CN109889671A - 一种视力保护系统及视力保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种视力保护系统及视力保护方法，包括安装有指定APP的移动终端和视力保护装置，其中：视力保护装置包括监测器和与监测器一体成型的夹具；夹具用于将监测器固定在移动终端上；监测器包括外壳、设置在外壳上的红外距离传感器和光线传感器以及设置在外壳内且与红外距离传感器和光线传感器连接的微控制单元和USB接口；保护装置通过USB接口外接移动终端供电；微控制单元通过USB接口外接移动终端，用于根据红外距离传感器感测的距离信息和光线传感器感测的光线亮度信息，在移动终端的显示屏进行视力保护提醒。本发明实施例提供的技术方案，能够保证用户的眼睛不受到损害，缓解眼睛疲劳，从而达到保护用户视力的目的。

Description

一种视力保护系统及视力保护方法

技术领域

本发明实施例涉及智能产品技术领域，尤其涉及一种视力保护系统及视力保护方法。

背景技术

随着数码产品的普及，儿童过渡使用手机、平板电脑等电子产品引发的视力下降，令家长们感到担忧，一旦影响到儿童的视力健康，将无法逆转。

据不完全统计，10岁-13岁是近视眼形成的高峰期。专家建议，在使用手机或平板电脑时，保持33至40厘米是比较合适的阅读距离，而使用电脑时眼睛距离屏幕60厘米比较合适。在时间方面，建议最好使用电子产品45分钟(最多不超过1小时)就停下来，让眼睛休息10至15分钟。

另外光线太亮或太暗，也是导致眼镜近视的一个主要因素。

发明内容

本发明提供一种视力保护系统及视力保护方法，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

第一方面，本发明实施例提供一种视力保护系统，包括安装有指定APP 的移动终端和视力保护装置，其中：

所述视力保护装置包括监测器和与所述监测器一体成型的夹具；

所述夹具用于将所述监测器固定在所述移动终端上；

所述监测器包括内部中空的外壳、设置在所述外壳上的红外距离传感器和光线传感器以及设置在所述外壳内且与所述红外距离传感器和光线传感器连接的微控制单元和USB接口；

所述保护装置通过所述USB接口外接移动终端供电；

所述微控制单元通过所述USB接口外接移动终端，用于根据所述红外距离传感器感测的距离信息和光线传感器感测的光线亮度信息，在所述移动终端的显示屏进行视力保护提醒。

进一步地，所述视力保护系统中，所述外壳对应于所述红外距离传感器和光线传感器的壳壁上镶嵌设置有监测窗口镜片，所述监测窗口镜片与所述红外距离传感器和光线传感器处于同一水平面。

进一步地，所述视力保护系统中，所述红外距离传感器包括红外发射管和红外接收管，所述红外发射管的发光中心与所述红外接收管的接光中心在一个平面上；

所述红外发射管发射出的红外光波穿过所述监测窗口镜片照射到用户的人脸或移动终端的机身，通过人脸或机身反射的红外光波穿过所述监测窗口镜片照到所述红外接收管。

进一步地，所述视力保护系统中，所述红外距离传感器包括用于监测人脸与监测器距离的第一红外距离传感器和用于监测移动终端与监测器距离的第二红外距离传感器；

所述第二红外距离传感器设置在对应于移动终端机身位置的外壳上；

所述第一红外距离传感器设置在非对应于移动终端机身位置的外壳上，且设置在所述光线传感器的附近，与所述光线传感器共用一块监测窗口镜片；

所述第二红外距离传感器中的红外发射管与红外接收管隔离设置。

进一步地，所述视力保护系统中，所述壳体上还设置有用于开启计时功能和调节计时时长的倒计时开关按钮。

第二方面，本发明实施例提供一种视力保护方法，采用上述第一方面所述的视力保护系统执行，所述视力保护装置通过所述USB接口外接数据线与所述安装有指定APP的移动终端连接，所述方法包括：

所述第一红外距离传感器感测用户与移动终端的显示屏的注视距离；

所述第二红外距离传感器感测视力保护装置与移动终端的接触距离；

所述光线传感器感测移动终端所处环境的光线亮度；

所述微控制器根据所述注视距离、接触距离和光线亮度生成相应的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

所述移动终端通过指定APP在显示屏上进行视力保护提醒。

进一步地，所述视力保护方法中，所述微控制器根据所述注视距离、接触距离和光线亮度生成相应的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端的步骤包括：

