CN106980370A

CN106980370A - 具有多交互的可穿戴智能眼镜

Info

Publication number: CN106980370A
Application number: CN201710151034.4A
Authority: CN
Inventors: 宋锦; 林弘远
Original assignee: Wuxi Cloud Pupil Mdt Infotech Ltd
Current assignee: Wuxi Cloud Pupil Mdt Infotech Ltd
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2017-07-25

Abstract

本发明涉及一种具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：包括交互系统和主机系统。所述交互系统的交互方式主要有：用于采集外部环境图像信息的摄像头、用于显示所述摄像头图像信息、其它数据信息和智能眼镜主菜单信息的显示屏、用于处理语音输入输出的语音模块、用于采集使用者触摸数据的触摸板和用于实现开/关机的电源键以及实现拍照/摄像的拍照键组成。再者，所述主机系统主要包括：由处理所述交互系统的数据处理和协调各功能的微控制器、实现联网的无线模块、采集外部数据的传感器模块和存储于微控制器的软件系统组成。本实施例实现了图像交互、语义交互、触摸交互和按键交互的多种交互方式，以及提供智能眼镜的扩展应用架构。

Description

具有多交互的可穿戴智能眼镜

技术领域

本发明涉及一种具有多交互的可穿戴智能眼镜，属于智能可穿戴设备技术领域。

背景技术

随着智能硬件和光学显示技术的不断进步，基于可穿戴技术的智能硬件的计算技术已经取得了和现代计算机比拟的计算能力，并且其体积和重量完全能够满足可穿戴设备的要求。加上光学显示系统技术的创新，可穿戴显示器的尺寸越加缩小，分辨率逐渐提高，其成熟度完全可以满足显示器及其光学配件装进标准的眼镜框架中。

可穿戴智能眼镜成为探索人和科技交互的全新的方式。在可穿戴智能眼镜中配备可穿戴处理系统，该系统实时采集智能眼镜交互方式的监测信息，对可穿戴设备的监测信息进行整合处理，然后提取出用户需要的信息，以可视化或语音的形式展现给使用者或者管理者。可穿戴智能眼镜的使用给人们带来了全新的生活体验。可穿戴智能眼镜不仅可以照相，还可以实时拍摄，在不干扰欣赏比赛的激动时刻的同时，能够记录赛事的每一个精彩瞬间。用户使用智能眼镜可以随时连接到移动互联网，添加视频和图片，将现场每一个瞬间，实时与亲朋好友分享。

现有智能眼镜的解决方案中，大多采用将各功能模块集成在智能眼镜上，其具体的功能联系是确定的，当用户只需要一个或几个功能时，无法根据用户的需求灵活的搭配各功能模块。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种具有多交互的可穿戴智能眼镜，能够提供多种人机交互方式和功能扩展方式，具有极强的功能扩展性。

按照本发明提供的技术方案，一种具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是，主要包括交互系统和主机系统；

所述交互系统主要包括摄像头、显示屏、语音模块、触摸板和按键；所述交互系统主要实现智能眼镜的图像交互、语义交互、触摸交互和按键交互的功能；

所述摄像头主要负责采集外部的图像信息；所述显示屏用户显示摄像头的图片和视频信息、智能眼镜的主菜单信息、相应的功能图标和数据信息，完成实时视频和显示操作界面的任务，实现图像交互；所述语音模块主要负责智能眼镜外部语音数据的输入输出，实现实时语音通话和语音指令交互；所述触摸板主要用于采集使用者的触摸数据，根据触摸数据实现调出显示屏中显示的菜单信息、切换显示屏中的菜单、以及选择显示屏中菜单中的功能项目和返回的功能，实现触摸交互；所述按键包括电源键，电源键主要负责智能眼镜的开机、关机操作，实现按键交互；

