专利名称：电子视力保护器的制作方法
技术领域：
本发明属于视力保护器具。
现有的电子视力保护器具通常有二种类型一种是座姿偏斜及低照度音响报警式，如中国专利文献发明专利公报第二卷第八号公布的专利申请号为85·1·02533的“视力保护器”，另一种是强、弱光照度光显示报警式，如1987年第9期“电气时代”杂志第15页上发表的“简易照度计的制作”。但是，不管那一种类型，都存在着保护功能不全，实用性差的问题。
本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处，而提供一种针对目前造成眼睛近视的主要原因设计而成的能对视力基本上实行全面保护，使用方便，实用性很强的电子视力保护器。
本发明的电子视力保护器是由光电自动控制电路、延时电路、报警电路、计时器、双时刻定时讯号输出控制电路、体位传感器、书本与眼睛距离监测传感器、座姿及书本与眼睛距离强制性限定器、直流电源、电源开关、外壳组成，其特征在a、在光电自动控制电路2中，由二只及二只以上光元件作为光取样传感器，光取样传感器分别与电阻串联，连接在电源正极与负极之间，光取样传感器与电阻的接点和光电放大器输入端相接分别形成二种及二种以上不正常照度报警控制端;由电阻固定不正常照度报警值，由二个及二个以上的不正常照度报警值，固定正常照度值范围，光电放大器的输出端与延时电路、报警电路相接;光电放大器的输出端还接有不同颜色的发光二极管，用来指示报警原因;
b、在报警电路4中，振荡电路装有二种及二种以上不同数值的偏置兼振荡元件;这些偏置兼振荡元件，分别由光电自动控制电路，双时刻定时讯号输出控制电路，体位传感器来控制其接入与断开，以改变振荡电路的振荡频率产生二种以上的报警信号，用来区别不同的报警原因;
c、新增加了计时器6，双时刻定时讯号输出控制电路1，计时器不通过电源开关直接接在电源上，便于随时观察掌握时间;双时刻定时讯号输出控制电路由两只延时定时器及一级启动电路组成;其中一只延时定时器控制正常读写及连续看电视的时间，另一只延时定时器控制中途休息的时间;两只延时定时器连接起来，在起动级的推动下，从电源开关闭合起自动地按以上顺序周而复始的定时输出报警讯号，直至关闭电源开关，用来保证连续读写及看电视过程中眼睛有充足的休息时间，避免眼睛过度疲劳。
d、凹置在缩节拉杆前端的光传感器与缩节拉杆组成书本与眼睛距离监测传感器，缩节拉杆兼作座姿及书本与眼睛距离强制性限定器;缩节式拉杆拉出总长度为0.9尺，缩后总长度为0.25尺。
本发明的优点保护全面、实用性强、且使用方便，如坚持将本发明的电子视力保护器随身携带使用，能有效地预防近视眼的发生。
下面结合附图及实施例对本发明的电子视力保护器作进一步说明
图1是本发明的电子视力保护器电路图。
图2是图1所示电路中弱光照度取样传感器cdsi的安装示意图。
图3是图1所示之电路图中体位传感器的结构示意图。
图1电路是本发明的电子视力保护器最佳实施方案。
图1电路包括有由光取样传感器cds1、cds2、cds3，报警照度设定电阻R1、R2、R3及光电放大三极管BG1、BG2、BG3组成的光电自动控制电路2，cds1与电阻R1相串联连接在电源正极与负极之间，cds1与电阻R1的接点与三极管BG1的基极相接，形成弱照度报警控制端A，报警值为100勒克司，cds2与电阻R2相串联连接在电源正极与负极之间，cds2与电阻R2的接点与三极管BG2的基极相接，形成强照度报警控制端B，报警值为1000勒克司，cds3与电阻R3相串联，连接在电源正极与负极之间，cds3与电阻R3的接点与三极管BG3的基极相接形成辅助照明弱照度报警控制端C，在弱照度报警控制端A控制下的弱照度报警值100勒克司与在强照度报警控制端B控制下的强照度报警值1000勒克司之间是正常照度值范围100勒克司～1000勒克司，在辅助照明弱照度报警控制端C控制下的辅助照明弱照度报警值与零照度之间为辅助照明照度不正常范围，光电放大三极管BG1、BG2相并联，其集电极接点与延时电路3中电容C1的负极、BG4的发射极相接形成输出端C1，在输出端C1与电源正极之间接有红色发光二极管LED，光电放大三极管BG3的集电极与体位传感器5的输出端b、双时刻定时讯号输出控制电路输出端相接，连在报警电路4BG5的发射极上形成控制信号总输出端E，在总输出端E与电源正极之间接有绿色发光二极管LED。
图1电路还包括有一个由电阻R4及电容C1，晶体管BG4组成的延时电路3，BG4的集电极与控制信号总输出端E相接，延时电路的作用是延迟光电自动控制电路BG1、BG2的输出，延时接通报警电路，防止因短时干扰引起报警电路发出不必要的频繁报警。
