一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，它包括：傳感器、控制器、報(bào)警及刺激裝置；所述傳感器對(duì)腦電波進(jìn)行采集測量；所述控制器接收來自所述傳感器測得相應(yīng)數(shù)據(jù)，所述控制器根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行處理后與設(shè)定值相比較是否符合學(xué)習(xí)要求，如果使用者腦電波不是α波類型，啟動(dòng)所述刺激裝置，通過各種形式的外部刺激，促使腦電波進(jìn)入α波狀態(tài)。本發(fā)明的有益效果在于，通過貼在大腦上的電極檢測腦電波的類型，判斷是否是適合學(xué)習(xí)的類型，如果不是還可以通過刺激裝置，如播放背景音樂，使腦電波類型變成適合學(xué)習(xí)的類型。
【專利說明】一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，用戶可以通過在學(xué)習(xí)的過程中使用本產(chǎn)品，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間通過刺激，調(diào)整腦電波的類型，使之處于a波狀態(tài)，提高學(xué)習(xí)效率。并且本發(fā)明還可以幫助用戶保持正確的學(xué)習(xí)姿勢(shì)并養(yǎng)成習(xí)慣，有效的預(yù)防因?yàn)榍嗌倌暝趯W(xué)習(xí)時(shí)因?yàn)椴涣甲?、較差的光環(huán)境、過長學(xué)習(xí)時(shí)間而造成的近視問題。
【背景技術(shù)】
[0002]1、在當(dāng)前的信息社會(huì)中，人類獲得外界信息，有八成以上通過視覺來完成。數(shù)據(jù)顯示:我國人群中近視眼的患病率約達(dá)33%，也就是說，4億人是近視眼。更令人關(guān)注的是，國內(nèi)約有3000萬人是高于600度并伴有眼底改變的病理性近視眼患者。這樣的近視眼可并發(fā)視網(wǎng)膜脫離、青光眼、核心白內(nèi)障等。與此同時(shí)，青少年的斜視、弱視也成了視覺醫(yī)學(xué)領(lǐng)域不可忽視的一大問題。
[0003]2、越來越多的中小學(xué)生因?yàn)檫^多的作業(yè)負(fù)擔(dān)而學(xué)習(xí)時(shí)間過長不注意眼休息，不正確的坐姿學(xué)習(xí)也是近視發(fā)生的主要原因。
[0004]3、試驗(yàn)表明，在人心情愉悅或靜思冥想時(shí)，一直興奮的腦電波P波、S波或0波此刻弱了下來，a波相對(duì)來說得到了強(qiáng)化，因?yàn)檫@種波形最接近右腦的腦電生物節(jié)律，于是人的靈感狀態(tài)就出現(xiàn)了。因此國外一些著名的科學(xué)家(如:羅扎諾夫)有過相關(guān)著作，通過播放某種音樂，可以使腦電波進(jìn)入a波狀態(tài)。
[0005]4、目前的一些和腦電波刺激相關(guān)的發(fā)明:如CN01120548.2《音頻發(fā)生器和分頻器在誘導(dǎo)發(fā)生a和0腦電波方面的應(yīng)用》通過聲波刺激腦電波，CN201120007047.X《一種 a腦波的光刺激誘導(dǎo)裝置》通過光刺激腦電波，CN200820222205.4《同頻刺激學(xué)習(xí)記憶器》 通過不同頻率的電壓刺激腦電波。上述的發(fā)明有的沒有考慮到保護(hù)視力，有的無法應(yīng)用于學(xué)習(xí)的過程。
[0006]現(xiàn)有的發(fā)明，如申請(qǐng)?zhí)枮镃N201120007047.X《一種a腦波的光刺激誘導(dǎo)裝置》使用不同顏色的光對(duì)腦電波進(jìn)行刺激，這樣雖然會(huì)刺激腦電波，但是在刺激過程中發(fā)出的紅色，綠色或者藍(lán)色光會(huì)對(duì)視力產(chǎn)生不利的影響；申請(qǐng)?zhí)枮镃N01120548.2《音頻發(fā)生器和分頻器在誘導(dǎo)發(fā)生a和0腦電波方面的應(yīng)用》的發(fā)明是通過在雙耳中播放不同頻率的聲波刺激腦電波，長期使用會(huì)對(duì)聽力造成損害，并且雙耳中播放固定的頻率會(huì)造成人情緒的煩躁； 申請(qǐng)?zhí)枮镃N200820222205.4《同頻刺激學(xué)習(xí)記憶器》的發(fā)明是桌上擺放型產(chǎn)品，不利于攜帶，并且通過不同頻率的電壓刺激腦電波，使用電極直接作用于頭部輸入電壓的方式對(duì)腦電波進(jìn)行刺激，對(duì)人體的安全性與否并沒有得到科學(xué)的論證，如果在學(xué)習(xí)的過程中使用此方式，是否會(huì)影響學(xué)習(xí)狀態(tài)也不得而知。