CN108508690A - 隐藏式互联网智能投影装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种隐藏式互联网智能投影装置，包括设置在家具顶面上的凹台，凹台顶部具有可取放的盖板，凹台内设有第一连杆、第二连杆、直流电机、复位弹簧以及用于放置投影仪的平台；第一连杆和第二连杆的底端分别与凹台底部转动连接、顶端分别与平台转动连接，第一连杆与第二连杆等长且平行设置以确保平台始终水平；直流电机固定安装在凹台中，且输出轴上安装有绕有牵引线的线轮；牵引线的末端与第二连杆或第一连杆相连接以驱动平台抬升；复位弹簧一端与凹台内壁相连接、另一端与第一连杆或第二连杆相连接以驱动平台降落。本发明不仅能够减少投影仪占用空间，而且满足了投影到天花板的使用需求。

Description

隐藏式互联网智能投影装置

技术领域

本发明涉及一种可以隐藏安装在家具内的互联网智能投影系统，属于互联网智能家居领域。

背景技术

随着智能手机、平板电脑、智能电视的发展，观看视频节目占据了人们大部分的娱乐时间。投影仪具有可视面积大、灵活性好的优点，逐步受到人们青睐。

智能投影机，是指新增了无线wifi上网功能并搭载了智能操作系统的投影机，Android系统是目前运用到这一系列产品中较为广泛的智能操作系统。支持多屏互动，可以与安卓手机，安卓PAD，iPhone，iPad等互联共享；支持一键热点AP及WIFI DIRECT；多USB接口，支持USB键盘、鼠标等；具有体积小、易操作、多功能、多支持、便携带等特点。

目前，越来越多的人群选择在卧室使用互联网智能投影设备，而现有技术中的投影设备，只能放置在桌面上或固定在支架上，占据了大量空间，影响了生活物品的摆放，而且易积攒灰尘，影响使用寿命。

另一方面，现有的投影设备只能面向竖直的墙壁投影。然而，人们不仅希望投影仪能投射到在卧室的墙壁上，也有在天花板投影观看的需求，从而能够以躺卧的姿势更为舒适地观看视频。现有技术中的普通投影仪无法满足这种需求。

发明内容

本发明提出了一种隐藏式互联网智能投影装置，其目的在于：（1）减少投影仪占用空间，避免影响生活物品的摆放；（2）满足投影到天花板的使用需求。

本发明技术方案如下：

一种隐藏式互联网智能投影装置，包括设置在家具顶面上的凹台，所述凹台顶部具有可取放的盖板，所述凹台内设有第一连杆、第二连杆、直流电机、复位弹簧以及用于放置投影仪的平台；

所述第一连杆和第二连杆的底端分别与凹台底部转动连接、顶端分别与平台转动连接，第一连杆与第二连杆等长且平行设置以确保平台始终水平；

所述直流电机固定安装在凹台中，且输出轴上安装有绕有牵引线的线轮；所述牵引线的末端与第二连杆或第一连杆相连接以驱动平台抬升；

所述复位弹簧一端与凹台内壁相连接、另一端与第一连杆或第二连杆相连接以驱动平台降落。

作为本发明的进一步改进：所述投影仪投射方向为向前，所述平台前端安装有反光镜，所述反光镜朝上且与所述平台前端转动连接；所述反光镜具有位于平台侧方的支腿，支腿后端安装有金属块；所述平台侧面还设有用于约束所述支腿向上转动的极限位置的水平限位条；

所述第一连杆或第二连杆顶部安装有齿轮，所述齿轮的轴线与所在连杆的上端的转动轴线重合，所述平台侧面还设有前后走向的滑槽，所述滑槽内安装有齿条，所述齿轮与齿条相啮合以实现连杆转动时齿条在齿轮驱动下沿滑槽移动；所述齿条的前端安装有用于吸引所述金属块的磁块。

作为本发明的进一步改进：还包括通过可拆卸方式竖直安装在投影仪与反光镜之间的凸透镜。

作为本发明的进一步改进：还包括定位检测装置；

所述定位检测装置包括安装在连杆上的NFC感应模块以及若干垂直安装在凸台侧壁上的NFC标签；

所述感应模块包括刚性部分和片状的柔性部分，感应模块的刚性部分固定在连杆上且设有NFC读取芯片，感应模块的柔性部分伸出于连杆侧面且设有第一线圈，所述NFC读取芯片与第一线圈相连接；

