一种具有加速度传感器的智能音频眼镜的制作方法

1.本实用新型涉及智能眼镜，尤其涉及一种具有加速度传感器的智能音频眼镜。


背景技术：

2.音频智能眼镜是在眼镜基础上增设音频采集与播放功能的智能穿戴设备。现有技术中，当外部来电需要用户接听电话时，常规手段是需要用户手动触摸镜腿相应位置，从而触发来电接听功能，然而在游戏、驾车、工作等场景下，手动触摸接听来电的方式不是特别的安全和方便，因此存在安全隐患。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种便于内置主板采集加速度数据的具有加速度传感器的智能音频眼镜。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案。
5.一种具有加速度传感器的智能音频眼镜，其包括有眼镜本体以及对称设于所述眼镜本体两侧的镜腿，所述镜腿上形成有容纳腔体，所述容纳腔体向所述镜腿的下方凸出，两个镜腿的容纳腔体内分别固定有主板，每个主板上设有一加速度传感器，所述容纳腔体内还设有电池和喇叭，所述电池设于所述主板与所述喇叭之间，所述主板靠近所述容纳腔体的前端，所述喇叭靠近所述容纳腔体的后端，所述加速度传感器位于所述主板的外侧，且所述加速度传感器靠近所述主板的中间处。
6.优选地，所述容纳腔体内形成有隔板，所述隔板设于所述主板与所述电池之间。
7.优选地，所述容纳腔体内形成有两个安装柱，所述主板与所述安装柱的端部通过螺丝固定连接。
8.优选地，所述镜腿上套设有抗振镜腿套，所述抗振镜腿套向所述镜腿的后端方向延伸。
9.优选地，所述镜腿上形成有向内凹陷的套装部，所述抗振镜腿套套接于所述套装部上，且所述抗振镜腿套的表面与所述镜腿的表面平齐。
10.优选地，所述镜腿的前端与所述眼镜本体之间通过一弹性铰接组件连接。
11.优选地，所述弹性铰接组件包括有两个支臂及一撑片，所述镜腿的前端开设有两个铰接槽，两个铰接槽之间形成有凸块，两个支臂的后端分别插设于两个铰接槽内，所述镜腿内穿设有竖直轴杆，所述竖直轴杆穿过所述支臂且二者转动配合，所述撑片上开设有两个通孔，两个支臂分别穿过两个通孔，且两个支臂的前端均与所述眼镜本体固定连接，所述撑片上形成有向后延伸的弹片，所述弹片弹性抵接于所述凸块的前端部。
12.优选地，所述凸块的前端面形成有用于与所述弹片抵接配合的楔形部。
13.优选地，所述支臂的后端形成有卡勾部，所述卡勾部勾扣于所述竖直轴杆上且二者转动配合。
14.优选地，所述支臂的前端形成有倒齿部，所述倒齿部插设于所述眼镜本体内且二
者卡合固定。
15.本实用新型公开的具有加速度传感器的智能音频眼镜中，在所述容纳腔体内设置有主板、电池和喇叭，从而组成智能音频眼镜的基本结构，在此基础上，所述主板上设置了所述加速度传感器，基于所述加速度传感器采集的重力加速度数据，有助于所述主板进行处理并实现以头部摆动控制功能。在此基础上，本实施例优选将所述主板设置在靠近所述容纳腔体前端的位置，同时令所述加速度传感器靠近所述主板的中间处，使得所述加速度传感器更加靠近所述智能音频眼镜的重心位置，当用户头部轻微摆动时，位于智能音频眼镜重心位置的所述加速度传感器能够更加准确地采集加速度数据，有助于实现对智能音频眼镜的精准操控。
附图说明
16.图1为本实用新型智能音频眼镜的立体图；
17.图2为容纳腔体的内部结构图；
18.图3为镜腿的底部结构图；
19.图4为镜腿的局部分解图一；
20.图5为镜腿的局部分解图二；
21.图6为镜腿的局部分解图三；
22.图7为镜腿与弹性铰接组件的结构图一；
23.图8为镜腿与弹性铰接组件的结构图二；
24.图9为弹性铰接组件的结构分解图；
25.图10为本实用新型第一实施例中主板的电路框图；
26.图11为本实用新型第一实施例中加速度传感器角度示意图；
27.图12为本实用新型第一实施例中加速度传感器采集数据处理过程示意图。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本实用新型作更加详细的描述。
29.实施例一
30.本实施例提出了一种具有加速度传感器的智能音频眼镜，结合图5至图9所示，其包括有眼镜本体1以及对称设于所述眼镜本体1两侧的镜腿2，所述镜腿2上形成有容纳腔体20，所述容纳腔体20向所述镜腿2的下方凸出，两个镜腿2的容纳腔体20内分别固定有主板21，每个主板21上设有一加速度传感器211，所述容纳腔体20内还设有电池22和喇叭23，所述电池22设于所述主板21与所述喇叭23之间，所述主板21靠近所述容纳腔体20的前端，所述喇叭23靠近所述容纳腔体20的后端，所述加速度传感器211位于所述主板21的外侧，且所述加速度传感器211靠近所述主板21的中间处。
