CN112292685B - 腕戴式产品代码读取器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种腕戴式设备，其包括：用于将设备连接到佩戴者手腕的带子或带；产品代码读取器，其包括至少一个光学部件；传感器；以及处理器。传感器被配置为用于检测设备的旋转，该旋转指示设备围绕佩戴者手腕的纵轴的旋转。处理器耦合到传感器和产品代码读取器，并配置为当传感器检测到设备至少旋转了预定角度时，激活光学部件，或将设备置于一个或多个预定的后续动作能够激活光学部件的状态。

Description

腕戴式产品代码读取器
技术领域
本发明涉及一种腕戴式产品代码读取器，尤其但非必须地涉及一种配置为读取产品条形码的腕戴式产品代码读取器。
背景技术
产品代码是出于多种目的(例如跟踪、库存控制或购物)识别产品的常用方法。例如，许多超市产品具有印有条形码的标签，该条形码包括交替的黑白条纹，其宽度编码关于产品的信息和/或用于产品的标识符，该标识符可用于从数据库中检索关于产品的信息。产品代码还可以沿第二维度对信息进行编码，即以二维矩阵形式进行编码，就像QR CodeTM一样。
通常使用电子设备(“读取器”或“扫描器”)读取产品代码，该电子设备具有用于照亮产品或标签表面的光源以及光学传感器，例如电荷耦合器件(CCD)，用于将反射光转换为电信号以进行处理。为了以高保真度读取产品代码，通常必须使用明亮的光源，例如激光器。为了避免使用户(或附近的人)眩目，在不使用光源读取产品代码时将其关闭很重要。对于用户可以指出的产品代码读取器(例如手持式产品代码读取器，例如笔或棒)尤其如此。例如，已知的条形码读取器要求用户按住设备手柄中的触发器以激活激光光源。
尽管某些便携式产品代码读取器需要依靠环境光来照亮产品代码(例如依靠相机捕获产品代码)，仍然很重要的一点是，只有在使用这些读取器进行读取时才激活这些读取器，以节省电池电量或避免与总是打开相机的设备相关的隐私问题。
WO2017/055867描述了一种用于基于消费者的个人遗传信息向消费者提供指导的产品信息的系统。该系统建议使用腕戴式产品扫描器，该扫描器能够扫描产品条形码，并根据产品内容和佩戴者的个人遗传将这些条形码与产品和产品推荐相匹配，并经由例如可见的显示器提供产品推荐。考虑到以上详细描述的已知产品扫描器的问题，期望提供一些装置以允许WO2017/055867中描述的腕带佩戴者具有用于打开和关闭扫描器的简单而有效的装置(例如以节省电量和/或避免眩目)。显然，可以将按钮合并到设备中，或者将设备配置为在佩戴者的手指轻敲设备或当佩戴者摇动他或她的手腕时“唤醒”。但是，这种方法可能会导致设备意外激活。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种腕戴式设备，其包括：用于将设备连接到佩戴者手腕上的带子或带；产品代码读取器，其包括至少一个光学部件；被配置为用于检测设备旋转的传感器，所述旋转指示设备围绕佩戴者手腕纵轴的旋转；以及处理器。该处理器耦合到传感器和产品代码读取器，其被配置为当传感器检测到设备至少旋转了预定角度时，激活光学部件，或将设备置于一个或多个预定的后续动作能够激活光学部件的状态。
设备围绕佩戴者的手腕的纵轴的旋转可以包括设备围绕佩戴者的手腕的旋转(即仅设备围绕轴线的旋转)，或者佩戴者的手腕与设备一起旋转(即设备的旋转通过佩戴者旋转他或她手腕来实现)，也可以通过两种旋转方式的组合来实现。
预定角度可以大于20度，优选地大于30度，或更优选地大于45度。
仅当检测到的旋转发生的时间少于预定的时间(例如两秒钟或更优选地是一秒钟)时，处理器才被配置为用于激活光学部件或将设备置于所述状态。
处理器可以被配置为仅在检测到的旋转沿预定方向时才用于激活光学部件或将设备置于所述状态。
光学部件可以包括用于照亮产品或产品代码的光源，例如激光器或发光二极管。光学部件可以包括相机。
