CN104614875B - 一种用于坐姿矫正的智能眼镜及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于坐姿矫正的智能眼镜，包括镜框、鼻梁、镜腿以及挂耳；包括如下模块：纽扣电池、安装在两个镜腿处的磁力开关；安装在镜腿上的抖动装置、安装在镜框中间的鼻梁处的距离测量装置、安装在镜腿上的角度检测装置、MCU。所述纽扣电池与磁力开关连接，磁力开关与MCU、距离测量装置和抖动装置相连接，所述MCU与角度测量装置、距离测量装置和抖动装置相连接。本发明用于纠正中小学生的不良坐姿和定时提醒休息，与现有的坐姿矫正器相比，能够适应更多的场合，并且具有低功耗和简单易用的特点。

Description

一种用于坐姿矫正的智能眼镜及其方法

技术领域

本发明涉及一种用于坐姿矫正的智能眼镜及其方法，属于电子设备技术领域。

背景技术

根据权威机构的统计，我国小学生的近视率约为22.7%。而专家指出造成小学生近视的原因除了遗传和玩电子产品外，主要是长期的不良学习坐姿造成的。为保证学生在学习中保持身体健康不受影响，研制一种智能的坐姿矫正设备非常必要。

现有的坐姿矫正设备虽然能在一定的程度上纠正学生的坐姿，但是智能程度不高，而且存在一些场合上不能使用的缺陷，如申请号为201120034886.3名称为“一种坐姿矫正眼镜”的专利，利用小球、滑道和盲板等装置进行提醒，当头低的角度过大时，盲片下落到眼镜部位以提示，该使用新型无法应用在已经佩戴眼镜的同学，另外对用个子较高的同学，即使前倾角度很大，眼镜距离书本的距离也不一定很低，所以对于高个子同学，容易出现误判。还有申请号为201320238280.0名称为“多功能坐姿矫正仪”的专利，通过在桌子上安装一个能够支撑下巴的物体来限制孩子低头过低，虽然在一定程度上能起到效果，但是每次更换地方都要重新拆卸，而且影响如绘画之类的错做，此外还不能对孩子歪头等不良坐姿进行提醒。

发明内容

本发明的内容是提供一种用于坐姿矫正的智能眼镜及其方法，主要用于纠正中小学生的不良坐姿和定时提醒休息。与现有的坐姿矫正器相比，能够适应更多的场合，并且具有低功耗和简单易用的特点。

本发明的技术方案如下：

一种用于坐姿矫正的智能眼镜，包括镜框、鼻梁、镜腿以及挂耳；包括如下模块：

用于给系统供电的纽扣电池；

用于在未使用镜框的时候切断电源，使用镜框的时候自动开启电源的磁力开关，所述磁力开关包括磁力开关一和磁力开关二，所述两个开关分别对称安装在两个镜腿处；

用于不良坐姿的提醒的抖动装置，所述抖动装置安装在镜腿上；

用于测量使用者的眼部距离书本的距离的距离测量装置，所述距离测量装置安装在镜框中间的鼻梁处；

用于检测使用者的前倾角度和左右倾斜角度的角度检测装置，所述角度检测装置安装在镜腿上；

用于系统的协调工作和定时的MCU，所述MCU为具有休眠模式的控制器；

所述纽扣电池与磁力开关连接，所述磁力开关与MCU、距离测量装置和抖动装置相连接，所述MCU与角度测量装置、距离测量装置和抖动装置相连接。

上述抖动装置通过直流电机带动一个不对称凸轮，利用凸轮在旋转时的离心力来实现。

上述磁力开关一为一块导电磁铁，磁力开关二包括一个磁性导体、触点和弹簧，当眼镜使用时，两个镜脚被人为分开，磁力开关二中的磁性导体感受不到磁力开关一中导电磁铁的磁力，磁性导体在弹簧的弹力下，被挤压到触点上，纽扣电池开始给系统供电，当眼镜未使用时，镜脚被合在一起，磁力开关一中导电磁铁的磁力将磁力开关二中的磁性导体与触点分离，系统断电。

