CN211475595U - 智能台灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的一种智能台灯，包括：支架，支架包括至少两个相铰接的支撑杆；灯头，连接于支架的一端；设于一个或多个支撑杆上的至少两个摄像头，至少两个摄像头的取景范围至少部分重合；驱动组件，驱动组件用于驱动支撑杆转动，及处理器，处理器电连接至少两个摄像头及驱动组件，处理器用于根据至少两个摄像头的坐标信息及至少两个摄像头采集到的图像获取目标用户与目标读物的坐标，并根据目标用户与目标读物的坐标信息获取灯头的出光面的目标位置，并根据目标位置控制驱动组件驱动支撑杆，以使灯头的出光面移动至目标位置。本实用新型提供了一种确保目标读物所在区域始终被照亮，进而有效地减少对目标用户的视力损伤的智能台灯。

Description

智能台灯

技术领域

本实用新型涉及智能家电领域，具体涉及一种智能台灯。

背景技术

随社会快速发展，现在孩子都面临高压力的学习环境，除正常上课和各种辅导培训外会面临繁重课后作业，晚上需要在台灯下花很多时间去完成课后作业，而普通台灯照明导致近视与驼背等问题日趋严重，这是由于传统台灯只能固定照亮一块区域，限制人们的阅读活动范围及无法确保孩子视线集中的部分都被照亮。为了解决学生使用台灯造成近视和驼背问题，设计了一款确保目标读物所在区域始终被照亮，进而有效地减少对目标用户的视力损伤的智能台灯成为一种迫切需求。

实用新型内容

本实用新型提供了一种确保目标读物所在区域始终被照亮，进而有效地减少对目标用户的视力损伤的智能台灯。

本实用新型提供了一种智能台灯，包括：

支架，所述支架包括至少两个相铰接的支撑杆；

灯头，连接于所述支架的一端；

设于一个或多个所述支撑杆上的至少两个摄像头，所述至少两个摄像头的取景范围至少部分重合；

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述支撑杆转动，及

处理器，所述处理器电连接所述至少两个摄像头及所述驱动组件，所述处理器用于根据所述至少两个摄像头的坐标信息及所述至少两个摄像头采集到的图像获取目标用户与目标读物的坐标，并根据所述目标用户与所述目标读物的坐标信息获取所述灯头的出光面的目标位置，并根据所述目标位置控制所述驱动组件驱动所述支撑杆，以使所述灯头的出光面移动至所述目标位置。

在一种可能的实施方式，所述至少两个摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头分别位于不同的所述支撑杆上，所述第一摄像头和所述第二摄像头用于采集所述目标用户和所述目标读物的图像。

在一种可能的实施方式，所述智能台灯还包括底座，所述支架包括依次铰接的第一支撑杆、第二支撑杆及第三支撑杆，所述第一支撑杆转动连接所述底座，所述灯头设于所述第三支撑杆远离所述第二支撑杆的一端。

在一种可能的实施方式，所述第一支撑杆具有中心轴，所述第一支撑杆绕所述中心轴所述转动，所述第三支撑杆的轴向与所述中心轴的方向相交，所述第一摄像头和所述第二摄像头分别设于所述第三支撑杆和所述第一支撑杆。

在一种可能的实施方式，所述第一摄像头的镜头朝向于所述底座所在侧，且所述第一摄像头的光轴方向垂直于所述第三支撑杆的轴向，所述第二摄像头的镜头朝向于所述灯头所在侧，且所述第二摄像头的光轴方向垂直于所述第一支撑杆的轴向。

在一种可能的实施方式，所述第一摄像头设于第二支撑杆上，所述第二摄像头设于所述第一支撑杆上；或者，所述第一摄像头设于所述第三支撑杆，所述第二摄像头设于所述第二支撑杆上。

在一种可能的实施方式，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机设于所述底座内，所述第一支撑杆沿轴向连接所述第一电机的转轴，以使所述第一支撑杆转动连接所述底座。

在一种可能的实施方式，所述驱动组件还包括第二电机，所述第二电机连接所述第一支撑杆，所述第二电机的转轴通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮连接所述第二支撑杆，以使所述第二支撑杆绕所述第一支撑杆转动。

在一种可能的实施方式，所述驱动组件还包括第三电机，所述第三电机连接所述第二支撑杆，所述第三电机的转轴通过第三锥形齿轮和第四锥形齿轮连接所述第三支撑杆，以使所述第三支撑杆绕所述第二支撑杆转动。

在一种可能的实施方式，所述驱动组件还包括第四电机，所述第四电机连接所述第三支撑杆，所述第四电机的转轴通过第五锥形齿轮和第六锥形齿轮连接所述灯头，以使所述灯头绕所述第三支撑杆转动。

在一种可能的实施方式，所述智能台灯还包括麦克风及扬声器，所述麦克风设于所述第一支撑杆上，所述扬声器设于所述底座上，所述麦克风用于接收所述目标用户的语音信息，以实现语音识别及获取所述目标用户的坐标信息。

