CN109946854A - 用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜及监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及儿童智能眼镜技术领域，特别涉及用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜及监控方法，镜腿的外侧设置有用于采集光照强度数据的光感应区，镜腿内侧设置有用于发光提醒的光提示区，镜腿内部设置有一PCB板，PCB板包括主控芯片、光强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯和震动电机，强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯、震动电机分别与主控芯片相连接，光强传感器设置于所述光感应区内，LED呼吸灯设置于光提示区内。与现有技术相比，本发明的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜在低光照强度和坐姿不正确时发出提醒以督促用户保持舒适的光线和正确的阅读、写字姿势，从而防治近视，抑制近视度数进一步加深。
Description
【技术领域】
本发明涉及儿童智能眼镜技术领域，特别涉及用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜及监控方法。
【背景技术】
目前，在我国的中小学生当中，近视的发病率已经有比较高的占比，加上中小学生的学习任务比较繁重，对近视度数的控制也较为困难。其中，造成中小学生近视的原因主要有阅读写字时的坐姿不正确，以及学习环境中的光照强度不佳等。为了更好地控制中小学生近视度数的加深，需要研制一种可以用于提醒的眼镜来满足需求。
【发明内容】
为了克服上述问题，本发明提出一种可有效解决上述问题的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜及监控方法。
本发明解决上述技术问题提供的一种技术方案是：提供用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，包括一镜框和两镜腿，所述两镜分别对称铰接于镜框两边，所述镜腿的外侧设置有用于采集光照强度数据的光感应区，镜腿内侧设置有用于发光提醒的光提示区，镜腿内部设置有一PCB板，所述PCB板包括主控芯片、光强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯和震动电机，所述强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯、震动电机分别与主控芯片相连接，所述光强传感器设置于所述光感应区内，所述LED呼吸灯设置于光提示区内。
优选地，所述主控芯片为NRF52832芯片。
优选地，所述光强传感器的型号为SI1132。
优选地，所述加速度传感器的型号为MB160。
优选地，所述光感应区采用防水透明材料制成。
优选地，所述光提示区采用防水透明材料制成。
优选地，用于光强及坐姿监控的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，佩戴用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜并使眼镜处于开机状态；
步骤S2，光强传感器采集眼部周围的光照强度数据并将光照强度数据传输至主控芯片，加速度传感器采集角度数据并将角度数据传输至主控芯片，主控芯片对光照强度数据和角度数据进行运算处理；
步骤S3，光照强度低于300lux，主控芯片控制LED呼吸灯每隔1秒闪烁蓝光1次，一共闪烁蓝光10次，光照强度高于1000lux，主控芯片控制LED呼吸灯亮蓝光5秒，提醒用户光照强度不合理，角度数据大于等于15度，主控芯片控制震动电机2分钟内震动20次，提醒用户坐姿不正确；
步骤S4，用户根据LED呼吸灯提醒调整光照强度在300lux-1000lux内，根据震动电机提醒调整坐姿，保持角度数据小于等于15度持续5秒以上，光强传感器和加速度传感器重新采集数据并将数据传输至主控芯片，主控芯片控制LED呼吸灯停止发光，主控芯片控制震动电机停止震动。
与现有技术相比，本发明的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜及监控方法通过内置的光强传感器和加速度传感器感知用户眼部周围的光照强度和阅读、写字姿势，在低光照强度和坐姿不正确时发出提醒以督促用户保持舒适的光线和正确的阅读、写字姿势，从而防治近视，抑制近视度数进一步加深。
【附图说明】
图1为本发明用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜的镜腿外侧结构图；
图2为本发明用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜的镜腿内侧结构图；
图3为本发明用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜的PCB板结构框图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施实例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅限于指定视图上的相对位置，而非绝对位置。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1至图3，本发明的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，包括一镜框和两镜腿，所述两镜分别对称铰接于镜框两边，所述镜腿的外侧设置有光感应区10，镜腿内侧设置有光提示区20，光感应区10用于采集光照强度数据，光提示区20用于发光提醒。
