CN104747970A - 一种多功能智能台灯 - Google Patents

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蔡超
曹振杰
王菊平
田波
丁曹凯
柳鑫
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Abstract

本发明提供了一种多功能智能台灯，由灯头、灯架和灯座组成；灯头包括灯罩，发光管和图像采集装置均设于灯罩下方；灯架由横灯架和竖灯架垂直连接组成，横灯架由互相连接的第一伸缩杆和第一电机组成，竖灯架由互相连接的第二伸缩杆和第二电机组成，第一伸缩杆与灯罩连接，第一电机与第二伸缩杆连接，第二电机设于灯座上；灯座内部设有控制器，图像采集装置、第一电机、第二电机、发音器均与控制器连接，灯座上还设有开关按钮和光线调节旋钮。本发明可以根据用户阅读区域的改变对照明区域自动进行调整，还可以实时检测用户眼睛与书本所保持的距离，必要时通过发音器提醒，以促使用户卫生用眼，从而有效预防近视。

Description

一种多功能智能台灯
技术领域
本发明涉及一种多功能台灯，尤其涉及一种智能台灯。
背景技术
台灯是一种居家生活常用的生活用品，它可以让人们在晚上进行学习和阅读。然而，人们却忽略了使用台灯时对眼睛的保护，导致越来越多的人患上近视眼，而军事、飞行技术、公安、烹饪等工作对人们裸眼视力都有一定要求，此外，近视对人们的生活也会带来诸多不便。
现有的台灯大多是固定放置，当调节好灯头位置后只能对某一固定区域进行照明。当人们的阅读区域发生一定范围变化时，不得不手动移动台灯位置或手动调节灯头位置才能实现变区域清晰地照明，否则只能借助于台灯照明区域微弱的边界光线进行阅读，这样对眼睛的伤害很大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种能够针对人们的阅读区域进行动态变化照明区域，同时能够提醒用户保护眼睛的台灯。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种多功能智能台灯，其特征在于：由灯头、灯架和灯座组成；灯头包括灯罩，发光管和图像采集装置均设于灯罩下方；灯架由横灯架和竖灯架垂直连接组成，横灯架由互相连接的第一伸缩杆和第一电机组成，竖灯架由互相连接的第二伸缩杆和第二电机组成，第一伸缩杆与灯罩连接，第一电机与第二伸缩杆连接，第二电机设于灯座上；灯座内部设有控制器，图像采集装置、第一电机、第二电机、发音器均与控制器连接，灯座上还设有开关按钮和光线调节旋钮。
优选地，所述图像采集装置为微型摄像头。
优选地，所述第一伸缩杆和第二伸缩杆均由直杆呈菱形排列构成，且每根直杆的两端及中间均设有孔洞，直杆间的交叉点处以及直杆与所述第一/二电机连接处均设有旋转片。
优选地，所述第一电机水平设置，第一电机的转轴与第一螺纹杆固定连接，第一伸缩杆的离第一电机最近的直杆中部交叉点处设有第一螺母，且第一螺母套设于第一螺纹杆外侧。
优选地，所述第二电机竖直设于所述灯座上，第二电机的转轴与第二螺纹杆固定连接，第二伸缩杆的离第二电机最近的直杆中部交叉点处设有第二螺母，且第二螺母套设于第二螺纹杆外侧。
优选地，所述第一电机和第二电机均为微型无刷直流电机。
优选地，所述第一伸缩杆、第一螺纹杆、第一螺母的材质为塑料，所述第二伸缩杆、第二螺纹杆、第二螺母的材质为刚性塑料。
优选地，所述第一伸缩杆、第一螺纹杆、第一螺母、第二伸缩杆、第二螺纹杆、第二螺母的材质均为铁质。
优选地，所述横灯架和竖灯架外侧设有伸缩隔音套，伸缩隔音套的右上侧与所述灯罩密封，并开有第一小孔；伸缩隔音套的左下侧与所述灯座密封，并开有第二小孔。
优选地，所述发光管和图像采集装置的导线通过第一小孔沿伸缩隔音套的内壁紧贴固定，并由第二小孔引出连接至控制器；所述第一电机的导线沿伸缩隔音套的内壁紧贴固定，并由第二小孔引出连接至控制器；所述第二电机的导线直接由第二小孔引出连接至控制器。
本发明提供的多功能智能台灯，借助于微型摄像头和核心控制器，能够自动调整灯头位置，可以根据人们阅读区域的改变对照明区域自动进行调整，从而增大台灯的有效照射区域，且无需搬动台灯的底座，使光照在变化的阅读区域内时时伴随，避免以往使用台灯时光照不均情况的发生，从而预防近视。此外，其配备的微型摄像头可以实时检测人们学习或工作时眼睛与书本所保持的距离，当微型摄像头发现人眼距离书本过近时，便通过发音器提醒人们要与书本保持适当距离，以此促使人们要养成卫生用眼的习惯，从而有效预防近视。
附图说明
图1为本发明提供的多功能智能台灯结构示意图；
图2为竖灯架部分结构示意图；
图3为本发明提供的多功能智能台灯原理图。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以一优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1为本发明提供的多功能智能台灯结构示意图，所述的多功能智能台灯由灯头、灯架和灯座组成。
