CN103150013A - 一种移动终端 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动终端，包括瞳孔位置采集装置和移动终端主体，瞳孔位置采集装置包括瞳孔位置采集单元和位置信息发送单元，瞳孔位置采集单元，用于实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息后发给位置信息发送单元；位置信息发送单元与瞳孔位置采集单元相连接；移动终端主体，包括位置信息接收单元、投影单元和投影控制单元；投影控制单元，分别与位置信息无线接收单元、投影单元相连接，用于在接收到眼睛瞳孔所在的位置信息后，实时控制投影单元的画面投射位置。本发明公开的一种移动终端，其可以让用户无需始终低头观看显示终端显示屏幕，即可观看到显示屏幕所显示的内容，避免用户出现颈椎病、视力下降等健康问题，保证用户的身体健康。

Description

一种移动终端

技术领域

 本发明涉及电器技术领域，特别是涉及一种移动终端。

背景技术

随着我国科学技术的不断发展，电视机、摄像机、数码相机等家用电器设备在人们日常生活中越来越普及，各种电器端设备已经成为人们生活不可缺少的组成部分。

目前，随着人们生活水平的不断提高，各种各样的移动终端发展迅速，以智能手机、电子书、平板电脑为代表的移动终端功能越来越趋近相同。在移动终端领域，如果想取得区别于别人的成功，就需要开发更多受众喜欢，使用舒适的功能。

对于现在的移动终端，当人们使用移动终端观看电子书或者视频画面时，大多采用用手托住移动终端的方式，然后低头观看。因此，人们长期低头观看移动终端，容易带来颈椎病等一系列健康问题，严重影响到人们的身体健康；同时，由于观看过程中，受到移动终端显示屏幕尺寸大小的限制，人们眼睛不能离开显示屏幕随意活动，长时间盯着小尺寸显示屏幕观看，容易导致视力下降等健康问题，进一步影响了人们的身体健康，降低了人们的产品使用感受。

因此，目前迫切需要开发出一种移动终端，其可以无需让用户始终低头观看显示终端显示屏幕，即可方便用户观看显示屏幕所显示的内容，避免用户出现颈椎病、视力下降等健康问题，保证用户的身体健康，有利于增强用户对移动终端的产品使用感受。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种移动终端，其可以无需让用户始终低头观看显示终端显示屏幕，即可方便、高效地让用户观看显示屏幕所显示的内容，避免用户出现颈椎病、视力下降等健康问题，保证用户的身体健康，有利于增强用户对移动终端的产品使用感受，给人们使用移动终端带来便利，更好地满足人们现代生活的需要，具有重大的生产实践意义。

为此，本发明提供了一种移动终端，包括瞳孔位置采集装置和移动终端主体，其中： 

瞳孔位置采集装置，包括瞳孔位置采集单元和位置信息发送单元，其中：

瞳孔位置采集单元，用于实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息，然后转发给位置信息发送单元；

位置信息发送单元，与瞳孔位置采集单元相连接，用于在接收到用户眼睛瞳孔所在的位置信息时，实时发送给移动终端主体；

移动终端主体，与瞳孔位置采集装置相连接，包括位置信息无线接收单元，其中：

位置信息接收单元，用于接收所述瞳孔位置采集装置发送的用户眼睛瞳孔所在的位置信息，然后发送给投影控制单元；

投影单元，用于实时将所述移动终端显示屏幕上显示的画面投射到外部的投影目标上；

投影控制单元，分别与位置信息无线接收单元、投影单元相连接，用于在接收到用户眼睛瞳孔所在的位置信息后，根据该瞳孔位置信息，实时控制投影单元的画面投射位置，实现在用户眼睛瞳孔方向上显示所述移动终端显示屏幕上显示的画面。

