CN103718082A - 具有集成的手指跟踪输入传感器的可穿戴式平视显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开用于经由手指可操作输入设备与可穿戴式平视显示器相互作用的系统、方法和设备。所述可穿戴式平视显示器可以包括用于接收和显示从处理器接收到的显示信息的显示元件，并且也可以包括支撑所述显示元件并且具有远离所述显示元件延伸的突起的可穿戴式框架结构。所述突起可以配置为按照一种方式将所述平视显示器固定到用户的身体，以使得将所述显示元件设置在所述用户的视场内。固定到所述可穿戴式框架结构的所述手指可操作输入设备配置为感测手指沿着相对于所述输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个，并且将相对应的输入信息提供到所述处理器。
Description
背景技术
除非在本文中以其它方式指示，在这一部分中描述的材料不作为本申请中权利要求的现有技术，也不通过包括在这一部分中而被承认是现有技术。
能够利用各种技术来向系统的用户显示信息。用于显示信息的一些系统可以利用“平视”显示器。可以将平视显示器结合在用户能够佩戴的一副护目镜，眼镜，头饰带，头盔或其它这样的设备中。平视显示器通常位于用户的眼睛附近，并且被校准和/或对准到用户的视场以便允许用户在具有少许头部移动或没有头部移动的情况下浏览显示的信息。显示器也可以是透明的或半透明的，这允许用户在佩戴平视显示器的同时观察周围环境并与之交互。在一些情况下，显示器也可以不是透明的，但可以将捕捉的环境图像投射在显示器上以便模拟透明或半透明。在其它情况下，经由低功率激光扫描技术，可以将显示器直接形成在用户的视网膜上。为了生成诸如图像和文本的显示信息用于显示，可以使用计算机处理系统。这样的平视显示器具有各种应用，例如航空信息系统，车辆导航系统和视频游戏等等。
例如，在航空信息系统中，显示信息可以包括空速、海拔、地平线、航向、转弯/倾斜和滑移/滑道指示器。显示信息也可以包括用于在起飞和着陆中使用的航空数据和符号。例如，平视显示器中的飞行导引系统可以基于诸如仪表着陆系统或增强的全球定位系统的导航辅助设备提供视觉提示。其它航空用途同样是可能的。在汽车领域，显示信息可以包括速度计，转速计和导航系统显示器。此外，可以显示夜视信息以便辅助夜间驾驶。其它汽车用途同样是可能的。
随着正在开发越来越多的用于头戴式显示设备的应用和用途，已经出现更加复杂的交互。例如，在航空背景中，飞行员可能需要与在平视显示器中显示的信息相互作用，可能需要在参数显示界面（例如显示空速，海拔，地平线和航向等等）和起飞/着陆显示界面之间进行切换。
其它的更加复杂的交互也可能是必要的。例如，飞行员可能希望与空中的其它飞行员交互，和/或向一个或多个选择的飞行员发送信息。诸如按钮的当前解决方案在它们的功能方面受限，并且由于它们的尺寸、位置和构成需求，通常增加了体积、阻挡了光线和/或减少了外围视觉。
发明内容
本文公开用于控制可穿戴式平视显示器并与之相互作用的改进的方法和设备。在示例性实施例中，可穿戴式平视显示器可以包括处理器，配置为接收来自所述处理器的显示信息并且显示所述显示信息的显示元件，支撑所述显示元件并且具有远离所述显示元件延伸的突起的可穿戴式框架结构，所述突起按照这样的方式将所述平视显示器固定到用户的身体，以使得当被固定时，将所述显示元件放置在用户的视场内，以及手指可操作输入设备，所述手指可操作输入设备固定到所述可穿戴式框架结构并且配置为感测用户的手指沿着相对于输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个，并且将相对应的输入信息提供到所述处理器。按照这种方式，可以提供用于与所述可穿戴式平视显示器相互作用并且向所述可佩带式平视显示器提供输入的改进的方法和设备。例如，对在所述处理器处从所述手指可操作输入设备接收到输入做出响应，所述处理器可以将新的显示信息传输到所述显示元件。进一步的输入能够对所述显示信息进行进一步更新或者可以使所述处理器执行其它功能。
在另一示例性实施例中，所述显示信息可以包括可以经由所述输入设备做出的至少一个可能输入操作以及与所述输入操作相关联的功能和选择中的一个。例如，可以经由所述显示信息在所述显示元件上提供四个选项的列表，并且可以同时提供用于选择或执行所述四个选项中的每一个的相关联的输入操作的指示。在一个示例中，可以紧接着所述四个选项中的第一选项来显示向上的箭头，指示输入设备上的向上滑动可以选择所述第一选项，同时可以紧接着所述四个选项中的第二选项来显示向下箭头，指示输入设备上的向下滑动可以选择所述第二选项。可以关于所述四个选项中的剩余两个选项而在显示元件上显示向前和向后的箭头，并且输入设备上的向前和向后滑动可以在剩余的两个选项之间进行选择。其它符号能够用于其它输入动作，例如单个圆圈用于单击，两个圆圈（邻接或一个在另一个内）用于双击。其它类型的滑动模式（例如，手势）和其它类型的功能也是可能的。
在一个实施例中，所述平视显示器可以包括经由可穿戴式框架结构耦接到一起的两个显示元件。在一个示例中，所述可穿戴式框架结构可以是包括设置在两个显示元件（例如，镜片）的相对侧上的两个突起的一副眼镜，每一个突起远离每一个各自的镜头显示元件延伸。然后，所述手指可操作输入设备可以经由所述两个突起中的第一突起固定到所述可穿戴式框架结构。而且，第二手指可操作输入设备可以经由所述两个突起中的第二突起固定到所述可穿戴式框架结构，并且配置为感测手指沿着相对于所述第二输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个，并且还将相对应的输入信息提供到所述处理器。这样的配置允许由惯用右手和惯用左手的用户操作相同的可穿戴式平视显示器。而且，双输入结构考虑到其中所述第一手指可操作输入设备配置为将精细动作输入信息提供到所述处理器并且所述第二手指可操作输入设备配置为将粗糙动作输入信息提供到所述处理器的输入系统。
