CN106161771A - 可穿戴设备、可穿戴设备系统以及可穿戴设备的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种可穿戴设备，包括:绑带部；以及振动发生部，与上述绑带部结合，上述绑带部，包括：通信部，通过预先设定的通信方式接收第1信号；控制部，确定由上述通信部提供的上述第1信号的放大程度，并以所确定的放大程度为基础生成第2信号，上述振动发生部，接收由上述控制部提供的上述第2信号并产生于上述第2信号对应的振动，上述控制部，以包含使用者的年龄、性别、身高、体重、手指长度以及手腕到指尖的长度中至少一项的使用者信息为基础，确定上述第1信号的放大程度。

Description

可穿戴设备、可穿戴设备系统以及可穿戴设备的控制方法

技术领域

本发明涉及一种可穿戴设备、可穿戴设备系统以及可穿戴设备的控制方法。

背景技术

近来随着移动设备(Mobile device)相关技术的发展，智能手机(Smart phone)以及可穿戴设备(Wearable device)等装置正在实现大众化。可穿戴设备能够佩戴于使用者的身体，通过与智能手机等的通信实现数据的传输。

但是，智能手机(Smart phone)具有在公共场所等的通话受限以及个人信息安全(Privacy)等问题。此外在周边噪音较强时难以顺利进行通话，而为了改善通话质量需要配备如入耳式耳机、头戴式耳机等独立的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在改善通话音质的同时解决个人信息安全问题的可穿戴设备、可穿戴设备系统以及可穿戴设备的控制方法。

此外，还提供一种能够通过以使用者信息为基础决定信号的放大程度从而为使用者提供最佳音质的可穿戴设备、可穿戴设备系统以及可穿戴设备的控制方法。

此外，还提供一种通过将所有结构要素配置于绑带部以及与其结合的振动发生部中而省略主体部，从而提升使用者便利性的可穿戴设备、可穿戴设备系统以及可穿戴设备的控制方法。

通过适用本发明的实施例，能够在改善通话音质的同时解决个人信息安全问题。

此外，能够通过以使用者信息为基础决定信号的放大程度从而为使用者提供最佳音质。

此外，通过将所有结构要素配置于绑带部以及与其结合的振动发生部中而省略主体部，从而提升使用者便利性。

附图说明

图1是适用本发明一实施例的可穿戴设备的简要图示块图。

图2是适用本发明一实施例的可穿戴设备的外部示意图。

图3是适用本发明一实施例的可穿戴设备的内部结构示意图。

图4是适用本发明一实施例的可穿戴设备被佩戴于使用者身体中时的状态示意图。

图5是图1所示的绑带部的详细块图。

图6是适用本发明一实施例的可穿戴设备的控制方法示意图。

图7是适用本发明一实施例的可穿戴设备的控制方法顺序图。

图8是确定第1信号放大强度的一实施例的示意图。

图9是按照图8所示的确定放大强度的一实施例对信号进行放大的方法示意图。

图10是按照图8所示的确定放大强度的一实施例对信号进行放大的方法顺序图。

图11是确定第1信号放大强度的另一实施例的示意图。

图12是确定第1信号放大强度的又一实施例的示意图。

图13至图18是绑带部与振动发生部之间的结合关系的实施例示意图。

图19是适用本发明一实施例的可穿戴设备的驱动方法示意图。

图20是适用本发明一实施例的可穿戴设备的系统示意图。

图21是适用本发明一实施例的可穿戴设备系统示意图。

图22是确定图21所示的第1信号放大强度的一实施例的示意图。

【符号说明】

10：可穿戴设备

20：无线通信装置

100：绑带部

110：控制部

120：通信部

130：电源部

140：声音输入输出部

150：动作识别部

160：振动检测部

170：内存部

200：振动发生部

具体实施方式

本发明的优点和特点以及实现方法将通过结合附图后续详细说明的实施例得到进一步明确。本发明并不局限于下述说明的实施例，而是能够以多种形态实现。本说明书中的实施例只是为了使对本发明的说明更加完全，并向具有本发明所属技术领域之一般知识的人员完整地描述本发明的范围，本发明的范围应由权利要求书中的内容确定。

为了对各种结构要素进行说明使用了如第1、第2等术语，但这些术语并不是对这些结构要素的限制，只适用于对一个结构要素与另一个结构要素进行区别。因此，下述内容中的第1结构要素在本发明的技术思想范围内也可以为第2结构要素。

在整个说明书中，当记载为某个部分“包含”某个结构要素时，除了有特别明确的相反记载的情况之外，并不是代表排除其他结构要素而是能够包含其他结构要素。此外说明书中所记载的“…部”、“模块”等术语代表用于处理一种功能或动作的单元，可通过硬件或软件以及硬件与软件的结合实现。

下面，结合附图对适用本发明的实施例进行详细说明。

图1是适用本发明一实施例的可穿戴设备的简要图示块图。

如图1所示，适用本发明一实施例的可穿戴设备10，可包括绑带部100以及振动发生部200。

绑带部100可通过预先设定的通信方式接收第1信号S1并确定第1信号S1的放大程度。第1信号S1可以为声音信号。绑带部100可根据所确定的放大程度对第1信号S1进行放大，从而生成第2信号S2。接下来，绑带部100可将所生成的第2信号S2提供至振动发生部200。

振动发生部200可接收由绑带部100提供的第2信号S2并生成与第2信号S2对应的振动。

更详细地说，绑带部100可通过预先设定的通信方式接收由外部提供的第1信号S1。其中用于提供第1信号S1的外部可包括能够与适用本发明一实施例的可穿戴设备10进行通信的所有设备，并不对其作出限定。例如，可以为智能手机(Smart phone)或平板电脑(Tablet pc)等移动设备(Mobile device)，或服务器(Server)或其他可穿戴设备。

