一种可拆卸式智能眼镜的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种可拆卸式智能眼镜，包括主镜架、镜片、鼻托和两条镜腿，可拆卸的镜腿可以便捷地拆卸更换以获得高稳定性；所述主镜架或两条镜腿中至少有1条镜腿连接有电子传感通信模块，增大设备的可用性和灵活度，能够实现各种检测和通信功能；所述电子传感通信模块包括依次电连接的传感模块、通信收发模块和存储模块，电子传感通信模块还包括为其他模块供电的电源电池控制模块，电子传感通信模块用于无线检测和控制，电子传感通信模块与镜腿连接，能够避免传统的内置长导线、外置金属片在多次拆卸弯折情况下发生的电短路和接触不良，提升了可靠性，可以适用于激烈的运动场景。同时用户和开发者可以自定义地选取或研发不同功能的零部件。
【专利说明】
一种可拆卸式智能眼镜
技术领域
[0001]本实用新型涉及可穿戴电子设备领域，更具体地，涉及一种可拆卸式智能眼镜。
【背景技术】
[0002]随着生物电子传感器制造技术和无线通信技术日新月异地蓬勃发展，智能穿戴电子设备正迅速往着小型化、便携化、集成化、智能化的方向发展壮大，人们对适用于不同工作生活场景的智能电子设备终端的需求与日倶增。
[0003]眼镜作为生活中常见，对于特定人群又必需的穿戴品，“智能眼镜”的概念就应运而生，成为备受关注的研究方向。根据用途不同，智能眼镜可以用于娱乐、体征健康监测、运动记录以及社交等场景。
[0004]众所周知的是谷歌公司于2012年宣布开始着力开发令人惊叹的谷歌眼镜，这是一款基于光学反射投影技术的头戴式显示器(HMD)，轰动一时。令人遗憾的是，由于对其前景的担忧，2015年公司决定搁置拆分原有的研究项目工作。这也说明，智能穿戴，尤其是智能眼镜的设计研发需要天马行空的想象力和先进的工艺技术，但同时行业的发展仍受限于市场的开发程度。
[0005]专利CN104258557A提出了一种一体式的，且具有健康监测功能(红外、心率、指纹等)的运动护目镜。其主镜架和镜腿共同组成镜架，整体为容纳腔/空腔结构，电子器件内置于其中。但该专利由于其一体化设计，维修和充电都将费时，续航能力一般，且未给出对电子模块的系统和位置布局的描述解释。
[0006]后有专利CN204576008U提出了一种可拆卸式镜腿的智能运动眼镜，以提高电源续航能力。但其核心传感器置于鼻托，可选择性少，因而可监测信号种类受限。另外，监测到的生理信号等需要通过埋置在镜架内的导线，导向内置于可拆卸镜腿内的控制处理器，且镜腿和主镜架间通过外置的金属片来实现电导通。多次拆卸安装的情况下，容易发生接触不良、断路等问题，不适合激烈运动的场景模式。
【实用新型内容】
[0007]本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种便于拆卸镜腿、使用寿命高、灵活度高、便于无线检测和控制、可靠性高的可拆卸式智能眼镜。
[0008]为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下:
[0009]—种可拆卸式智能眼镜，包括主镜架、镜片、鼻托和两条镜腿，所述主镜架或两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，所述电子传感通信模块包括依次电连接的传感模块、通信收发模块和存储模块，电子传感通信模块还包括为其他模块供电的电源电池控制模块。可拆卸式智能眼镜作为开放的平台，用户和开发者可以选取或研发不同功能零部件，实现多场景下的多功能应用。
[0010]在一种优选的方案中，所述镜腿为可拆卸镜腿，镜腿与主镜架纟父接或卡扣连接。
[0011]在一种优选的方案中，两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，镜腿上设有腔体，电子传感通信模块内置于所述腔体中。
[0012]在一种优选的方案中，可拆卸式智能眼镜，其特征在于，两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，镜腿内侧或外侧设有凹孔或者通孔，电子传感通信模块嵌入所述凹孔或者通孔中。
[0013]在一种优选的方案中，所述电子传感通信模块内置于电子胶囊中，所述电子胶囊通过卡槽、夹具、卡子、插孔或插销悬挂或固定在主镜架或镜腿上。
[0014]在一种优选的方案中，所述电子胶囊的形状为球形、椭球形或方体形。
[0015]在一种优选的方案中，所述传感模块、通信收发模块、存储模块、电源电池控制模块为一体式封装结构。
[0016]在一种优选的方案中，所述通信收发模块包括微控制单元和无线传输模块，所述无线传输模块为蓝牙模块、Zigbee模块或Wifi模块;所述电源电池控制模块包括电量检测模块和电池保护模块，可兼容太阳能电池模块以收集能源来驱动器件，所述电子传感通信模块还包括调试接口和外部复位模块。
