一种用于头戴式的智能显示器及其操控方法和佩戴方法与流程

本发明涉及一种穿戴设备，尤其涉及一种用于头戴式的智能显示器及其操控方法和佩戴方法。

背景技术：

现有头戴智能显示设备的一个主要问题是无法实现像手机平板一样方便的操作控制，现有的声音控制；触摸控制；手势控制以及眼球控制等都有其明显不足。比如：声音（语音等）控制的辨识度不高，还有影响他人等；触摸控制的触摸面板太小，操作不便；手势控制的识别度不够，容易误触发以及暗处无法使用；眼球控制的精度要求高等。

技术实现要素：

本发明克服了现有技术的不足，本发明致力于解决如上问题，增加了通过像指环一样戴在手指上的微型控制配件，有效的解决了现有手势控制的识别度不足，容易误触发以及暗处无法使用等问题。

为达到上述目的，本发明采用的第一种技术方案为：一种用于头戴式的智能显示器，包括：

显示器本体以及控制配件；

所述显示器本体连接有感应器；

所述显示器本体上设有近眼显示系统组件；

所述控制配件上设置位置信号源和控制器，所述控制器能控制所述位置信号源；

所述感应器能够感应所述位置信号源发出的信号。

进一步，所述控制配件为环形结构的指环。

进一步，所述位置信号源和所述控制器互成一定角度的设置在所述指环上。

进一步，所述位置信号源能够发出具有方向性的波。

进一步，所述位置信号源为光波光源，所述光波光源能够发出可见光、红外线和紫外线；或所述位置信号源为超声波发生器。

进一步，所述感应器为光波感应器，所述光波感应器为ccd或cmos传感器；或所述光波感应器为超声波接收器。

进一步，所述光波光源为led灯，所述控制器为控制开关，所述控制开关能够控制所述led灯。

进一步，所述感应器能够调节角度的设置在所述显示器本体上，或/和所述感应器能够调节与所述显示器本体之间的相对位置关系。

进一步，所述近眼显示系统组件能够形成虚拟屏幕。

本发明采用的第二种技术方案为：一种操控智能显示器的操控方法，感应器通过感应位置信号源发出的波，并识别波强度信息和波源位置信息，进而将波强度信息和波源位置信息同虚拟屏幕上的光标同步。

进一步，所述波强度信息为波的强度，且当位置信号源关闭时其强度为零。

进一步，所述波源位置信息包括：在垂直于感应器的光轴线的平面内的平面位移，以及在沿感应器的光轴线方向的景深位移。

进一步，所述光标在虚拟屏幕上的运动方向与控制配件的运动方向关联。

进一步，当光标落在虚拟屏幕的目标应用上后：

位置信号源闪断一次，等同手机触摸屏的点击效果打开目标应用，或等同于鼠标的单击效果；位置信号源闪断两次，等同手机触摸屏的长按效果，或等同于鼠标的双击效果。

本发明采用的第三种技术方案为：一种操控智能显示器的操控方法，感应器通过感应位置信号源发出的波，并识别波强度信息和波源位置信息，

人眼在图像识别过程中能够识别虚拟屏幕画面和位置信号源画面，并将虚拟屏幕画面和位置信号源画面叠加成人眼识别的叠加画面；

在叠加画面中，通过位置信号源的波强度信息和波源位置信息能够施加针对虚拟屏幕的控制。

进一步，所述波强度信息为波的强度，且当位置信号源关闭时其强度为零。

进一步，所述波源位置信息包括：在垂直于感应器的光轴线的平面内的平面位移，以及在沿感应器的光轴线方向的景深位移。

进一步，当位置信号源画面与虚拟屏幕的目标应用画面位置叠加后：

位置信号源闪断一次，等同手机触摸屏的点击效果打开目标应用，或等同于鼠标的单击效果；位置信号源闪断两次，等同手机触摸屏的长按效果，或等同于鼠标的双击效果。

本发明采用的第四种技术方案为：一种智能显示器的佩戴方法，将所述指环佩戴在食指上，将位置信号源朝向感应器，且将控制器朝向大拇指指头处。

本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：

（1）本发明增加了通过像指环一样戴在手指上的微型控制配件，该控制配件具有的位置信号源能够发出带有方向性的波，该位置信号源通过控制器进行波强度的控制进一步还具备控制是否发生波控的开关功能。然后另外一个层面，通过手带动指环的移动，便可以控制位置信号源的空间位置。感应器通过将感应到的波强度变化和波源位置变化形成的动作等于虚拟屏幕同步。综上实现显示器的灵活操控。