图1电路中报警电路4由晶体管BG5，电阻R5、电感L、电容C2组成，由光电自动控制电路A、B控制端，延时电路控制起振的间歇振荡器，又由BG5、R5、L组成由光电自动控制电路C控制端，双时刻定时讯号输出控制电路，体位传感器控制起振的音频振荡器，其中电容C2是由各控制电路的输出自动控制其接入与断开，它在电路上的断开与接入是功能上的，而不是电容本身，对主振元件三极管发射极的控制也是一样，BG5的集电极与报警发声元件HTD相接在电感L的a端，基极则与电阻R及电容C2负极相接，电阻R5与C2的正极接点与HTD相接在电感L的c端，电感L的b端与电源正极相接，BG5的发射极接在控制信号总输出端E上。
图1电路中计时器6采用液晶显示石英电子表芯，双时刻定时讯号输出控制电路1采用两级长延时单稳电路，一级延时脉冲输出启动级连接起来组成双时刻自动程序控制定时输出讯号电路。其中启动级用于保证每次开启电源开关，单稳都从第一级开始工作，定时延时从第一程序开始即按45分钟、10分钟、45分钟……的程序循环往复地输出定时讯号，直至关闭电源开关。
图1电路中弱光照度传感器cds1的安装见图2，其感光面凹置在缩节式拉杆2前端，兼作书本与眼睛距离监测传感器;感光面上部装有透明防尘罩1。
图1电路中体位传感器5的结构见图3所示，它是由下垂线1、挂线2与园孔铜片3组成，挂锤2由铜锤a与略大于铜片园孔的塑料片b组成，塑料片b用于防止剧烈运动时挂锤2甩出铜片园孔外而不能正常工作。塑料片b固定在铜锤下面。挂锤2从园孔铜片3下面往上置于铜片园孔中间，四周留有适宜的空隙;挂锤上面与垂线1相系，垂线1另一端系在外壳顶部，由此挂锤2垂直在铜片园孔中间，园孔铜片固定在外壳的中下部。
图1电路中E为直流电源，K为电源开关。
图1电路的一个典型实施例是通过调节电阻R1、R2、R3的阻值确定弱照度报警值范围在150-50～250+50勒克司之间，辅助照明的弱照度报警值为辅助照明与主照明或电视屏幕照度之比为1∶8，既满足了学习的照度需要，保护了视力，又减少了电能的消耗，使其工作在合理范围，体位传感器挂锤2与铜片园孔之间的间隙定为5毫米，使体姿倾斜角度大于30°或有大晃动，如走路时才接通报警电路报警，避免频繁报警，定时讯号输出的时间顺序为45分钟、10分钟，是为了与学校课时相适应，也符合眼睛的生理要求。
本发明的电子视力保护器的工作过程是这样的日常由于计时器直接接在电源E上，计时器一直正常工作，可随时观察时间，当进行阅读、写作及看电视时，闭合电源开关K，这时电子视力保护器对视力进入全面保护工作状态。如发生不符合“二要二不要”卫生用眼要求及灯光下读书，看电视时无辅助照明或辅助照明照度过低，长时间看电视中途不休息等有损视力的情况时，电子视力保护器将自动发出声或声光报警信号。下面分别闸述当连续读书及看电视时间到一课时即45分钟时，双时刻定时讯号输出控制电路输出定时报警原因，提醒应休息片刻，当休息时间到达10分钟时，双时刻定时讯号输出控制电路再次输出定时报警讯号，告知休息时间结束，可继续读、写及看电视，如此循环往复，从而保证了连续读写及看电视过程中眼睛有充足的休息时间，避免了眼睛过度疲劳。
当读书场合光线低于150-50勒克司时，光敏电阻cds1光电阻变大，控制端A点电位升高，BG1由截止转为导通，输出端C1的电位由+E下降到接近零状，通过延时电路延时，使报警电路发出间歇报警信号;同时红色发光二极管也点亮指示报警原因。
当读书场合光线高于250+50勒克司时，光敏电阻cds2光电阻变小，控制端B点电位升高，BG2由截止转为导通，输出端C1的电位由+E下降到接近零状，通过延时电路延时，使报警电路发出间隙报警信号，同时红色发光二极管也点亮指示报警原因。
当灯光下读写、看电视时无辅助照明或辅助照明照度与灯光主照明照度或电视屏幕照度之比为1∶8时，光敏电阻cds3光电阻很大，控制端C点电位升高，BG3由截止转为导通，输出端C2的电位由+E下降到接近零状，使报警电路获电源工作发出象蝉鸣一样的令人烦噪的连续报警声，阻止在这种光环境质量差的情况下继续学习，同时绿色发光二极管点亮指示报警原因。
当坐姿前倾或书距离眼睛近于1尺时，由于弱光照度传感器被书遮住了一部分光线，使传感器所感受到的光照度低于实际照度，到达弱照度报警值，HTD发出间歇报警声，同时红色发光二极管点亮指示报警原因。当座姿前倾超过30°、书距离眼睛近于0.9尺时，缩节式拉杆前端抵住书或桌面使其距离无法再靠近。
当走路和躺在床上看书或者在动摇的车辆里看书及读书时座姿不端正东倒西歪，前倾后仰超过30°时，体位传感器挂锤与铜片园孔接触，接通报警电路，躺在床上看书，座姿不端正时发出连续报警信号，走路或者在动摇的车辆里看书则发出断续报警信号。同时绿色发光二极管指示报警原因。
