一种多功能投影装置的制作方法

1.本实用新型涉及投影设备技术领域，特别是涉及一种可在多种模式及场景下进行切换的多功能投影装置。


背景技术：

2.投影仪是一种可以将图像或视频投射到幕布上的设备，可以通过不同的接口同计算机、vcd、dvd、bd、游戏机以及dv等设备相连接，以播放不同信号源的视频信号。投影仪一般是通过主机外壳上的手控件或外部投影装置进行控制，考虑到对主机外壳进行造型，主机外壳上的手控件数量相对有限，且随着投影仪功能的增加，需要向主机发送的控制指令种类较多，用户对远程控制的要求也越来越高，因此，当前大多数投影仪采用了投影装置进行控制。
3.传统的投影仪遥控器主要作为指令接收设备，用于向投影仪主机发送控制指令，以启停投影仪主机或切换投影仪播放的音视频内容，使得投影仪的功能较为单一，难以满足用户的多种需求；另外，传统的遥控器多通过按键的动作触发电信号的改变，从而向主机发送信号，操作较为繁琐，且在按键损坏的情况下，遥控器的功能受限，影响投影仪的有效使用。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对投影仪功能单一、控制方式局限的技术问题，提供一种多功能投影装置。
5.一种多功能投影装置，该多功能投影装置包括投影仪主机以及与所述投影仪主机通讯连接的遥控器；所述投影仪主机包括mcu控制芯片以及分别与所述mcu控制芯片连接的音频播放单元、图像视频显示单元以及通讯单元，所述mcu控制芯片通过所述通讯单元与服务器连接并加载有app；所述遥控器包括用于采集环境声音信号的声音采集单元、运动传感单元、按键单元，以及与所述通讯单元通信连接并用于将来自声音采集单元的声音信号、来自运动传感单元的信号和来自按键单元的控制指令传输至所述mcu控制芯片的信号收发单元，以便让所述投影仪主机进入k歌模式、常规播放模式、视频在线浏览模式或运动监测模式。
6.在其中一个实施例中，所述遥控器中，所述运动传感单元包括重力传感器、陀螺仪以及计时器，当所述多功能投影装置进入运动监测模式时，所述计时器工作并计时，所述重力传感器和所述陀螺仪检测所述遥控器的状态变化并分别模拟运动步数和速度。
7.在其中一个实施例中，所述运动传感单元还包括用于检测人体健康参数的心率传感器和血氧传感器，在所述多功能投影装置进入运动监测模式时，所述心率传感器和所述血氧传感器在所述mcu控制芯片发送的控制下实时采集用户的健康指数，并将健康指数发送至所述图像视频显示单元进行显示。
8.在其中一个实施例中，所述遥控器内设置有预处理芯片，所述预处理芯片用于接
收并分析所述运动传感单元发送的运动信号，以判断用户执行的动作种类。
9.在其中一个实施例中，所述遥控器的外壳上安装有显示屏，所述显示屏与所述运动传感单元的各器件连接，用于显示用户的运动时长、当前运动速度、运动步数、心率以及血氧参数。
10.在其中一个实施例中，所述信号收发单元和所述通讯单元分别包括蓝牙ble芯片，且所述信号收发单元和所述通讯单元还分别包括u段芯片或v段芯片。
11.在其中一个实施例中，所述信号收发单元和所述通讯单元分别包括支持a2dp协议的蓝牙芯片。
12.实施本实用新型的多功能投影装置，在mcu控制芯片内加载app，在遥控器内设置声音采集单元以及运动传感单元，投影装置可以分别通过按键单元手动输入指令，或通过声音采集单元输入语音控制指令，包括了两种控制模式，便于用户灵活操作遥控器，且在遥控器的按键单元损坏时，用户仍可以通过语音控制投影装置，保证了投影装置的正常使用；另外，根据接收到的控制指令的不同，多功能投影装置可以进入常规播放模式、k歌模式、视频在线浏览模式以及运动监测模式，即投影装置的遥控器可以作为普通遥控器、话筒、在线浏览控件以及运动辅助设备使用，扩大了投影装置的使用场景，丰富了用户的娱乐生活，有助于提升产品的市场竞争力。
附图说明
13.图1为本实用新型的一个实施例中多功能投影装置的单元结构示意图；
14.图2为图1所示实施例中多功能投影装置的逻辑判断图；
15.图3为本实用新型的一个实施例中预处理芯片的结构示意图。
具体实施方式
16.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