所述微控制单元比较所述注视距离与预设参考距离；

当所述注视距离小于所述预设参考距离时，所述微控制单元生成注视距离过近的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

当所述微控制单元接收到的所述接触距离不为零时，所述微控制单元生成视力保护装置与移动终端分离的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

所述微控制单元比较所述光线亮度与预设参考亮度范围；

当所述光线亮度小于所述预设参考亮度范围的最小值或大于所述预设参考亮度范围的最大值时，所述微控制单元生成环境光线亮度过暗或过亮的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端。

进一步地，所述视力保护方法中，视力保护提醒的方式包括动画弹窗提醒、锁屏提醒、文字提醒、震动提醒或语音提醒。

进一步地，所述视力保护方法还包括：

当所述安装有指定APP的移动终端监测到有电话进入时，所述移动终端向所述视力保护装置发送暂停监测的信号，使得所述视力保护装置暂停监测功能；

当所述安装有指定APP的移动终端监测到电话已结束时，所述移动终端向所述视力保护装置发送重启监测的信号，使得所述视力保护装置重启监测功能。

进一步地，所述视力保护方法还包括：

所述安装有指定APP的移动终端周期性地向所述视力保护装置发送连接确认指令，并接收所述视力保护装置反馈的连接应答指令；

当所述移动终端接收不到所述连接应答指令时，所述移动终端通过指定 APP在显示屏上进行数据线连接故障的提醒。

本发明实施例提供的一种视力保护系统及视力保护方法，能够实时监测移动终端和眼睛的距离，以及移动终端所处环境的光线亮度，向用户发出保护视力的警告或采取强制措施，保证用户的眼睛不受到损害，还实现了对移动终端的使用时间进行管理，促使用户更合理的使用移动终端，能够有效地缓解眼睛疲劳，从而达到保护用户视力的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例一提供的一种视力保护系统的侧视示意图；

图2是本发明实施例一提供的一种视力保护系统的后视示意图；

图3是本发明实施例一提供的视力保护装置的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的监测器的结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的一种视力保护方法的流程示意图。

附图标记：

移动终端100，视力保护装置200；

监测器210，夹具220；

外壳211，红外距离传感器212，光线传感器213，微控制单元214，USB 接口215，第一红外距离传感器216，第二红外距离传感器217。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1-2是本发明实施例一提供的一种视力保护系统的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供一种视力保护系统，通过视力保护装置与安装有指定APP的移动终端结合使用，能够起到视力保护的作用。

所述视力保护系统，包括安装有指定APP的移动终端100和视力保护装置200，其中：

所述视力保护装置200包括监测器210和与所述监测器210一体成型的夹具220，如图3-4所示；

所述夹具220用于将所述监测器210固定在所述移动终端100上；

所述监测器210包括内部中空的外壳211、设置在所述外壳211上的红外距离传感器212和光线传感器213以及设置在所述外壳211内且与所述红外距离传感器212和光线传感器213连接的微控制单元214和USB接口215；

所述红外距离传感器212和光线传感器213通过所述USB接口215外接移动终端100供电；

所述微控制单元214通过所述USB接口215外接移动终端100，用于根据所述红外距离传感器212感测的距离信息和光线传感器213感测的光线亮度信息，在所述移动终端100的显示屏进行视力保护提醒。

其中，所述监测器210与夹具220的连接可以是一体成型结构或者可拆卸式连接结构；所述USB接口215可以是Micro USB接口、Type-C接口或 Lightning接口，或是3.5mm接口。所述监测器210与移动终端100的连接为数据线连接，用户使用时直接插上数据线，就可以在安装有指定APP的移动终端100上直接使用监测器210，节省用户的使用时间，也节省了后续的兼容性测试的成本。

需要说明的是，只要监测器210通过数据线与移动终端100建立连接，启用OTG功能，移动终端100便能直接输出电源给监测器210；此时，移动终端100自动弹出指定的APP，同时启用APP监测功能，无需用户特别干预就可以进入距离及光线监测状态。

优选的，所述夹具220的内壁设置有橡胶层，以加强监测器210与移动终端100之间连接的紧密性和牢固性。

为了对外部含有红外光的光线进行有效的阻隔，以保证监测器210能够正常工作，所述监测器210的外壳211选用黑色不透明和不透光的材料制成，或者是采用黑色胶套套住，使其内部构成一不透明且不透光的暗盒。

