CN113260902A - 用于向用户提供帮助的眼镜系统、设备和方法 - Google Patents

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CN113260902A CN202080007982.0A CN202080007982A CN113260902A CN 113260902 A CN113260902 A CN 113260902A CN 202080007982 A CN202080007982 A CN 202080007982A CN 113260902 A CN113260902 A CN 113260902A
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埃内斯托·卡洛斯·马丁内兹·维拉潘多
张惠权
罗国华
苏超明
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Abstract

教导了一种通过眼镜装置向用户提供帮助的系统、设备和方法。从第一传感器接收数据。该第一传感器集成在眼镜装置中。该第一传感器测量与用户相关的参数。利用该数据分析用户的状态。向用户提供帮助。该帮助是以一种反馈的形式进行，该反馈与用户的状态有关。该帮助也可以与用户的场景和用户的状态有关。该用户的场景根据该数据确定。

Description

用于向用户提供帮助的眼镜系统、设备和方法
本专利申请是2019年12月11日提交的名称为“模块化眼镜系统、设备和方法”，序列号为16/711,340的美国非临时专利申请的部分延续案，本申请要求2018年12月12日提交的序列号为62/778,709，名称为“用于移动视听增强和辅助现实的具有可互换的镜框和带有嵌入式电子器件的镜腿的模块化眼镜系统”的美国临时专利申请，以及2019年7月13日提交的序列号为62/873,889，名称为“可穿戴设备、系统和方法”的美国临时专利申请的优先权权益。美国非临时专利申请序列号为16/711,340，名称为“模块化眼镜系统、设备和方法”的文献在此全部作为参考引入。本申请要求2019年1月8日提交的共同待决的美国临时专利申请，序列号为62/789,818，名称为“用于增强现实和活动监视的具有可互换的镜框和带有嵌入式电子器件的镜腿的模块化眼镜系统”的优先权权益。美国临时专利申请序列号为62/789,818，名称为“用于增强现实和活动监视的具有可互换的镜框和带有嵌入式电子器件的镜腿的模块化眼镜系统”的文献在此全部作为参考引入。本申请要求2019年7月13日提交的共同待决的美国临时专利申请，序列号为62/873,889，名称为“可穿戴设备、系统和方法”的优先权权益。美国临时专利申请序列号为62/873,889，名称为“可穿戴设备、系统和方法”的文献在此全部作为参考引入。
技术领域
本发明总体上涉及眼镜装置，更具体地涉及一种通过模块化眼镜装置向用户提供信息的设备、方法和系统。
背景技术
现代生活节奏很快。个人经常受到时间的限制，他或她经常处于双手被占用而无法得到信息的情景之中。这会带来一些问题。目前可用的眼镜，如阅读时佩戴的处方眼镜或处方太阳镜等处方眼镜价格昂贵，且不容易进行重新配置以满足不同用户的需求。这会带来一些问题。个性化的声音传输通常是通过名为耳机或耳塞的封闭式入耳装置来完成。这种装置会阻塞耳道，并会妨碍用户听到远场和近场声音。这会带来一些问题。因此，存在一些需要解决方案的技术问题，这些解决方案使用可产生技术效果的技术手段。
附图说明
通过参考用于说明本发明各实施例的以下描述及附图，可获得对本发明的最佳理解。本发明通过在各实施例中以示例的方式进行说明，并且不被附图所限制，在附图中，相同的附图标记指示类似的元件。
图1是根据本发明实施例的一种模块化可重构眼镜系统的示意图。
图2是根据本发明实施例的一种用于眼镜装置的可重构组件的示意图。
图3是根据本发明实施例的用于眼镜装置的多个可重构组件的示意图。
图4是根据本发明实施例的另一种可重构模块化眼镜系统的示意图。
图5是根据本发明实施例的来自图4的模块化眼镜系统的透视图和俯视图。
图6A是根据本发明实施例的一种用于模块化眼镜装置的系统结构的示意图。
图6B是根据本发明实施例的与图6A中的用于模块化眼镜装置的系统结构对应的无线网络的示意图。
图7是根据本发明实施例的用于图4中的模块化眼镜装置的另一种系统结构的示意图。
图8是根据本发明实施例的一种镜腿插入模块的框图。
图9是根据本发明实施例的一种装有后颈部模块组件的模块化眼镜装置的示意图。
图10是根据本发明实施例的一种配置有可穿戴装置的后颈部模块组件的透视图。
图11是根据本发明实施例将镜腿互锁耦接至镜腿的示意图。
图12是根据本发明实施例将后颈部模块组件与镜腿中包含的电子器件耦接的示意图。
图13是根据本发明实施例将后颈部模块组件与镜腿电子器件组合的示意图。
图14是根据本发明实施例的一种后颈部模块组件上的用户接口的示意图。
图15是根据本发明实施例的被配置为用于后颈部电子吊舱(ePOD)的电子单元的框图。
图16是根据本发明实施例的一种用于向眼镜装置的用户提供帮助的方法的示意图。
图17是根据本发明的实施例从与眼镜装置相关联的传感器接收数据的示意图。
图18是根据本发明实施例的眼镜装置的用户的场景分析的示意图。
图19是根据本发明实施例的另一种用于向眼镜装置的用户提供帮助的方法的示意图。
图20是根据本发明实施例的眼镜装置的用户的用户状态分析的示意图。
图21是根据本发明实施例的不同用户状态的示意图。
图22是根据本发明实施例的一种结合用户场景和状态用于向眼镜装置的用户提供帮助的方法的示意图。
图23是根据本发明实施例的为眼镜装置的用户提供不同级别的帮助的方法的示意图。
图24是根据本发明实施例的用于向眼镜装置的用户提供帮助的系统的示意图。
具体实施方式
在以下本发明多个实施例的详细说明中，参考了多个附图，在这些附图中相似的附图标记指示相似的元件，且在附图中以说明的方式示出了可以实践本发明的特定实施例。这些实施例得到了充分详细的描述，以使得所属领域技术人员能够实践本发明。在其他实例中，公知的电路、结构以及技术未被详细示出，以避免模糊对本说明书的理解。因此，以下的详细描述将不被理解为限制意义，本发明的范围仅由附加的权利要求限定。
在一个或多个实施例中，描述了为用户提供眼镜系统模块化的方法、设备和系统。如以下实施例中所描述的那样，电子器件的各种组合和配置被描述为结合到眼镜装置中。某些电子器件的配置可移除地耦接到眼镜装置。在一些实施例中，电子器件的配置被内置到眼镜装置中。在其他实施例中，后颈部模块组件可拆卸的与眼镜装置耦接。在各种实施例中，模块化可重构眼镜装置通过眼镜装置向用户提供信息。正如实施例中所描述的那样，信息包括音乐形式的流式音频，信息还包括用户的生物参数(例如，生理学的生物测定学，生物力学等)，例如但不限于：心率、呼吸频率、姿势、步数、节奏等。信息还包括来自于嵌入在移动计算平台(例如：智能手机、物联网(iOT)装置等)中的数字应用或者来自于基于外部感觉信息的自然环境或空间场景的通知和用户感兴趣的信息，例如但不限于：地理定位数据，或者用户正在使用的车辆信息，例如：自行车每分钟转数(RPM)、发动机参数如RPM、油压、冷却水温度、风速、水深、空气速度等。在各种实施例中，藉由眼镜装置，通过例如用户听到的音频广播和用户在眼镜装置上看到的播放在显示器上的视频广播，或看到的投影到用户瞳孔上的图像，将信息呈现给用户。因此，在本文所教导的实施例的范围内，信息将具有广泛的含义。
图1是根据本发明实施例示出了一种模块化可重构眼镜系统。参考图1，透视图中所示的模块化眼镜装置由100表示。模块化眼镜装置100具有镜框102。在各种实施例中，镜框102在眼科上被构造为提供支撑镜片120和镜片122的框缘部分。镜片120和122可提供眼镜装置提供的任何功能，例如但不限于，安全玻璃镜片，处方镜片，太阳镜镜片，焊接玻璃镜片等等。眼镜装置还可以包含单个镜片而不是图中所示的双镜片。在一些实施例中，提供一种鼻垫，从而为与用户鼻子的接触区域提供缓冲。在一些实施例中，该鼻垫由例如硅橡胶的柔性材料制成。
镜腿104(左镜腿)和镜腿114(右镜腿)耦接至镜框102。镜腿104和114可以通过如图中所示的铰链柔性地耦接至镜框102，或者镜腿104和114可以相对于镜框102具有固定的方向。
在各种实施例中，一个或多个镜腿(104和114)以及镜框102可安装有如下所述的电子器件。在100的视图内，左镜腿插入模块(TIM)106配置有左镜腿104，右镜腿插入模块(TIM)116配置有右镜腿114。下面结合附图对镜腿插入模块(TIMs)进行更全面地说明。
继续参考图1，一种模块化眼镜装置在透视图中由130表示。镜框132在眼科上被构造为用框缘包围镜片140和镜片142，从而将镜片140和镜片142固定在其上。眉杆146被以各种方式通过组装扣件、粘合剂等固定在镜框132上。镜腿144包括左镜腿连接器152，其可旋转地与左镜框连接器150耦接。左镜框连接器150和左镜腿连接器152共同在镜框132和左镜腿144之间形成可旋转的机械和电连接，从而提供一个或多个电通路以将镜框132连接至左镜腿144。相似的，右镜腿134通过右铰链组件148可旋转地耦接至镜框132。
需要注意的是，在一些实施例中，模块化眼镜装置被配置为使得各镜腿可通过具有一个或多个电触点的电/机械连接器被从其铰链上移除，为图示清楚起见未示出。这些电接触点可以使用例如引脚、点、焊盘、槽、接触装置等制成。例如，由154表示的线划定右镜腿连接器与右镜腿134装配的边界。相似的，由156表示的线划定左镜腿连接器152与左镜腿144装配的边界。
通过在各镜腿，如134、144，与镜框132之间提供电/机械连接器，镜腿可与眼镜装置互换。该功能允许用户将一条镜腿与另一条镜腿互换。不同的镜腿可以配置为具有不同的电子器件以提供如本文所述的不同功能。任一镜腿均可配置为适应各种电子器件配置。例如，在一个或多个实施例中，右可互换镜腿容纳电子组件，该电子组件可包括生物传感器、生物力学传感器、环境传感器、温度传感器、声学传感器、运动传感器、光传感器、触摸传感器、接近传感器、速度传感器、加速度传感器、旋转传感器、磁场传感器、全球定位系统(GPS)接收器、电缆、麦克风、微型扬声器、电源(电池)、照相机、微型显示器、平视显示(HUD)模块、多轴惯性测量单元、无线通信系统中的一种或多种。需要注意的是，TIM也可包含上述电子组件和传感器。在各种实施例中，提供一个或多个无线通信系统，该系统使用例如：采用工业-科学-医疗(ISM)13.56MHz频率的近场通信(NFC)，自适应网络拓扑(ANT)ANT+无线标准，采用蓝牙标准、蓝牙低能耗标准(BLE)的无线通信，采用Wi-Fi标准的无线通信以及采用移动电话标准的无线通信，该移动电话标准例如3G、4G、长期演进(LTE)、5G等标准或其他无线标准。在一些实施例中，来自电子器件的电通路经由护套空腔从镜腿引出，然后进入镜腿护套并继续进入眉杆护套空腔。右可互换镜腿包含铰链连接器148，铰链连接器148固定至眉杆146和镜框132。
