一种基于Micro-LED动态适应型纹理的可穿戴设备的制作方法

专利检索2025-12-25  7


本发明涉及可穿戴设备,特别涉及一种基于micro-led动态适应型纹理的可穿戴设备。


背景技术:

1、随着可穿戴技术的快速进步,设备穿戴者对于这类设备的期待已远远超出了其最初的功能性定位,转向更加注重个性化、美观性以及与设备穿戴者情绪和环境的动态适应能力。在众多显示技术中,micro-led因其独特的特性而备受关注,尤其是在可穿戴设备的应用领域。micro-led技术以其高亮度、高对比度、快速响应时间和低能耗的优点,为创造新一代高性能可穿戴设备提供了基础。

2、尽管micro-led显示技术提供了卓越的亮度和对比度,使得颜色更加鲜艳且显示更为清晰,但现有的可穿戴设备未能充分利用这些优势来实现真正动态适应设备穿戴者需求和环境变化的显示。

3、因此,开发一种基于micro-led动态适应型纹理的可穿戴设备非常有必要。


技术实现思路

1、本申请提供一种基于micro-led动态适应型纹理的可穿戴设备,以提高设备穿戴者对于可穿戴设备的交互体验。

2、本申请提供一种基于micro-led动态适应型纹理的可穿戴设备,包括:

3、micro-led显示单元,布置于可穿戴设备的表面,用于显示动态变化的纹理和颜色;

4、传感器模块,配置于所述可穿戴设备上,用于检测环境光线条件、设备穿戴者的生理信号以及设备穿戴者的活动状态;

5、控制单元,与所述micro-led显示单元及传感器模块电连接,所述控制单元根据传感器模块检测到的信息,调整micro-led显示单元显示的纹理和颜色,以适应环境光线条件、设备穿戴者的情绪状态或活动状态;

6、电源模块,用于为所述micro-led显示单元、传感器模块及控制单元提供电能;

7、通信模块,用于将所述可穿戴设备采集到的数据发送到外部设备;接收所述外部设备的控制指令,以实现对所述micro-led显示单元显示内容的远程调整。

8、更进一步地,所述传感器模块包括光线传感器、心率传感器、温度传感器和加速度计,用于全面检测设备穿戴者的环境和生理状态。

9、更进一步地,所述控制单元包括微处理器和存储器,所述存储器内存储有操作系统及至少一个应用程序,所述应用程序根据传感器模块的检测数据来指定micro-led显示单元显示的纹理模式和颜色。

10、更进一步地,所述应用程序根据如下的公式1-3计算micro-led显示单元的颜色分量r、g和b:

11、r=min(255,max(0,e×ρ1+h×ρ2+u×100)) (1)

12、g=min(255,max(0,e×ω3+t×ω4+u×100)) (2)

13、b=min(255,max(0,h×ω5+t×ω6+u×100)) (3)

14、其中,e代表环境光线强度;h代表设备穿戴者的心率;t代表设备穿戴者的体温;u代表设备穿戴者的情绪预设参数,为0到1之间的一个数值;ω1-ω6是调节系数;

15、所述应用程序根据如下的公式4计算micro-led显示单元的纹理模式的变化系数v:

16、v=min(1,max(0,a×ω7+p×ω8+u×ω9)) (4)

17、其中,a代表设备穿戴者的活动强度;p代表预设的纹理模式;u代表设备穿戴者的情绪预设参数;ω7-ω9是调节系数。所述应用程序根据如下的公式1-3计算micro-led显示单元的颜色分量r、g和b:

18、r=min(255,max(0,e×ω1+h×ω2+u×100)) (1)

19、g=min(255,max(0,e×ω3+t×ω4+u×100)) (2)

20、b=min(255,max(0,h×ω5+t×ω6+u×100)) (3)

21、其中,e代表环境光线强度;h代表设备穿戴者的心率;t代表设备穿戴者的体温;u代表设备穿戴者的情绪预设参数,为0到1之间的一个数值;ω1-ω6是调节系数;

22、所述应用程序根据如下的公式4计算micro-led显示单元的纹理模式的变化系数v:

23、v=min(1,max(0,a×ω7+p×ω8+u×ω9)) (4)

