CN107113390B - 控制装置 - Google Patents
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Abstract
[问题]如果一对眼镜的框架具有内置传感器，那么传感器的更换可能导致增加的工作量、成本等。因此，目标是提供一种使用户能够容易地更换传感器的控制装置。[解决方案]一种控制装置，包括：连接单元，其包括传感器；以及主单元，其包括进行与从传感器获得的信息有关的处理的第一控制单元。连接单元可移除地连接至主单元和安装在人体头部的物体上。
Description
技术领域
本公开涉及一种控制装置。
背景技术
近来，进行了与佩戴在头部的控制装置相关的技术研发。一种此类控制装置是例如被称为头戴式显示器(HMD)的装置，并且是包括向佩戴HMD的用户显示图像的功能的装置。此外，获取传感器信息并处理所获取的传感器信息的HMD也在研发之中。
例如，专利文献1公开了一种眼镜型操作装置，其中当将外部电子设备连接至具有内置传感器的眼镜型框架时，通过传感器的感测获得的检测信号被输出至外部电子设备。
引用列表
专利文献
专利文献1：JP 2014-137522A
发明内容
技术问题
然而，在专利文献1所公开的发明中，由于传感器内置于眼镜型框架中，所以更换传感器涉及整个眼镜型框架的更换，并且可能增加此类更换的工作量、成本等。因此，本公开提出一种使用户能够容易地更换传感器的新的且改进的控制装置。
问题的解决方案
根据本公开，提供了一种控制装置，包括：连接单元，其包括传感器；以及主单元，其包括进行与从传感器获得的信息有关的处理的第一控制单元。连接单元可移除地连接至主单元和安装在人体头部的物体中的每一个。
发明的有益效果
根据如上所述的本公开，提供了一种使用户能够容易地更换传感器的控制装置。应注意，上述效果不必为限制性的。伴随或代替以上效果，可实现本说明书所述的效果或可由本说明书掌握的其它效果中的任一个。
附图说明
[图1]图1为示出根据本公开的一个实施例的控制装置的分解状态的一个实例的透视图。
[图2]图2为示出安装在一对眼镜上的根据本发明实施例的控制装置的安装状态的一个实例的透视图。
[图3]图3为示出安装在一对眼镜上的根据本发明实施例的控制装置的安装状态的一个实例的顶视图。
[图4]图4为用于解释根据本发明实施例的控制装置的连接单元的构造的剖视图。
[图5]图5为示出根据本发明实施例的第一修改的控制装置的分解状态的一个实例的透视图。
[图6]图6为示出安装在一对眼镜上的根据本发明实施例的第一修改的控制装置的安装状态的一个实例的透视图。
具体实施方式
下文将参考附图详细描述本公开的一个或多个优选实施例。在本说明书和附图中，具有基本上相同的功能和结构的结构元件用相同的参考标号进行标记，并且省略了这些结构元件的重复说明。
下文将以如下顺序进行描述。
1.根据本公开的实施例的控制装置
1-1.装置构造
1-2.修改
2.结论
<1.根据本公开的实施例的控制装置>
将描述根据本公开的一个实施例的控制装置100。
<1-1.装置的构造>
首先，将参考图1至图3描述控制装置100的构造。图1为示出根据本公开的一个实施例的控制装置100的分解状态的一个实例的透视图，而图2为示出安装在一对眼镜200A上的根据本发明实施例的控制装置100的安装状态的一个实例的透视图。此外，图3为示出安装在一对眼镜200A上的根据本发明实施例的控制装置100的安装状态的一个实例的顶视图。
如图1至图3所示，控制装置100设有主单元102、臂104、透镜镜筒106、目镜透镜108以及连接单元110。
主单元102连接至臂104和眼镜200A。具体地讲，如图1所示，主单元102的纵向边缘接合至臂104，并且如图2所示，主单元102的一个侧面通过连接单元110接合至眼镜200A。应注意，眼镜200A可以是例如运动太阳镜或类似物。
此外，主单元102包括用于控制控制装置100的动作的内置控制板。具体地讲，主单元102包括控制板，所述控制板包括诸如中央处理单元(CPU)和随机存取存储器(RAM)的部件，并且使用信号线缆或类似物通过臂104连接至透镜镜筒106。例如，控制板充当用以进行与随后描述的从传感器120获得的信息(下文也称为传感器信息)有关的处理的第一控制单元。在控制板上，作为进程进行诸如例如接收和转换传感器信息的处理。另外，控制板还控制透镜镜筒106中图像光的投影、根据图像光的图像的显示等。
