CN114690446A - 智能眼镜镜架及智能眼镜 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种智能眼镜镜架，其包括镜架、佩戴状态检测单元和控制单元，其中镜架用于保持镜片；佩戴状态检测单元设置在镜架上，用于检测镜架是否处于被佩戴的状态；控制单元接收来自佩戴状态检测单元的佩戴状态信号并根据该佩戴状态信号进行控制。根据本发明实施例，对眼镜/眼镜镜架是否处于被佩戴状态进行检测并且根据该检测结果进行控制活动，使得能够避免智能眼镜在非佩戴状态下的不必要的工作运行，而且在此过程中可以无需用户的除了佩戴眼镜以外的其它额外操作，使智能眼镜的使用更加便捷。

Description

智能眼镜镜架及智能眼镜

技术领域

本发明总体上涉及智能装置，具体地涉及能够实现智能控制的智能眼镜镜架及智能眼镜。

背景技术

随着技术发展，智能眼镜越来越普遍地出现在人们的生活中。智能眼镜具有控制电路或装置，以控制用于进行探测的各传感装置以及/或者用于实现特定操作的执行机构。智能眼镜如果是基于电池来工作的，那么各传感装置以及控制装置的持续运行会过快地消耗电量。此外，在非佩戴状态下，智能眼镜的一些控制和操作是不希望发生的，例如当环境光强过暗时非佩戴状态的智能眼镜发出的声音警报。因此，智能眼镜的控制还有待于进一步改进，以使性能更佳、更符合需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能眼镜镜架以及具有其的智能眼镜，其中优化了眼镜的智能控制。

根据本发明的一个方面，提供了一种智能眼镜镜架，其包括镜架、佩戴状态检测单元和控制单元，其中镜架用于保持镜片；佩戴状态检测单元设置在镜架上，用于检测镜架是否处于被佩戴的状态；控制单元接收来自佩戴状态检测单元的佩戴状态信号并根据该佩戴状态信号进行控制。

在有利的实施例中，控制单元根据佩戴状态信号而启动和关闭。

优选地，智能眼镜镜架还可以包括用眼状态检测单元，用眼状态检测单元设置在镜架上并包括距离传感器、姿态传感器和光学传感器中的至少一种，并且控制单元根据佩戴状态信号来控制用眼状态检测单元。

优选地，控制单元根据佩戴状态信号来启动和关闭用眼状态检测单元。

在有利的实施例中，智能眼镜镜架还可以包括通信单元，通信单元设置在镜架上，用于与外部设备通信，控制单元根据佩戴状态信号来控制通信单元。

在有利的实施例中，智能眼镜镜架还可以包括警示单元，警示单元包括警示信号灯和警示音发生装置中的至少一种，并且控制单元根据佩戴状态信号来启动和关闭警示单元。

优选地，佩戴状态检测单元包括触摸检测装置，镜架包括鼻托和镜腿，并且触摸检测装置设置在镜架的鼻托以及/或者镜腿的与用户的头部接触的部位上。

更优选地，触摸检测装置为电容式触摸检测装置。

在有利的实施例中，佩戴状态检测单元包括光强传感器，镜架包括鼻托和镜腿，并且光强传感器设置在镜架的鼻托以及/或者镜腿的与用户的头部接触的部位上。

在有利的实施例中，镜架包括镜框和铰接在镜框两端的镜腿，镜框的第一表面与镜腿的第二表面在镜架处于被佩戴状态时相互抵靠，并在镜架处于非佩戴状态时彼此分离；并且佩戴状态检测单元包括分别形成在镜框的第一表面上的第一电极和镜腿的第二表面上的第二电极以及连接电极的开关电路，电极的接触和分离控制开关电路的接通和关断。

优选地，镜架还包括设置在镜框和镜腿之间的弹性元件，弹性元件对镜框和镜腿施加使得第一表面和第二表面彼此分离的弹力。

优选地，佩戴状态检测单元包括设置在镜架的至少两个位置上的多个检测装置，并且控制单元仅在接收到来自不止一个位置上的检测装置的、指示镜架处于被佩戴状态的佩戴状态信号时确认镜架处于被佩戴状态。

根据本发明的另一个方面，提供一种智能眼镜，其包括镜片和如上所述的智能眼镜镜架，镜片保持在智能眼镜镜架上。优选地，镜片包括电控变色镜片，并且控制单元根据佩戴状态信号对电控变色镜片进行控制。

