CN103488301B - 投影键盘式设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种投影键盘式设备，包括设备主体及投影键盘系统，投影键盘系统包括：微控制器、键盘投影单元、图像采集单元以及图像特征分析单元；所述微控制器控制和协调键盘投影单元、图像采集单元以及图像特征分析单元的工作；所述键盘投影单元安装在设备主体上，包含多个光色不同的激光源，并能根据投影的目标区域的背景色选择光色与背景色对比度最大的激光源来投影出最清晰的键盘图案；所述图像采集单元采集所述键盘图案发送至所述图像特征分析单元，所述图像特征分析单元分析所述键盘图案，确定出在投影键盘上按下的按键。本发明简化了设备主体的结构，操作简单，使用寿命长，体积袖珍，便于携带。

Description

投影键盘式设备

技术领域

本发明涉及控制键盘技术领域，尤其涉及一种投影键盘式设备。

背景技术

目前，键盘式设备是电子产品中常见的输入设备，例如，电视遥控器作为电视的一种输入设备，在电视技术的发展和普及过程中，扮演着重要的角色，电视开机或关机，以及各种控制信号的发送，遥控器都参与其中。现有技术中，电视遥控器一直以来都是采用机械按键操纵，但是，这种遥控器的按键使用寿命较短，按键的使用次数达到一定数量之后，会出现按键不灵敏或按键失灵等情况，使遥控器的性能受到影响，给用户的使用造成了不便。

不只电视遥控器，其他电子产品的键盘输入设备同样也会出现上述问题，键盘输入设备的技术改进因此成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种投影键盘式设备，摒弃了机械按键的使用，能够根据投影背景的颜色选择合适的投影键盘。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种投影键盘式设备，包括设备主体及设置在所述设备主体上的投影键盘系统，所述投影键盘系统包括：

键盘投影单元，所述键盘投影单元安装在设备主体上，包含多个光色不同的投影激光源，以及设置在所述投影激光源前方的并刻有投影键盘的图像的光栅，所述光栅安装在所述设备主体外壳表面的光栅安装孔内；所述投影激光源投射所述光栅时，投影出带有所述投影键盘的图像；

图像采集单元，包括摄像头，所述摄像头用于采集带有所述投影键盘图像的目标区域的图像；

图像特征分析单元，与所述图像采集单元电连接，用于将所述图像采集单元采集的图像进行分析处理以确定用户点击的按键。

微控制器，所述微控制器分别与所述键盘投影单元、图像采集单元或图像特征分析单元电连接，用于协调和控制所述投影键盘系统的运行。

作为一种改进，所述图像采集单元还包括位于所述设备主体底端的至少一个“一”字线性激光源，所述“一”字线性激光源用于感知用户是否介入所述目标区域内，并点击所述投影键盘的某个按键。

作为一种改进，所述键盘投影单元的投影激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白，所述“一”字线性激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白。

作为一种改进，所述设备主体上设有用于切换键盘投影单元各个激光源发光的第一手动开关键。

作为一种改进，所述设备主体上设有用于切换各个“一”字线性激光源发光的第二手动开关键。

作为一种改进，所述键盘投影单元通过角度调节组件和/或高度调节组件安装在所述设备主体上。

作为进一步的改进，所述角度调节组件包括转轴，所述键盘投影单元通过转轴来调节所述投影键盘的投射角度。

作为进一步改进，所述高度调节组件包括设置竖向导轨和滑块，所述键盘投影单元通过滑块沿竖向滑轨上下滑动来调节所述投影键盘的投射高度。

作为一种改进，所述投影键盘式设备还包括无线通信模块，所述微控制器将确定出的按键信息通过无线通信模块向外界设备发送。

作为进一步的改进，所述无线通讯模块是蓝牙通讯模块或wifi通讯模块。

由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明由于设置了微控制器、键盘投影单元、图像采集单元以及图像特征分析单元，本发明工作时，键盘投影单元将键盘图像投影出来，用户点击投影按键时，摄像头采集目标区域内的图像并发送图像特征分析单元，图像特征分析单元通过对图像进行分析处理，确定用户点击的按键，该按键信号确定的过程，摒弃了机械按键的使用，实现了本发明对投影键盘输入按键的识别。

由于键盘投影单元中，用于投射投影键盘的投影激光源包括多个，且每个投影激光源发出的光束颜色不同，本发明在启动时，通过采集目标区域平面的背景图像，并将背景图像分别与各个投射激光源的投射颜色进行对比，选出与背景图像的背景色对比度最大的一种颜色，为投影键盘图像的颜色，以确保投影出的键盘图像更清晰醒目，为用户使用提供了方便。

