CN105717994A - 穿戴式智能设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种穿戴式智能设备。该穿戴式智能设备包括：第一耳壳和第二耳壳，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳设置有音频播放模块；连接支架，分别与所述第一耳壳和所述第二耳壳可旋转地连接；眼罩，位于所述连接支架上，设置有图像播放模块和图像显示区域；外界实景图像提供模块，用于在用户使用所述眼罩的状态下向用户提供外界实景图像。通过本发明，达到了用户在观看影音图像内容的同时还可以观看外部情况的效果。

Description

穿戴式智能设备
技术领域
本发明涉及智能设备及显示技术领域，尤其是涉及一种穿戴式智能设备。
背景技术
目前的增强型智能眼镜等设备由于会受到外界实像的干扰，导致用户无法全身心享受设备提供的影像内容。沉浸式设备补足了这一缺点，用户使用沉浸式设备可以专心观看影响内容，但却无法观察外界实像，而且过于沉重也是其弊端。
由此可见，现有的设备虽然能够显示输出图像和声音，但是没有调动用户触觉和嗅觉等其他器官，只注重对客观世界的信息处理，无法关注由用户通过多渠道输入的信息。
因此，亟待提供一种可以使用户在观看影像内容的同时可以同时观察外界实像，且可以使用户通过多种感觉方式感受影响内容的智能设备。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种用户可以在观看影像时便于观察外界实像信息，而且可以调动用户的多种感觉方式，以提高用户体验的技术方案。
为了达到上述目的，本发明提供了一种穿戴式智能设备，包括：第一耳壳和第二耳壳，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳设置有音频播放模块；连接支架，分别与所述第一耳壳和所述第二耳壳可旋转地连接；眼罩，位于所述连接支架上，设置有图像播放模块和图像显示区域；外界实景图像提供模块，用于在用户使用所述眼罩的状态下向用户提供外界实景图像。
优选地，所述穿戴式智能设备还包括一主处理芯片；所述第一耳壳和/或所述第二耳壳的外侧设置有用户控制模块，所述用户控制模块用于接收用户发出的第一控制指令，所述第一控制指令指示所述主处理芯片对音频数据和图像数据执行第一操作。
优选地，所述用户控制模块通过连接杆可伸缩且可旋转地设置在所述第一耳壳和/或所述第二耳壳外侧的凹槽内，所述用户控制模块能够完全收纳在所述凹槽内。
优选地，所述用户控制模块为触控式显示屏，所述触控式显示屏用于向用户呈现控制界面，并接收所述第一控制指令。
优选地，所述触控式显示屏为镜面显示屏，所述外界实景图像提供模块为所述镜面显示屏，在非显示时间段，所述镜面显示屏作为镜面使用，用于向用户反射所述外界实景图像。
优选地，所述眼罩外侧设置有第一摄像头，在用户使用所述眼罩的状态下，所述外界实景图像提供模块控制所述第一摄像头获取所述外界实景图像，并将所述外界实景图像显示在所述触控式显示屏上或所述图像显示区域中。
优选地，所述眼罩内侧对应于用户眼部区域的位置处设置有第二摄像头，用于采集用户的眼球图像；所述主处理芯片能够通过所述眼球图像确定用户视线在所述图像显示区域中的定位信息，并根据所述定位信息确定第二控制指令，所述定位信息与所述第二控制指令之间具有预先设定的第一对应关系，所述第二控制指令指示所述主处理芯片对所述音频数据和所述图像数据执行第二操作。
优选地，所述第二摄像头的类型为红外摄像头，所述第二摄像头的个数为2个，每个所述第二摄像头分别对应一个眼部区域。
