基于多传感器融合的便携式多用途视力保护器的制作方法

本实用新型涉及视力保护器，特别是基于多传感器融合的便携式多用途视力保护器。

背景技术：

随着信息产业的进步与发展，电子产品逐渐普及和深入，长时间地使用电子产品，读书写字造成视疲劳，致使青少年视力低下。在日常生活中经常能看到小孩子玩电脑、看电视距离很近和写字时坐姿不正确。资料显示，我国小学生视力低下率为26.96％，初中生53.43％，高中生72.8％，大学生77.95％，其中41.6％视力低下的学生并未采取任何矫正措施，并且缺乏专业机构的治疗。因此，基于多感器融合技术，设计一个便携式多用途视力保护器，在使用电脑、观看电视和写字时进行提醒，使青少年及时纠正自己，保护自己的视力是有必要的。

技术实现要素：

基于上述的目标，本实用新型主要解决视力保护器的电能供应、传感器布局，结构设计，同时，简化控制方式及结构。

为了达到上述目的，本实用新型提出的技术方案为：

基于多传感器融合的便携式多用途视力保护器，包括主体部分，连接部分，底座部分。其中主体部分包括超声波模块、热释电人体感应模块、充电模块、电池、稳压模块、主控模块、显示模块、录放模块、控制模块、光敏模块。

超声波模块，位于视力保护器主体内部的左下侧，发送与接收超声波信号，为视力保护器的距离计算提供依据，连接到主控模块。

热释电人体感应模块，位于视力保护器主体内部的左上侧，用于判断是否有人体存在，为视力保护器的时间计算提供依据，连接到主控模块。

充电模块，位于视力保护器主体内部，用于为电池充电，控制向电池输入的电流及电压的大小，最终完成对电池充电的管理；充电模块以电池管理芯片为主，含有绝缘栅型场效应管，肖特基二极管，电阻，电容等元件的从属电路组成，工作时充电模块的输入端接外部电源的输出，地端接外部电源的地以及电池的负极，电池检测以及输出电源接电池的正极。

电池，位于视力保护器主体内部，用于提供电能，连接到稳压模块提供其他模块所需求的电能；

稳压模块，位于视力保护器主体内部，用于将电池的输出调整至5V与3.3V，为超声波模块、热释电人体感应模块、主控模块、显示模块、录放模块、控制模块、光敏模块供电；

主控模块，接收来自控制模块的控制命令，向显示模块显示交互信息；接收来自超声波模块模块的距离数据，接收来自热释电人体感应模块的数据，接收来自光敏模块的光强数据，并将三者融合，并按照融合结果计算，符合条件时给录放模块发送控制命令，所述主控模块为单片机模块；

显示模块，位于视力保护器主体正面，用于人机交互，完成对时间，模式等参数的设定显示，由有机发光二极管显示屏及发光二极管组成，主控模块连接显示模块的时钟线与数据线，电源端接5V，地端接地。

录放模块，位于视力保护器主体内部，用于人机交互；

控制模块，位于视力保护器主体右侧，为4个微动开关，纵向排列组成，用于产生控制命令，直接与主控模块相连接；

光敏模块，位于视力保护器主体正面，用于检测当前室内光线的强度，由光敏电阻，电位器等组成，其任务是检测视力保护器所在环境的光线强度，当前光强以模拟量的形式发送到主控模块，电源端接3.3V直流电源、地端接地。

连接部分为螺纹管，经螺纹管将底座与主体部分相连接，螺纹管的可塑性能保证在一定范围内灵活改变主体部分的位置并将其固定。

底座部分为夹子，可放置于平面或者固定于平板之上。

综上所述，本实用新型涉及基于多传感器融合的便携式多用途视力保护器其超声波模块通过发射与接收超声波计算距离；热释电人体感应模块用于检测人体存在；充电模块为电池充电；电池为系统提供电能；稳压模块转换电池的电平；主控模块连接录放模块，控制模块，超声波模块，热释电人体感应模块；光敏模块用于检测光照强度；显示模块用于人机交互；录放模块用于人机交互；控制模块用于发送控制命令。本实用新型结构灵活响应速度快，可广泛地应用于视力保护、辅助减缓视疲劳等方面。另外，本实用新型采用的超声波模块、热释电人体感应模块、充电模块、电池、稳压模块、主控模块、显示模块、录放模块、控制模块、光敏模块均具有较高的可靠性，故本实用新型具有可靠性及可用性有良好的保证。

