CN106843601A - 激光投射触摸屏幕的实现方法、可穿戴设备及移动终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种激光投射触摸屏幕的实现方法、可穿戴设备及移动终端。所述实现方法包括以下步骤：将待显示数据转换为显示内容；激光投射所述显示内容，形成投射屏幕；将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号；传送所述操作信号。采用上述方案，本发明通过激光投射形成投射屏幕，在保持设备轻巧、不增加最大面积的前提下，提高其显示面积，并且通过将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号，实现交互，适用于各种智能终端。
Description
技术领域
本发明涉及激光投射触摸控制，尤其涉及的是，一种激光投射触摸屏幕的实现方法、采用所述实现方法的可穿戴设备及移动终端。
背景技术
随着手机技术的不断创新，手机屏幕也不断增大，对于智能手机来说，4寸屏已经几乎成为历史，6寸屏甚至更大屏幕的手机已经得到广泛应用。但是，手机屏幕的发展已经到了一定的瓶颈，再大的话，携带不便。因此，如何在不增加手机最大面积的前提下，提高其显示面积，是需要解决的技术问题。
相反的，可穿戴设备由于其体积趋向于轻巧，显示面积有限，如何在保持轻巧的同时，提高其显示面积，也是需要解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种新的激光投射触摸屏幕的实现方法、可穿戴设备及移动终端。
本发明的技术方案如下：一种激光投射触摸屏幕的实现方法，其包括以下步骤：将待显示数据转换为显示内容；激光投射所述显示内容，形成投射屏幕；将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号；传送所述操作信号。
优选的，还包括步骤：预设置所述投射屏幕。
优选的，所述显示内容为具有若干按键的键盘，预设置所述投射屏幕为键盘屏幕。
优选的，所述键盘的各所述按键包括26个英文字母键、10个***数字键以及若干功能键。
优选的，所述显示内容包括软件应用，预设置所述投射屏幕为显示屏幕。
优选的，将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号，包括以下步骤：判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，是则将所述操作触摸转换为操作信号。
优选的，将所述操作触摸转换为操作信号，包括以下步骤：识别所述触摸操作，确定所述触摸操作对应的操作指令，生成操作信号。
本发明又一技术方案如下：一种可穿戴设备，其采用上述任一项所述实现方法实现。
本发明又一技术方案如下：一种移动终端，其采用上述任一项所述实现方法实现。
优选的，其为手机。
优选的，其为平板电脑。
采用上述方案，本发明通过激光投射形成投射屏幕，在保持设备轻巧、不增加最大面积的前提下，提高其显示面积，并且通过将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号，实现交互，适用于各种智能终端。
附图说明
图1是本发明实现方法的一实施例的流程示意图；
图2是本发明激光投射触控识别***的应用电路的一实施例的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，下面的实施例可以组合使用，并且，本发明可利用各种形式来实现，不限于本说明书所描述各个具体的实施例，提供这些实施例的目的是对本发明的公开内容更加透彻全面地便于理解。进一步需要说明的是，当某一结构固定于另一个结构，包括将该结构直接或间接固定于该另一个结构，或者将该结构通过一个或多个其它中间结构固定于该另一个结构。当一个结构连接另一个结构，包括将该结构直接或间接连接到该另一个结构，或者将该结构通过一个或多个其它中间结构连接到该另一个结构。并且，所述的“和/或”包括了“和”与“或”两种可能的实施例。
