CN117231957A - 一种可折叠台灯及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可折叠台灯及其控制方法,所述可折叠台灯包括底座、灯头、控制器、分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头固定连接的转轴,灯头通过转轴与底座可转动地连接,并能够相对于底座旋转而收纳于底座的槽内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度。在灯头相对于底座转动,从收纳状态变成展开状态时,根据环境光照强度来识别当前是否符合自动亮灯条件,只有在符合自动亮灯条件情况下,才触发自动亮灯,能够实现减少对电能的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及可折叠台灯技术领域,特别涉及一种可折叠台灯及其控制方法。
背景技术
可折叠台灯具有便于收纳的效果,并且可以通过转动灯体与灯座之间的角度来调整照明角度。如专利文献1披露的一种可折叠多功能台灯,其具有台灯底座;与所述台灯底座相连接、能够相对所述台灯底座转动折叠的台灯支撑座;以及与所述台灯支撑座相连接、能够相对所述台灯支撑座相对转动的台灯发光装置;当打开台灯时,可以通过调整台灯发光装置和台灯支撑座之间的角度,来调整光照角度;当关闭台灯后,可以通过将台灯底座、台灯支撑座和台灯发光装置相互折叠,减小台灯体积。
在实际使用过程中,台灯还面临着在晚上需要开灯时,由于环境黑暗不方便找到台灯开关的问题。基于此,专利文献2披露了一种多功能台灯,其也具有可折叠功能,其当灯体由远离支杆一端的方向转动时,此时感应开关打开,灯体线路导通,灯体被点亮;当灯体沿原路返回被折叠时,此时感应开关关闭,灯体线路断开,灯体熄灭,通过这样设置,只需旋转灯体即可实现对灯体的控制,避免了开灯不便的现象发生。
可以将专利文献2的方案应用于可折叠台灯中,解决环境黑暗不方便找到台灯开关的问题,但是专利文献2中的方案仍然面临以下不足:
1.现有技术中,只要将灯体转动就会触发亮灯,如果在白天不小心将灯体转动也会触发亮灯,导致浪费电。
2.现有技术中,亮灯时,都是直接将灯头发光强度瞬间从熄灭状态跳变为最大值或者预先设定的某个值(例如1、2、3级发光强度),这种环境光照强度的跳变会引起人眼不适。
专利文献1:专利名称,一种可折叠多功能台灯,授权公告号,CN207455422U,首次公开日,2018-06-05。
专利文献2:专利名称,多功能台灯,授权公告号,CN208487545U,首次公开日,2019-02-12。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可折叠台灯及其控制方法,能够在灯头相对于底座转动,从收纳状态变成展开状态时,根据环境光照强度来识别当前是否符合自动亮灯条件,只有在符合自动亮灯条件情况下,才触发自动亮灯,能够实现减少对电能的损耗。
为了实现上述发明目的,提供如下技术方案:
第一方面,提供一种可折叠台灯的控制方法,所述可折叠台灯包括底座、灯头、控制器、分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头固定连接的转轴,灯头通过转轴与底座可转动地连接,并能够相对于底座旋转而收纳于底座的槽内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度;
所述控制方法包括:
控制器检测到满足自动亮灯条件时,控制灯头点亮;
所述满足自动亮灯条件包括:角度传感器检测到的灯体绕转轴轴向转动的角度大于亮灯角度阈值、并且环境光传感器检测到台灯所处环境的光照强度小于亮灯照度阈值。
作为进一步的改进,所述亮灯照度阈值为灯头处于额定最大光通量时,灯头发光面正前方第一距离处的光照强度,所述第一距离等于灯座的高度。
作为进一步的改进,所述控制器检测到满足自动亮灯条件时,控制灯头点亮,具体包括:
控制器检测到满足自动亮灯条件时,按照预设频率更新目标光通量增长量并基于所述更新后的目标光通量增长量持续增加灯头的光通量,直到灯头达到额定最大光通量,以实现对灯头的点亮。
作为进一步的改进,按照预设频率更新目标光通量增长量,具体包括:
按照预设频率获取灯体绕转轴轴向转动的角度;
在检测到灯体绕转轴轴向转动的角度发生变动时,从预设的映射表中获取与当前灯体绕转轴轴向转动的角度匹配的最大允许单位时间光通量增长量,并将目标光通量增长量更新为与当前灯体绕转轴轴向转动的角度匹配的最大允许单位时间光通量增长量。
作为进一步的改进,通过以下步骤建立所述映射表:
