CN107113953B - 照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明能够使使用者的眼睛与对象物之间保持适当的距离，并且以适当的照度照射桌上。照明装置具备：用于照射桌子(D)上的光源(62)；内置有用于使光源(62)的位置移动的电动机的臂机构(30)；检测使用者(H)的眼睛的位置的面部摄像机(21)；检测桌子(D)上的照度分布的桌上摄像机(63、64)；图像处理部(120)，其基于由面部摄像机(21)获得的面部图像和由桌上摄像机(63、64)获得的桌上图像，计算使用者(H)的眼睛至桌子(D)的距离以及使用者(H)的姿态；运算部(130)，其基于由图像处理部(120)求出的使用者(H)的姿态以及由桌上摄像机获得的照度分布，计算在桌上使照度分布的方差为最小的光源(62)的最佳光源位置；在距离为规定值以下的情况下产生警告的警告部(140)；以及控制部(110)，其使臂机构(30)进行动作，以使得光源(62)移动至上述最佳光源位置。

Description

照明装置
技术领域
本发明涉及一种照明装置，尤其涉及能够适当地保持使用者的姿态并且适当地照射桌上的照明装置。
背景技术
通常使用被称为所谓“台灯(desk light)”的照明装置(例如参照专利文献1～专利文献3)。这样的照明装置由使用者适当地变动位置，进行调整以使期望的位置获得适当的照度。
这样的台灯可进行各种改良，已知有在用于改变照明方向的可动部分设置有电动机的照明装置(例如参照专利文献1)。此外，已知有在因年龄增大或疲劳而导致眼睛的对焦调整功能降低的情况下调节颜色或控制照射范围的照明装置(例如参照专利文献2)。此外，还已知有判断文字大小或彩色/单色来调整光的照明装置(例如参照专利文献3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平04-144002号公报
专利文献2：日本特开2013-125596号公报
专利文献3：日本特开2014-086311号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述照明装置中，存在如下问题。即，没有考虑到使用者的姿态是各种各样且时时刻刻发生变化的。当姿态发生变化时，与桌子或光源之间的位置关系也发生变化。因而，存在当使用者阅读书籍时眼睛与桌上的书籍等对象物之间的距离较短的状态持续的情况。于是，眼球的睫状肌紧张，有可能成为视力降低的原因。此外，如果桌上的照度差增大则对眼睛产生负担，同样也成为视力降低的原因。并且，在书籍上出现文具或使用者的手的阴影时，文字等的阅读识别会变得困难，同样可能导致视力降低。此外，在桌上的照度较低时，使用者会将眼睛靠近书本等进行阅读，从而如上述那样眼睛与对象物之间的距离变短，可能导致视力降低。
因此，本发明的目的在于提供一种能够使使用者的眼睛与对象物之间保持适当的距离并且以适当的照度照射桌上的照明装置。
解决问题的方法
为了解决上述问题而实现发明目的，本发明的照明装置以如下方式构成：
具备：光源，其用于照射桌上；臂机构，其用于使所述光源的位置移动；照度分布检测单元，其用于检测所述桌上的照度分布；运算部，其基于所述照度分布检测单元检测的所述桌上的照度分布，计算出能减小照度不均匀的光源位置；臂控制部，其使所述臂机构进行动作，以使得所述光源移动至所述运算部计算出的光源位置。
发明效果
根据本发明，能够使使用者的眼睛与对象物之间保持适当的距离并且以适当的照度照射桌上。
附图说明
图1是示出本发明的一实施方式的照明装置以及设置有照明装置的桌子的立体图。
图2是示出该照明装置的立体图。
图3是示出组装在该照明装置中的灯头的仰视图。
图4是示出该照明装置的概要结构的框图。
图5是示出组装在该照明装置中的臂部的机构模型的说明图。
图6是示出该照明装置的基本动作流程的说明图。
图7是示出该照明装置的模式选择的动作流程的说明图。
图8是示出该照明装置的眼睛与桌子间的距离的检测动作的说明图。
图9是示出该照明装置的眼睛与桌子间的距离的检测动作的说明图。
图10是示出该照明装置的照度分布检测原理的说明图。
图11是示出该照明装置的光源位置的坐标轴的说明图。
图12是示出该照明装置的照度分布改善前的图像和照度直方图的说明图。