如图1所示，本发明的一个例子是，一种激光投射触摸屏幕的实现方法，其包括以下步骤：将待显示数据转换为显示内容；激光投射所述显示内容，形成投射屏幕；将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号；传送所述操作信号。例如，所述实现方法应用于智能终端，例如智能移动终端等。又如，传送所述操作信号到控制***，例如移动终端的控制***等。例如，采用650nm 红光进行激光投射所述显示内容，形成投射屏幕，其中，光功率小于 0.1mW；又如，采用LED进行激光投射所述显示内容，形成投射屏幕。
例如，一种激光投射触摸屏幕的实现方法，其包括以下步骤：S1、将待显示数据转换为显示内容；S2、激光投射所述显示内容，形成投射屏幕；S3、将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号；S4、传送所述操作信号。
例如，采用PCB板走线、数据线、蓝牙或WIFI等方式传送所述操作信号。又如，传送所述操作信号之后，还根据所述操作信号进行控制处理。其中，所述控制处理，包括对软件和/或硬件的控制，以及对数据的处理等；优选的，进行控制处理之后，根据控制处理的结果生成待显示数据，然后继续执行将待显示数据转换为显示内容及其后续步骤；例如，进行控制处理之后，根据控制处理的结果生成待显示数据，然后继续执行步骤S1。这样，可以有效实现交互功能。
优选的，还包括步骤：预设置所述投射屏幕。例如，在将待显示数据转换为显示内容之前，还包括步骤：预设置所述投射屏幕；又如，在将待显示数据转换为显示内容之前，还包括步骤：根据预设分辨率模板，自动匹配识别，然后自动预设置所述投射屏幕；例如，在将待显示数据转换为显示内容之前，还包括步骤：根据预设分辨率模板，自适应地预设置所述投射屏幕。例如，在执行步骤S1之前，还包括步骤S01：预设置所述投射屏幕。例如，预设置所述投射屏幕的大小、纵横比和/或分辨率等；又如，预设置所述投射屏幕为某一预设模式投射屏，例如，所述预设模式投射屏包括手机界面显示屏、平板界面显示屏、电脑界面显示屏、可穿戴设备投射屏和/或键盘输入界面显示等。又如，预设置所述投射屏幕包括以下步骤：预设置所述投射屏幕为某一预设模式投射屏，预设置所述预设模式投射屏的大小、纵横比和/或分辨率等。
优选的，在将待显示数据转换为显示内容之前，还包括步骤：启动激光投射触摸屏幕；例如，采用电容触控方式启动激光投射触摸屏幕；为了避免误触启动激光投射触摸屏幕而导致耗电，又如，采用指纹识别方式进行鉴权，鉴权通过后启动激光投射触摸屏幕。例如，在执行步骤S1之前，还包括步骤S02：启动激光投射触摸屏幕。优选的，在传送所述操作信号之后，或者在根据所述操作信号进行控制处理之后，还包括步骤：关闭激光投射触摸屏幕；例如，采用电容触控方式关闭激光投射触摸屏幕；例如，在关闭状态下轻触启动激光投射触摸屏幕，在启动状态下轻触关闭激光投射触摸屏幕；又如，采用指纹识别方式进行鉴权，鉴权通过后启动激光投射触摸屏幕，和/或，在启动状态下轻触关闭激光投射触摸屏幕。例如，在执行步骤S4之后，还包括步骤S5：关闭激光投射触摸屏幕。这样，在使用时开启，在不用时关闭，能够极大地降低能耗，从而延长智能设备的使用时间和待机时间。
优选的，所述显示内容为具有若干按键的键盘，预设置所述投射屏幕为键盘屏幕。优选的，当按下任一按键时，予以反馈。例如于以声音反馈；例如，当用户按投影键盘每个键，设备会发出“'beep”的声音。例如，所述键盘的各所述按键包括26个英文字母键、10个***数字键以及若干功能键。例如，投射屏幕为一键盘，这样应用于智能终端例如手机或平板等，可以极大提升输入效率及输入精度。例如，所述键盘设置为英文QWERTY 键盘布局，其投射区域为260mm ×100mm。例如，功能键包括ESC、INS、DEL、TAB、CAPS、两个SHIFT、CTRL、ALT、Backspace、enter以及四个方向键；又如，功能键还包括FN；又如，功能键还包括MU；又如，功能键还包括点击鼠标右键；又如，功能键还包括若干标点符号；又如，每一***数字键配合Shift作为特定符号功能键；又如，每一***数字键配合FN作为特定组合功能键；又如，每一英文字母键配合FN作为特定组合功能键，以此类推。例如，部分组合功能键定义如下表所示。