由于所述手指可操作输入设备在眼镜的支架上的位置，所述支架和/或输入设备会阻挡或阻碍用户的外围视觉和/或阻挡光纤到达用户的眼睛。为了防止这样的情况发生，并且在一个实施例中，所述输入设备可以是半透明的。在另一示例中，所述输入设备可以是基本上透明的。例如，可以将所述输入设备构建在半透明或基本上透明的玻璃或塑料基板上。金属导体感测或驱动线路可以由诸如铟锡氧化物（ITO）的基本上透明的金属氧化物形成。
在另一实施例中，所述输入设备可以包括触敏平板，所述触敏屏蔽配置为经由电容感测、电阻感测和/或经由表面声波（SAW）处理来感测手指沿着相对于所述输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个。在再一实施例中，所述输入设备可以是光学成像设备和所述光学成像设备的表面，提供在所述光学成像设备的外表面处的镜片。通过每秒捕捉图像多次，所述光学成像设备能够精确地检测手指沿着相对于所述输入设备的镜片表面的平面方向的位置和运动。
前面的概述只是说明性的，并且并不意在以任何方式进行限制。除了上述的说明性方面、实施例和特征，通过参照附图和下面的详细描述，进一步的方面、实施例和特征将变得显而易见。
附图说明
在附图中：
图1示出了具有集成的手指跟踪输入传感器设备的可穿戴式平视显示器的示例实施例；
图2示出了可穿戴式平视显示系统的示例实施例的方框图；
图3示出了包括显示元件的可穿戴式平视显示设备的示例实施例；
图4示出了包括集成的手指跟踪输入传感器设备的可穿戴式平视显示设备的各种输入接口的示例实施例；
图5说明了使用图4的集成的手指跟踪输入传感器设备与平视显示设备交互的示例方法；
图6说明了使用图4的集成的手指跟踪输入传感器设备与平视显示设备交互的另一示例方法；
图7a和7b说明了附加或可选的集成的手指跟踪输入传感器设备；
图8是说明经由集成的手指跟踪输入传感器设备向可穿戴式平视显示设备提供输入的示例方法的流程图；
图9是用于支持图2的可穿戴式平视显示设备系统的计算设备的功能方框图；并且
图10是说明示例计算机程序产品的概念性局部视图的示意图。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参照形成说明书一部分的附图。在这些附图中，相似的符号通常表示相似的部件，除非在上下文中以其它方式进行指示。在详细说明、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着是限制性的。在不偏离本文呈现的主题的精神或范围的情况下，可以利用其它实施例，并且可以做出其它改变。将容易理解，可以在本文明确考虑的各种不同的配置中布置，替代，组合，分离和设计如在本文中通常描述并且在附图中说明的本公开的方面。
本文公开的方法和系统通常涉及可穿戴式平视显示器之间的无线方向识别与通信。首先，将讨论可穿戴式平视显示器的示例，随后将讨论其操作和输入交互。
1、可穿戴式头部显示设备和系统
图1示出了可穿戴式头部显示设备的示例实施例。尽管图1说明了作为可穿戴式头部显示设备的示例的眼镜102，但能够附加或可选地使用其它类型的可穿戴式平视显示器。如在图1中说明的，眼镜102包括框架元件和手指可操作触摸板122、124，该框架元件包括镜架104、106，各自的镜片元件108和110，中心框架支撑112，两个延伸的侧臂114和116。中心支撑112和两个延伸的侧臂114和116配置为分别经由用户的鼻子和耳朵将眼镜102固定到用户的面部。框架元件104、106、112和侧臂114、116中的每一个可以由塑料或金属的固态结构形成，或者可以由类似材料的中空结构形成，以便允许布线和部件互连经过眼镜102在内部按照路线行进。侧臂114和116中的每一个是远离显示元件延伸的突起的示例，并且用于将显示元件固定到用户。突起可以由诸如塑料或金属的刚性或半刚性材料形成，但也可以由其它材料形成，例如包括弹性材料或橡胶。除了将显示元件固定到用户的耳朵，突起可以通过围绕用户头部的后面部分延伸或可能通过连接到头戴式头盔结构，附加或可选地将显示单元固定到用户。也存在其它可能性。
图2示出了可穿戴式平视显示系统的示例实施例。如图2所示，可穿戴式平视显示系统200可以包括经由连接206耦接到计算设备202的眼镜102。将关于图9更加详细地描述计算设备202的结构。在一个实施例中，可以将计算设备202结合在眼镜102自身中。在另一实施例中，计算设备202可以是诸如结合在帽子或头盔中的头戴式计算设备，或者可以是诸如结合在腰部安装式手机或个人数字助理中的身体安装式计算设备。连接206可以是有线和/或无线链路。有线链路可以例如包括并联总线或者诸如通用串行总线（USB）的串联总线。无线链路可以例如包括蓝牙、IEEE802.11、蜂窝技术（例如GSM、CDMA、UMTS、EV-DO、WiMAX或LTE）或Zigbee等等其它可能性。连接206可以用于传输至/自眼镜102的数据和/或命令，传输从手指可操作触摸板122、124接收的输入，和/或传输用于在各自的镜片108和/或110上显示的显示数据。
图3示出了包括显示元件的可穿戴式平视显示设备的示例实施例。如图3所示，镜片108和110可以用作显示元件。眼镜102可以包括耦接到侧臂116的内侧表面并且配置为将显示投射在镜片108的内侧表面上的微型投射器302。例如，投射的显示可以包括当前时间304。此外或可选地，第二投射器306可以耦接到侧臂114的内侧表面并且配置为将显示投射在镜片110的内侧表面上。例如，投射的显示可以包括与系统200相关联的当前电池电量308。此外，信号强度指示器310可以向用户提供与无线连接（例如与远程设备210的连接208）相关联的信号强度的指示。尽管将指示器310说明为提供多个信号强度条，但是能够使用其它类型的信号强度显示，例如数字文本、线性图表等等。
在图3中，镜片108和110用作光投射系统中的组合器，并且可以包括反射从投射器302、306投射到镜片上的光的涂层。在一些实施例中，可以不要求特殊的涂层（例如，当投射器302、306是扫描激光设备时）。当然，也可以使用其它类型的显示元件。例如，镜片108、110自身可以包括诸如电致发光（EL）显示器或液晶显示器（LCD）的透明或半透明矩阵显示器。可以在镜片框架104、106内布置相对应的显示驱动器用于驱动这样的矩阵显示器。可选或附加地，激光或LED源以及扫描系统能够用于直接地将光栅显示绘制到用户的一个或多个眼睛的视网膜上。也存在其它可能性。