图13是示出该照明装置的照度分布改善后的图像和照度直方图的说明图。
附图标记说明
10 照明装置
20 基座部
21 面部摄像机(用户摄像机)
30 臂机构
40 臂部
41 第一臂
42 第二臂
43 仰角调节部件
44 摆头部件
45 灯头安装部
50 臂动作部
51 第一电动机
51a 第一角度传感器
52 第二电动机
52a 第二角度传感器
53 第三电动机
53a 第三角度传感器
54 第四电动机
54a 第四角度传感器
55 第五电动机
55a 第五角度传感器
56 第六电动机
56a 第六角度传感器
61 灯头座
62 光源
63、64 桌上摄像机
65 照度传感器
100 控制装置
110 控制部
120 图像处理部
130 运算装置
140 警告部
H 使用者
D 桌子
具体实施方式
图1是示出本发明的一实施方式的照明装置10以及设置有照明装置10的桌子D的立体图。图2是示出照明装置10的立体图。图3是示出组装在照明装置10中的灯头60的仰视图。图4是示出照明装置10的概要结构的框图。图5是示出臂部40的机构模型的说明图。图6是示出照明装置10的基本动作流程的说明图。图7是示出照明装置10的模式选择的动作流程的说明图。图8是示出照明装置10的眼睛与桌子间的距离的检测动作的说明图。图9是示出照明装置10的眼睛与桌子间的距离的检测动作的说明图。图10是示出照明装置10的照度分布检测原理的说明图。图11是示出照明装置10的光源位置的坐标轴的说明图。图12是示出照明装置10的照度分布改善前的图像和照度直方图的说明图。图13是示出照明装置10的照度分布改善后的图像和照度直方图的说明图。另外，图1中H表示使用者。
照明装置10具备：载置在桌子D上的基座部20；用于将该基座部20固定于桌子D的固定用夹具25；臂机构30，其基端侧安装于基座部20，决定光源62的位置；以及设置在该臂机构30的前端侧的灯头60。
在基座部20内设置有后述的控制装置100。在基座部20的跟前侧设置有面部摄像机(用户摄像机)21，该面部摄像机21检测使用者H的特定部位(例如眼睛的位置)以及使用者H的上半身的姿态，输出面部图像(用户图像)。此外，在基座部20的上表面设置有模式开关22。
臂机构30具备臂部40、以及使该臂部40进行动作的臂动作部50。
臂部40具备：设置于内置在基座部20的旋转轴23的、向图中箭头α1方向转动的第一臂41；以围绕水平方向的轴转动自由的方式设置于第一臂41的前端侧的第二臂42；以围绕水平方向的轴转动自由的方式设置于第二臂42的前端侧的仰角调节部件43；以转动自由的方式设置于该仰角调节部件43的摆头部件44；以及以转动自由的方式设置于该摆头部件44的灯头安装部45。在灯头安装部45安装有灯头60。
臂动作部50具备：内置于基座部20的、使旋转轴23向图中箭头α1方向转动的第一电动机51以及第一角度传感器51a；使第一臂41向图中箭头α2方向转动的第二电动机52以及第二角度传感器52a；使第二臂42向图中箭头α3方向转动的第三电动机53以及第三角度传感器53a；使仰角调节部件43向图中箭头α4方向转动的第四电动机54以及第四角度传感器54a；使摆头部件44向图中箭头α5方向转动的第五电动机55以及第五角度传感器55a；以及使灯头安装部45向图中箭头α6方向转动的第六电动机56以及第六角度传感器56a。
臂机构30使臂动作部50进行动作，由此对后述的光源62的位置以及照射方向进行各种控制，例如能够使其移动至最佳光源位置。
灯头60具备：长方形的灯头座61；设置于该灯头座61的下表面的、用于照射桌子D上的光源62；设置于该光源62侧的、检测桌上的照度分布并输出桌上图像的桌上摄像机63、64；以及设置于灯头座61的上表面的、用于检测环境状况的照度传感器65。
控制装置100具备：对各部进行协同控制并且控制臂部30的控制部110；与该控制部110连接的图像处理部120；运算装置(运算部)130；以及在眼睛与桌子间的距离为规定距离(阈值)以下的情况下，通过声音或光向使用者H发出警告的警告部140。
图像处理部120与面部摄像机21的输出、桌上摄像机63、64的输出连接，对由面部摄像机21获得的面部图像和由桌上摄像机63、64获得的桌上图像进行处理并检测使用者H的特定部位(在这里是使用者H的眼睛)的位置数据，计算使用者H的眼睛与桌子D间的距离Q以及使用者H的姿态。
