CN110349383A - 一种智能护眼设备及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能护眼设备及方法。设备包括：视力设定按键，用于设定佩戴者的视力值；光强传感器，用于采集当前环境的光强值；距离传感器，用于采集佩戴者眼睛距所视物的距离；控制器，用于根据距离传感器中采集的距离信号判断佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值，用于判断当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内，还用于根据距离信号和光强值计算得到佩戴者的等效用眼时长，并判断等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；语音模块，用于根据控制器中的判断结果发出语音提示信息。本发明还提供了一种智能护眼方法。本发明提供的智能护眼设备及方法，能够及时提醒用户注意用眼安全，实现智能护眼。

Description

一种智能护眼设备及方法

技术领域

本发明涉及智能穿戴技术领域，特别是涉及一种智能护眼设备及方法。

背景技术

目前，眼睛近视患者越来越多，呈现低龄化，大众化趋势。究其原因，和不科学的用眼***板电脑等电子产品的普及，大家沉迷于电子游戏，浏览网页，用眼过度而不知节制，导致近视患者越来越多，情况不断恶化。

大家都意识到了保护眼睛的重要性，但如何自觉保护，还缺少有效的手段。用眼卫生的宣传很多，但难以把握尺度。尤其遇到感兴趣的游戏时，早已把这些抛之脑后。

如何有效的保护眼睛，不同的专家给出了不同的方案。一种是在课桌上竖立矫姿支架，使学生阅读时保持标准姿态；一种是在眼睛上安装距离传感器，使眼睛到书本的距离保持合适；还有一种是在镜片上镀膜，能够隔离蓝光，避免电子产品屏幕的蓝光伤害；学校也会在课间做眼睛保健操。以上各种方法都是眼睛保护的有益尝试，但均不能通过阅读对象的光线强度、阅读距离和用户的视力情况来确定合理的阅读时间，更加不能及时提醒用户注意用眼安全和卫生。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能护眼设备及方法，能够及时提醒用户注意用眼安全，实现智能护眼。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能护眼设备，包括：

视力设定按键，用于设定佩戴者的视力值；

光强传感器，用于采集当前环境的光强值；

距离传感器，用于采集佩戴者眼睛距所视物的距离；

控制器，用于根据所述距离传感器中采集的距离信号判断所述佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值，用于判断所述当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内，还用于根据所述距离信号和所述光强值计算得到所述佩戴者的等效用眼时长，并判断所述等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；

语音模块，用于根据控制器中的判断结果发出语音提示信息。

可选的，所述语音提示信息包括：佩戴者眼睛距所视物的距离小于所述距离阈值的语音信息，当前环境的光强值大于所述光强阈值范围的语音信息，当前环境的光强值小于所述光强阈值范围的语音信息，以及所述等效用眼时长超过所述用眼时长阈值的语音信息。

可选的，所述智能护眼设备还包括眼镜框；

所述距离传感器、所述光强传感器和所述视力设定按键均安装于所述眼镜框的鼻梁上；

所述控制器和所述语音模块均安装在所述眼镜框的镜腿上。

可选的，所述智能护眼设备还可以包括显示器；

所述显示器安装在所述眼镜框的鼻梁上，且所述显示器与所述控制器连接；所述显示器用于显示所述视力设定按键设定的视力值。

可选的，所述语音模块还包括喇叭；所述喇叭用于发出语音提示信息。

应用于上述智能护眼设备中的一种智能护眼方法，包括：

设定佩戴者的视力值；

采集当前环境的光强值；

采集佩戴者眼睛距所视物的距离；

判断佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值；若小于，则发出语音提示信息；

判断所述当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内；当所述当前环境的光强值不在所述光强阈值范围之内时，发出语音提示信息；

根据所述光强值与所述佩戴者眼睛距所视物的距离，计算得到所述佩戴者的等效用眼时长；

判断所述等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；若大于，则发出语音提示信息。

可选的，所述等效用眼时长为t：其中，a为光强值，b为佩戴者眼睛距所视物的距离，i＝1……n，n为采样次数。

可选的，所述光强阈值范围为1000～4000。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的智能护眼设备中，在通过采用距离传感器来采集用户眼睛距所视物的距离，通过光强传感器来采集当前阅读环境的光线强度之后，结合用户本身的视力情况就可以自动计算得到用户的等效用眼时长，当用户阅读时间达到等效用眼时长后，智能护眼设备会自动发出语音提示信息，以提醒用户眼睛需要休息。并且，当距离传感器检测到用户眼睛距所视物的距离小于设定的距离阈值时，会发出语音提示信息，以及当光强传感器检测到当前环境的光强值不在设定的光强阈值范围之内时，也会发出语音提示信息。这就能够实时提醒用于注意用眼安全，以使用户根据语音提示信息及时调整阅读姿态，真正达到智能护眼的目的。

