智能型弱视治疗仪及其控制方法
【专利摘要】本发明智能型弱视治疗，其包括壳体和控制电路系统；壳体的上表面包括人机交互界面和与水平设置的底面呈10°～15°夹角的工作界面；控制电路系统包括控制模块、距离传感器和扬声器；距离传感器发射夹角的中心线与工作界面垂直，并通过数据对比单元与控制模块连接；控制模块通过语音单元与扬声器连接。智能型弱视治疗控制方法包括如下步骤，a.通电初始化；b.功能选择，单片机向按键蜂鸣器、液晶驱动单元、电机伺服单元、背光源驱动单元发送对应信号；或向增视镜或光刷发送启动的工作指令；c.同步播放语音提示，当视觉刺激疗法时进行坐姿监控；d.计时完毕或输入停止信号后，单片机发出停止明令；e.重复步骤b、c、d；f.关机操作。
【专利说明】智能型弱视治疗仪及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及眼科医疗器械领域，具体涉及一种智能型弱视治疗仪及其控制方法。【背景技术】
[0002]弱视是儿童发育过程中的常见病，是由视网膜黄斑发育不健全或功能性抑制所引起的。弱视是一种发育紊乱性疾病，弱视常见由斜视、高度屈光不正或屈光参差所致。
[0003]目前市场上普遍应用的弱视治疗方法很多，如遮盖疗法、红光滤片疗法、视觉刺激疗法等，所使用的治疗仪器大多采用的是光谱刺激方法治疗儿童功能性弱视，但都采用的是单一的疗法，而且治疗仪的体积大，操作繁琐，功能单一，无法满足临床实践中对弱视进行综合治疗的要求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种智能型弱视治疗仪及其控制方法，能够对弱视进行坐姿监控，且体积小巧，操作简单，进一步的完成对弱视的综合治疗，功能齐全。
[0005]本发明是通过以下技术方案来实现:
[0006]智能型弱视治疗仪，包括壳体和设置在壳体内部的控制电路系统；所述壳体的上表面包括水平设置的人机交互界面和倾斜设置的工作界面，工作界面与水平设置的底面的夹角为10°~15° ;所述控制电路系统包括用于数据处理实现控制信号输出的控制模块；用于坐姿监控的距离传感器和用于坐姿报警提示的扬声器；距离传感器发射夹角的中心线与工作界面垂直设置，并通过数据对比单元与控制模块连接；控制模块通过语音单元与扬声器连接。
[0007]优选的，控制模块采`用单片机，语音单元采用分段式语音播放芯片。
[0008]进一步，人机交互界面上设置有通过液晶驱动单元与控制模块连接的液晶显示器和通过按键检测单元连接在控制模块上的功能按键；液晶显示器用于显示执行功能的操作状态；与功能按键对应的按键蜂鸣器连接在控制模块上并设置在壳体内部。
[0009]进一步，工作界面上设置有能够更换的画片，画片下方平行设置由电机驱动且条栅间距为0.8~11.0mm的条栅转盘，条栅转盘下方依次平行设置匀光片和背光源；电机通过电机伺服单元由控制模块实现转速和方向控制；背光源通过背光源驱动单元由控制模块实现光线强度和发光颜色的调节。
[0010]进一步，控制电路系统还包括连接在控制模块输入端并用于提供电力的电源分配单元，连接在控制模块输出端用于信号传输的无线传输单元，以及连接在控制模块输出端用于电力输出的充电单元；市电通过开关和降压整流单元接入电源分配单元的输入端。
[0011]进一步，其还包括分别通过无线传输单元和充电单元与控制模块连接的增视镜和光刷；光刷包括光刷调控模块，光刷调控模块通过无线接收单元接收无线传输单元输出的指令信号，通过电池管理单元经蓄电电池与充电单元连接。
[0012]再进一步，增视镜包括信号处理模块，信号处理模块通过无线收发单元与无线传输单元进行数据信号交换，通过电池管控单元经充电电池与充电单元连接；信号处理模块依次经过电脉冲调节单元、电脉冲整型单元和电脉冲放大单元输出电脉冲信号；信号处理模块依次通过LED驱动单元和LED刺激光源输出光刺激信号。
[0013]智能型弱视治疗仪的控制方法，采用如再进一步所述的智能型弱视治疗仪，其包括如下步骤，
[0014]a.用户打开开关接通市电，经降压整流单元后输入电源分配单元，控制电路系统进行初始化；距离传感器进入待机状态；
