CN105546398A - 一种灯具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种灯具，所述灯具包括光源部，照度传感器以及控制单元，其中，所述光源部用于向阅读面发射光线，所述阅读面具有阅读照明度；所述照度传感器用于感测所述阅读面的阅读照明度；以及所述控制单元用于根据所述阅读照明度来相应地调整所述光源部的亮度以保持眼位照度相对恒定。通过符合本发明优选实施例的灯具能够实时地调整灯具亮度，起到良好的护眼效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种灯具，尤其涉及一种自动调节照度的智能灯具。
背景技术
一般护眼台灯往往从光照条件入手实现护眼功能，也有从工作面探测自动设置工作面照度，但是有以下缺点：1、很难达到实时调整，照度调整好后如果随外界光环境变化后，这时工作面的照度实际与当初设置的照度并不相符；2、人眼在台灯下看到的材料其表面的反射率是千差万别的，看到光面的纸张，人眼位置获得照度实际上是很大的，造成刺眼的眩光，看到黑色的材料时，人眼却很难辨别清楚材料的细节，需要更大的照度。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种能够实时地自动调节照度的智能灯具。
本发明公开了一种灯具，所述灯具包括光源部，照度传感器以及控制单元，其中，所述光源部用于向阅读面发射光线，所述阅读面具有阅读照明度；所述照度传感器用于感测所述阅读面的阅读照明度；以及所述控制单元用于根据所述阅读照明度来相应地调整所述光源部的亮度以保持眼位照度相对恒定。
优选地，在所述照度传感器的前方设置有前置透镜。
优选地，所述照度传感器设置于所述灯具的灯体的顶部下方并邻近所述光源部。
优选地，所述灯具为台灯，所述台灯包括底座、支持臂、延伸臂以及所述灯体，其中，所述底座放置于所述阅读面上；所述支持臂从所述底座上向外伸出；所述延伸臂的一端与所述支持臂相连接，另一端与所述灯体相连接；所述光源部收容于所述灯体内。
优选地，调整所述光源部的亮度的方式为采用内置数据表，建立数据库查表，一次性调整到位或者逼近式循环调整到位。
优选地，所述灯具还具有坐姿矫正器，用于识别人体的坐姿；所述坐姿矫正器附着于所述人体上，包括将传感器模块和蓝牙模块收容在内的容纳部以及将所述坐姿矫正器附着于所述人体上的连接部；所述灯具通过内置蓝牙传输模块与所述坐姿矫正器通信连接。
优选地，所述坐姿矫正器为耳挂式。
优选地，所述坐姿矫正器的容纳部由上盖板和下盖相互卡合组成，所述坐姿矫正器还具有可充电的锂电池以及用于充电的USB接口。
优选地，所述坐姿矫正器的传感器模块为三轴加速度传感器，所述灯具通过所述三轴加速度传感器获得的数据计算出所述人体当下的翻滚角和俯仰角，并与设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号。
优选地，所述坐姿矫正器的传感器模块为九轴加速度传感器，包括三轴加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器，所述灯具通过所述九轴加速度传感器获得的数据计算出所述人体当下的翻滚角、俯仰角、偏航角以及角速度，并在换算成姿态角后与设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号。
优选地，所述提醒信号为所述灯具的光源部发出的光线的亮度降低。
优选地，所述灯具还具有定时器，用于定时提醒。
优选地，所述定时提醒的方式为设置任意定时时间，当达到设定时间时，所述灯具的亮度自动调暗，进入休息模式，当休息一定时间后，灯光开始闪烁，提醒重新定时学习；若设定的定时时间为0分钟则定时提醒功能不起作用
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