回到图2，可穿戴式平视显示系统200也可以经由连接208与远程设备210通信。连接208可以是具有上面关于连接206描述的一个或多个特性的有线和/或无线链路。远程设备210可以是与可穿戴式平视显示系统200（或未示出的其用户）相关联的设备，并且可以是移动电话、个人数字助理（PDA）或某一其它设备。例如，远程设备210可以是具有蓝牙能力的移动电话，并且可以提供用于在各自的镜片108和/或110上显示的信息，或者可以提供用于对经由手指可操作触摸板122、124接收到的输入操作做出响应进行的数据或指令的传输的目标。连接208可以包括一个或多个基站、路由器、交换机、LAN、WLAN、WAN、接入点或其它网络基础设施。例如，远程设备210可以经由互联网可访问，并且可以包括与特定的网络服务（例如社交联网、照片分享、地址簿等等）相关联的计算集群。
图4示出了允许用户与眼镜102和计算设备202交互的眼镜102的各种输入接口的示例实施例。输入接口可以包括手指可操作触摸板122、运动传感器402、麦克风404和其它可能的输入元件中的一个或者多个。尽管图4说明了侧臂116的侧视图，但可以在侧臂114上提供附加和相似的输入接口。例如，如图3中说明的，可以在侧臂114上提供附加的手指可操作触摸板124。
回到图4，手指可操作触摸板122可以经由电容感测、电阻感测和/或经由表面声波（SAW）处理等等其它可能性来感测手指沿着相对于触摸板122的表面的平面方向（例如，与图4的表面平行）的位置和移动中的至少一个。此外，手指可操作触摸板122可以能够感测手指沿触摸板122的表面的法线方向的移动（例如，在图4的表面中），包括可能感测施加到触摸板122的压力水平。
在电容式触摸板中，一个或多个绝缘层涂覆有一个或多个传导层，以及施加到所述一个或多个传导层中的至少一个驱动信号。由于用户的身体用作导体，用户的手指触摸平板将导致至少一个传导层的静电场失真，可以测量为电容的改变。可以使用不同的电容技术来确定触摸的位置。例如，在表面电容方法中，仅使绝缘层的一侧涂覆有传导层。然后将小的电压施加到该传导层，产生静电场。当用户的手指触摸该触摸板表面时，动态地形成电容器，并且控制器能够间接地根据电容的改变来确定触摸的位置。可选地，在互电容方法中，形成由绝缘层分隔开的垂直和水平布置的驱动线路（例如，两个传导层）。使手指靠近阵列的表面会改变分隔开的驱动线路的交叉点周围的局部静电场，改变位于相对应的交叉区域处的驱动线路之间的互电容。由于能够在驱动线路的每一个交叉点处同时测量电容改变，因此互电容能够用于确定多个位置（如多点触摸）处的触摸位置。
在电阻式触摸板中，形成具有由绝缘间隙（例如，玻璃、塑料和空气等等）分隔开的水平和垂直线路的两个导电层，并且将电压梯度施加到第一传导层。当与触摸板的表面接触时，这两个导电层被按压到一起，并且第二片测量随着沿着第一片的距离的电压，提供X坐标。在获取了X接触坐标之后，将第二电压梯度施加到第二片以便确定Y坐标。这两个操作提供进行接触的触摸位置。
在SAW触摸板中，将不会贯穿平板本身来设置传导层。而是将发射和接收换能器以及反射器设置在轨迹板的边缘处。由发射换能器发射的波沿X和Y方向被反射穿过触摸板，并且经由反射器到达接收换能器。当手指触摸屏幕时，该波的一部分被吸取，导致能够通过控制电路检测到触摸事件及其相对应的位置。
尽管这里讨论了几种类型的触摸板，但是其它当前可用的和其它将开发的触摸检测方法包括在本公开的范围内。
如图4中说明的，侧臂116的宽度可以在形成触摸板122的区域中形成得更厚，并且在其中没有形成触摸板122的区域中形成得更薄，以便提供足够的空间来检测在所有平面方向（如360°）上的手指移动，或者在至少诸如向上、向下、向前和向后的两对截然相反的方向上的手指移动。
由于在触摸板122的区域中侧臂116的扩展宽度会阻碍用户眼睛的外围视觉和/或会阻挡光进入，因此侧臂116和/或触摸板122可以由半透明或基本上透明的材料形成。例如，侧臂116可以由诸如丙烯酸（聚甲基丙烯酸甲酯）、丁酸盐（乙酸丁酸纤维素）、Lexan（聚碳酸酯）和PETG（乙二醇改变的聚对苯二甲酸乙二醇酯）的半透明或基本上透明的塑料材料形成。也可以使用其它类型的塑料。也可以使用除了塑料以外的半透明或基本上透明的材料。
触摸板122可以由一个或多个半透明或透明的绝缘（例如，玻璃或塑料）层以及一个或多个半透明或透明的传导（例如，金属）层形成。所述玻璃可以是经过极端加热和快速冷却处理制造的淬火玻璃或钢化玻璃。所述塑料可以是基于聚酰亚胺、聚乙烯或聚酯的塑料薄膜。也可以使用其它类型的半透明和/或基本上透明的玻璃和塑料。传导层可以由诸如铟锡氧化物（ITO）的金属氧化物形成。也可以使用其它类型的绝缘层和传导层。
触摸板122的边缘可以形成为具有凸起的、凹陷的或粗糙的表面，以便当用户的手指到达触摸板122的边缘时向用户提供触觉反馈。这样的结构也可以允许用户（关于触摸板122的位置没有或只有有限的视觉提示）快速地定位侧臂116上的触摸板122，与通常提供在键盘的“F”和“J”键上的物理凹痕允许打字员快速在将它们的手指正确地放置在键盘上的方式类似。当然，可以可选或附加地在仅经过触摸板122的边缘的侧臂116中形成所述凸起的、凹陷的或粗糙的表面。可以基本上在触摸板122的中心处提供类似的粗糙的、凸起的或凹陷的元件以便向用户提供附加的触觉提示。
可以在眼镜102的框架元件上或该框架元件中提供运动传感器402，并且该运动传感器402可以用作配置为跟踪用户的移动的输入设备。所述运动传感器402可以包括加速度计、磁力计或陀螺仪等其它选项中的一个或多个。加速度计是测量加速度的设备。单轴和多轴模型能够检测作为矢量的加速度的大小和方向，并且能够用于感测方向、加速度、振动冲击和下落。陀螺仪是用于基于角动量守恒原理来测量或维持方向的设备。一种类型的陀螺仪，基于微机电系统（MEMS）的陀螺仪，使用音叉、振动轮和共振固体中的一个或多个的光刻构建的版本来测量方向。也可以使用其它类型的陀螺仪。磁力计是用于测量在设备附近的磁场的强度和/或方向的设备，并且可以用于确定人或车辆面对的方向。可以附加或可选地使用其它类型的运动传感器。
