CN113057860A - 一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法 - Google Patents

一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法，该装置包括：至少一个终端节点，所述终端节点包括状态显示模块、第一物联网模块和第一固定模块；相对位置告警节点，所述相对位置告警节点包括位置警告模块、第二物联网模块和第二固定模块；程序控制端，所述程序控制端分别与所述终端节点和相对位置告警节点相连接，所述程序控制端能够对所述终端节点和相对位置告警节点进行控制，并收集锻炼数据进行处理分析。本发明具有使用灵活、功能丰富，尤其适用于普通人员在工作和居家环境使用的优点。

Description

一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法
技术领域
本发明涉及眼部肌肉锻炼装置技术领域，尤其涉及一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法。
背景技术
眼睛是人类获取信息的重要感官，据统计由其所获取的信息占了总量的80％。而随着生产、生活方式的改变，连续长时间阅读、近距离工作、户外运动的不足、光环境的缺陷等因素都使得以近视、散光为代表各类视力疾病居高不下。
眼睛是人体中最为脆弱的感官，视力是由相当于透镜的晶状体与睫状肌的活动进行调节的。眼部肌肉力量不发达的话，必然会对视力产生影响。适当的眼部肌肉锻炼不仅能够改善视力水平，还能有效的预防视力的衰退，减少由于视力障碍带来的各种不便。
现有的锻炼眼部肌肉的装置，大都通过眼睛追踪不同位置的固定光源或虚拟图像来锻炼眼部肌肉。对于前者，由于结构及布局的相对固定，因此使用时不够灵活，只能近距离使用、眼球运动幅度小，而且眼睛长时间追踪主动发光的目标也存在一定的潜在隐患。对于后者，采用的虚拟图像一旦使用不当，很容易产生眩晕等不适。
以上局限性都使得现有的眼部肌肉锻炼装置更适合在有专业指导下的医疗环境下应用，很难满足大众在办公、居家环境下的日常需求。因此，需要更灵活、实用的针对性眼部肌肉锻炼装置。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种使用灵活、功能丰富，尤其适用于普通人员在工作和居家环境使用的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法。
一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其包括：
至少一个终端节点，所述终端节点包括状态显示模块、第一物联网模块和第一固定模块，所述状态显示模块能够显示不同的状态标记，所述第一固定模块能够固定连接在外部的物体上；
相对位置告警节点，所述相对位置告警节点包括位置警告模块、第二物联网模块和第二固定模块，当使用者头部动作偏差超出设定阈值时，所述位置警告模块能够发出警告，所述第二物联网模块和所述第一物联网模块相连接，所述第二固定模块能够固定连接在外部的物体上；
程序控制端，所述程序控制端分别与所述终端节点和相对位置告警节点相连接，所述程序控制端能够对所述终端节点和相对位置告警节点进行控制，并收集锻炼数据进行处理分析。
在其中一个实施例中，所述状态显示模块为非主动发光组件。
在其中一个实施例中，所述第一物联网模块和第二物联网模块内部均包括控制模块、无线通信模块和供电模块，所述控制模块能够控制所述无线通信模块和供电模块作业，所述无线通信模块能够使所述终端节点和相对位置告警节点无线通讯连接，所述供电模块能够对所述终端节点和相对位置告警节点进行供电。
在其中一个实施例中，所述第一固定模块和第二固定模块均包括磁铁吸附组件或不干胶。
在其中一个实施例中，所述位置警告模块包括定位信息接收单元和定位信息发射单元，所述定位信息接收单元佩戴在使用者的头部，所述定位信息发射单元安装在所述终端节点上，所述定位信息接收单元和定位信息发射单元相对应；当使用者头部动作带来的偏差超出设定阈值时，定位信息接收单元产生告警信号。
一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的使用方法，其包括以下步骤：
S1、布局终端节点，形成自定义的物理布局；
S2、固定相对位置告警节点；
S3、所述终端节点和所述相对位置告警节点自组网并设定网络参数；
S4、设定所述相对位置告警节点的参数；
S5、选择锻炼模式；
S6、对锻炼数据进行管理。
在其中一个实施例中，所述步骤S3中，所述终端节点和所述相对位置告警节点采用低功耗无线协议进行组网。
上述基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法，通过物联网技术将视觉追踪目标由固定布局转变为灵活的自定义布局，位置分散的终端节点和相对位置告警节点之间通过第一物联网模块和第二物联网模块构成虚拟的网络，网络采用自组织方式进行组网，用以在节点间进行通信和功耗的负荷平衡，其避免了某一节点由于过载造成通信阻塞或者由于掉电严重造成整个网络无法工作。并且，本发明的终端节点可以布局在更大、更远的范围，相对位置告警节点的使用也摆脱了固定使用者头部的问题，程序控制端也保持开放易于根据需要扩展新的功能，从而使本发明具有使用灵活、功能丰富，尤其适用于普通人员在工作和居家环境使用的优点。
