CN113625455A - 基于电容触摸的瞳距调节系统、方法及可穿戴系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于电容触摸的瞳距调节系统、方法及可穿戴系统，包括智能穿戴设备，智能穿戴设备内设置有触摸面板、信号转换模块、主机以及电机，其中：触摸面板设置在用户眼睛周围，与用户脸部接触；触摸面板将接触用户脸部的电容容值数据发送给信号转换模块；信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；主机根据触摸信号计算瞳距数据，并驱动电机调整瞳距。本发明解决VR眼镜上瞳距需要手动调整的问题，实现自动调整瞳距。本发明相对于传统的软件调节，采用了电容触摸式的调节方式，调节准确度更高，稳定性更好。本发明采用瞳距的最远距离减去两个眼瞳的半径的计算方式，计算更为准确。
Description
技术领域
本发明涉及智能设备领域，具体地，涉及一种基于电容触摸的瞳距调节系统、方法及可穿戴系统。
背景技术
常规的瞳距调整是通过人手动调整，无法通过主机实现自动调制瞳距。现有的自动瞳距调节方案的结构复杂，调节准确度低。
专利文献为CN110007759A的发明专利公开了一种瞳距调节方法及设备，可以让固定瞳距的头戴产品，通过软件的方法调节瞳距，以更好地适配用户，提升用户的观看体验。本发明利用芯片内置的缩放功能模块，对主显示内容进行缩小，然后根据用户输入的瞳距设置值，结合产品的固有瞳距值，计算出屏幕左右显示区域的变化值，并在新的左右显示区域内，逐帧显示图像信息，从而通过软件的方法实现了瞳距的调节功能。但是上述方案通过软件调节，其适配度较低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种瞳距调节系统、方法及可穿戴系统系统。
根据本发明提供的一种瞳距调节系统，包括智能穿戴设备，智能穿戴设备内设置有触摸面板、信号转换模块、主机以及电机，其中：
触摸面板设置在用户眼睛周围，与用户脸部接触；
触摸面板将接触用户脸部的电容容值数据发送给信号转换模块；
信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；
主机根据触摸信号计算瞳距数据，并驱动电机调整瞳距。
优选地，所述信号转换模块包括触摸IC。
优选地，所述主机包括CPU芯片。
优选地，所述触摸面板包括左眼触摸面板和右眼触摸面板，左眼触摸面板和右眼触摸面板分别将左眼区域和右眼区域的电容容值数据发送给信号转换模块。
优选地，还包括调节导轨，所述调节导轨设置在智能穿戴设备内，所述电机驱动所述调节导轨进而调节瞳距。
根据本发明提供的一种基于上述的瞳距调节系统的瞳距调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
电容检测步骤：触摸面板接触用户脸部，检测电容容值数据；
数据转换传输步骤：信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；
计算步骤：主机根据触摸信号计算瞳距数据；
驱动步骤：主机基于计算的数据驱动电机调整瞳距。
优选地，所述电机包括步进电机。
优选地，智能穿戴设备的调节导轨上设置有调节透镜。
优选地，瞳距L的计算为：L=L1-（L左/2+L右/2），其中：L1为两瞳的最远距离，L左和L右分别表示左眼瞳的直径和右眼瞳的直径。
优选地，左眼瞳、右眼瞳的坐标为已知坐标。
根据本发明提供的一种可穿戴系统，包括虚拟佩戴设备，虚拟佩戴设备采用上述的基于电容触摸的瞳距调节系统进行瞳距调节。
优选地，虚拟佩戴设备包括AR设备、VR设备或者MR设备。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明解决VR眼镜上瞳距需要手动调整的问题，实现自动调整瞳距。
2、本发明相对于传统的软件调节，采用了电容触摸式的调节方式，成本低，调节准确度更高，稳定性更好。
3、本发明采用瞳距的最远距离减去两个眼瞳的半径的计算方式，计算更为准确。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明的系统示意图；
图2为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
如图1和图2所示，根据本发明提供的一种瞳距调节系统，包括智能穿戴设备，智能穿戴设备内设置有触摸面板、信号转换模块、主机以及电机，触摸面板设置在用户眼睛周围，与用户脸部接触；触摸面板将接触用户脸部的电容容值数据发送给信号转换模块；信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；主机根据触摸信号计算瞳距数据，并驱动电机调整瞳距。信号转换模块包括触摸IC。主机包括CPU芯片。触摸面板包括左眼触摸面板和右眼触摸面板，左眼触摸面板和右眼触摸面板分别将左眼区域和右眼区域的电容容值数据发送给信号转换模块。还包括调节导轨，所述调节导轨设置在智能穿戴设备内，所述电机驱动所述调节导轨进而调节瞳距。