需要说明的是，上述表格仅给出了部分组合功能键定义，实际应用中，可以根据实际需求灵活调整，本发明及其各实施例对此并无任何限制。
为了避免遮挡而影响对于操作触摸的识别效果，当按下SHIFT键与其他按键时，尽量左右分开来按，尽量不要让手指重叠，以免影响图像识别，这样，进行数字图像检测得到的图像上不会有后面手指的图像，从而避免了由于手指重叠或遮挡而造成无法识别的问题。
和/或，所述显示内容包括软件应用，预设置所述投射屏幕为显示屏幕。例如，投射屏幕为一智能终端的虚拟桌面，例如手机的虚拟屏幕或者手机的虚拟延伸屏幕，这样，在保持设备轻巧、不增加最大面积的前提下，提高其显示面积。例如，从智能设备的侧边而非侧面激光投射所述显示内容，形成所述投射屏幕。例如，将手机的显示内容通过手机屏幕进行显示，在开启激光投射功能时，同时，将手机的显示内容进行激光投射形成投射屏幕，即同步显示；又如，将手机的部分显示内容通过手机屏幕进行显示，在开启激光投射功能时，同时，将手机的其它部分显示内容进行激光投射形成投射屏幕，即延伸显示；同样适用于智能手环等可穿戴设备。又如，在开启激光投射功能时，将可穿戴设备的显示内容进行激光投射形成投射屏幕。
优选的，激光投射所述显示内容之前，还包括步骤：选择或切换所述投射屏幕，例如，设置所述投射屏幕为键盘屏幕或设置所述投射屏幕为显示屏幕；又如，通过启动键盘屏幕开关设置所述投射屏幕为键盘屏幕，通过启动显示屏幕开关设置所述投射屏幕为显示屏幕；又如，通过启动键盘屏幕开关切换所述投射屏幕为键盘屏幕，通过启动显示屏幕开关切换所述投射屏幕为显示屏幕；又如，设置一个触摸控件，轻触时在所述投射屏幕为键盘屏幕与显示屏幕之间切换；例如，激光投射所述显示内容，形成投射屏幕，且轻触触摸控件时在所述投射屏幕为键盘屏幕与显示屏幕之间切换。
优选的，将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号，包括以下步骤：判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，是则将所述操作触摸转换为操作信号。例如，将所述操作触摸转换为操作信号，包括以下步骤：识别所述触摸操作，确定所述触摸操作对应的操作指令，生成操作信号。例如，判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，包括以下步骤：移动物体侦测；又如，判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，还包括以下步骤：数字图像检测；例如，判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，包括以下步骤：判断激光投射是否发生中断，是则判定对所述投射屏幕进行触摸操作，否则判定对所述投射屏幕未进行触摸操作；例如，通过移动物体侦测判断激光投射是否发生中断，是则通过数字图像检测确定触摸操作，然后通过数字图像处理将所述操作触摸转换为操作信号。又如，判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，包括以下步骤：感应是否对所述投射屏幕发生遮挡，是则判定对所述投射屏幕进行触摸操作，否则判定对所述投射屏幕未进行触摸操作；例如，采用传感器感应是否对所述投射屏幕发生遮挡。这样，对于操作触摸的识别率可达每分钟350位置，例如，每分钟可输入350个英文字母和/或***数字等。考虑到待机时间及其输出功率，经测试，使用键盘时，应尽量避免直接应用于阳光直射的环境，否则将可能导致识别故障。如果增大输出功率，可以解决该问题，但是会影响待机时间。
又如，识别所述触摸操作，包括以下步骤：识别手指的位置信息，获取手指的运动图像，生成手指的运动轨迹，确定所述位置信息及所述运动轨迹对应的操作指令，生成操作信号。例如，采用图像传感器识别手指的位置信息。优选的，识别手指的位置信息，包括识别手指及其位置信息；又如，识别手指的位置信息，包括识别至少一手指，然后分别识别各手指的位置信息。优选的，所述位置信息为手指在***预定坐标系的三维坐标。