上述角度检测装置包括容器以及导电电极，所述容器内放置导电液，所述导电电极包括导电电极一、导电电极二、导电电极三、导电电极四；当头部向前倾斜角度大于设定的阈值的时候导电液将导电电极一、导电电极二接通，角度检测装置向MCU发出一种外部中断信号，当头部向左或向右倾斜角度大于设定的阈值的时候，导电液将导电电极一和导电电极三或导电电极四接通，角度检测装置向MCU发送另一种中断信号。

上述容器由绝缘材料制成，所述导电液为水银。

一种用于坐姿矫正的方法，利用上述的智能眼镜，其方法的步骤如下：

（1）、使用者佩戴智能眼镜，MCU初始状态为休眠模式；

（2）、当使用者坐姿不正确时，智能眼镜的角度测量装置测量到前倾角度或者左右倾斜角度超过阈值时，通过中断将MCU唤醒；

（3）、MCU通过控制抖动装置来提醒使用者纠正坐姿。

上述步骤（3）的抖动装置的提醒条件如下：

（a）定时时间到,

（b）角度测量装置，检测到头部左倾斜或右倾斜角度超过阈值，

（c）角度测量装置检测到头部前倾斜角度超过阈值，并且距离测量装置检测到距离小于设定阈值。

本发明所达到的有益效果：

本发明结构简单方便，使用方便，能够满足用户的需要，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为智能眼镜的整体功能框图；

图2为智能眼镜的功能模块安装位置图；

图3为磁力开关二的结构示意图；

图4为角度检测装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1、图2所示，一种用于坐姿矫正的智能眼镜，包括镜框、鼻梁、镜腿以及挂耳；包括如下模块：

用于给系统供电的纽扣电池；

用于在未使用镜框的时候切断电源，使用镜框的时候自动开启电源的磁力开关，磁力开关包括磁力开关一3和磁力开关二4，两个开关分别对称安装在两个镜腿处；

用于不良坐姿的提醒的抖动装置2，抖动装置2安装在镜腿上；

用于测量使用者的眼部距离书本的距离的距离测量装置1，距离测量装置1安装在镜框中间的鼻梁处；

用于检测使用者的前倾角度和左右倾斜角度的角度检测装置5，角度检测装置5安装在镜腿上；

用于系统的协调工作和定时的MCU， MCU为具有休眠模式的控制器；

纽扣电池与磁力开关连接，磁力开关与MCU、距离测量装置1和抖动装置2相连接， MCU与角度测量装置5、距离测量装置5和抖动装置2相连接。

上述抖动装置2通过直流电机带动一个不对称凸轮，利用凸轮在旋转时的离心力来实现。

如图3所示，磁力开关一3为一块导电磁铁，磁力开关二4包括一个磁性导体41、触点42和弹簧43，当眼镜使用时，两个镜脚被人为分开，磁力开关二4中的磁性导体41感受不到磁力开关一3中导电磁铁的磁力，磁性导体41在弹簧43的弹力下，被挤压到触点42上，纽扣电池开始给系统供电，当眼镜未使用时，镜脚被合在一起，磁力开关一3中导电磁铁的磁力将磁力开关二4中的磁性导体41与触点42分离，系统断电。

如图4所示，角度检测装置包括容器以及导电电极，容器内放置导电液，导电电极包括导电电极一6、导电电极二7、导电电极三8、导电电极四9；当头部向前倾斜角度大于设定的阈值的时候导电液将导电电极一6、导电电极二7接通，角度检测装置向MCU发出一种外部中断信号，当头部向左或向右倾斜角度大于设定的阈值的时候，导电液将导电电极一6和导电电极三8或导电电极四9接通，角度检测装置向MCU发送另一种中断信号。