綜上所述的這些腦電波的刺激形式都不適合于在學(xué)習(xí)過程中使用。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明目的是提供一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，在使用者學(xué)習(xí)時(shí)通過對(duì)腦電波檢測及外部刺激使腦電波處于a波狀態(tài)，并且?guī)椭褂谜哌x擇適合的環(huán)境進(jìn)行學(xué)習(xí)，這樣有助于提高學(xué)習(xí)效率。本發(fā)明還可以幫助使用者在學(xué)習(xí)過程中保持正確的姿勢(shì)并養(yǎng)成習(xí)慣，從而保護(hù)視力。
[0008]本發(fā)明的技術(shù)方法如下:一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，包括: 傳感器、控制器、刺激裝置和報(bào)警裝置；所述傳感器對(duì)腦電波進(jìn)行采集；所述控制器接收來自所述傳感器采集的相應(yīng)數(shù)據(jù)，所述控制器根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行處理后判斷腦電波是否是a 波類型，如果腦電波不是a波類型，則觸發(fā)所述刺激裝置進(jìn)行刺激，促使腦電波進(jìn)入a波狀態(tài)。
[0009]所述傳感器、控制器監(jiān)測腦部的腦電波類型，如果腦電波的類型是適合學(xué)習(xí)的類型，表明大腦處于最佳記憶狀態(tài)，適合學(xué)習(xí)；如果探測結(jié)果為不適合學(xué)習(xí)的類型，即腦電波的類型不是a波狀態(tài)，則不適合學(xué)習(xí)，可以通過聲、氣味、超聲波等外部刺激，誘導(dǎo)大腦進(jìn) A a波狀態(tài)，例如播放特定的背景音樂，使大腦的腦電波變成a波狀態(tài)。
[0010]另外，本發(fā)明帶腦電波檢測及刺激功能的視力保護(hù)儀的傳感器還可以對(duì)周圍環(huán)境因素進(jìn)行采集測量；所述環(huán)境因素可以為溫度、氣味、色彩、震動(dòng)、光譜或噪音，所述傳感器通過視頻采集設(shè)備采集周圍環(huán)境的色彩、通過分貝計(jì)采集周圍環(huán)境的噪音、通過溫度傳感器采集周圍環(huán)境的溫度、通過氣味傳感器采集周圍環(huán)境的氣味、通過光譜測量模塊進(jìn)行光譜分析、通過重力加速度或者陀螺儀采集周圍環(huán)境的震動(dòng)，并通過模塊處理變成數(shù)值。所述傳感器把采集到的周圍環(huán)境因素信息傳至所述控制器的處理器或者后臺(tái)服務(wù)器，進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行判斷，用戶所處的環(huán)境是否符合學(xué)習(xí)要求。
[0011]另外，本發(fā)明一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀中的傳感器還可以對(duì)距離、光強(qiáng)、或傾角進(jìn)行測量，其中距離測量采用紅外PSD或者激光測量技術(shù)，光強(qiáng)測量采用光敏傳感器，傾角測量采用重力加速度傳感器，傳感器測得相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸給控制器，控制器根據(jù)測量結(jié)果與設(shè)定值相比較，如果超出設(shè)定范圍，則觸發(fā)報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警。本發(fā)明同時(shí)提供遠(yuǎn)程報(bào)警功能，可以使報(bào)警信息通過網(wǎng)絡(luò)、BT等傳輸媒介提醒使用者的監(jiān)護(hù)人，并告知目前的設(shè)備的開關(guān)、使用狀態(tài)和報(bào)警狀態(tài)。
[0012]此外本發(fā)明還包括計(jì)時(shí)裝置，利用接近傳感器感知人體后開始計(jì)時(shí)，在達(dá)到設(shè)定的時(shí)間時(shí)做出提醒。
[0013]紅外PSD或者激光測量得到相應(yīng)的距離值，傳輸給控制器。
[0014]重力加速度傳感器、光敏傳感器及相關(guān)的檢測模塊采用I2C、UART, USB、SDIO接口和控制器相連。
[0015]報(bào)警裝置可根據(jù)控制器發(fā)出的不同信號(hào)，做出聲音、振動(dòng)及發(fā)光不同形式的或不同形式組合的報(bào)警。