臂104连接主单元102和透镜镜筒106并且支撑透镜镜筒106。具体地讲，如图1所示，臂104分别接合至主单元102的一端和透镜镜筒106的一端，并且固定透镜镜筒106。另外，臂104包括用于将主单元102提供的图像相关数据传送至透镜镜筒106的内置信号线缆。
透镜镜筒106将所投影的图像光投影到目镜透镜上。具体地讲，透镜镜筒106包括投影单元、光导单元以及反射单元，其中投影单元朝着光导单元投影图像光，光导单元将入射的图像光引导至反射单元，并且反射单元朝着目镜透镜反射到达的图像光。应注意，根据所投影的图像光的图像通过臂104由主单元102提供。
目镜透镜108将图像放大。具体地讲，目镜透镜设置于图像光被从透镜镜筒106投影的位置处，如图1所示，并且使从透镜镜筒106投影的图像光折射以将根据图像光的图像放大。
连接单元110将主单元102固定至眼镜200A。具体地讲，连接单元110包括电极116，如图1所示，并且通过电极116连接至主单元102。另外，眼镜200A包括形成以匹配连接单元110的形状的开口202，如图1所示，并且连接单元110配合到开口202中。因此，主单元102和眼镜200A连接起来。将参考图4更详细地描述连接单元110的构造。图4为用于解释根据本发明实施例的控制装置100的连接单元110的构造的剖视图。
连接单元110由外部部件112和配合部件118构成。如图4所示，外部部件112包括控制板114和电极116，而配合部件118由传感器120构成。
外部部件112直接连接至主单元102。具体地讲，外部部件112通过电极116与主单元102的侧面接合或配合。例如，外部部件112可由与配合部件118相比高强度的材料形成。
控制板114充当控制传感器120的动作的第二控制单元。具体地讲，控制板114控制诸如通过传感器120进行的检测的开始和停止的动作。另外，控制板114从传感器120接收检测结果并且将检测结果传输至主单元102。具体地讲，控制板114接收由传感器120生成的检测信号并且通过电极116将所接收的检测信号传输至主单元102。控制板114还可为传感器120供电。
电极116将连接单元110连接至主单元102。具体地讲，电极116将控制板114电连接至主单元102，同时还将连接单元110结构性地连接至主单元102。例如，电极116可由两根电力线和两根信号线诸如内部集成电路(I2C，称为I-平方-C)，总共四根线构成。另外，主单元102设有与电极116相配的电极，诸如例如具有凹进部分的电极。因此，通过使凸起形状的电极116与主单元102侧面上的电极的凹进部分配合，将控制板114和主单元102上的控制板电连接。
应注意，电极116也可由五个或更多个电极构成。例如，除了上述电源线和I2C信号线之外，还可提供中断信号线或类似物作为电极116。另外，电极116可具有凹进形状，而主单元102上的电极可具有凸起部分。
配合部件118直接连接至眼镜200A。具体地讲，配合部件118配合到眼镜200A的开口202中，并且将连接单元110固定，使得连接单元110成为眼镜200A的一部分。例如，配合部件118在与传感器120向外突出的方向正交的方向上包括凹口，如图4所示，并且此凹口与开口202的突出部分配合在一起，如图2所示。
此外，配合部件118包括传感器120，并且由弹性材料制成。例如，配合部件118可由诸如橡胶或塑料的材料制成。在这种情况中，当将配合部件118紧密安装至人体时，可减少使用户感觉不舒适的可能性。此外，通过使配合部件118更容易地紧密安装至人体，当传感器120为光传感器时，外部光较不容易进入传感器120中，从而可以使传感器120的检测精确性的降低最小化。应注意，由于预期了紧密安装到人体上，配合部件118也可由海绵状材料制成。
另外，配合部件118与外部部件112接合在一起。例如，配合部件118被形成为使得接触外部部件112的部分的形状符合外部部件112的形状，并且接合至外部部件112。
