专利名称：一种智能视力检查仪的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种智能视力检查仪，适用于儿童、成人体检的视力跟踪测定，监测读、写环境的亮度和时间等，提示健康用眼、预防近视，也可以用于视力障碍的筛选，眼病患者视力变化监测及眼视光学的临床诊疗的各个方面。
背景技术：
从1985年起，我国共进行了 4次全国青少年体质健康调查，调查显示，近年来我国青少年体质在持续下降，视力不良检出率仍居高不下，学生视力不良发生率呈逐年增加的趋势，近视已经成为影响我国人民健康的重要问题。据中国、美国、澳大利亚合作开展的防治儿童近视研究项目前期调查显示，我国人口近视发生率为33%，达到世界平均水平22%的 1.5倍。而近视高发群体——青少年近视发病率则高达50%至60%，其中7至1 2岁小学生视力不良检出率为3 2.5 %，初中生为59.4 %，高中生为77.3 %，大学生为80%; 总体近视眼人数近4亿，是世界上近视发病率最高的国家之一。近视是渐进性的疾病，预防和保护至关重要，为此需要有一种合适的视力检查仪来对人们的视力进行经常性的检查， 同时每年还有几千万眼病患者，急切地想知道自己的视力恢复情况及后续的发展趋势。相关视力检测设备的发展过程始终与验光的速度和仪器的易操控性有关，主要经历了二个阶段
第一阶段简易灯箱式将视标印刷在白色的有机玻璃板上，背后用二只日光灯管发光，这种视力表灯箱制作简易、操作简单、发光不勻、光衰明显，要由二人以上配合使用， 操作者要有专业医学基础。其最大的优点就是结构简单，价格低廉。第二阶段是电脑控制式通过带图形液晶显示的操作盘可以控制投影仪和电脑视力检查仪，视标丰富、方向随机，并且实现了一些特定功能检查的互锁，验光速度和仪器的易操控性大大提高。但它结构复杂、操作繁琐、体积大价格高，还存在“拥挤效应”，要有专业医生操作，仅限于专业的医疗机构使用。由于人的视力变化是一个渐变的过程，都存在一个发展期，如果人们能够随时掌握自己视力的情况，了解视力变化的趋势，就能及早发现病症，及时就医，这对于治疗将起到非常重要的作用。而现有的视力检测设备均不具备这样的功，基于以上的情况，研发一种适用于儿童、成人体检的视力跟踪测定、可单人自我检测、自动报告检测结果及视力变化趋势的视力测试仪意义重大。
发明内容
本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种可单人自我检测、自动报告检测结果及视力变化趋势的智能视力检查仪。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下一种智能视力检查仪，其特征在于包括手持遥控器和主机部分，所述主机部分包括
数据处理单元，所述数据处理单元以处理芯片为核心，产生随机视标并送至显示单元，对从红外数据接收单元中输入的指令进行处理并根据指令作出相应处理，存储被检者的检测结果；
视标存储单元用于存储各种不同视力的标准视标；
分用户检测结果存储单元存储单元内部分区，用于分别存储不同被检者的检测结果， 以备待查阅；
显示单元用于显示数据处理单元产生的随机检测视标及作为人机对话界面； 红外数据接收单元用于接收从手持遥控器中发出的红外线信号； 比较器，用于比较显示单元显示的视标方向和红外数据接收单元所接收的被检者所认为的视标方向是否一致；
时钟单元，作为检查仪的时间基准； 所述手持遥控器包括
键盘单元，包括上、下、左、右等方向键、数字输入键和确认键； 红外数据发射单元，用于将键盘单元输入的指令信息转换成相应编码，并对编码进行红外调制后发射出去。本发明中的智能视力检查仪，由于设置了手持遥控器和主机部分，主机部分中的数据处理单元从视标存储单元中随机抽取视标并送至显示单元显示出来，检测者在标准的距离进行检测，通过按压手持遥控器上与自认为的当前视标方向相对应的方向键向主机发射红外信号，主机部分中的红外数据接收单元接收从手持遥控器中发出的红外线信号再送入比较器，即可比较出显示单元中所显示的视标方向与红外数据接收单元所接收的被检者所认为的视标方向是否一致，数据处理单元并将比较结果送至分用户检测结果存储单元中与该检测者对应的检测者存储单元中，检测者即可知道自己当前的视力，检测时无需他人协助，可单人自我检测，且使用也非常方便。另外，由于本仪器设有定时器，经过多次的定期或不定期的自我检查，每次可记录下检测结果和检测时间，在一段时间后，可随时查阅分用户检测结果存储单元中自己检查结果的历史记录，可实现对视力测试结果的长期检测跟踪，可以看出这段时间视力变化的情况，掌握视力变化的趋势，对视力变化状态进行综合评估，有利于近视预防与眼病发展的分析。下面将结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细说明。
