專利名稱：一種具有照明功能的互動媒體設施的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種應用于公共空間的互動娛樂設施，特別是一種具有照明功能的互動媒體設施。
背景技術：
互動媒體設計是藝術設計的一個重要方向，互動媒體設施也是公共設施的一個發展方向。近年來，互動媒體設施在公共空間設計中得到了大力發展。如《新媒體互動裝置藝術的研究》一文中列舉的互動媒體設施，設計新穎奇特，但只是單純裝置，缺乏實際功能公用性，即照明功能。而側重技術角度的《大尺寸LED背光源現況與展望》中的媒體發布裝置設計又缺乏互動娛樂性。權英卓、王遲著《互動藝術新視聽》一書中的互動屏長時間持續高·能耗工作，并沒有解決綠色環保的問題，還應把握節能低碳這個時代主題。
發明內容為解決現有技術存在的上述問題，本實用新型要設計一種既具有實際公用性、又具有互動娛樂性、且節能低碳的具有照明功能的互動媒體設施。為了實現上述目的，本實用新型的技術方案如下一種具有照明功能的互動媒體設施，包括LED燈板和發射裝置，所述的LED燈板安裝在人行通道左側墻壁上，發射裝置安裝在人行通道右側墻壁上，外部用玻璃板隔離；所述的LED燈板由多個發光及接收裝置組成，所述的發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，外部用玻璃板隔離；所述的發射裝置向發光及接收裝置發射紅外信號；所述的發射裝置包括計時芯片IC1、紅外線發射管LED1，所述的計時芯片ICl的端子I直接接地 ’端子2經過無極電容C2接地；端子3為輸出端、經過電阻R3連接到三極管Ql的基極 ’端子4連接電源正極；端子5經過無極電容Cl后接地；端子6經過無極電容C2后接地；端子7為放電端口，經過二極管D2連接無極電容C2后接地，作為放電通路，電阻R2與二極管Dl串接，并聯于端子7和二極管D2兩端，再與電阻Rl串連接電源正極，改變電阻R2的大小，控制充放電時間，來調節占空比；端子8連接電源正極；三極管Ql的基極經電阻R3連接到端子3、其集電極由電源正極經電阻R4供電、其發射極連接紅外線發射管LEDl的正極，紅外線發射管LEDl的負極接地；所述的發光及接收裝置包括紅外線接收管IC3、單運放芯片IC2和發光二極管LED2，所述的單運放芯片IC2的端子2連接電阻R5后接地，電源正極經過電阻R6后連接端子2，端子3與紅外線接收管IC3管腳I連接，同時連接無極電容C4后接地，端子4直接接地，端子6經二極管D4后連接LED2的正極即I腳，端子7連接電源正極，端子I、端子5和端子8空出；所述的紅外線接收管IC3的管腳I為輸出端，連接單運放芯片IC2的端子3、同時接無極電容C4后接地，管腳2為接地端、引腳直接接地、同時由電源正極經過電解電容C5后接入，管腳3為電源端，引腳接電源正極；所述的發光二極管LED2的管腳I與二極管D4的負極連接，其管腳3經過電阻R7后接地，電解電容C5并聯在發光二極管LED2和電阻R7兩端，二極管D4和電解電容C5這兩個元件的作用就是當發光二極管LED2斷電后，電解電容C5可對發光二極管LED2持續放電一段時間，使發光二極管LED2出現一種延時熄滅的效果，在夜晚行人移動時可產生人流涌動的霓虹效果；發光二極管LED2的管腳2與管腳4空出。