CN104375648B - 一种腕式设备及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种腕式设备，包括：处理芯片、以及均与处理芯片双向连接的显示屏、摄像头和角速度监听器；处理芯片包括：显示屏监视模块，监视显示屏并通知动作识别模块动作；动作识别模块，启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在转腕角度超过阈值时发送摄像头打开信号，使摄像头控制模块打开摄像头，并获取转腕事件结束时的人眼图像发送至图像处理模块，图像处理模块，判断当前人眼所正对的所述区域，并通知显示屏控制模块移动显示屏的显示区域，从而在实现显示屏的显示区域根据人眼位置移动的同时，降低耗电量。本发明还公开了一种腕式设备的使用方法。

Description

一种腕式设备及其使用方法

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，尤其涉及一种腕式设备及其使用方法。

背景技术

腕式设备，顾名思义，为佩戴于手腕上的智能设备，如智能手表、智能手环等，以方便用户与智能设备之间的交互。大部分腕式设备的显示屏为环形显示屏，且其两端通过腕式设备的腕带固定于手腕上。在实际使用时，当用户抬手或手臂有一定的角度时，并不能看到显示屏上的全部显示部分，会导致用户体验不佳。

为了提高用户的体验效果，便需要使显示屏的显示部分会根据用户眼睛的位置变化而变化。为了实现此效果，现有技术中公开了多种技术方法，如专利CN201410209769公开的一种智能手表，CN201110412391公开的一种眼控输入方法及电子设备，以及专利CN201210101084的追踪用户视线的系统和方法。

现有技术公开的设备中，包括摄像头、显示屏以及处理芯片。其中，摄像头与处理芯片电连接，处理芯片与显示屏电连接。摄像头实时监测用户眼睛的位置，并追踪眼睛的视线轨迹，从而得到一系列的眼睛轨迹点，并将该一系列的眼睛轨迹点传至处理芯片；处理芯片根据该一系列的眼睛轨迹点，计算眼睛的移动方向及位置，从而得出眼睛正对于显示屏的位置，然后发送控制信号至显示屏；显示屏接收到控制信号后，将显示部分进行移位，从而使显示屏的显示部分跟随人眼的视线而移动。

上述设备虽然可以提高用户的体验，但是实际使用时，用户在大部分时间内并不会去转动手腕，或者在佩戴过程中无意识地转动手腕，而摄像头一直处于使用状态，导致耗电较多。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种腕式设备及其使用方法，以解决上述问题。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种腕式设备，包括：处理芯片、以及均与所述处理芯片双向连接的显示屏、摄像头和角速度监听器；

其中，所述显示屏为弯曲显示屏，且所述显示屏的初始状态为暗状态；

所述处理芯片包括：依次连接的显示屏监视模块、动作识别模块、摄像头控制模块、图像处理模块和显示屏控制模块，且所述显示屏控制模块与所述摄像头控制模块连接；

显示屏监视模块，监视显示屏，并在显示屏由暗状态变为亮状态时通知动作识别模块动作；

动作识别模块，启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至摄像头控制模块；

摄像头控制模块，在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头，并获取转腕事件结束时摄像头拍摄的人眼图像发送至图像处理模块；并在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头；

图像处理模块，在获取到所述摄像头拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以判断当前人眼所正对的所述区域；其中，所述标准人眼图像为将显示屏划分为多个具有相同角度的区域后，人眼正对于每相邻两个所述区域的分界线时所述摄像头获得的人眼图像；

显示屏控制模块，获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至摄像头控制模块。

可选地，所述动作识别模块在所述转腕角度超过30度时，发送摄像头打开信号至摄像头控制模块。

可选地，所述图像处理模块中，设置单个所述区域的角度为30度。

可选地，所述显示屏控制模块通过设置所述显示屏的显示区域与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离来移动显示屏的显示区域。

可选地，当显示屏的显示区域大于预先划分的所述区域时，

在移动所述显示屏的显示区域至其与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离为0时，完成移动。

本发明实施例还提供一种腕式设备的使用方法，所述腕式设备包括：腕带，处理芯片，以及均与所述处理芯片双向连接的显示屏、摄像头和角速度监听器；

其中，所述显示屏为弯曲显示屏，且所述显示屏的初始状态为暗状态；

在所述处理芯片中，所述方法包括：

a1、监视显示屏，并在显示屏由暗状态变为亮状态时，执行步骤a2；

a2、启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至步骤a3；

a3、在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头，并获取转腕事件结束时摄像头拍摄的人眼图像发送至步骤a4；

a4、在获取到所述摄像头拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以判断当前人眼所正对的所述区域，并通知步骤a5；其中，所述标准人眼图像为将显示屏划分为多个具有相同角度的区域后，人眼正对于每相邻两个所述区域的分界线时所述摄像头获得的人眼图像；

a5、获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至步骤a6；

a6、在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头。

可选地，在步骤a2中，在所述转腕角度超过30度时，发送摄像头打开信号至步骤a3。

可选地，在步骤a4中，设置单个所述区域的角度为30度。

可选地，在步骤a5中，通过设置所述显示屏的显示区域与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离来移动显示屏的显示区域。

