CN207262125U - 一种智能护眼台灯 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种智能护眼台灯，包括红外测距传感器、微控制器、光强度传感器、时间进度指示条、扬声模块、LED指示灯和护眼LED光源模组；微控制器由LED台灯供电模块供电，微控制器的输出端连接用于显示时间的进度时间进度指示条、LED指示灯及扬声模块；红外测距传感器的信号输出端与微控制器信号输入端相连；光强度传感器的输出端与微控制器的输入端相连。本实用新型设计科学合理、结构小巧紧凑、功能简单实用，能及时矫正用户坐姿，提醒用户注意选择适宜环境光照强度，有效提醒用户注意用眼习惯的培养，同时采用低色温、无蓝光危害的护眼LED灯珠，更能保护视力，预防近视的发生。
Description
技术领域
本实用新型涉及照明领域，具体涉及一种智能护眼台灯。
背景技术
近视已成为全球性公共卫生问题，而由于文化和人种问题，我国近视患病率更高，已居世界第二位，仅次于日本。据2010年的调查表明，14％的学生，43％的初中生，70％的高中生患有近视。而不良的近距离用眼习惯和坐姿是造成近视及脊柱发育不良的主要原因。目前市面上出售的台灯，多强调无眩光、无频闪，以满足《读写作业台灯性能要求》国家标准中的照度及显色指数等参数为主，而不是针对学生群体，不具有智能化用眼习惯校正和坐姿提醒等功能，并不是非常适合中小学学生使用，更无法做到近视防控。
因此，设计一种即满足《读写作业台灯性能要求》国家标准的台灯，又可通过设置距离感应和语音提示系统来及时纠正青少年学生的坐姿；同时具有定时提醒功能，及时告知用眼时间，从而培养青少年学生良好的用眼习惯，实现真正的科学用眼护眼。
实用新型内容
本实用新型的目的在于避免现有技术中的上述不足之处而提供一种智能护眼台灯。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现：
提供了一种智能护眼台灯，其特征在于：包括红外测距传感器、微控制器、光强度传感器、时间进度指示条、扬声模块、LED指示灯和护眼LED光源模组；所述微控制器由LED台灯供电模块供电，所述微控制器的输出端连接用于显示时间的时间进度指示条和LED指示灯，所述微控制器的输出端还连接着内部存储有预录的语音提示音并用于播放语音提醒的扬声模块；所述红外测距传感器的信号输出端与微控制器信号输入端相连；所述光强度传感器的输出端与微控制器的输入端相连，所述光强度传感器探测到的光强度超出预设范围时，发出提示光强过低或过高的语音报警。
优选地，所述微控制器采用MSP430系列微控制器。
优选地，所述红外测距传感器为夏普红外发射与接收传感器；所述光强度传感器探测的光强度在预设范围为300～1000lx时，不会触发系统语音报警。
优选地，所述扬声模块为携带可编程OTP语音IC芯片的集成扬声器。
优选地，所述护眼台灯还设置有手动控制按键，其为两个轻触式按键，包括与所述微控制器连接的停止按键和重启按键。
优选地，所述护眼台灯还设置通过微控制器的内部中断计数功能实现的计时器。
优选地，所述时间进度指示条为9个LED发光二极管密集排列组成的灯条。
优选地，所述LED指示灯为单个LED发光二极管。
优选地，所述护眼台灯采用低色温、暖色无蓝光的护眼LED灯珠。
优选地，所述护眼LED台灯的色温为3800±200K，显色指数为84。
本实用新型的有益效果：
本实用新型的实施例所提供的一种智能护眼台灯是增加了红外测距、光强度感知、语音提醒等功能的智能化系统，解决了目前台灯无法校正青少年学生用眼习惯、无法判断环境光强是否适宜，以及防控近视的问题，具有智能坐姿矫正和用眼定时提醒；设计科学合理、结构小巧紧凑、功能简单实用，能及时矫正用户坐姿，提醒用户注意选择适宜环境光照强度，有效提醒用户注意用眼习惯的培养，同时采用低色温、无蓝光危害的护眼灯，更能保护视力，预防近视的发生。
附图说明
利用附图对实用新型作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本实用新型的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1为本实用新型的结构原理图。
图2为本实用新型的工作流程图。
图3为本实用新型的外观示意图。
其中：1-红外测距传感器，2-微控制器，3-光强度传感器，4-时间进度指示条，5-扬声模块，6-LED指示灯，7-台灯供电模块开关，8-停止按键，9-重启按键，10-护眼LED光源模组。
具体实施方式
结合以下实施例对本实用新型作进一步描述。