本實用新型所述的計時芯片ICl的型號是通用555型號，包括NE555P或HA17555 ；所述的無極電容Cl和無極電容C2是高頻瓷介電容或CBB電容；所述的三極管Ql的型號是8050 ;所述的紅外線發射管LEDl選用Φ 5mm的大功率紅外線發射管，波長為850匪，發射角度范圍90-120°，角度范圍越大越好，對應覆蓋的LED燈板的面積也就越大；所述的電阻R2選用0-50K高精密可調電阻，待阻值確定后再用相應阻值的金屬膜電阻代替，調節過程中，確保紅外線發射管LEDl兩端的電壓在1-1. 4V之間，紅外線發射管LEDl可以正常工作。本實用新型所述的紅外線接收管IC3為一體化紅外線接收管，型號為HRM0038 ;所述的發光二極管LED2為高亮度的白偏藍色發光二極管，最好選用高亮度的鷹眼LED，體積小亮度高。本實用新型所述的發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，分布的橫向間距和縱向間距都是5cm。本實用新型所述的LED燈板由20*40cm的單元電路板拼裝而成，每個單元電路板上都有兩組電源的輸入輸出，單元電路板之間的電源供應形成多通道網狀并聯電源供應方式。與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果I、本實用新型也可稱之為互動光影墻，其基本功能是充當行人的照明光源，它摒棄了傳統方式上的定時開關，而是通過更加科學的方式來控制光源的明滅有人經過的時候，它相當于實時捕捉人的影像，發光燈板的LED發光區域正是行人的外形輪廓的映射，就象是一個個發光的影子，跟隨人的動作而產生變化，當人離開這座光影墻，發光燈板同時自動關閉。這種互動式設計方式，使得路過它的行人越多，行走速度越快，它的總體亮度就越高，從而使得它做為光源的效率會得到很大的提升，不僅節能環保，而且為公眾提供了一個互動娛樂設施。互動光影墻為大面積的LED矩陣，通過內部傳感器來控制LED的明滅，電路調整好后，將發射裝置和LED燈板接收裝置分開安裝在通道兩側墻壁上，接通電源后，當行人通過時人為阻斷發射信號，LED便點亮，實現照明，當行人離開時，LED熄滅，照明結束，LED的照明范圍為行人的實時輪廓，離開延時熄滅，便產生了互動效果。2、本實用新型可以簡單的看成大面積LED燈板，發射裝置主要負責紅外線的發射(人眼不可見)，接收裝置主要負責紅外線的接收、判斷、觸發、開關高亮LED。在使用中，發射裝置和接收裝置拉開一定距離安裝，接收距離范圍可到15-20米。安裝時需將發射裝置與接收裝置垂直對正，當發射裝置開機工作后，即形成一束紅外線，接收裝置接收到紅外信號，LED熄滅，當有行人經過時，會瞬間阻斷紅外線，接收裝置觸發同時點亮LED，LED分布為大面積矩陣式，人物外輪廓以像素點陣的方式出現在LED燈板上，實現照明，并帶來互動娛樂性。3、本實用新型為大面積的LED矩陣，通過內部傳感器來控制LED的明滅，行人通過時，LED便點亮，實現照明，當行人離開時，LED熄滅，照明結束。本實用新型的光源開啟/關閉由行人決定，充分節能。4、本實用新型在工作中，發射裝置形成一束紅外線，當有行人經過時，會瞬間阻斷紅外線，接收裝置觸發即點亮LED，人物輪廓就以像素點陣的方式出現在LED燈板上，帶來互動娛樂性，所以本實用新型產生的互動效果并不需要大規模投影設備和視頻捕捉設備。5、本實用新型的LED燈板安裝在墻面上，外面安裝8mm厚的玻璃板起保護作用，發射裝置安裝于墻面上，外面也同樣有玻璃板保護，所以本實用新型安裝于室內、室外都可以正常工作。6、本實用新型采用LED作為照明光源，自身具備體積小、能耗小、低發熱量、使用壽命長等優點。所以本實用新型可以長時間持續工作，不需要像白熾燈泡、燈管一樣定期更換。