其中，所述瞳孔位置采集单元为至少一个光线传感器；

所述光线传感器安装于用户眼睛附近，所述光线传感器用于实时检测用户眼睛的光线强度，确定光线强度最弱的位置为用户眼睛瞳孔所在的位置，然后发送给位置信息无线发送单元。

其中，所述瞳孔位置采集装置还包括有一副眼镜，所述瞳孔位置采集单元安装于所述眼镜内侧靠近眼睛的任意位置。

其中，所述位置信息发送单元和位置信息接收单元为无线通信模块。

其中，所述无线通信模块还与至少一个天线相连接。

其中，所述投影单元为安装在三维转动平台上的投影头。

其中，所述投影控制单元为所述移动终端上安装的中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。

其中，所述瞳孔位置采集单元实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息的操作具体为：

以眼镜所在平面建立第一参考坐标系，然后采集用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系的坐标；

对应地，所述投影控制单元以所述移动终端自身所在位置建立第二参考坐标系；

所述投影控制单元以所述移动终端自身所在位置建立第二参考坐标系，所述投影控制单元根据眼镜在第二参考坐标系中的位置以及用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系的坐标，进行坐标叠加操作，最终获得用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的位置，然后根据用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的位置，实时控制投影单元的画面投射位置。

其中，还包括：

至少三个红外线发射单元，安装于眼镜四周边缘，用于实时向外部的投影目标发射红外线光线；

红外线感应单元，安装于所述移动终端主体上，用于实时感应所述三个红外线发射单元发射的红外线光线与所述投影目标之间相交点的位置，然后根据这三个相交点，确定投影目标所在平面；

所述投影控制单元控制投影单元的画面投射位置的操作具体为：所述投影控制单元用于根据用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系和第二参考坐标系中的位置以及所述投影目标所在平面在第二参考坐标系中的位置，确定所述用户眼睛瞳孔与所述投影目标所在平面的相交点在第二参考坐标系中的位置，然后以该位置实时投射所述移动终端显示屏幕上显示的画面，以使得画面投射位置与用户目视位置一致。

由以上本发明提供的技术方案可见，与现有技术相比较，本发明提供了一种移动终端，其可以实时检测用户眼睛瞳孔的位置，然后根据瞳孔的位置，自动将所述移动终端显示屏幕上显示的画面投影到投影目标（如投影布）上，即可方便、高效地让用户观看显示屏幕所显示的内容，无需让用户始终低头观看显示终端显示屏幕，避免用户出现颈椎病、视力下降等健康问题，保证用户的身体健康，有利于增强用户对移动终端的产品使用感受，给人们使用移动终端带来便利，更好地满足人们现代生活的需要，具有重大的生产实践意义。

附图说明

图1为本发明提供的一种移动终端的结构示意图；

图2为本发明提供的一种移动终端实施例中用户眼睛瞳孔相对于眼镜所建立的第一参考坐标系A的示意图； 

图3为本发明提供的一种移动终端实施例中眼镜相对于移动终端主体所建立的第二参考坐标系B的示意图； 

图4为本发明提供的一种移动终端实施例中用户眼睛瞳孔、眼镜、移动终端主体、投影目标之间的坐标关系示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明提供的一种移动终端的结构示意图。

参见图1，本发明提供了一种移动终端，包括瞳孔位置采集装置100和移动终端主体200，其中： 

瞳孔位置采集装置100，包括瞳孔位置采集单元101和位置信息发送单元102，其中：

瞳孔位置采集单元101，用于实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息，然后转发给位置信息发送单元；

位置信息发送单元102，与瞳孔位置采集单元相连接，用于在接收到用户眼睛瞳孔所在的位置信息时，实时发送给移动终端主体200；

移动终端主体200，与瞳孔位置采集装置100相连接，包括位置信息无线接收单元，其中：

位置信息接收单元201，用于接收所述瞳孔位置采集装置100发送的用户眼睛瞳孔所在的位置信息，然后发送给投影控制单元；

投影单元202，用于实时将所述移动终端显示屏幕上显示的画面投射到外部的投影目标（例如投影布）上；

投影控制单元203，分别与位置信息无线接收单元、投影单元相连接，用于在接收到用户眼睛瞳孔所在的位置信息后，根据该瞳孔位置信息，实时控制投影单元的画面投射位置，实现在用户眼睛瞳孔方向（即用户眼睛聚焦点方向）上显示所述移动终端显示屏幕上显示的画面。

