專利名稱：一種智能視力檢查儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種智能視力檢查儀，適用于兒童、成人體檢的視力跟蹤測定，監(jiān)測讀、寫環(huán)境的亮度和時(shí)間等，提示健康用眼、預(yù)防近視，也可以用于視力障礙的篩選，眼病患者視力變化監(jiān)測及眼視光學(xué)的臨床診療的各個(gè)方面。
背景技術(shù)：
從1985年起，我國共進(jìn)行了 4次全國青少年體質(zhì)健康調(diào)查，調(diào)查顯示，近年來我國青少年體質(zhì)在持續(xù)下降，視力不良檢出率仍居高不下，學(xué)生視力不良發(fā)生率呈逐年增加的趨勢，近視已經(jīng)成為影響我國人民健康的重要問題。據(jù)中國、美國、澳大利亞合作開展的防治兒童近視研究項(xiàng)目前期調(diào)查顯示，我國人口近視發(fā)生率為33%，達(dá)到世界平均水平22%的 1.5倍。而近視高發(fā)群體——青少年近視發(fā)病率則高達(dá)50%至60%，其中7至1 2歲小學(xué)生視力不良檢出率為3 2.5 %，初中生為59.4 %，高中生為77.3 %，大學(xué)生為80%; 總體近視眼人數(shù)近4億，是世界上近視發(fā)病率最高的國家之一。近視是漸進(jìn)性的疾病，預(yù)防和保護(hù)至關(guān)重要，為此需要有一種合適的視力檢查儀來對(duì)人們的視力進(jìn)行經(jīng)常性的檢查， 同時(shí)每年還有幾千萬眼病患者，急切地想知道自己的視力恢復(fù)情況及后續(xù)的發(fā)展趨勢。相關(guān)視力檢測設(shè)備的發(fā)展過程始終與驗(yàn)光的速度和儀器的易操控性有關(guān)，主要經(jīng)歷了二個(gè)階段
第一階段簡易燈箱式將視標(biāo)印刷在白色的有機(jī)玻璃板上，背后用二只日光燈管發(fā)光，這種視力表燈箱制作簡易、操作簡單、發(fā)光不勻、光衰明顯，要由二人以上配合使用， 操作者要有專業(yè)醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)。其最大的優(yōu)點(diǎn)就是結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉。第二階段是電腦控制式通過帶圖形液晶顯示的操作盤可以控制投影儀和電腦視力檢查儀，視標(biāo)豐富、方向隨機(jī)，并且實(shí)現(xiàn)了一些特定功能檢查的互鎖，驗(yàn)光速度和儀器的易操控性大大提高。但它結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、體積大價(jià)格高，還存在“擁擠效應(yīng)”，要有專業(yè)醫(yī)生操作，僅限于專業(yè)的醫(yī)療機(jī)構(gòu)使用。由于人的視力變化是一個(gè)漸變的過程，都存在一個(gè)發(fā)展期，如果人們能夠隨時(shí)掌握自己視力的情況，了解視力變化的趨勢，就能及早發(fā)現(xiàn)病癥，及時(shí)就醫(yī)，這對(duì)于治療將起到非常重要的作用。而現(xiàn)有的視力檢測設(shè)備均不具備這樣的功，基于以上的情況，研發(fā)一種適用于兒童、成人體檢的視力跟蹤測定、可單人自我檢測、自動(dòng)報(bào)告檢測結(jié)果及視力變化趨勢的視力測試儀意義重大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種可單人自我檢測、自動(dòng)報(bào)告檢測結(jié)果及視力變化趨勢的智能視力檢查儀。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下一種智能視力檢查儀，其特征在于包括手持遙控器和主機(jī)部分，所述主機(jī)部分包括
數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元以處理芯片為核心，產(chǎn)生隨機(jī)視標(biāo)并送至顯示單元，對(duì)從紅外數(shù)據(jù)接收單元中輸入的指令進(jìn)行處理并根據(jù)指令作出相應(yīng)處理，存儲(chǔ)被檢者的檢測結(jié)果；
視標(biāo)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)各種不同視力的標(biāo)準(zhǔn)視標(biāo)；
