智能眼镜的制作方法

本发明涉及人体的佩戴装置技术领域，尤其涉及一种可自动开关机以及对光强进行感应的智能眼镜。

背景技术：

眼镜是用于矫正视力或保护眼睛而制作的简单光学器件，由镜片、镜架组成。现有技术中出现的智能眼镜需要手动进行开关机，存在以下几个缺点：1)当闲置却忘记关闭开关时，电量会浪费，产品寿命大打则扣。2)当开车时需要手动响应，存在安全隐患。3)无法根据环境的光照强度自动调节镜片的透光度。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种可实现自动开关机并可根据光照强度自动调节镜片透光度的智能眼镜。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种智能眼镜，包括镜框和镜片，其特征在于：所述镜框内设有智能控制模块，所述智能控制模块包括微处理器，人体感应模块内嵌在所述镜框的内侧上，与所述微处理器的信号输入端连接，用于感应眼镜是否被佩戴；第一光强度测量模块内嵌在所述镜框的外侧，与所述微处理器的信号输入端连接，用于感应环境的光强度；第二光强度测量模块内嵌在所述镜框的外侧，与所述微处理器的信号输入端连接，用于通过光照强度感应智能眼镜是处于白天还是黑夜；所述镜片使用LCD镜片，所述微处理器的信号输出端经电压调节模块与所述LCD镜片的信号输入端连接，所述LCD镜片在微处理器的控制下可改变透光度；电池模块的电源输入端连接有充电接口，电池模块的电源输出端分为两路，第一路与所述智能控制模块内需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，第二路与电池电压检测模块的采样输入端连接，所述电池电压检测模块的输出端与所述微处理器的信号输入端连接，用于检测电池模块的电量。

进一步的技术方案在于：所述智能控制模块还包括声光提示模块，所述声光提示模块与所述微处理器的信号输出端连接，用于在微处理器的控制下发出声、光提示信号。

进一步的技术方案在于：所述声光提示模块包括发光二极管和扬声器。

进一步的技术方案在于：所述微处理器使用PIC16F1503型单片机。

进一步的技术方案在于：所述第一光强度测量模块包括光传感器U1，光传感器U1的1脚为所述第一光强度测量模块的信号输出端，电阻R5以及电容C7的一端接地，其另一端与第一光强度测量模块的信号输出端连接；光传感器U1的2脚接地；光传感器U1的3脚接电源VDD，且电源VDD与地之间并联有滤波电容C11和电容C30；光传感器U1的4脚悬空；光传感器U1的5脚和6脚接电源VDD。

进一步的技术方案在于：所述光传感器U1使用bh1603fvc-e。

进一步的技术方案在于：人体感应模块包括人体感应传感器U6和信号处理芯片U5，人体感应传感器U6的信号输出端与电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端分为两路，第一路经电容C16接地，第二路与所述信号处理芯片U5的3脚连接，所述信号处理芯片U5的1脚分为两路，第一路为所述人体感应模块的信号输出端，第二路经电阻R21后与电源VDD连接；信号处理芯片U5的2脚接地；信号处理芯片U5的4脚经电阻R6后分为两路，第一路与信号处理芯片U5的5脚连接，第二路经电容C13后接地；信号处理芯片U5的5脚接电源VDD；信号处理芯片U5的6脚经电阻R1接地。

进一步的技术方案在于：所述电压调节模块包括电压调节芯片U2，电压调节芯片U2的1脚悬空；电压调节芯片U2的2脚接所述微处理器的SCL引脚；电压调节芯片U2的3脚接所述微处理器的SDA引脚；电压调节芯片U2的4脚接地；电压调节芯片U2的5脚分为两路，第一路接地，第二路经电容C15与电压调节芯片U2的7脚连接，电压调节芯片U2的6脚为所述电压调节模块的电压输出端，电压调节芯片U2的6脚与LCD镜片的电源输入端连接，电容C14的一端接地，另一端与电压调节芯片U2的6脚连接，电压调节芯片U2的7脚接电源VCC，电压调节芯片U2的8脚接VDD。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：开机：当用户佩戴眼镜时，人体的部位(鼻梁，鼻凸，双眉，眉弓，眼眶四周，颧骨，颧弓，颞肌，颞骨，额头，耳后的位置，手指)与眼镜的零件(鼻托，眼镜腿，眼镜框)靠近或者接触，此时电容式触摸按键IC(人体感应模块)在检测到感应电容值发生改变后，将输出开机信号，进入开机模式，同时LED闪烁一次或扬声器发出相应的提示音，当上述人体的部位与上述眼镜的零件接触状态或者距离不变时，则保持工作状态。