[0016]本發(fā)明可以把報(bào)警信息通過無線以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或服務(wù)器中轉(zhuǎn)的方式傳送給其它各類終端。
[0017]本發(fā)明還可以通過攝像設(shè)備、分貝計(jì)、氣味傳感器、光譜檢測模塊、重力加速度傳感器、陀螺儀等采集周圍環(huán)境因素，傳至處理器或者后臺(tái)服務(wù)器，進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行判斷，用戶所處的環(huán)境是否符合學(xué)習(xí)要求。
[0018]本發(fā)明通過探測器對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境中的光譜進(jìn)行探測，并對(duì)探測結(jié)果進(jìn)行分析，如果環(huán)境中某些容易引起視力疲勞的光線、紅外線或者紫外線超出范圍，則產(chǎn)生報(bào)警。
[0019]本發(fā)明可以采用一次性或者可充電電池供電，并適時(shí)對(duì)電池電壓進(jìn)行檢測，如有需要及時(shí)通知用戶充電或者更換電池。
[0020]本發(fā)明包括腦電波檢測及刺激、距離測量電路、提示電路、光強(qiáng)檢測、光譜檢測、控制器、傾角檢測、學(xué)習(xí)計(jì)時(shí)、人體接近探測、環(huán)境檢測等模塊。
[0021]本發(fā)明的有益效果在于，通過貼在大腦上的電極檢測腦電波的類型，是否是適合學(xué)習(xí)的類型，如果不是還可以通過刺激裝置，如播放音樂，使腦電波類型變成適合學(xué)習(xí)的類型。還可以對(duì)當(dāng)前的用眼環(huán)境中的光強(qiáng)進(jìn)行測量，當(dāng)光的強(qiáng)度低于或者高于某一不利于用眼的值時(shí)，將提醒用戶采用適宜的光源學(xué)習(xí)。用戶在使用本發(fā)明過程中，通過紅外或者激光檢測眼睛和書本或者目標(biāo)物體的距離，當(dāng)這個(gè)距離低于某一距離，將提醒用戶注意保持合適距離。當(dāng)用戶的頭部偏離超過一個(gè)預(yù)設(shè)定的角度時(shí)，將會(huì)提醒用戶端正頭部姿勢(shì)。當(dāng)用戶使用本發(fā)明超過一定的時(shí)間(例如:45分鐘)，將提醒用戶休息一段時(shí)間。本發(fā)明通過探測器對(duì)學(xué)習(xí)環(huán)境中的光譜進(jìn)行探測，并對(duì)探測結(jié)果進(jìn)行分析，如果環(huán)境中某些容易引起視力疲勞的光線、紅外線或者紫外線超出范圍，則產(chǎn)生報(bào)警。本發(fā)明可以把報(bào)警信號(hào)通過無線以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或服務(wù)器中轉(zhuǎn)的方式傳送給其它各類終端，提醒監(jiān)護(hù)人督促用戶改正學(xué)習(xí)姿勢(shì)或者更換合適的學(xué)習(xí)環(huán)境。用戶長期使用本發(fā)明，在學(xué)習(xí)中可以自然的形成規(guī)范的，正確的學(xué)習(xí)姿勢(shì)，從而保護(hù)了視力。本發(fā)明通過檢測模塊對(duì)用戶的學(xué)習(xí)環(huán)境進(jìn)行采集，通過計(jì)算后， 得出結(jié)論，環(huán)境是否適合學(xué)習(xí)并反饋給使用者或監(jiān)護(hù)人。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]附圖1為本發(fā)明帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀的工作流程圖。 【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合工作流程圖和實(shí)施例來說明本發(fā)明的具體工作方式。
[0024]本實(shí)施例的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，包括:傳感器、控制器、 報(bào)警及刺激裝置；所述傳感器對(duì)腦電波進(jìn)行采集；所述控制器接收來自所述傳感器測得相應(yīng)數(shù)據(jù)，所述控制器根據(jù)測量結(jié)果進(jìn)行處理后與設(shè)定值相比較，是否是符合學(xué)習(xí)要求的腦電波類型，如果腦電波不是a類型，則觸發(fā)所述刺激裝置進(jìn)行刺激，促使腦電波進(jìn)入a波狀態(tài)。
