智能台灯的制作方法

本实用新型涉及智能家居领域，具体地，涉及一种智能台灯。

背景技术：

目前，市面上的智能台灯种类众多，功能也由原来的单一照明功能向其他方面发展，不同种类的台灯具备的功能也可能不同，如某些台灯具备节能功能，另一些台灯具备护眼功能等。

但是，现有的台灯产品中，同一台灯上所具备的功能仍显单一，这在智能化普及、互联网+爆发的当今社会，已经不能很好的满足用户需求了。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的是提供一种智能台灯，用于解决现有台灯功能单一的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型第一方面提供一种智能台灯，包括：

台灯主体，所述台灯主体上设置有照明模块、激光模块、投影模块和摄像模块；其中，所述摄像模块的摄像范围与所述照明模块的照明范围至少部分重合，所述激光模块发出激光的范围位于所述摄像模块的摄像范围内。

可选地，所述台灯主体设置有控制模块，所述照明模块、所述激光模块、所述投影模块和所述摄像模块分别与所述控制模块相连；

所述控制模块用于，控制所述激光模块发射用于定位所述摄像模块的拍摄范围内的目标区域的激光线，控制所述摄像模块对所述拍摄范围进行图像录入，根据所述激光线的定位在所述图像中确定目标图像，获取所述目标图像对应的目标数据，并控制所述投影模块对所述目标数据进行投影。

可选地，所述台灯主体还设置有与所述控制模块相连的文本识别模块，所述文本识别模块用于对所述目标图像进行文本识别得到文本数据；所述控制模块用于，获取与所述文本数据相匹配的所述目标数据。

可选地，所述台灯主体还设置有与所述控制模块相连的存储模块，所述控制模块从所述存储模块中获取与所述文本数据相匹配的所述目标数据。

可选地，所述台灯主体还设置有与所述控制模块相连的收发模块，所述控制模块通过所述收发模块将所述文本数据发送给云端服务器，并接收所述云端服务器发送的与所述文本数据相匹配的所述目标数据。

可选地，所述台灯主体还设置有与所述控制模块相连的收发模块，所述控制模块通过所述收发模块将所述目标图像发送给云端服务器，并接收所述云端服务器发送的与所述目标图像对应的所述目标数据。

可选地，所述台灯主体还设置有与所述控制模块相连的语音输入模块以及语音输出模块；

所述语音输入模块用于，采集用户的语音信息，所述控制模块根据所述语音信息执行相应的控制指令，或者，将所述语音消息发送给与所述智能台灯绑定的电子设备；

所述语音输出模块用于，根据所述控制模块的控制输出语音，其中，输出的所述语音包括所述电子设备发送的语音信息。

可选地，所述照明模块包括：冷色温LED子模块和暖色温LED子模块，所述控制模块包括与所述冷色温LED子模块电连接的第一PWM子模块，以及与所述暖色温LED子模块电连接的第二PWM子模块；

所述控制模块通过调节所述第一PWM子模块的占空比调整所述冷色温LED子模块的亮度，通过调节所述第二PWM子模块的占空比调整所述暖色温LED子模块的亮度。

可选地，所述台灯主体还设置有与所述控制模块相连的伺服电机，所述伺服电机与所述激光模块相连，所述控制模块通过控制所述伺服电机的转动，带动所述激光模块改变发射激光线的位置。

可选地，所述台灯主体包括：

底座、第一支撑杆和第二支撑杆，其中，所述第一支撑杆的第一端与所述底座相连，所述第一支撑杆的第二端与所述第二支撑杆的第一端相连；

其中，所述激光模块与所述投影模块层叠设置在所述第一支撑杆与所述第二支撑杆连接的交汇处，所述照明模块以及所述摄像模块设置在所述第二支撑杆的第二端。

采用上述技术方案，智能台灯的台灯主体除了包括用于照明的照明模块以外，还包括投影模块，摄像模块，激光模块，并且，所述摄像模块的摄像范围与所述照明模块的照明范围至少部分重合，所述激光模块发出激光的范围位于所述摄像模块的摄像范围内。这样，本实用新型提供的智能台灯除了照明功能以外，还可以基于投影模块，摄像模块，激光模块的组合实现其他多样化功能。例如，通过摄像模块对学生的作业习题进行拍照，以录入习题的图像，并通过投影模块对作业习题进行投影显示，避免了学生近距离观看书本上的习题导致视力下降，还可以通过激光模块定位具体的习题，以便针对具体的习题进行下一步的处理。从而更大程度上满足了用户的需求。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型，但并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的框图；

