专利名称：防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置的制作方法
防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置
技术领域：
本发明涉及一种健康保护装置，尤其指一种防止使用者过长时间或过近使用带屏 幕的电子设备的附件装置。
背景技术：
时下市场上的带有彩色显示屏的电子产品越来越多，从电视机、个人电脑、手提电 脑及游戏机、手提游戏机、个人媒体播放器到手提电话等，广泛被儿童和成人用作工作、教 育和娱乐上。这些电子产品通常会提供很有趣味的内容，来娱乐用户。一些用户会过长时 间使用这些电子产品，造成疲劳、时间管理不善，甚至沉迷。一些用户，特别是小朋友，会太 靠近屏幕观看，产生近视的风险。本发明所实现的装置，与上述电子产品一起工作，当用户太近或太久使用这些电 子产品时，会提示或控制用户，以免用户过度使用而影响身心健康，令时间管理得更好。
发明内容本发明的目的在于克服了上述缺陷，提供一种可安装在有一个或多个屏幕的外部 主设备，当用户不当过度使用该外部主设备时，会进行警告提示，且若提示无效下对外部主 设备进行关闭的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置。本发明的目的是这样实现的一种防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装 置，其特征在于它包括中央处理器，中央处理器输入有距离感应模块，中央处理器输出则 连接外部主设备；所述距离感应模块，用于感应装置前是否存在使用者以及用户与装置间的距离， 同时测量使用者与装置间的距离；所述中央处理器，接收来自测距感应模块的测感信号，计算距离及累加时间，与预 设的报警距离及时间比较，以确定用户是否离主设备的屏幕过近，或用得太久，一旦过近或 太久，其会输出控制信号，去控制外部主设备工作状态的变化从而对使用者进行提醒；它还包括显示模块、设定模块、外部主设备状态检测模块、外部主设备电源控制模 块及报警模块；所述显示模块、设定模块与报警模块与中央处理器相连，中央处理器通过外 部主设备电源控制模块连接外部主设备，外部主设备通过外部主设备状态检测模块连接中 央处理器；所述外部主设备状态检测模块，用于感测外部主设备的包括其屏幕是否处于开启 的工作状态或者其电源工作状态处于开、关或待机模式；所述报警模块，用于在中央处理器的驱动下发出报警讯息；所述显示模块，用于在中央处理器的控制下对装置设定及工作时状态进行显示；所述设定模块，用于让使用者选择或设定装置工作模式、报警距离及报警时间；所述外部主设备电源控制模块，用于在报警模块提醒无效的情况下对外部主设备 电源进行关机的操作；
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它还包括有记忆卡接口，记忆卡接口连接在中央处理器上，用于读取外部记忆卡 中用以存储预设外部设备的用量或用时信息并送至中央处理器，同时用于将工作记录和设 定存储于外界存储卡上；所述中央控制器还设有数据通讯接口，用于与外部计算机或外部设备交换用户数 据，所述用户数据包括装置的工作模式、报警距离预设值和时间用量；所述距离感应模块包括红外线或超声波传感器；所述报警模块包括有喇叭或指示灯或振动电机；所述外部主设备电源控制模块包括红外线或无线遥控单元；所述外部主设备电源控制模块与外部主设备的接口相连。本发明的有益效果在于提供了一种可有效防止人们长时间或过近使用带屏幕设 备、保护使用者身心健康的健康保护装置。本健康保护装置除了可对具体使用时的使用距 离、时间进行设定调整，于到达限值发出报警外，还集诸多功能于一身，例如装置可由其内 设置的外界屏幕工作状态检测模块感知外部设备的屏幕是否处于工作状态，从而实现产品 的智能工作，此外根据各类距离感应模块的特性于中央处理器设置了对应辨别程序，可有 效辨别于装置前物体的属性，即是人体还是普通物体，从而大大降低了装置的误报率，而 中央处理器则还可通过存储卡槽将本健康保护装置的工作记录储存于外部存储卡中以便 使用者随时调阅管理，最后，本装置还设有操控输出模块，装置可直接经由该模块对外部带 屏幕设备执行遥控、关闭操作，从而达到确保使用者健康的目的，由此可见，本发明的产品 可广泛适用于时下各类带屏幕设备的防过近及过度的健康保护上，不仅实现了一机多用， 且装置拥有较高智能，加之功能全面，非常适宜推广应用。
