CN114748058A - 一种基于倾斜角的护目眼镜 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于倾斜角的护目眼镜，包括：眼镜架、眼镜片、控制中枢、电源；所述眼镜片包括若干个独立的分区，每个独立的分区与电源独立连接；控制中枢、电源和眼镜片分别设置在眼镜架上；眼镜架上还设置有姿态传感器，用于获取眼镜与竖直方向的倾斜角；当倾斜角大于预设的最大倾斜角时，电源向眼镜片通电，否则则不通电；当电源向眼镜片通电，否则则不通电时，使眼镜片的雾度上升，电源向每个分区的通电电压不完全相同。本发明的技术效果：通过监视用户的阅读姿势的倾斜角度，通过雾化的方式提醒用户及时的调整其姿势，一方面不会使用户受到惊吓，导致用户的注意力分散，另一方面也可以有效的实现对于用户的提醒。

Description

一种基于倾斜角的护目眼镜
技术领域
本发明涉及视力保护领域，特别涉及一种基于倾斜角的护目眼镜。
背景技术
近年来，随着3C电子产品的全面普及及下沉至儿童市场，在给孩子们提供了便捷、向往的生活的同时，也同时带来了使用电子屏幕的用眼过度、蓝光危害等相关问题，加上孩子本身沉重的作业压力和不好的用眼习惯，导致儿童近视率逐步提升，且逐渐向更小的孩子发展。家长焦虑日益增加。
在导致孩子的近视的诱因里，距离过近和坐姿不良备受家长们的关注，现存的技术中大部分使用距离感应与陀螺仪判断用户是否距离过近、坐姿不良，之后利用震动或语音进行提醒。然而无论是震动提醒还是语音提醒，本质上并没有纠正用户的功能，即时用户不去进行改良坐姿，也依然可以看到书本或电视、手机中的内容，完全可以进行忽略。如果想要达到强而有效的效果，那么只能频繁、多次的骚扰提醒，这种骚扰提醒非但不利于孩子养成良好坐姿的习惯，还会导致用户心生厌恶，拒绝产品不再使用。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种基于倾斜角的护目眼镜，具体的技术方案如下：
提供一种基于倾斜角的护目眼镜，包括：眼镜架、眼镜片、控制中枢、电源；
所述眼镜片包括若干个独立的分区，每个独立的分区与所述电源独立连接；
所述控制中枢、所述电源和所述眼镜片分别设置在所述眼镜架上；
所述眼镜架上还设置有姿态传感器，用于获取所述眼镜与竖直方向的倾斜角；
当所述倾斜角大于预设的最大倾斜角时，所述电源向所述眼镜片通电，否则则不通电；
当所述电源向所述眼镜片通电时，使所述眼镜片的雾度上升。
优选地，所述分区分为内圈分区和若干个依次环绕的外圈分区。
优选地，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述电源的供电电压逐渐提高，直到所述供电电压达到目标电压。
进一步优选地，在所述电源的供电电压逐渐提高的过程中，处于相对内圈的所述分区的供电电压小于或者等于处于相对外圈的所述分区的供电电压。
进一步优选地，在所述电源的供电电压逐渐提高的过程中，处于相对外圈的所述分区的供电电压小于或者等于处于相对内圈的所述分区的供电电压。
进一步优选地，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述外圈分区的供电电压周期性的从第一目标供电电压跳跃到第二目标供电电压，再从所述第二目标供电电压跳跃到所述第一目标供电电压，直到跳跃持续时间大于预设跳跃持续时间后，所述外圈分区的供电电压固定到第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压。
进一步优选地，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述外圈分区的供电电压周期性的从第一目标供电电压逐渐降低到第二目标供电电压，再从所述第二目标供电电压逐渐提升到所述第一目标供电电压，直到呼吸持续时间大于预设呼吸持续时间后，所述外圈分区的供电电压固定为所述第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压。
优选地，当所述实际使用倾斜角小于预设的最小使用倾斜角的持续时间小于持续时间阈值时，所述控制中枢不向所述眼镜片通电。
进一步优选地，所述眼镜架上还设置有若干指示灯，用于阶梯式显示所述眼镜的使用时间。
进一步优选地，所述眼镜架上还包括蜂鸣器，当任一所述指示灯从空闲状态转向工作状态时，所述蜂鸣器发出声音。