在一种可能的实施方式，所述智能台灯还包括无线通信模块，所述无线通信模块电连接所述处理器，所述处理器电连接所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述麦克风及所述扬声器，所述处理器用于接收所述第一摄像头获取的第一图像，并从所述第一图像中提出目标内容，及将所述目标内容通过所述无线通信模块传输至服务器；所述处理器还用于从所述服务器接收与所述目标内容相对应的目标信息，并将所述目标信息传送至所述扬声器。

通过一个或多个支撑杆上设置至少两个摄像头，并使得至少两个摄像头的取景范围至少部分重合，以使处理器根据至少两个摄像头的坐标、至少两个摄像头的视场角及至少两个摄像头所采集到的图像的重合区域的大小与一个图像的大小的比例关系，计算至少两个摄像头的所拍摄到的图像画面中的物体相对于坐标原点的坐标，从而得到目标用户与目标读物的坐标，以获取目标读物所在区域被照亮时台灯的出光面的目标位置和目标出光方向，处理器控制驱动组件驱动支架弯折和/或转动，以使台灯的出光面移动至目标位置及灯头的出光方向为目标出光方向，以使目标读物所在区域均被照亮，当目标用户与目标读物的坐标改变时，处理器控制驱动组件驱动支架弯折和/或转动，以使灯头的出光面的目标位置和目标出光方向也随之改变；换言之，智能台灯能够根据目标用户和目标读物所在的位置可自动调节灯头至最佳照射位置和照射方向，确保目标读物所在区域始终被照亮，进而有效地减少对目标用户的视力损伤。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的第一个侧视图；

图2是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的正视图；

图3是本实用新型实施例提供的一种智能台灯在一种应用场景下的侧视图；

图4是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的第二个侧视图；

图5是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的俯视图；

图6是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的第三个侧视图；

图7是本实用新型实施例提供的一种智能台灯中第一支撑杆和第二支撑杆的连接处的局部放大图；

图8是本实用新型实施例提供的一种智能台灯中第二支撑杆和第三支撑杆的连接处的局部放大图；

图9是本实用新型实施例提供的一种智能台灯中第三支撑杆和灯头的连接处的局部放大图；

图10是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的第四个侧视图；

图11是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的电路架构图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

当台灯固定时，台灯的照射区域固定，若要改变光线的照射的方向，只能够手动调节，无法智能化地和自动地调节其照射方向，导致灯下的使用者在使用过程中出现某些区域无法被照亮的问题。长此以往，可能导致使用者的视力受损。

本实用新型实施例提出了一种智能台灯100，该智能台灯100能够智能化地和自动地调节其照射方向，以使使用者的视线区域皆被照亮，有效地缓解使用者的视力受损。

请参阅图1，智能台灯100包括底座10、支架20、灯头30、至少两个摄像头40、驱动组件50及处理器60。

请参阅图1，底座10设于桌面上，以使智能台灯100能够稳定地位于桌面上。可选的，底座10大致呈盘状，底座10在俯视下的形状包括但不限于圆形、方形、三角形、心形等。本实施例中以底座10为圆盘状进行举例说明。底座10 具有内腔，底座10的内腔可以用于收容电路板、可充电电池和/或一次性电池等。

请参阅图1，支架20为可弯折支架。支架20的一端连接于底座10，支架 20的另一端连接于灯头30。灯头30用于发光。通过弯折支架20或转动支架20，以使灯头30的位置和出光角度改变。

请参阅图1，具体的，支架20包括至少两个相铰接的支撑杆201。通过弯折和/或转动支撑杆201，以实现支架20的弯折和/或转动，进而调节灯头30的位置和灯头30的出光方向。

请参阅图1，至少两个摄像头40设于一个或多个支撑杆201上。至少两个摄像头40的取景范围至少部分重合。摄像头的取景范围为摄像头所拍摄到的图像画面。举例而言，当摄像头的数量为两个时，一个摄像头所拍摄到的图像画面中的一部分也存在于另一摄像头所拍摄到的图像画面中。

可选的，支撑杆201可以具有空腔。至少两个摄像头40的主体部分设于支撑杆201的空腔内，且至少两个摄像头40的镜头露出支撑杆201外，以增加摄像头的隐蔽性，提高智能台灯100的外观形貌。可以理解的，至少两个摄像头 40用于采集台灯使用者(后续称为目标用户)和目标读物的图像，以获取目标用户的所在位置和目标读物所在位置。

请参阅图1，驱动组件50连接支撑杆201。可选的，驱动组件50可以部分设于底座10的内腔内及部分设于支撑杆201的空腔内。驱动组件50用于驱动支撑杆201转动，以使支架20弯折和/或转动，进而实现灯头30能够在三维空间内任意移动及改变出光方向，以使灯头30始终照亮灯下的目标读物的所在位置。