[0025]所述傳感器監(jiān)測腦部的腦電波類型，如果腦電波的類型是適合學(xué)習(xí)的類型，表明大腦處于最佳記憶狀態(tài)，適合學(xué)習(xí)；如果探測結(jié)果為不適合學(xué) 習(xí)的類型，即腦電波的類型不是a波狀態(tài)，大腦的腦電波不是a波狀態(tài)則不適合學(xué)習(xí)，可以通過聲、氣味、超聲波等外部刺激，誘導(dǎo)大腦進(jìn)入a波狀態(tài)，例如播放特定的背景音樂，使大腦的腦電波變成a波狀態(tài)。
[0026]本實(shí)施例的傳感器還可以對(duì)周圍環(huán)境因素的采集，并判斷用戶所處的環(huán)境是否符合學(xué)習(xí)要求，例如通過一個(gè)視頻采集設(shè)備采集周圍環(huán)境的顏色，分貝計(jì)采集環(huán)境噪聲，重力加速度傳感器或陀螺儀采集震動(dòng)，光譜檢測模塊進(jìn)行光譜分析，兩個(gè)傳感器分別采集環(huán)境的溫度和環(huán)境的氣味，并通過模塊處理變成數(shù)值。通過采集的數(shù)值與系統(tǒng)中我們對(duì)顏色、溫度、噪音、震動(dòng)、光譜、氣味的設(shè)定值進(jìn)行比較，判斷當(dāng)前學(xué)習(xí)環(huán)境是否符合學(xué)習(xí)。
[0027]本實(shí)施例的傳感器還可以對(duì)距離、光強(qiáng)、或者傾角進(jìn)行測量，其中對(duì)距離進(jìn)行測量的采用紅外PSD或者激光測量單元，對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行測量的采用光敏傳感器，對(duì)傾角進(jìn)行測量的采用重力加速度傳感器，傳感器測得相應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸給控制器，控制器根據(jù)測量結(jié)果與設(shè)定值相比較，如果超出設(shè)定范圍，則觸發(fā)報(bào)警裝置發(fā)出報(bào)警。另外，本發(fā)明的計(jì)時(shí)裝置，利用接近傳感器感知人體后開始計(jì)時(shí)，在達(dá)到設(shè)定的時(shí)間時(shí)做出提醒。所述紅外PSD或者激光測量單元進(jìn)行距離測量，并把測量結(jié)果傳遞給所述控制器；所述重力加速度傳感器、光敏傳感器及相關(guān)檢測模塊采用I2C、UART、USB、SDIO接口和所述控制器相連；所述報(bào)警裝置可根據(jù)所述控制器發(fā)出的不同信號(hào)，做出聲音、振動(dòng)及發(fā)光不同形式的或不同形式組合的報(bào)警信息。
[0028]研究表明，波長在380-495nm附近的藍(lán)光的能量較強(qiáng)，是引起視網(wǎng)膜功能衰退的原因，波長在780nm至2.5um的近紅外線紅外線照射的眼睛溫度高的話，眼睛的水分就容易蒸發(fā)，這也是引發(fā)干眼癥的原因所在。
[0029]本實(shí)施例的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其保護(hù)方式在于(如圖1 所示):
步驟101開機(jī)后進(jìn)行程序初始化；
步驟102進(jìn)行電池電量檢測，是否處于低電量狀態(tài)，如果是低電量，則提醒用戶需要進(jìn)行充電或者更換電池；
步驟103如果電量檢測 的結(jié)果是非低電量，則進(jìn)行人體接近探測，此步驟的目的是檢測本裝置是否開始被使用，如果檢測到無人體接近，則回到步驟102 ；
步驟104如果檢測有人體接近，則表明本裝置開始被使用，開始學(xué)習(xí)的時(shí)間計(jì)時(shí)；
步驟105在開始計(jì)時(shí)后，開始測量至前面目標(biāo)物體的距離；
步驟106測量環(huán)境中光的強(qiáng)度；
步驟107測量頭部的傾斜角度；
步驟108當(dāng)上述步驟測量完成后，開始檢測環(huán)境，并把環(huán)境檢測結(jié)果傳送至處理器； 步驟109根據(jù)步104、105、106、107、108的測量結(jié)果，當(dāng)有不滿足條件的測量結(jié)果時(shí)， 系統(tǒng)判斷是哪種類型的報(bào)警，并觸發(fā)步驟110，111 ；
步驟110根據(jù)步驟109的判斷結(jié)果，如需報(bào)警，系統(tǒng)根據(jù)報(bào)警類型的不同，用聲音、振動(dòng)及發(fā)光等不同的形式或者不同形式的組合告知用戶；
步驟111如需報(bào)警則把報(bào)警信息通過無線以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或服務(wù)器中轉(zhuǎn)的方式傳送給其它終端；