关机：当用户摘下眼镜时，人体的部位(鼻梁，鼻凸，双眉，眉弓，眼眶四周，颧骨，颧弓，颞肌，颞骨，额头，耳后的位置，手指)与眼镜的零件(鼻托，眼镜腿，眼镜框)处于未接触状态或者距离发生改变时，此时电容式触摸按键IC(人体感应模块)在检测到感应电容值发生改变后，如果在该时间内上述人体的部位与眼镜的零件没有靠近或者接触时，将输出关机信号，进入关机模式，同时LED闪烁两次或扬声器发出相应的提示音。

智能开关机模式：当用户取下眼镜时，人体的部位(鼻梁，鼻凸，双眉，眉弓，眼眶四周，颧骨，颧弓，颞肌，颞骨，额头，耳后的位置，手指)与眼镜的零件(鼻托，眼镜腿，眼镜框)处于未接触状态或者距离发生改变时，此时电容式触摸按键IC(人体感应模块)在检测到感应电容值发生改变后，延后一定时间关机，如果在该时间内上述人体的部位与上述眼镜的零件靠近或者接触时，将保持开机状态。

当佩戴上所述智能眼镜后，人体感应模块会检测人体电容的变化，给微处理器一个信号，唤醒模块微处理器工作，微处理器工作后会先通过电池电压检测模块检测电池模块的电压，如果电池模块的电压小于系统的工作电压，发光二极管闪烁提示用户(或扬声器发出相应的提示音)，然后关机。如果检测到电池模块的电压大于系统的工作电压，微处理器会立即检测第二光强度测量模块的信号，判断是白天还是晚上，如果检测到是白天，立即进入白天模式，如果检测到是晚上会立进入晚上模式。然后微处理器会立即检测第一光强度测量模块的输出信号强度，接着微处理器根据检测到的环境光强度调整电压调节模块输出的电压值，通过调节电压调节模块输出的电压值，改变LCD镜片的工作电压，从而改变LCD镜片的颜色，进而改变LCD镜片的透光度。如果微处理器检测到第二光照强度测量模块的信号判断眼镜的使用时间为晚上，则进入晚上模式，此时，如果第一光照强度测量模块检测到人造光的强度对人眼有伤害，微处理器会立即发送指令给电压调节模块，电压调节模块会输出一个相应的电压值给LCD镜片，改变LCD镜片的颜色，进而改变LCD镜片的透光度，从而避免在驾驶会车时对方车灯对眼镜的伤害，降低晚上驾驶的危险性。

综上，所述智能眼镜可实现自动开关机并可根据光照强度自动调节镜片透光度，使其使用更方便。

附图说明

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是本发明实施例所述智能眼镜的结构示意图；

图2是本发明实施例中所述智能控制模块的原理框图；

图3是本发明实施例中所述第一光强度测量模块的电路原理图；

图4是本发明实施例中所述人体感应模块的电路原理图；

图5是本发明实施例中所述电压调节模块的电路原理图；

图6a-6b是本发明实施例中所述智能眼镜的控制流程图；

其中：1、镜框 2、镜片 3、智能控制模块。

具体实施方式

下面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的一部分实施例，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。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

