多媒体设备的制作方法

1.本发明涉及多媒体设备技术领域，特别涉及一种多媒体设备。


背景技术：

2.现有的多媒体设备部分可以实现升降或者翻转功能，但是用户在调整升降位置或是调整翻转角度的过程中，难免会忽略显示装置周围的障碍物和人体，导致显示装置在升降或者翻转过程中，经常发生碰撞到其他物品、人体或者被其他物品碰撞，使得该显示装置容易发生顷斜或者碰伤自身、其他物体或者人体的安全问题。


技术实现要素：

3.本发明的主要目的是提供一种多媒体设备，旨在解决显示装置升降过程中发生碰撞时，带来的显示装置容易发生顷斜或者碰伤自身、其他物体或者人体的安全问题。
4.为实现上述目的，本发明提出一种多媒体设备，该多媒体设备包括：
5.底座；
6.升降臂，所述升降臂的下端固定于所述底座上，所述升降臂的上端设置有安装架；
7.显示装置，在第一翻转位置和第二翻转位置之间可翻转的安装于所述安装架上；
8.翻转机构，安装于所述安装架上，所述翻转机构与所述显示装置驱动连接，能够驱动所述显示装置在所述第一翻转位置和第二翻转位置之间翻转；
9.控制盒，安装于所述安装架上，所述控制盒内部设置有电控板；
10.运动处理模块，设置于所述电控板上，所述运动处理模块用于检测并输出所述显示装置在升降和/或翻转过程中的运动信息；
11.驱动控制单元，所述驱动控制单元分别与所述升降臂、翻转机构以及所述运动处理模块电连接；所述驱动控制单元，用于在根据所述显示装置的运动信息，确定所述显示装置发生碰撞时，控制所述显示装置停止升降和/或翻转，并沿预设运动方向的相反方向升降和/或翻转预设安全距离。
12.在一实施例中，所述运动处理模块包括加速度传感器、陀螺仪以及运动处理器；
13.所述运动处理器分别与所述加速度传感器、所述陀螺仪以及以及所述驱动控制单元连接，所述运动处理器用于将所述加速度传感器和所述陀螺仪采集的原始数据，转换成四元数后，然后根据四元数计算显示装置的航向角、横滚角和俯仰角，并输出至所述驱动控制单元；
14.所述驱动控制单元具体用于：
15.在所述显示装置的航向角大于第一预设航向角、横滚角大于第一预设横滚角以及在俯仰角大于第一预设俯仰角中的任意一个或者多个条件被满足时，确定所述显示装置发生碰撞。
16.在一实施例中，所述第一预设航向角的取值范围为1～2度；和/或，所述第一预设横滚角的取值范围为1～2度；和/或，所述第一预设俯仰角的取值范围为1～2度。
17.在一实施例中，所述第一预设航向角的取值为1.5度；和/或，所述第一预设横滚角的取值为1.5度；和/或，所述第一预设俯仰角的取值为1.5度。
18.在一实施例中，所述驱动控制单元还用于：
19.根据所述显示装置的运动信息，确定所述显示装置的升降和/或翻转过程中的加速度，并在所述显示装置的升降和/或翻转过程中的加速度大于第一预设加速度值时，确定所述显示装置遇到障碍物；并在确定所述显示装置遇到障碍物时，控制所述显示装置停止升降和/或翻转，沿预设运动方向的相反方向升降和/或翻转预设安全距离。
20.在一实施例中，所述第一预设加速度值的取值范围为大于或者等于0.033米/平方秒。
21.在一实施例中，所述安装架包括支座、固定座和摆动件，所述支座安装于所述升降臂的一侧，所述固定座安装于所述升降臂背对所述支座的一侧，且位于所述升降臂的上端，所述摆动件通过转轴转动安装于所述固定座，以在第一翻转位置和第二翻转位置之间可翻转；
22.所述翻转机构包括传动丝杆和驱动机构，所述驱动机构固定安装于所述支座，所述传动丝杆的一端与所述驱动机构连接，所述传动丝杆的另一端与所述摆动件连接，且与所述转轴间距设置，所述驱动机构用于驱动所述传动丝杆带动所述摆动件相对所述固定座转动，以使得所述显示装置在所述第一翻转位置和第二翻转位置之间可翻转。