图2是图1所示的智能台灯的一种可选地框图；

图3是图1所示的智能台灯的另一种可选地框图；

图4是图1所示的智能台灯的又一种可选地框图；

图5是图1所示的智能台灯的一种控制模块与激光模块的连接关系图；

图6是图1所示的智能台灯的又一种可选地框图；

图7是图1所示的智能台灯的又一种可选地框图；

图8是本实用新型实施例提供的一种智能台灯的实体结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

本实用新型实施例提供一种智能台灯10，如图1所示，该智能台灯10包括：

台灯主体11，所述台灯主体上设置有照明模块110、激光模块111、投影模块112和摄像模块113；其中，所述摄像模块113的摄像范围与所述照明模块110的照明范围至少部分重合，所述激光模块111发出激光的范围位于所述摄像模块113的摄像范围内。

这样，本实用新型实施例提供的智能台灯除了照明功能以外，还可以基于激光模块111、投影模块112和摄像模块113的组合实现其他多样化功能，从而更大程度上满足了用户的需求。

示例地，智能台灯10可以通过摄像模块113对学生的作业习题进行拍照，以录入习题的图像，并通过投影模块112对作业习题进行投影显示，避免了学生近距离观看书本上的习题导致视力下降。

其中，在本实用新型实施例的一种可能的实现方式中，该摄像模块113的摄像头可以是焦距固定的摄像头，例如，可以根据台灯高度预先设定固定的摄像头焦距，这样，将待拍摄的文本纸件放置在固定位置，则摄像模块113直接可以拍摄得到清晰的图像，无需用户手动调焦距，简化了用户操作。同理，该摄像模块113的拍摄范围也可以是固定的，例如一张A4纸大小的拍摄范围。

另外，在具体实施时，可以将摄像模块113内嵌在照明模块110中，从而使得摄像模块113的摄像范围与照明模块110的照明范围至少部分重合。这样，在摄像模块113拍摄照片时，还可以利用照明模块110进行补光。

上述只是举例说明，在具体实施时，还可以基于激光模块111、摄像模块113和投影模块112实现其他功能，例如通过激光模块111定位摄像模块拍摄到的试卷图片中的具体某一习题，以便针对该习题进行下一步的处理，本实用新型对此不做限定。为了使本领域技术人员更加理解本实用新型实施例提供的技术方案，下面以一个具体的例子对智能台灯10进行说明。

首先，值得说明的是，随着智能设备的发展，当今社会的学生在学习过程中遇到疑难问题，往往通过互联网寻求问题的解决方法，或者使用电子学习机等产品来辅助学习。但是，学生在通过互联网寻求问题解答时，一般都会使用到手机、平板、笔记本或台式机，而这些设备绝大部分都是“LED(Light Emitting Diode，发光二极管)光源系统”，它是以RGB(红绿蓝)-LED光源发光直接刺激人眼，称为直射光。长期暴露在直射光下，容易导致眼干、眼涩、眼疲劳、眼近视，引发眩光，增加自身重大疾病的发生率。学生经常用这些电子设备，视力很快会下降，通过电子学习机辅助学习也存在同样的问题。

为了解决上述问题，如图2所示，智能台灯10的台灯主体11可以设置控制模块114，其中，所述照明模块110，所述激光模块111，所述投影模块112和所述摄像模块113分别与所述控制模块114相连。并且，所述控制模块114用于，控制所述激光模块111发射用于定位所述摄像模块113的拍摄范围内的目标区域的激光线，控制所述摄像模块113对所述拍摄范围进行图像录入，根据所述激光线的定位在所述图像中确定目标图像，获取所述目标图像对应的目标数据，并控制所述投影模块112对所述目标数据进行投影。

具体地，在辅导学生作业的情景下，所述目标图像即为具体的某一道习题的图像，所述目标数据即该习题的解答。这样，将习题答案投影显示，人眼看到的是投影反射回的光线，相比将人眼暴露在直射光下，本实用新型可以起到保护人眼的作用。

另外，本实用新型实施例获取所述目标图像对应的目标数据可以采用如下两种方式：

方式一、如图2所示，所述台灯主体11还设置有与所述控制模块114相连的文本识别模块115，所述文本识别模块115用于对所述目标图像进行文本识别得到文本数据；所述控制模块114用于，获取与所述文本数据相匹配的所述目标数据。