在一个或多个实施例中，右可互换镜腿通过铰链连接器固定至镜框的前部，该铰链连接器允许通过模块化眉杆将电源和数据传输到左可互换镜腿。该铰链连接器与镜框机械互锁并允许与电引脚导体进行电源/数据连接。在一个或多个实施例中，当位于佩戴的打开方向时，该铰链连接器感测该装置的打开状态，允许电源或数据传输。当处于关闭位置(镜腿向内折叠)时，该铰链连接器结合从一个或多个接近传感器和运动传感器接收的信号，将允许系统感测用户-装置的交互状态并关闭电源或数据传输。此外，在打开位置，在一些实施例中，传感器，例如但不限于接近传感器，可以检测设备何时被用户佩戴，并因此可以在其活动(开)状态下操作。该功能可降低折叠和收起时的功耗，并可在用户将装置佩戴在他或她的头部时自动通电。该铰链连接器除了可切换数据或电源传输之外，还可以提供柔性电路和有线微连接器，以提供稳定的不间断电源和/或数据传输。
在一些实施例中，方便的是在眉杆146的体积内布线电通路。在一些实施例中，眉杆146被构造成沿其长度提供通道，在该通道内布线电通路。因此，眉杆146提供一个或多个护套、通道等，沿其长度，电通路和传感器可被包含在其中。电通路的示例是但不限于是：电线、印刷电路板、柔性印刷电路板等。在各种实施例中，优选的将一个或多个传感器安装到眉杆146上，从而形成用于镜框132的电气子组件。在一些实施例中，来自镜框132的附加电通路与眉杆146中包含的电通路连接。在一些实施例中，柔性电子电路附着在眉杆的下侧顶面上，并经由左、右护套空腔从眉杆引出。可选地，或者组合地，可以将完全嵌入的柔性电子器件铸入眉杆中，并在各铰链附近将集成的接触点从眉杆中引出。位于眉杆两侧的这些集成的接触点在与左右镜腿的集成的接触点接触时，允许数据或电源的传输。除了方便与电子器件连接之外，眉杆还可以通过固定凸缘隐藏可选的瞳孔模块，并允许用户通过眉杆瞳孔孔观看微显示器。
以类似的方式，左镜腿被配置为作为左可互换镜腿，通过左铰链连接器被连接至眼镜的前镜框。在各种实施例中，左可互换镜腿可以包含与右可互换镜腿相同的电子器件配置/功能，或者可互换镜腿可以包含不同的电子器件配置和不同的功能。
继续参考图1，左镜腿164和右镜腿174被配置为如160处所示。镜腿164和174中的每一个都包含电子器件，该电子器件被配置为向眼镜系统的用户提供信息和功能。如160处所示，左镜腿164具有镜腿门(未示出)，该镜腿门被移除以露出由186表示的电子组件。该镜腿门保护电子器件免受环境暴露和危害。针对特定的应用，利用合适的机械扣件将镜腿门扣紧在镜腿组件上。在一些实施例中，镜腿门通过来自国际保护标记IEC标准60529的IP代码提供关于水侵入的等级。电源(电池)由184表示，音频扬声器和端口由182表示。音频扬声器和端口182通常位于镜腿的末端，且在一些实施例中是集成的定向投射扬声器，该扬声器可私下将声音定向到用户的耳朵。投射立体声扬声器可以向用户传送各种音频信号，例如但不限于语音提示、流媒体音乐、智能音频辅助、数据等。值得注意的是，投射扬声器的设计并没有遮挡用户的耳朵。因此，用户可以听到远场声音，并且该远场声音的音质不会像使用目前可用的会遮挡用户耳朵的耳塞式耳机那样被降低。
右镜腿174上也设置有电子组件(图中未示出)，该电子组件包含在右镜腿174中。该右镜腿上设置有具有音频扬声器端口184的音频扬声器，该音频扬声器可以是集成的定向投射扬声器。在一个或多个实施例中，右镜腿174被配置为容纳包含微型显示器组件192的外部组件190。相似的，左镜腿也可被配置为用于外部组件190和微型显示器组件192。
在各种实施例中，微型显示器组件，例如192，是一个平视显示(HUD)瞳孔TM光学模块，其中容纳构成光学系统的光学器件、电子器件和微型显示器。该瞳孔机构还可以容纳从壳体中引出并进入电子器件触点通路的电缆、柔性电路板或电线。在一个或多个实施例中，这些电通路连接到左镜腿174的一侧，以使用户具有透明的平视显示器外部附件，从而增强移动辅助和/或增强现实体验的视觉组件。
在一个或多个实施例中，从眉杆引出的布线隐藏在镜腿的左、右护套中，并经由护套空腔进入左、右镜腿，从而保护布线免受环境危害。该接触点通路的附近区域还可容纳用于定制平视微显示模块的瞳距的运动机构。
在不同的实施例中，前镜框部分，如102或132(图1)或下图中任何类似的结构，以及右和左镜腿部分，如104、114、134、144、164、174(图1)或下图中任何类似的结构，可以是一组可互换的前镜框部分和镜腿部分的一部分，其每个部分具有相同或不同的装置、配件、能力和/或功能的组合。电子板，麦克风，扬声器，电池，摄像头，平视显示模块，无线Wi-Fi无线电，GPS芯片组，LTE蜂窝无线电，多轴惯性测量单元，运动传感器，触摸传感器，光和接近传感器等中的至少一个可以包含在所需的组合中。进一步还可以包括允许用户执行以下中的至少一项的电子设备：无线连接到蜂窝服务，智能电话，智能手表，智能手环，移动计算机和传感器外围设备。该电子设备进一步还可以包括以下能力：通过模块化平视显示器(HUD)观看透视增强现实图像，提供立体声音频内容，通过一个或多个集成的投射微型扬声器提供包括音乐在内的语音和音频通知。该前镜框电接触装置和该镜腿电接触装置可包括位于各自的铰链连接器内或附近用于彼此可移除的电接触的电接触点，用以电性传输以下中的至少一项：当触点处于电闭合位置时，在镜腿部分和前镜框部分之间的电源，电信号和数据。在一些实施例中，当组装在一起时，前镜框铰链连接器、前镜框电接触装置、镜腿铰链连接器和镜腿电接触装置可以形成机电铰链、铰链连接器、组件或装置。在一些实施例中，可以通过将镜腿部分折叠到存储位置从而断开接触点来关闭系统电源。
在一些实施例中，前镜框电子器件和镜腿电子器件中的至少一个可以包括电池，照相机，平视显示模块，控制器，数字存储电子器件，CPU，投射微型扬声器，麦克风，无线Wi-Fi无线电，GPS芯片组，LTE蜂窝无线电，多轴惯性测量系统或单元以及感觉、运动、触摸、光、接近、温度和压力传感器等中的至少一个。
在一些实施例中，至少一个镜腿可以包括镜腿模块插件(TIM)，该插件包含安装在其上的选定镜腿电子器件。在其他实施例中，颈部智能软线电连接到后颈部电子模块。该颈部智能软线具有右和左连接器或连接器末端，用于将后颈部电子模块与眼镜装置的右和左镜腿机械地和/或电气地互连。
图2根据本发明实施例示出了一种用于眼镜装置的可重构组件。参考图2中的200处，镜腿202上设置有接合部204。在本实施例的描述中，由210表示的镜腿插入模块被称为“TIM”，其被配置为可拆卸地与镜腿202的接合部204耦接。如箭头212a和212b所示，TIM210安装在镜腿202中。在各种实施例中，接合部204通过机械连接来实现，例如但不限于：压配合、夹子、机械互锁、钩环、磁性表面、镜腿的外部夹具、凸缘和与镜腿的机械连接等。在其他实施例中，接合部204和TIM 210利用磁性表面，从而通过磁力固定住TIM 210。在204处示出的接合部的外形，以及本文给出的附图中的其他地方示出的任何接合部的外形，仅用于说明，并不构成对本发明实施例的限制。在200所示的视图中，TIM 210仅与镜腿202机械连接，在TIM 210和镜腿202之间没有电连接。
在一些实施例中，TIM 210上设置有扬声器和扬声器端口214，其可以是微型投射扬声器。该扬声器通过定向音频广播向用户提供信息。需要注意的是，本文提供的扬声器是位于用户耳朵外部的扬声器，因此不会像插入式耳塞那样插入用户的耳朵。TIM 210配置有电子组件，该电子组件包含处理器、存储器、电源以及一个或多个使得TIM 210能够与一个或多个装置220进行无线通信222的无线通信协议。装置220可以是外部传感器，例如但不限于：生物传感器或车辆传感器，本地用户装置，网络节点，如无线路由器，远程网络或远程用户装置如通过网络接入的移动电话。下面结合附图对不同的传感器、网络以及远程装置进行更全面地说明。
遵循图2中以200示出的结构，在一些实施例中，提供了第二镜腿和第二TIM。这种系统中的两个TIMs可以根据需要参与装置220之间以及它们自身之间的无线通信，以向用户提供一定程度的设计功能。例如，在一个实施例中，左TIM包括无线网络能力，该能力利用第一网络协议足以与远程装置220进行通信。此外，左TIM和右TIM具有支持使用第二网络协议进行通信的无线网络能力。为了节省电力，第一网络协议比第二网络协议具有更大的范围，因为左TIM和远程装置之间的距离大于左TIM和右TIM之间的分隔距离(标称为用户头部的宽度)。在200处示出的结构被称为真正的无线，因为在左TIM和右TIM之间没有有线连接。在一个或多个实施例中，利用第一无线网络从用户装置向第一TIM提供音频流。然后，利用第二无线网络从一个TIM向另一个TIM提供第二无线音频流，以便向眼镜装置的左和右投射扬声器中的每一个提供该音频流。
如结合本文附图所述，在200处描述的镜腿和TIMs为眼镜装置提供了可重构组件。镜腿202的前端206可与如上所述的眼镜装置的镜框框架接合，在镜腿和镜框之间具有或没有连接器。因此，根据眼镜的既定设计，镜腿202可以获得相对于镜框框架的固定位置，或者该镜腿可以可旋转地连接到该镜框框架。
参考图2中的250，镜腿252上设置有接合部254。260处的镜腿插入模块TIM被配置为可拆卸地与镜腿252的接合部254耦接。如箭头262a和212b所示，TIM 260安装在镜腿252中。在各种实施例中，接合部204通过电和机械连接的组合来实现。该机械连接可以如结合210/204所述，例如但不限于：压配合、夹子、机械互锁、钩环等。在其他实施例中，接合部254和TIM 260利用磁性表面，从而通过磁力固定住TIM 210。为了说明，提供了多个电触点280，但这并不意味着限制。电触点280与镜腿252中的对应的电触点配合，从而提供与镜腿252中的一个或多个电通路(未示出)的电连接。镜腿252内的电通路有助于TIM 260与一个或多个传感器272和274之间的电连接，传感器272和274也可以代表提供给显示器的信号的来源。传感器272和274可以是声学传感器，例如麦克风或本文所述的任一传感器，用于与配置有眼镜装置的电子组件结合使用。在一个或多个实施例中，272和274中的一个或多个向显示器，如HUD，提供信号。
在一些实施例中，TIM 260上设置有扬声器和扬声器端口264，其可以是微型投射扬声器。该扬声器通过开耳式音频广播向用户提供信息。
遵循图2中以250示出的结构，在一些实施例中，提供了如下图3所示的第二镜腿和第二TIM。这种系统中的两个TIM根据需要参与装置220之间以及它们自身之间的无线通信，以向用户提供一定程度的设计功能。如结合本文附图所述，在250处描述的镜腿和TIM为眼镜装置提供了可重构组件。例如，镜腿252的前端256可与如上所述的眼镜装置的镜框框架接合，在镜腿和镜框之间具有或没有连接器。因此，根据眼镜的既定设计，镜腿252可以获得相对于镜框框架的固定位置，或者该镜腿可以可旋转地连接到该镜框框架。
