一种智能弱视遮盖眼罩的制作方法

1.本发明属于视力矫正技术领域，具体的说是一种智能弱视遮盖眼罩。


背景技术：

2.弱视是严重损害孩童视功能的常见眼部疾病，弱视的治疗方法有很多，传统的遮盖治疗法至今仍是弱视治疗的首选方法；遮盖治疗法虽然简单有效，但由于治疗时间漫长，可能需要数月到数年，同时遮盖还有影响外观等缺点，致使很多患儿难以坚持治疗，遮盖疗法能否成功的关键除弱视类型等因素外，最主要取决于患儿的依从性，在采用眼罩遮光治疗时，有效遮盖的时长是影响患者的重要因素。
3.同时在弱视治疗使用眼罩遮盖法时，难以判断眼罩的佩戴状态及其佩戴时长，无法掌握遮盖眼罩是否按弱视治疗方法佩戴正确以起到弱视治疗作用，都影响到眼罩遮盖法治疗弱视的效果。
4.因此，为了解决上述在弱视治疗过程中遮盖眼罩佩戴状态的问题，本发明提出了一种智能弱视遮盖眼罩。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术的不足，本发明提出的一种智能弱视遮盖眼罩；解决了，在弱视治疗使用眼罩遮盖法时，难以判断眼罩的佩戴状态及其佩戴时长，遮盖眼罩是否按弱视治疗方法佩戴正确以起到弱视治疗效果，都影响到眼罩遮盖法治疗弱视效果的技术问题。
6.本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，包括。
7.罩体，罩体的内侧开设有夹层，罩体一侧与夹层间开设有放置口，罩体内侧与夹层间开设有通口，罩体一侧为厚度方向的端面，罩体内侧为佩戴时朝向眼部的一侧。
8.处理终端，处理终端固定在夹层中，处理终端用于判断罩体是否处于佩戴状态并记录佩戴时长。
9.拆装单元，拆装单元通过将处理终端沿放置口固定到罩体的夹层中，拆卸单元通过夹片夹持在罩体的边缘进行固定。
10.处理终端还包括。
11.芯片，芯片上设置有红外元件，芯片上的红外元件在处理终端安装到夹层后裸露在通口中，芯片上的红外元件用于向眼睑和眼角膜部位发射红外光。
12.信号组件，信号组件与芯片电性连接，信号组件上也设置有红外元件，信号组件上的红外元件用于与移动终端间进行红外通信。
13.其中红外元件包括红外光发射管和红外光接收管。
14.优选的，芯片上内置有用于对红外信号进行降噪的信号处理器和判断模块，信号处理器采用卡尔曼滤波对红外元件检测的信号进行过滤，判断模块通过线性微分方程对信号处理器过滤后的红外信号的采样值进行归纳。
15.优选的，处理终端呈梯形结构，处理终端经覆膜处理。
16.优选的，拆卸单元还包括环罩，环罩包裹在处理终端的边缘，环罩在处理终端的梯形长边与夹片固连，环罩在处理终端的梯形短边转动连接有球体。
17.优选的，拆卸单元还包括护罩，护罩固连在环罩上并将处理终端覆盖，护罩在芯片的红外元件部位设置有罩口，罩口凸起于护罩表面。
18.优选的，罩体边缘还设置有凸出部，凸出部分别凸起于罩体的内外两侧。
19.优选的，罩体还包括镜片罩和镜腿罩，镜腿罩外侧固定有套带，镜腿罩呈夹角连接在镜片罩端部，所述放置口位于镜片罩远离镜腿罩的端部。
20.优选的，镜片罩在放置口部位还设置有固连的罩头，罩头位于镜片罩的外侧，罩头与镜片罩之间形成容置层。
21.优选的，罩体外侧还固连有成对设置的罩套，罩套用于套设在眼镜的镜框上。
22.优选的，处理终端中的电源呈条状固定在罩体另一侧的罩套中，电源上的导线沿罩体的放置口连接到处理终端的充电接口中。
23.本发明的有益效果如下。
24.1.本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，利用了眼睑和眼角膜部位对红外光反射率的波动，来判断眼罩是否佩戴正确起到弱视治疗效果，增强了记录眼罩遮盖眼部状态的准确性，并利用红外通信原理实现芯片中记录数据的交互，且红外通信方式降低了对处理终端中电源的电能消耗，延长了处理终端的续航时间，同时拆装单元通过夹片将处理终端装卸在罩体中，以单独对脏污或磨损的罩体进行清洗或更换，增强了智能弱视遮盖眼罩使用的便捷性。