所述标签亦包括刚性部分和片状的柔性部分，标签的刚性部分固定在凸台侧壁上且设有调制模块，标签的柔性部分设有第二线圈，所述调制模块与第二线圈相连接；

平台升降时，第一线圈依次感应各标签的第二线圈；

所述隐藏式互联网智能投影装置还包括控制芯片、操控装置和用于控制直流电机转向和启停的电机控制器，所述控制芯片的控制输出端与电机控制器的控制输入端相连接；所述NFC读取芯片的信号输出端与控制芯片的第一信号输入端相连接；所述操控装置与控制芯片通过无线方式通讯连接。

作为本发明的进一步改进：所述感应模块的柔性部分的前后两面上均印刷两条水平的第一金属条，一条第一金属条通过引线与控制芯片的正电压输出端相连接，另一条第一金属条通过引线与控制芯片的第二信号输入端相连接；

各标签的柔性部分的前后两面上均印刷两条水平的第二金属条，且同侧的两条第二金属条通过引线相连通；第二金属条的位置与第一金属条的位置相对应，以使标签的柔性部分与感应模块的柔性部分贴合时贴合处的两个第一金属条与两个第二金属条一一对应分别接触，从而在控制芯片的正电压输出端与第二信号输入端之间形成通路。

作为本发明的进一步改进：还包括安装在凸台内侧壁上，用于与连杆接触以约束平台向上抬升的最大高度的限位块。

相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明采用内藏式设计，需要时投影仪可遥控升起，减少了空间的占用；（2）利用齿轮齿条装置逐步改变金属块与磁块之间的距离，当平台举升到一定位置时，磁块吸引金属块，使反光镜成45度，实现天花板投影，满足用户的多样需求；（3）对于不具备图像上下翻转功能的投影仪提供凸透镜进一步将图像倒立翻转，确保天花板投影的有效使用；（4）利用柔性的NFC识别-标签组合进行位置识别，由于NFC识别时对线圈的相对位置比较敏感，同时识别速度并不快，本发明创新地采用柔性结构，既避免对连杆运动产生干涉，而且确保两个柔性片之间具有较长的行程来逐步完成识别；（5）在柔性片结构的基础上，利用金属条来对柔性片是否接触进行检测，从而结合NFC识别结果实现了精确定位。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为感应模块的结构示意图。

图3为标签的结构示意图。

图4为感应模块和标签相遇时进行识别的示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的技术方案：

如图1，一种隐藏式互联网智能投影装置，包括设置在家具顶面上的凹台，所述凹台顶部具有可取放的盖板，所述凹台内设有第一连杆1、第二连杆2、直流电机3、复位弹簧17以及用于放置投影仪5的平台4。所述家具可以是床头柜、书桌、梳妆台或者五斗柜等。

所述第一连杆1和第二连杆2的底端分别与凹台底部转动连接、顶端分别与平台4转动连接，第一连杆1与第二连杆2等长且平行设置以确保平台4始终水平；

所述直流电机3固定安装在凹台中，且输出轴上安装有绕有牵引线的线轮；所述牵引线的末端与第二连杆2相连接以驱动平台4抬升；

所述复位弹簧17一端与凹台内壁相连接、另一端与第二连杆2相连接以驱动平台4降落。

进一步的，还包括安装在凸台内侧壁上，用于与连杆接触以约束平台4向上抬升的最大高度的限位块12。

本装置还包括控制芯片15、操控装置和用于控制直流电机3转向和启停的电机控制器16。所述操控装置可以是遥控器，也可以是安装有APP的智能手机。所述控制芯片15采用ARM核心方案，集成蓝牙、WiFi及红外灯多种通讯功能，具有多路输入输出端口，具备逻辑控制计算功能。电机控制器16为常规装置，其通过改变电压正负极方向的方式实现直流电机3换向。

需要使用投影仪5时，将盖板打开，通过遥控器操作直流电机3旋转，卷起牵引线，拉动平台4升起，由于采用平行四边形结构，因此投影仪5始终向前。从而实现了投影仪5的隐藏放置，节省了卧室内的空间，且不易积攒灰尘。

为了进一步满足向天花板投影的使用需求：设所述投影仪5原有的投射方向为向前，所述平台4前端安装有反光镜9，所述反光镜9朝上且与所述平台4前端转动连接；所述反光镜9具有位于平台4侧方的支腿，支腿后端安装有金属块10；所述平台4侧面还设有用于约束所述支腿向上转动的极限位置的水平限位条。当平台4举升位置较低时，反光镜9在自重作用下，支腿与水平限位条接触，从而反光镜9保持水平，不会阻挡投影仪5向墙面的投影。