产品代码读取器可以是条形码读取器。
传感器可以包括陀螺仪和加速度计中的一个或多个。
处理器可以被配置为用于响应于传感器检测到设备在至少另外的预定角度上的后续旋转而停用光学部件。
处理器还可以被配置为用于在激活光学部件之后经过预定时间之后停用光学部件。
处理器还可以被配置为用于在产品代码读取器读取产品代码之后停用光学部件。
设备还可以包括指示器，其用于向用户提供与产品相关的推荐。
设备还可以包括存储器，其存储来自通过对用户提供的生物样品的分析获得的个性化遗传信息的产品代码和相关产品推荐。
用于激活设备的预定的一个或多个后续动作可以包括指示设备佩戴者执行的姿势的设备的运动或运动顺序，该传感器被配置为用于检测所述运动或运动顺序。该运动或运动顺序可以指示将产品代码读取器的光学部件引向产品的姿势。该姿势可以包括举起腕带。
根据本发明的第二方面，提供了一种腕戴式设备，其包括：将设备连接到佩戴者手腕上的带子或带；产品代码读取器，其包括激光条形码扫描器；被配置为用于检测指示预定姿势的设备运动或运动顺序的传感器；以及处理器。该处理器耦合到所述传感器和所述产品代码读取器，其被配置为当传感器检测到所述运动或运动顺序时，用于激活激光条形码扫描器。
根据本发明的第三方面，提供了一种操作腕戴式设备的方法，该腕戴式设备包括用于将设备连接到佩戴者手腕上的带子或带，该方法包括检测指示设备至少在预定角度上围绕佩戴者手腕旋转的设备旋转，并且在这种检测时，激活产品代码读取器的光学部件或将设备置于预定的一个或多个后续动作能够激活光学部件的状态。产品代码读取器可以是条形码读取器，光学部件可以是激光器或LED。
根据本发明的第四方面，提供了一种腕戴式设备，该设备包括：用于将设备连接到佩戴者手腕上的带子或带；条形码读取器，其包括激光器或发光二极管，用于在激活时照亮条形码；传感器，其被配置为用于检测设备的旋转，该旋转指示设备围绕佩戴者手腕的纵轴的旋转；以及处理器，其耦合到所述传感器和所述条形码读取器，并被配置为当传感器检测到设备在至少预定角度上的所述旋转时，激活激光器或发光二极管，或者将设备置于预定的后续姿势可以激活激光器或发光二极管的状态。
附图说明
图1是根据本发明实施例的腕戴式产品代码读取器的透视示意图；
图2是图1的产品代码读取器的系统示意图；
图3示意性地示出了如何激活图1和图2的产品代码读取器；以及
图4是示出如何激活图1和图2的产品代码读取器的序列图。
具体实施方式
为了解决上述问题，提出了一种腕戴式产品代码读取器(或“腕带”)，其通过旋转设备来激活。在某些情况下，腕带以一种例如对于佩戴者来说最舒适的旋转方向戴在手腕上。然后，腕带围绕佩戴者手腕旋转到另一个方向，以便使用。响应于该旋转而激活腕带为佩戴者操作该设备提供了直接且方便的方式。这种激活模式使腕带可以被使用，而佩戴者无需定位然后按下或按住按钮。相反，它提供了一种激活腕带的积极方法，可大大降低意外激活的风险。
图1图示了一种腕戴式产品代码读取器100或腕带，可以通过围绕佩戴者手腕的纵轴旋转来激活。腕带100包括带101，在该示例中，带101具有可扩展部分102，以允许用户将腕带100容易地滑过他或她的手腕。在其他示例中，可以使用诸如在手表上的腕带来代替具有可扩张部分的带。下面将更详细讨论的图4示出了腕带100被佩戴在佩戴者的手腕上。
腕带100包括诸如光伏电池的光学传感器103和诸如激光器的光源104。在腕带100中设置有窗口105，以允许光学传感器103用于读取产品代码并且光源104用于照明产品代码。还提供一个或多个指示器，例如发光二极管(LED)106，以便向佩戴者提供有关产品的反馈。
带101的横截面在一侧上较厚，以便容纳产品代码读取器100的部件(见下文)。通常，用户可能更喜欢将腕带100的这一较厚的一面戴在手腕外侧，因为该方向通常更舒适和因为这是手表的正常佩戴方式。
图2示出了腕带100的示意性系统图。