图3根据本发明实施例在300处示出了用于眼镜装置的多个可重构组件。参考图3中的300处，来自图2的左可重构组件250与用于眼镜装置的伴随右重构组件一起被示出。右镜腿352具有图3中未示出的接合部，但该接合部类似于左镜腿252的接合部254。360处的镜腿插入模块TIM被配置为可拆卸地与镜腿352的接合部耦接。如箭头362a和362b所示，TIM360安装在镜腿352中。在各种实施例中，镜腿352的接合部通过电和机械连接的组合来实现。该机械连接可以如上所述结合210/204被提供，例如但不限于：压配合、夹子、机械互锁、钩环等。在其他实施例中，镜腿352的接合部和TIM 360利用磁性表面，从而通过磁力固定住TIM 360。为了说明，提供了多个电触点380，但这并不意味着限制。电触点380与镜腿352中的对应的电触点配合，从而提供与镜腿352中的一个或多个电通路(未示出)的电连接。镜腿352内的电通路有助于TIM 360与一个或多个传感器372和374之间的电连接。传感器372和374可以是声学传感器，例如麦克风或本文所述的任一传感器或显示器，用于与配置有眼镜装置的电子组件结合使用。在各种实施例中，TIM 360配置有电子组件，该电子组件包含处理器、存储器、电源以及一个或多个无线通信系统，该无线通信系统使用使得TIM360能够与一个或多个装置220进行222所示的无线传输的协议。此外，TIM 360和TIM 260可以被配置为具有无线通信能力，该能力允许TIM之间进行无线通信，如382所示的无线传输。在一些实施例中，TIM 360上设置有扬声器和扬声器端口364，其可以是微型投射扬声器。该扬声器通过音频广播向用户提供信息。
参考图3的视图390，示出了每个TIM 260和TIM 360的电连接示意图。TIM 260通过电通路394电性连接到传感器272。相似的，TIM 260通过电通路392电性连接到传感器274。TIM 260与各传感器之间所示的连通性构成了左镜腿电气原理图384。需要注意的是，左镜腿电气示意图384可以比图示更复杂或更不复杂。因此，左镜腿电气示意图仅用于说明，并不意味着限制。
相似的，TIM 360通过电通路398电性连接到传感器372。TIM 360通过电通路396电性耦接到传感器374。TIM 360与各传感器之间所示的连通性构成了右镜腿电气原理图386。需要注意的是，右镜腿电气示意图386可以比图示更复杂或更不复杂。因此，右镜腿电气示意图仅用于说明，并不意味着限制。
这种系统中的两个TIMs根据需要参与装置220之间以及它们自身之间的无线通信，以向用户提供一定程度的设计功能。例如，在一个实施例中，左TIM包括无线网络能力，该能力利用第一网络协议足以与远程装置220进行通信。此外，左TIM和右TIM具有支持如382所示的无线通信的无线网络能力。无线通信382可使用第二网络协议来执行，该第二网络协议不同于在222处使用的协议。为了节省电力，第一网络协议(222)比第二网络协议(382)具有更大的范围，因为左TIM 260和远程装置220之间的分隔距离大于左TIM260和右TIM 360之间的分隔距离，后者标称为用户头部的宽度，而前者可以与到移动电话蜂窝塔的距离一样远。
图4根据本发明实施例示出了另一种可重构模块化眼镜系统。参考图4，传感器、功率组件和计算单元中的一个或多个遍布在整个眼镜装置之中，包括遍布在镜框框架如402中。镜框框架402在眼科上被构造为用框缘包围镜片440，从而将镜片440固定在其上。左镜片404是右镜片414连接至镜框框架402，从而形成眼镜装置。左镜片404被配置为具有408所示的接合部。左镜腿插入模块(TIM)406如上所述被配置为与接合部408接合，从而在TIM406和镜腿404之间提供机械和电连接。相似的，如图所示，右镜腿426与右镜腿的接合部414接合。TIM406包含如410所示的音频扬声器和音频端口，且TIM426包含如430所示的音频扬声器和音频端口。在各种实施例中，音频扬声器410和430是投射扬声器。眼镜装置包括多个传感器和显示器，462、464、466、468及470，这些传感器和显示器被集成到一个电通路，该电通路从左镜腿404穿过，然后通过镜框框架402延伸到右镜腿414。在各种实施例中，可以具有比图4所示更多的传感器或更少的传感器。图4中所示的传感器和传感器的位置仅作为示例提供，其并不构成对本发明的实施例的限制。结合前面的附图如上所述，镜腿插入模块406和/或426中的至少一个上设置有一套向装置220提供无线连接222所必需的电子器件。
在眼镜装置400中，于480处示出了电通路示意图的高级视图。参考480，左TIM406和右TIM426通过电通路元482、484、486、488、490和492与传感器462、464、466、468和470电性耦接。电通路元件，如484，电性连接传感器464。480所示的组件共同为眼镜装置提供了模块化的可重构的组件组。在一个或多个实施例中，一个或多个声学传感器位于镜框框架402、左镜腿404和右镜腿414中的至少一个中。因此，声学传感器可以位于眼镜装置的镜腿(左或右)或镜框框架上的任何地方。
图5根据本发明实施例总体上在500处示出了来自图4的模块化眼镜系统的透视图和俯视图。参考图5，一种模块化眼镜装置在透视图的502处示出。模块化鼻垫504可拆卸地与模块化眼镜装置502耦接，如506所示。鼻垫的模块化允许用户更换鼻垫，以改善眼镜与用户的鼻子和面部结构之间的适合度。通过眼镜装置的鼻垫的模块化可以达到更高的舒适性。此外，其他传感器，例如生物传感器，可以设置在该鼻垫中。
根据本发明实施例，图6A总体上在600处示出了一种用于模块化眼镜装置的系统结构。参考图6A，在各种实施例中，模块化可重构眼镜装置可以包含一个以上的无线通信系统。在各种实施例中，眼镜装置602具有如604所示的高级方框图结构。在各种实施例中，眼镜装置602被配置成与无线传感器640和移动装置670进行通信。无线传感器640可以包含单个传感器或多个传感器。无线传感器640可以不受限制地包含本文中列出的任一个或多个传感器。例如，无线传感器640可以包括配置为与用户一起使用的生物统计传感器或生物力学传感器，或者配置为与车辆或建筑物一起使用的传感器。生物传感器的一些例子为但不限于：心率监视器、排汗传感器、温度传感器等。车辆传感器的一些例子为但不限于：速度传感器、加速度传感器、全球定位系统信号、车辆发动机参数、风速指示器等。与建筑物一起使用的传感器的一些例子为但不限于：恒温器的温度读数、水压值等。车辆的一些非限制性例子为但不限于：踏板车、自行车、汽车、船、游艇、船只、飞机、军用车辆、翼服等。在一些实施例中，在640和/或616从特殊用途网络接收数据。用于说明而非模仿暗示，一个特殊用途网络的例子是国家海洋电子协会(NMEA)NMEA 2000网络，该网络是为游艇(动力或风帆)等船只设计的。NMEA 2000，在本领域中也被称之为“NMEA2k”或“N2K”，其被标准化为国际电工委员会(IEC)61162-1。NMEA 200是一种即插即用通信标准，该标准用于连接船舶、船只、游艇等中的海洋传感器和显示单元。移动装置670可以不受限制地为本文中列出的任一个或多个移动装置。例如，移动装置可以是移动电话、手表、腕带、手环、平板电脑、膝上型电脑、台式电脑、车载电脑等。
眼镜装置602具有以604表示的高级结构，其包含扬声器606、中央处理单元608、电源610、声学传感器608、存储装置614和无线通信系统616。无线通信系统616可以包括一个或多个以下无线通信系统：例如：近场通信系统618、利用蓝牙通信协议620的无线通信系统、624处利用Wi-Fi通信协议的无线通信系统、移动电话通信协议622。由LTE在622处标示的无线通信协议仅作为无线装置的示例给出，其并不构成对本发明实施例的限制。本领域技术人员将认识到，无线通信系统方框616中包括一个或多个天线，但为了清楚起见未示出。
无线传感器640具有以642表示的高级结构，其包括一个或多个传感器644和无线通信系统646。无线通信系统646可以是低数据速率通信系统，例如近场通信系统、BLE、ANT+、或类似系统。或者，无线通信系统646可以被提供为传感器644所需的更高数据速率的系统。
移动装置670具有以672表示的高级结构，该结构包括中央处理单元674、电源676、存储器678以及方框680所示的一个或多个无线通信系统。移动装置670可选地可以被配置为到达云689所示的远程网络。无线通信方框680可以包括一个或多个以下无线通信系统：例如：近场通信系统682、利用蓝牙通信协议684的无线通信系统、686处利用Wi-Fi通信协议的无线通信系统、以及移动电话通信协议688。由LTE在688处标示的无线通信协议仅作为用于移动装置的通信系统的示例给出，其并不构成对本发明实施例的限制。本领域技术人员将认识到，无线通信系统方框680和642中包括一个或多个天线，但为了清楚起见未示出。
在一些实施例中，无线传感器系统642和眼镜装置602最初由移动装置670和移动装置用户接口的用户来配置，如通路652a和652b所示。在操作中，眼镜装置602如650所示的从适当的无线通信系统无线地接收数据，例如近场通信系统618。从无线传感器系统642获得的无线数据可以通过如654所示的另一个无线通信系统被传送到用户装置670/672。654所示的无线通信可以使用例如620/684处的蓝牙协议、或624/686处的Wi-Fi网络协议，或622/688所示的移动电话通信协议，以更高的数据速率信道来完成。在各种实施例中，从眼镜装置602传输的数据可以在用户装置670上存储和分析，并且具有不同的应用程序。
图6B根据本发明实施例总体上在690处示出了与图6A中的用于模块化眼镜系统的系统结构对应的无线网络。参考图6B，无线通信方框616可以连接到如图所示的多个装置。例如，一个或多个无线传感器640可以利用如618所示的低数据速率近场通信网络连接到无线通信方框616。一个或多个用户装置670可以使用如620所示的蓝牙通信协议与无线通信方框进行无线通信。如624所示，一个或多个无线节点，如692所示的Wi-Fi节点，可以与无线通信方框616进行无线通信。一个或多个远程网络694可以使用如622所示的蜂窝通信协议与无线通信方框616进行无线通信。因此，可重构眼镜装置可以包含在690处示出的一个或多个无线通信系统。眼镜装置可以通过例如将一个TIM模块替换成另一个而被重构用于不同的无线通信。或者，一个或多个镜腿可以与上述镜框框架互换，以向眼镜装置提供自定义的功能。
图7根据本发明实施例总体上在700处示出了用于图4中的模块化眼镜装置的另一种系统结构。参考图7，眼镜装置602的无线通信模方框616可以被配置为直接经由移动电话网络进行蜂窝通信，而不需要用户装置充当中介。例如，在700中，眼镜装置602被配置为通过无线通信系统622与远程装置702进行通信，其中远程装置702可以是移动电话，从而通过云704所示的外部网络直接与远程装置702连接。不需要中间用户移动装置来支持这种通信线路。眼镜装置的这种配置允许眼镜装置的用户在接口的帮助下从眼镜装置拨打电话，其中该接口例如语音接口、类似按钮的一个或多个触觉接口等。语音接口通过将用户的语音信号转换成装置用于促使用于电话呼叫的无线网络操作的命令，提供电话呼叫的命令和控制。此类命令的示例为但不限于：选择呼叫者、拨打电话、调高音量、调低音量、结束通话等。