传感器120检测连接单元110周围的状况或连接单元110的状态。具体地讲，传感器120为生物传感器，其检测关于佩戴连接单元110所连接的眼镜200A的用户的生物学信息。例如，传感器120为检测脉搏、身体水分、体温、身体脂肪、咀嚼、呼吸速度、贫血状态或氧饱和度并且将检测结果输出为信号(下文也称为检测信号)的光传感器或类似物。应注意，通过信号线将输出的检测信号传输至控制板114。另外，生物传感器可以是超声传感器或无线电波传感器。
另外，在连接单元110和眼镜200A连接的状态中，传感器120设置于与佩戴眼镜200A的人体紧密相邻的位置处。例如，如图4所示，传感器120设置于配合部件118上，以便从配合部件118的表面在与电极116从外部部件112向外突出的方向相反的方向上向外突出。
应注意，也可在连接单元110中提供多个传感器120。例如，可在配合部件118中提供两个或更多个传感器120，并且传感器120中的每一个通过信号线连接至控制板114。在这种情况中，可存在一个或多个控制板114。例如，可与每个传感器120相对应地提供多个控制板114，并且传感器120中的每一个可通过相应的信号线连接至控制板114中的每一个。
以此方式，根据本公开的一个实施例，控制装置100设有包括传感器120的连接单元110和包括进行与从传感器120获得的信息有关的处理的控制板的主单元102。此外，连接单元110可移除地连接至主单元102和佩戴在人体头部的眼镜200A中的每一个。因此，通过使包括传感器120的连接单元110独立于主单元102和眼镜200A，可通过仅更换连接单元110来简单地更换传感器120，从而使得用户可以容易地更换传感器。另外，通过不将传感器120内置于眼镜200A中，用户可以自由地选择眼镜200A。另外，通过在连接单元110中提供传感器120，可以通过安装控制装置100或者换句话说，通过简单地配合连接单元110，而无需将传感器120直接附接至人的身体来将传感器120安装到人体上。
此外，连接单元110包括控制传感器120的动作的控制板114。因此，与主单元102的控制板中的传感器120的动作控制相关的处理功能变得简化，从而使得可以减少主单元102的控制板中的处理负载和电力消耗。
另外，传感器120包括生物传感器。因此，通过利用眼镜200A将传感器120安装到头部，获取关于头部的生物学信息成为可能。
另外，在连接单元110和眼镜200A连接的状态中，传感器120设置于与佩戴眼镜200A的人体紧密相邻的位置处。因此，在传感器120为生物传感器的情况中，提高传感器120的检测精确性成为可能。
另外，连接单元110作为眼镜200A的一部分连接至眼镜200A。因此，与其中控制装置100独立于眼镜200A而连接的情况相比，控制装置100更牢固地连接至眼镜200A，因此即使当佩戴控制装置100的用户在锻炼时，也可以降低控制装置100脱离眼镜200A的可能性。
另外，连接单元110通过电极116连接至主单元102。因此，由于连接主单元102和连接单元110的构造不一定要单独提供，可以降低控制装置100的设计和制造成本，并且降低结构的复杂性。
<1-2.修改>
上文由此描述了本公开的一个实施例。然而，本发明实施例不限于以上实例。下文将描述本发明实施例的第一修改。
(第一修改)
作为本发明实施例的第一修改，控制装置100也可以可附接至一对眼镜200，而不是预先假定用于控制装置100的附接的眼镜200A。具体地讲，连接单元110以独立于眼镜200的状态连接至眼镜200。此外，将参考图5和图6详细描述根据本修改的控制装置100。图5为示出根据本发明实施例的第一修改的控制装置100的分解状态的一个实例的透视图，而图6为示出安装在一对眼镜200B上的根据本发明实施例的第一修改的控制装置100的安装状态的一个实例的透视图。应注意，眼镜200B可以是具有透镜的典型眼镜。
配合部件118形成为环形，并且在与穿过环中的孔的方向正交的方向上与外部部件112接合。此外，配合部件118包括传感器120，其处于与外部部件112接合的面的相反方向的位置处。例如，如图5所示，配合部件118由以与穿过孔相同的方向排列成行的两个环形物体形成，并且在从传感器120的安装位置面向横穿环的孔的位置处与外部部件112接合。随后，通过使眼镜200B的一个镜腿穿过环的每个孔，如图6所示，将控制装置100和眼镜200B连接起来。