优选的，所述外壳211对应于所述红外距离传感器212和光线传感器213 的壳壁上镶嵌设置有监测窗口镜片，所述监测窗口镜片与所述红外距离传感器212和光线传感器213处于同一水平面。

当然，根据不同的需要将监测窗口镜片、所述红外距离传感器212和光线传感器213设置为不在统一水平面也是可以的，只要能实现同样的功能的设置方案也属于本实施例的保护范畴。

其中，所述红外距离传感器212包括红外发射管和红外接收管，所述红外发射管的发光中心与所述红外接收管的接光中心在一个平面上；

所述红外发射管发射出的红外光波穿过所述监测窗口镜片照射到用户的人脸或移动终端的机身，通过人脸或机身反射的红外光波穿过所述监测窗口镜片照到所述红外接收管。

优选的，所述红外距离传感器212包括用于监测人脸与监测器210距离的第一红外距离传感器216和用于监测移动终端100与监测器210距离的第二红外距离传感器217；

所述第二红外距离传感器217设置在对应于移动终端100机身位置的外壳211上；

所述第一红外距离传感器216设置在非对应于移动终端100机身位置的外壳211上，且设置在所述光线传感器213的附近，与所述光线传感器213 共用一块监测窗口镜片；可以理解的是，所述第一红外距离传感器216与所述光线传感器213也可以不共用同一块监测窗口镜片。

在监测移动终端与监测器210距离时，可以不仅仅是采用本实施例提供的第二红外距离传感器217，只要是能实现设备间分离监测的器件或模块也属于本发明的保护范围。

所述第二红外距离传感器217中的红外发射管与红外接收管隔离设置，避免红外发射管和红外接收管的互相干扰。

当工作时，第一红外距离传感器216的红外发射管发送红外光波出去，当人脸有接收到红外光波，并通过人体皮肤将红外光波反射回去，第一红外距离传感器216的红外接收管接收到红外光波，此时移动终端100的处理器计算红外光波的反馈时间及强度数据，并判断人脸与移动终端100的显示屏的距离是否小于APP中的预设值，如小于该预设值，则移动终端100会发出距离近的声音提醒、锁屏提醒，动画弹窗提醒或马赛克提醒，提醒用户健康用眼，直至监测到用户人脸与移动终端100的显示屏的距离大于APP中的预设值时，移动终端100的提醒才会消失，显示屏恢复。

设计第二红外距离传感器217是考虑到监测器210在使用过程中有可能会被用户从移动终端100上取下，导致第一红外距离传感器216不能正常使用。正常使用时，第二红外距离传感器217是与移动终端100的机身贴合的，第二红外距离传感器217的红外接收管反射出的红外光波无法被反射到第二红外距离传感器217的红外接收管，凭此可以判断监测器210仍固定在移动终端100上。相应的，当监测器210被取下而与移动终端100分离时，第二红外距离传感器217的红外发射管发射的红外光波通过移动终端100机身的表面反射，使第二红外距离传感器217的红外接收管能接收到反射的红外光波，凭此可以判断监测器100与移动终端分离，移动终端100会发出监测器 210与移动终端100分离的声音提醒、锁屏提醒，动画弹窗提醒或马赛克提醒，提醒用户监测器210现无法正常工作，直至监测器210被重新固定在移动终端100时，移动终端100的提醒才会消失，显示屏恢复。

当工作时，光线传感器213采集周围环境的光线亮度信息，并判断所述光线亮度信息是否属于APP中的预设亮度范围，如大于该预设亮度范围的最大值，则判定为过亮，如小于该预设亮度范围的最小值，则判定为过暗，移动终端100会发出过亮或过暗的声音提醒、锁屏提醒，动画弹窗提醒或马赛克提醒，提醒用户健康用眼，直至监测到所述光线亮度信息属于APP中的预设亮度范围时，移动终端100的提醒才会消失，显示屏恢复。

优选的，所述壳体上还设置有用于开启计时功能和调节计时时长的倒计时开关按钮，该开关按钮为滑动开关，可根据需要设置30分钟，45分钟，60 分钟的定时计划。用户使用的时候，直接拨到相应的位置就可以开始按照设定的时间计时，当计时时间结束，移动终端100通过指定APP弹出声音提醒、锁屏提醒，动画弹窗提醒或马赛克提醒，以告知用户。此外，用户还可以通过该APP设定休息时间长度。

