CN109907728A - 一种视力测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种视力测试装置和方法。涉及视力测试领域，通过超声波发射装置、第一超声波接收器、第二超声波接收器及中央处理器，可精确计算被测试者与视力表的水平距离，通过语音模块语音提醒被测试者调整距离，直至达到测试标准要求，保证测试结果准确性。通过超声波发射装置、第一超声波接收器、第二超声波接收器及中央处理器，可精确计算被测试者所在水平面与1.0的一行视标所在水平面的高度差，控制器调整步进电机带动视力表上下运动，最终保证两者在同一水平面上，达到测试标准要求，保证测试结果准确性。测试结果可由中央处理器通过蓝牙发送到被测试者手机上，并存入存储器，可与被测试者后续测试结果做对比，判断视力值是否发生变化。

Description

一种视力测试装置及方法

技术领域

本发明涉及视力测试领域，特别涉及一种视力测试装置及方法。

背景技术

随着科学技术的发展，越来越多的多媒体设备被人们广泛使用，如智能手机、电脑、互联网电视等，在这些多媒体设备给人们带来便利和精彩生活的同时，由于使用时间越来越长，其对人们眼睛的损害越来越大。为保护视力，人们一般需要通过视力表来测试视力值，检测视力变化情况，及时采取保护措施。检查视力一般分为远视力和近视力两类，远视力多采用国际标准视力表，此表为14行大小不同开口方向各异的“E”字母视标所组成，测量从0.1-2.0，被测者的眼睛水平线要与1.0的一行视标等高，距离视力表5米。检查视力一般是先右后左，两眼分别进行。检查一眼时，另一眼可用遮眼匙遮盖。被检查时由上而下指视标，如回答正确再指点下一行视标。辨认速度平均每字3～5秒钟，记录回答准确的最后一行视标旁的视力数值，即为被测者视力值，然后告知被测者视力值。随着技术的发展，出现了一种新的测试方法，该方法通过显示器显示单个视标，被测者在标准位置上按遥控器按上、下、左、右按键选择视标“E”字母开口方向，从而测试视力值。

上述测试方法中要求测试前，被测试者眼睛水平线必须要与1.0的一行视标等高，距离视力表5米，方可测试准确。而在实际测试过程中，被测试者用遮眼匙挡住一只眼睛，当被测眼睛看不清视标时，被测试者往往会习惯性往视力表方向靠近，此时再继续测试，被测试者眼睛距视力表水平距离不足5米，且眼睛水平高度也不再与1.0的一行视标等高，此时测试数值失准。而且在测试时间内被测试者各种动作，都会造成上述问题。

其次，准确测试视力值后，一般由测试者口头告知被测试者视力值，或者由机器语音播报视力值或打印报告，不便于被测试者记忆测试值，长时间后容易遗忘或者报告丢失，无法在后续测量后对比以前测量结果，确定视力值是否变化。

发明内容

本发明目的在于提供一种视力测试装置及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种视力测试装置，包括灯箱、安装架、测试眼镜和指示杆，所述灯箱正面设有视力表，所述视力表背面设有一组霍尔传感器，所述灯箱背面左右两侧分别固定有导轨和齿条，所述导轨内滑动连接有滑块，所述滑块固定在安装架的背面，所述安装架中间设有横档，所述横档上固定有控制器和步进电机，所述步进电机的轴末端同轴固定有齿轮，所述齿轮和齿条进行啮合，所述安装架的上下两端分别固定有第一超声波接收器和第二超声波接收器，所述测试眼镜的鼻托上固定有超声波发射装置，所述测试眼镜的两个镜框上下两端均设有卡槽，所述指示杆的指示端内部设有磁铁。优选的，所述霍尔传感器和视力表上的视力值对应且每个所述霍尔传感器在相应视力表上的视力值的背面紧贴。

优选的，所述导轨内部导轨槽和所述滑块相应位置呈T形。

优选的，所述控制器包括步进电机驱动模块、存储器、中央处理器、第一蓝牙模块、语音模块。

优选的，所述测试眼镜的鼻托上设置有微动开关且位于超声波发射装置的下端，所述超声波发射装置内部设有超声波发射器和第二蓝牙模块。

本发明还提供一种视力检测方法，包括以下步骤：

S1.识别电子标签，录入身份信息，通过手机蓝牙传输存入所述控制器的储存器。

S2.所述测试眼镜上的超声波发射装置发射信号，所述第一超声波接收器、第二超声波接收器接收信号。

S3.所述中央处理器根据发射、接收信号时间差计算被测者眼睛距离视力表水平距离，所述语音模块播报“向前”或“向后”，被测试者自行调整距离，直至距离达到标准要求值。

S4.所述中央处理器计算被测眼睛所在水平面与视力表1.0的一行视标所在水平面的高度差，通过步进电机驱动模块调节视力表高度，达到测试要求，开始测试。

S5.按测试流程完成测试，测试人员用指示杆指示端带轻按视力表上被测试者所测得的视力值，视力值下方霍尔传感器把视力值信号传入控制器。

S6.所述控制器完成数据存储后，语音模块播报测试结果，并把测试报告通过蓝牙发到被测试手机并存入储存器。

本发明的有益效果在于：

1.通过超声波发射装置、第一超声波接收器、第二超声波接收器及中央处理器，可精确计算被测试者与视力表的水平距离，通过语音模块语音提醒被测试者调整距离，直至达到测试标准要求，保证测试结果准确性。

