CN111158166B - 一种智能眼镜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能眼镜，包括镜腿，镜架，镜片组件与控制模块，所述镜腿与所述镜架端部活动连接，其特征在于：所述镜片组件活动安装在所述镜架上，所述镜架内还设置有驱动组件，所述控制模块包括MCU、NB‑IOT模块与传感器组件，所述MCU通过所述NB‑IOT模块与用户端无线通信，所述MCU还分别与所述驱动组件及所述传感器组件电连接，所述MCU控制所述驱动组件调整所述镜片组件的位置；本发明通过在眼镜中集成NB‑IOT模块与用户端通信连接，功耗低，实现智能眼镜超长待机和使用时长，能实时上报用户数据，并能为用户提供视力训练，镜片组件的调焦精度更高，用户使用体验更佳。
Description
技术领域
本发明涉及穿戴设备及应用方法技术领域，特别是涉及一种智能眼镜。
背景技术
随着电子技术的发展，特别是智能手机的快速普及，用户越来越离不开智能手机，虽然智能手机给用户带来工作以及生活的便利，相应的，智能手机也越来越影响到用户的视力，近视人员大幅度增加。
其中，眼镜作为近视用户不可或缺的视力矫正器件，只有当用户佩戴的眼镜具有适宜的镜片度数与用户视力匹配时，才能起到保护眼镜的作用。但是，现有的眼镜度数是一定的，不能根据用户视力变化而进行调整，当用户视力发生变化时，只能重新配带，增加了用户的使用成本。现在虽然有智能眼镜设备，但是基本都存在使用功耗大，待机时间短，镜片对焦精度差，用户体验不佳，以及结构笨重，容易影响用户视角的问题。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的以上问题，提供一种智能眼镜，通过在眼镜中集成NB-IOT模块与用户端通信连接，功耗低，实现智能眼镜超长待机和使用时长，能实时上报用户数据，并能为用户提供视力训练，镜片组件的调焦精度更高，用户使用体验更佳。
一种智能眼镜，包括镜腿，镜架，镜片组件与控制模块，所述镜腿与所述镜架端部活动连接，其特征在于：所述镜片组件活动安装在所述镜架上，所述镜架内还设置有驱动组件，所述控制模块包括MCU、NB-IOT模块与传感器组件，所述MCU通过所述NB-IOT模块与用户端无线通信，所述MCU还分别与所述驱动组件及所述传感器组件电连接，所述MCU控制所述驱动组件调整所述镜片组件的位置；
所述驱动组件包括电机、滑块与变速箱，所述镜片组件包括内镜片与外镜片，所述内镜片与外镜片层叠固定在所述滑块上，所述电机与所述MCU电连接，所述电机通过所述变速箱驱动所述滑块在所述镜架内移动；
所述传感器组件包括光线传感器与限位传感器，所述光线传感器安装在所述镜架内侧，所述限位传感器安装在所述滑块上；
所述NB-IOT模块设置有用于身份识别的物联网卡与升级软件系统的外设扩展接口。
优选的，还包括有电池模块，所述电池模块包括电池、充电管理IC与电量检测模块，所述充电管理IC电连接在所述电池与所述电量检测模块之间，所述电池及所述电量检测模块分别与所述MCU电连接。
优选的，所述智能眼镜还配置有用于为其充电的眼镜盒。
本发明的有益之处在于：1、在智能眼镜中应用NB-IOT低功耗技术，网络通信上传更方便，实现长待机和延长使用时长。2、 驱动组件中的电机、滑块与变速箱横置反向安装在镜架内，节省了镜架空间，让左右眼的两边位置视线更开阔不受影响。3、 镜片组件的对焦度数范围更精确，内镜片与外镜片同时移动，单独运行对焦, 对焦效果更好，镜片度数可以从-100~-600度的范围内根据需要自由调节。
附图说明
图1为其中一实施例一种智能眼镜立体示意图；
图2为一种智能眼镜爆炸示意图；
图3为一种智能眼镜电路模块图；
