包括可穿戴或手持设备的系统，以及在操作这样的设备时在空间上稳定显示信息的方法与流程

本发明整体涉及系统、在操作可穿戴或手持设备时在空间上稳定由图像投影设备投影的显示信息的方法、以及非暂时性计算机可读存储介质。

背景技术：

1、使用电子可穿戴或手持设备，特别是口腔清洁设备在本领域是众所周知的。使口腔清洁设备的日常使用对不同的消费者或目标群体更具吸引力、更方便、更有趣的一个方法是：例如使用光或超声波处理或甚至刷牙/按摩，在刷牙时或在使用口腔件处理牙齿/牙龈时，向用户显示信息或娱乐。例如，在牙刷的上下文中，所显示的信息可以是在刷牙期间对教练的实时反馈，或者在口腔件的上下文中，所显示的信息可以是娱乐类型。虽然刷牙需要几分钟，但口腔件可以使用更长的处理时间，例如30分钟。

2、无论类型如何，信息均可以经由智能手机或固定显示器提供。然而，在使用口腔件或牙刷时，用户可以在浴室里自由移动并且很可能会将手用于其他目的，诸如其他浴室例行事宜。因此，用户携带显示器或停留在固定显示器的位置是不方便的。

3、经由手柄(诸如牙刷的手柄)实时提供用户反馈也是众所周知的。然而，刷牙时不容易看到手柄，并且听觉或触觉反馈无法传达太多信息。因此，在墙壁或另一容易看到的表面上显示教辅或刷牙反馈将比备选方案更优选。

4、从刷式口腔件或电动牙刷发送信息的问题是这些设备的振动，并且对于电动牙刷，用户附加地移动和旋转该设备。因此，不论用户体验是指在其操作期间提供实时信息还是娱乐，都需要在可穿戴或手持设备的上下文中提供改进的用户体验。

5、us 2011/304834公开了具有图像投影仪的移动设备。如果手的自然振动被检测，则抖动校正步骤被执行。如果所检测的振动不是手的振动，则投影停止。

6、us 2014/071252公开了具有投影仪功能的手持设备，其中补偿基于所检测的手持设备的位置的空间变化来执行。

技术实现思路

1、因此，不论用户体验是指在其操作期间提供实时信息还是娱乐，都需要在可穿戴或手持设备的上下文中提供改进的用户体验。

2、解决方案不仅应适用于口腔护理设备本身，还应适用于个人护理设备或其他穿戴或接触身体的设备。

3、这些和其他目的通过提供具有独立权利要求的特征的系统来实现。在从属权利要求中限定了优选实施例。

4、根据本发明的第一方面，提供了系统，包括：

5、图像投影设备，其被配置为投影显示信息；

6、可穿戴或手持设备，其在穿戴时经受空间移动；以及

7、补偿元件，其被配置为基于空间移动来调整图像投影设备，使得可穿戴或手持设备的移动在由图像投影设备投影显示信息期间被补偿。

8、空间移动包括：第一移动，其由形成可穿戴或手持设备的一部分的传动系引起；以及第二移动，其包括在可穿戴或手持设备的操作期间由可穿戴或手持设备的用户实现的手动移动。第一移动因此由可穿戴或手持设备本身的内部操作产生，诸如但不限于振动。

9、不同的感测模态例如被用于检测第一移动和第二移动。可以例如基于到传动系的驱动信号而不是来自外部移动感测来确定第一移动。第一移动和第二移动因此可以彼此独立地被检测。

10、类似地，可以存在针对第一移动的第一补偿方法和针对第二移动的第二补偿方法。

11、作为本发明的优点，可穿戴或手持设备的操作者可以在操作期间被呈现所显示的信息，其中所显示的信息可以被呈现为稳定的投影。更确切地，通过补偿元件，可穿戴或手持设备的空间移动(无论该空间移动是以周期性移动的形式还是非周期性移动的形式)都可以通过相应地调整图像投影设备来补偿。在本发明的上下文中，术语“周期性移动”应被理解为由形成可穿戴或手持设备的一部分的传动系引起的振动移动，其中振动移动具有一频率和一振幅。更一般地，这是与可穿戴或手持设备本身的操作有关的第一移动的示例。此外，在本发明的上下文中，术语“非周期性移动”应被理解为可穿戴或手持设备在其操作期间的手动移动，该移动可由例如角度移动或扭转移动引起，例如由操作者在刷牙期间扭转手腕引起，或者通过操作者在使用口腔件处理牙齿/牙龈时摇动/移动她的头部引起。更一般地，这是与用户的手动移动有关的第二移动的示例。

12、无论所投影的显示信息是对操作者的实时反馈，还是存储在存储器中的流式信息，该系统都是适用的。

13、显示信息可以显示在任何表面上，无论该表面是可穿戴或手持设备之外的表面，诸如墙壁、天花板或全息3d显示，还是形成可穿戴或手持式设备的一部分的表面，诸如由可穿戴或手提设备支持的显示器或全息3d显示器，或者实际上，经由反射表面，在设备用户自身的身体上显示。

