CN111025686A - 一种防止用眼疲劳的眼镜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止用眼疲劳的眼镜，所述的镜片选用调光玻璃，还包括PCR雷达传感器、电源模块、无线充电模块、控制模块、USB充电口、疲劳检测模块、电源控制模块和微型震动模块，所述的控制模块分别与PCR雷达传感器、微型震动模块、无线充电模块、疲劳检测模块、电源控制模块和调光玻璃连接。通过上述方式，本发明提供的防止用眼疲劳的眼镜，每过一小时会震动一下，提示当前的用眼时长，超过预设值镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，强制眼睛休息，能有效控制用眼，防止用眼过度，能够预防近视，让广大群众养成适当用眼的良好习惯，也能够降低近视的概率，甚至，眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

Description

一种防止用眼疲劳的眼镜

技术领域

本发明涉及眼镜的领域，尤其涉及一种防止用眼疲劳的眼镜。

背景技术

眼疲劳是一种眼科常见病，它所引起的眼干、眼涩、眼酸胀，视物模糊甚至视力下降直接影响着人的工作与生活。眼疲劳主要是由于我们平时全神贯注看电脑屏幕时，眼睛眨眼次数减少，造成眼泪分泌相应减少，同时闪烁荧屏强烈刺激眼睛而引起的。它会导致人的颈、肩等相应部位出现疼痛，还会引发和加重各种眼病。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。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种防止用眼疲劳的眼镜，具有安全性好、绿色环保、疲劳提示、保护眼晴、自发电能力，可靠性高等优点，每过一小时会震动一下，提示当前的用眼时长，超过预设值镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，强制眼睛休息，能有效控制用眼，防止用眼过度，能够预防近视，让广大群众养成适当用眼的良好习惯，也能够降低近视的概率，甚至，眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种防止用眼疲劳的眼镜，包括安装有镜片的镜框以及分别设置在镜框两端的左镜腿和右镜腿，所述的镜片选用调光玻璃，还包括PCR雷达传感器、电源模块、无线充电模块、控制模块、USB充电口、疲劳检测模块、电源控制模块和微型震动模块，所述的控制模块分别与PCR雷达传感器、微型震动模块、无线充电模块、疲劳检测模块、电源控制模块和调光玻璃连接，所述电源模块分别与PCR雷达传感器、微型震动模块、无线充电模块、疲劳检测模块、电源控制模块、调光玻璃和USB充电口连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的调光玻璃上镀选用超白玻璃并在其表面镀一层4微米厚的碲化镉薄膜。

在本发明一个较佳实施例中，所述的PCR雷达传感器和微型震动模块的数量均为2个。

在本发明一个较佳实施例中，所述的PCR雷达传感器、电源模块、无线充电模块、USB充电口和微型震动模块设置在右镜腿内。

在本发明一个较佳实施例中，所述的电源模块采用锂离子可充电电池，其位于无线充电模块边上。

在本发明一个较佳实施例中，所述的无线充电模块采用电磁感应充电，通过初级和次级线圈之间的电磁感应来产生电流给电源模块充电。

在本发明一个较佳实施例中，所述的防止用眼疲劳的眼镜还包括复位模块，所述的复位模块与控制模块相连接。

在本发明一个较佳实施例中，所述的复位模块、PCR雷达传感器、控制模块、疲劳检测模块和微型震动模块设置在左镜腿内。

在本发明一个较佳实施例中，所述的控制模块采用单片机PIC10F200，由控制模块控制PCR雷达传感器、调光玻璃和微型震动模块。

在本发明一个较佳实施例中，所述的微型震动模块采用圆柱型振动器。

本发明的有益效果是：本发明的防止用眼疲劳的眼镜，具有防水性好，绿色环保，安全性高，续航能力好，操作方便，安装方便，实用性好，具有自发电的功能，当PCR雷达传感器在设定的距离内，控制模块开始计时，每过一小时会震动一下，提示当前的用眼时长，超过预设值时镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，同时疲劳检测模块达到或超过眼疲劳频率时也会使镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，强制眼睛休息，能够有效防沉迷，防止用眼疲劳，甚至，眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1 是本发明防止用眼疲劳的眼镜的一较佳实施例的立体结构示意图；

图2是图1的结构连接框图；

附图中的标记为：1、调光玻璃，2、镜框，3、左镜腿，4、右镜腿，5、复位模块，6、PCR雷达传感器，7、电源模块，8、无线充电模块，9、控制模块，10、USB充电口，11、疲劳检测模块，12、电源控制模块，13、微型震动模块。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明实施例包括：