运动传感器402可以例如用于确定佩戴眼镜102的用户何时将他或她的头部或身体转向或移动到右侧、左侧、上倾或下倾，转向或移动了多少以及可能如何快速地转向或移动。传感器402也能够确定用户面向的基本方向。
麦克风404可以是将声音转换为电信号的任何声电换能器或传感器。例如，麦克风404可以使用电磁感应、电容改变、压电生成或光调制等其它技术，以便根据机械振动产生电子电压信号。麦克风404可以与计算设备202处的语音识别程序通信以便允许用户说出引起计算设备202采取特定动作的语音命令。麦克风404也可以用于其它目的。
尽管在图4中说明了一个触敏平板122、一个运动传感器402和一个麦克风404，但是在一些实施例中，也可以提供这些设备的子集。在至少一个实施例中，可以将多个触敏平板设置在侧臂116和/或侧臂114上。在另一实施例中，可以将（相同或不同的）麦克风的阵列或（相同或不同的）运动传感器的阵列提供在侧臂116和/或侧臂114上。此外，可以提供具有与图4所示的触摸板的形状或尺寸不同的触摸板122。
可以将输入接口有线或无线地耦接到计算设备202（可能经由连接206），以便允许用户控制可穿戴式平视显示系统200的设置和特征，以便发起与其它可穿戴式平视显示器的通信，以便提供来自传感器402的定位和/或运动信息，和/或以便控制镜片108、110上的显示并与之交互。
2、使用可穿戴式平视显示系统的输入交互
图5和图6说明了其中触摸板122、124中的一个或多个可以用于与眼镜102交互的示例输入交互。图5说明了关于文本（例如，电子邮件）的显示的输入命令及其相关联的功能的显示，并且图6说明了关于与现实对象交互的输入命令及其相关联的功能的显示。当然，这些附图在本质上仅是示例性的，并且在本公开的教导下，输入命令及其相关联的功能的许多其它应用和组合是可能的。
图5说明了其中可以经由触摸板122、124中的一个或多个来实现与显示的文本（例如，电子邮件收件箱中的电子邮件）的交互的一个实施例。在这一实施例中，可以操作触摸板122或触摸板124的任意一个，以及对输入做出响应而由眼镜102执行的相同输入功能。在眼镜102的各自侧边上提供触摸板122、124的一个优点在于惯用左手和惯用右手的人都可以自然地使用相同的眼镜102。
尽管图5说明了在镜片108和110二者上不同内容的同时显示，但是在双焦人类视场的重叠区域中这样的内容的同时显示会由于大脑试图组合并理解这两种不同的显示而导致用户混乱和/或迷惑。因此，可以采取步骤来防止这样的混乱和/或迷惑。在一个实施例中，镜片108和110二者都能够被重叠内容填充，并且可以期望或指示用户闭上一只眼睛以便在一个时刻聚焦在一个镜片108或110上。在另一实施例中，在任意一个时刻仅镜片108和110中的一个配置为包括图5中说明的信息。在进一步的实施例中，镜片108和110二者可以被填充，但镜片108和110之一的相对应的重叠部分被消除、淡化、模糊或以其它方式增强，以便防止在被显示的内容的交叉区域处的视觉混乱和/或迷惑。也存在其它可能性。
如图5中说明的，由投射设备306投射在镜片110上的内容显示500可以包括可能从与眼镜102的用户相关联的电子邮件收件箱获取的并且存储在远程设备210处的电子邮件的文本。所述电子邮件文本可以仅表示多个可用电子邮件中的一封电子邮件。滚动条502可以提供被显示的文本相对于从其获取该文本的电子邮件的剩余部分的相对位置的指示。
为了帮助用户确定如何使用触摸板122或124以便与内容显示500交互，并且在显示内容显示500之前，可以根据请求或以周期性的间隔，经由投射设备302在镜片108上显示意在通知用户可以在触摸板122和124中的一个或多个上执行的可用输入命令及其相关联的功能的帮助显示504。在显示帮助显示504期间，可以从镜片110去除内容显示500，增强显示内容500的相对应的重叠部分或期望或指导用户闭上相对应的浏览镜片110的那只眼睛。在这一示例中，帮助显示504包括向上滚动命令506、向下滚动命令508、下一封电子邮件命令510和上一封电子邮件命令512。命令506-512中的每一个显示有相对应的符号，该相对应的符号说明了可以在触摸板122和/或124中的一个上执行的输入操作，以便执行相关联的功能。例如，向下滚动命令508可以通过用户在触摸板124上沿向下方向（由指向下的箭头符号表示）滑动手指来执行。对接收到向下滚动命令做出响应，计算设备202可以使内容显示500使用先前未示出的额外的文本进行更新，并且可以使滚动条502根据从其提取文本的电子邮件的长度而向下前进。向上滚动命令506（由指向上的箭头符号表示）可以使内容显示500使用先前显示的文本进行更新，并且可以使滚动条502根据从其提取文本的电子邮件的长度向上收缩。
下一封电子邮件命令510可以使内容显示500以与来自与用户相关联的电子邮件收件箱的下一封电子邮件（如更加近期接收的或不太近期接收的电子邮件）相对应的文本进行更新。上一封电子邮件命令512可以使内容显示500以与可能先前在内容显示500中表示的上一封电子邮件相对应的文本进行更新。也可以使用其它命令和其它类型的文本、符号或图像。
在一个实施例中，可以由用户修改命令及其相关联的功能。例如，尽管在图5中，在触摸板124上向前滑动与载入下一封电子邮件相关联，但对于一些用户来说，在触摸板124上向后滑动载入下一封邮件可能更直观。可以例如将命令及其相关联的功能之间的关联性存储在计算设备202中的列表或数据库中和/或存储在远程设备210处。本地或远程可访问的接口可以允许用户访问存储的列表或数据库并修改所述关联性。例如，用户可以能够经由有线或无线连接来访问计算设备202和/或远程设备210，并将下一封电子邮件命令修改为与在触摸板124上向前滑动而非向后滑动相关联。计算设备202（或远程设备210）可以对意识到新分配的向后滑动先前被分配到另一功能（上一封电子邮件功能）做出响应，请求用户将新的命令与上一封电子邮件功能相关联。作为响应，例如，用户可以将在触摸板124上向前滑动记录为与上一封电子邮件功能相关联。新命令的选择可以通过用户从列表中选择新的命令来执行，或者当被请求时，可以通过用户经由触摸板124输入新的命令来执行（如，当被请求时在触摸板124上向前滑动）。按照这种方式，通过记录当被请求时在触摸板124处检测到的手指运动模式，可以由用户创建输入命令的唯一模式，并且被每用户地个性化。