附图说明

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为本发明实施例智能护眼设备的结构示意图；

图2为本发明实施例智能护眼方法的工作流程图。

附图标记：镜框1，距离传感器2，光强传感器3，喇叭4，控制器5，显示器6，第一视力设定按键71，第二视力设定按键72，LED灯8，电源9，电源开关10。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种智能护眼设备及方法，能够及时提醒用户注意用眼安全，实现智能护眼。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例智能护眼设备的结构示意图，如图1所示，一种智能护眼设备，包括：

视力设定按键，用于设定佩戴者的视力值；

光强传感器3，用于采集当前环境的光强值；

距离传感器2，用于采集佩戴者眼睛距所视物的距离；

控制器5，用于根据所述距离传感器中采集的距离信号判断所述佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值(距离阈值优选为20cm)，用于判断所述当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内，还用于根据所述距离信号和所述光强值计算得到所述佩戴者的等效用眼时长，并判断所述等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；

语音模块，用于根据控制器中的判断结果发出语音提示信息。所述语音提示信息包括：佩戴者眼睛距所视物的距离小于所述距离阈值的语音信息(“距离太近了”)，当前环境的光强值大于所述光强阈值范围的语音信息(“光线太强了”)，当前环境的光强值小于所述光强阈值范围的语音信息(“光线太弱了”)，以及所述等效用眼时长超过所述用眼时长阈值的语音信息(“休息时间到了”)。用户根据语音模块发出的语音提示信息，来调整用眼姿态或停止用眼。

其中，控制器5是以单片机为控制核心的一种控制电路，语音模块也可以嵌入到这一以单片机为控制核心的控制电路中。

为了便于用户佩戴，本发明所提供的智能护眼设备还包括眼镜框1；所述距离传感器2、所述光强传感器3和所述视力设定按键均安装于所述眼镜框1的鼻梁上。

在语音模块中设置有喇叭4，以便于发出语音提示信息。所述控制器5和所述喇叭4均安装在所述眼镜框1的左侧镜腿上。

所述智能护眼设备还可以包括显示器6，以便对所设定的视力值进行显示；所述显示器6安装在所述眼镜框1的鼻梁上，且所述显示器6与所述控制器5连接；所述显示器6优选为一电子显示屏。

并且为了用户对左右眼的视力进行不同视力值的设定，视力设定按键优选包括第一视力设定按键71和第二视力设定按键72。第一视力设定按键71和第二视力设定按键72分别位于显示器的左右两侧。

此外，为了达到声光提醒用于科学用眼的目的，在本发明所提供的智能护眼设备中还可以包括LED灯8。所述LED灯8安装在眼镜框1的右侧镜圈的右上角上。

为了便于对智能护眼设备进行进一步控制，在智能护眼设备上还设置有电源9和电源开关10。电源9和电源开关10安装在眼镜框1的右侧镜腿上。

应用于上述智能护眼设备中的一种智能护眼方法，包括：

S100、设定佩戴者的视力值；

S101、采集当前环境的光强值；

S102、采集佩戴者眼睛距所视物的距离；

S103、判断佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值，距离阈值优选为20cm；若小于，则发出语音提示信息；

S104、判断所述当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内；当所述当前环境的光强值不在所述光强阈值范围1000～4000之内时，发出语音提示信息；

S105、根据所述光强值与所述佩戴者眼睛距所视物的距离，计算得到所述佩戴者的等效用眼时长；所述等效用眼时长为t：其中，a为光强值，b为佩戴者眼睛距所视物的距离，i＝1……n，n为采样次数。

S106、判断所述等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；若大于，则发出语音提示信息。

本发明所公开的智能护眼设备及方法的具体使用过程为：

打开电源开关10，设备上电。

根据佩戴者眼睛近视程度，按视力设定按键分别设定用户左右眼的视力值。

用户佩戴智能护眼设备；光强传感器3和距离传感器2向单片机控制器5反馈光强值和距离值，单片机控制器5根据检测到的光强值和距离值，通过喇叭提示使用者保持合适距离。

如果光强小于1000，语音模块发出语音提示信息：“光线太弱了”，此时用户停止用眼或增加光照强度；如果光强大于4000，语音模块发出语音提示信息：“光线太强了”，此时用户停止用眼或降低光照强度。如果用户眼睛距所视物的距离小于设定的阅读距离阈值，例如阅读距离阈值为20cm，语音模块就会发出语音提示信息：“距离太近了”，此时用户应调整距所视物的距离。