控制器获取展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量;所述展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量是预先通过实验测定得到的;
控制器获取各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率;
控制器根据展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量与各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率的比值,确定各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量,以建立所述映射表。
作为进一步的改进,通过以下步骤得到各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率:
以距离灯头第二距离位置处为测试位置;
在灯头处于完全展开状态下,将灯头的光通量设置为第一光通量,记录测试位置处的光照强度,得到展开状态下的第一光通量的光照强度;
在灯头处于不同角度状态下,将灯头的光通量设置为第一光通量,记录测试位置处的光照强度,得到各角度状态下的第一光通量的光照强度;
将各角度状态下的第一光通量的光照强度分别与展开状态下的第一光通量的光照强度进行比值计算,分别得到各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率。
作为进一步的改进,可折叠台灯还包括距离传感器;所述方法还包括:
控制器检测到满足自动亮灯条件时,通过距离传感器获取第三距离;第三距离为根据距离传感器检测到的人体与灯头的距离;
控制器计算第三距离的平方和第二距离的平方的比值作为光通量换算比;
控制器将各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量分别乘以光通量换算比,得到新的各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量,基于新的各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量控制灯头点亮。
作为进一步的改进,通过以下公式实现所述基于所述更新后的目标光通量增长量持续增加灯头的光通量:
Sn=S(n-1)+T·An,n为正整数
其中,T为一个周期的时间长度,等于预设频率的倒数,An为从检测到满足自动亮灯条件时开始,经过n个周期时的目标光通量增长量,单位是流明每秒,Sn为从检测到满足自动亮灯条件时开始,经过n个周期时灯头的光通量,单位是流明。
第二方面提供一种可折叠台灯,所述可折叠台灯包括底座、灯头、控制器分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头固定连接的转轴,灯头通过转轴与底座可转动地连接,并能够相对于底座旋转而收纳于底座的槽内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度;所述控制器用于执行上述的可折叠台灯的控制方法。
作为进一步的改进,一种可折叠台灯,底座表面涂覆吸光材料。
有益效果:
相较于现有技术,本发明提供的一种可折叠台灯及其控制方法,能够在灯头相对于底座转动,从收纳状态变成展开状态时,根据环境光照强度来识别当前是否符合自动亮灯条件,只有在符合自动亮灯条件情况下,才触发自动亮灯,能够实现减少对电能的损耗。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种可折叠台灯的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一种可折叠台灯的控制方法的流程示意图;
图3为本发明实施例提供的一种可折叠台灯的控制方法的流程示意图;
图4为本发明实施例提供的一种可折叠台灯的控制方法的流程示意图;
图5为本发明实施例提供的一种可折叠台灯的控制方法的流程示意图;
本发明目的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例,本发明之较佳实施例在附图中示出,附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述,使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案,但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
