CN109237340A - 一种台灯及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种台灯及其操作方法，其包含红外线传感单元，第一距离检测单元，光源和控制单元，其中，第一距离检测单元在该红外线的强度超出预设强度范围时，检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；控制单元根据该红外线传感单元检测到的该红外线的强度和该第一距离控制光源。本发明提供的上述台灯及其操作方法，可以根据使用者的存在性、以及使用者与台灯之间的距离来控制光源是否发光，这样，当用户靠近时，台灯可以提供其更好的阅读环境，保护用户视力。

Description

一种台灯及其操作方法
技术领域
本发明涉及照明领域，尤其涉及一种能够校正阅读习惯的台灯。
背景技术
过去，人们通常通过阅读书籍、报纸接收信息。然而，随着互联网技术的快速发展，人们可以通过不同的电子设备(例如智能手机、平板电脑、笔记本电脑、电视等)、不同的媒介获得各种信息，而这加重了眼睛的负担，弱化了人眼视力。
根据研究，不良阅读习惯，例如不正确的阅读姿势、在低光照条件下阅读，往往会导致视力受损。儿童的视力尚未发展完全，他们的眼睛尤其脆弱。因此，创造合适的阅读环境将有助于儿童的视力保护。
发明内容
本发明的目的在于提供一种台灯，其能够在检测到用户的接近和用户的姿势，并对不正确的姿势予以提醒，有助于儿童的视力保护。
为达到上述目的，本发明提供了一种台灯，其包括：
红外线传感单元，用于检测红外线；
第一距离检测单元，用于在该红外线的强度超出预设强度范围时，检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
光源，用于发光；以及
控制单元，用于根据该红外线的强度和该第一距离控制光源。
较佳的，当该红外线的强度超出该预设强度范围、且该第一距离小于预设值时，该控制单元开启该光源。
较佳的，当该红外线的强度在该预设强度范围内达到预设时长，或者该第一距离大于预设值达到预设时长时，该控制单元关闭该光源。
较佳的，该台灯还包括第二距离检测单元，该第二距离检测单元用于在该红外线的强度超出该预设强度范围时，检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；
其中，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元以相同的高度设置在该台灯上，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元之间的距离等于人体头部或者人体肩部的标准宽度；以及
该控制单元还用于比较该第一距离与第一标准值，比较该第二距离与第二标准值，并根据两个比较结果发出警告信号。
较佳的，当该第一距离大于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离大于该第二标准值时，该控制单元发出警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出警告信号。
较佳的，该第一距离检测单元为超声波距离检测器。
为达到上述目的，本发明还提供了一种台灯，其包括：
第一距离检测单元，用于检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
第二距离检测单元，用于检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；
光源，用于发光；以及
控制单元，用于比较该第一距离与第一标准值，比较该第二距离与第二标准值，并根据两个比较结果发出警告信号；
其中，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元以相同的高度设置在台灯上。
较佳的，该控制单元还用于在校准过程中确定该第一标准值和该第二标准值。
较佳的，当该第一距离大于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出该警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离大于该第二标准值时，该控制单元发出该警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出该警告信号。
较佳的，该台灯还包括警告信号灯和/或警告发声器；其中，
该控制单元发出警告信号还包括：该警告信号灯发光，和/或，该警告发声器发出警告声音。
较佳的，该第一距离检测单元为超声波距离检测器。
为达到上述目的，本发明还提供了一种用于操作台灯的方法，该台灯包括第一距离检测单元、第二距离检测单元和光源，该方法包括：
该第一距离检测单元检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
该第二距离检测单元检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；以及
比较该第一距离与第一标准值，比较该第二距离与第二标准值，并根据两个比较结果发出警告信号；
其中，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元以相同的高度设置在该台灯上。
较佳的，该第一标准值和该第二标准值在校准过程中确定。
较佳的，所述根据两个比较结果发出警告信号的步骤具体包括：
当该第一距离大于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，发出该警告信号；和/或，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离大于该第二标准值时，发出该警告信号；和/或，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，发出该警告信号。
