一种智能便携灯的制作方法

技术领域

本发明涉及照明领域，特别是涉及一种智能便携灯。

背景技术：

便携灯一般单独用于户外照明或单独用于阅读照明，以及用于应急照明或临时照明。现有的便携灯结构简单且功能单一，均是通过开关控制灯具的开关，且亮度不可调或不可连续调整。现有灯具没有充分考虑用户的使用便利性需求，因此了为满足不同场景下的照明要求，需要购买不同规格和同类的灯具，不仅增加了用户的经济负担，同时也占用了家居存储空间。并且现有便携灯具使用不够便利，例如在突然停电时经常找不到灯具，而在户外使用时灯具不便于悬挂。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本发明提供一种智能便携灯，用于解决现有便携灯功能单一和使用不方便的问题。

本发明是这样实现的：

一种智能便携灯，包括电源模块、光源驱动模块和控制输入模块；

所述电源模块包括内置锂电池和与锂电池连接的充电电路；

光源驱动模块包括PWM调光器，PWM调光器的输出端连接于便携灯的光源，PWM调光器输出占空比可调的方波信号调整光源的驱动电流；

控制输入模块包括触控调光单元、光感输入单元和断电检测单元；

光感输入单元包括光敏器件，用于当光敏器件检测到外界亮度由亮到暗骤变时，控制便携灯点亮并延迟一预定时间后熄灭；

断电检测单元包括设置于充电电路上的电流互感器件，用于检测便携灯在充电时是否停电，并在停电后点亮便携灯；

触控调光单元包括触控检测电路，用于根据触控检测电路检测到的触压信号调整光源的亮度。

进一步的，触控调光单元根据触控检测电路检测到的触压信号调整光源的亮度包括以下具体步骤：

在检测到触压动作时，控制便携灯以设定的最暗值点亮，并由最暗到最亮逐渐的调整光源的亮度；

判断光源是否已到达设定的最亮值或检测到触压动作，若检测到触压动作，则将光源亮度设定为当前亮度并保存当前亮度调整方向；若未检测到触压动作且光源亮度已调整至最亮值，则将光源亮度设定为最亮值并保持，并且改变亮度调整方向；

当光源亮度为最亮值时，判断是否检测到触压动作，若是，则由最亮到最暗逐渐调整光源的亮度；

在调光源亮度过程中若检测到触压动作，则将光源亮度设定为当前亮度并保存当前亮度调整方向；若未检测到触压动作且光源亮度已调整至最暗值，则将光源亮度设定为最暗值并保持；

当光源亮度为最暗值时，判断是否再次检测到触压动作，若是，则控制光源熄灭；

当光源处于点亮状态时，若检测到连续两次的触压动作，则控制光源逐渐调暗直至熄灭。

进一步的，控制输入模块还包括吹熄输入单元，吹熄输入单元包括电容咪，通过电容咪检测外界的吹熄动作，并在检测到吹熄动作后控制光源熄灭。

进一步的，还包括提绳，提绳的两端设置有活动扣，便携灯两侧的上部设置有提耳，提绳通过两端的活动扣可拆卸连接于提耳上。

进一步的，所述触控检测电路包括压敏器件，通过压敏器件检测用户的触压动作。

进一步的，触控检测电路包括设置于便携灯底部的第一微动开关、第二微动开关和两个以上弹性支撑脚；

第一微动开关与第二微动开关的触头距放置面的距离小于弹性支撑脚的弹性行程，并且第一微动开关的触头距放置面的高度大于第二微动开关的触头距放置面的高度；

当仅检测到第二微动开关输出状态变化时，产生对应的第一触压输入信号，当同时检测到第一微动开关与第二微动开关输出状态变化时，产生区别于第一解压输入信号的第二触压输入信号。

进一步的，触控调光单元根据触控检测电路检测到的触压信号调整光源的亮度包括以下具体步骤：

在检测到第一触压输入信号时，控制便携灯以设定的最暗值点亮，并由最暗到最亮逐渐的调整光源的亮度；

判断光源是否已到达设定的最亮值或再次检测到第一触压输入信号，若检测到第一触压输入信号，则将光源亮度设定为当前亮度并保存当前亮度调整方向；若未检测到第一触压输入信号且光源亮度已调整至最亮值，则将光源亮度设定为最亮值并保持，并且改变亮度调整方向；