参照图1,本发明提供的可折叠台灯包括底座10、灯头20、控制器、分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头20固定连接的转轴30,灯头20通过转轴30与底座10可转动地连接,并能够相对于底座10旋转而收纳于底座10的槽11内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴30轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度。用于检测所述灯体绕转轴30轴向转动角度的角度传感器及其与转周到装配关系属于现有技术,此处不再赘述。环境光传感器输出台灯所处环境的光照强度,单位用勒克斯(lux)来表示,lux是反映光照强度的一种单位,其物理意义是照射到单位面积上的光通量,照度的单位是每平方米的流明(Lm)数,也叫做勒克斯(Lux),1Lux=1Lm/㎡。Lm是光通量的单位,其定义是纯铂在熔化温度(约1770℃)时,其1/60平方米的表面面积于1球面度的立体角内所辐射的光量。本领域技术人员可以理解流明和勒克斯之间的换算关系,本领域技术人员熟知的是,一只100W的白炽灯,其发出的总光通量约为1200Lm,若假定该光通量均匀地分布在一半球面上,则距该光源1m和5m处的光照度值可分别按下列步骤求得:半径为1m的半球面积为2πR1·R1=6.28 ㎡,距光源1m处的光照度值为:1200Lm/6.28 ㎡=191Lux。同理,半径为5m的半球面积为:2πR5·R5=157㎡,距光源5m处的光照度值为:1200Lm/157 ㎡=7.64Lux,其中,R1为半径为1m的半球的半径,R5为半径为5m的半球的半径。
根据以上例子,可知,如果光源一定的情况下,发出的光通量A越大,在距离光源相同距离处的光照度值B(即通过环境光传感器检测到的光照强调)也越大,显然A与B成正比关系。
而当在黑暗环境中如果光照亮度突变,会导致用户的眼镜受到刺激,其原因如下:
瞳孔可以调节进入眼内的光量,强光下瞳孔缩小,减少进入眼内的光量,保护视网膜不受过强光的刺激;弱光下瞳孔扩大,增加进入眼内的光量,使视网膜能够得到足够的刺激。强光下瞳孔缩小,弱光下瞳孔放大。假设用户平时在办公室阅读环境光照亮度为500lux的情况下,其瞳孔打开程度为3毫米,更小尺寸的瞳孔可以控制进入眼镜的光线亮。而在黄昏室内环境(黑暗环境)中光照亮度一般为10lux的情况下,其瞳孔打开程度为4毫米。很显然,在黑暗环境中人眼瞳孔会相较于比较亮的环境被调节的更大,而如果在黑暗环境中如果光照亮度突变到(例如0.1秒内)500lux的程度,虽然500lux的环境在其瞳孔打开程度为3毫米时并不会引起用户不适,但是光照亮度为500lux的环境中的光线射入用户打开程度为4毫米的瞳孔,会导致大量光线在人眼,也就是人眼的瞳孔没来得及调节,而环境的光照强度就提升到了人眼当前难以接受的程度,从而人感觉到不适。
可知,解决上述在黑暗环境中如果光照亮度突变,会导致用户的眼镜受到刺激的关键在于,控制环境光照强度在单位时间内的增量,使得环境光照强度在单位时间内的增量不要太大,让人眼能够来得及调节瞳孔大小。容易想到的方案是,在黑暗环境中亮灯时,控制台灯的亮度缓慢提升,而台灯发出的光线会提升环境光照强度,由于台灯的亮度是缓慢提升的,从而保证环境光照强度在单位时间内的增量不太大,让人眼能够来得及调节瞳孔大小,因此消除人眼不适。
基于背景技术中存在的技术问题,本发明基于上述可折叠台灯,还提供了基于可折叠台灯的控制方法,该方法相较于上述方案带来了多个方面的改进。
具体的,在一个实施例中,控制方法包括:
步骤S101,控制器检测到满足自动亮灯条件时,控制灯头20点亮。
所述满足自动亮灯条件包括:角度传感器检测到的灯体绕转轴30轴向转动的角度大于亮灯角度阈值、并且环境光传感器检测到台灯所处环境的光照强度小于亮灯照度阈值。
其中,底座10上可以设置球头,转轴30的两端可以与球头铰接,从而能使实现在任意角度停止转动并保持灯头20的位置。亮灯角度阈值可以由开发人员提前设置好,例如可以是5°或者其他角度,也可以提供给用户自主设置亮灯角度阈值的功能。亮灯照度阈值可以由开发人员提前设置好,例如可以是10lux或者其他值,也可以提供给用户自主设置亮灯照度阈值的功能。
