CN211207474U - 一种预防青少年近视的智能穿戴系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种预防青少年近视的智能穿戴系统，包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源和手环反馈单元及相应的电源；所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块；所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息发送给手环接收模块，通过手环反馈单元的处理器进过数据分析和处理后，发送给警示模块，针对造成近视的因素进行检测，同时本实用新型的警示信息多样，振动警示，可视化的显示屏提示和语音提示，适用于多种场合，使用方便，功能多样，并生成对应的报表，同时对造成近视加重的诱因和不良的生活习惯提出健康意见。

Description

一种预防青少年近视的智能穿戴系统

技术领域

本实用新型属于预防近视设备技术领域，具体涉及一种预防青少年近视的智能穿戴系统。

背景技术

近视的形成原因主要包括内因和外因，其中外因是导致近视的主要诱因，外因即环境因素，主要为用眼距离过近、用眼时间过长和照明光线过强或过弱，为了预防近视，人们通常通过佩戴眼镜来提高视力，但是传统的眼镜，由于结构上存在缺陷，功能比较单一，只能对已近视的青少年进行视力纠正，长期佩戴眼镜还会压迫眼部血管、眼球变形等危害，眼镜只是一种补救措施，并不能从根本上去解决近视的问题，要预防近视，需要从青少年的坐姿不良、读书环境光线等方便进行校正，才能从根本上预防近视。

现有的也有通过穿戴设备来预防近视的设备，其主要通过在眼镜上安装测距传感器精确测量学生眼镜与书本、桌面或其它可视物之间的距离，当测量距离超过设定阈值产生警示提示，虽然其能够通过测量距离纠正学生不良学习姿势，但是由于其结构上存在缺陷，功能比较单一，预防效果并不理想，仅仅在用眼距离上进行简单的校正，穿戴系统组合结构单一，不能满足人们的需求，同时警示提示方式单一，无法根据实际场景切换，因此研究一种完整的、功能齐全的预防青少年近视的智能穿戴系统必要的。

发明内容

针对现有设备存在的缺陷和问题，本实用新型提供一种预防青少年近视的智能穿戴系统，有效的解决了现有设备中存在的功能单一和预防近视的效果不理想的问题。

本实用新型解决其技术问题所采用的方案是：一种预防青少年近视的智能穿戴系统，包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源和手环反馈单元及相应的电源；所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块；所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息发送给手环接收模块，通过手环反馈单元的处理器进过数据分析和处理后，发送给警示模块，并控制警示模块发出对应的警示信息。

进一步的，一种预防青少年近视的智能穿戴系统，包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源、手环反馈单元及相应的电源和移动客户端；所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块；所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息发送给移动客户端，移动客户端显示并将检测信息处理形成反馈信号，手环无线接收模块能够接收所述反馈信号，并控制警示模块发出对应的警示信息。

进一步的，所述警示信息为振动警示或显示屏提示相应功能模块超标信息或者语音提示相应功能模块超标信息。

进一步的，所述手环功能模块包括心率检测模块和睡眠追踪模块，所述心率检测模块能够采集佩戴者的心率信息，所述睡眠追踪模块能够采集佩戴者的运动睡眠信息。

进一步的，所述眼部功能模块包括测距模块、坐姿检测模块和环境光感应模块，所述测距模块能能够采集前方目标距离佩戴者的相对距离信息；所述坐姿检测模块能够采集佩戴者的坐姿信息；所述环境光感应模块能够采集佩戴者所处环境的光强信息。

进一步的，所述的坐姿检测模块为六轴传感器，所述的环境光感应模块为光学传感器。

进一步的，所述移动客户端能够修改警示模块的触发阈值。

本实用新型的有益效果：本实用新型在现有的穿戴系统的结构上进行优化，设置了眼部检测单元和手环反馈单元，通过眼部的功能模块和手环功能模块对佩戴者所处环境的光强信息、体位坐姿信息、距离目标物的距离信息、心率信息和运动睡眠信息进行检测，针对造成近视的因素进行检测，并将检测的信息反馈给手环反馈单元，通过手环反馈单元的警示模块产生对佩戴者产生警示作用的组合信息，根据对应的组合信息给佩戴者对应的警示。

同时本实用新型的警示信息多样，振动警示，可视化的显示屏提示和语音提示，适用于多种场合，使用方便，功能多样。

同时本实用新型能够通过移动客户端汇总佩戴者信息，并生成对应的日报表、周报表和月报表，通过报表能够清晰的显示佩戴者近视矫正程度、造成近视加重的诱因和不良的生活习惯，并根据报表针对性的提出建议。

