CN110487400A - 一种紫外线预警装置及可穿戴装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种紫外线预警装置及可穿戴装置,涉及预警领域。紫外线预警装置包括:至少一个紫外线检测单元,用于对一种紫外线成分进行检测,紫外线检测单元包括遮光框,遮光框包括对盒的顶板和底板,顶板上具有第一透明区域,顶板和底板之间具有腔体;紫外线筛选层嵌入第一透明区域内;光致变色层和颜色检测组件均设置在腔体内;处理显示模块与颜色检测组件连接。本发明中,紫外线筛选层对一种紫外线成分进行筛选,光致变色层形成该种紫外线成分的变色区域,颜色检测组件将变色区域的颜色进行检测得到颜色信号,处理显示模块对颜色信号进行处理,确定该种紫外线成分的实时辐射量,生成预警信息并进行显示,避免用户受到过量紫外线的伤害。
Description
技术领域
本发明涉及预警领域,特别是涉及一种紫外线预警装置及可穿戴装置。
背景技术
紫外线(Ultraviolet Ray,UVR)可按照波长划分为不同的紫外线成分。其中,不同的紫外线成分照射人体时,会对人体造成不同程度不同类型的伤害,例如,波段为315-400纳米的长波黑斑效应紫外线(UltravioletA,UVA)成分,长时间累积照射会导致人体皮肤老化;波段为280-315纳米的中波红斑效应紫外线(UltravioletB,UVB)成分,会引起晒伤,长时间累积照射会增加人体患病的可能性;波段为100-280纳米的短波灭菌紫外线(Ultraviolet C,UVC)成分的能量很高,长时间累积照射会对人体造成致命损害。如今,皮肤癌是全球范围内发病率较高的癌症之一,紫外线则是导致皮肤癌的主要原因,并且,随着地球大气中臭氧层的消耗,地表接收到的紫外线含量剧增,因此,为了避免人们受到过量紫外线的伤害,对环境中的紫外线进行有效预警,是十分有必要且紧迫的。
发明内容
本发明提供一种紫外线预警装置及可穿戴装置,以解决需要对环境中的紫外线进行有效预警的问题。
为了解决上述问题,第一方面,本发明公开了一种紫外线预警装置,所述紫外线预警装置包括:
至少一个紫外线检测单元,用于对一种紫外线成分进行检测,所述紫外线检测单元包括:
遮光框,所述遮光框包括对盒的顶板和底板,所述顶板上具有第一透明区域;所述顶板和所述底板之间具有腔体;
紫外线筛选层,嵌入所述第一透明区域内,被配置为从接收的外界光线中筛选出所述一种紫外线成分;
光致变色层,设置在所述腔体内,所述光致变色层在所述底板上的正投影与所述紫外线筛选层在所述底板上的正投影至少部分重叠;所述光致变色层被配置为接收所述紫外线筛选层输出的所述一种紫外线成分,在所述一种紫外线成分的照射下产生变色,形成变色区域;
颜色检测组件,设置在所述腔体内,用于根据所述光致变色层的颜色生成对应的颜色信号;
处理显示模块,与所述颜色检测组件连接;所述处理显示模块被配置为根据接收的所述颜色信号,确定实时辐射量,根据所述实时辐射量,生成预警信息并进行显示。
可选地,所述颜色检测组件在垂直于所述底板的方向上与所述光致变色层有一定的距离;所述颜色检测组件被配置为向所述光致变色层发射第一光线;所述光致变色层还被配置为接收所述第一光线,将所述第一光线照射至所述变色区域所形成的第一反射光线输出至所述颜色检测组件中;所述颜色检测组件还被配置为接收所述第一反射光线,生成颜色信号。
可选地,所述颜色检测组件包括:第一颜色传感器和第一光源;
所述第一颜色传感器和所述第一光源均位于所述光致变色层的同一侧,且所述第一颜色传感器和所述第一光源在垂直于所述底板的方向上均与所述光致变色层有一定的距离;所述第一光源被配置为向所述光致变色层发射所述第一光线;所述第一颜色传感器被配置为接收所述第一反射光线,生成颜色信号。
可选地,所述第一光源为白光光源。
可选地,所述遮光框还包括:活动挡板,设置在所述遮光框靠近所述光致变色层的侧壁;所述活动挡板被配置为在打开状态下向所述腔体内通入空气,以使变色后的所述光致变色层恢复为变色前的初始状态。
