CN210471302U

CN210471302U - 一种护眼铅笔盒

Info

Publication number: CN210471302U
Application number: CN201920590180.1U
Authority: CN
Inventors: 黄飞珑; 王飞玲
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2020-05-08
Anticipated expiration: 2029-04-26

Abstract

本实用新型公开了一种护眼铅笔盒，包括并排设置且互不干涉使用的护眼功能部和文具取放部，护眼功能部包括：电源；示警装置；用于检测使用者头部距桌面距离并发送给控制装置的距离传感器；用于检测环境亮度并发送给控制装置的光敏传感器；与距离传感器、光敏传感器、报警装置和电源均连接的控制装置，控制装置在使用者头部距桌面距离小于距离预设值、或环境亮度大于亮度预设值上限或环境亮度小于亮度预设值下限时，控制示警装置示警。本实用新型所提供的护眼铅笔盒可以在使用者错误的坐姿、过亮或者过暗的工作环境进行示警，从而起到保护使用者视力的功能。

Description

一种护眼铅笔盒

技术领域

本实用新型涉及办公学习用具技术领域，更具体地说，涉及一种护眼铅笔盒。

背景技术

近年来中小学生近视率逐年提高，青少年近视问题成为社会关注的热点问题。

在现有技术中，提供了一种护眼铅笔盒，在铅笔盒内设有LED灯、感光装置、配套的电源和控制装置，使得铅笔盒具有照明功能，并能根据环境亮度自动控制LED灯的通断。

现有技术为铅笔盒增设照明功能，但由于灯光与书本、作业本的夹角过小，因此并非理想的光源，对使用者的视力未能起到有效的保护效果。

综上所述，如何有效保护使用者的视力，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种护眼铅笔盒，能够对使用者的不良坐姿和不适宜的光线条件进行示警，进而保护使用者的视力。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种护眼铅笔盒，包括并排设置且互不干涉使用的护眼功能部和文具取放部，所述护眼功能部包括：

电源；

示警装置；

用于检测使用者头部距桌面距离并发送给控制装置的距离传感器；

用于检测环境亮度并发送给所述控制装置的光敏传感器；

与所述距离传感器、所述光敏传感器、所述示警装置和所述电源均连接的所述控制装置，所述控制装置在使用者头部距桌面距离小于距离预设值或环境亮度大于亮度预设值上限或环境亮度小于亮度预设值下限时，控制所述示警装置示警。

优选的，所述护眼功能部还包括翻盖主体、与所述翻盖主体可转动且可固定连接的护眼功能盖和设置在所述翻盖主体上的、用于控制线路通断的开关，所述距离传感器连接于所述护眼功能盖的内侧面，所述开关设置在所述控制装置与所述电源之间；所述护眼功能盖翻开或关闭用于对应带动所述开关接通或断开所述电源。

优选的，所述光敏传感器设于所述翻盖主体的上表面的左上角。

优选的，还包括用于提示所述线路通断的电源提示灯，所述电源提示灯连接于所述翻盖主体的上表面。

优选的，所述控制装置包括：

接收判断器，用于接收所述距离传感器检测的使用者头部距桌面的距离，并在使用者头部距离桌面距离小于工作预设值时控制计时器计时；

所述计时器，用于根据所述接收判断器的指令获取使用者头部距桌面距离小于工作预设值的时长，所述计时器与所述接收判断器连接；

与所述计时器连接的控制器，用于接收所述时长并在所述时长超过时间预设值时控制所示示警装置示警。

优选的，所述距离传感器为超声波距离传感器。

优选的，所述光敏传感器为光敏电阻。

优选的，所述电源为可充电电池。

优选的，所述示警装置包括蜂鸣器和报警警示灯，所述蜂鸣器设置于所述护眼功能部的盒体内，所述报警警示灯设置于所述翻盖主体的上表面。

优选的，所述示警装置包括用于显示示警提示信息的显示屏，所述显示屏连接于所述翻盖主体上。

本实用新型提供的护眼铅笔盒，包括并排设置且互不干涉使用的护眼功能部和文具取放部，护眼功能部包括：电源；示警装置；用于检测使用者头部距桌面距离并发送给控制装置的距离传感器；用于检测环境亮度并发送给控制装置的光敏传感器；与距离传感器、光敏传感器、报警装置和电源均连接的控制装置，控制装置在使用者头部距桌面距离小于距离预设值、或环境亮度大于亮度预设值上限或环境亮度小于亮度预设值下限时，控制示警装置示警。