振动发生部200可生成与第2信号S2对应的振动。借此，振动发生部200可将所生成的振动提供至与振动发生部200直接接触的部分，如使用者的身体。下面，结合附图2对其进行更为详细的说明。

图2是适用本发明一实施例的可穿戴设备的外部示意图。图3是适用本发明一实施例的可穿戴设备的内部结构示意图。

如图2及图3所示，适用本发明一实施例的可穿戴设备10可佩戴于使用者的身体。

绑带部100可以为按照使用者所佩戴部位的形状以流线型弯曲的形状。例如，绑带部100可佩戴于使用者的手腕部位，而此时的绑带部100可以为按照使用者的手腕形状以流线型弯曲的形状。

作为绑带部100的一实施例，可包括金属(Metal)、纺织品(Textile)、皮革(Leather)、橡胶(Rubber)、合成纤维(Synthetic fiber)、木材(Wood)、陶瓷(Ceramic)或塑料(Plastic)等材质。此外，绑带部100可采取多种材质堆叠形成的多层结构形态。

绑带部100可包括日常与使用者的身体直接接触的部分一面和与其相对应的另一面。其中与使用者的身体直接接触的部分是指，振动发生部200所生成的振动被施加到使用者身体中的部分。因此，振动发生部200可将所生成的振动提供至绑带部100的一面方向。

此外，振动发生部200可与绑带部100相互结合。其中关于与绑带部100的结合形态，将结合图13至图15后续详细说明。

绑带部100可包括控制部110、通信部120、电源部130以及声音输入输出部140。如图2所示，声音输入输出部140可暴露于绑带部100的一面，用于向外部提供声音或接收由外部提供的声音。如图3所示，控制部110、通信部120以及电源部130可配置于绑带部100的内部。因此在从外部观察绑带部100时，可观察到声音输入输出部140，但无法观察到控制部110、通信部120以及电源部130。但本发明并不局限于此，声音输入输出部140也可配置于绑带部100的内部。此外图2及图3中所示的各结构在绑带部100内部的各种配置关系仅为一实施例，本发明中各结构的位置并不局限于图2及图3所示。

绑带部100可包括结合部180，配置于长度方向上的一侧或与其相对应的另一侧中的至少一处。结合部180可使绑带部100长度方向上的一侧和另一侧相互结合。借此，可将可穿戴设备10佩戴于使用者的身体或从之取下。结合部180可由多个构成，作为一实施例，可在绑带部100长度方向上的一侧及另一侧分别配置，从而使其相互结合。

图4是适用本发明一实施例的可穿戴设备10被佩戴于使用者身体中时的状态示意图。

如图4所示，适用本发明一实施例的可穿戴设备10可佩戴于使用者的身体，尤其是可佩戴于手腕部位。虽然图4以及本说明书中是以可穿戴设备10被佩戴于使用者手腕部位的情况为例进行说明，但本发明并不局限于此。例如，也可佩戴于使用者的颈部、手指、头部等部位。

如图1至图4所示，绑带部100被佩戴于使用者的手腕部位，可对由外部提供的第1信号S1进行放大，从而生成第2信号S2。绑带部100可将所生成的第2信号S2提供至与绑带部100结合的振动发生部200。振动发生部200可生成与第2信号S2对应的振动，并将其提供至使用者的手腕部位。作为一实施例，使用者可通过将使用者的手指移动到使用者的耳朵部位、尤其是移动到软骨部位而利用振动听到由外部提供的第1信号S1所对应的声音。

此外，适用本发明一实施例的可穿戴设备10，还可包括主体部200。作为一实施例，主体部300可包括用于显示画面的显示部。主体部300可与绑带部100结合或拆分。例如在绑带部100与主体部300结合的情况下，适用本发明一实施例的可穿戴设备10能够以腕表的形式佩戴于使用者的手腕部位。反之，在绑带部100与主体部300未结合的情况下，适用本发明一实施例的可穿戴设备10可以腕带的形式佩戴于使用者的手腕部位。此外对于主体部300与绑带部100可结合或拆分的结构，并不局限于图4所示的结构。

即适用本发明一实施例的可穿戴设备10，通过将后续说明的控制部110、通信部120、电源部130 以及声音输入输出部140全部包含于绑带部100中，可省略其主体部300，也可根据需要更换主体部300的类型。

图5是图1所示的绑带部的详细块图。

绑带部100可包括控制部110、通信部120、电源部130、声音输入输出部140、动作识别部150、振动检测部160以及内存部170。

控制部110可接收由通信部120提供的第1信号S1。控制部110可确定所接收到的第1信号S1的放大程度，并根据所确定的放大程度对第1信号S1进行放大，从而生成第2信号S2。接下来，控制部110可将所生成的第2信号S2提供至振动发生部200。控制部110可识别配置于绑带部100内部的各结构的信息，并以所识别出的信息为基础对各结构进行整体控制。

通信部120可通过预先设定的通信方式接收由外部提供的第1信号S1，并将其提供至控制部110。其中，上述外部可以为如智能手机(Smart phone)或平板电脑(Tablet pc)等移动设备(Mobile device)，或服务器(Server)或其他可穿戴设备10。