可选地,所述紫外线预警装置还包括传动机构,所述光致变色层被配置为在所述传动机构转动时进行传动;其中,所述光致变色层位于所述传动机构靠近所述顶板一侧的部分,被配置为接收所述紫外线筛选层输出的所述一种紫外线成分,在所述一种紫外线成分的照射下产生变色,形成所述变色区域。
可选地,所述处理显示模块在所述底板上的正投影与所述紫外线筛选层、所述光致变色层和所述颜色检测组件在所述底板上的正投影均不重叠。
可选地,所述紫外线筛选层的材料包括光子晶体或带通滤波片。
可选地,所述光致变色层的材料包括聚丙烯酰胺与多酸的复合物、聚乙烯醇与钼磷酸的复合物或聚醚酰亚胺与盘状多酸的复合物。
可选地,所述紫外线预警装置包括分别用于对长波黑斑效应紫外线、中波红斑效应紫外线和短波灭菌紫外线进行检测的至少三个所述紫外线检测单元。
第二方面,本发明还公开了一种可穿戴装置,包括如第一方面任一项所述的紫外线预警装置,所述可穿戴装置还包括:
肤色检测组件,所述底板具有第二透明区域,所述肤色检测组件嵌入所述第二透明区域内,所述肤色检测组件与所述处理显示模块连接;所述肤色检测组件被配置为向用户皮肤发射第二光线,接收所述第二光线照射至所述用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将所述肤色信号传输至所述处理显示模块;
所述处理显示模块还被配置为确定所述肤色信号指示的肤色所对应的所述一种紫外线成分的辐射量阈值,根据所述实时辐射量和所述辐射量阈值,生成预警信息并进行显示。
可选地,所述肤色检测组件包括:
第二颜色传感器和第二光源,所述第二颜色传感器与所述处理显示模块连接;所述第二光源被配置为向所述用户皮肤发射所述第二光线;所述第二颜色传感器被配置为接收所述第二光线照射至所述用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将所述肤色信号传输至所述处理显示模块。
可选地,所述第二光源为白光光源。
与现有技术相比,本发明包括以下优点:
在本发明实施例中,紫外线预警装置包括可以包括至少一个紫外线检测单元,用于对一种紫外线成分进行检测,在紫外线检测单元中,紫外线筛选层嵌入遮光框顶板的第一透明区域内,光致变色层设置在遮光框的腔体内,并且光致变色层在遮光框底板上的正投影与紫外线筛选层在遮光框底板上的正投影至少部分重叠,颜色检测组件设置在腔体内,处理显示模块与颜色检测组件连接。其中,紫外线筛选层可以从接收的外界光线中筛选出一种紫外线成分,光致变色层可以在该种紫外线成分的照射下形成变色区域,颜色检测组件可以根据光致变色层的颜色生成对应的颜色信号,处理显示模块根据该颜色信号,确定该种紫外线成分的实时辐射量,根据该种紫外线成分的实时辐射量,生成预警信息并进行显示,如此,可以对紫外线中的至少一种紫外线成分的实时辐射量进行预警,避免用户受到过量紫外线的伤害。
附图说明
图1示出了本发明实施例中的一种紫外线预警装置的结构示意图;
图2示出了本发明实施例中的另一种紫外线预警装置的结构示意图;
图3示出了本发明实施例中的一种具有传动机构的紫外线预警装置的结构示意图;
图4示出了本发明实施例中的另一种具有传动机构的紫外线预警装置的结构示意图;
图5示出了本发明实施例中的一种可穿戴装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例一
图1示出了本发明实施例中的一种紫外线预警装置的结构示意图,如图1所示,该装置包括:至少一个紫外线检测单元10,用于对一种紫外线成分进行检测,也即是一个紫外线检测单元10可以检测一种紫外线成分,紫外线检测单元10可以包括:
遮光框101,遮光框101包括对盒的顶板101a和底板101b,顶板101a上具有第一透明区域A。顶板101a和底板101b之间具有腔体。
其中,遮光框101可以遮挡大部分外界光线,保证外界光线仅从第一透明区域A所在位置射入腔体内。