本发明不需设置太多的机械式控制按键，简化了设备主体的结构，操作简单，使用寿命长，且由于按键配件少，设备主体的可靠性提高，故障率降低，维修保养方便；本发明中，由于简化了设备主体的结构，使设备主体的体积缩小至原体积的1/2至1/3大小，体积袖珍，便于携带。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明实施例的结构框图；

图2是本发明实施例的工作原理示意图；

图中：1-目标区域平面；2-外壳；21-“一”字线性激光源；22-摄像头；23-投影激光源；24-光栅；3-键盘投影单元；4-图像采集单元。

具体实施方式

一种投影键盘式设备，包括设备主体及设置在设备主体上的投影键盘系统，投影键盘系统包括：

键盘投影单元，键盘投影单元安装在设备主体上，包含多个光色不同的投影激光源以及设置在投影激光源前方的并刻有投影键盘的图像的光栅，光栅安装在设备主体外壳表面的光栅安装孔内；投影激光源投射光栅时，投影出带有投影键盘的图像。

图像采集单元，包括摄像头以及位于设备主体底端的至少一个“一”字线性激光源，摄像头用于采集带有投影键盘图像的目标区域的图像，“一”字线性激光源用于感知用户是否介入所述目标区域内，并点击投影键盘的某个按键；键盘投影单元的投影激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白，“一”字线性激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白。

图像特征分析单元，与图像采集单元电连接，用于将图像采集单元采集的图像进行分析处理以确定用户点击的按键。

微控制器，微控制器分别与键盘投影单元、图像采集单元或图像特征分析单元电连接，用于协调和控制投影键盘系统的运行。

投影键盘式设备还包括无线通信模块，微控制器将确定出的按键信息通过蓝牙通讯模块或wifi通讯模块等无线通信模块向外界设备发送。

如图1和图2共同所示，本实施例是以电视遥控器为例来说明本发明投影键盘式设备的结构组成和工作原理。

投影键盘式电视遥控器，包括用于容纳内部器件的遥控器外壳2，外壳2内部设有控制线路板，微控制器、图像特征分析单元和蓝牙通讯模块皆集成安装在控制线路板上，其中，图像特征分析单元包括图像处理芯片及其外围电路。

键盘投影单元3所包含的投影激光源23安装在外壳2的内部，其中，键盘投影单元的光栅24安装在投影激光源23的前方且位于外壳2表面的光栅安装孔内，在光栅安装孔所在的安装面上，还安装有图像采集单元4所包含的摄像头22，在该安装面的底部安装有“一”字线性激光源21。

键盘投影单元3的投影激光源的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白，“一”字线性激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白。

本实施例的工作原理如下：

遥控器开启，在目标区域平面1上，摄像头22在键盘投影单元3形成投影键盘之前或之后，采集投影键盘所在的目标区域的图案（或者说投影键盘的背景图像）；图像特征分析单元处理该背景图像，识别出背景图像的主体颜色或色调（即背景色），与键盘投影单元的投影激光源的所有能投射出的光色对比，确定出合适的激光源光色，然后微控制器控制键盘投影单元选择该投影激光源进行键盘投影，一般选择与背景色对比度最大的投影激光源来做投影，由此在目标区域上获得最显眼的投影键盘，从而解决了因目标区域和投影下来的键盘颜色太接近而看不清键盘图案的问题，即解决了投影键盘图案与其所在的背景的对比度不高而图案不清晰的问题，也提高了用户体验。

在投影时，键盘投影单元3受微控制器的控制开启相应的投影激光源23，该投影激光源23发出要求颜色光的波段，并透射前方刻有遥控器键盘图像的光栅24，使遥控器键盘图像清晰的投射在目标区域上，形成一个清晰的投影键盘。

“一”字线性激光源向目标区域发射激光信号，投射出的光面至少覆盖所述目标区域，优选的，一字线性激光源21发出的激光束应与目标区域平面1平行，以保证用户用指端点击目标区域的投影键盘上某个按键时，手指可以顺利将一字线性激光源21发出的激光信号反射至摄像头22里，使摄像头22捕捉目标区域内的键盘图像信息。本实施例中，设置了多个“一”字线性激光源，选择出与背景色和键盘色对比度最大的“一”字线性激光源，可以提高图像特征分析单元确定按键的速度。