31.上述结构中，在所述容纳腔体20内设置有主板21、电池22和喇叭23，从而组成智能音频眼镜的基本结构，在此基础上，所述主板21上设置了所述加速度传感器211，基于所述加速度传感器211采集的重力加速度数据，有助于所述主板21进行处理并实现以头部摆动控制功能。在此基础上，本实施例优选将所述主板21设置在靠近所述容纳腔体20前端的位置，同时令所述加速度传感器211靠近所述主板21的中间处，使得所述加速度传感器211更
加靠近所述智能音频眼镜的重心位置，当用户头部轻微摆动时，位于智能音频眼镜重心位置的所述加速度传感器211能够更加准确地采集加速度数据，有助于实现对智能音频眼镜的精准操控。
32.为了更好地容纳所述主板21，本实施例中，所述容纳腔体20内形成有隔板207，所述隔板207设于所述主板21与所述电池22之间。
33.实际应用中，为了避免所述加速度传感器211误采集，所述主板21应当稳固地安装于所述容纳腔体20内，对此，本实施例中，所述容纳腔体20内形成有两个安装柱208，所述主板21与所述安装柱208的端部通过螺丝212固定连接。
34.作为一种优选方式，所述镜腿2上套设有抗振镜腿套209，所述抗振镜腿套209向所述镜腿2的后端方向延伸。在所述抗振镜腿套209的作用下，可使得智能音频眼镜稳固地佩戴于用户头部，从而避免因所述智能音频眼镜摇晃、不稳而造成所述加速度传感器211误采集数据的情况发生。
35.进一步地，所述镜腿2上形成有向内凹陷的套装部213，所述抗振镜腿套209套接于所述套装部213上，且所述抗振镜腿套209的表面与所述镜腿2的表面平齐。上述结构有助于提高佩戴舒适性。
36.本实施例中，所述镜腿2的前端与所述眼镜本体1之间通过一弹性铰接组件3连接。
37.进一步地，所述弹性铰接组件3包括有两个支臂30及一撑片31，所述镜腿2的前端开设有两个铰接槽26，两个铰接槽26之间形成有凸块27，两个支臂30的后端分别插设于两个铰接槽26内，所述镜腿2内穿设有竖直轴杆32，所述竖直轴杆32穿过所述支臂30且二者转动配合，所述撑片31上开设有两个通孔310，两个支臂30分别穿过两个通孔310，且两个支臂30的前端均与所述眼镜本体1固定连接，所述撑片31上形成有向后延伸的弹片311，所述弹片311弹性抵接于所述凸块27的前端部。
38.上述结构中，基于所述支臂30、所述撑片31和所述镜腿2的配合，不仅实现了铰接功能，还使得该铰接处具有一定弹性，在弹性作用下，可将两个镜腿2较为稳固地架于用户头部两侧，进而提高智能音频眼镜的佩戴稳定性，有助于提高所述加速度传感器211采集数据的准确性与可靠性。
39.为了更好地与弹片311弹性配合，本实施例中，所述凸块27的前端面形成有用于与所述弹片311抵接配合的楔形部270。
40.为了方便组装，本实施例中，所述支臂30的后端形成有卡勾部300，所述卡勾部300勾扣于所述竖直轴杆32上且二者转动配合。
41.进一步地，所述支臂30的前端形成有倒齿部301，所述倒齿部301插设于所述眼镜本体1内且二者卡合固定。基于上述结构的所述倒齿部301，有助于将所述支臂30插接固定于所述眼镜本体1上。
42.结合图10至图12所示，本实施例中，智能音频眼镜配置的加速度传感器(g-sensor)，在来电时将会提供给用户更为便捷的头部动作控制(如点头接听电话、摇头拒接电话)，以获得更加优秀的操作使用体验。在播放音乐时会提供给用户眼镜倒置音乐播放暂停功能，以满足特定应用场景下使用需求(比如：当用户需要摘掉眼镜与旁人交流，但又不想音乐继续的情景下)，该功能实现主要依靠加速度传感器(g-sensor) 算法实现。
43.整机系统内部rom内会预先写入定义好的功能类比数据(即，接听或拒接来电功能
时，g-sensor在各轴或空间内的数据范围，即在各平面内的运动角度范围)，以便与g-sensor获取的用户即时数据进行对比、分析、确认用户意图并由主控执行相应的控制信号，实现控制功能。
44.其中，利用g-sensor测量物体运动角度的基本原理是:由于加速度传感器在静止放置时受到重力作用，会有1g的重力加速度。利用这个性质通过测量重力加速度在加速度传感器的x轴、y轴和z轴上的分量，可以计算出其在水平及垂直平面上的倾斜角度。请参见加速度传感器角度示意图，有ax＝gsina，ay＝gcosa。则ax/ay＝tana，即a＝arctan(ax/ay)。根据以上原理，一个2轴加速度传感器可以测量在x-y平面上的倾斜角度。因为需要测量的是头部在一个空间、两个平面内的运动角度，故需要使用3轴加速度传感器并利用以下公式去对xy(点头)，yz(摇头)两个平面内的运动角度进行计算：
45.a＝arctan(ax/ay)；
46.b＝arctan(az/ay)；
47.在系统硬件上将会采用一颗mcu与加速度传感器连接实现采样、测量。