在一个实施例中，存储在计算设备202处的列表或数据库可以被每应用地定制，以使得，例如，将对于下一封电子邮件命令的改变仅应用于电子邮件功能，而不应用于其它功能，例如网络浏览（例如，下一个链路或下一个页面命令）。在另一实施例中，列表或数据库可以存储全局命令，一旦被改变，该全局命令将被应用于在计算设备202处执行的其它相关功能或者所有功能。也存在其它可能性。
在一些实施例中，当首先开始电子邮件应用时，可以在镜片108和/或110中显示帮助显示504，以便提醒用户经由触摸板122和/或124可执行的可用输入命令，以便导航电子邮件应用。在显示帮助显示504一段时间（例如，1-5秒）之后，帮助显示504可以由内容显示500替换（在镜片108和/或110中）。随后，帮助显示504可以仅根据需要来进行显示（可能经由触摸板122或124上与显示帮助显示504相关联的特定运动，与显示帮助显示504相关联的触摸板122或124的特定区域，或在计算设备202处执行的检测用户在经由触摸板122或124导航时具有困难的算法）。计算设备202可以根据触摸板122或124上多个未识别的运动、用户“取消”先前的命令而随后做出相反的命令的次数（例如，输入下一封电子邮件命令一次，并且然后输入上一封电子邮件命令两次），或通过输入和逻辑的一些其它组合，来检测用户在导航方面具有困难。
图6说明了其中可以经由触摸板122、124中的一个或多个实现与现实对象的交互的实施例。在这一实施例中，每一个触摸板122、124可以被单独操作，并且可以提供不同的相对应的功能。当单独操作时，触摸板122、124之一可以与用户的优势手相关联，并且另一个可以与用户的非优势手相关联。例如，假设惯用右手的用户在佩戴图6的眼镜，触摸板124将与用户的优势手相关联，而触摸板122将与用户的非优势手相关联。基于这一区别，可以将不同的功能分配到在各自触摸板122、124处执行的类似的输入操作。
如图6所示，真实对象600和602经过半透明和/或透明镜片108、110可视。例如，真实对象600被说明为英式足球，而真实对象602被说明为椅子。尽管对象600和602被表示两次（在镜片108和110中），但可以理解，每个对象600和602实际上只有一个。图6中的对象的双倍意在反映真实世界的人类用户的双目视觉特性（例如，从两个稍微不同的偏斜角度观察对象600、602）。选择指示器604是由投射设备302、306中的一个或多个投射在各自镜片108和/或110上的叠加的选择指示器。设置在眼镜102上的照相机（未示出）可以配置为拍摄用户的视场，并且识别特定的对象用于选择，例如英式足球600和/或椅子602。可以将帮助显示606和/或608投射在镜片108、110上以便向用户提供用于与真实对象600、602交互的选项。帮助显示606和608可以按照与显示500和504类似的方式进行显示，并且受与显示500和504类似的约束影响。例如，帮助显示606和608可以被同时显示，可以一次仅显示一个，或可以这样被显示以使得在帮助显示606和608的相对应的重叠区域中增强帮助显示606、608中的一个。
帮助显示606例如提供用于选择由计算系统202（例如，经由照相机）识别的对象的功能和相关联的命令。例如，选择指示器604可以在从计算系统202识别的多个对象中随机选择的一个对象上进行显示（或者可能在眼镜102检测到的用户最感兴趣的对象上进行显示）。如图6所示，可以初始选择英式足球600。选择指示器604可以经由各自的投射设备302、304在镜片108和/或镜片110中进行显示。帮助显示606的选择这一对象命令610可以通过用单个手指双击触摸板124来执行（由外圆内包括有点的符号表示）。按照这样的方式选择当前高亮的对象（例如，图6中的英式足球）可以允许执行关于选择的对象的进一步功能。例如，一旦选择了对象，可以将选择的对象用作用于经由与眼镜102集成的成像设备（未示出）拍摄照片的焦点。此外或可选地，可以使用选择的对象的图像来进行图像或信息搜索。例如，英式足球600的图像可以用于经由在线搜索功能来定位英式足球的其它图像，用于进行在线产品搜索功能以便发现可用于购买的英式足球，或者通常用于获得关于足球或英式足球运动的一般信息（历史、结构等等）。
帮助显示606的选择另一对象命令612可以通过单个手指在触摸板124上单击来执行（由包括空心圆的符号说明）。所述选择另一对象命令612可以在当前视场内经过多个被识别的对象中的每一个进行循环。例如，单击触摸板124可以使选择指示器604从英式足球600移动到椅子602（并且可以同时使选择指示器604改变其形状以便适应椅子602的大小和/或几何形状）。一旦选择了椅子602，可以经由单个手指在触摸板124上双击来执行选择这一对象命令610以便发现关于椅子602的信息和/或图像。也存在其它可能性。
与帮助显示504类似，当首先声明对象选择应用时，帮助显示606可以在镜片108和/或110上进行显示，以便提醒用户经由触摸板122或124可执行的可用输入命令，以便导航对象选择应用。在显示帮助显示606一段时间（例如，1-5秒）之后，可以去除帮助显示606。随后，帮助显示606可以仅在需要时进行显示（可能经由触摸板122或124上与显示帮助显示606相关联的特定运动，触摸板122或124上与显示帮助显示606相关联的特定区域，或在计算设备202处执行的检测用户在经由触摸板122或124导航方面具有困难的算法）。
帮助显示608例如提供用于捕捉经过镜片108、110观察到的并且由集成的照相机（未示出）成像的场景的图像的功能和相关联的命令。例如，选择指示器604可以经由命令614和616提供用于图像捕捉处理的焦点。例如，可以通过两个手指在触摸板124上单击（由包括两个相邻的空心圆的符号表示）来执行帮助显示608的捕捉图像命令614，并可以使照相机在不使用闪光的情况下使用当前选择的对象600作为焦点来捕捉图像。可以通过两个手指在触摸板124上双击（由包括两个相邻的各自外圆中具有点的符号表示）来执行帮助显示606的使用闪光的捕捉命令616，并可以使照相机利用闪光并使用当前选择的对象600作为焦点来捕捉图像。与上面关于帮助显示504的公开类似，与功能614和616相关联的输入命令可以由用户修改，并且存储在计算设备202中。此外，并且与上面关于帮助显示606的公开类似，帮助显示608可以只在必要时进行显示，并且否则可以从镜片110上去除。