请参阅图1，处理器60电连接至少两个摄像头40及驱动组件50(电连接方式在图1中未示出)。可选的，处理器60设于底座10的内腔内的电路板70 上。处理器60用于根据至少两个摄像头40的坐标信息及至少两个摄像头40采集到的图像获取目标用户与目标读物的坐标；处理器60根据目标用户与目标读物的坐标获取灯头30的出光面31的目标位置和目标出光方向；处理器60根据出光面31的目标位置和目标出光方向控制驱动组件50驱动支撑杆201转动，使支架20弯折和/或转动，以使灯头30的出光面31移动至目标位置及朝向移动至目标出光方向。

换言之，为了便于描述，定义底座10的中心位置为坐标原点。以坐标原点为参考点，处理器60可以获取至少两个摄像头40的坐标；处理器60根据至少两个摄像头40的坐标、至少两个摄像头40的视场角及至少两个摄像头40所采集到的图像的重合区域的大小与一个图像(重合区域在该图像内)的大小的比例关系，计算至少两个摄像头40的所拍摄到的图像画面中的物体相对于坐标原点的坐标，从而得到目标用户与目标读物的坐标；处理器60根据目标用户与目标读物的坐标计算目标读物所在区域均被照亮时台灯的出光面31的目标位置和目标出光方向；处理器60根据台灯的出光面31的目标位置和目标出光方向发射电信号至驱动组件50，驱动组件50响应电信号而带动一个或多个支撑杆201 转动，使支架20弯折和/或转动，直至台灯的出光面31到达目标位置及出光面 31的出光方向为目标出光方向。

通过在一个或多个支撑杆201上设置至少两个摄像头40，并使得至少两个摄像头40的取景范围至少部分重合，以使处理器60根据至少两个摄像头40的坐标、至少两个摄像头40的视场角及至少两个摄像头40所采集到的图像的重合区域的大小与一个图像的大小的比例关系，计算至少两个摄像头40的所拍摄到的图像画面中的物体相对于坐标原点的坐标，从而得到目标用户与目标读物的坐标，以获取目标读物所在区域被照亮时台灯的出光面31的目标位置和目标出光方向，处理器60控制驱动组件50驱动支架20弯折和/或转动，以使台灯的出光面31移动至目标位置及灯头30的出光方向为目标出光方向，以使目标读物所在区域均被照亮，当目标用户与目标读物的坐标改变时，处理器60控制驱动组件50驱动支架20弯折和/或转动，以使灯头30的出光面31的目标位置和目标出光方向也随之改变；换言之，智能台灯100能够根据目标用户和目标读物所在的位置可自动调节灯头30至最佳照射位置和照射方向，确保目标读物所在区域始终被照亮，进而有效地减少对目标用户的视力损伤。

为了便于描述，请参阅图1及图2，定义底座10的法线方向为Z轴方向，底座10、支架20及灯头30依次沿Z轴方向排列。当智能台灯100位于桌面上时，Z轴方向也是上下方向。定义智能台灯100的正面朝向为Y轴正向，智能台灯100的背面为Y轴反向。其中，智能台灯100的正面一般会设置商标等标识以辨别。当智能台灯100位于桌面上时，灯头30沿Y轴方向运动也是沿前后方向运动。定义智能台灯100的侧面朝向为X轴方向，当智能台灯100位于桌面上时，灯头30沿X轴方向运动也是沿左右方向运动。

在一种可能的场景中，请参阅图3，智能台灯100位于桌面200上时，目标读物300为书本，并放置于灯头30下的桌面200上。目标用户400位于目标读物300附近，且位于智能台灯100的前方。至少两个摄像头40的镜头朝向为Y 轴正向。换言之，至少两个摄像头40的镜头朝向于目标读物300和目标用户400 所在的一侧。

以下的实施方式对于支架20的具体结构进行举例说明。当然，本申请中的支架20的具体结构包括但不限于以下的实施方式。

请参阅图4，支架20包括依次铰接的第一支撑杆21、第二支撑杆22及第三支撑杆23。第一支撑杆21具有中心轴。第一支撑杆21绕中心轴转动。第一支撑杆21转动连接底座10。第三支撑杆23的轴向与中心轴的方向相交。灯头 30设于第三支撑杆23远离第二支撑杆22的一端。

具体的，第一支撑杆21的中心轴为过第一支撑杆21的中心且沿Z轴方向延伸的轴线。为了描述简洁，后续描述第一支撑杆21绕Z轴方向转动(该转动为自转)。第一支撑杆21转动连接底座10，以带动第二支撑杆22、第三支撑杆23及灯头30绕Z轴转动。当智能台灯100放置于桌面200上时，灯头30在第一支撑杆21的带动下能够左右转动，进而调节灯头30的位置和出光方向。可选的，第一支撑杆21左右转动的角度可以皆为30°、60°、90°、180°、 360°等等。