2.通过超声波发射装置、第一超声波接收器、第二超声波接收器及中央处理器，可精确计算被测试者所在水平面与视力表1.0的一行视标所在水平面的高度差，控制器调整步进电机带动视力表上下运动，最终保证两者在同一水平面上，达到测试标准要求，保证测试结果准确性。

3.被测试者身份信息可通过手机读取，存入存储器，保存被测试者信息。测试结果可由中央处理器通过蓝牙发送到被测试者手机上，并存入存储器，可与被测试者后续测试结果做对比，判断视力值是否发生变化。

附图说明

图1为本发明视力测试装置的结构示意图；

图2为本发明视力测试装置的仰视图；

图3为本发明测试眼镜的结构示意图；

图4为本发明指示杆的结构示意图；

图5为本发明灯箱的示意图；

图6为发明种视力检测的电路结构流程图；

图7为本发明种超声波测距及测高的计算示意图；

图8为本发明种视力检测方法的流程图。

具体实施方式

实施例1

如图1-5所示，一种视力测试装置，包括灯箱1、安装架2、测试眼镜3和指示杆4，灯箱1的正面设有视力表5，视力表5的背面设有一组霍尔传感器6，霍尔传感器6和视力表5上的视力值对应且每个霍尔传感器6在相应视力表上的视力值的背面紧贴，2的背面左右两侧分别固定有导轨7和齿条8，导轨7内滑动连接有滑块9，滑块9固定在安装架2的背面，导轨7内部导轨槽和所述滑块9相应位置呈T形，从而使滑块9限定在导轨7内进行滑动，安装架2的中间设有横档10，横档10上固定有控制器11和步进电机12，步进电机12的轴末端同轴固定有齿轮13，由于滑块9限定在导轨7内进行了限位，使得齿轮12和齿条8进行啮合；

控制器11包括步进电机驱动模块1101、存储器1102、中央处理器1103、第一蓝牙模块1104和语音模块1105，测试眼镜3的鼻托上固定有超声波发射装置16，测试眼镜3的两个镜框上下两端均设有卡槽17，从而方便将遮挡片顺利插入镜框，用以遮挡被测人员的眼睛视线，指示杆4的指示端内部设有磁铁18，当测试人员操作指示杆4指向视力表5上的视力值时，磁铁18和霍尔传感器6接触，根据霍尔传感器的磁电效应，产生一个高低电平变化，传递给中央处理器1103，从而判断出当前测试人员所指示的视力值，安装架2的上下两端分别固定有第一超声波接收器14和第二超声波接收器15；

测试眼镜3的鼻托上设置有微动开关19且位于超声波发射装置16的下端，超声波发射装置16内部设有超声波发射器1601、第二蓝牙模块1602，当被测人员戴上测试眼镜3后，微动开关19压在鼻梁上，触发超声波发射器1601发射超声波，同时第二蓝牙模块1602将发射时间记录并和第一蓝牙模块1104信息交互，第一超声波接收器14和第二超声波接收器15分别进行接收发射的超声波，分别记录接收时间，根据一超声波接收器14和第二超声波接收器15分别接收超声波的时间就可以测出被测人员眼睛到第一超声波接收器14和第二超声波接收器15的距离，其中超声波发射器1601到镜片的距离和第一超声波接收器14和第二超声波接收器15到视力表5的距离按等量设置，假设第一超声波接收器14和第二超声波接收器15的距离为a,被测人员眼睛到第一超声波接收器1测得的距离为b,被测人员到第二超声波接收器15测得的距离为c,那么如图7所示，运用海伦公式

其中S为a、b、c三条边构成的三角形的面积，p为a、b、c三条边构成的三角形半周长，即

根据三角形的面积公式可以得出被测人员眼睛和的垂直距离代入海伦公式，即可得出

代入p就可以推导得出被测人员眼睛和的垂直距离

当d>5m时，语音模块1105提醒被测人员向前移动，当d<5m时，语音模块1105提醒被测人员向后移动，已知视力表1.0位置和第二超声波接收器15的高度h,使视力测试更加精准，而根据勾股定理就可以计算得出被测人员眼睛距离视力表1.0的高度为

