CN112494014A - 一种智能视力防控方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能视力防控方法及装置，装置包括：眼镜架和内置在所述眼镜架中的内置主板；所述内置主板上集成有：红外距离传感器，用于检测所述眼镜架与书本之间的距离；陀螺仪，用于检测所述眼镜架的佩戴角度；控制器，与所述红外距离传感器和所述陀螺仪连接，用于判断所述距离是否在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；还用于判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；骨传导耳机，与所述控制器连接，用于根据所述第一判断结果和所述第二判断结果发出提醒信息。本发明可检测眼镜架与书本之间的距离以及眼镜架的佩戴角度，若距离或佩戴角度不合理则通过骨传导耳机发出提醒，不会影响其他人，可有效实现视力防控。

Description

一种智能视力防控方法及装置

技术领域

本发明涉及视力防控技术领域，特别是涉及一种智能视力防控方法及装置。

背景技术

调研发现，随着电子产品的大量应用，很多自控能力很弱的用户处于使用电子产品的失控状态。这不仅会对人眼造成伤害，使用时间过长的话也会对身体其他部位造成伤害。因此，如何做到视力防控以及用户身体特征参数防控尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能视力防控方法及装置，可以有效地进行视力防控。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能视力防控装置，包括眼镜架和内置在所述眼镜架中的内置主板；所述内置主板上集成有：

红外距离传感器，用于检测所述眼镜架与书本之间的距离；

陀螺仪，用于检测所述眼镜架的佩戴角度；

控制器，与所述红外距离传感器和所述陀螺仪连接，用于判断所述距离是否在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；还用于判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；

骨传导耳机，与所述控制器连接，用于根据所述第一判断结果和所述第二判断结果发出提醒信息。

可选地，所述内置主板上还集成有：

脉搏传感器，用于检测用户脉搏信息；

温度传感器，用于检测用户温度信息；

氧气监测传感器，用于监测用户用眼环境的氧气含量信息；

计时模块，与所述控制器连接，用于记录所述眼镜架的佩戴时间；所述控制器还用于判断所述佩戴时间是否在第三预设阈值范围，得到第三判断结果；

蓝牙模块，与所述脉搏传感器、所述温度传感器、所述氧气监测传感器和所述计时模块连接，用于对所述脉搏信息、所述温度信息、所述氧气含量信息和所述第三判断结果进行传输；

光敏传感器，与所述骨传导耳机连接，用于检测用户用眼环境的光照强度信息；所述骨传导耳机还用于对所述光照强度信息进行传输。

可选地，所述内置主板上还集成有：

电池模块，用于给所述视力防控装置供电。

可选地，所述电源模块设置有磁吸式触点充电接口，所述磁吸式触点充电接口用于连接充电器或移动电源。

可选地，所述控制器为STC15W408AS型号单片机，所述红外距离传感器型号为VL53L0X，所述陀螺仪型号为MPU6500，所述骨传导耳机为2W骨传导耳机，所述脉搏传感器型号为NJL5310R-TE1，所述温度传感器型号为NTC10K，所述蓝牙模块型号为TLS-01，所述电池模块型号为TTP223B-BA6。

可选地，所述眼镜架为镂空设计，镂空部分涂抹有挥发性醒脑液。

一种智能视力防控方法，包括：

获取眼镜架与书本之间的距离以及保持所述距离的用眼时间；

获取眼镜架的佩戴角度；

判断所述距离和所述用眼时间是否均在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；

判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；

若所述第一判断结果和/或所述第二判断结果为否，则发出提醒信息。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明公开了一种智能视力防控方法及装置，装置包括：眼镜架和内置在所述眼镜架中的内置主板；所述内置主板上集成有：红外距离传感器，用于检测所述眼镜架与书本之间的距离；陀螺仪，用于检测所述眼镜架的佩戴角度；控制器，与所述红外距离传感器和所述陀螺仪连接，用于判断所述距离是否在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；还用于判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；骨传导耳机，与所述控制器连接，用于根据所述第一判断结果和所述第二判断结果发出提醒信息。本发明可检测眼镜架与书本之间的距离以及眼镜架的佩戴角度，若距离或佩戴角度不合理则通过骨传导耳机发出提醒，不会影响其他人，可有效实现视力防控。