紫外线筛选层102,嵌入第一透明区域A内,在一种实现方式中,第一透明区域A可以是一个镂空区域,且紫外线筛选层102的尺寸可以与第一透明区域A的尺寸相匹配,以嵌入第一透明区域A内。在另一种实现方式中,第一透明区域A也可以是在镂空区域中填充透明材料层而形成,则紫外线筛选层102可以嵌入透明材料层中。紫外线筛选层102可以被配置为从接收的外界光线中筛选出一种紫外线成分。
光致变色层103,设置在腔体内,光致变色层103在底板101b上的正投影与紫外线筛选层102在底板101b上的正投影至少部分重叠,也即是光致变色层103与紫外线筛选层102可以在垂直于底板101b的方向上相对设置,且存在一定的正对面积。其中,光致变色层103可以被配置为接收紫外线筛选层102输出的一种紫外线成分,在一种紫外线成分的照射下产生变色,形成变色区域。
颜色检测组件104,设置在腔体内,用于根据光致变色层103的颜色生成对应的颜色信号。其中,该颜色信号可以表示变色区域因该种紫外线成分的照射而改变后的颜色,其中,变色区域颜色的深浅与照射的紫外线成分的辐射量正相关,变色区域颜色越深,紫外线成分的实时辐射量就越高。
处理显示模块105,与颜色检测组件104连接。处理显示模块105被配置为根据接收的颜色信号,确定实时辐射量,根据实时辐射量,生成预警信息并进行显示。处理显示模块105接收到颜色检测组件104输出的颜色信号时,可以根据颜色信号所反映出的变色区域的颜色及颜色深浅,确定紫外线成分的实时辐射量,进而可以根据该紫外线成分的实时辐射量,生成预警信息并进行显示。
在本发明实施例中,紫外线筛选层102可以从接收的外界光线中筛选出一种紫外线成分。然后光致变色层103可以接收紫外线筛选层输出的该种紫外线成分,并且光致变色层103在该种紫外线成分的照射下可以产生变色,形成该种紫外线成分对应的变色区域。进一步的,颜色检测组件104可以根据变色区域的颜色生成对应的颜色信号。最后处理显示模块105可以根据接收的颜色信号,确定该种紫外线成分的实时辐射量,并根据该种紫外线成分的实时辐射量,生成预警信息并进行显示,如此,紫外线预警装置可以对至少一种紫外线成分的实时辐射量进行预警,避免用户受到过量紫外线的伤害。
如图1所示,颜色检测组件104在垂直于底板101b的方向上与光致变色层103有一定的距离,从而可以在颜色光致变色层103与检测组件104之间预留出一定的光线传播空间。颜色检测组件104可以被配置为向光致变色层103发射第一光线。相应的,光致变色层103还被配置为接收第一光线,将第一光线照射至变色区域所形成的第一反射光线输出至颜色检测组件104中。进一步地,颜色检测组件104还被配置为接收第一反射光线,生成颜色信号。颜色检测组件104需要对光致变色层103形成的变色区域进行颜色检测,因此,颜色检测组件104可以向变色区域出射第一光线,以照亮该变色区域,进而变色区域可以将自身的光线反射至颜色检测组件104中,从而颜色检测组件104能够生成该变色区域对应的颜色信号。
可选地,颜色检测组件104包括:第一颜色传感器1041和第一光源1042。第一颜色传感器1041和第一光源1042均位于光致变色层103的同一侧,且第一颜色传感器1041和第一光源1042在垂直于底板101b的方向上均与光致变色层103有一定的距离。第一光源1042被配置为向光致变色层103发射第一光线。第一颜色传感器1041被配置为接收第一反射光线,生成颜色信号。
其中,第一颜色传感器1041和第一光源1042在垂直于底板101b的方向上均与光致变色层103有一定的距离,可以保证第一光源1042向光致变色层103发射出的第一光线,经由光致变色层103接收该第一光线后,将该第一光线分别照射至变色区域所形成的第一反射光线输出至第一颜色传感器1041中。
可选地,第一光源1042可以为白光光源,例如白光LED(Light Emitting Diode,发光二极管)等。
