CN112462942B - 一种可穿戴设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种可穿戴设备及其使用方法，可穿戴设备包括图像获取模块、方向检测模块、图像显示模块和数据处理模块，图像获取模块获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像，方向检测模块检测用户头部的移动方向，数据处理模块根据用户头部的移动方向获取远程图像在相应方向上的部分图像并控制图像显示模块中显示该部分图像。本发明可根据用户头部的移动方向将远程图像在相应方向上的部分图像清晰地展现给用户，而其他部分则不展现给用户，便于用户可根据实际需求获取相应的图像信息。

Description

一种可穿戴设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，尤其是涉及一种可穿戴设备及该可穿戴设备的使用方法。

背景技术

随着网络技术的不断发展，直播、网络课堂等逐渐兴起。其中，网络课堂是一种新兴的学习方式，是为学习者提供的以互联网为平台、内容包含视频、图片、文字互动等多种形式的系列学习教程。网络课堂是服务机构提供的在线学习课程，有别于线下课堂教授，网络课堂具有方式多样、灵活便捷等优点，越来越多的学生群体和育儿父母开始使用。

目前网络课堂在录制或者直播过程中，通常采用视频拍摄设备，如摄像机等，对一定区域进行拍摄，在拍摄的区域中通常具有电子白板，授课教师位于该区域内并利用电子白板进行授课。由于视频拍摄设备参差不齐，一些电子白板区域无法清晰的呈现，用户也就无法清晰、准确的获取相应信息。另外，由于每个用户在观看电子白板时关注点不同，如一些用户会重点关注电子白板的左侧区域，以获取该区域的信息，而一些用户则会重点关注电子白板的右侧区域，以获取该区域的信息。现有技术中，通常呈现给用户的是视频拍摄设备拍摄的整体图像，对于用户重点关注的区域，用户一般无法清晰地获取，并且在将整体图像呈现给用户时，由于显示设备的差异，导致一些图像显示的效果存在差异化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可穿戴设备及其使用方法，可根据用户头部的移动方向将相应部分图像清晰地展现给用户，而其他部分则不展现给用户，便于用户可根据实际需求获取相应的图像信息。

为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种可穿戴设备，所述可穿戴设备包括

图像获取模块，用于获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像；

方向检测模块，用于检测用户头部的移动方向；

图像显示模块，用于图像的显示；

数据处理模块，与所述图像获取模块、方向检测模块和图像显示模块均相连，用于根据用户头部的移动方向获取远程图像在相应方向上的部分图像，并控制图像显示模块中显示该部分图像。

优选地，所述可穿戴设备还包括

用户识别模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户是否为可信任用户。

优选地，所述可穿戴设备还包括

活体检测模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户是否正在使用可穿戴设备。

优选地，所述可穿戴设备还包括

倾斜检测模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户身体的倾斜角度并在倾斜角度超过预设值时产生告警提示。

优选地，所述倾斜警示模块包括

角度检测模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户身体的倾斜角度；

警示模块，与数据处理模块相连，用于在数据处理模块判断用户身体的倾斜角度超过预设值时产生告警提示。

优选地，所述角度检测模块包括

第一传感器，设于用户的每只脚上，用于检测用户两只脚之间的距离；

第二传感器，设于用户的头部，用于检测头部在水平方向上偏离两只脚的中心的距离。

优选地，所述角度检测模块为角度传感器。

优选地，所述用户识别模块选自指纹识别、虹膜识别、面部识别中的一种或多种。

优选地，所述方向检测模块为陀螺仪。

本发明还揭示了一种可穿戴设备的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括

用户佩戴可穿戴设备，图像获取模块获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像并输入至数据处理模块中，方向检测模块检测用户头部的移动方向，数据处理模块根据用户头部的移动方向获取远程图像在相应方向上的部分图像，并控制图像显示模块中显示该部分图像。