如先前阐释的，触摸板122和124可以用于向眼镜102提供单独的、独立的输入。在图6中在镜片110上说明的布置中，并且假设是惯用右手的用户，触摸板122可以提供选择指示器604的粗糙运动动作用于图像捕捉聚焦目的，并且触摸板124可以提供选择指示器604的精细运动动作（用于相同或不同的目的）。例如，触摸板122可以允许用户经由相对短的触摸板122上的向上滑动而快速地将选择指示器604移动到用户视场的顶端（例如，在触摸板122上沿垂直方向的完全滑动可以导致选择指示器604在用户视场上大于50%的运动）。另一方面，触摸板124可以允许用户以小的增量移动选择指示器604以便微调聚焦选择（例如，在触摸板124上沿垂直方向的完全滑动可以导致选择指示器604在用户视场上小于10%的运动）。也可以实现使用触摸板122和124之间的粗糙和精细运动输入的其它应用。
图7a说明了用于与眼镜102交互的附加或可选的实施例。如在图7a中说明的，图像捕捉设备702和光源704可以耦接到侧臂116（除了触摸板122之外或代替触摸板122）。尽管将光源704和图像捕捉设备702说明为分别的设备，但它们可以被组合为单个设备。光源704和图像捕捉设备702一起工作以便照亮用户手指的表面，并且检测用户手指表面的唯一的、精细的模式。通过每秒捕捉这些模式的图像许多次（例如，每秒数百或数千的数量级），通过将参照帧（之前图像）和当前帧（当前图像）进行比较并且将差值转换为相对应的运动用于输入到计算设备202，可以检测用户手指的轻微运动。光源704可以例如是发射可见光谱（例如，红色）或不可见光谱（例如，红外）的激光或LED。图像捕捉设备702可以是能够检测由光源704发射的范围中的波长的互补式金属氧化物半导体（CMOS）或电荷耦合器件（CCD）图像捕捉设备。经由图像捕捉设备702和光源704与眼镜102的交互可以按照上面关于图1-6阐释的相同方式来实现。
图7b说明了用于与眼镜102交互的另一附加或可选的实施例。如在图7b中说明的，触摸板706可以耦接到侧臂116并延伸超出侧臂116的边缘。尽管这一布置规定了附加的手势空间并且允许用户创建更先进的输入模式，但与图4的集成的触摸板122相比较，它也阻挡了来自用户视场的更多光线，并且在更大程度上阻挡了用户的外围视觉。因而，在这一场景中，触摸板706的半透明度和/或透明度会变得更加重要。此外并且有利地，这一配置中的触摸板706可以从侧臂116可移除，并且可以在仅平视显示器用户需要时才被附接。可移除的紧固件可以包括尼龙搭扣、挂钩和拉环、按钮、纽扣、摩擦配件、螺钉、闩孔闩锁配件、压缩配件、铆钉和垫圈等等。可以附加或可选择地使用永久性的紧固件。可以经由侧臂116的外表面上的连接器提供到触摸板706的电连接，并且可以经由有线或无线连接来发生触摸板706和计算设备202之间的通信。经由触摸板706与眼镜102的接口可以按照上面关于图1-6阐释的相同方式实现。
尽管图5-7集中于关于触摸板122和/或124，帮助显示500、504、606和608的输入命令，但是在一个实施例中，也可以包括关于由运动传感器408可检测的运动的命令和相对应的符号和/或关于由麦克风410可检测的语音命令的命令和符号。
图8是说明与诸如眼镜102的平视显示器相互作用的示例方法800的流程图。方法800包括第一显示步骤802、输入步骤804和第二显示步骤806。
在步骤802，将显示信息提供到可穿戴式平视显示器的至少一个显示元件。该显示信息可以包括关于当前执行的应用的一个或多个支持的功能，并且可以包括对于每一个功能的相关联的输入命令（经由符号说明），可以在输入设备处执行所述输入命令以便执行相对应的功能或选取相对应的选择。相关联的输入命令可以从存储在计算设备202和/或远程设备210处的列表或数据库载入，并且可以取决于由计算设备202正在执行的当前应用的确定而改变。
在步骤804，从耦接的手指可操作输入设备接收关于手指沿着相对于该输入设备的表面的平面方向的位置或运动的输入信息。可以将该输入信息识别为等于或等效于包括在步骤802处的显示信息中的相关联的输入命令中的一个。在步骤806，对接收到所述输入信息做出响应，将新的显示信息提供到至少一个显示元件（并且可能与步骤802中的至少一个显示元件相同）。
3、可穿戴式平视显示系统的示例硬件
图9是用于支持根据本文描述的至少一些实施例布置的上述可穿戴式平视显示器的计算设备202的功能方框图。计算设备202可以是个人计算机、移动设备、蜂窝电话、视频游戏系统、全球定位系统或其它电子系统。在非常基础的配置901中，计算设备202可以典型地包括一个或多个处理器或控制器（处理器）910和系统存储器920。存储器总线930可以用于在处理器910和系统存储器920之间进行通信。取决于期望的配置，处理器910可以是包括但不局限于微处理器（μP）、微控制器（μC）、数字信号处理器（DSP）或它们的任意组合的任意类型。存储器控制器915也可以与处理器910一起使用，或在一些实现中，存储器控制器915可以是处理器910的内部部分。
取决于期望的配置，系统存储器920可以是包括但不局限于易失性存储器（例如RAM）、非易失性存储器（例如ROM、闪存等等）或其任意组合的任意类型。系统存储器920典型地包括一个或多个应用922和程序数据924。根据本公开，应用922可以包括诸如布置为控制诸如手指可操作触摸板的输入设备并与之交互的输入/输出设备接口算法923的算法。本公开中的其它处理描述、步骤或流程图或消息图中的方框应该被理解为潜在地表示包括用于实现处理中的具体逻辑功能或步骤的存储在应用存储器922中的一个或多个可执行指令的模块、段或代码部分，并且可选的实现包括在这些方法的优选实施例的范围内，在这些实现中，可以不按照所示或所讨论的顺序而是取决于涉及的功能包括基本上同时发生或按照相反顺序执行的功能，这对于本领域的普通技术人员来说能够理解。
