[0032]本实施例主要包括:镜架结构部分、电子功能部分。
[0033]镜架采用TR90材料，尺寸为54 □ 16_144，传感器与眼睛的距离按照瞳距50mm计算，50mm为一般10岁小孩瞳距的最小值。根据这个距离计算出距离传感器的倾角为15°，电池和震动器放在右边镜腿，距离传感器和其他电路放在左边的镜腿，充电接口和开关放在左边的镜腿，镜框中放置3根外包绝缘层的线束，镜框上侧设置线槽走线，镜框中的3根线在锁头处经转轴进入镜腿，外观上面看不到线。
[0034]电子功能部分分为主控逻辑单元、检测单元、提示报警单元。其中检测单元包括倾角测量电路、距离测量电路、电源电路。图1?5是各个模块单元的电路原理图，其中倾角测量电路是通过I2C总线和主控逻辑单元相连后进行数据传输和模块控制。提示报警单元中，双色灯起状态指示的作用；语音电路起语音报警作用。距离测量电路是利用位置传感器，采用三角形测距原理实现对距离测量的。电源电路包括锂电池及锂电池充电电路，系统开关电路和LDO电源转换电路。
[0035]本实施例的工作原理如下:如图1电源电路，按键Kl是整个电路的开关按键，U2是双稳态电路，按一下Kl锂电池LIl就和VCC_BP导通给系统电路供电，实现开启系统的功能；再按一下Kl锂电池LIl就和VCC_BP断开，起到关闭的作用。而图3中的LED指示灯在系统开启的状态下呈绿灯闪烁，关闭的时候灭灯。
[0036]Kl开启之后，系统由主控逻辑单元进行控制，首先对锂电池电量进行检测，图2中电池电压经过R9\R10分压后输入主控逻辑单元进行电压的检测，当电池电压低于3.3V时，指示灯呈绿灯闪烁状态，系统不进行其他检测工作，并提示用户需要充电。充电时可以通过图1中JlO输入5V，经过U3电池充电芯片对锂电池充电，在充电过程中，充电芯片通过CHG_S信号点亮指示灯并使之呈红灯状态，并通知主控单元当前的充电状态，当电池充满后红灯熄灭。
[0037]在开机状态中，将进行目视距离和头部坐姿检测。图4是目视距离测量电路，测距方法是位置传感器的三角形测距法。图中主控逻辑单元发送700HzPWM波给红外发射管(图4中NI显示)发射红外波，位置传感器D2接收到由桌面或书本反射回来的红外波，并产生两个电流I1、12输出，I1、12经过放大器进行放大并转换成电压信号传送到主控逻辑单元中，主控逻辑单元经过相应的数据处理得到对应的距离参数。图5中倾斜角度测量单元采用重力加速度传感器，重力加速度传感检测人体头部的倾斜角度，当头部往左或往右倾斜大于某一角度时，将通过主控逻辑单元触发报警装置。
[0038]最后是报警提示，报警提示电路主要是由语音芯片完成，通过检测主控逻辑单元发出的报警信号类型进行报警，通过语音提示使用者当前学习姿势不正确、需要休息、需要充电等。
[0039]综上所述是产品工作一次的主要步骤，在整个流程完成后系统将休眠5s后再进行下一次的检测。
[0040]本实施例的镜架式智能视力保护仪，其保护方法为:
[0041]步骤101开机后进行程序初始化；
[0042]步骤102进行电池电量检测，计算是否处于低电量状态，如果是低电量，则提醒用户需要进行充电或者更换电池；
[0043]步骤103开始学习的时间计时；
[0044]步骤104在开始计时后，测量头部至前面目标物体的距离；
[0045]步骤105测量头部的倾斜角度；
[0046]步骤106根据步骤104、105、103的测量结果，当有不满足条件的测量结果时，系统判断是哪种类型的报警，并且会触发步骤107、108 ;
[0047]步骤107根据步骤106的判断结果，如需报警，系统根据报警类型的不同，用声音、振动及发光等不同的形式或者不同形式的组合告知用户；
[0048]步骤108如需报警，则把报警信息通过无线以点对点或服务器中转的方式传送给其它终端；
[0049]上述步骤中103?105步骤没有先后顺序。
[0050]以上实施例只是对于本发明的部分功能进行描述，但实施例和附图并不是用来限定本发明的。在不脱离本发明之精神和范围内，所做的任何等效变化或润饰，同样属于本发明之保护范围。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求所界定的内容为标准。
【主权项】
