CN104930391A - 一种新型智能调光护眼台灯 - Google Patents

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Abstract

一种新型智能调光护眼台灯，包括底座、灯体及灯部，能够实现台灯照度的智能调节及提供工作学习所需桌面标准视觉照度。同时，还具有自动开关功能，在使用者工作学习完毕后，自动关闭台灯，既省去了人工调节亮度和人工操作台灯的麻烦，避免了因人们忘记关灯而造成电源浪费的情况，又延长了台灯使用寿命。此外，还具有自动纠正使用者坐姿和强制使用者定时休息的功能，解决了使用者坐姿不当和用眼过度的问题，对青少年学生护眼起到良好的作用，并有停电使用功能。本台灯结构合理，功能齐全，智能化控制，工作可靠，使用方便，适用人群范围广，实用性强，能满足各类使用者的使用需要及提供视力保护，尤其对保护青少年学生眼睛视力有明显作用。

Description

一种新型智能调光护眼台灯
技术领域
本发明涉及家用台灯照明技术领域，尤其涉及一种新型智能调光护眼台灯。
背景技术
台灯是人们日常生活中常用的一种照明装置，也是青少年学生学习必备的照明工具。随着人们工作学习压力加大、尤其是青少年学生学习任务繁重和升学压力的增大，处在生长发育时期的中小学生在台灯下伏案攻读学习的时间几率增加，往往会长时间学习而对自身发育视力造成影响或伤害，如不注意用眼卫生习惯和对学习台灯的调选使用，极易造成眼镜和身体疲劳，不利于视力发育和身体健康。为了人们保护眼睛，特别是处在生长发育时期的中小学生的视力，需要使用能提供标准视觉照度之光亮的自动调光护眼台灯。
目前常见的传统调光台灯，存在着光的强度和柔和度不能调节或调节效果不理想的问题，有一个明显的缺点，即：台灯发光的亮度通过开关式或手动调节方式，模拟调节灯光照到桌面的亮度，不能直接对桌面实际照度进行有效控制，因此难以获得标准的有效视觉照度，未从根本上有效解决调光护眼的问题。
如申请号为201210330453.1的中国发明专利公开了一种自动调光台灯，其调光电路由220V交流电源、全桥整流电路、9V稳压电路、感光电路、光信号放大电路、双向可控硅触发电路和双向可控硅控制电路组成。它由1只光敏电阻放在台灯的适当位置，台灯周围的照度可自动调整到合适的数值，既可以减少手动调光的麻烦，又可以保护学生的视力。当想要改变调光台灯的亮度，只要改变光敏电阻与台灯灯泡之间的距离即可，使用起来十分方便。但该台灯需人工调节台灯高度，且人工调节的亮度不一定是适合护眼需要的标准视觉照度。此外，无定时提醒的功能，未解决使用者长时间伏案工作学习所带来的用眼过渡之问题。
申请号为201310115131.X的中国发明专利公开了一种学习用护眼台灯及其控制方法，其工作原理为通过检测第二光敏电阻阻值来获取环境光线亮度值，光源发光强度通过第一光敏电阻阻值的变化由控制器进行AD采集电压值并控制输出PWM波形，控制光源驱动IC输出不同大小的电流值，从而实现调节光源亮度。该发明台灯及其控制方法较好解决了台灯随环境光线亮度变化自动调节光源亮度的问题，具有相对亮度调节功能，但未解决如何使台灯发出的光亮能够满足桌面所需标准视觉照度这一问题，且未涉及如何纠正使用者因坐姿不当而影响眼睛及视力的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提出了一种新型智能调光护眼台灯，能为使用者提供工作学习所需的桌面标准视觉照度，既节能环保又保护使用者眼睛及视力。
本发明是通过如下技术方案实现的。
一种新型智能调光护眼台灯，包括底座(1)、灯体(10)、灯部(27)、蜂鸣器(13)、定时装置(14)、电源装置(15)、热释电红外传感器(19)、光感应器或光敏元件(20)、电源开关(21)，其特征在于：还包括红外线发射接收装置(5)、环境光传感器(22)、继电器(16)、微处理控制器或单片机(17)、调光控制模块(18)、发光二极管或显示屏(23)；所述灯部(27)包括灯具(25)和灯罩(26)，其特征是通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接，并随滑块(9)移动而上下移动；所述的灯具(25)装有灯管，其特征是灯管采用色温为4000-5000K的RGB三基色荧光灯管或五基色荧光灯管或八基色荧光灯管；所述的灯体(10)包括外罩(24)和传动机构(11)；所述的传动机构(11)为连杆传动机构，其特征是包括驱动电机(12)、转轮(2)、连杆(4)、导轨(6)、连接座(8)和滑块(9)，且所述连杆(4)的一端通过转轮偏心轴销(3)与转轮(2)构成铰链接，而另一端通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接。所述的环境光传感器(22)能感测自然光线的强弱，经信号处理控制台灯亮度改变而实现初级调光；所述的光感应器或光敏元件(20)能实时感测台灯光亮的照度，并与标准照度阈值进行比较，若有偏差时控制传动机构(11)带动灯部(27)上下移动，通过调整其高度位置而精确调节桌面的灯光照度，实现台灯发出光亮为标准视觉照度之功能。
此外，所设置的热释电红外传感器(19)探测人体感应信号，在有人体接近台灯时，控制台灯自动开灯，而在人体离开时，控制台灯自动关灯；所设置的红外线发射接收装置(5)自动感测人体头部位置，在人体坐姿不当、弯腰或低头使眼睛离桌面距离过近时，控制蜂鸣器(13)自动发出提示报警声及控制发光二极管或显示屏(23)发光进行灯光报警，提醒使用者纠正坐姿；所设置的定时装置(14)可在使用者学习时间超过设定时间后，分别控制蜂鸣器(13)和发光二极管或显示屏(23)进行声光报警，经延迟后切断电源而关闭台灯，强制使用者中途休息，解决使用者用眼过渡的问题。
