CN111828858A - 一种具有视力检测功能的智能台灯及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有视力检测功能的智能台灯及系统，该智能台灯包括灯头、转臂、立柱和底座；所述转臂一端与灯头转动连接，另一端与立柱的一端转动连接；所述立柱的另一端与底座连接；立柱上设置有显示单元和处理控制单元；显示单元用于显示视力测试所要显示的视力图标，视力图标由不同的“E”视标组成；处理控制单元存储有不同级别的图标E，以及集成有视力检测方法，用于对用户视力进行检测，并将检测结果反馈给用户。本发明台灯可以方便用户随时测试视力，不需要到专业检测机构或者医院进行测试视力，可以大大方便用户体验操作，节省用户、专业人员的宝贵时间，节约社会资源；能对视力数据实时记录，形成视力曲线，提醒用户有视力下降趋势。

Description

一种具有视力检测功能的智能台灯及系统

技术领域

本发明涉及智能家电技术领域，具体涉及一种具有视力检测功能的智能台灯及系统。

背景技术

中国近年来青少年近视率高发。目前研究估计，中国高中生和大学生的近视发病率都超过70％，并逐年增加，青少年近视发病率已经高居世界第一位。若没有有效的政策干预，到2020年，我国5岁以上人口的近视患病率将增长到51％左右，患病人口将达7亿，我国经济社会可持续发展以及国家安全将受到威胁，近年国防招飞工作已经面临困难。青少年近视率已经严重到危机国防安全的层面上。

从去年开始国家逐渐加强青少年近视保护方面的方法工作。现青少年近视保护工作，已成为各级政府、妇幼保健机构、学校的政绩考核目标。要求青少年近视率，在10年内下降10％。

上述社会问题的出现，一方面是由于日常生活，学习任务任务繁重，另一方面是由于人们的用眼习惯不正确造成的。

眼下，人们的用眼习惯方面还需加大力量去改变，这个改变需要社会提供更简便、快捷的技术、产品去支持。

眼下，人们测试视力一般都是只有在医院体检时才能去测量，或者自己发现视力不正常时才去进行视力测量。这种做法一方面费时、费力、浪费精力，浪费社会资源。另一方面上述测试，间隔时间过长，不能准确反应自己视力的变化情况，也就不能很好的预防视力下降；眼下这做做法还有一种风险是，因不能及时测量视力，等发现视力下降时，已经变成用户实际视力的下降，如果下降幅度过大，后面用户的视力很难有效恢复。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有技术中的上述问题，本发明提出一种具有视力检测功能的智能台灯及系统，能方便用户随时检测视力。

本发明通过以下技术手段解决上述问题：

一方面，本发明提供一种具有视力检测功能的智能台灯，包括灯头、转臂、立柱和底座；

所述转臂一端与灯头转动连接，另一端与立柱的一端转动连接；

所述立柱的另一端与底座连接；

所述立柱上设置有显示单元和处理控制单元；

所述显示单元用于显示视力测试所要显示的视力图标，视力图标由不同的“E”视标组成；

所述处理控制单元存储有不同级别的图标E，以及集成有视力检测方法，用于对用户视力进行检测，并将检测结果反馈给用户。

进一步地，所述灯头包括灯头上盖、灯头下盖、灯头锁紧块和上转轴；

灯头上板和灯头下盖通过灯头锁紧块围成一腔体，腔体内设置有散热组件和光学组件，散热组件和光学组件电连接，光学组件上设置有LED光源，灯头锁紧块上面盖有装饰盖板；

灯头锁紧块通过上转轴与转臂的一端转动连接。

进一步地，所述立柱包括立柱固定件、下转轴和立柱外壁，立柱固定件设置于立柱外壁内，立柱固定件的一端通过下转轴与转臂的另一端转动连接，立柱固定件的另一端连接底座；

所述立柱固定件上设置有摄像头、处理控制单元、语音输出单元、网络连接单元和电源输出单元；

所述立柱外壁上设置有显示单元；

所述电源输出单元分别与摄像头、显示单元、处理控制单元、语音输出单元、网络连接单元、光学组件电连接；

所述处理控制单元分别与摄像头、显示单元、语音输出单元、网络连接单元电连接；

所述网络连接单元用于台灯连上WiFi网络和中转测试过程中来往的数据；

所述语音输出单元用于提供交互过程中的语音提醒；

所述立柱外壁正对摄像头和显示单元的位置上设置有镜片；

所述立柱外壁正对语音输出单元的位置设置有语音孔。

进一步地，所述底座包括底座上盖、底座下盖和电源插座；

所述电源插座与电源输出单元电连接；

所述底座上盖与电源插座连接；

所述底座下盖上设置有配重块；

所述底座上盖上设置有光线传感器和触摸控制单元；

所述光线传感器与处理控制单元电连接，用于感应环境光线强弱，为处理控制单元提供外界环境参数，使得处理控制单元根据测试者的实际环境、使用时间，为视力测试者提供一个舒适的对测试者眼睛有利不会损害眼睛的环境，让视力测试者能十分准确的测试出自己当前的视力状态；

