CN109116586B - 多功能智能眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智能眼镜技术领域，一种基于物联网技术的多功能智能眼镜，包括眼镜架和集成于眼镜腿内的智能模块，智能模块由传感器、微控制单元、数据存储器、无线通讯模块、电源模块和报警模块组成，微控制单元用于接收传感器发送的信号，分析和处理后向报警模块输出控制信号，并将数据储存于数据存储器。本发明的一种多功能智能眼镜，只有在头部左右或俯仰角度超过设定值、头部与目标物距离小于设定值、并持续设定时间后才会发出警报，从根本上解决了误报的问题。
Description
技术领域
本发明涉及智能眼镜技术领域，一种基于物联网技术的多功能智能眼镜。
背景技术
近年来，由于手机、电脑等带电子屏幕产品的普及，中小学生课内外负担加重等因素，我国儿童青少年近视率居高不下、不断攀升，2014 年全国学生体质与健康调研结果显示，中国小学生视力不良检出率为45．71%，初中生为 74．36%，高中生达到 83．28%。与2010年相比，视力不良率居高不下，近视低龄化、重度化日益严重，已成为一个关系国家和民族未来的大问题。在《“健康中国 2030”规划纲要》中，实现对儿童青少年健康要求的具体目标中包括了对学生近视等重大和常见疾病进行重点防控。
随着物联网技术的迅猛发展，人们对智能化生活的要求不断提高，可穿戴设备作为炙手可热的新生代物联网应用，倡导的是人性化的无缝连接，是以人为本的“小智能”。就目前物联网的发展形势来看，智能穿戴设备越来越高科技，这将是未来的必然发展趋势，也是物联网领域的一大研究方向。
中国专利CN130479361B公开了一种智能眼镜，包括眼镜架，以及设置在眼镜架内的惯性传感器、数据处理模块、报警显示模块和电源模块；惯性传感器、报警显示模块和电源模块均与数据处理模块电连接；惯性传感器采用加速度计或者角速度传感器，或者由加速度计或者角速度传感器的单、双、三轴组合的惯性测量单元或者航姿参考系统，惯性传感器对使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度进行检测，当任何一个角度超过它们允许的设定值时，报警显示模块启动坐立姿势超限报警提示；惯性传感器检测到使用者处于运动活跃状态时，近视预防和坐立姿势超限不报警，当使用者处于连续运动活跃状态时，记录的用眼计时归零，当检测到使用者处于运动非活跃状态时，报警显示模块启动近视预防和坐立姿势超限报警功能；惯性传感器检测到使用者处于运动非活跃状态时，数据处理模块利用计时功能，在使用者持续达到报警使用条件并超过设定时间时，报警显示模块启动近视预防和坐立姿势超限报警功能。该智能眼镜使用惯性传感器对使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度进行检测，当任何一个角度超过它们允许的设定值时，报警显示模块启动坐立姿势超限报警提示，我们知晓，智能眼镜的使用者多是青少年，其在上课或者书写时端正坐姿，但也不乏有时会摇头晃脑或倾斜身体，此时智能眼镜也会发出超限报警，虽然能够在一定程度上起到提醒用，但是其误报率极高。
发明内容
为了解决现有的智能眼镜使用者在上课或者写作业时端正坐姿，有时会摇头晃脑或倾斜身体，此时智能眼镜也会发出超限报警，虽然能够在一定程度上起到提醒用，误报率极高的问题，本发明提供了一种多功能智能眼镜，当角度传感器测定到使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度超过他们允许的设定值、且红外测距传感器测定的头部与目标物之间的距离小于设定值、且持续设定时间后，报警模块发出报警提示，只有在头部左右或俯仰角度超过设定值、头部与目标物距离小于设定值、并持续设定时间后才会发出警报，从根本上解决了误报的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多功能智能眼镜，包括眼镜架和集成于眼镜腿内的智能模块，所述智能模块由传感器、微控制单元、数据存储器、无线通讯模块、电源模块和报警模块组成，
所述传感器包括重力感应传感器，用于感应眼镜所受横向和纵向的力，角度传感器，用于测定使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度，和红外测距传感器，用于测定的头部与目标物之间的距离；