此外，预先设定的通信方式可包括无线网络(Wi-fi)、蓝牙(Bluetooth)、紫峰(Zigbee)、全球定位系统(GPS)、蜂窝通信(LTE、LTE-A、CDMA、WCDMA、UMTS、Wibr、GsSM)以及近场通信(NFC)等无线通信方式。但并不局限于无线通信方式，绑带部100还可以通过USB(Universalserial bus)、HDMI(High definition multimedia interface)、RS-232(Recommended standard232)或POTS(Plain old telephone service)等有线通信方式接收所提供的第1信号S1。因此，通信部120可包括蜂窝通信模块、无线网络模块、蓝牙模块、全球定位系统模块、近场通信模块以及射频模块 中的至少一种。

电源部130可在控制部110的控制下对可穿戴设备10的电力进行管理。作为一实施例，电源部130可包括PMIC(Power management intergrated circuit)、充电IC(Chargerintergrated circuit)、电池(Battery)以及电量表(Fuel gauge)(intergratedintegrated？)。虽未图示，但作为一实施例，电源部130可通过无线充电方式或有线充电方式得到电力供应。作为一实施例，无线充电方式可以为磁场共振方式、电磁感应方式以及无线电波方式中的一种，且因此可追加相关的附加电路，如线圈、整流器或共振电路等。此外，电池可储存或生成电力，并利用所储存或生成的电力为适用本发明一实施例的可穿戴设备10供应电源。其中，电池可以为可充电电池(Rechargeble battery)或太阳能电池(Solar battery)。

*46(*46 ？)声音输入输出部140可将由外部提供的声音转换为电子信号。此外，声音输入输出部140还可将电子信号转换为声音提供至外部。即，声音输入输出部140可双方向转换声音和电子信号。作为一实施例，声音输入输出部140可包括用于接收由外部提供的声音的话筒以及用于向外部提供声音的扬声器。此外，在本说明书中是将声音输入输出部140作为一个模块进行说明，但并不局限于此，用于声音输入的话筒和用于声音输出的扬声器可分别独立地配置于绑带部100的内部。

动作识别部150可对可穿戴设备10的运行状态、物理量、加速度或角速度进行检测，并将所计测到的检测信息提供至控制部110。作为一实施例，动作识别部150可包括手势传感器、陀螺仪传感器、加速度传感器、角速度传感器、接近传感器。

振动检测部160可对施加到振动检测部160中的物理振动进行检测并将其转换为电子信号。振动检测部160可将转换之后的电子信号提供至控制部110。作为一实施例，振动检测部160可包括压电式传感器。此外，振动检测部160可与动作识别部150整合为一体而形成单一模块。

内存部170可对从控制部110或其他结构接收到或由控制部110或其他结构生成的数据进行保存。作为一实施例，内存部170可保存使用者信息以及环境信息中的至少一种。使用者信息可包括使用者的年龄、性别、身高、体重、手指长度、从手腕到指尖的长度中的至少一种。环境信息可包括周围环境的噪音强度等。

作为一实施例，内存部170可以为内置内存。更详细地说，内存部可包括易失性存储器(例如DRAM(Dynamic RAM)、SRAM(Static RAM)、SDRAM(Synchronous dynamic RAM)等)或非易失性存储器(Non-volatile Memory，例如OTPROM(One time programmable ROM)、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable and programmable ROM)、EEPROM(Electrically erasable and programmable ROM)、Mask ROM、Flash ROM、NAND flashmemory、NOR flash memory等)中的至少一种。此外，内存部170也可以为SSD(Solid StateDrive)。

此外作为一实施例，内存部170可以为外置内存。更详细地说，内存部还可包括Flash drive，例如CF(Compact flash)、SD(Secure digital)、Micro-SD(Micro securedigital)、Mini-SD(Mini secure digital)、xD(Extreme digital)或Memori Stick等。此时，内存部170可通过各种接口与可穿戴设备10进行连接。

图6是适用本发明一实施例的可穿戴设备的控制方法示意图。图7是适用本发明一实施例的可穿戴设备的控制方法顺序图。

下面将结合图6及图7，对适用本发明一实施例的可穿戴设备10的控制方法进行说明。此外作为一实施例，下面将以可穿戴设备10被佩戴于使用者的手腕部位并与作为外部装置的智能手机建立无线通信连接的情况为例进行说明。

首先在步骤S100，可穿戴设备10可通过通信部120以预先设定的通信方式接收外部智能手机所提供的第1信号S1。接下来在步骤S200，控制部110可确定由通信部120提供的第1信号S1的放大程度，并根据所确定的放大程度生成第2信号S2。接下来在步骤S300，控制部110将所生成的第2信号S2提供至振动发生部200，而振动发生部200可生成与所接收到的第2信号S2对应的振动。借此，在振动发生部200所生成的振动可被传递至使用者的手腕部位。此时，使用者通过将手指移动到耳朵的软骨部位，可听到通过振动传递的声音。

此外如图6所示，与第2信号S2对应的振动强度a强于以使用者的手腕为媒介传递至指尖的振动强度b。这表示在振动被传递至使用者指尖的过程中，其振动强度将发生衰减。导致振动强度衰减的原因包括，使用者的身体特性、周边杂音等因素。

因此适用本发明一实施例的可穿戴设备10可通过使用者信息估算出振动强度衰减的程度并借此确定第1信号S1的放大程度，然后根据所确定的放大程度对第1信号S1进行放大，从而生成第2信号S2。即，振动发生部200通过在最初将放大后的第2信号S2所对应的震动施加到使用者的手腕部位，确保使用者在震动发生衰减之后仍然能够充分听到通过振动所传递的声音。