通过符合本发明优选实施例的灯具，能够通过照度传感器实时地感测阅读面的阅读照明度，在阅读材料和/或外界的光照条件变化而导致阅读照明度变化的情况下实时地调整灯具的光源部的亮度，从而保持眼位照度相对恒定，极大地改善了由于阅读材料和/或外界的光照条件变化而导致的眼部的不适。
附图说明
图1为符合本发明优选实施例的灯具的侧视图；
图2为符合本发明优选实施例的灯具的仰视图；
图3为符合本发明优选实施例的灯具的主视图；
图4为符合本发明优选实施例的灯具沿着图3中的A-A向下的剖视图；
图5为符合本发明优选实施例的灯具的坐姿矫正器的分解图；
图6为符合本发明优选实施例的灯具的电路连接关系示意图；
图7为符合本发明优选实施例的灯具的照度恒定模式的流程图；
图8为符合本发明优选实施例的灯具进行坐姿矫正的流程图之一；
图9为符合本发明优选实施例的灯具进行坐姿矫正的流程图之二。
附图标记：
1-灯具、11-底座、12-支持臂、13-延伸臂、14-灯体、15-光源部、16-照度传感器；
2-坐姿矫正器、21-容纳部、22-传感器模块、23-蓝牙模块、24-连接部；
31-指示灯、32-坐姿矫正器开关、33-定时开关、34-亮度调节开关、35-眼位照度恒定开关、36-电源模块、37-控制单元。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
如图1到图9所示，符合本发明实施例的灯具1，包括光源部15，照度传感器16以及控制单元37。该灯具1可以是立灯或者是吊灯，优选地，如图1所示，该灯具1为台灯，台灯包括底座11、支持臂12、延伸臂13以及灯体14，其中，底座11放置于所述阅读面(未示出)上；支持臂12从底座11上向外伸出；延伸臂13的一端与支持臂12相连接，另一端与灯体14相连接。如图2和图3所示，光源部15收容于灯体14内；照度传感器16设置于灯体14的顶部下方并邻近光源部15。优选地，在照度传感器16的前方还设置有前置透镜。
打开灯具1，光源部15向阅读面发射光线，阅读面具有阅读照明度。由于阅读材料的不同，和/或外界的光照条件的不同，阅读面具有不同的阅读照明度。例如，人眼在台灯下看到的阅读材料的表面的反射率是千差万别的，当看到光面的纸张时，人眼位置获得的照度(以下称为“眼位照度”)实际上是很大的，容易造成刺眼的眩光，当看到黑色的材料时，人眼却很难辨别清楚材料的细节，则需要更大的照度。
如图2所示，灯具1通过照度传感器16来感测阅读面的阅读照明度，然后再将该阅读照明度传送到灯具1的控制单元37，控制单元37则根据阅读照明度来相应地调整灯具1的光源部15的亮度以保持眼位照度相对恒定。
通过符合本发明优选实施例的灯具1，能够通过照度传感器16实时地感测阅读面的阅读照明度，在阅读材料和/或外界的光照条件变化而导致阅读照明度变化的情况下实时地调整灯具1的光源部15的亮度，从而保持眼位照度相对恒定，极大地改善了由于阅读材料和/或外界的光照条件变化而导致的眼部的不适。进一步地，符合本发明优选实施例的灯具1将照度传感器16设置在灯体14的顶部下方并邻近光源部15的位置处，由于该位置与人的眼睛的位置较为近似，因此可以较好地模拟人的眼睛，在该位置所检测到的阅读照明度与眼位照度较为接近，因此能够更好地捕捉到阅读照明度变化从而精确地调整光源部15的亮度从而保持眼位照度相对恒定。
优选地，调整光源部15的亮度的方式为采用内置数据表，建立数据库查表，一次性调整到位或者逼近式循环调整到位。具体而言，通过实验的方式来事先采集不同阅读材料和/或外界的光照条件下的阅读照明度值，然后再设定不同的相对应的光源部15的亮度值，构建两者之间的对应关系，建立数据库。在处于某一个眼位照度的情况下，如果阅读照明度发生变化，则控制单元37可以马上通过数据库查表的方式找到相对应的光源部15的亮度值，从而对光源部15的亮度进行调整，从而保持眼位照度相对恒定。进一步地，如图6和图7所示，用户可以根据自身的需要来调整合适的亮度来设定恒定的照度，在照度传感器16探测到下方材料表面的照度发生改变时，控制单元37就会将其与设定照度值进行比较，如果超过了一定的数值，则会重新计算一个补偿值输出给电源模块36，电源模块36输出电流控制光源部15从而重新调节灯具1的亮度，如果没有变化或者变化很小，则不做变化。调整的方式可以是一次性调整到位或者逼近式循环调整到位。采用逼近式循环调整到位能够避免强烈的光线变化所导致的人眼受损或者人眼疲劳。