根据本发明实施例，利用佩戴状态检测单元对眼镜/眼镜镜架是否处于被佩戴状态进行检测并且控制单元根据该检测结果进行其控制活动，使得能够避免智能眼镜在非佩戴状态下的不必要的工作运行，而且在此过程中可以无需用户的除了佩戴眼镜以外的其它额外操作，使智能眼镜的使用更加便捷。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为根据本发明实施例的智能眼镜镜架的示意图；

图2为可用于根据本发明实施例的智能眼镜镜架的智能控制系统的示例的框图；

图3为根据本发明实施例一的智能眼镜镜架的示意图；

图4为根据本发明实施例二的智能眼镜镜架的示意图；

图5为根据本发明实施例三的智能眼镜镜架的示意图；

图6为根据本发明实施例四的智能眼镜镜架的局部放大示意图；及

图7为根据本发明实施例的智能眼镜的示例的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

首先，结合图1至图6介绍根据本发明实施例的智能眼镜镜架。智能眼镜镜架包括用于保持镜片的镜架1以及智能控制系统2。图1为根据本发明实施例的智能眼镜镜架100的示意图。如图1所示，智能眼镜镜架100的智能控制系统2包括设置在镜架1上的佩戴状态检测单元10和控制单元20。佩戴状态检测单元10用于检测镜架1是否处于被佩戴的状态，控制单元20接收来自佩戴状态检测单元10的佩戴状态信号并根据该信号进行控制。应该理解，图中所示佩戴状态检测单元和控制单元的结构和设置位置仅为示意性的，而非限制性的。

根据本发明实施例，利用佩戴状态检测单元对眼镜/眼镜镜架是否处于被佩戴状态进行检测并且控制单元根据该检测结果进行其控制活动，使得能够避免智能眼镜在非佩戴状态下的不必要的工作运行，而且在此过程中可以无需用户的除了佩戴眼镜以外的其它额外操作，使智能眼镜的使用更加便捷。

应该注意的是，在本申请中，“控制”可以包括控制单元20的任何活动，例如可以包括控制单元20对其它部件的控制操作，也可以包括控制单元20本身的启动与关闭。例如，在有利的实施例中，可以在佩戴状态检测单元10发出的佩戴状态信号指示镜架1处于佩戴状态时启动控制单元20。在一些情况下，还可以将智能眼镜镜架100配置为在佩戴状态信号指示镜架1处于非佩戴状态时关闭控制单元20。这样，智能眼镜的各项智能控制功能能够适时地依据佩戴状态而启动或关闭，无需用户的额外操作就能自动进行。

图2为可用于根据本发明实施例的智能眼镜镜架的智能控制系统的示例的框图。如图2所示，除了佩戴状态检测单元10和控制单元20之外，智能控制系统2还可以包括用眼状态检测单元30、通信单元40和警示单元50中的一个或多个。应该理解，图2示出的仅仅是一个示例，智能控制系统2可以不包括用眼状态检测单元30、通信单元40和警示单元50中的任何一者，而且作为替代或补充，智能控制系统2还可以包括附图中没有示出的其它类型的装置。

根据本发明实施例，控制单元20可以根据来自佩戴状态检测单元10的佩戴状态信号控制用眼状态检测单元30、通信单元40、警示单元50以及/或者其它装置。例如，控制单元20可以根据佩戴状态信号控制用眼状态检测单元30以及/或者警示单元50的启动和关闭。

为了便于理解，以下将结合图3至图6介绍智能眼镜镜架的不同实施例，其中仅以示例的方式更加详细地介绍佩戴状态检测单元的结构以及控制单元的控制。

图3为根据本发明实施例一的智能眼镜镜架100A的示意图。如图3所示，智能眼镜镜架100A的佩戴状态检测单元10包括触摸检测装置11，触摸检测装置11设置在镜架1在处于佩戴状态时与用户的头部接触的部位上。镜架1包括镜框1a和镜腿1b，镜框1a上形成有鼻托1c，触摸检测装置11优选设置在鼻托1c以及/或者镜腿1b的与用户头部接触的部位上。

这里，触摸检测装置11可以为压力检测装置，例如电阻式触摸检测装置。仅作为示例，电阻式触摸检测装置可以包括基底、与基底分离的膜片以及设置在基底与膜片的彼此相对的表面上的ITO电极层，当膜片上受到压力时，膜片与基底贴合，从而两个彼此相对的ITO电极层接触，并且该变化被与之相连的检测电路检测到。