[0015]b.用户通过功能按键经按键检测单元输入相对应的功能选择信号，经单片机接收处理，向按键蜂鸣器发出一次开启指令，向液晶驱动单元发出功能类别的显示信号，液晶显示器显示功能类别；并向电机伺服单元发出电机转向和转速的调节信号，电机按转向和转速转动，向背光源驱动单元发出光线强度和发光颜色的调节信号，背光源按强度和闪烁频率发光；或向无线传输单元发出控制增视镜或光刷启动的工作指令；
[0016]c.在单片机发出调节信号或工作指令时；同步开始功能对应的治疗计时并向语音单元发出播放信号和提示语音的地址信号，语音单元选择对应的提示语音通过扬声器播放提示；当通过功能按键选择视觉刺激疗法时，当数据对比单元接收到的检测距离小于设定值时，向单片机发出警报信号，单片机输出播放信号和报警语音的地址给语音单元，语音单元选择对应的报警语音通过扬声器播放；
[0017]d.功能对应的计时完毕后或通过功能按键输入停止信号后，单片机向电机伺服单元和背光源驱动单元，或向无线传输单元，发出停止指令；并同步语音单元发出播放信号和停止语音的地址信号，语音单元选择对应的停止语音通过扬声器播放，控制电路系统处于待机状态；
[0018]e.重复步骤b、C、d，通过功能按键输入的不同的功能选择信号，实现对应功能的反复或依次操作；
[0019]f.全部功能使用完毕后，用户关闭开关，断开市电，完成对智能型弱视治疗仪的控制操作。
[0020]优选的，当控制电路系统处于接通市电状态时，能够通过单片机输出端的充电单元向增视镜中的充电电池和/或光刷的蓄电电池充电；信号处理模块通过电池管控单元采集充电电池的充电电池状态信号；光刷调控模块通过电池管理单元向蓄电电池采集蓄电电池状态信号。
[0021]优选的，增视镜中的信号处理模块通过无线收发单元接收无线传输单元发出的工作指令，根据工作指令向电脉冲调节单元输入脉冲强度和间隔的刺激信号，经电脉冲整型单元整型和电脉冲放大单元放大后输出；向LED驱动单元发出LED闪烁频率、变换规律和强度的光源信号，由LED刺激光源按变换规律改变颜色，按闪烁频率闪烁，按强度发光实现输出。
[0022]与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果:
[0023]本发明智能型弱视治疗仪，先通过改变工作界面的倾斜角度，改变用户进行使用时的视线角度，从而保证了开始使用时坐姿的正确；在此基础上，利用垂直与工作界面设置的距离传感器，保证用户与智能型弱视治疗仪的距离，从而保证了使用过程中的坐姿正确，直接用直线距离的控制代替了对水平和垂直距离的控制，操作简单，控制精巧，使用方便；采用控制模块对控制信号实现直接输出，进行整体控制，体积小，重量轻，能耗低。
[0024]进一步的，采用单片机做为控制模块，实现对电路的控制，集成度高功能性强，通用性好，可靠性高，抗扰能力强和使用方便等独特优点；利用分段式语音播放芯片做为语音单元，能够将用户操作时需要提示的语音分段录入该芯片中，直接用单片机控制该芯片，当需要语音提示时，程序使单片机输出播放信号和相应语音的地址信号给分段式语音播放芯片，分段式语音播放芯片根据这些信号选择对应的语音经由扬声器播放。通过语音提示功能，解决患者使用中的操作难问题，同时能够提高患者在治疗时的兴趣。
[0025]进一步的，利用液晶显示器标示执行操作时的工作状态，并能够实时进行更新；利用功能按键对不同的功能进行直接选择，两者相互配合大为提高了治疗仪的可操作性，不仅能够随时掌握工作进程，而且避免了一键多用的繁琐操作，使用方便，操作简单快捷。
[0026]进一步的，利用工作界面上设置的画片，以及画片下方设置的条栅转盘和背光源，与现有的CAM训练法相比，增大了条栅转盘的面积，并且能够针对不同的用户对条栅转盘转速和方向进行调节，提高治疗效果。
[0027]进一步的，利用降压整流单元实现输入高压的稳压，然后利用电源分配单元进行电压分配，满足电路不同部分的电压需求；通过无线传输单元对增视镜和光刷实现控制信号的传输，完善了对弱视治疗的功能选择和方案搭配，同时也提高了多功能治疗时的统一调配，提高了治疗效果和使用效率；同时能够通过充电单元对增视镜和光刷实现充电操作，提高了其适用范围和使用的便捷性。
[0028]本发明智能型弱视治疗仪的控制方法，针对智能型弱视治疗仪，能够全称实现对用户的坐姿检测和提醒，统一对治疗功能进行选择调配，在选择和执行功能时，一方面通过液晶显示屏显示工作状态，一方面通过语音提示进行操作提示和警告提醒，再配合对附属的增视镜和光刷的控制，能够方便简单的实现CAM视觉刺激疗法、视觉精细疗法、光刷疗法、后像疗法、多色光疗法、脉冲刺激疗法，从而完成对弱视、近视和斜视的治疗。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1为本发明实例中所述的原理结构框图。