附图说明

图1为眼镜本体的结构示意图。

图2为手环检测单元的结构示意图。

图3为实施例1的穿戴系统框式图。

图4为实施例2的穿戴系统框式图。

图中的标号为：1为镜框，2为镜腿，3为测距模块，4为坐姿检测模块，5为环境光检测模块；6为手环主体，7为心率检测模块，8为手环无线收发模块，9为显示屏。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：本实施例提出了一种预防青少年近视的智能穿戴系统，针对现有的穿戴系统存在的功能单一和预防近视的效果不理想的问题，本实用新型在现有的结构基础上进行改进，提出了眼镜和手环相结合的穿戴系统；一种预防青少年近视的智能穿戴系统包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源和手环反馈单元及相应的电源；

所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述眼镜本体包括镜框1和铰接在镜框2两侧的镜腿；眼部功能模块包括所述眼部功能模块包括测距模块3、坐姿检测模块4和环境光感应模块5。

所述测距模块3镶嵌在镜框的正面，用于采集前方目标的距离信息，测距模块3的探头正对前方目标，结构合理；所述测距模块3为距离传感器，通过采集眼镜到书本的距离，用来判断读书时距离书本与眼镜的距离是否过远或过近，距离传感器包括光学设备和电子设备，距离传感器发送连续的激光光子，然后接收从物体返还的光子，计算往返时间从而得到前方目标相对距离传感器的距离。

所述坐姿检测模块4镶嵌在镜腿2的内侧，用于采集佩戴者的坐姿信息；坐姿检测模块4为六轴传感器，六轴传感器集成了重力加速度传感器与角速度传感器，通过检测垂直角度与水平角度的信息，判断当前的读书坐姿是否正确，通过测量水平与垂直角度的偏差值得出当前镜框与水平和垂直角度，与预设的角度阈值进行判断当前坐姿，提醒用户当前坐姿是否合适长时间阅读学习。

所述环境光感应模块5镶嵌在镜腿2的外侧，用于采集周围环境的光强信息；环境光感应模块为光感传感器，通过光感传感器收集读书环境的光强信息，环境光检测模块内置光敏元件，检测周围环境的光照度。光敏元件为光敏二极管，能够根据光的照度强弱，转换为光电流,在外电路接上负载，实现在负载上获得电信号，测量电信号的大小，反映出当前环境光的照度强弱。对当前的光照强弱对照预设的光照范围，判断当前环境是否合适进行长时间阅读与学习。

通过距离信息、坐姿信息和光强信息，进行综合判断当前的读书坐姿与环境是否有可能会造成近视，检测到不良坐姿或者环境光线较弱，通过警示模块进行提醒当前坐姿不良与光线较弱不适合进行长时间学习。

所述电源模块和眼部无线发射模块设置在镜腿或镜框内，所述眼部无线发射模块用于接收所述距离信息、坐姿信息和光强信息，电源为可充电的锂电池为眼部功能模块和眼部无线发射模块提供电力支持，镜腿或镜框上还设置有用于充电的端口。

所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块8；所述手环功能模块包括心率检测模块7和睡眠追踪模块。

所述心率检测模块7能够采集佩戴者的心率信息，手环心率检测，采用光电透视测量，检测一段时间内的使用者的心率变化，心率检测模块内置有两个绿色波长的发光LED和一个光敏传感器组成，位于手环的背部。心脏跳动引起的毛细血管和动静脉血管的呈现规律性变化，由LED发射特定的绿色光波，由光敏传感器接收手臂皮肤的反射光并感测光照强度的变化，从而得到心率值。

所述睡眠追踪模块能够采集佩戴者的运动睡眠信息，睡眠追踪模块，内置体动记录仪，记录人体微笑活动，得出佩戴者的睡眠和运动状态。

所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息（距离信息、坐姿信息和光强信息）发送给手环接收模块，通过手环反馈单元的处理器进过数据分析和处理后，发送给警示模块，并控制警示模块发出对应的警示信息。

从而本实施例设置了配合使用的眼部检测单元和手环反馈单元，通过眼部功能模块和手环功能模块对佩戴者所处环境的光强信息、体位坐姿信息、距离目标物的距离信息、心率信息和运动睡眠信息进行检测，针对造成近视的因素进行检测，并将检测的信息反馈给手环反馈单元，通过处理器分析处理后判断出超标项目，并激发警示模块产生对佩戴者产生警示作用的组合信息，根据对应的组合信息给佩戴者对应的警示。

同时所述警示信息为振动警示或显示屏9提示相应功能模块超标信息或者语音提示相应功能模块超标信息；由此本实用新型的警示信息多样，适用于多种场合，使用方便，功能多样；其中振动警示为振动马达，显示屏9提示相应功能模块超标信息，可视化的显示屏提示可以为显示屏闪烁不同亮光，亮光和根据超标程度呈现不同的警示亮光，同时在显示屏9上显示文字说明，如：距离过近，光线过低，坐姿异常等信息。

