TWM602215U

TWM602215U - 智能眼鏡輕量化裝置

Info

Publication number: TWM602215U
Application number: TW109208215U
Authority: TW
Inventors: 林文雄; 王歆崴; 李佩昭
Original assignee: 佐臻股份有限公司
Priority date: 2020-06-29
Filing date: 2020-06-29
Publication date: 2020-10-01

Abstract

一種智能眼鏡輕量化裝置，其包含：一智能眼鏡以及一輕量化裝置。該智能眼鏡包含一攝影模組、一影像模組、一聲音模組、一慣性測量單元及一光機模組，該智能眼鏡設有一識別碼並發送該識別碼；以及該輕量化裝置包含一主機及至少一功能模組，該主機與該至少一功能模組電性連接，該主機設有一控制模組，該主機接收該識別碼並比對一對應表，依據該對應表所記錄的該主機、該智能眼鏡、該至少一功能模組之一對應關係，確認該智能眼鏡所對應的該至少一功能模組，使該主機、該智能眼鏡、該智能眼鏡所對應的該至少一功能模組協同運作。藉此，使該主機、該智能眼鏡、該至少一功能模組雖分散設置卻可協同運作，進而達到輕量化、小型化之目標。

Description

智能眼鏡輕量化裝置

本創作係關於一種智能眼鏡，尤指一種智能眼鏡輕量化裝置。

以一擴增實境(Augmented Reality,AR)智能眼鏡來說，係將一虛擬影像與真實世界的一實體影像相疊合，使用者可與該虛擬影像產生互動。該AR智能眼鏡基本上包含一攝影模組、一影像模組、一聲音模組、一慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)、一光機模組及一傳輸模組。該攝影模組用以擷取該實體影像；該影像模組用以依據該實體影像以圖像技術即時計算該攝影模組的位置及角度；該聲音模組用以收發聲音；該慣性測量單元用以感測該智能眼鏡的轉動變化、移動速度及移動方向；該光機模組用以投影該虛擬影像；該傳輸模組用以對外傳送或接收資料。上述各模組及單元可視為該AR智能眼鏡的必要構件。

然而，習知AR智能眼鏡為了滿足市場需求，遂在AR智能眼鏡上增加了許多由電子元件、機械及機電元件整合而成的各種功能模組，使AR智能眼鏡的功能更多樣化，但也造成AR智能眼鏡的重量、體積、成本及耗電量大幅提升。並且龐大笨重的體積也降低購買及使用的意願，長時間佩戴更是令人感到不舒服。

按中國實用新型專利授權公告號為CN209842267U，專利名稱為一種智能眼鏡翻譯器的專利，請參閱該案圖一及圖三所示，其在智能眼鏡上設有翻譯器主體、解控板、按鈕、微型氣泵和按摩氣墊。如同之前所提及的，該案為了增加翻譯器的功能，故在智能眼鏡上增設翻譯器主體、解控板等構件。

惟，習知AR智能眼鏡其結構於製作上及使用上具有下述缺憾：

一、在智能眼鏡上增設各種功能模組，造成智能眼鏡的重量、體積、成本及耗電量大幅提升。

二、功能模組的設置缺乏彈性，如要增加新的功能模組，智能眼鏡可能需重新設計。

三、眾多的電子元件及機電元件讓智能眼鏡耗電量較大，需要經常充電或攜帶備用電池，否則將因電量耗盡而無法使用，以致影響可使用時間。

針對上述部分缺憾，業界提出以智慧手機連接智能眼鏡，真正處理資料的是與智能眼鏡連上的智慧手機，待資料處理完畢後才將相關訊息傳送至智能眼鏡，智能眼鏡只負責訊息收發與投影的功能。