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他的附图。

图1为本发明实施例提供的智能视力防控装置结构图一；

图2为本发明实施例提供的智能视力防控装置结构图二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。

本发明的目的是提供一种智能视力防控方法及装置，可以有效地进行视力防控。

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。

如图1-2，智能视力防控装置包括眼镜架和内置在所述眼镜架中的内置主板；所述内置主板上集成有：

红外距离传感器，用于检测所述眼镜架与书本之间的距离；

陀螺仪，用于检测所述眼镜架的佩戴角度；

控制器，与所述红外距离传感器和所述陀螺仪连接，用于判断所述距离是否在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；还用于判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；

骨传导耳机，与所述控制器连接，用于根据所述第一判断结果和所述第二判断结果发出提醒信息。

其中，所述内置主板上还集成有：

脉搏传感器，用于检测用户脉搏信息；

温度传感器，用于检测用户温度信息；

氧气监测传感器，用于监测用户用眼环境的氧气含量信息；

计时模块，与所述控制器连接，用于记录所述眼镜架的佩戴时间；所述控制器还用于判断所述佩戴时间是否在第三预设阈值范围，得到第三判断结果；

蓝牙模块，与所述脉搏传感器、所述温度传感器、所述氧气监测传感器和所述计时模块连接，用于对所述脉搏信息、所述温度信息、所述氧气含量信息和所述第三判断结果进行传输；

光敏传感器，与所述骨传导耳机连接，用于检测用户用眼环境的光照强度信息；所述骨传导耳机还用于对所述光照强度信息进行传输。

电池模块，用于给所述视力防控装置供电。其中，所述电源模块设置有磁吸式触点充电接口，所述磁吸式触点充电接口用于连接充电器或移动电源。

在一个具体实施例中，红外距离传感器、蓝牙模块、骨传导耳机和电池模块没有设置在内置主板上，而设置在眼镜架上。红外距离传感器、蓝牙模块、骨传导耳机和电池模块通过内置连接导线与内置主板连接。

进一步地，在本实施例中：

智能视力防控装置设置有接触式温度感应传感器开关，佩戴时接触到皮肤感应到体温时自动开始运行，离开皮肤感应不到体温时自动进入待机状态。还设置有物理开关，平时始终处于开启状态，考试等特殊场合需手动关闭。其中，温度传感器兼具检测心率、体温等功能，并适时把数据传递到健康云平台数据库，数据异常时，健康云平台数据系统会自动发出提醒同时推送信息到预留的从属账户手机上。

智能视力防控装置具有计时功能，用户佩戴时，芯片自动计时，到达预设时间后发出提醒，健康云平台数据库累记每天用眼时间。同时具有测距功能，有效测距范围10cm-30cm，用眼距离小于30cm并持续若干时间(拟定10秒钟)发出提醒，若此时间内恢复用眼距离大于30cm则传感器探测不到，芯片自动取消计时，进入待机状态。

智能视力防控装置具有电池电量提醒功能，其中的电源模块可以通过磁吸式触点充电接口与充电器或移动电源连接。并且其包装盒就是移动电源，使续航能力得到有力保障。

智能视力防控装置具有可见光光谱分析功能，主要目的是通过健康云平台数据系统进行分析数据让家长及时获悉孩子是否在使用彩色屏幕(如：电脑、手机及iPad等)，当孩子没有佩戴该装置时，家长通过APP能够知道该设备没有在使用状态，当孩子配戴了该装置但在看电视、电脑、手机的时候，家长会得到APP推送的可见光管谱分析数据信息。