[0030]图2为本发明实例中所述的壳体侧视图；其中，I为壳体，101为人机交互界面，102为工作界面，103为底面。
【具体实施方式】
[0031]下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
[0032]本发明智能型弱视治疗仪，包括壳体I和设置在壳体I内部的控制电路系统；如图2所示，壳体I的上表面包括水平设置的人机交互界面101和倾斜设置的工作界面102，工作界面102与水平设置的底面103的夹角为10°~15°，在此范围内，除两个端点外，还能够选取11°、12°、13°、14°，本优选实施例以15°为例；如图1所示，控制电路系统包括用于数据处理实现控制信号输出的控制模块；用于坐姿监控的距离传感器和用于坐姿报警提示的扬声器；距离传感器发射夹角的中心线与工作界面102垂直设置，并通过数据对比单元与控制模块连接；控制模块通过语音单元与扬声器连接。[0033]本优选实施例中，控制模块采用单片机，语音单元采用分段式语音播放芯片；人机交互界面101上设置有通过液晶驱动单元与控制模块连接的液晶显示器和通过按键检测单元连接在控制模块上的功能按键；液晶显示器用于显示执行功能的操作状态；与功能按键对应的按键蜂鸣器连接在控制模块上并设置在壳体I内部。
[0034]本优选实施例中，工作界面102上设置有能够更换的画片，画片下方平行设置由电机驱动且条栅间距为0.8~11.0mm的条栅转盘，条栅转盘下方依次平行设置匀光片和背光源，本优选实施例中，条栅转盘也能够根据用户的情况进行调换，其中将其共分为1.0mm,1.2mm, 1.6mm, 1.9mm, 5.0mm和10.0mm五个档位；电机通过电机伺服单兀由控制模块实现转速和方向控制，本优选实施例中选用直流电机，能够方便简单的实现操控；背光源通过背光源驱动单元由控制模块实现光线强度和发光颜色的调节。
[0035]本优选实例中，控制电路系统还包括连接在控制模块输入端并用于提供电力的电源分配单元，连接在控制模块输出端用于信号传输的无线传输单元，以及连接在控制模块输出端用于电力输出的充电单元；市电通过开关和降压整流单元接入电源分配单元的输入端。以及还包括分别通过无线传输单元和充电单元与控制模块连接的增视镜和光刷；光刷包括光刷调控模块，光刷调控模块通过无线接收单元接收无线传输单元输出的指令信号，通过电池管理单元经蓄电电池与充电单元连接。
[0036]其中，增视镜包括信号处理模块，信号处理模块通过无线收发单元与无线传输单元进行数据信号交换，通过电池管控单元经充电电池与充电单元连接；信号处理模块依次经过电脉冲调节单元、电脉冲整型单元和电脉冲放大单元输出电脉冲信号；信号处理模块依次通过LED驱动单元和LED刺激光源输出光刺激信号。
[0037]本发明智能型弱视治疗仪的控制方法，用于本优选实例所述的智能型弱视治疗仪，其包括如下步骤，
[0038]a.用户打开开关接通市电，经降压整流单元后输入电源分配单元，控制电路系统进行初始化；距离传感器进入待机状态；
`[0039]b.用户通过功能按键经按键检测单元输入相对应的功能选择信号，经单片机接收处理，向按键蜂鸣器发出一次开启指令，向液晶驱动单元发出功能类别的显示信号，液晶显示器显示功能类别；并向电机伺服单元发出电机转向和转速的调节信号，电机按转向和转速转动，向背光源驱动单元发出光线强度和闪烁频率的调节信号，背光源按光线强度和发光颜色发光；或向无线传输单元发出控制增视镜或光刷启动的工作指令；
[0040]c.在单片机发出调节信号或工作指令时；同步开始功能对应的治疗计时并向语音单元发出播放信号和提示语音的地址信号，语音单元选择对应的提示语音通过扬声器播放提示；当通过功能按键选择视觉刺激疗法时，当数据对比单元接收到的检测距离小于设定值时，向单片机发出警报信号，单片机输出播放信号和报警语音的地址给语音单元，语音单元选择对应的报警语音通过扬声器播放；