然而，上述方式僅克服部分缺憾，而且智慧手機也帶來重量上的拖累，還有多了連接線的不便。

故，如何將上述問題加以改進，乃為本案創作人所欲解決之技術困難點之所在。

有鑑於習用所述，因此本創作在於解決及改善習用所存在之問題與缺失為目的。

為達成以上之目的，本創作係提供一種智能眼鏡輕量化裝置，其包含：一智能眼鏡以及一輕量化裝置。該智能眼鏡包含一攝影模組、一影像模組、一聲音模組、一慣性測量單元及一光機模組，該智能眼鏡設有一識別碼並發送該識別碼；以及該輕量化裝置包含一主機及至少一功能模組，該主機與該至少一功能模組電性連接，該主機設有一控制模組，該主機接收該識別碼並比對一對應表，依據該對應表所記錄的該主機、該智能眼鏡、該至少一功能模組之一對應關係，確認該智能眼鏡所對應的該至少一功能模組，使該主機、該智能眼鏡、該智能眼鏡所對應的該至少一功能模組協同運作。

其中較佳的，該至少一功能模組包含一定位模組、一感知模組或一即時通訊模組。

較佳的，該對應表儲存在該主機、該至少一功能模組或該智能眼鏡的一記憶單元中。

較佳的，該控制模組為一中央處理器或一微控制器。

較佳的，該主機設有一第一傳輸模組，該至少一功能模組設有一第二傳輸模組，該第一傳輸模組與該第二傳輸模組間透過一無線方式或一有線方式電性連接。

較佳的，該主機設有一第一傳輸模組，該智能眼鏡設有一第三傳輸模組，該第一傳輸模組與該第三傳輸模組間透過一無線方式電性連接。

較佳的，該智能眼鏡設有一第三傳輸模組，該第三傳輸模組透過一無線方式發送該識別碼。

較佳的，該無線方式包含一藍牙、一無線網路、一射頻、一紅外線或一毫米波。

較佳的，該攝影模組包含一感光耦合元件(CCD)或一互補性氧化金屬半導體元件(CMOS)。

較佳的，該聲音模組包含一啦叭、一麥克風或一耳機。

藉此，使該主機、該智能眼鏡、該至少一功能模組雖分散設置卻可協同運作，而具有簡化該智能眼鏡的結構之效果，使該智能眼鏡達到輕量化、小型化之目標，同時有效降低該智能眼鏡的耗電量、製造成本。

1:輕量化裝置

11:主機

111:控制模組

112:記憶單元

113:第一傳輸模組

12a、12b、12c:功能模組

121:定位模組

122:感知模組

123:即時通訊模組

124:記憶單元

125:第二傳輸模組

2:智能眼鏡

21:攝影模組

22:影像模組

23:聲音模組

24:慣性測量單元

25:光機模組

26:記憶單元

27:第三傳輸模組

100:對應表

第一圖係本創作之結構方塊示意圖。

第二圖係AR導航的對應表之示意圖。

第三圖係本創作應用在AR導航之使用示意圖。

第四圖係AR醫療的對應表之示意圖。

為使貴審查員方便簡潔瞭解本創作之其他特徵內容與優點及其所達成之功效能夠更為顯現，茲將本創作配合附圖，詳細說明如下：

請參閱第一圖所示，本創作提供一種智能眼鏡輕量化裝置，其包含：一輕量化裝置1以及一智能眼鏡2。

該輕量化裝置1包含一主機11及至少一功能模組12a、12b、 12c。該主機11包含一控制模組111、一記憶單元112及一第一傳輸模組113，該控制模組111可為一中央處理器(CPU)或一微控制器(MCU)。該記憶單元112可為一隨機存取記憶體(RAM)、一唯讀記憶體(ROM)或一電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)。該記憶單元112較佳為該電子抹除式可複寫唯讀記憶體。

