CN207851446U - 一种视力防护眼镜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种视力防护眼镜，涉及视力防护技术领域，其中视力防护眼镜包括：眼镜本体，眼镜本体上设置的微控制器、报警器和坐姿检测模块；所述坐姿检测模块用于监测用户的坐姿；所述微控制器分别与所述坐姿检测模块和报警器连接。使用时，当坐姿检测模块监测到用户的坐姿不正确时或者坐姿不正确超过设定时间，通过报警器发出提示信息，告知用户注意调整自己的坐姿，以免影响视力。

Description

一种视力防护眼镜

技术领域

本实用新型涉及视力防控技术领域，尤其是涉及一种视力防护眼镜。

背景技术

在诸多近视防控方法中，动态屈光是一种有效的近视防控方法，眼镜式的动态屈光近视防控仪逐渐被应用，动态屈光是通过两层镜片定时自动的重叠与分离使用户的眼睛产生不同的屈光效果，主动调动眼睛的睫状肌舒张和收缩，时而视近，时而视远，能够防止长时间视近所导致的视力疲劳，并能够训练眼功能，有利于眼睛的正常发育。但是现有动态屈光眼镜只有功能单一的动态屈光功能，并没能结合其他近视防控方法做到全方位的防控。

现有动态屈光眼镜的动态屈光功能单一，只有最基本的动态屈光功能，并没能结合其他近视防控方法做到全方位的防控，比如坐姿矫正，长时间用眼智能提醒，其动镜片上下切换的频率是固定不可调的；并且，现有动态屈光眼镜对用户的日常佩戴情况无法统计和存储，对于自控力不强的孩子更是需要在家长的实时监督下才会坚持佩戴眼镜，在没有家长陪同时，无法得知孩子是否佩戴了眼镜。

总之，目前的动态屈光眼镜还无法实现对孩子的眼镜使用实时监控和动态管理，无法督促孩子科学合理地使用动态屈光眼镜，防控近视的发生和发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种视力防护眼镜，以解决现有技术中存在的动态屈光眼镜还无法实现对孩子的眼镜使用实时监控和动态管理，无法督促孩子科学合理地使用动态屈光眼镜，防控近视的发生和发展的技术问题。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的一种视力防护眼镜，包括：眼镜本体，眼镜本体上设置的微控制器、报警器和坐姿检测模块；

所述坐姿检测模块用于监测用户的坐姿；

所述微控制器分别与所述坐姿检测模块和报警器连接。

使用时，当坐姿检测模块监测到用户的坐姿不正确时(或者坐姿不正确超过设定时间)，通过报警器发出提示信息，告知用户注意调整自己的坐姿，以免影响视力。

进一步地，所述眼镜本体还设置有时钟模块，所述时钟模块与所述微控制器连接。

微控制器通过分析统计坐姿检测模块检测到的数据并配合时钟模块判断用户是否长时间用眼，如果判断出使用者长时间用眼，微控制器通过报警器自动提醒用户需要休息，进一步防止了长时间视近所导致的视力疲劳。

进一步地，所述眼镜本体包括：固定镜架、固定镜片、动架、动镜片以及机电传动装置；

所述机电传动装置设置在所述固定镜架上，用于通过所述动架带动所述动镜片上下往复运动，所述动镜片落下时插入所述固定镜片的视觉通道，动镜片抬起后退出所述固定镜片的视觉通道；

其中，所述微控制器、报警器、坐姿检测模块以及所述时钟模块设置在所述固定镜架上。

其中，所述固定镜片设置在所述固定镜架上；所述动架可上下滑动地设置在所述固定镜架上；所述动镜片设置在所述动架上。

进一步地，所述机电传动装置包括：电机和传动机构；所述微控制器与电机连接，并通过所述电机和传动机构驱动所述动架上下移动。

传动机构的形式很多，优选地，所述传动机构为丝杠传动机构，包括螺纹传动配合的丝杠和滑块；

所述丝杠可转动地设置在所述固定镜架上，所述滑块与所述动架连接；所述电机通过皮带传动副带动所述丝杠转动，进而通过所述滑块驱动所述动架上下往复运动。

其中，固定镜架上还设置有电路板，其中，微控制器、报警器和所述时钟模块设置在所述电路板上。

进一步地，所述坐姿检测模块包括一个或者若干个陀螺仪、加速度计传感器和/或重量传感器。

其中，通过实时采集陀螺仪或者传感器的数值，并将得到的数值经过滤波和姿态解算等数据处理后，最终和正确的数值进行最优匹配，如果不能匹配，则表示坐姿出现问题，微控制器可通过电路板上的报警器通知用户坐姿不正确。