25.2.本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，通过将罩体安装于眼镜内侧，能够在孩童运动过程中的眼镜受到碰撞时，利用罩体作为眼镜与眼部间的缓冲，减轻孩童活动过程中眼镜碰撞眼部产生的伤害。
26.3.本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，通过设置在拆卸单元中的护罩覆盖在处理终端表面，防止处理终端不平整的表面在进入夹层时与罩体间产生磨损，在将处理终端推移安装至罩体中的夹层时，使护罩中凸起的罩口从通口伸出，确保芯片中红外元件在罩体中的位置精度，避免出现处理终端安装不到位使其芯片中的红外元件受到罩体遮挡，实现处理终端更稳定的安装。
27.4.本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，通过设置在罩体上下侧边缘的凸出部，使凸出部分别凸出于罩体的内外两侧，利用罩体内侧的凸出部增强对眼部的遮盖效果，促进弱视治疗，罩体通过外侧的凸出部卡合在眼镜的镜框上，增强罩体在眼镜上的固定效果。
28.5.本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，通过设置的罩头在镜片罩外侧形成容置层，用于将夹持状态的夹片包裹起来，避免镜片罩外侧硬质材料的夹片接触到眼镜的镜片而产生磨损，且通过控制罩头的尺寸及其位于镜片罩上的位置，引导夹片夹持在镜片罩上的姿态，增强拆卸单元将处理终端安装在罩体中的位置精度。
附图说明
29.下面结合附图对本发明作进一步说明。
30.图1是本发明中智能遮盖眼罩佩戴时第一视角的状态图。
31.图2是本发明中智能遮盖眼罩佩戴时第二视角的状态图。
32.图3是本发明中智能遮盖眼罩部件的立体图。
33.图4是本发明中智能遮盖眼罩部件的爆炸图。
34.图5是本发明中处理终端部件的立体图。
35.图6是图1中a处的局部放大图。
36.图7是图3中b处的局部放大图。
37.图8是图3中c处的局部放大图。
38.图9是图4中d处的局部放大图。
39.图中：1、罩体；10、凸出部；11、镜片罩；111、罩头；12、镜腿罩；121、套带；13、罩套；21、放置口；22、通口；3、处理终端；30、电源；301、导线；31、芯片；32、信号组件；33、红外元件；4、拆装单元；41、夹片；42、环罩；421、球体；43、护罩；431、罩口。
具体实施方式
40.为使本发明实施例的目的、技术手段和优点更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
41.本发明实施例通过提供一种智能弱视遮盖眼罩，解决了在弱视治疗使用眼罩遮盖法时，难以判断眼罩的佩戴状态及其佩戴时长，遮盖眼罩是否按弱视治疗方法佩戴正确以起到弱视治疗效果，都影响到眼罩遮盖法治疗弱视的效果的技术问题。
42.本发明实施例中的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：利用了眼睑和眼角膜部位对红外光反射率的波动，来判断眼罩是否佩戴正确起到弱视治疗效果，增强了记录眼罩遮盖眼部状态的准确性，并利用红外通信原理实现芯片中记录数据的交互，且红外通信方式降低了对处理终端中电源的电能消耗，延长了处理终端的续航时间，同时拆装单元通过夹片将处理终端装卸在罩体中，以单独对脏污或磨损的罩体进行清洗或更换，增强了智能弱视遮盖眼罩使用的便捷性。
43.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
44.如图1-9所示，本发明所述的一种智能弱视遮盖眼罩，包括。
45.罩体1，罩体1的内侧开设有夹层，罩体1端侧与夹层间开设有放置口21，罩体1内侧与夹层间开设有通口22，罩体1内侧为佩戴时朝向眼部的一侧。
46.处理终端3，处理终端3固定在夹层中，处理终端3用于判断罩体1是否处于佩戴状态并记录佩戴时长。
47.拆装单元4，拆装单元4通过将处理终端3沿放置口21固定到罩体1的夹层中，拆卸单元通过夹片41夹持在罩体1的边缘进行固定。