具体的,对于第一颜色传感器1041和第一光源1042的位置设置可以遵循以下原则:根据国际照明委员会1964标准规定的颜色测量几何条件,对于通过反射光测量物体颜色,有光源和传感器的两种设置方式,第一种方式是光线入射角控制在45°±5°的范围内,在观测角小于或等于10°的范围内接收反射光线;第二种情况是光线入射角控制在小于或等于10°的范围内,在观测角45°±5°范围内接收反射光线。
示例的,对于上述第一种设置方式,参见图1,第一颜色传感器1041和第一光源1042均设置在底板101b上,第一颜色传感器1041和第一光源1042设置在光致变色层103靠近底板101b的一侧,光致变色层103可以设置在透明支撑板106上,从图1中可知,第一光源1042是将入射角在45°±5°的范围内的光线照射至光致变色层103,第一颜色传感器1041是在观测角小于或等于10°的范围内接收反射光线。
示例的,对于上述第二种设置方式,图2示出了本发明实施例中的另一种紫外线预警装置的结构示意图,参见图2,第一颜色传感器1041和第一光源1042分别设置在紫外线筛选层102的两侧,第一颜色传感器1041和第一光源1042可以设置在光致变色层103的上方,从图2中可知,第一光源1042是将入射角在小于或等于10°的范围内的光线照射至光致变色层103,第一颜色传感器1041是在观测角45°±5°范围内接收反射光线。
在本发明实施例中,第一颜色传感器1041的原理是白光源或自然光照射在物体上,只有物体颜色的光可被反射,第一颜色传感器1041可以通过接收器接收这部分反射光线,接收器可以是高灵敏度滤光片和高质量光电二极管构成的RGB(红绿蓝)光谱敏感器,接收器可以确定出接收到的反射光线的三刺激值,经过计算可转换得到物体在色空间中对应的颜色。
可选地,在实际应用中,紫外线筛选层102的材料可以包括光子晶体或带通滤波片。
其中,选用光子晶体材料的紫外线筛选层102可以采用沉积、蒸镀等工艺制备得到,本发明实施例对此不做限定。其中,光子晶体具有选择波长的功能,可以有选择地使某个波段的光线通过光子晶体材料,并且阻止其他波段的光线通过光子晶体材料。其中,能够通过光子晶体的波段与光子晶体的厚度有关。
具体地,紫外线筛选层102的制备材料可以是Ag/SiO2(银/二氧化硅)体系光子晶体,该Ag/SiO2体系光子晶体可以采用真空电子束蒸发法制备得到。当Ag/SiO2体系光子晶体中的SiO2的厚度为100纳米时,可通过该Ag/SiO2体系光子晶体的光线波段为330-350纳米。当SiO2的厚度增大时,则可通过该Ag/SiO2体系光子晶体的光线波段向长波方向移动,当SiO2的厚度减小时,则可通过该Ag/SiO2体系光子晶体的光线波段向短波方向移动。本发明实施例通过采用不同SiO2厚度的Ag/SiO2体系光子晶体即可实现不同波段的紫外线成分的筛选区分。
另外,示例的,带通滤波片的组成成分可以为SiO2/Si3N4DBR,带宽宽度范围可以为30-45纳米,中心波长可以在310-370纳米之间,带通滤波片可以采用化学气相沉积的工艺制备得到。
可选地,在实际应用中,光致变色层103的材料可以包括聚丙烯酰胺与多酸的复合物、聚乙烯醇(PVA)与钼磷酸(PMA)的复合物或聚醚酰亚胺(PEI)与盘状多酸(P5W30)的复合物。例如可以是聚丙烯酰胺与钨磷酸的复合物等。
聚丙烯酰胺与多酸的复合物、聚乙烯醇与钼磷酸的复合物或聚醚酰亚胺与盘状多酸的复合物可以在UVA、UVB和UVC的照射下,颜色会由黄色分别变成蓝色、蓝绿色和绿色。其颜色的深浅与照射的UVA、UVB或UVC的辐射量正相关,蓝色越深,表示UVA辐射量越高,蓝绿色越深,表示UVB辐射量越高,绿色越深,表示UVC辐射量越高。
其中,聚丙烯酰胺与多酸的复合物所产生的光致变色反应具有可逆性,在氧气存在的条件下,会逐渐缓慢地发生氧化反应由蓝色、蓝绿色和绿色变回黄色,在空气水平含氧量的状态下通常需要6个小时左右方可完成氧化反应。
可选地,如图2所示,遮光框101还可以包括:活动挡板101c,设置在遮光框101靠近光致变色层103的侧壁。活动挡板101c被配置为在打开状态下向腔体内通入空气,以使变色后的光致变色层103恢复为变色前的初始状态。