所述主机系统主要包括：

无线模块，无线模块主要使智能眼镜具有联网的功能；

微控制器，主要负责交互系统的数据处理和协调各功能的实现；

以及存储于微控制器的软件系统，软件系统集成对外围硬件设备的和用户功能的操作程序，负责协调完成智能眼镜的应用功能。

进一步的，所述软件系统包括：

音乐播放模块，主要负责将存于智能眼镜的音频数据，通过语音模块播放出来；

通话模块，通话模块用于完成智能眼镜的语音通话和打电话的功能；

图像模块，主要实现对摄像头的输入数据进行处理，以及对输入到显示屏的视频数据进行处理；

以及文本模块，用于对发送信息、文本输入进行处理。

进一步的，所述软件系统还包括收藏模块，主要用于收藏用户的应用APP，实现APP应用的功能。

进一步的，所述软件系统还包括地图导航模块，实现定位和导航的功能。

进一步的，所述主机系统还包括传感器模块，传感器模块主要包括光线传感器、距离传感器、9轴传感器和GPS模块传感器。

进一步的，所述按键还包括拍照键，拍照键在拍照或视频模式下，负责拍摄图片和开始/停止摄影功能。

进一步的，所述微控制器采用OMAP4460处理器。

进一步的，所述摄像头采集的图像转换为MIPI信号进行传输。

进一步的，所述语音模块将语音信息通过I2C总线进行传输。

进一步的，所述语音模块采用双麦克风，并且支持双声道输出模式。

本发明所述具有多交互的可穿戴智能眼镜，能够提供用户不同的交互方式，配备特定的用户软件可以实现不同的功能，具有极强的功能扩展性，为智能眼镜的开发实现提供了参考依据。

附图说明

图1为本发明所述具有多交互的可穿戴智能眼镜的架构图。

图2-1、图2-2、图2-3为触摸板操作动作功能定义图，其中：

图2-1为确认时的操作动作示意图；

图2-2为向左或向右翻页动作的示意图；

图2-3为返回时的操作动作示意图。

图3为所述智能眼镜系统的工作流程图。

附图标记说明：1-交互系统、101-摄像头、102-显示屏、103-语音模块、104-触摸板、105-按键、2-主机系统、3-无线模块、4-微控制器、5-传感器模块、6-软件系统、601-地图导航模块、602-音乐播放模块、603-通话模块、604-收藏模块、605-图像模块、606-文本模块。

具体实施方式

下面结合具体附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，本发明所述具有多交互的可穿戴智能眼镜主要包括交互系统1和主机系统2。

所述交互系统1主要由摄像头101、显示屏102、语音模块103、触摸板104和按键105构成。所述交互系统1主要实现智能眼镜的图像交互、语义交互、触摸交互和按键交互的功能。

所述摄像头101主要负责采集外部的图像信息。通过打开摄像头101，获取摄像头101的图片数据，然后保存获取的图片帧，完成图片的拍摄；通过将摄像头101的图片帧保存为以时间格式命名的视频文件，完成视频的录制。采集的图像信息被转换为MIPI信号进行传输。

所述显示屏102主要用于显示。显示屏102能够显示摄像头101的图片和视频、以及智能眼镜的主菜单、相应的功能图标和数据信息。传送到显示屏102上显示的数据必须符合RGB的图像传输格式。

所述语音模块103主要负责智能眼镜外部语音数据的输入输出，然后将语音信息通过I2C总线进行传输，实现实时语音通话和语音指令交互的功能。为了避免外部环境对语音数据信息的干扰，采用双麦克风的设计，通过对比采集到的语音数据，减少语音指令的错误率，使语音模块具有较强的鲁棒性。此外，所述语音模块103支持双声道输出模式，大大提升了语音播放和语音交互的用户体验感。

所述触摸板104主要用于采集使用者的触摸数据，分为滑动区和返回区。如图2-1、图2-2、图2-3所示为触摸板104操作动作功能定义图，触摸板104定义如下：

如图2-1所示，单击触摸板104，定义为确认；

如图2-2所示，向右滑动（向前），定义为屏幕向右翻页；向左滑动（向后），定义为屏幕向左翻页；

如图2-3所示，向下滑动（向下），定义为返回；向上滑动（向上），定义为无操作。

上述对触摸板104的定义中，动作表示的是佩带者佩戴该智能眼镜时手指在触摸板104上的动作或操作方向。通过在触摸板104不同区域的操作实现调出显示屏102中显示的菜单信息、切换显示屏102中的菜单、以及选择显示屏102中菜单中的功能项目和返回的功能。