运算装置130基于使用者H的上半身的姿态，使桌子D上照度分布的直方图的方差成为最小，由此计算使使用者H的阴影为最小限度并且桌子D上的照度差为最小限度的光源62的最佳光源位置。
警告部140具有在使用者H的眼睛至桌子D的距离Q低于基准值(规定值)时通过声音或光进行警告的功能。具体而言，采用来自扬声器的警告音或光源62的闪烁等。
像这样构成的照明装置10以如下方式进行使用。照明装置10中例如备有如下四种模式。即(M1)待机模式、(M2)校准模式、(M3)光源位置控制模式、(M4)手边集中模式。这些模式通过按下模式开关22，如图7所示那样依次切换。
(M1)待机模式
待机模式是执行照明装置10的待机处理的模式。在接通电源后向待机模式转换。在停留于待机模式时，不进行臂机构30的动作和光源62的点亮。
(M2)校准模式
校准模式是用于进行面部摄像机21以及桌上摄像机63、64的调整的模式。通常，仅在首次接通电源时进行一次转换至校准模式，能够通过任意操作进入到校准模式。面部摄像机21以及桌上摄像机63、64的调整是指，进行使用者H的脸部、上半身、眼睛、手的图像学习，并且基于专用模板(pattern sheet)的像素计算向长度的转换系数。
(M3)光源位置控制模式
光源位置控制模式是根据使用者H的姿态和环境状况来控制照明装置10的光源62的位置的模式。通过使用者H对模式开关的操作，选择性地转换为光源位置控制模式。关于控制方法在后文中说明。
(M4)手边集中模式
手边集中模式是以使照明装置10的光总是照射到使用者H的手边的方式进行控制的模式。通过操作模式开关22，选择性地转换为手边集中模式。在停留于手边集中模式时，照明装置10通过桌上摄像机63、64识别使用者H的手的位置。照明装置10控制臂机构30，以使使用者H的手移动至由桌上摄像机63、64获得的图像的中央。由此，使用者H的手周围被照射。
通过设置有这四个模式，如图6所示在接通电源开始后，通过模式开关22选择动作模式(M1)～(M4)(ST10)。然后，执行所选择的动作模式(M1)～(M4)(ST11)，通过切断电源来结束。
进一步详细说明，则每次按下模式开关22时都切换动作模式(M1)～(M4)。图7示出该动作流程。即，在开始后，判断模式开关22是否被按下(ST20)。如果没有被按下，则继续待机模式(M1)(ST21)。如果已被按下，则判断是否完成了校准(ST30)，如果完成则进入ST40。
如果未完成校准，则执行校准模式(M2)(ST31)，并判断是否正常执行了校准(ST32)，如果正常完成，则进入ST40。此外，如果未完成，则返回至ST31。
ST40为光源位置控制模式(M3)。判断模式开关22是否被按下(ST41)，在被按下之前继续光源位置控制模式(M3)。被按下的情况下，则进入手边集中模式(M4)(ST50)。
接着，判断模式开关22是否被按下(ST51)，在被按下之前继续手边集中模式(M4)。被按下的情况下则结束。
下面，对光源位置控制模式进行详细说明。在转换至光源位置控制模式时，通过面部摄像机21获取使用者H的图像。照明装置10的图像处理部120具有图像识别功能，该图像识别功能是利用预先基于多个眼睛的图像求出的Haar-like特征和AdaBoost算法而制作的软件实现的。此外，还输入了大量的人的姿态、手的形状等数据，来执行图像识别。通过将所获取的图像应用于图像处理部120，求取图像上的眼睛的位置。
将眼睛的位置坐标设为Ex、Ey。此外，面部摄像机21的位置设定为能够获取的图像的最下部为与桌子D的上表面部相等的高度，因此图像的最下部能够作为桌子D的位置来采用。因此，将如上所述检测出的眼睛位置的高度直接作为眼睛至桌子D的距离来采用。由此，在满足下式时认为姿态恶化。
Ey＜Eth…(1)
其中，Eth为姿态恶化警告阈值。
在由运算装置130检测出使用者H的姿态恶化时，照明装置10通过警告部140用声音或光等对使用者H进行警告。
图8以及图9中示出在面部摄像机21识别出使用者H的眼睛的位置坐标时的Ex、Ey的关系。眼睛的位置坐标用(Ex，Ey)来表示。此外，姿态恶化警告阈值设为Eth＝300。如图8所示，在使用者H的姿态正常的情况下，通过图像处理获得的眼睛的位置坐标为(Ex，Ey)＝(310，400)。由此，眼睛与桌子间的距离为400，由于高于阈值，因而不发出警告。