镜腿内部设置有一PCB板，所述PCB板包括主控芯片、光强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯和震动电机，所述强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯、震动电机分别与主控芯片相连接。所述光强传感器设置于所述光感应区10内，所述LED呼吸灯设置于光提示区20内。
所述主控芯片为NRF52832芯片，用于数据的运算和处理。
所述光强传感器的型号为SI1132，负责眼部周围光照强度数据的采集。
所述加速度传感器的型号为MB160，负责角度数据的采集，所述角度数据为头部低头或歪头的角度数据，即头部与头部中心竖直线的夹角数据。
所述LED呼吸灯用于将主控芯片处理结果通过闪烁方式提醒用户。
所述震动电机用于将主控芯片处理结果通过震动方式提醒用户。
所述光感应区10和光提示区20采用防水透明材料制成。
所述PCB板的长度为30mm，宽度为5mm，厚度为0.6mm。
工作时，光强传感器和加速度传感器将采集到眼部周围数据传给主控芯片，主控芯片将收集到的数据根据预先设置的参数进行分析和整理，并将运算结果通过LED呼吸灯闪烁和震动电机震动方式提醒用户在看书、写字时保持正确的坐姿和合适的光照，从而有效地防治近视和控制近视度数的增加。
一种用于光强及坐姿监控的方法，包括如下步骤：
步骤S1，佩戴用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜并使眼镜处于开机状态；
步骤S2，光强传感器采集眼部周围的光照强度数据并将光照强度数据传输至主控芯片，加速度传感器采集角度数据并将角度数据传输至主控芯片，主控芯片对光照强度数据和角度数据进行运算处理；
步骤S3，光照强度低于300lux，主控芯片控制LED呼吸灯每隔1秒闪烁蓝光1次，一共闪烁蓝光10次，光照强度高于1000lux，主控芯片控制LED呼吸灯亮蓝光5秒，提醒用户光照强度不合理，角度数据大于等于15度，主控芯片控制震动电机2分钟内震动20次，提醒用户坐姿不正确；
步骤S4，用户根据LED呼吸灯提醒调整光照强度在300lux-1000lux内，根据震动电机提醒调整坐姿，保持角度数据小于等于15度持续5秒以上，光强传感器和加速度传感器重新采集数据并将数据传输至主控芯片，主控芯片控制LED呼吸灯停止发光，主控芯片控制震动电机停止震动。
与现有技术相比，本发明的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜及监控方法通过内置的光强传感器和加速度传感器感知用户眼部周围的光照强度和阅读、写字姿势，在低光照强度和坐姿不正确时发出提醒以督促用户保持舒适的光线和正确的阅读、写字姿势，从而防治近视，抑制近视度数进一步加深。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的构思之内所作的任何修改，等同替换和改进等均应包含在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，其特征在于，包括一镜框和两镜腿，所述两镜分别对称铰接于镜框两边，所述镜腿的外侧设置有用于采集光照强度数据的光感应区，镜腿内侧设置有用于发光提醒的光提示区；
镜腿内部设置有一PCB板，所述PCB板包括主控芯片、光强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯和震动电机，所述强传感器、加速度传感器、LED呼吸灯、震动电机分别与主控芯片相连接，所述光强传感器设置于所述光感应区内，所述LED呼吸灯设置于光提示区内。
2.如权利要求1所述的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，其特征在于，所述主控芯片为NRF52832芯片。
3.如权利要求1所述的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，其特征在于，所述光强传感器的型号为SI1132。
4.如权利要求1所述的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，其特征在于，所述加速度传感器的型号为MB160。
5.如权利要求1所述的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，其特征在于，所述光感应区采用防水透明材料制成。
6.如权利要求1所述的用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜，其特征在于，所述光提示区采用防水透明材料制成。
7.用于光强及坐姿监控的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，佩戴用于光强及坐姿监控的儿童智能眼镜并使眼镜处于开机状态；
步骤S2，光强传感器采集眼部周围的光照强度数据并将光照强度数据传输至主控芯片，加速度传感器采集角度数据并将角度数据传输至主控芯片，主控芯片对光照强度数据和角度数据进行运算处理；
步骤S3，光照强度低于300lux，主控芯片控制LED呼吸灯每隔1秒闪烁蓝光1次，一共闪烁蓝光10次，光照强度高于1000lux，主控芯片控制LED呼吸灯亮蓝光5秒，提醒用户光照强度不合理，角度数据大于等于15度，主控芯片控制震动电机2分钟内震动20次，提醒用户坐姿不正确；
步骤S4，用户根据LED呼吸灯提醒调整光照强度在300lux-1000lux内，根据震动电机提醒调整坐姿，保持角度数据小于等于15度持续5秒以上，光强传感器和加速度传感器重新采集数据并将数据传输至主控芯片，主控芯片控制LED呼吸灯停止发光，主控芯片控制震动电机停止震动。
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