进一步地，所述报警器为振动器、蜂鸣器或者指示灯等。

进一步地，所述机电传动装置还包括用于限定所述滑块上下极限位置的限位开关；所述限位开关与所述微控制器连接，用于控制电机的转停或者转向。

优选地，所述限位开关为干簧管限位开关，或者为霍尔元件。

其中，所述传动机构、电路板、微控制器和电池的设置位置根据固定镜架的整体设计而定，只需要满足上述的功能即可。例如，丝杠和滑块竖直设置在固定镜架的中部，电路板和微控制器设置在一个固定镜片的上方，而电池设置在另一个固定镜片的上方；当然，特定情况下，也可以将电路板、微控制器和电池中的一个或者全部设置在镜腿中。

进一步地，还包括用于检测眼镜是否被佩戴的触碰传感器；所述触碰传感器与所述微控制器连接。

其中，优选地，所述触碰传感器数量为三个以上，且分别设置在所述固定镜架的不同位置，优选地，如分别在镜腿与头部或者耳部触碰部位、固定镜架与鼻梁接触部位设置触碰传感器，当所述微控制器检测到所有触碰传感器的导通信号时，则认定用户佩戴上该视力防护眼镜，微控制器则控制所述电机开机工作；否则认定用户未佩戴视力防护眼镜，微控制器控制所述电机停止工作。

由此实现当用户戴上眼镜时，眼镜自动开机，当用户摘下眼镜时，眼镜自动关机；本功能可利用触碰传感器作为开关，当戴上眼镜时，皮肤和眼镜腿上的触碰传感器的会直接接触，触碰传感器导通，眼镜内部微控制器检测到触摸传感器导通信号，则进行开机动作，眼镜从关机状态下被唤醒开始正常工作。当摘掉眼镜时，皮肤和触碰传感器分离，触碰传感器断开，主控检测到触碰传感器断开信号，则进行关机动作。

进一步地，还包括存储器，所述存储器与所述微控制器连接。

进一步地，还包括无线传输模块，所述微控制器与所述无线传输模块连接，并通过无线传输模块与手机连接。

其中，无线传输模块优选地为蓝牙模块、WIFI传输模块或者无线通讯模块等。

其中考虑到辐射对孩子的影响，无线传输模块优选地为蓝牙模块。

通过无线传输模块，手机端可以随时监控眼镜的佩戴情况，其中微控制器自动记录眼镜电机的开机时刻和运行时长，当运行时长达到存储器中的时长指令时，主控通过电路板上的振动器来提醒用户需要休息了。手机与服务器连接，后台的专家可随时调取用于的眼镜使用情况，为后续的近视防控提供数据支持。

本实用新型还公开了一种基于上述视力防护眼镜的视力防护方法，其包括：

S1：通过两层镜片定时自动的重叠与分离使用户的眼睛产生不同的屈光效果，主动调动眼睛的睫状肌舒张和收缩，时而视近，时而视远，防止长时间视近所导致的视力疲劳，训练眼功能；

S2：视力防护眼镜上设置有坐姿检测模块和报警器，实时监控用户的坐姿，及时提醒用户保持正确的坐姿，防止坐姿不端正造成的斜视、屈光参差、侧视和离焦；

S3：视力防护眼镜上设置有时钟模块、存储器、用于检测眼镜是否被佩戴的触碰传感器；微控制器通过触碰传感器控制视力防护眼镜开关机，并记录用户的使用时间、时长；

S4：视力防护眼镜通过无线传输模块与手机连接，视力防护眼镜的使用数据传输到手机端的APP中，所述使用数据包含了用户每天的使用时间、时长、配戴次数以及坐姿等数据；

S4：手机与后台服务器连接，所述使用数据传输到后台服务器，专家通过所述使用数据了解用户的用眼以及视力防护眼镜的使用情况，为后续的近视防控提供数据支持。

进一步地，所述视力防护眼镜的动镜片的工作模式包括一般模式和训练模式；一般模式时动镜片的切换频率比训练模式慢，用于用户学习或者工作时使用；训练模式时动镜片的切换频率比一般模式快，用于眼功能训练。

动镜片可以区分一般模式和训练模式，使用者在学习或工作时，可设置眼镜工作在一般模式，此模式下动镜片的切换频率较慢，这样设置是为了使用户在不影响学习或工作的同时能够实时防护，而如果动镜片的切换频率较高时，会影响到学习或工作。在需要专门训练眼功能时，就可以设置眼镜工作在训练模式下，训练模式下动镜片的切换频率较高。