附图1为本发明主机部分的电路框图； 附图2为本发明手持遥控器的电路框图； 附图3为本发明主机部分外形示意图； 附图4为本发明手持遥控器面板示意图； 附图5为本发明主机部分的电路原理图； 附图6为本发明的TFT IXD接口电路原理图； 附图7为本发明的亮度检测单元电路原理图； 附图8为本视力检查仪测试流程图。
具体实施方式
如图3、4所示，本智能视力检查仪包括手持遥控器1和主机部分2，手持遥控器1 和主机部分2为分体设置，如图1所示，所述主机部分2的内部电路包括如下几个单元
1、数据处理单元所述数据处理单元以处理芯片为核心，通过内部程序控制，从视标存储单元随机选取视标并送至显示单元显示，供检测者辨认，以及对从红外数据接收单元中输入的指令进行读取及解码等处理，根据指令作出相应处理，如进行一些基本信息的设置、 查阅纪录或存储被检者的检测结果等；
2、视标存储单元用于存储各种不同视力的标准视标，视标的类型可以根据需要选择， 如E字型、C字型或儿童图形视标，如果有足够的存储空间，也可以同时有多种；
3、分用户检测结果存储单元存储单元内部分区，用于分别存储不同被检者的检测结果，以备待查阅；
4、显示单元用于显示数据处理单元产生的随机检测视标及作为人机对话界面；
5、红外数据接收单元用于接收从手持遥控器1中发出的红外线信号；
6、比较器，用于比较显示单元显示的视标方向和红外数据接收单元所接收的被检者所认为的视标方向是否一致；
7、时钟单元，作为检查仪的时间基准；
如图2所示，所述手持遥控器1包括
1、键盘单元5，设置在手持遥控器1外壳上，包括上、下、左、右等方向键、数字输入键和确认键；
2、红外数据发射单元，用于将键盘单元5输入的指令信息转换成相应编码，并对编码进行红外调制后发射出去。如图3所示，本具体实施例中，主机部分2整体设有一个近似矩形的外壳，液晶显示屏3设置在正中，电路部分设置在外壳中，并设有一个三脚的脚架4，主机部分2可以安装在脚架4上；如图5所示，电路中的数据处理单元以微处理芯片STM32F103RBT6及外围元件组成，STM32F103xx基本型使用高性能的32位基于ARM的RISC内核的带闪存微控制器， 性能高，硬件资源丰富，系统电路结构简单。视标存储单元包括SD卡和SD卡接口电路，SD 卡接口电路与STM32F103RBT6的输入输出口 PA 口连接，视标储存在SD卡中，视标从0. 1 2. 0共14组，每组有右、下、左、上四个方向图标。图片按顺序存入SD卡中，根据存储位置顺序，每张图片有对应的存储编号(index)。测试数据的存储及历史数据的回显功能是智能视力检查仪的一个重要功能，该功能可实现对视力测试结果的长期跟踪，对视力变化状态进行评估，为此，本智能视力检查仪设置了分用户检测结果存储单元，采用EEPROM存储芯片，EEPROM存储芯片与STM32F103RBT6的输入输出口 PC11、12 口连接，采用IIC的通信协议进行数据交换，以一个用户数据存储容量为IK字节分配，分成η个区域，每个区域最后一个字节内容为已存储数据的组数。在数据处理单元内部程序控制下，当用户完成一次测试后，会弹出一菜单，询问是否保存视力测试结果，当确认保存后，将保存年、月、日、视力等4 个字节数据到EEPROM中，并将已存数据组数加1。为了区分左右眼数据，将视力字节的最高位作为左右眼区分的标志位。显示单元选用TFT屏进行显示，根据标准对数视力表国家标准GB11533-1989，如在3米距离测量，2.0视力图标的大小为2. 184mm，为了提供足够的测量精度，TFT IXD必须具备足够高的分辨率，在本系统中采用内置ILI9481的3. 5寸TFT屏， 该液晶屏的分辨率480X320像素，能够满足视力测试仪的精度需要。该屏内置了 ILI9481控制器。将STM32F103与TFT屏采用16位数据线形式通信。将STMF103的I/O 口分别与 TFT屏的复位、读信号、写信号、命令/数据寄存器选择、片选等引脚相连，实现与TFT LCD的接口电路设计。STM32F103与TFT IXD通过STM32F103RBT6的PB0-15连接进行数据通信， 接口电路图如图1所示。