步驟112通過傳感器檢測腦電波的狀態(tài)，并把檢測結(jié)果傳遞給處理器，判斷是否是適合學(xué)習(xí)的類型，并可以通過聲、氣味、超聲波方式促使腦電波處于適合學(xué)習(xí)的狀態(tài)。
[0030]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例和附圖并不是用來限定本發(fā)明的。在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，所做的任何等效變化或潤飾，同樣屬于本發(fā)明之保護(hù)范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請(qǐng)的權(quán)利要求所界定的內(nèi)容為標(biāo)準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于，包括:傳感器、控制器、刺激裝置；所述傳感器對(duì)腦電波進(jìn)行采集；所述控制器接收來自所述傳感器采集得相應(yīng)數(shù)據(jù)，判斷使用者腦電波類型是否是a 波類型，如果不是，則觸發(fā)所述刺激裝置；所述刺激裝置，通過各種形式的外部刺激，促使腦電波進(jìn)入a波狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于: 所述腦電波通過戴在頭部的所述傳感器獲得，如果腦電波的類型不是a波類型，則通過聲、氣味、超聲波外部刺激，誘導(dǎo)大腦進(jìn)入a波狀態(tài)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于: 還包括報(bào)警裝置，所述報(bào)警裝置根據(jù)所述控制器的控制命令進(jìn)行報(bào)警。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于: 所述傳感器還對(duì)周圍環(huán)境因素進(jìn)行采集測量；所述傳感器把采集到的周圍環(huán)境因素信息傳至所述控制器的處理器或者后臺(tái)服務(wù)器，進(jìn)行處理，并根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行判斷，用戶所處的環(huán)境是否符合學(xué)習(xí)要求；所述環(huán)境因素為溫度、氣味、色彩、震動(dòng)、光譜或噪音，所述傳感器通過視頻采集設(shè)備采集周圍環(huán)境的色彩、通過分貝計(jì)采集周圍環(huán)境的噪音、通過溫度傳感器采集周圍環(huán)境的溫度、通過光譜檢測模塊進(jìn)行光譜分析、通過重力加速度傳感器或陀螺儀采集周圍環(huán)境的震動(dòng)、通過氣味傳感器采集周圍環(huán)境的氣味，并通過模塊處理變成數(shù)值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于: 所述傳感器還對(duì)距離、光強(qiáng)或者傾角進(jìn)行測量，其中對(duì)距離進(jìn)行測量的采用紅外PSD或者激光測量單元，對(duì)光強(qiáng)進(jìn)行測量的采用光敏傳感器，對(duì)傾角進(jìn)行測量的采用重力加速度傳感器；所述紅外PSD或者激光測量單元進(jìn)行距離測量，并把測量結(jié)果傳遞給所述控制器；所述重力加速度傳感器、光敏傳感器和檢測模塊采用接口和所述控制器相連；所述報(bào)警裝置根據(jù)所述控制器 發(fā)出的不同信號(hào)，做出聲音、振動(dòng)及發(fā)光不同形式的或不同形式組合的報(bào)
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5所述的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于:還包括計(jì)時(shí)裝置，利用接近傳感器感知人體后開始計(jì)時(shí)，在達(dá)到設(shè)定的時(shí)間時(shí)做出提醒。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶腦電波檢測及刺激功能的智能視力保護(hù)儀，其特征在于: 所述報(bào)警信息通過無線以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或者服務(wù)器中轉(zhuǎn)的方式傳送給其它各類終端。
【文檔編號(hào)】G08B21/24GK103446653SQ201210180650
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】侯力宇, 陳太平 申請(qǐng)人:南京智啟軟件開發(fā)有限公司