CN105189056B - 可编程头发修剪系统 - Google Patents
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Abstract
提出了一种可编程头发修剪系统，其具有包括用于接收电磁场的接收部件(1)的头发修剪设备(2)以及至少一个包括电磁场源的源部件(3)。该头发修剪设备的头发切割长度是可调节的，并且该至少一个源部件(3)处于该头发修剪设备(2)之外并且被部署为与人的头部形成固定关系。该头发修剪系统被配置为利用电磁追踪系统检测该头发修剪设备(2)关于该至少一个源部件(3)的位置。另外，该头发修剪系统将该位置与之前所生成的有关各个位置的所期望头发修剪长度的头发长度轮廓数据相关联。基于所感测位置的所期望头发修剪长度，修剪器切割长度被自动且动态地进行调节。
Description
技术领域
本发明涉及一种可编程头发修剪系统，其利用基于电磁场的定位技术将头发修剪设备的位置与至少一个基准点相关联并且基于该位置调节该头发修剪设备的头发修剪长度。
背景技术
WO2013096572A1讨论了一种自动头发切割系统。WO572的头发切割系统教导了使用具有多个传送信号的定位接口的定位设备，上述信号被头发切割设备上的传感器所接收。WO572的头发切割设备被描述为能够检测该头发切割设备相对于定位设备的位置和方位。根据WO572，该头发切割设备要被放置在头部上，以某种梳理的方式在头上进行移动以便接合头发，并且远离头部进行移动。当该头发切割设备移动至距离头部达到预定义的头发切割轮廓所指示的那么远，WO572的头发切割设备就被接合并且头发被切断。换句话说，WO572的设备通过获取一股头发，将头发修剪器移动至所期望的切割长度，并且当处于该位置时执行头发切断动作而模仿了人类发型师。WO572的设备在所期望切割位置以外的任何其它位置并未被接合以切断头发。
根据WO572的设备和切割方法的缺陷在于，用户必须一次又一次地将该设备重新定位在头上并且将头发修剪器远离头部进行移动。这是单调乏味的。
根据WO572的设备和切割方法另外的缺陷在于，用户需要灵敏性而首先以适当方式移动头发修剪器以接合头发并且随后将其远离头部移动以便保持接合从而在该头发修剪器的切割位置切断头发。
发明内容
本发明的目标是提供一种可编程头发修剪系统，其克服了诸如WO572所公开的已知自动头发切割系统的至少一些缺陷。
本发明的目标通过如权利要求1所限定的一种可编程头发修剪系统所实现。特别地，根据本发明的可编程头发修剪系统具有其头发切割长度能够调节的头发修剪设备，并且其中该头发修剪系统被配置为检测该头发修剪设备关于至少一个源部件的位置；将所述位置与之前所生成的有关各个位置的所期望头发修剪长度的头发长度轮廓数据相关联；并且根据所检测到的位置和该头发长度轮廓数据自动且动态地调节所述头发修剪设备的头发修剪长度。
根据当前发明的头发修剪设备能够以从常规的非可编程电动推子和修剪器所知的方式通过要剪发的人的头发进行移动。在根据本发明的头发修剪设备通过头发进行移动的同时，根据当前发明的可编程头发修剪系统确定该头发修剪设备关于至少一个源部件的位置。基于该所确定的位置，该头发修剪系统确定之前所生成的头发长度轮廓中与该位置相关联的头发切割长度。该头发修剪设备的头发修剪长度被自动且动态地调节为该头发长度轮廓中与所检测到的位置相关联的头发切割长度。根据本发明的头发修剪设备因此能够在用户的头上进行移动，同时该头发修剪系统自动且动态地调节切割程度。这是一种根据预定风格形成发型的非常用户友好的方式。
在一个实施例中，该头发修剪设备被配置为处理与所接收到的电磁场相关的数据，而使得所述这样的数据可以被用来确定所述头发修剪设备关于至少一个源部件的位置和方位。通过将该功能整合到头发修剪设备中，该可编程头发修剪系统可以不需要用于处理测量数据并且根据头发长度轮廓计算所需头发长度的单独单元。
在另外的有利实施例中，该头发修剪设备被配置为存储头发长度轮廓数据，获取与所接收到的电磁场相关的数据，从所述所存储和接收的数据计算头发长度并且控制该头发修剪设备的可调节切割长度，由此完全消除了该可编程头发修剪系统中除了该头发修剪设备和至少一个源部件之外的另外部件。
