CN110377112B - 穿戴式眼镜及其触控交互方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种穿戴式眼镜，其处理器根据压力传感器的检测结果切换振动组件和发声装置的工作模式：当压力传感器检测到外部不存在压力时，处理器馈给振动组件和发声装置第一电平的音乐信号，其中，振动组件的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；当压力传感器检测到外部存在压力时，处理器馈给振动组件第一电平的触控反馈信号，并馈给发声装置第二电平的音乐信号，所述第二电平不同于所述第一电平，其中，振动组件的振动传导至外侧盖板。本发明还提供一种穿戴式眼镜的触控交互方法。与相关技术相比，本发明的穿戴式眼镜及其触控交互方法不仅提升了穿戴式眼镜的音质，而且提高了单一零部件的应用效率，也节省了成本。

Description

穿戴式眼镜及其触控交互方法

【技术领域】

本发明涉及智能穿戴设备领域，尤其涉及一种穿戴式眼镜及其触控交互方法。

【背景技术】

智能穿戴式眼镜在医疗、教育、文化、工业等多个领域都有非常广泛的应用，而听觉和触控作为人与外界进行交互的主要方式，在智能穿戴式设备上是必不可少的功能。

目前，智能穿戴式眼镜上采用的听觉交互方式是通过开放式微型扬声器设计进行声音重放，其主要缺点是微型扬声器的重放频带有限，尤其对于200Hz以下的低频段声音很难重放，导致整体音质较差。

另外，智能穿戴式眼镜上目前采用的触控交互方式主要是通过马达向眼镜镜架传递振动实现触控反馈，其主要缺点是器件功能单一，在结构上往往需要相对复杂的设计以实现相对简单的功能，性价比不高。

因此，实有必要提供一种新的穿戴式眼镜解决上述技术问题。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种穿戴式眼镜及其触控交互方法不仅提升了穿戴式眼镜的音质，而且提高了单一零部件的应用效率，也节省了成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种穿戴式眼镜，包括镜框和由所述镜框的相对两侧延伸的镜腿，所述镜腿包括外侧盖板及与所述外侧盖板组配形成收容空间的内侧盖板，所述内侧盖板上设有通孔，所述收容空间内设有处理器以及与所述处理器电连接的振动组件和发声装置，所述振动组件的部分穿过所述通孔以用于与人头部相应位置的骨骼耦合传导振动，所述外侧盖板上设有与所述处理器电连接并用于检测外部是否存在压力的压力传感器，

当所述压力传感器检测到外部不存在压力时，所述处理器馈给所述振动组件和所述发声装置第一电平的音乐信号，其中，所述振动组件的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；

当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器馈给所述振动组件第一电平的触控反馈信号，并馈给所述发声装置第二电平的音乐信号，所述第二电平不同于所述第一电平，其中，所述振动组件的振动传导至所述外侧盖板。

优选地，所述振动组件包括与所述处理器电连接的振动器件、设于所述振动器件和所述外侧盖板之间的触控振动传导层以及设于所述振动器件远离所述触控振动传导层一侧的声音振动耦合件，其中，当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述振动器件的振动通过所述触控振动传导层传导至所述外侧盖板；所述声音振动耦合件包括声音振动传导层及用于与人头部相应位置骨骼耦合传导振动的耦合砧座，所述耦合砧座穿过所述通孔，当所述压力传感器检测到外部不存在压力时，所述振动器件的振动通过所述声音振动传导层传导至所述耦合砧座。