在一种可能的实现方式中，如图2所示，所述台灯主体11还可以设置有与所述控制模块114相连的存储模块116，则所述控制模块114可以从所述存储模块116中获取与所述文本数据相匹配的所述目标数据。也就是说，存储模块116本地存储有习题库，该习题库包括习题与习题答案的检索目录，这样，控制模块114在得到习题的文本数据后，在存储模块116存储的习题库中进行检索即可得到该习题的答案。

在另一种可能的实现方式中，如图3所示，所述台灯主体11还可以设置有与所述控制模块114相连的收发模块117，所述控制模块114通过所述收发模块117将所述文本数据发送给云端服务器，并接收所述云端服务器发送的与所述文本数据相匹配的所述目标数据。

也就是说，控制模块114在得到习题的文本数据后，可以将文本数据发送给云端服务器，由云端服务器搜索该习题的答案，并将答案返回给智能台灯，其中，该云端服务器可以是运营商提供的专用服务器，存储海量的习题库，也可以是网络搜索引擎，用于在互联网中搜索习题答案。

方式二、如图4所示，在台灯主体11还可以设置有与所述控制模块114相连的收发模块117的情况下，所述控制模块114可以通过所述收发模块117将所述目标图像发送给云端服务器，并接收所述云端服务器发送的与所述目标图像对应的所述目标数据。

也就是说，云端服务器具备文本识别的功能的情况下，智能台灯可以将获取到的习题的图像发送给云端服务器，由云端服务器进行文本识别，并基于文本识别得到的文本数据检索习题答案，并将习题答案返回给智能台灯。

其中，上述两种方式都涉及到激光模块111的定位，因此，下面对激光模块111的定位功能进行详细说明。

具体地，所述台灯主体11还可以设置有与所述控制模块114相连的伺服电机，所述伺服电机与所述激光模块相连，所述控制模块114通过控制所述伺服电机的转动，带动所述激光模块改变发射激光线的位置。

例如，参照图5，智能台灯的激光模块包括第一激光模块1110和第二激光模块1111，其中，伺服电机1通过控制模块114控制第一激光模块1110转动，伺服电机2通过控制模块114控制第二激光模块1112转动。这样，控制模块114分别控制伺服电机1和伺服电机2的转动即可实现对第一激光模块1110和第二激光模块1111发出的激光线位置进行控制。

在一种可能的实现方式中，智能台灯10可以设置多个按键，用户通过操作按键可以实现对激光模块发射的激光线的位置调整。

仍以图5进行举例说明，控制模块114与按键1和按键2连接，控制模块114收到按键1命令时，控制伺服电机1转动，其中，第一激光模块1110可以固定到伺服电机1上面，随着伺服电机1一同转动，从而进行激光线1的移动；控制模块114收到按键2命令时，控制伺服电机2转动，其中，第二激光模块1111可以固定到伺服电机2上面，随着伺服电机2一同转动，从而实现对第二激光模块1111发出的激光线进行移动。其中，每一伺服电机可以预先设计最大转动角度，当控制模块114在控制伺服电机转动激光模块时，同时检测转动角度，一旦达到最大转动角度，可以设置为反向转动。同时智能台灯还可以包括一个功能按键3，当操作按键1或者按键2，控制激光模块转动不能精确定位选定区域时，按下功能按键3和按键1或者功能按键3和按键2，则可以控制电机进行细微转动，控制激光模块进行精确定位。

综上所述，采用上述方式，学生利用智能台灯做作业时，可以将试卷或者习题本放置在智能台灯的摄像模块的拍摄范围内，并调整激光模块发射的激光线位置，使当前作答的习题位于激光线的投射范围内。这样，智能台灯经过进一步处理，可以将当前作答的习题的答案投影显示出来，全程无需学生观看电子屏幕，而是观看智能台灯投影到投影界面的习题解答，避免了人眼暴露在直射光下，起到了保护人眼的作用。激光线照射到纸面后通过漫反射进入人眼，因此不会对人的眼睛造成伤害。

另外，值得说明的是，本实用新型的照明模块可以采用LED发光器件，为了进一步起到保护人眼的作用，在具体实施时，还可以在LED前端增加防蓝光保护膜，有效过滤并压低LED光源所散射之高能量蓝光，减轻眼睛长时间看屏幕的疲劳感，有效保护视力。