优选地，所述图像数据呈现在所述图像显示区域上的画面为虚拟画面；所述第一摄像头，还用于采集用户对所述虚拟画面做出的手势操作；所述主处理芯片能够根据所述手势操作确定第三控制指令，所述手势操作与所述第三控制指令之间具有预先设定的第二对应关系，所述第三控制指令指示所述主处理芯片对所述音频数据和所述图像数据执行第三操作。
优选地，所述眼罩外侧，所述第一耳壳外部，和/或所述第二耳壳外部设置有声波发生模块，用于在所述虚拟画面中出现预定声波场景时向用户提供声波提示。
优选地，所述眼罩，所述第一耳壳，和/或所述第二耳壳上设置有振动发生模块，用于在所述虚拟画面中出现预定振动场景时向用户提供振动提示。
优选地，所述眼罩外侧，所述第一耳壳外部，和/或所述第二耳壳外部设置有气味发生模块，用于在所述虚拟画面中出现预定气味场景时向用户提供气味提示。
优选地，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳内部还设置有无线传输模块和独立电源，其中，所述无线传输模块用于传输所述音频数据和所述图像数据，所述独立电源用于为所有模块提供工作电量。
优选地，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳通过万向轴与所述连接支架连接。
与现有技术相比，本发明所述的穿戴式智能设备，可以使用户在观看影音图像内容的同时还可以观看外部情况，而且在设备中融入多通道的感觉方式，将播放的影音图像内容转换为可被感知的气味、振动等提醒信息，可以为用户提供更为逼真的观影体验，该设备无需外挂设备和线缆连接，便于携带。
附图说明
图1是根据本发明实施例的穿戴式智能设备的总体结构示意图；
图2是根据本发明实施例的穿戴式智能设备的眼罩结构示意图；以及
图3是根据本发明实施例的用户使用穿戴式智能设备观看外界实景的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
目前，用户使用大多数沉浸式设备时，如遇到外界刺激必然存在观察外界实像的需求，此时只能将沉浸式设备的支架推开或者将沉浸式设备从头上整体取下才能释放双眼，进而观察到周边情况，显然，这种使用不便性给用户带来了较低的用户体验。
基于此，本发明提供了一种穿戴式智能设备。请同时参考图1(图1是根据本发明实施例的穿戴式智能设备的总体结构示意图)和图2(图2是根据本发明实施例的穿戴式智能设备的眼罩结构示意图)。如图1和图2所示，该穿戴式智能设备可以包括：第一耳壳11和第二耳壳12，所述第一耳壳11和/或所述第二耳壳12设置有音频播放模块；连接支架2，分别与所述第一耳壳11和所述第二耳壳12可旋转地连接；眼罩21，位于所述连接支架2上，设置有图像播放模块和图像显示区域211；外界实景图像提供模块，用于在用户使用所述眼罩21的状态下向用户提供外界实景图像。
本发明实施例提供的所述穿戴式智能设备是可以独立携带并使用的，上述连接支架2与两个耳壳可旋转地连接，这样可以多角度调整两个耳壳的方向，进一步地，还可以设计为可伸缩的调节方式，这样可以更好地适应众多头型和脸型，实际应用中，眼罩21可以设计为非穿透式眼罩。
当用户只想享受音乐而不想观看影像时，可将连接支架2推到头顶位置，此时可像传统头戴式耳机一样欣赏音乐，观看影像时，可以将连接支架2拉到与眼睛大致齐平的位置即可。
相较于传统沉浸式设备，本发明实施例提供的穿戴式智能设备，其具备了可以使用户在使用眼罩21观看视频等图像信息的状态下仍然可以观察到外界实景图像的功能，这将克服传统沉浸式设备的缺陷，提高用户的使用体验。
需要说明的是，音频播放模块、图像播放模块在图1和图2中并未进行标示，这是因为对于音频播放模块、图像播放模块，为了提高穿戴式智能设备的可穿戴性和便携性，这些功能模块通常较佳地设置在不可见的设备内部。