如图1所示，本发明公开了一种智能眼镜，包括镜框和镜片，所述镜框内设有智能控制模块。如图2所示，所述智能控制模块包括微处理器，人体感应模块内嵌在所述镜框的内侧上，与所述微处理器的信号输入端连接，用于感应眼镜是否被佩戴；第一光强度测量模块内嵌在所述镜框的外侧，与所述微处理器的信号输入端连接，用于感应环境的光强度；第二光强度测量模块内嵌在所述镜框的外侧，与所述微处理器的信号输入端连接，用于通过光照强度感应智能眼镜是处于白天还是黑夜；所述镜片使用LCD镜片，所述微处理器的信号输出端经电压调节模块与所述LCD镜片的信号输入端连接，所述LCD镜片在微处理器的控制下可改变透光度；电池模块的电源输入端连接有充电接口，电池模块的电源输出端分为两路，第一路与所述智能控制模块内需要供电的模块的电源输入端连接，用于为其提供工作电源，第二路与电池电压检测模块的采样输入端连接，所述电池电压检测模块的输出端与所述微处理器的信号输入端连接，用于检测电池模块的电量。

进一步的，为了方便的输出提示或报警信号，所述智能控制模块还包括声光提示模块，所述声光提示模块与所述微处理器的信号输出端连接，用于在微处理器的控制下发出声、光提示信号。优选的，所述声光提示模块包括发光二极管和扬声器。

优选的，所述微处理器使用PIC16F1503型单片机。需要说明的是，以上微处理器的具体型号只是举例说明，具体使用哪种型号的微处理器本领域技术人员可以根据实际需要进行适当的选型，来满足本申请的需要。

如图6a-6b所示为所述眼镜的控制流程图(图6a中的A和B分别与图6b中的A和B连接后构成整个流程图)。

开机：当用户佩戴眼镜时，人体的部位(鼻梁，鼻凸，双眉，眉弓，眼眶四周，颧骨，颧弓，颞肌，颞骨，额头，耳后的位置，手指)与眼镜的零件(鼻托，眼镜腿，眼镜框)靠近或者接触，此时电容式触摸按键IC(人体感应模块)在检测到感应电容值发生改变后，将输出开机信号，进入开机模式，同时LED闪烁一次或扬声器发出相应的提示音，当上述人体的部位与上述眼镜的零件接触状态或者距离不变时，则保持工作状态。

关机：当用户摘下眼镜时，人体的部位(鼻梁，鼻凸，双眉，眉弓，眼眶四周，颧骨，颧弓，颞肌，颞骨，额头，耳后的位置，手指)与眼镜的零件(鼻托，眼镜腿，眼镜框)处于未接触状态或者距离发生改变时，此时电容式触摸按键IC(人体感应模块)在检测到感应电容值发生改变后，如果在该时间内上述人体的部位与眼镜的零件没有靠近或者接触时，将输出关机信号，进入关机模式，同时LED闪烁两次或扬声器发出相应的提示音。

智能开关机模式：当用户取下眼镜时，人体的部位(鼻梁，鼻凸，双眉，眉弓，眼眶四周，颧骨，颧弓，颞肌，颞骨，额头，耳后的位置，手指)与眼镜的零件(鼻托，眼镜腿，眼镜框)处于未接触状态或者距离发生改变时，此时电容式触摸按键IC(人体感应模块)在检测到感应电容值发生改变后，延后一定时间关机，如果在该时间内上述人体的部位与上述眼镜的零件靠近或者接触时，将保持开机状态。

当佩戴上所述智能眼镜后，人体感应模块会检测人体电容的变化，给微处理器一个信号，唤醒模块微处理器工作，微处理器工作后会先通过电池电压检测模块检测电池模块的电压，如果电池模块的电压小于系统的工作电压，发光二极管闪烁提示用户(或扬声器发出相应的提示音)，然后关机。如果检测到电池模块的电压大于系统的工作电压，微处理器会立即检测第二光强度测量模块的信号，判断是白天还是晚上，如果检测到是白天，立即进入白天模式，如果检测到是晚上会立进入晚上模式。然后微处理器会立即检测第一光强度测量模块的输出信号强度，接着微处理器根据检测到的环境光强度调整电压调节模块输出的电压值，通过调节电压调节模块输出的电压值，改变LCD镜片的工作电压，从而改变LCD镜片的颜色，进而改变LCD镜片的透光度。如果微处理器检测到第二光照强度测量模块的信号判断眼镜的使用时间为晚上，则进入晚上模式，此时，如果第一光照强度测量模块检测到人造光的强度对人眼有伤害，微处理器会立即发送指令给电压调节模块，电压调节模块会输出一个相应的电压值给LCD镜片，改变LCD镜片的颜色，进而改变LCD镜片的透光度，从而避免在驾驶会车时对方车灯对眼镜的伤害，降低晚上驾驶的危险性。