优选地，所述振动器件和所述声音振动传导层刚性连接。

优选地，所述振动组件还包括柔性的声音振动接触层，所述声音振动接触层固设于所述声音振动传导层上并覆盖所述耦合砧座。

优选地，所述声音振动传导层和所述耦合砧座一体成型。

优选地，所述触控传导层至少与所述振动器件和所述外侧盖板中的其中一方刚性连接。

优选地，所述镜腿对应所述发声装置开设有声孔，所述发声组件产生的声音信号经所述声孔向外传递。

优选地，所述外侧盖板和所述内侧盖板之间设有隔振垫。

优选地，当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器还馈给所述发声装置第一电平的提示音信号。

本发明提供了一种上述穿戴式眼镜的触控交互方法，所述触控交互方法包括：

当压力传感器检测到外部不存在压力时，处理器馈给振动组件和发声装置第一电平的音乐信号，其中，所述振动组件的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；

当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器馈给所述振动组件第一电平的触控反馈信号，并馈给所述发声装置第二电平的音乐信号，其中，所述振动组件的振动传导至外侧盖板。

优选地，所述触控交互方法还包括：

当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器还馈给所述发声装置第一电平的提示音信号。

与相关技术相比，本发明的穿戴式眼镜及其触控交互方法一方面利用振动组件补充了常用发声装置无法提供的低频段声音，从而提升了穿戴式眼镜的音质；另一方面，对振动组件进行了多功能复用，为用户提供声音信号的同时也提供触控反馈，提高了单一零部件的应用效率，也节省了成本。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1为本发明穿戴式眼镜的立体图；

图2为图1所示穿戴式眼镜中镜腿的结构示意图；

图3为图2所示镜腿的分解图；

图4为图2所示镜腿沿A－A方向的剖视图；

图5为图4所示镜腿中振动组件的结构示意图；

图6为图2所示镜腿中发声装置的结构示意图；

图7为本发明中各部件的电连接框图。

【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，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，穿戴式眼镜包括镜腿1和镜框2，所述镜腿1由所述镜框2的相对两侧延伸，所述镜框2上安装有镜片(未图示)。其中，所述镜腿1设有两个。

以下以一个所述镜腿1为例进行说明。

请结合参阅图2至图7，所述镜腿1对应后述的发声装置5开设有声孔52，所述发声装置5产生的声音信号经所述声孔52向外传递。

所述镜腿1包括外侧盖板11及与所述外侧盖板11组配形成收容空间1A的内侧盖板13。如图2所示，所述声孔52位于所述外侧盖板11上。穿戴式眼镜戴在人头部后，所述内侧盖板13直接与人头部接触。

所述内侧盖板13上设有通孔131。

所述收容空间1A内设有处理器3以及与所述处理器3电连接的振动组件4和发声装置5，所述振动组件4的部分穿过所述通孔131以用于与人头部相应位置的骨骼耦合传导振动。

其中，所述发声装置5可以是但不限于微型扬声器模组。在图6所示的例子中，所述发声装置5包括具有收容空间的外壳51、收容于所述外壳51内并与所述处理器3电连接的发声器件53及设于所述外壳51上的出声孔55。所述发声器件53具有振膜531，所述振膜531振动产生声音信号，所述振膜531将所述收容空间分隔为前声腔5A及后声腔5B，所述出声孔55连通所述前声腔5A和所述镜腿1上的所述声孔52，所述振膜531振动产生声音信号，所述振膜531产生的声音信号依次经所述前声腔5A、所述出声孔55及所述声孔52向外传递。

所述外壳51包括第一壳体511及与所述第一壳体511组配形成收容空间的第二壳体513，所述发声器件53固设于所述第一壳体511上，且所述振膜531与所述第一壳体511围合形成所述前声腔5A，所述振膜531与所述第一壳体511和所述第二壳体513围合形成所述后声腔5B，所述出声孔55设于所述第一壳体511上。