灯头由灯罩11、发光管12、图像采集装置13组成，发光管12和图像采集装置13均设于灯罩11下方。图像采集装置13采用微型摄像头；发光管12采用护眼型LED发光管；灯罩11主要用于保护图像采集装置13及发光管12，并将发光管的光线聚集在整个灯头的下侧区域。
灯架由横灯架和竖灯架两个部分组成。其中，横灯架和竖灯架垂直连接，横灯架包括第一伸缩杆212和第一电机211；竖灯架包括第二伸缩杆222和第二电机221。
第一伸缩杆212和第二伸缩杆222均为一系列呈菱形排列的直杆，且每根直杆在两端及中间处都开有孔洞，每根菱形伸缩杆的交叉点处以及伸缩杆与电机连接处都由旋转片23通过孔洞互相衔接，保证交叉点处可以旋转。第一伸缩杆212左端与第一电机211相连接，第一伸缩杆212右端与灯罩11相连接；第二伸缩杆222上端与第一电机211相连接，第二伸缩杆222下端与第二电机221相连接；第二电机221固定于灯座3左侧上方。
第一电机211水平放置，第一电机211的转轴与第一螺纹杆213固定连接，第一伸缩杆212的离第一电机211最近的直杆中部交叉点处的旋转片23与第一螺母214固定，第一螺纹杆213套在第一螺母214内侧，当第一电机211转动时，第一螺纹杆213一起旋转，第一螺母214便跟随第一螺纹杆213的旋转做左右直线运动，从而带动整个第一伸缩杆212左右伸缩运动，实现横灯架的左右自由移动。
结合图2，第二电机221竖直安装于灯座3左侧，第二电机221的转轴与第二螺纹杆223固定连接，第二伸缩杆222的离第二电机221最近的直杆中部交叉点处的旋转片23与第二螺母224固定，第二螺纹杆223套在第二螺母224内侧，当第二电机221转动时，第二螺纹杆223一起旋转，第二螺母224便跟随第二螺纹杆223的旋转做上下直线运动，从而带动整个第二伸缩杆222上下伸缩运动，实现竖灯架的上下自由移动。
第一伸缩杆212、第一螺纹杆213、第一螺母214的材质为塑料或铁质，第二伸缩杆222、第二螺纹杆223、第二螺母224的材质为刚性塑料或铁质。
第一电机211和第二电机221均采用微型无刷直流电机，其旋转方向及旋转圈数由灯座3中的控制器进行控制。
在灯座3内部配备有控制装置，控制装置主要由核心控制电路板31组成，灯座3上面前侧放置一发音器32。图像采集装置13将采集到的包含人眼阅读区域以及人眼与书本距离等信息的图像发送至核心控制电路板31，与预先存储在核心控制电路板31中的图像进行比对，然后控制第一电机211和第二电机221的运转以及发音器32的发声，通过电机的运转带动灯头运动，使灯头的照明区域到达人们需要的区域。
核心控制电路板31主控制器采用DSP，DSP主要用于对采集到的图像信息进行处理，接着驱动第一电机211、第二电机221和发音器32工作；当图像采集装置13发现人眼距书本距离过近时，发音器32发出保持视距的音频提醒，提醒用户眼睛要与书本保持适当距离；当图像采集装置13所采集到的图像发现人在台灯下连续阅读时间达到主控制器设定时间时，发音器32发出人眼需要休息片刻的音频提醒。
灯座3上面后侧左边放置一开关按钮33，用于控制整个台灯是否工作；灯座3上面后侧右边放置一光线调节旋钮34，用于人为调整个人适宜的光照强度。
横灯架和竖灯架外侧包装有伸缩隔音套4，伸缩隔音套4随横灯架和竖灯架一起拉伸或压缩，伸缩隔音套4在保护灯架的同时也可起到隔音的作用，防止内部电机的运行对外部环境产生噪音，将伸缩隔音套4的右上侧与灯头密封，并开有第一小孔5；伸缩隔音套4的左下侧与灯座3密封，并开有第二小孔6，发光管12和图像采集装置13的导线通过第一小孔5沿伸缩隔音套4的内壁紧贴固定，并由第二小孔6引出连接至核心控制电路板31。第一电机211的导线同样沿伸缩隔音套4的内壁紧贴固定，并由第二小孔6引出连接至核心控制电路板31，第二电机221的导线直接由第二小孔6引出连接至核心控制电路板31。
结合图3，本发明工作时，图像采集装置13将采集到的包含人眼阅读区域信息以及人眼与书本距离等信息的图像发送至控制器，与预先存储在控制器中的图像进行比对，再由控制器控制第一电机211和第二电机221的运转以及发音器32的发声，使灯头跟随人眼的阅读区域进行移动，从而确保照明区域为用户希望的区域。第一电机211和第二电机221运转时带动螺纹杆一起旋转，螺纹杆通过螺母将作用力传递到菱形伸缩杆上，由于螺母与菱形伸缩杆上的旋转片23是固定连接，所以第一螺母214左右移动，第二螺母224上下移动，从而使菱形伸缩杆沿左右和上下方向实现压缩或拉伸，从而实现灯头在较大范围内的自动移动，使光照区域在一定范围内自动发生变化。
当图像采集装置13采集到的图像发现人眼距书本距离过近时，由控制器驱动发音器32发出保持视距的音频提醒，提醒用户眼睛要与书本保持适当距离，当图像采集装置13采集到的图像发现人在台灯下连续阅读时间达到主控制器设定时间时，发音器32发出人眼需要休息片刻的音频提醒，提醒用户注意休息。此外，当台灯平时不使用时，在台灯开关按钮33关闭时由第一电机211和第二电机221分别驱动菱形第一伸缩杆212和菱形第二伸缩杆222为压缩状态，从而减少整个台灯所占用的空间，可以达到节约空间的效果。

