一種用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟：步驟1：預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)光強(qiáng)度值A(chǔ)；步驟2：監(jiān)測(cè)采集環(huán)境光強(qiáng)度值B；步驟3：根據(jù)公式D=c×B計(jì)算環(huán)境光中已使用的光的強(qiáng)度D；c為常數(shù)，根據(jù)所使用的光源波長(zhǎng)確定；步驟4:根據(jù)公式E=A-D計(jì)算得出光源需要提供的光的強(qiáng)度值；步驟5：如果E值不大于0則關(guān)閉LED陣列，如果E值大于0，則根據(jù)E的值，使用調(diào)節(jié)占空比的方法將LED陣列的光線強(qiáng)度值調(diào)節(jié)為E。本發(fā)明提供的方法不僅實(shí)用，而且對(duì)LED燈強(qiáng)度的調(diào)節(jié)更加智能化，使LED發(fā)出的光源與自然光結(jié)合使用戶接受的光的強(qiáng)度值一直恒定，能夠準(zhǔn)確，快速的調(diào)節(jié)用戶需要的光的強(qiáng)度，使用戶在使用的時(shí)候覺(jué)得更加舒適，從而能夠更好的調(diào)節(jié)人體的生物鐘。
【專利說(shuō)明】—種用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療保健的控制方法，特別涉及一種用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]睡眠對(duì)一個(gè)人的正常生活是至關(guān)重要的，但是有很多人群因?yàn)樯畹膲毫蛘咄獠凯h(huán)境的影響導(dǎo)致生物鐘紊亂，嚴(yán)重影響到身心健康。比如面臨升學(xué)壓力的中小學(xué)生、睡眠障礙患者、季節(jié)性情緒抑郁患者、需進(jìn)行時(shí)差調(diào)節(jié)的商旅人士、長(zhǎng)途駕駛司機(jī)及輪班工人等。國(guó)內(nèi)上述受眾人群超過(guò)5億。目前市場(chǎng)上也有很多用于調(diào)節(jié)外部環(huán)境的產(chǎn)品，但是效果都不盡人意。比如，荷蘭飛利浦公司的goLITE BLU能量燈，主要功能是提升用戶的精神狀態(tài)及輔助治療季節(jié)性抑郁癥癥。但是便攜性差，只能在室內(nèi)使用。丹麥Seqinetic公司的白光眼鏡，其光源為白色LED，通過(guò)一個(gè)曲面反射器將白光反射到眼睛的位置，主要功能是輔助治療季節(jié)性抑郁癥癥。但是由于使用白光作為光源，會(huì)對(duì)視網(wǎng)膜視覺(jué)成像細(xì)胞造成影響，而且曲面反光器面積過(guò)大，對(duì)佩戴者的閱讀、行走等活動(dòng)造成較大的影響。目前市面上的調(diào)節(jié)儀器還不具有根據(jù)環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)的功能。
[0003]非成像視覺(jué)感光細(xì)胞從被發(fā)現(xiàn)到目前為止僅有十余年的時(shí)間，但其自發(fā)現(xiàn)伊始就成為神經(jīng)生理學(xué)特別是視覺(jué)研究的熱點(diǎn)。我們知道，感知外界環(huán)境作出相應(yīng)反應(yīng)是生命體的最基本特征，而對(duì)于光信號(hào)的感知是多數(shù)生命體最重要的感知功能，一系列神經(jīng)生理功能更是直接受到光線控制，比如睡眠、生物節(jié)律、情緒等。
[0004]人類對(duì)于光的感知可以分為成像視覺(jué)(image-forming vis1n)和非成像視覺(jué)(non-1mage-forming vis1n)。視網(wǎng)膜中有三類感光細(xì)胞:成像視覺(jué)依賴的感光細(xì)胞是傳統(tǒng)的視錐和視桿細(xì)胞，它們幫助我們形成圖像感知；而非成像視覺(jué)依賴的感光細(xì)胞是表達(dá)一種特殊視蛋白(melanopsin)的自感光視網(wǎng)膜神經(jīng)節(jié)細(xì)胞(IntrinsicallyPhotosensitive Retinal Gangl1n Cells,簡(jiǎn)稱ipRGCs)。根據(jù)新的研究表明，非成像視覺(jué)具有相當(dāng)重要的光調(diào)節(jié)生理學(xué)功能，包括生物鐘的光調(diào)節(jié)、睡眠調(diào)節(jié)、情緒調(diào)節(jié)、瞳孔光反射、畏光、褪黑素表達(dá)的光調(diào)節(jié)等。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:本發(fā)明為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種能夠有效提高生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的性能的，使用戶感覺(jué)更舒適的用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法。
[0006]
【發(fā)明內(nèi)容】
:為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
步驟1:預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)光強(qiáng)度值A(chǔ) ;
步驟2:監(jiān)測(cè)采集環(huán)境光強(qiáng)度值B ；