在本发明中，所述移动终端可以包括手机、PDA（掌上电脑）、移动PC、平板电脑等任何一种具有画面显示功能的移动终端设备。

具体实现上，所述瞳孔位置采集单元101可以为至少一个光线传感器，所述光线传感器具体安装于用户眼睛附近，用于实时检测用户眼睛的光线强度，确定光线强度最弱的位置为用户眼睛瞳孔所在的位置，然后发送给位置信息无线发送单元102。

在本发明中，所述瞳孔位置采集装置100可以为一个以眼镜形态为基本形态的工作单元，即所述瞳孔位置采集装置100安装在一副眼镜上，所述瞳孔位置采集单元101（如光线传感器）具体可以安装于所述眼镜内侧靠近眼睛的任意位置。

在本发明中，具体实现上，所述位置信息发送单元102和所述位置信息接收单元201可以分别为任意一种可以发送数据的单元，例如为USB单元，所述位置信息发送单元102和位置信息接收单元201优选为无线通信模块，具体优选为Wifi模块，当然还可以为蓝牙模块等无线通信模块。

在本发明中，具体实现上，所述无线通信模块还与至少一个天线相连接。

在本发明中，具体实现上，所述投影单元202可以为光学投影仪，具体可以为便携式投影仪，该投影仪可以通过投影镜头将所述移动终端显示屏幕上显示的画面放大并投射到外部的投影目标上。

在本发明中，所述投影单元202优选为能够自由转动的投影头，具体为安装在三维转动平台上的投影头。

在本发明中，具体实现上，所述投影控制单元203可以为所述移动终端上安装的中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。

对于本发明，为实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息，所述瞳孔位置采集单元101具体为：以眼镜所在平面建立第一参考坐标系，然后采集用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系的坐标，即以用户眼睛瞳孔相对于眼镜所在平面的坐标作为用户眼睛瞳孔所在的位置信息；

此时，对应地，所述投影控制单元203以所述移动终端自身所在位置建立第二参考坐标系，为了获知用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的实际三维坐标，所述投影控制单元203根据眼镜在第二参考坐标系中的位置以及用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系的坐标，进行坐标叠加操作，最终获得用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的位置，即用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的实际三维坐标。因此，对于所述投影控制单元203，可以继续根据用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的位置，实时控制投影单元的画面投射位置，实现在用户眼睛瞳孔方向（即用户眼睛聚焦点方向）上显示所述移动终端显示屏幕上显示的画面。

对于本发明提供的移动终端，为了根据用户眼睛瞳孔所在的位置信息，让所述投影控制单元203实时控制投影单元的画面投射位置，本发明提供的移动终端还包括有：

至少三个红外线发射单元，安装于眼镜四周边缘，用于实时向外部的投影目标发射红外线光线；

红外线感应单元，安装于所述移动终端主体上，用于实时感应所述三个红外线发射单元发射的红外线光线与所述投影目标之间相交点的位置，然后根据这三个相交点，确定投影目标所在平面，并且以投影目标所在平面建立第三参考坐标系，然后发送给第三参考坐标系信息给所述投影控制单元203；

所述投影控制单元203控制投影单元的画面投射位置的操作具体为：所述投影控制单元用于根据用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系和第二参考坐标系中的位置以及所述投影目标所在平面在第二参考坐标系中的位置，确定所述用户眼睛瞳孔与所述投影目标所在平面的相交点在第二参考坐标系中的位置，然后以该位置实时投射所述移动终端显示屏幕上显示的画面，以使得画面投射位置与用户目视位置一致。因此可以实现本发明移动终端的投影范围可以与用户眼睛瞳孔的视觉范围相重合的目的。因此，本发明可以根据眼睛瞳孔位置来决定控制投影单元的画面投射位置，可以随着眼睛瞳孔位置的变化来自动调整投影单元的画面投射位置。

为了清楚理解上述本发明提供的技术方案，下面以一个眼睛瞳孔为例，说明本发明可以根据眼睛瞳孔位置来决定控制投影单元的画面投射位置。

首先，确定眼镜的坐标。以单个眼镜镜片上的眼睛瞳孔坐标为例，参见图2，图2为单个眼睛片中瞳孔的坐标位置。图中，O1，YO，XO三点关系为固定关系（因为眼镜镜片的大小已经固定），此三点的作用是在第二参考坐标系B中描述该镜片的相对位置，如图2所示，（0，0）、（X2，0）、（0，Y2）分别是眼镜上固定三点O1、XO和YO在眼镜所在的第一参考坐标系的坐标位置，（X1，Y1）是眼睛瞳孔在第一参考坐标系A（即眼镜屏幕所在坐标系）中的坐标；

