CN110440172A - 一种具有无线充电功能的学生用台灯 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有无线充电功能的学生用台灯，包括依次连接的底座、灯杆和LED光源；所述底座设置有承载待充电设备的面板，所述面板底部设置有充电发射线圈；所述灯杆自下而上依次设置有显示屏和测距传感器，所述测距传感器用于测量人员与台灯的距离；所述LED光源设置有照度传感器、控制模块和人体红外传感器；所述照度模块用于获取环境照度值，所述控制模块用于根据所述环境照度值控制所述LED光源的照度，所述人体红外传感器用于感应台灯周侧用户情况。本具有无线充电功能的学生用台灯，能够对无线设备进行充电。

Description

一种具有无线充电功能的学生用台灯
技术领域
本发明涉及台灯技术领域，尤其涉及一种具有无线充电功能的学生用台灯。
背景技术
无线充电技术(英文：Wireless charging technology；Wireless chargetechnology)源于无线电能传输技术，可分为小功率无线充电和大功率无线充电两种方式。
小功率无线充电常采用电磁感应式，如对手机充电的Qi方式，但中兴的电动汽车无线充电方式采用感应式。大功率无线充电常采用谐振式(大部分电动汽车充电采用此方式)由供电设备(充电器)将能量传送至用电的装置，该装置使用接收到的能量对电池充电，并同时供其本身运作之用。
由于充电器与用电装置之间以磁场传送能量，两者之间不用电线连接，因此充电器及用电的装置都可以做到无导电接点外露。
随着无线充电的普及，无线充电手机等装置越来越多，因此对现有的台灯提出了更多的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题是提供一种具有无线充电功能的学生用台灯，能够对无线设备进行充电。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种具有无线充电功能的学生用台灯，包括依次连接的底座、灯杆和LED光源；
所述底座设置有承载待充电设备的面板，所述面板底部设置有充电发射线圈；
所述灯杆自下而上依次设置有显示屏和测距传感器，所述测距传感器用于测量人员与台灯的距离；
所述LED光源设置有照度传感器、控制模块和人体红外传感器；所述照度模块用于获取环境照度值，所述控制模块用于根据所述环境照度值控制所述LED光源的照度，所述人体红外传感器用于感应台灯周侧用户情况。
优选的，所述测距传感器用于测量人员与台灯的初始值，并实时测量人员与台灯的距离，如果检测人员与台灯的距离与初始值之差小于预设值，判断人员坐姿错误。
优选的，所述显示屏用于显示时间数据和充电数据。
优选的，所述底座设置有USB接口和存储卡；
所述存储卡通过USB接口与外部进行数据交互。
优选的，所述控制器模块过改变高色温亮度PWM信号和低色温亮度PWM信号的占空比之和，控制高色温LED恒流驱动电源和低色温LED恒流驱动电源的输出电流之和，进而调节冷暖双色LED照明光源的照度。
优选的，所述LED光源为冷暖双色LED光源。
本发明提出的具有无线充电功能的学生用台灯，通过在台灯底座设置承载待充电设备的面板，所述面板底部设置有充电发射线圈，从而可以对放置在面板的设备进行充电。
附图说明
图1为本发明实施例提出的具有无线充电功能的学生用台灯的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提出了一种具有无线充电功能的学生用台灯，包括依次连接的底座1、灯杆2和LED光源3；
所述底座1设置有承载待充电设备的面板11，所述面板底部设置有充电发射线圈12；
所述灯杆2自下而上依次设置有显示屏21和测距传感器22，所述测距传感器22用于测量人员与台灯的距离；
所述LED光源3设置有照度传感器31、控制模块和人体红外传感器32；所述照度模块31用于获取环境照度值，所述控制模块用于根据所述环境照度值控制所述LED光源的照度，所述人体红外传感器32用于感应台灯周侧用户情况。
可见，本发明实施例提出的具有无线充电功能的学生用台灯，通过在台灯底座设置承载待充电设备的面板，所述面板底部设置有充电发射线圈，从而可以对放置在面板的设备进行充电。
在本发明的一个优选实施例中，所述测距传感器用于测量人员与台灯的初始值，并实时测量人员与台灯的距离，如果检测人员与台灯的距离与初始值之差小于预设值，判断人员坐姿错误。
在学习过程中，有很多孩子没有正确的坐姿意识，喜欢趴在桌子上看书，而没有良好的书写姿势容易导致眼睛近视以及脊柱发育弯曲。为了保证视力的健康和身体的正常发育，此次设计坐姿矫正模块实时检测并提醒使用者在阅读学习中保持正确的坐势。影响学生视力主要的错误坐姿就是头部距离桌面太近，所以台灯通过测距传感模块检测台灯与使用者的距离，从而判断使用者是否处于合理的姿势。坐姿矫正算法设计的原理如下：使用者在正确的坐姿状态时，测距传感模块检测台灯与使用者胸部的距离并设为初始值，如果使用者头部距离桌面太近，则检测到的距离会变小。
举例来说，首先通过测距传感器完成数据的采集，将实际采集到的距离值与初始值作比较，如果当前检测的距离小于设定的初始值20cm以上并且超过20s，说明使用者坐姿不正确并且时间太长，此时可以判断人员坐姿错误，并进行告警灯操作。