分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元內(nèi)部分區(qū)，用于分別存儲(chǔ)不同被檢者的檢測結(jié)果， 以備待查閱；
顯示單元用于顯示數(shù)據(jù)處理單元產(chǎn)生的隨機(jī)檢測視標(biāo)及作為人機(jī)對(duì)話界面； 紅外數(shù)據(jù)接收單元用于接收從手持遙控器中發(fā)出的紅外線信號(hào)； 比較器，用于比較顯示單元顯示的視標(biāo)方向和紅外數(shù)據(jù)接收單元所接收的被檢者所認(rèn)為的視標(biāo)方向是否一致；
時(shí)鐘單元，作為檢查儀的時(shí)間基準(zhǔn)； 所述手持遙控器包括
鍵盤單元，包括上、下、左、右等方向鍵、數(shù)字輸入鍵和確認(rèn)鍵； 紅外數(shù)據(jù)發(fā)射單元，用于將鍵盤單元輸入的指令信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)編碼，并對(duì)編碼進(jìn)行紅外調(diào)制后發(fā)射出去。本發(fā)明中的智能視力檢查儀，由于設(shè)置了手持遙控器和主機(jī)部分，主機(jī)部分中的數(shù)據(jù)處理單元從視標(biāo)存儲(chǔ)單元中隨機(jī)抽取視標(biāo)并送至顯示單元顯示出來，檢測者在標(biāo)準(zhǔn)的距離進(jìn)行檢測，通過按壓手持遙控器上與自認(rèn)為的當(dāng)前視標(biāo)方向相對(duì)應(yīng)的方向鍵向主機(jī)發(fā)射紅外信號(hào)，主機(jī)部分中的紅外數(shù)據(jù)接收單元接收從手持遙控器中發(fā)出的紅外線信號(hào)再送入比較器，即可比較出顯示單元中所顯示的視標(biāo)方向與紅外數(shù)據(jù)接收單元所接收的被檢者所認(rèn)為的視標(biāo)方向是否一致，數(shù)據(jù)處理單元并將比較結(jié)果送至分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元中與該檢測者對(duì)應(yīng)的檢測者存儲(chǔ)單元中，檢測者即可知道自己當(dāng)前的視力，檢測時(shí)無需他人協(xié)助，可單人自我檢測，且使用也非常方便。另外，由于本儀器設(shè)有定時(shí)器，經(jīng)過多次的定期或不定期的自我檢查，每次可記錄下檢測結(jié)果和檢測時(shí)間，在一段時(shí)間后，可隨時(shí)查閱分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元中自己檢查結(jié)果的歷史記錄，可實(shí)現(xiàn)對(duì)視力測試結(jié)果的長期檢測跟蹤，可以看出這段時(shí)間視力變化的情況，掌握視力變化的趨勢，對(duì)視力變化狀態(tài)進(jìn)行綜合評(píng)估，有利于近視預(yù)防與眼病發(fā)展的分析。下面將結(jié)合附圖與具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。


附圖1為本發(fā)明主機(jī)部分的電路框圖； 附圖2為本發(fā)明手持遙控器的電路框圖； 附圖3為本發(fā)明主機(jī)部分外形示意圖； 附圖4為本發(fā)明手持遙控器面板示意圖； 附圖5為本發(fā)明主機(jī)部分的電路原理圖； 附圖6為本發(fā)明的TFT IXD接口電路原理圖； 附圖7為本發(fā)明的亮度檢測單元電路原理圖； 附圖8為本視力檢查儀測試流程圖。
具體實(shí)施方式
如圖3、4所示，本智能視力檢查儀包括手持遙控器1和主機(jī)部分2，手持遙控器1 和主機(jī)部分2為分體設(shè)置，如圖1所示，所述主機(jī)部分2的內(nèi)部電路包括如下幾個(gè)單元
1、數(shù)據(jù)處理單元所述數(shù)據(jù)處理單元以處理芯片為核心，通過內(nèi)部程序控制，從視標(biāo)存儲(chǔ)單元隨機(jī)選取視標(biāo)并送至顯示單元顯示，供檢測者辨認(rèn)，以及對(duì)從紅外數(shù)據(jù)接收單元中輸入的指令進(jìn)行讀取及解碼等處理，根據(jù)指令作出相應(yīng)處理，如進(jìn)行一些基本信息的設(shè)置、 查閱紀(jì)錄或存儲(chǔ)被檢者的檢測結(jié)果等；