所述触摸控制单元设置有智能开关键、坐姿监测键、视力测量键、学习模式键和功能组合键。

进一步地，所述视力检测方法具体为：

根据接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并开始进入视力测试算法，开始视力测试前的提醒语音播放，并显示视力测试开始标志，根据接收的数据显示出第一个视标并根据视力测试显示开口方向；根据接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，同时判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数N且测试的结果M都准确的情况下，进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器。

进一步地，所述视力测试算法具体为：

设：

E：为视力值；

N：为该级视标的规定个数；

M：为用户测试同一视力级别，视标错误次数；

视力及视标出现规则的标准为：

E＝0.1：N＝2；

E＝0.12：N＝2；

E＝0.15：N＝2；

E＝0.2：N＝3；

E＝0.25：N＝3；

E＝0.3：N＝4；

E＝0.4：N＝4；

E＝0.5：N＝5；

E＝0.6：N＝6；

E＝0.8：N＝7；

E＝1.0：N＝8；

E＝1.2：N＝8；

E＝1.5：N＝8；

上述规格完全模拟眼科医生的视力测试方法；

用户开始使用系统进行视力测试时，系统会进行数据分析处理，并判断出当用户为第一次使用时，设定初始视标，如果系统判断出用户已有历史数据，则自动将上次的测量结果作为本次测试的初始值；

对应的本系统的判断逻辑为：

系统根据E的初始值，按前述视标出现标准，随机出现N个方向各异的视标；

同一级别E中，若N≥4时,当用户测试错误次数当第一次M≥2，或者若N<4时,当用户测试错误次数当第一次M≥1,则系统提示用户重测E，重测时，如果N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0则系统会判断本级视力正常，进入E+1级视力继续测量；重测时，如果N≥4且M≥1，或者N<4且M≥1，则系统会判断本级视力不正常系统，系统进入E-1级视力继续测量；

上述测量中，当第一次测量N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0，则系统会判断本级视力正常，系统进入E+1级视力继续测量；后续循环对M进行判，确认视力是上升通道进行测量，还是下降通道测量；直到判断出最终的视力；

本逻辑中，当视力上升通道测量时，E只升不降；

本逻辑中，当视力下降通道测量时，E只降不升；

本逻辑中，当N≥4时，M≥2为本级别正确与否的标准；当N<4时，M≥1为本级别正确与否的标准。

进一步地，设定初始视标为E＝0.8。

进一步地，其中“E”的开口方向随机生成，并同一个视标级别相邻测试的视标方向不能相同，视标个数大于4的，连续四个的视标方向要含上下左右；视标个数小于4的，随机显示。

另一方面，本发明还提供一种具有视力检测功能的智能台灯系统，包括所述智能台灯、移动设备和服务器；

所述移动设备用于测试者触发测试开始功能，按照通讯协议编辑并发送开始测试命令数据到服务器；测试者测试时，输入观察到的视标开口方向，将输入观察到的视标开口方向编辑发送到服务器；获取服务器内的视力测试结果或历史测试数据，生成测试者不同时间的视力变化曲线；

所述服务器用于存储每一个测试者的所有视力测试结果，并完成在移动设备与智能台灯的网络连接；

所述智能台灯用于根据接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并开始进入视力测试算法，开始视力测试前的提醒语音播放，并显示视力测试开始标志，根据接收的数据显示出第一个视标并根据视力测试显示开口方向；根据接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，同时判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数N且测试的结果M都准确的情况下，进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器。

进一步地，所述视力测试算法具体为：

设：

E：为视力值；

N：为该级视标的规定个数；

M：为用户测试同一视力级别，视标错误次数；

视力及视标出现规则的标准为：

E＝0.1：N＝2；

E＝0.12：N＝2；

E＝0.15：N＝2；

E＝0.2：N＝3；

E＝0.25：N＝3；

E＝0.3：N＝4；

E＝0.4：N＝4；

E＝0.5：N＝5；

E＝0.6：N＝6；

E＝0.8：N＝7；

E＝1.0：N＝8；

E＝1.2：N＝8；

E＝1.5：N＝8；

上述规格完全模拟眼科医生的视力测试方法；

用户开始使用系统进行视力测试时，系统会进行数据分析处理，并判断出当用户为第一次使用时，设定初始视标，如果系统判断出用户已有历史数据，则自动将上次的测量结果作为本次测试的初始值；