同时，所述第一连杆1或第二连杆2顶部安装有齿轮6，所述齿轮6的轴线与所在连杆的上端的转动轴线重合，所述平台4侧面还设有前后走向的滑槽，所述滑槽内安装有齿条7，所述齿轮6与齿条7相啮合以实现连杆转动时齿条7在齿轮6驱动下沿滑槽移动；所述齿条7的前端安装有用于吸引所述金属块10的磁块8。

连杆动作时，齿轮6旋转，带动齿条7向后移动，磁块8逐渐靠近金属块10。因此，当平台4上升到一定位置后，磁块8对金属块10的吸引力足以克服反光镜9自身重力，将金属块10吸引到磁块8上，此时，反光镜9与水平面呈45度，从而将投影仪5投射出的影像反射到天花板上。需要实现此功能，需要投影仪5具备图像上下翻转的功能。然而，市场上部分老型号投影仪5并不具备此类功能，此时，可以将凸透镜11放置在投影仪5与反光镜9之间，利用凸透镜11将影像翻转倒立，从而在投影仪5的菜单上选择“背投”模式，即可在天花板上投射出方向正确的影像。

由于向墙壁投影和向天花板投影，需要平台4升到不同的高度来实现，此时需要设置定位检测装置，当连杆或平台4到达预设的位置时，控制电机停止运转，使平台4在所需的高度上。

具体的，所述定位检测装置包括安装在连杆上的NFC感应模块13以及若干垂直安装在凸台侧壁上的NFC标签14，二者之间通过NFC技术实现识别。每一个标签14代表一个可停止的位置，显而易见的，能够使反光镜9成45度的位置是抬升的最后一个位置。

如图2，所述感应模块13包括刚性部分和片状的柔性部分，感应模块13的刚性部分固定在连杆上且设有NFC读取芯片13-3，感应模块13的柔性部分伸出于连杆侧面且设有第一线圈13-2，所述NFC读取芯片13-3与第一线圈13-2相连接；

如图3，所述标签14亦包括刚性部分和片状的柔性部分，标签14的刚性部分固定在凸台侧壁上且设有调制模块14-3，标签14的柔性部分设有第二线圈14-2，所述调制模块14-3与第二线圈14-2相连接。

安装时，将标签14放置在感应模块13途径的适宜位置上。平台4升降时，第一线圈13-2依次感应各标签14的第二线圈14-2。

NFC即近场通信技术是一种在彼此靠近的情况下进行数据交换的技术，由非接触式射频识别(RFID)及互连互通技术整合演变而来，通过在单一芯片上集成感应式读卡器、感应式卡片和点对点通信的功能，利用移动终端实现移动支付、电子票务、门禁、移动身份识别、防伪等应用。NFC读取芯片13-3通过线圈感应读取到调制模块14-3中的调制信息实现识别。

由于NFC技术对距离比较敏感，两个线圈相对且距离小于5cm时能够较好的识别。本发明将线圈放置在柔性片上，如图4，两个线圈之间的距离由远至近，再到两个柔性片接触发生变形，使连杆顺利通过，然后两个柔性片恢复原状，再相互远离，期间至少具有10cm左右的行程用于识别，识别率高，且不会干涉连杆的正常移动。

所述控制芯片15的控制输出端与电机控制器16的控制输入端相连接；所述NFC读取芯片13-3的信号输出端与控制芯片15的第一信号输入端相连。控制芯片15获取到当前识别出的信息后，判断当前位置是否与目标位置的标签14信息一致，如果一致则停止直流电机3的转动，否则控制直流电机3继续转动。

然而，上述方式难以将平台4停止精确的位置上，除非降低直流电机3的速度，并且每次都是以相同的方向逐渐靠近标签14进行识别，例如每个位置都是在升起时进行位置识别。

为了解决这个问题，作出进一步改进：所述感应模块13的柔性部分的前后两面上均印刷两条水平的第一金属条13-1，一条第一金属条13-1通过引线与控制芯片15的正电压输出端相连接，另一条第一金属条13-1通过引线与控制芯片15的第二信号输入端相连接；

各标签14的柔性部分的前后两面上均印刷两条水平的第二金属条14-1，且同侧的两条第二金属条14-1通过引线相连通；第二金属条14-1的位置与第一金属条13-1的位置相对应，以使标签14的柔性部分与感应模块13的柔性部分贴合时贴合处的两个第一金属条13-1与两个第二金属条14-1一一对应分别接触，从而在控制芯片15的正电压输出端与第二信号输入端之间形成通路。

改进后，当控制芯片15获取到的标签14信息与目标信息一致时，并不立刻停止直流电机3的转动，而是进一步监控第二信号输入端的信号，当第二信号输入端输入正电压时，可推知此时感应模块13和标签14的柔性片已经接触，此时停止直流电机3的转动可将平台4停在十分精确的位置。