优选地，所述眼镜片使用反向PNLC材料制成。
优选地，还包括佩戴传感器，所述佩戴传感器设置在所述眼镜架上，用于检测所述眼镜是否被使用，当所述眼镜未被使用时，所述控制中枢处于空闲状态。
优选地，所述眼镜片的数量为两个；当所述电源通电时，所述控制中枢控制所述电源只向倾斜一侧的所述眼镜片通电。
本发明至少包括以下一项技术效果：
通过监视用户的阅读姿势的倾斜角度，当用户的倾斜角度超过某一个特定值的时候，便认为其姿势需要纠正，然后便通过雾化的方式提醒用户及时的调整自身的姿态，进而保护用户的视力，通过独特的雾化提醒方式，雾化是一个相对持续的过程，给予了用户改正的契机，一旦用户解除了不良用眼状态，例如调整到合适距离、矫正了正确坐姿，已有的雾化区域解除雾化，能够及时变成透明可视的状态，反应更快，更便捷。同时，不会加重用户睫状肌频繁短瞬调节的负担，同时又能起到良好的提醒效果，相对于传统技术中通过振动等、直接雾化等方式提醒用户，不会对用户造成惊吓，同时又能有效的提醒和引导用户及时调整自身的姿态。
而且，创造性的将反向PNLC材料应用到镜片上，反向PNLC技术为通电变雾、不通电为透明状态，这种技术应用在眼镜产品上相比与通电变透明的液晶调光膜具备相当明显的能耗优势，更节能。反向PNLC由于不通电透明的特性，相比传统的液晶调光膜，如PDLC具备明显的雾度优势，反向PNLC的透明状态雾度可以达到0.8％左右，而PDLC透明状态只能维持在3％—5％,对比反向PNLC模糊不少。
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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明的使用状态参考示意图；
图2为本发明的眼镜片两分区结构示意图；
图3为本发明的眼镜片四分区结构示意图；
图4为本发明的眼镜雾化前参考示意图；
图5为本发明的眼镜雾化中参考示意图；
图6为本发明的眼镜雾化后参考示意图；
图7为本发明的倾斜时的使用状态参考示意图；
图8为本发明的使用流程示意图；
图9为本发明的结构整体示意图。
(1)眼镜架；
(2)眼镜片；
(3)佩戴传感器；
(4)指示灯；
(5)电源
具体实施方式
以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其他实施例中也可以实现本申请。在其他情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。
应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所述描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或集合的存在或添加。
为使图面简洁，各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘出了其中的一个，或仅标出了其中的一个。在本文中，“一个”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
还应当进一步理解，在本申请说明书和所附权利要求书中使用的术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。
另外，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
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，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。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，并获得其他的实施方式。
实施例1：
如图1-9所示，本实施例提供一种基于倾斜角的护目眼镜，包括：眼镜架(1)、眼镜片(2)、控制中枢、电源(5)；
所述眼镜片(2)包括若干个独立的分区，每个独立的分区与所述电源(5)独立连接；
所述控制中枢、所述电源(5)和所述眼镜片(2)分别设置在所述眼镜架(1)上；
所述眼镜架(1)上还设置有姿态传感器，用于获取所述眼镜与竖直方向的倾斜角；
当所述倾斜角大于预设的最大倾斜角时，所述电源(5)向所述眼镜片(2)通电，否则则不通电；
当所述电源(5)向所述眼镜片(2)通电时，使所述眼镜片(2)的雾度上升。
