預防近視頭戴式裝置制造方法
【專利摘要】一種涉及電子信息和光電機一體化【技術領域】、能夠監測用眼情況并當用眼不良時警示使用者促使其正確用眼的預防近視頭戴式裝置。為了解決用眼者難以隨時監測用眼環境亮度、眼球穩定性、用眼距離和近距離用眼時間的矛盾，本發明在使用者樂意使用的頭戴物(如眼鏡、頭冠、頭圈、頭箍、帽子等)上嵌入用眼監測警示裝置，使用時和眼睛保持穩定的關系，應用傳感器監測用眼情況，將獲得的信息通過中央處理器運算，當用眼距離過近、時間過長、光線太亮或太暗、眼球不穩定時，發出警示信號，通過電光、電聲、電機轉換，運用光、聲音、震動提醒使用者糾正，讓使用者正確用眼，從而達到減少眼疲勞、預防近視的目的。
【專利說明】預防近視頭戴式裝置
【技術領域】
[0001]本發明主要涉及電子信息技術和光電機一體化【技術領域】的一種監測用眼距離、時間、亮度、頭部穩定性并在用眼衛生不良時警示的預防近視頭戴式裝置，應用此裝置可以避免用眼不良達到減輕眼疲勞、預防近視的目的。
【背景技術】
[0002]正常眼看遠處物體時，眼睛睫狀肌放松，晶狀體懸韌帶收縮，晶體變薄，遠處物體成像在視網膜上；當看近處物體時，睫狀肌收縮，晶狀體懸韌帶松馳，晶體變厚，這時近處物體成像在視網膜上。正常情況下眼睛具有自動調節功能，如果閱讀距離過近或閱讀時間過長，睫狀肌痙攣，無法放松，這時就不能看清遠處物體，這種情況稱為假性近視，可以通過阿托品等藥物或按摩放松治療；長期的用眼衛生不良導致眼軸延長，即使睫狀肌放松也無法看清遠處物體，這時就稱為真性近視，藥物和按摩等都不可逆轉真性近視，只能通過眼鏡或手術來矯正。
[0003]亞洲國家近視發生率在70%~90%左右，中國教育部《2004年全國學生體質健康監測報告》表示7~12歲小學生視力不良檢出率為32.5%，初中生視力不良檢出率為59.4%，高中生視力不良檢出率為77.3%，大學生視力不良檢出率為80.0%，學生視力不良發生率呈逐年增加的趨勢。全國近視眼人數已近4億，學生近視患者超過六千萬，近視致
盲三十多萬人。
[0004]近視眼雖 和遺傳相關，但更和閱讀距離太短，時間太長、環境太明或太暗、在顛簸的車廂或走路時看書等用眼不良相關。保持正確的用眼習慣，避免用眼不良是預防近視最關鍵、最有效的方法。
[0005]雖然大家都知道要保持良好的用眼習慣，例如眼離書本一尺、胸離書桌一拳、手指離筆尖一寸、看書一小時休息一刻鐘、不要在光線昏暗和太陽光下看書、不要在顛簸的車廂里或走路時看書等，但自覺做到卻很難。雖然預防近視的方法很多，但有效的卻極少:眼保健操的效果亦存在爭議；后鞏膜加固手術部分患者有效，但副作用明顯，只有少數醫生愿意開展，目前僅針對病理性近視。
[0006]隨著電子信息技術的發展，應用傳感器監測閱讀距離和光的強度已經成為可能。本發明應用光電機一體化技術，通過傳感器監測用眼距離和環境光的強度，將得到的信息傳給中央處理器，中央處理器對得到的信息進行加工，通過內置的專家系統進行判斷，如果用眼不良(如閱讀距離過短、時間過長、用眼環境光強度過強或過弱)等，通過電光、電聲、電機轉換，應用光、聲音、震動警不使用者。
【發明內容】
[0007]為了解決用眼者無法自覺地隨時主動自我監測用眼狀態(如用眼距離、時間、環境亮度和眼球穩定性)等問題，本發明通過傳感器監測用眼狀態，將得到的信息傳遞給中央處理器，對監測到的數據進行處理，根據內置專家系統提出建議并輸出警示信號，通過電光、電聲、電機轉換，應用光、聲音、震動在使用者用眼距離過近、時間過長、光線過明過暗、眼球搖晃時警示使用者，糾正使用者的用眼錯誤，使之正確用眼，從而達到減輕眼疲勞、預防近視目的。
[0008]本發明解決存在問題所采用的技術方案是:在使用者樂意使用的頭戴物(如眼鏡、頭冠、頭圈、頭箍、帽子等)上嵌入用眼監測警示系統，使用時位于眼睛上方并保持穩定的關系，一旦用眼不良，就提醒使用者糾正，保持良好的用眼習慣，從而達到減輕眼疲勞、預防近視的效果。