单片机控制器5每秒钟进行一次采样，记录光强传感器3检测到的光强值a和距离传感器2检测的距离值b，根据单片机内部计时器计录时间，采用所公开的智能护眼方法中公开的等效用眼时长计算方式计算得到等效用眼时长t。依据用户不同的视力值范围，等效用眼时长t取不同的阈值。例如，若双眼视力值均小于4.8，当t>2400时，语音模块就会发出语音提示信息：“休息时间到了”，LED灯闪烁提醒佩戴者休息，此时佩戴者需要摘下设备让眼睛休息一下。反之，若双眼视力值均大于4.8，则当t>3600时语音模块就会发出语音提示信息：“休息时间到了”，LED灯闪烁提醒佩戴者休息，此时佩戴者需要摘下设备让眼睛休息一下。

取下护眼设备，关闭电源。下次使用时，重复上述步骤。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的智能护眼设备中，在通过采用距离传感器来采集用户眼睛距所视物的距离，通过光强传感器来采集当前阅读环境的光线强度之后，结合用户本身的视力情况就可以自动计算得到用户的等效用眼时长，当用户阅读时间达到等效用眼时长后，智能护眼设备会自动发出语音提示信息，以提醒用户眼睛需要休息。并且，当距离传感器检测到用户眼睛距所视物的距离小于设定的距离阈值时，会发出语音提示信息，以及当光强传感器检测到当前环境的光强值不在设定的光强阈值范围之内时，也会发出语音提示信息。这就能够实时提醒用于注意用眼安全，以使用户根据语音提示信息及时调整阅读姿态，真正达到智能护眼的目的。

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。

本文中应用了具体个例对本发明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发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种智能护眼设备，其特征在于，包括：

视力设定按键，用于设定佩戴者的视力值；

光强传感器，用于采集当前环境的光强值；

距离传感器，用于采集佩戴者眼睛距所视物的距离；

控制器，用于根据所述距离传感器中采集的距离信号判断所述佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值，用于判断所述当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内，还用于根据所述距离信号和所述光强值计算得到所述佩戴者的等效用眼时长，并判断所述等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；

语音模块，用于根据控制器中的判断结果发出语音提示信息。

2.根据权利要求1所述的智能护眼设备，其特征在于，所述语音提示信息包括：佩戴者眼睛距所视物的距离小于所述距离阈值的语音信息，当前环境的光强值大于所述光强阈值范围的语音信息，当前环境的光强值小于所述光强阈值范围的语音信息，以及所述等效用眼时长超过所述用眼时长阈值的语音信息。

3.根据权利要求1所述的智能护眼设备，其特征在于，所述设备还包括眼镜框；

所述距离传感器、所述光强传感器和所述视力设定按键均安装于所述眼镜框的鼻梁上；

所述控制器和所述语音模块均安装在所述眼镜框的镜腿上。

4.根据权利要求3所述的智能护眼设备，其特征在于，所述设备还包括显示器；

所述显示器安装在所述眼镜框的鼻梁上，且所述显示器与所述控制器连接；所述显示器用于显示所述视力设定按键设定的视力值。

5.根据权利要求1所述的智能护眼设备，其特征在于，所述语音模块还包括喇叭；所述喇叭用于发出语音提示信息。

6.一种智能护眼方法，其特征在于，应用于如权利要求1-5任意一项所述的智能护眼设备中；所述方法包括：

设定佩戴者的视力值；

采集当前环境的光强值；

采集佩戴者眼睛距所视物的距离；

判断佩戴者眼睛距所视物的距离是否小于设定的距离阈值；若小于，则发出语音提示信息；

判断所述当前环境的光强值是否在设定的光强阈值范围之内；当所述当前环境的光强值不在所述光强阈值范围之内时，发出语音提示信息；

根据所述光强值与所述佩戴者眼睛距所视物的距离，计算得到所述佩戴者的等效用眼时长；

判断所述等效用眼时长是否大于设定的用眼时长阈值；若大于，则发出语音提示信息。

7.根据权利要求6所述的智能护眼方法，其特征在于，所述等效用眼时长为t：其中，a为光强值，b为佩戴者眼睛距所视物的距离，i＝1……n，n为采样次数。

8.根据权利要求6所述的智能护眼方法，其特征在于，所述光强阈值范围为1000～4000。