2、視標(biāo)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)各種不同視力的標(biāo)準(zhǔn)視標(biāo)，視標(biāo)的類型可以根據(jù)需要選擇， 如E字型、C字型或兒童圖形視標(biāo)，如果有足夠的存儲(chǔ)空間，也可以同時(shí)有多種；
3、分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元內(nèi)部分區(qū)，用于分別存儲(chǔ)不同被檢者的檢測結(jié)果，以備待查閱；
4、顯示單元用于顯示數(shù)據(jù)處理單元產(chǎn)生的隨機(jī)檢測視標(biāo)及作為人機(jī)對(duì)話界面；
5、紅外數(shù)據(jù)接收單元用于接收從手持遙控器1中發(fā)出的紅外線信號(hào)；
6、比較器，用于比較顯示單元顯示的視標(biāo)方向和紅外數(shù)據(jù)接收單元所接收的被檢者所認(rèn)為的視標(biāo)方向是否一致；
7、時(shí)鐘單元，作為檢查儀的時(shí)間基準(zhǔn)；
如圖2所示，所述手持遙控器1包括
1、鍵盤單元5，設(shè)置在手持遙控器1外殼上，包括上、下、左、右等方向鍵、數(shù)字輸入鍵和確認(rèn)鍵；
2、紅外數(shù)據(jù)發(fā)射單元，用于將鍵盤單元5輸入的指令信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)編碼，并對(duì)編碼進(jìn)行紅外調(diào)制后發(fā)射出去。如圖3所示，本具體實(shí)施例中，主機(jī)部分2整體設(shè)有一個(gè)近似矩形的外殼，液晶顯示屏3設(shè)置在正中，電路部分設(shè)置在外殼中，并設(shè)有一個(gè)三腳的腳架4，主機(jī)部分2可以安裝在腳架4上；如圖5所示，電路中的數(shù)據(jù)處理單元以微處理芯片STM32F103RBT6及外圍元件組成，STM32F103xx基本型使用高性能的32位基于ARM的RISC內(nèi)核的帶閃存微控制器， 性能高，硬件資源豐富，系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)簡單。視標(biāo)存儲(chǔ)單元包括SD卡和SD卡接口電路，SD 卡接口電路與STM32F103RBT6的輸入輸出口 PA 口連接，視標(biāo)儲(chǔ)存在SD卡中，視標(biāo)從0. 1 2. 0共14組，每組有右、下、左、上四個(gè)方向圖標(biāo)。圖片按順序存入SD卡中，根據(jù)存儲(chǔ)位置順序，每張圖片有對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)編號(hào)(index)。測試數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及歷史數(shù)據(jù)的回顯功能是智能視力檢查儀的一個(gè)重要功能，該功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)視力測試結(jié)果的長期跟蹤，對(duì)視力變化狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，為此，本智能視力檢查儀設(shè)置了分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元，采用EEPROM存儲(chǔ)芯片，EEPROM存儲(chǔ)芯片與STM32F103RBT6的輸入輸出口 PC11、12 口連接，采用IIC的通信協(xié)議進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，以一個(gè)用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)容量為IK字節(jié)分配，分成η個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域最后一個(gè)字節(jié)內(nèi)容為已存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的組數(shù)。