17.请参阅图1，本实用新型公开了一种可在多种模式及场景下进行切换的多功能投影装置10，该多功能投影装置10包括投影仪主机100以及与投影仪主机100通讯连接的遥控器200，投影仪主机100用于接收信息源并进行音视频以及图像画面的播放，遥控器200用于接收外部发送的控制指令并将控制指令发送至投影仪主机100，实现对投影仪主机100的远程控制，以省去频繁操作投影仪主机100上的控件所造成的不便，减少控件的磨损，同时还可以减少控件的设置量，便于在投影仪主机100的表面进行造型。
18.投影仪主机100包括mcu控制芯片110以及分别与mcu控制芯片110连接的音频播放单元120、图像视频显示单元130、语音分析单元140以及通讯单元150，mcu控制芯片110通过通讯单元150与服务器连接并加载有app，该app可以是mcu控制芯片110的系统权限允许的任一音视频app，以向用户提供视听及其他娱乐服务。遥控器200包括指令接收单元210、运动传感单元220以及信号收发单元230，指令接收单元210包括按键单元211和用于采集环境
声音信号的声音采集单元212，运动传感单元220包括速度检测子单元221，速度检测子单元221用于采集遥控器200的运动信号，信号收发单元230与通讯单元150通信连接并用于将来自声音采集单元212的声音信号、来自运动传感单元220的信号和来自按键单元211的控制指令传输至mcu控制芯片110，以便mcu控制芯片110对声音信号和运动信号进一步处理，以使得投影仪主机100进入k歌模式、常规播放模式、视频在线浏览模式或运动监测模式。
19.语音分析单元140接收并分析声音采集单元212发送的环境声音信号，并在声音信号与预设词条匹配时输出预设的控制指令。具体的，声音采集单元212采集到的环境声音信号包括三种信号，即有效的触发信号、有效的语音输入信号以及无效杂音信号，其中，有效的触发信号是指声音采集单元212采集到的、与语音分析单元140内预设的可以进入不同工作模式的语音触发指令相同或相近的声音信号；有效的语音输入信号是指在投影仪主机100切换至需要录入声音信号的模式，如k歌模式时，由声音采集单元212输入至语音分析单元140的声音信号；无效杂音信号是指投影仪主机100在未进入任何与声音信号录入相关的模式时，与语音分析单元140内预设的语音触发指令不匹配的声音信号。
20.请参阅图2，在投影装置的工作过程中，当mcu控制芯片110接收按键单元211或语音分析单元140发送的第一控制指令时，多功能投影装置10进入k歌模式，mcu控制芯片110接收语音分析单元140分析后的声音信号，并将声音信号发送至音频播放单元120进行播放；当mcu控制芯片110接收按键单元211或语音分析单元140发送的第二控制指令时，多功能投影装置10自动验证app并切换至视频在线浏览模式，mcu控制芯片110接收按键单元211或语音分析单元140发送的预设操作指令，并在app内执行预定操作；当速度检测子单元221采集到的运动信号超过预设阈值时，速度检测子单元221向mcu控制芯片110发送第三控制指令，多功能投影装置10进入运动监测模式，mcu控制芯片110接收速度检测子单元221发送的运动信号，并将运动信号发送至图像视频显示单元130进行播放；当mcu控制芯片110接收按键单元211或语音分析单元140发送的第四控制指令时，多功能投影装置10进入常规播放模式，音频播放单元120和图像视频显示单元130接收mcu控制芯片110发送的动作指令并对应切换音频和视频内容。
21.具体的，声音采集单元212为拾音器、麦克风或麦克风阵列等。当语音分析单元140接收到的语音信号包括“唱歌”、“k歌”等语音内容时，语音分析单元140向mcu控制芯片110发送第一控制指令，使得投影仪主机100进入k歌模式，在此情况下，mcu控制芯片110接收经语音分析单元140检测后的有效的语音输入信号，并将有效的语音输入信号发送至音频播放单元120播放。进一步的，在多功能投影装置10进入k歌模式时，mcu控制芯片110还控制图像视频显示单元130工作并进入曲目显示页面，以便于用户查看歌词以及相关的视频内容。
