一种自动检测护眼镜佩戴状态的装置的制作方法

本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种自动检测眼镜佩戴状态的装置。

背景技术：

眼镜是以矫正视力或保护眼睛而制成的简单光学器件，由镜框和镜片组成。青少年由于自身的自律性较差，通常会时不时摘下眼镜，而目前的眼镜并没有监测功能，不能实时监测青少年的佩戴状态，从而不便于监护人了解青少年的用眼情况。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供一种自动检测护眼镜佩戴状态的装置。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种自动检测护眼镜佩戴状态的装置，该装置包括：护眼镜、微处理器，以及设置在所述护眼镜内侧的遮挡传感器，所述遮挡传感器与所述微处理器通信连接，所述遮挡传感器用于实时采集是否被遮挡的状态数据；所述微处理器包括用于根据所述状态数据判断所述护眼镜的佩戴状态的第一判断模块，若所述状态数据为遮挡状态时，所述第一判断模块判定所述护眼镜为佩戴，否则，判定所述护眼镜为摘下。

优选地，该装置还包括设置在所述护眼镜内的六轴传感器，所述六轴传感器与所述微处理器通信连接，所述六轴传感器用于实时采集所述护眼镜的角速度数据和重力加速度数据。

优选地，所述微处理器还包括第二判断模块；

在所述第一判断模块执行操作前，所述第二判断模块周期性地对所述六轴传感器采集的角速度数据进行处理，得到所述护眼镜的角度变化值，当所述角度变化值超过预设角度变化值t1以及对应时间的重力加速度的绝对值超过预设的重力加速度阈值g1时，所述第二判断模块判定所述护眼镜处于运动状态。

优选地，在所述状态数据为遮挡状态时，所述第二判断模块根据所述六轴传感器采集的所述护眼镜的角速度数据，计算得到所述护眼镜的角度值，判断断所述护眼镜的角度是否在预设的正常角度范围内，若是，则判定所述护眼镜为佩戴。

优选地，当所述第一判断模块判定所述护眼镜为摘下时，所述第二判断模块周期性地对所述六轴传感器采集的角速度数据进行处理，计算得到所述护眼镜的角度变化值，当所述角度变化值不超过预设角度变化值t2以及对应时间的重力加速度的绝对值不超过预设的重力加速度阈值g2时，判定所述护眼镜处于静止状态；

当所述护眼镜处于静止状态且维持该状态超过设定的时间，则所述第二判断模块判定所述微处理器进入休眠状态，在该状态下，所述微处理器不存储来自所述六轴传感器和所述遮挡传感器的数据。

优选地，所述微处理器还包括用于存储所述护眼镜在佩戴状态时的数据的存储器，所述数据包括：对应时间段的所述遮挡传感器和所述六轴传感器采集的数据以及判定所述护眼镜处于佩戴状态的时间点。

优选地，所述微处理器与用户设备上的app进行通信连接，所述app接收来自所述存储器存储的数据，根据接收的数据统计所述护眼镜当天的佩戴时长以及对应时间点的佩戴状态，并通过用户设备进行显示。

本发明的有益效果为：本发明通过微处理器对遮挡传感器采集的状态数据进行分析，得到青少年是否佩戴护眼镜，并进一步结合六轴传感器采集的数据进一步精确地确定青少年佩戴护眼镜的时间以及相应佩戴时长，然后通过用户设备的显示模块进行显示，方便监护人监测青少年的用眼情况，以便于监护人提醒青少年正确用眼。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明实施例提供的自动检测护眼镜佩戴状态的装置的原理框图；

图2是本发明实施例中微处理器3的框架结构图；

图3是本发明实施例中微处理器3的处理结果示意图。

附图标记：遮挡传感器1；六轴传感器2；微处理器3；app4；led灯5；第一判断模块31；第二判断模块32；存储器33。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1-2，一种自动检测护眼镜佩戴状态的装置，该装置包括：护眼镜、微处理器3，以及设置在所述护眼镜内侧上的遮挡传感器1，所述遮挡传感器1与所述微处理器3通信连接，所述遮挡传感器1用于实时采集是否被遮挡的状态数据；所述微处理器3包括用于根据所述状态数据判断所述护眼镜的佩戴状态的第一判断模块31，若所述状态数据为遮挡状态时，所述第一判断模块31判定所述护眼镜为佩戴，否则，判定所述护眼镜为摘下。