48.处理终端3还包括。
49.芯片31，芯片31上设置有红外元件33，芯片31上的红外元件33在处理终端3安装到夹层后裸露在通口22中，芯片31上的红外元件33用于向眼睑和眼角膜部位发射红外光。
50.信号组件32，信号组件32与芯片31电性连接，信号组件32上也设置有红外元件33，信号组件32上的红外元件33用于通过红外通信进行数据交互。
51.其中红外元件33包括红外光发射管和红外光接收管。
52.使用时，通过拆装单元4将处理终端3沿罩体1的放置口21推入夹层中，使处理终端3的芯片31移动至罩体1的通口22处，此时拆装单元4中的夹片41夹持在罩体1的边缘上起到固定作用，然后将罩体1佩戴至眼镜上，在弱视患者佩戴有罩体1的眼镜时，罩体1芯片31上固定的红外元件33中的红外光发射管通过向佩戴者的眼部发射红外光，利用眼睑和眼角膜对红外光反射率的波动，经红外光接收管接收及芯片31对红外光信号的识别，进而判断出弱视治疗遮盖眼罩是否处于佩戴状态并记录佩戴时长；在需要读取处理终端3记录的数据时，将罩体1从眼镜上取下，使芯片31中记录的数据通过电性连接在信号组件32中固定的红外元件33与带有红外通信功能的移动终端如安装有红外端口的计算机设备进行数据交互；实现对弱视治疗过程中遮盖眼罩使用情况的掌握。
53.本发明利用了眼睑和眼角膜部位对红外光反射率的波动，来判断眼罩是否佩戴正确起到弱视治疗效果，增强了记录眼罩遮盖眼部状态的准确性，并利用红外通信原理实现芯片31中记录数据的交互，且红外通信方式降低了对处理终端3中电源30的电能消耗，延长了处理终端3的续航时间，同时拆装单元4通过夹片41将处理终端3装卸在罩体1中，以单独对脏污或磨损的罩体1进行清洗或更换，解决孩童活泼好动导致其运动需求量较大，在运动及粗心状况下，易造成眼镜的掉落，而导致眼罩出现破损、脏污时需要进行清洗或更换的需求，增强了智能弱视遮盖眼罩使用的便捷性。
54.作为本发明的一种实施方式，芯片31上内置有用于对红外信号进行降噪的信号处理器和判断模块，信号处理器采用卡尔曼滤波对红外元件33检测的信号进行过滤，判断模块通过线性微分方程对信号处理器过滤后的红外元件33检测信号的采样值进行归纳，用于提升红外信号采样值的准确性。
55.由于眼罩在佩戴之前处于自然环境中，红外元件33中的红外光接收管检测到光线中的红外光信号比较嘈杂，信噪比较低，进而在罩体1佩戴后影响到其中芯片31对眼部的红外信号的识别，故此在此处使用卡尔曼滤波，同时红外元件33的采样值为离散系统，可以使用线性微分方程来描述。
56.其中对信号处理器中运行的卡尔曼滤波方程及判断模块对采样值采用的线性归纳方程如下。
57.ꢀꢀ
(1)。
58.ꢀꢀ
(2)。
59.(1)式和(2)式中，x(k)是k时刻的红外元件33检测红外信号采样值的系统状态，u(k)是k时刻对检测系统中红外信号采样值的控制量，a和b是系统参数，z(k)是k时刻红外信号的测量值，h是检测系统的测量参数；w(k)和v(k)分别表示检测系统和测量过程中的噪声，设w(k)和v(k)的协方差分别为q和r。
60.此时预测现在的检测状态。
61.ꢀꢀ
(3)。
62.式(3)中x(k|k-1)为上一次对检测系统中红外信号测量值的预测结果，x(k-1|k-1)是上一测量状态过程中的最优采样值结果，u(k)为现在状态对检测系统中红外信号采样值的控制量，a和b是系统参数。
63.经过公式(3)后的检测系统的采样值结果被更新，对应的协方差还未更新，用p表示协方差。
64.(4)。
65.式(4)中p(k|k-1)是x(k|k-1)对应的协方差，p(k-1|k-1)是x(k-1|k-1)对应的协方差，是a的转置矩阵，q是检测系统的协方差；式(3)和式(4)是对检测系统的预测，接下来是对检测系统中红外信号的参考测量值进行估计。
66.ꢀꢀ
(5)。
67.每次的kg值都是实时更新的，更新公式为。
68.ꢀꢀ
(6)。
69.式(5)和式(6)中z(k)是k时刻的测量值，kg为卡尔曼增益，h是测量系统的参数。
