CN105573500B - 眼动控制的智能ar眼镜设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种眼动控制的智能AR眼镜设备，包括：支架；摄像头捕捉前方图像，生成前方场景视频图像；智能镜片提供用户交互界面，用户交互界面提供菜单选项控件并实时显示前方场景视频图像；眼动仪捕捉用户的眼睛动作，将眼睛动作生成对应的眼动信号，并将眼动信号发送至控制芯片，控制芯片对眼动信号进行解析以得到对应的眼睛动作，并根据预设的匹配条件，在用户交互界面上触发与眼睛动作匹配的交互动作。本发明通过眼动仪检测用户的眼睛动作，通过该眼睛动作控制用户交互界面，不需要借助其他设备，需要一个眼神就能控制用户界面中的增强现实AR元素，从而不需要用户动手操作即可完成交互动作。
Description
技术领域
本发明涉及智能交互技术领域，特别涉及一种眼动控制的智能AR眼镜设备。
背景技术
目前市场上存在大量护目镜，但都只是一些普通的护目镜，仅具有对眼睛保护作用，例如，减少风雪、紫外线、异物等对眼睛的伤害，防雾、防寒等。但是，随着移动通信和智能交互设备的研发，用户对护目镜的智能功能要求越来越多，这就导致目前的护目镜无法满足用户的需求。
发明内容
本发明的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。
为此，本发明的目的在于提出一种眼动控制的智能AR眼镜设备，通过眼动仪检测用户的眼睛动作，通过该眼睛动作控制用户交互界面上的交互动作，不需要借助其他设备，需要一个眼神就能控制用户界面中的增强现实AR元素，从而不需要用户动手操作即可完成交互动作。
为了实现上述目的，本发明的实施例提供一种眼动控制的智能AR眼镜设备，包括：支架；摄像头，所述摄像头安装于所述支架上，用于捕捉前方图像，生成前方场景视频图像；智能镜片，所述智能镜片安装于所述支架上且与所述摄像头进行通信，用于提供用户交互界面，所述用户交互界面提供菜单选项控件并实时显示所述前方场景视频图像，其中，所述智能镜片内置有控制芯片和通信单元，所述通信单元与所述摄像头进行通信，接收所述前方场景视频图像，并转发至所述控制芯片，由所述控制芯片对所述前方场景视频图像进行增强现实AR处理，将处理后的视频图像在所述智能镜片上呈现；眼动仪，所述眼动仪安装于所述支架上，且与所述控制芯片进行通信，用于捕捉用户的眼睛动作，将所述眼睛动作生成对应的眼动信号，并将所述眼动信号发送至所述控制芯片，所述控制芯片对所述眼动信号进行解析以得到对应的眼睛动作，并根据预设的匹配条件，在所述用户交互界面上触发与所述眼睛动作匹配的交互动作。
进一步，所述通信单元采用蓝牙通讯芯片。
进一步，所述智能镜片内还内置有定位芯片，所述定位芯片用于对所述用户的当前位置进行定位，并将定位信息发送至所述控制芯片，所述控制芯片在接收到所述用户的导航请求后，根据所述定位信息和目的地规划导航线路，将所述导航线路在所述智能镜片上呈现。
进一步，所述定位芯片为全球定位系统GPS芯片或北斗卫星定位芯片。
进一步，所述智能AR眼镜设备进一步通过所述通信单元与外部的移动终端进行通信，其中，所述智能AR眼镜设备接收来自所述移动终端的远程控制指令，根据所述远程控制指令对所述智能镜片上的用户交互界面的显示内容和交互动作进行调整。
进一步，所述移动终端为手机、平板电脑和/或另一台的眼动控制的智能AR眼镜设备。
进一步，所述预设匹配条件至少包括：
当所述控制芯片解析出所述用户的眼睛动作为：直视菜单选项控件的时长超过预设时长，则控制激活所述菜单选项控件；
当所述控制芯片解析出所述用户的眼睛动作为：眼球向左侧视的时长超过所述预设时长，则控制当前用户界面显示图像自动跳转到上一界面；