該至少一功能模組12a、12b、12c可包含一定位模組121、一感知模組122或一即時通訊模組123，但並不以上述模組為限。該至少一功能模組12a、12b、12c均包含有一記憶單元124及一第二傳輸模組125。該記憶單元124可為該隨機存取記憶體(RAM)、該唯讀記憶體(ROM)或該電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)。該主機1的第一傳輸模組113與該至少一功能模組12a、12b、12c的第二傳輸模組125間透過一無線方式或一有線方式電性連接。該有線傳輸方式可包含一網路線、一電纜或一光纖。該無線方式可包含一藍牙(Bluetooth)、一無線網路(Wi-Fi)、一射頻(RF)、一紅外線(IR)或一毫米波(Millimeter Wave)。

該定位模組121可包含一全球定位系統(GPS)、一格洛納斯系統(GLONASS)、一伽利略定位系統(Galileo)、一百度導航衛星系統(BDS)、一輔助全球定位系統(AGPS)或一無線網路(Wi-Fi)定位。該感知模組122可包含各種感測器，例如角速度感測器(又稱陀螺儀)、加速度感測器(又稱加速計)、磁感應感測器(又稱磁力計)等，用以感測物體的轉動變化、移動速度及移動方向。該即時通訊模組123可包含各種即時通訊的軟硬體，用以進行語音溝通、文字溝通或是視訊溝通。

該智能眼鏡2包含一攝影模組21、一影像模組22、一聲音模組23、一慣性測量單元24、一光機模組25、一記憶單元26及一第三傳輸模組27。該智能眼鏡2可為單眼智能眼鏡或雙眼智能眼鏡。該攝影模組21可包含一感光耦合元件(CCD)或一互補性氧化金屬半導體元件(CMOS))，用以擷取一實體影像。該影像模組22包含影像處理相關的軟硬體，用以處理該攝影模組21所擷取的該實體影像，並依據該實體影像以圖像技術即時計算該攝影模組21的位置及角度。該聲音模組23可包含一啦叭、一麥克風或一耳機，用以收發聲音。該慣性測量單元24包含一角速度感測器(Gyroscope)及一加速度感測器(Accelerometer)，用以感測該智能眼鏡的轉動變化、移動速度及移動方向。該光機模組25包含光電精密儀器與機械，如棱鏡、反射鏡、光源等光學組件、將各組件裝配在一起的支架及用於控制投影的控制組件，該光機模組用以利用光學成像原理進行投影顯示。該記憶單元26可為該隨機存取記憶體(RAM)、該唯讀記憶體(ROM)或該電子抹除式可複寫唯讀記憶體(EEPROM)。該主機1的第一傳輸模組113與該智能眼鏡2的第三傳輸模組27間透過一無線方式電性連接。該無線方式可包含該藍牙(Bluetooth)、該無線網路(Wi-Fi)、該射頻(RF)、該紅外線(IR)或該毫米波(Millimeter Wave)。該智能眼鏡2並設有一識別碼，該識別碼可儲存在該智能眼鏡2的的記憶單元26中，該智能眼鏡2的第三傳輸模組27透過該無線方式發送該識別碼。

該主機11的記憶單元112、該智能眼鏡2的記憶單元26或該至少一功能模組12a、12b、12c的記憶單元124可儲存有一對應表100(圖中該對應表100標示於該主機11)。該對應表100記錄有該主機11，該智能眼鏡2與該至少一功能模組12a、12b、12c之一對應關係，且該對應表100所記錄的內容是可抹除、更新。由於該主機11分別與該智能眼鏡2、該至少一功能模組12a、12b、12c電性連接，因此不管該對應表100儲存在何處(可為該記憶單元112、該記憶單元26或該記憶單元124)，該主機11的控制模組111都可取得該對應表100。該主機11在接收該智能眼鏡2的識別碼之後，利用該識別碼比對該對應表100，依據該對應表100所記錄的該主機11，該智能眼鏡2與該至少一功能模組12a、12b、12c之對應關係，根據該識別碼確認該智能眼鏡2所對應的該至少一功能模組12a、12b、12c，使該主機11、該智能眼鏡2、該智能眼鏡2所對應的該至少一功能模組12a、12b、12c協同運作。