7、本實用新型無論LED燈板實際制作為多大面積，都是由20*40cm的單元電路板 拼裝而成的，每個單元電路板上都有兩組電源的輸入輸出，這樣單元電路板之間的電源供應方式就形成了多通道網狀并聯電源供應方式，如有局部單元電路板損壞并不影響其他單元電路板正常工作，及時更換相應單元電路板即可。8、本實用新型在電路設計上不需要任何邏輯運算程序，所以本專利在工作中不需要計算機參與，也就免去計算機的維修保養等工作，也不用擔心“死機” “軟件病毒”等系統問題。9、本實用新型根據實際測試，單元電路板(20*40cm)的電流為O. 06A，小能耗工作，每平米LED燈板耗電約4瓦，高效節能。10、本實用新型的LED燈板在實際應用中可根據客戶需要，任意定制尺寸。可以自由拆裝，增加或者減小面積，同時也方便維修更換。11、本實用新型中電路設計簡單所使用元件也都是小功耗電子元件，不存在高發熱量和處理大量粉塵問題，節能環保。

本實用新型共有附圖8張，其中圖I是本實用新型的結構示意圖。圖2是本實用新型的發射裝置電路圖。圖3是本實用新型的發光及接收裝置電路圖。圖4是本實用新型的單元電路板示意圖。已經修改圖5是本實用新型的原理圖示意圖。圖6是本實用新型的單人演示效果示意圖。圖7是本實用新型的多人演示效果示意圖。圖8是本實用新型的出租車、公交車標示示意圖。圖中1、LED燈板，2、發射裝置，3、左側墻壁，4、右側墻壁。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型進行進一步地描述。如圖1-3所示，一種具有照明功能的互動媒體設施，包括LED燈板I和發射裝置2，所述的LED燈板I安裝在人行通道左側墻壁3上，發射裝置2安裝在人行通道右側墻壁4上，外部用玻璃板隔離；所述的LED燈板I由多個發光及接收裝置組成，所述的發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，外部用玻璃板隔離；所述的發射裝置2向發光及接收裝置發射紅外信號；所述的發射裝置2包括計時芯片IC1、紅外線發射管LED1，所述的計時芯片ICl的端子I直接接地 ’端子2經過無極電容C2接地；端子3為輸出端、經過電阻R3連接到三極管Ql的基極 ’端子4連接電源正極；端子5經過無極電容Cl后接地；端子6經過無極電容C2后接地；端子7為放電端口，經過二極管D2連接無極電容C2后接地，作為放電通路，電阻R2與二極管Dl串接，并聯于端子7和二極管D2兩端，再與電阻Rl串連接電源正極，改變電阻R2的大小，控制充放電時間，來調節占空比；端子8連接電源正極；三極管Ql的基極經電阻R3連接到端子3、其集電極由電源正極經電阻R4供電、其發射極連接紅外線發射管 LEDl的正極，紅外線發射管LEDl的負極接地；所述的發光及接收裝置包括紅外線接收管IC3、單運放芯片IC2和發光二極管LED2，所述的單運放芯片IC2的端子2連接電阻R5后接地，電源正極經過電阻R6后連接端子2，端子3與紅外線接收管IC3管腳I連接，同時連接無極電容C4后接地，端子4直接接地，端子6經二極管D4后連接LED2的正極即I腳，端子7連接電源正極，端子I、端子5和端子8空出；所述的紅外線接收管IC3的管腳I為輸出端，連接單運放芯片IC2的端子3、同時接無極電容C4后接地，管腳2為接地端、引腳直接接地、同時由電源正極經過電解電容C5后接入，管腳3為電源端，引腳接電源正極；所述的發光二極管LED2的管腳I與二極管D4的負極連接，其管腳3經過電阻R7后接地，電解電容C5并聯在發光二極管LED2和電阻R7兩端，發光二極管LED2的管腳2與管腳4空出。