由于静电对人体的危害很大，比如：(1)可能引起心率异常、心脏早博。(2)聚集灰尘中的细菌影响人体健康。(3)产生皮肤病，大屏幕彩电在播放时常有上万伏电压，并产生静电，使电视室空气的尘埃也带电粒子。这种带电粒子极容易吸附在人的面部及裸露皮肤的毛孔上，对皮肤产生刺激。(4)持续静电会产生心情烦燥不安、头晕胸闷和喉鼻不适等。(5)持久的静电还可使血的碱性升高，血清中钙含量减少，尿中钙排泄量增加，这对于缺钙的人无疑是雪上加霜。尤其是发育中的儿童，需要补钙的老人和孕妇。因此，智能视力防控装置进行了消除身体静电的设计，可以快速把身体携带的静电消除掉。

智能视力防控装置提醒功能均使用骨传导完成，避免了发光、震动、声音等提醒方式对他人作息的影响。提醒内容可以通过注册账户(专属账户、从属账户)登录APP或健康云平台进行个性化设置。骨传导耳机还可实现适时报时及当地天气预报功能，具体信息经手机APP自动更新传输。

智能视力防控装置可以申请注册一个专属账户和若干个从属账户，登录手机APP或健康云平台数据库可以查看设备的使用数据，并获得基于参照数据得出的分析结果以及相匹配的解决方案。

智能视力防控装置存储数据的健康云平台数据系统，具备兼容其他健康相关设备的功能，通过数据分析，建立健康档案。智能视力防控装置在无网络状态时进行数据缓存，连接网络后自动把缓存的数据上传到健康云平台数据库。

智能视力防控装置具有以下设置方式：

(1)前置式：与眼睛框架结合成一体，半包围的镜框采用磁吸式设计，方便自由组合同样带有磁力的轻薄镜框，可随意更换造型。

(2)后置式：类似于无线耳机，经头后部悬挂于双耳侧，该装置紧贴耳侧向眼部伸出到与眼睛在同一平面的眼眶处。

(3)独立式：智能视力防控装置独立存在，可悬挂于普通眼镜腿上，可安插在发卡上。

在本实施例中，所述控制器STC的为STC15W408AS型号单片机，QFN28超小型封装，主频可达33MHz，含有4个串口、8路ADC转换硬件。所述红外距离传感器型为意法半导体VL53L0X芯片，运用ToF飞行时间测距原理，可以精准地测量两米内的物体，并通过IIC接口与控制器进行数据交互。所述陀螺仪型号为MPU6500六轴姿态加速度传感器模块，可以检测地磁方向、运动惯量等参数，通过IIC接口与控制器进行数据角度。所述骨传导耳机为2W骨传导耳机，通过与用户头骨接触将声波的震动传递到听觉神经中。所述脉搏传感器型号为NJL5310R-TE1光电脉搏传感器，通过两个绿光高亮LED的脉冲控制检测红细胞对光的吸收率来判定血氧含量及脉搏的跳动频率。所述温度传感器型号为NTC10K，用控制器的ADC功能进行模数转换，再通过算法将数值计算出来。所述蓝牙模块型号为TLS-01，低功耗蓝牙模块，泰凌微BLE无线串口与MCU通讯，并可以在5米范围内连接手机与APP进行数据交互。所述电池模块型号为TTP223B-BA6芯片，通过对电池模块进行充放电管理，使其作在最佳状态下。

智能视力防控装置使用过程如下：

当用户戴上装之后，脉搏传感器会检测到一定频率的脉搏数据，从而确定装置已被佩戴，并开始记录脉搏信息。同时温度传感器通过接触人的皮肤而开始检测人体的温度，并实时记录温度数据，当温度异常时通过手机APP进行提醒(本装置通过蓝牙模块实现与手机APP之间的通讯)。陀螺仪用来感知装置的佩戴角度及运动状态，当使用角度不符合健康用眼的标准时则通过骨传导耳机进行声音提醒。红外距离传感器用来检测装置与书本间的距离，当距离过近或长时间保持这个距离使用时，则通过骨传导耳机进行声音提醒。