较佳的，该台灯还包括警告信号灯和/或警告发声器，所述发出警告信号具体包括：该警告信号灯发光，和/或，该警告发声器产生警告声音。
较佳的，该台灯还包括红外线传感单元；
该第一距离检测单元的检测步骤前还包括：该红外线传感单元检测红外线；
该第一距离检测单元的检测步骤具体包括：当该红外线强度超出预设强度范围时，该第一距离检测单元检测该外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
该第二距离检测单元的检测步骤具体包括：当该红外线强度超出预设强度范围时，该第二距离检测单元检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；
在根据两个所述比较结果发出警告信号步骤之前或之后还包括：根据该红外线的强度、该第一距离以及该第二距离，控制该光源。
较佳的，控制光源的步骤具体包括：
当该红外线的强度超过预定强度范围、且该第一距离小于预定值时，接通该光源；和/或，
当该红外线的强度在预定强度范围内达到预设时长、或该第一距离大于预定值达到预设时长时，关闭该光源。
与现有技术相比，本发明提供的台灯及其操作方法，可以根据使用者的存在性、以及使用者与台灯之间的距离来控制光源是否发光，这样，当用户靠近时，台灯可以提供其更好的阅读环境，保护用户视力。本发明提供的另一种台灯，其还可检测并警告用户错误的阅读姿势。
附图说明
图1为本发明第一实施例的台灯的示意图；
图2为本发明第二实施例的台灯的示意图；
图3为本发明第二实施例的台灯的操作方法。
具体实施方式
为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。
在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求当中所提及的「包括」为开放式的用语，故应解释成「包括但不限定于」。
图1示出了本发明中台灯的一个实施例。台灯100包括光源110、第一距离检测单元120、红外线传感单元130和控制单元140。
光源110用于发光以提供合适的阅读条件。在一些实施例中，光源110可以包括多个发光二极管或荧光管。
第一距离检测单元120用于检测与外部物体之间的距离。例如，如图1所示，第一距离检测单元120可以检测外部物体O1与第一距离检测单元120之间的距离D1。在一些实施例中，第一距离检测单元120可以是超声检测单元，通过收发超声波进行与物体间的距离检测。
红外线传感单元130用于检测环境中的红外线。由于人体通常具有比环境更高的温度，能够发出红外线，因此控制单元140可以根据红外线传感单元130检测到的红外线的强度来确定该物体是否是人体。例如，当人靠近台灯100时，红外线传感单元130感测区域内的环境温度将会升高，红外线传感单元130感测到的红外线强度会超出预设的强度阈值。因此，根据红外线传感单元130检测到的红外线强度，可以检测到人的存在。
在一些实施例中，红外线传感单元130可以被设计为对接近人体发射红外线的波长范围的红外线具有更好的灵敏度，以使控制单元140可以做出更准确的判断。
在一些实施例中，当红外线传感单元130检测的红外线超出预设的强度范围时，第一距离检测单元120检测距离，也就是说，第一距离检测单元120在用户出现时检测距离。
例如，如图1所示，外部物体O1可以为人体，距离D1可以被认为是人和台灯100之间的距离。因此，控制单元140可根据距离D1控制光源110，并在用户靠近时开启灯光。
控制单元140还可以通过第一距离检测单元120和红外线传感单元130，根据红外线强度和距离D1来控制光源110。
例如，在红外线强度超出预设强度范围、且距离D1小于预设值时，控制单元140开启光源110。也就是说，在检测到人体靠近时，控制单元140开启光源110。如此，台灯可以提供用户更好的阅读条件。
在红外线的强度在预设强度范围内、或者距离D1大于预设值时，控制单元140还可关闭光源110。也就是说，如果没有检测到用户、或者用户距离台灯100距离较远时，可以关闭光源110以节省电力。在一些实施例中，控制单元140在关闭光源110之前等待一段时长，以防止用户只是短暂的离开而错误的关闭光源；或者说，在红外线的强度在预设强度范围内、或者距离D1大于预设值达到预设时长时，控制单元140还可关闭光源110。
图2示出了本发明另一实施例的台灯200。台灯200具有与台灯100类似的结构，并可基于类似的原理操作。此外，台灯200还包括第二距离检测单元250，第二距离检测单元250也可用于检测与外部物体之间的距离。例如，如图2所示，当红外线超出预设强度范围时，第二距离检测单元250检测外部对象P1和第二距离检测单元250之间的距离D2。在这种情况下，控制单元240可根据红外线传感单元130检测到的红外线的强度，以及第一距离检测单元120和第二距离检测单元250分别检测到的距离D1和D2来控制光源110。
如图2所示，第一距离检测单元120和第二距离检测单元250设置于台灯200中相同高度处。第一距离检测单元120和第二距离检测单元250之间的距离可以指定为基本上与人体的肩部或头部同宽。这样，第一距离检测单元120和第二距离检测单元250可以用来检测与外部对象P1不同部分之间的距离。例如，第一距离检测单元120可以检测其与对应的用户左肩之间的距离，第二距离检测单元250可以检测其与对应的用户右肩之间的距离。或者，第一距离检测单元120可以检测其与对应的用户左耳之间的距离，第二距离检测单元250可以检测其与对应的用户右耳之间的距离。
在一些实施例中，第一距离检测单元120和第二距离检测单元250也可用于检测用户的其他部分。此时，第一距离检测单元120和第二距离检测单元250需要相应设置在适当的位置。控制单元240可以根据第一距离检测单元120和第二距离检测单元250检测到的特定距离确定第一标准值和第二标准值，第一标准值和第二标准值可用于指示正确的阅读姿势。例如，可以通过校准过程确定特定用户坐在台灯200前面时的两个标准值。在一些实施例中，台灯200还可包括用于控制校准过程的操作面板或按钮等输入单元。
