CN210954486U - 一种可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种可穿戴设备，包括AR眼镜和无线控制装置，无线控制装置佩戴于用户手部，包括控制部件和无线通信系统，当用户触发控制部件时，能够产生控制信号，再通过无线通信系统发送至AR眼镜。AR眼镜包括眼镜本体、无线通信系统和控制系统，在接收到控制信号后，控制系统依据控制信号控制眼镜本体对应的器件。应用于本技术方案，首先，由于无线控制装置是佩戴于用户手部的，因此，用户可以便捷操作；另外，无线控制装置和AR眼镜是无线通信，因此，摆脱了线束的干扰，便于携带；最后，不需要在AR眼镜上设置对应的控制部件，可以减小对AR眼镜的空间占用，使得AR眼镜能够实现轻量化和小型化，进一步提高用户佩戴的舒适度。

Description

一种可穿戴设备

技术领域

本申请涉及电子产品技术领域，特别是涉及一种可穿戴设备。

背景技术

增强现实(AR)眼镜，是将AR技术应用于眼镜上，属于智能头戴式设备中的一种，由于其除了能够实现普通眼镜的功能外，还可以实现大量普通眼镜所不能实现的功能，例如，导航、打电话、观看视频等，因此，得到广大用户的青睐。

由于用户在使用过程中，AR眼镜需要佩戴于用户面部，所以对AR眼镜的一些操作就会不够便捷，例如，当需要暂停视频播放时，需要用户触控AR 眼镜上的特定按键才能实现，而AR眼镜本身体积较小，所以按键所占的空间也是有限的，用户在触控过程中，不容易找到，或者出现误触碰而导致关机等问题。

由此可见，如何实现对AR眼镜的便捷性操作是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请的目的是提供一种可穿戴设备，包括AR眼镜和佩戴于手部的无线控制装置，通过无线控制装置可以便捷控制AR眼镜，提高用户的体验感。

为解决上述技术问题，本申请提供一种可穿戴设备，包括AR眼镜和用于佩戴于手部的无线控制装置；

所述无线控制装置包括控制部件和无线通信系统；

所述控制部件，用于将接收到的控制信号发送至所述无线通信系统；

所述无线通信系统，用于将所述控制信号无线传输至所述AR眼镜；

所述AR眼镜包括眼镜本体、无线通信系统和控制系统；

所述AR眼镜的无线通信系统，用于与所述无线控制装置的无线通信系统建立无线连接以接收所述控制信号；

所述控制系统，用于依据所述控制信号控制所述眼镜本体对应的器件。

优选地，所述无线控制装置为蓝牙指环，所述无线通信系统为蓝牙模块。

优选地，所述AR眼镜还包括：与所述控制系统连接的摄像头，所述控制系统还用于处理所述摄像头采集的信号，并对所述信号进行转换输出至所述眼镜本体的音频播放系统和AR光机。

优选地，所述AR眼镜的无线通信系统还用于与终端设备建立无线通信连接，用于接收所述终端设备发送的信号，所述控制系统还用于对所述终端设备发送的信号进行转换，并输出至所述眼镜本体的音频播放系统和AR光机。

优选地，所述控制系统包括：

与所述摄像头和所述AR眼镜的无线通信系统连接的信号处理器，用于对所述摄像头采集的信号和所述终端设备发送的信号进行解码得到MIPI格式的信号，并将包含的音频信号发送至所述音频播放系统；