对应的本系统的判断逻辑为：

系统根据E的初始值，按前述视标出现标准，随机出现N个方向各异的视标；

同一级别E中，若N≥4时,当用户测试错误次数当第一次M≥2，或者若N<4时,当用户测试错误次数当第一次M≥1,则系统提示用户重测E，重测时，如果N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0则系统会判断本级视力正常，进入E+1级视力继续测量；重测时，如果N≥4且M≥1，或者N<4且M≥1，则系统会判断本级视力不正常系统，系统进入E-1级视力继续测量；

上述测量中，当第一次测量N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0，则系统会判断本级视力正常，系统进入E+1级视力继续测量；后续循环对M进行判，确认视力是上升通道进行测量，还是下降通道测量；直到判断出最终的视力；

本逻辑中，当视力上升通道测量时，E只升不降；

本逻辑中，当视力下降通道测量时，E只降不升；

本逻辑中，当N≥4时，M≥2为本级别正确与否的标准；当N<4时，M≥1为本级别正确与否的标准。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少包括：

1、台灯内置模拟眼科医院视力检测方法，用户在系统提示下能自动检测视力数据，方便用户使用。

2、台灯内置的处理控制单元具备视力检测功能，使用方便、简单。

3、台灯可以方便用户随时测试视力，不需要到专业检测机构或者医院进行测试视力，可以大大方便用户体验操作，节省用户、专业人员的宝贵时间，节约社会资源。

4、台灯能根据检测数据进行分析，并逻辑计算，能对用户数据自动做出逻辑判断，形成视力曲线，方便用户了解并持续跟踪视力的变化情况。

5、台灯内置的处理控制单元能对视力数据实时记录，形成视力曲线，当出现用户的视力下降时，系统会发信息给用户，提醒用户有视力下降趋势。

6、台灯会发出预警信息，让用户(家长)提前介入，并采取行动预防视力下降，避免因检测不及时，不能及时发现视力下降。

7、台灯系统能及时测试视力，可以避免用户因没时间或不方便，去专业医院去检测，而导致因间隔太长时间，等发现视力下降时，用户带来实际视力下降，视力很难恢复的风险。

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他的附图。

图1是本发明具有视力检测功能的智能台灯的整体结构示意图；

图2是本发明具有视力检测功能的智能台灯的爆炸图；

图3为本发明视力检测方法的流程图；

图4为本发明视力测试算法的逻辑图；

图5是本发明具有视力检测功能的智能台灯系统的结构示意图；

图6为本发明具有视力检测功能的智能台灯系统的操作流程图。

附图标记说明：

1、灯头；2、转臂；3、立柱；4、底座；11、灯头上盖；12、散热组件；13、光学组件；14；LED光源；15、灯头下盖；16、装饰盖板；17、灯头锁紧块；18、上转轴；30、显示单元；31、立柱外壁；32、镜片；33、下转轴；34、摄像头；35、处理控制单元；36、语音输出单元；37、电源输出单元；38、立柱固定件；39、网络连接单元；41、光线传感器；42、触摸控制单元；43、底座上盖；44、电源插座；45、底座下盖；46、配重块。

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，下面将结合附图和具体的实施例对本发明的技术方案进行详细说明。需要指出的是，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种具有视力检测功能的智能台灯，包括灯头1、转臂2、立柱3和底座4；

所述转臂2一端与灯头1转动连接，另一端与立柱3的一端转动连接；

所述立柱3的另一端与底座4连接；

所述立柱3上设置有显示单元30和处理控制单元35；

所述显示单元30用于显示视力测试所要显示的视力图标，视力图标由不同的“E”视标组成；为测试者提供了高度清晰且还原度极高的十分精准的视力图标，让测试者能够准确的测试出自己的视力；

所述处理控制单元35存储有不同级别的图标E，以及集成有视力检测方法，用于对用户视力进行检测，并将检测结果反馈给用户。处理控制单元35高效智能的提供整个视力检测的调控，提供有效且精确的智能逻辑算法，提供生成高清视标的数据，并判断测试者的视力情况，汇总并将数据发送到服务器。

请参阅图2，所述灯头1包括灯头上盖11、灯头下盖15、灯头锁紧块17和上转轴18；

灯头上板11和灯头下盖15通过灯头锁紧块17围成一腔体，腔体内设置有散热组件12和光学组件13，散热组件12和光学组件13电连接，光学组件13上设置有LED光源14，灯头锁紧块17上面盖有装饰盖板16；

灯头锁紧块17通过上转轴18与转臂2的一端转动连接；上转轴18可水平和垂直方向对灯头进行调整，本台灯采用高寿命的五金阻尼转轴，能方便让用户调节灯头位置，给用户提供最优的灯光照射位置。