可以理解的是,相较于现有技术中,只要将灯体转动就会触发亮灯,如果在白天不小心将灯体转动也会触发亮灯,导致浪费电。本发明中,用户只是转动灯头20并不会触发亮灯,还需要判断环境光照强度是否处于黑暗环境,例如,环境的光照强度为8lux,亮灯照度阈值为10lux,同时角度传感器检测到的灯体绕转轴30轴向转动的角度大于亮灯角度阈值,才会触发亮灯。而在白天环境的光照强度为400lux,大于亮灯照度阈值10lux,即使角度传感器检测到的灯体绕转轴30轴向转动的角度大于亮灯角度阈值,也不会自动触发亮灯。因此,在底座10上还设置有用于手动触发开灯的开灯按钮。
在一个示例中,所述亮灯照度阈值为灯头20处于额定最大光通量时,灯头20发光面正前方第一距离处的光照强度,所述第一距离等于灯座的高度。
具体的,考虑到用户使用台灯的场景一般是将台灯放置于桌面上,将书本放置于台灯下方的桌面上进行阅读,可以理解的是,一般在台灯灯头20的正下方位置,是光照强度最大的区域,也即在灯头20展开到与桌面平行的位置时,用户将书本放置在灯头20正下方位置,该位置举例灯头20的距离刚好是灯座的高度。如果环境的光照强度不低于该位置的光照强度,意味着,此时的环境在不开灯的情况下也能够达到台灯开灯时提供的最好照明效果,因此没必要自动开灯。
在一个实施例中,所述控制器检测到满足自动亮灯条件时,控制灯头20点亮,具体包括:
步骤S1011,控制器检测到满足自动亮灯条件时,按照预设频率更新目标光通量增长量并基于所述更新后的目标光通量增长量持续增加灯头20的光通量,直到灯头20达到额定最大光通量,以实现对灯头20的点亮。
举例而言,预设频率为10HZ,对应的一个周期的时间长度为0.1秒,灯头20的额定最大光通量为1200流明,目标光通量增长量为每秒400流明,则灯头20发出的光通量会从0流明持续增长3秒达到1200流明。其中,可以采用控制PWM占空比的方式控制灯头20的光通量逐步增加,灯头20中的LED灯珠采用恒流驱动的情况下,PWM所做的仅仅是修改恒流电流与断流的时间比,所以占空比与光通量的输出是线性关系。本实施例中,由于台灯从0流明持续增长3秒才达到1200流明,不是突变的,所以也不会使得环境光照强度突变,不会引起人眼不适。
参照图2,按照预设频率更新目标光通量增长量,具体包括:
步骤S202,控制器按照预设频率获取灯体绕转轴30轴向转动的角度。
步骤S204,控制器在检测到灯体绕转轴30轴向转动的角度发生变动时,从预设的映射表中获取与当前灯体绕转轴30轴向转动的角度匹配的最大允许单位时间光通量增长量,并将目标光通量增长量更新为与当前灯体绕转轴30轴向转动的角度匹配的最大允许单位时间光通量增长量。
举例而言,预设频率为10HZ,对应的一个周期的时间长度为0.1秒,即从控制器检测到满足自动亮灯条件时开始,每间隔0.1秒获取一次灯体绕转轴30轴向转动的角度,并监控角度是否发生变化。例如,控制器检测到满足自动亮灯条件时对应的时间为t0时刻,则经过0.1秒后到达t1时刻,t2-t1=0.1秒。在t1时刻获取当前的灯体绕转轴30轴向转动的角度为6度,与t0时刻获取的灯体绕转轴30轴向转动的角度为5度,将二者进行对比,确定发生了变动。其中映射表局部内容如下表所示。
映射表
参照上述映射表的示例,可知,灯体绕转轴30轴向转动的角度处于不同的区间时,对应的目标光通量增长量是不同的,即灯体绕转轴30轴向转动的角度越大,其匹配的最大允许单位时间光通量增长量越小。其原因如下:
以灯体绕转轴30轴向转动的角度α=90度、光通量为800流明为例,该状态是用户最常使用的状态,假设用户坐在距离台灯50cm的M位置(可以认为是人眼位置),可知在该状态下,灯头20产生的光照射在M位置,导致M位置的光照强度为250lux。可知当灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度、光通量仍为800流明的情况下,灯头20产生的光会被灯头20背面遮挡部分,导致M位置的光照强度为100lux。显然,如果经过测试,在0lux的环境中,1秒之内提升到150lux会使用户感觉不适的话,可以认为,最大允许单位时间光照强度增长量为149lux,即只要环境的光照强度在单位时间内增加的量不大于最大允许单位时间光照强度增长量149lux,就不会引起该用户的不适。可以理解的是,厂商在测试时可以采用大多数人都能接受的最大允许单位时间光照强度增长量。
可知,在灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况下,允许单位时间内(即1秒)将灯头20光通量提升至800流明,即此时用户眼睛感受到149lux,不会感觉不适。而如果在灯体绕转轴30轴向转动的角度α=90度的情况下,单位时间内将灯头20光通量提升至800流明,即此时用户眼睛感受到250lux,会感觉不适。