22.当语音分析单元140接收到的语音信号包括音视频app名称，如“进入抖音app”、“进入快手app”等语音内容时，语音分析单元140向mcu控制芯片110发送第二控制指令，并由mcu控制芯片110向与其签约的音视频app发送验证信息，并在信息验证成功后切换至视频在线浏览模式。具体的，mcu控制芯片110在接收第二控制指令时向app数据平台发送预设的身份验证信息，在身份验证成功后，mcu控制芯片110与app进行数据交互，并控制图像视频显示单元130显示app内的页面内容。进一步的，在此种条件下，按键单元211或声音采集单元212发送的控制信号与app内的各功能对应关联，例如，按键单元211或声音采集单元212发送的“确认”信号对应app内的“暂停”，两次连续的“确认”信息的发送与app内的“点
赞”功能相对应，当然，在投影装置处于视频在线浏览模式时，还可通过声音采集单元212输入相应的语音指令，并由语音分析单元140通过预设的语音转换程序将语音指令转化为文字信息，以实现对音视频的在线评论。
23.当语音分析单元140接收到的语音信号包括“上一频道”、“下一频道”、“音量加”、“音量减”以及“快进”或“快退”等语音内容时，mcu控制芯片110控制音频播放单元120和图像视频显示单元130对当前播放页面的内容进行调整，在此情况下，遥控器200仅作为普通的、用于控制音视频播放内容的遥控装置使用。需要说明的是，上述三种指令也可以由指令接收单元210中的按键单元211来实现，按键单元211为物理控件，这样，用户可通过按动或拨动遥控器200外壳上的按钮或拨码，实现向mcu控制芯片110的控制指令的传递。
24.当mcu控制芯片110接收到由速度检测子单元221发送的第三控制指令时，即当速度检测子单元221检测到遥控器200的运动速度超过设定值时，速度检测子单元221判定遥控器200处于运动状态，即判断持握遥控器200的用户处于运动状态，在此条件下，mcu控制芯片110控制模式切换，以使得投影装置进入运动监测模式。在多功能投影装置10进入运动监测模式时，mcu控制芯片110控制图像视频显示单元130显示预设的运动模拟界面，并控制音频播放单元120工作以发出预设的运动模拟音频。具体的，速度检测子单元221向mcu控制芯片110实时发送遥控器200的运动参数，包括运动速度、运动加速度、运动方向等，图像视频显示单元130在播放时，运动模拟界面上设置有与持握遥控器200的用户相对应的模拟运动员，mcu控制芯片110根据接收到的遥控器200的实际运动参数调整该模拟运动员的运动参数，以使得模拟运动员的运动参数可以反应用户的运动状态，提高运动投射的可靠性，在此种情况下，遥控器200用作运动手环一类的装置。
25.一实施例中，速度检测子单元221包括重力传感器、陀螺仪以及计时器，当多功能投影装置10进入运动监测模式时，计时器工作并计时，重力传感器和陀螺仪检测遥控器200的状态变化并分别模拟运动步数和速度，随后由计时器、重力传感器以及陀螺仪分别将数据传输至mcu控制芯片110。
26.进一步的，遥控器200内设置有预处理芯片240，预处理芯片240用于接收并分析速度检测子单元221发送的运动信号，以判断用户执行的动作种类，该预处理芯片240还用于判断遥控器200干扰运动，以提高遥控器200运动检测的可靠性。请参阅图3，预处理芯片240为图示中的芯片u1145，芯片u1145通过spi_miso、spi_csn、spi_mosi、spi_ck与mcu控制芯片110进行串口通信，芯片u1145还通过hdmi_scl和hdmi_sda引脚与外部设备数据连接，声音采集单元212可以是连接在芯片u1145的预定引脚上的mic，速度检测子单元221所包括的多个传感器分别与芯片u1145上的相应引脚电连接，以便于向预处理芯片240传递信号参数。具体的，预处理芯片240实时接收速度检测子单元221发送的速度信号并将该速度信号与预设的速度阈值进行比较，在速度检测子单元221发送的速度信号达到速度阈值时，预处理芯片240开始计时并标记遥控器200的速度方向，若该达到速度阈值的速度信号持续预设时间，且在该预设时间内，遥控器200的速度方向至少发生一次改变，即判断遥控器200在用户的持握下处于运动状态，速度检测子单元221进一步向mcu控制芯片110发送第三控制指令，以避免用户在非运动状态下持握遥控器200并晃动手臂，或遥控器200被单向抛出的情况下，投影装置错误的进入运动监测模式，以提高投影装置模式切换的可靠性。
