一种兼具智能手机功能和个人计算机功能的移动智能终端

摘要

本发明涉及一种兼具智能手机功能和个人计算机功能的移动智能终端，包括设备本体以及设置在设备本体内的硬件部分和操作系统；设备本体主要包括设置在外壳左侧端面的键盘投影模组以及、模式切换键、含滤波片的摄像头和红外一字线激光器；投影键盘模组可投射出虚拟键盘，红外一字线激光器发出的红外激光被按下虚拟键盘的手指所反射，含滤波片的摄像头捕捉反射红外激光的手指图像，实现常规键盘的字符输入功能；外壳右侧端面设置有投影镜头和USB接口；投影镜头可以投射出投影屏幕；USB接口可用于连接存储设备；模式切换键通过对硬件部分和操作系统的控制，实现设备在手机应用模式和计算机应用模式之间的切换。本发明可以在电子信息领域中广泛应用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动智能终端，特别是关于一种电子信息领域中的兼具智能 手机功能和个人计算机功能的移动智能终端。

背景技术

随着半导体技术的快速发展，当前智能手机所使用的CPU已经具备个人计算 机所需要的计算能力。现有智能手机除了可以打电话、发短信外，还可以浏览网 页，观看电影，玩游戏，查阅照片，看小说和听音乐等等。但是，由于其屏幕尺 寸有限，键盘过小，不能外接鼠标等问题，导致其至今不能很好地承担“内容生 产者”的角色，而只能作为“内容消费者”为普通用户使用。这就意味着还有相 当程度的内容生产工作必须在笔记本等个人计算机上完成，比如，CAD图纸绘制， 电影后期特效制作，程序编写和代码编译，以及文档编辑和音频处理等等。这些 工作所需要的较大尺寸屏幕、常规键盘以及鼠标，都无法由目前的智能手机提供。 因此，许多工作人员外出办公时依然不得不携带体积较大的笔记本电脑。

与此同时，微型DLP投影仪在光机性能和DMD(数字光处理模组)技术方面取 得了巨大的进步，其投射分辨率和亮度得到了显著提升，而且其尺寸也在不断缩 小。此外，图像识别技术近几年的快速发展，使得红外键盘投影仪的可靠性和实 用性有了基本保障。但是，因为没有手机整体硬件架构上的深度整合，以及手机 操作系统层面上的改进优化，当前的微型投影仪和红外激光键盘都只能作为智能 手机普通的独立外设，无法真正实现传统个人计算机所提供的功能。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种兼具智能手机功能和个人计算机功 能的移动智能终端，该终端具有智能手机的尺寸和功能，并能通过投影屏幕和投 射键盘同时实现个人计算机功能。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种兼具智能手机功能和个人 计算机功能的移动智能终端，所述移动智能终端包括设备本体以及设置在所述设 备本体内的硬件部分和操作系统；所述设备本体包括常规手机所具有的外壳、Home 键、触摸屏、前置摄像头、听筒、开关机键、音量调节键、耳机插口和后置摄像 头；其特征在于：所述设备本体还包括键盘投影模组、模式切换键、含滤波片的 摄像头、音响、红外一字线激光器、投影镜头和调焦滚轮；所述硬件部分与所述 设备本体上各部件连接，所述硬件部分划分为公用区、手机专用区和计算机专用 区；所述公用区包括主体结构、通讯模块、音频输入输出模块和按键接口，所述 通讯模块和音频输入输出模块分别与所述主体结构进行数据交互，所述按键接口 连接所述模式切换键、开关机键和音量调节键，所述模式切换键的切换信息经所 述按键接口传输至所述主体结构内，实现所述操作系统在手机模式和计算机模式 之间的互相切换，所述开关机键和音量调节键经所述按键接口由所述主体结构控 制其实现功能；所述主体结构负责整个操作系统内部的数据存储和计算，以及全 部硬件的控制和管理；所述主体结构包括由运算器和控制器组成的主CPU、内存储 器和外存储器，所述主CPU与所述内存储器直接进行数据交换，所述内存储器与 所述外存储器直接进行数据交换；所述手机专用区包括第一从CPU、手机通讯模块、 触摸屏端口、LCD屏端口、Home键端口和第一摄像头端口；所述手机通信模块经 所述第一从CPU与所述主体结构进行数据交互，所述第一从CPU与所述手机通信 模块一同实现电话、短信信号的编解码以及发送和接收；所述触摸屏端口和LCD 屏端口连接所述触摸屏，与所述主体结构进行数据交互；所述Home键端口连接所 述Home键；所述第一摄像头端口连接所述前置摄像头和后置摄像头，摄像头采集 到的图像信息传输至所述主体结构；所述计算机专用区包括投影键盘端口、第二 摄像头端口、第二从CPU、LED光源、DMD芯片、光机和所述调焦滚轮，所述光机 包括所述投影镜头；所述键盘投影模组和红外一字线激光器经所述投影键盘端口 受所述公用区管理和控制；所述第二摄像头端口连接所述含滤波片的摄像头，将 采集到的图像信息传输至所述公用区，为所述公用区内的图像识别算法提供输入 数据；所述调焦滚轮通过机械方式直接连接所述投影镜头，所述镜头的焦距由所 述调焦滚轮直接调控；所述第二从CPU与所述公用区进行数据交互，并负责LED 光源驱动和DMD芯片控制，实现所述光机的屏幕投影和画面显示功能。