根据上述流明和勒克斯之间的换算关系可知,对于M位置,在灯体绕转轴30轴向转动的角度不变的情况下,单位时间光照强度增长量与可折叠台灯单位时间光通量增长量具有正比关系;即可折叠台灯的光通量增加时,在灯体绕转轴30轴向转动的角度不变的情况下,M位置光照强度也增加。因此对于上述在灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况下,允许单位时间内(即1秒)将灯头20光通量提升至800流明,即此时用户眼睛感受到149lux,虽然不会感觉不适。但是如果,灯头20光通量继续增加,会导致M位置光照强度也增加,从而在1秒内用户感受到光照强度增长率,即单位时间光照强度增长量等于150,因此将灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度时的最大允许单位时间光通量增长量设置为800流明/秒。
以此类推,厂商分别对灯体绕转轴30轴向转动的不同角度进行上述操作,记录在各个角度下最大允许单位时间光照强度增长量以及在各个角度下的最大允许单位时间光通量增长量。
本实施例中,如上所述,在灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况下,允许单位时间内(即1秒)将灯头20光通量提升至800流明,即此时用户眼睛不会感觉不适,相较于现有技术中非折叠台灯(可以认为只能够将灯体绕转轴30轴向转动的角度保持在α=90度的情况),在保证不刺眼的情况下,可以更快将台灯的光通量增大至预设的值。这个值在默认情况下一般是额定最大光通量,如果某些灯具有记忆功能,则这个值可能是上一次关灯时所处的光通量。例如原来开灯时,为了在不刺眼情况下将光通量提升到1200流明需要耗时3秒钟,而本实施例中,耗时可以小于3秒。需要说明的是,当灯达到1200流明时,M位置的光照强度可能也仅有270lux,为了更好的阅读效果,用户会移动到光照强度更高的位置进行阅读。
参照图3,在一个实施例中,通过以下步骤建立所述映射表:
步骤S302,控制器获取展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量;所述展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量是预先通过实验测定得到的。
其中,展开状态即上述的灯体绕转轴30轴向转动的角度α=90度的情况,可以让用户眼睛处于N位置,然后在1秒内,从0开始增大灯头20光通量至不同值,相应的N位置的光照强度也正相关增大,采集用户反馈,例如当用户开始反馈不适时,利用环境光传感器测量N位置的光照强度,得到150lux,并根据占空比可知当前灯头20光通量为400流明,因此可以得到N位置在灯头20展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量为400流明/每秒。
步骤S304,控制器获取各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率。
参照图4,通过以下步骤得到各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率:
步骤S402,以距离灯头20第二距离位置处为测试位置。
上述N位置可以作为测试位置。
步骤S404,在灯头20处于完全展开状态下,将灯头20的光通量设置为第一光通量,记录测试位置处的光照强度,得到展开状态下的第一光通量的光照强度。
展开状态即上述的灯体绕转轴30轴向转动的角度α=90度的情况,可知第一光通量为400流明,用光传感器测得N位置的光照强度为150lux。
步骤S406,在灯头20处于不同角度状态下,将灯头20的光通量设置为第一光通量,记录测试位置处的光照强度,得到各角度状态下的第一光通量的光照强度。
以灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况为例,将灯头20光通量设置为400流明(即第一光通量),此时用光传感器测得N位置的光照强度为75lux。其他角度以此类推。
步骤S408,将各角度状态下的第一光通量的光照强度分别与展开状态下的第一光通量的光照强度进行比值计算,分别得到各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率。
以灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况为例,75lux比150lux等于75:150。其他角度以此类推。