在數(shù)據(jù)處理單元內(nèi)部程序控制下，當(dāng)用戶完成一次測試后，會(huì)彈出一菜單，詢問是否保存視力測試結(jié)果，當(dāng)確認(rèn)保存后，將保存年、月、日、視力等4 個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到EEPROM中，并將已存數(shù)據(jù)組數(shù)加1。為了區(qū)分左右眼數(shù)據(jù)，將視力字節(jié)的最高位作為左右眼區(qū)分的標(biāo)志位。顯示單元選用TFT屏進(jìn)行顯示，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力表國家標(biāo)準(zhǔn)GB11533-1989，如在3米距離測量，2.0視力圖標(biāo)的大小為2. 184mm，為了提供足夠的測量精度，TFT IXD必須具備足夠高的分辨率，在本系統(tǒng)中采用內(nèi)置ILI9481的3. 5寸TFT屏， 該液晶屏的分辨率480X320像素，能夠滿足視力測試儀的精度需要。該屏內(nèi)置了 ILI9481控制器。將STM32F103與TFT屏采用16位數(shù)據(jù)線形式通信。將STMF103的I/O 口分別與 TFT屏的復(fù)位、讀信號(hào)、寫信號(hào)、命令/數(shù)據(jù)寄存器選擇、片選等引腳相連，實(shí)現(xiàn)與TFT LCD的接口電路設(shè)計(jì)。STM32F103與TFT IXD通過STM32F103RBT6的PB0-15連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信， 接口電路圖如圖1所示。紅外數(shù)據(jù)接收單元選用芯片HS0038為核心，HS0038的輸出端與 STM32F103RBT6 的 PA8 連接。時(shí)鐘單元選用時(shí)鐘芯片PCF8563，當(dāng)然也可以通過編制程序構(gòu)成時(shí)鐘，但是這樣會(huì)占用較多的內(nèi)部資源，不經(jīng)濟(jì)。本具體實(shí)施例中，比較器是通過內(nèi)部程序構(gòu)成的，由于用程序編制比較器為常規(guī)技術(shù)，此處不再贅述。為了更進(jìn)一步完善智能視力檢查儀的功能，本智能視力檢查儀還設(shè)有亮度檢測單元和報(bào)警單元，如圖7所示，亮度檢測單元由光伏電池和運(yùn)算放大器U7A及其外圍元件組成的放大電路構(gòu)成，其輸出端與STM32F103RBT6的PAO連接，用于檢測環(huán)境亮度，并將結(jié)果送至數(shù)據(jù)處理單元中；報(bào)警單元由放大三極管Ql和蜂鳴器組成，由STM32F103RBT6的PA12端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)亮度低于設(shè)定值時(shí)，在數(shù)據(jù)處理單元的控制下，PA12端輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)放大三極管Ql和蜂鳴器發(fā)出聲和/或光報(bào)警信號(hào)。如圖4所示，所述手持遙控器1外殼上鍵盤單元5，包括上、下、左、右等方向鍵、數(shù)字輸入鍵和確認(rèn)鍵；紅外數(shù)據(jù)發(fā)射單元以紅外遙控發(fā)射芯片為核心(如SC9148系列)及其外圍元件組成，用于將鍵盤單元5輸入的指令信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)編碼，并對(duì)編碼進(jìn)行紅外調(diào)制后發(fā)射出去。由于紅外數(shù)據(jù)發(fā)射電路是一個(gè)比較成熟的電路，此處不再贅述。每個(gè)視力點(diǎn)的四個(gè)方向的圖標(biāo)將隨機(jī)出現(xiàn)一個(gè)方向的圖標(biāo)，紅外遙控器上設(shè)置了左右上下四個(gè)按鍵， 主機(jī)接收到一體化紅外接收頭的紅外信號(hào)，并進(jìn)行解碼，識(shí)別出對(duì)應(yīng)的按鍵，并與內(nèi)部的視力圖標(biāo)的方向進(jìn)行比較，如遙控按鍵的方向與內(nèi)部圖標(biāo)方向一致，則視力測試正確，否則測試錯(cuò)誤。為了提高檢測的準(zhǔn)確信，智能視力檢查儀內(nèi)部程序做了設(shè)置，當(dāng)連續(xù)兩次測試正確而沒有錯(cuò)誤，則進(jìn)入下一組測試，如果測試錯(cuò)誤一次，則必須有3次測試正確才進(jìn)入下一組的測試。另外，如果測試錯(cuò)誤次數(shù)達(dá)到兩次，則回到上一組測試，并置返回標(biāo)志。在返回到上一組測試時(shí)，如果連續(xù)兩次測試正確而沒有錯(cuò)誤或者測試錯(cuò)誤一次而有3次測試正確， 則本組視標(biāo)對(duì)應(yīng)的視力即為測試者的視力，否則如果測試兩次錯(cuò)誤，則繼續(xù)回上一組測試。 視力測試的流程圖如圖8所示。