判断是否再次检测到第一触压输入信号，若是，则按所述亮度调整方向再次触发光源亮度渐变调整；

在调光过程中还检测是否检测到第二触压输入信号，若是，则逐渐调暗直至熄灭。

进一步的，所述充电电路包括USB有线充电电路和无线充电电路。

进一步的，便携灯的底部设有用于检测便携灯是否被提起的行程开关，所述行程开关的活动触头朝下设置与放置面接触。

进一步的，所述触控检测电路包括设置于便携灯底部的轻触开关和弹性支撑脚，轻触开关触点距灯具放置面的距离小于弹性支脚的行程，通过检测轻触开关的输出电平变化检测用户的触压动作。

本发明的有益效果为：

本发明智能便携灯可以显著改善便携灯具的易用性，灯光亮度可调，灯具亮度是通过PWM调光器控制，避免在黑暗情况下直接亮起对眼镜的刺激，并且具有断电检测单元和触控调光单元，在断电时可自动点亮，便于日常使用，而触控调光根据触控检测电路检测到的触压信号调整光源的亮度，使调光过程变得更加方便快捷。

附图说明

图1为本发明实施方式智能便携灯的模块框图；

图2本发明实施方式智能便携灯的结构示意图；

图3为本发明实施方式中便携灯的调光控制流程图；

图4为本发明一实施方式中设置于便携灯底部的触控检测电路的位置关系示意图；

图5为本发明一实施方式中智能便携灯底部的弹性支撑脚与微动开关的位置关系示意图；

图6、为本发明实施方式中微动开关的电路连接示意图。

标号说明：

1、灯罩； 2、声感咪头； 3、电路板； 4、Micro USB充电口；

5、螺丝； 6、聚合物电池； 7、轻触开关； 8、微动开关； 9、底座；

10、微动开关帽； 11、轻触开关帽； 12、行程开关； 13、弹性支撑脚。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

请参阅图1，为本发明实施方式一种智能便携灯的模块框图，本智能便携灯包括电源模块、光源驱动模块和控制输入模块。

电源模块包括内置聚合称电池（即锂电池）和与聚合物电池连接的充电电路以及Micro USB充电接口。在充满电的情况下，在充电过程中，为起充电状态指示使用，控制便携灯微亮，并在充满时控制便携灯熄灭，便携灯能正常使用12小时以上。了为方便充电，该电源模块还包括无线充电电路，包括设置于内置于便携灯内部并与锂电池相连的无线充电感应线圈，以及与无线充电感应线圈适配的无线充电底座。将无线充电底座连接于市电，并将便携灯放置于无线充电底座上即可进行无线充电。

光源驱动模块用于驱动便携灯使其发光，其中，便携灯以LED灯为光源，该光源驱动模块包括PWM调光器，通过调整占空比来调整光源的驱动电流，从而实现光源亮度无级可调即可连续调光。

所述控制输入模块用于接收外界的输入信号来调整和控制便携灯。该光源驱动模块包括触控调光单元、光感输入单元、吹熄输入单元和断电检测单元。光感输入单元包括光敏器件，用于当光敏器件检测到外界亮度由亮到暗骤变时，控制便携灯点亮并延迟一预定时间后熄灭；

断电检测单元包括电流互感器件，在灯具充电过程时（包括USB充电和无线充电）若检测到突然断电，则控制灯具点亮。断电检测单元可有效解决在突然断电在黑暗环境中寻找灯具不便的问题。

吹熄输入单元包括电容咪，通过电容咪检测用户的吹熄动作，当用户向电容咪位置或附近吹气时（模拟吹熄蜡烛的功能），电容咪将气流信号转换成电信号，当控制器检测到电容咪输出的电信号，则认为检测到吹熄动作，则控制灯具熄灭，从而实现传统灯具的吹熄功能。

光感输入单元包括光感器件如光敏电阻等，当检测到环境的亮度发生由亮到暗骤变时，自动控制便携灯具点亮2~5分钟，光感输入单元可解决在关大灯后还需要短时间的临时照明的问题。所述光感输入单元特别适用于晚上室内使用，当室内主照明灯具关闭时，室内光线骤然变暗，而在正常情况下在，关灯后还仍需要一小段时间的照明用于上床等需要。本便携灯在检测到光线骤暗时（主要是熄灯时），控制便携灯点亮并延迟一预定时间后熄灭，从而便于室内人员熄灯后的短时间的照明需要。