使用者头部距桌面的距离能够反应使用者的坐姿，距离传感器用于检测使用者头部距桌面的距离并将检测结果发送给控制装置，当检测结果小于距离预设值，说明使用者距离桌面过近时，控制装置控制示警装置进行示警，提醒使用者纠正坐姿。

光敏传感器用于检测环境亮度并将检测结果发送给控制装置，当检测结果小于亮度预设值下限或者大于亮度预设值上限时，说明环境亮度过低或者亮度过高，控制装置控制示警装置进行示警，提醒使用者改善环境亮度。

因此，本实用新型所提供的护眼铅笔盒可以在使用者错误的坐姿、过亮或者过暗的工作环境进行示警，从而起到保护使用者视力的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的护眼铅笔盒的具体实施例的结构示意图。

图1中：

1为超声波距离传感器、2为光敏电阻、3为报警警示灯、4为锂电池、5 为单片机、6为微动开关、7为电源提示灯。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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。

本实用新型的核心是提供一种护眼铅笔盒，能够对使用者的不良坐姿和不适宜的光线条件进行示警，进而保护使用者的视力。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的护眼铅笔盒的具体实施例的结构示意图。

本实施例中提供的护眼铅笔盒，包括并排设置且互不干涉使用的护眼功能部和文具取放部，护眼功能部包括：电源；示警装置；用于检测使用者头部距桌面距离并发送给控制装置的距离传感器；用于检测环境亮度并发送给控制装置的光敏传感器；与距离传感器、光敏传感器、报警装置和电源均连接的控制装置，控制装置在使用者头部距桌面距离小于距离预设值、或环境亮度大于亮度预设值上限或环境亮度小于亮度预设值下限时，控制示警装置示警。

护眼功能部与文具取放部并排设置且互不干涉使用，两者可以在铅笔盒的长度方向上并排设置，如图1所示，两者也可以在铅笔盒的高度方向上并排设置，护眼功能部设置在上层，文具取放部设置在下层。

文具取放部用于放置文具，其具体结构请参照现有技术中文具盒的结构，在此不再赘述。文具取放部和护眼功能部在空间上可以是相互贯通的，以增加文具放置空间、提高空间利用率；当然，文具取放部和护眼功能部在空间上也可以是分隔的，以免文件取放区内放置的文具对护眼功能部内的线路造成损害。

护眼功能部可检测使用者头部距桌面的距离和环境亮度，并将检测结果比预设值进行比较，对使用者错误的坐姿、过量或者过暗的环境进行示警。

使用者头部距桌面的距离能够反应使用者的坐姿，距离传感器用于检测使用头部距桌面的距离，并将检测结果传送给控制装置。距离传感器具体可以如图1所示，为超声波距离传感器1，当然也可以选择红外距离传感器和光学距离传感器等其他形式的距离传感器。

光敏传感器用于检测环境亮度，并将检测结果传送给控制装置。光敏传感器具体可以如图1所示，为光敏电阻2，当然可以选择光电管、光敏三极管等其他形式的光敏传感器。

控制装置与距离传感器、光敏传感器均连接，能够接收二者的检测结构，并将检测到的距离和环境亮度分别与距离预设值、亮度预设值进行对比，在使用者头部距桌面距离小于距离预设值或环境亮度大于亮度预设值上限或环境亮度小于亮度预设值下限时，控制示警装置示警。

优选的，为了节省安装空间，控制装置可以是单片机5，并将单片机5 安装在护眼功能部的盒体的内壁上。

需要指出的是，上述距离预设值由使用者正常坐姿下头部距桌面的直线距离来确定，例如距离预设值可以设为21cm。需要进行说明的是，21cm仅是距离预设值的一个可能取值，实际生产中可以根据需要对距离预设值进行调整。