例如，音频播放模块可以集成在所述第一耳壳11和所述第二耳壳12的内部，也可以集成在二者之一的内部，当然，如果不考虑实用性方面的便携性效果，也可以将音频播放模块设置在所述第一耳壳11和/或所述第二耳壳12的外部，这种设置方式由于占用空间，会给用户使用带来不便。同样地，对于图像播放模块，可以将其集成在眼罩21的内部，当然，也可以设置在眼罩21的外部或其它地方。
虽然，对于这两种功能模块的设置方式，可以根据产品的实际需求进行选择。但本发明实施例中，优选地将这两种模块设置在穿戴式智能设备的内部，因此在图1和图2中不再进行标示。
另外，在本发明实施例中，由于外界实景图像提供模块的实体结构无需固定，可以有多种设计方式，因此也未在图1和图2中示出。基于同样考虑，以下描述中的部分模块也并未在附图中标示。
作为一个优选示例，所述穿戴式智能设备还可以包括一主处理芯片(未标示)，所述第一耳壳11和/或所述第二耳壳12的外侧设置有用户控制模块(未标示)，所述用户控制模块用于接收用户发出的第一控制指令，所述第一控制指令指示所述主处理芯片对音频数据和图像数据执行第一操作。
也就是说，为了用户可以方便的操作所述穿戴式智能设备，可以为用户提供一个功能模块(即用户控制模块)，用户通过操作该功能模块就可以发出针对音频数据和图像数据的控制指令。例如，对于用户在选择需要观看的图像数据的过程，用户可以直接在用户控制模块中执行搜索，选择，播放等操作。
在实际应用中，用户控制模块可以是实体按键操作键盘，也可以是触控显示面板，采用这种设计，用户无需将设备戴到头部才可以对节目进行操作或对功能进行选择，只要用户能够对所述用户控制模块进行操作后能够发出相应的控制指令，以达到控制所述穿戴式智能设备的目的即可，对此并不作出限制。
作为一个优选示例，所述用户控制模块可以通过连接杆可伸缩且可旋转地设置在所述第一耳壳11和/或所述第二耳壳12外侧的凹槽111/121内，所述用户控制模块能够完全收纳在所述凹槽111/121内。作为本发明实施例的一个优选实施方式，所述用户控制模块为触控式显示屏，所述触控式显示屏用于向用户呈现控制界面，并接收所述第一控制指令。
也就是说，用户控制模块是可以收起和展开的，而且可以较佳地选择触控式显示屏作为用户控制模块，例如可以设计为可触摸的圆形显示屏，可直接在耳壳一侧的显示屏预先选定，直接戴上观看即可。这样更加便于用户操作。
作为一种实现方式，所述触控式显示屏可以设计为镜面显示屏，此时，所述外界实景图像提供模块即为所述镜面显示屏，在非显示时间段，所述镜面显示屏作为镜面使用，用于向用户反射所述外界实景图像。也就是说，所述触控式显示屏的表面为镜面结构，当用户在所述镜面显示屏进行操作时，所述镜面显示屏需要处于一个显示状态，以向用户提供操作界面，当用户操作完毕后，出于节电环保考虑，所述镜面显示屏的状态即可设定为非显示状态，对应于非显示状态的非显示时间段，此时只要将所述镜面显示屏展开到适当角度即可作为反射镜面使用。
而且，为了提高用户的使用体验，还可以在非显示阶段，为所述镜面显示屏设计屏保，例如可变换的图案等。
当用户在使用所述穿戴式智能设备观看图像时，其眼睛必然定位在眼罩21的图像显示区域211中，当用户需要观察外界实景的情况下，其只需用眼睛余光或者将眼罩21向某一个角度挪动一点，就可以看到所述镜面显示屏反射的外界实景图像，当然，为了使用户眼睛的视线能够达到所述镜面显示屏，在本发明实施例中，可以对眼罩21或连接支架2的结构进行局部的开口或开孔设计，或者是将眼罩21或连接支架2的部分区域采用透明或半透明的材料，即可实现同时观看到播放的图像以及外界实景图像。
请参考图3(图3是根据本发明实施例的用户使用穿戴式智能设备观看外界实景的示意图)，如图3所示，在将两侧耳壳的镜面显示屏可翻转上来过程中，可以通过伸缩杆调节高度至于略高于用户眼睛的位置，当两侧的镜面显示屏转到用户前方某个相对的角度时，一侧的镜面显示屏可以将外界的实景图像反射给另一侧的镜面显示屏，再反射到用户眼睛里。或者，将两个镜面显示屏分别充当后视镜，用户在观看图像内容的同时，只需推开少许间距，或用余光扫视下镜面显示屏即可知晓外界情况，不影响观看体验。