（2）通过使用具备有传播方向性的波，如光波和超声波等，可将人体的动作与控制配件绑定同步，人通过自身意志便可实现对控制配件的空间位置操控，而通过感应器感应波源信号的强度和位置位移等信息，实现感应器针对人操控动作的采集，并将上述采集信号处理形成针对虚拟屏幕的控制。

（3）通过选定的波有：可见光、红外线、紫外线以及超声波，可见光的使用可以通过人眼进一步追认，其是现有技术中较为容易被ccd或cmos传感器等识别的波种，设备采购成本可以比较低；而不可见光的红外线和紫外线具备的肉眼不可见性，在有些无光需求的情况下，其具备优势；超声波作为人耳不能识别的波，其可以起到不影响其他人的优势。

（4）指环的结构方便配搭，并且可以实现单手操作，设置是仅仅是食指和大拇指之间的配合操作，操作方便，并且在实现指环空间移动过程中，手和胳膊的移动与大拇指的指头操作相互间不冲突，操作的灵活性得以体现。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明；

图1是本发明的一种优选实施例的感应器和指环的相对位置关系图；

图2是本发明的另一种优选实施例的感应器和指环的相对位置关系图。

具体实施方式

现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

一种用于头戴式的智能显示器及其操控方法，包括：显示器本体以及指环；显示器本体连接有光波感应器；显示器本体上设有近眼显示系统组件，近眼显示系统组件能够形成虚拟屏幕；

控制配件上设置led指示灯和控制器，控制器能控制led指示灯的开关和亮度；光波感应器能够感应led指示灯发出的光波。

通过使用具备有传播方向性的波，如光波和超声波等，可将人体的动作与控制配件绑定同步，人通过自身意志便可实现对控制配件的空间位置操控，而通过感应器感应波源信号的强度和位置位移等信息，实现感应器针对人操控动作的采集，并将上述采集信号处理形成针对虚拟屏幕的控制。

控制配件优选为环形结构的指环，其可以佩戴在手指上，通过手、胳膊等肢体移动实现指环上led指示灯的动作，同时led指示灯和控制器互成一定角度的设置在指环上，保证感应器可以感应到led指示灯并保证大拇指可以方便的操控控制器以调节led指示灯的开关和亮度等。

当然本发明的控制配件也可以是能方便手握持的握持件，或者佩戴在身体上如胳膊的小臂等处的控制配件。

位置信号源能够发出具有方向性的波。位置信号源可以为光波光源，光波光源能够发出可见光、红外线和紫外线；或位置信号源可以为超声波发生器，通过该设置可以将控制配件与感应器之间建立相对位置和位移联系。

光波感应器可以为ccd或cmos传感器；或光波感应器可以为超声波接收器，其具体是哪类传感器具体需要其与位置信号源相互匹配。

感应器能够调节角度的设置在所述显示器本体上，或/和所述感应器能够调节与所述显示器本体之间的相对位置关系。通过感应器位置的灵活调整，方便感应器能够与位置信号源相对设置，以便感应器能容易的接收到位置信号源发出的波信号。