權(quán)利要求
1.一種智能視力檢查儀，其特征在于包括手持遙控器和主機(jī)部分，所述主機(jī)部分包括數(shù)據(jù)處理單元，所述數(shù)據(jù)處理單元以處理芯片為核心，產(chǎn)生隨機(jī)視標(biāo)并送至顯示單元， 對(duì)從紅外數(shù)據(jù)接收單元中輸入的指令進(jìn)行處理并根據(jù)指令作出相應(yīng)處理，存儲(chǔ)被檢者的檢測結(jié)果；視標(biāo)存儲(chǔ)單元用于存儲(chǔ)各種不同視力的標(biāo)準(zhǔn)視標(biāo)；分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元存儲(chǔ)單元內(nèi)部分區(qū)，用于分別存儲(chǔ)不同被檢者的檢測結(jié)果， 以備待查閱；顯示單元用于顯示數(shù)據(jù)處理單元產(chǎn)生的隨機(jī)檢測視標(biāo)及作為人機(jī)對(duì)話界面； 紅外數(shù)據(jù)接收單元用于接收從手持遙控器中發(fā)出的紅外線信號(hào)； 比較器，用于比較顯示單元顯示的視標(biāo)方向和紅外數(shù)據(jù)接收單元所接收的被檢者所認(rèn)為的視標(biāo)方向是否一致；時(shí)鐘單元，作為檢查儀的時(shí)間基準(zhǔn)； 所述手持遙控器包括鍵盤單元，包括上、下、左、右等方向鍵、數(shù)字輸入鍵和確認(rèn)鍵； 紅外數(shù)據(jù)發(fā)射單元，用于將鍵盤單元輸入的指令信息轉(zhuǎn)換成相應(yīng)編碼，并對(duì)編碼進(jìn)行紅外調(diào)制后發(fā)射出去。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能視力檢查儀，其特征在于所述主機(jī)部分還設(shè)有 亮度檢測單元，用于檢測環(huán)境亮度，并將結(jié)果送至數(shù)據(jù)處理單元中；報(bào)警單元，當(dāng)亮度低于設(shè)定值時(shí)，在數(shù)據(jù)處理單元的控制下發(fā)出聲和/或光報(bào)警信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的智能視力檢查儀，其特征在于所述數(shù)據(jù)處理單元以微處理芯片STM32F103RBT6及外圍元件組成，所述時(shí)鐘單元以時(shí)鐘芯片PCF8563及外圍元件組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種智能視力檢查儀。本智能視力檢查儀由于設(shè)置了手持遙控器和主機(jī)部分，主機(jī)部分隨機(jī)顯示出視標(biāo)，檢測者在標(biāo)準(zhǔn)的距離檢測，通過按壓手持遙控器上與自認(rèn)為的視標(biāo)方向相對(duì)應(yīng)的方向鍵向主機(jī)發(fā)射紅外信號(hào)，主機(jī)部分中的紅外數(shù)據(jù)接收單元接收從手持遙控器中發(fā)出的紅外線信號(hào)再送入比較器，即可判定被檢者的判斷是否正確，數(shù)據(jù)處理單元并將比較結(jié)果送入至分用戶檢測結(jié)果存儲(chǔ)單元中與該檢測者對(duì)應(yīng)的檢測者存儲(chǔ)單元中，經(jīng)過多次的檢測，檢測者不但知道自己當(dāng)前的視力，而且掌握自己在一段時(shí)間內(nèi)的視力變化趨勢，對(duì)青少年預(yù)防近視及眼病患者視力改變監(jiān)測提供可靠的依據(jù)。本智能視力檢查儀使用無需他人協(xié)助，且使用也非常方便。
文檔編號(hào)A61B3/032GK102334975SQ20111033761
公開日2012年2月1日 申請日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者杜學(xué)靜 申請人:杜學(xué)靜