70.ꢀꢀ
(7)。
71.式(7)中i为1的矩阵。
72.由于本检测系统中只有一个红外信号测量值，并且没有对检测系统其它红外信号采样值的控制量输入，因此上述的式(2)~式(7)可以简化为。
73.ꢀꢀ
(8)。
[0074] (9)。
[0075]
(10)。
[0076]
ꢀꢀ
(11)。
[0077]
(12)。
[0078]
由于眼罩在佩戴之前处于自然环境中，红外元件33中的红外光接收管检测到光线中的红外光信号比较嘈杂，信噪比较低，进而在罩体1佩戴后影响到其中芯片31对眼部的红外信号的识别，故此在此处使用卡尔曼滤波；通过对红外元件33的采集值进行卡尔曼滤波处理，并配合线性微分方程进行归纳，提升处理终端3对罩体1佩戴状态监测的准确性，提升弱视遮盖治疗的效果。
[0079]
作为本发明的一种实施方式，如图4、5所示，处理终端3呈梯形结构，处理终端3经覆膜处理。
[0080]
作为本发明的一种实施方式，如图4、6、7、9所示，拆卸单元还包括环罩42，环罩42包裹在处理终端3的边缘，环罩42在处理终端3的梯形长边与夹片41固连，环罩42在处理终端3的梯形短边转动连接有球体421。
[0081]
通过对处理终端3进行覆膜处理，使处理终端3具备防水性能，且采用透明的覆膜不会影响红外元件33的运行，进而使眼镜或罩体1在出现简单污渍时，无需取下罩体1及处理终端3，即可直接进行冲洗清洁；将处理终端3设置成梯形结构，使处理终端3的短边朝内，便于将处理终端3移入罩体1的夹层中，拆卸单元中包裹在处理终端3上的环罩42，防止处理终端3在移动至夹层的过程中，边缘的覆膜与罩体1材料产生摩擦而损耗，转动连接在处理终端3短边处的球体421，使环罩42与罩体1材料间处于滚动接触，降低其间滑移摩擦产生的
损耗，拆卸单元通过包裹的环罩42和夹持的夹片41实现处理终端3在罩体1中的定位。
[0082]
作为本发明的一种实施方式，如图1、3、4、5、8所示，拆卸单元还包括护罩43，护罩43固连在环罩42上并将处理终端3覆盖，护罩43在芯片31的红外元件33部位设置有罩口431，罩口431凸起于护罩43表面。
[0083]
通过设置在拆卸单元中的护罩43覆盖在处理终端3表面，防止处理终端3不平整的表面在进入夹层时与罩体1间产生磨损，在将处理终端3推移安装至罩体1中的夹层时，使护罩43中凸起的罩口431从通口22伸出，确保芯片31中红外元件33在罩体1中的位置精度，避免出现处理终端3安装不到位使其芯片31中的红外元件33受到罩体1遮挡，实现处理终端3更稳定的安装。
[0084]
作为本发明的一种实施方式，如图1-3、6、7所示，罩体1边缘还设置有凸出部10，凸出部10分别凸起于罩体1的内外两侧。
[0085]
眼镜上的眼罩在佩戴后，由于与眼部仍存在距离而导致漏光现象，通过设置在罩体1上下侧边缘的凸出部10，使凸出部10分别凸出于罩体1的内外两侧，利用罩体1内侧的凸出部10增强对眼部的遮盖效果，促进弱视治疗，罩体1通过外侧的凸出部10卡合在眼镜的镜框上，增强罩体1在眼镜上的固定效果。
[0086]
作为本发明的一种实施方式，如图1-4所示，罩体1还包括镜片罩11和镜腿罩12，镜腿罩12外侧固定有套带121，镜腿罩12呈夹角连接在镜片罩11端部，所述放置口21位于镜片罩11远离镜腿罩12的端部。
[0087]
在将罩体1安装至眼镜上时，将镜腿罩12上的套带121套合在眼镜的镜腿上，并沿镜腿滑移使镜片罩11移动至眼镜的镜片处，此时罩体1上的放置口21位于眼镜的镜片表面，并在镜腿罩12上套带121的作用下使镜片罩11紧贴在眼镜的镜片表面，使得放置口21处于闭合状态，进而使拆卸单元中的夹片41被限位，防止佩戴过程中的罩体1及处理终端3产生位移，通过将罩体1及处理终端3紧贴于眼镜的镜片表面，使其在佩戴时处于无法取下的稳定姿态。
[0088]
作为本发明的一种实施方式，如图3、4、6、7所示，镜片罩11在放置口21部位还设置有固连的罩头111，罩头111位于镜片罩11的外侧，罩头111与镜片罩11之间形成容置层。