本发明解决了台灯照度的智能调节及提供工作学习所需桌面标准视觉照度的问题，对青少年学生护眼起到良好的作用。同时，具有自动开关功能，在使用者工作学习完毕后，自动关闭台灯，既省去了人工调节亮度和人工操作台灯的麻烦，避免了因人们忘记关灯而造成电源浪费的情况，又延长了台灯使用寿命。此外，还具有自动纠正使用者坐姿和强制使用者定时休息的功能，解决了使用者坐姿不当和用眼过度的问题，起到了保护眼睛的作用。另外，即使在白天，人们有时因精细作业(如设计、书画、绘图、打字、摄影等)需要使用台灯时，可通过打开电源开关打开台灯，以满足特别需要。此外，电源装置配置有蓄电池，可供停电时使用台灯。
对比现有技术，本发明台灯功能齐全，无需人工操作，智能化程度高，工作可靠，使用方便，适用人群广，实用性强，能满足各类使用者的使用需要，尤其对保护青少年学生眼睛视力有明显作用，具有实质性进步和显著优点。
附图说明
图1为本发明台灯的侧视图。
图2为本发明台灯的主视图。
图3为本发明台灯的电控原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
参照附图1、附图2、附图3，实现台灯智能调光。
一种新型智能调光护眼台灯，包括底座(1)、灯体(10)、灯部(27)、蜂鸣器(13)、定时装置(14)、电源装置(15)、热释电红外传感器(19)、光感应器或光敏元件(20)、电源开关(21)，其特征在于：还包括红外线发射接收装置(5)、环境光传感器(22)、继电器(16)、微处理控制器或单片机(17)、调光控制模块(18)、发光二极管或显示屏(23)；所述灯头(27)包括灯具(25)和灯罩(26)，其特征是灯部(27)通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接，并随滑块(9)移动而上下移动；所述的灯具(25)装有灯管，其特征是灯管采用色温为4000-5000K的RGB三基色荧光灯管或五基色荧光灯管或八基色荧光灯管；所述的灯体(10)包括外罩(24)和传动机构(11)；所述的传动机构(11)为连杆传动机构，其特征是包括驱动电机(12)、转轮(2)、连杆(4)、导轨(6)、连接座(8)和滑块(9)，且所述连杆(4)的一端通过转轮(2)上的轴销(3)与转轮(2)构成铰链接，而另一端通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接。所配置的环境光传感器能够感测环境自然光线的强弱，并控制调光控制模块调节台灯亮度，完成初级调光。在环境光较强时，减少台灯亮度；在环境光较弱时，增加台灯亮度。
作为精确调光措施，在底座(1)设置有光感应器或光敏元件(20)，能够实时感测台灯发出的灯光照度，并与设定的标准照度阈值进行实时比较。若阈值比较有偏差时，微处理控制器或单片机(17)控制驱动电机(12)转动，并通过传动机构的滑块(9)带动灯部(27)上下移动，通过改变灯部高度与桌面距离调节桌面灯光照度，自动实现台灯发出的光亮达到标准视觉照度的功能。
实施例2：
参照附图1、附图2、附图3，纠正使用者坐姿与用眼习惯。
一种新型智能调光护眼台灯，包括底座(1)、灯体(10)、灯部(27)、蜂鸣器(13)、定时装置(14)、电源装置(15)、热释电红外传感器(19)、光感应器或光敏元件(20)、电源开关(21)，其特征在于：还包括红外线发射接收装置(5)、环境光传感器(22)、继电器(16)、微处理控制器或单片机(17)、调光控制模块(18)、发光二极管或显示屏(23)；所述灯部(27)包括灯具(25)和灯罩(26)，其特征是通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接，并随滑块(9)移动而上下移动；所述的灯具(25)装有灯管，其特征是灯管采用色温为4000-5000K的RGB三基色荧光灯管或五基色荧光灯管或八基色荧光灯管。
在本实施例中，通过红外线发射接收装置(5)识别人体头部位置。当使用者以正常坐姿端坐时，其人体感应位置处在红外线预定探测位置，此时不会触发蜂鸣器(13)发声和发光二极管或显示屏(23)发光进行报警提示；而当使用者坐姿不当、弯下腰或低下头时，其人体感应位置偏离了红外线预定探测位置，红外线发射接收装置(5)不能接收到人体感应信号，此时控制电平翻转，微处理控制器或单片机(17)控制蜂鸣器(13)发出提示报警声及发光二极管或显示屏(23)发光进行声光报警，直至使用者恢复正常坐姿。
实施例3：
参照附图1、附图2、附图3，防止使用者长时间工作学习而造成用眼过度。
一种新型智能调光护眼台灯，包括底座(1)、灯体(10)、灯头(27)、蜂鸣器(13)、定时装置(14)、电源装置(15)、热释电红外传感器(19)、光感应器或光敏元件(20)、电源开关(21)，其特征在于：还包括红外线发射接收装置(5)、环境光传感器(22)、继电器(16)、微处理控制器或单片机(17)、调光控制模块(18)、发光二极管或显示屏(23)；所述灯体(27)包括灯具(25)和灯罩(26)，其特征是通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接，并随滑块(9)移动而上下移动；所述的灯具(25)装有灯管，其特征是灯管采用色温为4000-5000K的RGB三基色荧光灯管或五基色荧光灯管或八基色荧光灯管。
在本实施例中，将定时装置(14)设置一定工作时间(如40分钟、50分钟、1小时等)，其后定时器(14)开始工作。若台灯连续工作时间超过了定时装置所设置时间，则定时装置(14)输出控制信号，控制电平翻转，微处理控制器或单片机(17)控制蜂鸣器(13)发出提示报警声及发光二极管(23)闪烁发光进行声光报警，经延时后控制电源装置(15)切断电源，关闭台灯，强制使用者中途离开休息，以避免使用者用眼过渡，从而对保护青少年学生视力起到积极作用。
作为特别实施例，本台灯还设有电源开关(21)，使台灯兼备自动开灯和人工开灯的功能。这样，即使在白天，当使用者需要进行精细作业(如设计、书画、绘图、打字、摄影等)时也可打开台灯，以满足特定使用者在白天使用台灯的特别需要。
以上结合附图对本发明的具体实施方式作了说明，但这些说明不能被理解为限制了本发明技术方案的变化范围，例如传动机构还可变化为其他机械传动结构。本发明的保护范围由随附的权利要求书限定，任何在本发明基础上的变化改动都属于本发明专利的保护范围。

