一种具有AR功能的护目镜的制作方法

文档序号:15415865发布日期:2018-09-11 22:13阅读:292来源:国知局

本实用新型属于实验器械领域,具体涉及一种具有AR功能的护目镜。



背景技术:

护目镜是安防产品中眼部面部防护用具的一种,眼面防护用具都应具有防高速粒子冲击和撞击的功能,并根据其它不同需要,分别具有防液体喷溅、防有害光线(如强的可见光、红外线、紫外线、激光等)和防尘等功效。尤其在化学实验场景中,需要将护目镜具有耐酸、耐碱和耐冲击的特点。

增强现实(Augmented Reality,以下简称AR),是在虚拟现实的基础上发展起来的新技术,也被称之为混合现实。是通过计算机系统提供的信息增加用户对现实世界感知的技术,将虚拟的信息应用到真实世界,并将计算机生成的虚拟物体、场景或系统提示信息叠加到真实场景中,从而实现对现实的增强。

现有的护目镜在化学实验过程中的功能较为单一,除了具有防护功能外无法用于其他方面,将其改造为具有AR功能的集防护与深度学习于一体的新型智能设备是非常有必要的。



技术实现要素:

为了解决现有技术中的不足之处,本实用新型采用的技术方案在于,提供一种具有AR功能的护目镜,包括护目镜本体,所述护目镜本体包括相互连接的镜片和镜框,还包括设置在护目镜本体上的增强现实系统,

所述的增强现实系统包括控制器,还包括与所述的控制器连接的通信模块、虚拟场景生成模块、光学投射模块、输入模块和输出模块,

所述控制器用于控制执行增强现实交互程序;

所述通信模块用于增强现实系统与外部的服务器之间的通信连接;

所述虚拟场景生成模块用于根据指令信息进行3D建模过程,绘制出虚拟的特定图像,形成虚拟场景;

所述光学投射模块用于执行将虚拟场景投射到物理环境模型中,形成增强现实场景;

所述输入模块,用于输入用于控制增强现实系统的数据信息,并将获得的数据信息发送到控制器;

所述输出模块用于输出增强现实场景的信息。

进一步的,所述的镜片材料为聚碳酸酯,是一种环保型工程塑料,具有美观、健康、安全及环保等特点,聚碳酸酯镜片秉承了原材料超级抗冲击力的优良特性,高达普通树脂的12倍,并且对于酸碱具有具有极其的抵抗能力;所述的镜框材质为聚氟乙烯塑料,亲肤无刺激,柔软易弯折,韧性强,大幅弯曲后不变形。

进一步的,所述的输入模块包括摄像头、麦克风、惯性测量传感器、温度传感器和眼球跟踪传感器中一种或多种。

进一步的,所述输入模块输入的用于控制增强现实系统的数据信息包括护目镜本体的状态、护目镜本体的周围事物的状态、护目镜本体穿戴者的状态和运动信息。

进一步的,所述输出模块包括扬声器和显示器,分别用于输出音频信号和视频信号。

进一步的,所述的通信模块包括有线通信模块、WI FI通信模块、蓝牙通信模块、NFC通信模块和移动通信模块中一种或多种。

本实用新型的技术方案具有具有如下的有益效果:佩戴本实用新型具有AR功能的护目镜做实验时,不仅保护用户的眼睛不受酸碱、腐蚀等危害,还可以通过护目镜的AR功能看到生活中看不到的科学现象,例如原子模型、太阳构造等。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的具有AR功能的护目镜的结构图;

图2是本实用新型实施例提供的具有AR功能的护目镜内部结构连接关系图;

图3是本实用新型另一实施例提供的具有AR功能的护目镜内部结构连接关系图;

图中,

1、镜片;2、镜框;3、控制器;4、通信模块;5、虚拟场景生成模块;6、光学投射模块;7、输入模块;8、输出模块;9、服务器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本实用新型及其实施例,并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位,或以特定方位进行构造和操作。