如果在休息时间段监测器210被拔出，移动终端100上APP中设定休息时间不会被改变，直到休息的时间结束后，才会进入下一个使用时间计时，以规避用户在休息时间内继续使用手机；如果用户用通过清除后台的方法关闭该APP，则移动终端100的硬件将自动记录APP与监测器210的连接，自动记录下APP关闭的日期和时间，供用户在APP上通过历史记录查阅；如果 APP监测到移动终端100有电话进入，则会发送一个暂停指令通知监测器210，监测器210此时立即暂停检测功能，直至电话挂断，APP再发送一个恢复指令给到监测器210，监测器210重新启动监测功能。

本发明实施例提供的一种视力保护系统，能够实时监测移动终端和眼睛的距离，以及移动终端所处环境的光线亮度，向用户发出保护视力的警告或采取强制措施，保证用户的眼睛不受到损害，还实现了对移动终端的使用时间进行管理，促使用户更合理的使用移动终端，能够有效地缓解眼睛疲劳，从而达到保护用户视力的目的。

实施例二

请参阅图5，为本发明实施例二提供的一种视力保护方法的流程示意图。该方法由本发明实施例所提供的视力保护系统执行，步骤如下：

S501、所述第一红外距离传感器感测用户与移动终端的显示屏的注视距离。

其中，注视距离是指人脸与移动终端的显示屏的距离。

可以理解的是，虽然本发发明实施例中提供的是红外距离传感器，但实际上还可以选用超声波距离传感器、激光距离传感器、人体热释传感器、红外温度传感器或图像传感装置等能够替代和实现距离检测功能的设备。

S502、所述第二红外距离传感器感测视力保护装置与移动终端的接触距离。

其中，接触距离是监测器与移动终端的距离。本发明实施例设定为只有监测器固定在移动终端上时，第二红外距离传感器的红外发射管发射的红外光波，才能被移动终端的表面反射，所述第二红外距离传感器才会监测到此接触距离。

S503、所述光线传感器感测移动终端所处环境的光线亮度。

需要说明的是，感测环境的光线亮度的技术有很多，除了本发明实施例提供的光线传感器外，也还可以通过光敏电阻、光敏二极管等进行环境光线亮度的感测。

S504、所述微控制器根据所述注视距离、接触距离和光线亮度生成相应的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端。

进一步的，S504包括：

所述微控制单元比较所述注视距离与预设参考距离；

当所述注视距离小于所述预设参考距离时，所述微控制单元生成注视距离过近的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

当所述微控制单元接收到的所述接触距离不为零时，所述微控制单元生成视力保护装置与移动终端分离的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

需要说明的是，由于视力保护装置安装在移动终端上时第二红外距离传感器是与移动终端的机身贴合的，所以此时第二红外距离传感器感测到的接触距离为零，只有当视力保护装置与移动终端分离时，移动终端的机身与第二红外距离传感器才会产生距离，第二红外距离传感器才能感测到接触距离，即接触距离不为零。

所述微控制单元比较所述光线亮度与预设参考亮度范围；

当所述光线亮度小于所述预设参考亮度范围的最小值或大于所述预设参考亮度范围的最大值时，所述微控制单元生成环境光线亮度过暗或过亮的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端。

S505、所述移动终端通过指定APP在显示屏上进行视力保护提醒。

其中，视力保护提醒的方式包括动画弹窗提醒、锁屏提醒、文字提醒、震动提醒或语音提醒。

在一种实力方式中，优选的，所述视力保护方法还包括：

当所述安装有指定APP的移动终端监测到有电话进入时，所述移动终端向所述视力保护装置发送暂停监测的信号，使得所述视力保护装置暂停监测功能；

当所述安装有指定APP的移动终端监测到电话已结束时，所述移动终端向所述视力保护装置发送重启监测的信号，使得所述视力保护装置重启监测功能。

优选的，所述视力保护方法还包括：

所述安装有指定APP的移动终端周期性地向所述视力保护装置发送连接确认指令，并接收所述视力保护装置反馈的连接应答指令；

当所述移动终端接收不到所述连接应答指令时，所述移动终端通过指定APP在显示屏上进行数据线连接故障的提醒。

本发明实施例提供的一种视力保护方法，能够实时监测移动终端和眼睛的距离，以及移动终端所处环境的光线亮度，向用户发出保护视力的警告或采取强制措施，保证用户的眼睛不受到损害，还实现了对移动终端的使用时间进行管理，促使用户更合理的使用移动终端，能够有效地缓解眼睛疲劳，从而达到保护用户视力的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种视力保护系统，其特征在于，包括安装有指定APP的移动终端和视力保护装置，其中：