具体的，请参阅图4，第二支撑杆22的一端与第一支撑杆21远离底座10 的一端铰接，第二支撑杆22能够相对于第一支撑杆21在Y-Z平面内转动。当智能台灯100放置于桌面200上时，灯头30在第二支撑杆22的带动下能够前后移动，进而调节灯头30的位置和出光方向。可选的，第二支撑杆22在Y-Z 平面内朝向Y正向和Y反向转动的角度可以皆为0°～180°中的任意角度。

具体的，请参阅图5，第三支撑杆23的一端与第二支撑杆22远离第一支撑杆21的一端铰接，第三支撑杆23可以沿Y轴方向延伸，第三支撑杆23能够在 X-Y平面内转动(即绕Y轴自转)。当智能台灯100放置于桌面200上时，灯头30在第三支撑杆23的带动下能够绕Y轴自转，进而调节灯头30的出光方向。可选的，第三支撑杆23在X-Y平面内朝向X正向和X反向转动的角度可以皆为0°～180°中的任意角度。

当然，在其他实施方式中，第三支撑杆23还能够相对于第二支撑杆22在 Y-Z平面内转动，以在前后方向上调节灯头30的位置和出光方向。

通过将支架20设计成相互铰接的多个支撑杆201，通过调节不同的支撑杆 201的转动角度和转动方向，可以调节灯头30在前后方向、左右方向及上下方向的位置，及调节灯头30在左右方向的出光，进而实现灯头30在三维空间内的任意位置可调，及灯头30的出光方向在左右方向可调。

而且，在处理器60获取到灯头30的出光面31的目标位置和目标出光方向后，通过获取各个支撑杆201的转动角度和转动方向即可实现将灯头30的出光面31移动至目标位置及将灯头30的照射方向调节为目标出光方向，具有简单、可操作性强的特点。

以下的实施方式对于驱动组件50的具体结构进行举例说明。当然，本申请中的驱动组件50的具体结构包括但不限于以下的实施方式。

请参阅图6，驱动组件50包括第一电机51。第一电机51设于底座10内。第一支撑杆21沿轴向连接第一电机51的转轴，以使第一支撑杆21转动连接底座10。

具体的，第一电机51的转动轴沿Z轴延伸，第一支撑杆21连接于底座10 的一端与第一电机51的转动轴连接，当第一电机51工作时，第一电机51的转动轴转动，以带动第一支撑杆21绕Z轴转动。可以理解的，第一电机51的转动轴能够正转或反转，以带动第一支撑杆21绕Z轴方向顺时针或逆时针转动。

请参阅图6，驱动组件50还包括第二电机52。第二电机52连接第一支撑杆21。请参阅图7，第二电机52的转轴通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮连接第二支撑杆22，以使第二支撑杆22绕第一支撑杆21转动。

具体的，第二电机52可以固定于第一支撑杆21的空腔内，第二电机52的转动轴可以沿Z轴方向延伸。驱动组件50还包括第一锥形齿轮61和第二锥形齿轮62。第一锥形齿轮61的轴向沿Z轴方向延伸。第一锥形齿轮61与第二电机52的转动轴同轴连接。第二电机52的转动轴绕Z轴转动时，带动第一锥形齿轮61绕Z轴转动。第二锥形齿轮62与第一锥形齿轮61相啮合。第二锥形齿轮62的轴向沿X方向延伸，第二锥形齿轮62与第二支撑杆22的一端通过沿X 轴方向延伸的连接轴固定连接。当第一锥形齿轮61绕Z轴转动时，第二锥形齿轮62在第一锥形齿轮61的带动下绕X轴转动，以带动第二支撑杆22绕X轴转动，即带动第二支撑杆22朝向Y轴正向或Y轴反向运动。

请参阅图6，驱动组件50还包括第三电机53。第三电机53连接第二支撑杆22。请参阅图8，第三电机53的转轴通过第三锥形齿轮63和第四锥形齿轮 64连接第三支撑杆23，以使第三支撑杆23绕第二支撑杆22转动。

具体的，第三电机53可以固定于第二支撑杆22的空腔内。第三电机53的转动轴的轴向与第二支撑杆22的轴向一致。驱动组件50还包括第三锥形齿轮 63和第四锥形齿轮64。第三锥形齿轮63与第三电机53的转动轴同轴连接。第三电机53的转动轴绕第二支撑杆22的轴向转动时，带动第三锥形齿轮63绕第二支撑杆22的轴向转动。第四锥形齿轮64与第三锥形齿轮63相啮合。第四锥形齿轮64的轴向沿Z轴方向延伸，第四锥形齿轮64与第三支撑杆23的一端通过沿Z轴方向延伸的连接轴固定连接。当第三锥形齿轮63绕第二支撑杆22的轴向转动时，第四锥形齿轮64在第三锥形齿轮63的带动下绕Z轴转动，以带动第三支撑杆23绕Z轴转动，即带动第三支撑杆23在X-Y平面内转动。

请参阅图6，驱动组件50还包括第四电机54。第四电机54连接第三支撑杆23。请参阅图9，第四电机54的转轴通过第五锥形齿轮65和第六锥形齿轮 66连接灯头30，以使灯头30绕第三支撑杆23转动。