并且,上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外,还可能用于表示其他含义,例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解这些术语在本实用新型中的具体含义。

此外,术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”“套接”应做广义理解。例如,可以是固定连接,可拆卸连接,或整体式构造;可以是机械连接,或电连接;可以是直接相连,或者是通过中间媒介间接相连,又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

除非另有说明,“多个”的含义为两个或更多。

下面通过具体的实施例并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。图1~图3给出了本实用新型的具体实施方式。

如图1所示,一种具有AR功能的护目镜,包括护目镜本体,所述护目镜本体包括相互连接的镜片1和镜框2,还包括设置在护目镜本体上的增强现实系统,

所述的增强现实系统包括控制器3,还包括与所述的控制器3连接的通信模块4、虚拟场景生成模块5、光学投射模块6、输入模块7和输出模块8,

所述控制器3用于控制执行增强现实交互程序;

所述通信模块4用于增强现实系统与外部的服务器9之间的通信连接;

所述虚拟场景生成模块5用于根据指令信息进行3D建模过程,绘制出虚拟的特定图像,形成虚拟场景;

所述光学投射模块6用于执行将虚拟场景投射到物理环境模型中,形成增强现实场景;

所述输入模块7,用于输入用于控制增强现实系统的数据信息,并将获得的数据信息发送到控制器3;

所述输出模块8用于输出增强现实场景的信息。

需要说明的是,图1所描述的具有AR功能的护目镜可以具有比以上所提及的那些组件多或少的组件,仅仅作为一种可能的示例,组件的数量、位置、具体形状均可以在本领域内进行变通与替换。

为了提高护目镜本体的耐腐蚀及抗冲击性能,并且获得较好的佩戴舒适性,所述的镜片1材料为聚碳酸酯,所述的镜框2材质为聚氟乙烯塑料。

护目镜本体由头部支承并且提供安装有各种组件的空间。如图所示的,在护目镜本体中,可以安装诸如控制器3,还包括与所述的控制器连3接的通信模块4、虚拟场景生成模块5、光学投射模块6、输入模块7和输出模块8的电子组件。

如图2所示,给出了具有AR功能的护目镜内部结构的通信连接关系图。

在图2中,所述服务器9还可以采取其他相同功能的计算设备的形式来代替,应当理解,可使用基本上任何计算机架构而不背离本公开的范围,在不同的实施例中,计算设备可以采取大型计算机、服务器计算机、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、家庭娱乐计算机、网络计算设备、移动计算设备、移动通信设备、游戏设备等等的形式。如上所述,在一些实施例中,服务器1可被集成到护目镜本体中。

如图2所示,具有AR功能的护目镜还包括与服务器连接的存储器10,存储器10通常被实现为存储用于支持具有AR功能的护目镜的各种功能或特征的数据。例如,存储器10可以被配置为存储在具有AR功能的护目镜中执行的应用程序、用于具有AR功能的护目镜的操作的数据或指令等。这些应用程序中的一些可以经由无线通信从外部服务器下载。其它应用程序可以在制造或出厂时被安装在具有AR功能的护目镜内,针对具有AR功能的护目镜的基本功能(例如,扫描图片、拍照、接收消息、发送消息等),通常是这种情况。常见的是应用程序被存储在存储器10中,被安装在具有AR功能的护目镜中,并且由控制器3执行具有AR功能的护目镜的操作(或功能)。

当然,上述的存储器10可以为外设的存储器件,也可以是设置在护目镜本体上,还可以与服务器集成在一起,上述各种方式本领域的技术人员可以根据需要进行具体的选择,此处不做具体的限制。

如图3所示,更为详尽的示出了具有AR功能的护目镜各个子模块的具体信息。

在上述实施方式中,控制器总体上控制具有AR功能的护目镜的整体操作。例如,控制器3可通过执行其内部存储的程序来总体上控制输出模块8、输入模块7、通信模块4、虚拟场景生成模块5和光线投射模块6。