腕带100由电池201供电(电池201可使用充电单元202充电)，并且具有用于测量腕带100在3D空间中的运动的加速度计203和/或陀螺仪204。腕带100还可以包括附加的传感器和电极205，例如用于测量用户的心率或温度的心脏监测器(例如心电图)或温度计，和/或用于跟踪用户的位置的GPS传感器。
腕带100由处理单元206控制，该处理单元访问存储在存储器207中的指令和数据。提供无线通信模块208以允许处理单元206与其他计算机设备(例如其他腕带、智能电话、智能手表或个人计算机)进行通信。无线通信模块208可以用于例如提供或更新存储在存储器207中的产品代码和/或产品推荐的数据库。无线通信模块208可以允许在腕带100之间交换数据。
提供指示器209(例如发光二极管(LED)和/或振动器210)以便向佩戴腕带100的用户提供视觉或触觉反馈。
在其默认状态或“待机模式”下，腕带100通常被停用，即光源和/或光学传感器被关闭，尽管其他部件仍可以被打开。这样就可以在没有光源引起任何人烦恼或潜在伤害的情况下佩戴设备，并且还有助于节省电池电量。为了使用腕带100，用户围绕他或她的手腕旋转腕带100。例如，用户可以将腕带100从带101的较厚区域在手腕的外侧的方向旋转到该较厚区域在手腕的内侧的方向。该运动由陀螺仪204和/或加速度计203测量并编码为一个或多个信号，该信号被提供给处理单元206以在腕带100处于待机模式时进行处理。然后，如果信号满足一个或多个预定标准，则处理单元206激活腕带100。
在腕带100被激活之后，佩戴者可以将光源104引导到产品上，以便使用光学传感器103从产品读取产品代码(或其他信息)。佩戴者可以用他们的一只手或两只手一起操纵或握住产品，以便正确地定位产品以供读取。可替代地，当产品保持在超市货架上的适当位置时，佩戴者可以移动或定向腕带100以读取产品代码。在读取产品代码之后，腕带可以使用指示器209向佩戴者提供反馈。
处理单元206通过关闭光源104和光学传感器103并重新进入待机模式来停用腕带100。这可以在激活腕带100之后的预定“超时”时间段(例如在1s至60s范围内的时间段)之后和/或在已经使用腕带100成功读取产品代码之后自动发生。可替代地，可以响应于进一步的运动或姿势(例如腕带100的进一步旋转)来停用腕带100，例如与用于激活腕带100的旋转方向相反的旋转。
图3示意性地示出了如何基于描述腕带100(在纵轴上绘制)相对于时间(在横轴上绘制)的旋转或“角度变化”的信号来激活腕带100。在此示例中，在1秒窗口内发生的大于40度的角度变化用于触发产品编码器读取器100的激活。在这种情况下，1秒钟的缓冲区足以处理信号。当然可以使用其他标准。例如，一旦在一定时间内的积分角度变化超过某个阈值，就可以触发激活。可以选择用于触发腕带100的激活的一个或多个标准或多个标准(“触发模式”)以最小化腕带100被意外激活(即通过佩戴者不希望或不期望引起激活的运动)的机会。
可以通过测量和学习个人的腕带100的首选运动来对触发模式进行个性化设置。为此，当用户第一次佩戴腕带100时(或系统重置后的第一次佩戴时)，可能会有一个初始学习阶段，其中产品代码读取器100可以通过多种运动来激活。但是，通过让用户在几个不同的试验中重复运动，可以为该特定用户确定优选的运动类型和/或范围。例如，一个人在第一次尝试使用产品代码读取器100时，可能会在注意到激光光源已被激活之前，在0.8秒内将腕带100围绕手腕旋转35度角。在后续的训练尝试中，角度变化可以是例如：1秒内40度；0.8秒内35度；和0.95秒内35度。基于这些尝试，在1秒窗口中35度的角度阈值可能是此用户的合适触发方式。为了实现该功能，腕带100可以被配置为与佩戴者的智能手机通信，例如经由BluetoothTM无线连接。