二極管D4和電解電容C5這兩個元件的作用就是當發光二極管LED2斷電后，電解電容C5可對發光二極管LED2持續放電一段時間，使發光二極管LED2出現一種延時熄滅的效果，在夜晚行人移動時可產生人流涌動的霓虹效果；這種效果是行人經過時在“發光區域”的后面出現一個“殘影”就像彗星一樣的長長的“拖尾”效果，行人移動速度越快，這種“拖尾”就越長，這樣就更增加本專利的互動娛樂性，見附圖6。所述的計時芯片ICl的型號是通用555型號，包括NE555P或HA17555 ;所述的無極電容Cl和無極電容C2是高頻瓷介電容或CBB電容；所述的三極管Ql的型號是8050 ;所述的紅外線發射管LEDl選用Φ5πιπι的大功率紅外線發射管，波長為850匪，發射角度范圍90-120°，角度范圍越大越好，對應覆蓋的LED燈板I的面積也就越大；所述的電阻R2選用0-50Κ高精密可調電阻，待阻值確定后再用相應阻值的金屬膜電阻代替，調節過程中，確保紅外線發射管LEDl兩端的電壓在1-1. 4V之間，紅外線發射管LEDl可以正常工作。所述的紅外線接收管IC3為一體化紅外線接收管，型號為HRM0038 ;所述的發光二極管LED2為高亮度的白偏藍色發光二極管，最好選用高亮度的鷹眼LED，體積小亮度高。所述的發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，分布的橫向間距和縱向間距都是5cm。所述的LED燈板I由20*40cm的單元電路板拼裝而成，每個單元電路板上都有兩組電源的輸入輸出，單元電路板之間的電源供應形成多通道網狀并聯電源供應方式。[0045]本實用新型的工作原理如下發射裝置2包括計時芯片ICl與三極管Ql等外圍元件構成頻率為38K、占空比約為30 %的振蕩器，調節電阻R2可調電阻到33K左右的時候，輸出頻率基本符合要求，也可以借助示波器來調試，觀察發射機發射頻率為38K時，振蕩信號經計時芯片ICl的端子3輸出加載至三極管Ql的基極，由三極管Ql的發射極驅動紅外線發射二極管LED1，發射出波長為850匪的紅外光。接收裝置主要由紅外線接收管IC3和一枚單運放芯片IC2還有高亮發光二極管LED2組成，行人通過時接收裝置會接收和阻斷來自發射裝置2的紅外信號，阻斷時也就是接收裝置無法收到紅外信號時，高亮發光二極管LED2發光，接收到紅外信號時高亮發光二極管LED2熄滅。由于單運放芯片IC2結成比較器的形式，見附圖3紅外線接收管IC3接收到紅外信號時，輸出端管腳I輸出為低電平，單運放芯片IC2正向輸入端端子3電位低于反向輸出端端子2,這樣比較器輸出端端子6就會輸出低電平，高亮發光二極管LED2處于熄滅狀態。當有人經過時阻斷了發射裝置2發出的紅外信號，則紅外線接收管IC3無紅外信號輸入，輸出端管腳I立即變為高電平，單運放芯片IC2正向輸入端端子3電位高于反向輸出端端子2，比較器翻轉，輸出端端子6就會輸出高電平，使高亮二極管LED2點亮。只要行人離開接收范圍，被阻斷了的發射裝置2發出的紅外信號再次持續被接收裝置接收，比較器再次輸出低電平，接收裝置的高亮LED燈板I就持續處于熄滅狀態。 實施例I本例可廣泛應用于地下通道、橋下通道、電影院通道等娛樂場所中，不方便提供大規模照明設施或者人流不集中的地方，將LED燈板I固定在墻面上，根據墻面的高度，確定LED燈板I的高度和位置見附圖4，通常高度保持距地面20-30CM距離，LED燈板I的長度根據通道的長度來確定，同時也要考慮人流的多少，還有安裝在通道的相對位置，可以是長距離連續10米以上，也可以是3米長度為一個單位，間隔一定距離放置一段LED燈板1，這樣的分布更加高效節能。