步驟3:根據(jù)公式D=CXB計(jì)算環(huán)境光中已使用的光的強(qiáng)度D ；c為常數(shù)，c可根據(jù)日光中各種波長(zhǎng)的能量分布進(jìn)行計(jì)算；
步驟4:根據(jù)公式E=A-D計(jì)算得出光源需要提供的光的強(qiáng)度值；
步驟5:如果E值不大于O則關(guān)閉LED陣列，如果E值大于O，則根據(jù)E的值，使用調(diào)節(jié)占空比的方法將LED陣列的光線強(qiáng)度值調(diào)節(jié)為E。
[0007]進(jìn)一步，所述步驟2中采用環(huán)境光傳感器對(duì)環(huán)境光強(qiáng)度值進(jìn)行采集，所述環(huán)境光傳感器每隔15秒采集環(huán)境光強(qiáng)度值，連續(xù)采集十次后，求取十次采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值，并將當(dāng)前的平均值與前一個(gè)周期采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值進(jìn)行比較，如果當(dāng)前的平均值與前一個(gè)周期采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值的變化量較超過(guò)5%，則進(jìn)行步驟3?步驟5對(duì)LED的光線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這樣不會(huì)因?yàn)轭l繁的調(diào)節(jié)LED陣列光源的強(qiáng)度而造成的用戶的不適。
[0008]進(jìn)一步,所述步驟I中調(diào)節(jié)光強(qiáng)度值A(chǔ)為160 μ w/cm2飛00 μ w/cm2。這個(gè)強(qiáng)度的光使眼睛更能適應(yīng)。
[0009]有益效果:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法不僅實(shí)用，而且對(duì)LED燈強(qiáng)度的調(diào)節(jié)更加智能化，使LED發(fā)出的光源與自然光結(jié)合使用戶接受的光的強(qiáng)度值一直恒定，能夠準(zhǔn)確，快速的調(diào)節(jié)用戶需要的光的強(qiáng)度，使用戶在使用的時(shí)候覺(jué)得更加舒適，從而能夠更好的調(diào)節(jié)人體的生物鐘。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明的電路模塊示意圖；
圖2為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明眼鏡腿的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0011 ] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步解釋。
[0012]如圖f圖2所示，本發(fā)明公開了一種生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡，包括設(shè)置在眼鏡架I上的微處理器2、LED陣列3、藍(lán)牙天線8、微動(dòng)開關(guān)9、環(huán)境光傳感器4、觸摸開關(guān)5、充電模塊6和電源模塊7，其中，微處理器2分別與LED陣列3、環(huán)境光傳感器4、藍(lán)牙天線8、微動(dòng)開關(guān)9和觸摸開關(guān)5連接，微處理器2根據(jù)所述環(huán)境光傳感器4將采集到的環(huán)境光強(qiáng)度控制所述LED陣列3工作，LED陣列3為線性LED陣列，LED陣列3設(shè)置在所述眼鏡架I上朝向眼球的一側(cè)，LED陣列3中采用三種不同波段的LED燈，其中，三種不同波段的LED燈的波長(zhǎng)分別為450-470nm、470-520nm和520_560nm，470-520nm波段的LED燈設(shè)置在LED陣列的中間，450-470nm和520_560nm波段的LED燈分別設(shè)置在470_520nm波段的LED的左右兩側(cè)。LED陣列中采用藍(lán)色、藍(lán)綠色和紅色三種顏色的LED燈時(shí)，則將藍(lán)綠色的LED燈設(shè)置在LED陣列的中間，藍(lán)色和紅色的LED燈分別設(shè)置在藍(lán)綠色LED燈的兩側(cè)。觸摸開關(guān)5可以直接調(diào)節(jié)LED陣列發(fā)出光的強(qiáng)度；充電模塊6用于給電源模塊7充電，電源模塊7給眼鏡架I上的其他電子器件供電。如圖3所示，微動(dòng)開關(guān)9設(shè)置在眼鏡架I的鏡架腿的折疊處，這樣可以實(shí)現(xiàn)鏡腿折疊自動(dòng)打開/關(guān)閉LED陣列的功能。藍(lán)牙天線8通過(guò)藍(lán)牙控制器控制工作，其中，藍(lán)牙控制器可以集成在微處理器2中。藍(lán)牙天線8主要用于和其他終端連接，控制眼鏡工作，或者將眼鏡中的數(shù)據(jù)傳輸?shù)狡渌K端中，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。
[0013]用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，包括以下步驟:
步驟1:在微處理器中預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)光強(qiáng)度值A(chǔ) ;其中A最好為160 μ w/cm2飛00 μ w/cm2。