Claims (6)

1.一种隐藏式互联网智能投影装置，其特征在于：包括设置在家具顶面上的凹台，所述凹台顶部具有可取放的盖板，所述凹台内设有第一连杆（1）、第二连杆（2）、直流电机（3）、复位弹簧（17）以及用于放置投影仪（5）的平台（4）；

所述第一连杆（1）和第二连杆（2）的底端分别与凹台底部转动连接、顶端分别与平台（4）转动连接，第一连杆（1）与第二连杆（2）等长且平行设置以确保平台（4）始终水平；

所述直流电机（3）固定安装在凹台中，且输出轴上安装有绕有牵引线的线轮；所述牵引线的末端与第二连杆（2）或第一连杆（1）相连接以驱动平台（4）抬升；

所述复位弹簧（17）一端与凹台内壁相连接、另一端与第一连杆（1）或第二连杆（2）相连接以驱动平台（4）降落。

2.如权利要求1所述的隐藏式互联网智能投影装置，其特征在于：所述投影仪（5）投射方向为向前，所述平台（4）前端安装有反光镜（9），所述反光镜（9）朝上且与所述平台（4）前端转动连接；所述反光镜（9）具有位于平台（4）侧方的支腿，支腿后端安装有金属块（10）；所述平台（4）侧面还设有用于约束所述支腿向上转动的极限位置的水平限位条；

所述第一连杆（1）或第二连杆（2）顶部安装有齿轮（6），所述齿轮（6）的轴线与所在连杆的上端的转动轴线重合，所述平台（4）侧面还设有前后走向的滑槽，所述滑槽内安装有齿条（7），所述齿轮（6）与齿条（7）相啮合以实现连杆转动时齿条（7）在齿轮（6）驱动下沿滑槽移动；所述齿条（7）的前端安装有用于吸引所述金属块（10）的磁块（8）。

3.如权利要求2所述的隐藏式互联网智能投影装置，其特征在于：还包括通过可拆卸方式竖直安装在投影仪（5）与反光镜（9）之间的凸透镜。

4.如权利要求1所述的隐藏式互联网智能投影装置，其特征在于：还包括定位检测装置；

所述定位检测装置包括安装在连杆上的NFC感应模块（13）以及若干垂直安装在凸台侧壁上的NFC标签（14）；

所述感应模块（13）包括刚性部分和片状的柔性部分，感应模块（13）的刚性部分固定在连杆上且设有NFC读取芯片（13-3），感应模块（13）的柔性部分伸出于连杆侧面且设有第一线圈（13-2），所述NFC读取芯片（13-3）与第一线圈（13-2）相连接；

所述标签（14）亦包括刚性部分和片状的柔性部分，标签（14）的刚性部分固定在凸台侧壁上且设有调制模块（14-3），标签（14）的柔性部分设有第二线圈（14-2），所述调制模块（14-3）与第二线圈（14-2）相连接；

平台（4）升降时，第一线圈（13-2）依次感应各标签（14）的第二线圈（14-2）；

所述隐藏式互联网智能投影装置还包括控制芯片（15）、操控装置和用于控制直流电机（3）转向和启停的电机控制器（16），所述控制芯片（15）的控制输出端与电机控制器（16）的控制输入端相连接；所述NFC读取芯片（13-3）的信号输出端与控制芯片（15）的第一信号输入端相连接；所述操控装置与控制芯片（15）通过无线方式通讯连接。

5.如权利要求4所述的隐藏式互联网智能投影装置，其特征在于：所述感应模块（13）的柔性部分的前后两面上均印刷两条水平的第一金属条（13-1），一条第一金属条（13-1）通过引线与控制芯片（15）的正电压输出端相连接，另一条第一金属条（13-1）通过引线与控制芯片（15）的第二信号输入端相连接；

各标签（14）的柔性部分的前后两面上均印刷两条水平的第二金属条（14-1），且同侧的两条第二金属条（14-1）通过引线相连通；第二金属条（14-1）的位置与第一金属条（13-1）的位置相对应，以使标签（14）的柔性部分与感应模块（13）的柔性部分贴合时贴合处的两个第一金属条（13-1）与两个第二金属条（14-1）一一对应分别接触，从而在控制芯片（15）的正电压输出端与第二信号输入端之间形成通路。

6.如权利要求1至5任一所述的隐藏式互联网智能投影装置，其特征在于：还包括安装在凸台内侧壁上，用于与连杆接触以约束平台（4）向上抬升的最大高度的限位块（12）。