CN108204565A - 一种智能升降台灯 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能升降台灯，包括台灯座、灯罩以及两端分别与台灯座和灯罩连接的中空结构的灯柱，还包括蓄电池、CCD相机、红外发光二极管、定时器和单片机；所述台灯座内设有气腔，气腔连接有电动气泵，气腔的顶端出气口连接在灯柱的底端内，灯柱内设有与灯柱内壁呈密封滑动配合的升降杆；升降杆上端与灯罩相连。本发明CCD照相机将使用者眼部图像进行采集，单片机根据使用者的视线角度控制电动气泵调节灯柱的高度，不定时的根据使用者的视线高度调节灯柱的高度，避免了使用者在强光或弱光下使用眼睛造成的视力下降。本发明无需手动调节高度，智能便捷。

Description

一种智能升降台灯

技术领域

本发明属于计算机智能硬件技术领域，具体涉及一种智能升降台灯。

背景技术

人眼是感受光的感受器官，众所周知，长期在光线不足的环境下过度使用眼睛是造成眼睛近视的主要原因。但是，经过长期的科学研究和观察人们又发现，长期在强光下过度使用眼睛同样会造成视力下降，因为照射到人眼的强光会刺激人眼视网膜的感光细胞，引起虹膜内的平滑肌处于长久的疲劳收缩状态，使瞳孔缩小，限制了进入眼球的光线数量，如长期保持这种状态，易造成眼睛的调节功能失常，进而使其成为近视眼，特别是处在生长发育时期的青少年。

人体眼睛与书本的距离为30cm左右时，最适合阅读，在使用台灯阅读时，由于台灯亮度的影响，眼睛与书本的距离很难保持在30cm左右，由于亮度方面的局限使得人们不得不通过调整身体的姿态来达到清晰看书的目的，而且人们在长时间看书后会不自觉的调整身体姿态， 台灯的高度影响台灯光照亮度，人体眼睛与书本的距离发生变化时，台灯的亮度不能很好适应这个距离，不能够提供适应这个距离的亮度，进而影响视力。

发明内容

为了解决现有技术中存在的台灯的高度不能适应变化的视线高度问题，本发明提供了一种智能升降台灯。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现。

一种智能升降台灯，包括台灯座、灯罩以及两端分别与台灯座和灯罩连接的中空结构的灯柱，还包括蓄电池、CCD相机、红外发光二极管、定时器和单片机；CCD相机和红外发光二极管设置在灯罩的正面；定时器和单片机设置在台灯座上；CCD相机与单片机交互式连接，红外发光二极管的输入端与单片机的输出端相连，定时器的输出端与单片机的输入端相连；蓄电池通过导线与单片机连接；

所述台灯座内设有气腔，气腔连接有电动气泵，气腔的顶端出气口连接在灯柱的底端内，灯柱的底端与台灯座之间呈密封配合，灯柱内设有与灯柱内壁呈密封滑动配合的升降杆；升降杆上端与灯罩相连；所述电动气泵的输入端与所述单片机的输出端相连；蓄电池通过导线与电动气泵连接。

进一步的，所述气腔还连接有放气口，放气口上设有截止阀和消声器。

进一步的，所述灯柱与升降杆之间装有O型密封圈。

本发明的有益效果：

本发明CCD照相机将使用者眼部图像进行采集，单片机根据使用者的视线角度控制电动气泵调节灯柱的高度，从而能够使灯罩的高度适应使用者的视线和书本的距离，通过灯罩的高度调整，从而使灯罩内的光源高度发生变化，进而达到调整台灯亮度的效果。本发明不定时的根据使用者的视线高度调节灯柱的高度，避免了使用者在强光或弱光下使用眼睛造成的视力下降。本发明无需手动调节高度，智能便捷。

以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明结构示意图。

图2是本发明台灯座部分剖视图。

图3是本发明电路结构框图。

图中：1、台灯座；2、灯罩；3、升降灯柱；4、蓄电池；5、CCD相机；6、红外发光二极管；7、定时器；8、单片机；9、气腔；10、电动气泵；11、升降杆；12、放气口；13、截止阀；14、消声器；15、O型密封圈。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