为此控制部110可包括：第1变换部111，对第1信号S1进行离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform)；放大部112，对上述结果值进行放大；以及第2变换部113，对放大后的信号进行离散傅里叶反变换(Reverse Discrete Fourier Transform)。尤其是放大部112可通过使用者信息计算出与第1信号S1的放大程度对应的增益(Gain)值，并将上述增益值插入到经过离散傅里叶变换的第1信号中，从而对第1信号S1进行放大。

其中，使用者信息可预先保存于内存部170中。或者也可由使用者直接输入使用者信息。

下面将结合图8至图10，对确定第1信号S1放大程度的一实施例以及与其相关的放大方法进行详细说明。在图8至图10中，将以内存部170中预先输入有多组使用者信息的情况为例进行说明。

图8是确定第1信号放大强度的一实施例的示意图。图9是按照图8所示的确定放大强度的一实施例对信号进行放大的方法示意图。图10是按照图8所示的确定放大强度的一实施例对信号进行放大的方法顺序图。

如图8至图10所示，第2信号S2的生成过程大体上可分成共振峰(Fromant)强化步骤P1以及过滤器适用步骤P2。共振峰强化步骤P1以及过滤器适用步骤P2可同时实施，或按顺序实施114(114 )。

在步骤S111，第1变换部111可对第1信号S1进行离散傅里叶变换。与此同时(或按顺序)，放大部112可通过对第1信号S1进行线性预测编码分析(Linear PredictiveCoding，LPC，112a)，得到线性预测编码系数(Linear Predictive Coding Coefficients，LPCC)。

接下来在步骤S112，放大部112利用通过上述方式得到的线性预测编码系数，计算出Z-变换数字频率响应(Z-transform Digital Frequency Response)。接下来在步骤S113，放大部112计算出与Z-变换数字频率响应中的各个频率指数对应的复数绝对值，并通过取对数的方式得到线性预测编码。

更详细地说，当将由通信部120提供的第1信号S1定义为y(t)、将线性预测编码系数定义为α(p+1)且p代表线性预测编码系数的次数时，上述信号机系数的Short-TimeFourier Transform(STFT)分别为Y(i,k)和A(i,k)。其中，i代表帧指数而k代表频率指数。控制部270可以此为基础并利用线性预测编码系数，通过如下所述的公式

(1)计算出Z-变换数字频率响应H(z)。

公式(1)

$H\left(z\right)=\frac{G}{A\left(z\right)}=\frac{G}{1-\underset{l=1}{\overset{p}{Q}}{a}_i{z}^{-l}}$

接下来，放大部112为了能够利用通过公式(1)计算出的频率响应H(z)计算出线性预测编码包络，将各个频率指数F_k通过下述公式(2)做出定义。

公式(2)

F_k＝ln(|H(z)|)

放大部112可利用通过公式(2)定义的频率指数F_k，得到线性预测编码包络。

在接下来的步骤S114、S115，放大部112可推算出112b、112c共振峰频率范围以及共振峰频率。更详细地说，放大部112可利用线性预测编码包络的斜率变化，推算112c除共振峰频率。放大部112可通过公式(3)，计算出线性预测编码包络的斜率从正数变为负数的频率并将其推算为共振峰频率FF。

公式(3)

$FF=k,\frac{dF\left(k\right)}{dk}=0and\frac{dF(k+1)}{dk}<0$

此外，放大部112在推算至少一个以上的共振峰频率的频率范围时，能够以线性预测编码系数为基础推算112b出至少一个以上的共振峰频率的频率范围。其中，推算共振峰频率范围以及共振峰频率的顺序之间并无矛盾，可同时实施或按顺序实施。

放大部112将线性预测编码系数以10次多项式的形态表示，作为一实施例，利用Bairstow方法计算出复数根和实根，并利用所计算出的复数根和实根推算出各个共振峰频率的频率范围。更详细地说，将线性预测编码系数P(z)表示为如公式(4)所示的10次多项式。

公式(4)

P(z)＝z^m+a_m-1z^m-1+F+a₁z+a₀(z^m

接下来，计算出Z-变换数字频率响应H(z)和线性预测编码系数P(z)的10次多项式的实根或复数根。为了计算出响应的根值，可利用如下公式(5)所示的Bairstow方法。

公式(5)

放大部112可利用公式(5)的根值，通过公式(6)计算出各个共振峰频率Fs所对应的频率范围Bk。

公式(6)

$B_k=-\frac{F_s}{\mathrm{\&pi;}}ln\left(r_k\right)$

接下来在步骤S116，放大部112能够以线性预测编码包络为基础，判定112d第1信号S1为浊音还是清音。更详细地说，放大部112通过下述公式(7)中的条件判定第1信号S1为浊音还是清音。

即，放大部112在满足公式(7)中的条件时将声音信号判定为浊音。其中，NAV代表对应帧的共振峰值的平均值，Npt代表进行离散傅里叶变换时的大小。

公式(7)

Voiced Signal，A_max＜2N_AV or L_max＜N_pt/4orA_MX＜N_AV/2

A_max＝MAX(H(L_max))

A_MX＝MAX(S_R1，S_R2，S_R3，S_R5)

$S_{R1}=\underset{k=0}{\overset{(N_{pt}/8)-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}H\left(k\right),S_{R2}=\underset{k=N_{pt}/8}{\overset{(N_{pt}/4)-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}H\left(k\right)$

$S_{R3}=\underset{k=N_{pr}/4}{\overset{(3N_{pt}/8)-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}H\left(k\right),S_{R4}=\underset{k=3N_{pt}/8}{\overset{(N_{pe}/2)-1}{\mathrm{\&Sigma;}}}H\left(k\right)$