23.在一实施例中，所述多媒体设备还包括：
24.外置运动处理模块接口，设置于所述电控板上，所述外置运动处理模块接口第一端与所述驱动控制单元电连接；所述外置运动处理模块接口的第二端通过信号线引出，用于接入外置运动处理模块；
25.所述摆动件上还设置有用于固定安装所述外置运动处理模块的安装座。
26.在一实施例中，所述显示装置具有触控屏，所述驱动控制单元还包括：
27.usb接口，其一端与所述驱动控制单元电连接，所述usb接口另一端用于与所述显示装置连接，以接收用户基于所述触控屏触发的用户控制信号。
28.在一实施例中，所述多媒体设备还包括：
29.手控器，所述手控器与所述驱动控制单元连接，所述手控器用于在被触发时，输出用户控制信号至所述驱动控制单元；
30.所述驱动控制单元，还用于根据所述手控器触发的用户控制信号，控制所述升降臂和/或翻转机构动作。
31.本发明技术方案通过驱动控制单元控制升降臂执行对应的升降动作和翻转机构执行对应的翻转动作，实现对显示装置的升降以及翻转的任意控制。在驱动显示装置升降和/或翻转的过程中，通过运动处理模块获取显示装置在升降和/或翻转过程中的运动信息，以此确定显示装置是否遭受到外物撞击、碰撞到外物或者遇到障碍物，当确定产生碰撞时，则控制所述显示装置停止升降和/或翻转，并沿预设运动方向的相反方向升降和/或翻转预设安全距离。因此，本发明避免了因碰撞导致的显示装置容易发生顷斜或者碰伤自身、其他物体或者人体的安全问题。
附图说明
32.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
33.图1为本发明多媒体设备一实施例的结构示意图；
34.图2为本发明一实施例的升降臂的结构示意图；
35.图3为本发明多媒体设备一实施例的电路功能框图；
36.图4为图3所示电路中的部分电路结构示意图；
37.图5为图3所示电路中的部分电路结构示意图；
38.图6为图3所示电路中的部分电路结构示意图；
39.图7为本发明多媒体设备一实施例的工作流程图。
40.附图标号说明：
41.标号名称标号名称10升降臂31传动丝杆11升降电机32翻转驱动机构12支撑机构33翻转电机13行走机构40外置运动处理模块接口20底座50驱动控制单元14安装架51主控制器141支座52继电器驱动电路142转轴53电机驱动电路143摆动件54usb接口144固定座55手控器30翻转机构60运动处理模块
42.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
43.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
44.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
45.本发明提出一种多媒体设备。
46.参照图1，在一实施例中，该多媒体设备包括：
47.底座20；
48.升降臂10，所述升降臂10的下端固定于所述底座20上，所述升降臂10的上端设置有安装架14；
49.显示装置，在第一翻转位置和第二翻转位置之间可翻转的安装于所述安装架14上；
50.翻转机构30，安装于所述安装架14上，所述翻转机构30与所述显示装置驱动连接，能够驱动所述显示装置在所述第一翻转位置和第二翻转位置之间翻转；
51.控制盒，安装于所述安装架14上，所述控制盒内部设置有电控板；
52.运动处理模块60，设置于所述电控板上，所述运动处理模块60用于检测并输出所述显示装置在升降和/或翻转过程中的运动信息；