当所述控制芯片解析出所述用户的眼睛动作为：眼球向右侧视的时长超过所述预设时长，则控制所述当前用户界面显示图像自动跳转到下一界面。
进一步，本发明实施例的眼动控制的智能AR眼镜设备，还包括：
速度传感器，所述速度传感器位于所述支架上，用于监测所述用户的实时速度，并发送至所述控制芯片；
温度传感器，所述温度传感器位于所述支架上，用于监测外部环境的实时温度，并发送至所述控制芯片；
气压传感器，所述气压传感器位于所述支架上，用于监测外部环境的实时气压，并发送至所述控制芯片；
脉搏传感器，所述脉搏传感器佩戴于用户的手腕上，用于监测所述用户的脉搏数据，并发送至所述控制芯片；
风速传感器，所述风速传感器位于所述支架上，用于监测外部环境的风速；
GPS传感器，所述GPS传感器位于所述支架上，用于监测所述眼动控制智能AR眼镜设备的当前高度。
进一步，所述控制芯片将接收到的所述实时速度、实时温度、实时气压、脉搏数据、风速和当前高度，在用户交互界面上实时呈现。
根据本发明实施例的眼动控制智能AR眼镜设备，通过摄像头捕捉前方场景的视频图像，然后在智能镜片的用户交互界面上显示，以浮动交互界面形式在用户的视野中心区域形成一个虚拟界面。通过眼动仪检测用户的眼睛动作，通过该眼睛动作控制用户交互界面，不需要借助其他设备，需要一个眼神就能控制用户界面中的增强现实AR元素，从而不需要用户动手操作即可完成交互动作。本发明还可以与外部的移动终端或其他眼动控制智能AR眼镜设备进行通信，实现数据交互以及接收外部移动终端的远程控制，为用户的使用带来了极大的便利性。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明一个实施例的眼动控制的智能AR眼镜设备的结构图；
图2为根据本发明另一个实施例的眼动控制的智能AR眼镜设备的结构图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明提出一种通过眼动仪能用眼睛控制的智能AR眼镜设备，该设备不仅具有基本的护目功能，还兼具智能交互和外部通信功能，并且通过眼动技术实现智能交互，而不必用户动手操作，提高了用户的体验度。
如图1所示，本发明实施例的眼动控制的智能AR眼镜设备，包括：支架、摄像头1、智能镜片2和眼动仪3。
具体地，摄像头1安装于支架上，用于捕捉前方图像，生成前方场景视频图像。其中，该摄像头1为高分辨率摄像头，随时随地记录外部场景。
智能镜片2安装于支架上且与摄像头进行通信，用于提供用户交互界面，用户交互界面提供菜单选项控件并实时显示前方场景视频图像。其中，智能镜片2具有平视显示器功能，将可选的功能项展示在用户视野范围内，大约15英尺的正前方，用户能逼真的感觉到所有物体在视野中迎面而来。
具体地，智能镜片2内置有控制芯片21和通信单元22。
通信单元22与摄像头1进行通信，接收前方场景视频图像，并转发至控制芯片21。然后，由控制芯片21对前方场景视频图像进行增强现实AR处理，将处理后的视频图像在智能镜片2上呈现。在发明的一个实施例中，通信单元22采用蓝牙通讯芯片。
进一步，智能镜片2内还内置有定位芯片。定位芯片用于对用户的当前位置进行定位，并将定位信息发送至控制芯片21。控制芯片21在接收到用户的导航请求后，根据定位信息和目的地规划导航线路，将导航线路在智能镜片2上呈现。
优选的，定位芯片23为全球定位系统GPS芯片或北斗卫星定位芯片。
需要说明的是，用户可以通过外部的移动终端向智能镜片2发出导航请求，其中，导航请求中包括目的地名称和地址。
眼动仪3安装于支架上，且与控制芯片21进行通信，用于捕捉用户的眼睛动作，将眼睛动作生成对应的眼动信号，并将眼动信号发送至控制芯片21。
控制芯片21对眼动信号进行解析以得到对应的眼睛动作，并根据预设的匹配条件，在用户交互界面上触发与眼睛动作匹配的交互动作。用户通过眼动仪3用眼睛进行控制与之互动，无需手动操作。
