阅读说明：本技术 一种益智电子蜡烛 (Intelligence-benefiting electronic candle ) 是由 王晓宁 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种益智电子蜡烛。使用多个发光体构成的发光单元在半透明的封装中按照一定规则进行闪烁,能够更好地模拟烛光的摇曳感,而且,该半透明封装体直接对内部结构进行包封,这样能够以极为简单可靠的方式完成包装同时对内部结构起到很好的密封保护作用。另一方面,本发明的电子蜡烛还采用吹气孔和风控装置,可以更好地模拟烛光因外部空气流动导致的烛光摇曳；设置震动传感器,更好地模拟烛光因移动、晃动等外部震动导致的烛光摇曳。总而言之,本发明的电子蜡烛能够更好地模拟和营造烛光的氛围,同时帮助儿童群体安全地认知蜡烛与火焰的部分基本特性,并且制作方法简单、封装可靠且造型简洁美观。(The invention discloses an intelligent electronic candle. The luminous unit that uses a plurality of luminous bodies to constitute glimmers according to certain rule in translucent encapsulation, can simulate the rocking of candle light better and feel, and moreover, this translucent packaging body directly encapsulates inner structure, can accomplish the packing with very simple and reliable mode like this and play fine sealed guard action to inner structure simultaneously. On the other hand, the electronic candle also adopts the air blowing hole and the air control device, so that candle light swaying caused by external air flowing can be better simulated; the vibration sensor is arranged, so that candle light swaying caused by external vibration such as movement and shaking of the candle light can be better simulated. In conclusion, the electronic candle of the invention can better simulate and create candlelight atmosphere, simultaneously helps children groups to safely know part of basic characteristics of the candle and flame, and has the advantages of simple manufacturing method, reliable packaging and simple and beautiful appearance.)

一种益智电子蜡烛

技术领域

本发明涉及一种灯饰领域，具体的，涉及一种电子蜡烛，并且能对儿童在安全环境下认知蜡烛与火焰的部分基本特性带来有效帮助，具有一定程度的益智作用。本发明由国家自然科学基金项目资助，项目编号61907040。

背景技术

生活中一些场合和特殊仪式中，常会使用点燃火焰的传统蜡烛来营造氛围。烛光会随着气流和人为移动而飘晃，亮度也会忽明忽暗，达到美化空间、衬托人和物的作用。与此同时，儿童在成长过程中也常常对于蜡烛与火焰抱有好奇心并尝试玩弄，潜在危险不言而喻，而完全禁止儿童接触和认知蜡烛与火焰，也会带来无知，以及因无知造成的后续问题和危险。

传统蜡烛的使用具有比较大的限制，比如要有成年人在场留心看护，对儿童群体有安全隐患，不能使用在有易燃物的环境中，燃烧产生的气味和二氧化碳要求环境保持空气流通等。因此当前以LED 器件为光源的电子蜡烛越来越受大众欢迎。然而，现有的电子蜡烛只是简单的将LED 芯片放在蜡烛形的外壳内，其远远无法模拟真实蜡烛光的朦胧感和摇曳感——对于儿童有效认知蜡烛和火焰因气流和人为移动产生变化的基本特性也无所帮助。并且，现有常规电子蜡烛的外壳并不能防氧防潮，内部的LED 芯片容易在使用过程中由于环境中的水氧侵蚀而寿命缩短。此外，这种常规电子蜡烛一般还在主体上设置开关、并连接有电源线等配套设备，这就使得电子蜡烛在美观度和使用场景上远不及外观简洁、无电源处也可使用的传统蜡烛。

发明内容

本发明的一个方面包括一种电子蜡烛，包括: 镶嵌于半透明封装体内部的发光单元、电池单元、充电单元、开关单元；所述发光单元包括多个发光体；所述半透明封装体如琥珀、标本的填充材料那样填充所述电子蜡烛内部的所有空隙；所述发光体在开关单元开启后按照一定规则闪烁。