附图说明

图1为本实用新型机械结构主体正视示意图。

图2为本实用新型机械结构主体侧视示意图。

图3为本实用新型机械结构主体后视示意图。

图4为本实用新型机械结构整体示意图。

图5为本实用新型的电路工作总体流程图。

图6为本实用新型超声波模块的连接结构示意图。

图7为本实用新型热释电人体感应模块的连接结构示意图。

图8为本实用新型充电模块的组成结构示意图。

图9为本实用新型所述稳压模块组的组成结构示意图。

图10为本实用新型显示模块的连接结构示意图。

图11为本实用新型录放模块的连接结构示意图。

图12为本实用新型控制模块的连接结构示意图。

图13为本实用新型光敏模块的连接结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步地详细描述。

本实用新型所述视力保护器包括主体部分01，连接装置02和底座03。请参阅图1、图2、图3、图4。

主体部分01位于装置顶端，外形为长方体，内部包含本实用新型所述整体电路部分，包括：外壳0101、热释电人体感应模块0102、光敏模块0103、超声波模块0104、显示模块0105、开关0107、控制模块0108、录放模块0106。连接部分02为螺纹管，经螺纹管将底座03与主体部分01相连接，螺纹管的可塑性能保证在一定范围内灵活改变主体部分的位置并固定，底座03为夹子，可放置于平面或者固定于平板之上。

图5为本实用新型所述电路工作总体流程图。如图6所示，外部电源经充电模块1为电池2充电，电池2通过稳压模块3分别为控制模块4、主控模块5、显示模块6、录放模块7、超声波模块8、热释电模块9供电，主控模块5接收来自控制模块4的控制命令，主控模块5控制显示模块6实现人机交互，超声波模块8、热释电人体感应模块9以及光敏模块10分别将人体感应状态、距离以及光强发送到主控模块5，经处理后发送指令到录放模块7。

图6为本实用新型超声波模块的连接结构示意图。如图6所示，超声波模块8的任务是检测距离。工作时，主控模块5经端口502向发送端802发送一个脉冲信号，超声波模块在一段时间后会经返回端801返回一个脉冲信号，主控模块5通过测量端口501上脉冲长度就可以得到距离。超声波模块8的电源端803接5V电源、地端804接地。

图7为本实用新型人体感应模块的连接结构示意图。如图7所示，热释电人体感应模块9的任务是检测视力保护器前是否有人存在，当人体监测904检测到存在时，返回端902会发送高电平给主控模块5的端口503，热释电人体感应模块的电源端901接5V电源、地端903接地。

图8为本实用新型充电模块的组成结构示意图。如图8所示充电模块1的任务是完成对电池的充电功能，保护电池不会过充电。工作时充电模块1的输入端101接外部电源的输出，地端102接外部电源的地以及电池2的负极202，电池检测103及输出电源104接电池2的正极201。

图9为本实用新型所述稳压模块组的组成结构示意图。如图9所示输入端301、输入端306、稳压311、滤波304、滤波309接电池2，地端302、地端307、滤波304、滤波305、滤波309、滤波310接地，滤波305与3.3V接输出端303，滤波310与5V接输出端308。

图10为本实用新型显示模块的连接结构示意图。如图10所示，主控模块5的端口504接显示模块6的时钟线601，主线模块5的端口505接数据线602，电源603接5V，地端604接地。

图11为本实用新型录放模块的连接结构示意图。如图11所示，主控模块5的端口506、端口507和端口508分别接录放模块7的控制端701，控制端702，控制端703，电源704接5V，地端705接地。

图12为本实用新型控制模块的连接结构示意图。如图12所示，主控模块5的端口509、端口510、端口511、端口512分别接控制模块的按键401、按键402、按键403、按键404，电源405接5V，地端406接地。

图13为本实用新型光敏模块的连接结构示意图。如图13所示光敏模块10的任务是检测视力保护器所在环境的光线强度，ADC1002会将光敏电阻1004检测到的当前光强以模拟量的形式发送到主控模块5的端口513，光敏模块10的电源端1001接5V电源、地端1003接地。

综上所述，以上仅为本实用新型较佳实施方式而已，并非限于本实用新型的保护范围。凡在本实用新型精神和方案基础上所做的任何修改和改进等，都应包含在本实用新型的保护范围之内。