优选地，如图5所示，灯具1还具有坐姿矫正器2，用于识别人体的坐姿，该坐姿矫正器2附着于人体上，包括将传感器模块22和蓝牙模块23收容在内的容纳部21以及将坐姿矫正器2附着于所述人体上的连接部24。如图6所示，灯具1通过内置的蓝牙传输模块与坐姿矫正器2通信连接。优选地，坐姿矫正器2为耳挂式。优选地，坐姿矫正器2的容纳部21由上盖板和下盖相互卡合组成，坐姿矫正器2还具有可充电的锂电池以及用于充电的USB接口。
优选地，如图8所示，坐姿矫正器2的传感器模块为三轴加速度传感器，灯具1通过三轴加速度传感器获得的数据计算出人体当下的翻滚角和俯仰角(由于坐姿矫正器2附着在人体上，传感器所计算出的翻滚角和俯仰角即视为人体当下的翻滚角和俯仰角)，并与设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号。具体而言，用户将坐姿矫正器2挂于耳部并启动坐姿矫正器2，用户可以自行调整设置正确坐姿的参数或者是使用上次保存的默认参数，坐姿矫正器2的传感器模块对用户进行感应采集，读取静态数据(即在用户保持在某一相对静止的状态下的姿态数据，如果用户处于动态当中，则不读取，对于静态的条件例如可以定义为用户保持一分钟以上相对静止)。坐姿矫正器2获得的数据后计算出人体当下的翻滚角和俯仰角，并与数据库中所设定的参考值进行比较，在翻滚角的差值和俯仰角的差值超过一定阈值的情况下，发出提醒信号，例如在5秒内缓慢调暗灯具1亮度到30％或者是通过发出声响的方式来进行提醒，如果没有超过，则不进行调整。通过设置坐姿矫正器2能够进行正确坐姿的提醒，使用户(尤其是青少年)从小就养成良好的阅读习惯和正确的坐姿。
优选地，如图9所示，坐姿矫正器2的传感器模块为九轴加速度传感器,包括三轴加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器，灯具1通过九轴加速度传感器获得的数据计算出所述人体当下的翻滚角、俯仰角、偏航角以及角速度，并在换算成姿态角后与设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号。具体而言，用户将坐姿矫正器2挂于耳部并启动坐姿矫正器2，用户可以自行调整设置正确坐姿的参数或者是使用上次保存的默认参数，九轴加速度传感器的三轴加速度传感器和地磁传感器分别采集获得人体当下的翻滚角和俯仰角以及偏航角，通过PI调节器进行滤波处理，再通过陀螺仪采集获得人体的角速度，将上述人体参数共同代入四元数微分方程求解进行姿态角转换，并与数据库中所设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号(即存在坐姿错误，则通过灯光的亮度降低进行提醒)，如果没有超过，则灯光亮度不变。通过三轴加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器这三组不同的传感器可以获得更多的坐姿信息，进一步提高了对错误坐姿的识别率，对人体错误坐姿的监控更加敏感准确。
优选地，灯具1还具有定时器，用于定时提醒。所述定时提醒的方式为设置任意定时时间，例如，通过一个定时旋钮进行定时设置，提醒的时间可以设置为30分钟、60分钟、90分钟、100分钟之间无极可调，当达到设定时间时，所述灯具的亮度自动调暗，例如灯光的亮度自动调暗到30％，进入休息模式，当休息一定时间(例如十分钟)后，灯光开始闪烁，提醒重新定时学习；若设定的定时时间为0分钟则定时提醒功能不起作用。通过设置定时器能够有效地防止长时间用眼所导致的用眼疲劳，起到良好的护眼作用。