研究发现学习环境的亮度最好控制在200Lux-750Lux范围内，优选的，可以将亮度预设值的上限设定为800Lux，亮度预设值的下限设定为 200Lux。

电源用于为控制电路供电，可放置在护眼功能部的盒体内，其具体结构可以如图1所示为锂电池4，也可以为普通干电池。

优选的，可以将电源设置为可充电电池，以减少对电池的消耗。

示警装置与控制装置连接，用于对使用者进行提示警告，其具体结构可以是警示灯，可以是蜂鸣器，当然还可以是其他结构。

在本实施例中，距离传感器能够检测使用者头部距桌面的距离，光敏传感器能够检测环境亮度，控制装置将检测值与预设值进行对比，当检测值超出预设值范围时，控制装置控制示警装置示警，示警装置提醒使用者改变坐姿和学习环境的亮度，从而起到了保护视力的作用。

在上述实施例的基础上，为了对护眼功能部的结构进行限定，护眼功能部还包括翻盖主体、与翻盖主体可转动且可固定连接的护眼功能盖和设置在翻盖主体上、用于控制线路通断的开关，距离传感器连接于护眼功能盖的内侧面，开关设置在控制装置与电源之间；护眼功能盖翻开或者关闭用于对应带动开关接通或者断开电源。

翻盖主体可以与护眼功能部的盒体固定连接或者设计为一体结构，避免使用者接触内部电路结构；当然，翻盖主体也可以相对盒体可转动，并通过磁性部件吸附在盒体上。

护眼功能盖与翻盖主体可转动连接，在护眼功能盖的内侧面上设有距离传感器，因此要使距离传感器正常工作，需要将翻转将护眼功能盖翻转至露出距离传感器的角度并固定。

护眼功能盖和翻盖主体可以通过铰链连接，铰链的转动范围根据实际使用的需要确定。

优选的，护眼功能盖相对翻盖主体固定时，护眼功能盖与翻盖主体之间的夹角可以设置为140°，以使距离检测器具有较好的检测效果。

开关设置在控制装置与电源之间，连接在翻盖主体与护眼功能盖相接触的边缘上，因此护眼功能盖翻开，能够触发开关接通电源；护眼功能盖关闭，开关断开电源。

开关的具体可以为微动开关6，当然也可以为其他结构。

在本实施例中，将距离传感器设置于护眼功能盖的内侧，在不使用时距离传感器保存在盒体内，有效地利用了铅笔盒内的空间，且将护眼功能盖翻开固定，即可使护眼功能部开始工作，结构简单、使用便捷。

在上述实施例的基础上，考虑到工作环境中人工光源多设置在铅笔盒的左上方，可以将光敏传感器设于翻盖主体的上表面的左上角，以免护眼功能盖翻开后会对光线造成遮蔽，影响光敏传感器检测环境亮度。

在上述实施例的基础上，为了便于使用者判断线路通断，可以在翻盖主体的上表面设置电源提示灯7，用以提示线路通断。

在上述实施例的基础上，为了进一步保护使用者的视力，控制装置可以包括：接收判断器，用于接收距离传感器检测的使用者头部距桌面的距离，并在使用者头部距桌面距离小于工作预设值时控制计时器计时；计时器，用于根据接收判断器的指令获取使用者头部距桌面距离小于工作预设值的时长，计时器与接收判断器连接；与计时器连接的控制器，用于接收时长并在时长超过时间预设值时控制示警装置示警。

接收判断器接收距离检测器检测使用者头部距桌面的距离，并在其小于工作预设值时控制计时器计时。

计时器与接收判断器连接，根据接收判断器的指令获取使用者头部距桌面的距离小于工作预设值的时长。

控制器与计时器连接，接收计时器记录的时长并在其大于时间预设值时，控制示警装置示警。

需要进行说明的是，若使用者根据示警装置的提醒进行休息，接收判断器接收到的使用者头部距桌面的距离在一定时间内如5分钟内均大于工作预设值，接收判断器控制计时器初始化清零。

