CN105843395A - 一种实现与电子设备交互的眼镜及交互方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种实现与电子设备交互的眼镜及其交互方法，包括眼镜本体，于该眼镜本体上设有：第一数据通信单元，用于与该电子设备端进行无线通信，接收该电子设备端的请求及传送的语音信息或文字图像信息，同时向电子设备端发送该控制单元的控制指令及该眼镜端产生的语音信息或文字图像信息；控制单元，用于响应该电子设备端的请求及控制该眼镜与该电子设备端连接，根据响应触发单元的响应触发信号对其他各模块进行控制；响应触发单元，用于接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元；显示单元与语音单元，本发明解决了现有技术中无法通过智能眼镜实现电子设备与用户之间的人机交互问题，方便了用户的使用。
Description
技术领域
本发明涉及智能眼镜领域，特别是涉及一种实现与电子设备交互的眼镜及交互方法。
背景技术
目前，智能穿戴设备不断发展，已有谷歌眼镜、苹果手表等智能设备相继问世，而对于智能眼镜方面，已经可以实现摄像、拍照、导航定位等功能，这种智能眼镜，主要作为一个信号收集装置，将收集或者识别到的信息传输给例如移动终端的电子设备进行处理，但是，现有的智能眼镜都没有涉及到通过智能眼镜实现移动终端等电子设备与用户间人机交互的应用，因此，实有必要提出一种技术手段，以通过智能眼镜实现电子设备与用户之间的人机交互，提高智能眼镜的智能化程度。
发明内容
为克服上述现有技术存在的不足，本发明之目的在于提供一种实现与电子设备交互的眼镜及交互方法，其解决了现有技术中无法通过智能眼镜实现电子设备与用户之间的人机交互问题，方便了用户的使用。
为达上述目的，本发明提出一种实现与电子设备交互的眼镜，包括眼镜本体，于该眼镜本体上设有：
第一数据通信单元，用于与该电子设备端进行无线通信，接收该电子设备端的请求及传送的语音信息或文字图像信息，同时向电子设备端发送该控制单元的控制指令及该眼镜端产生的语音信息或文字图像信息；
控制单元，用于响应该电子设备端的请求及控制该眼镜与该电子设备端连接，根据响应触发单元的响应触发信号对其他各模块进行控制；
响应触发单元，用于接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元；
显示单元，用于根据该控制单元的控制对来电信息、文字图像进行显示；
语音单元，用于根据该控制单元的控制获取或产生语音信息，同时将通过语音接收装置接收的语音信息传送至该控制单元。
进一步地，该响应触发单元可采用物理按键或眼球滑动来产生该响应触发信号。
进一步地，该响应触发单元包括：
滑动轨迹侦测模块,利用安装于该眼镜本体上的广角摄像头记录眼球的滑动轨迹；
滑动距离计算模块，根据记录的眼球滑动轨迹计算眼球的滑动距离；
周期确定模块，根据眼球的滑动方向记录滑动周期；
响应触发信号产生模块，根据获得的滑动周期与预设值的比较结果以及滑动距离与预设的误差距离的比较结果产生相应的响应触发信号。
进一步地，该滑动轨迹侦测模块通过该摄像头确定瞳孔中心的位置，根据瞳孔中心位置的移动记录眼球的滑动轨迹，通过该摄像头确定瞳孔中心利用如下步骤实现：
对人脸进行肤色识别，找出眼眶的区域；
在眼眶区域进行灰度计算，结果分出黑色和白色区域；
在黑色区域进行质心计算，得到的质心即为瞳孔中心的位置。
进一步地，该眼镜还包括数据处理单元，该数据处理单元连接控制单元，以获得该电子设备端发送过来的文字图像信息，将接收到的文字图像信息调节到合适的比例显示于该显示单元上。
进一步地，该合适的比例通过用户预设或根据采集用户的习惯获得。
进一步地，该数据处理单元还连接该语音单元，通过该语音单元接收通过语音接收装置接收的语音信息，将该语音信息转化为文字信息后将其调节到合适的比例显示于该显示单元上。
进一步地，该眼镜还包括第二数据通信单元，该第二数据通信单元用于与该电子设备端进行数据通信，获取该电子设备端的网络消息，
为达到上述目的，本发明还提供一种实现与电子设备交互的眼镜的交互方法，包括如下步骤：
步骤一，接收该电子设备端的请求，该请求包括来电请求、短信请求以及网络信息请求；
步骤二，利用控制单元控制显示单元或语音单元初步响应处理该请求；
步骤三，接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元；