[0017]在一种优选的方案中，所述电源电池控制模块包括用于快速充电USB接口和无线充供电模块。
[0018]在一种优选的方案中，所述传感模块为以下传感器中的一种或多种:温度传感器、心率传感器、体温传感器、血氧传感器、血糖传感器、装饰或安全防护用的LED光学传感器、GPS传感器、红外传感器、计步器、麦克风。
[0019]与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是:本实用新型提供一种可拆卸式智能眼镜，包括主镜架、镜片、鼻托和两条镜腿，可拆卸的镜腿可以便捷地拆卸更换以获得高稳定性，提高整体使用寿命;所述主镜架或两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，增大设备的可用性和灵活度，能够实现各种检测和通信功能;所述电子传感通信模块包括依次电连接的传感模块、通信收发模块和存储模块，电子传感通信模块还包括为其他模块供电的电源电池控制模块，电子传感通信模块用于无线检测和控制，电子传感通信模块与镜腿连接，能够避免传统的内置长导线、外置金属片在多次拆卸弯折情况下可能发生的电短路和接触不良等问题，提升了设备的可靠性，可以适用于激烈的运动场景。同时可拆卸式智能眼镜作为平台，可以开发或更换特定功能零部件，实现不同场景下多功能应用。
【附图说明】
[0020]图1为实施例1可拆卸式智能眼镜装配组合后的结构示意图。
[0021]图2为实施例1中的镜腿结构示意图。
[0022]图3为实施例2可拆卸式智能眼镜装配组合后的结构示意图。
[0023]图4为实施例2中的镜腿和电子传感通信模块的装配示意图。
[0024]图5为实施例3可拆卸式智能眼镜装配组合后的结构示意图。
[0025]图6为实施例3中的电子胶囊结构示意图。
[0026]图7为本实用新型可拆卸式智能眼镜的硬件逻辑结构示意图。
[0027]图8为本实用新型可拆卸式智能眼镜的嵌入式逻辑层设计图。
[0028]图9为本实用新型可拆卸式智能眼镜的软件控制流程示意图。
【具体实施方式】
[0029]附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0030]为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
[0031]对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0032]下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
[0033]实施例1
[0034]如图1-2所示，本实施例提供一种可拆卸式智能眼镜。该智能眼镜除了常规的主镜架11，镜片12，鼻托13外，还包括第一条镜腿14和第二条镜腿15，至少一条镜腿为空腔结构，第一条镜腿14、第二条镜腿15与主镜架11之间分别通过两端的第一连接部141和第二连接部111卡扣在一起。
[0035]该实施例中，具有独立监测功能的镜腿14，如图2所示。电子传感通信模块内置于第一条镜腿14或第二条镜腿15的空腔中，本实施例以第一条镜腿14为例；电子传感通信模块包括传感模块21、通信收发模块22、存储模块23以及电源电池控制模块24，形成一个完整的智能电子系统，可以独立实现完整的监测传感及通信功能。通信收发模块22包括MCU(为控制单元)221和BLE(蓝牙模块)222。
[0036]本实施例中，智能眼镜通过无线控制传输的方式进行通信，因而不需要在镜架内置长导线，也不需要在镜架和镜腿处做有线连接。避免了多次拆卸安装后，可能发生的电连接故障，具有一定的可靠性和市场竞争优势。
[0037]该实施例中，第一条镜腿14中的传感模块21，可以包含一种及以上的传感器。从原理上分类，包括气体传感器，光电传感器，力学传感器等;从用途上又可以将其分为温度、心率、体温、血氧、血糖、LED, GPS、红外及计步器等传感器，从而获得包括体温、心率、血氧/血糖参数、定位和耗能统计等在内的生理体征和其他有价值的信息。
[0038]该实施例中，在电力不足的情况下，可以及时将第一条镜腿14卸下，更换另一个具有相同功能的镜腿，继续检测信号。信号通过收集处理，实时传输至云端服务器，因而不需要担心数据丢失和同步的问题，可实现即插即用。电源电池控制模块包括用于快速充电USB接口和无线充供电模块，卸下来的镜腿可以利用无线或有线的充电技术，在下一次替换前，完成充电操作。
[0039]该实施例中，第一条镜腿14具有完整的、独立的监测通信功能，因而镜腿拆卸可以看做是功能模块组的完整移除或替换。保证其灵活性的同时，提升了设备的可靠性。用户根据其实际需要，可以选择若干特定的镜腿。