本实用新型的实施例所提供的一种智能护眼台灯，如图1、图3所示，包括红外测距传感器1、微控制器2、光强度传感器3、时间进度指示条4、扬声模块5、LED指示灯6和护眼LED光源模组10。所述微控制器2由LED台灯供电模块7供电，所述微控制器2的输出端连接用于显示时间的时间进度指示条4和LED指示灯6，所述微控制器2的输出端还连接着内部存储有预录的语音提示音并用于播放语音提醒的扬声模块5；所述红外测距传感器1的信号输出端与微控制器2信号输入端相连；所述光强度传感器3的输出端与微控制器2的输入端相连，所述光强度传感器3探测到的光强度超出预设范围时，会通过系统发出提示光强过低或过高的语音报警。
优选地，所述微控制器2采用MSP430系列微控制器。
优选地，所述红外测距传感器1为夏普红外发射与接收传感器；所述光强度传感器3探测到的光强度在预设范围为300～1000lx内时，认为光照条件正常，不会触发系统语音报警。
优选地，所述扬声模块5为携带可编程OTP语音IC芯片的集成扬声器。
优选地，所述护眼台灯还设置有手动控制按键，其为两轻触式按键，包括与所述微控制器2连接的停止按键8和重启按键9。
优选地，所述护眼台灯还设置有为微控制器2的内部中断计数功能通过程序控制实现的计时器。
优选地，所述时间进度指示条4为9个LED发光二极管密集排列组成的灯条。
优选地，所述LED指示灯6为单个LED发光二极管。
优选地，所述护眼台灯为低色温、暖色低蓝光的LED台灯，可避免蓝光危害。
优选地，所述护眼LED台灯的色温为3800±200K，显色指数为84。
本实用新型的原理是：接通电源7后，内部的微控制器2启动，点亮护眼LED光源模组10，同时开启红外测距传感器1、光强度传感器3及计时器。当用户坐姿正确，头部与红外测距传感器1的距离超出设定最低值30cm时，不会触发语音提醒。而当用户头部靠近桌面过近，头部距红外测距传感器1的距离小于30cm时，由微控制器2处理后，触发扬声模块5播放提示语音，提醒矫正坐姿，在本实施例中，扬声模块5为扬声器。同时光强度传感器3感知桌面光强，若超出设定预警值范围300～1000lx，也将由微控制器2判断处理后，经扬声模块5报警提示。
一旦打开台灯，微控制器2内部就开始计时，每隔5分钟(报警时间设置为40分钟情况下)，时间进度指示条4就会点亮其中一个指示灯，达到设定报警时间后，时间进度指示条4全部点亮。此时经微控制器2处理后，输出控制信号给时间进度指示条4和扬声模块5，时间进度指示条4整体闪烁5秒后熄灭，扬声模块5播放对应语音提示音，提醒用户近距离用眼时间已经达到科学用眼时间，建议休息，保护视力。此外，通过手动按键，可以关闭提醒及重启计时功能。
图1为系统的结构原理图，实施方案为：接通电源后，微控制器2即上电运行。红外测距传感器1与微控制器2的输入端相连，其获得距离与其输出电压存在线性关系，由微控制器2处理可获得实际测试距离。当护眼灯前用户的头部与红外测距传感器1的距离大于设定的值时(明视距离25cm或医生建议数值30cm)，微控制器2只进行计时，对红外测距传感器1的信号不做处理，而当用户坐姿不正确，头部距离桌面距离过近，小于设定30cm时，微控制器2处理该信号，并产生对应数量的脉冲信号串，通过微控制器2的输出端输出给扬声模块5，扬声模块5根据接收到的信号脉冲数，触发内部对应的语音片段，播放相应语音提示音。同时LED指示灯6快速闪烁，及时提醒用户矫正坐姿，坐姿正确后，语音提示解除，LED指示灯6恢复正常闪烁频率。光强度传感器3获得环境光强度值，若超出设定预警值范围300～1000lx(读写台灯性能要求标准GBT 9473-2008中A类台灯照度值大于300lx要求)，也将由微控制器2判断处理后，经扬声模块5报警相应提示。
与此同时，计时器一直在以秒为单位计时，LED指示灯6同步闪烁。而时间进度指示条4则以设定时间间隔(5分钟)为单位，逐步点亮，以提醒周期为40分钟(中小学生一日学习时间卫生要求标准GB/T 17223-2012)为例，每隔5分钟就会逐步点亮时间进度指示条中的一个LED，40分钟达到后，时间进度指示条4上的9个LED灯全部点亮，然后整体闪烁，LED指示灯6快速闪烁，5秒后全部熄灭。计时器达到设定时间的同时，由微控制器2触发扬声模块5播放定时提醒的语音提示音，提醒用户注意休息，养成良好的用眼习惯，此时一个提醒周期结束，计时器关闭，用户可以进行休息或户外活动；待回到护眼灯前时，可按动重启按键9，开始下一个提醒周期。
此外，为了应对紧急事件，设置了停止按键8，按下停止按键8后，计时停止，待处理完紧急事件后，按下重启按键9即可开始新的计时周期。