由此，控制单元240将距离D1与第一标准值进行比较，将距离D2与第二标准值进行比较，并根据两个比较结果，控制单元240可以检测用户是否具有与正确阅读姿势不同的错误姿势，如果检测到用户具有错误姿势，则发出警告信号通知用户。由此，每当用户具有不适当的阅读姿势时，台灯200就会发出警告信号以提醒用户。
例如，第一标准值和第二标准值为用户坐在正确的阅读位置时、台灯200分别与用户左右耳之间的标准距离，那么，如果距离D1大于第一标准值、且距离D2小于第二标准值，控制单元240可发出警告信号以提醒用户倾斜并以不适当的姿势坐着。或者，如果距离D1小于第一标准值、且距离D2大于第二标准值时，控制单元240也可发出警告信号以提醒用户倾斜并以不适当的姿势坐着。
另外，如果距离D1小于第一标准值、且距离D2也小于第二标准值，则控制单元240也可发出警告信号以提醒用户坐直并与台灯200保持适当的距离。
如图2所示，台灯200还可以包括警告信号灯260和警告发声器270。当控制单元240需发出警告信号时，控制警告信号灯260发射光。当控制单元240需发出警告信号时，控制警告发声器270产生警告声音。也就是说，控制单元发出警告信号的形式包括：警告信号灯260发光，警告发声器270产生警告声音。由此，每当用户具有不正确的阅读姿势时，台灯200可以通过光和声音通知用户。在一些实施例中，台灯200可以使用警告信号灯260和警告发声器270中的一个，并基于***要求省略另一个。
由此，在用户靠近阅读时，台灯200有助于提供具有足够照明的阅读环境。而且，台灯200还可提醒用户其坐姿以纠正他/她的阅读习惯，保护用户视力。
此外，如图2所示的实施例中，台灯200克通过红外线传感单元130和第一距离检测单元120、第二距离检测单元250控制光源110。然而，在一些其他实施例中，根据***要求，在红外线传感单元130被省略时，台灯200还可通过第一距离检测单元120和第二距离检测单元250的检测控制光源110。
图3示出了操作台灯200的方法300。该方法300包括步骤S310至S380，但不限于图3中所示的顺序。
S310：红外线传感单元130检测红外线；
S320：当红外线超出预设强度范围时，第一距离检测单元120检测其与外部物体P1之间的距离D1；
S330：当红外线超出预设强度范围时，第二距离检测单元250检测其与外部物体P1之间的距离D2；
S340：基于红外线传感单元130检测的红外线强度、距离D1和D2控制光源110；
S350：在校准过程中确定第一标准值和第二标准值；
S360：根据距离D1与第一标准值的比较结果，以及距离D2与第二标准值的比较结果，发出警告信号；
S370：在发出警告信号时，警告信号灯260发光；以及
S380：在发出警告信号时，警告发声器270产生警告声音。
在步骤S310至S330中，红外线传感单元130检测环境中的红外线强度；当红外线强度超出预设强度范围时，第一距离检测单元120和第二距离检测单元250还可以检测各自与外部对象P1的不同部分之间的距离。因此，在步骤S340中，台灯200可以检测到用户是否已经靠近阅读并控制光源110。
例如，步骤S340可包括：当红外线强度大于预设强度，且距离D1或D2小于预设值时，开启光源110。步骤S340还可包括：当红外线的强度小于预设强度、或距离D1或D2大于预定值达到预设时长时，关闭光源110。
在一些实施例中，如果省略了红外线传感单元130，则可跳过步骤S310，第一距离检测单元120和第二距离检测单元250无需红外线强度的判断直接进行距离的检测，台灯220仅基于第一距离检测单元120和第二距离检测单元250检测到的距离来控制光源110。
在步骤S350中，台灯200可在校准过程中确定第一标准值和第二标准值，以建立确定用户就座位置是否正确的比较参考标准。因此，在步骤S360中，比较第一距离与第一标准值，并比较该第二距离与第二标准值，并基于两个比较的结果发出警告信号。例如，步骤S360可以包括：距离D1大于第一标准值、且距离D2小于第二标准值时发出警告信号；或者，如果距离D1小于第一标准值、且距离D2大于第二标准值时，控制单元240也可发出警告信号以提醒用户倾斜并以不适当的姿势坐着；或者，距离D1小于第一标准值、且距离D2小于第二标准值时发出警告信号。
在发出警告信号时，警告信号灯260和警告发声器270可以分别产生光和声音以通知用户并提醒用户保持正确的阅读位置。在一些实施例中，台灯200克包括警告信号灯260和警告发声器270中的一个。在这种情况下，可以根据***要求跳过步骤S370和S380中的一个。
在一些实施例中，步骤S340也可以在步骤S350至S380之后发生；尤其是光源110处于打开的情况下，基于红外线传感单元130检测的红外线强度、距离D1和D2确定是否关闭光源110。
综上所述，本发明实施例提供的台灯及台灯的操作方法可根据使用者的存在性、以及使用者与台灯之间的距离来控制灯光。当用户靠近时，台灯可以提供更好的阅读环境，保护用户的视力。同时，利用距离检测单元，可以检测到用户错误的阅读姿势，还可发送警告信号以通知用户以调整他/她的阅读姿势。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已揭露的实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims (17)

1.一种台灯，其特征在于，包括：
红外线传感单元，用于检测红外线；
第一距离检测单元，用于在该红外线的强度超出预设强度范围时，检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
光源，用于发光；以及
控制单元，用于根据该红外线的强度和该第一距离控制光源。
2.如权利要求1所述的台灯，其特征在于：当该红外线的强度超出该预设强度范围、且该第一距离小于预设值时，该控制单元开启该光源。