具体的，第四电机54可以固定于第三支撑杆23的空腔内。第四电机54的转动轴的轴向与第三支撑杆23的轴向一致。驱动组件50还包括第五锥形齿轮 65和第六锥形齿轮66。第五锥形齿轮65与第四电机54的转动轴同轴连接。第四电机54的转动轴绕第三支撑杆23的轴向转动时，带动第五锥形齿轮65绕第三支撑杆23的轴向转动。第六锥形齿轮66与第五锥形齿轮65相啮合。在一实施方式中，第六锥形齿轮66的轴向沿Z轴方向延伸，第六锥形齿轮66与灯头 30的一端通过沿Z轴方向延伸的连接轴固定连接。当第五锥形齿轮65绕第三支撑杆23的轴向转动时，第六锥形齿轮66在第五锥形齿轮65的带动下绕Z轴转动，以带动灯头30绕Z轴转动，即带动灯头30做左右摆动。在另一实施方式中，第六锥形齿轮66的轴向沿X轴方向延伸，第六锥形齿轮66与灯头30的一端通过沿X轴方向延伸的连接轴固定连接。当第五锥形齿轮65绕第三支撑杆 23的轴向转动时，第六锥形齿轮66在第五锥形齿轮65的带动下绕X轴转动，以带动灯头30绕X轴转动，即带动灯头30做俯仰运动。

可以理解的，灯头30具有出光面31，第三支撑杆23连接灯头30背离出光面31的一端。

第一电机51调整台灯围绕Z轴方向转动，第二电机52调整台灯在XZ空间的位置，第三电机53调整台灯在XY空间的位置，第四电机54调整灯台灯头30的位置。

通过处理器60根据目标用户400与目标读物300的坐标，处理器60获取目标读物300所在区域被照亮时台灯的出光面31的目标位置和目标出光方向，处理器60控制多个电机控制多个支撑杆201和灯头30转动，以使灯头30的出光面31移动至目标位置，并调节灯头30的出光方向朝向目标出光方向，确保目标读物300所在区域始终被照亮，进而有效地减少对目标用户400的视力损伤；进一步地，处理器60通过控制电机的转动圈数以精确控制各个支撑杆201 的转动角度，以使台灯的出光面31能够准确地运动至目标位置和朝向目标出光方向。

以下实施方式对于至少两个摄像头40的结构进行举例说明。当然，本申请中至少两个摄像头40的具体结构包括但不限于以下的实施方式。

请一并参阅图3及图10，至少两个摄像头40包括第一摄像头41和第二摄像头42。第一摄像头41和第二摄像头42分别位于不同的支撑杆201上，第一摄像头41和第二摄像头42用于采集目标用户400和目标读物300的图像。具体的，目标用户400位于第一图像和/或第二图像中。目标读物300位于第一图像和/或第二图像中。

具体的，智能台灯100上设有多个摄像头，该摄像头用于获取目标用户400 和目标读物300的坐标。举例而言，智能台灯100上的摄像头的数量为两个。至少两个摄像头40包括第一摄像头41和第二摄像头42。其中，目标用户400 和目标读物300可以皆在第一摄像头41所拍摄的图像画面，亦可以皆在第二摄像头42所拍摄的图像画面中，亦可以目标用户400和目标读物300中的一者位于第一摄像头41所拍摄的图像画面内，目标用户400和目标读物300中的另一者位于第二摄像头42所拍摄的图像画面内。

具体的，假设目标读物300设于第一图像内，目标用户400设于第二图像内。第一摄像头41和第二摄像头42设于支架20上，以底座10的中心为参考原点，可以获取第一摄像头41和第二摄像头42的坐标。根据第一摄像头41的坐标和第一摄像头41的视场角、第二摄像头42的坐标、第二摄像头42的视场角、第一摄像头41和第二摄像头42所采集到的图像的重合区域的相对于第一摄像头41所采集到的图像的大小，可以计算第一摄像头41所拍摄的第一图像中画面的四个角的坐标，根据第一图像中的目标读物300的大小与整个第一图像画面大小的比例关系，确定目标读物300的坐标，还可以计算第二摄像头42 所拍摄的第二图像中画面的四个角的坐标，根据第二图像中的目标用户400所占据的大小与整个第二图像画面大小的比例关系，确定目标用户400的坐标。

进一步地，设置第一摄像头41和第二摄像头42的位置，以使第一摄像头 41所拍摄的第一图像中的画面与第一摄像头41所拍摄的第一图像中的画面至少部分重合，以更为精确地获取目标用户400和目标读物300的坐标。