本发明的有益效果是：

(1)本发明能够根据用户头部的移动方向将相应图像清晰地展现给用户，而图像的其他部分则不展现给用户，在有限的分辨率内尽量展示用户关注的图像信息，使得用户可根据实际需求获取相应的图像信息，提升用户体验。

(2)可穿戴设备还具有用户识别、活体检测、防摔倒检测、防眩晕等功能，安全性高，适于长时间佩戴，其中，对于用户识别和活体检测功能，在穿戴设备内部即可登录用户的私密应用账户，并通过活体检测，判断是否为异常登录，同时在长期使用时，可以判断用户是否专注，如网课学生，是否处于在线状态，长途货车司机是否处于疲劳驾驶状态等；对于防摔倒检测功能，本发明之前的穿戴设备，当用户站立使用时，由于视觉被穿戴设备阻断，无法判断环境，导致用户无法对身体平衡做出判断，需要辅助设备，防止用户摔倒，而用户使用本发明所述的可穿戴设备时，可根据设备的微动传感器和立足点的微动传感器进行匹配，以发现用户身体是否处于倾斜状态并及时提示用户，防止摔倒；

(3)可穿戴设备还可以用于飞行员的穿戴设备，在经过飞机翻转后，通过倾斜检测模块第一时间告诉飞行员当前身体倾斜状态，便于飞行员做出判断。

附图说明

图1是本发明的可穿戴设备结构框图示意图；

图2是本发明的可穿戴设备的使用方法流程图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。

本发明所揭示的一种可穿戴设备，包括但不限于智能头盔、智能眼镜，其可根据用户头部的移动方向将相应图像清晰地展现给用户，如用户头部向右移动时图像右侧的部分清晰地展现给用户，而其他部分则不展现给用户，便于用户可根据实际需求获取相应的图像信息。

如图1所示，为本发明所揭示的一种可穿戴设备，包括图像获取模块、方向检测模块、图像显示模块和数据处理模块。其中，图像获取模块与数据处理模块相连，用于获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像并输入至数据处理模块中，远程图像拍摄设备包括但不限于摄像机；方向检测模块与数据处理模块相连，用于检测用户头部的移动方向并将方向信息输入至数据处理模块中，方向检测模块可对用户在任意方向上的移动进行检测；图像显示模块与数据处理模块相连，用于图像的显示，图像显示模块为硅基OLED显示器，也可为其他显示器，如LCOS显示器，MicroLED显示器等等，可根据实际需求进行选择；数据处理模块用于根据用户头部的移动方向将远程图像中相应方向上的部分图像在图像显示模块中显示，如用户头部向左侧移动时数据处理模块将远程图像左侧的部分图像在图像显示模块中进行显示。

实施时，用户佩戴可穿戴设备后，远程图像拍摄设备将拍摄的图像通过无线传输方式，如3G网络、4G网络、5G网络等，传输至图像获取模块，图像获取模块进一步将接收的远程图像传输至数据处理模块中。可穿戴设备上的方向检测模块实时检测用户头部的移动方向并将方向信息，如向左、向右、左上角等信息，输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步以当前图像显示模块显示图像为基准，并根据方向信息获取远程图像上该方向信息对应的部分图像，并输入至图像显示模块中，图像显示模块进一步显示该部分图像，如方向检测模块检测到用户头部向左移动并将向左的信息输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步获取当前图像显示模块显示图像的左侧的部分图像并输入至图像显示模块中进行显示。