动镜片切换的频率是可以自主设置的，使用者通过手机端的APP选择或设置一种切换频率，设置完成后通过蓝牙将指令传送给眼镜，眼镜内部集成的微控制器执行这个指令，从而改变动镜片切换频率。

采用上述技术方案，本实用新型具有如下有益效果：

1.在现有技术动态屈光近视防控方法的基础上提出了“动态屈光+坐姿矫正+长时间用眼自动提醒+APP实时监控”四位一体的全新的近视防控方法，全方位的视力防控方案；

2.本实用新型中，动镜片切换的频率是可以自主设置的，使用者可通过手机端的APP选择或设置一种切换频率，设置完成后通过蓝牙将指令传送给眼镜，眼镜内部集成的微控制器执行这个指令，从而改变动镜片切换频率。动镜片可改变切换频率的好处是：可以区分一般工作模式和专业训练模式，使用者在学习或工作时，可设置眼镜工作在一般工作模式，此模式下动镜片的切换频率较慢，这样设置是为了使用户在不影响学习或工作的同时能够实时防护，而如果动镜片的切换频率较高时，会影响到学习或工作。在需要专门训练眼功能时，就可以设置眼镜工作在专业训练模式下，专业训练模式下动镜片的切换频率较高。

3.坐姿矫正是通过眼镜内部的坐姿检测模块实时监测用户的坐姿，并能够实时提醒用户保持正确的坐姿，防止坐姿不端正造成的斜视、屈光参差、侧视和离焦，能够培养佩戴者正确的坐姿习惯。

4.长时间用眼自动提醒是眼镜内部的微控制器通过分析统计坐姿检测模块检测到的数据并配合时钟模块判断使用者是否长时间用眼，如果判断出使用者长时间用眼，眼镜会自动提醒使用者需要休息，进一步防止了长时间视近所导致的视力疲劳。

5.眼镜内部蓝牙模块与手机蓝牙连接时，眼镜内部集成的存储器所存储的用户眼镜的使用数据即可上传到手机端的APP中，这些数据包含了用户每天的使用时长、配戴次数以及坐姿等数据，用户可通过APP直观的看到眼镜配戴的所有数据。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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为本实用新型实施例提供的视力防护眼镜的电路结构示意图；

图2为本实用新型实施例视力防护眼镜中眼镜本体的主视图；

图3为图2所示的眼镜本体的后视图；

图4为本实用新型实施例视力防护眼镜中机电传动装置的结构示意图。

附图标记：

1-电路板；2-机电传动装置；3-限位开关；4-电池；5-固定镜架；6-固定镜片；7-动架；8-动镜片；9-镜腿；21-丝杠；22-电机；23-滑块；24-导向杆；25-轴承；26-皮带传动副。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合具体的实施方式对本实用新型做进一步的解释说明。

实施例1

本实施例公开了一种视力防护眼镜，包括：眼镜本体，眼镜本体上设置的微控制器、报警器和坐姿检测模块；坐姿检测模块用于监测用户的坐姿；如图1所示，微控制器分别与坐姿检测模块和报警器连接。使用时，当坐姿检测模块监测到用户的坐姿不正确时(或者坐姿不正确超过设定时间)，通过报警器发出提示信息，告知用户注意调整自己的坐姿，以免影响视力。眼镜本体还设置有时钟模块，时钟模块与微控制器连接。

微控制器通过分析统计坐姿检测模块检测到的数据并配合时钟模块判断用户是否长时间用眼，如果判断出使用者长时间用眼，微控制器通过报警器自动提醒用户需要休息，进一步防止了长时间视近所导致的视力疲劳。

如图2-4所示，视力防护眼镜的眼镜本体包括:固定镜架5、固定镜片6、动架7、动镜片8(动架镜片)以及机电传动装置2；固定镜片6设置在固定镜架5上；动架7可上下滑动地设置在固定镜架5上；动镜片8设置在动架7上；