[0009]由于一般人用眼時不會主動自覺有意識地監測用眼環境的亮度是否符合用眼衛生，本發明采用光敏傳感器監測用眼環境的亮度，光電轉換后將信號傳給中央處理器，內置的專家系統如果判斷用眼環境亮度不符合用眼衛生，例如照度值低于401ux或高于SOlux時，則傳遞警示信號給報警指示單元，報警指示單元應用光、聲音、震動提醒使用者，使用者打開輔助燈光或遠離強光環境，達到正確用眼的目的。
[0010]由于用眼者特別是少年兒童閱讀時會不由自主地靠近書本，本發明采用紅外、超聲、電磁波、激光、雷達傳感器感受閱讀距離(例如發射器發射紅外線、超聲波、電磁波、激光、雷達等，接受器接受前方障礙物(如書本)反射回的紅外線、超聲波、電磁波、激光、雷達等)，并轉換成電信號傳給中央處理器，如果內置專家系統判斷閱讀距離過近，例如低于30厘米時，則傳遞警示信號給報警指示單元，報警指示單元應用光、聲音、震動提醒使用者，使用者接到信號后改變姿勢，從而達到正確用眼的目的。
[0011]由于用眼者特別是精神集中時會忘掉時間，不會注意到用眼時間過長，本發明采用紅外、超聲波、電磁波、激光、雷達傳感器感受閱讀距離，將信號傳給中央處理器，通過內置專家系統進行判斷， 如果連續近距離用眼時間過長，例如超過半小時，則傳遞警示信號給報警指示單元，報警指示單元應用光、聲音或震動提醒使用者，使用者休息或從事其他非近距離工作，從而達到正確用眼的目的。
[0012]有些人為了非常珍惜時間，可能在晃動的車廂里看書，或者喜歡搖晃著看書，本發明采用震動傳感器監測眼球的穩定性，機電轉換后將信號傳給中央處理器，內置的專家系統如果眼球的穩定性，如果不符合用眼衛生，例如在顛簸的車廂里，則傳遞警示信號給報警指示單元，報警指示單元應用光、聲音、震動提醒使用者，使用者停止閱讀，達到正確用眼的目的。
[0013]用眼監測報警裝置上還自帶有管理的電源系統以保障安全使用，當使用者戴上時，用眼監測警示系統開展工作，當使用者脫下時，監測警示系統停止工作，配合手動開關，避免誤判，節約能源并保證有足夠能量滿足用眼監測警示系統正常工作。
[0014]當使用預防近視頭戴式裝置后，用眼監測警示系統監測環境亮度，如果不符合用眼衛生，提醒使用者改變環境亮度，如開燈或避免陽光直射等；監測眼球穩定性，如果在顛簸的車廂里或搖頭晃腦時，提醒停止閱讀；監測書本等距離，如果過近，則提醒使用者糾正姿勢，保持眼離書本一尺以上；監測近距離連續用眼時間，如超過半小時(由專家系統根據年齡選擇不同時間)以上時，則提醒使用者休息，這樣有助于減輕眼疲勞，達到預防近視的目的。
[0015]本發明的有益效果是，通過對用眼環境和閱讀距離、時間的監測，當用眼距離過近、時間過長、環境亮度過明或過暗、眼球晃動時提醒使用者予以糾正，避免使用者在環境亮度不良、眼球不穩定情況下用眼或用眼距離過近、近距離用眼持續時間過長，讓使用者隨時保持正確的用眼習慣，減輕眼疲勞，達到預防近視的目的。由于解決方案只是將眾所周知的正確用眼習慣常識落實為每個使用者的行動，沒有手術、按摩不良等可能產生的副作用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]下面結合附圖和具體實施實例對本發明進一步說明。
[0017]圖1是發明的原理圖。
[0018]圖2是發明的一個具體實例圖
[0019]
[0020]圖1預防近視頭戴式裝置原理圖
[0021]圖1中，使用者應用預防近視頭戴式裝置后，電源供電，光敏傳感器監測環境亮度，并傳給中央處理器，如果專家系統判斷環境亮度不佳，發出警示信號，報警指示系統提醒使用者糾正，改正后繼續監測；震動傳感器測量使用者眼球穩定性，并傳給中央處理器，如果專家系統判斷使用者眼球晃動明顯，發出警示信號，報警指示系統提醒使用者糾正，改正后繼續監測；距離傳感器監測書本等距離，發射器發出紅外光、超聲或電磁波、激光、雷達等，遇到書本等反射回來，接受器接收后轉換為電信號傳給中央處理器，如果專家系統判斷閱讀距離過短或近距離用眼持續時間過長，發出警示信號，報警指示系統通過電光、電聲、電機轉換，用光、聲音、震動提醒使用者糾正，改正后繼續監測。脫下預防近視頭戴式裝置，待機或關機。
具體實施實例