在上述实施方式中,输入模块7可以是运动输入、触摸输入、键输入、语音输入和多重输入中的至少一者,但不限于此。例如,输入方式可包括用于触摸护目镜本体的特定区域的输入、用于选择护目镜本体中包括的按钮的输入、语音声音输入、抬头运动输入等等,但不限于此。护目镜本体的特定区域可以是预先设定的。所述的输入模块的硬件结构可包括麦克风、惯性测量传感器、环境感知相机、高清摄像头、景深相机、混合现实捕捉模组、眼球跟踪传感器中的至少一种,但不限于此,还可包括温度传感器、亮度传感器、压力传感器、虹膜扫描传感器,磁传感器、加速度传感器、倾斜传感器、深度传感器、陀螺仪传感器和位置传感器中的至少一种。因为每个传感器或组件的功能可由本领域普通技术人员基于其名称直观地推断,所以这里不描述其细节。

在上述实施方式中,所述输出模块8用于输出音频信号、视频信号或者振动信号,具体的硬件结构可包括显示器、扬声器和振动器中的至少一种,但不局限于此。

控制器3可基于具有AR功能的护目镜中的输入模块中包括的至少一个传感器或元件确定用户是否佩戴着具有AR功能的护目镜,并且当确定用户佩戴着具有AR功能的护目镜时,控制器可获得用户的运动信息。当用户的采用操作方式进行操作时,控制器可获得佩戴着具有AR功能的护目镜的用户的运动信息。用户的运动信息可包括用户的运动状态信息、运动速度信息和位置信息中的至少一种。

控制器3也可通过基于利用具有AR功能的护目镜测量到的走动、视线凝视、手势操作和语音命令的至少一者分析用户的运动来获得用户的运动信息或输入信息。

控制器3可基于用户的运动信息或输入信息确定提供与操作方式相对应的对于增强现实场景的具体操作。

在上述实施方式中,通信模块4可包括使得具有AR功能的护目镜能够与外部设备或服务器通信的至少一个组件。例如,通信模块可包括短程无线通信模块、移动通信模块(例如GPRS)和广播接收电路模块。短程无线通信模块可以为蓝牙、NFC、Wi-F i、紫蜂、IrDA、WFD、UWB和Ant+中的任意一种或几种,但不限于此。

通信模块4可从连接到具有AR功能的护目镜的外部设备请求并接收用户的运动信息。通信模块可在向外部设备发送利用具有AR功能的护目镜测量到的走动、视线凝视、手势操作和语音命令信息等等的同时请求用户的运动信息。

应当理解,本实用新型的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中,多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

总体而言,本公开的各种实施例可以以硬件或专用电路、软件、逻辑或其任意组合实施。一些方面可以以硬件实施,而其它一些方面可以以固件或软件实施,该固件或软件可以由控制器、微处理器或其它计算设备执行。虽然本公开的各种方面被示出和描述为框图、流程图或使用其它一些绘图表示,但是可以理解本文描述的框、设备、系统、技术或方法可以以非限制性的方式以硬件、软件、固件、专用电路或逻辑、通用硬件或控制器或其它计算设备或其一些组合实施。

此外,虽然操作以特定顺序描述,但是这不应被理解为要求这类操作以所示的顺序执行或是以顺序序列执行,或是要求所有所示的操作被执行以实现期望结果。在一些情形下,多任务或并行处理可以是有利的。类似地,虽然若干具体实现方式的细节在上面的讨论中被包含,但是这些不应被解释为对本公开的范围的任何限制,而是特征的描述仅是针对具体实施例。在分离的一些实施例中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合地执行。相反对,在单个实施例中描述的各种特征也可以在多个实施例中分离地实施或是以任何合适的子组合的方式实施。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例,毋庸置疑,对于本领域的普通技术人员,在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下,可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此,上述附图和描述在本质上是说明性的,不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

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