指示器209和振动器210可以向用户提供关于已经被扫描的产品的反馈。例如，腕带100的存储器207可以存储个性化产品推荐的数据库，该数据库已经基于对用户提供的生物样品执行的基因测试的结果而生成。当使用腕带100扫描产品代码时，处理单元209从数据库中检索产品推荐，例如通过使用产品代码识别产品或产品类别。然后，指示器209根据产品是否适合用户而显示绿灯或红灯。如果无法识别产品，则例如可能会显示蓝灯。指示器209也可能会显示有关系统的信息，例如电池电量低或存在故障。在一些实施例中，指示器209可以不物理地位于腕带100内，而是由另一设备提供，优选地是由可穿戴设备(诸如智能电话、智能手表或耳机)提供。
以上讨论集中在响应于围绕佩戴者的手腕的旋转而激活的腕带100。然而，在本发明的另一实施例中，腕带100不相对于佩戴者手腕旋转，而是佩戴者的手腕和腕带100一起旋转或以其他方式移动以激活腕带100。
图4示出了根据本发明另一方面的如何使用一系列运动来激活腕带100。在图4所示的示例中，佩戴者将具有光学传感器103和激光光源104的腕带100佩戴在手腕401内侧，如框1所示。然后，佩戴者举起手臂，使他们的手/手腕401指向条形码402，如框2所示。处理器从加速度计203和/或陀螺仪204提供的信号中识别出该运动。例如，处理器可以识别出腕带100的相对显著的运动，对应于用户将他们的手移动到指向位置，随后是一个不包含或仅包含很小运动的时间段，对应于用户稳定保持其手。在识别出该移动顺序之后，处理单元206退出待机模式但是不激活产品代码读取器100，即处理单元206进入“预激活”模式。如果在一定时间段(例如1s)内没有识别出用于激活产品代码读取器100的后续动作，则处理单元206可以返回待机模式。
如上所述，可用于激活腕带100的一种类型的姿势是腕带100围绕佩戴者手腕的纵轴的旋转，这在图4中由虚线A-A′指示。
其他运动顺序也可以用于激活腕带100。例如，佩戴者可以使腕带100围绕其手腕旋转以使腕带100进入预激活模式，然后使用进一步的运动或姿势来激活腕带100。例如，这种另外的姿势可以是佩戴者将他或她的手腕向产品伸出，以便使用腕带100读取产品标签。例如，当腕带100处于预激活模式时，如果光学传感器103位于佩戴者手腕内侧，则佩戴者可以将其手腕向外弯曲(远离身体)以将光学传感器指向产品。该弯曲运动可以由加速度计203和/或陀螺仪204检测，并用于触发腕带100的激活。可替代地，或者另外，可以通过升高腕带100来触发腕带100的激活。
在某些情况下，腕带100可以包括用户输入接收器(诸如按钮或触摸屏界面)，该用户输入接收器可以用于激活腕带100(即打开光源104)。光源104在再次关闭之前保持照明预定的时间，例如10秒、30秒或1分钟。光源104随后可以使用姿势重新激活，例如腕带100围绕佩戴者的手腕旋转(或佩戴者的手腕本身旋转)，前提是该姿势是在一定时间段内执行的，例如在关闭光源103之后1分钟、5分钟或10分钟。例如，当用户正在进行购物以外的活动时，这种操作模式有助于防止腕带100意外激活。
如框3中所示，用户然后将其手旋转90度以激活产品代码读取器100。处理单元206打开通过窗口105投射并到达条形码402的激光光源。然后，光学传感器103感测并读取条形码402。
腕带1001的运动也可以使用嵌入式程序来处理，以识别用户何时执行某种活动，例如跑步、骑自行车、步行、睡觉、吃饭或喝酒。例如，加速度计203和/或陀螺仪204可以测量腕带1001的运动或轨迹，该运动或轨迹与方程式ax(t)+by(t)+cz(t)＝d描述的模式匹配。[其中x(t)、y(t)和z(t)分别表示腕带1001在特定时间t在三个正交方向之一上的位置，并且其中a、b、c和d为常数。]该模式匹配可以用于推断用户正在执行的活动，例如，如果该模式与手到嘴的运动相关联，则有可能推断出用户正在进食或饮水。产品代码读取器100可以被训练以类似于上述激活功能的方式识别不同的活动。为了方便起见，可以在其他设备(例如智能手机)的帮助下进行训练。