采用这种设计，无需用户在现有做法中需要将沉浸式设备完全挪开眼部区域，才能看到外部实景图像。
作为另一种实现方式，所述眼罩21外侧还可以设置有第一摄像头212，在用户使用所述眼罩21的状态下，所述外界实景图像提供模块控制所述第一摄像头212获取所述外界实景图像，并将所述外界实景图像显示在所述触控式显示屏上或所述图像显示区域211中。
在此种实现方式下，可以由第一摄像头212实时采集将外界实景图像，当用户需要了解外界情况时，用户只需向外界实景图像提供模块发出相关指令即可，用户可以控制将所述外界实景图像直接显示在所述图像显示区域211中，例如，所述图像显示区域211的左半部区域仍然显示用户当前正在观看的图像信息，而其右半部分用于显示当前的外界实景图像，用户也可以控制将所述外界实景图像显示在所述触控式显示屏上，所述图像显示区域211正常显示用户当前正在观看的图像信息的同时，所述触控式显示屏显示当前的外界实景图像，用户此时不必完全挪开连接支架2，只需用余光观察所述触控式显示屏显示的外界实景图像即可。
当然，对于所述外界实景图像提供模块向用户提供外界实景图像的两种实现方式，即可以同时采用，也可以择一采用，如果同时采用，用户在使用过程中可以任意选择一种即可。
作为一个优选示例，所述眼罩21内侧对应于用户眼部区域的位置处还可以设置有第二摄像头213，用于采集用户的眼球图像；所述主处理芯片能够通过所述眼球图像确定用户视线在所述图像显示区域211中的定位信息，并根据所述定位信息确定第二控制指令，所述定位信息与所述第二控制指令之间具有预先设定的第一对应关系，所述第二控制指令指示所述主处理芯片对所述音频数据和所述图像数据执行第二操作。
采用这种设计方式，所述主处理芯片获取到用户眼球图像就可以判断用户想要执行什么样的操作，例如，以用户的正视角度为基准方向，当所述第二摄像头213采集到的用户眼球图像是眼球偏左方向的图像，处理得到所述定位信息后则可以对当前播放的图像信息进行后退操作，当所述第二摄像头213采集到的用户眼球图像是眼球偏右方向的图像，处理得到所述定位信息后则可以对当前播放的图像信息进行前进操作等等。也就是说，只要预先设定好了所述第一对应关系，可完全可以根据用户的眼球动作对所述音频数据和所述图像数据进行相应的操作。
通常为了使用户更好地观看播放的图像信息，眼罩21内部通常设置为黑暗环境，为考虑这种情况，本发明实施例中，将所述第二摄像头213的类型设定为红外摄像头，作为进一步的优选实施方式，所述第二摄像头213的个数设定为2个，其中每个所述第二摄像头213分别对应一个眼部区域。这样一来，每个红外摄像头可以分别采集一个眼睛的眼球图像。
如图2所示，在眼罩21内侧(例如图2所示的下方位置)设置两个红外摄像头，就可以跟踪用户视线在所述图像显示区域211上的定位，从而实现眼球对观看图像内容的操控，而无需在观影时外挂其它操作设备，即可完成搜索、节目切换等。
作为一个优选示例，所述图像数据呈现在所述图像显示区域211上的画面为虚拟画面，也就是说，可以采用虚拟显示技术，这种情况下，所述图像显示区域211可以是空的或透明的，当然也可以采用真实的画面显示技术，这种情况下，所述图像显示区域211可以是投影屏幕或者是显示面板，在实际应用中，这两种显示技术都是可以选择使用的。但为了提高用户的观看体验以及减轻所述穿戴式智能设备的自身重量，在本发明实施例中，优选选择使用虚拟显示技术，此时眼罩21内部会设计有虚拟显示系统和光学放大组件等虚拟显示所必须的部件，用户可直接通过手势与虚拟图像内容进行交互，进一步地，当用户触摸到虚拟图像内容时，设备还会反馈给用户于真实世界相应的触感。
