[发明专利]一种头戴式多功能工作灯控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及照明、瞳孔跟踪技术和环境检测领域，具体涉及一种可追踪观察点、具有自动调整灯光亮度以及实时检测环境确保工作者人身安全的准确照明工作系统。

背景技术

传统的头戴式工作灯的灯光亮度不可改变，无法适应各种工作环境；且灯光的照射固定不变，时常与用户的观察点有较大差别，无法准确提供灯光照射；除此，在相对较为危险的工作环境下，无法对环境进行实时检测，对工作者的身体甚至生命造成威胁。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种可追踪观察点、具有自动调整灯光亮度以及实时检测环境确保工作者人身安全的准确照明工作系统。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明提供的一种头戴式多功能工作灯控制系统，其特征在于：包括中央处理器、瞳孔跟踪模块、测距模块、舵机模块、光感应模块、亮度控制模块以及电源模块；所述中央处理器分别与瞳孔跟踪模块、测距模块、舵机模块、光感应模块、亮度控制模块以及电源模块连接；瞳孔跟踪模块向中央处理器发送用户观察点与用户瞳孔之间的角度变化信息，测距模块向中央处理器发送实时测量观察物体与用户眼睛的距离信息；光感应模块将光信号转换为电信号发送给中央处理器；中央处理器根据瞳孔跟踪模块、测距模块以及光感应模块提供的信息进行综合处理后向舵机模块、亮度控制模块和电源模块输出控制信号，所述电源模块给中央处理器以及系统的每个模块提供电源。

进一步地，控制系统还多功能可拆卸模块和报警模块，所述多功能可拆卸模块根据用户工作环境的不同，可加装环境检测模块，环境检测模块检测后将相应信号转换为电信号并发送给中央处理器，当检测值不处于预设的安全值时，中央处理器将控制报警模块发出危险警报。

进一步地，所述瞳孔跟踪模块中设有瞳孔跟踪软件，瞳孔跟踪软件通过摄像头拍摄的视频对用户的眼睛进行定位，利用边缘检测算法勾勒出瞳孔的轮廓，并通过椭圆拟合的算法找到瞳孔的准确位置。

进一步地，所述测距模块内设有观察点定位软件，观察点定位软件根据瞳孔跟踪模块获得瞳孔的准确位置，并对空间进行三维建模，构造出用户视线的方向；通过测距模块提供的人眼与观察物体的距离以及照明灯具组和人眼之间的距离，构造三角形并确定定点位置。

进一步地，所述环境检测模块包括氧气检测模块、甲烷检测模块或者温度传感模块中一种或多种。

以下对各个模块的功能设置进行相应说明。

瞳孔跟踪模块：根据用户工作时视线的变化实时跟踪瞳孔的运动，确定用户观察点与用户瞳孔之间的角度变化并发送给中央处理器，为后续确定观察点具体位置并调整照明灯具组灯光照射方向；

测距模块：根据用户工作时姿态的不同，实时测量观察物体与用户眼睛的距离并发送给中央处理器，为后续确定观察点具体位置并调整照明灯具组灯光照射方向；

光感应模块：根据用户工作环境中的光线明暗情况，将光信号转换为电信号并发送给中央处理器，为后续改变照明灯具组的灯光亮度做准备；

多功能可拆卸模块：根据用户工作环境的不同，可分别加装氧气浓度检测模块、甲烷检测模块、温度传感模块等模块，模块检测后将相应信号转换为电信号并发送给中央处理器，当工作环境过于恶劣不适应工作时，该系统可发出危险警报。

舵机模块，舵机模块连接中央处理器，中央处理器输出控制信号给舵机模块；所述舵机模块：根据瞳孔跟踪模块和测距模块发送给中央处理器的数据处理后确定的用户观察点，调整照明灯具组灯光的照射方向，达到和观察点的重合。

亮度控制模块，亮度控制模块连接中央处理器，中央处理器输出控制信号给亮度控制模块；所述亮度控制模块：根据光感应模块发送给中央处理器的数据处理后确定的最佳照明亮度，调整照明灯具组灯光的亮度的强弱变化，达到最佳的照明效果。

报警模块，报警模块连接中央处理器，中央处理器输出控制信号给报警模块；所述报警模块：根据多功能可拆卸模块发送给中央处理器的数据处理后对当前工作环境进行判断，若继续工作会对用户的身体造成危害，则发出危险警报，并且警报灯亮。

照明灯具组；所述照明灯具组安装在本发明的最前端，同时连接舵机模块和亮度控制模块，舵机模块控制照明灯具组的灯光照射方向，亮度控制模块控制照明灯具组的灯光强弱。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有以下优点：