CN105469556A - 一种视力监督提醒设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种视力监督提醒设备，包括蓝牙耳机和至少三个蓝牙发送装置，所述至少三个蓝牙发送装置与所视目标对象位于同一平面，所述蓝牙耳机包括蓝牙接收模块、语音播报模块和嵌入式主板；所述蓝牙接收模块用于接收至少三个蓝牙发送装置发出的蓝牙信号，并实时测量与各个蓝牙发送装置的角度与距离；所述嵌入式主板根据得到的角度和距离利用三角锥求顶点到底面高度的方法得到蓝牙耳机到蓝牙发送装置所在平面的垂直距离，当该距离达到阈值时所述语音播报模块发出语音提示信息。本发明能帮助人们改善日常的用眼习惯和提醒调整不良坐姿。

Description

一种视力监督提醒设备

技术领域

本发明涉及一种智能化的可穿戴设备，特别是涉及一种视力监督提醒设备。

背景技术

现如今，智能化可穿戴产品越来越多地走入了人们的生活，成为了帮助人们更好地生活的工具。青少年的视力健康问题越来越严重，且近视呈现低龄化。而办公人员的视力情况也不容乐观。因此亟需一种能帮助人们改善日常的用眼习惯和提醒调整不良坐姿的设备。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种视力监督提醒设备，能帮助人们改善日常的用眼习惯和提醒调整不良坐姿。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种视力监督提醒设备，包括蓝牙耳机和至少三个蓝牙发送装置，所述至少三个蓝牙发送装置与所视目标对象位于同一平面，所述蓝牙耳机包括蓝牙接收模块、语音播报模块和嵌入式主板；所述蓝牙接收模块用于接收至少三个蓝牙发送装置发出的蓝牙信号，并实时测量与各个蓝牙发送装置的角度与距离；所述嵌入式主板根据得到的角度和距离利用三角锥求顶点到底面高度的方法得到蓝牙耳机到蓝牙发送装置所在平面的垂直距离，当该距离达到阈值时所述语音播报模块发出语音提示信息。

所述嵌入式主板根据垂直高度＝3V/S得到蓝牙耳机到蓝牙发送装置所在平面的垂直距离，其中， $\begin{array}{cc}V=\frac{1}{12}\sqrt{4a^2{b}^2{c}^2-a^2{D}^2-b^2{E}^2-c^2{F}^2+DEF},& S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)},\end{array}$ D＝b²+c²-d²、E＝a²+c²-e²、F＝a²+b²-f²、d²＝b²+c²-2bccos<b,c>、e²＝a²+c²-2accos<a,c>、f²＝a²+b²-2abcos<a,b>、其中，a、b、c分别表示蓝牙耳机到三个蓝牙发送装置的距离，cos<a,b>、cos<b,c>、cos<c,a>是相对应的夹角的余弦。

所述蓝牙耳机到三个蓝牙发送装置的连线的夹角小于180度。

所述蓝牙发送装置通过吸盘的方式固定在所视目标对象的平面上。

有益效果

由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明可以通过蓝牙进行两点间的测距，通过三组两点测距来让用户知道自己眼睛是否进入了近视的距离；当进入近视的视力范围时，系统会播放提醒用户已经离桌面较近，请注意矫正坐姿的警示语音信息，让用户及时调整坐姿，减少近视的可能性，提高生活质量。

附图说明

图1是本发明的使用示意图；

图2是本发明中测距预警的空间原理图；

图3是本发明中耳机的硬件结构示意图；

图4是本发明实现预警功能的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

图1为本发明的使用示意图：1是使用者的眼睛，2是蓝牙信号接收耳机，用来接收蓝牙发送装置发出的蓝牙信号，利用三角锥空间几何体顶点到地面距离的求法求得眼睛到书本的垂直距离，3、4、5是蓝牙发送装置，用来发送蓝牙信号，底部装有吸盘，有一定的吸力，6是书本或电子屏等所视目标对象，7是所视目标对象嵌入的工作平面。

优选的，所述蓝牙信号接收耳机2包括耳机外壳、语音信号播放的喇叭模块9以及设置在所述耳机外壳内的蓝牙接收模块以及嵌入式主板8。

优选的，所述蓝牙接收模块接收来自蓝牙发送装置3、4、5发来的蓝牙信号，以此实时测量与蓝牙发送装置3、4、5的距离和角度，最后通过嵌入式主板8计算出蓝牙接收耳机2与书本的实时距离。

优选的，所述嵌入式主板8接收蓝牙接收模块的信号，最终计算出蓝牙接收耳机2与书本的实时距离。

在一较佳实施例中，如图3所示，本发明专利视力智能助手包括用于实时处理用户眼睛和视力目标对象的垂直距离数据的嵌入式主板8，与嵌入式主板8连接的语音信号播放的喇叭模块9。嵌入式主板8可以是不受限制的任意嵌入式系统核心板。

蓝牙信号接收耳机2包括一个ABS工程塑料材料的外壳，之所以是ABS工程塑料，因为这种材料既具有PC树脂的优良耐热耐候性、尺寸稳定性和耐冲击性能，又具有ABS树脂优良的加工流动性，在化工业又叫做塑料合金。最主要的是因为内部有蓝牙模块，需要进行无线通信，所以绝对不能用金属盒。外壳表面嵌入一个很小的显示屏，可以显示设置的预警距离值。外壳里面装的是嵌入式小主板，以及语音信号播放的喇叭模块9。耳机壳外有用于固定于耳朵的塑料挂钩。