在采用虚拟显示技术的情况下，所述第一摄像头212，还可以用于采集用户对所述虚拟画面做出的手势操作；所述主处理芯片能够根据所述手势操作确定第三控制指令，所述手势操作与所述第三控制指令之间具有预先设定的第二对应关系，所述第三控制指令指示所述主处理芯片对所述音频数据和所述图像数据执行第三操作。
例如，用户在观看播放的图像时，需要暂停观看，用户可以从空中对虚拟画面轻轻点击一下即可，需要快进，用户可以用手指从空中对虚拟画面朝右手边方向滑动一下，需要后退，用户可以用手指从空中对虚拟画面朝左手边方向滑动一下。采用这种方式，可以轻松地实现用户对当前播放的图像信息实现操作控制。
作为一个优选示例，所述眼罩21外侧，所述第一耳壳11外部，和/或所述第二耳壳12外部还可以进一步设置有声波发生模块214，用于在所述虚拟画面中出现预定声波场景时向用户提供声波提示。例如，可以在眼罩21外侧的下方区域安装一个声波发生器阵列，其发出的声波能够引起空气扰动，从而提供给用户真实的声音触感。
作为一个优选示例，所述眼罩21，所述第一耳壳11，和/或所述第二耳壳12上设置有振动发生模块215，用于在所述虚拟画面中出现预定振动场景时向用户提供振动提示。例如，可以所述第一耳壳11的内部设置一个微型电机，当虚拟画面中出现爆炸等场面，所述第一耳壳11内的微型电机可以发出一定频率的振动，给用户一个振动触觉提示。
作为一个优选示例，所述眼罩21外侧，所述第一耳壳11外部，和/或所述第二耳壳12外部设置有气味发生模块216，用于在所述虚拟画面中出现预定气味场景时向用户提供气味提示。例如，当虚拟画面中出现化学污染等场景时，可以向用户反馈出相应气味，以刺激用户的嗅觉，增强用户对画面的感受。
进一步地，所述第一耳壳11和/或所述第二耳壳12内部还设置有无线传输模块和独立电源，其中，所述无线传输模块用于传输所述音频数据和所述图像数据，所述独立电源用于为所有模块提供工作电量。其中，所述虚线传输模块可以是WIFI模块，也可以是蓝牙传输模块等。
当然，上述两个耳壳中还可以集成有主板用于承载所述主处理芯片，无线传输模块，所述独立电源等多个实体部件，将这些部件集成在两个耳壳，可以减轻连接支架2的重量负担，以降低用户佩戴时的不适感。
作为本发明实施例的一个优选实施方式，所述第一耳壳11和/或所述第二耳壳12通过万向轴与所述连接支架2连接。由于万向轴是一种比较常用的连接转轴机构，通过万向轴进行连接，可以灵活地调整连接方向，而且这种万向连接方式，具有多角度自锁紧功能，因此不用担心滑移。
本发明实施例，区别于传统的沉浸式设备，在用户观看影音图像等内容的同时可以将外界实景图像提供给用户，并在用户观看影音图像的过程中，可以向用户提供直接的刺激和反馈，使用户获取多种感官的感受体验，而且就设备本身而言，其整体结构无赘余，符合人机工程学，便于携带，无论是在家中还是公共场所，都能随心所欲地享受视觉听觉的双体验。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种穿戴式智能设备，其特征在于，包括：
第一耳壳和第二耳壳，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳设置有音频播放模块；
连接支架，分别与所述第一耳壳和所述第二耳壳可旋转地连接；
眼罩，位于所述连接支架上，设置有图像播放模块和图像显示区域；
外界实景图像提供模块，用于在用户使用所述眼罩的状态下向用户提供外界实景图像。
2.根据权利要求1所述的穿戴式智能设备，其特征在于：
所述穿戴式智能设备还包括一主处理芯片；
所述第一耳壳和/或所述第二耳壳的外侧设置有用户控制模块，所述用户控制模块用于接收用户发出的第一控制指令，所述第一控制指令指示所述主处理芯片对音频数据和图像数据执行第一操作。