放大部112能够以共振峰频率、共振峰频率的频率范围、判定的浊音或清音特性以及使用者信息为基础，构成共振峰增强过滤器112e。即，放大部112考虑到从振动发生部200生成的振动在通过使用者身体的过程中所发生的衰减，可预先对可能发生衰减的部分进行强化。

更详细地说，放大部112通过下述公式(8)在考虑到浊音或清音特性的前提下，计算出各个共振峰频率的频率范围所对应的变形的汉明窗口，并在考虑到使用者信息的前提下计算112f出变形的汉明窗口的峰值。

公式(8)

$G(n,k)={(\frac{h\left(n\right)-\min \left(h\right)}{1-\min \left(h\right)}+1)}^{a(i,k)}$

$a(i,k)=\frac{log\left(\right|FR\left(i,k\right)\left|\right)}{log\left(\right|Y\left(i,k\right)\left|\right)}$

$h\left(n\right)=0.54-0.46cos\left(2\mathrm{\&pi;}\frac{n}{N}\right)$

其中，a代表在考虑到浊音或清音特性以及使用者信息的前提下计算出的变形的汉明窗口的峰值。此外h(n)代表汉明窗口，而FR(i,k)代表以使用者信息为基础的使用者身体的频率响应(Frequency response)。

如上所述，使用者信息可预先保存于内存部170中。在这种情况下，可对各种使用者特性进行分类并借此生成多个使用者信息分组。多个使用者信息分组可预先保存于内存部170，使用者可选择预先保存的使用者信息分组中的一个。此时，在后续说明的增益值计算过程中将体现出所选择的使用者信息分组信息。而在使用者没有选择的情况或第一次运行适用本发明一实施例的可穿戴设备10时，可利用被设定为默认值(Default)的多个使用者信息分组中的一种确定第1信号S1的放大程度。

如图8所示，使用者(a)至(c)在施加振动时的振动强度710以及与此对应的频率响应(Frequency response)720各不相同。这表示根据使用者信息中所包含的使用者特性，其振动的衰减程度也有所不同。

因此，使用者可从预先保存到内存部170中的多个使用者信息中选择一个。此时，放大部112将从预先保存到内存部170中的多个使用者信息中提取使用者所选择的使用者信息，并以此为基础构成上述的共振峰增强过滤器112e。即在步骤S117，共振峰增强过滤器112e代表需要对经过离散傅里叶变换的第1信号S1中以使用者信息为基础进行放大的部分进行放大时所需使用的增益值。

在步骤S118，放大部112可利用下述公式(9)将共振峰增强过滤器230适用到经过离散傅里叶变换之后的第1信号S1中，从而生成112g第3信号。在步骤S119，第2转换部113可对第3信号进行离散傅里叶反变换而生成第2信号S2，并将所生成的第2信号S2提供至振动发生部200。

公式(9)

Y_enh(i，k)＝GY(i，k)

此时，因为控制部110在生成振动之前预先以使用者信息为基础对第1信号S1进行放大，所以能够有效解决在振动发生部200所生成的振动通过使用者身体的过程中因为人体的媒介特性而发生衰减或扭曲，并因此导致声音品质下降或清晰度降低的问题。更详细地说，为了将第1信号S1的共振峰以及所传递的第2信号S2的共振峰之间的差异最小化，通过将考虑到人体媒介特性的增益值适用到第1信号S1中，可以提升信号的清晰度。此外，因为能够以使用者信息为基础将最适当的增益值适用于第1信号S1中，所以能够更加精确地提升信号的品质。

图11是确定第1信号放大强度的另一实施例的示意图。其中，与对图8至图10进行的说明重复的内容将被省略。

如图11所示，在确定第1信号放大程度的另一实施例中，将直接由使用者输入使用者信息。使用者信息可通过与外部装置之间的通信进行输入或直接输入。在直接输入的情况下，绑带部100中还可包括用于输入使用者信息的输入部。控制部110可对所输入的使用者信息和预先保存的多个使用者信息进行比较。借此，控制部110可从预先保存到内存部170中的多个使用者信息中提取出与使用者直接输入的使用者信息最为接近的使用者信息。因为控制部110直接帮助使用者选择与使用者本人直接输入的信息最为接近的使用者信息，能够提高使用者的使用便利性。

图12是确定第1信号放大强度的又一实施例的示意图。其中，与对图8至图11进行的说明重复的内容将被省略。

如图12所示，在确定第1信号放大程度的又一实施例中，将允许使用者直接测定获取使用者信息。更详细地说，作为一实施例，当使用者需要直接对使用者信息进行测定时，使用者首先将适用本发明一实施例的可穿戴设备10佩戴于手腕部位，然后通过使手指与外部物体接触产生振动以及由此发出声音。

在步骤a，声音输入输出部140将接收由使用者产生的振动相关的声音信号，并将其提供至控制部110中。此外在步骤b，振动检测部160将检测通过使用者的身体被传递至振动检测部160中的振动信号，并将其提供至控制部110中。

控制部110将以通过声音输入输出部140提供的信号以及通过振动检测部160提供的信号为基础，计算出与使用者对应的频率响应信息。此时，控制部110可生成使用者信息并将其保存到内存部170中。

控制部110可利用通过上述过程被保存到内存部170中的使用者信息确定第1信号S1的放大程度，从而生成第2信号S2。

此外，适用本发明一实施例的可穿戴设备10，还可通过上述过程实施使用者认证步骤。即，可穿戴设备10可对通过上述说明的过程保存到内存部170中的使用者信息和从当前佩戴可穿戴设备10的使用者测定到的使用者信息进行比较确认其一致与否，从而实现使用者认证步骤。