权利要求
1.众所周知的电子视力保护器，是由光电自动控制电路、延时电路、报警电路、体位传感器、电源、开关、外壳组成，其光电自动控制电路由一只光元件作光取样传感器，用一只电阻设定正常照度值与报警照度值，用光电放大器控制输出，延时电路用于延迟光电自动控制电路的输出，防止因短时干扰引起不必要的频繁报警；报警电路在光电自动控制电路、体位传感器的输出控制下发出音频单声报警信号或光报警信号；体位传感器用于监测坐姿是否偏斜，并接通报警电路报警；本发明的特征是在a、在光电自动控制电路2中，由二只及二只以上光元件作为光取样传感器，光取样传感器分别与电阻串联，连在电源正极与负极之间，光取样传感器与电阻的接点和光电放大器输入端相接分别形成二种及二种以上不正常照度报警控制端；由电阻固定不正常照度报警值；由二个及二个以上的不正常照度报警值，固定正常照度范围；光电放大器的输出可单独与延时电路、报警电路相接或组成或门电路与延时电路、报警电路相连接；b、在报警电路4中，振荡电路装有二种及二种以上不同数值的偏置兼振荡元件，分别由光电自动控制电路，双时刻定时讯号输出控制电路，体位传感器来控制其接入与断开，以改变振荡频率，产生二种及二种以上的报警信号；c、新增加了计时器6，双时刻定时信号输出控制电路1，计时器不通过电源开关，直接接在电源上，双时刻定时讯号输出控制电路，由两只延时定时器及一级启动电路组成；其中一只延时定时器控制正常读写与连续看电视的时间，另一只延时定时器控制中途休息的时间；两只延时定时器连接起来，在起动级的推动下，从电源开关闭合时起自动地按以上顺序周而复始的定时输出报警讯号，直至关闭电源开关；d、凹置在缩节拉杆前端的光传感器与缩节拉杆组成书本与眼睛距离监测传感器，缩节式拉杆兼作座姿及书本与眼睛距离强制性限定器。
2.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于弱照度报警值为150-50勒克司，强照度报警值为250+50勒克司，正常照度为150-50-250+50勒克司之间。
3.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于辅助照明弱照度报警值为辅助照明与主照明或电视屏幕照度之比为1∶8。
4.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于体位传感器5中，挂锤2由铜锤a与略大于铜片孔的塑料片b组成，塑料片b用于防止挂锤甩出铜片孔外。塑料片b固定在铜锤下面。
5.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于计时器采用液晶显示石英电子表芯，双时刻定时讯号输出控制电路由两级长延时单稳电路，一级启动电路连接起来，组成双时刻自动程序控制定时输出讯号电路。
6.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于双时刻定时讯号输出控制电路定时讯号输出的时间和顺序是第一次45分钟，第二次10分钟，第三次又是45分钟，并如此循环往复输出定时讯号，直至关闭电源开关。
7.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于各报警信号控制电路输出端接有不同颜色的发光二极管LED，他们与报警声一起报警并指示不同的报警原因。
8.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于各报警信号控制电路输出可单独控制报警电路或接成或门电路集中控制报警电路。
9.根据权利要求1所述的电子视力保护器，其特征在于弱、强光照度报警信号控制电路输出端接在延时电路上，其他各报警信号控制电路输出端直接接在报警电路上。
全文摘要
一种属于视力保护器具的电子视力保护器，由光电自动控制电路、延时电路、报警电路、计时器、双时刻定时讯号输出控制电路、体位传感器、书本与眼睛距离监测传感器、坐姿及书本与眼睛距离强制性限定器、电源开关、电源、外壳组成。能对不符合“二要二不要”卫生用眼要求、灯光下读书、看电视时无辅助照明或辅助照明照度过低、长时间连续看电视中间不休息等有损视力的行为和不良环境进行自动监测报警。
文档编号G08B21/00GK1049421SQ90107599
公开日1991年2月20日 申请日期1990年9月8日 优先权日1990年9月8日
发明者翟有圣 申请人:翟有圣