所述视力保护装置包括监测器和与所述监测器一体成型的夹具；

所述夹具用于将所述监测器固定在所述移动终端上；

所述监测器包括内部中空的外壳、设置在所述外壳上的红外距离传感器和光线传感器以及设置在所述外壳内且与所述红外距离传感器和光线传感器连接的微控制单元和USB接口；

所述保护装置通过所述USB接口外接移动终端供电；

所述微控制单元通过所述USB接口外接移动终端，用于根据所述红外距离传感器感测的距离信息和光线传感器感测的光线亮度信息，在所述移动终端的显示屏进行视力保护提醒。

2.根据权利要求1所述的视力保护系统，其特征在于，所述外壳对应于所述红外距离传感器和光线传感器的壳壁上镶嵌设置有监测窗口镜片，所述监测窗口镜片与所述红外距离传感器和光线传感器处于同一水平面。

3.根据权利要求2所述的视力保护系统，其特征在于，所述红外距离传感器包括红外发射管和红外接收管，所述红外发射管的发光中心与所述红外接收管的接光中心在一个平面上；

所述红外发射管发射出的红外光波穿过所述监测窗口镜片照射到用户的人脸或移动终端的机身，通过人脸或机身反射的红外光波穿过所述监测窗口镜片照到所述红外接收管。

4.根据权利要求3所述的视力保护系统，其特征在于，所述红外距离传感器包括用于监测人脸与监测器距离的第一红外距离传感器和用于监测移动终端与监测器距离的第二红外距离传感器；

所述第二红外距离传感器设置在对应于移动终端机身位置的外壳上；

所述第一红外距离传感器设置在非对应于移动终端机身位置的外壳上，且设置在所述光线传感器的附近，与所述光线传感器共用一块监测窗口镜片；

所述第二红外距离传感器中的红外发射管与红外接收管隔离设置。

5.根据权利要求1所述的视力保护系统，其特征在于，所述壳体上还设置有用于开启计时功能和调节计时时长的倒计时开关按钮。

6.一种视力保护方法，采用权利要求1-6所述的视力保护系统执行，所述视力保护装置通过所述USB接口外接数据线与所述安装有指定APP的移动终端连接，其特征在于，所述方法包括：

所述第一红外距离传感器感测用户与移动终端的显示屏的注视距离；

所述第二红外距离传感器感测视力保护装置与移动终端的接触距离；

所述光线传感器感测移动终端所处环境的光线亮度；

所述微控制器根据所述注视距离、接触距离和光线亮度生成相应的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

所述移动终端通过指定APP在显示屏上进行视力保护提醒。

7.根据权利要求6所述的视力保护方法，其特征在于，所述微控制器根据所述注视距离、接触距离和光线亮度生成相应的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端的步骤包括：

所述微控制单元比较所述注视距离与预设参考距离；

当所述注视距离小于所述预设参考距离时，所述微控制单元生成注视距离过近的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

当所述微控制单元接收到的所述接触距离不为零时，所述微控制单元生成视力保护装置与移动终端分离的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端；

所述微控制单元比较所述光线亮度与预设参考亮度范围；

当所述光线亮度小于所述预设参考亮度范围的最小值或大于所述预设参考亮度范围的最大值时，所述微控制单元生成环境光线亮度过暗或过亮的提醒信号，并通过所述USB接口发送至所述移动终端。

8.根据权利要求6所述的视力保护方法，其特征在于，视力保护提醒的方式包括动画弹窗提醒、锁屏提醒、文字提醒、震动提醒或语音提醒。

9.根据权利要求6所述的视力保护方法，其特征在于，还包括：

当所述安装有指定APP的移动终端监测到有电话进入时，所述移动终端向所述视力保护装置发送暂停监测的信号，使得所述视力保护装置暂停监测功能；

当所述安装有指定APP的移动终端监测到电话已结束时，所述移动终端向所述视力保护装置发送重启监测的信号，使得所述视力保护装置重启监测功能。

10.根据权利要求6所述的视力保护方法，其特征在于，还包括：

所述安装有指定APP的移动终端周期性地向所述视力保护装置发送连接确认指令，并接收所述视力保护装置反馈的连接应答指令；

当所述移动终端接收不到所述连接应答指令时，所述移动终端通过指定APP在显示屏上进行数据线连接故障的提醒。