处理器60根据目标用户400的坐标和目标读物300的坐标获取台灯的出光面31的目标坐标和目标出光方向。当台灯的出光面31位于目标坐标和出光面 31朝向目标出光方向时，目标读物300坐在的区域皆被照亮，且目标用户400 不会对目标读物300所在的区域造成遮挡；随着目标用户400的移动，处理器 60实时获取目标用户400的坐标，以调节台灯的出光面31的目标坐标和目标出光方向，以使台灯的出光面31实时位于目标坐标和朝向目标出光方向，有效地减少对目标用户400的视力损伤，提高智能台灯100的智能性。

本实用新型对于第一摄像头41和第二摄像头42的位置不做限定，本实用新型通过以下的几种实施方式举例说明第一摄像头41和第二摄像头42的位置，当然，第一摄像头41和第二摄像头42的位置包括但不限于以下的实施方式。

在一实施方式中，请参阅图10，第一摄像头41和第二摄像头42分别设于第三支撑杆23和第一支撑杆21上。如此，第一摄像头41和第二摄像头42能够随着支架20的弯折或转动而调节拍摄方向，以使第一摄像头41和第二摄像头42能够采集到目标用户400和目标读物300。

请参阅图10，第一摄像头41设于第三支撑杆23上，且第二摄像头42设于第一支撑杆21上。其中，第一摄像头41的镜头朝向于底座10所在侧，且第一摄像头41的光轴方向垂直于第三支撑杆23的轴向。换言之，第三支撑杆23沿 Y轴方向延伸，第一摄像头41的朝向第一支撑杆21的正下方，以采集桌面200 上的目标读物300的图像。在智能台灯100应用于孩子做作业的场景中，第一摄像头41用于拾取小孩书本知识画面。第一支撑杆21沿Z轴方向延伸，第二摄像头42的镜头朝向于灯头30所在侧，且第二摄像头42的光轴方向垂直于第一支撑杆21的轴向。换言之，第二摄像头42朝向于正前方，以采集目标用户 400的图像。在智能台灯100应用于孩子做作业的场景中，第二摄像头42用于摄取孩子空间坐标画面。如此，第一摄像头41和第二摄像头42分别采集到目标读物300和目标用户400的图像，处理器60根据第一摄像头41和第二摄像头42的坐标、第一图像中目标读物300相对于第一图像的比例、第二图像中目标用户400相对于第二图像的比例获取目标读物300和目标用户400的坐标，并根据目标读物300和目标用户400的坐标获取台灯的出光面31实时位于目标坐标和朝向目标出光方向。

在其他实施方式中，第一摄像头41和第二摄像头42可以皆设于第三支撑杆23上；或者，第一摄像头41和第二摄像头42可以皆设于第一支撑杆21上；或者，第一摄像头41和第二摄像头42可以皆设于第二支撑杆22上。当第一摄像头41和第二摄像头42位于同一根支撑杆201上，以使第一摄像头41和第二摄像头42分别靠近该支撑杆201的两端，以增大第一摄像头41和第二摄像头 42一起采集到的图像的视场角范围，确保第一摄像头41和第二摄像头42采集到目标读物300和目标用户400。

在其他实施方式中，第一摄像头41和第二摄像头42还可以分别设于第一支撑杆21和第二支撑杆22上；或者，第一摄像头41和第二摄像头42还可以分别设于第二支撑杆22和第三支撑杆23上。

通过将第一摄像头41和第二摄像头42分别设于不同的支撑杆201上，当支撑杆201之间相互弯折时，可以调节第一摄像头41和第二摄像头42一起采集到的图像的视场角范围，进而控制第一摄像头41和第二摄像头42采集到具有目标读物300和目标用户400的图像，促进获取目标读物300和目标用户400 的坐标。

当然，在其他实施方式中，摄像头的数量还可以为2个以上，以获取目标读物300和目标用户400的坐标，进而根据目标读物300和目标用户400的坐标获取灯头30的出光的目标位置和目标出光方向。

请参阅图1，智能台灯100还包括麦克风80及扬声器90。在一实施方式中，麦克风80设于第一支撑杆21上。扬声器90设于底座10上。麦克风80用于接收目标用户400的语音信息，以实现语音识别及通过采集目标用户400的声音信号辅助获取目标用户400的坐标信息。当然，麦克风80还可以位于底座10、第二支撑杆22、第三支撑杆23或灯头30上。扬声器90还可以设于第一支撑杆 21、第二支撑杆22、第三支撑杆23或灯头30上。

进一步地，请参阅图11，智能台灯100还包括无线通信模块91。无线通信模块91电连接处理器60。处理器60电连接第一摄像头41、第二摄像头42、麦克风80及扬声器90。处理器60用于接收第一摄像头41获取的第一图像，并从第一图像中提出目标内容，及将目标内容通过无线通信模块91传输至服务器。处理器60还用于从服务器接收与目标内容相对应的目标信息。并将目标信息传送至扬声器90。

在智能台灯100应用于孩子做作业的场景中，麦克风80可以拾取孩子音频以及孩子周围音频数据，该音频数据包括但不限于“开灯”、“关灯”、“灯头30左转”、“灯头30向下”、“灯头30停止运动”等关于台灯行为的指令，还包括孩子的提问、关于提问的回答、朗读等等。麦克风80还能够通过采集孩子的音频，从而辅助获取孩子的目标坐标。