如图2所示的微控制器工作流程，打开台灯，微控制器2即上电开始初始化运行，计时器开始工作。首先接收红外测距传感器1所采集的距离信息，判断是否低于设定值30cm，如果低于30cm，则驱动扬声模块5触发语音提示，接着进入光强度判定环节；如果红外测距传感器1所获得的距离大于30cm，则直接进入光强度判定环节。由光强度传感器3测量的光强值如果不在设定的300～1000lx范围内，说明光照强度不合适，同样会驱动扬声模块5播放语音提示，接着进入判断是否有外界操作存在环节，如果按下停止按键8，则关闭计时；没有按下停止按键8，计时继续；当计时未到达设定的时间周期(如40分钟)时，每隔5分钟点亮一个时间进度条中的LED指示灯，在无异常提醒情况下，计时过程中LED指示灯6以秒为单位同步闪烁，同时继续返回至距离与光强度判定环节，循环判断，直至计时达到设定周期。此时，提醒用户休息，时间进度指示条整体闪烁5秒后，熄灭，停止计时，等待用户重启新的计时周期。如过用户按下重启按键9，则计时归零，重新开启检测判断流程。
本实用新型的实施例所提供的一种智能护眼台灯，增加了红外测距、光强度感知、语音提醒等功能，解决了目前台灯无法校正青少年学生用眼习惯、无法判断环境光强是否适宜，以及防控近视的问题，通过微控制器2控制具有智能坐姿矫正和用眼定时提醒；设计科学合理、结构小巧紧凑、功能简单实用，能及时矫正用户坐姿，提醒用户注意选择适宜环境光照强度，有效提醒用户注意用眼习惯的培养，同时采用低色温、无蓝光危害的护眼LED灯珠，更能保护视力，预防近视的发生。具有很强的实用性。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种智能护眼台灯，其特征在于：包括红外测距传感器(1)、微控制器(2)、光强度传感器(3)、时间进度指示条(4)、扬声模块(5)、LED指示灯(6)和护眼LED光源模组(10)；所述微控制器(2)由LED台灯供电模块(7)供电，所述微控制器(2)的输出端连接用于显示时间的进度时间进度指示条(4)和LED指示灯(6)，所述微控制器(2)的输出端还连接着内部存储有预录的语音提示音并用于播放语音提醒的扬声模块(5)；所述红外测距传感器(1)的信号输出端与微控制器(2)信号输入端相连；所述光强度传感器(3)的输出端与微控制器(2)的输入端相连，所述光强度传感器(3)的光强度超出预设范围时，发出提示光强过低或过高的语音报警。
2.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述微控制器(2)采用MSP430系列微控制器。
3.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述红外测距传感器(1)为夏普红外发射与接收传感器；所述光强度传感器(3)探测的光强度在预设范围为300～1000lx时，不会触发系统语音报警。
4.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述扬声模块(5)为携带可编程OTP语音IC芯片的集成扬声器。
5.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述护眼台灯还设置有手动控制按键，其为两轻触式按键，包括与所述微控制器(2)连接的停止按键(8)和重启按键(9)。
6.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述护眼台灯还设置有通过微控制器(2)的内部中断计数功能实现的计时器。
7.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述时间进度指示条(4)为9个LED发光二极管密集排列组成的灯条。
8.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述LED指示灯(6)为单个LED发光二极管。
9.根据权利要求1所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述护眼台灯采用低色温、暖色低蓝光的护眼LED灯珠。
10.根据权利要求1～9任一所述的一种智能护眼台灯，其特征在于：所述护眼LED台灯的色温为3800±200K，显色指数为84。
Priority Applications (1)
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| CN201620733038.4U CN207262125U (zh) | 2016-07-12 | 2016-07-12 | 一种智能护眼台灯 |
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