该可编程头发修剪系统的至少一个源部件被配置为与人的头部形成固定关系。该固定关系可以在该头发修剪设备和至少一个源部件的位置与要剪发的人的头部之上的位置之间形成固定且直接的关系。由于该至少一个源部件关于用户的头部是固定的，所以该至少一个源部件将与头部统一移动。头部的所有移动都将对应于反映头部移动的至少一个源部件的移动。所检测到的该头发修剪设备的位置因此对于头部的移动可以并不敏感。所讨论到固定关系对于所产生发型的质量将会有所贡献。
在优选实施例中，使用多于一个的源部件。通过增加源部件的数量，位置检测的精度更高，并且因此可以提高之前所生成的头发长度轮廓和所形成的发型之间的精确相似度。
在一个实施例中，该至少一个源部件被配置为与人的耳朵形成固定关系。这样之所以有利是因为耳朵允许该源部件的轻易接合。另外，从位置检测的角度来看，被置于耳朵或其位置附近的源部件是被妥善放置的。
在另外的优选实施例中，使用两个源部件，它们中的每一个被置于要剪发的人的不同耳朵处。
在一个实施例中，该至少一个源部件被配置为至少部分置于人的耳朵之内。诸如耳廓之类的耳朵的外部部分会关于头部发生移动而内部部分则不会。因此，通过将该至少一个源部件关于诸如耳道或外耳道之类的耳朵的内部部分进行固定，该至少一个源部件的移动可能与头部的移动形成更为直接的关联。所检测到的该头发修剪设备的位置因此可以甚至对于头部的移动更不敏感。有所改进的固定关系将进一步对所形成发型的质量有所贡献。
在优选实施例中，该源部件部署在耳朵内部的部分包括电磁场源。由于该至少一个源部件和要剪发的人的头部之间的固定关系对于源部件中负责发射电磁场的部分而言是重要的，所以意识到仅该部分需要处于固定关联。因此有利的是，仅使得该部分处于耳朵之内以便使得要被置于耳朵之内的物体的大小最小化并且优化该设备的用户友好度。
在一个实施例中，该至少一个源部件被配置为置于人的耳朵之外。这允许更大的源部件并且可以允许使用较少被小型化且较为廉价的部件。另外，该实施例可以消除要剪发的人对于在耳朵内放入部件的抗拒性。
在一个实施例中，该头发修剪系统被配置为回放音频信息。这样的音频信息可以关于该头发修剪系统的正确使用对用户进行通知。在可替换实施例中，该头发修剪系统可以被配置为回放任意音频信号，例如MP3文件、广播或环境声音，以便愉悦正在剪发的人。环境声音的回放在该至少一个源部件的至少一部分被置于耳朵之内并且该至少一个源部件堵住耳道时是特别有利的。
在一个实施例中，根据本发明的可编程头发修剪系统包括基座单元，其具有用于存放、充电并识别至少一个源部件的区域。这有利的是因为这允许容易地存放该至少一个源部件，减少丢失至少一个源部件的风险。通过当至少一个源部件处于其存放位置时对其进行充电，明显减少了该至少一个源部件由于其电池中缺少电量而无法工作的机会。另外，当使用两个或更多源部件时，对于该头发修剪系统识别个体源部件可能是有利的。在存放期间，该基座单元上的位置可以使得用户直接识别出各个源单元。在这种情况下，在源部件和存储位置之间可能存在外形配合，这使得可能仅在一个位置上存放给定源部件。所要意识到的是，该基座单元可以具有存放、充电和识别这所有三种功能，但是也可以具有这些之中的一种或两种而不是全部三种。
在一个实施例中，该头发修剪设备在其用户抓握区域和其定距梳之间具有固定距离。以这种方式，在用户手部和被剪发的人的头部之间保持固定距离，这使得理发活动是更为用户友好的。在该实施例中，切割长度的调节在并不改变其用户抓握区域和其定距梳之间的距离的情况下进行，例如通过将切割单元关于用户抓握区域和定距梳二者进行移动。在优选实施例中，该切割单元和驱动该切割单元的电机一起进行移动以便简化驱动链的设计。
在一个实施例中，之前所生成的有关各个位置的所期望修剪长度的头发长度轮廓数据包括具有伴随的修剪长度的个体位置点的列表。这是一种有效的存储头发长度轮廓的方式。将要意识到的是，位置数量和/或位置点密度可以随着头发长度的第一导数而变化：头发长度轮廓变化的越快，就需要越多的数据点。可调节头发修剪长度所要设置的头发切割长度可以通过在头发长度轮廓中所定义的与头发修剪设备的实际位置相邻的点之间进行插值来确定。