所述电源模块用于给智能模块供电；
所述无线通讯模块用于将智能模块连接后台服务器和绑定终端，并将预设数据传输至微控制单元；
所述微控制单元用于接收传感器发送的信号，分析和处理后向报警模块输出控制信号，并将数据储存于数据存储器；
所述重力感应传感器检测眼镜是否处于佩戴状态，若眼镜处于非佩戴状态，则智能模块处于休眠态；若眼镜处于佩戴状态则报警模块功能启动，当角度传感器测定到使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度超过他们允许的设定值、且红外测距传感器测定的头部与目标物之间的距离小于设定值、且持续设定时间后，报警模块发出报警提示。微处理器型号可选：CC2540；加速度和角度传感器型号：LSM6DSL；红外测距和光照度传感器型号：EM30918。
具体地，上述报警模块为振动马达或指示灯。
具体地，上述微控制单元还用于计算所述电源模块的剩余电量值，若所述剩余电量值低于设定电量值，则所述报警模块发出报警提示。
具体地，上述智能模块还包括与所述微控制单元连接的GPS模块，GPS模块用于获取地理位置信息。
具体地，上述传感器还包括光照传感器，用于检测眼镜使用者是否处在室内光照环境，眼镜处于室内光照环境，报警模块功能启动；若眼镜处于非室内光照环境，则智能模块处于休眠态。
具体地，上述的无线通讯模块为蓝牙通讯模块或基于ISM频段的无线数据传输模块。
具体地，上述的无线通讯模块WIFI模块或Zigbee模块。
具体地，上述的无线通讯模块NB-IOT模块或GPRS模块。
具体地，上述的电源模块包括可利用有线数据传输模块的标准接口或无线充电模块进行充电的可充电的标准电池或非标电池，或者包括可替换的标准电池。
本发明的有益效果是：
（1）本发明提供了一种多功能智能眼镜，当角度传感器测定到使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度超过他们允许的设定值、且红外测距传感器测定的头部与目标物之间的距离小于设定值、且持续设定时间后，报警模块发出报警提示，只有在头部左右或俯仰角度超过设定值、头部与目标物距离小于设定值、并持续设定时间后才会发出警报，从根本上解决了误报的问题。
（2）本发明提供了一种多功能智能眼镜，还包括光照传感器，用于检测眼镜使用者是否处在室内光照环境，眼镜处于室内光照环境，报警模块功能启动；若眼镜处于非室内光照环境，则智能模块处于休眠态，有利于节省电能，延长待机时间，实现精准监控。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明多功能智能眼镜的实施例的系统图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例
请参阅图1，一种多功能智能眼镜，包括：眼镜架和集成于眼镜腿内的智能模块，智能模块由传感器、微控制单元1、数据存储器10、无线通讯模块7、电源模块6和报警模块9组成，
传感器包括重力感应传感器2，用于感应眼镜所受横向和纵向的力，角度传感器3，用于测定使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度，和红外测距传感器4，用于测定的头部与目标物之间的距离；
电源模块6用于给智能模块供电；
无线通讯模块7用于将智能模块连接后台服务器和绑定终端，并将预设数据传输至微控制单元1；
微控制单元1用于接收传感器发送的信号，分析和处理后向报警模块9输出控制信号，并将数据储存于数据存储器10；
重力感应传感器2检测眼镜是否处于佩戴状态，若眼镜处于非佩戴状态，则智能模块处于休眠态；若眼镜处于佩戴状态则报警模块9功能启动，当角度传感器3测定到使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度超过他们允许的设定值、且红外测距传感器4测定的头部与目标物之间的距离小于设定值、且持续设定时间后，报警模块9发出报警提示。
在一种具体实施方式中，报警模块9为振动马达或指示灯，需要发出报警提示时，振动马达得电转动，发出间歇性振动进行提醒，问题克服后，振动马达停止转动。指示灯得电点亮进行提醒，问题克服后，指示灯熄灭。