Claims (9)

1.一种新型智能调光护眼台灯，包括底座(1)、灯体(10)、灯部(27)、蜂鸣器(13)、定时装置(14)、电源装置(15)、热释电红外传感器(19)、光感应器或光敏元件(20)、电源开关(21)，其特征在于：还包括红外线发射接收装置(5)、环境光传感器(22)、继电器(16)、微处理控制器或单片机(17)、调光控制模块(18)、发光二极管或显示屏(23)。
2.如权利要求1所述的一种新型智能调光护眼台灯，所述的灯部(27)包括灯具(25)和灯罩(26)，其特征在于灯具(25)装有色温为4000-5000K的RGB三基色荧光灯管或五基色荧光灯管或八基色荧光灯管。
3.如权利要求1所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于灯体(10)包括外罩(24)和传动机构(11)，且所述的传动机构(11)为连杆传动机构。
4.如权利要求3所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于所述的传动机构(11)包括驱动电机(12)、转轮(2)、连杆(4)、导轨(6)、连接座(8)和滑块(9)；所述的连杆(4)的一端通过转轮偏心轴销(3)与转轮(2)构成铰链接，而另一端通过轴销(7)与滑块(9)构成铰链接。
5.如权利要求2所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于所述的灯部(27)与滑块(9)固定连接，并随滑块(9)运动。
6.如权利要求1所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于环境光传感器(22)与热释电红外传感器(19)为并联连接。
7.如权利要求1所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于电源装置(15)包括蓄电池和交直流充放电供电电路。
8.如权利要求1所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于微处理控制器或单片机(17)包括微处理器芯片和外围控制电路。
9.如权利要求1所述的一种新型智能调光护眼台灯，其特征在于调光控制模块(1)包括信号采集模块、控制电路模块、照明电路模块和指示电路模块。
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