所述立柱3包括立柱固定件38、下转轴33和立柱外壁31，立柱固定件38设置于立柱外壁31内，立柱固定件38的一端通过下转轴33与转臂2的另一端转动连接，立柱固定件38的另一端连接底座；

所述立柱固定件38上设置有摄像头34、处理控制单元35、语音输出单元36、网络连接单元39和电源输出单元37；

所述立柱外壁31上设置有显示单元30；

所述电源输出单元37分别与摄像头34、显示单元30、处理控制单元35、语音输出单元36、网络连接单元39、光学组件13电连接；

所述处理控制单元35分别与摄像头34、显示单元30、语音输出单元36、网络连接单元39电连接；

摄像头34位于立柱固定件38的上部，与使用者脸部高度大致对齐；用于实时采集用户面部数据；

所述网络连接单元39用于台灯连上WiFi网络和中转测试过程中来往的数据；

所述语音输出单元36用于提供交互过程中的语音提醒；提供了超级智能的语音播放模块与测试者互动，指示视力测试者按照严格的标准，没有误差的测试；

电源输出单元37为DC TO DC单元，它为整套台灯提供稳定的直流电源输出；

所述立柱外壁31正对摄像头34和显示单元30的位置设置有镜片32；

所述立柱外壁31正对语音输出单元36的位置设置有语音孔。

所述底座4包括底座上盖43、底座下盖45和电源插座44；

所述电源插座44与电源输出单元37电连接；电源插座44为DC电源插座44，用于接受电源适配控制器的电源输入；

所述底座上盖43与电源插座44连接；

所述底座下盖上设置有配重块46，配重块46使得台灯的稳定性更好；

所述底座上盖43上设置有光线传感器41和触摸控制单元42；光线传感器41用于感应环境光线强弱，为处理控制单元35提供外界环境参数；使得处理控制单元35根据测试者的实际环境、使用时间，为视力测试者提供一个舒适的对测试者眼睛有利不会损害眼睛的环境，让视力测试者能十分准确的测试出自己当前的视力状态；

所述触摸控制单元42设置有智能开关键、坐姿监测键、视力测量键和学习模式键；其中开关键集成开关、延时开关台灯延时开关功能；坐姿监测键设有坐姿监测功能开关功能、标准坐姿录入功能；视力测量键设有便签纸功能、唤醒视力测量功能；学习模式键用于设定台灯进入学习模式、倒计时功能，进入学习模式，能自动感光，自动调整到最大亮度，同时开启45分钟休息提醒功能，长按学习模式键，可以开启倒计时功能；组合键(开关键+学习模式键)用于台灯配网功能。

请参阅图3，具体地，所述视力检测方法具体为：

根据接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并开始进入视力测试算法，开始视力测试前的提醒语音播放，并显示视力测试开始标志，根据接收的数据显示出第一个视标并根据视力测试显示开口方向；根据接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，同时判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数N且测试的结果M，都准确的情况下，进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器。智能台灯提供测试者独自测试的数据采集输入端，查看设备内部数据，测试者的所有测试历史记录，并提供一个可以拟合了测试者各个阶段各眼视力变化曲线，提供测试者对当前视力健康情况的客观数据，对测试者对各时间段的视力变化有一个清晰的了解，深入查找到视力波动变化的原因，找到对测试者视力影响最大的根本性原因，用于预防和保护测试者视力。

整个视力测试流程如下：

1、为系统配置网络；

2、在移动设备端注册账号；

3、开始视力测试，智能台灯开始视力测试前的准备，并显示出要测试的视标；

4、测试者根据视标选择视标开口方向；

5、智能台灯根据视力测试算法计算出测试者的视力，并上传到服务器；

6、测试者在移动设备端查看视力测试情况。

请参阅图4，具体地，所述视力测试算法具体为：

设：

E：为视力值；

N：为该级视标的规定个数；

M：为用户测试同一视力级别，视标错误次数；

视力及视标出现规则的标准为：

E＝0.1：N＝2；

E＝0.12：N＝2；

E＝0.15：N＝2；

E＝0.2：N＝3；

E＝0.25：N＝3；

E＝0.3：N＝4；

E＝0.4：N＝4；

E＝0.5：N＝5；

E＝0.6：N＝6；

E＝0.8：N＝7；

E＝1.0：N＝8；

E＝1.2：N＝8；

E＝1.5：N＝8；

上述规格完全模拟眼科医生的视力测试方法；

用户开始使用系统进行视力测试时，系统会进行数据分析处理，并判断出当用户为第一次使用时，初始视标为E＝0.8(此值用户可以自己设定)，如果系统判断出用户已有历史数据，则自动将上次的测量结果作为本次测试的初始值；