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是本发明的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的网络结构图；
图2是本发明的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的终端节点的结构示意图；
图3是本发明一实施例的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的状态显示模块的状态标记图；
图4是本发明另一实施例的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的状态显示模块的状态标记图；
图5是本发明的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的相对位置告警节点的模块图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
参阅图1-5所示，本发明一实施例提供一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其包括至少一个终端节点1、相对位置告警节点2和程序控制端3。
所述终端节点1包括状态显示模块11、第一物联网模块12和第一固定模块13，所述状态显示模块11能够显示不同的状态标记，所述第一固定模块13能够固定连接在外部的物体上；本实施例中，所述终端节点1的上部为状态显示模块11，所述终端节点1的中部为第一物联网模块12，所述终端节点1的底部为第一固定模块13，在其他实施例中，所述状态显示模块11、第一物联网模块12和第一固定模块13在所述终端节点1的位置可以根据需要进行合理设定。
所述相对位置告警节点2包括位置警告模块21、第二物联网模块22和第二固定模块23，当使用者头部动作偏差超出设定阈值时，所述位置警告模块21能够发出警告，所述第二物联网模块22和所述第一物联网模块12相连接，所述第二固定模块23能够固定连接在外部的物体上。本实施例中，所述相对位置告警节点2的上部为位置告警模块21，所述位置告警节点2的中部为第二物联网模块22，所述相对位置告警节点2的底部为第二固定模块23。在其他实施例中，所述位置警告模块21、第二物联网模块22和第二固定模块23在所述相对位置告警节点2的位置可以根据需要进行合理设定。
需要说明的是，所述第二物联网模块22和所述第一物联网模块12采用低功耗无线通信方式(如：低功耗蓝牙BLE通信)，以使所述终端节点1和相对位置告警节点2可以构建自组织网络，从而可以平衡节点的通信和能源负载。
所述程序控制端3分别与所述终端节点1和相对位置告警节点2相连接，所述程序控制端3能够对所述终端节点1和相对位置告警节点2进行控制，并收集锻炼数据进行处理分析。本实施例中，所述程序控制端3可以为手机、PAD等智能终端。所述程序控制端3可以配置终端节点1和相对位置告警节点2的参数，对锻炼数据进行采集、存储和处理分析，播放指导和告警信息，控制终端节点1的状态显示模块11的变化，眼睛通过追踪目标终端节点1达到锻炼眼部肌肉目的。
上述基于物联网的眼部肌肉锻炼装置及使用方法，通过物联网技术将视觉追踪目标由固定布局转变为灵活的自定义布局，位置分散的终端节点1和相对位置告警节点2之间通过第一物联网模块12和第二物联网模块22构成虚拟的网络，网络采用自组织方式进行组网，用以在节点间进行通信和功耗的负荷平衡，其避免了某一节点由于过载造成通信阻塞或者由于掉电严重造成整个网络无法工作。并且，本发明的终端节点1可以布局在更大、更远的范围，相对位置告警节点2的使用也摆脱了固定使用者头部的问题，程序控制端3也保持开放易于根据需要扩展新的功能，从而使本发明具有使用灵活、功能丰富，尤其适用于普通人员在工作和居家环境使用的优点。
在本发明一实施例中，所述状态显示模块11为非主动发光组件，所述非主动发光组件包括液晶屏或微型风扇。如此，避免了眼睛长时间追踪主动发光目标而伤害视力的隐患，也避免了给工作或起居环境造成光污染。
请参阅图3，在一些实施例中，液晶屏在通电时显示黑色，在断电时为透明，利用不同的状态标记眼睛追踪的目标；请参阅图4，在另一些实施例中，可以通过控制微型风扇的启停，利用不同的状态标记眼睛追踪的目标。
在本发明一实施例中，所述第一物联网模块12和第二物联网模块22内部均包括控制模块121、无线通信模块122和供电模块123，所述控制模块121能够控制所述无线通信模块122和供电模块123作业，所述无线通信模块122能够使所述终端节点1和相对位置告警节点2无线通讯连接，所述供电模块123能够对所述终端节点1和相对位置告警节点2进行供电。
在本发明一实施例中，所述第一固定模块13和第二固定模块23均包括磁铁吸附组件或不干胶。采用磁铁吸附组件可吸附于办公场合常见的白板等铁磁性平面上；采用不干胶则可吸附于非铁磁性平面上。
进一步地，所述位置警告模块21包括定位信息接收单元211和定位信息发射单元212，所述定位信息接收单元211佩戴在使用者的头部，所述定位信息发射单元212安装在所述终端节点1上，所述定位信息接收单元211和定位信息发射单元212相对应；当使用者头部动作带来的偏差超出设定阈值时，定位信息接收单元211产生告警信号。