[0014]步驟2:環(huán)境光傳感器監(jiān)測(cè)采集環(huán)境光強(qiáng)度值B。環(huán)境光傳感器每隔15秒采集環(huán)境光強(qiáng)度值，連續(xù)采集十次后，求取十次采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值，并將當(dāng)前的平均值與前一個(gè)周期采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值進(jìn)行比較，如果當(dāng)前的平均值與前一個(gè)周期采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值的變化量較超過(guò)5%，則進(jìn)行步驟3?步驟5對(duì)LED的光線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，如果沒(méi)有超過(guò)5%則不對(duì)LED光線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。；
步驟3:根據(jù)公式D=CXB計(jì)算環(huán)境光中已使用的光的強(qiáng)度D ；c為常數(shù)，c可根據(jù)日光中各種波長(zhǎng)的能量分布進(jìn)行計(jì)算；
步驟4:根據(jù)公式E=A-D計(jì)算得出光源需要提供的光的強(qiáng)度值；
步驟5:如果E值不大于O則關(guān)閉LED陣列，如果E值大于0，則根據(jù)E的值，使用調(diào)節(jié)占空比的方法將LED陣列的光線強(qiáng)度值調(diào)節(jié)為E。
[0015]用戶可以每天使用本發(fā)明提供的生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡，用戶在每天需要起床的時(shí)間帶上本發(fā)明提供的眼鏡，就可以快速清醒，經(jīng)過(guò)20-30分鐘后將眼鏡取下。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的調(diào)整，能夠有效的解決生物鐘的紊亂問(wèn)題。用戶在使用本發(fā)明時(shí)，環(huán)境光傳感器采集外部環(huán)境的自然光，并將自然光的強(qiáng)度傳遞給微處理器，微處理器將采集到的自然光與設(shè)定的光的強(qiáng)度進(jìn)行比較，然后根據(jù)比較值來(lái)調(diào)整LED陣列發(fā)出的光的強(qiáng)度。。從而用戶接受的光的強(qiáng)度值一直恒定，使用戶在使用時(shí)更加舒適。研究結(jié)果表明，在清晨佩戴本產(chǎn)品可使人在20-30分鐘內(nèi)快速清醒，而在感覺(jué)到疲倦的時(shí)候佩戴本產(chǎn)品20-30分鐘也可達(dá)到同樣效果。一般連續(xù)使用I個(gè)月就可以有效的調(diào)節(jié)用戶的生物鐘，促進(jìn)用戶的身心健康。
【權(quán)利要求】
1.一種用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:預(yù)設(shè)調(diào)節(jié)光強(qiáng)度值A(chǔ) ; 步驟2:監(jiān)測(cè)采集環(huán)境光強(qiáng)度值B ； 步驟3:根據(jù)公式D=CXB計(jì)算環(huán)境光中已使用的光的強(qiáng)度D ；c為常數(shù)，，c根據(jù)日光中各種波長(zhǎng)的能量分布進(jìn)行計(jì)算獲得； 步驟4:根據(jù)公式E=A-D計(jì)算得出光源需要提供的光的強(qiáng)度值； 步驟5:如果E值不大于O則關(guān)閉LED陣列，如果E值大于O，則根據(jù)E的值，使用調(diào)節(jié)占空比的方法將LED陣列的光線強(qiáng)度值調(diào)節(jié)為E。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步驟2中采用環(huán)境光傳感器對(duì)環(huán)境光強(qiáng)度值進(jìn)行采集，所述環(huán)境光傳感器每隔15秒采集環(huán)境光強(qiáng)度值，連續(xù)采集十次后，求取十次采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值，并將當(dāng)前的平均值與前一個(gè)周期采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值進(jìn)行比較，如果當(dāng)前的平均值與前一個(gè)周期采集的環(huán)境光強(qiáng)度值的平均值的變化量較超過(guò)5%，則進(jìn)行步驟3?步驟5對(duì)LED的光線強(qiáng)度進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于生物鐘調(diào)節(jié)眼鏡的環(huán)境光自適應(yīng)調(diào)節(jié)方法，其特征在于:所述步驟I中調(diào)節(jié)光強(qiáng)度值A(chǔ)為160 μ w/cm2?600 μ w/cm2。
【文檔編號(hào)】A61M21/00GK104307089SQ201410606591
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】池靜, 盧志強(qiáng), 張志達(dá), 薛天 申請(qǐng)人:無(wú)錫優(yōu)創(chuàng)生物科技有限公司