图8根据本发明实施例总体上在800处示出了镜腿插入模块(TIM)的方框图。参考图8，如在本实施例的描述中所使用的，TIM可以基于例如计算机之类的装置，本发明的实施例可被在该装置中使用。方框图是高级概念表示，可以用各种方式和各种体系结构来实现。总线系统802互连中央处理单元(CPU)804(或本文中所称的处理器)、只读存储器(ROM)806、随机存取存储器(RAM)808、存储器810、音频822、用户接口824和通信830。RAM808也可以代表动态随机存取存储器(DRAM)或其他形式的存储器。在各种实施例中，用户接口824可以是语音接口、触摸接口、物理按钮或其组合。应当理解，存储器(未示出)可以包括在中央处理器方框804中。总线系统802可以是例如一个或多个这样的总线，例如系统总线、外围组件互连(PCI)、高级图形端口(AGP)、小型计算机系统接口(SCSI)、电气和电子工程师协会(IEEE)标准号994(FireWire)、通用串行总线(USB)、通用异步收发机(UART)、串行外围接口(SPI)、集成电路(I2C)等。中央处理器804可以是单个、多个或者甚至是分布式计算资源。存储器810可以是闪存等。需要注意的是，根据TIM的实际实现方式，TIM可能包括方框图中的组件中的一些、全部、更多或重新排列。因此，图8的系统的许多变化是可能的。
通过通信(COMM)830获得与一个或多个无线网络832的连接，这使得TIM800能够与本地传感器、本地装置以及远程网络上的远程装置进行无线通信。在一些实施例中，832/830提供对远程语音到文本转换系统的访问，该系统可以位于例如基于云的远程位置。832和830在各种实现方式中灵活地表示无线通信系统，并且可以表示各种形式的遥测、通用分组无线业务(GPRS)、以太网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、互联网连接、Wi-Fi、WiMAX、ZigBee、红外、蓝牙、近场通信、移动电话通信系统，例如3G、4G、LTE、5G等，及其组合。在各种实施例中，在824可选地提供触摸接口。来自一个或多个传感器的信号经由829和828输入系统。在826，接收全球定位系统(GPS)信息并将其输入到系统。音频可以代表扬声器，例如本文中描述的投射扬声器或投射微型扬声器。
在各种实施例中，根据硬件配置，在网络中使用不同的无线协议以提供上述附图中描述的系统。用于无线信号传输的技术的一个非限制性实施例是蓝牙无线技术标准，该标准通常也被称为IEEE 802.15.1标准。在其他实施例中，使用被称为Wi-Fi的无线信号传输协议，该协议使用IEEE 802.11标准。在其他实施例中，使用基于IEEE 802.15.4标准的紫蜂通信协议。给出这些例子仅仅是为了说明，其并不构成对不同实施例的限制。传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)也用于不同的实施例。实施例不受本文列出的数据通信协议的限制，并且易于与本文中没有具体列出的其他数据通信协议一起使用。
在各种实施例中，系统中的组件以及前面附图中描述的系统(例如镜腿插入模块(TIM))在集成电路装置中实现，该集成电路装置可以包括包含集成电路的集成电路封装。在一些实施例中，系统中的组件以及系统在单个集成电路管芯中实现。在其他实施例中，系统中的组件以及系统在集成电路装置的不止一个集成电路管芯中实现，该集成电路装置可以包括包含该集成电路的多芯片封装。
图9根据本发明实施例示出了一种配备有后颈部模块组件的模块化眼镜装置。参照图9，在900处，后颈部模块组件被安装到一副被动式眼镜上。被动式眼镜表示眼镜中没有电子器件。或者，该眼镜可以是主动式或有源眼镜，如本文所述，配置有封装到一个或多个镜腿或镜腿插入模块(TIMs)中的电子组件。该眼镜具有包含镜片906的镜框框架902。左镜腿904和右镜腿914连接到镜框框架902。后颈部模块组件包括后颈部电子吊舱(ePOD)924、左镜腿互锁920、右镜腿互锁922、左智能软线926和右智能软线928。左智能软线926将ePOD924电和机械地耦接到左镜腿互锁920，右智能软线将ePOD 924电和机械地耦接到右镜腿互锁922。
左镜腿互锁920包含声学空腔、音频扬声器和声学端口。左音频扬声器的声学端口用930表示。左智能软线926包含电导体，该电导体为包含在左镜腿互锁920内的音频扬声器提供音频信号。在一个或多个实施例中，包含在左镜腿互锁中的音频扬声器是微型投射扬声器。相似的，右音频扬声器的声学端口用932标识。右智能软线928包含电导体，该电导体为包含在右镜腿互锁922内的音频扬声器提供音频信号。在一个或多个实施例中，包含在右镜腿互锁中的音频扬声器是微型投射扬声器。
在各种实施例中，ePOD 924包含电子单元。电子单元包含本文中描述的用于镜腿插入模块(TIM)的电子元件和功能。换而言之，电子单元是一个用于后颈部模块组件的机械和电气封装的TIM。
具有不同电子配置和功能的电子单元可以类似于将不同的TIMs更换进和更换出眼镜装置的镜腿的方式被更换进ePOD和从ePOD更换出。
在950，提供长度调节，以缩短或延长右智能软线和左智能软线。后颈部电子吊舱(ePOD)954配置有从ePOD 954的同一个端部引出的左智能软线956和右智能软线958。智能软线956和958的这种配置允许滑块960远离ePOD或朝向ePOD移动。将滑块960移离ePOD 954会缩短智能软线965/958的可用自由长度。将滑块960朝向ePOD 954移动会增加智能软线956/958的可用自由长度。
在一个或多个实施例中，在操作中，当处于“开启”状态时，音频数据被流式传输到ePOD 924中的电子单元，并被引导到左扬声器和右扬声器，以用于当后颈部模块组件安装在眼镜装置上且用户佩戴该眼镜装置时，向用户广播该音频数据。
图10总体上以1000在透视图中示出了根据本发明实施例的一种配置有可穿戴装置的后颈部模块组件。参考图10，在ePOD 924上示出了第一传感器1050。第二传感器1052被结合到右镜腿互锁922中示出。第三传感器1054被结合到左镜腿互锁920中示出。传感器1050、1052和1054可以是本文之前描述的用于TIM或直接用于内置在镜腿中的电子器件的任何传感器。
如图10所示实施例，各镜腿互锁模块，例如，920和922含有通孔，眼镜的镜腿插入其中。在该实施例中，镜腿互锁模块920和922由柔性材料制成，例如弹性体或橡胶，该弹性体或橡胶允许足够的伸长以使镜腿插入其中。例如，左镜腿互锁920包含通孔1040，左镜腿904插入该通孔中。右镜腿互锁922包含通孔1042，右镜腿914插入该通孔中。各镜腿互锁920和922位于一副可兼容的眼镜上，使得各扬声器端口930和932位于用户耳朵的前方且靠近用户耳朵。可兼容的眼镜是与镜腿互锁提供的机械附件兼容的眼镜。
图11总体上以1100和1150示出了根据本发明实施例将镜腿互锁耦接至镜腿。参考图11，以1100示出了磁性镜腿互锁。该磁性镜腿互锁包括眼镜装置的镜腿1102上的磁性区域1108。镜腿互锁1104具有对应的磁性区域1106。在操作中，将磁性区域1106和1108合拢，由此使得磁性区域1106和1108相互吸引，从而在镜腿互锁装置1104和镜腿1102之间提供了夹紧力。包含扬声器的声学空腔的端口由1110表示。
由1150示出了另一种夹紧方法。镜腿互锁装置1152包含在柔性材料的第一侧1156a和第二侧1156b之间的狭槽1158。1158、1156a和1156b的几何形状形成可插入眼镜装置的镜腿的U形。材料1152的弹性在眼镜的镜腿互锁装置1152和镜腿(未示出)之间提供了可拆卸的耦接。容纳扬声器的声学空腔的声学端口由1154表示。
图12总体上在1200处示出了根据本发明实施例将后颈部模块组件与镜腿中的电子器件耦接。参照图12，后颈部模块组件被耦接至包含在镜腿中的电子器件。后颈部模块组件的一部分被示出为具有后颈部电子吊舱(ePOD)1220、左智能软线1222和左镜腿互锁1210。如前所述，包含在镜腿中的任何电子器件都可以直接包含在镜腿中，而不需要镜腿插入模块(TIM)。或者，包含在镜腿中的电子器件可以是作为TIM一部分的电子器件，可选地如1204所示。在任一情况下，镜腿1202上设置有多个电触点，如1206所示。左镜腿互锁1210中设置有对应数量的电触点1208。镜腿1202和左镜腿互锁1210之间提供机械互锁，以使得1210和1202之间的连接可拆卸地耦接。在一个或多个实施例中，磁耦接设置在1206/1208附近或位置处，以提供可拆卸的耦接。
图13总体上在1300处根据本发明实施例示出了将后颈部模块组件与镜腿电子器件组合的示意图。参照图13，眼镜装置的轮廓由1302表示。眼镜装置1302在左镜腿、右镜腿和镜框框架中包含电子器件和/或电子通路。轮廓1302包括镜框框架、左镜腿和右镜腿。在图中所示的系统中，电子通路1308在眼镜装置1302的左镜腿和右镜腿之间延伸。
眼镜装置包括位于左镜腿的左镜腿插入模块(TIM)1304和位于右镜腿的右镜腿插入模块1306。配置有电子单元(ePOD)的后颈部模块组件由1310表示。左智能软线1312提供了ePOD 1310和左TIM 1304之间的电通路。右智能软线1314提供了ePOD 1310和右TIM 1306之间的电通路。在各种实施例中，左TIM 1304和右TIM 1306都配置有一个或多个无线通信网络系统，该无线通信网络系统允许左TIM 1304和右TIM 1306之间的无线通信，如1316所示。远程装置1320代表一个或多个无线传感器或无线用户装置，如以上结合前述附图所述。无线通信1322在远程装置1320与左TIM1304、右TIM1306和ePOD 1310中的至少一个之间完成。上述关于TIM的所有电子系统功能的描述都适用于ePOD，例如ePOD 1310。
在一些实施例中，左镜腿没有电连接到右镜腿，例如将电通路1308从1300所示的电气原理图中移除的情况。
图14根据本发明实施例总体上在1400处示出了一种后颈部模块组件上的用户接口。参考图14，由1402表示后颈部电子吊舱(ePOD)。ePOD 1402具有显示接口1404。在不同的实施例中，显示接口1404可以各种方式实现。在一些实施例中，用户接口是触觉表面按钮。在一些实施例中，用户接口利用触摸屏实现，例如向用户呈现一个或多个控件的电容式触摸屏。在一些实施例中，用户接口向用户传递信息。在其他实施例中，用户接口将信息传递给从穿戴ePOD 1402的用户后面观看用户接口1404的人。该信息的一个例子是，但不限于是，表情符号、情绪状态、图标等，如1406所示。