發射裝置2可以固定在LED燈板I對面的墻體上，通常發射裝置2與LED燈板I的水平有效距離在15-20米以內，這樣保證信號無損接收，完全可以滿足地下通道和橋下通道的寬度要求，通常一個發射裝置2的發射范圍是120度角，如果發射裝置2距離LED燈板15米，那么發射裝置2可控制的燈板長度范圍就是10米，如果從空間上來講發射范圍就是直徑10米高度5米的一個圓錐體。見附圖5實施例2本例可廣泛應用于建筑物外墻和圍欄，將LED燈板I至于室外，相對于室內可以大大提高利用率，能使照明輻射范圍更大，發射裝置2的放置更加靈活自由，在室內安裝通常LED燈板I的安裝高度要考慮到頂棚高度的問題，而在室外安裝不需要考慮這個問題，還可以將LED燈板I安裝在滑道內根據需要自由升降，這樣所有經過的行人都可以加入體驗的行列，使LED燈板I真正成為互動娛樂設施，LED燈板I的相應保護設施也很簡單，在LED燈板I的表面加裝8_厚的玻璃板，在玻璃板的四邊安裝IOcm寬的不銹鋼邊框，這樣就可以防止雨、雪、大風等惡劣天氣造成的影響。LED燈板I的LED發光區域正是行人的外形輪廓的映射，就象是一個個發光的影子，跟隨人的動作而產生變化，這種互動式的工作方式，使得路過它的行人越多，行走速度越快，它的總體亮度就越高，利用率也就越高，作為光源的效率也會得到很大的提升，不僅節能環保，同時為公眾提供了一個互動娛樂設施，將本專利放置在室外更能成為廣大市民休閑娛樂，放松心情的好地方，當人們在茶余飯后，三五成群游弋于這座互動光影墻周圍，更形成了一道城市亮麗的風景線，見附圖7。實施例3本例可廣泛應用于公交、出租車站點，只需要將本實用新型做成小尺寸的如寬Im高2m的燈板即可，因為放于室外使用所以LED燈板I的表面同樣需要加裝8mm厚的玻璃板，在玻璃板的四邊安裝IOcm寬的不銹鋼邊框，使用直徑IOcm長40cm的空心不銹鋼管插入地面做支撐，發射裝置2可以直接安裝在地面，類似于步行街常用的地面射燈，發射裝置2與燈板的水平距離控制在2m以內，保證發射角度對準LED燈板I即可。這樣做可以使LED燈板I在作為照明光源的同時還可以作為公交車和出租車的導向標，只要出租車司機或公交車司機看到LED燈板I發光便可知道有乘客需求，因為LED燈板I為高亮發光體，可
識別度在100米范圍內，為公交和出租司機帶來了極大的方便，見附圖8。
權利要求1.一種具有照明功能的互動媒體設施，包括LED燈板(I)和發射裝置(2)，其特征在于所述的LED燈板(I)安裝在人行通道左側墻壁(3)上，發射裝置(2)安裝在人行通道右側墻壁(4)上，外部用玻璃板隔離；所述的LED燈板(I)由多個發光及接收裝置組成，所述的發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，外部用玻璃板隔離；所述的發射裝置(2)向發光及接收裝置發射紅外信號； 所述的發射裝置(2)包括計時芯片IC1、紅外線發射管LED1，所述的計時芯片ICl的端子I直接接地 ’端子2經過無極電容C2接地；端子3為輸出端、經過電阻R3連接到三極管Ql的基極 ’端子4連接電源正極；端子5經過無極電容Cl后接地；端子6經過無極電容C2后接地；端子7為放電端口，經過二極管D2連接無極電容C2后接地，作為放電通路，電阻R2與二極管Dl串接，并聯于端子7和二極管D2兩端，再與電阻Rl串連接電源正極，改變電阻R2的大小，控制充放電時間，來調節占空比；端子8連接電源正極；三極管Ql的基極經電阻R3連接到端子3、其集電極由電源正極經電阻R4供電、其發射極連接紅外線發射管LEDl的正極，紅外線發射管LEDl的負極接地； 