优选地，如图4和图6所示，在灯具1的底座11上设置有指示灯31、坐姿矫正器开关32、定时开关33、亮度调节开关34、眼位照度恒定开关35。其中，坐姿矫正器开关32用于启动或关闭坐姿矫正器2，当坐姿矫正器2内置锂电池电量不足时，指示灯31快速闪烁提醒。定时开关33用于启动、关闭及设置定时时间，例如通过一个定时旋钮进行。亮度调节开关34用于亮度调节，例如通过旋钮开关进行调节，比普通触摸按键的级数更多，调光更加平滑。眼位照度恒定开关35用于设定眼位照度，例如通过旋钮开关调节合适照度，长按此键，指示灯31开始闪烁，松开按键则进入照度恒定模式。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (13)
1.一种灯具，其特征在于，所述灯具包括光源部，照度传感器以及控制单元，其中，
所述光源部用于向阅读面发射光线，所述阅读面具有阅读照明度；
所述照度传感器用于感测所述阅读面的阅读照明度；以及
所述控制单元用于根据所述阅读照明度来相应地调整所述光源部的亮度以保持眼位照度相对恒定。
2.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，在所述照度传感器的前方设置有前置透镜。
3.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯具包括灯体，所述照度传感器设置于所述灯体的顶部下方并邻近所述光源部。
4.如权利要求3所述的灯具，其特征在于，所述灯具为台灯，所述台灯包括底座、支持臂、延伸臂以及所述灯体，其中，所述底座放置于所述阅读面上；所述支持臂从所述底座上向外伸出；所述延伸臂的一端与所述支持臂相连接，另一端与所述灯体相连接；所述光源部收容于所述灯体内。
5.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，调整所述光源部的亮度的方式为采用内置数据表，建立数据库查表，一次性调整到位或者逼近式循环调整到位。
6.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯具还具有坐姿矫正器，用于识别人体的坐姿；所述坐姿矫正器附着于所述人体上，包括将传感器模块和蓝牙模块收容在内的容纳部以及将所述坐姿矫正器附着于所述人体上的连接部；所述灯具通过内置蓝牙传输模块与所述坐姿矫正器通信连接。
7.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述坐姿矫正器为耳挂式。
8.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述坐姿矫正器的容纳部由上盖板和下盖相互卡合组成，所述坐姿矫正器还具有可充电的锂电池以及用于充电的USB接口。
9.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述坐姿矫正器的传感器模块为三轴加速度传感器，所述灯具通过所述三轴加速度传感器获得的数据计算出所述人体当下的翻滚角和俯仰角，并与设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号。
10.如权利要求6所述的灯具，其特征在于，所述坐姿矫正器的传感器模块为九轴加速度传感器，包括三轴加速度传感器、陀螺仪以及地磁传感器，所述灯具通过所述九轴加速度传感器获得的数据计算出所述人体当下的翻滚角、俯仰角、偏航角以及角速度，并在换算成姿态角后与设定的参考值进行比较，在差值超过一定阈值的情况下发出提醒信号。
11.如权利要求9或10所述的灯具，其特征在于，所述提醒信号为所述灯具的光源部发出的光线的亮度降低。
12.如权利要求1所述的灯具，其特征在于，所述灯具还具有定时器，用于定时提醒。
13.如权利要求12所述的灯具，其特征在于，所述定时提醒的方式为设置任意定时时间，当达到设定时间时，所述灯具的亮度自动调暗，进入休息模式，当休息一定时间后，灯光开始闪烁，提醒重新定时学习；若设定的定时时间为0分钟则定时提醒功能不起作用。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160504 |