在本实施例中，一般使用FPC主板来承载控制中枢，一般将控制中枢设置在眼镜架(1)的桩头处，电源(5)，也就是供电电池，一般安装在另一侧的桩头处，而姿态传感器则一般设置在FPC上。
在具体的运行过程中，当用户佩戴起这个眼镜的时候，姿态传感器不断的获取到眼镜的倾斜角，也就是用户，当倾斜角小于预设的最大倾斜角时，则认为用户视角有问题，需要进行校正，故向眼镜片(2)进行通电，通电之后，眼镜片(2)的雾度会上升，从而提醒用户及时调整姿态，从而保持良好的阅读姿势。
同时在实际的运行过程中，出于多样性的考虑，将眼镜片(2)进行分区，每个分区独立运行，从而使得眼镜可以呈现出多种不同的不透明形状。
优选地，所述分区分为内圈分区和若干个依次环绕的外圈分区，分区的个数，大于等于2个，可以根据实际应用需要而设置。
以两个分区的眼镜片(2)为例，如图2所示，A为内圈分区，B为外圈分区。
具体而言，内圈分区处于眼镜片(2)相对视野中央的位置，内圈分区的形状与眼镜片(2)的形状类似，内圈分区位置向外延伸一定距离所划定的范围，去掉原有的内圈分区，形成新的外圈分区，然后不断重复上述过程，直到到达眼镜片(2)边缘，从而完成了眼镜片(2)的区域划分。
优选地，，当所述眼镜未被使用时，所述控制中枢处于空闲状态，当检测到眼镜开始被使用时，控制控制中枢开始工作。
为了避免设备无缘无故的进行工作，从而造成电力的浪费，在眼睛上还设置有佩戴传感器(3)来检测眼镜是否被用户佩戴，一般设置在眼镜的鼻梁处，当用户把眼镜佩戴起来之后，设置在眼镜架(1)的鼻梁处的佩戴传感器(3)自然而然的会检测到用户佩戴了眼镜，然后告知控制中枢进行工作，去控制各个部件运作，佩戴传感器可以为红外传感器。
优选地，所述眼镜片(2)使用反向PNLC材料制成。
同时，一般而言，眼镜片(2)使用反向PNLC材料制作，一方面，反向PNLC技术为通电变雾、不通电为透明状态，这种技术应用在眼镜产品上相比与通电变透明的液晶调光膜具备相当明显的能耗优势，更节能。
另一方面，反向PNLC由于不通电透明的特性，相比PDLC具备明显的雾度优势，反向PNLC的透明状态雾度可以达到0.8％左右，而PDLC透明状态只能维持在3％—5％,对比反向PNLC模糊不少。
优选地，当所述实际使用倾斜角小于预设的最小使用倾斜角的持续时间小于预设的最小倾斜角持续时间时，所述控制中枢不向所述眼镜片(2)通电。
在实际的使用过程中，不能上来直接雾化屏蔽视野，会存在一种情况，即用户在使用过程中，会进行姿势的调整，从而导致传感器检测到用户的姿势不正，但是此时又不需要进行提示，如果提示反而是画蛇添足，故通过设置持续时间阈值，判断是否是处于调整姿势等的情况，如果姿势不正的持续时间达到或超过了设定的持续时间阈值，则控制中枢控制镜片通电进行雾化提醒，如小于持续时间阈值，则不进行提示。
进一步优选地，所述眼镜架(1)上还设置有若干指示灯(4)，用于阶梯式显示所述眼镜的使用时间。本实施例通过监视用户的阅读姿势的倾斜角度，当用户的倾斜角度超过某一个特定值的时候，便认为其姿势需要纠正，然后便通过雾化的方式提醒用户及时的调整自身的姿态，进而保护用户的视力，相对于传统中采用振动的方式提醒用户及时调整姿态，一方面不会使用户受到惊吓，导致用户的注意力分散，另一方面也可以有效的实现对于用户的提醒。
具体而言在镜腿充电的想反侧有三颗时间显示指示灯(4)，代表3h。每当用户佩戴超过1h的时候，则亮起一盏灯。3盏全部亮起后不再统计。在亮第一盏灯的时候蜂鸣器响一下“咚”以后每加一个小时，则亮灯时候多响一次，第二盏灯亮的时候发出“咚咚”，第三盏灯亮的时候发出“咚咚咚”。三盏灯全亮后不再提醒。
优选地，所述眼镜片(2)的数量为两个；当所述电源(5)通电时，所述控制中枢控制所述电源(5)只向倾斜一侧的所述眼镜片(2)通电。
同时，出于提醒的有效性的考虑，在实际的运行过程中，当用户需要更改姿势时，通过单侧的眼镜片(2)雾化来告知用户需要调整哪一侧的姿势，从而使得用户可以自然而然的进行调整，而不需要思考，从而避免用户的注意力分散。
一步优选地，所述眼镜片上设置有防蓝光镀层，实现阻隔有害蓝光，护眼的作用。
在实际的运行过程中，为了避免眼镜在非使用状态下，各元件处于工作状态，消耗电力，故在两个镜腿上分别设置有相应的霍尔开关和磁铁，当眼镜处于折叠状态的时候，霍尔开关检测到眼镜处于关闭状态，从而控制控制中枢的停止工作；相反地，当霍尔开关检测到眼镜处于打开状态，会控制控制中枢开始工作。
