CN105511077B - 头戴式智能设备 - Google Patents

Abstract

一种头戴式智能设备，其特征在于，其包括可以佩戴于人体头部上的头戴支架、图像采集组件、显示组件及处理器，在头戴支架上连接有可延伸至嘴部的延伸部，在延伸部的端部设有用作语音输入的麦克风，图像采集组件分别设于头戴支架及延伸部上，显示组件设于头戴支架上，并可沿头戴支架移动而对应于人的左眼或右眼，处理器集成设于头戴支架内，图像采集组件及显示组件分别与处理器连接。本发明的显示组件可折叠，其可根据需要而打开或折叠起来，从而可在输入账号密码等涉及安全隐私问题时通过将显示组件折叠起来而避免隐私泄露，从而提高其安全性。此外，本发明的显示组件可避免单眼长时间聚焦观看，从而减轻用眼疲劳。

Description

头戴式智能设备

【技术领域】

本发明涉及穿戴式设备，特别涉及一种头戴式智能设备。

【背景技术】

谷歌眼镜(Google Project Glass)是由谷歌公司于2012年4月发布的一款“拓展现实”眼镜，它具有和智能手机一样的功能，可以通过声音控制拍照、视频通话和辨明方向，以及上网冲浪、处理文字信息和电子邮件等。谷歌眼镜利用的是光学反射投影原理(HUD)，即微型投影仪先是将光投到一块反射屏上，而后通过一块凸透镜折射到人体眼球，实现所谓的“一级放大”，在人眼前形成一个足够大的虚拟屏幕，可以显示简单的文本信息和各种数据。谷歌眼镜右眼的小镜片上包括一个微型投影仪和一个摄像头，投影仪用以显示数据，摄像头用来拍摄视频与图像，存储传输模块用于存储与输出数据，而操控设备可通过语音、触控和自动三种模式控制。谷歌眼镜虽然技术先进，但是其仍具有一定的缺陷而导致其无法在市场上大量应用。其最主要的问题便是佩戴久了容易用眼疲劳，而且观看屏幕时需要集中精神，这在行走等非静止状态时具有一定的危险性。此外，谷歌眼镜由于能实时拍摄画面，容易拍摄到各种账号密码等信息，从而存在重大的安全隐患问题而无法让用户安心使用。另外，谷歌眼镜主要功能与手机功能类似，应用主要集中在拍照、视频、上网、电子邮件等常规应用上，缺少其他方便实用功能。

【发明内容】

本发明旨在解决上述问题，而提供一种可解决谷歌眼镜用眼疲劳、并且不会泄露安全隐私的，具有多种实用功能的头戴式智能设备。

为实现上述目的，本发明提供了一种头戴式智能设备，其特征在于，其包括可以佩戴于人体头部上的头戴支架、图像采集组件、显示组件及处理器，在所述头戴支架上连接有可延伸至嘴部的延伸部，在所述延伸部的端部设有用作语音输入的麦克风，所述图像采集组件分别设于所述头戴支架及延伸部上，所述显示组件设于所述头戴支架上，并可沿所述头戴支架移动而对应于人的左眼或右眼，所述处理器集成设于所述头戴支架内，所述图像采集组件及显示组件分别与所述处理器连接。