扬声器90用于播放云端下发的音频。

本实施例中的处理器60还可以通过提取麦克风80采集到的语音信号和摄像头采集到的视频信号来分析使用者阅读习惯、坐姿以及对灯光需求数据，从而通过驱动组件50控制灯头30在X、Y、Z方向3个自由度旋转来调整照明区域，来改变由于灯光不当导致近视和驼背现象，并且可以满足人们个性化阅读习惯，另外摄像头可拾取画面来分析数据得出高效率时间以此来提高使用者学习效率事半功倍效果。处理器60还可以通过分析摄像头采集到的图像画面中使用者的坐姿，然后通过扬声器90提醒使用者正确的坐姿，以起到提醒坐姿矫正的作用。

请参阅图10及图11，本实用新型提供的智能台灯100的工作过程包括但不限于以下举例：

1)智能台灯100开机后。第二摄像头42的镜头拍摄学习者所坐的区域的图像，形成第二图像，并将第二图像传递给处理器60。处理器60从第二图像中的画面中获取学习者的坐标。同步地，麦克风80采集学习者的音频数据并将音频数据传输到编译码器92，经编译码器92处理后的音频数据通过集成音频接口传输给处理器60。此音频数据一方面用于记忆学习者的声音以便于后续语音开关机，另一方面通过声波传输的时间性和方向性以获取学习者的空间精准定位，以获取更为精确的学习者的坐标。

2)处理器60分别通过移动行业处理器接口(Mobile Industry ProcessorInterface，MIPI)和集成音频接口接收第二摄像头42和麦克风80采集的音视频数据。处理器60分析音视频数据，一方面把音频数据存储在存储器93(Embedded Multi Media Card，EMMC)中，用于对比学习者声纹；另一方面通过结合音视频数据确定学习者的空间坐标(a1，b1，c1)，另外处理器60会标记灯头30的出光面31当前的坐标及灯头30的出光面31的朝向(X0，Y0，Z0，α0，β0，γ0)。其中，参考坐标原点为底座10的中心的坐标(0，0，0)。

3)第一摄像头41的镜头拍摄书本(即目标读物300)的所在区域，形成第一图像，并通过移动行业处理器信号(MIPI信号)将第一图像传输给处理器60，并从第一图像中标记出书本(即目标读物300)的空间坐标。

4)处理器60通过移动行业处理器接口(MIPI接口)接收第一摄像头41的视频数据，然后对比学习者的空间坐标(a1，b1，c1)得出书本的空间坐标(a2， b2，c2)。

5)处理器60通过分析学习者和书本的坐标得出智能台灯100的灯头30的出光面31(即确定智能台灯100灯头30)的坐标和朝向，并标记为(X1，Y1， Z1，α1，β1，γ1)。当智能台灯100的灯头30的出光面31的坐标和朝向为(X1， Y1，Z1，α1，β1，γ1)时，书本所在区域能被完全照亮。

6)通过分析灯头30的出光面31的坐标然后用控制算法反推法计算出第四电机54、第三电机53、第二电机52、第一电机51的坐标需要转动的距离和角度，处理器60通过传输数据驱动四个电机分别转动相应的距离和角度。

7)4路电机执行命令后即把灯头30的出光面31的坐标从原本坐标(X0， Y0，Z0，α0，β0，γ0)调整到目标坐标(X1，Y1，Z1，α1，β1，γ1)，实现灯头30的出光面31的调整，以使书本所在区域能被完全照亮。此出光面31不仅可以准确适配学习者的位置造就一个良好学习环境，并且可以满足个性化需求不会把学习者学习位置限定在桌面200上的固定位置。

8)第一摄像头41和第二摄像头42不停采集学习者所坐位置和书本知识画面传输给处理器60。处理器60把采集的视频数据处理后通过串行外设接口信号实时传输到无线通信模块91中。

9)无线通信模块91处理采集到的数据并将这些数据传输到客户端云端。

10)云端通收集学习者所学书本知识总结几个问题和答案通过无线局域网信号传输到处理器60中。

11)处理器60通过集成音频接口把包含问题的数据传输到编译码器92并用扬声器90播放出来咨询学习者。学习者把包含答案的数据通过麦克风80传输到处理器60。处理器60把包含标准答案的数据和学习者的答案的数据传输到动态随机存取存储器94(DoubleData Rate，DDR)中，通分析得出准确度，并把这个准确度再回传到云端。

12)云端通过收集一周或者一个月的数据来制定一个数据图谱。家长可以以此图谱来判定学习者学习疲劳阶段。同步也可以根据分析学习者高效率的时间图来告知学习者何时该学习、何时该学习什么科目、何时该休息从而更加合理高效安排学习任务。