53.驱动控制单元50，所述驱动控制单元50分别与所述升降臂10、翻转机构30以及所述运动处理模块60电连接；所述驱动控制单元50，用于在根据所述显示装置的运动信息，确定所述显示装置发生碰撞时，控制所述显示装置停止升降和/或翻转，并沿预设运动方向的相反方向升降和/或翻转预设安全距离。
54.参照图1和图2，在一实施例中，所述升降臂10包括支撑机构12、行走机构13、传动丝杆31以及升降驱动机构，所述支撑机构12的下端与底座20固定连接，所述支撑机构12与所述行走机构13滑动连接，所述行走机构13的上端设置有安装架14；传动丝杆31的一端与行走机构13固定连接，传动丝杆31的第二端与升降驱动机构连接，所述升降驱动机构固定安装在底座20上，所述升降驱动机构通过驱动所述传动丝杆31，带动所述行走机构13相对所述底座20升降。
55.参照图1，在一实施例中，所述安装架14包括支座141、固定座144和摆动件143，所述支座141安装于所述升降臂10的一侧，所述固定座144安装于所述升降臂10背对所述支座141的一侧，且位于所述升降臂10的上端，所述摆动件143通过转轴142转动安装于所述固定座144，以在第一翻转位置和第二翻转位置之间可翻转；
56.所述翻转机构30包括传动丝杆31和翻转驱动机构32，所述翻转驱动机构32固定安装于所述支座141，所述传动丝杆31的一端与所述翻转驱动机构32连接，所述传动丝杆31的另一端与所述摆动件143连接，且与所述转轴142间距设置，所述翻转驱动机构32用于驱动所述传动丝杆31带动所述摆动件143相对所述固定座144转动，以使得所述显示装置在所述第一翻转位置和第二翻转位置之间可翻转。也即在第一翻转位置和第二翻转位置之间翻转任意角度。
57.其中，所述升降驱动机构包括升降电机11，所述翻转驱动机构32包括翻转电机33，升降电机11和翻转电机33均采用丝杆驱动的原理实现升降和翻转，此处不再赘述。
58.动处理模块采集的运动信息可以包括：显示装置升降和/或翻转过程中的加速度、姿态等信息。当然也可以包括其他运动信息，此处不做限定。
59.预设安全距离可以是指预先设定的固定值，也即回退预设固定值的距离或者角度。在一些实施例中，预设安全距离也可以是指确定本次升降/翻转过程中，显示装置已经升降/翻转的距离。也即控制显示装置恢复到升降/翻转前的初始位置。
60.参照图3、图5和图6，在一些实施例中，驱动控制单元50包括依次连接的主控制器
51、继电器驱动电路52以及电机驱动电路53，主控制器51接收用户控制信号(用户控制信号通过下文介绍的手控器55或者usb接口54接收)，并根据用户控制信号，通过继电器驱动电路52控制电机驱动电路53工作，以控制升降电机11/翻转电机33工作，从而实现显示装置的升降和/或翻转控制。值得注意的是，本实施例中，显示装置的升降和翻转是分别独立控制的，因此，显示装置既可以是单独升降或者翻转，也可以是同时升降和翻转，以提高控制效率。
61.需要解释的是，其一，在显示装置升降和/或翻转过程中，如果遭受到外物的撞击，显示装置会发生晃动，此时，运动处理模块60的加速度传感器会侦测到显示装置在短时间内发生大幅度抖动。其二，在显示装置升降和/或翻转过程中，如果碰撞到障碍物导致显示装置的上升轨迹发生倾斜，此时显示装置的姿态会发生变化，例如，其俯仰角(正面/反面倾斜)或者横滚角(侧面倾斜)会发生变化。其三，在显示装置升降和/或翻转过程中，如果遇到障碍物阻碍，此时，显示装置与障碍物发生挤压，显示装置的受力发生变化，其加速度也会发生变化。