本实施例还提供了一种智能视力防控方法，包括：

获取眼镜架与书本之间的距离以及保持所述距离的用眼时间。

获取眼镜架的佩戴角度。

判断所述距离和所述用眼时间是否均在第一预设阈值范围，得到第一判断结果。

判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果。

若所述第一判断结果和/或所述第二判断结果为否，则发出提醒信息。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本装置设置有氧气监测传感器，可以适时监测用眼环境的氧气含量，为及时发现缺氧，改善供氧环境提供有力依据。氧气含量数据经蓝牙模块传输后可在手机APP或健康云平台数据库查阅。

本装置设置有光敏传感器，通过光敏传感器对环境光照度进行检测的功能，数据上传到健康云平台数据库，用于拥有从属账户的家长及时发现孩子的用眼环境是否有利于眼睛发育。

本装置设置了角速度传感器：陀螺仪，以监测使用者体位变化，纠正坐姿的同时，还能防止使用者把设备用在其他部位欺骗家长或监护人。

本装置具有防水设计。同时为减轻智能视力防控装置的重量，在眼镜架上进行了镂空设计，镂空部分可以用来加注挥发性醒脑液，可以达到清脑、明目、提神的作用。

本说明书中各个实施例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部分互相参见即可。

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 (7)

1.一种智能视力防控装置，其特征在于，包括眼镜架和内置在所述眼镜架中的内置主板；所述内置主板上集成有：

红外距离传感器，用于检测所述眼镜架与书本之间的距离；

陀螺仪，用于检测所述眼镜架的佩戴角度；

控制器，与所述红外距离传感器和所述陀螺仪连接，用于判断所述距离是否在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；还用于判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；

骨传导耳机，与所述控制器连接，用于根据所述第一判断结果和所述第二判断结果发出提醒信息。

2.根据权利要求1所述的智能视力防控装置，其特征在于，所述内置主板上还集成有：

脉搏传感器，用于检测用户脉搏信息；

温度传感器，用于检测用户温度信息；

氧气监测传感器，用于监测用户用眼环境的氧气含量信息；

计时模块，与所述控制器连接，用于记录所述眼镜架的佩戴时间；所述控制器还用于判断所述佩戴时间是否在第三预设阈值范围，得到第三判断结果；

蓝牙模块，与所述脉搏传感器、所述温度传感器、所述氧气监测传感器和所述计时模块连接，用于对所述脉搏信息、所述温度信息、所述氧气含量信息和所述第三判断结果进行传输；

光敏传感器，与所述骨传导耳机连接，用于检测用户用眼环境的光照强度信息；所述骨传导耳机还用于对所述光照强度信息进行传输。

3.根据权利要求2所述的智能视力防控装置，其特征在于，所述内置主板上还集成有：

电池模块，用于给所述视力防控装置供电。

4.根据权利要求3所述的智能视力防控装置，其特征在于，所述电源模块设置有磁吸式触点充电接口，所述磁吸式触点充电接口用于连接充电器或移动电源。

5.根据权利要求3所述的智能视力防控装置，其特征在于，所述控制器为STC15W408AS型号单片机，所述红外距离传感器型号为VL53L0X，所述陀螺仪型号为MPU6500，所述骨传导耳机为2W骨传导耳机，所述脉搏传感器型号为NJL5310R-TE1，所述温度传感器型号为NTC10K，所述蓝牙模块型号为TLS-01，所述电池模块型号为TTP223B-BA6。

6.根据权利要求1所述的智能视力防控装置，其特征在于，所述眼镜架为镂空设计，镂空部分涂抹有挥发性醒脑液。

7.一种智能视力防控方法，其特征在于，包括：

获取眼镜架与书本之间的距离以及保持所述距离的用眼时间；

获取眼镜架的佩戴角度；

判断所述距离和所述用眼时间是否均在第一预设阈值范围，得到第一判断结果；

判断所述佩戴角度是否在第二预设阈值范围，得到第二判断结果；

若所述第一判断结果和/或所述第二判断结果为否，则发出提醒信息。

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