另一方面，如图9所示，在使用者H的姿态恶化的情况下，通过图像处理获得的眼睛的位置坐标为(Ex，Ey)＝(90，260)时，眼睛与桌子间的距离为260，低于阈值因此发出警告。
下面，示出截止到照明装置10基于由照明传感器65观测到的当前照明状况而进行向可减小照度不均匀的光源位置移动的控制的过程。
图10示出照度分布检测原理。即，测量使用环境的照度分布，求取在使用者H的视点位置(Hi)上检测到的推定照度分布。基于推定照度分布，计算可减小照度不均匀的光源的最佳位置。
将光源62的最佳位置作为目标位置，生成臂机构30的前端的运动轨迹，并且通过轨迹追踪控制将光源位置移动至最佳位置。
照明装置10使用桌上摄像机63、64测量桌子D的平面上的照度分布Ia(i，j)。接着，基于下式求取在使用者的视点位置上的推定照度分布Ib。
Ib＝RXuIa…(2)
其中，R是基于照度分布坐标系的变换矩阵，Xu是使用者H的视点空间坐标，Ia是照度分布。使用者H的视点空间坐标Xu＝[x，y，z，θr，θp，θy]是基于面部摄像机21的获取图像通过图像处理来检测眼球位置并且基于深度数据来检测纵深方向上的位置而获取的。
利用该推定照度分布Ib，求取照度不均匀较小的光源位置。因此，使用照明装置10的照明模型Im。这是基于对当前使用者视点位置上的照度分布带来何种影响这样的观点而模型化的。将考虑了该照明模型的最终使用者所受到的照度分布设为“模型考虑照度分布”，用Ic表示。推定照度分布Ib与照明模型Im、模型考虑照度分布Ic的关系为下式。
Ic＝Ib－Im…(3)；
此外，照明模型Im(x，y，z)为下式。
Im＝SXKL+CX…(4)；
其中，S为从光源向使用者视点位置的坐标变换矩阵，X为光源位置坐标，K为模型修正系数矩阵，L为桌子上表面的照明强度分布，C为修正项。
在本方法中，认为照度不均匀较小的光源位置是指模型考虑照度分布无论在哪个位置都均匀。即，成为下述这样的光源位置：在描绘模型考虑照度分布的直方图H(n)(照度值对频度)时成为某一值取峰值的尖锐度较高的曲线概形的光源位置。为了求取该光源位置，利用梯度法进行光源位置的最佳化。此时的评价函数是关于直方图H(n)的：
[数学式1]
Figure GDA0001647340630000081
s，t；n∈Z。
其中，m是照度数据个数，ha是照度平均值，hi是照度值，Z是照度数据的集合。该评价函数意义是通过直方图H(n)的方差的最小化，实现在照度分布上具有特定亮度的空间区域的最大化。
图11是示出照明装置10的光源位置的坐标轴。在光源位置控制模式中，通过上述的最佳化的计算，能够得到照度不均匀较小的光源位置(xc，yc，zc，θrc，θpc，θyc)。为了使光源位置成为(xc，yc，zc，θrc，θpc，θyc)，生成灯头60(臂前端)的移动轨迹，并且进行其追踪控制。由此，使光源62向(xc，yc，zc，θrc，θpc，θyc)移动。由此，照明装置10基于观测到的当前照明状况而移动至最佳的光源位置，从而能够实现照度不均匀较小的桌子D上的照明环境。此外，不仅通过控制光源位置，还可以通过控制光源62本身的照度及色温来实现照度不均匀较小的照明环境。
图12以及图13是示出如上所述得到的照度分布的改善过程的图像以及对该图像进行处理而得到的照度分布的直方图的说明图。即，基于由桌上摄像机63、64得到的图像，获得改善前为图12的图表所示的照度分布的直方图。直方图的方差较大，为存在照度不均匀的状况。此时的光源位置坐标为(x，y，z，θr，θp，θy)＝(100，200，300，0，0，0)。
接着，通过计算装置130，基于上述式(5)，计算无照度不均匀的最佳的光源位置。计算的结果例如得到(xc，yc，zc，θrc，θpc，θyc)＝(82，98，312，π/6，－π/12，2π/12)。使臂机构30进行动作并移动，以使得光源62位于该位置。移动后的照度分布为图13，中央部最亮，随着往周边去而逐渐变暗的理想的照度分布。
如上所述，根据本实施方式的照明装置10，在使用者H的眼睛与桌子D间的距离为规定值以下的情况下发出警告，以确保使用者H的眼睛与桌子D间的距离不会过度靠近。此外，在桌子D上的照度分布不适当的情况下，能够移动光源62以改善照度分布，以适当的照度照射桌上。因此，能够防止使用者H的视力降低。