图15根据本发明实施例总体上在1500处示出了一种用于后颈部电子吊舱(ePOD)的电子单元的方框图。参考图15，如在本实施例的描述中所使用的，后颈部电子单元可以基于例如计算机之类的装置，本发明实施例可被在该装置中使用。方框图是高级概念表示，可以用各种方式和各种体系结构来实现。总线系统1502互连中央处理单元(CPU)1504(或本文中所称的处理器)、只读存储器(ROM)1506、随机存取存储器(RAM)1508、存储器1510、音频1522、用户接口1524和通信1530。RAM1508也可以代表动态随机存取存储器(DRAM)或其他形式的存储器。在各种实施例中，用户接口1524可以是语音接口、触摸接口、物理按钮或其组合。应当理解，存储器(未示出)可以包括在中央处理器方框1504中。总线系统1502可以是例如一个或多个这样的总线，例如系统总线、外围组件互连(PCI)、高级图形端口(AGP)、小型计算机系统接口(SCSI)、电气和电子工程师协会(IEEE)标准号994(FireWire)、通用串行总线(USB)、通用异步收发机(UART)、串行外围接口(SPI)、集成电路间(I2C)等。中央处理器1504可以是单个、多个或者甚至是分布式计算资源。存储器1510可以是闪存等。需要注意的是，根据后颈部电子单元的实际实现方式，后颈部电子单元可能包括方框图中的组件中的一些、全部、更多或重新排列。因此，图15的系统的许多变化是可能的。
通过通信(COMM)1530获得与一个或多个无线网络1532的连接，这使得后颈部电子单元1500能够与本地传感器、本地装置以及远程网络上的远程装置进行无线通信。在一些实施例中，1532/1530提供对远程语音到文本转换系统的访问，该系统可以位于例如基于云的远程位置。1532和1530在各种实现方式中灵活地表示无线通信系统，并且可以表示各种形式的遥测、通用分组无线业务(GPRS)、以太网、广域网(WAN)、局域网(LAN)、互联网连接、Wi-Fi、WiMAX、ZigBee、红外、蓝牙、近场通信、移动电话通信系统，例如3G、4G、LTE、5G等，及其组合。在各种实施例中，在1524可选地提供触摸接口。在1520处提供可选的显示器。来自一个或多个传感器的信号经由1529和1528输入系统。在1526，接收全球定位系统(GPS)信息并将其输入到系统。音频可以代表扬声器，例如本文中描述的投射扬声器或投射微型扬声器。
在各种实施例中，根据硬件配置，在网络中使用不同的无线协议以提供上述附图中描述的系统。用于无线信号传输的技术的一个非限制性实施例是蓝牙无线技术标准，该标准通常也被称为IEEE 802.15.1标准。在其他实施例中，使用被称为Wi-Fi的无线信号传输协议，该协议使用IEEE 802.11标准。在其他实施例中，使用基于IEEE 802.15.4标准的紫蜂通信协议。给出这些例子仅仅是为了说明，其并不构成对不同实施例的限制。传输控制协议(TCP)和互联网协议(IP)也用于不同的实施例。实施例不受本文列出的数据通信协议的限制，并且易于与本文中没有具体列出的其他数据通信协议一起使用。
在各种实施例中，系统中的组件以及前面附图中描述的系统(例如后颈部电子单元)在集成电路装置中实现，该集成电路装置可以包括包含集成电路的集成电路封装。在一些实施例中，系统中的组件以及系统在单个集成电路管芯中实现。在其他实施例中，系统中的组件以及系统在集成电路装置的不止一个集成电路管芯中实现，该集成电路装置可以包括包含该集成电路的多芯片封装。
在各种实施例中，本文提供的实施例的描述为头部可佩戴装置提供了可重构组件。用于头部可穿戴装置的可重构组件包括但不限于包括：可拆卸镜腿、可拆卸镜腿插入模块(TIMs)、后颈部模块组件、用于后颈部模块组件的电子吊舱ePOD以及用于ePODs的可移除电子单元。
在各种实施例中，运行在针对各种TIMs(图8中的800)或针对各种后颈部电子单元(图15中的1500)而创建的数据处理系统上的是，向用户提供有用功能的一个或多个算法。下面结合以下附图作为流程或同义地方法对这些算法进行说明，并且本领域的普通技术人员将理解，这些算法可以运行在以不同方式分布在系统上的硬件之上。例如，在一些实施例中，算法将运行在被包含在TIM或者包含在后颈部电子单元内的硬件之上。在其他实施例中，算法或算法的一部分将在TIM和诸如装置220、670、702、1320等装置的组合上运行，如上图所示，或者在TIM、装置(220、670、702、1320等)以及如上面结合前面的附图所述的通过一个或多个通信网络可获得的基于云的硬件和服务的组合上运行。相似的，在其他实施例中，算法或算法的一部分将在后颈部电子单元和诸如装置220、670、702、1320等装置的组合上运行，如上图所示，或者在后颈部电子单元、装置(220、670、702、1320等)以及如上面结合前面的附图所述的通过一个或多个通信网络可获得的基于云的硬件和服务的组合上运行。
图16根据本发明实施例总体上在1600处示出了一种用于向眼镜装置的用户提供帮助的流程。参考图16，流程开始于方框1602。在方框1604，从与眼镜装置关联的一个或多个传感器接收数据。眼镜装置可以是上述的任何一种眼镜装置，例如使用一个或多个镜腿插入模块(TIM)的模块化可重构眼镜装置，或者装配有后颈部模块组件的模块化眼镜装置。此外，眼镜装置无需是被模块化的装置，眼镜装置可以是没有模块化设计的眼镜装置。
方框1604中的一个或多个传感器，可以例如但不限于是上述任一传感器或传感器的组合，包括照相机、麦克风、全球定位系统(GPS)接收器、包含加速度计、陀螺仪、磁力计、接近传感器、运动传感器、陀螺仪、磁力计、显示器、温度传感器、压力传感器、红外传感器、生物统计传感器、生物力学传感器的多轴惯性测量单元，生物力学传感器例如但不限于是皮肤电活动(EDA)传感器，皮肤电活动(EDA)传感器包括但不限于皮肤电反应(GSR)传感器、心率传感器、呼吸频率传感器等。因此，在各种实施例中，佩戴了眼镜装置的用户的侧倾、俯仰、方位、位置和速度可通过方框1604中的传感器输出的数据获得。
在方框1606，确定用户的场景。如在本实施例的描述中所使用的，用户的场景包括身体姿势、活动以及用户所处的自然环境中的一个或多个。用户的场景可以随时间变化，可以是动态属性，也可以是静态属性。下面结合图18对用户的场景进行更为详细的说明。利用在方框1604中接收的数据来确定场景。在方框1608，通过眼镜装置以反馈的形式向用户提供帮助。该反馈可以是通过嵌入在眼镜装置中的扬声器发出的音频反馈，通过眼镜装置传递给用户的振动，以及由眼镜装置传递的来自于位于用户的自然环境中的装置的反馈中的一个或多个。在方框1606，分析来自一个或多个传感器的数据，例如，跟踪用户头部姿势和/或用户运动或无用户运动。基于数据分析，在方框1608，通过例如与用户的通信向用户提供帮助。该帮助可以是以来自于嵌入眼镜装置中的扬声器的音频消息广播的形式，以基于对场景和来自传感器的数据的分析来提醒用户，该用户正处于的消极状态。消极状态是可能立即或在将来的某个时间对用户造成一些伤害的状态，例如但不限于，缺乏足够的运动频率或头部长时间保持静止状态。在这个例子中，该伤害是对用户的生物力学功能的损害。帮助也可以是确认积极状态的帮助，如确认有足够的头部运动或有足够的身体活动。可以通过与眼镜装置结合的一个或多个扬声器向用户广播该帮助。实现1600的流程的算法的控制可以如1610所示连续循环，以在方框1604连续接收数据，在方框1606分析场景，并在方框1608根据需要提供帮助。从而基于用户随时间变化的场景向用户提供实时帮助。
该流程结束于方框1612。触发在方框1612结束该流程的可以是当用户将眼镜装置从用户头部取下时。这样的事件可以由系统通过来自于接近传感器的输出确定，该输出指示用户的头部不再接近眼镜装置。在另一个非限制性示例中，当用户将眼镜装置的镜腿移动到闭合位置时，该流程结束于方框1612，从而藉由通过合上镜腿而被触发的开关来关闭系统。或者，系统可以通过语音命令关机。启动方框1612的这些例子仅仅是为了说明而给出，其并不构成对本发明实施例的限制。
图17根据本发明实施例总体上在1700处示出了从与眼镜装置相关联的传感器接收数据。参考图17，从传感器1604接收数据可以包括：在各种实施例中，来自于1702处的嵌入在眼镜装置中的传感器的数据。另外，可以从1704处的眼镜装置的外部传感器接收数据。外部传感器的一个例子是，但不限于是，用户衬衫钮扣上的传感器，测量钮扣上的张力，或者测量对用户腰带的压力的传感器，估计因食物摄入而引起的腹部膨胀。相似的，在一些实施例中可以使用可摄入传感器，该传感器可更精确地估计一段时间内的热量摄入。这种传感器可以用来提供数据，系统使用该数据为用户提供帮助，例如，“我想你可能已经吃饱了”。
图18根据本发明实施例总体上在1800处示出了眼镜装置的用户的场景分析。参考图18，场景分析由1802表示。场景分析1802包括1804所示的身体姿势、1806所示的用户活动以及1808所示的用户所处的自然环境中的一个或多个。用户的身体姿势1804的一些非限制性例子是，但不限于是，坐着、站着、俯卧、倒立等。活动1806的一些非限制性例子是，但不限于是，散步、跑步、吃饭等。用户所处的自然环境1808的一些非限制性例子是，但不限于是，汽车、卡车、飞机、火车、自行车、轮椅、社交环境等。社交环境的一些非限制性例子是，但不限于，独处环境、公共环境等。
图19根据本发明实施例总体上在1900处示出了另一种用于向眼镜装置的用户提供帮助的流程。参考图19，流程开始于方框1902。在方框1904，从与眼镜装置关联的一个或多个传感器接收数据。眼镜装置可以是上述的任何一种眼镜装置，例如使用一个或多个镜腿插入模块(TIM)的模块化可重构眼镜装置，或者装配有后颈部模块组件的模块化眼镜装置。此外，眼镜装置无需是被模块化的装置，眼镜装置可以是没有模块化设计的眼镜装置。
方框1904中的一个或多个传感器，可以例如但不限于是上述任一传感器或传感器的组合，包括照相机、麦克风、全球定位系统(GPS)接收器、包含加速度计、陀螺仪、磁力计、接近传感器、运动传感器、陀螺仪、磁力计、显示器、温度传感器、压力传感器、红外传感器、生物统计传感器、生物力学传感器的多轴惯性测量单元，生物力学传感器例如但不限于是皮肤电活动(EDA)传感器，皮肤电活动(EDA)传感器包括但不限于皮肤电反应(GSR)传感器、心率传感器、呼吸频率传感器等。因此，在各种实施例中，佩戴了眼镜装置的用户的侧倾、俯仰、方位、位置和速度可通过方框1904中的传感器输出的数据获得。