触摸检测装置11也可以为利用人体电流感应进行工作的检测装置，例如电容式触摸检测装置。仅作为示例，电容式触摸检测装置可以包括基板以及形成在基板两侧表面上的电极层，当人体接触基板外表面上的电极层时，由于人体电场的作用，在人体和基板的表面形成一个耦合电容，并且该变化被与之相连的检测电路检测到。优选地，触摸检测装置11包括电容式触摸检测装置，这样可以更加准确地检测到人体触摸，排除非人体的压力接触被判断为眼镜佩戴状态下的触摸。

此外，如图3所示，优选地，在镜架1的至少两个位置上设置触摸检测装置11，以提高佩戴状态的判断准确度。图3所示示例中，触摸检测装置11被设置在两个镜腿1b的朝向内侧且将与用户头部两侧接触的部位上，以及设置在鼻托1c将与用户鼻梁两侧贴合的部位上。应该理解，这仅仅是示例性的，在一些情况下也可以例如仅在一个镜腿以及鼻托的将与鼻梁贴合的一侧上设置触摸检测装置11，这样既简化了结构、降低成本，同时从不同的位置上获得检测结果，保证佩戴状态的判断准确度。

在图3所示示例中，控制单元20设置在镜框1a的靠近镜腿1b的位置上。然而，这仅仅是示例性的，控制单元20可以设置在镜框1a的其它位置(例如鼻托1c附近)上，或者设置在镜腿1b上，本发明在此方面没有限制。控制单元20与触摸检测装置11电连接，从而从触摸检测装置11接收佩戴状态信号。

图4为根据本发明实施例二的智能眼镜镜架100B的示意图。智能眼镜镜架100B与根据本发明实施例一的智能眼镜镜架100A具有基本上相同的结构，主要不同之处在于，智能眼镜镜架100B的佩戴状态检测单元10包括光强传感器12，而不是触摸检测装置。

与智能眼镜镜架100A中的触摸检测装置11的设置位置类似，智能眼镜镜架100B中的光强传感器12优选设置在鼻托1c以及/或者镜腿1b的与用户的头部接触的部位上。由于在佩戴状态下，这些部位与用户的头部接触，所处的光线环境变化，光强传感器12探测到的光强极弱，可以据此判断镜架是否处于被佩戴状态。优选地，在镜架1的至少两个位置上设置光强传感器12，以提高佩戴状态的判断准确度。

图4中进一步示出了用眼状态检测单元30的示例性结构。应该理解的是，根据本发明实施例一的智能眼镜镜架100A中也可以结合有用眼状态检测单元30，这里仅仅为了叙述的清楚和方便，结合图4来对用眼状态检测单元30进行详细介绍。

在图4所示示例中，用眼状态检测单元30包括距离传感器31和光学传感器32。距离传感器31例如为TOF(time of flying)传感器，但是不限于此。如图4所示，两个距离传感器31可以分别设置在镜框1a的两端。这样，通过距离传感器31不仅可以检测到眼镜/人眼与眼镜前方被视物体之间的距离(视物距离)，而且利用两个距离传感器31分别检测得到的结果，可以计算出用眼的姿态(眼镜/人眼相对于被视物体的姿态)。因此，可以认为分开布置的两个距离传感器31同时也构成了姿态传感器。当然，作为替代或补充，用眼状态检测单元30也可以包括独立的姿态传感器，例如基于IMU(惯性导航单元)的姿态传感器。光学传感器32例如可以用于检测环境光的光强，然而不限于此，例如也可以用于检测来自被视物体的光的波长。

根据本发明实施例的智能眼镜镜架可以通过用眼状态检测单元30的检测结果，发现可能有损于视力的用眼状态，并提供有利于视力保护的控制和操作。根据本发明实施例的智能眼镜/智能眼镜镜架中，控制单元20基于佩戴状态对用眼状态检测单元30进行控制，例如基于佩戴状态信号启动以及/或者关闭距离传感器、姿态传感器、光学传感器等，这样一方面可以减小能耗，延长器件使用寿命，另一方面可以避免非佩戴状态下的控制和操作给用户带来不适感。