如图3所示，所述第一光强度测量模块包括光传感器U1，光传感器U1的1脚为所述第一光强度测量模块的信号输出端，电阻R5以及电容C7的一端接地，其另一端与第一光强度测量模块的信号输出端连接；光传感器U1的2脚接地；光传感器U1的3脚接电源VDD，且电源VDD与地之间并联有滤波电容C11和电容C30；光传感器U1的4脚悬空；光传感器U1的5脚和6脚接电源VDD。优选的，所述光传感器U1使用bh1603fvc-e。

当环境光照在光传感器U1的感光部分上时，U1会根据环境光的强度输出一个电流信号，再通过电阻R5和电容C7组成的RC电路将电流信号转化为电压信号，微处理器会不停的检测light口(第一光强度测量模块的信号输出端)输出的电压值，当环境光越强，light口的电压值会越高，然后微处理器会根据检测到的信号强度发送相应的命令给电压调节模块，通过电压调节模块调节LCD眼镜的透光度(通过改变LCD的颜色来实现)，使所述智能眼镜能够感应光照强度，为后续的控制提供可靠的信号。

如图4所示，所述人体感应模块包括人体感应传感器U6和信号处理芯片U5，人体感应传感器U6的信号输出端与电阻R33的一端连接，电阻R33的另一端分为两路，第一路经电容C16接地，第二路与所述信号处理芯片U5的3脚连接，所述信号处理芯片U5的1脚分为两路，第一路为所述人体感应模块的信号输出端，第二路经电阻R21后与电源VDD连接；信号处理芯片U5的2脚接地；信号处理芯片U5的4脚经电阻R6后分为两路，第一路与信号处理芯片U5的5脚连接，第二路经电容C13后接地；信号处理芯片U5的5脚接电源VDD；信号处理芯片U5的6脚经电阻R1接地。

当人体感应传感器U6检测到人体接触时，会将人体信号传给信号处理芯片U5，U5将U6传递来的信号加以处理，当确认这个信号是戴上眼镜的动作时，U5会通过ON_OFF口输出一个低电平信号给微处理器，微处理器检测到这个信号后会立即开机。如果人体信号消失，即取下眼镜，U5会通过ON_OFF口输出一个高电平信号给微处理器，微处理器检测到这个信号后会延迟3秒自动关机，使所述智能眼镜能够自动的进行开机和关机控制，使其使用更方便。

如图5所示，所述电压调节模块包括电压调节芯片U2，电压调节芯片U2的1脚悬空；电压调节芯片U2的2脚接所述微处理器的SCL引脚；电压调节芯片U2的3脚接所述微处理器的SDA引脚；电压调节芯片U2的4脚接地；电压调节芯片U2的5脚分为两路，第一路接地，第二路经电容C15与电压调节芯片U2的7脚连接，电压调节芯片U2的6脚为所述电压调节模块的电压输出端，电压调节芯片U2的6脚与LCD镜片的电源输入端连接，电容C14的一端接地，另一端与电压调节芯片U2的6脚连接，电压调节芯片U2的7脚接电源VCC，电压调节芯片U2的8脚接VDD。

当U2收到微处理器的命令后，根据微处理器的命令输出一个可变化的电压给LCD镜片，这个变化的电压会使LCD镜片的颜色发生变化，从而改变镜片的透光率，电压越高，镜片的透光率会越低，电压越低透光率会越高，使所述智能眼镜能够自适应不同光照强度的环境，使其使用更方便，使用效果更好。