可选地，当显示屏的显示区域大于预先划分的所述区域时，在移动所述显示屏的显示区域至其与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离为0时，完成移动。

本发明的腕式设备及其使用方法，并不是始终打开摄像头来检测人眼位置，而是在监测到用户转腕至一定角度时，才触发摄像头打开来采集人眼图像，并与预先存储的标准人眼图像来对比，以此来确定当前人眼所正对的显示屏的显示区域，从而在实现显示屏的显示区域根据人眼位置移动的同时，降低耗电量。

附图说明

图1为本发明实施例的腕式设备的外观结构图；

图2为本发明实施例的腕式设备的具体结构图；

图3为本发明实施例的腕式设备的使用方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过具体实施例并参见附图，对本发明进行详细说明。

为了解决腕式设备的显示屏的显示区域根据用户眼睛位置的变化而变化，导致耗电较多的技术问题，本发明实施例提供一种腕式设备，如图1所示，包括：固定连接于手腕上的腕带30，处理芯片(图1中未示出)，以及均与所述处理芯片双向连接的显示屏10、摄像头20和角速度监听器(图1中未示出)。

其中，所述处理芯片与摄像头双向连接，以接收所述摄像头采集的人眼图像，并发送摄像头打开信号或摄像头关闭信号至所述摄像头；

所述处理芯片与所述角速度监听器双向连接，以控制角速度监听器动作，并得到用户的转腕角度；

所述处理芯片与所述显示屏双向连接，以监视显示屏的状态变化，并控制显示屏的显示部分的位置。

另外，参见图1，所述显示屏10为弯曲显示屏，且所述显示屏10的初始状态为暗状态。本实施例中，设置显示屏10的弯曲角度为180度，当然实际使用时并不限于此角度。本实施例仅以180度为例来对实施方案进行说明，以使本领域技术人员可以清楚地知晓其方案。

另外，由图中可见，本实施例中的摄像头20为1个，该摄像头的位置并不是随意位置，要在用户转动手腕后仍可以拍到人眼图像，所以本实施例中，摄像头位于显示屏的侧部，且位于垂直于显示屏的延伸方向的对称面上，这样在佩戴时，正常坐姿下，摄像头20便会位于距离用户眼睛较近的位置。

参见图2，所述处理芯片包括依次连接的显示屏监视模块、动作识别模块、摄像头控制模块、图像处理模块和显示屏控制模块，且所述显示屏控制模块与所述摄像头控制模块连接。

其中，

显示屏监视模块，监视显示屏，并在显示屏由暗变亮时通知动作识别模块动作。其中，显示屏由暗变亮可以为用户自己唤醒显示屏，也可以为转腕触发显示屏由暗状态变为亮状态。设置转腕动作触发显示屏点亮，可以通过处理芯片中自带的传感器来实现，本领域技术人员根据现有公开的技术内容便可以实现，本实施例便不再赘述。

另外，如果用户自己关闭显示屏，则整个设备便均处于待机状态，除去显示屏监视模块的其余各个模块均停止工作。

动作识别模块，启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至摄像头控制模块。其中，该阀值可以在实际使用时设置，本实施例中，设置该阀值为30度，即所述动作识别模块在所述转腕角度超过30度时，发送摄像头打开信号至摄像头控制模块。

摄像头控制模块，在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头20，并获取转腕事件结束时摄像头20拍摄的人眼图像发送至图像处理模块；并在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头20。

图像处理模块，在获取到所述摄像头20拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以判断当前人眼所正对的所述区域；其中，标准人眼图像为将显示屏划分为多个具有相同角度的区域后，人眼正对于每相邻两个所述区域的分界线时所述摄像头20获得的人眼图像。

需要说明的是，该预存的标准人眼图像，可以为首次使用时用户触发设置来获取并存储，也可以在后续使用过程中由用户进行修改。例如将180度的显示屏预先划分为6个区域，每个区域的角度为30度，那么，图像处理模块中预存有人眼正对于30度、60度、90度、120度、150度和180度时摄像头所获得的人眼图像。此一系列标准人眼图像中，最主要的区别即是人眼在图像中的位置不同，例如60度时的标准人眼图像中，人眼位于图像中的偏上侧；在90度时，人眼位于图像的居中位置；在120度时，人眼位于图像中的偏下侧。在图像处理模块比较获取到的人眼图像与预存的标准人眼图像时，其最主要的就是比较摄像头拍摄的照片中人眼的位置与标准图像中的人眼位置，并以此判断当前人眼正对的区域位于哪两个角度之间。