在所述头戴支架上设有可检测人体健康的医学传感器，所述医学传感器分别与所述处理器连接。

在所述头戴支架上设有连接显示组件的显示插口，所述显示组件设有与所述显示插口匹配的连接插头，所述显示组件以插接式的方式可插拨的连接于所述头戴支架的上方。

所述显示组件可折叠收纳的连接于所述头戴支架的上方，其折叠时收纳于头戴支架的侧边而位于人眼一侧，其打开时位于人眼的正前方，并可沿头戴支架左右移动而对应左眼或右眼。

该头戴式智能设备还包括可用舌头和/或唇部控制的牙套键鼠，该牙套键鼠以有线或无线的连接方式与所述处理器通信连接。

所述牙套键鼠包括可夹持于牙床上的键鼠主体，在所述键鼠主体上设有可用舌头推动的舌控万向鼠标杆、可用唇部控制的唇控万向鼠标杆及虚拟键盘组，所述舌控万向鼠标杆设于键鼠主体的上方，所述唇控万向鼠标杆设于所述键鼠主体的下方，并与所述舌控万向鼠标杆相对，在所述舌控万向鼠标杆(62)的上方设有上牙套，在所述上牙套上设有可通过触碰所述舌控万向鼠标杆(62)而实现鼠标的选择输入的舌控点击头(65)和/或牙控点击头。

在所述延伸部的靠近麦克风的位置设有可检测人体呼出的气体而进行疾病诊断或酒精含量诊断的气体传感器。

在所述麦克风处设有用于扑捉嘴部嘴型变化的摄像头，所述摄像头与所述处理器连接，所述摄像头通过捕捉嘴型变化而作为控制输入以控制该头戴式智能设备完成相应操作。

所述延伸部以可折叠的方式与所述头戴支架相连接，其在使用时可打开而使麦克风对应于人嘴部，其在不使用时可折叠至头戴支架的后方。

本发明的有意贡献在于，其有效解决了上述问题。本发明通过将谷歌眼镜的固定式显示组件设置成即插式和折叠式，使得用户可根据需要而连接显示组件，并且在连接上显示组件时，可根据需要而将显示组件打开或折叠起来，从而可在输入账号密码等涉及安全隐私问题时通过将显示组件折叠起来而避免隐私泄露，从而提高其安全性。此外，本发明的显示组件还可左右移动，其避免单眼长时间聚焦观看，使得用户可根据需要而移动显示组件至左眼或右眼，让双眼轮流聚焦观看，从而减轻用眼疲劳。另外，本发明的头戴式智能设备还设有多种医学传感器等器件，其使得本发明的头戴式智能设备还可用于健康诊断等。本发明的头戴式智能设备具有方便实用、功能强大等特点，宜大力推广。

【附图说明】

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的牙套键鼠结构示意图。

图3是本发明的键鼠主体的结构示意图。

【具体实施方式】

下列实施例是对本发明的进一步解释和补充，对本发明不构成任何限制。

如图1～图3所示，本发明的头戴式智能设备具有多种功能，其可以佩戴在人体头部使用，其形状可设置成眼镜样式，也可设置成头箍形式。本实施例中，所述头戴式智能设备呈头箍状，其包括头戴支架1。所述头戴支架1呈敞口的环形，其可箍在人头部上，并位于人眼上方。所述头戴支架1具有一定的弹性，从而可适应头部大小不同的用户使用。

如图1所示，为方便对人体健康进行诊断，在所述头戴支架1上设有多种医学传感器5，其可用于检测血压、血糖、血脂、人体脂肪率、肌肉状态、头发与皮肤的健康、体温、心电图等，从而组合形成人体健康生态圈。所述医学传感器可包括植入人体进行检测和监控的各类传感器。所述医学传感器5可根据头戴式智能设备的功能需求而设置，如可以只设置检测体温的温度传感器，也可以只设置检测血压的电子血压计，也可以设置全面的医学传感器5，用于进行全面的人体健康诊断。更进一步的，所述医学传感器还可包括用于监控人工心脏工作情况的传感器和监控智能药丸工作情况的传感器，如监控智能药丸每天释放量，从而便于避孕和控制各种慢性疾病。所述医学传感器5根据需要而设置在头戴支架1上，以不影响头戴支架1的佩戴为宜。同时，在所述头戴支架1内设有接收并处理所述医学传感器5所检测出的内容的处理器，所述医学传感器5分别与该处理器连接，其使得医学传感器5检测出的健康信息可通过处理器的处理而由使用者获取或显示在显示组件2上。此外，还可在所述头戴支架1上预留各种接口，以方便进行功能扩展，如预留监测脑电波的电极片接口，方便根据需要而检测睡眠质量及精神压力，也可进一步扩展利用脑电波捕捉人的脑部活动信号，为以后头戴式智能设备的升级预留扩展空间。