一种防止用眼疲劳的眼镜，包括安装有镜片的镜框2以及分别设置在镜框2两端的左镜腿3和右镜腿4。

所述的镜片选用调光玻璃1，所述的调光玻璃1上镀选用超白玻璃并在其表面镀一层4微米厚的碲化镉薄膜，因碲元素的材料特性，将碲化镉镀到超白玻璃上。超白玻璃的透明度可达93%以上，将材料均匀涂抹在超白玻璃，就可将其变可导电、发电的半导建材，形成发电玻璃。眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

发电玻璃有以下优势：1、生产成本低；2、使用寿命长，这种“发电玻璃”的设计寿命高达30年；3、光电转化率高，它的光电转化效率高达17.8%，完全媲美传统的硅太阳能板，这种“发电玻璃”，即使是在弱光条件下，也可以将光能转化产生电能；4、绿色环保，“发电玻璃”属于完全环保的清洁能源，安全性高，续航能力强。

还包括PCR雷达传感器6、电源模块7、无线充电模块8、控制模块9、USB充电口10、疲劳检测模块11、电源控制模块12和微型震动模块13，所述的控制模块9分别与PCR雷达传感器6、微型震动模块13、无线充电模块8、疲劳检测模块11、电源控制模块12和调光玻璃1连接，所述电源模块分7别与PCR雷达传感器6、微型震动模块13、无线充电模块8、疲劳检测模块11、电源控制模块12、调光玻璃1和USB充电口10连接。

调光玻璃1连接电源模块7和控制模块9，通过疲劳检测模块11检测出的结果来控制调光玻璃1的可透明度，强制使用者休息。调光玻璃1安装于镜框2内，阳光照射在调光玻璃1上后，可以转化为电流，为眼镜内的电力设备供电，多余电量储存在电源模块7当中，以提高续航能力。和目前市面上常见的发电玻璃相比，该调光玻璃1就算在较弱的光强下也可以发电，不再受晴天、阴天的限制，提高了眼镜的续航能力，利用USB充电口10向其他电子设备供电，眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

其中PCR雷达传感器6测距在一尺或一尺半以内，当用眼累积时长达到4小时之后，控制模块9控制调光玻璃1由透明状态向不透明状态转变，强制使用者休息，当距离超过了一尺或一尺半时，控制模块9内定时器不工作，时间会慢慢复位，大约15-30分钟后，调光玻璃1会由不透明状态转换为透明状态，其中疲劳检测模块11测出的频率传送到控制模块9中，与控制模块9中所设定的最大值进行对比，如果测出的频率超过了最大值，则控制模块9控制调光玻璃1由透明向不透明转换，使用者休息一段时间后，疲劳检测模块11再次测当前眨眼频率，与控制模块9中的基值进行对比，如果在正常基值内，则控制模块9控制调光玻璃由不透明转变为透明状态。有效的强制使眼睛休息，有效减少视疲劳的表现有久视以后出现眼部酸痛、涩痛、眼眶疼痛、视物模糊、重影，全身症状可伴有头痛、注意力难以集中、乏力、多汗、颈部不适等。

调光玻璃1也叫电控调光玻璃，其位于镜框1内，其作用：实现玻璃透明与不透明状态的切换，其抗干扰性好、功耗低、防水性能好。

本实施例中， 所述的PCR雷达传感器6和微型震动模块13的数量均为2个，还包括复位模块5，所述的复位模块5与控制模块9相连接。所述的PCR雷达传感器6、电源模块7、无线充电模块8、USB充电口10和微型震动模块13设置在右镜腿内；所述的复位模块5、PCR雷达传感器6、控制模块9、疲劳检测模块11和微型震动模块13设置在左镜腿内。

上述中，所述的复位模块5位于左镜腿的前端上方，复位模块5包括一键启动、计时、眨眼信号采集等多个子功能，其中开机唤醒功能是在在按下开机按钮后才开始待机，可连续待机一小时，若一小时之内没接收信号与按键指令，设备会自动关机，若一小时之内接收到唤醒命令后开始工作，可以省电和延长电池使用寿命。

所述的PCR雷达传感器6连接控制模块9与微型震动模块13 ，当PCR雷达传感器6检测出的距离并开始计时，达到规定值时通过控制模块9控制微型震动模块13震动提示，当控制模块9内计时器当达到预设值峰值时，调光玻璃1通电，使调光玻璃1处于不透明的状态，该装置分别对称设置在左镜腿3和右镜腿4的最前端，即位于镜框1两侧离调光玻璃1较近的地方。其优点：发射功率大，成本低，具有可靠的性能和安全系数，并且应用广泛。