另外，本发明并不限于上述实施方式。关于由面部摄像机拍摄的特定部位，可以是眼睛以外的上半身的部位，例如像耳朵的位置这样能够预测眼睛位置的部位即可，并不限于眼睛。显然在不脱离本发明的主旨的范围内可以实施各种变形。

Claims (11)

1.一种照明装置，其特征在于，具备：
光源，其用于照射桌上；
臂机构，其用于使所述光源的位置移动；
用户摄像机，其检测使用者；
桌上摄像机，其用于检测所述桌上的照度分布；
图像处理部，与用户摄像机的输出、桌上摄像机的输出连接，其基于由所述用户摄像机获得的用户图像和由所述桌上摄像机获得的桌上图像，计算所述使用者的姿态；
运算部，其基于由所述图像处理部求出的所述使用者的姿态以及由所述桌上摄像机获得的所述桌上的照度分布，计算出能减少照度不均的光源位置；以及
臂控制部，其使所述臂机构进行动作，以使得所述光源移动至所述运算部计算出的光源位置。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于：
所述运算部，其计算出使照度分布的直方图的方差减少的位置作为照度不均匀减小的光源位置。
3.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，还具备：
照明状况检测单元，其用于检测所述桌上的照明状况，
所述运算部，其除了基于所述桌上的照度分布，还基于所述照明状况，计算出能减少照度不均匀的光源位置。
4.根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，还具备：
照明状况检测单元，其用于检测桌上的照明状况，
所述运算部，其除了基于所述桌上的照度分布，还基于所述照明状况，计算出能减少照度不均匀的光源位置。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的照明装置，其特征在于，还具备：
位置数据检测单元，其基于所述用户摄像机获得的用户图像来检测使用者的特定部位的位置数据，
所述运算部，其除了基于所述桌上的照度分布和所述使用者的姿态，还基于所述位置数据，计算出减小照度不均的光源位置。
6.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：还包括警告部，用于当所述位置数据中所述使用者的特定部位与桌子间的距离为规定值以下的情况下产生警告。
7.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：
所述运算部，其基于所述桌上的照度分布及所述位置数据，求取在所述使用者的视点位置上检测到的推定照度分布，基于所述推定照度分布，计算出能减小照度不均匀的光源位置。
8.根据权利要求5所述的照明装置，其特征在于：
所述位置数据，是指所述使用者的上半身的特定部位的位置数据。
9.根据权利要求7所述的照明装置，其特征在于：
所述位置数据，是指所述使用者的上半身的特定部位的位置数据。
10.根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于：
所述使用者的上半身的特定部位的位置数据，是指所述使用者的眼睛的位置数据。
11.根据权利要求9所述的照明装置，其特征在于：
所述使用者的上半身的特定部位的位置数据，是指所述使用者的眼睛的位置数据。
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Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105716033B (zh) * 2016-03-31 2019-11-12 广州市浩洋电子股份有限公司 一种多灯头舞台灯
FR3049685B1 (fr) 2016-04-04 2020-05-08 Ayrton Projecteur comprenant un support et au moins un module lumineux pour produire un faisceau lumineux et un dispositif lumineux comprenant ledit projecteur