上述容器由绝缘材料制成，导电液为水银。

一种用于坐姿矫正的方法，利用上述的智能眼镜，其方法的步骤如下：

（1）、使用者佩戴智能眼镜，MCU初始状态为休眠模式；

（2）、当使用者坐姿不正确时，智能眼镜的角度测量装置测量到前倾角度或者左右倾斜角度超过阈值时，通过中断将MCU唤醒；

（3）、MCU通过控制抖动装置来提醒使用者纠正坐姿。

上述步骤（3）的抖动装置的提醒条件如下：

（a）定时时间到,

（b）角度测量装置，检测到头部左倾斜或右倾斜角度超过阈值，

（c）角度测量装置检测到头部前倾斜角度超过阈值，并且距离测量装置检测到距离小于设定阈值。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1. 一种用于坐姿矫正的智能眼镜，包括镜框、鼻梁、镜腿以及挂耳；其特征在于包括如下模块：

用于给系统供电的纽扣电池；

用于在未使用镜框的时候切断电源，使用镜框的时候自动开启电源的磁力开关，所述磁力开关包括磁力开关一和磁力开关二，所述两个开关分别对称安装在两个镜腿处；

用于不良坐姿的提醒的抖动装置，所述抖动装置安装在镜腿上；

用于测量使用者的眼部距离书本的距离的距离测量装置，所述距离测量装置安装在镜框中间的鼻梁处；

用于检测使用者的前倾角度和左右倾斜角度的角度检测装置，所述角度检测装置安装在镜腿上；

用于系统的协调工作和定时的MCU，所述MCU为具有休眠模式的控制器；

所述纽扣电池与磁力开关连接，所述磁力开关与MCU、距离测量装置和抖动装置相连接，所述MCU与角度测量装置、距离测量装置和抖动装置相连接；

所述磁力开关一为一块导电磁铁，磁力开关二包括一个磁性导体、触点和弹簧，当眼镜使用时，两个镜脚被人为分开，磁力开关二中的磁性导体感受不到磁力开关一中导电磁铁的磁力，磁性导体在弹簧的弹力下，被挤压到触点上，纽扣电池开始给系统供电，当眼镜未使用时，镜脚被合在一起，磁力开关一中导电磁铁的磁力将磁力开关二中的磁性导体与触点分离，系统断电；

所述角度检测装置包括容器以及导电电极，所述容器内放置导电液，所述导电电极包括导电电极一、导电电极二、导电电极三、导电电极四；当头部向前倾斜角度大于设定的阈值的时候导电液将导电电极一、导电电极二接通，角度检测装置向MCU发出一种外部中断信号，当头部向左或向右倾斜角度大于设定的阈值的时候，导电液将导电电极一和导电电极三或导电电极四接通，角度检测装置向MCU发送另一种中断信号。

2. 根据权利要求1所述的一种用于坐姿矫正的智能眼镜，其特征在于：所述抖动装置通过直流电机带动一个不对称凸轮，利用凸轮在旋转时的离心力来实现。

3. 根据权利要求1所述的一种用于坐姿矫正的智能眼镜，其特征在于：所述容器由绝缘材料制成，所述导电液为水银。

4. 一种用于坐姿矫正的方法，其特征在于利用权利要求1-3所述的智能眼镜，其方法的步骤如下：

（1）、使用者佩戴智能眼镜，MCU初始状态为休眠模式；

（2）、当使用者坐姿不正确时，智能眼镜的角度测量装置测量到前倾角度或者左右倾斜角度超过阈值时，通过中断将MCU唤醒；

（3）、MCU通过控制抖动装置来提醒使用者纠正坐姿。

5. 根据权利要求4所述的一种用于坐姿矫正的方法，其特征在于：所述步骤（3）的抖动装置的提醒条件如下：

（a）定时时间到，

（b）角度测量装置，检测到头部左倾斜或右倾斜角度超过阈值，

（c）角度测量装置检测到头部前倾斜角度超过阈值，并且距离测量装置检测到距离小于设定阈值。