图5为根据本发明实施例三的智能眼镜镜架100C的示意图。智能眼镜镜架100C与根据本发明实施例一和实施例二的智能眼镜镜架100A、100B具有基本上相同的结构，主要不同之处在于，智能眼镜镜架100C的佩戴状态检测单元10既包括触摸检测装置11，又包括光强传感器12，而不是单纯包括其中一种。这样设置的优势是有利于进一步提高佩戴状态的判断准确度。

在图5所示示例中，触摸检测装置11设置在镜腿1b的要与用户的头部接触的部位上，光强传感器12设置在鼻托1c的要与用户头部接触的部位上。应该理解，图示设置位置仅仅是示例性的，例如上述触摸检测装置11和光强传感器12的设置位置可以相互调换，或者在两个镜腿1b上分别设置触摸检测装置11和光强传感器12，在鼻托1c的两侧分别设置触摸检测装置11和光强传感器12。

此外，图5中进一步示出了通信单元40和警示单元50的示例。应该理解的是，根据本发明实施例一和实施例二的智能眼镜镜架100A、100B中也可以结合有通信单元40和/或警示单元50，这里仅仅为了叙述的清楚和方便，结合图5来进行详细介绍。

通信单元40用于眼镜/镜架与外部设备的通信。例如，经由通信单元40，控制单元20可以响应于外部设备的请求向外部设备发送有关用眼状态的信息。又例如，控制单元20可以经由通信单元40向外部设备(例如台灯)发出调亮或调暗灯光的指示。

警示单元50用于发出警示信号，以提醒用户例如不良的用眼状态。警示单元50例如可以包括警示信号灯和/或警示音发生装置，以提供灯光以及/或者声音警示。

根据本发明实施例的智能眼镜/智能眼镜镜架中，控制单元20基于佩戴状态对通信单元40和/或警示单元50进行控制。例如，控制单元20可以根据是否处于佩戴状态而启动和关闭警示单元50，避免警示单元50在非佩戴状态下发出的声音、灯光等信号对用户造成不必要的干扰。

图6为根据本发明实施例四的智能眼镜镜架100D的局部放大示意图，示出了镜框1a和镜腿1b的铰接处。根据本发明实施例四的智能眼镜镜架100D的佩戴状态检测单元10包括设置在上述铰接处的电极，以下参照图6详细介绍其示例。

如图6所示，镜框1a与镜腿1b例如通过铰链1d铰接在一起，镜框1a的第一表面F1与镜腿1b的第二表面F2在镜架1处于被佩戴状态时相互抵靠，在镜架1处于非佩戴状态时彼此分离。

根据本实施例，佩戴状态检测单元10包括分别形成在第一表面F1上的第一电极13a和形成在第二表面F2上的第二电极13b以及连接电极13a、13b的开关电路13c，电极13a与电极13b的接触和分离控制开关电路13c的接通和关断。在图6所示示例中，开关电路13c主要分布在镜框1a中，形成在镜框1a的第一表面F1上的电极13a包括两个电极触点，形成在镜腿1b的第二表面F2上的电极13b包括一个触点，其能够与电极13a的两个触点同时接触，从而接通开关电路13c。

然而，应该理解，上述图示的结构仅仅是示例性的，开关电路的布置位置以及电极的数量和大小都可以有另外设置。此外，电极13a、13b可以设置在单个镜腿或者两个镜腿与镜框的铰接处。优选地，电极13a、13b设置在两个镜腿与镜框的铰接处，并且开关电路13c仅在两个镜腿均相对于镜框打开，从而两个铰接处的电极13a、13b都接触的情况下才导通。

优选地，镜架1还可以包括设置在镜框1a和镜腿1b之间的弹性元件1e，弹性元件1e对镜框1a和镜腿1b施加使得第一表面F1和第二表面F2彼此分离的弹力。

尽管以上分开不同的实施例介绍了佩戴状态检测单元可以包括的不同形式的检测装置，例如触摸检测装置、光强传感器以及开关电路与电极的组合，但是应该理解，这些不同形式的检测装置是可以进行组合的。此外，佩戴状态检测单元优选包括设置在镜架的至少两个位置上的多个检测装置，并且控制单元仅在接收到来自不止一个位置上的检测装置的、指示镜架处于被佩戴状态的佩戴状态信号时确认镜架处于被佩戴状态，从而提高佩戴状态的判断准确度。