参考权利要求，注意到本发明也涉及到各个权利要求中所定义的特征和/或措施的所有可能组合。
附图说明
下文中提供了本发明的详细描述。该描述利用要参考附图进行阅读的非限制性示例而提供，其中：
图1示意性图示了根据本发明示例性实施例的整体系统设置，其具有头发修剪设备、两个源部件和基座单元。
图2示意性图示了根据本发明实施例的头发修剪设备的布局，其在用户抓握区域和定距梳之间具有固定距离。
图3A示意性图示了根据本发明实施例的中心和对称位置点的部署。
图3B示意性图示了根据本发明实施例的所计算的位置点长度之间的局部头发长度。
图3C示意性图示了根据本发明实施例的所计算的位置点长度之间的平滑贝塞尔(Bézier)局部头发长度。
图3D示意性图示了根据本发明另一实施例的所计算的位置点长度之间的线性局部头发长度。
具体实施方式
在示出相同实施例或者其相同部分的图中，对相同的部分使用相同的附图标记。
在以下描述中，术语“用户”描述了在校准和/或头发修剪过程期间持有并引导该头发修剪设备，和/或对所集成和/或连接的外部计算机系统进行操作的人。
术语“受方人员(treated person)”描述了对其实施头发修剪的人。这些可以是多人或单人。由于根据本发明的设备极佳地适用于形成某人自己的发型，所以也被称作自助理发，用户和受方人员可以是同一个人。
图1图示了本发明的实施例，其中可编程头发修剪系统包括两个源部件(3)，其中的一个能够被看到接合至头部(30)的耳朵。第二源部件(3)被接合至头部(30)的另一只耳朵的从此视角无法看到的部分。在可替换实施例中，该至少一个源部件可以被固定值头部的其它部分，诸如鼻子、一个或多个眉毛、一个或多个嘴唇、下巴、牙齿等。这些固定位置的组合也是能够想到的。所要注意的是，位置感应的精度与所使用的源部件的数量有关。该可编程头发修剪系统使用越多的源部件来确定头发修剪设备的位置，所能够过得的位置检测的精度就越高。将要意识到的是，由于另外的源部件的成本要抵消所获得的精度，所以源部件存在最优的数量。
修剪设备(2)包括接收部件(1)。修剪设备(2)被配置为在接触位置(35)接合头部(30)。
修剪设备(2)的位置和方位使用源部件(3)和接收部件(1)所生成的电磁场进行监视。由于源部件(3)与头部(30)上的点形成固定关系，所以它们将遵循头部在头发修剪过程期间的可能移动，而不会使得该移动对头发修剪过程形成干扰。
在本发明的实施例中，源部件(3)的形状类似于小型音频耳机，并且被置于受方人员的耳朵内，因此防止其在使用时发生移动和转动。
源部件(3)被置于受方人员耳朵内并且与受方人员的耳道相接触的部分可选地可以为了多用户情形下的卫生以及为了适应不同的耳朵形状而进行更换。
源部件(3)由电池(未示出)进行供电，后者可选地能够在设备被置于基座单元(5)或头发修剪设备(2)中时进行充电。
电磁追踪系统的性能能够通过修改至少一个源部件、接收部件和数据计算/传输组件而被调适为所期望的精度。
所检测到的电磁场的强度、相位和方位以有线或无线的方式从接收部件(1)和至少一个源部件(3)传送至嵌入式计算机系统。
嵌入式计算机系统可以被置于基座单元(5)或头发修剪设备(2)中。
头发修剪设备(2)和至少一个源部件(3)关于彼此的距离和方位连同之前所生成的有关受方人员的头部形状的数据一起为嵌入式计算机系统提供了计算头发修剪设备(2)关于受方人员头部(30)的位置—更确切地为接触位置(35)—的充分数据。
该位置信息由嵌入式计算机系统与之前所生成的有关受方人员头部(30)上的任意给定点的所期望局部头发长度(21)的数据进行比较。
所得出的头发修剪长度(21)以有线或无线(8)的方式被传送至头发修剪设备(2)的长度调节控制系统(11)和长度调节机构(18)，参见图2，后者相应地对头发修剪长度进行动态且自动地调节。
头部形状校准过程
该头发修剪系统能够经由初始校准过程针对受方人员的头部(30)进行更为精确的调适，该过程生成受方人员的头部形状(30)的3D表示。