下面结合附图详述本发明的具体结构图1为本发明构成原理框2为本发明的第一实施例构成原理框3为本发明的第二实施例构成原理框4为本发明的第三实施例构成原理框图
具体实施方式本发明是一个帮助人们更健康地使用电子设备的创新系统。根据本发明所实施的 装置，可与主设备一起工作，以管理使用者的行为，包括使用时的距离和时间。使用者的行 为信息被直接传输，或通过存储卡传送到个人电脑中，以便通过特定的软件进一步监控和
管理使用者。该种防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，通常包括至少距离感应模块2，用于感应装置前是否存在使用者以及用户与装置间的距离，同时 测量使用者与装置间的距离。中央处理器1，接收来自测距感应模块的测感信号，计算距离及累加时间，与预设 的报警距离及时间比较，以确定用户是否离外部主设备的屏幕过近，或用得太久，一旦过近 或太久，其会输出控制信号，去控制外部主设备工作状态的变化从而对使用者进行提醒。
上述模块中，中央处理器1输入有距离感应模块2，中央处理器1输出则连接外部 主设备。实施例一参见图2为本发明第一实施例，其为一种多用途装置，该装置可控制多种外部主 设备，以防止用户离外部主设备的屏幕太近，或使用外部主设备过久。此装置可以与大部分 家用电子设备兼容，例如电视游戏机、电视机、个人电脑、手提电脑，甚至书写。与该实施例中装置加入了显示模块5、设定模块、外部主设备状态检测模块3、外 部主设备电源控制模块、报警模块6及数据通讯接口、记忆卡接口。显示模块5、设定模块与 报警模块6与中央处理器1相连，中央处理器1通过外部主设备电源控制模块连接外部主 设备，外部主设备通过外部主设备状态检测模块3连接中央处理器1，中央处理其还设置有 记忆卡接口及数据通讯接口。上述外部主设备状态检测模块3，用于感测外部主设备的包括其屏幕是否处于开 启的工作状态或者其电源工作状态处于开、关或待机模式。上述报警模块6，用于在中央处理器1的驱动下发出报警讯息，报警模块6具体可 包括有喇叭或指示灯或振动电机。上述显示模块5，用于在中央处理器1的控制下对装置设定及工作时状态进行显
7J\ ο上述设定模块4，用于让使用者选择或设定装置工作模式、报警距离及报警时间。上述外部主设备电源控制模块7，用于在报警模块6提醒无效的情况下对外部主 设备电源进行切断的操作。该外部主设备电源控制模块7具体的可包括红外线或无线遥控 单元，此外所述外部主设备电源控制模块7与外部主设备的接口相连。上述数据通讯接口 8，用于与外部计算机或外部设备交换用户数据，所述用户数据 包括装置的工作模式、报警距离预设值和时间用量。上述记忆卡接口 9，用于读取外部记忆卡中用以存储预设外部设备的用量或用时 信息并送至中央处理器1，同时用于将工作记录和设定存储于外界存储卡上。此外距离感应模块2包括一套超声波传感器。本多用途装置使用时安装在外部主设备旁边，而且面向使用者。中央处理器1接 受来自外部主设备状态检测模块3的外部主设备状态信号。外部主设备状态检测模块3通 过检测外部主设备电源开启时发出的无线电波，来确定外部主设备的状态。当外部主设备 开启时，中央处理器1接收到外部主设备状态检测模块3发出的信号，就开始作内部计时， 同时启动距离感应模块2。中央处理器1接收到从距离感应模块2的距离感应信号后，计算出使用者与本装 置间的距离。距离感应模块2利用超声波技术可检测精度少于1CM，距离达300CM范围内的 物件。中央处理器1能根据此准确距离判断是否有使用者停留在屏幕前方。如果使用者停 留在屏幕前方的距离短于预设的距离，中央处理器1会向报警模块6发出信号，驱动报警模 块6发出警告音或语音提示。在不同环境下，它还可以做警告闪灯和振动，而警告是渐进式 的。一旦使用者离开，警告便会停止。当内部计时器接近预设时间，本装置会发出提示音或闪灯信号。当到达预设时间， 中央处理器1将控制外部主设备电源控制模块7，向外部主设备发出关电源信号。如果外部主设备是电视机，它将通过外部主设备电源控制模块7的红外线单元发出关电源的遥控命 令；如果是电脑，它将通过数据通讯接口 8的USB 口发出关电源的键盘指令。设定模块4和显示模块5用于设定有关参数，例如提示距离和每次计时的上限等。 