对应的本系统的判断逻辑为：

系统根据E的初始值，按前述视标出现标准，随机出现N个方向各异的视标；

同一级别E中，若N≥4时,当用户测试错误次数当第一次M≥2，或者若N<4时,当用户测试错误次数当第一次M≥1,则系统提示用户重测E，重测时，如果N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0则系统会判断本级视力正常，进入E+1级视力继续测量；重测时，如果N≥4且M≥1，或者N<4且M≥1，则系统会判断本级视力不正常系统，系统进入E-1级视力继续测量；

上述测量中，当第一次测量N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0，则系统会判断本级视力正常，系统进入E+1级视力继续测量；后续循环对M进行判，确认视力是上升通道进行测量，还是下降通道测量；直到判断出最终的视力；

本逻辑中，当视力上升通道测量时，E只升不降；

本逻辑中，当视力下降通道测量时，E只降不升；

本逻辑中，当N≥4时，M≥2为本级别正确与否的标准；当N<4时，M≥1为本级别正确与否的标准。

具体地，其中“E”的开口方向随机生成，并同一个视标级别相邻测试的视标方向不能相同，视标个数大于4的，连续四个的视标方向要含上下左右；视标个数小于4的，随机显示。

实施例2

请参阅图5，本发明还提供一种具有视力检测功能的智能台灯系统，包括所述智能台灯、移动设备和服务器；

所述移动设备用于测试者触发测试开始功能，按照通讯协议编辑并发送开始测试命令数据到服务器；测试者测试时，输入观察到的视标开口方向，将输入观察到的视标开口方向编辑发送到服务器；获取服务器内的视力测试结果或历史测试数据，生成测试者不同时间的视力变化曲线；触发测试开始功能包括点击按钮、语音交互或手势交互。

所述服务器用于存储每一个测试者的所有视力测试结果，并完成在移动设备与智能台灯的网络连接；也就是说，移动设备与智能台灯是通过服务器进行中转连接的，移动设备或智能台灯与服务器进行网络连接，网络连接包括WIFI、蓝牙或其他通信方式。

所述智能台灯用于根据接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并开始进入视力测试算法，开始视力测试前的提醒语音播放，并显示视力测试开始标志，根据接收的数据显示出第一个视标并根据视力测试显示开口方向；根据接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，同时判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数N且测试的结果M，都准确的情况下，进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器。智能台灯提供测试者独自测试的数据采集输入端，查看设备内部数据，测试者的所有测试历史记录，并提供一个可以拟合了测试者各个阶段各眼视力变化曲线，提供测试者对当前视力健康情况的客观数据，对测试者对各时间段的视力变化有一个清晰的了解，深入查找到视力波动变化的原因，找到对测试者视力影响最大的根本性原因，用于预防和保护测试者视力。

请参阅图6，本发明的具有视力检测功能的智能台灯系统具体操作方法为：

步骤一：测试者在移动设备上触发测试开始功能，移动设备按照通讯协议编辑并发送开始测试命令数据到服务器；

步骤二：服务器判断系统是否在线，并按照与智能台灯的网络协议，采取物联轻便的推送协议发送开始测试命令数据至智能台灯；

步骤三：智能台灯接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并进入视力测试系统；开始视力测试时，系统输出提醒语音，并在高清的视标显示模块上显示视力测试开始标志，系统根据接收的数据进行逻辑计算，得出当前要测试显示的视标级数E，并根据系统逻辑算法，得出当前视标要显示的视标个数N，和可以容错的次数M；系统将上述结果，随机将要测试的视标显示在视标显示模块上；

步骤四：测试者观察视标显示模块显示的视标，在移动设备上输入观察到的视标开口方向，移动设备将输入观察到的视标开口方向数据编辑发送到服务器；

步骤五：服务器把视标开口方向数据中转到智能台灯；

步骤六：智能台灯接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，系统根据用户的交互数据，运用逻辑算法判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；

步骤七：服务器将接收到的数据发送至移动设备；

步骤八：移动设备收到智能台灯回应允许测试者进行下一个视标的操作；

步骤九：智能台灯的视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数且测试的结果都准确的情况下进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器；