[0089]
拆卸单元中的夹片41在夹持固定到罩体1中的镜片罩11边缘后，通过设置的罩头111在镜片罩11外侧形成容置层，用于将夹持状态的夹片41包裹起来，避免镜片罩11外侧硬质材料的夹片41接触到眼镜的镜片而产生磨损，且通过控制罩头111的尺寸及其位于镜片罩11上的位置，引导夹片41夹持在镜片罩11上的姿态，增强拆卸单元将处理终端3安装在罩体1中的位置精度。
[0090]
作为本发明的一种实施方式，如图1-3、6所示，罩体1外侧还固连有成对设置的罩套13，罩套13用于套设在眼镜镜框的上下侧。
[0091]
在进行弱视治疗的患者群体中，由于学龄前儿童比较在意自己的外观，会私自将眼罩取下进而影响弱视遮盖的治疗效果，通过设置在罩体1外侧的罩套13，覆盖在眼镜的整个镜框上，相比于进行弱视治疗时遮盖的单侧镜片，在两侧镜片的镜框上都覆盖有罩套13，起到装饰作用，降低对单侧眼镜进行遮盖而形成的不对称外观，同时也增强了固连在罩套13上的罩体1的稳定性，包裹着镜框的罩套13也减小了眼镜跌落时受到的碰撞磨损，起到保护眼镜的作用。
[0092]
作为本发明的一种实施方式，如图3所示，处理终端3中的电源30呈条状固定在罩体1另一侧的罩套13中，电源30上的导线301沿罩体1的放置口21连接到处理终端3的电接口中。
[0093]
由于在罩体1中安装了处理终端3，使进行遮盖治疗的眼镜两侧处于不平衡的重力作用下，会导致佩戴的眼镜发生倾斜，影响到视力矫正效果；通过将处理终端3中的电源30安装在罩体1另一侧的罩套13中，使电源30的重量对罩体1中处理终端3的重量起到平衡，降低眼镜在处理终端3不平衡重力作用下的倾斜量，减小眼镜对视力矫正效果的影响。
[0094]
具体工作流程如下。
[0095]
通过拆装单元4将处理终端3沿罩体1的放置口21推入夹层中，使处理终端3的芯片31移动至罩体1的通口22处，此时拆装单元4中的夹片41夹持在罩体1的边缘上起到固定作用，然后将罩体1佩戴至眼镜上，在弱视患者佩戴有罩体1的眼镜时，罩体1芯片31上固定的红外元件33中的红外光发射管通过向佩戴者的眼部发射红外光，利用眼睑和眼角膜对红外光反射率的波动，经红外光接收管接收及芯片31对红外光信号的识别，进而判断出弱视治疗遮盖眼罩是否处于佩戴状态并记录佩戴时长；在需要读取处理终端3记录的数据时，将罩体1从眼镜上取下，使芯片31中记录的数据通过电性连接在信号组件32中固定的红外元件33与带有红外通信功能的移动终端如安装有红外端口的计算机设备进行数据交互；将处理终端3设置成梯形结构，使处理终端3的短边朝内，便于将处理终端3移入罩体1的夹层中，拆卸单元中包裹在处理终端3上的环罩42，防止处理终端3在移动至夹层的过程中，边缘的覆膜与罩体1材料产生摩擦而损耗，转动连接在处理终端3短边处的球体421，使环罩42与罩体1材料间处于滚动接触，降低其间滑移摩擦产生的损耗，拆卸单元通过包裹的环罩42和夹持的夹片41实现处理终端3在罩体1中的定位；设置在拆卸单元中的护罩43覆盖在处理终端3表面，防止处理终端3不平整的表面在进入夹层时与罩体1间产生磨损，在将处理终端3推移安装至罩体1中的夹层时，使护罩43中凸起的罩口431从通口22伸出，确保芯片31中红外元件33在罩体1中的位置精度，避免出现处理终端3安装不到位使其芯片31中的红外元件33受到罩体1遮挡，实现处理终端3更稳定的安装；设置在罩体1上下侧边缘的凸出部10，使凸出部10分别凸出于罩体1的内外两侧，利用罩体1内侧的凸出部10增强对眼部的遮盖效果，促进弱视治疗，罩体1通过外侧的凸出部10卡合在眼镜的镜框上；设置的罩头111在镜片罩11外侧形成容置层，用于将夹持状态的夹片41包裹起来，避免镜片罩11外侧硬质材料的夹片41接触到眼镜的镜片而产生磨损，且通过控制罩头111的尺寸及其位于镜片罩11上的位置，引导夹片41夹持在镜片罩11上的姿态，增强拆卸单元将处理终端3安装在罩体1中的位置精度。
[0096]
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。