机电传动装置2设置在固定镜架5上，用于通过动架7驱动动镜片8上下往复运动，动镜片8落下时插入固定镜片6的视觉通道，动镜片8抬起后退出固定镜片6的视觉通道。

机电传动装置2包括：电机22和丝杠传动机构；丝杠传动机构包括螺纹传动配合的丝杠21和滑块23；

丝杠21通过轴承25可转动地设置在固定镜架5上，滑块23与动架7连接；电机22通过皮带传动副26带动丝杠21转动，进而通过滑块23驱动动架7上下往复运动。

固定镜架5上设置有用于动架7导向的导向机构；

导向机构包括竖直设置的导向杆24，滑块23上设置有导向杆24相配合的导向孔。

视力防护眼镜还包括：电路板1、与电机22连接的微控制器(未示出)和电池4。

机电传动装置2还包括用于限定滑块23上下极限位置的限位开关3；限位开关3与微控制器连接，用于控制电机22的转停或者转向。

其中，丝杠传动机构、电路板1、微控制器和电池4的设置位置根据固定镜架5的整体设计而定，只需要满足上述的功能即可。例如，丝杠21和滑块23竖直设置在固定镜架5的中部，电路板1和微控制器设置在一个固定镜片6的上方，而电池4设置在另一个固定镜片6的上方；当然，特定情况下，也可以将电路板1、微控制器和电池4中的一个或者全部设置在镜腿9中。

其中，微控制器、报警器、坐姿检测模块以及时钟模块设置在固定镜架的电路板1上。

其中，坐姿检测模块包括一个或者若干个陀螺仪、加速度计传感器和/或重量传感器。

其中，通过实时采集陀螺仪或者传感器的数值，并将得到的数值经过滤波和姿态解算等数据处理后，最终和正确的数值进行最优匹配，如果不能匹配，则表示坐姿出现问题，微控制器可通过电路板1上的报警器通知用户坐姿不正确。

而报警器优选地为振动器。

如图1所示，本实施例还包括用于检测眼镜是否被佩戴的触碰传感器、存储器和无线传输模块；触碰传感器、存储器和无线传输模块分别与微控制器连接。微控制器与无线传输模块连接，并通过无线传输模块与手机连接。

其中，无线传输模块优选地为蓝牙模块、WIFI传输模块或者无线通讯模块等。

其中，优选地，触碰传感器数量为三个以上，且分别设置在固定镜架的不同位置，优选地，如分别在镜腿与头部或者耳部触碰部位、固定镜架与鼻梁接触部位设置触碰传感器，当微控制器检测到所有触碰传感器的导通信号时，则认定用户佩戴上该视力防护眼镜，微控制器则控制电机开机工作；否则认定用户未佩戴视力防护眼镜，微控制器控制电机停止工作。

由此实现当用户戴上眼镜时，眼镜自动开机，当用户摘下眼镜时，眼镜自动关机；本功能可利用触碰传感器作为开关，当戴上眼镜时，皮肤和眼镜腿上的触碰传感器的会直接接触，触碰传感器导通，眼镜内部微控制器检测到触摸传感器导通信号，则进行开机动作，眼镜从关机状态下被唤醒开始正常工作。当摘掉眼镜时，皮肤和触碰传感器分离，触碰传感器断开，主控检测到触碰传感器断开信号，则进行关机动作。

其中考虑到辐射对孩子的影响，无线传输模块优选地为蓝牙模块。

通过无线传输模块，手机端可以随时监控眼镜的佩戴情况，其中微控制器自动记录眼镜电机的开机时刻和运行时长，当运行时长达到存储器中的时长指令时，主控通过电路板1上的振动器来提醒用户需要休息了。手机与服务器连接，后台的专家可随时调取用于的眼镜使用情况，为后续的近视防控提供数据支持。

实施例2

本实施例公开了一种基于上述视力防护眼镜的视力防护方法，其包括：

S1：通过两层镜片定时自动的重叠与分离使用户的眼睛产生不同的屈光效果，主动调动眼睛的睫状肌舒张和收缩，时而视近，时而视远，防止长时间视近所导致的视力疲劳，训练眼功能；

S2：视力防护眼镜上设置有坐姿检测模块和报警器，实时监控用户的坐姿，及时提醒用户保持正确的坐姿，防止坐姿不端正造成的斜视、屈光参差、侧视和离焦；

S3：视力防护眼镜上设置有时钟模块、存储器、用于检测眼镜是否被佩戴的触碰传感器；微控制器通过触碰传感器控制视力防护眼镜开关机，并记录用户的使用时间、时长；

S4：视力防护眼镜通过无线传输模块与手机连接，视力防护眼镜的使用数据传输到手机端的APP中，所述使用数据包含了用户每天的使用时间、时长、配戴次数以及坐姿等数据；

S4：手机与后台服务器连接，所述使用数据传输到后台服务器，专家通过所述使用数据了解用户的用眼以及视力防护眼镜的使用情况，为后续的近视防控提供数据支持。

其中，所述视力防护眼镜的动镜片的工作模式包括一般模式和训练模式；一般模式时动镜片的切换频率比训练模式慢，用于用户学习或者工作时使用；训练模式时动镜片的切换频率比一般模式快，用于眼功能训练。