步骤四，控制单元根据响应触发信号对电子设备端的请求进行响应处理
也就是说，当电子设备端，例如移动电话接收到来电或短信或网络推送消息时，通过眼镜端的第一数据通信单元发送至眼镜端。
进一步地，于步骤三中，通过响应物理按键或眼球滑动产生该响应触发信号。
与现有技术相比，本发明一种实现与电子设备交互的眼镜及其交互方法通过第一数据通信单元与第二数据通信单元使眼镜与电子设备端建立数据通信，通过控制单元控制眼镜端与电子设备端的连接，利用眼球滑动响应电子设备端的请求，实现了通过智能眼镜使电子设备端与用户之间的人机交互，且用户只需通过眼镜即可实现对电子设备的控制，方便了用户的使用。
附图说明
图1为本发明第一较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的架构示意图；
图2为本发明具体实施例中响应触发单元的细部结构图；
图3为本发明第二较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的架构示意图；
图4为本发明第三较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的架构示意图；
图5为本发明第四较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的结构示意图；
图6为本发明第五较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的交互方法的步骤流程图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例并结合附图说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其它优点与功效。本发明亦可通过其它不同的具体实例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不背离本发明的精神下进行各种修饰与变更。
图1为本发明第一较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的架构示意图。如图1所示，本发明一种实现与电子设备交互的眼镜，包括眼镜本体1，于眼镜本体1上设有：第一数据通信单元101、控制单元102、显示单元103、响应触发单元104以及语音单元105。
其中，第一数据通信单元101用于与电子设备端进行无线通信，接收电子设备端的请求及传送的语音信息或文字图像信息，同时向电子设备端发送语音信息或文字信息及控制单元102的控制指令，在本发明中，第一数据通信单元101可以为蓝牙模块，具体地说，以接收电话请求为例，当电子设备，例如移动电话接收到电话接入请求时，则其自身的蓝牙模块或WIFI与第一数据通信单元101建立通信，将电话请求传送至眼镜端，而于建立通话连接后，通过第一数据通信单元101将通话的语音数据传送至眼镜端。
控制单元102，用于响应该电子设备端得请求及控制该眼镜与电子设备端连接，根据响应触发单元104的响应触发信号对其他各模块进行控制。具体地说，当控制单元102接收到通过第一数据通信单元101传送的电子设备端的请求或传送的语音信息或文字图像信息后，将该请求或传送的语音信息或文字图像信息传送至显示单元103或语音单元，以利用显示单元103对来电进行显示或显示文字图像信息以及利用语音单元105产生来电提示铃声及语音信息，并接收响应触发单元104的响应触发信号，根据响应触发信号对其他模块进行控制，例如以接收来电请求为例，当控制单元102接收到电子设备端的电话接入请求时，通过显示单元104显示来电请求(例如来电号码)，若接收到响应触发单元104的为确认接通的响应触发信号时，则发送控制指令至电子设备端以接通电话，同时，于接通电话后，将接收到的语音数据传送至语音单元104进行语音播放，而在电话接通的过程中，若接收到响应触发单元104的用于挂断电话的响应触发信号时，则发送控制指令至电子设备端以切断电话，这样即可实现通过本发明之眼镜对电子设备端来电的控制。