本实施例中，方向检测模块为陀螺仪，当然，在其他实施例中，方向检测模块也可为其他能够实现方向检测的模块或装置。

如图1所示，可穿戴设备还包括与数据处理模块相连的用户识别模块，用户识别模块用于检测用户是否为可信任用户。当确定用户为非可信任用户时，该用户无法使用可穿戴设备，当确定用户为可信任用户时，该用户可使用可穿戴设备。具体地，用户识别模块选自指纹识别、虹膜识别和面部识别中的一种或多种，可根据实际需求进行选择将多种识别方案组合使用。当采用指纹识别时，可穿戴设备上设置指纹识别模块，该指纹识别模块将采集到的指纹信息输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步将该指纹信息与预先录入的指纹信息进行匹配，若两者匹配，则该用户为可信任用户，否则，为非可信任用户。当采用虹膜识别时，可穿戴设备上设置虹膜识别模块，该虹膜识别模块将采集到的虹膜信息输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步将该虹膜信息与预先录入的虹膜信息进行匹配，若两者匹配，则该用户为可信任用户，否则，为非可信任用户。当采用面部识别时，可穿戴设备上设置面部识别模块，该面部识别模块将采集到的面部信息输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步将该面部信息与预先录入的面部信息进行匹配，若两者匹配，则该用户为可信任用户，否则，为非可信任用户。

进一步地，可穿戴设备还包括与数据处理模块相连的活体检测模块，活体检测模块用于检测用户是否正在使用可穿戴设备。实施时，活体检测模块实时或者定时检测用户是否正在使用可穿戴设备，当检测到用户正在使用可穿戴设备时输出一有效信号至数据处理模块中，数据处理模块根据该有效信号确定用户正在使用可穿戴设备，否则，用户不在使用可穿戴设备。

进一步地，可穿戴设备还包括与数据处理模块相连的倾斜检测模块，倾斜检测模块用于检测用户身体的倾斜角度并在倾斜角度超过预设值时产生告警提示，以提示用户存在跌倒风险。具体地，倾斜检测模块包括角度检测模块和警示模块，其中，角度检测模块用于检测用户身体的倾斜角度，并将倾斜角度数据输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步判断倾斜角度是否超过预设阈值，并在超过预设阈值时控制警示模块产生相应的告警提示。

本实施例中，角度检测模块可为角度传感器，当然，在其他实施例中，角度检测模块包括第一传感器和第二传感器，其中，用户的每只脚上设置一第一传感器，头部上设有第二传感器，两个第一传感器用于测量两只脚之间的距离，第一传感器用于测量其在水平方向上偏离两只脚的中心的距离，第一传感器和第二传感器优选微动传感器。众所周知，当知道直角三角形的任意两个边的长度便可计算出每个角的大小，也即根据第一传感器测量的距离(相当于直角三角形的一直角边)、人体的身高(相当于直角三角形的另一直角边)即可计算出偏移角度；警示模块可通过声、光等形式进行告警提示。在其他实施例中，角度检测模块与警示模块分别单独设置，也就是说倾斜检测模块仅包括角度检测模块，而警示模块另外设置。

进一步地，可穿戴设备还包括防眩晕结构，用于避免用户佩戴该可穿戴设备产生眩晕感。眩晕是由于眼睛看到的运动与内耳感受到的运动不同而导致的，通过在可穿戴设备上设置防眩晕结构，可有效防止用户产生眩晕感，使用户可长时间佩戴。具体地，防眩晕结构包括分别与用户左眼、右眼相配合的第一环形流道和第二环形流道，第一环形流道和第二环形流道内设有自由流动的液体，第一环形流道与第二环形流道构成人造地平线。当用户内耳感受到的运动和眼睛看到的人造地平线保持一致时，用户不会产生眩晕感。

本实施例中，第一环形流道和第二环形流道内自由流道的液体为蓝色液体，当然，在其他实施例中，可根据实际需求设置液体的颜色。

如图2所示，本发明还揭示了一种可穿戴设备的使用方法，包括如下步骤：

用户佩戴可穿戴设备，图像获取模块获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像并输入至数据处理模块中；