优选的，所述发光体可以是LED 单元。

优选的，所述发光单元可以包括2 个或3 个或更多所述发光体。

优选的，所述多个发光体可以分布在不同的水平面中。

优选的，所述发光体的闪烁规则可以是按照一种频率一直闪烁。

优选的，所述发光体的闪烁规则可以是先闪烁一段时间，然后停止闪烁、保持一直发光。

优选的，所述发光体的闪烁规则可以分为多个时间段，其中较早时间段中的闪烁频率快于较晚时间段中的闪烁频率。优选的，在所述多个时间段中的最后一个时间段中所述发光体停止闪烁、保持一直发光。

优选的，所述开关单元包括重力感应开关。优选的，所述重力感应开关包括倾斜感应器、翻转感应器或两者的组合。

优选的，所述半透明封装体的材料为蜡、树脂材料或有机玻璃。

优选的，所述电子蜡烛还包括位于所述电子蜡烛表面的吹气孔和位于所述电子蜡烛内部的风控装置。

优选的，所述电子蜡烛还包括位于所述电子蜡烛内部的震动传感器。

优选的，所述充电单元可以是无线充电单元，此时，所述充电单元可以包括接收线圈。

优选的，所述充电单元可以是有线充电单元，此时，所述充电单元可以包括充电插口。

本发明的另一方面还包括一种电子蜡烛系统，包括如权利要求1-11 所述的电子蜡烛以及充电装置。优选的，所述充电装置可以包括充电插头，也可以包括充电线圈。

优选的，所述充电装置包括一个或多个安装所述电子蜡烛的安装部。优选的，所述安装部为凹槽，每个所述凹槽对应一个或多个所述电子蜡烛。

本发明的另一方面还包括一种电子蜡烛的制造方法，其步骤包括将发光单元、电池单元、开关单元连接在电路板上；将所述发光单元、电池单元、开关单元和电路板镶嵌封入半透明封装体内；所述半透明封装体材料填充所述电子蜡烛内部的所有空隙。

优选的，所述将所述发光单元、电池单元、开关单元和电路板镶嵌封入半透明封装体内的步骤包括嵌注、热镶嵌、冷镶嵌、压力注射。优选的，所述将所述发光单元、电池单元、开关单元和电路板镶嵌封入在所述半透明封装体中，包括，将所述发光单元、电池单元、开关单元和电路板进行预处理；将所述发光单元、电池单元、开关单元和电路板固定在模具内；将所述半透明封装体的材料浇注到所述模具中。

优选的，所述半透明封装体的材料为蜡、树脂材料或有机玻璃。

本发明使用多个发光体构成的发光单元在半透明的封装中按照一定规则进行闪烁，能够更好地模拟烛光的摇曳感，而且，该半透明封装体直接对内部结构进行包封，这样能够以极为简单可靠的方式完成包装同时对内部结构起到很好的密封保护作用。

另一方面，本发明的电子蜡烛采用吹气孔和风控装置，可以更好地模拟烛光因外部空气流动导致的烛光摇曳；设置震动传感器，更好地模拟烛光因移动、晃动等外部震动导致的烛光摇曳。由此，可以对儿童在安全环境下认知蜡烛与火焰的部分基本特性带来有效帮助，具有一定程度的益智作用。

总而言之，本发明的电子蜡烛能够更好地模拟和营造烛光的氛围，同时帮助儿童群体安全地认知蜡烛与火焰的部分基本特性，并且制作方法简单、封装可靠且造型简洁美观。

附图说明

图1 为本发明中的电子蜡烛的示意图。

图 2-4 为本发明的电子蜡烛中发光体设置示意图。

图 5 为本发明中的电子蜡烛系统示意图。

图 6 为本发明另一实施例中的电子蜡烛系统示意图。

图 7 为本发明另一实施例中的电子蜡烛示意图。

图 8 为本发明另一实施例中的电子蜡烛示意图。

图 9 为本发明中的电子蜡烛制造方法的示意图。

图 10 为本发明另一实施例中的电子蜡烛制造方法的示意图。

附图标记。

1- 电路板。

2- 电池单元。

3- 充电单元；31-接收线圈；32-充电插口。

4- 发光单元；41- 发光体。

5- 开关单元。

6- 封装体。

7- 电子蜡烛。

8- 充电装置。

9- 充电线圈。

10- 充电插头。

11- 吹气孔。

12- 风控装置。

13- 震动传感器。

具体实施方式

<实施例1>

本实施例详细描述本发明中的电子蜡烛 7。

如图1 所示，电子蜡烛7 中的发光单元4、电池单元2、充电单元3 和开关单元5 都电连接在电路板1 上。优选的，发光单元4 设置在电路板1 的正面，电池单元2、充电单元3和开关单元5 都设置在电路板1 的背面或侧面，这样不会阻挡发光单元4 的光向外发出。