PCR雷达传感器6是眼镜两边镜架上测距与检测眨眼的传感器，设定距离为一尺或一尺半以内，在此距离内控制模块9内定时器开始计时，定时器每计时一小时，微型震动模块13震动一次，当定时器达到一小时后为提示，微型震动模块13轻微震动，定时器累计达到两小时后为警告，微型震动模块13中等震动，定时器累计达到三小时后为严重警告，微型震动模块13较快震动，假设定时器的峰值是四小时，当达到峰值时通过控制模块9控制调光玻璃1从透明转换为不透明，强制使眼睛休息，当PCR雷达传感器6设定距离大于一尺或一尺半，控制模块9内定时器不计时，当时长达到15-30分钟调光玻璃1从不透明转换为透明。注：时长可根据客户要求来更改，非固定值，一般使用上述时长。

所述的电源模块7采用SLB系列的锂离子可充电电池，带有正极导线和负极线，产品支持快速充放电，可以做到20C，也就是3分钟充满80％左右一次、3分钟放电90％一次，其位于无线充电模块8边上。该电源模块7连接无线充电模块8和USB充电口10，以便于充电，设置在右镜腿4内的中间位置。其优点：支持快速充放电，体积小，安全性高，续航能力强，内部短路的电流能够抑制得非常小，没有锂离子金属的析出。

所述的无线充电模块8采用电磁感应充电，通过初级和次级线圈之间的电磁感应来产生电流给电源模块7充电。其优点：非接触式，与一般充电器相比，减少了插拔的麻烦，避免了接口不适用，接触不良等现象，用户体验好，运用方便。

所述的控制模块9采用单片机PIC10F200，由控制模块9控制PCR雷达传感器6、调光玻璃1和微型震动模块13，设置于左镜腿3的前端并位于复位模块5的后方。其优点：结构上起到了控制作用 ，并且结构简单，它功耗低、体积较小、技术成熟和成本低，抗干扰性好，同时也有复位功能，便于某些特殊情况下使用。

当控制模块9内的定时器达到一定值时，控制模块9向微型震动模块13发布指令使其震动，疲劳检测模块11检测的值会传输到控制模块9内，当其中的值达到一定时，控制模块9发送信号使微型震动模块13震动，其主要功能是提醒用眼时长和眨眼的频率并且提醒使用者注意眼睛的休息，可以有效的控制眼疲劳。

通过控制模块9可控制眼镜实现能有效控制用眼，防止用眼过度，每过一小时会震动一下，提示当前的用眼时长，超过预设值镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，强制眼睛休息，能够有效防沉迷，防止用眼疲劳的功能，可有效提醒使用者用眼情况，使用方便，有效防止出现眼干、眼涩、眼酸胀，视物模糊甚至视力下降从而直接影响着人的工作与生活。

所述的USB充电口10采用翻盖设计，能够有效起到防水作用，防水等级为IP67，能有效的快速充电，使之各项设备能够正常运行。使用USB充电口10外接电源充电时，可在对电源模块7充电的同时为电源控制模块12进行供电。其优点：结构简单，比无线充电效率更高更快，为备用充电方式。

所述的疲劳检测模块11与控制模块9、PCR雷达传感器6和调光玻璃1连接，先通过PCR雷达传感器6检测出距离，其次通过疲劳检测模块11的测出的眨眼频率判断眼部是否疲劳，然后通过控制模块9控制调光玻璃1的透明度，该疲劳检测模块11位于控制模块9的边上。

疲劳检测模块11通过与眼部巧妙的附着方式，获取高灵敏度和持久稳定的眨眼信号采集，并将此用于人机交互，同时疲劳检测模块11根据测出的眨眼频率做出的调整分为三级，基准眼皮跳变频率值分为三级。第一级为提示，同时微型震动模块13轻微震动；第二级为警告，微型震动模块13震动，此时震动等级为二级，比一级震动幅度略大；第三级为严重警告，震动幅度比二级强，严重警告是上眼皮跳变频率非常大，也就是说视疲劳非常严重，到会影响眼睛的健康。同样的，当疲劳检测模块11测出的频率传入控制模块9与其中设定的最大值（基准）进行对比，若在不正常范围内，则控制模块9控制调光玻璃1由透明变为不透明。当使用者休息一段时间后，疲劳检测模块11再次测当前眨眼频率，与控制模块9中的基值进行对比，如果在正常基值内，则控制模块9控制调光玻璃1由不透明转变为透明状态。有效规范用眼时间不要太长生活中要健康用眼，不要用眼时间过长、距离过近。

其优点：获取高灵敏度和持久稳定的眨眼信号采集，能够预防近视，让广大群众养成适当用眼的良好习惯，也能够降低近视的概率。

所述的电源控制模块12，由电源模块7对电源控制模块12进行供电，可通过电源控制模块12上的按键来控制各种功能的启动或关闭，其位于右镜腿4的前端上方。使用USB充电口10外接电源充电时，可在对电源模块7充电的同时为电源控制模块12供电，电源控制模块12将5V的USB充电口10提供的电转换成各个模块所需要的电压值(1.5V或2V)。使用无线充电模块8充电时，无线充电模块8仅对电源模块7充电，即电源控制模块12将电源模块7的电压转换为各路电压值，首先通过升压芯片升压到24V后提供给调光玻璃1；再通过升压到2V后供控制模块9使用；另外将电源模块7输出电压通过LDO(低压差线性稳压器)降压后供给PCR雷达传感器6、微型震动模块13、疲劳检测模块11中各部分需要的，如1.5V,3V，2V等电压值。电源控制模块12具体芯片型号可按照输入电压、输出电压、输出电流要求进行选型。