进一步优选地，还包括磁吸充电底座，用于给所述电池提供充电接口。
优选地，所述控制中枢、所述电源(5)和所述佩戴传感器设置在所述眼镜架的眼镜框上，镜腿上没有元件布置，方便拆卸和维护。
优选地，所述控制中枢、所述电源(5)和所述佩戴传感器设置在所述眼镜架的镜腿上，眼镜架整体重量均衡，也更美观。
实施例2：
如图1-9所示，本实施例提供一种基于倾斜角的护目眼镜，基于实施例1，当所述电源(5)向所述眼镜片(2)通电，否则则不通电时，所述电源(5)的供电电压逐渐提高，直到所述供电电压达到目标电压。
在本实施例中，对于用户的提醒方式，一般采用渐变的方式进行，也就是慢慢的通过提升电压的方式来提高眼镜片(2)的雾度。
进一步优选地，在所述电源(5)的供电电压逐渐提高的过程中，处于相对内圈的所述分区的供电电压小于或者等于处于相对外圈的所述分区的供电电压。
或者：
在所述电源(5)的供电电压逐渐提高的过程中，处于相对外圈的所述分区的供电电压小于或者等于处于相对内圈的所述分区的供电电压。
具体而言，用户距离过近时候就会直接瞬时雾化，影响用户体验。这种方式虽然带有强而直观的效果，然而直接的雾化和清晰会令用户睫状肌频繁短瞬调节，反而会加重视觉疲劳，另一方面，由于该设计会频繁打断用户视野，降低用户作业效率，同样会令用户心生厌恶。而且分区雾化或缓慢雾化有一个相对持续的过程，这持续的过程中给予了用户改正的契机，一旦用户调整到合适距离或矫正了正确坐姿，能够及时变成透明可视的状态，反应更快，更便捷。
一般而言，当姿态传感器检测到两侧歪头情况时候，若歪头超过了20°，则判断距离过近了，此时侧头一侧的镜片会逐渐变雾，并在接下来的6s内完全变黑，以做强制提醒。不同秒数对应雾度变化如下：
时刻 区域及雾度
6s a：65％、b:90％、c:90％、d：90％
7s a：40％、b:65％、c:90％、d：90％
8s a：15％、b:40％、c:65％、d：90％
9s a：8％、b:15％、c:40％、d：65％
10s a：8％、b:8％、c:15％、d：40％
11s a：8％、b:8％、c:8％、d：8％
实施例3：
如图1-9所示，本实施例提供一种基于倾斜角的护目眼镜，基于实施例1，当所述电源(5)向所述眼镜片(2)通电时，所述外圈分区的供电电压周期性的从第一目标供电电压跳跃到第二目标供电电压，再从所述第二目标供电电压跳跃到所述第一目标供电电压，直到通电持续时间大于预设闪烁持续时间后，所述外圈分区的供电电压固定到第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压。
在本实施例中，相当于闪烁雾化，用户在使用时，眼镜上一会儿完全雾化，一会儿又恢复正常，从而提醒用于及时进行距离的调整。
具体而言，当用户视近的时候，左右镜片的最外围分区，会变雾并且在最大电压和最小电压两个端点值之间变换实现闪烁提示，如果一段时间后用户依然没有改正，外圈分区保持雾化停止闪烁，内圈分区处于最大电压，会变雾从而使得用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除，镜片雾度施加的电压由最大电压恢复至最小电压。
实施例4：
如图1-9所示，本实施例提供一种基于倾斜角的护目眼镜，基于实施例1，当所述电源(5)向所述眼镜片(2)通电时，所述外圈分区的供电电压周期性的从第一目标供电电压逐渐降低到第二目标供电电压，再从所述第二目标供电电压逐渐提升到所述第一目标供电电压，直到通电持续时间大于预设呼吸持续时间后，所述外圈分区的供电电压固定为所述第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压；
若经过预设的时间后，所述倾斜角仍小于所述最大倾斜角，所述外圈分区的供电电压固定到第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压。
在本实施例中，采用类似于呼吸的方式进行提醒，具体而言，当用户视近的时候，左右镜片的外围分区，会由逐渐变雾与逐渐分区中往复，呈呼吸状即第一目标供电电压→最小供电电压→第一目标供电电压之间连续往复变化，进行用户提醒，如果一段时间后用户依然没有改正，外圈分区保持雾化停止呼吸，内圈逐渐变雾，直到到达第一目标供电电压，此时用户视野模糊，达到强制提醒效果，在此过程中，用户回复正常距离后，雾化解除。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (13)