步骤十：移动设备获取服务器内的视力测试结果或历史测试数据，生成测试者不同时间的视力变化曲线。

具体流程如下：

首先为智能台灯配置WiFi网络，配置网络后，移动设备获取到设备信息，同时把设备与用户个人信息关联起来，接着测试者在移动设备端进入视力测试界面，点击开始视力测试，移动设备会根据测试者的账号内的历史数据将测试者选择的眼睛的最后一次视力结果发送给智能台灯。整个测试结果一共分为十三级。如果测试者没有历史测试记录，将会将第十等级的数据下发。整个下发协议包括视力测试开始标志、视力测试眼睛、视力测试视标大小。数据先是发送到服务器，服务器做数据的分类存储和下发，智能台灯的网络连接模块接收到数据，将数据传送到逻辑处理模块，逻辑处理模块将数据解析，获得移动设备发送的相关内容。系统根据数据处理结果与用户交互结果，进入视力测试系统，并调用视力测试算法程序，根据视力测试视标大小将存储的对应大小的视标“E”显示到视标显示模块，其中“E”的开口方向随机生成，并同一个视标级别相邻测试的视标方向不能相同，视标个数大于4的，连续四个的视标方向要含上下左右。视标个数小于4的，随机显示。

测试开始时，系统提示“测试者退离到智能台灯1米远”，并根据语音提示选择测试眼睛同时遮蔽另一只眼睛。测试者判断视标显示模块的视标“E”的开口方向，辅助测试人员在移动设备上选择对应的开口按钮，若是看不清的情况可以选择看不清按钮。移动设备上的应用将测试者选择的结果发送到服务器，服务器再将数据下发到智能台灯，智能台灯解析接收的数据包，获取测试者选择的开口方向，对比内部随机产生的开口方向进行比较，将比较结果记录，并将受到测试者的选择的消息发送给移动设备。

具体地，所述视力测试算法具体为：

设：

E：为视力值；

N：为该级视标的规定个数；

M：为用户测试同一视力级别，视标错误次数；

视力及视标出现规则的标准为：

E＝0.1：N＝2；

E＝0.12：N＝2；

E＝0.15：N＝2；

E＝0.2：N＝3；

E＝0.25：N＝3；

E＝0.3：N＝4；

E＝0.4：N＝4；

E＝0.5：N＝5；

E＝0.6：N＝6；

E＝0.8：N＝7；

E＝1.0：N＝8；

E＝1.2：N＝8；

E＝1.5：N＝8；

上述规格完全模拟眼科医生的视力测试方法；

用户开始使用系统进行视力测试时，系统会进行数据分析处理，并判断出当用户为第一次使用时，初始视标为E＝0.8(此值用户可以自己设定)，如果系统判断出用户已有历史数据，则自动将上次的测量结果作为本次测试的初始值；

对应的本系统的判断逻辑为：

系统根据E的初始值，按前述视标出现标准，随机出现N个方向各异的视标；

同一级别E中，若N≥4时,当用户测试错误次数当第一次M≥2，或者若N<4时,当用户测试错误次数当第一次M≥1,则系统提示用户重测E，重测时，如果N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0则系统会判断本级视力正常，进入E+1级视力继续测量；重测时，如果N≥4且M≥1，或者N<4且M≥1，则系统会判断本级视力不正常系统，系统进入E-1级视力继续测量；

上述测量中，当第一次测量N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0，则系统会判断本级视力正常，系统进入E+1级视力继续测量；后续循环对M进行判，确认视力是上升通道进行测量，还是下降通道测量；直到判断出最终的视力；

本逻辑中，当视力上升通道测量时，E只升不降；

本逻辑中，当视力下降通道测量时，E只降不升；

本逻辑中，当N≥4时，M≥2为本级别正确与否的标准；当N<4时，M≥1为本级别正确与否的标准。

具体地，其中“E”的开口方向随机生成，并同一个视标级别相邻测试的视标方向不能相同，视标个数大于4的，连续四个的视标方向要含上下左右；视标个数小于4的，随机显示。

测试完成后智能台灯会退出视力测试算法，并进行语音提醒测试者视力测试已完成，接着智能台灯将视力测试的结果按照协议封装好，将数据通过网络连接模块上传到服务器，服务器将数据发送到移动设备端，测试者可以在移动设备端看到本次测试的结果，可以选择将测试结果保存，数据将会保存到服务器，接着测试者可以选着继续测试另一只眼睛或者结束测试。

测试者查询历史测试结果时，移动设备将会根据测试者的账号获取服务器内的视力数据，生成历史数据列表供测试者查看，测试者也可以查看一周，一个月，半年，一年的视力变化曲线。

本发明的实现还可以不需要移动设备，移动设备的功能相应的由智能台灯替代，测试者与智能台灯的数据交互通过手势交互或者语音交互，语音交互的功能由智能台灯上的语音交互模块进行实现，手势交互的功能可以在智能台灯上增加摄像头或者传感器进行实现。

本发明的实现还可以不需要服务器，服务器的功能相应的由智能台灯或移动设备进行实现，智能台灯和移动设备直接进行网络连接，网络连接包括WIFI、蓝牙或其他通信方式。

本发明可简化整个视力测试过程，集多种功能于一体，极大的提升了空间利用率，减少了人力资源的损耗，便于在多种场合使用进行视力测试。

本发明根据科学有效的算法生成精确有效的视标，根据用户历史的数据产生合适的准确的视标大小和开口方向，将之输出到高清晰显示设备，并调节整个空间的环境亮度，使用户能十分准确的轻松的获取自己的视力。