响应触发单元104，用于接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元102。在本发明中，响应触发单元104可采用两种方式实现：第一种方式是通过物理按键的方式，也就是说于眼镜本体上设置一微小按键，当用户按下该按键时，产生响应触发信号至控制单元102；第二种方式则是通过眼球滑动来产生响应触发信号，具体地说，这种方式需要于眼镜本体，例如眼镜镜框上安装一广角摄像头，通过检测眼球滑动距离和周期以产生响应触发信号。后续将具体来描述通过眼球滑动进行响应的响应触发方式；显示单元103，用于根据控制单元102的控制对来电信息以及文字图像信息进行显示，在本发明中，显示单元103可设置于镜片上；语音单元105，用于根据控制单元102的控制获取或产生语音信息，例如语音单元播放来电铃声及接收的语音信息等，同时语音单元还接收使用者的语音信息以传送至控制单元，由控制单元通过第一数据通信单元101传送出去，在本发明中，语音单元105可通过一连接控制单元102的语音获取播放装置(例如耳机)与语音接收装置(例如麦克风)实现，即使用者通过耳机接收电子设备端传送的语音信息，并通过麦克将自己产生的语音信息传送出去。在此需说明的是，为使得各模块能正常工作，本发明还包括给其他模块进行供电的电源模块(未示出)，由于电源模块各电子产品所必备的模块，这里不予赘述。
以下将具体来描述通过眼球滑动进行响应的响应触发方式：图2为本发明具体实施例中响应触发单元的细部结构图。在这种方式下，响应触发单元104进一步包括：滑动轨迹侦测模块201、滑动距离计算模块202、周期确定模块203以及响应触发信号产生模块204。滑动轨迹侦测模块201利用安装于眼镜本体上的广角摄像头记录眼球的滑动轨迹，在本发明中，可以通过摄像头确定瞳孔中心的位置，根据瞳孔中心位置的移动记录眼球的滑动轨迹，具体地说，可通过如下方法确定瞳孔中心的位置：人眼正对显示单元；对人脸进行肤色识别，找出眼眶的区域；在眼眶区域进行灰度计算，因为瞳孔是灰黑色，其他部分是白色，这样就可以区分出来，结果分出黑色和白色区域；然后在黑色区域进行质心计算，得到的质心即为瞳孔中心的位置。根据瞳孔中心位置的移动即可得到眼球的滑动轨迹。
滑动距离计算模块202，根据记录的眼球滑动轨迹计算眼球的滑动距离，具体地，根据瞳孔中心位置的滑动轨迹(滑动距离)获得眼球的滑动距离；周期确定模块203，根据眼球的滑动方向记录滑动周期，例如眼球从左向右滑动记录为一个正周期，眼球从右向左滑动记录为负周期；响应触发信号产生模块204，根据获得的滑动周期与预设值的比较结果以及滑动距离与预设的误差距离的比较结果产生相应的响应触发信号，例如预先设定的是正周期(即眼球从左向右滑动)对应确认接通的响应处理信号，负周期(即眼球从右向左滑动)对应拒绝接听的响应处理信号，这里预设的误差距离指的是用于判断当前滑动是否属于有效滑动的距离，即，滑动距离大于该误差距离时为有效滑动，也就是说，若响应触发单元104获得当前眼球滑动距离大于误差距离且为正周期时，产生确认接通的响应处理信号，当响应触发单元104获得当前眼球滑动距离大于误差距离且为负周期时，产生拒绝接听的响应处理信号，而当响应触发单元104获得当前眼球滑动距离小于误差距离，则不产生任何信号。
图3为本发明第二较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的架构示意图。如图3所示，本发明一种实现与电子设备交互的眼镜，包括眼镜本体3，于眼镜本体3上设有：第一数据通信单元301、控制单元302、显示单元303、响应触发单元304、语音单元305以及数据处理单元306。
在本发明实施例中，第一数据通信单元301、控制单元302、显示单元303、响应触发单元304、语音单元305与第一较佳实施例的相同，在此不再赘述。数据处理单元306，连接控制单元302，以获得电子设备端发送过来的文字图像信息，例如短信，将接收到的文字图像信息调节到合适的比例显示于显示单元303上，较佳地，数据处理单元306还可以通过语音单元305接收语音信息，将语音信息转化为文字信息后将其调节到合适的比例显示于显示单元303上，由于将语音信息转换为文字信息为现有的成熟技术，在此不予赘述。这里，合适的比例指的是适合显示单元303显示的文字字体和图像的大小，该比例可以由用户预设，也可以根据采集用户的习惯获得的。在本发明具体实施例中，在用户首次使用该眼镜时，将出现文字和图像的设置向导，以提供用户调整适合自己的文字字体和图像大小，采集用户的设置数据(该数据包括字体的大小和图像的尺寸)，以该采集的数据为标准，在控制单元302控制显示文字与图像信息时，将文字或图像信息以该标准的大小与尺寸于显示单元303显示。