接下来，结合图13至图18对绑带部100和振动发生部200之间的结合关系进行详细说明。但绑带部100、振动发生部200以及结合用部件300的形状并不局限于图13至图18中所示的形状，也可采取其他各种结构、形状及截面结构。

图13至图18是绑带部与振动发生部之间的结合关系的实施例示意图。下面，将利用300a至300g在途中对结合用部件300的实施例进行标记。

绑带部100可通过结合用部件300a至300g与振动发生部200进行结合。即，绑带部100与振动发生部200可相互隔离。作为一实施例，绑带部100与振动发生部200可不直接相互接触。通过上述结构，可避免振动发生部200所产生的振动被传递至绑带部100而对使用者造成不适感或提供至使用者身体的振动受到影响。此外作为一实施例，绑带部100与振动发生部200可采取可拆装的结构。通过上述结构，当振动发生部200或绑带部100中的某一个出现故障时，可仅对发生故障的部分进行更换。

首先如图13的(a)至(b)所示，绑带部100可通过多个结合用部件300a与振动发生部200(300a200 )进行结合。多个结合用部件可通过桥接(Bridge)的形式将振动发生部200固定到绑带部100中。为了防止振动发生部200中所产生的振动被传递至绑带部100中，多个结合用部件300a可采用具有一定弹性的材料。此外，多个结合用部件300a的数量、形状、配置结构并不局限于图13中所图示的形式。

如图14的(a)至(b)所示，结合用部件300b可分别配置于绑带部100和振动发生部200之间。为了防止振动发生部200中所产生的振动被传递至绑带部100中，结合用部件300b可采用缓冲材料或阻尼器。结合用部件300b可采用与振动发生部200以及绑带部100的形状对应的结构，并不局限于如图14所示的圆形形状。

如图15的(a)所示，结合用部件300c可采用具有弹性的弹簧。借此，可防止振动发生部200中所产生的振动被传递至绑带部100中。如图15的(b)所示，结合用部件300d可采用弯曲的形状，通过弯曲部分可缓解振动发生部200中所产生的振动被传递至绑带部100中。

如图16所示，绑带部100还可包括凹槽部H1。振动发生部200a以及结合用部件300e可配置于上述凹槽部H1。更详细地说，结合用部件300e可配置于振动发生部200a和凹槽部H1的底面之间。作为一实施例，结合用部件可采用具有弹性的弹簧，采取包裹振动发生部200a主体部的形式。振动发生部200a还可包括从主体部延伸形成的翼部201。借此，可防止振动发生部200a从绑带部100脱落。

如图17的(a)至图17的(e)所示，绑带部100还可包括在振动发生部200与使用者身体接触的面相对应的另一面形成的孔。绑带部100能够通过在振动发生部200振动时使内部空气经由上述孔发生流动，缓解振动被传递至绑带部100中。此外适用本发明一实施例的可穿戴设备10为了避免水货灰尘等异物通过上述孔进入设备内部并确保空气顺利流通，可采用如图17的(a)至图17的(e)所示的形态。

更详细地说，如图17的(a)所示，可形成宽度及长度大于振动发生部200的宽度及长度的凹槽部H2。振动发生部200可通过具有弹性的结合用部件300f与绑带部100结合。如图17的(b)所示，绑带部可通过在绑带部之间相互连接的连接用部件101实现连接，而连接用部件101(10101 )可配置于与使绑带部100和振动发生部200相互结合的结合用部件300f对应的位置。

如图17的(c)所示，还可包括与振动发生部200和使用者身体发生接触的面相对应的另一面与绑带部100进行结合的弹簧300g。此外如图17的(d)所示，绑带部100还可包括沿着振动发生部200的另一面方向延伸的突出部。如图17的(e)所示，通过在振动发生部200中形成用于进出空气的通道即多个孔202，可缓解振动被传递至绑带部100中。

此外如图18所示，振动发生部200可包括与使用者的身体接触的一面以及与此对应的另一面，其中振动发生部200还可包括配置于振动发生部200另一面的轴( shaft )203。轴203被配置于振动发生部200的另一面，可以抵消振动发生部200发生振动时所产生的声音。

图19是适用本发明一实施例的可穿戴设备的驱动方法示意图。在图19中将以适用本发明一实施例的可穿戴设备10被佩戴于使用者的手腕部位中的情况为例进行说明。

动作识别部150能够以使用者的动作为基础，生成第1及第2动作信息中的一个。更详细地说，如图19的(a)所示，当使用者抬起手臂时将生成第1动作信息并提供至控制部110。动作识别部150除了使用者做出如图19的(a)所示动作的情况之外，在使用者做出如图19(a)类似的动作时也将生成第1动作信息并提供至控制部110。控制部110在接收到所提供的第1动作信息时，可将第2信号S2提供至振动发生部200。此时，振动将被传递到使用者的身体。

与此相反，如图19的(b)所示，当使用者放下手臂时动作识别部150将生成第2动作信息并提供至控制部110。动作识别部150除了使用者做出如图19的(b)所示动作的情况之外，在做出类似的动作时也将生成第1动作信息并提供至控制部110。控制部110在接收到所提供的第2动作信息时，可将第2信号S2提供至声音输入输出部140。借此，声音输入输出部140可将与第2信号S2对应的声音信息提供至外部。此时使用者可听到通过声音输入输出部140提供的声音信息。

此外，动作识别部150的动作检测可通过使用者的控制进行开关，当被关闭时控制部可在不从动作识别部150接收所提供的动作信息的状态下，通过如上所述的方式将第2信号S2提供至振动发生部200。