优选的，采用手指的特征点识别手指。优选的，预设置所述手指的特征点。优选的，为每一注册用户预设置其手指的所述特征点，这样，有利于提升***的安全性能。又如，识别所述触摸操作之前，还包括以下步骤：根据注册用户预设置手指的所述特征点，识别手指以进行手指特征点鉴权，手指特征点鉴权通过时识别所述触摸操作。例如，手指的特征点包括粗细、皮肤褶皱、关节和/或皮下血管等特征，而不是在触控中难以读取的向下的指纹，这样易于在手指准备进行触控时识别手指，并进行手指特征点鉴权。
为了便于指示激光投射触摸屏幕的工作状态，优选的，还包括步骤：采用LED灯显示激光投射触摸屏幕的状态，例如，绿灯显示工作状态、白灯显示蓝牙工作状态等。又如，还控制LED灯的显示与关闭。例如，自动控制LED灯的显示与关闭。例如，启动激光投射触摸屏幕时，自动控制LED灯的显示；关闭激光投射触摸屏幕时，自动控制LED灯的关闭。又如，采用LED灯触控按钮控制LED灯的显示与关闭，在按下该触控按钮时控制LED灯进行显示，在弹起该触控按钮时控制LED灯进行关闭，不再显示。
本发明的激光投射触摸屏幕，也称为智能移动激光投射触摸屏幕，是一个激光投影，也可以理解为虚拟的激光投影模块。例如其采用激光投射触控识别***实现，所述激光投射触控识别***具有SOC（System on Chip，***集成芯片）***，例如，所述激光投射触控识别***设置中央处理器（CPU）、图像处理器（GPU）、多媒体处理***、存储器、通讯模块、电源管理单元以及音频***，中央处理器分别连接图像处理器、多媒体处理***、存储器、通讯模块、电源管理单元以及音频***。例如中央处理器为一个Cortex-A7 架构的CPU，拥有优秀的计算能力和低功耗；又如图像处理器为具有两个逻辑内核的GPU；又如，多媒体处理***用于进行流媒体解码、数字图像处理、图像识别以及目标跟踪等；例如，存储器包括RAM和FLASH等；例如通讯模块包括蓝牙或WIFI等；例如，音频***包括嵌入式DSP、扬声器及其算法；又如，音频***智能直流连接到直流转换器，以提供2.5W（rms；THD = 1%）的输出功率为4Ω扬声器。又如，音频***包括蓝牙音频，可作为输入的音频源，以通过蓝牙播放任何音乐。这样，移动激光投射触摸屏幕可以通过USB或者蓝牙来进行输入工作；例如，它作为一个小的多功能的伴侣，可以很容易地通过蓝牙或者wifi连接设备包括最新的iPhone，iPad和Android等智能设备，也可以通过即插即用与紧凑的设计应用于Windows***，还可以单独是一个带通信功能的智能手机或者电脑等智能设备。
例如，当用户按下所述投射屏幕的任意位置时，激光投射的图像位置被打断，由此产生由传感器识别的反射，告知图像传感器捕捉到手指图像，首先要对手指进行识别，然后动态标记识别到的手指，然后根据图像识别算法标定手指的三维坐标，当手指三维坐标找到后通过图像跟踪算法得到对应位置信息，然后将得到的位置信息向***报告，其中，手指的特征点由图像处理器记录。当手指滑动时，手指的运动轨迹可以通过手指的特征点快速找到手指，最后把手指的运动图像变化为触摸的运动轨迹上报给***。
例如，所述激光投射触控识别***包括ARM cortex-A7 CPU 800MHz、双核GPU、内建用于***的256M SDRAM以及512M FLASH，虚拟激光投射键盘通过蓝牙和/或USB连接智能手机、平板及个人电脑等，支持IOS、Android、Ubuntu等***；例如，其内建蓝牙配置文件:HID 和AVDTP，蓝牙的工作模式包括：GFSK、DQPSK和D8PSK，支持蓝牙键盘和鼠标以及蓝牙音乐。又如，所述激光投射触控识别***包括带嵌入式DSP的先进式声压***，以及高保真、高效率D类功放；又如，还包括完整的 USB 2.0 full-speed (12Mbps) 控制器以及内建 USBfull-speed 传输器。所述激光投射触控识别***集成设置，整体的体积约为20mm×13mm×76mm，在省略一些附加功能元器件时甚至能做到更小，因此具有极强的通用性和极高的市场价值。