在此需要说明的是，30度、60度、……的取值可以沿顺时针排列取值，也可以沿逆时针排列取值，由用户自己设置决定。

另外，需要说明的是，本发明实施例的腕式设备，在使用时，根据人的使用习惯，一般将手腕放置于脸部下方30度左右处。此位置为使用者的常用位置。

显示屏控制模块，获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至摄像头控制模块。

其中，所述显示屏控制模块通过设置所述显示屏的显示区域与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离来移动显示屏的显示区域。此为本领域技术人员可以根据现有公开的技术内容而得知，在此便不再赘述。

另外，还需要进行考虑的是：当显示屏的显示区域大于预先划分的所述区域时，若眼睛正对的区域恰好位于显示屏的两端部，那么如果仍将显示屏的显示区域的中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，那么就会出现显示屏的显示区域超出显示屏的边界而导致显示不全的问题出现。此种情形下，设定在移动所述显示屏的显示区域至其与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离为0时，完成移动。

本发明实施例还提供一种腕式设备的使用方法，用于上述腕式设备中，其中，其中，所述显示屏为弯曲显示屏，且所述显示屏的初始状态为暗状态；

参见图3，在处理芯片中，所示方法包括：

a1、监视显示屏，并在显示屏由暗状态变为亮状态时认为转腕事件发生，通知步骤a2。

其中，显示屏由暗变亮可以为用户自己唤醒显示屏，也可以为转腕触发显示屏由暗状态变为亮状态。设置转腕动作触发显示屏点亮，可以通过处理芯片中自带的传感器来实现，本领域技术人员根据现有公开的技术内容便可以实现，本实施例便不再赘述。

另外，如果用户自己关闭显示屏，则整个设备便均处于待机状态，除去显示屏监视模块的其余各个模块均停止工作。

a2、启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至步骤a3。其中，该阀值可以在实际使用时设置，本实施例中，设置该阀值为30度，即在所述转腕角度超过30度时，发送摄像头打开信号至步骤a3。

a3、在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头，并获取转腕事件结束时摄像头拍摄的人眼图像发送至步骤a4。

a4、在获取到所述摄像头拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以获得当前人眼所正对的所述区域，并通知步骤a5。

其中，所述处理芯片中预先存储有将显示屏划分为多个具有相同角度的区域后，人眼正对于每相邻两个所述区域的分界线时所述摄像头获得的人眼图像。

需要说明的是，该预存的标准人眼图像，可以为首次使用时用户触发设置来获取并存储，也可以在后续使用过程中由用户进行修改。例如将180度的显示屏预先划分为6个区域，每个区域的角度为30度。关于如何将摄像头拍摄的人眼图像与预存的标准人眼图像进行比较，上述腕式设备中已经进行了详细的介绍，在此便不再赘述。

a5、获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并比较二者的位置，当二者的位置角度大于单个所述区域的角度时，移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至步骤a6。

其中，步骤a5通过设置所述显示屏的显示区域与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离来移动显示屏的显示区域。此为本领域技术人员可以根据现有公开的技术内容而得知，在此便不再赘述。

另外，还需要进行考虑的是：当显示屏的显示区域大于预先划分的所述区域时，若眼睛正对的区域恰好位于显示屏的两端部，那么如果仍将显示屏的显示区域的中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，那么就会出现显示屏的显示区域超出显示屏的边界而导致显示不全的问题出现。此种情形下，设定在移动所述显示屏的显示区域至其与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离为0时，完成移动。

a6、在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头。这样，在移动显示屏的显示区域完毕后，即可关闭摄像头，而无需摄像头持续工作，以达到省电的目的。

下面以Android设备为例，来对该腕式设备的使用方法进行说明。

a1、监视显示屏，并在显示屏由暗状态变为亮状态时，执行步骤a2。此步骤通过Android系统的角速度传感器技术来完成，即角速度传感器探知到设备有角度转动后，即代表用户的转腕动作发生。

a2、启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至步骤a3。此步骤中，当显示屏处于亮状态时，处理芯片定义并注册一个角速度监听器，该监听器获取用户的转腕角速度运动信息，并计算用户的转腕角度。

a3、在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头，并获取转腕事件结束时摄像头拍摄的人眼图像发送至步骤a4。此步骤中，处理芯片调用Android系统的Camera类的open方法打开摄像头，并构造Surface View类获取摄像头的数据。

a4、在获取到所述摄像头拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以判断当前人眼所正对的所述区域，并通知步骤a5。此步骤中，调用Android系统的Open CV类的模板匹配方法来判断人眼位于图像中的位置，并以此判断人眼所正对的所述区域。

a5、获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至步骤a6。

a6、在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头。此步骤中，调用Android系统的Camera类的close方法打开摄像头。