步骤S306,控制器根据展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量与各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率的比值,确定各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量,以建立所述映射表。
以灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况为例,最大允许单位时间光通量增长量δ=400流明/秒,转换率=75:150,可知灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况下,对应的最大允许单位时间光通量增长量为最大允许单位时间光通量增长量δ除以该角度状态相对于展开状态的光照强度转换率,即400流明每秒/(75:150)=800流明每秒。其他角度以此类推。
通过上述实施例建立映射表可以减少实验次数,提高建立映射表的效率。
其原理如下:
已知,a=90°情况下,让用户眼睛处于N位置,然后在1秒内,从0开始增大灯头20光通量至不同值,相应的N位置的光照强度也正相关增大,采集用户反馈,例如当用户开始反馈不适时,利用环境光传感器测量N位置的光照强度,得到150lux,并根据占空比可知当前灯头20光通量为400流明,因此可以得到N位置在灯头20展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量为400流明/秒。而实际上,对于人眼而言,最大允许单位时间光照强度增长量为150lux/秒。步骤S404中,在400流明情况下,将灯头20转到a=90°,此时用光传感器测得N位置的光照强度为150lux。步骤S406中,在400流明情况下,将灯头20转到a=15°,此时用光传感器测得N位置的光照强度为75lux。步骤S408中,以灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况为例,75lux比150lux等于75:150。其他角度以此类推。
根据上述流明和勒克斯之间的换算关系可知,对于N位置,在灯头20的光通量不变情况下(即维持在第一光通量),调节灯头20角度时N位置的光照强度会改变。又知道,N位置单位时间光照强度增长量与可折叠台灯单位时间光通量增长量具有正比关系;所以可以推导,在灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况下,如果需要让单位时间内,N位置的光照强度从75提升到150lux,在灯体绕转轴30轴向转动的角度α=15度的情况下,也应该让灯头20在单位时间内的光通量提升一个值,设为△Xlm,则符合以下比例关系:(400lm+△Xlm):150lux=400lm:75lux,从而求出△X=400。可知,步骤S306的算法与该比例关系等价。
具体的,通过以下公式实现步骤S1011中的所述基于所述更新后的目标光通量增长量持续增加灯头20的光通量:
Sn=S(n-1)+T·An,n为正整数
其中,T为一个周期的时间长度,等于预设频率的倒数,单位是秒,An为从检测到满足自动亮灯条件时开始,经过n个周期时的目标光通量增长量,单位是流明/秒,Sn为从检测到满足自动亮灯条件时开始,经过n个周期时灯头20的光通量,单位是流明,本文中·为乘号。
在一个示例中,预设频率为10HZ,对应的一个周期的时间长度为0.1秒,即从控制器检测到满足自动亮灯条件时开始,每间隔0.1秒获取一次灯体绕转轴30轴向转动的角度,并监控角度是否发生变化。例如,控制器检测到满足自动亮灯条件时对应的时间为t0时刻,则经过0.1秒后到达t1时刻,t2-t1=0.1秒。在t1时刻获取当前的灯体绕转轴30轴向转动的角度为6度,与t0时刻获取的灯体绕转轴30轴向转动的角度为5度,将二者进行对比,确定发生了变动。其中,t0时刻对应S0,t1时刻对应S1。在t1时刻,An=800流明,S1=S0+0.1秒·800lm/秒=80流明,从而在t1时刻通过占空比控制当前灯头20的光通量为80流明。
参照图5,在一个实施例中,可折叠台灯还包括距离传感器;所述方法还包括:
步骤S502,控制器检测到满足自动亮灯条件时,通过距离传感器获取第三距离;第三距离为根据距离传感器检测到的人体与灯头20的距离。
通过距离传感器可以测量人体与台灯的距离,为了更加精确识别人头部位置,可以采用TOF传感器,TOF传感器设置在底座10上,配合相关算法可以识别人脸位置并确定人脸与灯板的距离,如何识别人脸位置并确定人脸与灯板的距离,属于现有技术,此处不再赘述。
步骤S504,控制器计算第三距离的平方和第二距离的平方的比值作为光通量换算比。
