藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀申報(bào)材料

1、編號(hào)：_2015年桂林電子科技大學(xué)第十四屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽校內(nèi)重點(diǎn)項(xiàng)目立項(xiàng)申報(bào)材料項(xiàng)目名稱：藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀申報(bào)學(xué)院：材料科學(xué)與工程學(xué)院 項(xiàng)目申報(bào)成員：甘芳瑜、莫興澤、陳德東、 李金璨、盧浩浩、王佳慧、李春宇 二一四年十一月A、 申報(bào)者情況申 報(bào) 者 情 況姓名甘芳瑜性別女出生年月199410現(xiàn)學(xué)歷 A A大學(xué)本科 B碩士研究生申報(bào)單位桂林電子科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)材料科學(xué)與工程專業(yè)學(xué)號(hào)1201010102學(xué)制4 年作品全稱藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀合 作 者 情 況姓名性別學(xué)號(hào)電話所在單位備注莫興澤男130024021418978664004信息與通信工程學(xué)

2、院有無合作者請(qǐng)?jiān)诖苏f明： 有 無陳德東男120101020913457656631材料科學(xué)與工程學(xué)院李金璨男120101011713100590661材料科學(xué)與工程學(xué)院盧浩浩男130103011413607731731材料科學(xué)與工程學(xué)院李春宇女130101010215295892678材料科學(xué)與工程學(xué)院王佳慧女130101020513263835992材料科學(xué)與工程學(xué)院B、科技發(fā)明制作 申報(bào)作品情況作品全稱藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀作品分類（在選項(xiàng)上畫）A. 信息技術(shù)(包括計(jì)算機(jī).電信.通信.電子等)B. 機(jī)械與控制(包括機(jī)械、儀器儀表、自動(dòng)化控制、工程、交通、建筑等)C.數(shù)理(包括數(shù)學(xué)、物理、地

3、球與空間科學(xué)等)D生命科學(xué)(包括生物、食品等)E.能源化工(包括能源、材料、生態(tài)、環(huán)保等)F.外觀設(shè)計(jì)(包括電腦藝術(shù)設(shè)計(jì)、機(jī)械CAD等)作品設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)1、目的：提供一種便于攜帶使用的藍(lán)牙式防近視儀，時(shí)刻監(jiān)視眼睛到屏幕（書本）的距離，通過提醒使用者保持用眼在安全距離內(nèi)，從而達(dá)到預(yù)防近視的效果。2、基本思路：該裝置采用嵌入式單片機(jī)對(duì)整個(gè)工作流程進(jìn)行控制，在選擇了工作模式以后，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)微型脈沖式超聲波發(fā)射（接收）器，每隔5秒鐘發(fā)射一個(gè)脈沖超聲測(cè)距信號(hào)，并對(duì)信號(hào)結(jié)果進(jìn)行處理，若測(cè)試到用眼人的眼睛與被視物之間的距離，小于設(shè)定的最小安全距離時(shí)（比如看書檔設(shè)

4、定下的60厘米），則單片機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射器由發(fā)射超聲波脈沖信號(hào)改為發(fā)射連續(xù)超聲波信號(hào)對(duì)用眼距離進(jìn)行確認(rèn)，如近距離用眼持續(xù)時(shí)間（不當(dāng)用眼）超過最大設(shè)定時(shí)間（比如5秒鐘），則系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)聲或播放音樂來提醒使用者調(diào)整用眼距離，以防止不當(dāng)用眼對(duì)眼睛造成傷害，達(dá)到預(yù)防近視的作用。附圖說明：圖1分別為：1、藍(lán)牙形狀外形 2、微型顯示屏3、電源開關(guān)4、指示燈 5、組合按鍵6、超聲波探測(cè)器，7、蜂鳴器。圖2智能防近視儀控制流程圖圖3智能防近視儀工作原理圖3、創(chuàng)新點(diǎn)：l 采用藍(lán)牙式形狀設(shè)計(jì)，便于使用和攜帶；l 采用節(jié)能脈沖超聲波和連續(xù)超聲波兩種發(fā)射模式，一改傳統(tǒng)的以紅外線測(cè)距的模式，既可以節(jié)省電池能