红外数据接收单元选用芯片HS0038为核心，HS0038的输出端与 STM32F103RBT6 的 PA8 连接。时钟单元选用时钟芯片PCF8563，当然也可以通过编制程序构成时钟，但是这样会占用较多的内部资源，不经济。本具体实施例中，比较器是通过内部程序构成的，由于用程序编制比较器为常规技术，此处不再赘述。为了更进一步完善智能视力检查仪的功能，本智能视力检查仪还设有亮度检测单元和报警单元，如图7所示，亮度检测单元由光伏电池和运算放大器U7A及其外围元件组成的放大电路构成，其输出端与STM32F103RBT6的PAO连接，用于检测环境亮度，并将结果送至数据处理单元中；报警单元由放大三极管Ql和蜂鸣器组成，由STM32F103RBT6的PA12端输出驱动信号，当亮度低于设定值时，在数据处理单元的控制下，PA12端输出驱动信号，驱动放大三极管Ql和蜂鸣器发出声和/或光报警信号。如图4所示，所述手持遥控器1外壳上键盘单元5，包括上、下、左、右等方向键、数字输入键和确认键；红外数据发射单元以红外遥控发射芯片为核心(如SC9148系列)及其外围元件组成，用于将键盘单元5输入的指令信息转换成相应编码，并对编码进行红外调制后发射出去。由于红外数据发射电路是一个比较成熟的电路，此处不再赘述。每个视力点的四个方向的图标将随机出现一个方向的图标，红外遥控器上设置了左右上下四个按键， 主机接收到一体化红外接收头的红外信号，并进行解码，识别出对应的按键，并与内部的视力图标的方向进行比较，如遥控按键的方向与内部图标方向一致，则视力测试正确，否则测试错误。为了提高检测的准确信，智能视力检查仪内部程序做了设置，当连续两次测试正确而没有错误，则进入下一组测试，如果测试错误一次，则必须有3次测试正确才进入下一组的测试。另外，如果测试错误次数达到两次，则回到上一组测试，并置返回标志。在返回到上一组测试时，如果连续两次测试正确而没有错误或者测试错误一次而有3次测试正确， 则本组视标对应的视力即为测试者的视力，否则如果测试两次错误，则继续回上一组测试。 视力测试的流程图如图8所示。
权利要求
1.一种智能视力检查仪，其特征在于包括手持遥控器和主机部分，所述主机部分包括数据处理单元，所述数据处理单元以处理芯片为核心，产生随机视标并送至显示单元， 对从红外数据接收单元中输入的指令进行处理并根据指令作出相应处理，存储被检者的检测结果；视标存储单元用于存储各种不同视力的标准视标；分用户检测结果存储单元存储单元内部分区，用于分别存储不同被检者的检测结果， 以备待查阅；显示单元用于显示数据处理单元产生的随机检测视标及作为人机对话界面； 红外数据接收单元用于接收从手持遥控器中发出的红外线信号； 比较器，用于比较显示单元显示的视标方向和红外数据接收单元所接收的被检者所认为的视标方向是否一致；时钟单元，作为检查仪的时间基准； 所述手持遥控器包括键盘单元，包括上、下、左、右等方向键、数字输入键和确认键； 红外数据发射单元，用于将键盘单元输入的指令信息转换成相应编码，并对编码进行红外调制后发射出去。
2.根据权利要求1所述的智能视力检查仪，其特征在于所述主机部分还设有 亮度检测单元，用于检测环境亮度，并将结果送至数据处理单元中；报警单元，当亮度低于设定值时，在数据处理单元的控制下发出声和/或光报警信号。
3.根据权利要求1或2所述的智能视力检查仪，其特征在于所述数据处理单元以微处理芯片STM32F103RBT6及外围元件组成，所述时钟单元以时钟芯片PCF8563及外围元件组成。
全文摘要
本发明公开了一种智能视力检查仪。本智能视力检查仪由于设置了手持遥控器和主机部分，主机部分随机显示出视标，检测者在标准的距离检测，通过按压手持遥控器上与自认为的视标方向相对应的方向键向主机发射红外信号，主机部分中的红外数据接收单元接收从手持遥控器中发出的红外线信号再送入比较器，即可判定被检者的判断是否正确，数据处理单元并将比较结果送入至分用户检测结果存储单元中与该检测者对应的检测者存储单元中，经过多次的检测，检测者不但知道自己当前的视力，而且掌握自己在一段时间内的视力变化趋势，对青少年预防近视及眼病患者视力改变监测提供可靠的依据。本智能视力检查仪使用无需他人协助，且使用也非常方便。
文档编号A61B3/032GK102334975SQ20111033761
公开日2012年2月1日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者杜学静 申请人:杜学静