成電路可以獨立工作。
22.一種頻控發(fā)光系統(tǒng)，包括至少一個電源；至少一個動作開關，用來發(fā)出與至少一個動作開關內(nèi)電接合狀態(tài)對應的激發(fā)信號，所述激發(fā)信號指示至少一個動作開關的電接合持續(xù)時間和頻率中的至少一個；控制器，電連接至所述至少一個動作開關上以接收所述激發(fā)信號；發(fā)聲裝置，與所述控制器電連接，所述控制器根據(jù)所述激發(fā)信號指示的電接合持續(xù)時間和頻率激活所述發(fā)聲裝置；以及發(fā)光元件，與所述控制器電連接，所述發(fā)光元件被所述控制器選擇性地激活以根據(jù)所述激發(fā)信號指示的電接合持續(xù)時間和頻率通過一種或多種預定的發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件；其中所述發(fā)聲裝置具有比控制器更高的截止工作電壓，并且無論所述發(fā)聲裝置是否工作，所述控制器可以獨立工作。
23.一種頻控發(fā)光系統(tǒng)，包括第一動作開關，用來發(fā)出與所述第一動作開關電接合狀態(tài)對應的第一激發(fā)信號，所述第一激發(fā)信號指示所述第一動作開關的電接合持續(xù)時間和頻率中的至少一個；第二動作開關，用來發(fā)出與所述第二動作開關內(nèi)電接合狀態(tài)對應的第二激發(fā)信號，所述第二激發(fā)信號指示所述第二動作開關的電接合持續(xù)時間和頻率中的至少一個；至少一個集成電路，所述至少一個集成電路與所述第一動作開關和所述第二動作開關相連，以接收所述第一激發(fā)信號和所述第二激發(fā)信號；發(fā)光元件，其與所述至少一個集成電路電連接，所述發(fā)光元件被所述至少一個集成電路選擇性地激活以根據(jù)所述第一動作開關指示的電接合持續(xù)時間和頻率通過一種或多種預定的發(fā)光模式點亮所述發(fā)光元件；以及發(fā)聲單元，其與所述至少一個集成電路相連，所述發(fā)聲單元被所述至少一個集成電路激活發(fā)出所述第二動作開關指示的第一種聲音。
24.根據(jù)權利要求23所述的頻控發(fā)光系統(tǒng)，還包括第三動作開關，與所述至少一個集成電路相連，產(chǎn)生對應與所述第三動作開關電接合狀態(tài)的第三激發(fā)信號，所述第三激發(fā)信號指示了所述第三動作開關電接合持續(xù)時間和頻率中的至少一個；其中所述發(fā)聲單元被所述至少一個集成電路激活發(fā)出所述第三動作開關指示的第二種聲音。
全文摘要
一種用于以一種或多種預定模式點亮發(fā)光元件的方法和裝置。優(yōu)選實現(xiàn)這種方法的頻控發(fā)光系統(tǒng)包括動作開關、控制器、發(fā)聲器以及發(fā)光元件。所述動作開關產(chǎn)生響應于該動作開關動作的激發(fā)信號，其通過控制器被檢測到。響應于所述激發(fā)信號的性質(zhì)，所述控制器以一種或多種預定的模式點亮所述發(fā)光元件，或者所述控制器激活所述發(fā)聲器發(fā)出聲音。優(yōu)選的是，所述發(fā)光系統(tǒng)使用至少二個集成電路，其中第一集成電路起控制器作用，第二集成電路比第一集成電路截止工作電壓高，起到發(fā)聲器的作用。
文檔編號H05B37/02GK1612664SQ20041008742
公開日2005年5月4日 申請日期2004年9月15日 優(yōu)先權日2003年9月15日
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