图20是适用本发明一实施例的可穿戴设备的系统示意图。图20是适用本发明一实施例的可穿戴设备系统示意图。其中，与对图1至图19进行的说明重复的内容将被省略。

如图20及图21所示，适用本发明一实施例的可穿戴设备系统包括可穿戴设备10以及无线通信装置20。

可穿戴设备10可佩戴于使用者的身体，作为一实施例，可佩戴于使用者的手腕部位。无线通信装置20为能够与可穿戴设备10通过无线通信实现数据收发的装置，不限定其种类。即，无线通信装置20可包括如智能手机、平板电脑(Tablet pc)或可穿戴设备。

可穿戴设备10可通过预先设定的通信方式与无线通信装置20进行数据的收发。更详细地说，预先设定的通信方式可以是无线通信方式，例如无线网络(Wi-fi)、蓝牙(Bluetooth)、紫峰(Zigbee)、全球定位系统(GPS)、蜂窝通信(LTE、LTE-A、CDMA、WCDMA、UMTS、Wibr、GsSM)以及近场通信(NFC)等通信方式。

在步骤S100，可穿戴设备10可接收由无线通信装置20提供的第1信号S1。作为一实施例，第1信号S1可以为声音信号。接下来在步骤S110，可穿戴设备10确定所接收到的第1信号S1的放大程度，并根据所确定的放大程度生成第2信号S2。在步骤S120，可穿戴设备10产生与所生成的第2信号S2对应的振动，并将其施加到使用者的身体。作为一实施例，使用者可通过将手指移动到耳朵的软骨部位，听到通过上述振动传递的第1信号S1所对应的声音。

图22是确定图21所示的第1信号放大强度的一实施例的示意图。

如图22所示，第1信号S1的放大程度如图8至图10所示能够以使用者信息为基础进行确定。其中，使用者信息可直接由使用者进行测定获取。此时，无线通信装置20可起到接收器(Receiver)的作用。为此，无线通信装置20可包括控制部21、振动检测部22以及通信部23。

作为一实施例，使用者可将适用本发明一实施例的可穿戴设备10佩戴于手腕部位，并使手指与无线通信装置20发生接触。更详细地说，使用者可将手指移动到无线通信装置20中振动检测部22所处的位置。接下来在步骤a，可穿戴设备10可产生振动，并通过使用者的身体将其提供至无线通信装置20。

在步骤b，无线通信装置20可通过振动检测部22检测振动并生成检测信息，然后将其提供至控制部21。控制部21可将检测信息提供至通信部23。在步骤c，无线通信装置20可通过通信部23与可穿戴设备10的通信部120进行无线通信，从而将检测信息提供至可穿戴设备10的通信部120。可穿戴设备10的通信部120可将所接收到的检测信号提供至控制部110。控制部110能够以所提供的检测信息和最初振动发生部200所提供的振动强度为基础，计算出使用者的频率响应信息。此时，控制部110可生成使用者信息并将其保存到内存部170中。

控制部110可利用通过上述过程被保存到内存部170中的使用者信息确定第1信号S1的放大程度。

此外，适用本发明一实施例的可穿戴设备10，还可通过上述过程实施使用者认证步骤。即，可穿戴设备10能够以通过上述说明的过程保存的使用者信息为基础，与从当前佩戴可穿戴设备10的使用者测定到的使用者信息进行比较，从而实现使用者认证步骤。

上面结合附图对适用本发明的实施例进行了说明，但显而易见的是，具有本发明所属技术领域之一般知识的人员，可以在不对本发明之技术思想和必要特征进行变更的前提下以其他的具体形态实施本发明。因此，上述实施例应理解为对本发明进行的示例性说明而非限定。