本发明还提供一种基于上述的瞳距调节系统的瞳距调节方法，包括如下步骤：电容检测步骤：触摸面板接触用户脸部，检测电容容值数据；数据转换传输步骤：信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；计算步骤：主机根据触摸信号计算瞳距数据；驱动步骤：主机基于计算的数据驱动电机调整瞳距。
进一步的，所述电机包括步进电机。智能穿戴设备的调节导轨上设置有调节透镜。瞳距L的计算为：L=L1-（L左/2+L右/2），其中：L1为两瞳的最远距离，L左和L右分别表示左眼瞳的直径和右眼瞳的直径。左眼瞳、右眼瞳的坐标为已知坐标。
根据本发明提供的一种可穿戴系统，包括虚拟佩戴设备，虚拟佩戴设备采用上述的基于电容触摸的瞳距调节系统进行瞳距调节。所述虚拟佩戴设备包括AR设备、VR设备或者MR设备，也可以适用于其它的能够实现自动调节瞳距的设备。
更为详细的，本发明提供的瞳距调整方法，包括电容式触摸面板、信号转换模块；其中信号转换模块主要由触摸IC及其外围电路组成。触摸IC通过I2C将数据信息传递给主机，主机根据触摸IC的信号打开电机，电机调整导轨，从而实现瞳距调整。
本发明主要工作流程如下：首先主机开机，给触摸IC供电。触摸IC工作后，触摸IC对触摸面板进行充电，保证触摸面板正常工作。在产品设计时触摸面板被放在VR设备显示区域周围，当设备被穿戴时，触摸面板处在用户的眼睛周围，与用户脸部接触，而眼睛是下陷的，不会和面板接触。触摸面板只会和额头、眉毛、以及脸颊部位接触（眼睛周围），如图2中ABCD或EFGH位置。这些部位接触后，触摸面板通过触摸接触后，触摸IC通过感应触摸面板电容容值的变化（电容式触摸工作原理）可以确认眼睛位置。触摸IC通过面板知道人体和设备接触的情况；然后把这些信息通过I2C信号告知主机，主机通过触摸IC上报的I2C信号得知哪些区域为被触摸区域，通过软件算法及大数据信息，可以判断眼睛部位。已知ACED的坐标，计算可知AG的长度，瞳距=AG-(AC/2+EG/2)。主机得到眼睛部位信息后，进而算得瞳距的数据。告知步进电动机，步进电动机根据主机信息调整瞳距，从而达到自动调整瞳距的目的。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
Claims (10)
1.一种基于电容触摸的瞳距调节系统，其特征在于，包括智能穿戴设备，智能穿戴设备内设置有触摸面板、信号转换模块、主机以及电机，其中：
触摸面板设置在用户眼睛周围，与用户脸部接触；
触摸面板将接触用户脸部的电容容值数据发送给信号转换模块；
信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；
主机根据触摸信号计算瞳距数据，并驱动电机调整瞳距。
2.根据权利要求1所述的基于电容触摸的瞳距调节系统，其特征在于，所述信号转换模块包括触摸IC。
3.根据权利要求1所述的基于电容触摸的瞳距调节系统，其特征在于，所述主机包括CPU芯片。
4.根据权利要求1所述的基于电容触摸的瞳距调节系统，其特征在于，所述触摸面板包括左眼触摸面板和右眼触摸面板，左眼触摸面板和右眼触摸面板分别将左眼区域和右眼区域的电容容值数据发送给信号转换模块。
5.根据权利要求1所述的基于电容触摸的瞳距调节系统，其特征在于，还包括调节导轨，所述调节导轨设置在智能穿戴设备内，所述电机驱动所述调节导轨进而调节瞳距。
6.一种基于权利要求1-5任一项的基于电容触摸的瞳距调节系统的瞳距调节方法，其特征在于，包括如下步骤：
电容检测步骤：触摸面板接触用户脸部，检测电容容值数据；
数据转换传输步骤：信号转换模块将电容容值数据形成触摸信号，并传递给主机；
计算步骤：主机根据触摸信号计算瞳距数据；
驱动步骤：主机基于计算的数据驱动电机调整瞳距。
7.根据权利要求6所述的瞳距调节方法，其特征在于，瞳距L的计算为：L=L1-（L左/2+L右/2），其中：L1为两瞳的最远距离，L左和L右分别表示左眼瞳的直径和右眼瞳的直径。
8.根据权利要求7所述的瞳距调节方法，其特征在于，左眼瞳、右眼瞳的坐标为已知坐标。
9.一种可穿戴系统，其特征在于，包括虚拟佩戴设备，所述虚拟佩戴设备采用权利要求1-5任一项所述的基于电容触摸的瞳距调节系统进行瞳距调节。
10.根据权利要求9所述的可穿戴系统，其特征在于，所述虚拟佩戴设备包括AR设备、VR设备或者MR设备。
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