27.一实施例中，运动传感单元220还包括用于检测人体健康参数的心率传感器222和
血氧传感器223，在多功能投影装置10进入运动监测模式时，心率传感器222和血氧传感器223在mcu控制芯片110发送的控制下实时采集用户的健康指数，并将健康指数发送至图像视频显示单元130进行显示，以便用户了解自身当前的身体情况，并根据身体状况合理控制运动量。进一步的，遥控器200的外壳上安装有显示屏250，显示屏250与运动传感单元220的各器件连接，用于显示用户的运动时长、当前运动速度、运动步数、心率以及血氧参数。遥控器200的外壳上还设置有多个状态指示灯，当投影仪主机100进入不同的工作模式时，遥控器200上对应点亮不同位置的状态指示灯。
28.一实施例中，信号收发单元230和通讯单元150分别包括蓝牙ble芯片，且信号收发单元230和通讯单元150还分别包括u段芯片或v段芯片。通过设置蓝牙ble芯片，运动传感单元220在检测到不同的运动信号及人体指标数据时，运动传感单元220向mcu控制芯片110传送的数据包括键值和状态值，这些状态值采用开关等及时性和数据量要求不高的蓝牙ble芯片即可完成传输。当然，也可以采用红外线传输的方式来实现遥控器200与投影仪主机100之间的信息交互。蓝牙ble芯片适用于对距离和延迟性要求不高的场景，用户持握遥控器200距离投影仪主机100在0-10m的范围内，投影仪主机100仍可以接收到准确的微波信号，蓝牙ble芯片对信号传输的延迟小于100ms，用于解决投影装置处于视频在线浏览模式、采用按键单元211进行指令输入和在语音控制条件下对信号的传输问题。
29.u段芯片或v段芯片适用于声音传输有一定距离和低延迟性要求的信号传输，用户可以在距离投影仪主机100在5-50m的位置操作遥控器200，在此情况下，投影仪主机100仍能接收到清晰的信号，其对语音等信号传输的延迟小于5ms，因此，采用u段芯片或v段芯片来实现信号收发单元230和通讯单元150的通讯，可以解决投影装置在k歌模式下存在的对声音远距离、低延迟性传输的要求，避免唱歌时，声音信号出现滞后等问题，提升k歌体验。
30.一实施例中，信号收发单元230和通讯单元150分别包括支持a2dp协议的蓝牙芯片。支持a2dp协议的蓝牙芯片可以适应多状态传输以及低延迟性的要求，其传输的延迟小于5ms，用户持握遥控器200距离投影仪主机100在0-10m的范围内，投影仪主机100仍可以接收到准确的微波信号。支持a2dp协议的蓝牙芯片主要用于解决运动监测模式下对用户多个运动参数和人体指标数据的传输。需要说明的是，在本实用新型中，信号收发单元230和通讯单元150同时分别包括了上述三类芯片，以满足不同模式下对信号的传输需求，保证信号传输的可靠性。
31.实施本实用新型的多功能投影装置10，在mcu控制芯片110内加载app并设置语音分析单元140，在遥控器200内设置声音采集单元212以及运动传感单元220，投影装置可以分别通过按键单元211手动输入指令，或通过声音采集单元212输入语音控制指令，包括了两种控制模式，便于用户灵活操作遥控器200，且在遥控器200的按键单元211损坏时，用户仍可以通过语音控制投影装置，保证了投影装置的正常使用；另外，根据接收到的控制指令的不同，多功能投影装置10可以进入常规播放模式、k歌模式、视频在线浏览模式以及运动监测模式，即投影装置的遥控器200可以作为普通遥控器200、话筒、在线浏览控件以及运动辅助设备使用，扩大了投影装置的使用场景，丰富了用户的娱乐生活，有助于提升产品的市场竞争力。
32.以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存
在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
33.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。