3.根据权利要求2所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述用户控制模块通过连接杆可伸缩且可旋转地设置在所述第一耳壳和/或所述第二耳壳外侧的凹槽内，所述用户控制模块能够完全收纳在所述凹槽内。
4.根据权利要求3所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述用户控制模块为触控式显示屏，所述触控式显示屏用于向用户呈现控制界面，并接收所述第一控制指令。
5.根据权利要求4所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述触控式显示屏为镜面显示屏，所述外界实景图像提供模块为所述镜面显示屏，在非显示时间段，所述镜面显示屏作为镜面使用，用于向用户反射所述外界实景图像。
6.根据权利要求4所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述眼罩外侧设置有第一摄像头，在用户使用所述眼罩的状态下，所述外界实景图像提供模块控制所述第一摄像头获取所述外界实景图像，并将所述外界实景图像显示在所述触控式显示屏上或所述图像显示区域中。
7.根据权利要求6所述的穿戴式智能设备，其特征在于：
所述眼罩内侧对应于用户眼部区域的位置处设置有第二摄像头，用于采集用户的眼球图像；
所述主处理芯片能够通过所述眼球图像确定用户视线在所述图像显示区域中的定位信息，并根据所述定位信息确定第二控制指令，所述定位信息与所述第二控制指令之间具有预先设定的第一对应关系，所述第二控制指令指示所述主处理芯片对所述音频数据和所述图像数据执行第二操作。
8.根据权利要求7所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述第二摄像头的类型为红外摄像头，所述第二摄像头的个数为2个，每个所述第二摄像头分别对应一个眼部区域。
9.根据权利要求6所述的穿戴式智能设备，其特征在于：
所述图像数据呈现在所述图像显示区域上的画面为虚拟画面；
所述第一摄像头，还用于采集用户对所述虚拟画面做出的手势操作；
所述主处理芯片能够根据所述手势操作确定第三控制指令，所述手势操作与所述第三控制指令之间具有预先设定的第二对应关系，所述第三控制指令指示所述主处理芯片对所述音频数据和所述图像数据执行第三操作。
10.根据权利要求9所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述眼罩外侧，所述第一耳壳外部，和/或所述第二耳壳外部设置有声波发生模块，用于在所述虚拟画面中出现预定声波场景时向用户提供声波提示。
11.根据权利要求9所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述眼罩，所述第一耳壳，和/或所述第二耳壳上设置有振动发生模块，用于在所述虚拟画面中出现预定振动场景时向用户提供振动提示。
12.根据权利要求9所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述眼罩外侧，所述第一耳壳外部，和/或所述第二耳壳外部设置有气味发生模块，用于在所述虚拟画面中出现预定气味场景时向用户提供气味提示。
13.根据权利要求2至12中任一项所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳内部还设置有无线传输模块和独立电源，其中，所述无线传输模块用于传输所述音频数据和所述图像数据，所述独立电源用于为所有模块提供工作电量。
14.根据权利要求13所述的穿戴式智能设备，其特征在于，所述第一耳壳和/或所述第二耳壳通过万向轴与所述连接支架连接。
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