JP6402318B2 (ja) * 2016-07-26 2018-10-10 Ｇｒｏｏｖｅ Ｘ株式会社 多関節ロボット
WO2019110012A1 (en) * 2017-12-08 2019-06-13 Shanghaitech University Face detection and recognition method using light field camera system
CN108758400B (zh) * 2018-05-25 2021-04-20 广州天键光电科技有限公司 台灯及其控制方法、控制装置
CN109237340A (zh) * 2018-08-23 2019-01-18 苏州佳世达电通有限公司 一种台灯及其操作方法
CN109737342A (zh) * 2019-01-25 2019-05-10 深圳市冠科科技有限公司 一种多角度发光的电光源装置
CN110107832B (zh) * 2019-05-09 2021-08-03 苏州佳世达电通有限公司 灯具
CN110119708A (zh) * 2019-05-10 2019-08-13 万雪莉 一种基于台灯的用户状态调整方法和装置
CN112181130A (zh) * 2019-07-03 2021-01-05 广东小天才科技有限公司 一种自动控制光源的方法和系统
CN110566851B (zh) * 2019-09-20 2021-09-14 辽宁海浪防爆电器有限责任公司 一种led智慧防爆灯
CN111928136B (zh) * 2020-07-16 2022-11-18 深圳市好时达电器有限公司 一种调节台灯及调节控制方法
CN112423442A (zh) * 2020-09-11 2021-02-26 扬州科佳建设工程有限公司 一种基于人脸识别的场景照明控制方法
CN112469178A (zh) * 2020-12-04 2021-03-09 珠海格力电器股份有限公司 台灯、台灯光源的控制方法
CN112879824B (zh) * 2021-01-22 2022-12-13 厦门市朗星科技股份有限公司 防驼背台灯
CN113251336A (zh) * 2021-05-10 2021-08-13 读书郎教育科技有限公司 一种可调整点读角度的学习台灯及其方法
US11561000B1 (en) * 2021-07-15 2023-01-24 Steelcase Inc. Lamp assembly
CN215908910U (zh) * 2021-08-09 2022-02-25 欧普照明股份有限公司 一种分离式台灯
CN113916906B (zh) * 2021-09-03 2024-01-09 江苏理工学院 视觉检测系统led光源照度优化方法及所用实验设备
US20230228390A1 (en) * 2022-01-10 2023-07-20 Pure Forms, LLC Bi-Directional Lamp
CN117432990B (zh) * 2023-12-21 2024-03-19 深圳亮仕达科技有限公司 一种可升降式三维护眼台灯

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010000317A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Atg Advanced U.S. Technology Group, Inc. Verfahren und vorrichtung zur automatischen datenerfassung
CN201672365U (zh) * 2010-05-19 2010-12-15 李思民 一种护眼台灯
CN202927603U (zh) * 2012-05-28 2013-05-08 中山生动力健身器材有限公司 台灯
CN103908065A (zh) * 2014-04-03 2014-07-09 安徽海聚信息科技有限责任公司 一种矫正坐姿的智能书桌及其矫正方法
CN104076927A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 哈尔滨理工大学 基于虚拟现实的可交互智能台灯