本发明适用于绝大多数需要进行视力测试的场合，提供了一个能随时随地的测试测试者的视力装置，对于被测试者的视力及时的了解和预防视力下降，能够做到快速、简易、方便且精确的监控青少年的视力变化，测试时间短，不占用额外的使用空间，采集数据准确，视力数据实时记录，形成视力曲线，有利于监测用户的视力，提前预防视力下降，能效的对青少年的整个发育和身心健康起到良好的作用。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，包括灯头、转臂、立柱和底座；

所述转臂一端与灯头转动连接，另一端与立柱的一端转动连接；

所述立柱的另一端与底座连接；

所述立柱上设置有显示单元和处理控制单元；

所述显示单元用于显示视力测试所要显示的视力图标，视力图标由不同的“E”视标组成；

所述处理控制单元存储有不同级别的图标E，以及集成有视力检测方法，用于对用户视力进行检测，并将检测结果反馈给用户。

2.根据权利要求1所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，所述灯头包括灯头上盖、灯头下盖、灯头锁紧块和上转轴；

灯头上板和灯头下盖通过灯头锁紧块围成一腔体，腔体内设置有散热组件和光学组件，散热组件和光学组件电连接，光学组件上设置有LED光源，灯头锁紧块上面盖有装饰盖板；

灯头锁紧块通过上转轴与转臂的一端转动连接。

3.根据权利要求2所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，所述立柱包括立柱固定件、下转轴和立柱外壁，立柱固定件设置于立柱外壁内，立柱固定件的一端通过下转轴与转臂的另一端转动连接，立柱固定件的另一端连接底座；

所述立柱固定件上设置有摄像头、处理控制单元、语音输出单元、网络连接单元和电源输出单元；

所述立柱外壁上设置有显示单元；

所述电源输出单元分别与摄像头、显示单元、处理控制单元、语音输出单元、网络连接单元、光学组件电连接；

所述处理控制单元分别与摄像头、显示单元、语音输出单元、网络连接单元电连接；

所述网络连接单元用于台灯连上WiFi网络和中转测试过程中来往的数据；

所述语音输出单元用于提供交互过程中的语音提醒；

所述立柱外壁正对摄像头和显示单元的位置上设置有镜片；

所述立柱外壁正对语音输出单元的位置设置有语音孔。

4.根据权利要求3所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，所述底座包括底座上盖、底座下盖和电源插座；

所述电源插座与电源输出单元电连接；

所述底座上盖与电源插座连接；

所述底座下盖上设置有配重块；

所述底座上盖上设置有光线传感器和触摸控制单元；

所述光线传感器与处理控制单元电连接，用于感应环境光线强弱，为处理控制单元提供外界环境参数，使得处理控制单元根据测试者的实际环境、使用时间，为视力测试者提供一个舒适的对测试者眼睛有利不会损害眼睛的环境，让视力测试者能十分准确的测试出自己当前的视力状态；

所述触摸控制单元设置有智能开关键、坐姿监测键、视力测量键、学习模式键和功能组合键。

5.根据权利要求1所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，所述视力检测方法具体为：

根据接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并开始进入视力测试算法，开始视力测试前的提醒语音播放，并显示视力测试开始标志，根据接收的数据显示出第一个视标并根据视力测试显示开口方向；根据接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，同时判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数N且测试的结果M都准确的情况下，进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器。

6.根据权利要求5所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，所述视力测试算法具体为：

设：

E：为视力值；

N：为该级视标的规定个数；

M：为用户测试同一视力级别，视标错误次数；

视力及视标出现规则的标准为：

E＝0.1：N＝2；

E＝0.12：N＝2；

E＝0.15：N＝2；

E＝0.2：N＝3；

E＝0.25：N＝3；

E＝0.3：N＝4；

E＝0.4：N＝4；

E＝0.5：N＝5；

E＝0.6：N＝6；

E＝0.8：N＝7；

E＝1.0：N＝8；

E＝1.2：N＝8；

E＝1.5：N＝8；

上述规格完全模拟眼科医生的视力测试方法；

用户开始使用系统进行视力测试时，系统会进行数据分析处理，并判断出当用户为第一次使用时，设定初始视标，如果系统判断出用户已有历史数据，则自动将上次的测量结果作为本次测试的初始值；