最后，结合图7介绍根据本发明实施例的智能眼镜200。图7示出了智能眼镜200的一个示例。如图所示，智能眼镜200包括根据本发明实施例的智能眼镜镜架100和保持在智能眼镜镜架100上的镜片3。上文中关于根据本发明实施例的智能眼镜镜架100的内容适用于智能眼镜200，在此不再赘述。

镜片3可以为例如近视眼镜镜片、远视眼镜镜片、平光镜片以及具有VR、AR或MR等特殊显示功能的镜片，但是不限于此。根据本发明的优选实施例，镜片3可以包括电控变色镜片3a，并且控制单元20可以根据佩戴状态对其进行控制。仅作为示例，电控变色镜片3a可以包括夹在两个透明电极层之间的液晶层，通过在电极层上施加电压控制液晶层的透光率，从而实现电控变色的效果。在根据本发明实施例的智能眼镜中，可以根据用眼状态检测单元30中的光学传感器检测环境光强；当环境光强过强时，控制单元20可以控制电控变色镜片3a减小透光率，从而保护视力免受强光损害。然而，电控变色镜片3a的这种调控功能并非时时都是需要的，例如在非佩戴状态下，根据本发明实施例，控制单元20可以切断对电控变色镜片3a实施电控控制的电路。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (14)

1.一种智能眼镜镜架，包括：

镜架，用于保持镜片；

佩戴状态检测单元，其设置在所述镜架上，用于检测所述镜架是否处于被佩戴的状态；以及

控制单元，其接收来自所述佩戴状态检测单元的佩戴状态信号并根据该佩戴状态信号进行控制。

2.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，其中，所述控制单元根据所述佩戴状态信号而启动和关闭。

3.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，还包括用眼状态检测单元，所述用眼状态检测单元设置在所述镜架上并包括距离传感器、姿态传感器和光学传感器中的至少一种，并且所述控制单元根据所述佩戴状态信号来控制所述用眼状态检测单元。

4.如权利要求3所述的智能眼镜镜架，其中，所述控制单元根据所述佩戴状态信号来启动和关闭所述用眼状态检测单元。

5.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，还包括通信单元，所述通信单元设置在所述镜架上，用于与外部设备通信，其中所述控制单元根据所述佩戴状态信号来控制所述通信单元。

6.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，还包括警示单元，所述警示单元包括警示信号灯和警示音发生装置中的至少一种，并且所述控制单元根据所述佩戴状态信号来启动和关闭所述警示单元。

7.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，其中，所述佩戴状态检测单元包括触摸检测装置，所述镜架包括鼻托和镜腿，并且所述触摸检测装置设置在所述镜架的鼻托以及/或者镜腿的与用户的头部接触的部位上。

8.如权利要求7所述的智能眼镜镜架，其中，所述触摸检测装置为电容式触摸检测装置。

9.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，其中，所述佩戴状态检测单元包括光强传感器，所述镜架包括鼻托和镜腿，并且所述光强传感器设置在所述镜架的鼻托以及/或者镜腿的与用户的头部接触的部位上。

10.如权利要求1所述的智能眼镜镜架，其中，所述镜架包括镜框和铰接在所述镜框两端的镜腿，所述镜框的第一表面与所述镜腿的第二表面在所述镜架处于被佩戴状态时相互抵靠，并在所述镜架处于非佩戴状态时彼此分离；并且

所述佩戴状态检测单元包括分别形成在所述镜框的第一表面上的第一电极和所述镜腿的第二表面上的第二电极以及连接所述电极的开关电路，所述电极的接触和分离控制所述开关电路的接通和关断。

11.如权利要求10所述的智能眼镜镜架，其中，所述镜架还包括设置在所述镜框和镜腿之间的弹性元件，所述弹性元件对所述镜框和镜腿施加使得所述第一表面和第二表面彼此分离的弹力。

12.如权利要求1-11中任一项所述的智能眼镜镜架，其中，所述佩戴状态检测单元包括设置在所述镜架的至少两个位置上的多个检测装置，并且所述控制单元仅在接收到来自不止一个位置上的所述检测装置的、指示所述镜架处于被佩戴状态的佩戴状态信号时确认所述镜架处于被佩戴状态。

13.一种智能眼镜，包括镜片和如权利要求1-12中任一项所述的智能眼镜镜架，所述镜片保持在所述智能眼镜镜架上。

14.如权利要求13所述的智能眼镜，其中，所述镜片包括电控变色镜片，并且所述控制单元根据所述佩戴状态信号对所述电控变色镜片进行控制。

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