发光单元4 在开关单元5 开启时发光。电池单元2 用于存储电能。充电单元3 用于在充电过程中给电池单元2 充电。

电路板1、电池单元2、充电单元3、发光单元4、开关单元5 被包覆在半透明的封装体6 中，发光单元4 所发出的光经过半透明的封装体6 之后会显得柔和、朦胧，更加接近真实的烛光。其中半透明封装体6 的材料可以为蜡、树脂材料或有机玻璃。

电路板1、电池单元2、充电单元3、发光单元4、开关单元5 可以被捆扎带、绳子或线等捆扎紧密然后再被封装体6 包覆，这样可以减小整个电子蜡烛实现其基本功能所需的最小体积。封装体6 并非是简单地将内部结构固定其中的外壳，而是填充所述电子蜡烛7 内部的所有空隙，这样内部结构完全镶嵌在封装体6 中、不接触空气，避免了空气中的水氧对内部结构的侵蚀。

开关单元5 可以采用重力感应开关。这样的开关单元5 可以完全封在封装体6 内部，不需要在电子蜡烛7 外部设置开关。

开光单元5 可包括倾斜感应器，用于感应所述电子蜡烛7 的倾斜状态以相应的控制发光单元4 的发光状态。如倾斜在一定角度以上停止发光，又如倾斜在不同的角度设置不同的闪烁规则。

开光单元5 还可包括翻转感应器，用于感应所述电子蜡烛7 的翻转。如把电子蜡烛7上下翻转过来就可以开启或关闭电子蜡烛7。这样的操作极为简单方便，即使在黑暗环境也能很方便地实现电子蜡烛7 的开启或关闭。

如图2-4 所示，发光单元4 可以包括2 个或3 个或更多个发光体41，这些发光体41可以为LED 单元或其他种类的发光体，而且这些多个发光体41 可以分布在不同的水平面中。这样在不同高度闪烁的发光体41 可以更好地模拟蜡烛火焰的自然摇曳感。

此外，这些发光体41 在开关单元5 开启后按照一定规则闪烁。相应的的闪烁规则可以是按照一种频率一直闪烁。优选的，可以是先闪烁一段时间，然后停止闪烁、保持一直发光；也可以分为多个时间段，其中较早时间段中的闪烁频率快于较晚时间段中的闪烁频率。优选的，在前述多个时间段中的最后一个时间段中所述发光体停止闪烁、保持一直发光。这种先快速后慢速最后趋向稳定不闪的闪烁方式，可以更好地模拟烛光在安置好之后一开始较大幅摇曳、之后慢慢趋于稳定的过程。

<实施例2>

本实施例详细描述本发明中的电子蜡烛系统。

如图5 所示，电子蜡烛系统包括电子蜡烛7 和充电装置8。其中电子蜡烛7 可采用实施例1 中描述的电子蜡烛7，充电装置8 可以通过电子蜡烛7 中的充电单元3 给电池单元2充电。

本实施例采用无线充电的方式，这样在充电装置8 中可以设置充电线圈9，电子蜡烛7 中的充电单元3 包括接收线圈31，当充电线圈9 和接收线圈31 的相对位置合适的时候，它们就可以相互耦合、从而实现对电子蜡烛7 的充电。

充电装置8 可以包括一个或多个安装或放置电子蜡烛7 的安装部，安装部可以为形状正好对应一个或多个电子蜡烛7 的凹槽，这样把电子蜡烛7 限制在预先设置的安装部中，可以预先设置电子蜡烛7 和充电装置8 的相对位置、从而预先设置充电线圈9 和接收线圈31 的相对位置，达到预期的耦合强度。可能考虑到充电速度而预期加强耦合，从而使得充电线圈9 和接收线圈31 的中心位置对准、距离尽量的近；也可能考虑到发热问题而预期适当减小耦合，从而使得充电线圈9 和接收线圈31 的中心位置略有偏移、距离设置得稍远。