14、系统可以包括传感器，该传感器被配置为确定可穿戴或手持设备的空间移动。传感器可以被配置为确定可穿戴或手持设备的振动频率。

15、补偿元件可以被配置为基于可穿戴或手持设备的振动频率来调制图像投影设备，从而在空间上稳定所投影的显示信息。补偿元件可以具有不同的操作原理。在一个实施例中，补偿元件可以被配置为在与振动方向相反的方向上调整所显示的图像。这可以通过调制偏转镜来实现。例如在图像投影设备是激光投影仪的情况下，这是适用的。这也可以通过调制基于lcd的投影仪的屏幕上的像素的位置来实现，其中像素的位置以所确定的振动速率进行调制。

16、补偿元件可以被配置为通过机械地移动图像投影设备或其一部分来调制图像投影设备。因此，投影仪或偏转镜可以被机械地移动。在另一实施例中，补偿元件可以被配置为对图像投影设备的像素进行数字适配，诸如基于lcd的投影仪的屏幕上的像素。

17、在另一实施例中，补偿元件可以被配置为通过如下方式来调制图像投影设备：将图像投影设备的帧速率与可穿戴或手持设备的振动频率同步、或者与可穿戴或手持设备振动频率的谐波同步。通过使用这样的同步，图像将以与可穿戴或手持设备的振动相同的相位投影并且因此将在相同的方向上被引导。由此，可以减少模糊。在类似激光器这样的更快类型的投影设备的情况下，新图像可以以与可穿戴或手持设备的频率完全对应的帧速率而被投影。牙刷的典型振动频率约为200赫兹。对于不太快速的投影仪，诸如廉价的lcd，所投影的图像的帧速率可以是可穿戴或手持设备的频率的一部分，诸如在可穿戴或手持设备是牙刷的情况下，是每两次刷牙行程。

18、补偿元件可以被配置为以小于总操作时间的50％、优选地小于20％、更优选地小于10％的占空比来调制图像投影设备。因此，图像投影设备可以在闪烁模式下操作，这允许减少所显示的信息的模糊。

19、传感器可以是运动传感器，其包括由加速度计、陀螺仪和旋转传感器组成的组中的传感器中的一个或多个。因此，传感器可以被配置为感测周期性和/或非周期性振动。

20、在又一实施例中，传感器可以是光学传感器。光学传感器可以被用于基于所显示的信息的相机图像来提供实时反馈，以通过监测例如在所显示的信息的角部或边缘处的标记来使得所投影的显示信息保持稳定。

21、图像投影设备可以包括图像投影仪、激光扫描设备、基于微机电系统(mems)的投影设备、激光二极管或led中的一个或多个。激光二极管可以被设置有扫描仪，即，可移动反射镜。在图像投影设备是基于mems的投影设备的情况下，这可以是数字微镜设备(dmd)。dmd可以是例如由德州仪器公司提供的dmd，该dmd包括高反射微镜阵列。这样的dmd可以被看作是空间光调制器。

22、图像投影设备可以由可穿戴或手持设备支撑。在这样的实施例中，所投影的显示信息可以被投影到与可穿戴或手持设备分离的表面上。这样的表面可以是反射表面，由此投影将被反射到用户的身体。

23、系统可以进一步包括全息3d显示器并且图像投影设备可以被配置为将显示信息投影到全息3d显示器上。全息3d显示器可以由可穿戴或手持设备支撑或者与可穿戴或手持设备分离地布置。全息3d显示器可以例如用于向用户提供实时反馈，该实时反馈例如在可穿戴或手持设备是牙刷的情况下是刷牙性能的实时反馈。例如，可以对可以改进刷牙质量的区域进行可视化。

24、根据另一方面，提供了在操作可穿戴或手持设备时在空间上稳定由图像投影设备投影的显示信息的方法。该方法包括确定可穿戴或手持设备的空间移动，并基于所确定的空间移动来调整图像投影设备，使得由图像投影设备投影的显示信息在空间上稳定。

25、空间移动可以通过使用传感器来确定。传感器可以是运动传感器或光学传感器。

26、如上已充分讨论了系统的优点，并且这些优点同样适用于在操作可穿戴或手持设备时在空间上稳定由图像投影设备投影的显示信息的方法。为了避免过度重复，我们参考了前面的讨论。

27、确定可穿戴或手持设备的空间移动可以包括确定可穿戴或手持设备的振动频率，并且其中调整图像投影设备包括使得图像投影设备的帧速率与可穿戴或手持设备的振动频率同步、或者与可穿戴或手持设备的振动频率的谐波同步。

28、图像投影设备可以通过补偿元件来调整，并且补偿元件可以被配置为以总操作时间的小于50％、优选地小于20％、更优选地小于10％的占空比来调制图像投影设备。

29、确定可穿戴或手持设备的空间移动可以包括确定可穿戴或手持设备的振动频率，并且图像投影设备可以通过基于所确定的振动频率调制图像投影设备而被调整。

30、图像投影设备可以通过补偿元件来调整，补偿元件被配置为：机械地移动图像投影设备或其一部分；对图像投影设备的像素进行数字适配；或者将图像投影设备的帧速率与可穿戴或手持设备的振动频率同步或者与可穿戴或手持设备振动频率的谐波同步。

31、作为又一方面，本发明涉及其上记录有计算机可读程序代码的非暂时性计算机可读记录介质，计算机可读程序代码在具有处理能力的设备上执行时，被配置为执行前述方面的方法。方法的上述特征在适用时也适用于该方面。为了避免不必要的重复，请参考上述内容。

32、当研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求时，本发明的进一步目的、特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员将意识到，本发明的不同特征可以被组合来创建与以下描述的实施例不同的实施例。