1.一种镜架式智能视力保护仪，包括镜腿，或者包括镜腿和镜框，其特征在于，所述镜腿中，或者所述镜腿和镜框中安装有传感器、控制器和报警装置； 所述传感器对距离或者倾角进行测量，其中对距离进行测量的距离传感器的器件使用PSD、CCD期间的三角测量方法、能量法或者TOF方法的距离测量器件，对倾角进行测量的倾角传感器采用重力加速度传感器或者陀螺仪； 所述控制器接收来自所述传感器测得相应数据，所述控制器根据测量结果与设定值相比较，如果超出设定范围，则触发所述报警装置发出报警； 所述报警装置根据所述控制器的控制命令进行报警。2.根据权利要求1所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:所述传感器、控制器和报警装置的电子元器件按照重量近似平均分配在两个镜腿中。3.根据权利要求2所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:所述电子元器件中的震动器或者喇叭、电池位于右侧镜腿中，距离传感器及其附属电路位于镜框中或者左侧镜腿中，其他电子元器件位于左侧镜腿中。4.根据权利要求1所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:所述倾角传感器对于倾角的判定左右不同；当所述倾角传感器在左侧镜腿或者在镜框中偏左侧时，检测时报警线设置右侧的角度比左侧角度大；当所述倾角传感器在右侧镜腿或者在镜框中偏右侧时，检测时报警线设置左侧的角度比右侧角度大。5.根据权利要求1所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:所述距离传感器放置的角度根据镜框的大小和放置的位置(镜腿、镜框)，有一倾角，使探测传感器发出的光与目光平行或者相交于设定的距离。6.根据权利要求1所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:使用者通过按键、无线、有线方式触发启动标定功能，将现有的距离、倾角作为基准值对设备内的数据进行修正。7.根据权利要求1所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:镜框上沿内设置有走线槽；镜框上沿内走线槽内用三根线连接左右镜腿，分别为电源线、地线、震动器信号线，三根线每一根可以由多股线组成，多股外面有胶皮保证绝缘。8.根据权利要求6所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:镜框式智能视力保护仪通过有线或者无线的方式将使用数据发给终端或者云端；终端或者云端通过近期与长期的使用情况分析使用者近视是否加深并反馈给使用者或者使用者的监护人；终端或者云端将使用者的使用情况详细数据和汇总数据反馈给使用者或者使用者的监护人。9.根据权利要求1至8之一所述的镜架式智能视力保护仪，其特征在于:使用者用手机、平板、电脑以及其他终端用无线、有线方式连接镜框式智能视力保护仪，对镜框式智能视力保护仪的报警距离、倾角、学习时间长度、报警次数、报警间隔、报警方式进行设定。10.一种权利要求1至9之一所述的镜架式智能视力保护仪的保护方法，其特征在于: 步骤101开机后进行程序初始化； 步骤102进行电池电量检测，计算是否处于低电量状态，如果是低电量，则提醒用户需要进行充电或者更换电池； 步骤103开始学习的时间计时； 步骤104在开始计时后，测量头部至前面目标物体的距离； 步骤105测量头部的倾斜角度； 步骤106根据步骤104、105、103的测量结果，当有不满足条件的测量结果时，系统判断是哪种类型的报警，并且会触发步骤107、108 ; 步骤107根据步骤106的判断结果，如需报警，系统根据报警类型的不同，用声音、振动及发光等不同的形式或者不同形式的组合告知用户； 步骤108如需报警，则把报警信息通过无线以点对点或服务器中转的方式传送给其它终端； 上述步骤中103?105步骤没有先后顺序。
【专利摘要】本发明公开了一种镜架式智能视力保护仪，它包括：传感器、控制器和报警装置；所述传感器对距离、倾角进行测量，其中距离采用基于PSD、CCD器件的三角测距方法、能量法或者采用TOF方法对距离进行测量，采用重力加速度传感器或者陀螺仪对倾角进行测量；所述控制器接收来自所述传感器测得相应数据，所述控制器根据测量结果与设定值相比较，如果超出设定范围，则触发所述报警装置发出报警；所述报警装置根据所述控制器的控制命令进行报警，所述镜架式智能视力保护仪将报警信息上传云端或者终端。本发明的有益效果在于，通过对用户学习姿势的监控和云端分析，帮助用户在学习中养成良好的学习姿势，在使用者视力下降时及时通知家长采取措施，从而有效的保护视力。
【IPC分类】G08B21/24
【公开号】CN105118247
【申请号】CN201510430427
【发明人】侯力宇, 窦小平
【申请人】南京智松电子科技有限公司
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年7月21日