步骤S506,控制器将各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量分别乘以光通量换算比,得到新的各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量,基于新的各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量控制灯头20点亮。
根据上述流明和勒克斯之间的换算关系以及光在三维空间中传播的平方比关系,可知,光照强度与距离的平方成反比,即O为光源位置,P点与O点相距d,Q点与P点相距2d,若光传播到P点位置的光照强度为(y)lux,则光传播到Q点位置的光照强度为(4y)lux。如果厂商测试时是以Q点作为测试位置,Q点距离灯头20第二距离,该距离为2d,得到的角度为90°时,最大允许单位时间光通量增长量z2;而用户在开灯时,位于P点位置,P点距离灯头20第三距离,该距离为d,换算比为1/4,检测到人体位于P点时,将z2乘以1/4,得到角度为90°时新的最大允许单位时间光通量增长量为(1/4)·z2。可知此时,新的最大允许单位时间光通量增长量小于原来的最大允许单位时间光通量增长量。容易理解,由于P点相较于Q点更加靠近灯头20位置,所以P点会经过更多的光线,从而在灯头20处于相同光通量情况下,P点的光照强度比Q点大。对于其他角度以此类推。
本实施例中,通过计算光在三维空间中传播的平方比关系以及根据上述流明和勒克斯之间的换算关系,可以将实验测定时在位于灯头20特定位置测得的最大允许单位时间光通量增长量转换为用户实际使用时所处位置对应的最大允许单位时间光通量增长量,提升了控制开灯光通量变化的准确度。也使得测定时仅需要测定一个特定位置的最大允许单位时间光通量增长量即可降低了测定的成本。
另一方面,在一个实施例中,还提供了一种可折叠台灯,所述可折叠台灯包括底座10、灯头20、控制器分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头20固定连接的转轴30,灯头20通过转轴30与底座10可转动地连接,并能够相对于底座10旋转而收纳于底座10的槽11内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴30轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度;所述控制器用于执行上述任一项实施例所述的可折叠台灯的控制方法。
进一步的,在一个实施例中,底座10表面涂覆吸光材料,吸光材料可以是形成漫反射面的黑色颜料,采用吸光材料可以确保在打开灯头20的过程中底座10不会形成镜面,避免光线通过镜面反射进入人眼造成眩光。具体而言,由于旋转打开灯头20过程中,灯头20角度变化频繁,导致灯头20发射出的光线角度也变化频繁,如果底座10形成镜面可能会引起眩光。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用,均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限,RAM以多种形式可得,诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRA)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRA)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
Claims (10)
1.一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,所述可折叠台灯包括底座、灯头、控制器、分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头固定连接的转轴,灯头通过转轴与底座可转动地连接,并能够相对于底座旋转而收纳于底座的槽内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度;
所述控制方法包括:
控制器检测到满足自动亮灯条件时,控制灯头点亮;
所述满足自动亮灯条件包括:角度传感器检测到的灯体绕转轴轴向转动的角度大于亮灯角度阈值、并且环境光传感器检测到台灯所处环境的光照强度小于亮灯照度阈值。
2.根据权利要求1所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,所述亮灯照度阈值为灯头处于额定最大光通量时,灯头发光面正前方第一距离处的光照强度,所述第一距离等于灯座的高度。