应注意，尽管上文描述了其中存在配合部件118的两个环的实例，但是也可存在一个环、或三个或更多个环。另外，尽管上文描述了其中使眼镜200B的一个镜腿穿过配合部件118的环的实例，但是配合部件118也可由具有钩到眼镜200B的一个镜腿上的结构的物体构成。例如，配合部件118可由凭借其可使一些东西垂直穿过环的孔的物体构成，如图5所示的环，或可由钩状物体构成。
以此方式，根据本发明实施例的第一修改，控制装置100的连接单元110以独立于眼镜200B的状态连接至眼镜200B。因此，通过使控制装置100能够附接至没有用于与控制装置100连接的特殊结构的一对典型的眼镜200B，用户可以自由地选择眼镜200。
(第二修改)
作为本发明实施例的第二修改，连接单元110的控制板114也可进行由主单元102的控制板进行的一些处理。具体地讲，控制板114进行与从传感器120获得的信息有关的处理。例如，控制板114可将从传感器120获得的模拟格式的检测信号转换成数字格式的信号，或者如果提供多个传感器120，那么控制板114可基于从传感器120中的每一个获得的检测信号生成另一信号。此外，控制板114可基于从传感器120获得的检测信号生成或改变数据，并且将所生成或改变的数据传输至主单元102的控制板。
以此方式，根据本发明实施例的第二修改，连接单元110的控制板114进行由主单元102的控制板进行的处理中的一些。因此，与主单元102的控制板中的传感器120相关的处理功能变得更加简化，从而使得可以进一步减少主单元102的控制板中的处理负载和电力消耗。
应注意，由控制板114生成或改变的数据还可在传输至主单元102的控制板之后删除。在这种情况中，由于所生成或改变的数据可与个人信息相对应，因此通过删除此类个人信息，可以确保与使用控制装置100的用户相关的信息的安全。
<2.结论>
因此，根据本公开的一个实施例，通过使包括传感器120的连接单元110独立于主单元102和眼镜200A，可通过仅更换连接单元110而简单地更换传感器120，从而使得用户可以容易地更换传感器。另外，通过不将传感器120内置于眼镜200A中，用户可以自由地选择眼镜200A。另外，通过在连接单元110中提供传感器120，可以通过安装控制装置100或者换句话说，通过简单地配合连接单元110，而无需将传感器120直接附接至人的身体来将传感器120安装到人体上。
上文已经参考附图描述了本公开的优选实施例，但是本公开不限于以上实例。本领域的技术人员可发现在随附权利要求范围之内的各种更改和修改，并且应理解，它们将自然落入本公开的技术范围内。
例如，在以上实施例中，连接单元110采取为设置于显示图像的控制装置100上，但是本发明技术不限于这一实例。例如，连接单元110也可设置于进行动力控制的控制装置300上。例如，控制装置300配备有电源诸如电池和控制电源的电力控制单元。控制装置300通过连接单元100连接至眼镜200。
应注意，显示图像的控制装置100和控制电力的控制装置300还可连接至眼镜200。例如，控制装置100和控制装置300可分别连接至眼镜200右侧和左侧的框架，如图3所示。在这种情况中，通过在左框架和右框架上形成重量平衡，可以降低眼镜200脱离用户头部的可能性。
此外，控制装置100和控制装置300可通过电力线连接，并且电力可从控制装置300供应至控制装置100。此外，控制装置100和控制装置300可通过信号线彼此连接并彼此通信。另外，控制装置100和控制装置300也可进行无线通信。
此外，尽管以上实施例描述了其中眼镜200A中的开口202完全穿透的实例，眼镜200A的开口202也可以是不完全穿透的凹部。例如，可在眼镜200A的框架内侧提供像膜一样覆盖开口的壁。应注意，这种膜状壁可以是足够薄的，以允许例如由传感器发射的测量波或类似物穿过。在这种情况中，可以改善眼镜200A的框架强度，同时还能够实现通过传感器120进行的检测。
另外，以上实施例描述了其中电极116布置在水平方向上的实例，但是电极116也可布置在竖直方向上，或可以布置在水平和竖直两个方向上。