本装置可存有多个参数集，以应用到不同用途，例如用于电视机时距离长些、用于个人电脑 则距离短些。当本装置放在桌上对准正在书写的小孩用户的头部，就能检测到小孩的坐姿 是否正确，防止小孩书写时头太近或太歪。显示模块5用LED或LCD显示时间、距离等信息， 而平时也可显示数字时钟。中央处理器1亦统计每天的使用量，每天上限也可设定。当上限到达时，中央处理 器1可发出警告，或关掉外部主设备。中央处理器1利用数据通讯接口 8的USB端口与电脑或外部设备交换用户数据， 包括预设值和用量等。安装在电脑上容易使用的软件，可以查看、修改和存储用户数据。软 件可做更复杂的时间管理任务，例如平衡正在读书的小孩的作息时间。此实施例有多种用途，适用于不同的外部主设备，包括不同的屏幕尺寸和观看距 离，来防止用户太靠近外部主设备或用得太长时间，以减轻用户近视、时间管理不善及沉迷 等风险。实施例二 实施例二与实施例一最大的不同在于距离感应模块2采用了红外线传感器。而外 部主设备电源控制模块7，是通过与游戏机的标准接口(如USB接口、游戏卡接口或充电接 口等)相连，去控制游戏机的电源。而设定模块4包括一组作为中央处理器1输入的开关，可用来设置安全距离和时 间上限等参数。本装置安装在游戏机的屏幕旁边后，红外线距离感应模块2会利用主动红外线技 术，检测距离50CM之内用户的脸和游戏机之间的距离。当检测到的距离小于预设的安全距 离，中央处理器1会驱动报警模块6发出警告音、震动和闪灯警告。如果用户没有根据提示 而移开到安全距离，警告会增强并持续一段时间，最后中央处理器1会驱动外部主设备电 源控制模块7关掉游戏机。因此其特别合适与外部主设备的手提游戏机一起使用，例如任 天堂DS系列或者索尼PSP系列。而外部主设备状态检测模块3通过监视游戏机接口的一些接脚的电压变化，去确 定游戏机电源的状态是开机、关机或者待机。电源状态信息被中央处理器1用来启动计时
ο显示模块5显示时间的读数，并用不同颜色的显示灯来表示与内部计时器是否接 近上限。当内部计时器接近预设时间，中央处理器1会驱动报警模块6去发出警告音、震动 或者闪警告灯，以提醒用户保存游戏和休息一下。当内部计数器达到预设时间，中央处理器 1会控制外部主设备电源控制模块7，通过与游戏机的标准接口相连，发出相应的控制电位 信号，去控制游戏机的电源电路，令游戏机关机。对不同类型的游戏机，相连的接口可以不 同，包括但不局限于USB端口，游戏卡端口，记忆卡端口，电池接口，外部电源端口。一旦达到预设上限，用户需要关闭游戏机或者让游戏机进入待机模式，休息一段 时间(例如10分钟)，直到内部计时器重置为止。
而中央处理器1更是可通过记忆卡接口 9，在外部记忆卡中存储设定及用量信息。实施例三该实施例与实施例一、二的最大不同之处在于是把本装置嵌入到外部主设备里面 的，它包括中央处理器1，接收来自测距感应模块的测感信号，计算距离及累加时间，与预设 的报警距离及时间比较，以确定用户是否离外部主设备的屏幕过近，或用得太久，一旦过近 或太久，其会输出控制信号，去控制外部主设备工作状态的变化从而对使用者进行提醒。
距离感应模块2，用于感应装置前是否存在使用者以及用户与装置间的距离，同时 测量使用者与装置间的距离。数据通讯接口 8，用于与外部计算机或外部设备交换用户数据，所述用户数据包括 装置的工作模式、报警距离预设值和时间用量。记忆卡接口 9，用于读取外部记忆卡中用以存储预设外部设备的用量或用时信息 并送至中央处理器1，同时用于将工作记录和设定存储于外界存储卡上。中央处理器1连接距离感应模块2，同时输出有记忆卡接口 9及数据通讯接口 8， 此外中央处理器1还直接连接控制外部主设备以进行提示/关闭等操作。综上所述，随着时下市面上有越来越多的面向小孩的娱乐电子设备，具有彩色屏 幕，娱乐内容非常吸引人。一些用户未能自觉地防止过度使用。很多小孩不自觉地太靠近 屏幕。本发明装置能帮助他们更健康地使用这些电子设备。装置设有记忆卡接口 9，从而使得对相应外部设备的用量及设定信息可存储在称 为时间管理卡的闪存记忆卡。每一张时间管理卡可为家中一个小孩存放多个电子设备上的 本发明装置的信息。当一个小孩想用某外部主设备时，他需要插入他的时间管理卡来启动 该外部主设备。有关每次用量及每天用量等信息将被存在该卡上。此外用量上限可在个人电脑上的特定时间管理软件上设定。小孩子用户的其他 活动，例如学习、体育锻炼、家务上的表现，也可以输入到管理软件上，来调节相应的用量上 限，以平衡用户的生活。需要指出的是，本发明不限于上述实施方式，任何熟悉本专业的技术人员在基于 本实用新型技术方案内对上述实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发 明的保护范围内。