所述按键105包括电源键和拍照键。所述电源键为必备交互方式，主要实现智能眼镜开/关机操作；所述拍照键，在拍照或视频模式下，负责拍摄图片和开始/停止摄影功能。通过长按所述电源键2s实现对智能眼镜的开/关机；当智能眼镜处于拍照或视频模式下，通过短按拍照键0.3s，实现智能眼镜的拍照和摄像功能。考虑到摄影爱好者对传统快门的依赖性，智能眼镜可以保留拍照按键，对一些习惯了快门拍照的用户来说，这一设计无需改变他们的使用习惯。

再者，本发明实施例中的主机系统2主要由无线模块3、微控制器4、传感器模块5和存储于微控制器4的软件系统6组成。

所述微控制器4采用OMAP4460处理器，该微控制器4能够满足智能眼镜系统对视频数据、传感器数据和各种应用程序处理的要求。所述微控制器4主要负责交互系统1的数据处理和协调各功能的实现。

所述无线模块3主要使智能眼镜具有联网的功能，利用无线模块3的上网功能，能够实现上网浏览信息，实时视频通话和共享生活中的每一个瞬间等功能。

所述传感器模块5主要由光线传感器、距离传感器、9轴传感器和GPS模块传感器组成。所述光线传感器用于给摄像头101提供光线，实现暗处拍摄的要求；所述距离传感器在无人佩戴智能眼镜时实现显示屏102的熄屏操作；所述GPS模块传感器用于地图导航使用。

所述软件系统6存储于微控制器4的内存中，软件系统6集成对外围硬件设备的和用户功能的操作程序，负责协调完成智能眼镜的应用功能。按软件系统6的软件功能划分可以分为：地图导航模块601、音乐播放模块602、通话模块603、收藏模块604、图像模块605和文本模块606。

所述地图导航模块601用于和GPS模块传感器配合使用，实现定位和导航的功能。

所述音乐播放模块602主要负责将存于智能眼镜的音频数据，通过语音模块103播放出来，实现智能眼镜的娱乐休闲功能。

所述通话模块603是实现智能眼镜语音通话的处理载体，通过通话模块603可以完成智能眼镜的语音通话和打电话的功能。

所述收藏模块604主要用于收藏不同用户的应用APP，实现不同APP应用的功能，如QQ、微信等通讯工具。

所述图像模块605主要实现对摄像头101的输入数据进行处理，以及对输入到显示屏102的视频数据进行处理。

所述文本模块606用于对发送信息、文本输入进行处理。

本实施例所述多交互式可穿戴智能眼镜的系统实现方式的主要工作流程如下：

首先，长按电源键2s实现对智能眼镜的开机操作，智能眼镜开机后，显示屏102显示主界面，此后，可以通过语音模块103和触摸板104对智能眼镜进行接下来的操作。

本实施例的语音交互方式可表述为：在智能眼镜正常开机，进入主界面后，通过输入“开始”语音指令，智能眼镜将进入指令列表，在指令列表中列出了智能眼镜的所有操作指令，用户可以通过输入指令列表的指令实现对智能眼镜的操作；用户通过输入“返回”语音指令，智能眼镜将返回到主界面。

再者，在主界面中用户可以直接通过输入语音指令，实现对智能眼镜的操作。例如当用户输入“拍照”语音指令，智能眼镜将进入拍照模式；此时，显示屏101显示拍照界面，智能眼镜实现完拍照功能后将图片直接保存到相册。