与所述信号处理器连接的第一信号转换芯片，用于将所述MIPI格式的信号转换成RGB格式的信号；

与所述第一信号转换芯片连接的第二信号转换芯片，用于将所述RGB格式的信号转换成LVDS格式的信号，并输出至所述AR光机。

优选地，所述AR眼镜还包括与所述信号处理器连接的环境光传感器和6 轴传感器。

优选地，所述AR光机为Micro LED光机。

优选地，所述无线控制装置还包括：压电马达、6轴传感器和指示灯。

优选地，所述控制部件为按键。

优选地，所述按键为3个。

本申请所提供的可穿戴设备，包括AR眼镜和无线控制装置，无线控制装置佩戴于用户手部，包括控制部件和无线通信系统，当用户触发控制部件时，能够产生控制信号，再通过无线通信系统发送至AR眼镜。AR眼镜包括眼镜本体、无线通信系统和控制系统，在接收到控制信号后，控制系统依据控制信号控制眼镜本体对应的器件。应用于本技术方案，首先，由于无线控制装置是佩戴于用户手部的，因此，用户可以便捷操作；另外，无线控制装置和 AR眼镜是无线通信，因此，摆脱了线束的干扰，便于携带；最后，不需要在 AR眼镜上设置对应的控制部件，可以减小对AR眼镜的空间占用，使得AR 眼镜能够实现轻量化和小型化，进一步提高用户佩戴的舒适度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种可穿戴设备的结构图；

图2为本申请实施例提供的一种无线控制装置的硬件平台结构图；

图3为本申请实施例提供的一种AR眼镜的硬件平台结构图；

图4为本申请实施例提供的一种AR眼镜本体的结构图；

图5为本申请实施例提供的一种可穿戴设备的数据链路图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护范围。

本申请的核心是提供一种可穿戴设备。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

图1为本申请实施例提供的一种可穿戴设备的结构图。如图1所示，该设备包括两部分，一部分是AR眼镜1，另一部分是无线控制装置2。其中，无线控制装置2用于佩戴于用户手部，无线控制装置2分为两部分，一部分是控制部件20，另一部分是无线通信系统21。控制部件20主要是接收用户的控制信号，并输出至无线通信系统21。本实施例中，对于控制部件20的类型不作限定，可以是按键，例如机械按键，或者是触摸按键等。无线通信系统21将该信号无线发送至AR眼镜1，实现对AR眼镜1的控制。无线控制装置2可以是手环或者指环，其通信方式可以是WIFI通信，也可以是蓝牙通信等。由于无线控制装置2向AR眼镜1发送的控制信号的数据量较小，所以通常情况下，可以使用蓝牙通信。另外，由于蓝牙芯片的功耗较低，适用于低功耗的应用场景。AR眼镜1用于佩戴于用户面部，其包括眼镜本体10、无线通信系统11和控制系统12。AR眼镜的无线通信系统11，用于与无线控制装置2建立无线连接以接收控制信号。控制系统12，用于依据控制信号控制眼镜本体10对应的器件。可以理解的是，眼镜本体10可以包括镜框100、镜腿、镜片101、AR光机102、音频播放系统103、电池104、电源芯片105、存储芯片106等。需要说明的是，本实施例中，对于无线通信系统11中的通信方式不作限定，但是需要与无线控制装置2中的通信方式相对应，例如，如果无线控制装置2采用蓝牙通信方式，则无线通信系统11也需要有蓝牙通信的功能，体现在硬件设备上，其需要包含有蓝牙芯片。作为优选地实施方式，无线控制装置2为蓝牙指环。

可以理解的是，本实施例对于控制信号的控制对象不做限定，即控制信号可以控制眼镜本体上的任意器件，例如，控制AR光机102，另外，对于控制信号的具体操作也不作限定，例如，暂停播放。

本实施例提供的可穿戴设备，包括AR眼镜和无线控制装置，无线控制装置佩戴于用户手部，包括控制部件和无线通信系统，当用户触发控制部件时，能够产生控制信号，再通过无线通信系统发送至AR眼镜。AR眼镜包括眼镜本体、无线通信系统和控制系统，在接收到控制信号后，控制系统依据控制信号控制眼镜本体对应的器件。应用于本技术方案，首先，由于无线控制装置是佩戴于用户手部的，因此，用户可以便捷操作；另外，无线控制装置和 AR眼镜是无线通信，因此，摆脱了线束的干扰，便于携带；最后，不需要在 AR眼镜上设置对应的控制部件，可以减小对AR眼镜的空间占用，使得AR 眼镜能够实现轻量化和小型化，进一步提高用户佩戴的舒适度。