接着，参见图3，以所述移动终端自身所在位置建立第二参考坐标系，利用解析几何计算获得眼睛瞳孔在第二参考坐标系B中的坐标（X，Y，Z），具体计算公式为：

X=X1/X2(XX-XO)+Y1/Y2(XY-XO)；

Y=X1/X2(YX-YO)+Y1/Y2(YY-YO)；

Z=X1/X2(ZX-ZO)+Y1/Y2(ZY-ZO)。

需要说明的是，（XY、YY、ZY）表示的是图2中YO点的坐标在眼镜框相对于移动终端的坐标系（即第二参考坐标系）中的坐标。同理可以获得O1点在第二参考坐标系中的坐标（XO，YO，ZO）以及XO点在第二参考坐标系中的坐标（XX，YX，ZX）。XX、YY、ZZ是投影坐标系的固定大小。

而（X，Y，Z）表示的是图2中的用户眼睛瞳孔坐标在眼镜框相对于移动终端坐标系（即第二参考坐标系）中的坐标位置。在所示移动终端上利用可以任意旋转的投影镜头，在镜头可以到达的范围内可以任意投影，这个投影镜头的朝向位置就是由这个用户眼睛瞳孔坐标在第二参考坐标系中的坐标位置（X，Y，Z）来确定的。

对于本发明的实施例，之所以要引入三个固定点O1、XO和YO，是因为在一个立体空间中三个点能确定一个平面，这样眼镜屏幕所在的坐标系（第一参考坐标系A）才能完整的表达在眼镜相对于移动终端所在的坐标系里。第一参考坐标系A上有三个固定点O1、XO和YO，这三点的坐标可以通过位置信息发送单元102（如WIFI模块）传递给投影控制单元所建立的第二参考坐标系B。因为这三点是固定的，而且永远在一个平面内，所以第一参考坐标系A能够建立与第二参考坐标系B之间的对应关系。

其中，第一参考坐标系A是眼镜框（眼镜屏幕）所在的坐标系，第二参考坐标系B是移动终端自身所在位置的参考坐标系。之所以用这三个点的投影位置来确定一个平面，是为了防止投影的目标不在一个平面内，这个时候就要假象的做出一个平面，再进行投影。实际上投影的时候是不考虑投影的位置是不是平面，只是通过假象平面进行投影的，如果投影的位置确实是个平面的话，也只是说明他跟假象平面重合。这样做是为了避免投影的位置过于局限（只能投影在平面上）。

在本发明中，对于所述投影控制单元，为了控制所述投影单元的画面投射位置，需要都投影单元进行位置调节控制。具体过程如下：

首先，参见图4，由用户眼睛瞳孔的真实位置在第二参考坐标系B中的坐标（Xeye，Yeye，Zeye）（该坐标可由瞳孔位置采集单元确定）与眼镜镜框上的瞳孔位置在第二参考坐标系B中的坐标（X，Y，Z）确定一条直线L；

然后由眼镜的眼镜框上红外线发射单元所在点YO（XY，YY，ZY）、O1（XO，YO，ZO）和XO （XX，YX，ZX）各发出一条红外线L1、L2和L3，并且让红外线L1、L2和L3与直线L平行，该组红外线直接投射在投影目标（例如投影布）上的Y4、O4和X4这三个位置点，这些点的具体位置可以通过红外线感应单元获知，然后由红外线感应单元发送给投影控制单元，让投影控制单元获知第二参考坐标系B中的坐标Y4（X5，Y5，Z5）、O4（O6，Y6，Z6）和X4（X7，Y7，Z7）。通过这三点可以确定一个投影目标平面C，直线L与该平面的交点为M0(X6，Y6，Z6)，投影控制单元控制所述投影单元的投影范围中心点M1投向该M0点位置即可。