其中,将活动挡板101c设置在遮光框101靠近光致变色层103的侧壁,可以使得在打开活动挡板101c后,氧气能够通入腔体内与光致变色层103接触,以使光致变色层103上的变色区域发生氧化反应,恢复为变色前的颜色。在实际应用中,用户可以在夜晚手动打开该活动挡板101c,完成上述氧化过程,从而用户可以在第二天的白天继续使用紫外线预警装置。
可选地,当用户需要在白天多次检测或者用户需要重新启动该紫外线预警装置,也可以在遮光框101的腔体内设置一喷氧模块,该喷氧模块可以被配置为释放浓度较高的氧气,或者喷洒特定试剂,以使得光致变色层103的变色区域与氧气或特定试剂快速发生氧化反应,恢复为变色前的颜色,从而提高光致变色层103的颜色恢复速率。
在实际应用中,还可以在遮光框101的底板101b上设置至少一个通孔,该通孔可以被配置为向腔体内通入空气,以使变色后的光致变色层103恢复为变色前的初始状态。一方面,通孔可以将空气通入腔体内与光致变色层103接触,以使光致变色层103上的变色区域发生氧化反应,恢复为变色前的颜色。另一方面,该至少一个通孔均可以设置在底板101b上,从而当紫外线预警装置设置于可穿戴装置中,且用户佩戴该可穿戴装置时,用户皮肤与底板101b接触,从而可以遮挡住各个通孔,能够避免外界光线从各个通孔进入遮光框101腔体内,进而避免了外界光线对腔体内光路的影响。本发明实施例对通孔的尺寸和个数均不做限定。
可选地,参见图3或图4,紫外线预警装置还可以包括传动机构107,光致变色层103被配置为在传动机构107转动时进行传动。其中,光致变色层103位于传动机构107靠近顶板101a一侧的部分,被配置为接收紫外线筛选层102输出的一种紫外线成分,在一种紫外线成分的照射下产生变色,形成变色区域。
其中,传动机构107可以将光致变色层103作为传动皮带,并通过增加光致变色层103的长度,降低光致变色层103的使用间隔。若第一颜色传感器1041对光致变色层103的检测长度为L,则光致变色层103总长度可以为NL,传动机构107每转动一次,光致变色层103可以传动的长度为L,又由于光致变色层103的变色区域在空气水平含氧量的状态下通常需要6个小时左右方可完成氧化反应,因此,每隔6/N小时紫外线检测装置可以完成一次检测。相应的,传动机构107可以每隔6/N小时转动一次,以使得紫外线检测装置完成一次检测工作。其中,传动机构107可以通过用户手动进行转动,也可以通过自身的控制机制自动进行转动,本发明实施例对此不作具体限定。
示例的,对于图1所示的光致变色层103与第一颜色传感器1041和第一光源1042的位置关系,参见图3,传动机构107可以对应设置在底板101b靠近顶板101a的一侧,并且第一颜色传感器1041和第一光源1042均可以嵌入在传动机构107内部的中空区域,从而第一光源1042向传动机构107上层的光致变色层103发射第一光线时,第一光线不会被传动机构107的下层遮挡,并且,传动机构107上层的光致变色层103向第一颜色传感器1041输出第一反射光线时,第一反射光线也不会被传动机构107的下层遮挡。
又示例的,对于图2所示的光致变色层103与第一颜色传感器1041和第一光源1042的位置关系,参见图4,传动机构107可以对应设置在底板101b靠近顶板101a的一侧,从而第一光源1042可以向光致变色层103位于传动机构107靠近顶板101a一侧的部分发射第一光线,并且,光致变色层103位于传动机构107靠近顶板101a一侧的部分可以向第一颜色传感器1041输出第一反射光线。
可选地,处理显示模块105在底板101b上的正投影与紫外线筛选层102、光致变色层103和颜色检测组件104在底板101b上的正投影均不重叠,可以保证处理显示模块105的位置不会对紫外线筛选层102与光致变色层103之间的光路,和光致变色层103与颜色检测组件104之间的光路产生干扰。