此外，多个电极116可布置成单个组，并且可在主单元102上提供多个与这组电极116相配的主单元102的电极。例如，与布置在水平方向上的一组多个电极116相配的主单元102的电极可以多个地设置于竖直方向上。在这种情况中，由于该组电极116足以与主单元102的电极中的任一个连接，因此用户可选择主单元102的哪个电极与电极116连接，从而能够调节主单元102和连接单元110之间的连接位置。
此外，以上实施例描述了其中传感器120为生物传感器的实例，但是传感器120也可以是不同于生物传感器的另一传感器。例如，传感器120还可以是检测与用户的运动或姿势相关的信息的传感器，诸如声音传感器(如传话器(temple microphone))、加速度传感器、角速度传感器、或地磁传感器。此外，可提供体内通信电极代替生物传感器。
此外，以上实施例描述了其中显示方法是一种朝者用户的眼睛投影的方法的实例，但是具体地讲，显示方法可以是一种瞳孔分割透视法(pupil division see-throughmethod)，其中图像光的投影宽度小于瞳孔直径；可以是棱镜法、全息图法、或一些其它显示方法。另外，显示方法还可以是另一种方法，诸如将图像光投影到独立于控制装置100提供的显示面上。
此外，以上实施例描述了其中控制装置100连接至眼镜200的实例，但是控制装置100也可连接至安装到头部的另一物体。例如，控制装置100也可安装至帽子、头带等。
此外，本说明书中所述的效果仅为说明性或示例性的效果，并且不是限制性的。也就是说，伴随或代替以上效果，根据本公开的技术可实现本领域技术人员由本说明书的描述而清楚的其它效果。
另外，本发明技术也可配置如下。
(1)一种控制装置，包括：
连接单元，其包括传感器；以及
主单元，其包括进行与从所述传感器获得的信息有关的处理的第一控制单元，其中
所述连接单元可移除地连接至所述主单元和安装在人体的头部的物体中的每一个。
(2)根据(1)所述的控制装置，其中
所述连接单元包括控制所述传感器的动作的第二控制单元。
(3)根据(2)所述的控制装置，其中
所述第二控制单元进行由所述第一控制单元进行的处理中的一些。
(4)根据(1)至(3)中任一项所述的控制装置，其中
所述传感器包括生物传感器。
(5)根据(4)所述的控制装置，其中
在所述连接单元和所述物体连接的状态中，所述传感器设置于与佩戴所述物体的所述人体紧密相邻的位置处。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的控制装置，其中
所述连接单元作为所述物体的一部分连接至所述物体。
(7)根据(1)至(5)中任一项所述的控制装置，其中
所述连接单元以独立于所述物体的状态连接至所述物体。
(8)根据(1)至(7)中任一项所述的控制装置，其中
所述连接单元通过电极连接至所述主单元。
附图标记列表
100 控制装置
102 主单元
104 臂
106 透镜镜筒
108 目镜透镜
110 连接单元
112 外部部件
114 控制板
116 电极
118 配合部件
120 传感器。
Claims (8)
1.一种控制装置，包括：
连接单元，其包括配合部件，其中所述配合部件形成为环形，并且所述配合部件包括传感器；以及
主单元，其包括进行与从所述传感器获得的信息有关的处理的第一控制单元，其中
所述连接单元可移除地连接至所述主单元和安装在人体的头部的物体中的每一个，以及
所述连接单元利用所述配合部件将所述主单元固定至所述物体。
2.根据权利要求1所述的控制装置，其中
所述连接单元包括控制所述传感器的动作的第二控制单元。
3.根据权利要求2所述的控制装置，其中
所述第二控制单元进行由所述第一控制单元进行的所述处理中的一些。
4.根据权利要求1所述的控制装置，其中
所述传感器包括生物传感器。
5.根据权利要求4所述的控制装置，其中
在所述连接单元和所述物体连接的状态中，所述传感器设置于与佩戴所述物体的所述人体紧密相邻的位置处。
6.根据权利要求1所述的控制装置，其中
所述连接单元作为所述物体的一部分连接至所述物体。
7.根据权利要求1所述的控制装置，其中
所述连接单元以独立于所述物体的状态连接至所述物体。
8.根据权利要求1所述的控制装置，其中
所述连接单元通过电极连接至所述主单元。
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