这种每个受方人员进行一次的过程可以通过将头发修剪设备(2)设置为校准模式来执行，其中其修剪器电机(16)被关闭。
在该实施例中，两个源部件在受方人员的头部上被置于它们的使用位置，在该实施例中是接合至耳朵。
处于校准模式的头发修剪设备(2)被用户放在受方人员头部(30)上的多个预定点。
校准系统软件在校准点已经被记录时为用户提供视觉和/或听觉反馈信号，并且可选地还能够示出用户截至目前已经覆盖的点和他还需要在校准模式中定位头发修剪设备(2)的点，以及要接触这些点的顺序。
在一些实施例中，该校准过程被限制为获得两个源部件之间的距离并且基于这两个源部件之间的距离对头部的球形形状的近似形式进行缩放。在另外的可替换实施例中，可以使用例如椭圆形的其它近似形式。
头发长度轮廓(HLP)
在本发明的一个实施例中，该系统能够为用户提供多种缺省HLP以进行选择。
在本发明的另一个实施例中，用户将受方人员头部(30)上的多个点的长度数值输入到HLP修改系统之中。这些数值能够基于在受方人员头部上的手工测量的头发长度，而同时具有所期望头发长度。
HLP包含位置点(20，26)的集合，每个位置点具有伴随的处于0mm和最大长度之间的头发长度，该最大长度由头发修剪设备的调节行进长度所确定。
用于HLP的位置点(20，26)的数量应当足够小以允许平滑的HLP，同时保持头发长度变化所需的分辨率，其优选地为4至8个中心位置点(20)、以及2至6个成对的对称位置点(26)。
在位置点(20，26)之间所计算的步骤的数量能够由HLP修改系统以无缝步骤为前提进行调节，优选地并不大于1mm。
由于HLP由所述位置点(20，26)和伴随的位置点长度(20)所组成，所以嵌入式计算机系统的软件将计算针对其头发修剪设备(2)的长度调节机构(18)的精度进行优化的局部头发长度(21)。
能够在任意位置点(20，26)进行选择的长度被所要使用的头发修剪设备(2)的长度调节机构(18)的最大行进距离所限制。
位置点(20，26)之间的渐变形状缺省地被设置为平滑的贝塞尔(Bézier)曲线—图3C，并且能够由用户修改为更为锐利的连接角度(29)—图3D。在其它实施例中，可以实施不同的渐变形状算法。
多个HLP能够被存储在头发修剪设备(2)或基座单元(5)中。
头发修剪启动过程
在开始修剪过程之前，用户选择要使用哪个HLP并且将源部件(3)接合在其预定义的接合位置。
为了验证源部件(3)的放置和方位以及验证所选择的HLP与当前的受方人员(30)相兼容，由用户执行启动校准过程。
在该启动校准过程的开始，源部件被开启并且安装在受方人员(30)上。
其修剪器电机(16)被关闭的头发修剪设备(2)被用户放置在受方人员头部(30)上的多个点。用户可选地能够通过按压头发修剪设备(2)上的按钮(未示出)来确认放置。
用户可选地能够例如在基座单元(5)的交互式显示器或者链接至基座单元(5)的外部显示器上遵循该校准过程，上述显示器示出了用户截至目前已经在校准模式中定位了头发修剪设备(2)以及仍然需要进行定位的区域。
当嵌入式计算机系统已经检测到充足的点从而验证受方人员的头部(30)与HLP之间的兼容性以及源部件(3)关于受方人员头部(30)的放置和方位，嵌入式计算机系统就视觉和/或听觉地通知用户，并且可以开始头发修剪。
修剪器电机(16)可选地能够被防止开启直至启动校准过程完成。
头发修剪过程
用户将头发修剪设备(2)放在受方人员的头部(30)上，其中接触被头发修剪设备中的压力敏感传感器(未示出)所检测。头发修剪设备(2)的位置被检测并且修剪长度针对该位置而根据HLP进行调节。遵从该初始调节，修剪电机(16)自动开启。
在头发修剪过程期间，用户以与他使用可商业获得的头发修剪设备相同的方式将头发修剪设备(2)在受方人员头部(30)的表面上进行引导。
如果该系统包括具有内建音频接收器(未示出)和扬声器(未示出)的头部追踪设备(3)，则有关当前修剪长度的音频信息可选地能够被提供至受方人员(30)，这在他自行引导头发修剪设备(2)的情况下和/或在修剪过程期间没有使用头发修剪视觉化系统的情况下将会是被期望的。