如图1所示，在所述头戴支架1上连接有可延伸至嘴部的延伸部3。所述延伸部3以可折叠的方式与所述头戴支架1连接。使用时，其可打开而使得延伸部3的端部对应于嘴部，而在不需使用时，其可折叠收合至头戴支架1的后方，即人脑袋后方。在所述延伸部3的自由端端部设有麦克风4，其用于用户语音输入以控制头戴式智能设备，以实现利用语音输入来替代手动控制。如当用户对着麦克风4说“请开机”时，所述麦克风4则联动所述处理器使头戴式智能设备自动开机，又如当用户对着麦克风4说“请关机”时，其联动所述头戴式智能设备自动关机。所述语音输入控制头戴式智能设备的技术可参考现有技术，如谷歌眼镜及智能手机的交互式语音助手。在所述延伸部3的靠近麦克风4的位置处设有气体传感器7，其用于检测人体呼出的气体而进行疾病诊断，如可用来检测呼吸道疾病、胃病及酒精含量等。此外，在所述麦克风4的附近还设有摄像头。该摄像头用于捕捉嘴型的变化，其作为麦克风4的语音控制的辅助，其通过捕捉嘴型变化而作为控制输入以控制头戴式智能设备完成相应操作，避免发音不标准的用户无法通过麦克风4进行所有的交互式语音控制，通过嘴型的变化来加强交互式语音控制的准确度。

如图1所示，在所述头戴支架1上连接有图像采集组件和显示组件2。所述图像采集组件和显示组件2的原理可参考谷歌眼镜，本发明的显示组件2的构造与谷歌眼镜的不同之处在于，本发明的显示组件2是可拆取的。在所述头戴支架1上设有连接显示组件2的显示插口，所述显示组件2设有与所述显示插口相匹配的连接插头，所述显示组件2以插接的方式可插拔的连接于所述头戴支架1的上方，从而使得当显示组件2损坏时，可单独更换显示组件2，而无需拆机对整个头戴式智能设备进行检修，从而降低维修成本和维修难度。此外，为防止眼睛观看疲劳，本发明的显示组件2还可左右移动以位于左眼或右眼处，使用户可根据需要而将显示组件2滑动到需要的位置进行观看，从而防止长时间观看固定位置的画面而造成眼睛疲劳。所述显示组件2的左右滑动，既可由手拨动而手动滑动，也可通过微型马达带动而自动滑动，其可根据具体需求而设置。所述显示组件即可选用常规的液晶显示组件，也可选用具有保护视力效果的微型薄膜显示组件或其他类似产品。此外，所述显示组件还可进一步的选择由电响应变形材料支撑的薄膜显示组件，使得本发明的显示组件可在通电的时候自动展开而当做显示器使用，而当断电时则自动变回原形而方便收纳。所述显示组件的具体结构不限制，其以便于用户观看，利于保护眼睛为主要目的。需说明的是，使用电响应变形材料制作显示组件可参考现有技术，本实施例不做具体介绍。