[0041]d.功能对应的计时完毕后或通过功能按键输入停止信号后，单片机向电机伺服单元和背光源驱动单元，或向无线传输单元，发出停止指令；并同步语音单元发出播放信号和停止语音的地址信号，语音单元选择对应的停止语音通过扬声器播放，控制电路系统处于待机状态；
[0042]e.重复步骤b、C、d，通过功能按键输入的不同的功能选择信号，实现对应功能的反复或依次操作；
[0043]f.全部功能使用完毕后，用户关闭开关，断开市电，完成对智能型弱视治疗仪的控制操作。
[0044]当控制电路系统处于接通市电状态时，能够通过单片机输出端的充电单元向增视镜中的充电电池和/或光刷的蓄电电池充电；信号处理模块通过电池管控单元采集充电电池的充电电池状态信号；光刷调控模块通过电池管理单元向蓄电电池采集蓄电电池状态信 号。
[0045]其中，增视镜中的信号处理模块通过无线收发单元接收无线传输单元发出的工作指令，根据工作指令向电脉冲调节单元输入脉冲强度和间隔的刺激信号，经电脉冲整型单元整型和电脉冲放大单元放大后输出；向LED驱动单元发出LED闪烁频率、变换规律和强度的光源信号，由LED刺激光源按变换规律改变颜色，按闪烁频率闪烁，按强度发光实现输出。
[0046]利用本发明所述的控制方法，使用本发明所述的智能型弱视治疗仪时，具体的流程如下。
[0047]一、弱视治疗:
[0048]1、戴上矫正眼镜，根据孩子视力情况选择适合的五个档位的条栅转盘及描画图案，通过功能按键选择CAM视刺疗法，同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0049]2、选择设备光刷，根据孩子视力情况通过无线控制，传输功能按键选择的治疗时间、亮度及转速等，遮盖健眼，选择启动键，同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0050]3、选择设备增视镜，摘掉矫正眼镜戴上增视镜，通过功能按键选择弱视，同时选择脉冲疗法及后像疗法，后像根据孩子视力情况选择治疗眼，同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0051]二、近视治疗:
[0052]1、选择设备光刷，通过功能按键选择光刷疗法，同时通过功能按键选择治疗时间、亮度及转速，遮盖健眼，选择启动键；同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0053]2、选择增视镜，摘掉矫正眼镜戴上增视镜，同时选择脉冲疗法，同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0054]三、斜视治疗:
[0055]1、戴上矫正眼镜，根据孩子视力情况根据孩子视力情况选择适合的五个档位的条栅转盘及描画图案，通过功能按键选择CAM视刺疗法，同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0056]2、选择光刷，进行光刷疗法，同时通过功能按键选择治疗时间、亮度及转速，遮盖健眼，选择启动键；同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示，治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
[0057]3、选择设备增视镜，摘掉矫正眼镜戴上增视镜，通过功能按键选择斜视，同时选择脉冲疗法及后像疗法，后像根据孩子视力情况选择治疗眼，同步进行语音提示操作和液晶显示屏的状态显示， 治疗结束后通过功能按键结束本次操作过程。
【权利要求】
1.智能型弱视治疗仪，其特征在于，包括壳体⑴和设置在壳体⑴内部的控制电路系统；所述壳体(1)的上表面包括水平设置的人机交互界面(101)和倾斜设置的工作界面(102)，工作界面(102)与水平设置的底面(103)的夹角为10°~15° ;所述控制电路系统包括用于数据处理实现控制信号输出的控制模块；用于坐姿监控的距离传感器和用于坐姿报警提示的扬声器；距离传感器发射夹角的中心线与工作界面(102)垂直设置，并通过数据对比单元与控制模块连接；控制模块通过语音单元与扬声器连接。
2.根据权利要求1所述的智能型弱视治疗仪，其特征在于，所述的控制模块采用单片机，语音单元采用分段式语音播放芯片。