3.根据权利要求1所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,所述控制器检测到满足自动亮灯条件时,控制灯头点亮,具体包括:
控制器检测到满足自动亮灯条件时,按照预设频率更新目标光通量增长量并基于所述更新后的目标光通量增长量持续增加灯头的光通量,直到灯头达到额定最大光通量,以实现对灯头的点亮。
4.根据权利要求3所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,按照预设频率更新目标光通量增长量,具体包括:
按照预设频率获取灯体绕转轴轴向转动的角度;
在检测到灯体绕转轴轴向转动的角度发生变动时,从预设的映射表中获取与当前灯体绕转轴轴向转动的角度匹配的最大允许单位时间光通量增长量,并将目标光通量增长量更新为与当前灯体绕转轴轴向转动的角度匹配的最大允许单位时间光通量增长量。
5.根据权利要求4所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,通过以下步骤建立所述映射表:
控制器获取展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量;所述展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量是预先通过实验测定得到的;
控制器获取各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率;
控制器根据展开状态下的最大允许单位时间光通量增长量与各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率的比值,确定各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量,以建立所述映射表。
6.根据权利要求5所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,通过以下步骤得到各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率:
以距离灯头第二距离位置处为测试位置;
在灯头处于完全展开状态下,将灯头的光通量设置为第一光通量,记录测试位置处的光照强度,得到展开状态下的第一光通量的光照强度;
在灯头处于不同角度状态下,将灯头的光通量设置为第一光通量,记录测试位置处的光照强度,得到各角度状态下的第一光通量的光照强度;
将各角度状态下的第一光通量的光照强度分别与展开状态下的第一光通量的光照强度进行比值计算,分别得到各角度状态相对于展开状态的光照强度转换率。
7.根据权利要求5所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,可折叠台灯还包括距离传感器;所述方法还包括:
控制器检测到满足自动亮灯条件时,通过距离传感器获取第三距离;第三距离为根据距离传感器检测到的人体与灯头的距离;
控制器计算第三距离的平方和第二距离的平方的比值作为光通量换算比;
控制器将各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量分别乘以光通量换算比,得到新的各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量,基于新的各角度状态下的最大允许单位时间光通量增长量控制灯头点亮。
8.根据权利要求3所述的一种可折叠台灯的控制方法,其特征在于,通过以下公式实现所述基于所述更新后的目标光通量增长量持续增加灯头的光通量:
Sn=S(n-1)+T·An,n为正整数
其中,T为一个周期的时间长度,等于预设频率的倒数,An为从检测到满足自动亮灯条件时开始,经过n个周期时的目标光通量增长量,单位是流明每秒,Sn为从检测到满足自动亮灯条件时开始,经过n个周期时灯头的光通量,单位是流明。
9.一种可折叠台灯,所述可折叠台灯包括底座、灯头、控制器分别与所述控制器电连接的角度传感器和环境光传感器,以及与所述灯头固定连接的转轴,灯头通过转轴与底座可转动地连接,并能够相对于底座旋转而收纳于底座的槽内;角度传感器用于检测所述灯体绕转轴轴向转动的角度;环境光传感器用于检测台灯所处环境的光照强度;
其特征在于,所述控制器用于执行上述权利要求1至8任一项所述的可折叠台灯的控制方法。
10.一种可折叠台灯,其特征在于,底座表面涂覆吸光材料。
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