5、量，又可以保證測(cè)距的準(zhǔn)確性；l 設(shè)計(jì)了不同的工作檔位選擇，以滿足不同使用條件下的需求；l 采用定制的微型一體化超聲波發(fā)射（接收）探頭，貼片式單片機(jī)，以及節(jié)電工作模式設(shè)計(jì)，使得本產(chǎn)品的體積、重量、耗電量等達(dá)到了一個(gè)完美結(jié)合，具有輕便、節(jié)能的特點(diǎn)，完全滿足實(shí)用的條件； l 測(cè)距更準(zhǔn)確：本實(shí)用新型發(fā)明采用藍(lán)牙耳機(jī)式設(shè)計(jì)，超聲頭置于耳部，離眼睛最近，并加入了軟件智能化設(shè)計(jì)，提供智能校距（對(duì)距離計(jì)算進(jìn)行環(huán)境參數(shù)補(bǔ)償，比普通產(chǎn)品更精準(zhǔn)）、高效測(cè)距計(jì)算,精準(zhǔn)，加之超聲波測(cè)距在0.11m到4 m范圍內(nèi)能精確測(cè)距，測(cè)量精度在2 c m內(nèi)，因此與相比現(xiàn)有產(chǎn)品，可以使得測(cè)距更精準(zhǔn)、系統(tǒng)工作更穩(wěn)定。l 內(nèi)置式音頻無干

6、擾警示提醒功能：防近視儀可以實(shí)現(xiàn)工作警示時(shí)不對(duì)外人產(chǎn)生任何干擾，相比外置式的聲音或警報(bào)燈提示，具有更好的實(shí)用性；4、技術(shù)關(guān)鍵：l 設(shè)置有藍(lán)牙耳機(jī)式外殼，在藍(lán)牙式耳機(jī)外殼表面設(shè)置有開關(guān)、控制按鍵、指示燈、顯示屏，與設(shè)置在殼體內(nèi)的智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)連接，智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)還與蜂鳴器連接。l 智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)由貼片式單片機(jī)和分別與該單片機(jī)連接的微型存儲(chǔ)器、調(diào)制解調(diào)電路、顯示屏、音頻輸出、控制電路組成，調(diào)制解調(diào)電路還與微型超聲波探測(cè)器連接，控制電路與組合控制控鍵連接。l 智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)中的測(cè)距信號(hào)采用間斷式脈沖測(cè)試信號(hào)和連續(xù)確認(rèn)信號(hào)兩種工作模式。l 藍(lán)牙式的設(shè)計(jì)，

7、加上智能控制，使置于耳部旁邊的超聲頭可以實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確測(cè)量眼睛與被視物之間的距離。5、主要技術(shù)指標(biāo)：l 產(chǎn)品重量：70g；l 采用鋰電池供電，一次充電可使用24個(gè)小時(shí)左右，可以長(zhǎng)效待機(jī)100小時(shí)；l 測(cè)距準(zhǔn)確性可達(dá)到99%以上；l 工作電壓范圍為3-5伏；l 激發(fā)超聲波頻率40KHz。作品的科學(xué)性先進(jìn)性(必須說明與現(xiàn)有技術(shù)相比.該作品是否有突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。請(qǐng)?zhí)峁┘夹g(shù)性說明和參考文獻(xiàn)資料)突出的實(shí)質(zhì)性技術(shù)特點(diǎn)和顯著進(jìn)步：本產(chǎn)品具有l(wèi) 微型便攜帶、使用。l 采用超聲波測(cè)距即提高精確度又節(jié)能。l 擁有功能選擇，滿足不同條件使用。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)存在的防近視產(chǎn)品例如防近視智能筆，其原理是利用紅外

8、線感應(yīng)臉部到本子的距離，使孩子調(diào)整坐姿從而達(dá)到預(yù)防近視的效果，其缺點(diǎn)是采用紅外線測(cè)距耗能大，價(jià)格貴對(duì)于普通人群還難以普及，且適用范圍極窄，僅限于在寫字時(shí)使用；專利號(hào)為CN201716828U的防近視儀其原理是采用紅外線測(cè)距，距離小于安全距離時(shí)，發(fā)出警報(bào)提醒，但是具有很大的缺點(diǎn)：紅外測(cè)距耗能大，使用時(shí)須置于平穩(wěn)桌面，則限制了它的使用環(huán)境，再有所訴警報(bào)是外放，使用時(shí)將嚴(yán)重影響周圍人群。專利號(hào)為CN203366506U的紅外防近視提醒器同樣采用紅外線測(cè)距的模式耗能大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，不便于攜帶使用。而我們的藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀采用脈沖超聲波和連續(xù)超聲波兩種發(fā)射模式替代傳統(tǒng)以紅外線測(cè)距的模式，既