[0022]
[0023]圖2預防近視頭戴式裝置
[0024]圖2所示實施例中，當使用者戴上頭戴式裝置時觸發電源開關，電路閉合，電池
(I)為系統供電，光敏傳感器、震動傳感器(2)監測亮度和眼球穩定性、距離傳感器(3)監測距離并傳給中央處理器(4)，中央處理器經內置專家系統處理后，發現用眼不良，如光線過明或過暗、眼球晃動、閱讀距離過近、近距離用眼持續時間過長時輸出警示信號給報警指示系統，報警指示系統用光(5)、聲音(6)、震動(7)提醒使用者。當使用者脫下頭戴式裝置時，觸發電源開關，電路斷開或待機，這樣節約能源并保證能量供監測需要(圖2為示意圖，系統各單元實際位置不限于具體實施實例說明)。
[0025]需要注意，為了幫助相關人員理解本專利，實施例以實例方式而非限制方式提供，因此其意圖應理解為涵蓋實施例的所有修改形式、替代形式和等效形式，皆歸屬于隨附權利要求書界定的本專利的精神和范圍內，任何變通，只要不超過說明書正文和權利要求書的范圍都在本專利的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種監測用眼環境并當用眼不良時警示糾正使用者的預防近視頭戴式裝置，其特征是在使用者喜愛的頭戴物上，嵌入用眼監測警示系統，應用傳感器監測用眼環境，通過中央處理器運算，當用眼不良時通過電光、電聲、電機轉換，應用燈光、語音、震動方式警示糾正使用者，促使使用者正確用眼，從而達到減輕眼疲勞、預防近視的目的。
2.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是頭戴物采用式樣豐富的使用者喜愛的款式，如眼鏡、頭冠、頭圈、頭箍、頭巾、頭帶、帽子等。
3.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是用眼監測警示系統由用眼監測單元、中央處理單元、報警指示單元和電源管理單元組成。
4.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是用眼監測單元位于前方，光敏傳感器檢測用眼環境光的亮度，光電轉換后將信號傳給中央處理單元。
5.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是用眼監測單元上的震動傳感器檢測使用者眼球 穩定性，機電轉換后將信號傳給中央處理單元。
6.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是用眼監測單元位于正前方，距離傳感器發射器發射紅外光、超聲波、電磁波、激光、雷達，如前方有障礙物可將紅外光、超聲、電磁波、激光、雷達反射回來，接受器檢測并轉換為電信號傳遞給中央處理單元。
7.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是中央處理單元接受用眼監測單元傳來的信號，經內置專家系統判斷用眼環境，如果光強度不符合用眼衛生，例如照度值低于401ux或高于IOOlux時,書本距離眼睛小于30厘米或連續用眼時間超過30分鐘(根據使用者情況不同)，眼球晃動超過I次/秒時，則傳遞警示信號給報警指示單元。
8.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是報警指示單元根據中央處理單元傳來的控制信號，通過電光、電聲、電機轉換，應用燈光、語音、震動方式提醒使用人或監護人采取措施，直到用眼符合要求。
9.如權利要求1所述的預防近視頭戴式裝置，其特征是電源管理單元為系統提供穩定安全的電壓和電流，自動感應并結合人工操作，以節約能量、避免誤判，確保系統安全穩定有效地工作。
【文檔編號】A61F9/00GK103830041SQ201210482641
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2012年11月23日 優先權日:2012年11月23日
【發明者】李俊 申請人:李俊