图4为一种智能眼镜使用方法流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1~3所示，一种智能眼镜，包括镜腿1，镜架2，镜片组件3与控制模块4，所述镜腿1与所述镜架2端部活动连接，所述镜片组件3活动安装在所述镜架2上，所述镜架2内还设置有驱动组件5，所述控制模块4包括MCU41、NB-IOT模块42与传感器组件43，所述MCU41通过所述NB-IOT模块42与用户端无线通信，所述MCU41还分别与所述驱动组件5及所述传感器组件43电连接，所述MCU41控制所述驱动组件5调整所述镜片组件3的位置。具体的，在本实施例中，智能眼镜与普通眼镜形状类似，包括有用于固定镜片组件3的镜架2与镜腿1，便于用与佩戴。需要说明的是，还集成了控制模块4与驱动组件5，其中，驱动组件5密封安装在镜架2的内部空间内，不需要将驱动组件5安装在镜腿1内，避免增大镜腿1的体积，影响用户左右眼视线角度，用户体验更佳。当MCU41通过NB-IOT模块42接受到用户端发出的指令信息后，MCU41即可控制驱动组件5调节镜片组件5在镜架2上的位置，即可实现镜片度数自动可调的功能。在本实施例中，镜片的度数范围调整范围在-100~-600度之间，并且创新性的使用NB-IOT模块42作为通信部件，NB-IOT 模块42的低功耗技术，实现智能眼镜长待机和延长使用时长，通信连接更简单，通过NB-IOT模块42直接连接移动通信网络，实时上报数据，为用户的佩戴习惯和训练矫正提供更为准确的信息。
如图1~3所示，所述驱动组件5包括电机51、滑块52与变速箱（图中为示出），所述镜片组件3包括内镜片31与外镜片32，所述内镜片31与外镜片32层叠固定在所述滑块52上，所述电机51与所述MCU41电连接，所述电机51通过所述变速箱驱动所述滑块52在所述镜架2内移动。具体的，在本实施例中，内镜片31与外镜片32层叠后与滑块32固定连接，滑块32活动安装在镜架2内，可以理解的是，智能眼镜都具有左右两个镜片组件3，且包括有鼻梁托7。在调节镜片组件3的度数时，电机51根据MCU41的指令信息，带动变速箱与滑块52，进而同时调节内镜片31与外镜片32在镜架2上的位置。需要说明的是，在本实施例中，内镜片31与外镜片32都可以通过滑块52左右位移，在其他实施例中，可以是外镜片32固定，内镜片31移动，或者外镜片32移动，内镜片31固定，在此不作具体限定，都属于本技术方案的保护范畴。
如图1~3所示，所述传感器组件43包括光线传感器431与限位传感器432，所述光线传感器431安装在所述镜架2内侧，所述限位传感器432安装在所述滑块52上。具体的，在本实施例中，光线传感器431安装在镜架2内侧，当用户佩戴该智能眼镜时，光线传感器431被遮挡，进而将电信号传输至MCU41中，MCU41即可通过NB-IOT模块42找到最优的无线信号，并稳定驻网。同时，限位传感器432通过滑块52位置检测并判断状态，并将信号回传给MCU41，MCU41接受该信号后，根据用户端发送的指令信息，即可调整内镜片31与外镜片32的位移量，确定镜片组件3度数，能完全匹配用户眼球度数，且调焦精度更高，效果更好。
如图1~3所示，还包括有电池模块6，所述电池模块6包括电池61、充电管理IC62与电量检测模块63，所述充电管理IC62电连接在所述电池61与所述电量检测模块63之间，所述电池61及所述电量检测模块63分别与所述MCU41电连接。具体的，在本实施例中，电池61为聚合物锂电池，通过充电管理IC62管理电池61的充放电，当电池61处于低电量时，电量检测模块63检测后即可上传至MCU41内，MCU41通过NB-IOT模块42发送至用户端，提醒用户充电。在本实施例中，为了方便智能眼镜充电，还配置有用于其充电用的眼镜盒（图中未示出），所述智能眼镜的充电口设置有充电弹针（图中未示出），用于检测智能眼镜与眼镜盒是否正常电连接，并可通过在智能眼镜上设置指示灯来提醒用户充电状况，例如，指示灯为红色，定义为正常充电中，指示灯为绿色，定义为电池61电量已充满。
NB-IOT模块42设置有用于身份识别的物联网卡与升级软件系统的外设扩展接口。具体的，为了便于与智能眼镜通信连接，在NB-IOT模块42中设置物联网卡（ESIM卡），MCU即可将接受的信息解码后，通过指令发送给 ESIM物联网卡，让设备注册上运营商网络，根据信号强弱，调整射频模块，找到最优的信号并稳定驻网。外设扩展接口方便售后维修人员在线升级智能眼镜软件程序。