出于任何原因，如果从接收部件(1)到嵌入式计算机系统的数据流被中断，和/或用户过快地移动头发修剪设备(2)而使得嵌入式计算机系统无法计算当前长度并将其传送至头发修剪设备(2)的嵌入式长度调节控制系统(11)，和/或从嵌入式计算机系统(4)向头发修剪设备(2)的修剪长度数据的传输中断，和/或头发修剪设备(2)从受方人员头部(30)被拿起，则修剪器电机(16)自动关闭，和/或长度调节机构(18)被设置为其最大修剪长度。
在本发明的图3A的实施例中，头发修剪设备(2)在其用户抓握区域(24)和其梳子(19)之间具有固定距离，而头发修剪设备(2)的切割点通过长度调节机构(18)而在定距梳(19)内部上下移动。
这允许用户关注于在受方人员头部(30)的表面上引导头发修剪设备(2)而不用理会自动调节的修剪长度。
虽然已经在附图和上述描述中对本发明进行了图示和描述，但是该图示和描述要被认为是说明性或示例性而非限制性的。本发明并不局限于所公开的实施例。所要注意的是，根据本发明的可编程头发修剪系统及其所有组件能够通过应用其本身已知的处理和材料而形成。在权利要求书以及说明书中，词语“包括”并不排除其它要素，并且不定冠词“一”(“a”或“an”)并不排除多个。权利要求中的任何附图标记都不应当被理解为对范围进行限制。进一步要注意的是，权利要求书中所限定的特征的所有可能组合方式都是本发明的一部分。
Claims (11)
1.一种可编程头发修剪系统，包括
-头发修剪设备(2)，其包括用于接收电磁场的接收部件(1)，并且其中所述头发修剪设备的头发切割长度是可调节的，和
-包括电磁场源的至少一个源部件(3)，所述至少一个源部件处于所述头发修剪设备之外并且被部署以放置成与人的头部形成固定关系，并且其中所述头发修剪系统被配置为：
-利用电磁追踪系统检测所述头发修剪设备(2)关于所述至少一个源部件(3)的位置；
-将所述位置与之前所生成的有关各个位置的所期望头发修剪长度的头发长度轮廓数据集合相关联；
其特征在于，所述头发修剪系统进一步被配置为
-根据所检测到的位置以及所述头发长度轮廓数据自动且动态地调节所述头发修剪设备(2)的头发修剪长度。
2.根据权利要求1所述的可编程头发修剪系统，其中所述头发修剪设备(2)进一步被配置为：
-处理与所接收到的电磁场相关的数据，而使得与所述电磁场相关的数据可以被用来确定所述头发修剪设备关于所述至少一个源部件的位置和方位。
3.根据权利要求1或2所述的可编程头发修剪系统，其中所述至少一个源部件(3)被配置以放置成与人的耳朵形成固定关系。
4.根据权利要求3所述的可编程头发修剪系统，其中所述至少一个源部件(3)被配置为至少部分置于人的耳朵之内。
5.根据权利要求4所述的可编程头发修剪系统，其中至少所述源部件(3)的要被部署在人的耳朵内部的部分包括所述电磁场源。
6.根据权利要求3所述的可编程头发修剪系统，其中所述至少一个源部件(3)被配置为置于人的耳朵之外。
7.根据权利要求1-2和4-6中任一项所述的可编程头发修剪系统，其中所述头发修剪系统被配置为回放音频信息。
8.根据权利要求1-2和4-6中任一项所述的可编程头发修剪系统，其中所述头发修剪系统进一步包括基座单元(5)，所述基座单元(5)包括用于存放、充电并识别所述至少一个源部件(3)的区域。
9.根据权利要求1-2和4-6中任一项所述的可编程头发修剪系统，其中所述头发修剪设备(2)在其用户抓握区域(24)和其定距梳(19)之间具有固定距离。
10.根据权利要求1-2和4-6中任一项所述的可编程头发修剪系统，其中所述头发修剪设备(2)进一步被配置为：
-存储头发长度轮廓数据；
-获得有关所接收到的电磁场的数据；
-从所存储并接收的所述数据计算头发长度；
-控制所述头发修剪设备的可调节切割长度。
11.根据权利要求1-2和4-6中任一项所述的可编程头发修剪系统，其中之前所生成的有关各个位置的所期望修剪长度的所述头发长度轮廓数据包括具有伴随的修剪长度的个体位置点的列表。
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