所述外侧盖板11上设有与所述处理器3电连接并用于检测外部是否存在压力的压力传感器6。如图4所示，所述压力传感器6位于所述收容空间1A内，当用户在所述外侧盖板11上进行按压、滑动等操作时，用户操作时的作用力通过所述外侧盖板11传递至所述压力传感器6上，从而使所述压力传感器6检测到外部存在压力。可以理解的是，在本发明中，所述压力传感器6也可以位于所述外侧盖板11的外壁上，当用户在所述压力传感器6上进行按压、滑动等操作时，用户操作时的作用力直接作用在所述压力传感器6，从而使所述压力传感器6检测到外部存在压力。由于所述压力传感器6受自身尺寸的限制，使得其可检测的受力面积较小，因此，将所述压力传感器6设置成位于所述收容空间1A内，可以通过所述外侧盖板11间接增大所述压力传感器6可检测的受力面积，从而便于用户操作。

所述处理器3根据所述压力传感器6的检测结果切换所述振动组件4和所述发声装置5的工作模式。具体地，所述振动组件4和所述发声装置5的工作模式包括如下两种：

当所述压力传感器6检测到外部不存在压力时，所述处理器3馈给所述振动组件4和所述发声装置5第一电平的音乐信号，其中，所述振动组件4的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；

当所述压力传感器6检测到外部存在压力时，所述处理器3馈给所述振动组件4第一电平的触控反馈信号，并馈给所述发声装置5第二电平的音乐信号，所述第二电平不同于所述第一电平，其中，所述振动组件4的振动传导至所述外侧盖板11。

其中，当所述压力传感器6检测到外部不存在压力时，所述处理器3馈给所述振动组件4和所述发声装置5第一电平的音乐信号，不仅可以穿戴式眼镜在人耳处产生足够的声压级，而且能补充所述发声装置5重放能力薄弱的声音频段；当所述压力传感器6检测到外部存在压力时，所述处理器3馈给所述振动组件4第一电平的触控反馈信号，此时，如果所述发声装置5仍然保持第一电平的音乐信号，音乐会突然缺失低频给用户带来不好的体验，因此，当所述压力传感器6检测到外部存在压力时，所述处理器3还馈给所述发声装置5第二电平的音乐信号，可以降低第一电平的音乐信号的音量，从而可以削弱音质变化带来的负面影响。

需要说明的是，人头部相应位置的骨骼可以是但不局限于人头部太阳穴附近的颧骨、人头部的乳突骨等。

在本实施例中，当所述压力传感器6检测到外部存在压力时，所述处理器3还馈给所述发声装置5第一电平的提示音信号。所述提示音信号可以是但不限于猝发声、窄带信号、单频正弦信号、方波信号、模拟自然声的节目信号等。这样可以配合触控反馈一起在用户有按压操作的时候进行声音和触觉的同时反馈。

在本实施例中，所述振动组件4包括与所述处理器3电连接的振动器件41、设于所述振动器件41和所述外侧盖板11之间的触控振动传导层43以及设于所述振动器件41远离所述触控振动传导层43一侧的声音振动耦合件45，其中，当所述压力传感器6检测到外部存在压力时，所述振动器件41的振动通过所述触控振动传导层43传导至所述外侧盖板11；所述声音振动耦合件45包括声音振动传导层451及用于与人头部相应位置骨骼耦合传导振动的耦合砧座453，所述耦合砧座453穿过所述通孔131，当所述压力传感器6检测到外部不存在压力时，所述振动器件41的振动通过所述声音振动传导层451传导至所述耦合砧座453。

所述振动器件41作为所述振动组件4的振源可以是但不限于马达、激励器、骨传导器件等。

所述触控传导层43可以是具有一定厚度的刚性介质(例如，钢性垫片)，也可以是厚度可以忽略不计的具有贴合作用的介质(例如，双面胶或黏胶黏合所述振动器件41和所述外侧盖板11后形成的胶层)。当所述振动器件41和所述声音振动耦合件45的厚度可以满足振动器件41与所述外侧盖板11的内壁之间实现刚性连接时，所述触控传导层43可以采用厚度忽略不计的介质；当所述振动器件41和所述声音振动耦合件45的厚度无法满足振动器件41与所述外侧盖板11的内壁之间实现刚性连接时，所述触控传导层43可以采用具有一定厚度的刚性介质。如图5所示，所述触控传导层43是具有一定厚度的刚性介质。