代入得到

当人眼高度与视力表1.0不等高时，控制器调节步进电机12转动，使1升降调节，从而使被测人员正视视力表且视线和视力表1.0位置重合，保证测试结果准确性。

被测试者配有一个和身份信息对应的电子标签20，电子标签20可以制作成手环或胸牌，通过电子标签20的识别器识别信息并发送给存储器1102进行信息存储，保存被测试者信息，测试结果可由中央处理器1103通过蓝牙通讯发送到被测试者移动终端21上，并存入存储器，可与被测试者后续测试结果做对比，判断视力值是否发生变化。

本发明中的超声波发射器、超声波接收器、蓝牙模块、霍尔传感器、电子标签等都是利用现有成熟技术，没有经过新的软件实施，通过上述阐述，本领域技术人员已能够实施。

实施例2

本发明还提供了一种视力检测方法，包括以下步骤：

S1.识别电子标签20，录入身份信息，通过蓝牙传输存入所述控制器11的储存器1102。

S2.被测试人员先测试右眼，使用堵片堵住测试眼镜3左眼眶，戴上测试眼镜3，测试眼镜3上的超声波发射装置16发射信号，所述第一超声波收器14、第二超声波接收器15接收信号，时第二蓝牙模块1602将发射时间记录并和第一蓝牙模块1104信息交互，将时间信息发送到中央处理器1103。

S3.所述中央处理器1103根据发射、接收信号时间差计算被测者眼睛距离视力表5的水平距离，所述语音模块1105播报水平距离，被测试者自行调整距离，直至距离达到标准要求值。

S4.所述中央处理器1103计算被测眼睛所在水平面与视力表1.0的一行视标所在水平面的高度差，通过步进电机驱动模块1101驱动步进电机12调节视力表5高度，达到测试要求，开始测试。

S5.按测试流程完成测试右眼测试，测试人员用指示杆4指示端带轻按视力表5上被测试者所测得的右眼视力值，视力值下方霍尔传感器6把视力值信号存入控制器11的存储器1102中。被测试人员再测试左眼，使用堵片堵住测试眼镜3右眼眶，戴上测试眼镜，按着上述方法测试左眼视力值，并存入控制器11的存储器1102中。

S6.所述控制器11完成右眼和左眼视力值数据存储后，语音模块1105播报测试结果，并把测试报告通过第一蓝牙模块1104发到被测试手机并存入储存器1102中，可与被测试者后续测试结果做对比，判断视力值是否发生变化。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，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,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种视力测试装置，包括灯箱、安装架、测试眼镜和指示杆，其特征在于：所述灯箱正面设有视力表，所述视力表背面设有一组霍尔传感器，所述灯箱背面左右两侧分别固定有导轨和齿条，所述导轨内滑动连接有滑块，所述滑块固定在安装架的背面，所述安装架中间设有横档，所述横档上固定有控制器和步进电机，所述步进电机的轴末端同轴固定有齿轮，所述齿轮和齿条进行啮合，所述安装架的上下两端分别固定有第一超声波接收器和第二超声波接收器，所述测试眼镜的鼻托上固定有超声波发射装置，所述测试眼镜的两个镜框上下两端均设有卡槽，所述指示杆的指示端内部设有磁铁。

2.根据权利要求1所述的一种视力测试装置，其特征在于：所述霍尔传感器和视力表上的视力值对应且每个所述霍尔传感器在相应视力表上的视力值的背面紧贴。

3.根据权利要求1所述的一种视力测试装置，其特征在于：所述导轨内部导轨槽和所述滑块相应位置呈T形。

4.根据权利要求1所述的一种视力测试装置，其特征在于：所述控制器包括步进电机驱动模块、存储器、中央处理器、第一蓝牙模块和语音模块。

5.根据权利要求1所述的一种视力测试装置，其特征在于：所述测试眼镜的鼻托上设置有微动开关且位于超声波发射装置的下端，所述超声波发射装置内部设有超声波发射器和第二蓝牙模块。

6.一种视力检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.识别电子标签，录入身份信息，通过手机蓝牙传输存入控制器的储存器；

S2.测试眼镜上的超声波发射装置发射信号，第一超声波接收器、第二超声波接收器接收信号；

S3.中央处理器根据发射、接收信号时间差计算被测者眼睛距离视力表水平距离，语音模块播报“向前”或“向后”，被测试者自行调整距离，直至距离达到标准要求值；

S4.中央处理器计算被测眼睛所在水平面与视力表1.0的一行视标所在水平面的高度差，通过步进电机驱动模块调节视力表高度，达到测试要求，开始测试；

S5.按测试流程完成测试，测试人员用指示杆指示端带轻按视力表上被测试者所测得的视力值，视力值下方霍尔传感器把视力值信号传入控制器；

S6.控制器完成数据存储后，语音模块播报测试结果，并把测试报告通过蓝牙发到被测试手机并存入储存器。