所述的發光及接收裝置包括紅外線接收管IC3、單運放芯片IC2和發光二極管LED2，所述的單運放芯片IC2的端子2連接電阻R5后接地，電源正極經過電阻R6后連接端子2，端子3與紅外線接收管IC3管腳I連接，同時連接無極電容C4后接地，端子4直接接地，端子6經二極管D4后連接LED2的正極即I腳，端子7連接電源正極，端子I、端子5和端子8空出； 所述的紅外線接收管IC3的管腳I為輸出端，連接單運放芯片IC2的端子3、同時接無極電容C4后接地，管腳2為接地端、引腳直接接地、同時由電源正極經過電解電容C5后接入，管腳3為電源端，引腳接電源正極； 所述的發光二極管LED2的管腳I與二極管D4的負極連接，其管腳3經過電阻R7后接地，電解電容C5并聯在發光二極管LED2和電阻R7兩端，二極管D4和電解電容C5這兩個元件的作用就是當發光二極管LED2斷電后，電解電容C5可對發光二極管LED2持續放電一段時間，使發光二極管LED2出現一種延時熄滅的效果，在夜晚行人移動時可產生人流涌動的霓虹效果；發光二極管LED2的管腳2與管腳4空出。
2.根據權利要求I所述的一種具有照明功能的互動媒體設施，其特征在于所述的計時芯片ICl的型號是通用555型號，包括NE555P或HA17555 ;所述的無極電容Cl和無極電容C2是高頻瓷介電容或CBB電容；所述的三極管Ql的型號是8050 ;所述的紅外線發射管LEDl選用Φ5πιπι的大功率紅外線發射管，波長為850匪，發射角度范圍90-120° ;所述的電阻R2選用0-50Κ高精密可調電阻，待阻值確定后再用相應阻值的金屬膜電阻代替，調節過程中，確保紅外線發射管LEDl兩端的電壓在1-1. 4V之間，紅外線發射管LEDl可以正常工作。
3.根據權利要求I所述的一種具有照明功能的互動媒體設施，其特征在于所述的紅外線接收管IC3為一體化紅外線接收管，型號為HRM0038 ;所述的發光二極管LED2為高亮度的白偏藍色發光二極管。
4.根據權利要求I所述的一種具有照明功能的互動媒體設施，其特征在于所述的發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，分布的橫向間距和縱向間距都是5cm。
5.根據權利要求I所述的一種具有照明功能的互動媒體設施，其特征在于所述的LED燈板(I)由20*40cm的單元電路板拼裝而成，每個單元電路板上都有兩組電源的輸入輸出， 單元電路板之間的電源供應形成多通道網狀并聯電源供應方式。
專利摘要本實用新型公開了一種具有照明功能的互動媒體設施，包括LED燈板和發射裝置，LED燈板安裝在人行通道左側墻壁上，發射裝置安裝在人行通道右側墻壁上，外部用玻璃板隔離；LED燈板由多個發光及接收裝置組成，發光及接收裝置按矩陣排列安裝在同一張電路板上，外部用玻璃板隔離；發射裝置向發光及接收裝置發射紅外信號。本實用新型的基本功能是充當行人的照明光源，它摒棄了傳統方式上的定時開關，而是通過更加科學的方式來控制光源的明滅有人經過的時候，它相當于實時捕捉人的影像，發光燈板的LED發光區域正是行人的外形輪廓的映射，就象是一個個發光的影子，跟隨人的動作而產生變化，當人離開這座光影墻，發光燈板同時自動關閉。
文檔編號G09G3/32GK202694746SQ20122019372
公開日2013年1月23日 申請日期2012年5月2日 優先權日2012年5月2日
發明者高自強 申請人:大連工業大學