3.如权利要求1所述的台灯，其特征在于：当该红外线的强度在该预设强度范围内达到预设时长，或者该第一距离大于预设值达到预设时长时，该控制单元关闭该光源。
4.如权利要求1所述的台灯，其特征在于：该台灯还包括第二距离检测单元，该第二距离检测单元用于在该红外线的强度超出该预设强度范围时，检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；
其中，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元以相同的高度设置在该台灯上，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元之间的距离等于人体头部或者人体肩部的标准宽度；以及
该控制单元还用于比较该第一距离与第一标准值，比较该第二距离与第二标准值，并根据两个比较结果发出警告信号。
5.如权利要求4所述的台灯，其特征在于：
当该第一距离大于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离大于该第二标准值时，该控制单元发出警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出警告信号。
6.如权利要求1所述的台灯，其特征在于：该第一距离检测单元为超声波距离检测器。
7.一种台灯，其特征在于，包括：
第一距离检测单元，用于检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
第二距离检测单元，用于检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；
光源，用于发光；以及
控制单元，用于比较该第一距离与第一标准值，比较该第二距离与第二标准值，并根据两个比较结果发出警告信号；其中，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元以相同的高度设置在台灯上。
8.如权利要求7所述的台灯，其特征在于：该控制单元还用于在校准过程中确定该第一标准值和该第二标准值。
9.如权利要求7所述的台灯，其特征在于：
当该第一距离大于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出该警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离大于该第二标准值时，该控制单元发出该警告信号；或者，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，该控制单元发出该警告信号。
10.如权利要求7所述的台灯，其特征在于，该台灯还包括警告信号灯和/或警告发声器；其中，该控制单元发出警告信号还包括：该警告信号灯发光，和/或，该警告发声器发出警告声音。
11.如权利要求7所述的台灯，其特征在于：该第一距离检测单元为超声波距离检测器。
12.一种用于操作台灯的方法，该台灯包括第一距离检测单元、第二距离检测单元和光源，其特征在于，该方法包括：
该第一距离检测单元检测外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
该第二距离检测单元检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；以及
比较该第一距离与第一标准值，比较该第二距离与第二标准值，并根据两个比较结果发出警告信号；
其中，该第一距离检测单元和该第二距离检测单元以相同的高度设置在该台灯上。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于：该第一标准值和该第二标准值在校准过程中确定。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于：所述根据两个比较结果发出警告信号的步骤具体包括：
当该第一距离大于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，发出该警告信号；和/或，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离大于该第二标准值时，发出该警告信号；和/或，
当该第一距离小于该第一标准值，且该第二距离小于该第二标准值时，发出该警告信号。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该台灯还包括警告信号灯和/或警告发声器，所述发出警告信号具体包括：该警告信号灯发光，和/或，该警告发声器产生警告声音。
16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，该台灯还包括红外线传感单元；
该第一距离检测单元的检测步骤前还包括：该红外线传感单元检测红外线；
该第一距离检测单元的检测步骤具体包括：当该红外线强度超出预设强度范围时，该第一距离检测单元检测该外部物体与该第一距离检测单元之间的第一距离；
该第二距离检测单元的检测步骤具体包括：当该红外线强度超出预设强度范围时，该第二距离检测单元检测该外部物体与该第二距离检测单元之间的第二距离；
在根据两个所述比较结果发出警告信号步骤之前或之后还包括：根据该红外线的强度、该第一距离以及该第二距离，控制该光源。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，控制光源的步骤具体包括：
当该红外线的强度超过预定强度范围、且该第一距离小于预定值时，接通该光源；和/或，当该红外线的强度在预定强度范围内达到预设时长、或该第一距离大于预定值达到预设时长时，关闭该光源。
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