本实用新型提供的智能台灯100可以根据使用者实际需求自动调整灯头30 的出光面31，以此智能化保护视力和满足使用者的习惯；本实用新型提供的智能台灯100在视频识别方面上面设计识学习者动作和识别书本知识2路独立摄像头，不仅可以识别调整坐姿而且还可以达到辅助学习功能；本实用新型提供的智能台灯100通过摄像头和麦克风80采集信号，分析和问答形式来总结提高使用者学习效率，通过大数据着重分析学习者学习高效率时间提示学习者学习以此得到事半功倍作用。

以上所述是本实用新型的部分实施方式。应当指出。对于本技术领域的普通技术人员来说。在不脱离本实用新型原理的前提下。还可以做出若干改进和润饰。这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种智能台灯，其特征在于，包括：

支架，所述支架包括至少两个相铰接的支撑杆；

灯头，连接于所述支架的一端；

设于一个或多个所述支撑杆上的至少两个摄像头，所述至少两个摄像头的取景范围至少部分重合；

驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述支撑杆转动，及

处理器，所述处理器电连接所述至少两个摄像头及所述驱动组件，所述处理器用于根据所述至少两个摄像头的坐标信息及所述至少两个摄像头采集到的图像获取目标用户与目标读物的坐标，并根据所述目标用户与所述目标读物的坐标信息获取所述灯头的出光面的目标位置，并根据所述目标位置控制所述驱动组件驱动所述支撑杆，以使所述灯头的出光面移动至所述目标位置。

2.如权利要求1所述的智能台灯，其特征在于，所述至少两个摄像头包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头分别位于不同的所述支撑杆上，所述第一摄像头和所述第二摄像头用于采集所述目标用户和所述目标读物的图像。

3.如权利要求2所述的智能台灯，其特征在于，所述智能台灯还包括底座，所述支架包括依次铰接的第一支撑杆、第二支撑杆及第三支撑杆，所述第一支撑杆转动连接所述底座，所述灯头设于所述第三支撑杆远离所述第二支撑杆的一端。

4.如权利要求3所述的智能台灯，其特征在于，所述第一支撑杆具有中心轴，所述第一支撑杆绕所述中心轴所述转动，所述第三支撑杆的轴向与所述中心轴的方向相交，所述第一摄像头和所述第二摄像头分别设于所述第三支撑杆和所述第一支撑杆。

5.如权利要求4所述的智能台灯，其特征在于，所述第一摄像头的镜头朝向于所述底座所在侧，且所述第一摄像头的光轴方向垂直于所述第三支撑杆的轴向，所述第二摄像头的镜头朝向于所述灯头所在侧，且所述第二摄像头的光轴方向垂直于所述第一支撑杆的轴向。

6.如权利要求3所述的智能台灯，其特征在于，所述第一摄像头设于第二支撑杆上，所述第二摄像头设于所述第一支撑杆上；或者，所述第一摄像头设于所述第三支撑杆，所述第二摄像头设于所述第二支撑杆上。

7.如权利要求3～6任意一项所述的智能台灯，其特征在于，所述驱动组件包括第一电机，所述第一电机设于所述底座内，所述第一支撑杆沿轴向连接所述第一电机的转轴，以使所述第一支撑杆转动连接所述底座。

8.如权利要求3～6任意一项所述的智能台灯，其特征在于，所述驱动组件还包括第二电机，所述第二电机连接所述第一支撑杆，所述第二电机的转轴通过第一锥形齿轮和第二锥形齿轮连接所述第二支撑杆，以使所述第二支撑杆绕所述第一支撑杆转动。

9.如权利要求3～6任意一项所述的智能台灯，其特征在于，所述驱动组件还包括第三电机，所述第三电机连接所述第二支撑杆，所述第三电机的转轴通过第三锥形齿轮和第四锥形齿轮连接所述第三支撑杆，以使所述第三支撑杆绕所述第二支撑杆转动。

10.如权利要求3～6任意一项所述的智能台灯，其特征在于，所述驱动组件还包括第四电机，所述第四电机连接所述第三支撑杆，所述第四电机的转轴通过第五锥形齿轮和第六锥形齿轮连接所述灯头，以使所述灯头绕所述第三支撑杆转动。

11.如权利要求3～6任意一项所述的智能台灯，其特征在于，所述智能台灯还包括麦克风及扬声器，所述麦克风设于所述第一支撑杆上，所述扬声器设于所述底座上，所述麦克风用于接收所述目标用户的语音信息，以实现语音识别及获取所述目标用户的坐标信息。

12.如权利要求11所述的智能台灯，其特征在于，所述智能台灯还包括无线通信模块，所述无线通信模块电连接所述处理器，所述处理器电连接所述第一摄像头、所述第二摄像头、所述麦克风及所述扬声器，所述处理器用于接收所述第一摄像头获取的第一图像，并从所述第一图像中提出目标内容，及将所述目标内容通过所述无线通信模块传输至服务器；所述处理器还用于从所述服务器接收与所述目标内容相对应的目标信息，并将所述目标信息传送至所述扬声器。

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