[0040]实施例2
[0041]如图3-4所示，本实施例提供一种可拆卸式智能眼镜的结构示意图。该智能眼镜除了常规的主镜架11，镜片12，鼻托13外，还包括两条固定设置的第一条镜腿16和第二条镜腿17，至少一条镜腿含有可供电子传感通信模块41嵌入及拆卸的空间，通过在镜腿内侧或外侧制作一定形状的凹孔161或者通孔实现。
[0042]该实施例中，电子传感通信模块41内置于第一条镜腿14或第二条镜腿15的内侧的凹孔161中，本实施例以第一条镜腿16为例；电子传感通信模块41为括集成与同一块PCB板416上的多个模块，通过统一标准的物理接口 /插孔/卡子415，嵌入并固定在镜腿的凹孔161上，实现便捷地拆卸更换;通过终端应用软件APP或物理开关激活唤醒。通过更换不同监测功能的PCB板416，可以适用于不同场景应用，间接提升续航表现。
[0043]该实施例中，智能眼镜通过无线控制传输的方式进行通信，因而不需要在镜架内置长导线，也不需要在镜架和镜腿处做有线连接。避免了多次拆卸安装后，可能发生的电连接故障，具有一定的可靠性和市场竞争优势。
[0044]该实施例中，更具体地，电子传感通信模块41如图4所示。用保护材料完整封装的PCB板416上，传感模块411、通信收发模块412(MCU 61和BLE 62)、存储模块413以及兼容太阳能电池的电源电池控制模块414互相连接控制，形成一个完整的智能电子系统，可以独立实现完整的监测传感及通信功能。
[0045]该实施例中，传感模块411可以包含一种及以上的传感器。从原理上分类，包括气体传感器，光电传感器，力学传感器等;从用途上又可以将其分为温度、心率、体温、血氧、血糖、LED、GPS、红外及计步器等传感器(件)，从而获得包括体温、心率、血氧/血糖参数、定位和耗能统计等在内的生理体征和其他有价值的信息。
[0046]该实施例中，在电力不足的情况下，可以及时将指定的电子传感通信模块41卸下，更换另一个具有相同功能的电子传感通信模块，继续检测信号。由于信号通过收集处理，实时传输至云端服务器，因而不需要担心数据丢失和同步的问题，可实现即插即用。卸下来的电子传感通信模块41又可以利用无线或有线的充电技术，在下一次替换前，完成充电操作。
[0047]该实施例中，与其他专利不同的是，此处封装的电子部件具有完整的、独立的监测通信功能，通过统一标准的物理接口，可以固定于镜腿的预留凹孔中，因而可以看做是功能模块组的完整移除或替换。保证其灵活性的同时，提升了设备的可靠性。用户根据其实际需要，可以选择若干特定的电子部件。
[0048]实施例3
[0049]如图5-6所示，本实用新型的一种可拆卸式智能眼镜。该眼镜除了常规的主镜架11，镜片12，鼻托13和两条固定设置的镜腿18，19外，还包括内置有电子传感通信模块组件的电子胶囊51，电子胶囊51通过夹具61悬挂或外接在眼镜框架的任意需要的位置上，实现特定功能。
[0050]该实施例中，集成并封装好的电子胶囊51包括传感器512和微处理器513、微型电源等。可通过卡槽、夹具、卡子、插孔、插销61等，悬挂或固定在眼镜框架的大部分位置上，实现便捷地拆卸更换;通过终端应用软件APP或物理开关激活唤醒。通过更换不同监测功能的电子胶囊，可以适用于不同场景应用，间接提升续航表现。
[0051]该实施例中，智能眼镜通过无线控制传输的方式进行通信，因而不需要在镜架内置长导线，也不需要在镜架和镜腿处做有线连接。避免了多次拆卸安装后，可能发生的电连接故障，具有一定的可靠性和市场竞争优势。
[0052]该实施例中，电子胶囊51如图5所示。用保护材料511完整封装的电子胶囊内，传感模块512、通信收发模块513、存储模块514以及电源电池控制模块515互相连接控制，形成一个完整的智能电子系统，可以独立实现完整的监测传感及通信功能。
[0053]该实施例中，电子胶囊51中的传感模块512，可以包含一种及以上的传感器。从原理上分类，包括气体传感器，光电传感器，力学传感器等;从用途上又可以将其分为温度、心率、体温、血氧、血糖、LED、GPS、红外及计步器等传感器(件)，从而获得包括体温、心率、血氧/血糖参数、定位和耗能统计等在内的生理体征和其他有价值的信息。
[0054]该实施例中，在电力不足的情况下，可以及时将指定的电子胶囊51卸下，更换另一个具有相同功能的电子胶囊，继续检测信号。由于信号通过收集处理，实时传输至云端服务器，因而不需要担心数据丢失和同步的问题，可实现即插即用。卸下来的电子胶囊51，又可以利用无线或有线的充电技术，在下一次替换前，完成充电操作。
[0055]该实施例中，与其他专利不同的是，此处封装的电子胶囊具有完整的、独立的监测通信功能，通过多样的固定方式:卡槽、夹具、卡子、插孔、插销等，可以固定于眼镜框架的任意需要位置，因而可以看做是功能模块组的完整移除或替换。保证其灵活性的同时，提升了设备的可靠性。用户根据其实际需要，可以选择若干特定的电子胶囊。