对应的本系统的判断逻辑为：

系统根据E的初始值，按前述视标出现标准，随机出现N个方向各异的视标；

同一级别E中，若N≥4时,当用户测试错误次数当第一次M≥2，或者若N<4时,当用户测试错误次数当第一次M≥1,则系统提示用户重测E，重测时，如果N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0则系统会判断本级视力正常，进入E+1级视力继续测量；重测时，如果N≥4且M≥1，或者N<4且M≥1，则系统会判断本级视力不正常系统，系统进入E-1级视力继续测量；

上述测量中，当第一次测量N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0，则系统会判断本级视力正常，系统进入E+1级视力继续测量；后续循环对M进行判，确认视力是上升通道进行测量，还是下降通道测量；直到判断出最终的视力；

本逻辑中，当视力上升通道测量时，E只升不降；

本逻辑中，当视力下降通道测量时，E只降不升；

本逻辑中，当N≥4时，M≥2为本级别正确与否的标准；当N<4时，M≥1为本级别正确与否的标准。

7.根据权利要求6所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，设定初始视标为E＝0.8。

8.根据权利要求6所述的具有视力检测功能的智能台灯，其特征在于，其中“E”的开口方向随机生成，并同一个视标级别相邻测试的视标方向不能相同，视标个数大于4的，连续四个的视标方向要含上下左右；视标个数小于4的，随机显示。

9.一种具有视力检测功能的智能台灯系统，其特征在于，包括如权利要求1-8任一所述的智能台灯、移动设备和服务器；

所述移动设备用于测试者触发测试开始功能，按照通讯协议编辑并发送开始测试命令数据到服务器；测试者测试时，输入观察到的视标开口方向，将输入观察到的视标开口方向编辑发送到服务器；获取服务器内的视力测试结果或历史测试数据，生成测试者不同时间的视力变化曲线；

所述服务器用于存储每一个测试者的所有视力测试结果，并完成在移动设备与智能台灯的网络连接；

所述智能台灯用于根据接收到服务器开始测试命令数据进行数据的解析、判断，并开始进入视力测试算法，开始视力测试前的提醒语音播放，并显示视力测试开始标志，根据接收的数据显示出第一个视标并根据视力测试显示开口方向；根据接收到服务器视标开口方向数据进行数据的解析，运用视力测试算法，判断测试者观察的开口方向是否正确，将结果输出到服务器，同时判断测试是否结束，没有结束则显示下一个视标；视力测试算法根据测试者的操作判断视力，根据视标E，系统会随机出现N个不同方向的视标，系统根据用户操作结果，对容错次数M逻辑判断，根据M的出现次数及错误个数，系统作出重新测试，或者向上级或向下一级测量；每个等级E有对应的测试次数N，满足测试次数N且测试的结果M都准确的情况下，进行视标等级的提升或者输出结果，视力测试结果发送到服务器。

10.根据权利要求9所述的具有视力检测功能的智能台灯系统，其特征在于，所述视力测试算法具体为：

设：

E：为视力值；

N：为该级视标的规定个数；

M：为用户测试同一视力级别，视标错误次数；

视力及视标出现规则的标准为：

E＝0.1：N＝2；

E＝0.12：N＝2；

E＝0.15：N＝2；

E＝0.2：N＝3；

E＝0.25：N＝3；

E＝0.3：N＝4；

E＝0.4：N＝4；

E＝0.5：N＝5；

E＝0.6：N＝6；

E＝0.8：N＝7；

E＝1.0：N＝8；

E＝1.2：N＝8；

E＝1.5：N＝8；

上述规格完全模拟眼科医生的视力测试方法；

用户开始使用系统进行视力测试时，系统会进行数据分析处理，并判断出当用户为第一次使用时，设定初始视标，如果系统判断出用户已有历史数据，则自动将上次的测量结果作为本次测试的初始值；

对应的本系统的判断逻辑为：

系统根据E的初始值，按前述视标出现标准，随机出现N个方向各异的视标；

同一级别E中，若N≥4时,当用户测试错误次数当第一次M≥2，或者若N<4时,当用户测试错误次数当第一次M≥1,则系统提示用户重测E，重测时，如果N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0则系统会判断本级视力正常，进入E+1级视力继续测量；重测时，如果N≥4且M≥1，或者N<4且M≥1，则系统会判断本级视力不正常系统，系统进入E-1级视力继续测量；

上述测量中，当第一次测量N≥4且M≤1，或者N<4且M＝0，则系统会判断本级视力正常，系统进入E+1级视力继续测量；后续循环对M进行判，确认视力是上升通道进行测量，还是下降通道测量；直到判断出最终的视力；

本逻辑中，当视力上升通道测量时，E只升不降；

本逻辑中，当视力下降通道测量时，E只降不升；

本逻辑中，当N≥4时，M≥2为本级别正确与否的标准；当N<4时，M≥1为本级别正确与否的标准。

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