所述耦合砧座453能够耦合到人体头部对应位置的骨骼的形状和尺寸，并可以根据期望的传振频率段和接触部位的人头声阻抗，调整所述耦合砧座453的材料、尺寸、接触面积等。期望的低频传振频段可以但不限于＜300Hz的低频段；也就是说，当所述压力传感器6检测到外部不存在压力时，所述振动组件4的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成的低频声音的频率可以但不限于＜300Hz。

为了减小所述振动器件41的振动传导至所述声音振动传导层451的过程中出现的损失，进一步优选地，所述振动器件41和所述声音振动传导层451刚性连接、例如，所述振动器件41和所述声音振动传导层451的刚性连接可以通过粘合剂、热熔、焊接、嵌件成型等方式实现。

如图5所示，所述声音振动传导层451和所述耦合砧座453为分体式的两个部件。

为了减小所述声音振动传导层451向所述耦合砧座453传导振动的过程中出现的损失，进一步优选地，所述声音振动传导层451和所述耦合砧座453刚性连接。例如，所述声音振动传导层451和所述耦合砧座453的刚性连接可以通过粘合剂、热熔、焊接、嵌件成型等方式实现。

可以理解是，其他实施例中，所述声音振动传导层451和所述耦合砧座453也可以一体成型。这样可以使所述声音振动传导层451向所述耦合砧座453传导振动的过程中出现的损失最小化。

如图5所示，所述振动组件4还包括柔性的声音振动接触层47，所述声音振动接触层47固设于所述的声音振动传导层451上并覆盖所述耦合砧座453。其中，所述声音振动接触层47可以采用橡胶、泡棉等材料制成。所述声音振动接触层47一方面可以增加穿戴式眼镜的佩戴舒适度，另一方面也可以实现所述耦合砧座453与所述内侧盖板13之间的隔振。此外，当所述声音振动传导层451和所述耦合砧座453设置为分体式的两个部件的情况下，所述声音振动接触层47的设置还有利于减小所述声音振动传导层451向所述耦合砧座453传导振动的过程中出现的损失。

如图3所示，所述触控振动传导层43与所述外侧盖板11为分体式的两个部件。

为了减小所述振动器件41向所述外侧盖板11传导振动的过程中出现的损失，进一步优选地，所述触控传导层43至少与所述振动器件41和所述外侧盖板11中的其中一方刚性连接。最优地，所述触控传导层43与所述振动器件41和所述外侧盖板11均刚性连接。其中，刚性连接可以通过粘合剂、热熔、焊接、嵌件成型等实现。

可以理解是，其他实施例中，所述触控振动传导层43与所述外侧盖板11还可以一体成型。

为了减小所述振动器件41向所述触控振动传导层43传导振动的过程中出现的损失，进一步优选地，所述触控传导层43与所述振动器件41刚性连接。所述触控传导层43与所述振动器件41的刚性连接可以通过粘合剂、热熔、焊接、嵌件成型等方式实现。

如图3所示，所述外侧盖板11和所述内侧盖板13之间设有隔振垫7。所述隔振垫7可以由泡棉、橡胶等材料制成。

本发明还提供了一种上述穿戴式眼镜的触控交互方法，所述触控交互方法包括：

当压力传感器6检测到外部不存在压力时，处理器3馈给振动组件4和发声装置5第一电平的音乐信号，其中，振动组件4的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；

当压力传感器6检测到外部存在压力时，处理器3馈给振动组件4第一电平的触控反馈信号，并馈给发声装置5第二电平的音乐信号，其中，振动组件4的振动传导至外侧盖板11。

在本实施例中，当所述压力传感器6检测到外部存在压力时，所述处理器3还馈给所述发声装置5第一电平的提示音信号。所述提示音信号可以是但不限于猝发声、窄带信号、单频正弦信号、方波信号、模拟自然声的节目信号等。

