一种防近视的智能笔制造技术

涉及一种带有呼吸灯、低能耗和信号加密防干扰的预防近视的智能笔。通过红外线探测头部、躯体与笔体的距离，通过探测人体移动情况来纠正写字姿势。既能监控光线过强，也能监视光线过弱。具有光电形式的定时休息提醒。每段学习开始时有呼吸灯闪烁，提醒进入注意力集中状态。所以能够全方位的培养正确的书写习惯和姿态，预防近视和脊柱异常扭曲等疾病隐患。进一步的改进，是信号处理过程在载频上进行，并进行编码加密，屏蔽周围环境的电磁干扰。尤其是对智能笔工作过程中实施降耗优化手段，减少电能的消耗。

A kind of intelligent pen for preventing myopia

【技术实现步骤摘要】
一种防近视的智能笔
本专利技术涉及一种防近视、抗干扰的低能耗智能笔。
技术介绍
我国中小学生近视率居高不下，原因除了我国教育体制下学习强度大、竞争低龄化严重等因素外，书写习惯不良是不可忽视的一个方面。但是目前预防近视的方案或产品，有以下几个问题：1.目前的智能防近视智能笔，都受到环境电磁信号的干扰，比如附近有电器遥控器使用时受干扰而出现失灵现象。2.有的设计虽然能在不工作时自动关机，但没有在工作进行中的状态进行节能优化处理，造成电能浪费。3.单纯测试距离，没有进行使用者的移动轨迹进行分析，漏掉了可能引起眼疲劳的移动行为。4.没有考虑智能笔的设计本质之一，应是为提高学习效率服务。其中，注意力的提升是关键。本专利技术专利对上述问题或缺欠而设计。
技术实现思路
本专利技术专利针对
技术介绍
所述问题或缺欠，进行改进和设计。涉及一种带有呼吸灯、低能耗和信号加密防干扰的预防近视的智能笔。该笔带有笔壳，壳体内具有中央处理单元、红外探测距离单元、位置移动探测单元、光线过强监视单元、光线过低监视单元、定时休息监视单元、手动开关、马达振动提醒单元、LED灯单元、供电单元、充电指示灯、红外信号加密处理单元、握笔单元和笔芯。光线过强监视单元、光线过低监视单元、定时休息监视单元、位置移动探测单元分别与中央处理单元的输入端相连，红外信号加密处理单元与红外探测距离单元相连后也与中央处理单元相连。马达振动提醒单元和LED灯单元与中央处理单元的输出端分别相连，供电单元为可充电电源或干电池。预防近视功能是通过红外线探测头部、躯体与笔体的距离，通过探测人体移动情况来纠正写字姿势。既能监控光线过强，也能监视光线过弱。具有光电形式的定时休息提醒。每段学习开始时有呼吸灯闪烁，提醒进入注意力集中状态。所以能够全方位的培养正确的书写习惯和姿态，预防近视和脊柱异常扭曲等疾病隐患。进一步的改进，是信号处理过程在载频上进行，并进行编码加密，屏蔽周围环境的电磁干扰。尤其是对智能笔工作过程中实施降耗优化手段，减少电能的消耗。本专利技术的有益效果明显。本专利技术关注于培养学生正确的学习习惯、抓住技术方案为学生真正需求服务的本质，而非为单纯为技术服务。通过内置手机使用的振动马达的轻微振动和光电显示来提醒，更人性化和互动化。带有握笔单元，写字舒适。带有存储器件，还能够通过记录距离的变化，探测使用者的移动动作，增加不良写字姿势的探测范围。内置的充电电池，重量轻、容量大。进行了智能笔工作过程中的节能处理，有利于节约电能消耗。信号处理工作在载频上，并加密，防止周围环境电磁干扰。开机后，指示灯做接近人体呼吸的频率闪烁，有利于使用者提高学习注意力。当书写姿态不正确时，红外探测距离单元向中央处理单元发出一个报警信号，从而启动马达振动提醒单元和LED灯单元进行提示，直至姿势正确为止；尤其是，本专利技术的中央处理单元，带有存储器件，还能够通过记录距离的变化，配合位置移动探测单元、可以探测使用者的移动动作；红外探测距离单元、位置移动探测单元、LED灯单元和马达振动提醒单元依次从上到下，位于智能笔的上端位置。当书写环境的光线过强（即强光下）光线过强监视单元启动，LED灯单元进行提示，此时LED灯单元闪烁进行提示；光线过弱（即暗光）时，光线过低监视单元启动，LED灯常亮，直至光线适宜才熄灭；光线过强监视单元和光线过低监视单元位于智能笔的上端位置。笔壳外部带有握笔单元，握笔单元位于笔壳下端位置。握笔单元上有凹槽，握笔单元的放置固定，使本专利技术的电路板的红外探测距离单元面向使用者脸部及上半身方向。当学习时间达到45分钟左右时，LED灯单元闪烁提示提醒休息。当开启本专利技术的智能笔电源时，LED灯单元以呼吸灯的闪烁节奏，闪烁频率为每分钟15－25次，闪烁3－8次。红外探测距离的信号，在经过红外信号加密处理单元的调制解调后在一定载频波段进行处理，频率范围内在30KHz－48KHz之间，并且信号经过编码加密处理，使本专利技术的智能笔，只识别本身的加密调制信号，经过所述这两点的处理后，防止了其他信号的干扰。供电单元为可充电电源或干电池，位于笔壳的上端；可充电电源的充电接口为通用的MiniUSB充电接口，并配有充电指示灯，充电时指示灯亮起、充电完成熄灭。在工作状态状态中，还也进行了能耗的降低：红外探测距离单元每400－800毫秒检测一次；马达振动单元一次启动后振动2－4秒后停止，等待下次启动信号，再振动2－4秒；光线过强单元和光线过低单元每400－800毫秒检测一次。减少了使用过程中不必要的耗电时间。在使用者没有触发红外距离探测单元时，如果使用者做出了较大的平移动作，由于红外移动探测单元监视出在短时间内使用者位置发生了改变，中央处理器触发LED灯闪烁。附图说明图1本专利技术的整体结构示意图图2本专利技术的电路部分结构示意图图3本专利技术的位置移动探测示意图图4本专利技术的信号加密示意图其中，附图标记：1-红外探测距离单元2-光线过强监视单元3-光线过低监视单元4-中央处理单元4-1存储单元5-定时休息监视单元6-LED灯单元7-充电指示灯8-马达振动提醒单元9-供电单元10-充电口11-手动开关12-握笔单元13-笔壳14-笔芯15-红外信号加密处理单元15-1调制解调器15-2编码加密16－位置移动探测单元具体实施方式下面结合附图和具体实施例进一步对本专利技术进行详细说明，以便于明显可懂。以下的实施举例用于说明本专利技术，但不用于做本专利技术的范围限制。如附图图1所示意，本申请的智能笔有笔壳13，笔壳壳体内具有中央处理单元4、红外探测距离单元1、光线过强监视单元2、光线过低监视单元3、定时休息监视单元5、手动开关11、马达振动提醒单元8、LED灯单元6、供电单元9、充电指示灯10、红外信号加密处理单元15、握笔单元12和笔芯14。光线过强监视单元2、光线过低监视单元3、定时休息监视单元5、位置移动探测单元16分别与中央处理单元4的输入端相连，红外信号加密处理单元15与红外探测距离单元1相连后也与中央处理单元4相连。马达振动提醒单元8和LED灯单元6与中央处理单元的输出端分别相连，供电单元9为可充电电源或干电池。整体结构图，如附图图1所示。电路部分的结构图，如附图图2所示意。当握笔书写者与笔距离过小，红外探测距离单元1产生一个信号，输入到中央处理单元4。中央处理单元4识别后，启动马达振动提醒单元和LED灯单元进行提示，马达振动，LED灯单元闪烁，LED灯闪烁频率设置为每分钟120次，直至姿势正确为止。红外探测距离单元、LED灯单元和马达振动提醒单元依次从上到下，位于智能笔的上端位置。LED灯采用绿色、白色、红色、黄色的LED类型的灯。当书写环境的光线过强，即，超过1000LX照度的强光下，光线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预防近视的智能笔，其特征在于：该智能笔有笔壳，笔壳壳体内具有中央处理单元、红外探测距离单元、位置移动探测单元、光线过强监视单元、光线过低监视单元、定时休息监视单元、手动开关、马达振动提醒单元、LED灯单元、供电单元、充电指示灯、红外信号加密处理单元、握笔单元和笔芯；光线过强监视单元、光线过低监视单元、定时休息监视单元、位置移动探测单元分别与中央处理单元的输入端相连，红外信号加密处理单元与红外探测距离单元相连后也与中央处理单元相连；马达振动提醒单元和LED灯单元与中央处理单元的输出端分别相连，为全局供电的供电单元为可充电电源或干电池。/n

