CN107795876A - 基于传感技术的自动调节护目灯 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S6/00—Lighting devices intended to be free-standing
    • F21S6/002—Table lamps, e.g. for ambient lighting
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V23/00—Arrangement of electric circuit elements in or on lighting devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

本发明一种适用于基于传感技术的自动调节护目灯，其由LED阵列（1）、上旋转轴（2）、光敏传感器（3）、可升降支撑杆（4）、开关（5）、红外传感器（6）、下旋转轴（7）、电源接口（8）、聚合物锂电池（9）、灯光反射铝板（10）组成。其所带的调节系统，根据光敏传感器（3）和红外传感（6）进行辅助判断，并自动调节光强度、色温、光源的位置。可以减少手动调光的麻烦，又可保护使用者的视力。该护目台灯具有电路简单、节省能源、在断电时仍能连续使用超过12小时、LED灯组使用寿命长等优点，符合当前的市场需求。

Description

基于传感技术的自动调节护目灯
技术领域
本发明是涉及一种自动调节护目灯，具体地说是涉及一种基于光敏传感技术、PWM调光驱动电源方案和红外感应技术的自动调节光强度、色温、光源位置的自动调节护目灯。
背景技术
当代社会有越来越多的人近视，其中原因有学习任务的繁重，也有电子产品越来越多，人们使用的频率越来越高的原因。因此防止近视保护眼睛的产品也越来越多，而护目灯无疑是一种被人们广泛设计的设备。而随着技术的不断进步和发展，光敏传感器、LED、PWM调光驱动电源、红外传感器、POM材料已经成为日常生活中常见的物品。
所谓的PWM调光驱动电源方案，在电源后端电路中增设了色温调节电路，该色温调节电路采用PWM开关调光的方式调节冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例，实现色温调节。采用PWM1信号控制电源的调光端子，通过调节PWM1的占空比来调节LED的输出电流Io进而实现LED灯具调光。为了实现色温调节，将导通压降比较接近的一路冷白LED阵列和一路暖白LED阵列并联接于电源输出端，采用功率开关管MOS1和MOS2分别控制冷白LED阵列的通断和暖白LED阵列的通断。PWM2信号连接MOS1的栅极，实现对冷白LED阵列导通时间的控制，PWM2经反相器后得到反相的信号PWM3连接MOS2栅极，控制暖白LED阵列的导通时间。PWM2为高电平时，PWM3为低电平，故冷白LED阵列导通，暖白LED阵列断开，反之亦然。调节PWM2的占空比来调节单位时间内冷白LED阵列和暖白LED阵列的导通时间比例，利用人眼存在暂留时间，实现了色温的变化效果。它的显著特点是：在不调节亮度时仅调节色温，亮度变化有限。本发明运用该技术与其他传感器的结合，发明了一种自动调节护目灯。
发明内容
本发明目的是克服了现有技术中的不足，提供了一种根据灯具周围环境光线强度、使用者所处位置，而自动调节所使用LED灯光色温、强度及位置的护目照明设备。所有的调节过程均自动完成，更加人性化；其外壳及转轴等部位使用了POM塑料，抗打击性强；所使用的LED灯组设计时参照照明光学的设计原理以及LED照明光学系统设计，能够更加有效的保护使用者的眼睛。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现：
本产品由一个灯具壳体结构、LED阵列（1）、上旋转轴（2）、光敏传感器（3）、可升降支撑杆（4）、开关（5）、红外传感器（6）、下旋转轴（7）、电源接口（8）、聚合物锂电池（9）、灯光反射铝板（10）组成。
所述的灯具壳体由POM塑料制成，包括两个旋转轴和一个能够自动升降支撑杆。通过旋转轴可以调节灯具照射的角度，通过支撑杆可以调节LED灯的高度。
所述LED灯阵列（1）包括冷白LED阵列和暖白LED阵列，通过PWM波调节两种LED阵列导通的时间比例，使得整体的色温和强度达到环境的使用要求。
所述光敏传感器（3）通过采集周围环境光的亮度，将其反馈到灯具控制板中，控制板根据当前环境光的亮度，调节LED阵列，使灯光达到环境使用要求。
所述红外传感器（6）通过感应使用者所在的位置，将其反馈到控制板中，控制板根据使用者当前的位置调节LED灯的高度和照射的角度。
所述锂聚合物电池（9）为灯具提供电源，在灯具直接接通电源时，锂聚合物电池处于充电状态不为灯具供电，并当电池充满电后自动断电；当灯具未直接接通电源，锂聚合物电池为灯具提供电源。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：解决普通灯具色温单一，使用时间长久之后容易使人眼部疲劳的问题；能够同时自动根据天气情况，判断自然光的强弱来调节LED灯的光强度，减少能源消耗；可以通过红外装置自动判断使用者所处位置，调节LED光源位置来使使用者得到充分的照明。
附图说明
图1是本发明基于传感技术的自动调节护目灯的结构示意图
图2是本发明基于传感技术的自动调节护目灯的操作流程图
图3是本发明基于传感技术的自动调节护目灯的PWM调光驱动电源方案电路图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1所示本发明由10个部分组成：LED阵列（1）、上旋转轴（2）、光敏传感器（3）、可升降支撑杆（4）、开关（5）、红外传感器（6）、下旋转轴（7）、电源接口（8）、聚合物锂电池（9）、灯光反射铝板（10）。
具体实施方式如下：如图2是本发明的工作流程图，其中步骤1和步骤2在灯具出厂前已经完成，当连接好电源线后，按下开关（5），LED灯组接电开启，先显示自然光亮度，同时锂电池（9）检测是否已充满电。光敏传感装置（3）接收光信号，对比光强度信号库，识别出灯具周围环境的光强，如图3自动根据PWM调光驱动电源方案调节光强度及光的色温；红外装置（6）感知使用者所处位置，通过升降支架（）及旋转连接处来调节LED灯头的位置，使使用者得到所需的照明。
本发明中涉及的未说明部份与现有技术相同或采用现有技术加以实现。

Claims (4)

1.一种基于传感技术的自动调节护目灯，包括：LED阵列（1）、上旋转轴（2）、光敏传感器（3）、可升降支撑杆（4）、开关（5）、红外传感器（6）、下旋转轴（7）、电源接口（8）、聚合物锂电池（9）、灯光反射铝板（10）, 其特征是：所述的PWM调光驱动电源装置能够根据周围环境光的强度，自动调节台灯光的强度和色温；所述锂电池备用电源自动充放电；所述的可升降支架及其可旋转连接头通过接收信号自动调整LED灯组方向。
2.根据权利要求1所述基于传感技术的自动调节护目灯，其特征是：所述可升降支架及其可旋转连接头均由POM塑料制成，由单片机机控制调整LED灯组位置。
3.根据权利要求1所述基于传感技术的自动调节护目灯，其特征是：所述感光电路与红外装置同时启动，分别连接PWM调光驱动电源装置调节光的强度和色温并判断光源的位置。
4.根据权利要求1所述基于传感技术的自动调节护目灯，其特征是：所述LED灯组的设计完全符合照明光学的设计原理以及LED照明光学系统原理，可调节色温范围为4000K-7000K，初始光为暖白光，色温5000K，无频闪。
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