图4为本发明第三较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的架构示意图。如图4所示，本发明一种实现与电子设备交互的眼镜，包括眼镜本体4，于眼镜本体4上设有：第一数据通信单元401、控制单元402、显示单元403、响应触发单元404、语音单元405、数据处理单元406以及第二数据通信单元407。
在本实施例中，除第一数据通信单元401、控制单元402、显示单元403、响应触发单元404、语音单元405、数据处理单元406外，该眼镜还包括第二数据通信单元407，用于与电子设备端进行数据通信，获取电子设备端的网络消息。在本发明中，第二数据通信单元407采用WIFI模块，即眼镜端可通过WIFI模块获取电子设备端获得网络消息，例如推送消息等，并通过数据处理单元将其调整为合适的比例显示于显示单元上。
图5为本发明第四较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的结构示意图。如图5所示，在本具体实施例中，显示单元设置于眼镜镜片上，第一数据通信单元(蓝牙模块)、语音单元、第二数据通信单元(WIFI模块)、控制单元及数据处理单元以及电源模块分别设置于眼镜的两侧耳夹上，响应触发单元设置于两个眼镜镜片之间的镜架上。
图6为本发明第五较佳实施例之一种实现与电子设备交互的眼镜的交互方法的步骤流程图。如图6所示，本发明一种实现与电子设备交互的眼镜的交互方法，包括如下步骤：
步骤601，接收电子设备端的请求，该请求包括来电请求、短信请求以及网络信息请求。也就是说，当电子设备端，例如移动电话接收到来电或短信或网络推送消息时，通过眼镜端的第一数据通信单元发送至眼镜端。
步骤602，利用控制单元控制显示单元或语音单元初步响应处理该请求，即当接收到来电请求时，于显示单元显示该请求信息，并通过语音单元给予语音提示，当接收到短信或网络推送信息时，于显示单元以合适比例予以显示。
步骤603，接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元。在本发明中，响应触发信号的产生可采用两种方式实现：第一种方式是通过物理按键的方式，也就是说于眼镜本体上设置一微小按键，当用户按下该按键时，产生响应触发信号；第二种方式则是通过眼球滑动来产生响应触发信号，具体地说，这种方式需要于眼镜本体，例如眼镜镜框上安装一广角摄像头，通过检测眼球滑动距离和周期以产生响应触发信号，第二种方式具体包括如下步骤：
利用安装于眼镜本体上的广角摄像头记录眼球的滑动轨迹。在本发明中，可以通过摄像头确定瞳孔中心的位置，根据瞳孔中心位置的移动记录眼球的滑动轨迹，具体地说，可通过如下方法确定瞳孔中心的位置：人眼正对显示单元；对人脸进行肤色识别，找出眼眶的区域；在眼眶区域进行灰度计算，因为瞳孔是灰黑色，其他部分是白色，这样就可以区分出来，结果分出黑色和白色区域；然后在黑色区域进行质心计算，得到的质心即为瞳孔中心的位置。根据瞳孔中心位置的移动即可得到眼球的滑动轨迹。
根据记录的眼球滑动轨迹计算眼球的滑动距离，具体地，根据瞳孔中心位置的滑动轨迹(滑动距离)获得眼球的滑动距离。
根据眼球的滑动方向记录滑动周期，例如眼球从左向右滑动记录为一个正周期，眼球从右向左滑动记录为负周期。
根据获得的滑动周期与预设值的比较结果以及滑动距离与预设的误差距离的比较结果产生相应的响应触发信号，例如预先设定的是正周期(即眼球从左向右滑动)对应确认接通的响应处理信号，负周期(即眼球从右向左滑动)对应拒绝接听的响应处理信号，这里预设的误差距离指的是用于判断当前滑动是否属于有效滑动的距离，即，滑动距离大于该误差距离时为有效滑动，也就是说，若获得当前眼球滑动距离大于误差距离且为正周期时，产生确认接通的响应处理信号，当获得当前眼球滑动距离大于误差距离且为负周期时，产生拒绝接听的响应处理信号，而当获得当前眼球滑动距离小于误差距离，则不产生任何信号。
步骤604，控制单元根据响应触发信号对电子设备端的请求进行响应处理。以接收来电请求为例，若控制单元接收到的为确认接通的响应触发信号时，则发送控制指令至电子设备端以接通电话，同时，于接通电话后，将接收到的语音数据传送至语音单元进行语音播放，而在电话接通的过程中，若接收到用于挂断电话的响应触发信号时，则发送控制指令至电子设备端以切断电话，这样即可实现对电子设备端来电请求的控制。