程序数据924可以包括显示符号925等等，该显示符号925与可以经由相对应的手指可操作触摸板操作（或其它输入接口）执行的命令相对应并且可以包括在发送到一个或多个显示设备992的显示数据中。在一些示例实施例中，存储在应用存储器922中的应用可以布置为操作程序数据924。计算设备202可以具有附加的特征或功能以及附加的接口以便促进基本配置901与任何设备和接口之间的通信。例如，数据存储设备950可以是可移除存储设备951、不可移除存储设备952或其组合。可移除存储设备和不可移动存储设备的示例包括诸如软盘驱动和硬盘驱动（HDD）的磁盘设备，诸如压缩盘（CD）驱动或数字通用盘（DVD）驱动的光盘驱动，固态驱动（SSD）和磁带驱动等等。
计算机存储介质可以包括按照任何方法或技术实现的用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。
系统存储器920，与可移除存储设备951一起使用的可移除存储介质，以及不可移除存储952是计算机存储介质的所有示例。计算机存储介质包括但不局限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用盘（DVD）或其它光学存储、磁带盒、录影带、磁盘存储或其它磁存储设备，或能够用于存储期望的信息并能够由计算设备202访问的任何其它介质。
计算设备202也可以包括输出接口960，该输出接口960可以包括能够配置为经由一个或多个A/V端口963通信到诸如显示设备992（可以例如包括投射设备302、306和/或镜片108、110）或扬声器的各种外部设备的图形处理单元961。外部通信电路980可以包括能够布置为促进与一个或多个其它计算设备990和/或一个或多个发射和/或接收设备991通信的网络控制器981。通信连接是通信介质的一个示例。通信介质可以典型地通过计算机可读指令、数据结构、程序模块或诸如载波或其它传输机制的调制数据信号中的其它数据实施，并且包括任何信息传递介质。“调制数据信号”可以是具有其特性集合中的一个或多个或按照这样的方式改变以便在信号中对信息进行编码的信号。通过示例而非限制的方式，通信介质可以包括诸如有线网络或直接有线通信的有线介质，诸如声学、射频（RF）、红外（IR）的无线介质和其它无线介质。本文使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质二者。术语有形计算机可读介质可以仅指代存储介质。
可以将计算设备202实现为诸如手机、多芯片模块（MCM）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、PDA、个人媒体播放设备、无线网络查看设备、个人耳机设备、专用设备或包括任意上述功能的混合设备的小形状因数的便携式（或移动）电子设备的一部分。也可以将计算设备202实现为包括膝上型计算机和非膝上型计算机配置的个人计算机。
应该进一步理解，本文描述的布置仅用于示例的目的。这样，本领域普通技术人员将意识到，可以代替使用其它布置和其它元件（例如机器、接口、功能、命令和功能的分组等等），并且根据期望的结果可以完全省去一些元件。进而，描述的许多元件是在任何适当的组合和位置中可以被实现为离散或分布式部件或结合其它部件的功能实体。
本公开并不局限于这一申请中描述的意在作为各方面的说明的特定实施例。在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以做出各种修改和变化，这对于本领域的普通技术人员来说将显而易见。除了本文列举的那些，根据上文的描述，本公开范围内的功能等效的方法和装置对于本领域普通技术人员来说将显而易见。这样的修改和变化意在落入所附权利要求的范围内。
在一些实施例中，可以将公开的方法实现为在计算机可读存储介质或有形计算机可读存储介质中以机器可读格式编码的计算机程序指令。图10是说明示例计算机程序产品1000的概念上的局部视图的示意图，该计算机程序产品1000包括用于在根据本文提出的至少一些实施例布置的计算设备上执行计算机处理的计算机程序。在一个实施例中，使用信号承载介质1001来提供示例计算机程序产品1000。信号承载介质1001可以包括一个或多个程序指令1002，当由一个或多个处理器执行时，这些指令可以提供上面关于图1-8描述的功能或部分功能。因而，例如，参照图8所示的实施例，可以通过与信号承载介质1001相关联的一个或多个指令来执行方法800的一个或多个特征。
在一些示例中，信号承载介质1001可以包含有形的计算机可读介质1003，例如但不局限于硬盘驱动、压缩盘（CD）、数码影碟（DVD）、数字磁带和存储器等等。在一些实现中，信号承载介质1001可以包含计算机可记录介质1004，例如但不局限于存储器、读/写（R/W）CD、R/W DVD等等。在一些实现中，信号承载介质1001可以包含通信介质1005，例如但不局限于数字和/或模拟通信介质（例如，光纤、波导、有线通信链路、无线通信链路等等）。因而，例如，信号承载介质1001可以通过通信介质1005的无线形式（例如，符合IEEE802.11标准或其它传输协议的无线通信介质）进行传送。
所述一个或多个编程指令1002可以例如是计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些示例中，诸如图9的计算设备202的计算设备可以配置为对通过计算机可读介质1003、计算机可记录介质1004和/或通信介质1005中的一个或多个传输到计算设备202的编程指令1002做出响应而提供各种操作、功能或动作。
尽管本文公开了各种方面和实施例，但是其它方面和实施例对于本领域的普通技术人员将显而易见。本文公开的各种方面和实施例用于说明目的而非意在是限制性的，真实的范围和精神由下面的权利要求连同这样的权利要求的全部范围的等同物来指示。也能够理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而非意在是限制性的。