在方框1906，确定用户的状态。用户的状态可以随时间变化，可以是动态属性，也可以是静态属性。下面结合图20和图21对用户的状态进行更为详细的说明。利用在方框1904中接收的数据来确定状态。在方框1908，通过眼镜装置以反馈的形式向用户提供帮助。该反馈可以是通过嵌入在眼镜装置中的扬声器发出的音频反馈，通过眼镜装置传递给用户的振动，以及由眼镜装置传递的来自于位于用户的自然环境中的装置的反馈中的一个或多个。在方框1906，分析来自一个或多个传感器的数据，例如，跟踪用户头部姿势和/或用户运动或无用户运动。基于数据分析，在方框1908，通过例如与用户的通信向用户提供帮助。该帮助可以是以来自于嵌入眼镜装置中的扬声器的音频消息广播的形式，以基于对状态和来自传感器的数据的分析来提醒用户，该用户正处于的消极状态。消极状态是可能立即或在将来的某个时间对用户造成一些伤害的一种状态，例如但不限于，缺乏足够的运动频率或头部长时间保持静止状态。在这个例子中，该伤害是对用户的生物力学功能的损害。帮助也可以是确认积极状态的帮助，如确认有足够的头部运动或有足够的身体活动。可以通过与眼镜装置结合的一个或多个扬声器向用户广播该帮助。实现1900的流程的算法的控制可以如1910所示连续循环，以在方框1904连续接收数据，在方框1906确定状态，并在方框1908根据需要提供帮助。从而基于用户随时间变化的状态向用户提供实时帮助。
该流程结束于方框1912。触发在方框1912结束该流程的可以是当用户将眼镜装置从用户头部取下时。这样的事件可以由系统通过来自于接近传感器的输出确定，该输出指示用户的头部不再接近眼镜装置。在另一个非限制性示例中，当用户将眼镜装置的镜腿移动到闭合位置时，该流程结束于框1912，从而藉由通过合上镜腿而被触发的开关来关闭系统。或者，系统可以通过语音命令关机。启动方框1912的这些例子仅仅是为了说明而给出，其并不构成对本发明实施例的限制。
最终向用户提供帮助的流程1900是在没有实际确定用户的场景的情况下完成的。例如，在上面给出的例子中，用户可能处于不曾被系统确定过的一个或多个不同的社交环境(不同的场景)。然而，该流程足以允许系统确定用户由于运动不足而处于消极状态，并通过眼镜为用户提供相关帮助，以避免由于不活动而损害用户的生物力学功能。
图20根据本发明实施例总体上在2000处示出了眼镜装置用户的用户状态分析。参考图20，流程开始于方框2002。在方框2004，通过利用嵌入在眼镜装置中的传感器，并且在一些实施例中，通过利用眼镜装置的外部传感器，来确定用户的状态。在方框2006，通过虚拟智能代理或真人中的一个或多个向用户提供帮助。结合以下讨论提供两者的示例。
图21根据本发明实施例总体上在2100处示出了不同的用户状态。参考图21，其为了说明而给出，并不由此暗示限制，用户状态分析2102可以具有子类别健康2104、安康2106、安全2108、认知2110、身体2112和情绪2114。图19、图20和图21共同形成了一种向用户提供多种帮助的系统。例如，眼镜装置的用户可以在他或她的家里、船上、房车、辅助生活设施等中生活。像这样为用户配置有用药时间表的系统可以以音频通信的形式向用户提供帮助，以提醒用户在指定时间服药。在一个仅用于说明而非限制的示例中，系统在上午11点产生一条音频消息，用于通知用户在午餐前服用他或她的中午的药。这是提供与健康2104的状态相关的帮助的一个非限制性示例。
继续这里提供的例子，仅仅是为了说明，并不意味着限制，系统监视用户的活动或不活动。在一天中通常记录的是活动的时间，眼镜装置中的一个或多个传感器记录预定时长的不活动之后，因为记录和分析的活动和/或不活动模式，例如：白天睡觉，系统确定用户可能患有身体或精神疾病(例如：抑郁状态、流感等)并通知用户的儿子或女儿给该用户打电话。眼镜呼叫儿子或女儿，并告知该用户在一段时间内没有活动。用户的儿子或女儿给用户打电话，并通过人员(身体)接触来检查用户的状态或活跃情绪。该呼叫可以通过用户房间中的电话进行，或者直接通过配置为用于电话呼叫的眼镜装置进行。或者，系统可以生成虚拟智能代理，以在这种情况下向用户提供通信，从而向用户建议，起身走动对于用户来说是个好主意。这是提供与安康2106的状态相关的帮助的一个非限制性示例。
继续这里提供的例子，仅仅是为了说明，并不意味着限制，在来自于儿子或女儿或者通过智能代理的电话联系之后，用户可能起身、绊倒、然后摔倒。眼镜装置中的传感器，例如但不限于，具有嵌入式加速度计的多轴惯性测量单元，将记录由摔倒而产生的信号。该信号可用于提醒相应的人员，用户摔倒并需要帮助。例如，如果用户生活在工作人员随叫随到的辅助生活设施或养老院，则工作人员会收到摔倒的相应通知。如果用户是独自生活，可以拨打911紧急服务电话。根据系统的复杂程度，用户的场景可以作为设置参数输入，通过传感器数据确定，或者保持未知，这需要系统对传感器数据执行默认响应。这是提供与安全2108的状态相关的帮助的一个非限制性示例。
该系统可以通过一种或多种技术来评估用户的认知状态，这些技术例如但不限于，将语音识别系统处理用户语音时的出错率与给定用户的历史出错率度量进行比较。如果出错率异常高，则可能表示用户遭遇了诸如中风这样不好的健康事件。中风会对用户的语音产生负面影响，在最坏的情况下，语音识别系统无法识别该语音。此外，系统可以通过向用户提出若干问题来测试用户的认知状态。根据问题的已知答案，系统可以对用户的认知状态进行评估。这是提供与2110处的认知状态相关的帮助的一个非限制性示例。
通过作为时间函数记录的传感器数据分析用户的姿势，允许分析用户的姿势、生物力学、活动水平等。这种分析允许系统将用户的表现与健康用户的表现进行比较，以便对用户的身体状态进行分析。基于这样的分析，系统可以生成纠正帮助，并将其传达给用户。可选地，如果用户的生活道路与健康状态的道路一致，则可以产生一种积极帮助的形式并传达给用户，例如但不限于：你今天度过了美好的一天，用15000步经常打破坐着的状态，继续努力！”这是提供与2112处的身体的状态相关的帮助的一个非限制性示例。
用户情绪状态的分析可以通过一个或多个生物统计传感器的输出进行量化，例如但不限于；心率、呼吸频率、皮肤电反应等。皮肤电反应通过皮肤电导率的变化来测量用户情绪状态的变化。在用户情绪状态的评估过程中，这些数据可以被传输给卫生护理工作者并由他们进行分析。这种评估可以是运动训练，施行如牙科手术等医疗手术的一部分。在一个或多个实施例中，情绪高涨的频率可能是精神不稳定的象征，需要进行医疗干预以防止出现负面结果，如在最坏的情况下，自杀。医疗服务的提供者可以在例如牙科手术期间使用关于用户情绪状态的数据，以使用户感觉更平静和更放松。皮肤电反应传感器可以位于眼镜装置与用户皮肤接触的部位，例如但不限于鼻梁。这些是提供与2114处的情绪状态相关的帮助的一些非限制性示例。
图22根据本发明实施例总体上在2200处示出了一种结合用户场景和状态用于向眼镜装置的用户提供帮助的流程。参考图22，流程2200包括在向用户提供帮助之前为用户确定场景和用户状态分析。流程开始于方框2202。在方框2204，从与眼镜装置关联的一个或多个传感器接收数据。眼镜装置可以是上述的任何一种眼镜装置，例如使用一个或多个镜腿插入模块(TIM)的模块化可重构眼镜装置，或者装配有后颈部模块组件的模块化眼镜装置。此外，眼镜装置无需是被模块化的装置，眼镜装置可以是没有模块化设计的眼镜装置。
方框2204中的一个或多个传感器，可以例如但不限于是上述任一传感器或传感器的组合，包括照相机、麦克风、全球定位系统(GPS)接收器、包含加速度计、陀螺仪、磁力计、接近传感器、运动传感器、陀螺仪、磁力计、显示器、温度传感器、压力传感器、红外传感器、生物统计传感器、生物力学传感器的多轴惯性测量单元，生物力学传感器例如但不限于是皮肤电活动(EDA)传感器，皮肤电活动(EDA)传感器包括但不限于皮肤电反应(GSR)传感器、心率传感器、呼吸频率传感器等。因此，在各种实施例中，佩戴了眼镜装置的用户的侧倾、俯仰、方位、位置和速度可通过方框2204中的传感器输出的数据获得。
在方框2206，确定用户的场景。如在本实施例的描述中所使用的，用户的场景包括身体姿势、活动以及用户所处的自然环境中的一个或多个。用户的场景可以随时间变化，可以是动态属性，也可以是静态属性。上面已经结合图18对用户的场景进行了更为详细的说明。利用在方框2204中接收的数据来确定场景。
在方框2208，确定用户的状态。用户的状态可以随时间变化，可以是动态属性，也可以是静态属性。上面已经结合图20和图21对用户的状态进行了更为详细的说明。利用在方框2204中接收的数据来确定状态。在方框2210，通过眼镜装置以反馈的形式向用户提供帮助。该反馈可以是通过嵌入在眼镜装置中的扬声器发出的音频反馈，通过眼镜装置传递给用户的振动，以及由眼镜装置传递的来自于位于用户的自然环境中的装置的反馈中的一个或多个。在方框2206和2208，分析来自一个或多个传感器的数据，例如，跟踪用户头部姿势和/或用户运动或无用户运动。基于数据分析，在方框2210，通过例如与用户的通信向用户提供帮助。该帮助可以是以来自于嵌入眼镜装置中的扬声器的音频消息广播的形式，以基于对状态和来自传感器的数据的分析来提醒用户，该用户正处于的消极状态。消极状态是可能立即或在将来的某个时间对用户造成一些伤害的一种状态，例如但不限于，缺乏足够的运动频率或头部长时间保持静止状态。在这个例子中，该伤害是对用户的生物力学功能的损害。帮助也可以是确认积极状态的帮助，如确认有足够的头部运动或有足够的身体活动。可以通过与眼镜装置结合的一个或多个扬声器向用户广播该帮助。实现2200的流程的算法的控制可以如2212所示连续循环，以在方框2204连续接收数据，在方框2206确定场景，在方框2208分析用户的状态，并在方框2210根据需要提供帮助。从而基于用户随时间变化的场景和状态向用户提供实时帮助。
该流程结束于方框2214。触发在方框2214结束该流程的可以是当用户将眼镜装置从用户头部取下时。这样的事件可以由系统通过来自于接近传感器的输出确定，该输出指示用户的头部不再接近眼镜装置。在另一个非限制性示例中，当用户将眼镜装置的镜腿移动到闭合位置时，该流程结束于框2214，从而藉由通过合上镜腿而被触发的开关来关闭系统。或者，系统可以通过语音命令关机。启动方框2214的这些例子仅仅是为了说明而给出，其并不构成对本发明实施例的限制。
最终向用户提供帮助的流程2200是在确定用户的场景的情况下完成的。确定用户场景可以增加系统向用户提供的帮助的相关性。例如，在上面结合图19给出的例子中，用户可能处于不曾被系统确定过的一个或多个不同的社交环境(场景)。然而，图22的流程可以确定场景。最终，分析可能得出用户确实长时间处于不活动状态的结论，例如：由于运动不足，用户正处于消极状态之中。系统可以进一步得出结论，用户的场景证明不活动是合理的，并且当前不需要帮助。在一个非限制性示例中，仅作为说明给出，系统可以确定用户正在做检查，并且这是不活动的原因。在这种情况下，系统不会提供结合图19的例子中提供的帮助。系统将在2212继续循环，在2204获取并处理进一步的数据，并在2206确定场景，直到场景改变，例如检查结束。然后，如果用户继续不活动，系统将通过眼镜为用户提供相关帮助，以避免由于进一步不活动而损害用户的生物力学功能。因此，在各种实施例中，在向用户提供帮助之前，通过场景确定和用户状态分析来完善系统向用户提供的帮助。