Claims (29)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括：

绑带部；以及

振动发生部，与上述绑带部结合，

上述绑带部，包括：通信部，通过预先设定的通信方式接收第1信号；控制部，确定由上述通信部提供的上述第1信号的放大程度，并以所确定的放大程度为基础生成第2信号，

上述振动发生部，接收由上述控制部提供的上述第2信号并产生于上述第2信号对应的振动，

上述控制部，以包含使用者的年龄、性别、身高、体重、手指长度以及手腕到指尖的长度中至少一项的使用者信息为基础，确定上述第1信号的放大程度。

2.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，包括：

第1变换部，对上述第1信号进行离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform)；

放大部，以上述使用者信息为基础获取增益值(Gain)，并将上述增益值插入到上述经过离散傅里叶变换的第1信号中，从而生成第3信号；以及

第2变换部，通过对上述第3信号进行离散傅里叶反变换(Reverse Discrete FourierTransform)生成上述第2信号。

3.根据权利要求2所述的一种可穿戴设备，其特征在于，还包括：

内存部，用于保存上述使用者信息，

上述放大部是以保存在上述内存部中的放大程度为基础，获取上述增益值。

4.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述绑带部，还包括：

声音输入输出部，用于从外部接收声音输入或向外部提供声音。

5.根据权利要求4所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述绑带部，还包括：

振动检测部，用于对外部振动进行检测；

上述控制部以通过上述声音输入输出部输入的声音以及通过上述振动检测部检测到的振动为基础，设定上述使用者信息。

6.根据权利要求4所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述绑带部，还包括：

动作识别部，以使用者的动作(Motion)为基础生成第1及第2动作信息中的一种，并将上述第1及第2动作信息中所生成的信息提供至上述控制部。

7.根据权利要求6所述的一种可穿戴设备，其特征在于：

上述控制部在接收到上述第1动作信息时向上述振动发生部提供上述第2信号，而在接收到上述第2动作信息时向上述声音输入输出部提供上述第2信号，

上述声音输入输出部，从上述控制部接收所提供的上述第2信号并将与上述第2信号对应的声音输出至外部。

8.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述绑带部，包括：

与使用者的身体接触的一面以及预期相对应的另一面，

上述振动发生部裸露于上述绑带部的一面，向上述所接触的使用者身体提供振动。

9.根据权利要求8所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述振动发生部，还包括：

配置于上述绑带部的另一面方向的轴。

10.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，还包括：

配置于上述绑带部和上述振动发生部之间的结合用部件，

上述振动发生部通过上述结合用部件与上述绑带部结合。

11.根据权利要求10所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述结合用部件，包括：

具有弹性的多个支撑部。

12.根据权利要求10所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述结合用部件，包括：

避免上述振动发生部所产生的振动被传递到上述绑带部中的缓冲部。

13.根据权利要求1所述的一种可穿戴设备，其特征在于，上述预先设定的通信方式，包括：

无线网络(Wi-fi)、蓝牙(Bluetooth)、紫峰(Zigbee)、全球定位系统(GPS)、蜂窝通信(LTE、LTE-A、CDMA、WCDMA、UMTS、Wibr、GsSM)以及近场通信(NFC)。

14.一种可穿戴设备系统，其特征在于，包括：

可穿戴设备，佩戴于使用者的身体；以及

无线通信装置，向上述可穿戴设备提供第1信号，

上述可穿戴设备，包括：

绑带部，确定上述第1信号的放大程度并以所确定的放大程度为基础生成第2信号；以及

振动发生部，与上述绑带部结合，接收所提供的上述第2信号并向使用者的身体提供与上述第2信号对应的振动，

上述绑带部，以包含使用者的年龄、性别、身高、体重、手指长度以及手腕到指尖的长度中至少一项的使用者信息为基础，确定上述第1信号的放大程度。

15.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于：

上述第1信号为声音信号。

16.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于：

上述可穿戴设备佩戴于上述使用者身体中的手腕部位，上述振动发生部向上述使用者的手腕部位提供上述振动。

17.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，上述可穿戴设备，还包括：

结合用部件，使上述绑带部与上述振动发生部相互结合。

18.根据权利要求17所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，上述结合用部件，包括：

具有弹性的多个支撑部。

19.根据权利要求17所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，上述绑带部，还包括：

凹槽部，在其内部收纳上述振动发生部以及上述结合用部件，

上述结合用部件具有弹性。

20.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于：

上述可穿戴设备通过上述振动发生部将特定的振动信息施加到上述使用者的身体一部分，

上述无线通信装置与上述使用者身体的另一部分接触，通过对上述可穿戴设备所提供的上述特定的振动信息进行检测，从而生成检测信息。

21.根据权利要求20所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于：

上述可穿戴设备从上述无线通信装置接收所提供的上述检测信息，并借此确定上述放大程度。

22.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，包括：

第1变换部，对上述第1信号进行离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform)；

放大部，以上述使用者信息为基础获取增益值(Gain)，并将上述增益值插入到上述经过离散傅里叶变换的第1信号中，从而生成第3信号；以及

第2变换部，通过对上述第3信号进行离散傅里叶反变换(Reverse Discrete FourierTransform)生成上述第2信号。

23.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，还包括：

内存部，用于保存上述使用者信息。

24.根据权利要求14所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，上述绑带部，还包括：

声音输入输出部，用于从外部接收声音输入或向外部提供声音。

25.根据权利要求24所述的一种可穿戴设备系统，其特征在于，上述绑带部，还包括：

振动检测部，用于对外部振动进行检测；

上述绑带部部以通过上述声音输入输出部输入的声音以及通过上述振动检测部检测到的振动为基础，设定上述使用者信息。

26.一种可穿戴设备的控制方法，其特征在于，包括：从外部接收第1信号的步骤；

以使用者信息为基础确定上述第1信号的放大程度并以所确定的放大程度为基础生成第2信号的步骤；以及

产生与上述第2信号对应的振动的步骤，

上述使用者信息包括使用者的年龄、性别、身高、体重、手指长度、从手腕到指尖的长度中的至少一种。

27.根据权利要求26所述的一种可穿戴设备的控制方法，其特征在于，上述生成第2信号的步骤，包括：

对上述第1信号进行离散傅里叶变换(Discrete Fourier Transform)的步骤；

以上述使用者信息为基础获取增益值(Gain)，并将上述增益值插入到上述经过离散傅里叶变换的第1信号中，从而生成第3信号的步骤；以及

通过对上述第3信号进行离散傅里叶反变换(Reverse Discrete Fourier Transform)生成上述第2信号的步骤。

28.根据权利要求27所述的一种可穿戴设备的控制方法，其特征在于，上述生成第3信号的步骤，包括：

以线性预测编码为基础，从上述第1信号推算至少一个以上的共振峰频率的步骤；

推算上述至少一个以上的共振峰频率的频率范围的步骤；

判定上述第1信号为浊音或清音的步骤；

以上述共振峰频率、上述共振峰频率的频率范围、上述第1信号的判定结果以及上述使用者信息为基础，构成共振峰增强过滤器的步骤；

将上述共振峰增强过滤器适用到上述第1信号中，从而生成上述第3信号的步骤。

29.根据权利要求28所述的一种可穿戴设备的控制方法，其特征在于，上述推算共振峰频率的步骤，包括：

通过线性预测编码分析获得线性预测编码系数的步骤；

以上述线性预测编码系数为基础，获得线性预测编码包络的步骤；以及

将上述线性预测编码包络的斜率从正数变为负数的频率推算为共振峰频率的步骤。