24、其中,a代表设备穿戴者的活动强度;p代表预设的纹理模式;u代表设备穿戴者的情绪预设参数;ω7-ω9是调节系数。

25、更进一步地,所述micro-led显示单元能够显示包括颜色变化、图案变化、动画效果在内的多种视觉效果,以匹配穿戴者的衣着、情绪或特定场合的需求。

26、更进一步地,所述电源模块为可充电电池,并且包括能量回收机制,以延长设备的使用时间;其中,所述能量回收机制包括运动能转换为电能和太阳能电池板中的至少一种。

27、更进一步地,所述电源模块执行一个电源管理算法;所述电源管理算法使用如下公式5,动态调整电源分配策略:

28、padjust(t)=ecollect(t)·keff-ddisplay(t)·(ccolor(t)+ctexture(t)) (5)

29、其中,padjust(t)表示在时间t的电源调整量,用于指导电源模块如何调节能量分配;ecollect(t)表示在时间t收集到的能量,包括太阳能和/或体热转换的能量;keff表示能量收集效率系数;ddisplay(t)表示在时间t基于显示内容所需的能量消耗;ccolor(t)表示在时间t的颜色导致的能量消耗系数;ctexture(t)表示在时间t的颜色纹理复杂度导致的能量消耗系数。

30、更进一步地,所述传感器模块包括一个情绪识别处理器,用于通过分析设备穿戴者的生理信号评估设备穿戴者的情绪状态数据,所述生理信号包括心跳变异性、皮肤电反应;所述控制单元根据情绪识别处理器提供的情绪状态数据调整micro-led显示单元的显示内容。

31、本申请具有如下有益的技术效果:

32、(1)通过利用micro-led显示单元,可穿戴设备能够提供动态变化的纹理和颜色显示,这意味着设备能够根据设备穿戴者的活动状态、环境光线条件以及设备穿戴者的情绪状态实时改变显示内容。这种动态适应性不仅增加了设备的美观性和个性化,而且提高了设备穿戴者的交互体验。

33、(2)通过通信模块,设备穿戴者可以轻松地将可穿戴设备与外部设备(如智能手机或平板电脑)连接,实现对显示内容的远程调整。这为设备穿戴者提供了个性化设置能力,使他们能够根据个人偏好或特定场合修改设备的显示纹理和颜色。



技术特征:

1.一种基于micro-led动态适应型纹理的可穿戴设备,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器模块包括光线传感器、心率传感器、温度传感器和加速度计,用于全面检测设备穿戴者的环境和生理状态。

3.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述控制单元包括微处理器和存储器,所述存储器内存储有操作系统及至少一个应用程序,所述应用程序根据传感器模块的检测数据来指定micro-led显示单元显示的纹理模式和颜色。

4.根据权利要求3所述的可穿戴设备,其特征在于,所述应用程序根据如下的公式1-3计算micro-led显示单元的颜色分量r、g和b:

5.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述micro-led显示单元能够显示包括颜色变化、图案变化、动画效果在内的多种视觉效果,以匹配穿戴者的衣着、情绪或特定场合的需求。

6.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述电源模块为可充电电池,并且包括能量回收机制,以延长设备的使用时间;其中,所述能量回收机制包括运动能转换为电能和太阳能电池板中的至少一种。

7.根据权利要求6所述的可穿戴设备,其特征在于,所述电源模块执行一个电源管理算法;所述电源管理算法使用如下公式5,动态调整电源分配策略:

8.根据权利要求1所述的可穿戴设备,其特征在于,所述传感器模块包括一个情绪识别处理器,用于通过分析设备穿戴者的生理信号评估设备穿戴者的情绪状态数据,所述生理信号包括心跳变异性、皮肤电反应;所述控制单元根据情绪识别处理器提供的情绪状态数据调整micro-led显示单元的显示内容。


技术总结
本发明提供一种基于Micro‑LED动态适应型纹理的可穿戴设备,旨在提供一种能够实时响应环境变化、设备穿戴者生理状态及情绪变化的个性化显示解决方案。该设备通过集成Micro‑LED显示单元、传感器模块、控制单元、电源模块和通信模块,实现对显示纹理和颜色的智能调整。Micro‑LED显示单元被设计为覆盖可穿戴设备的表面,能够展示动态变化的纹理和颜色,从而提供视觉上的吸引力和功能性。通过内置的传感器模块,设备能够实时监测环境光线条件、设备穿戴者的生理信号以及活动状态,这些数据被用于通过控制单元智能调整Micro‑LED显示的输出,确保显示内容能够适应周围环境和设备穿戴者的具体需求。电源模块为设备的所有组件提供必要的电能,保证了长时间的连续使用。

技术研发人员:黄敏,刘迪红,刘波良,刘丽丽
受保护的技术使用者:深圳市巴科光电科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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