图2为本申请实施例提供的一种无线控制装置的硬件平台结构图。图2 中，以蓝牙指环为例进行说明，如图2所示，无线控制装置2的无线通信系统21为蓝牙模块，此外，为了便于携带，通常采用电池供电，因此，无线控制装置2还包括电池22、电池充放电管理芯片23和降压器件24。需要说明的是，本实施例中只是给出了蓝牙指环的一种实现方式，并不代表只能包括以上器件。

具体的，无线控制装置2的无线通信系统21包括前级天线和控制芯片，其中，前级天线用于无线收发信号，控制芯片负责控制部件所产生的控制信号的发送和接收，并控制电池充放电管理芯片23和降压器件24的参数配置与上下电等，具体的，控制芯片可以由芯片NRF52832实现。电池充放电管理芯片23负责电池22的充放电和电源的路径管理。图2中，降压器件24的一种具体形式为Buck DCDC，用于将接收到的电压降压以供芯片NRF52832 使用。

作为一种优选地实施方式，无线控制装置2还包括：压电马达25、6轴传感器26和指示灯27。

为了能够丰富蓝牙指环的功能，加入了压电马达25，压电马达25可采用 10mm*7.8mm*0.5mm的陶瓷片，利用逆压电效应，对陶瓷片施加 100Hz～200Hz，10V的开关电压即可产生振动。通过压电马达25的振动，能够在特定的场景提醒用户。由于电池22或电源提供的电压一般为5V，故还需要为压电马达25设置升压器件28，图2中，升压器件28的一种具体形式为Boost DCDC。Boost DCDC用于驱动压电马达25，配合控制芯片的开关控制实现压电马达25不同频率的振动效果。6轴传感器26能够采集信号实现加速度和旋转角度的测量，用以实现挥腕检测和计步等功能，可以将得到的结果无线传输至AR眼镜1，在AR眼镜1上显示。指示灯27，用于指示当前工作状态，如配对、连接、电量低等，为了降低功耗，可采用LED。

进一步的，控制部件20为按键。本实施例中，在蓝牙指环的外侧面设置按键，当按键被按下时，产生相应的控制信号。可以理解的是，按键的数量越多，则能够实现的控制方式越多，但是容易造成误操作以及占用过多空间，因此，作为一种优选地实施方式，按键设置为3个。在一种具体实施例中，3 个按键分别为上键、下键和确认键。通过以上3个按键，可以控制AR眼镜1 的UI界面的确认、上下选择功能。

图3为本申请实施例提供的一种AR眼镜的硬件平台结构图。如图3所示， AR眼镜的无线通信系统11包括蓝牙模块，用于与蓝牙指环无线通信，为了丰富AR眼镜1的功能，AR眼镜的无线通信系统11还包括WIFI模块，故图 3中可以采用WIFI-BT二合一芯片WCN3620组成低功耗系统方案，芯片WCN3620前端为滤波器和前级天线。AR眼镜1的控制系统12中的信号处理器可由数字信号处理器MSM8909W实现，数字信号处理器MSM8909W运行 android系统，负责处理图像信号的编码与保存、音频信号的输出、传感器等的数据的处理。此外，眼镜本体10中的存储芯片106可由EMCP实现，EMCP 是结合EMMC和MCP封装而成，与传统的MCP相较之下，EMCP因为有内建的NAND Flash控制晶片，可以减少主晶片运算的负担，并且管理更大容量的快闪记忆体，以外型设计来看，EMCP能够使得外型厚度更薄，密闭度更完整。本实施例中，对于存储芯片106的容量不作限定，可以是4GB。眼镜本体10中的电源芯片105可由PMW3100实现，提供高通系统所需的24路电源和电池104的充放电管理。眼镜本体10中的音频播放系统103可由DSP 和两个微型喇叭实现，DSP用于对音频信号的优化，微型喇叭的功耗较低，用于左右声道音频的播放，具体的，微型喇叭可以由MAX98390实现。