9、可以節(jié)省電池能量，又可以保證測(cè)距的準(zhǔn)確定。采用專門定制的微型一體化超聲波發(fā)射（接收）探頭（傳感器），貼片式單片機(jī)，以及節(jié)電工作模式設(shè)計(jì)，使得本產(chǎn)品的體積、重量、耗電量等達(dá)到了一個(gè)完美結(jié)合。使用時(shí)，僅需掛于耳朵，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)提醒，其聲音只有使用者聽得到，不會(huì)形成噪音影響到周圍人群的活動(dòng)，隨時(shí)隨地使用。作品所處階段A實(shí)驗(yàn)階段 B 中試階段 C 生產(chǎn)階段 D_(自填) 作品所展示的形式 實(shí)物 產(chǎn)品 模型圖紙 磁盤現(xiàn)場(chǎng) 演示圖片 樣品 錄像 使用說明及該作品的技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),提供該產(chǎn)品的適應(yīng)范圍及推廣前景的技術(shù)性說明及市場(chǎng)分析和經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)1、使用說明：使用者先將電源打開，使其處于工作狀態(tài)，并選擇合

10、適的工作檔選項(xiàng)（組合按鍵5），分別有閱讀書籍檔、看電腦檔和用手機(jī)檔，它會(huì)根據(jù)所選功能檔確定合適的安全距離，并將防近視儀置于耳部。2、技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：該藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀，包括藍(lán)牙式耳機(jī)外殼和蜂鳴器，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是：在藍(lán)牙式耳機(jī)外殼表面設(shè)置有開關(guān)、控制按鍵、指示燈、顯示屏，與設(shè)置在殼體內(nèi)的智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)連接，智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)還與蜂鳴器連接。所述智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)由貼片式單片機(jī)和分別與該單片機(jī)連接的微型存儲(chǔ)器、調(diào)制解調(diào)電路、顯示屏、音頻輸出、控制電路組成，調(diào)制解調(diào)電路還與微型超聲波探測(cè)器連接，控制電路與組合控制控鍵連接。設(shè)計(jì)了多種工作模式選擇，工作模式可設(shè)(手

11、機(jī)測(cè)距檔、看書測(cè)距檔、電腦測(cè)距檔)，以滿足不同工作條件下的使用條件。所述的智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)中的測(cè)距信號(hào)采用間斷式脈沖測(cè)試信號(hào)和連續(xù)確認(rèn)信號(hào)兩種工作模式,以實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能和判斷準(zhǔn)確的目的。3、適應(yīng)范圍：適用于所有為預(yù)防近視的人群目前國內(nèi)在防近視的領(lǐng)域已有許多廠家在做，競(jìng)爭(zhēng)激烈，但尚未有產(chǎn)品得到推廣普及，主要原因有：設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致使用不便，或者價(jià)格昂貴，無法推廣，而本作品將采用藍(lán)牙式形狀，體積小便于攜帶且生產(chǎn)成本低因此本產(chǎn)品具有很好的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力。4、推廣前景、經(jīng)濟(jì)效益：防近視是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的事情，特別是在現(xiàn)在電子產(chǎn)品高速增長(zhǎng)的年代，近視的人數(shù)又在快速的增加，社會(huì)急需一款可以預(yù)防因長(zhǎng)期使

12、用電子產(chǎn)品導(dǎo)致近視產(chǎn)品。所以，我們的產(chǎn)品正是在這種情況下孕育而生，我們也有理由相信，這必將是一個(gè)具有重大意義和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的項(xiàng)目。專利申報(bào)情況 提出專利申報(bào)申報(bào)號(hào)_申報(bào)日期： 年 月 日 已獲專利權(quán)批準(zhǔn)批準(zhǔn)號(hào)_批準(zhǔn)日期： 年 月 日 未提出專利申請(qǐng) 2015年桂林電子科技大學(xué)第十四屆“挑戰(zhàn)杯”全國大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽校內(nèi)重點(diǎn)項(xiàng)目立項(xiàng)作品說明書作品分類： 機(jī)械與控制類 作品名稱：藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀二一四年十一月二十七日目錄1、作品內(nèi)容簡(jiǎn)介111.1產(chǎn)品原理：111.2產(chǎn)品組成：122、研制背景及意義123、 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用143.1創(chuàng)新點(diǎn)：143.2與原有同類產(chǎn)品相比較，本實(shí)用新型