如图2、图3所示，为解决输入控制问题，本发明还设有牙套键鼠6，其使得用户可通过牙齿和/或唇部便可实现控制输入。所述牙套键鼠6包括可夹持于下牙床9上的键鼠主体61。在所述键鼠主体61上设有可用舌头推动的舌控万向鼠标杆62、唇控万向鼠标杆63、虚拟键盘组64。所述舌控万向鼠标杆62设于所述键鼠主体61的上方中央，其可可在舌头的推动下进行上、下、左、右的移动。在与所述舌控万向鼠标杆62相对的位置处设有舌控点击头65和/或牙控点击头。所述舌控点击头用于通过舌头的活动而作用于键鼠主体61上，所述牙控点击头用于通过牙齿的闭合而作用于键鼠主体61上。所述牙控点击头和舌控点击头夹持于上牙床8的上牙套中，其用于点击进行输入或进行输入确认。在所述键鼠主体61的中央部分设有虚拟键盘，其布局与手机的9宫格汉字输入法相一致，其设有笔画、数字和字母的虚拟输入键，并且可以进行切换。所述舌控点击头65和牙控点击头类似于触摸屏的触摸笔，其用于触控选择进行控制输入。当用户闭合上牙和下压时，通过嘴部不同部位的运动，使得所述舌控点击头65和/或牙控点击头分别与所述舌控万向鼠标杆62或虚拟键盘组64撞击时而实现触控输入，进而实现相应的控制操作。在所述键鼠主体61的下方中央设有唇控万向鼠标杆63，其可在唇部的推动下进行上、下、左、右的移动。当所述键鼠主体61夹持于下下套中时，所述唇控万向鼠标杆63伸出至下嘴唇外。所述牙套键鼠6具有手机键盘的所有功能，其主要区别是控制方向的改变，其使得传统的由手进行控制的键鼠演变成可由舌头、唇部进行控制，从而可解放使用者的双手，方便用户随时随地的输入，并且可以解决缺少胳膊或手指的残疾人无法进行输入的问题。此外，为防止输入出错，可在所述牙套键鼠6上设置反馈摄像头，其可将牙套键鼠6的舌控点击头65的位置显示在显示组件2的显示屏上，并且可通过显示组件2观看到舌控点击头65的移动状况，从而方便精确控制舌控点击头65的点击输入状况。

所述牙套键鼠6既可通过有线的方式与所述处理器连接，也可通过无线的方式与所述处理器连接。当通过有线连接时，可在所述延伸部3上设置相应的USB插口，在所述牙套键鼠6上设有相应的USB插头，牙套键鼠6通过USB即插式的方式连接在所述延伸部3上，并且可方便根据需要而插取。当通过无线连接时，其可通过蓝牙、红外等方式进行连接。

此外，还可在所述头戴支架1上设置眼球运动捕捉装置，利用眼球运动捕捉装置捕捉人眼观看显示组件2时的画面，通过处理眼球的运动轨迹而做出反馈。例如，当眼球由上往下看时，说明显示组件2的画面内容需要上移才能使需要看的内容位于眼球视野中心，此时通过对眼球运动的轨迹处理而控制显示组件2的画面内容自动更新，就如查看电子书时会自动翻页一般。

为强化头戴式智能设备的功能，可在所述头戴支架1的外圈设置多个3D摄像头和3D扫描仪，其用于将眼中所见的物体通过3D扫描而形成三维模型进行显示及保存。此外，还可以在所述头戴支架1的外圈上设置2个3D投影仪，以方便用户可以通过投影观看电影。为增强行走的安全性，还可在所述头戴支架1的后方，即脑后方设置两个360度视角的摄像头，借由该摄像头捕捉脑后的图像画面，提前预警身后的危险。该360度视角的摄像头可设置为可插拔的USB摄像头。此外，还可在所述头戴支架1的后方预留多个连接USB摄像头的USB插口，正常使用时，其可连接多个USB摄像头进行使用。而且通过USB接口进行插拔，其使得所述USB摄像头还可以用于临时拔出与自拍杆组合使用。为增强头戴式智能设备的实用性，还可在所述头戴支架1上设置环境测温、测距、夜视等检测器或用于水质、空气检测及食品安全的检测仪，使得本发明的头戴式智能设备可以方便人们日常生活中的衣、食、住、行、家用电器、厨房电器及外接个人健康监控与检测设备等各方面联网的控制而组合成智能生活生态圈。此外，还可以通过聋哑人的手势控制翻译成语音和文字，外接折叠键盘、游戏手柄及其他任何设备控制该头戴式智能设备。