在上述实施例的基础上，AR眼镜1还包括：与控制系统12连接的摄像头13，控制系统12还用于处理摄像头13采集的信号，并对信号进行转换输出至眼镜本体10的音频播放系统103和AR光机102。如图3所示，数字信号处理器MSM8909W的CSI接口与摄像头13连接，摄像头13设置在镜框 100上，用于拍摄当前画面。摄像头13采集到信号后，通过CSI接口输出至数字信号处理器MSM8909W，经过处理后，在音频播放系统103和AR光机 102上播放，还可以存储至存储芯片106中。本实施例中，对于摄像头13的数量和像素不作限定，可以是1-2个，可以采用500万像素。

在上述实施例的基础上，本实施例中，AR眼镜的无线通信系统11还用于与终端设备建立无线通信连接，用于接收终端设备发送的信号，控制系统 12还用于对终端设备发送的信号进行转换，并输出至眼镜本体10的音频播放系统103和AR光机102。如上文所述，AR眼镜的无线通信系统11通过 WIFI-BT二合一芯片WCN3620组成低功耗系统方案，一方面AR眼镜1可以通过蓝牙通信与蓝牙指环连接，另一方面AR眼镜1可以通过WIFI通信与终端设备连接。需要说明的是，AR眼镜1也可以通过蓝牙通信与终端设备连接，具体采用何种通信方式，需要依据传输的信号决定。当所传输的信号的数据量较少，例如，手机短信，那么可采用蓝牙通信，当所传输的信号的数据量较大，例如，电影，那么可采用WIFI通信。可以连接的是，终端设备可以为手机，当然除了手机外，平板电脑或其它设备均可以。

作为优选地实施方式，控制系统12除了包括上文提到的信号处理器外，还包括第一信号转换芯片和第二信号转换芯片。具体的，信号处理器将得到的信号进行解码得到MIPI格式的信号，并将包含的音频信号发送至音频播放系统103，而将包含的图像信号输出至第一信号转换芯片。第一信号转换芯片，用于将MIPI格式的信号转换成RGB格式的信号，第二信号转换芯片，用于将RGB格式的信号转换成LVDS格式的信号，并输出至AR光机102。具体的，第一信号转换芯片可由芯片LT9211来实现，芯片LT9211具有MIPI接口和RGB接口。第二信号转换芯片可以由可编程逻辑控制器件(FPGA)来实现，FPGA通过RGB接口与芯片LT9211连接，FPGA通过LVDS接口与 AR光机102连接。

在上述实施例的基础上，本实施例中，AR眼镜1还包括与信号处理器连接的环境光传感器14和6轴传感器15。如图3所示，信号处理器具有I2C接口，用于与环境光传感器14连接，环境光传感器14采集环境光以提供系统调节显示器亮度的依据。数字信号处理器MSM8909W具有SPI接口，用于与 6轴传感器15连接，6轴传感器15用于提供3dof参数，用于检测用户头部位置变化等。此外，在其他实施例中，数字信号处理器MSM8909W还具有USB 接口，用于连接USB外界设备。

可以理解的是，以上信号处理器具有MIPI接口时，则AR光机102也需要支持MIPI接口，可以采用Micro LED光机或DLP类型光机，但是考虑到小型化的问题，作为另一种优选地实施方式，AR光机102为Micro LED光机。采用小型化的Micro LED光机替代DLP光机，体积上大幅降低，目前可以达到20.7*12.8*11.6mm。图4为本申请实施例提供的一种AR眼镜本体的结构图。如图4所示，AR光机102设置在镜腿和镜框100的连接处，在采用小型化光机的基础上，镜腿部分可以做的更小，能够避免干涉人眼视场角的问题。

为了让本领域技术人员更加清楚本申请提供的技术方案，本实施例给出一种具体应用场景进行说明。图5为本申请实施例提供的一种可穿戴设备的数据链路图。

a：手机作为数据传送端，通过蓝牙寻找附近的AR眼镜，然后从寻找到的或是先前联机过的装置中选择想要连接的设备，建立好蓝牙连接后，手机可以按照A2DP协议传送音频信号和图像信号，或者通过蓝牙协议将应用消息提醒发送到AR眼镜进行显示。

b：AR眼镜作为接收端，通过芯片WCN3620将接收到的音频信号和图像信号给到数字信号处理器MSM8909W，通过数字信号处理器MSM8909W 对信号进行解码，完成解码后通过I2S接口将音频信号传送到音频播放系统，并将图像信号通过MIPI接口给到芯片LT9211，芯片LT9211将图像信号像数据则转换为RGB信号给到下一级FPGA进行处理；FPGA将处理完成的RGB 数据转换为LVDS信号给到AR眼镜的display部分进行图像的显示。