13、的特色在于：144、具體實(shí)施方式155、附圖說明161、作品內(nèi)容簡(jiǎn)介本作品是藍(lán)牙耳機(jī)式智能防近視儀，根據(jù)超聲波測(cè)距原理，實(shí)時(shí)的檢測(cè)出人的眼睛距離屏幕或者前方障礙物的距離，并由單片機(jī)控制，當(dāng)超出使用者提前設(shè)定的安全距離或者用眼時(shí)間超過設(shè)定時(shí)間時(shí)，該防近視儀可以自動(dòng)報(bào)警并提示使用者保持適當(dāng)距離或休息，從而能更有效地防止距離過近或用眼時(shí)間過長(zhǎng)而帶來的近視問題。超聲波探測(cè)器具有感應(yīng)物體表面并探測(cè)距離的功能，可以采用人性化設(shè)計(jì)，由使用者自己控制。多種功能：面對(duì)紙質(zhì)書本時(shí)、面對(duì)電子書時(shí)、面對(duì)電腦屏幕時(shí)、面對(duì)電視屏幕時(shí)、這些模式之間的切換科使用藍(lán)牙式外殼的功能選擇鍵實(shí)現(xiàn)。同時(shí)為了增加增加探測(cè)器的使用時(shí)間，防

14、近視儀的電源設(shè)計(jì)為可充電電源。1.1產(chǎn)品原理：該裝置采用嵌入式單片機(jī)對(duì)整個(gè)工作流程進(jìn)行控制，在選擇了工作模式以后，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)微型脈沖式超聲波發(fā)射（接收）器，每隔5秒鐘發(fā)射一個(gè)脈沖超聲測(cè)距信號(hào)，并對(duì)信號(hào)結(jié)果進(jìn)行處理，若測(cè)試到用眼人的眼睛與被視物之間的距離，小于設(shè)定的最小安全距離時(shí)（比如看書檔設(shè)定下的60厘米），則單片機(jī)控制系統(tǒng)會(huì)驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射器由發(fā)射超聲波脈沖信號(hào)改為發(fā)射連續(xù)超聲波信號(hào)對(duì)用眼距離進(jìn)行確認(rèn)，如近距離用眼持續(xù)時(shí)間（不當(dāng)用眼）超過最大設(shè)定時(shí)間（比如5秒鐘），則系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)聲或播放音樂來提醒使用者調(diào)整用眼距離，以防止不當(dāng)用眼對(duì)眼睛造成傷害，達(dá)到預(yù)防近視的作用。1.2產(chǎn)品組成：該藍(lán)牙耳機(jī)

15、式智能防近視儀，包括藍(lán)牙式耳機(jī)外殼和蜂鳴器，與現(xiàn)有技術(shù)不同的是：在藍(lán)牙式耳機(jī)外殼表面設(shè)置有開關(guān)、控制按鍵、指示燈、顯示屏，與設(shè)置在殼體內(nèi)的智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)連接，智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)還與蜂鳴器連接（參照?qǐng)D1）。所述智能測(cè)距和警示提醒控制系統(tǒng)由貼片式單片機(jī)和分別與該單片機(jī)連接的微型存儲(chǔ)器、調(diào)制解調(diào)電路、顯示屏、音頻輸出、控制電路組成，調(diào)制解調(diào)電路還與微型超聲波探測(cè)器連接，控制電路與組合控制控鍵連接。設(shè)計(jì)了多種工作模式選擇，工作模式可設(shè)(手機(jī)測(cè)距檔、看書測(cè)距檔、電腦測(cè)距檔)，以滿足不同工作條件下的使用條件（參照?qǐng)D3）。2、研制背景及意義目前在防近視領(lǐng)域有很多相關(guān)的理論研究，但均采用紅

16、外線測(cè)距，而我們知道紅外測(cè)距耗能大，能量高，對(duì)于未成年的學(xué)生使用具有一定危險(xiǎn)性，在使用中產(chǎn)生的光線對(duì)周圍人群產(chǎn)生極大影響。再有便是體積大，不便攜帶且使用條件要求苛刻。據(jù)調(diào)查，現(xiàn)存在的防近視產(chǎn)品例如防近視智能筆，其原理是利用紅外線感應(yīng)臉部到本子的距離，使孩子調(diào)整坐姿從而達(dá)到預(yù)防近視的效果，其缺點(diǎn)是采用紅外線測(cè)距耗能大，價(jià)格貴對(duì)于普通人群還難以普及，且適用范圍極窄，僅限于在寫字時(shí)使用；專利號(hào)為CN201716828U的防近視儀其原理是采用紅外線測(cè)距，距離小于安全距離時(shí)，發(fā)出警報(bào)提醒，但是具有很大的缺點(diǎn)：紅外測(cè)距耗能大，使用時(shí)須置于平穩(wěn)桌面，則限制了它的使用環(huán)境，再有所訴警報(bào)是外放，使用時(shí)將嚴(yán)重影響