1.一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，包括：眼镜架、眼镜片、控制中枢、电源；
所述眼镜片包括若干个独立的分区，每个独立的分区与所述电源独立连接；
所述眼镜片设置在所述眼镜架上；
所述眼镜架上还设置有姿态传感器，用于获取所述眼镜与竖直方向的倾斜角；
当所述倾斜角大于预设的最大倾斜角时，所述电源向所述眼镜片通电，否则则不通电；
当所述电源向所述眼镜片通电时，使所述眼镜片的雾度上升。
2.根据权利要求1所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，所述分区分为内圈分区和若干个依次环绕的外圈分区。
3.根据权利要求2所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述电源的供电电压逐渐提高，直到所述供电电压达到目标电压，在所述电源的供电电压逐渐提高的过程中，处于相对内圈的所述分区的供电电压小于或者等于处于相对外圈的所述分区的供电电压。
4.根据权利要求2所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述电源的供电电压逐渐提高，直到所述供电电压达到目标电压，在所述电源的供电电压逐渐提高的过程中，处于相对外圈的所述分区的供电电压小于或者等于处于相对内圈的所述分区的供电电压。
5.根据权利要求2所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述外圈分区的供电电压周期性的从第一目标供电电压跳跃到第二目标供电电压，再从所述第二目标供电电压跳跃到所述第一目标供电电压，直到跳跃持续时间大于预设跳跃持续时间后，所述外圈分区的供电电压固定到第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压。
6.根据权利要求2所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，当所述电源向所述眼镜片通电时，所述外圈分区的供电电压周期性的从第一目标供电电压逐渐降低到第二目标供电电压，再从所述第二目标供电电压逐渐提升到所述第一目标供电电压，直到呼吸持续时间大于预设呼吸持续时间后，所述外圈分区的供电电压固定为所述第一目标供电电压，所述内圈分区的供电电压逐渐提升到第一目标供电电压。
7.根据权利要求1所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，当所述倾斜角小于预设的最小倾斜角的持续时间小于持续时间阈值时，所述控制中枢不向所述眼镜片通电。
8.根据权利要求7所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，所述眼镜架上还设置有若干指示灯，用于阶梯式显示所述眼镜的使用时间。
9.根据权利要求1所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，所述眼镜片使用反向PNLC材料制成。
10.根据权利要求1所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，还包括佩戴传感器，所述佩戴传感器设置在所述眼镜架上，用于检测所述眼镜是否被使用，当所述眼镜未被使用时，所述控制中枢处于空闲状态。
11.根据权利要求1所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，所述眼镜片的数量为两个；
当所述电源通电时，所述控制中枢控制所述电源只向倾斜一侧的所述眼镜片通电。
12.根据权利要求1所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，所述眼镜架的两个镜腿上分别设置有霍尔开关与磁铁，用于判断眼镜腿是否被打开，从而控制所述控制中枢开始工作或停止工作。
13.根据权利要求10所述的一种基于倾斜角的护目眼镜，其特征在于，所述控制中枢、所述电源和所述佩戴传感器设置在所述眼镜架的眼镜腿上；
或者：
所述控制中枢、所述电源和所述佩戴传感器设置在所述眼镜架的眼镜框上。
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