动镜片可以区分一般模式和训练模式，使用者在学习或工作时，可设置眼镜工作在一般模式，此模式下动镜片的切换频率较慢，这样设置是为了使用户在不影响学习或工作的同时能够实时防护，而如果动镜片的切换频率较高时，会影响到学习或工作。在需要专门训练眼功能时，就可以设置眼镜工作在训练模式下，训练模式下动镜片的切换频率较高。

动镜片切换的频率是可以自主设置的，使用者通过手机端的APP选择或设置一种切换频率，设置完成后通过蓝牙将指令传送给眼镜，眼镜内部集成的微控制器执行这个指令，从而改变动镜片切换频率。

本实用新型在现有技术动态屈光近视防控方法的基础上提出了“动态屈光+坐姿矫正+长时间用眼自动提醒+APP实时监控”四位一体的全新的近视防控方法，全方位的视力防控方案；

动镜片切换的频率是可以自主设置的，使用者可通过手机端的APP选择或设置一种切换频率，设置完成后通过蓝牙将指令传送给眼镜，眼镜内部集成的微控制器执行这个指令，从而改变动镜片切换频率。动镜片可改变切换频率的好处是：可以区分一般工作模式和专业训练模式，使用者在学习或工作时，可设置眼镜工作在一般工作模式，此模式下动镜片的切换频率较慢，这样设置是为了使用户在不影响学习或工作的同时能够实时防护，而如果动镜片的切换频率较高时，会影响到学习或工作。在需要专门训练眼功能时，就可以设置眼镜工作在专业训练模式下，专业训练模式下动镜片的切换频率较高。

坐姿矫正是通过眼镜内部的坐姿检测模块实时监测用户的坐姿，并能够实时提醒用户保持正确的坐姿，防止坐姿不端正造成的斜视、屈光参差、侧视和离焦，能够培养佩戴者正确的坐姿习惯。

长时间用眼自动提醒是眼镜内部的微控制器通过分析统计坐姿检测模块检测到的数据并配合时钟模块判断使用者是否长时间用眼，如果判断出使用者长时间用眼，眼镜会自动提醒使用者需要休息，进一步防止了长时间视近所导致的视力疲劳。

眼镜内部蓝牙模块与手机蓝牙连接时，眼镜内部集成的存储器所存储的用户眼镜的使用数据即可上传到手机端的APP中，这些数据包含了用户每天的使用时长、配戴次数以及坐姿等数据，用户可通过APP直观的看到眼镜配戴的所有数据。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种视力防护眼镜，其特征在于，包括：眼镜本体，眼镜本体上设置的微控制器、报警器和坐姿检测模块；

所述坐姿检测模块用于监测用户的坐姿；

所述微控制器分别与所述坐姿检测模块和报警器连接；

所述眼镜本体包括：固定镜架、固定镜片、动架、动镜片以及机电传动装置；

所述机电传动装置设置在所述固定镜架上，用于通过所述动架带动所述动镜片上下往复运动，所述动镜片落下时插入所述固定镜片的视觉通道，动镜片抬起后退出所述固定镜片的视觉通道。

2.根据权利要求1所述的视力防护眼镜，其特征在于，所述眼镜本体还设置有时钟模块，所述时钟模块与所述微控制器连接。

3.根据权利要求2所述的视力防护眼镜，其特征在于，所述微控制器、报警器、坐姿检测模块以及所述时钟模块设置在所述固定镜架上；

所述机电传动装置包括：电机和传动机构；所述微控制器与电机连接，并通过所述电机和传动机构驱动所述动架上下移动。

4.根据权利要求1所述的视力防护眼镜，其特征在于，所述坐姿检测模块包括一个或者若干个陀螺仪、加速度计传感器和/或重量传感器。

5.根据权利要求1所述的视力防护眼镜，其特征在于，所述报警器为振动器、蜂鸣器或者指示灯。

6.根据权利要求3所述的视力防护眼镜，其特征在于，还包括用于检测眼镜是否被佩戴的触碰传感器；所述触碰传感器与所述微控制器连接。

7.根据权利要求1所述的视力防护眼镜，其特征在于，还包括存储器，所述存储器与所述微控制器连接。

8.根据权利要求1所述的视力防护眼镜，其特征在于，还包括无线传输模块，所述微控制器与所述无线传输模块连接，并通过无线传输模块与手机连接。

9.根据权利要求6所述的视力防护眼镜，其特征在于，所述触碰传感器数量为三个以上，且分别设置在所述固定镜架的不同位置。

10.根据权利要求8所述的视力防护眼镜，其特征在于，所述无线传输模块为蓝牙模块、W I F I传输模块或者无线通讯模块。