与相关技术相比，本发明的穿戴式眼镜及其触控交互方法一方面利用振动组件补充了常用发声装置无法提供的低频段声音，从而提升了穿戴式眼镜的音质；另一方面，对振动组件进行了多功能复用，为用户提供声音信号的同时也提供触控反馈，提高了单一零部件的应用效率，也节省了成本。

以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种穿戴式眼镜，包括镜框和由所述镜框的相对两侧延伸的镜腿，其特征在于，所述镜腿包括外侧盖板及与所述外侧盖板组配形成收容空间的内侧盖板，所述内侧盖板上设有通孔，所述收容空间内设有处理器以及与所述处理器电连接的振动组件和发声装置，所述振动组件的部分穿过所述通孔以用于与人头部相应位置的骨骼耦合传导振动，所述外侧盖板上设有与所述处理器电连接并用于检测外部是否存在压力的压力传感器，

当所述压力传感器检测到外部不存在压力时，所述处理器馈给所述振动组件和所述发声装置第一电平的音乐信号，其中，所述振动组件的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；

当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器馈给所述振动组件第一电平的触控反馈信号，并馈给所述发声装置第二电平的音乐信号，所述第二电平不同于所述第一电平，其中，所述振动组件的振动传导至所述外侧盖板；

所述振动组件包括与所述处理器电连接的振动器件、设于所述振动器件和所述外侧盖板之间的触控振动传导层以及设于所述振动器件远离所述触控振动传导层一侧的声音振动耦合件，其中，当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述振动器件的振动通过所述触控振动传导层传导至所述外侧盖板；所述声音振动耦合件包括声音振动传导层及用于与人头部相应位置骨骼耦合传导振动的耦合砧座，所述耦合砧座穿过所述通孔，当所述压力传感器检测到外部不存在压力时，所述振动器件的振动通过所述声音振动传导层传导至所述耦合砧座。

2.根据权利要求1所述的穿戴式眼镜，其特征在于，所述振动器件和所述声音振动传导层刚性连接。

3.根据权利要求1所述的穿戴式眼镜，其特征在于，所述振动组件还包括柔性的声音振动接触层，所述声音振动接触层固设于所述的声音振动传导层上并覆盖所述耦合砧座。

4.根据权利要求1所述的穿戴式眼镜，其特征在于，所述声音振动传导层和所述耦合砧座一体成型。

5.根据权利要求1所述的穿戴式眼镜，其特征在于，所述触控振动传导层至少与所述振动器件和所述外侧盖板中的其中一方刚性连接。

6.根据权利要求1所述的穿戴式眼镜，其特征在于，所述镜腿对应所述发声装置开设有声孔，所述发声装置产生的声音信号经所述声孔向外传递。

7.根据权利要求1或3所述的穿戴式眼镜，其特征在于，所述外侧盖板和所述内侧盖板之间设有隔振垫。

8.根据权利要求1所述的穿戴式眼镜，其特征在于，当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器还馈给所述发声装置第一电平的提示音信号。

9.一种如权利要求1至6以及8中任一项所述的穿戴式眼镜的触控交互方法，其特征在于，包括：

当压力传感器检测到外部不存在压力时，处理器馈给振动组件和发声装置第一电平的音乐信号，其中，所述振动组件的振动通过人头部相应位置的骨骼传导至人耳形成低频声音；

当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器馈给所述振动组件第一电平的触控反馈信号，并馈给所述发声装置第二电平的音乐信号，其中，所述振动组件的振动传导至外侧盖板。

10.根据权利要求9所述的触控交互方法，其特征在于，所述触控交互方法还包括：

当所述压力传感器检测到外部存在压力时，所述处理器还馈给所述发声装置第一电平的提示音信号。