藉此，便形成了本发明的头戴式智能设备，其不仅具有谷歌眼镜的基础功能，而且还具有谷歌眼镜所不具有的功能，并且解决了谷歌眼镜佩戴疲劳的问题。本发明的头戴式智能设备在外观形式上，不局限于智能头盔、智能头箍等样式。在本发明的头戴式智能设备的基础上，本领域的技术人员还可进行多种应用开发，如可将智能家居的控制集合到头戴支架1上，使得头戴式智能设备可联网控制家中所有的智能家具。此外，也可在所述头戴支架1上设置夜视镜功能等其他实用性功能。

尽管通过以上实施例对本发明进行了揭示，但是本发明的范围并不局限于此，在不偏离本发明构思的条件下，以上各构件可用所属技术领域人员了解的相似或等同元件来替换。

Claims (7)

1.一种头戴式智能设备，其特征在于，其包括可以佩戴于人体头部上的头戴支架(1)、图像采集组件、显示组件(2)及处理器，在所述头戴支架(1)上连接有可延伸至嘴部的延伸部(3)，在所述延伸部(3)的端部设有用作语音输入的麦克风(4)，所述图像采集组件分别设于所述头戴支架(1)及延伸部(3)上，所述显示组件(2)设于所述头戴支架(1)上，并可沿所述头戴支架(1)移动而对应于人的左眼或右眼，所述处理器集成设于所述头戴支架(1)内，所述图像采集组件及显示组件(2)分别与所述处理器连接；该头戴式智能设备还包括可用舌头和/或唇部控制的牙套键鼠(6)，该牙套键鼠(6)以有线或无线的连接方式与所述处理器通信连接；所述牙套键鼠(6)包括可夹持于牙床上的键鼠主体(61)，在所述键鼠主体(61)上设有可用舌头推动的舌控万向鼠标杆(62)、可用唇部控制的唇控万向鼠标杆(63)及虚拟键盘组(64)，所述舌控万向鼠标杆(62)设于键鼠主体(61)的上方，所述唇控万向鼠标杆(63)设于所述键鼠主体(61)的下方，并与所述舌控万向鼠标杆(62)相对，在所述舌控万向鼠标杆(62)的上方设有上牙套，在所述上牙套上设有可通过触碰所述舌控万向鼠标杆(62)而实现鼠标的选择输入的舌控点击头(65)和/或牙控点击头。

2.如权利要求1所述的头戴式智能设备，其特征在于，在所述头戴支架(1)上设有可检测人体健康的医学传感器(5)，所述医学传感器(5)分别与所述处理器连接。

3.如权利要求2所述的头戴式智能设备，其特征在于，在所述头戴支架(1)上设有连接显示组件(2)的显示插口，所述显示组件(2)设有与所述显示插口匹配的连接插头，所述显示组件(2)以插接式的方式可插拨的连接于所述头戴支架(1)的上方。

4.如权利要求3所述的头戴式智能设备，其特征在于，所述显示组件(2)可折叠收纳的连接于所述头戴支架(1)的上方，其折叠时收纳于头戴支架(1)的侧边而位于人眼一侧，其打开时位于人眼的正前方，并可沿头戴支架(1)左右移动而对应左眼或右眼。

5.如权利要求4所述的头戴式智能设备，其特征在于，在所述延伸部(3)的靠近麦克风(4)的位置设有可检测人体呼出的气体而进行疾病诊断或酒精含量诊断的气体传感器(7)。

6.如权利要求5所述的头戴式智能设备，其特征在于，在所述麦克风(4)处设有用于扑捉嘴部嘴型变化的摄像头，所述摄像头与所述处理器连接，所述摄像头通过捕捉嘴型变化而作为控制输入以控制该头戴式智能设备完成相应操作。

7.如权利要求6所述的头戴式智能设备，其特征在于，所述延伸部(3)以可折叠的方式与所述头戴支架(1)相连接，其在使用时可打开而使麦克风(4)对应于人嘴部，其在不使用时可折叠至头戴支架(1)的后方。