触控调光单元包括触控检测电路，触控检测电路设置有设置于灯具底部的微动开关，用于根据触控检测电路检测到的触压信号调整光源的亮度。

如图2所示，为一实施方式中便携灯的结构示意图，该便携灯包括了底座9和设置于底座9上的灯罩1，底座9与灯罩1通过螺栓5固定在一起或通过超声波焊接连接在一起，灯罩1内设置有电路板3，所述电板板3上设置有所述Micro USB充电口、微动开关和轻触开关，其中，所述微动开关和轻触开关的触头外露于底座9的下表面，在底座9的下表面还设置有图4和图5中所示的弹性支撑脚。

请参阅图3，为本便携灯的调光流程图，灯具上设置有触摸开关（即触控检测电路），触摸开关可以是电阻式触摸开关或电容式触摸开关，当人体接触触摸开关时会输出相应的高低电平变化，本便携灯通过触摸开关检测是否有人体（主要是手指）的触摸输入，并根据检测到的触摸输入进行调光，具体为：

当灯具上电后检轻触灯具，灯具就从最低亮度开始逐渐变亮，若在变亮的过程再次轻触灯具，灯具就选定当前亮度并保持在些亮度，若在变亮过程中没有再次轻触灯具，灯具就逐渐调整至最大亮度并保持在最大亮度；

而当灯具亮度稳定后轻触时，会再次触发调光程序，若当前亮度是最大亮度，则从最大亮度逐渐调暗；若此时亮度是最低亮度，则由低到高逐渐调亮；若灯具当前亮度即非最大亮度也不是最低亮度，则按灯具此前的调光方式来调整亮度，即若此前是由暗往最亮方向调整，则继续调亮，若此前是由亮往最暗方向调光，则继续调暗；在调光过程中若再次轻触灯具，则选定当前亮度并保持在些亮度，否则就调整至最亮或最暗状态并保持。

而无论灯具是在调光过程还是保持状态，当检测到连续两次轻触灯具则认定了熄灯信号，此时逐渐调暗灯具直至熄灭。而在其他实施方式中，还可通过压力传感器或压敏电阻来检测用户的轻触信号。

此调光方式通过内部程序设置实现无级调光，通过简单的轻触和不同的等待时间，可以实现无级调光，极大提高了用户的使用体验。而且灯具从最暗开始启动逐渐变亮，避免一般灯具直接亮起在黑暗环境下对眼睛的光刺激。

如图4所示，在一实施方式中，所述触控检测电路为设置于便携灯底座下表面的轻触开关7和弹性支撑脚13，弹性支撑脚13为便携灯的放置支脚，从而使便携灯底部与放置面的间隙可变，当触压便携灯时，底部与放置面的间隙就变小，释放时，就恢复正常间隙，而所述轻触开关触点距灯具放置面的距离小于弹性支脚的行程，因此，通过检测轻触开关的输出电平变化检测用户的触压动作。因此通过向下触压便携灯的任意一个位置就可实现调光功能。与采用电阻式触摸开关或电容式触摸开关相比，该实施方式采用轻触开关和弹性支撑脚实现触压动作检测，不仅便于操作，触压时触压便携灯的任意一个位置就可实现调光功能，而电阻式触摸开关或电容式触摸开关只能是触摸特定的检测位置才行，并且，轻触开关和弹性支撑脚具有更长的使用寿命、更低的生产成本以及更可靠的检测输出。

如图5所示，在另一实施方式中，所述触控调光单元的电路部分包括设置于便携灯底部的两个以上弹性支撑脚13和两个的微动开关8，弹性支撑脚13使便携灯底部距放置面一定间隙，而两个微动开关8设置于便携灯底部的不同高度上，当向下触压便携灯时，灯具底部的离地间隙发生变化，在自由状态，两个微动开关都是断开的，当触轻触便携灯时，较低点的微动开关导通较高点的微动开关保持断开，当触压便携灯的下压力大于一定力度时，弹性支撑脚的变形大于较高点微动开关的离地距离，因此两个微动开关均导通。因此通过检测两个微动开关的状态可检测触压便携灯的压力，基于触压压力来控制灯具的开光和调光。