蓝牙信号接收耳机2中蓝牙模块通过蓝牙技术与所视目标对象所依附的表面上放置的蓝牙发送装置3、4、5进行无线连接。

嵌入式主板8上编写识别蓝牙接收模块2与蓝牙发送装置3、4、5所发的数据的程序，通过所测距离和角度值利用三角锥求顶点到地面的高度的算法求解蓝牙信号接收耳机2，也就是此数学模型中三角锥的顶点到蓝牙发送装置3、4、5所组成的底面的垂直距离。当达到阀域值时，喇叭模块9播放提醒用户已经离桌面较近，请注意矫正坐姿的警示语音信息。

图2是本发明中测距预警的空间原理图。所述嵌入式主板根据垂直高度＝3V/S得到蓝牙耳机到蓝牙发送装置所在平面的垂直距离，其中， $\begin{array}{cc}V=\frac{1}{12}\sqrt{4a^2{b}^2{c}^2-a^2{D}^2-b^2{E}^2-c^2{F}^2+DEF},& S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}\end{array},$ D＝b²+c²-d²、E＝a²+c²-e²、F＝a²+b²-f²、d²＝b²+c²-2bccos<b,c>、e²＝a²+c²-2accos<a,c>、f²＝a²+b²-2abcos<a,b>、其中，a、b、c分别表示蓝牙耳机到三个蓝牙发送装置的距离，cos<a,b>、cos<b,c>、cos<c,a>是相对应的夹角的余弦。所述蓝牙耳机到三个蓝牙发送装置的连线的夹角小于180度。

关于蓝牙信号接收耳机2到蓝牙发送装置3、4、5所组成的底面的垂直距离的阀域值，与书本的距离理论值是30厘米，不能小于23厘米；与电脑的距离理论值是60厘米，实际操作时略作调整，通过按键对照这显示屏进行预警距离的调节。

对蓝牙信号接收耳机2到蓝牙发送装置3、4、5所组成的底面的垂直距离的算法说明，当知道2到3、4、5的距离以及2和3、4、5连线之间的角度值时，根据三角锥空间几何体的数学计算可以很容易求得三角锥顶点到底面的垂直高度，在本设计中，就是蓝牙信号接收耳机2到蓝牙发送装置3、4、5所组成的底面的垂直距离。

图4是本发明实现预警功能的流程图，通过该流程后可以很好地帮助使用者监督眼睛和书本的距离，并进行及时的提醒，减少近视的可能性，提高生活质量。

虽然对本发明的描述是结合以上具体实施例进行的，但是，熟悉本技术领域的人员能够根据上述的内容进行许多替代、修改和变化。因此，所以这样的替代、改进和变化都包括在附后的权利要求的精神和范围内。

本发明旨在让使用者能很好地实时地知悉自己眼睛到所视的目标对象的距离，目标对象可以是纸质书籍也可以使电子屏幕，如电脑屏幕、平板屏幕等，只需要进行预警参数上的调节即可，并不仅局限于纸质书的阅读的视力助手。因为三个蓝牙发送装置便携可移动，所以能够随时随地进行视力的智能管理和监督，来减少近视的可能性。

综上所述，本发明可以通过蓝牙进行两点间的测距，通过三组两点测距来让用户知道自己眼睛是否进入了近视的距离；当进入近视的视力范围时，系统会播放提醒用户已经离桌面较近，请注意矫正坐姿的警示语音信息，让用户及时调整坐姿，减少近视的可能性，提高生活质量。

Claims (4)

1.一种视力监督提醒设备，包括蓝牙耳机和至少三个蓝牙发送装置，其特征在于，所述至少三个蓝牙发送装置与所视目标对象位于同一平面，所述蓝牙耳机包括蓝牙接收模块、语音播报模块和嵌入式主板；所述蓝牙接收模块用于接收至少三个蓝牙发送装置发出的蓝牙信号，并实时测量与各个蓝牙发送装置的角度与距离；所述嵌入式主板根据得到的角度和距离利用三角锥求顶点到底面高度的方法得到蓝牙耳机到蓝牙发送装置所在平面的垂直距离，当该距离达到阈值时所述语音播报模块发出语音提示信息。

2.根据权利要求1所述的视力监督提醒设备，其特征在于，所述嵌入式主板根据垂直高度＝3V/S得到蓝牙耳机到蓝牙发送装置所在平面的垂直距离，其中， $V=\frac{1}{12}\sqrt{4a^2{b}^2{c}^2-a^2{D}^2-b^2{E}^2-c^2{F}^2+DEF},S=\sqrt{p\left(p-a\right)\left(p-b\right)\left(p-c\right)},$ D＝b²+c²-d²、E＝a²+c²-e²、F＝a²+b²-f²、d²＝b²+c²-2bccos<b,c>、e²＝a²+c²-2accos<a,c>、f²＝a²+b²-2abcos<a,b>、其中，a、b、c分别表示蓝牙耳机到三个蓝牙发送装置的距离，cos<a,b>、cos<b,c>、cos<c,a>是相对应的夹角的余弦。

3.根据权利要求1所述的视力监督提醒设备，其特征在于，所述蓝牙耳机到三个蓝牙发送装置的连线的夹角小于180度。

4.根据权利要求1所述的视力监督提醒设备，其特征在于，所述蓝牙发送装置通过吸盘的方式固定在所视目标对象的平面上。