如图1-图3所示的一种智能升降台灯，包括台灯座1、灯罩2以及两端分别与台灯座1和灯罩2连接的中空结构的灯柱3，还包括蓄电池4、CCD相机5、红外发光二极管6、定时器7和单片机8；CCD相机5和红外发光二极管6设置在灯罩2的正面；定时器7和单片机8设置在台灯座1上；CCD相机5与单片机8交互式连接，红外发光二极管6的输入端与单片机8的输出端相连，定时器7的输出端与单片机8的输入端相连；蓄电池4通过导线与单片机8连接。基于视线的角度可以对人眼的视线进行检测，当用一红外辅助光源照射到人的脸部时，在眼睛的角膜表面形成反射像，此反射像被称为普尔钦斑点。在假定试验者头不动的情况下，由于红外发光二极管的位置是固定不变的，而眼球是一个近似的球体，当眼球转动时，可以认为普尔钦斑点的绝对位置是不变的，而虹膜和瞳孔的位置要发生相应的变化，这样可以通过红外辅助光源在虹膜形成的普尔钦斑点与瞳孔的相对位置关系来判断视线方向。由于瞳孔的灰度值最小，而普尔钦斑点的灰度值最大，所以在对眼部图像进行阈值处理后，很容易找到瞳孔与普尔钦斑的相对位置关系，从而断定视线方向。

台灯座内设有气腔9，气腔9连接有电动气泵10，气腔9的顶端出气口连接在灯柱3的底端内，灯柱3的底端与台灯座1之间呈密封配合，灯柱3内设有与灯柱3内壁呈密封滑动配合的升降杆11；升降杆11上端与灯罩2相连；所述电动气泵10的输入端与所述单片机8的输出端相连；蓄电池4通过导线与电动气泵10连接。灯柱3与升降杆11之间装有O型密封圈15。当单片机8向电动气泵10发出执行指令时，电动气泵10开始工作，电动气泵10产生高压气体，积聚在台灯座1上的气腔9中，随着气腔9内的气压不断增大，升降杆11被顶起，以达到调整灯罩2高度的效果，从而达到调整灯罩2内的光源与书本和眼睛的距离，增强或者减弱光源亮度的目的。当单片机8向电动气泵10发出执行指令时，电动气泵10开始工作，电动气泵10将气腔9中的气体抽出，随着气腔9内的气压不断减小，升降杆11依靠自身重力下降，以达到调整灯罩2高度的效果，从而达到调整灯罩2内的光源与书本和眼睛的距离，增强或者减弱光源亮度的目的。

气腔9还连接有放气口12，放气口12上设有截止阀13和消声器14。如电动气泵10无法正常工作时，可以通过手动拧松截止阀13，将气腔9中的气体逐渐放出，升降杆11会依靠自身重力下降。消声器14降低放气噪音。

由于本发明的电路简单，现有技术已十分常见，故这里不多陈述。

本发明的工作原理如下：接通台灯电源，打开台灯开关，单片机8进入工作状态，其他装置通电后也进入工作状态。定时器7每隔一段时间将时间信号传输至单片机8，单片机8向红外线发光二极管6发出指令，红外线发光二极管6向使用者的眼睛发射红外线，其次，单片机8向CCD相机5发送执行指令，CCD相机5接收到指令后采集使用者眼部的图像并将图像传输至单片机8，单片机8对图像进行处理判断，当判断使用者的视线比预设的视线高度高或者低时，单片机8向电动气泵10发出执行指令，然后电动气泵10开始工作，通过灯柱3带动灯罩2升降，从而台灯降低或者升高，使灯罩2内的光源与书本的距离发生变化，达到调整台灯照射在书本上的光的亮度，与使用者的视线高度与书本的距离相适应，，符合使用者的身体姿势。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种智能升降台灯，包括台灯座（1）、灯罩（2）以及两端分别与台灯座（1）和灯罩（2）连接的中空结构的灯柱（3），其特征在于：还包括蓄电池（4）、CCD相机（5）、红外发光二极管（6）、定时器（7）和单片机（8）；CCD相机（5）和红外发光二极管（6）设置在灯罩（2）的正面；定时器（7）和单片机（8）设置在台灯座（1）上；CCD相机（5）与单片机（8）交互式连接，红外发光二极管（6）的输入端与单片机（8）的输出端相连，定时器（7）的输出端与单片机（8）的输入端相连；蓄电池（4）通过导线与单片机（8）连接；

所述台灯座内设有气腔（9），气腔（9）连接有电动气泵（10），气腔（9）的顶端出气口连接在灯柱（3）的底端内，灯柱（3）的底端与台灯座（1）之间呈密封配合，灯柱（3）内设有与灯柱（3）内壁呈密封滑动配合的升降杆（11）；升降杆（11）上端与灯罩（2）相连；所述电动气泵（10）的输入端与所述单片机（8）的输出端相连；蓄电池（4）通过导线与电动气泵（10）连接。

2.根据权利要求 1所述的一种智能升降台灯，其特征在于：所述气腔（9）还连接有放气口（12），放气口（12）上设有截止阀（13）和消声器（14）。

3.根据权利要求1或2所述的一种智能升降台灯，其特征在于：所述灯柱（3）与升降杆（11）之间装有O型密封圈（15）。