62.本发明技术方案通过驱动控制单元50控制升降电机11和翻转电机33动作，以实现以控制升降臂10执行对应的升降动作和翻转机构30执行对应的翻转动作，实现对显示装置的升降以及翻转的任意控制。在驱动显示装置升降和/或翻转的过程中，通过运动处理模块60获取显示装置在升降和/或翻转过程中的运动信息，以此确定显示装置是否遭受到外物撞击、碰撞到外物或者遇到障碍物，当确定产生碰撞时，则控制所述显示装置停止升降和/或翻转，并沿预设运动方向的相反方向升降和/或翻转预设安全距离。因此，本发明避免了因碰撞导致的显示装置容易发生顷斜或者碰伤自身、其他物体或者人体的安全问题。
63.需要说明的是，碰撞的检测还可以依据电机运行时的电流变化判断，即通过预设电流阈值范围，当电流数值在阀值范围内时，判断显示装置升降过程中没有碰撞到障碍物，当电流数值超出阀值范围内时，判断显示装置升降过程中碰撞到障碍物。但是这种方案存在如下缺陷：
64.首先，只有在显示装置升降过程中碰撞到障碍物，并且造成电机运行受阻时，电流才会出现明显的变化，因此，这种碰撞检测方案的检测反应速度慢，灵敏度低，无法达到预期的碰撞检测效果。
65.其次，在显示装置升降过程中，如果碰撞到障碍物时，显示装置的上升轨迹发生倾斜，这也是原有的碰撞检测方案无法检测的，导致显示装置继续上升，进而导致多媒体重心偏移而发生倾倒。
66.再次，在显示装置升降过程中，如果遭受到外物的撞击，显示装置会发生晃动，随着上升的进行，显示装置的重心越来越高，显示装置晃动的幅度越来越高，显示装置很可能随着晃动而倾倒。
67.因此，本发明根据显示装置的运动信息，确定显示装置是否发生碰撞进行相应安全控制，检测精度高和灵敏度高，可靠性高。
68.参照图3和图6，在一实施例中，所述运动处理模块60包括加速度传感器、陀螺仪以及运动处理器；
69.所述运动处理器分别与所述加速度传感器、所述陀螺仪以及以及所述驱动控制单元50连接，所述运动处理器用于将所述加速度传感器和所述陀螺仪采集的原始数据，转换
成四元数后，然后根据四元数计算显示装置的航向角、横滚角和俯仰角，并输出至所述驱动控制单元50；
70.所述驱动控制单元50具体用于：
71.在所述显示装置的航向角大于第一预设航向角、横滚角大于第一预设横滚角或者在俯仰角大于第一预设俯仰角中的任意一个或者多个条件被满足时，确定所述显示装置发生碰撞。
72.在本实施例中，所述运动处理模块60可以是型号为mpu6050的整合型六轴运动处理组件，当然也可以是其他类型的运动处理组件，此处不做限定。本实施例以mpu6050为例进行说明。
73.其中，加速度传感器可以采集显示装置升降过程中的加速度；陀螺仪可以采集显示装置升降过程中的角速度。运动处理器结合mpu6050的嵌入式运动驱动库，可以将加速度传感器和陀螺仪采集到的原始数据，转换成四元数后，然后根据四元数计算显示装置的航向角、横滚角和俯仰角至所述驱动控制单元50。此时，驱动控制单元50中的主控制器51可以直接将航向角、横滚角和俯仰角与对应的第一预设航向角、第一预设横滚角和第一预设俯仰角进行比较。而不需要根据原始数据去计算以及进行格式转换，有效的降低了主控制器51的负担，从而主控制器51可以有更多的时间去处理其他事件，同时减少了格式转换的时间，提高系统实时性。
74.其中，在本实施例中，所述加速度传感器、陀螺仪设置在控制盒内，也就是说，加速度传感器、陀螺仪与显示装置固定连接。在显示装置的升降和/或翻转过程中，显示装置的运动信息可以被加速度传感器和陀螺仪采集。当显示装置升降过程中遇到障碍物时，加速度发生变化；在显示装置翻转过程中与外物发生碰撞时，加速度发生变化，姿态角也发生变化。