在本实用新型的一种可能的实现方式中，所述控制模块114还可以调整照明模块110的照明光线的相关参数。其中，所述相关参数可以是光线强度，色温等参数。

下面具体说明控制模块114对照明模块110色温的调整：

如图6所示，本实用新型实施例提供的智能台灯10的照明模块110还可以包括：冷色温LED子模块1101和暖色温LED子模块1102，所述控制模块114包括与所述冷色温LED子模块1101电连接的第一PWM子模块1141，以及与所述暖色温LED子模块1102电连接的第二PWM子模块1142。其中，所述控制模块114通过调节所述第一PWM子模块1141的占空比调整所述冷色温LED子模块1101的亮度，通过调节所述第二PWM子模块1142的占空比调整所述暖色温LED子模块1102的亮度。

具体地，控制模块114通过调节第一PWM子模块1141的占空比，来实现调节给冷色温LED矩阵供电电流的大小(其中，智能台灯还包括对冷色温LED矩阵供电的供电模块，和对暖色温LED矩阵供电的供电模块，图中未示出)，从而实现调节冷色温LED矩阵的整体亮度。同理，控制模块114通过调节第二PWM子模块1142的占空比，来实现调节给暖色温LED矩阵供电的电流大小，从而实现调节暖色温LED矩阵的整体亮度。这样，通过组合调节冷色温LED矩阵和暖色温LED矩阵的亮度，可以实现照明的亮度调节和色温调节。

如图7所示，本实用新型实施例提供的智能台灯10的台灯主体11还可以设置有与所述控制模块114相连的语音输入模块118以及语音输出模块119。其中，所述语音输入模块118用于，采集用户的语音信息；所述控制模块114根据所述语音信息执行相应的控制指令，或者，将所述语音消息发送给与所述智能台灯10绑定的电子设备；所述语音输出模块119用于，根据所述控制模块114的控制输出语音，其中，输出的所述语音包括所述电子设备发送的语音信息。

也就是说，用户可以通过声音控制智能台灯的相关功能，并且，在智能台灯绑定的电子设备为学生家长的手机的情况下，还可以将实现学生与家长的远程通话，有利于家长远程辅导学生的作业，同时也满足了学生和家长之间的互动需求。

另外，为了便于智能台灯能够适应不同的投影场景，本实用新型实施例提供的智能台灯中投影模块112可以具备调焦功能。具体地，投影模块112的调焦可以包括以下三种实现方式中的至少一种：手动调焦、半自动调焦、全自动调焦。

其中，手动调焦是指智能台灯的台灯主体11上可以设置旋转调焦模块，用于基于用户的旋转操作调整所述投影模块的焦距。

半自动调焦是指智能台灯的台灯主体11上可以设置用于调焦的按键，控制模块114在检测到用户针对所述按键的操作时，基于按键被按下的进程调整投影模块112的焦距。即控制模块114检测到用户的按键动作后，触发控制电机工作，电机控制齿轮转动来完成镜头的焦距调节，实现半自动调焦。

全自动调节是指智能台灯的台灯主体11上可以设置加速度检测模块，控制模块114在检测到投影模块112在指定方向上的加速度信息时，根据所述加速度信息调整投影模块112的焦距。

图8提供了一种智能台灯的实体结构示意图，如图8所示，智能台灯10的台灯主体11包括底座12、第一支撑杆13和第二支撑杆14，其中，所述第一支撑杆13的第一端与所述底座12相连，所述第一支撑杆13的第二端与所述第二支撑杆14的第一端相连。其中，所述激光模块111与所述投影模块112层叠设置在所述第一支撑杆13与所述第二支撑杆14连接的交汇处，所述照明模块110以及所述摄像模块113设置在所述第二支撑杆14的第二端。

如图8所示，照明模块110可以设置为弧形，从而能够减淡本影，在灯光下看东西的时候，没有明显的遮挡阴影。摄像模块113可以位于照明模块110中，从而使得摄像模块113的拍摄范围与照明模块110的照明范围部分重合，进而使得照明模块110可以为摄像模块的拍摄进行补光。

另外，摄像模块113的焦距可以根据文本放置区域和摄像头之间的距离设置成固定的值，这样，用户将文本放置在该区域，摄像头即可获得清晰的图像。激光模块111发出激光线的范围位于摄像模块的拍摄范围之内，以便定位拍摄的内容。

图8只是智能台灯的结构示意图，具体实施时，第一支撑杆13的第二端和第二支撑杆14的第一端之间的连接可以是可旋转连接，也可以是固定连接。激光模块111与投影模块112之间的层叠设置可以是激光模块111位于投影模块112上，也可以激光模块111位于投影模块112下。

上述只是举例说明，在具体实施时，智能台灯10还可以包括其他部件，例如，灯罩，外壳等，另外，其他部件在台灯上的位置也可以根据智能台灯的具体外观布置，本实用新型对此不做限定。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。