在本发明的一个实施例中，预设匹配条件至少包括：
当控制芯片21解析出用户的眼睛动作为：直视菜单选项控件的时长超过预设时长，则控制激活菜单选项控件；
当控制芯片21解析出用户的眼睛动作为：眼球向左侧视的时长超过预设时长，则控制当前用户界面显示图像自动跳转到上一界面；
当控制芯片21解析出用户的眼睛动作为：眼球向右侧视的时长超过预设时长，则控制当前用户界面显示图像自动跳转到下一界面。
需要说明的是，上述示出的匹配条件仅是出于示例目的，而不是为了限制匹配条件的范围。匹配条件还可以为其他内容，由用户预先设置，在此不再赘述。
进一步，智能AR眼镜设备进一步通过通信单元22与外部的移动终端4进行通信。其中，智能AR眼镜设备接收来自移动终端4的远程控制指令，根据远程控制指令对智能镜片2上的用户交互界面的显示内容和交互动作进行调整。
优选的，移动终端4可以为手机、平板电脑和/或另一台的眼动控制的智能AR眼镜设备。即，两台或多台本发明实施例的眼动控制的智能AR眼镜设备之间可以通信交互。
进一步，如图2所示，本发明实施例的眼动控制的智能AR眼镜设备，还包括：分别安装于支架上的速度传感器5、温度传感器6、气压传感器7、风速传感器9和GPS传感器10，以及佩戴于用户的手腕上的脉搏传感器8。
具体地，速度传感器5用于监测用户的实时速度，温度传感器6用于监测外部环境的实时温度，气压传感器7用于监测外部环境的实时气压，脉搏传感器8用于监测用户的脉搏数据，风速传感器9用于监测外部环境的风速，GPS传感器10用于监测眼动控制智能AR眼镜设备的当前高度。然后，速度传感器5、温度传感器6、气压传感器7、脉搏传感器8、风速传感器9和GPS传感器10，分别将各自采集到的数据发送至控制芯片21。控制芯片21将接收到的实时速度、实时温度、实时气压、脉搏数据、风速和当前高度，在用户交互界面上实时呈现。此外，智能镜片2的用户交互界面上还可以显示用户所在位置的高度和纬度等实时监测数据，从而用户可以及时获知自己及周边环境的实时状态数据。
在本发明的一个实施例中，本发明的眼动控制智能AR眼镜设备内置电池，可以通过USB接口进行充电，充电方式便捷。
本发明实施例的眼动控制智能AR眼镜设备除了具有普通护目镜对眼睛的保护功能作用外，还具有以下功能：
(1)通过与移动终端和其他智能AR眼镜设备的通信，实现与朋友们进行互动，查看小伙伴们所在的位置、发送简讯、语音、进行虚拟的游戏及社交交互；
(2)自带简单虚拟小游戏APP，用户在使用过程中，可以出现虚拟障碍，用户可以通过穿越这些虚拟障碍来增加旅程的趣味性等，例如内置有线下角色体验游戏等。
根据本发明实施例的眼动控制智能AR眼镜设备，通过摄像头捕捉前方场景的视频图像，然后在智能镜片的用户交互界面上显示，以浮动交互界面形式在用户的视野中心区域形成一个虚拟界面。通过眼动仪检测用户的眼睛动作，通过该眼睛动作控制用户交互界面上的交互动作，不需要借助其他设备，需要一个眼神就能控制用户界面中的增强现实AR元素，从而不需要用户动手操作即可完成交互动作。本发明还可以与外部的移动终端或其他眼动控制智能AR眼镜设备进行通信，实现数据交互以及接收外部移动终端的远程控制，为用户的使用带来了极大的便利性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本发明的范围由所附权利要求极其等同限定。
Claims (9)
1.一种眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，包括：
支架；
摄像头，所述摄像头安装于所述支架上，用于捕捉前方图像，生成前方场景视频图像；