75.本实施例中的主控制器51可以在加速度大于第一预设加速度值时，确定所述显示装置遇到障碍物，航向角、横滚角和俯仰角中的任意一个大于预设角度值时，确定所述显示装置发生碰撞。需要说明的是，本实施例中，对于碰撞的检测，可以结合加速度和姿态角综合进行确认，也就是说，在本实施例中，无论碰撞的方向是来自竖直方向还是其他方向，只要碰撞发生了，运动处理模块60输出的航向角、横滚角和俯仰角就会发生变化，从而在本实施例中，任意角度的碰撞均可以被运动处理模块60检测。相比较只通过竖直方向的加速度确定是否遇到障碍物/碰撞，本实施例的检测更加准确、全面。
76.进一步地，所述第一预设航向角的取值范围可为1～2度。所述第一预设横滚角的取值范围可为1～2度。所述第一预设俯仰角的取值范围可为1～2度。
77.需要解释的时，不同与桌子或者其他非常稳固、且轻盈的物件。本实施例的显示装置的重量非常大，且为了供多人观看，显示装置的上升高度较高，在上升至预设高度后，其重心会变得非常的高，非常容易因为碰撞而倾倒。且翻转过程中，重心会随时发生变化，此时轻微的碰撞导致的多媒体晃动，而且晃动的幅度会随着显示装置的上升和翻转的进行而一直增加，进而导致显示装置的倾倒，同时本技术的显示装置是可以同时升降和翻转的，同时升降和翻转也会加剧重心的变化。
78.此外，本技术的显示装置相对而言，价格昂贵，发生碰撞会导致经济损失。并且因为显示装置的重量非常大，在升降或翻转过程中，如果发生碰撞的对象是人，很可能对人体
造成伤害。
79.因此，本实施例中，需要足够高的碰撞检测灵敏度。
80.针对上述问题，本实施例将第一预设航向角、第一预设横滚角和第一预设俯仰角的取值范围设置为1～2度，从而使得本技术的显示装置具有足够的碰撞检测灵敏度，也避免因为预设角度阈值设置的过小，导致显示装置会过于敏感，将显示装置正常升降过程中的抖动误判为发生碰撞，降低碰撞检测准确度。从而可以均衡获得一个较高的碰撞检测灵敏度和检测可靠性。
81.进一步地，所述第一预设航向角的取值为1.5度；和/或，所述第一预设横滚角的取值为1.5度；和/或，所述第一预设俯仰角的取值为1.5度。
82.在本实施例中，1.5度的设置，可以均衡碰撞灵敏度和准确度之间的矛盾，从而达到合适的碰撞检测灵敏度和检测可靠性。
83.进一步地，所述第一预设加速度值的取值范围为大于等于0.033米/平方秒。此处，第一预设加速度值可以是指多媒体升降方向的加速度。当加速度大于0.033米/平方秒时，判断显示装置遇到障碍物，0.033米/平方秒转换为寄存器值则为7。
84.参照图3和图6，在一实施例中，所述多媒体设备还包括：
85.外置运动处理模块接口40，设置于所述电控板上，所述外置运动处理模块接口40第一端与所述驱动控制单元50电连接；所述外置运动处理模块接口40第二端通过信号线引出，用于接入外置运动处理模块60；所述摆动件143上还设置有用于固定安装所述外置运动处理模块60的安装座。
86.在本实施例中，驱动控制单元50将外置运动模块检测到的数据(航向角、横滚角和俯仰角)与第一预设航向角、第一预设横滚角和第一预设俯仰角进行比较，并在航向角、横滚角和俯仰角中的任意一个或者多个预设角度时，确定发生碰撞，并且在外置运动模块检测到的加速度大于第二预设加速度值时(第二预设加速度值的取值范围也可以为大于或者等于0.033米/平方秒)，确定翻转过程遇到障碍物。
87.在本实施例中，所述外置运动处理模块60可以是型号为mpu6050的整合型六轴运动处理组件，当然也可以是其他类型的运动处理组件，此处不做限定。本实施例以mpu6050为例进行说明。