权利要求
1.一种防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征在于它包括中央处 理器，中央处理器输入有距离感应模块，中央处理器输出则连接外部主设备；所述距离感应模块，用于感应装置前是否存在使用者以及用户与装置间的距离，同时 测量使用者与装置间的距离；所述中央处理器，接收来自测距感应模块的测感信号，计算距离及累加时间，与预设的 报警距离及时间比较，以确定用户是否离外部主设备的屏幕过近，或用得太久，一旦过近或 太久，其会输出控制信号，去控制外部主设备工作状态的变化从而对使用者进行提醒。
2.如权利要求1所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征在 于它还包括显示模块、设定模块、外部主设备状态检测模块、外部主设备电源控制模块及 报警模块；所述显示模块、设定模块与报警模块与中央处理器相连，中央处理器通过外部主 设备电源控制模块连接外部主设备，外部主设备通过外部主设备状态检测模块连接中央处 理器；所述外部主设备状态检测模块，用于感测外部主设备的包括其屏幕是否处于开启的工 作状态或者其电源工作状态处于开、关或待机模式；所述报警模块，用于在中央处理器的驱动下发出报警讯息；所述显示模块，用于在中央处理器的控制下对装置设定及工作时状态进行显示；所述设定模块，用于让使用者选择或设定装置工作模式、报警距离及报警时间；所述外部主设备电源控制模块，用于在报警模块提醒无效的情况下对外部主设备电源 进行关机的操作。
3.如权利要求1或2所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征 在于它还包括有记忆卡接口，记忆卡接口连接在中央处理器上，用于读取外部记忆卡中用 以存储预设外部设备的用量或用时信息并送至中央处理器，同时用于将工作记录和设定存 储于外界存储卡上。
4.如权利要求1或2所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征 在于所述中央控制器还设有数据通讯接口，用于与外部计算机或外部设备交换用户数据， 所述用户数据包括装置的工作模式、报警距离预设值和时间用量。
5.如权利要求1所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征在 于所述距离感应模块包括红外线或超声波传感器。
6.如权利要求2所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征在 于所述报警模块包括有喇叭或指示灯或振动电机。
7.如权利要求2所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征在 于所述外部主设备电源控制模块包括红外线或无线遥控单元。
8.如权利要求2所述的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，其特征在 于所述外部主设备电源控制模块与外部主设备的接口相连。
全文摘要
本发明提供了一种防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，可安装在有一个或多个屏幕的外部主设备，通过配置中央控制器、距离感应模块、显示模块、设定模块、外部主设备状态检测模块、外部主设备电源控制模块及报警模块，使得本发明的产品不仅可广泛适用于时下各类带屏幕设备的防过近及过度的健康保护上，当用户不当过度使用该外部主设备时，会进行警告提示，且若提示无效下对外部主设备进行关闭的防止过近及过度使用带屏幕设备的健康保护装置，装置不仅实现了一机多用，且装置拥有较高智能，加之功能全面，非常适宜推广应用。
文档编号G05B19/04GK102141784SQ20101011019
公开日2011年8月3日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者张伟斌 申请人:张伟斌