智能镜片，所述智能镜片安装于所述支架上且与所述摄像头进行通信，用于提供用户交互界面，所述用户交互界面提供菜单选项控件并实时显示所述前方场景视频图像，其中，所述智能镜片内置有控制芯片和通信单元，所述通信单元与所述摄像头进行通信，接收所述前方场景视频图像，并转发至所述控制芯片，由所述控制芯片对所述前方场景视频图像进行增强现实AR处理，将处理后的视频图像在所述智能镜片上呈现；
眼动仪，所述眼动仪安装于所述支架上，且与所述控制芯片进行通信，用于捕捉用户的眼睛动作，将所述眼睛动作生成对应的眼动信号，并将所述眼动信号发送至所述控制芯片，所述控制芯片对所述眼动信号进行解析以得到对应的眼睛动作，并根据预设的匹配条件，在所述用户交互界面上触发与所述眼睛动作匹配的交互动作。
2.如权利要求1所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，所述通信单元采用蓝牙通讯芯片。
3.如权利要求1所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，所述智能镜片内还内置有定位芯片，所述定位芯片用于对所述用户的当前位置进行定位，并将定位信息发送至所述控制芯片，所述控制芯片在接收到所述用户的导航请求后，根据所述定位信息和目的地规划导航线路，将所述导航线路在所述智能镜片上呈现。
4.如权利要求3所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，所述定位芯片为全球定位系统GPS芯片或北斗卫星定位芯片。
5.如权利要求1所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，所述智能AR眼镜设备进一步通过所述通信单元与外部的移动终端进行通信，其中，所述智能AR眼镜设备接收来自所述移动终端的远程控制指令，根据所述远程控制指令对所述智能镜片上的用户交互界面的显示内容和交互动作进行调整。
6.如权利要求5所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，所述移动终端为手机、平板电脑和/或另一台的眼动控制的智能AR眼镜设备。
7.如权利要求1所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，所述预设匹配条件至少包括：
当所述控制芯片解析出所述用户的眼睛动作为：直视菜单选项控件的时长超过预设时长，则控制激活所述菜单选项控件；
当所述控制芯片解析出所述用户的眼睛动作为：眼球向左侧视的时长超过所述预设时长，则控制当前用户界面显示图像自动跳转到上一界面；
当所述控制芯片解析出所述用户的眼睛动作为：眼球向右侧视的时长超过所述预设时长，则控制所述当前用户界面显示图像自动跳转到下一界面。
8.如权利要求1所述的眼动控制的智能AR眼镜设备，其特征在于，还包括：
速度传感器，所述速度传感器位于所述支架上，用于监测所述用户的实时速度，并发送至所述控制芯片；
温度传感器，所述温度传感器位于所述支架上，用于监测外部环境的实时温度，并发送至所述控制芯片；
气压传感器，所述气压传感器位于所述支架上，用于监测外部环境的实时气压，并发送至所述控制芯片；
脉搏传感器，所述脉搏传感器佩戴于用户的手腕上，用于监测所述用户的脉搏数据，并发送至所述控制芯片；
风速传感器，所述风速传感器位于所述支架上，用于监测外部环境的风速；
GPS传感器，所述GPS传感器位于所述支架上，用于监测所述眼动控制智能AR眼镜设备的当前高度。
9.如权利要求8所述的眼动控制智能AR眼镜设备，其特征在于，所述控制芯片将接收到的所述实时速度、实时温度、实时气压、脉搏数据、风速和当前高度，在用户交互界面上实时呈现。
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