方向检测模块检测用户头部的移动方向并将方向信息输入至数据处理模块中；

数据处理模块根据用户头部的移动方向将远程图像中相应方向上的部分图像在图像显示模块中显示。

实施时，用户佩戴可穿戴设备后，远程图像拍摄设备将拍摄的图像通过无线传输方式，如3G网络、4G网络、5G网络等，传输至图像获取模块，图像获取模块进一步将接收的远程图像传输至数据处理模块中。可穿戴设备上的方向检测模块实时检测用户头部的移动方向并将方向信息，如向左、向右、左上角等信息，输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步以当前图像显示模块显示图像并根据方向信息获取远程图像上该方向信息对应的部分图像，并输入至图像显示模块中，图像显示模块进一步显示该部分图像，如方向检测模块检测到用户头部向左移动并将向左的信息输入至数据处理模块中，数据处理模块进一步获取当前图像显示模块显示图像的左侧的部分图像并输入至图像显示模块中进行显示。

进一步地，在用户佩戴可穿戴设备之前，还进行用户身份认证，也即判断用户是否为可信任用户。实施时，通过可穿戴设备上的用户识别模块对用户进行身份认证，以确定用户是否为可信任用户。用户识别模块如何检测用户是否为可信任用户详见上述，在此不再一一赘述。

进一步地，在用户佩戴可穿戴设备过程中，还进行活体检测，以判断用户是否正在使用可穿戴设备，可避免可穿戴设备因无人使用而带来的一些问题，如耗电增加等等，也可避免一些用户，如学生，假装正在使用可穿戴设备。实施时，可通过可穿戴设备上的活体检测模块来检测用户是否正在使用可穿戴设备。活体检测模块如何检测用户是否正在使用可穿戴设备详见上述，在此不再一一赘述。

进一步地，在用户佩戴可穿戴设备过程中，还进行防摔倒检测，以判断用户是否存在摔倒的风险，并在用户存在摔倒的风险时提醒用户。实施时，可通过可穿戴设备上的倾斜检测模块来检测用户是否存在摔倒的风险。倾斜检测模块如何检测用户是否存在摔倒的风险详见上述，在此不再一一赘述。

本发明所述的可穿戴设备及其使用方法，能够根据用户头部的移动方向将相应图像清晰地展现给用户，而图像的其他部分则不展现给用户，使得用户可根据实际需求获取相应的图像信息，提升用户体验。同时，可穿戴设备还具有用户识别、活体检测、防摔倒检测、防眩晕等功能，安全性高，适于长时间佩戴。

本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。

Claims (7)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备包括

图像获取模块，用于获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像；

方向检测模块，用于检测用户头部的移动方向；

图像显示模块，用于图像的显示；

数据处理模块，与所述图像获取模块、方向检测模块和图像显示模块均相连，用于根据用户头部的移动方向获取远程图像在相应方向上的部分图像，并控制图像显示模块中显示该部分图像；

倾斜检测模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户身体的倾斜角度并在倾斜角度超过预设值时产生告警提示，其中，所述倾斜检测模块包括用于检测用户身体倾斜角度的角度检测模块和用于在数据处理模块判断用户身体的倾斜角度超过预设值时产生告警提示的警示模块，所述角度检测模块包括

第一传感器，设于用户的每只脚上，用于检测用户两只脚之间的距离；

第二传感器，设于用户的头部，用于检测头部在水平方向上偏离两只脚的中心的距离。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括

用户识别模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户是否为可信任用户。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述可穿戴设备还包括

活体检测模块，与所述数据处理模块相连，用于检测用户是否正在使用可穿戴设备。

4.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述角度检测模块为角度传感器。

5.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述用户识别模块选自指纹识别、虹膜识别、面部识别中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述方向检测模块为陀螺仪。

7.一种基于权利要求1～6任意一项所述的可穿戴设备的使用方法，其特征在于，所述使用方法包括

用户佩戴可穿戴设备，图像获取模块获取远程图像拍摄设备拍摄的远程图像并输入至数据处理模块中，方向检测模块检测用户头部的移动方向，数据处理模块根据用户头部的移动方向获取远程图像在相应方向上的部分图像，并控制图像显示模块中显示该部分图像。

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