在其他可选的实施方式中，遮挡传感器1可以放置在护眼镜左镜腿或右镜腿的内侧，也可以放置在护眼镜鼻托的内侧。

优选地，该装置还包括设置在所述护眼镜内的六轴传感器2，所述六轴传感器2实时采集所述护眼镜的角速度数据和重力加速度数据。

在一个实施例中，在所述第一判断模块31执行操作前，所述第二判断模块32周期性地对所述六轴传感器2采集的角速度数据进行姿态解算，得到所述护眼镜的角度变化值，当所述角度变化值超过预设角度变化值t1以及对应时间的重力加速度的绝对值超过预设的重力加速度阈值g1时，所述第二判断模块32判定所述护眼镜处于运动状态。。其中，角度变化值θ′(t)＝|θ(t)-θ(t-δt)|，θ′(t)为t时刻的角度变化值，θ(t)为t时刻的护眼镜的角度值，θ(t-δt)为(t-δt)时刻的护眼镜的角度值，t1＝2°，预设的重力加速度阈值g1的取值为30。

优选地，根据六轴传感器2的特点，六轴传感器2任意时刻采集的数据包括三个角速度数据和三个方向的重力加速度数据，所以第二判断模块32在对六轴传感器2采集的角速度数据进行姿态解算时，其得到的是三个角度值，分别是护眼镜的抬头角度值、低头角度值和歪头角度值，因此，在判断所述护眼镜是否处于运动状态时，对角度变化值进行分析时，是通过分别计算该三个角度值的角度变化值，当这三个角度变化值任意一个角度变化值超过2°时，且任一方向的重力加速度绝对值超过30时，判定所述护眼镜是运动状态。当所述护眼镜处于运动状态时，所述第一判断模块根据所述状态数据判断所述护眼镜的佩戴状态。

在一个实施例中，在所述状态数据为遮挡状态时，所述第二判断模块32根据所述六轴传感器2采集的所述护眼镜的角速度数据，计算得到所述护眼镜的角度值，判断断所述护眼镜的角度是否在预设的正常角度范围内，若是，则判定所述护眼镜为佩戴。其中，预设的正常角度范围内是指：护眼镜的抬头角度值、低头角度值和歪头角度值均在指定的角度取值范围[0，90°)内。

优选地，当所述第一判断模块31判定所述护眼镜为摘下时，所述第二判断模块32周期性地对所述六轴传感器2采集的角速度数据进行处理，计算得到所述护眼镜的角度变化值，当所述角度变化值不超过预设角度变化值t2以及对应时间的重力加速度的绝对值不超过预设的重力加速度阈值g2时，判定所述护眼镜处于静止状态；

当所述护眼镜处于静止状态且维持该状态超过设定的时间(2分钟)，则判定所述微处理器3进入休眠状态，在该状态下，所述微处理器3不存储来自所述六轴传感器2和所述遮挡传感器1的数据，作为优选，t2＝2°，g2＝30。

优选地，该装置还包括led灯5，led灯5用于当遮挡传感器1由遮挡状态转换我未遮挡状态时，通过led灯5指示护眼镜已被摘下。

优选地，该装置还包括用于给装置进行供电的系统电源。

优选地，所述微处理器3还包括用于存储所述护眼镜在佩戴状态时的数据的存储器33，所述数据包括：对应时间段的所述遮挡传感器1和所述六轴传感器2采集的数据以及判定所述护眼镜处于佩戴状态的时间点。

优选地，所述微处理器3用户设备上的app进行通信连接，所述app接收来自所述存储器33存储的数据，根据接收的数据统计所述护眼镜当天的佩戴时长以及对应时间点的佩戴状态，并通过用户设备进行显示。在一个实施例中，所述用户设备可以是手机、平板或者电脑。

本发明的有益效果为：本发明通过微处理器3对遮挡传感器1采集的状态数据进行分析，得到青少年是否佩戴护眼镜，并进一步结合六轴传感器2采集的数据进一步精确地确定青少年佩戴护眼镜的时间以及相应佩戴时长，然后通过用户设备进行显示，方便监护人监测青少年的用眼情况，以便于监护人提醒青少年正确用眼。

图3记录了某天佩戴者佩戴该护眼镜时，所述微处理器3存储数据的情况，从图中可以看出，在8：30分时佩戴者正确佩戴护眼镜，此时所述微处理器3开始存储数据，每3分钟存储一条数据，12：00时佩戴者摘下护眼镜，此时所述微处理器3进入休眠状态，不再进行数据存储。再则，每条数据包括了判定所述护眼镜处于佩戴状态的时间点，因此，能够根据存储的数据了解到每个时间点的佩戴状态以及护眼镜的佩戴时长和佩戴时间段。由于该装置可以与手机上的app4进行信息交互，因此，手机上的app4接收所述微处理器3存储的数据，并进行后台处理，最后将处理结果通过手机显示出来，方便了佩戴者以及监护人了解护眼镜的佩戴状态。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。