Claims (10)

1.一种多功能智能台灯，其特征在于：由灯头、灯架和灯座组成；灯头包括灯罩(11)，发光管(12)和图像采集装置(13)均设于灯罩(11)下方；灯架由横灯架和竖灯架垂直连接组成，横灯架由互相连接的第一伸缩杆(212)和第一电机(211)组成，竖灯架由互相连接的第二伸缩杆(222)和第二电机(221)组成，第一伸缩杆(212)与灯罩(11)连接，第一电机(211)与第二伸缩杆(222)连接，第二电机(221)设于灯座上；灯座内部设有控制器，图像采集装置(13)、第一电机(211)、第二电机(221)、发音器(32)均与控制器连接，灯座上还设有开关按钮(33)和光线调节旋钮(34)。
2.如权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述图像采集装置(13)为微型摄像头。
3.如权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述第一伸缩杆(212)和第二伸缩杆(222)均由直杆呈菱形排列构成，且每根直杆的两端及中间均设有孔洞，直杆间的交叉点处以及直杆与所述第一/二电机连接处均设有旋转片(23)。
4.如权利要求1或3所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述第一电机(211)水平设置，第一电机(211)的转轴与第一螺纹杆(213)固定连接，第一伸缩杆(212)的离第一电机(211)最近的直杆中部交叉点处设有第一螺母(214)，且第一螺母(214)套设于第一螺纹杆(213)外侧。
5.如权利要求4所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述第二电机(221)竖直设于所述灯座上，第二电机(221)的转轴与第二螺纹杆(223)固定连接，第二伸缩杆(222)的离第二电机(221)最近的直杆中部交叉点处设有第二螺母(224)，且第二螺母(224)套设于第二螺纹杆(223)外侧。
6.如权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述第一电机(211)和第二电机(221)均为微型无刷直流电机。
7.如权利要求5所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述第一伸缩杆(212)、第一螺纹杆(213)、第一螺母(214)的材质为塑料，所述第二伸缩杆(222)、第二螺纹杆(223)、第二螺母(224)的材质为刚性塑料。
8.如权利要求5所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述第一伸缩杆(212)、第一螺纹杆(213)、第一螺母(214)、第二伸缩杆(222)、第二螺纹杆(223)、第二螺母(224)的材质均为铁质。
9.如权利要求1所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述横灯架和竖灯架外侧设有伸缩隔音套(4)，伸缩隔音套(4)的右上侧与所述灯罩(11)密封，并开有第一小孔(5)；伸缩隔音套(4)的左下侧与所述灯座(3)密封，并开有第二小孔(6)。
10.如权利要求9所述的一种多功能智能台灯，其特征在于：所述发光管(12)和图像采集装置(13)的导线通过第一小孔(5)沿伸缩隔音套(4)的内壁紧贴固定，并由第二小孔(6)引出连接至控制器；所述第一电机(211)的导线沿伸缩隔音套(4)的内壁紧贴固定，并由第二小孔(6)引出连接至控制器；所述第二电机(221)的导线直接由第二小孔(6)引出连接至控制器。
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