如图1~4所示，一种智能眼镜的使用方法，包括S1，MCU41通过传感器组件43获取镜片组件3的初始位置，驱动组件5根据MCU41的指令对镜片组件3进行复位；S2，MCU41通过NB-IOT模块42与用户端无线通信获取用户视力数据信息，并通过驱动组件5调节镜片组件3的位置。包括S2.1，所述用户端通过APP收集用户视力筛查表的数据保存并上传至云服务器及NB-IOT平台，NB-IOT平台通过基站与NB-IOT模块42通信。S2.2，镜片组件3包括内镜片31与外镜片32，所述驱动组件5调节内镜片31与外镜片32在镜架2上相互靠近或远离。还包括S3，设置训练模式，MCU41根据获取的用户视力数据信息对内镜片31与外镜片32进行周期性微调，并上传至云服务器备份。
通过下面例子具体说明智能眼镜的使用过程：
将智能眼镜从盒中取出，正确佩戴。智能眼镜自动上电复位，将各路电源正常开启，状态指示灯将点亮为绿色。光线传感器将431信号传给 MCU41，MCU41会收集信息，MCU41会将接收到的信号通过解码处理，取得有用信号，通过指令发送给 ESIM物联网卡，让设备注册上运营商网络，根据信号强弱，找到最优的信号并稳定驻网。 同时限位传感器432进行位置检测并判断状态，并将信号回传给MCU41，MCU41接收到信号，通过对比后，下发驱动信号给驱动组件5，驱动组件5会根据电信号，做一个初始动作，进行位置复位检查。此时限位传感器432再次将检测到的位置，通过信号反馈给MCU41，MCU41接收并分析已经复位成功，MCU41将状态信号指令发给状态指示灯，开始间歇闪烁，设备已经处于待命状态。
当下载的功能APP将消费者信息注册后，功能APP将收集到消费者的视力筛查表的数据保存并同步上传到云服务器，服务器将接收到的信号存储后，通过网络同步数据到运营商NB-IOT平台，（如中国移动one-net），one-net会通过平台将数据发送给通信系统，通信系统将信号分发给基站，基站会根据注册时用到的最近基站将信息传给NB-IOT智能眼镜的接收端，智能眼镜接收到信号后，MCU41将指令数据提取，发送对应的信息给驱动组件5，让驱动组件5工作带动镜片组件3移动到消费者实际的对应度数上，此时系统命令执行完成，将进入空闲模式，进入低功耗状态。保持静默15分钟后，系统将自动启动,让镜片做微调，训练消费者的眼球，开启训练模式。训练模式如下，用户视觉清晰度从清楚到模糊，再由模糊到清晰，同时将训练的数据通过MCU41提取并通过NB-IOT模块发送出去，上传到移动one-net平台，平台通过网络将数据给到云服务器备份。为后续消费者训练时长和效果做数据表格统计，并下发给手机端功能APP同步显示，以图表的形式显示训练时长和数据对比图，为下一步帮助提升训练提供数据参考。此时，系统再次进入空闲状态，进入PSM模式，当时间达到15分钟， 循环上一次的训练步骤。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (3)
1.一种智能眼镜，包括镜腿，镜架，镜片组件与控制模块，所述镜腿与所述镜架端部活动连接，其特征在于：所述镜片组件活动安装在所述镜架上，所述镜架内还设置有驱动组件，所述控制模块包括MCU、NB-IOT模块与传感器组件，所述MCU通过所述NB-IOT模块与用户端无线通信，所述MCU还分别与所述驱动组件及所述传感器组件电连接，所述MCU控制所述驱动组件调整所述镜片组件的位置；
所述驱动组件包括电机、滑块与变速箱，所述镜片组件包括内镜片与外镜片，所述内镜片与外镜片层叠固定在所述滑块上，所述电机与所述MCU电连接，所述电机通过所述变速箱驱动所述滑块在所述镜架内移动；
所述传感器组件包括光线传感器与限位传感器，所述光线传感器安装在所述镜架内侧，所述限位传感器安装在所述滑块上；
所述NB-IOT模块设置有用于身份识别的物联网卡与升级软件系统的外设扩展接口。
2.如权利要求1所述的一种智能眼镜，其特征在于：还包括有电池模块，所述电池模块包括电池、充电管理IC与电量检测模块，所述充电管理IC电连接在所述电池与所述电量检测模块之间，所述电池及所述电量检测模块分别与所述MCU电连接。
3.如权利要求2所述的一种智能眼镜，其特征在于：所述智能眼镜还配置有用于为其充电的眼镜盒。
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