进一步的,如图1或图2所示,处理显示模块105具体可以包括处理芯片1051和显示器1052。
处理芯片1051可以设置在腔体内,与颜色检测组件104连接,处理芯片1051可以被配置为根据颜色信号,确定一种紫外线成分的实时辐射量,若实时辐射量大于预设辐射量,则生成预警信息并发送至显示器1052,该预警信息可以是发出警报声,或者特定的显示灯处于亮起状态。
显示器1052,可以嵌入在顶板101a远离底板101b的一侧,显示器1052可以与处理芯片1051电连接。显示器1052可以被配置为显示预警信息。
可选地,处理芯片1051还可以被配置为将实时辐射量和预设辐射量发送至显示器1052。相应的,显示器1052还可以被配置为显示实时辐射量和预设辐射量。其中,预设辐射量也即用户可承受的紫外线成分的临界值。从而用户可以获知某种紫外线成分的实时辐射量,以及可承受的辐射量临界值,进而可以采取相应的防护措施。
可选地,紫外线预警装置可以包括分别用于对长波黑斑效应紫外线(UVA)、中波红斑效应紫外线(UVB)和短波灭菌紫外线(UVC)进行检测的至少三个紫外线检测单元。可选地,至少三个紫外线检测单元可以共用一个遮光框101和一个处理显示模块105。
在本发明实施例中,紫外线预警装置包括可以包括至少一个紫外线检测单元,用于对一种紫外线成分进行检测,在紫外线检测单元中,紫外线筛选层嵌入遮光框顶板的第一透明区域内,光致变色层设置在遮光框的腔体内,并且光致变色层在遮光框底板上的正投影与紫外线筛选层在遮光框底板上的正投影至少部分重叠,颜色检测组件设置在腔体内,处理显示模块与颜色检测组件连接。其中,紫外线筛选层可以从接收的外界光线中筛选出一种紫外线成分,光致变色层可以在该种紫外线成分的照射下形成变色区域,颜色检测组件可以根据光致变色层的颜色生成对应的颜色信号,处理显示模块根据该颜色信号,确定该种紫外线成分的实时辐射量,根据该种紫外线成分的实时辐射量,生成预警信息并进行显示,如此,可以对紫外线中的至少一种紫外线成分的实时辐射量进行预警,避免用户受到过量紫外线的伤害。
实施例二
图5是本发明实施例提供的一种可穿戴装置的结构示意图,包括上述紫外线预警装置,参照图5,该可穿戴装置还包括:肤色检测组件108,底板101b具有第二透明区域B,肤色检测组件108嵌入第二透明区域B内,在一种实现方式中,第二透明区域B可以是一个镂空区域,且肤色检测组件108的尺寸可以与第二透明区域B的尺寸相匹配,以嵌入第二透明区域B内。在另一种实现方式中,第二透明区域B也可以是在镂空区域中填充透明材料层而形成,则肤色检测组件108可以嵌入透明材料层中。肤色检测组件108与处理显示模块105连接。肤色检测组件108被配置为向用户皮肤发射第二光线,接收第二光线照射至用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将肤色信号传输至处理显示模块105。
相应的,处理显示模块105还可以被配置为确定肤色信号指示的肤色所对应的一种紫外线成分的辐射量阈值,根据实时辐射量和辐射量阈值,生成预警信息并进行显示。
在实际应用中,由于不同肤色的用户,对不同紫外线成分的耐受程度也是不同的,因此,可以对不同的肤色设定不同的紫外线成分的辐射量阈值,从而得到肤色与不同紫外线成分的辐射量阈值的对应关系表。在具体应用时,肤色可以分为白皙皮肤、黄皮肤、小麦色皮肤、深棕皮肤和黑色皮肤,因此,可以通过肤色检测组件108检测出用户的肤色,然后通过处理显示模块105从肤色与不同紫外线成分的辐射量阈值的对应关系表中,查找到当前用户的肤色对应的不同的紫外线成分的辐射量阈值,进而当某一种紫外线成分的实时辐射量大于辐射量阈值时,处理显示模块105可以生成预警信息并进行显示,从而可以对不同肤色的用户进行具有针对性的紫外线预警。
可选地,参见图5,肤色检测组件108包括:第二颜色传感器1081和第二光源1082,第二颜色传感器1081与处理显示模块105连接;第二光源1082被配置为向用户皮肤发射第二光线;第二颜色传感器1081被配置为接收第二光线照射至用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将肤色信号传输至处理显示模块105。