[0056]实施例4
[0057]本实施例提供实施例1-3中通信硬件系统的搭建，基于以上的实施例中，其硬件结构示意图如图7所示。最顶层是眼镜腿节点，次层是电源模块组件Power Module、传感模块组件Sensor Module、微控制器M⑶及蓝牙通信BLE模块组件等;最底层的有:电源检测模块、外部复位模块、系统电源模块、电池保护模块以及调试接口等。
[0058]关于通信软件系统的搭建，基于以上的实施例中，其嵌入式逻辑层设计的示意图如图8所示。蓝牙BLE部分硬件抽象层封装在Nordic提供的Soft Device中，在此之上，使用两个标准的ProfiIe:Battery profiIe用来传递电池信息给手机客户端APP;Device infoprofile用来传递设备信息给客户端;其他自定义的数据，如步数、体征、睡眠等信息，按照数据通信私有协议组帧后，通过串口协议发送给客户端，客户端再依据数据通信私有协议进行解析。
[0059]关于通信软件系统的通信控制逻辑，基于以上的实施例中，且同样以SI为例，有如图9所示的流程示意图。扫描节点读取其逻辑层设计中的profile，进而获得传感器件侦测到的各种信息，从而在手机客户端的控制软件上进行可视化的输出呈现。
[0060]相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
[0061]附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
[0062]显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
【主权项】
1.一种可拆卸式智能眼镜，包括主镜架、镜片、鼻托和两条镜腿，其特征在于，所述主镜架或两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，所述电子传感通信模块包括依次电连接的传感模块、通信收发模块和存储模块，电子传感通信模块还包括为其他模块供电的电源电池控制模块。2.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述镜腿为可拆卸镜腿，镜腿与主镜架铰接或卡扣连接。3.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，镜腿上设有腔体，电子传感通信模块内置于所述腔体中。4.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，两条镜腿中至少有I条镜腿连接有电子传感通信模块，镜腿内侧或外侧设有凹孔或者通孔，电子传感通信模块嵌入所述凹孔或者通孔中。5.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述电子传感通信模块内置于电子胶囊中，所述电子胶囊通过卡槽、夹具、卡子、插孔或插销悬挂或固定在主镜架或镜腿上。6.根据权利要求5所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述电子胶囊的形状为球形、椭球形或方体形。7.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述传感模块、通信收发模块、存储模块、电源电池控制模块为一体式封装结构。8.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述通信收发模块包括微控制单元和无线传输模块，所述无线传输模块为蓝牙模块、Zigbee模块或Wifi模块;所述电源电池控制模块包括电量检测模块和电池保护模块，可兼容太阳能电池模块以收集能源来驱动器件，所述电子传感通信模块还包括调试接口和外部复位模块。9.根据权利要求1所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述电源电池控制模块包括用于快速充电USB接口和无线充供电模块。10.根据权利要求1-9任一项所述的可拆卸式智能眼镜，其特征在于，所述传感模块为以下传感器中的一种或多种:温度传感器、心率传感器、体温传感器、血氧传感器、血糖传感器、装饰或安全防护用的LED光学传感器、GPS传感器、红外传感器、计步器、麦克风。
【文档编号】G02C11/00GK205563002SQ201620068233
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年1月25日
【发明人】刘川, 黄裔源, 曹武, 刘春瑞
【申请人】中山大学