用户点击投影键盘时，图像采集单元4采集包含当手指或介入物点击投影键盘时反射激光信号的目标区域内的图像。

图像采集单元4采集的键盘图像被传送至图像特征分析单元，图像特征分析单元采用反射光来分析在投影键盘上的按键操作，图像特征分析单元通过软件算法以及图像处理技术识别手指点击的位置坐标，微控制器将此位置坐标转换成按键控制指令通过蓝牙通信模块发送至电视的通信模块，以实现对电视的开关、选台和调音量等功能的遥控。

本发明的其他实施例中投影键盘式遥控器上还设有用于切换键盘投影单元各个激光源发光的第一手动开关键，本发明投影式键盘遥控器还可以通过手动的方式实现投影键盘颜色适应投影背景颜色变化，以投影出清晰的键盘图案。遥控器上还设有用于切换各个“一”字线性激光源发光的第二手动开关键，同样的，多个“一”字线性激光源中选择合适的光源的操作也可以采用手动方式。

综合上述的实施例可知，本发明的投影键盘式遥控器的投影键盘颜色可以是单一的自动或手动调节方式，也可以兼具自动和手动调节方式；同样的，“一”字线性激光源发光颜色可以是单一的自动或手动调节方式，也可以兼具自动和手动调节方式；手动调节方式下，用户根据投影目标区域的背景颜色或者自己喜好手动的选择投影键盘颜色和“一”字线性激光源发光颜色。

为调节键盘投影单元的投射角度和投射高度，键盘投影单元通过角度调节组件和/或高度调节组件安装在遥控器外壳上。角度调节组件包括转轴，键盘投影单元通过转轴来调节投影键盘的投射角度；高度调节组件包括设置竖向导轨和滑块，键盘投影单元通过滑块沿竖向滑轨上下滑动来调节所述投影键盘的投射高度。

在本发明的其他实施例中，图像采集单元也可以是不包括“一”字线性光源，图像采集单元采集没有手指或者介入物的键盘图案以及有手指或者介入物的键盘图案，图像特征分析单元通过对比两张键盘图案确定投影键盘上按下的按键。

本发明不需设置多个机械式控制按键，简化了设备主体的结构，操作简单，使用寿命长，且由于按键配件少，设备主体的可靠性提高，故障率降低，维修保养方便；本发明中，由于简化了设备主体的结构，使设备主体的体积缩小至原体积的1/2至1/3大小，体积袖珍，便于携带。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种投影键盘式设备，包括设备主体及设置在所述设备主体上的投影键盘系统，其特征在于，所述投影键盘系统包括：

键盘投影单元，所述键盘投影单元安装在设备主体上，包含多个光色不同的投影激光源，以及设置在所述投影激光源前方的并刻有投影键盘的图像的光栅，所述光栅安装在所述设备主体外壳表面的光栅安装孔内；所述投影激光源投射所述光栅时，投影出带有所述投影键盘的图像；

图像采集单元，包括摄像头，所述摄像头用于采集带有所述投影键盘图像的目标区域的图像；

图像特征分析单元，与所述图像采集单元电连接，用于将所述图像采集单元采集的图像进行分析处理以确定用户点击的按键；

微控制器，所述微控制器分别与所述键盘投影单元、图像采集单元或图像特征分析单元电连接，用于协调和控制所述投影键盘系统的运行；

根据所述图像采集单元采集到的背景色选择出与所述背景色对比度最大的所述投影激光源来投影所述投影键盘的图像。

2.如权利要求1所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述图像采集单元还包括位于所述设备主体底端的至少一个“一”字线性激光源，所述“一”字线性激光源用于感知用户是否介入所述目标区域内，并点击所述投影键盘的某个按键。

3.如权利要求2所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述键盘投影单元的投影激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白，所述“一”字线性激光源投射的光色为红、黄、绿、蓝、紫或白。

4.如权利要求1-3任一所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述设备主体上设有用于切换键盘投影单元各个激光源发光的第一手动开关键。

5.如权利要求2或3所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述设备主体上设有用于切换各个“一”字线性激光源发光的第二手动开关键。

6.如权利要求1所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述键盘投影单元通过角度调节组件和/或高度调节组件安装在所述设备主体上。

7.如权利要求6所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述角度调节组件包括转轴，所述键盘投影单元通过转轴来调节所述投影键盘的投射角度。

8.如权利要求6所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述高度调节组件包括设置竖向导轨和滑块，所述键盘投影单元通过滑块沿竖向滑轨上下滑动来调节所述投影键盘的投射高度。

9.如权利要求1所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述投影键盘式设备还包括无线通信模块，所述微控制器将确定出的按键信息通过无线通信模块向外界设备发送。

10.如权利要求9所述的投影键盘式设备，其特征在于，所述无线通讯模块是蓝牙通讯模块或wifi通讯模块。