在一种具体实施方式中，微控制单元1还用于计算电源模块6的剩余电量值，若剩余电量值低于设定电量值，则报警模块9发出报警提示。
在一种具体实施方式中，智能模块还包括与微控制单元1连接的GPS模块8，GPS模块8用于获取地理位置信息。可以直接通过后台服务器或终端来获取眼镜所处地理位置信息，同时向绑定终端或后台服务器发送警报信息和地理位置信息。由于GPS模块比较耗电，当智能模块与绑定终端处于一直通讯的状态时，智能眼镜的GPS模块自动处于关闭节省电源状态。在一种具体实施方式中，传感器还包括光照传感器5，用于检测眼镜使用者是否处在室内光照环境，眼镜处于室内光照环境，报警模块9功能启动；若眼镜处于非室内光照环境，则智能模块处于休眠态。
在一种具体实施方式中，无线通讯模块7为蓝牙通讯模块或基于ISM频段的无线数据传输模块，WIFI模块或Zigbee模块，BO-IOT模块或GPRS模块。可以理解，以上数据传输和通讯模块，可以根据需要进行适当的变形设置，可以只设置一种，也可以设置两种或两种以上或者若干适应不同通讯需求的模块组合，其均在本发明的保护范围之类。
在一种具体实施方式中，电源模块6包括可利用有线数据传输模块的标准接口或无线充电模块进行充电的可充电的标准电池或非标电池，或者包括可替换的标准电池。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (8)
1.一种多功能智能眼镜，其特征在于包括：眼镜架和集成于眼镜腿内的智能模块，所述智能模块由传感器、微控制单元、数据存储器、无线通讯模块、电源模块和报警模块组成，
所述传感器包括重力感应传感器，用于感应眼镜所受横向和纵向的力，角度传感器，用于测定使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度，和红外测距传感器，用于测定的头部与目标物之间的距离；
所述电源模块用于给智能模块供电；
所述无线通讯模块用于将智能模块连接后台服务器和绑定终端，并将预设数据传输至微控制单元；
所述微控制单元用于接收传感器发送的信号，分析和处理后向报警模块输出控制信号，并将数据储存于数据存储器；
所述重力感应传感器检测眼镜是否处于佩戴状态，若眼镜处于非佩戴状态，则智能模块处于休眠态；若眼镜处于佩戴状态则报警模块功能启动，当角度传感器测定到使用者头部左右歪斜角度和俯仰角度超过他们允许的设定值、且红外测距传感器测定的头部与目标物之间的距离小于设定值、且持续设定时间后，报警模块发出报警提示；
所述传感器还包括光照传感器，用于检测眼镜使用者是否处在室内光照环境，眼镜处于室内光照环境，报警模块功能启动；若眼镜处于非室内光照环境，则智能模块处于休眠态。
2.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述报警模块为振动马达或指示灯。
3.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述微控制单元还用于计算所述电源模块的剩余电量值，若所述剩余电量值低于设定电量值，则所述报警模块发出报警提示。
4.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述智能模块还包括与所述微控制单元连接的GPS模块，GPS模块用于获取地理位置信息。
5.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述的无线通讯模块为蓝牙通讯模块或基于ISM频段的无线数据传输模块。
6.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述的无线通讯模块为WIFI模块或Zigbee模块。
7.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述的无线通讯模块为NB-IOT模块或GPRS模块。
8.如权利要求1所述的多功能智能眼镜，其特征在于：所述的电源模块包括可利用有线数据传输模块的标准接口或无线充电模块进行充电的可充电的标准电池或非标电池，或者包括可替换的标准电池。
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