优选的，每次使用护眼功能区时，对计时器储存的时间数据进行初始化清零。

需要指出的是，上述工作预设值是依据工作时护眼铅笔盒距使用者身体的位置和使用者上半身的高度估算的使用者头部距桌面的距离，优选的，可以将工作预设值设置为100cm，当然也可以根据实际使用的需要对工作预设值的大小进行调节。

上述时间预设值的具体取值，根据实际使用的需要进行设置，优选的，可以将时间预设值设为40分钟，在使用者工作时间超出40分钟后进行示警，提示使用者进行休息。

在本实施例中，控制装置可以对使用者的工作时间进行监测，并对长时间工作的使用者进行示警，避免了长时间连续用眼情况的发生，有利于保护使用者的视力。

优选的，示警装置可以为蜂鸣器和报警警示灯3，蜂鸣器设置在护眼功能部的盒体内，报警警示灯3设置于翻盖主体的上表面，可以从视觉和听觉两个维度对使用者进行示警。

优选的，示警装置可以包括连接于翻盖主体上的显示屏，以便显示示警提示信息。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图1所示，控制装置为Arduino Nano单片机，距离预设值为21cm，亮度预设值的上限为800Lux，亮度预设值的下限为200Lux，距离预设值为100cm，时间预设值为40min，护眼功能部包括超声波距离传感器1、光敏电阻2、微动开关6、锂电池4、蜂鸣器、电源提示灯7和报警警示灯3，电源提示灯7和报警警示灯3为LED灯。

在使用时，翻开护眼功能盖，微动开关6接通，单片机5内的系统初始化，并对利用两传感器对工作环境进行监测：

单片机5在环境亮度大于800Lux或者小于200Lux时，控制蜂鸣器0.3s 间歇蜂鸣、报警警示灯3闪烁，直至环境亮度回归正常范围；

单片机5在使用者头部距桌面的距离小于21cm时，控制蜂鸣器持续蜂鸣，直至使用者纠正姿势将头部抬起；

单片机5内的计时器获取使用者头部距桌面的距离小于100cm的时长，在时长超过40min时，单片机5控制蜂鸣器发出2次0.1s的短促蜂鸣，间隔 0.3s再发出两次0.1s的短促蜂鸣，以提醒使用者休息。

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。

以上对本实用新型所提供的护眼铅笔盒进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型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实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种护眼铅笔盒，其特征在于，包括并排设置且互不干涉使用的护眼功能部和文具取放部，所述护眼功能部包括：

电源；

示警装置；

用于检测环境亮度并发送给所述控制装置的光敏传感器；

2.根据权利要求1所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述护眼功能部还包括翻盖主体、与所述翻盖主体可转动且可固定连接的护眼功能盖和设置在所述翻盖主体上的、用于控制线路通断的开关，所述距离传感器连接于所述护眼功能盖的内侧面，所述开关设置在所述控制装置与所述电源之间；所述护眼功能盖翻开或关闭用于对应带动所述开关接通或断开所述电源。

3.根据权利要求2所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述光敏传感器设于所述翻盖主体的上表面的左上角。

4.根据权利要求3所述的护眼铅笔盒，其特征在于，还包括用于提示所述线路通断的电源提示灯(7)，所述电源提示灯(7)连接于所述翻盖主体的上表面。

5.根据权利要求2-4任一项所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述控制装置包括：

6.根据权利要求5所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述距离传感器为超声波距离传感器(1)。

7.根据权利要求6所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述光敏传感器为光敏电阻(2)。

8.根据权利要求7所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述电源为可充电电池。

9.根据权利要求8所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述示警装置包括蜂鸣器和报警警示灯(3)，所述蜂鸣器设置于所述护眼功能部的盒体内，所述报警警示灯(3)设置于所述翻盖主体的上表面。

10.根据权利要求8所述的护眼铅笔盒，其特征在于，所述示警装置包括用于显示示警提示信息的显示屏，所述显示屏连接于所述翻盖主体上。