类似地，通过语音交互方式可以显示对智能眼镜的摄像、音乐播放、导航、发信息、打电话和实现用户下载的其他应用。

最后，在主界面下用户可以直接输入“相册”指令，实现对拍摄的照片和视频的查看、播放等操作。

本实施例的触摸板104的交互方式可以表述为：在智能眼镜开机，进入主界面后，利用触摸板104的左右滑动可以调出智能眼镜的应用菜单、相册和系统设置界面。在所述智能菜单下，通过在触摸板104上左右滑动选择智能眼镜的功能，通过单击开启该功能。例如，通过单击主机面进入应用菜单，然后在触摸板104上向左滑动，选择应用菜单下的摄像功能，接着通过单击触摸板104打开摄像，实现智能眼镜的摄像功能。

类似地，主菜单下通过在触摸板104上左右滑动进入智能眼镜的相册界面和系统设置界面。例如单击相册，配合触摸板104的左右滑动选择查看的图片和视频。此外，如果单击系统设置，可以打开和关闭智能眼镜的WiFi、GPS等功能。

本发明所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜的多交互方式主要包括，图像交互方式、语义交互方式、触摸交互方式和按键交互方式；本发明为用户自定义用户功能提供了多种交互方式的接口，通过加载应用程序能够扩展智能眼镜的应用功能。

Claims

1.一种具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是，主要包括交互系统（1）和主机系统（2）；

所述交互系统（1）主要包括摄像头（101）、显示屏（102）、语音模块（103）、触摸板（104）和按键（105）；所述交互系统（1）主要实现智能眼镜的图像交互、语义交互、触摸交互和按键交互的功能；

所述摄像头（101）主要负责采集外部的图像信息；所述显示屏（102）用户显示摄像头（101）的图片和视频信息、智能眼镜的主菜单信息、相应的功能图标和数据信息，完成实时视频和显示操作界面的任务，实现图像交互；所述语音模块（103）主要负责智能眼镜外部语音数据的输入输出，实现实时语音通话和语音指令交互；所述触摸板（104）主要用于采集使用者的触摸数据，根据触摸数据实现调出显示屏（102）中显示的菜单信息、切换显示屏（102）中的菜单、以及选择显示屏（102）中菜单中的功能项目和返回的功能，实现触摸交互；所述按键（105）包括电源键，电源键主要负责智能眼镜的开机、关机操作，实现按键交互；

所述主机系统（2）主要包括：

无线模块（3），无线模块（3）主要使智能眼镜具有联网的功能；

微控制器（4），主要负责交互系统（1）的数据处理和协调各功能的实现；

以及存储于微控制器（4）的软件系统（6），软件系统（6）集成对外围硬件设备的和用户功能的操作程序，负责协调完成智能眼镜的应用功能。

2.如权利要求1所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述软件系统（6）包括：

音乐播放模块（602），主要负责将存于智能眼镜的音频数据，通过语音模块（103）播放出来；

通话模块（603），通话模块（603）用于完成智能眼镜的语音通话和打电话的功能；

图像模块（605），主要实现对摄像头（101）的输入数据进行处理，以及对输入到显示屏（102）的视频数据进行处理；

以及文本模块（606），用于对发送信息、文本输入进行处理。

3.如权利要求2所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述软件系统（6）还包括收藏模块（604），主要用于收藏用户的应用APP，实现APP应用的功能。

4.如权利要求2所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述软件系统（6）还包括地图导航模块（601），现定位和导航的功能。

5.如权利要求1-4任一项所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述主机系统（2）还包括传感器模块（5），传感器模块（5）主要包括光线传感器、距离传感器、9轴传感器和GPS模块传感器。

6.如权利要求1-4任一项所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述按键（105）还包括拍照键，拍照键在拍照或视频模式下，负责拍摄图片和开始/停止摄影功能。

7.如权利要求1-4任一项所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述微控制器（4）采用OMAP4460处理器。

8.如权利要求1-4任一项所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述摄像头（101）采集的图像转换为MIPI信号进行传输。

9.如权利要求1-4任一项所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述语音模块（103）将语音信息通过I2C总线进行传输。

10.如权利要求1-4任一项所述的具有多交互的可穿戴智能眼镜，其特征是：所述语音模块（103）采用双麦克风，并且支持双声道输出模式。