图23根据本发明实施例总体上在2300处示出了为眼镜装置的用户提供不同级别的帮助的流程。参考图23，流程2300包括在向用户提供帮助之前为用户确定场景和用户状态分析。流程开始于方框2302。在方框2304，从与眼镜装置关联的一个或多个传感器接收数据。眼镜装置可以是上述的任何一种眼镜装置，例如使用一个或多个镜腿插入模块(TIM)的模块化可重构眼镜装置，或者装配有后颈部模块组件的模块化眼镜装置。此外，眼镜装置无需是被模块化的装置，眼镜装置可以是没有模块化设计的眼镜装置。
方框2304中的一个或多个传感器，可以例如但不限于是上述任一传感器或传感器的组合，包括照相机、麦克风、全球定位系统(GPS)接收器、包含加速度计、陀螺仪、磁力计、接近传感器、运动传感器、陀螺仪、磁力计、显示器、温度传感器、压力传感器、红外传感器、生物统计传感器、生物力学传感器的多轴惯性测量单元，生物力学传感器例如但不限于是皮肤电活动(EDA)传感器，皮肤电活动(EDA)传感器包括但不限于皮肤电反应(GSR)传感器、心率传感器、呼吸频率传感器等。因此，在各种实施例中，佩戴了眼镜装置的用户的侧倾、俯仰、方位、位置和速度可通过方框2304中的传感器输出的数据获得。
在方框2306，确定用户的场景。如在本实施例的描述中所使用的，用户的场景包括身体姿势、活动以及用户所处的自然环境。用户的场景可以随时间变化，可以是动态属性，也可以是静态属性。上面已经结合图18对用户的场景进行了更为详细的说明。利用在方框2304中接收的数据来确定场景。
在方框2308，分析用户的状态。用户的状态可以随时间变化，可以是动态属性，也可以是静态属性。上面已经结合图20和图21对用户的状态进行了更为详细的说明。利用在方框2304中接收的数据来分析状态。在方框2310，该算法确定场景/状态组合是否需要帮助。如果答案为否，则在2312控制转移，并且在2304采集附加数据，并且再次执行场景和状态方框，直到2314处场景和状态分析连同当前数据证明向用户提供帮助是合理的。控制接着转到方框2316，并且该算法确定向用户提供的帮助的级别。
该算法在2318确定与用户的场景、用户的状态和当前数据相关联的风险水平，以确定向用户提供的相应帮助。该确定是针对与用户相关联的变量的预定范围的组合来完成的，并且在一些实施例中，包括机器学习技术的人工智能方法被应用于用户和数据，以完善和更新针对单个用户的个性化分析框架。基于该分析，在方框2320确定向用户提供的帮助的级别。该帮助可以是以来自于嵌入在眼镜设备中的扬声器的音频消息广播的形式，以基于对场景、状态和来自传感器的数据的分析来提醒用户正处于消极状态，和/或通过智能移动装置或计算平台上的可兼容的应用程序以数字的形式提供。此外，帮助可以是以人的帮助的形式，通过电话联系用户，或者是通过人根据场景、状态和数据的当前形式真正亲自来找用户的人的帮助。例如，一个场景是坐在轮椅上，活动是吃东西，自然环境是室内场景，以及速度是15英里/每/小时(MPH)的用户表现出很高的风险，轮椅失控，从而证明了考虑全部情况的反应是正确的。例如，对眼镜装置和即时个人访问的音频帮助。
实现2300的流程的算法的控制可以如2322所示连续循环，以在方框2304接收数据，在方框2306确定场景，在方框2308分析用户的状态，并在方框2310/2316根据需要提供帮助。从而基于用户随时间变化的场景和状态向用户提供实时帮助。或者，可以在2324出现结束该流程的条件。
该流程结束于方框2324。触发在方框2324结束该流程的可以是当用户将眼镜装置从用户头部取下时。这样的事件可以由系统通过来自于接近传感器的输出确定，该输出指示用户的头部不再接近眼镜装置。在另一个非限制性示例中，当用户将眼镜装置的镜腿移动到闭合位置时，该流程结束于框2324，从而藉由通过合上镜腿而被触发的开关来关闭系统。或者，系统可以通过语音命令关机。启动方框2324的这些例子仅仅是为了说明而给出，其并不构成对本发明实施例的限制。
图24根据本发明实施例总体上由2400示出了一种用于向眼镜装置的用户提供帮助的系统。参考图24，眼镜装置由2402表示。眼镜装置2402配置有嵌入式传感器2404、2406至2408。可选的本地传感器2412被示出，其可以作为与眼镜装置2402通信的传感器的一部分。在一个或多个实施例中，传感器2404是指向相对于用户的左方向的照相机，传感器2406是指向用户前方的照相机，传感器2408是指向用户右侧的照相机。来自一个或多个照相机的输出单独或一起地，被用于通过图像分析为用户确定场景。图像分析与诸如麦克风数据的其他传感器数据一起可被系统用于为用户确定场景，例如但不限于足球比赛、酒吧、图书馆等。远程硬件和服务由2414示出，其可以雇用一个或多个人员2416来向眼镜2402的用户提供帮助。对用户的帮助被表示为音频反馈2410，该音频反馈2410通过嵌入在眼镜2402中的一个或多个扬声器广播给用户。
一个或多个人员2416可以是家庭成员、专业人员，例如医生、护士、养老院人员等。响应于系统的输出向用户提供帮助，该输出来自对具有用户场景、用户状态中的一个或多个的传感器数据或对如上面结合前面的附图所描述的传感器数据与用户场景和用户状态的组合的分析。
如本文所述，在各种实施例中，描述了向用户提供各种类型的帮助的眼镜装置。通过使用嵌入在眼镜装置中的一个或多个传感器或眼镜装置的传感器系统中使用的传感器(嵌入式以及外部传感器)，确定用户的场景和/或状态，并且产生相关的帮助并提供给用户以纠正消极状态或增强积极状态。在几个非限制性的例子中，仅仅是为了说明，并不意味着限制，眼镜装置跟踪用户头部的姿势和运动，然后在以下情况下向用户提供提醒(帮助)：(1)用户正在玩电子游戏，并且他或她的头在玩游戏时向下点，这会导致可能伤害颈部的不正确姿势。该系统提供对潜在危害的提醒(帮助)，并提出建议以减轻该活动对健康的负面影响。(2)用户的头部偏向一侧，不居中。用户甚至可能没有意识到这种错位。该系统提供对潜在危害的提醒(帮助)，并提出旨在减轻该活动对健康的负面影响的建议。(3)在一段时间内检测到不正确的姿势。该系统向用户提供提醒(帮助)，建议定期拉伸以减轻该活动对健康的负面影响。(4)可以以预防性的方式生成提醒(帮助)，以避免将来出现负面结果。例如当用户进行持续时间很长的活动时。为了避免疲劳，在一个或多个实施例中，系统向用户提供帮助，例如向用户拨打电话。例如，在仅用于说明的一个非限制性示例中，系统可以生成在嵌入式扬声器中广播的音频通信，该音频通信传递：“你已经开了7个小时了，我想你可能需要喝杯咖啡，再过10英里有一个出口，在那个出口处休息一下也许是个好主意。”。(5)在驾驶过程中监视用户头部的移动和位置。长时间保持某些头部角度可能表明不安全的状态，例如用户睡着了。在各种实施例中，系统提供帮助以“唤醒用户”。这种帮助可以是以通过嵌入式扬声器的音频广播的形式，也可以是以通过提供振动的内置换能器进行的眼镜的振动的形式。通过与眼镜结合的显示器照亮用户的眼睛。在一些实施例中，眼镜与被配置为作为外部传感器或外部装置的一个或多个车辆系统(例如喇叭)通信。在这种情况下，该算法使用车辆的喇叭唤醒用户，以避免诸如交通意外这样的消极状态。因此，在各种实施例中，提醒(帮助)可以是通过嵌入式扬声器广播给用户的音频提醒和/或通过诸如上述平视显示器之类的显示器的提醒，或者是通过与眼镜系统通信的外部传感器提供的提醒。
因此，本文中描述的流程通过由作为时间函数的用户的数据、场景和状态表示的多个维度来描述用户。在给定的一组维度范围内，存在积极状态或安全区域。同样的，在可能的维度范围内，存在消极状态和潜在的不安全区域。在一些实施例中，安全区域和非安全区域是先验已知的。在其他实施例中，安全区域和非安全区域是随着时间学习的且不是先验已知的。且在一些实施例中，安全区域和非安全区域是先验已知的信息和随着时间学习的信息的组合。在数据分析期间使用安全区域和非安全区域，以基于采集的数据以及用户场景和用户状态中的一个或多个来制定对用户的相关帮助。这些流程是灵活的且可被用于任何场景和/或状态，以及与用户相关的任何数据。
出于讨论和理解不同实施例的目的，应当理解的是，本领域技术人员使用各种术语来描述技术和方法。此外，在描述的过程中，出于解释的目的，阐述了许多具体细节，以便提供对实施例的透彻理解。然而，对于本领域普通技术人员来说，很显然的是，实施例可以在没有这些具体细节的情况下实施。在一些实例中，公知的结构和装置以框图形式示出，而不是详细示出，以避免混淆各种实施例。这些实施例被充分详细地描述以使得本领域技术人员能够实践本发明，并且应当理解的是，可以利用其它实施例并且可以在不偏离本发明的范围的情况下进行逻辑上、机械上、电学上以及其它的改变。
描述的某些部分可以用算法和对例如计算机存储器中的数据位的操作的符号表示来表示。这些算法描述和表示是数据处理领域的普通技术人员用来最有效地将他们工作的实质传达给本领域其他普通技术人员的手段。本文的算法通常是指得到期望结果的行为的自洽序列。这些行为需要对物理量进行物理操作。通常，尽管不是必须的，这些量采取能够被存储、传输、组合、比较和以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。已证明主要是出于通用的原因，将这些信号称作位、值、元素、符号、字符、项、数等时常是方便的。
然而，应该铭记的是，所有这些和类似的术语将与适当的物理量相关联，并且仅仅是应用于这些量的方便的标签。除非特别说明，否则从讨论中显而易见的是，在整个描述中，使用诸如“处理”或“估算”或“计算”或“确定”或“显示”等术语的讨论可以指计算机系统或类似的电子计算装置的动作和过程，该计算机系统或类似的电子计算装置，控制计算机系统寄存器和存储器中表示为物理(电子)量的数据，并将其转换为计算机系统存储器或寄存器或其它这种信息存储器、传输或显示器件中的表示为物理(电子)量的其他类似数据。
用于执行本文中的操作的设备可以实现本发明。此设备可针对所需目的而特定构造，或者其可包括通过存储在计算机中的计算机程序选择性激活或重新配置的通用计算机。该计算机程序可以存储在计算机可读存储介质上，例如但不限于任何类型的磁盘，包括软盘、硬盘、光盘、光盘只读存储器(CD-ROMs)、磁光盘、只读存储器(ROMs)、随机存取存储器(RAMs)、动态随机存取存储器(DRAM)、电可编程序只读存储器(EPROMs)、电可擦编程只读存储器(EEPROMs)、闪存、磁性或光学卡、RAID等等，或者适用于存储计算机本地或远程电子指令的任何类型的介质。
本文中提出的算法与显示并不内在地与任何特定计算机或其它设备相关。根据本文中的说明，各种通用系统可以与程序一起使用，或者构造更专用的设备来执行所需的方法被证明是方便的。例如，根据实施例的任何方法可以通过对通用处理器进行编程而得到的硬连线电路实现，或者可通过硬件和软件的任何组合来实现。本领域的技术人员将会理解，实施例可以通过描述之外的其他计算机系统配置来实现，该计算机系统配置包括：手持设备、多处理器系统、基于微处理器的或可编程消费电子器件、数字信号处理(DSP)装置、机顶盒、网络个人计算机、小型计算机、大型计算机等。这些实施例也可以在分布式计算环境中实施，其中任务由通过通信网络链接的远程处理装置来执行。