17、周圍人群。專利號(hào)為CN203366506U的紅外防近視提醒器同樣采用紅外線測(cè)距的模式耗能大，且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，不便于攜帶使用。而我們的藍(lán)牙式防近視測(cè)距儀采用脈沖超聲波和連續(xù)超聲波兩種發(fā)射模式替代傳統(tǒng)以紅外線測(cè)距的模式，既可以節(jié)省電池能量，又可以保證測(cè)距的準(zhǔn)確定。采用專門定制的微型一體化超聲波發(fā)射（接收）探頭（傳感器），貼片式單片機(jī)，以及節(jié)電工作模式設(shè)計(jì)，使得本產(chǎn)品的體積、重量、耗電量等達(dá)到了一個(gè)完美結(jié)合。使用時(shí)，僅需掛于耳朵，蜂鳴器發(fā)出警報(bào)提醒，其聲音只有使用者聽得到，不會(huì)形成噪音影響到周圍人群的活動(dòng)，隨時(shí)隨地使用。對(duì)于都市白領(lǐng)以及在校的大中小學(xué)生及幼兒園小朋友，在長(zhǎng)時(shí)間的工作、學(xué)習(xí)或娛樂時(shí)

18、，眼部與被視物之間的距離很難得到有效的控制，主要表現(xiàn)在于眼睛長(zhǎng)時(shí)間與書本或電腦、手機(jī)屏幕等的距離過近,日積月累并導(dǎo)致近視。因此，一種輕便，節(jié)能，實(shí)用的藍(lán)牙式防近視儀具有廣闊的社會(huì)需求和重大的社會(huì)意義。防近視是一個(gè)任重而道遠(yuǎn)的事情，特別是在現(xiàn)在電子產(chǎn)品高速增長(zhǎng)的年代，近視的人數(shù)又在快速的增加，社會(huì)急需一款可以預(yù)防因長(zhǎng)期使用電子產(chǎn)品導(dǎo)致近視產(chǎn)品。所以，我們的作品正是在這種情況下孕育而生，我們也有理由相信，這必將是一個(gè)具有重大意義和巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益的項(xiàng)目。3、 創(chuàng)新點(diǎn)及應(yīng)用3.1創(chuàng)新點(diǎn)：測(cè)距可調(diào)，測(cè)距精準(zhǔn)，反應(yīng)迅速，體積小，能耗低，重量輕，能有效地保護(hù)眼睛和預(yù)防近視，是保護(hù)孩子眼睛的有效產(chǎn)品。3.

19、2與原有同類產(chǎn)品相比較，本實(shí)用新型的特色在于：（1） 采用藍(lán)牙式形狀設(shè)計(jì)，便于使用和攜帶；（2） 采用節(jié)能脈沖超聲波和連續(xù)超聲波兩種發(fā)射模式，一改傳統(tǒng)的以紅外線測(cè)距的模式，既可以節(jié)省電池能量，又可以保證測(cè)距的準(zhǔn)確性；（3） 設(shè)計(jì)了不同的工作檔位選擇，以滿足不同使用條件下的需求；（4） 采用定制的微型一體化超聲波發(fā)射（接收）探頭，貼片式單片機(jī)，以及節(jié)電工作模式設(shè)計(jì)，使得本產(chǎn)品的體積、重量、耗電量等達(dá)到了一個(gè)完美結(jié)合，具有輕便、節(jié)能的特點(diǎn)，完全滿足實(shí)用的條件； （5） 測(cè)距更準(zhǔn)確：本實(shí)用新型發(fā)明采用藍(lán)牙耳機(jī)式設(shè)計(jì)，超聲頭置于耳部，離眼睛最近，并加入了軟件智能化設(shè)計(jì)，提供智能校距（對(duì)距離計(jì)算進(jìn)行環(huán)境參數(shù)補(bǔ)償，比普通產(chǎn)品更