实施例2：本实施例提供了一种预防青少年近视的智能穿戴系统，包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源、手环反馈单元及相应的电源和移动客户端。

所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块；所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息发送给移动客户端，移动客户端显示并将检测信息处理形成反馈信号，手环无线接收模块能够接收所述反馈信号，并控制警示模块发出对应的警示信息。

其中所述手环功能模块包括心率检测模块7和睡眠追踪模块，所述心率检测模块7能够采集佩戴者的心率信息，所述睡眠追踪模块能够采集佩戴者的运动睡眠信息；所述眼部功能模块包括测距模块3、坐姿检测模块4和环境光感应模块5，所述测距模块3能能够采集前方目标距离佩戴者的相对距离信息；所述坐姿检测模块4能够采集佩戴者的坐姿信息；所述环境光感应模块6能够采集佩戴者所处环境的光强信息。

读书测距，在使用者进行阅读或者观看电视时，测距模块会测量视距焦点到使用者眼部的距离，然后通过无线传输到移动客户端，判断当前阅读的视焦距离，是否有造成近视的隐患，当距离过大过小时，移动客户端会传输信息到手环的警示模块，触发手环警示模块进行提醒用户调节阅读距离。

坐姿检测，眼镜本体内置的坐姿检测模块集成了六轴传感器，实时测量水平与垂直角度，通过无线传输到移动客户端，经过处理器进行处理数据，判断当前的使用者的这种坐姿长时间是否有造成近视的隐患，若有会通过移动客户端传输信息到手环的警示模块，触发手环警示模块提醒用户调节坐姿。

环境光感应模块会检测使用者环境周围的光照度强弱，信息传输到移动客户端，会根据预设定的阈值，判断当前学习环境光照度是否适合长时间阅读与学习，信息反馈到手环，通过手环的显示模块提醒使用者。

心率检测模块：采用光电透视测量，检测一段时间内的使用者的心率变化。采集到的信息通过无线传输到移动客户端，用来检测用户在户外运动的强度与状态。

睡眠追踪模块：内置体动记录仪，记录人体微笑活动，得出睡眠状态，并将信息传输到移动客户端，辅助判断使用者的生活状态。

无线传输采用ZigBee或者Bluetooth mesh技术实现本地无线组网之间的数据传输，信号传输稳定，可靠使用。

移动客户端，接收智能眼镜与手环信息，交互信息与处理信息。生成生活学习习惯报表，通过移动客户端汇总佩戴者信息，并与标准表格进行对比生成对应的日报表、周报表和月报表，通过报表能够清晰的显示佩戴者近视矫正程度、造成近视加重的诱因和不良的生活习惯，并根据报表针对性的提出健康意见。

同时移动客户端能够修改警示模块的触发阈值，根据不同的使用者提供不同的阈值，根据近视预防或者校正的不同时期，阶段性的对佩戴者提供不同的警示临界点。

Claims (7)

1.一种预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源和手环反馈单元及相应的电源；所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块；所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息发送给手环接收模块，通过手环反馈单元的处理器进过数据分析和处理后，发送给警示模块，并控制警示模块发出对应的警示信息。

2.一种预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：包括眼镜本体、眼部检测单元及相应的电源、手环反馈单元及相应的电源和移动客户端；所述眼部检测单元包括嵌装在眼镜本体上的眼部功能模块和眼部无线发射模块，所述手环反馈单元包括手环功能模块、警示模块、手环无线接收模块；所述眼部功能模块通过眼部无线发射模块将检测信息发送给移动客户端，移动客户端显示并将检测信息处理形成反馈信号，手环无线接收模块能够接收所述反馈信号，并控制警示模块发出对应的警示信息。

3.根据权利要求1或2所述的预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：所述警示信息为振动警示或显示屏提示相应功能模块超标信息或者语音提示相应功能模块超标信息。

4.根据权利要求1或2所述的预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：所述手环功能模块包括心率检测模块和睡眠追踪模块，所述心率检测模块能够采集佩戴者的心率信息，所述睡眠追踪模块能够采集佩戴者的运动睡眠信息。

5.根据权利要求1或2所述的预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：所述眼部功能模块包括测距模块、坐姿检测模块和环境光感应模块，所述测距模块能能够采集前方目标距离佩戴者的相对距离信息；所述坐姿检测模块能够采集佩戴者的坐姿信息；所述环境光感应模块能够采集佩戴者所处环境的光强信息。

6.根据权利要求5所述的预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：所述的坐姿检测模块为六轴传感器，所述的环境光感应模块为光学传感器。

7.根据权利要求2所述的预防青少年近视的智能穿戴系统，其特征在于：所述移动客户端能够修改警示模块的触发阈值。

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