所述的微型震动模块13采用圆柱型振动器，分别设置在左镜腿3和右镜腿4内靠后的位置。通过PCR雷达传感器6感应距离是否在设定范围内然后通过控制模块9上的计时功能开始计时，达到规定值时间，微型震动模块13就会振动来提示眼睛休息，通过疲劳检测装置的检测出眼睛是否疲劳，如果疲劳，微型震动模块13就通过震动来提示眼睛休息。

微型震动模块13分别位于左镜腿3和右镜腿4的末端，其优点：灵敏度极高、安装简便、抗干扰性好、抗冲击强度高、防水性能好、体积小，寿命长，它的震动，用于提醒眼睛休息。

进一步，在制作时应尽量选用可满足功能的最小最轻的电路元件，印制电路板选用最轻材质，使占用体积最小，重量最轻，选用的雷达传感器芯片、芯片尺寸应与眼镜尺寸向适配。需要弯折处即镜框与镜腿的连接处使用软性线路板，板材设有一层防水，延长使用寿命。镜腿的尾端即与人体接触的部分使用偏柔性硅胶或其它偏柔性橡胶材料，提高佩戴的舒适度。

利用发电功能，完全不用担心续航能力，采用的是碲化镉，调光玻璃1镀上碲化镉的发电玻璃成本低、能耗小、无污染，生命周期30年，多余的电量可储存在电源模块7当中，同时，利用USB充电口10向其他电子设备供电，眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

可实现提示、用眼状态或强制眼睛休息的功能，节能环保，使用方便，同时可以预防近视，近视主要是因为长时间盯着书本或长时间打游戏或玩手机，绝大多数近视是在青少年时期，此眼镜也可用于平光镜，同时能够有效防止蓝光对眼睛带来的损伤，适用于各种人群，有利于养成规范用眼的好习惯。

综上所述，本发明的防止用眼疲劳的眼镜，具有防水性好，绿色环保，安全性高，续航能力好，操作方便，安装方便，实用性好，具有自发电的功能，当PCR雷达传感器在设定的距离内，控制模块开始计时，每过一小时会震动一下，提示当前的用眼时长，超过预设值时镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，同时疲劳检测模块达到或超过眼疲劳频率时也会使镜片逐渐由透明状态转换为不透明状态，强制眼睛休息，能够有效防沉迷，防止用眼疲劳，甚至，眼镜可充当电源，给诸如手机等设备供电。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种防止用眼疲劳的眼镜，包括安装有镜片的镜框以及分别设置在镜框两端的左镜腿和右镜腿，其特征在于，所述的镜片选用调光玻璃，还包括PCR雷达传感器、电源模块、无线充电模块、控制模块、USB充电口、疲劳检测模块、电源控制模块和微型震动模块，所述的控制模块分别与PCR雷达传感器、微型震动模块、无线充电模块、疲劳检测模块、电源控制模块和调光玻璃连接，所述电源模块分别与PCR雷达传感器、微型震动模块、无线充电模块、疲劳检测模块、电源控制模块、调光玻璃和USB充电口连接。

2.根据权利要求1所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的调光玻璃上镀选用超白玻璃并在其表面镀一层4微米厚的碲化镉薄膜。

3.根据权利要求1所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的PCR雷达传感器和微型震动模块的数量均为2个。

4.根据权利要求3所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的PCR雷达传感器、电源模块、无线充电模块、USB充电口和微型震动模块设置在右镜腿内。

5.根据权利要求4所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的电源模块采用锂离子可充电电池，其位于无线充电模块边上。

6.根据权利要求4所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的无线充电模块采用电磁感应充电，通过初级和次级线圈之间的电磁感应来产生电流给电源模块充电。

7.根据权利要求4所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的防止用眼疲劳的眼镜还包括复位模块，所述的复位模块与控制模块相连接。

8.根据权利要求4所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的复位模块、PCR雷达传感器、控制模块、疲劳检测模块和微型震动模块设置在左镜腿内。

9.根据权利要求8所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的控制模块采用单片机PIC10F200，由控制模块控制PCR雷达传感器、调光玻璃和微型震动模块。

10.根据权利要求7所述的防止用眼疲劳的眼镜，其特征在于，所述的微型震动模块采用圆柱型振动器。

Images