CN204083971U (zh) * 2014-10-31 2015-01-07 京东方科技集团股份有限公司 一种多光源作业灯
CN104812133A (zh) * 2015-04-14 2015-07-29 华南理工大学 一种多功能随动台灯

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04144002A (ja) 1990-10-04 1992-05-18 Sony Corp 照明装置
JP3569930B2 (ja) 1993-09-14 2004-09-29 松下電工株式会社 点灯制御装置
JP2005259437A (ja) * 2004-03-10 2005-09-22 Mitsubishi Electric Corp 電気スタンド
US7634114B2 (en) * 2006-09-01 2009-12-15 Sarnoff Corporation Method and apparatus for iris biometric systems for use in an entryway
JP5426226B2 (ja) 2009-04-24 2014-02-26 パナソニック株式会社 照明システム
IT1394314B1 (it) * 2009-06-16 2012-06-06 Milano Politecnico Apparato di illuminazione robotizzato e metodo di comando
JP2013125596A (ja) 2011-12-13 2013-06-24 Sharp Corp 照明装置
CN202534119U (zh) * 2012-04-11 2012-11-14 上海渐华科技发展有限公司 一种摄像头坐姿校正装置
JP5899501B2 (ja) * 2012-06-27 2016-04-06 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 照明システム
JP2014086311A (ja) 2012-10-24 2014-05-12 Panasonic Corp 照明装置
CN103335265B (zh) * 2013-01-16 2015-02-11 何立佳 一种分体式无线监测坐姿防近视台灯及其制造方法
CN103423657B (zh) * 2013-08-21 2015-12-23 步步高教育电子有限公司 一种智能灯具及其智能提醒的方法
CN103488980A (zh) * 2013-10-10 2014-01-01 广东小天才科技有限公司 一种基于摄像头的坐姿判断方法和装置
CN104202865B (zh) * 2014-07-29 2016-08-03 福建歌航电子信息科技有限公司 一种智能照明装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010000317A1 (de) * 2008-07-02 2010-01-07 Atg Advanced U.S. Technology Group, Inc. Verfahren und vorrichtung zur automatischen datenerfassung
CN201672365U (zh) * 2010-05-19 2010-12-15 李思民 一种护眼台灯
CN202927603U (zh) * 2012-05-28 2013-05-08 中山生动力健身器材有限公司 台灯
CN103908065A (zh) * 2014-04-03 2014-07-09 安徽海聚信息科技有限责任公司 一种矫正坐姿的智能书桌及其矫正方法
CN104076927A (zh) * 2014-07-15 2014-10-01 哈尔滨理工大学 基于虚拟现实的可交互智能台灯
CN204083971U (zh) * 2014-10-31 2015-01-07 京东方科技集团股份有限公司 一种多光源作业灯
CN104812133A (zh) * 2015-04-14 2015-07-29 华南理工大学 一种多功能随动台灯

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