請參閱第一圖及第二圖所示，以一AR導航為例，該對應表100記錄該主機11、該智能眼鏡2(該識別碼為A)、該功能模組12a(含該定位模組121)、該功能模組12b(含該感知模組122)、該功能模組12c(含該即時通訊模組123)需協同運作以完成該AR導航。該定位模組121用以定位一交通載具的位置及提供該位置的相關資訊(如緯度、經度、速度等資訊)；該感知模組122用以感知一使用者的手勢變化、移動速度及移動方向；該即時通訊模組123用以提供一語音導航。請一併配合第三圖參閱，該主機11、該功能模組12a、該功能模組12b、該功能模組12c可採電路板的形式設置在該交通載具(如汽車)上，該使用者穿戴該智能眼鏡2(該識別碼為A)，並利用手勢或語音啟動該AR導航功能，同時利用手勢或語音輸入一目的地(可輸入地址或輸入經緯度座標值)，該定位模組121定位該交通載具(如汽車)的位置及定位該目的地，該功能模組12a可透過該第二傳輸模組125將該位置的相關資訊(如緯度、經度、速度等資訊)直接提供給該智能眼鏡2，由該智能眼鏡2的第三傳輸模組27所接收，使該智能眼鏡2可透過該光機模組25投影該位置的相關資訊供該使用者觀看。同時該即時通訊模組123提供該語音導航指引該使用者，同時該主機11還可透過連線一雲端資料庫提供天氣資訊、路況資訊給該智能眼鏡2，使該智能眼鏡2可透過該光機模組25投影天氣資訊、路況資訊供該使用者觀看。

請參閱第一圖及第四圖所示，再以一AR醫療為例，該對應表100記錄該主機11、該智能眼鏡2(該識別碼為B)、該功能模組12b(含該感知模組122)、該功能模組12c(含該即時通訊模組123)需協同運作以完成該AR醫療。該感知模組122用以感知一手術刀的轉動變化、移動速度及移動方向；該即時通訊模組123用以提供一語音協助。該主機11、該功能模組12b、該功能模組12c可採電路板的形式設置在一手術室內，一開刀醫師穿戴該智能眼鏡2(該識別碼為B)，且該智能眼鏡2可為雙眼智能眼鏡，該主機11可透過該雲端資料庫將一病患的X光影像、該病患的術前資料、臨床技術提供給該智能眼鏡2，該開刀醫師的頭部左右旋轉，在該智能眼鏡2的左邊與右邊能夠看到的內容也不同，比方說，向左看時就可以看到病患的X光影像及術前資料；向右看時能夠查找一些臨床技術等。同時該即時通訊模組123可提供該語音指導或協助，令一資深醫師可直接從該手術室外的螢幕看到手術實況，在螢幕上劃記並同步傳遞影像至該智能眼鏡2，利用該語音協助遠端指導該開刀醫師進行手術。

綜上所述，本創作具有下述優點：

一、將該至少一功能模組自該智能眼鏡上分離，以簡化該智能眼鏡的結構，使該智能眼鏡的重量、體積、成本及耗電量降低。

二、增加新功能時，可透過該對應表記錄該主機、該智能眼鏡及新增加的功能模組間的對應關係，使該主機的控制模組可控制該主機、該智能眼鏡及新增加的功能模組協同運作，不需重新設計該智能眼鏡。

三、該智能眼鏡不需要經常充電或攜帶額外的電池進行替換或外置電源。

四、在多人使用上，尤具優勢，該至少一功能模組可搭配多個智能眼鏡來使用，透過該對應表記錄多個該智能眼鏡與該至少一功能模組之對應關係，使該主機、該智能眼鏡、該智能眼鏡所對應的該至少一功能模組協同運作，可降低購置成本。

以上所論述者，僅為本創作較佳實施例而已，並非用以限定本創作實施之範圍；故在不脫離本創作之精神與範疇內所作之等效形狀、構造或組合之變換，皆應涵蓋於本創作之申請專利範圍內。