本发明实施例中,第二颜色传感器1081和第二光源1082的工作原理与第一颜色传感器1041和第一光源1042的工作原理相同,本发明实施例在此不做赘述。可选地,第二光源1072可以为白光光源,例如白光LED等。
在本发明实施例中,紫外线预警装置或可穿戴装置中还可以包括电池,电池可以分别与紫外线预警装置中第一颜色传感器1041、第二颜色传感器1081等电学器件电连接,从而为紫外线预警装置中的各个电学器件供电。
在本发明实施例中,可穿戴装置还可以包括表带、绑带等结构,从而便于用户进行穿戴,本发明实施例对此不作具体限定。
在本发明实施例中,可穿戴装置包括紫外线预警装置和肤色检测组件,紫外线预警装置可以包括至少一个紫外线检测单元,用于对一种紫外线成分进行检测,在紫外线检测单元中,紫外线筛选层嵌入遮光框顶板的第一透明区域内,光致变色层设置在遮光框的腔体内,并且光致变色层在遮光框底板上的正投影与紫外线筛选层在遮光框底板上的正投影至少部分重叠,颜色检测组件设置在腔体内,处理显示模块与颜色检测组件连接。肤色检测组件嵌入底板的第二透明区域内,并与处理显示模块连接。其中,紫外线筛选层可以从接收的外界光线中筛选出一种紫外线成分,光致变色层可以在该种紫外线成分的照射下形成变色区域,颜色检测组件可以根据光致变色层的颜色生成对应的颜色信号,处理显示模块根据该颜色信号,确定该种紫外线成分的实时辐射量,根据该种紫外线成分的实时辐射量,生成预警信息并进行显示。肤色检测组件与处理显示模块连接,肤色检测组件被配置为向用户皮肤发射第二光线,接收第二光线照射至用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将肤色信号传输至处理显示模块。肤色检测组件可以向用户皮肤发射第二光线,接收第二光线照射至用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号并传输至处理显示模块。处理显示模块还被配置为根据颜色信号确定实时辐射量,以及确定肤色信号指示的肤色所对应的紫外线成分的辐射量阈值,根据实时辐射量和辐射量阈值,生成预警信息并进行显示。如此,可以对不同肤色的用户进行针对性的紫外线预警,避免用户受到过量紫外线的伤害。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上对本发明所提供的一种紫外线预警装置及可穿戴装置,进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (13)
1.一种紫外线预警装置,其特征在于,所述紫外线预警装置包括:
至少一个紫外线检测单元,用于对一种紫外线成分进行检测,所述紫外线检测单元包括:
遮光框,所述遮光框包括对盒的顶板和底板,所述顶板上具有第一透明区域;所述顶板和所述底板之间具有腔体;
紫外线筛选层,嵌入所述第一透明区域内,被配置为从接收的外界光线中筛选出所述一种紫外线成分;
光致变色层,设置在所述腔体内,所述光致变色层在所述底板上的正投影与所述紫外线筛选层在所述底板上的正投影至少部分重叠;所述光致变色层被配置为接收所述紫外线筛选层输出的所述一种紫外线成分,在所述一种紫外线成分的照射下产生变色,形成变色区域;
颜色检测组件,设置在所述腔体内,用于根据所述光致变色层的颜色生成对应的颜色信号;
处理显示模块,与所述颜色检测组件连接;所述处理显示模块被配置为根据接收的所述颜色信号,确定实时辐射量,根据所述实时辐射量,生成预警信息并进行显示。
2.根据权利要求1所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述颜色检测组件在垂直于所述底板的方向上与所述光致变色层有一定的距离;所述颜色检测组件被配置为向所述光致变色层发射第一光线;所述光致变色层还被配置为接收所述第一光线,将所述第一光线照射至所述变色区域所形成的第一反射光线输出至所述颜色检测组件中;所述颜色检测组件还被配置为接收所述第一反射光线,生成颜色信号。