AR眼镜的摄像头采集的信号通过CSI接口给到数字信号处理器 MSM8909W，数字信号处理器MSM8909W接收到该信号后进行编码和数据存储，可以存储到EMCP中；如果需要将摄像头采集的信号下载到手机，则可以通过WIFI通信的方式下载到手机。

c：蓝牙指环在系统中提供便捷操作，用户将蓝牙指环与AR眼镜配对后，可以通过其上的3个按键实现拍照、录像、音乐播放、暂停、UI界面选择等操作，具体包括如下3个场景：场景1：蓝牙指环通过上下按键来控制AR眼镜的UI界面进入拍照或者录像界面，通过确认键进行拍照或开始录像，再次按下确认键完成拍照或录像；

场景2：蓝牙指环通过上下按键来控制AR眼镜的UI界面进入音乐播放界面，选中一首歌曲后，按确认键开始播放或者暂停播放；

场景3：蓝牙指环通过上下键来控制AR眼镜的UI界面进入设置菜单，可用于调节微型喇叭的音量大小或者Micro LED光机的亮度；

以上对本申请所提供的可穿戴设备进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (10)

1.一种可穿戴设备，其特征在于，包括AR眼镜和用于佩戴于手部的无线控制装置；

所述无线控制装置包括控制部件和无线通信系统；

所述控制部件，用于将接收到的控制信号发送至所述无线通信系统；

所述无线通信系统，用于将所述控制信号无线传输至所述AR眼镜；

所述AR眼镜包括眼镜本体、无线通信系统和控制系统；

所述AR眼镜的无线通信系统，用于与所述无线控制装置的无线通信系统建立无线连接以接收所述控制信号；

所述控制系统，用于依据所述控制信号控制所述眼镜本体对应的器件。

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备，其特征在于，所述无线控制装置为蓝牙指环，所述无线通信系统为蓝牙模块。

3.根据权利要求2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述AR眼镜还包括：与所述控制系统连接的摄像头，所述控制系统还用于处理所述摄像头采集的信号，并对所述信号进行转换输出至所述眼镜本体的音频播放系统和AR光机。

4.根据权利要求3所述的可穿戴设备，其特征在于，所述AR眼镜的无线通信系统还用于与终端设备建立无线通信连接，用于接收所述终端设备发送的信号，所述控制系统还用于对所述终端设备发送的信号进行转换，并输出至所述眼镜本体的音频播放系统和AR光机。

5.根据权利要求4所述的可穿戴设备，其特征在于，所述控制系统包括：

与所述摄像头和所述AR眼镜的无线通信系统连接的信号处理器，用于对所述摄像头采集的信号和所述终端设备发送的信号进行解码得到MIPI格式的信号，并将包含的音频信号发送至所述音频播放系统；

与所述信号处理器连接的第一信号转换芯片，用于将所述MIPI格式的信号转换成RGB格式的信号；

与所述第一信号转换芯片连接的第二信号转换芯片，用于将所述RGB格式的信号转换成LVDS格式的信号，并输出至所述AR光机。

6.根据权利要求5所述的可穿戴设备，其特征在于，所述AR眼镜还包括与所述信号处理器连接的环境光传感器和6轴传感器。

7.根据权利要求3-6任意一项所述的可穿戴设备，其特征在于，所述AR光机为MicroLED光机。

8.根据权利要求1或2所述的可穿戴设备，其特征在于，所述无线控制装置还包括：压电马达、6轴传感器和指示灯。

9.根据权利要求8所述的可穿戴设备，其特征在于，所述控制部件为按键。

10.根据权利要求9所述的可穿戴设备，其特征在于，所述按键为3个。

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