【技术特征摘要】
1.一种预防近视的智能笔，其特征在于：该智能笔有笔壳，笔壳壳体内具有中央处理单元、红外探测距离单元、位置移动探测单元、光线过强监视单元、光线过低监视单元、定时休息监视单元、手动开关、马达振动提醒单元、LED灯单元、供电单元、充电指示灯、红外信号加密处理单元、握笔单元和笔芯；光线过强监视单元、光线过低监视单元、定时休息监视单元、位置移动探测单元分别与中央处理单元的输入端相连，红外信号加密处理单元与红外探测距离单元相连后也与中央处理单元相连；马达振动提醒单元和LED灯单元与中央处理单元的输出端分别相连，为全局供电的供电单元为可充电电源或干电池。


2.根据权利要求1所述的防近视智能笔，其特征在于：当书写姿态不正确时，红外探测距离单元向中央处理单元发出一个报警信号，从而启动马达振动提醒单元和LED灯单元进行提示，直至姿势正确为止，中央处理单元、红外探测距离单元、位置移动探测单元、LED灯单元和马达振动提醒单元依次从上到下，位于智能笔的上端位置。


3.根据权利要求1所述的防近视智能笔，其特征在于：当书写环境的光线过强，光线过强监视单元启动，向中央处理单元发出信号，中央处理器启动LED灯单元进行提示，同样的，光线过弱时，光线过低监视单元启动，此时LED灯单元进行提示，光线过强监视单元和光线过低监视单元位于智能笔的上端位置。


4.根据权利要求1所述的防近视智能笔，其特征在于：笔壳外部带有握笔单元，握笔单元位于笔壳下端位置，握笔单元上有凹槽，握笔单元的放置固定，使本发明的电路板的红外探测距离单元面向使用者脸部及上半身方向。

【专利技术属性】
技术研发人员：王明俊，
申请(专利权)人：杭州俊为科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33