3.根据权利要求2所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述颜色检测组件包括:第一颜色传感器和第一光源;
所述第一颜色传感器和所述第一光源均位于所述光致变色层的同一侧,且所述第一颜色传感器和所述第一光源在垂直于所述底板的方向上均与所述光致变色层有一定的距离;所述第一光源被配置为向所述光致变色层发射所述第一光线;所述第一颜色传感器被配置为接收所述第一反射光线,生成颜色信号。
4.根据权利要求3所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述第一光源为白光光源。
5.根据权利要求1所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述遮光框还包括:活动挡板,设置在所述遮光框靠近所述光致变色层的侧壁;所述活动挡板被配置为在打开状态下向所述腔体内通入空气,以使变色后的所述光致变色层恢复为变色前的初始状态。
6.根据权利要求1所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述紫外线预警装置还包括传动机构,所述光致变色层被配置为在所述传动机构转动时进行传动;其中,所述光致变色层位于所述传动机构靠近所述顶板一侧的部分,被配置为接收所述紫外线筛选层输出的所述一种紫外线成分,在所述一种紫外线成分的照射下产生变色,形成所述变色区域。
7.根据权利要求1所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述处理显示模块在所述底板上的正投影与所述紫外线筛选层、所述光致变色层和所述颜色检测组件在所述底板上的正投影均不重叠。
8.根据权利要求1所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述紫外线筛选层的材料包括光子晶体或带通滤波片。
9.根据权利要求1所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述光致变色层的材料包括聚丙烯酰胺与多酸的复合物、聚乙烯醇与钼磷酸的复合物或聚醚酰亚胺与盘状多酸的复合物。
10.根据权利要求1-9任一项所述的紫外线预警装置,其特征在于,所述紫外线预警装置包括分别用于对长波黑斑效应紫外线、中波红斑效应紫外线和短波灭菌紫外线进行检测的至少三个所述紫外线检测单元。
11.一种可穿戴装置,其特征在于,包括如权利要求1-10任一项所述的紫外线预警装置,所述可穿戴装置还包括:
肤色检测组件,所述底板具有第二透明区域,所述肤色检测组件嵌入所述第二透明区域内,所述肤色检测组件与所述处理显示模块连接;所述肤色检测组件被配置为向用户皮肤发射第二光线,接收所述第二光线照射至所述用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将所述肤色信号传输至所述处理显示模块;
所述处理显示模块还被配置为确定所述肤色信号指示的肤色所对应的所述一种紫外线成分的辐射量阈值,根据所述实时辐射量和所述辐射量阈值,生成预警信息并进行显示。
12.根据权利要求11所述的可穿戴装置,其特征在于,所述肤色检测组件包括:
第二颜色传感器和第二光源,所述第二颜色传感器与所述处理显示模块连接;所述第二光源被配置为向所述用户皮肤发射所述第二光线;所述第二颜色传感器被配置为接收所述第二光线照射至所述用户皮肤所形成的第二反射光线,生成肤色信号,并将所述肤色信号传输至所述处理显示模块。
13.根据权利要求12所述的可穿戴装置,其特征在于,所述第二光源为白光光源。
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