48.请参见加速度传感器采集数据处理过程示意图，算法部分将采用三角函数进行计算，步骤如下：
49.1、测量x、y、z轴的加速度ax、ay、az。(对于数字输出的加速度传感器，直接通过i2c或spi总线读取，对于模拟输出的加速度传感器，需要通过adc进行采样)；
50.2、计算ax2 ay2、az2 ay2，如果得到的平方和接近1g的平方，那么说明这组采样值是有效的可以用来计算；否则将该采样值丢弃，重复第1步。
51.3、利用有效的采样值，通过数学计算求出倾斜角度：
52.a＝arctan(ax/ay)；
53.b＝arctan(az/ay)；
54.4、将获取的角度值与系统预设值进行对比，从而确定具体的控制指令。
55.以上加速度数据的采集以及控制指令生成的过程仅是一种对现有技术手段的应用举例，根据实际需要，还可以选择现有技术中其他具有同等功能手段来实施。
56.实施例二
57.本实施例提出了一种智能音频眼镜，结合图1至图6所示，其包括有眼镜本体1以及对称设于所述眼镜本体1两侧的镜腿2，所述镜腿2上形成有容纳腔体20，所述容纳腔体20内固定有主板21、电池22和喇叭23，所述电池22和所述喇叭23分别电性连接于所述主板21，所述镜腿2的内侧固定有侧板24，所述侧板24覆盖于所述容纳腔体20的开口处，所述主板21上设有通话麦克风210，所述侧板24上开设有侧向音孔240，所述通话麦克风210与所述侧向音孔240对齐设置，所述容纳腔体20的下端开设有底部凹口200，所述底部凹口200内设有降噪麦克风201，所述容纳腔体20的下端固定有底板25，所述底板25覆盖所述底部凹口200，所述底板25上开设有底部音孔250，所述降噪麦克风201与所述底部音孔250对齐设置。
58.上述结构中，在所述容纳腔体20内设置有主板21、电池22和喇叭23，从而组成智能音频眼镜的基本结构，在此基础上，在所述容纳腔体20内设置了侧向安装的通话麦克风210，在所述容纳腔体20底部设置了降噪麦克风201，利用所述通话麦克风210和所述降噪麦克风201分别采集的声音信号有助于所述主板21获取更加清晰的通话音，进而实现辅听功能，其次，本实用新型优选将通话麦克风210设置于靠近所述镜腿2前端内侧的位置，有助于
采集语音信号，同时将降噪麦克风201设置于所述容纳腔体20的下端位置，可用于采集具有少量语音的环境音信号，上述方位设置有助两个麦克风分别采集不同声音，为所述主板21的后续处理工作提供了较好的信号基础。相比现有技术而言，本实用新型同时具备了通话麦克风和降噪麦克风，而且各麦克风的安装位置合理，能有效提升辅听性能。
59.为了较好地滤除杂音、爆破音，本实施例中，所述侧板24的内侧设有第一咪头滤棉241，所述第一咪头滤棉241遮挡于所述通话麦克风210与所述侧向音孔240之间。进一步地，所述底板25的内侧设有第二咪头滤棉251，所述第二咪头滤棉251遮挡于所述降噪麦克风201与所述底部音孔250之间。
60.作为一种优选方式，所述电池22设于所述主板21与所述喇叭23之间。
61.为了更好地安装和承载所述喇叭23，本实施例中，所述容纳腔体20内形成有喇叭安装座201，所述喇叭23固定于所述喇叭安装座201内。
62.本实施例中，所述容纳腔体20的后端开设有弧形槽口203，所述弧形槽口203连通于所述喇叭安装座201。本实施例优选将弧形槽口203设置于所述容纳腔体20的后端，使得所述喇叭23产生的声音能更好地向人耳附近辐射，特别地，本实施例将出音槽口设置为弧状结构，有助于提高所述容纳腔体20后端的声音扩散范围。
63.为了更好地安装喇叭滤棉205，本实施例中，所述弧形槽口203的边缘处开设有台阶槽204，所述台阶槽204内设有喇叭滤棉205，且所述喇叭滤棉205覆盖所述弧形槽口203。
64.相应地，所述底板25的后端向上弯折而形成有弧状端盖252，所述弧状端盖252覆盖于所述喇叭滤棉205的外侧。实际应用中，所述弧状端盖252上可设置能穿过声音的结构，例如设置音孔、网片等等。
65.为了将所述电池22可靠固定，本实施例中，所述容纳腔体20内设有两条紧固条棱220，所述紧固条棱220夹紧于所述电池22与所述容纳腔体20的内壁之间。上述结构可以对所述电池22起到加固作用，避免长期使用过程中，因所述电池22松动而产生干扰杂音。
66.本实施例优选采用接触式充电方式，具体是指，所述底板25上嵌设有充电触点206，所述充电触点206与所述主板21电性连接。
67.以上所述只是本实用新型较佳的实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的技术范围内所做的修改、等同替换或者改进等，均应包含在本实用新型所保护的范围内。