本文中的方法可以使用计算机软件实现。如果使用符合公认标准的编程语言编写，则可以编译为实现这些方法而设计的指令序列，以便在各种硬件平台上执行，并与各种操作系统接口。此外，实施例没有参考任何特定的编程语言来描述。应当理解的是，可以使用各种编程语言来实现本文中描述的实施例。另外，在本领域中经常将一种形式或另一种形式(例如，程序、流程、应用程序、驱动程序……)的软件说成是采取某一动作或导致某一结果。这些表达仅仅是对计算机执行软件使得计算机的处理器执行动作或产生结果的一种简短说法。
应当理解的是，本领域技术人员使用各种术语和技术来描述通信、协议、应用、实现、机制等。一种类似技术是用算法或数学表达式来描述技术的实现。即，尽管技术可以例如被实现为执行计算机上的代码，然而该技术的表达可以更合适并且简洁地转达或传达为公式、算法或数学表达式。因此，本领域普通技术人员将会认识到，将A+B＝C表示为加法函数的块，其在硬件和/或软件中的实现将采用两个输入(A和B)并产生一个求和输出(C)。因此，公式、算法或数学表达式作为描述的使用应被理解为至少在硬件和/或软件(例如，计算机系统，本发明的技术可以在该计算机系统中作为实施例实施和实现)中具有物理表示。
非暂时性机器可读介质被理解为包括以机器(例如计算机)可读的形式存储信息(例如程序代码等)的任何机制。例如，机器可读介质，同义地称为计算机可读介质，包括只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光学存储介质；闪存装置；除了通过传播信号(例如，载波、红外信号、数字信号等)传输信息的电、光、声或其他形式的信息传输；等等。
如在本说明书中所使用的，“一个实施例”或“实施例”或类似短语意味着所描述的特征被包括在本发明的至少一个实施例中。本描述中提及的“一个实施例”不一定指同一实施例，然而这些实施例并不互相排斥。“一个实施例”也不意味着本发明只有一个实施例。例如，在“一个实施例”中描述的如，特征、结构、动作等，也可以包括在其他实施例中。因此，本发明可以包括本文中描述的实施例的各种组合和/或集成。
虽然已经依据数个实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将认识到，本发明不限于所描述的实施例，而是可以通过在所附权利要求的精神和范围内进行修改和变更来实施。因此，本描述应被视为说明性的，而不是限制性的。

Claims (38)

1.一种通过眼镜装置向用户提供帮助的方法，其特征在于，包括：
接收来自第一传感器的第一数据，所述第一传感器集成在所述眼镜装置中，所述第一传感器测量与所述用户相关的参数；
分析所述用户的状态，其中使用所述第一数据进行分析；以及，
向所述用户提供帮助，所述帮助是以反馈的形式进行，并且，所述反馈与所述状态相关。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，消极状态与所述状态相关联。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反馈被配置为帮助所述用户纠正所述消极状态。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反馈是从所述眼镜装置的镜腿中的扬声器传送的音频信号。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述反馈是从所述眼镜装置外部产生的。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述反馈来自于人。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，积极状态与所述状态相关联。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述反馈被设计为通过促进所述积极状态帮助所述用户。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述反馈是从所述眼镜装置的镜腿中的扬声器传送的音频信号。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
确定所述用户的场景，其中所述确定在确定的过程中使用所述第一数据，并且，所述反馈与所述状态和所述场景相关。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，消极状态与所述状态相关联。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述反馈被配置为帮助所述用户纠正所述消极状态。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述反馈是从所述眼镜装置的镜腿中的扬声器传送的音频信号。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述反馈是从所述眼镜装置外部产生的。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述反馈来自于人。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，积极状态与所述状态相关联。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述反馈被设计为通过促进所述积极状态帮助所述用户。
18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自第二传感器的第二数据，所述第二传感器是外部传感器，并且使用所述第一数据和所述第二数据进行所述分析。
19.一种通过眼镜装置向用户提供帮助的方法，其特征在于，包括：
接收来自第一传感器的第一数据，所述第一传感器集成在所述眼镜装置中，所述第一传感器测量与所述用户相关的参数；
确定所述用户的场景，其中所述确定在确定的过程中使用所述第一数据；以及，
向所述用户提供帮助，所述帮助与所述场景相关。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述场景的第一要素是所述用户的身体姿势。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述场景的第二要素是所述用户正在进行的活动。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述场景的第三要素是所述用户的自然环境。
23.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述帮助以音频通信的形式提供给所述用户。
24.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
接收来自第二传感器的第二数据，所述第二传感器是外部传感器，并且所述确定使用所述第一数据和所述第二数据。
25.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序代码，所述程序代码用于使数据处理系统执行以下步骤，所述步骤包括：
接收来自第一传感器的第一数据，所述第一传感器集成在眼镜装置中，所述第一传感器测量与用户相关的参数；
确定所述用户的场景，其中所述确定使用所述第一数据；以及，
为所述用户提供帮助，所述帮助与所述场景相关。
26.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述场景的第一要素是所述用户的身体姿势。
27.如权利要求26所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述场景的第二要素是所述用户正在进行的活动。
28.如权利要求26所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述场景的第三要素是所述用户的自然环境。
29.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，所述帮助以音频通信的形式提供给所述用户。
30.如权利要求25所述的计算机可读存储介质，其特征在于，还包括：
分析所述用户的状态，其中所述分析使用所述第一数据，并且所述帮助与所述状态和所述场景相关。
31.如权利要求30所述的计算机可读存储介质，其特征在于，还包括：
接收来自第二传感器的第二数据，所述第二传感器是外部传感器，并且所述确定使用所述第一数据和所述第二数据。
32.一种由数据处理系统执行以通过眼镜装置向用户提供帮助的系统，其特征在于，包括：
语音接口，所述语音接口具有麦克风和扬声器，所述语音接口用于接收用户命令并向所述用户提供帮助；
传感器数据输入，所述传感器数据输入用于接收传感器数据；
处理器，所述处理器与所述语音接口和所述传感数据进行电气通信；
用于处理所述传感器数据的计算机程序，所述计算机程序和所述处理器使得所述数据处理系统执行以下步骤，所述步骤包括：
接收来自第一传感器的第一数据，所述第一传感器集成在所述眼镜装置中，所述第一传感器测量与所述用户相关的参数；
确定所述用户的场景，其中所述确定使用所述第一数据；
分析所述用户的状态，其中所述分析使用所述第一数据；以及，
向所述用户提供帮助，所述帮助与所述场景和所述状态相关。
33.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述分析考虑选择自健康、安康、安全、认知、身体和情绪构成的组中的类别。
34.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述帮助被设计成帮助所述用户纠正消极状态。
35.如权利要求33所述的系统，其特征在于，所述帮助被设计为通过促进积极状态帮助所述用户。
36.如权利要求35所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：
装置，所述装置位于所述眼镜装置的外部，所述装置与所述眼镜装置电气通信，并且所述装置用于向所述用户提供所述帮助。
37.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述步骤还包括：
接收来自第二传感器的第二数据，所述第二传感器是外部传感器，所述确定使用所述第一数据和所述第二数据，并且所述分析使用所述第一数据和所述第二数据。
38.如权利要求32所述的系统，其特征在于，所述步骤还包括：
接收来自多个嵌入式传感器的第三数据，所述确定使用所述第一数据和所述第三数据，并且所述分析使用所述第一数据和所述第三数据。
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