具体地，定位信息接收单元211可通过发带佩戴于使用者的前额，定位信息发射单元212可通过磁铁或不干胶固定于若干终端节点1的中部区域；所述定位信息发射单元212可以发出定位信息，由定位信息接收单元211接收定位信息，当使用者的头部误动作带来的偏差超出设定阈值时，定位信息接收单元211将产生告警信号。优选地，位置告警模块21采用定向性较强的红外对管，在头部发生误动作时，定位信息接收单元211和定位信息发射单元212之间会相应地产生较大的角度差，当超出阈值后，会造成接收端无法收到发送端发出的红外信号，随即，定位信息接收单元211会因此触发异常处理，以振动的方式提示使用者及时纠正头部姿势。
本发明一实施例提供一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的使用方法，其包括以下步骤：
S1、布局终端节点1，形成自定义的物理布局；具体地，根据使用环境的具体情况，采用磁吸或者不干胶组件将若干终端节点1固定在白板或者其它物体表面上，形成自定义的物理布局。
S2、固定相对位置告警节点2；具体地，定位信息发射单元212通过磁吸或者不干胶组件固定于白板或者其它物体表面，并建议将其大致固定在终端节点1布局的中部，定位信息接收单元211采用常见的运动发带固定在使用者的前额。
S3、所述终端节点1和所述相对位置告警节点2自组网并设定网络参数；优选地，采用低功耗蓝牙BLE协议进行组网，支持自组织网络用以在节点间进行通信和功耗的平衡。使用者通过程序控制端3对各类节点进行编号设定，在实体节点和虚拟网络节点之间形成对应关系，以形成虚实对应的物联网映射。
S4、设定所述相对位置告警节点2的参数；具体地，使用者通过程序控制端3对相对位置告警节点2对进行模式设定，定位信息接收单元211设置为接收模式，定位信息发射单元212设置为发送模式，使用者在将二者对齐后，确认相对位置的初值。
S5、选择锻炼模式；使用者通过程序控制端3选择预置的锻炼模式或者自主设定锻炼模式，在选定后，相关终端节点1的物联网模块会按照设定的模式，依次改变终端节点上部的状态显示模块的状态，程序控制端3播放相应的提示音，指导使用者眼睛追踪状态不断变化的目标终端节点，达到锻炼眼部肌肉的目的。
S6、对锻炼数据进行管理。使用者通过程序控制端3对物联网中各个节点的状态数据进行采集和存储，并给出相应的使用统计和分析，为使用者提供使用记录和改进依据。
本发明一实施例中，所述步骤S3中，所述终端节点1和所述相对位置告警节点2采用低功耗无线协议进行组网，如：低功耗蓝牙BLE协议等。
可选地，本发明还包括异常处理。如：使用者在头部发生误动作时，超过设定阈值，会以振动的方式提示使用者及时纠正头部姿势。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其特征在于，包括：
至少一个终端节点，所述终端节点包括状态显示模块、第一物联网模块和第一固定模块，所述状态显示模块能够显示不同的状态标记，所述第一固定模块能够固定连接在外部的物体上；
相对位置告警节点，所述相对位置告警节点包括位置警告模块、第二物联网模块和第二固定模块，当使用者头部动作偏差超出设定阈值时，所述位置警告模块能够发出警告，所述第二物联网模块和所述第一物联网模块相连接，所述第二固定模块能够固定连接在外部的物体上；
程序控制端，所述程序控制端分别与所述终端节点和相对位置告警节点相连接，所述程序控制端能够对所述终端节点和相对位置告警节点进行控制，并收集锻炼数据进行处理分析。
2.如权利要求1所述的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其特征在于，所述状态显示模块为非主动发光组件。
3.如权利要求1或2所述的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其特征在于，所述第一物联网模块和第二物联网模块内部均包括控制模块、无线通信模块和供电模块，所述控制模块能够控制所述无线通信模块和供电模块作业，所述无线通信模块能够使所述终端节点和相对位置告警节点无线通讯连接，所述供电模块能够对所述终端节点和相对位置告警节点进行供电。
4.如权利要求3所述的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其特征在于，所述第一固定模块和第二固定模块均包括磁铁吸附组件或不干胶。
5.如权利要求1所述的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置，其特征在于，所述位置警告模块包括定位信息接收单元和定位信息发射单元，所述定位信息接收单元佩戴在使用者的头部，所述定位信息发射单元安装在所述终端节点上，所述定位信息接收单元和定位信息发射单元相对应；当使用者头部动作带来的偏差超出设定阈值时，定位信息接收单元产生告警信号。
6.一种使用如权利要求1-5任一项所述的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、布局终端节点，形成自定义的物理布局；
S2、固定相对位置告警节点；
S3、所述终端节点和所述相对位置告警节点自组网并设定网络参数；
S4、设定所述相对位置告警节点的参数；
S5、选择锻炼模式；
S6、对锻炼数据进行管理。
7.如权利要求6所述的基于物联网的眼部肌肉锻炼装置的使用方法，其特征在于，所述步骤S3中，所述终端节点和所述相对位置告警节点采用低功耗无线协议进行组网。
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