由上述论述可见，本发明的腕式设备及其使用方法，并不是始终打开摄像头来检测人眼位置，而是在监测到用户转腕至一定角度时，才触发摄像头打开来采集人眼图像，并与预先存储的标准人眼图像来对比，以此来确定当前人眼所正对的显示屏的显示区域，从而在实现显示屏的显示区域根据人眼位置移动的同时，降低耗电量。

另外需要说明的是，现有技术中通过摄像头实时地监测人眼位置，会产生大量的监测点，不仅需要处理芯片更大的计算量，并且产生该大量的监测点在实际使用时的意义也不大，因为手腕是经常晃动的，腕式设备也会随之运动，但是人眼在观看腕式设备时，大部分情况下是将手腕置于人脸下方。而本实施例通过获取离散的人眼图像，来完成显示屏的显示区域的移动，不仅可以达到省点的目的，还进一步减小了处理芯片的负荷。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种腕式设备，其特征在于，包括：处理芯片、以及均与所述处理芯片双向连接的显示屏、摄像头和角速度监听器；

其中，所述显示屏为弯曲显示屏，且所述显示屏的初始状态为暗状态；

所述处理芯片包括：依次连接的显示屏监视模块、动作识别模块、摄像头控制模块、图像处理模块和显示屏控制模块，且所述显示屏控制模块与所述摄像头控制模块连接；

显示屏监视模块，监视显示屏，并在显示屏由暗状态变为亮状态时通知动作识别模块动作；

动作识别模块，启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至摄像头控制模块；

摄像头控制模块，在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头，并获取转腕事件结束时摄像头拍摄的人眼图像发送至图像处理模块；并在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头；

图像处理模块，在获取到所述摄像头拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以判断当前人眼所正对的区域；其中，所述标准人眼图像为将显示屏划分为多个具有相同角度的区域后，人眼正对于每相邻两个所述区域的分界线时所述摄像头获得的人眼图像；

显示屏控制模块，获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至摄像头控制模块。

2.根据权利要求1所述的腕式设备，其特征在于，所述动作识别模块在所述转腕角度超过30度时，发送摄像头打开信号至摄像头控制模块。

3.根据权利要求1所述的腕式设备，其特征在于，所述图像处理模块中，设置单个所述区域的角度为30度。

4.根据权利要求1所述的腕式设备，其特征在于，所述显示屏控制模块通过设置所述显示屏的显示区域与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离来移动显示屏的显示区域。

5.根据权利要求4所述的腕式设备，其特征在于，当显示屏的显示区域大于预先划分的所述区域时，

在移动所述显示屏的显示区域至其与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离为0时，完成移动。

6.一种腕式设备的使用方法，其特征在于，所述腕式设备包括：腕带，处理芯片，以及均与所述处理芯片双向连接的显示屏、摄像头和角速度监听器；

其中，所述显示屏为弯曲显示屏，且所述显示屏的初始状态为暗状态；

在所述处理芯片中，所述方法包括：

a1、监视显示屏，并在显示屏由暗状态变为亮状态时，执行步骤a2；

a2、启动角速度监听器，并监视用户的转腕角度，并在所述转腕角度超过阈值时，发送摄像头打开信号至步骤a3；

a3、在接收到摄像头打开信号后，打开摄像头，并获取转腕事件结束时摄像头拍摄的人眼图像发送至步骤a4；

a4、在获取到所述摄像头拍摄的人眼图像后，与预存的标准人眼图像相比较，以判断当前人眼所正对的区域，并通知步骤a5；其中，所述标准人眼图像为将显示屏划分为多个具有相同角度的区域后，人眼正对于每相邻两个所述区域的分界线时所述摄像头获得的人眼图像；

a5、获得当前显示屏的显示区域的中心位置以及正对人眼的所述区域的中心位置，并移动显示屏的显示区域，使其中心位置与正对人眼的所述区域的中心位置相重合，并在移动完毕后发送摄像头关闭信号至步骤a6；

a6、在接收到摄像头关闭信号后，关闭摄像头。

7.根据权利要求6所述的腕式设备的使用方法，其特征在于，在步骤a2中，在所述转腕角度超过30度时，发送摄像头打开信号至步骤a3。

8.根据权利要求6所述的腕式设备的使用方法，其特征在于，在步骤a4中，设置单个所述区域的角度为30度。

9.根据权利要求6所述的腕式设备的使用方法，其特征在于，在步骤a5中，通过设置所述显示屏的显示区域与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离来移动显示屏的显示区域。

10.根据权利要求9所述的腕式设备的使用方法，其特征在于，当显示屏的显示区域大于预先划分的所述区域时，

在移动所述显示屏的显示区域至其与所述显示屏的在转腕方向上的边界距离为0时，完成移动。