88.也就是说，本实施例中的多媒体设备包括两个运动处理模块60，分别设置在安装架14上的安装盒内，以及安装架14上安装有显示装置摆动件143上。在一些实施例中，外置运动处理模块60可以直接安装在显示装置上。
89.需要说明的是，在升降和或翻转过程中，显示装置遭受到碰撞或者障碍物时，感受最直接的是外置运动处理模块60，其检测到的数据最具代表性。但是碰撞的来源可能会不同，当碰撞直接发生在安装架14上/升降臂10时，感受最直接的是运动处理模块60。因此，本实施例将运动处理模块60和外置运动处理模块60进行结合，可以确定碰撞的来源，且无论是直接在多媒体显示设备还是安装架14上发生碰撞/倾斜/阻碍，都可以被直接检测到，有效的提高了检测精度。
90.可以理解的是，运动处理模块60安装在安装盒内，以随着显示装置的升降而升降；而外置运动模块安装在摆动件143上，随着显示装置的翻转而翻转。与此，在一些实施例中，所述运动处理模块60负责检测显示装置升降过程中的碰撞和障碍物检测，而外置运动处理
模块60负责检测显示装置翻转过程中的碰撞和障碍物检测。
91.参照图3、图4和图6，在一实施例中，显示装置具有触控屏，所述驱动控制单元50还包括：
92.usb接口54，其一端与所述驱动控制单元50电连接，所述usb接口54另一端用于与所述显示装置连接，以接收用户基于所述触控屏触发的用户控制信号。
93.在本实施例中，所述usb接口54可以接收来自显示装置的信号。显示装置可以是部分区域为触控屏或者整体为触控屏，驱动控制单元50通过usb接口54，接收用户通过触控板或者多媒体触控屏输出的输用户控制信号。如此设置，用户可以直接通过触控显示装置，控制显示装置的升降/翻转。
94.在其他实施例中，usb接口54还可以接入蓝牙或者wifi模块，使得用户可以通过移动终端，发送信号至蓝牙或者wifi模块，进而发送用户控制信号至驱动控制单元50，继而控制显示装置的升降和翻转。
95.参照图3、图4和图6，在一实施例中，所述多媒体设备还包括：
96.手控器55，所述手控器55与所述驱动控制单元50连接，所述手控器55用于在被触发时，输出用户控制信号至所述驱动控制单元50。手控器55可以是遥控器，手控器55可以通过串口直接传输信号至驱动控制单元50。
97.为了更好的说明本发明的原理，参照图1至6，结合上述实施例，对本发明的工作原理进行说明。
98.需要说明的是，图4至图6为同一副电路图的三个部分，共同组成了图3的功能框图的具体实现。可以理解的是，在图4至图6中，相同的网络标号表示电气连接。
99.参照图7，在一实施例中，多媒体设备的控制流程如下：
100.s100、在多媒体设备启动时，显示装置处于静止状态，主控制器51检测内部设定的第一预设航向角、第一预设横滚角、第一预设俯仰角以及第一预设加速度值。
101.s200、在接收到来自手控器55或者usb接口54的用户控制信号时，通过继电器驱动电路52和电机驱动电路53，控制升降电机11和/或翻转电机33工作，进而控制显示装置升降/翻转，并通过运动处理模块60和外置运动处理模块60检测显示装置在升降和/或翻转过程中的运动信息；
102.s300，进行航向角、横滚角、俯仰角以及加速度值与预设阈值的比较，并在运动处理模块60和外置运动处理模块60中任意一个输出的航向角、横滚角、俯仰角以及加速度值中的任意一个大于相应的预设阈值时，确定所述显示装置发生碰撞，此时由于只是显示装置与障碍物刚接触，那么此时控制所述显示装置停止升降和/或翻转，并沿预设移动方向的相反方向移动预设安全距离(或者翻转预设角度)就可以降低损伤。
103.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。