一种操控智能显示器的第一种操控方法，感应器通过感应位置信号源发出的波，并识别波强度信息和波源位置信息，进而将波强度信息和波源位置信息同虚拟屏幕上的光标同步。

其中波强度信息为波的强度，且当位置信号源关闭时其强度为零；波源位置信息包括：在垂直于感应器的光轴线的平面内的平面位移，以及在沿感应器的光轴线方向的景深位移。

光标在虚拟屏幕上的运动方向与控制配件的运动方向关联。

当光标落在虚拟屏幕的目标应用上后：位置信号源闪断一次，等同手机触摸屏的点击效果打开目标应用，或等同于鼠标的单击效果；位置信号源闪断两次，等同手机触摸屏的长按效果，或等同于鼠标的双击效果。

第一种控制方法可以包括以下两种模式：

控制模式一（触控模式）：虚拟屏幕上有对应的光标，所述光标在控制指示灯打开后与控制配件的运动方向关联，所述光标的运动方向和指示灯的运动方向一致；当光标落在目标应用上后，指示灯短时关闭一次，则等同手机触摸屏的点击效果打开目标应用；指示灯短时关闭两次，则等同手机触摸屏的长按效果。当指示灯关闭，则显示内容脱离控制。

控制模式二（鼠标模式）：虚拟屏幕上有对应的光标，所述光标在控制指示灯打开后与控制配件的运动方向关联，所述光标的运动方向和指示灯的运动方向一致；当光标落在目标应用上后，指示灯短时关闭一次，则等同于鼠标的单击效果；指示灯短时关闭两次，则等同于鼠标的双击效果。当指示灯关闭，则显示内容脱离控制。

一种操控智能显示器的第二种操控方法，感应器通过感应位置信号源发出的波，并识别波强度信息和波源位置信息，人眼在图像识别过程中能够识别虚拟屏幕画面和位置信号源画面，并将虚拟屏幕画面和位置信号源画面叠加成人眼识别的叠加画面；在叠加画面中，通过位置信号源的波强度信息和波源位置信息能够施加针对虚拟屏幕的控制。

其中波强度信息为波的强度，且当位置信号源关闭时其强度为零。所述波源位置信息包括：在垂直于感应器的光轴线的平面内的平面位移，以及在沿感应器的光轴线方向的景深位移。

当位置信号源画面与虚拟屏幕的目标应用画面位置叠加后：位置信号源闪断一次，等同手机触摸屏的点击效果打开目标应用，或等同于鼠标的单击效果；位置信号源闪断两次，等同手机触摸屏的长按效果，或等同于鼠标的双击效果。

第二种控制方法可以包括以下模式：虚拟屏幕上没有对应的光标，在控制指示灯打开后，虚拟屏幕与控制配件的运动方向关联，屏幕显示内容和指示灯的运动方向一致；指示灯短时关闭一次，则显示内容放大；指示灯短时关闭两次，则显示内容回复原样。当指示灯关闭，则显示内容脱离控制。

一种智能显示器的佩戴方法，将所述指环佩戴在食指上，将位置信号源朝向感应器，且将控制器朝向大拇指指头处。在具体操作时，食指自然弯曲，使食指上佩戴的指环接近大拇指的指头部位，这样通过大拇指的微小指尖动作便可以实现操控。指环的结构方便配搭，并且可以实现单手操作，设置是仅仅是食指和大拇指之间的配合操作，操作方便，并且在实现指环空间移动过程中，手和胳膊的移动与大拇指的指头操作相互间不冲突，操作的灵活性得以体现。

本发明增加了通过像指环一样戴在手指上的微型控制配件，该控制配件具有的位置信号源能够发出带有方向性的波，该位置信号源通过控制器进行波强度的控制进一步还具备控制是否发生波控的开关功能。然后另外一个层面，通过手带动指环的移动，便可以控制位置信号源的空间位置。感应器通过将感应到的波强度变化和波源位置变化形成的动作等于虚拟屏幕同步。综上实现显示器的灵活操控。

需要强调的是，本发明指出的闪断的间歇时间与鼠标点击等点击的时间基本一致。

如图1和图2所示，两附图展示的是led指示灯与感应器之间的相对位置关系的不同，其可能是因为人在站立、躺卧等姿态下不同的相对位置下形成的需求。

以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。