在本发明的一个优选实施例中，所述显示屏用于显示时间数据和充电数据。
本实施例中，显示屏可以用来显示时间、天气等数据，同时，当有设备置于面板上时，可以显示设备的型号、充电时间、电量等信息。
在本发明的一个优选实施例中所述底座设置有USB接口和存储卡；
所述存储卡通过USB接口与外部进行数据交互。
USB设备主要具有以下优点：
1.可以热插拔。就是用户在使用外接设备时，不需要关机再开机等动作，而是在电脑工作时，直接将USB插上使用。
2.携带方便。USB设备大多以“小、轻、薄”见长，对用户来说，随身携带大量数据时，很方便。当然USB硬盘是首要之选了。
3.标准统一。大家常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了USB之后，这些应用外设统统可以用同样的标准与个人电脑连接，这时就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。
4.可以连接多个设备。USB在个人电脑上往往具有多个接口，可以同时连接几个设备，如果接上一个有四个端口的USB HUB时，就可以再连上；四个USB设备，以此类推，尽可以连下去，将你家的设备都同时连在一台个人电脑上而不会有任何问题。
通过设置USB接口，可以在充电的同时，与设备进行数据交互，同时可以通过显示屏进行数据的显示和编辑。
在本发明的一个优选实施例中，所述控制器模块过改变高色温亮度PWM信号和低色温亮度PWM信号的占空比之和，控制高色温LED恒流驱动电源和低色温LED恒流驱动电源的输出电流之和，进而调节冷暖双色LED照明光源的照度。
常用的LED调光方式有两种：模拟调光方式和PWM调光方式。
模拟调光：即线性调光，LED光源的亮度与LED驱动电流呈线性正比关系，通过改变LED驱动电流来调节LED光源的亮度。可以在LED上串联一个采样电阻，通过调节采样电阻的阻值来改变LED驱动电流，进而实现模拟调光；也可以通过专用的模拟调光芯片来改变LED驱动电流，进而实现模拟调光。模拟调光的优点是线性度高；LED光源不存在频闪现象，原因是LED驱动电流是连续变化的；不会引入额外的电磁干扰(EMI)和噪声。模拟调光的缺点是调光范围较窄，原因是LED驱动电流的调节范围局限在最大电流值的10％至该最大电流值之间(1:10)。另外，由于LED光源光谱与LED驱动电流有关，因此连续变化的LED驱动电流会影响LED光源的显色指数和色温，造成色偏现象。
PWM调光：脉冲宽度调制(PWM)调光是通过改变LED驱动电流的通断时间(即改变LED光源的平均电流)来调节LED光源的亮度，由于人眼具有视觉惰性，则PWM调光需要以某种快至足以掩盖视觉闪烁的速率在零电流和最大LED驱动电流之间进行开关切换。通过改变PWM的占空比，进而改变LED光源的平均电流，最后改变LED光源的功率(亮暗)。PWM调光的优点是LED的驱动电流要么处于最大值，要么为零，LED始终工作在恒流条件下，调光范围大；PWM调光方式能够避免在电流变化时出现LED色偏现象，显色性较好。
本实施例中，可以通过控制器输出的PWM信号来控制LED恒流驱动电源，进而控制冷暖双色LED光源，实现冷暖双色LED光源的亮度。
在本发明的一个优选实施例中，所述LED光源为冷暖双色LED光源。
本实施例中，暖双色LED光源可以32颗5300K冷白光LED芯片和32颗3200K暖白光LED芯片组成。
本发明提出的具有无线充电功能的学生用台灯，通过在台灯底座设置承载待充电设备的面板，所述面板底部设置有充电发射线圈，从而可以对放置在面板的设备进行充电。
最后需要说明的是：以上所述仅为本发明的较佳实施例，仅用于说明本发明的技术方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种具有无线充电功能的学生用台灯，其特征在于，包括依次连接的底座、灯杆和LED光源；
所述底座设置有承载待充电设备的面板，所述面板底部设置有充电发射线圈；
所述灯杆自下而上依次设置有显示屏和测距传感器，所述测距传感器用于测量人员与台灯的距离；
所述LED光源设置有照度传感器、控制模块和人体红外传感器；所述照度模块用于获取环境照度值，所述控制模块用于根据所述环境照度值控制所述LED光源的照度，所述人体红外传感器用于感应台灯周侧用户情况。
2.如权利要求1所述的具有无线充电功能的学生用台灯，其特征在于，所述测距传感器用于测量人员与台灯的初始值，并实时测量人员与台灯的距离，如果检测人员与台灯的距离与初始值之差小于预设值，判断人员坐姿错误。
3.如权利要求1所述的具有无线充电功能的学生用台灯，其特征在于，所述显示屏用于显示时间数据和充电数据。
4.如权利要求1所述的具有无线充电功能的学生用台灯，其特征在于，所述底座设置有USB接口和存储卡；
所述存储卡通过USB接口与外部进行数据交互。
5.如权利要求1所述的具有无线充电功能的学生用台灯，其特征在于，所述控制器模块过改变高色温亮度PWM信号和低色温亮度PWM信号的占空比之和，控制高色温LED恒流驱动电源和低色温LED恒流驱动电源的输出电流之和，进而调节冷暖双色LED照明光源的照度。
6.如权利要求1-5任一项所述的具有无线充电功能的学生用台灯，其特征在于，所述LED光源为冷暖双色LED光源。
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