请参阅图6，为一实施方式中轻触开关与微动开关的电路连接示意图。其中，S0为轻触开关，S1为微动开关1，S2为微动开关2，PB0至PB2为电路图中的网络标号，PB0至PB2分别连接于控制器的不同引脚，所述控制器可以是单片机等微处理器。控制器根据不同引脚的输入电平的变化来判断哪个开关被触发，从而执行相应的操作。

微动开关S1和S2是具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点机构，用外壳覆盖，其外部有驱动杆的一种开关，因为其开关的触点间距比较小，故名微动开关，又叫灵敏开关。

轻触开关S0（又称限位开关）的一种，是一种常用的小电流主令电器。利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，达到一定的控制目的。通常，这类开关被用来限制机械运动的位置或行程，使运动机械按一定位置或行程自动停止、反向运动、变速运动或自动往返运动等。在该实施方式中所述轻触开关设置于灯具支撑脚上，为常闭的开关，当将灯具提起时，轻触开关不再受力，微动开关打开，电路板收到信号，启动灯具点亮程序。

在该实施方式中，所述便携灯不是通过触摸开关的信号来调光，而是根据上述微动开关的输出信号来控制调光，微动开关的安装示位置如图5所示，其中，第一微动开关与第二微动开关的触头距放置面的距离小于弹性支撑脚的弹性行程，并且第一微动开关的触头距放置面的高度大于第二微动开关的触头距放置面的高度；

当仅检测到第二微动开关输出状态变化时，产生对应的第一触压输入信号，当同时检测到第一微动开关与第二微动开关输出状态变化时，产生区别于第一解压输入信号的第二触压输入信号。

在检测到第一触压输入信号时，控制便携灯以设定的最暗值点亮，并由最暗到最亮逐渐的调整光源的亮度；

判断光源是否已到达设定的最亮值或再次检测到第一触压输入信号，若检测到第一触压输入信号，则将光源亮度设定为当前亮度并保存当前亮度调整方向；若未检测到第一触压输入信号且光源亮度已调整至最亮值，则将光源亮度设定为最亮值并保持，并且改变亮度调整方向；

判断是否再次检测到第一触压输入信号，若是，则按所述亮度调整方向再次触发光源亮度渐变调整；

在调光过程中还检测是否检测到第二触压输入信号，若是，则逐渐调暗直至熄灭。

本实施方式中通过弹性支撑脚和微动开关来检测用户的触压输入，并将解压输入分为轻触和超过一定力度的触压动作，从而实现灯具的调光和其他控制。与上述调光方式相同，本实施方式通过微动开关进行调光同时可实现无级调光，并且本调光电路的硬件成本要更加低廉。

在一实施方式中，所述便携灯具还设置有提绳，在灯具的两侧或顶部设置有提耳，提绳的两端分别设置有与提耳适配的活动扣，提绳通过活动扣可拆卸连接于灯具的提耳。因此，该便携灯不仅便于提携，同时也方便在户外使用时挂于长树枝等固定提绳不便于悬挂的地方。

进一步的，如图4所示，在便携灯的底部设有用于检测便携灯是否被提起的行程开关12，所述行程开关12的活动触头朝下设置与放置面接触，行程开关12用于控制灯具自动点亮。当灯具放置在桌面时，行程开关受力闭合，当通过提绳提起灯具时，程开关的活动触头离开放置面，行程开关断开，输出控制信号给光源驱动模块点亮便携灯，实现提灯自动点亮的功能（即提即亮功能）。

综上所述，本发明智能便携灯结构简单，但功能丰富且便于使用，不仅具有亮度无级可调功能，可满足不同场景的照明要求，实现一灯多用效果；并且本灯具调光方便，通过轻触即可实现调亮、调暗、开启和熄灭功能，通过弹性支撑脚和两个微动开关可检测轻触和大于一定力度触控动作，因此可实现多种触控功能，大大简化了灯具控制部分的硬件结构，降低了硬件成本，同时也为灯具提供了多种输入功能，为实现多种功能提供了强大的硬件支持。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。