在这样的电子蜡烛系统中，封装体6 可以在电子蜡烛7 的外侧形成完全封闭的保护，可以完全避免空气中的水氧与内部结构的接触。

<实施例3>

本实施例详细描述本发明中的另一种电子蜡烛系统。本实施例与实施例 2 的主要区别在于本实施例采用有线充电模式。

如图6 所示，电子蜡烛系统包括电子蜡烛7 和充电装置8。其中电子蜡烛7 可采用实施例1 中描述的电子蜡烛7，相应的充电单元3 可包括一充电插口32。充电装置8 可以包括充电插头10，该充电插头10 与充电插口32 相对应。当充电插头10 插入充电插口32 时，可以实现充电装置8 对电子蜡烛7 的充电。

在这样的电子蜡烛系统中，除了充电插口32 暴露在外，封装体6 在电子蜡烛7 的外侧形成较好的保护，可以较好地避免空气中的水氧与内部结构的接触。

<实施例4>

本实施例详细描述本发明中另一种电子蜡烛。本实施例与实施例 1 的主要区别在于本实施例加入了考虑到气流扰动的设计。

如图7，电子蜡烛7 中还可设置吹气孔11 和风控装置12，当电子蜡烛7 周围有空气流动时，位于电子蜡烛7 表面的吹气孔11 能够接受到风压，从而在相应的风控装置12中产生相应的信号，该信号可以相应地控制发光单元4 的发光状态。例如，有微风时可以增大发光单元4 的闪烁频率，以模拟蜡烛火焰在微风中摇曳的状态；又如，有强风时可以直接关闭发光单元4 的发光，以模拟蜡烛火焰在强风中被吹灭的状态。

这种设计能够模拟外界气流扰动对电子蜡烛7 发光的影响，从而更加真实地模拟蜡烛火焰的发光状态。

<实施例5>

本实施例详细描述本发明中另一种电子蜡烛。本实施例与实施例 1 的主要区别在于本实施例加入了考虑到外界震动的设计。

如图8，电子蜡烛7 中还可设置震动传感器13。该震动传感器13 能够感测到电子蜡烛7 被移动或晃动，此时该震动传感器13 控制发光单元4 相应地进行闪烁。例如，电子蜡烛7 被移动或晃动时可以增大发光单元4 的闪烁频率，以模拟蜡烛火焰在外界扰动中摇曳的状态。

这种设计能够模拟外界震动对电子蜡烛7 发光的影响，从而更加真实地模拟蜡烛火焰的发光状态。

<实施例6>

本实施例详细描述本发明中电子蜡烛的制造方法。

如图9 所示，首先将发光单元4、电池单元2、开关单元5 连接在电路板1 上，电连接完成之后，可以使用捆扎带、绳子或线等将相应的结构捆扎紧密，以便于下一步的工序。然后，将该发光单元4、电池单元2、开关单元5 和电路板1 一并镶嵌封入半透明封装体内，其具体工艺方法可选用嵌注、热镶嵌、冷镶嵌、压力注射等，此时，半透明封装体的材料填充电子蜡烛内部的所有空隙。半透明封装体的材料可以为蜡、树脂材料或有机玻璃。

优选的，如图10 所示，将发光单元4、电池单元2、开关单元5 和电路板1 一并镶嵌封入半透明封装体内的步骤可以首先将发光单元4、电池单元2、开关单元5 和电路板1进行预处理，该步骤为避免封装体材料与内部结构之间存在不良的影响（如发生化学反应或浸溶作用等）或在内部结构上带有气泡、不能相互紧密黏合等现象出现，预处理可包括干燥、润湿、表面涂层、表面粗化等。然后，将发光单元4、电池单元2、开关单元5 和电路板1固定在相应的模具内，如采用钉子或多次浇注中的前一次或几次浇注实现。最后将半透明封装体的材料浇注到前述模具中。

需要声明的是，本申请中“多个”指的是两个或两个以上。

需要声明的是，前述多个实施例中的多种设计，只要相互之间在技术实现上没有矛

盾，就都可以任意组合。前述实施例仅用于显示本发明的基本原理、主要特征和本发明的优

点。本领域的普通技术人员应当了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书

中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还可以有各种变

化和改进，这些变化和改进都应落入要求保护的本发明的范围内。