综上所述，与现有技术相比较，本发明提供了一种移动终端，其可以实时检测用户眼睛瞳孔的位置，然后根据瞳孔的位置，自动将所述移动终端显示屏幕上显示的画面投影到投影目标（如投影布）上，即可方便、高效地让用户观看显示屏幕所显示的内容，无需让用户始终低头观看显示终端显示屏幕，避免用户出现颈椎病、视力下降等健康问题，保证用户的身体健康，有利于增强用户对移动终端的产品使用感受，给人们使用移动终端带来便利，更好地满足人们现代生活的需要，具有重大的生产实践意义。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种移动终端，其特征在于，包括瞳孔位置采集装置和移动终端主体，其中： 

瞳孔位置采集装置，包括瞳孔位置采集单元和位置信息发送单元，其中：

瞳孔位置采集单元，用于实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息，然后转发给位置信息发送单元；

位置信息发送单元，与瞳孔位置采集单元相连接，用于在接收到用户眼睛瞳孔所在的位置信息时，实时发送给移动终端主体；

移动终端主体，与瞳孔位置采集装置相连接，包括位置信息无线接收单元，其中：

位置信息接收单元，用于接收所述瞳孔位置采集装置发送的用户眼睛瞳孔所在的位置信息，然后发送给投影控制单元；

投影单元，用于实时将所述移动终端显示屏幕上显示的画面投射到外部的投影目标上；

投影控制单元，分别与位置信息无线接收单元、投影单元相连接，用于在接收到用户眼睛瞳孔所在的位置信息后，根据该瞳孔位置信息，实时控制投影单元的画面投射位置，实现在用户眼睛瞳孔方向上显示所述移动终端显示屏幕上显示的画面。

2.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述瞳孔位置采集单元为至少一个光线传感器；

所述光线传感器安装于用户眼睛附近，所述光线传感器用于实时检测用户眼睛的光线强度，确定光线强度最弱的位置为用户眼睛瞳孔所在的位置，然后发送给位置信息无线发送单元。

3.如权利要求1或2所述的移动终端，其特征在于，所述瞳孔位置采集装置还包括有一副眼镜，所述瞳孔位置采集单元安装于所述眼镜内侧靠近眼睛的任意位置。

4.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述位置信息发送单元和位置信息接收单元为无线通信模块。

5.如权利要求4所述的移动终端，其特征在于，所述无线通信模块还与至少一个天线相连接。

6.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述投影单元为安装在三维转动平台上的投影头。

7.如权利要求1所述的移动终端，其特征在于，所述投影控制单元为所述移动终端上安装的中央处理器CPU、数字信号处理器DSP或者单片机MCU。

8.如权利要求3所述的移动终端，其特征在于，所述瞳孔位置采集单元实时采集用户眼睛瞳孔所在的位置信息的操作具体为：

以眼镜所在平面建立第一参考坐标系，然后采集用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系的坐标；

对应地，所述投影控制单元以所述移动终端自身所在位置建立第二参考坐标系；

所述投影控制单元根据眼镜在第二参考坐标系中的位置以及用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系的坐标，进行坐标叠加操作，最终获得用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的位置，然后根据用户眼睛瞳孔在第二参考坐标系中的位置，实时控制投影单元的画面投射位置。

9.如权利要求8所述的移动终端，其特征在于，还包括：

至少三个红外线发射单元，安装于眼镜四周边缘，用于实时向外部的投影目标发射红外线光线；

红外线感应单元，安装于所述移动终端主体上，用于实时感应所述三个红外线发射单元发射的红外线光线与所述投影目标之间相交点的位置，然后根据这三个相交点，确定投影目标所在平面；

所述投影控制单元控制投影单元的画面投射位置的操作具体为：所述投影控制单元用于根据用户眼睛瞳孔在第一参考坐标系和第二参考坐标系中的位置以及所述投影目标所在平面在第二参考坐标系中的位置，确定所述用户眼睛瞳孔与所述投影目标所在平面的相交点在第二参考坐标系中的位置，然后以该位置实时投射所述移动终端显示屏幕上显示的画面，以使得画面投射位置与用户目视位置一致。

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