Claims (20)
1.一种系统，包括：
处理器；
显示元件，其中，所述显示元件配置为从所述处理器接收显示信息并且显示所述显示信息；
支撑所述显示元件的可穿戴式框架结构，所述可穿戴式框架结构包括设置在前面部分的相对侧上并且远离所述前面部分延伸的两个突起，其中，所述可穿戴式框架结构配置为被佩戴在用于观察通过所述显示元件显示的显示信息的位置中，并且其中，所述显示元件耦接到所述两个突起中的第一突起；以及
手指可操作输入设备，所述手指可操作输入设备固定到所述第一突起并且配置为向所述处理器提供输入信息且感测手指沿着相对于所述手指可操作输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述处理器配置为对所述处理器接收到所述输入信息做出响应而将新的显示信息传输到所述显示元件。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述显示信息包括指示能够使用所述手指可操作输入设备进行的可能输入操作以及与所述可能输入操作相关联的功能和选择中的一个的至少一个符号。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述手指可操作输入设备是半透明的。
5.如权利要求1所述的系统，进一步包括第二手指可操作输入设备，所述第二手指可操作输入设备经由所述两个突起中的至少一个固定到所述可穿戴式框架结构并且配置为向所述处理器提供输入信息且感测手指沿着相对于所述第二手指可操作输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述手指可操作输入设备包括玻璃基板。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述手指可操作输入设备包括塑料基板。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述显示元件包括投射器元件。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述手指可操作输入设备包括电容感测、电阻感测和表面声波（SAW）触敏平板。
10.如权利要求1所述的系统，其中，所述手指可操作输入设备包括光学成像设备。
11.一种方法，包括：
通过处理器将显示信息提供到显示元件，其中，所述显示元件由包括设置在前面部分的相对侧上并远离所述前面部分延伸的两个突起的可穿戴式框架结构支撑，其中，所述可穿戴式框架结构配置为被佩戴在用于观察通过所述显示元件显示的显示信息的位置中，并且其中，所述显示元件耦接到所述两个突起中的第一突起；
通过所述处理器接收由手指可操作输入设备提供的输入信息，其中，所述手指可操作输入设备配置为感测手指沿着相对于所述手指可操作输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个，其中，所述输入信息代表所述手指沿着所述平面方向的所述位置和运动中的至少一个，其中，所述手指可操作输入设备经由所述第一突起固定到所述可穿戴式框架结构；并且
通过所述处理器对所述处理器接收到所述输入信息做出响应而将新的显示信息提供到所述显示元件。
12.如权利要求11所述的方法，其中，所述显示信息包括指示能够使用所述手指可操作输入设备进行的可能输入操作以及与所述可能输入操作相关联的功能和选择中的一个的至少一个符号，并且
其中，接收输入信息包括接收所述可能输入操作的指示。
13.如权利要求11所述的方法，其中，所述手指可操作输入设备是半透明的。
14.如权利要求11所述的方法，进一步包括通过所述处理器接收通过第二手指可操作输入设备提供的输入信息，所述第二手指可操作输入设备经由所述两个突起中的至少一个固定到所述可穿戴式框架结构并且配置为向所述处理器提供输入信息并感测手指沿着相对于所述第二手指可操作输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个。
15.如权利要求11所述的方法，进一步包括使用所述显示元件中的投射器元件来投射所述显示信息。
16.一种包括具有存储在其上的指令的计算机可读介质的制品，所述指令在由计算设备执行时使所述计算设备执行包括下面的操作：
通过处理器将显示信息提供到显示元件，其中，所述显示元件由包括设置在前面部分的相对侧上并远离所述前面部分延伸的两个突起的可穿戴式框架结构支撑，其中，所述可穿戴式框架结构配置为被佩戴在用于观察通过所述显示元件显示的显示信息的位置中，并且其中，所述显示元件耦接到所述两个突起中的第一突起；
通过所述处理器接收由手指可操作输入设备提供的输入信息，其中，所述手指可操作输入设备配置为感测手指沿着相对于所述手指可操作输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个，其中，所述输入信息代表所述手指沿着所述平面方向的所述位置和运动中的至少一个，其中，所述手指可操作输入设备经由所述第一突起固定到所述可穿戴式框架结构；并且
通过所述处理器对所述处理器接收到所述输入信息做出响应而将新的显示信息提供到所述显示元件。
17.如权利要求16所述的制品，其中，所述显示信息包括指示能够使用所述手指可操作输入设备进行的可能输入操作以及与所述可能输入操作相关联的功能和选择中的一个的至少一个符号，并且
其中，接收输入信息包括接收所述可能输入操作的指示。
18.如权利要求16所述的制品，其中，所述操作进一步包括通过所述处理器接收通过第二手指可操作输入设备提供的输入信息，所述第二手指可操作输入设备经由所述两个突起中的至少一个固定到所述可穿戴式框架结构并且配置为向所述处理器提供输入信息且感测手指沿着相对于所述第二手指可操作输入设备的表面的平面方向的位置和运动中的至少一个。
19.如权利要求16所述的制品，其中，所述操作进一步包括使用所述显示元件中的投射器元件来投射所述显示信息。
20.如权利要求16所述的制品，其中，所述手指可操作输入设备是半透明的。
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