3.根据权利要求1或2所述的智能型弱视治疗仪，其特征在于，所述的人机交互界面(101)上设置有通过液晶驱动单元与控制模块连接的液晶显示器和通过按键检测单元连接在控制模块上的功能按键；液晶显示器用于显示执行功能的操作状态；与功能按键对应的按键蜂鸣器连接在控制模块上并设置在壳体(1)内部。
4.根据权利要求3所述的智能型弱视治疗仪，其特征在于，所述的工作界面(102)上设置有能够更换的画片，画片下方平行设置由电机驱动且条栅间距为0.8~11.0mm的条栅转盘，条栅转盘下方依次平行设置匀光片和背光源；电机通过电机伺服单元由控制模块实现转速和方向控制；背光源通过背光源驱动单元由控制模块实现光线强度和发光颜色的调节。
5.根据权利要求4所述的智能型弱视治疗仪，其特征在于，所述的控制电路系统还包括连接在控制模块输入端并用于提供电力的电源分配单元，连接在控制模块输出端用于信号传输的无线传输单元，以及连接在控制模块输出端用于电力输出的充电单元；市电通过开关和降压整流单元接入电源分配单元的输入端。
6.根据权利要求5所述的智能型弱视治疗仪，其特征在于，其还包括分别通过无线传输单兀和充电单兀与控制模块连接的增视镜和光刷；光刷包括光刷调控模块，光刷调控模块通过无线接收单元接收 无线传输单元输出的指令信号，通过电池管理单元经蓄电电池与充电单元连接。
7.根据权利要求6所述的智能型弱视治疗仪，其特征在于，所述的增视镜包括信号处理模块，信号处理模块通过无线收发单元与无线传输单元进行数据信号交换，通过电池管控单元经充电电池与充电单元连接；信号处理模块依次经过电脉冲调节单元、电脉冲整型单兀和电脉冲放大单兀输出电脉冲信号；信号处理模块依次通过LED驱动单兀和LED刺激光源输出光刺激信号。
8.智能型弱视治疗仪的控制方法，其特征在于，用于如权利要求7所述的智能型弱视治疗仪，其包括如下步骤， a.用户打开开关接通市电，经降压整流单元后输入电源分配单元，控制电路系统进行初始化；距离传感器进入待机状态； b.用户通过功能按键经按键检测单元输入相对应的功能选择信号，经单片机接收处理，向按键蜂鸣器发出一次开启指令，向液晶驱动单元发出功能类别的显示信号，液晶显示器显示功能类别；并向电机伺服单元发出电机转向和转速的调节信号，电机按转向和转速转动，向背光源驱动单元发出光线强度和发光颜色的调节信号，背光源按强度和闪烁频率发光；或向无线传输单元发出控制增视镜或光刷启动的工作指令；C.在单片机发出调节信号或工作指令时；同步开始功能对应的治疗计时并向语音单元发出播放信号和提示语音的地址信号，语音单元选择对应的提示语音通过扬声器播放提示；当通过功能按键选择视觉刺激疗法时，当数据对比单元接收到的检测距离小于设定值时，向单片机发出警报信号，单片机输出播放信号和报警语音的地址给语音单元，语音单元选择对应的报警语音通过扬声器播放； d.功能对应的计时完毕后或通过功能按键输入停止信号后，单片机向电机伺服单元和背光源驱动单元，或向无线传输单元，发出停止指令；并同步语音单元发出播放信号和停止语音的地址信号，语音单元选择对应的停止语音通过扬声器播放，控制电路系统处于待机状态； e.重复步骤b、C、d，通过功能按键输入的不同的功能选择信号，实现对应功能的反复或依次操作； f.全部功能使用完毕后，用户关闭开关，断开市电，完成对智能型弱视治疗仪的控制操作。
9.根据权利要求8所述的智能型弱视治疗仪的控制方法，其特征在于，当控制电路系统处于接通市电状态时，能够通过单片机输出端的充电单元向增视镜中的充电电池和/或光刷的蓄电电池充电；信号处理模块通过电池管控单元采集充电电池的充电电池状态信号；光刷调控模块通过电池管理单元向蓄电电池采集蓄电电池状态信号。
10.根据权利要求8或9所述的智能型弱视治疗仪的控制方法，其特征在于，增视镜中的信号处理模块通过无线收发单元接收无线传输单元发出的工作指令，根据工作指令向电脉冲调节单元输入脉冲强度和间隔的刺激信号，经电脉冲整型单元整型和电脉冲放大单元放大后输出；向LED驱动单元发出LED闪烁频率、变换规律和强度的光源信号，由LED刺激光源按变换规律改变颜色，按闪烁频`率闪烁，按强度发光实现输出。
【文档编号】A61H5/00GK103479471SQ201310433555
【公开日】2014年1月1日 申请日期:2013年9月22日 优先权日:2013年9月22日
【发明者】郭永胜 申请人:西安华亚电子有限责任公司