例如，所述激光投射触控识别***的应用电路如图2所示，管脚的连接及说明如下表所示。
| 编号 | 管脚 | 输入输出 | 描述 |
| 1 | VDD | - | 电源供电 |
| 2 | Power_key | I | 开关机键，低电平有效 |
| 3 | GND | - | 连接到地 |
| 4 | USB_DP | - | USB信号正 |
| 5 | USB_DN | - | USB 信号负 |
| 6 | USB_VBUS | I | USB电源供电 |
| 7 | Fn_key | I | 功能按键，低电平有效 |
| L+ | L+ | O | 左声道音频正极输出 |
| L- | L- | O | 左声道音频负极输出 |
| R- | R- | O | 右声道音频负极输出 |
| R+ | R+ | O | 右声道音频正极输出 |
其中，C为滤波电容，用于消除电源纹波，例如C为10微法的电容。S1为电源键，当按下时处于一个低的水平，以维持一秒后开机。当***启动后，按下电源键一秒后关机。S2为功能键，***启动后，按这个键，投射的键盘将关闭，如果连接上了蓝牙Hid，它也将断开蓝牙Hid功能。管脚4、5与6分别连接到Mirco USB端口对应的位置，Mirco USB端口还接地设置。又如，用USB输入，操作***必须支持USB Hid。当通过USB输入的时候，VBus的电压必大于4.5V，否则会造成USB通讯状态异常，无法进行输入。
本发明又一实施例如下：一种可穿戴设备，其采用上述任一项所述实现方法实现。例如，所述可穿戴设备为智能手环、智能项链或智能眼镜等。
本发明又一实施例如下：一种移动终端，其采用上述任一项所述实现方法实现。例如，所述移动终端为手机；又如，所述移动终端为平板电脑。
进一步地，本发明的实施例还包括，上述各实施例的各技术特征，相互组合形成的激光投射触摸屏幕的实现方法、可穿戴设备及移动终端。例如，通过连接智能设备，实现投射一个键盘，成为一个智能设备例如平板的移动输入伴侣；又如，将投射屏幕显示内容，实现智能手机和电脑的屏幕投射，并实现交互；又如，将设备小型化成为自带完整的手机硬件和电脑硬件的移动手环或模块植入化产品，并投射到手臂和衣服，同时实现交互；从而能够在通信、娱乐、医疗、制造、军事、航天等行业广泛应用，具有极大的市场价值。
需要说明的是，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本发明说明书记载的范围；并且，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种激光投射触摸屏幕的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
将待显示数据转换为显示内容；
激光投射所述显示内容，形成投射屏幕；
将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号；
传送所述操作信号。
2.根据权利要求1所述实现方法，其特征在于，还包括步骤：预设置所述投射屏幕。
3.根据权利要求2所述实现方法，其特征在于，所述显示内容为具有若干按键的键盘，预设置所述投射屏幕为键盘屏幕。
4.根据权利要求3所述实现方法，其特征在于，所述键盘的各所述按键包括26个英文字母键、10个***数字键以及若干功能键。
5.根据权利要求2所述实现方法，其特征在于，所述显示内容包括软件应用，预设置所述投射屏幕为显示屏幕。
6.根据权利要求1所述实现方法，其特征在于，将对所述投射屏幕进行的操作触摸转换为操作信号，包括以下步骤：判断是否对所述投射屏幕进行触摸操作，是则将所述操作触摸转换为操作信号。
7.一种可穿戴设备，其特征在于，其采用如权利要求1至6任一项所述实现方法实现。
8.一种移动终端，其特征在于，其采用如权利要求1至6任一项所述实现方法实现。
9.根据权利要求8所述移动终端，其特征在于，其为手机。
10.根据权利要求8所述移动终端，其特征在于，其为平板电脑。
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