综上所述，本发明一种实现与电子设备交互的眼镜及其交互方法通过第一数据通信单元与第二数据通信单元使眼镜与电子设备端建立数据通信，通过控制单元控制眼镜端与电子设备端的连接，并利用眼球滑动响应电子设备端的请求，实现了通过智能眼镜使电子设备端与用户之间的人机交互，且用户只需通过眼镜即可实现对电子设备的控制，方便了用户的使用。
任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (10)
1.一种实现与电子设备交互的眼镜，包括眼镜本体，其特征在于，于该眼镜本体上设有：
第一数据通信单元，用于与该电子设备端进行无线通信，接收该电子设备端的请求及传送的语音信息或文字图像信息，同时向电子设备端发送该控制单元的控制指令及该眼镜端产生的语音信息或文字图像信息；控制单元，用于响应该电子设备端的请求及控制该眼镜与该电子设备端连接，根据响应触发单元的响应触发信号对其他各模块进行控制；
响应触发单元，用于接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元；
显示单元，用于根据该控制单元的控制对来电信息、文字图像进行显示；
语音单元，用于根据该控制单元的控制获取或产生语音信息，同时将通过语音接收装置接收的语音信息传送至该控制单元。
2.如权利要求1所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于：该响应触发单元可采用物理按键或眼球滑动来产生该响应触发信号。
3.如权利要求2所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于，该响应触发单元包括：
滑动轨迹侦测模块,利用安装于该眼镜本体上的广角摄像头记录眼球的滑动轨迹；
滑动距离计算模块，根据记录的眼球滑动轨迹计算眼球的滑动距离；
周期确定模块，根据眼球的滑动方向记录滑动周期；
响应触发信号产生模块，根据获得的滑动周期与预设值的比较结果以及滑动距离与预设的误差距离的比较结果产生相应的响应触发信号。
4.如权利要求3所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于，该滑动轨迹侦测模块通过该摄像头确定瞳孔中心的位置，根据瞳孔中心位置的移动记录眼球的滑动轨迹，通过该摄像头确定瞳孔中心利用如下步骤实现：
对人脸进行肤色识别，找出眼眶的区域；
在眼眶区域进行灰度计算，结果分出黑色和白色区域；
在黑色区域进行质心计算，得到的质心判定为瞳孔中心的位置。
5.如权利要求1所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于：该眼镜还包括数据处理单元，该数据处理单元连接控制单元，以获得该电子设备端发送过来的文字图像信息，将接收到的文字图像信息调节到合适的比例显示于该显示单元上。
6.如权利要求5所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于：该合适的比例通过用户预设或根据采集用户的习惯获得。
7.如权利要求6所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于：该数据处理单元还连接该语音单元，通过该语音单元接收通过语音接收装置接收的语音信息，将该语音信息转化为文字信息后将其调节到合适的比例显示于该显示单元上。
8.如权利要求6所述的一种实现与电子设备交互的眼镜，其特征在于：该眼镜还包括第二数据通信单元，该第二数据通信单元用于与该电子设备端进行数据通信，获取该电子设备端的网络消息。
9.一种实现与电子设备交互的眼镜的交互方法，包括如下步骤：
步骤一，接收该电子设备端的请求，该请求包括来电请求、短信请求以及网络信息请求；
步骤二，利用控制单元控制显示单元或语音单元初步响应处理该请求；
步骤三，接收用户的响应指示，产生响应触发信号至控制单元；
步骤四，控制单元根据响应触发信号对电子设备端的请求进行响应处理
也就是说，当电子设备端，例如移动电话接收到来电或短信或网络推送消息时，通过眼镜端的第一数据通信单元发送至眼镜端。
10.如权利要求9所述的一种实现与电子设备交互的眼镜的交互方法，其特征在于：于步骤三中，通过响应物理按键或眼球滑动产生该响应触发信号。
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