产品代码读取器100也可以与另一个可穿戴单元(例如智能手表)匹配。这样，可以将来自另一可穿戴设备的数据提供给产品代码读取器100，以帮助改善手部运动的检测或用于识别用户活动(例如进食或饮水)。
记录与进食或饮水有关的运动，允许测量进餐的频率及其持续时间。该信息可用于帮助更好地管理饮食习惯。

Claims (14)

1.一种腕戴式设备，包括：
·用于将所述设备连接到佩戴者手腕上的带子或带；
·条形码读取器，其包括在被激活时用于照亮条形码的激光器或发光二极管；所述激光器或发光二极管被配置为沿着与所述佩戴者手腕的纵轴方向平行的方向发射用于照亮所述条形码的光；
·被配置为用于检测所述设备旋转的传感器，所述旋转指示所述设备围绕所述佩戴者手腕的纵轴的旋转；以及
·耦合到所述传感器和所述条形码读取器的处理器，其被配置为当所述传感器检测到所述设备在所述旋转中至少转动了预定角度时，用于激活所述激光器或发光二极管，或将所述设备置于预定的后续姿势能够激活所述激光器或发光二极管的状态中。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述预定角度大于45度。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，仅当检测到的旋转发生的时间少于预定的时间时，所述处理器才被配置为用于激活所述激光器或发光二极管或将所述设备置于所述状态。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器被配置为仅在检测到的旋转沿预定方向时才用于激活所述激光器或发光二极管或将所述设备置于所述状态。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述传感器包括陀螺仪和加速度计中的一个或多个。
6.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器被配置为用于响应于所述传感器检测到所述设备在至少一个另外的预定角度上的后续旋转而停用所述激光器或发光二极管。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器还被配置为用于在激活所述激光器或发光二极管之后经过预定时间之后停用所述激光器或发光二极管。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述处理器还被配置为用于在所述条形码读取器读取条形码之后停用所述激光器或发光二极管。
9.根据权利要求1所述的设备，还包括指示器，其用于向用户提供与产品相关的推荐。
10.根据权利要求9所述的设备，还包括存储器，所述存储器存储来自通过对用户提供的生物样品的分析获得的个性化遗传信息的产品代码和相关产品推荐。
11.根据权利要求1所述的设备，其中所述用于激活所述设备的预定的一个或多个后续动作包括指示设备佩戴者执行的姿势的设备的运动或运动顺序，所述传感器被配置为用于检测所述运动或运动顺序。
12.根据权利要求11所述的设备，其中所述运动或运动顺序指示将所述条形码读取器的所述激光器或发光二极管引向产品的姿势。
13.根据权利要求11或12所述的设备，其中，所述姿势包括举起该设备。
14.一种操作腕戴式设备的方法，所述腕戴式设备包括用于将所述设备连接到佩戴者手腕上的带子或带，所述方法包括检测指示所述设备至少在预定角度上围绕佩戴者手腕的纵轴旋转的设备旋转，并且在这种检测时，激活条形码读取器的激光器或发光二极管或将所述设备置于预定的一个或多个后续动作能够激活所述激光器或发光二极管的状态，其中所述激光器或发光二极管的激活用于照亮条形码；且所述激光器或发光二极管被配置为沿着与所述佩戴者手腕的纵轴的方向平行的方向发射用于照亮所述条形码的光。
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