所述硬件部分与所述操作系统进行数据交互，所述操作系统包括内核层、系 统运行库层、应用程序框架层和应用程序层；所述内核层直接面向所述硬件部分， 所述内核层主要包含手机专用硬件、公用硬件和计算机专用硬件的驱动程序；所 述系统运行库层位于所述内核层之上，所述系统运行库层包括程序库和运行库， 所述程序库被所述操作系统中的不同组件所使用，通过应用程序框架层为使用者 提供服务；所述运行库包括核心库和虚拟机两部分，它们分别负责为所述应用程 序框架层提供调用程序库的接口，并为同时高效地运行多个应用程序提供虚拟机； 所述应用程序框架层为使用者提供能访问核心库所要使用的API；所述应用程序层 为用户提供众多能直接使用的服务，该层按功能划分为手机专用应用程序、公用 应用程序和计算机专用应用程序；所述手机专用应用程序包括智能手机的HOME功 能程序，电话和通讯录，以及相机能在手机模式下运行的应用程序；所述公用应 用程序包括浏览器、游戏、地图和多媒体能同时在手机模式和计算机模式下运行 的应用程序；所述计算机专用应用程序包括CAD、3D Max、Visual Studio和Office 能在计算机模式下运行的程序。

所述键盘投影模组设置在所述外壳左侧端面，用于向桌面投射虚拟键盘；所 述外壳左侧端面上位于所述键盘投影模组下方还依次设置有所述模式切换键、含 滤波片的摄像头、音响和红外一字线激光器；所述红外一字线激光器发出的红外 激光被按下所述虚拟键盘的手指所反射，所述含滤波片的摄像头捕捉反射红外激 光的手指图像，配合所述硬件部分实现常规键盘的字符输入功能。

位于所述外壳右侧端面从上至下依次设置有所述投影镜头和调焦滚轮，所述 投影镜头投射出所述投影屏幕；所述虚拟键盘和所述投影屏幕使所述设备本体具 备个人计算机的功能。

所述外壳右侧端面上还设置有两个USB接口，用于为所述设备本体充电以及 与外部设备连接。

所述内存储器为RAM和ROM；所述外存储器为SD卡、U盘、移动硬盘和云端 网盘。

所述通讯模块连接WiFi模块、蓝牙模块和所述USB接口，所述蓝牙用于连接 蓝牙鼠标，所述USB接口用于连接移动硬盘；所述音频输入输出模块连接所述耳 机插口、音响和麦克风。

本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明采用投射虚拟键 盘和投影屏幕，以及由蓝牙模块连接的无线鼠标，在小尺寸设备本体的前提下， 能够具备传统个人计算机的全部输入和输出终端。2、本发明在整体硬件架构上进 行深度整合，并对操作系统进行改进优化，使得该设备能够兼具智能手机的全部 功能和个人计算机的全部功能，并且非常好地完成两种使用模式之间的快速切换。 本发明可以在移动通信领域和计算机领域中广泛应用。

附图说明

图1是本发明的外观整体结构示意图；

图2是图1的后视图；

图3是本发明的使用状态结构示意图；

图4是本发明的硬件部分结构示意图；

图5是本发明的操作系统和硬件部分结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

如图1、图2所示，本发明提供一种兼具智能手机功能和个人计算机功能的移 动智能终端，其包括设备本体101以及设置在设备本体101内的硬件部分102和 操作系统103，设备本体101通过硬件部分102和操作系统103拥有智能手机和个 人计算机两种使用模式，可通过软/硬件方式实现两种使用模式之间的一键切换。 设备本体101包括常规手机所具有的外壳1、Home键2、触摸屏3、前置摄像头4、 听筒5、开关机键6、音量调节键7、耳机插口8和后置摄像头9。外壳1正面设 置有触摸屏3，位于触摸屏3下方设置有Home键2，位于触摸屏3上方设置有前 置摄像头4和听筒5。位于外壳1上端面设置有开关机键6、音量调节键7和耳机 插口8；位于外壳1后面上方设置有后置摄像头9。该设备本体101还包括键盘投 影模组10、模式切换键11、含滤波片的摄像头12、音响13、红外一字线激光器 14、投影镜头15、调焦滚轮16和USB接口17。

如图1所示，键盘投影模组10设置在外壳1左侧端面，用于向桌面投射虚拟 键盘104(如图3所示)；在外壳1左侧端面上位于键盘投影模组10下方还依次设 置有模式切换键11、含滤波片的摄像头12、音响13和红外一字线激光器14。其 中，红外一字线激光器14发出的红外激光被按下虚拟键盘104的手指所反射，含 滤波片的摄像头12可以捕捉反射红外激光的手指图像，进而配合硬件部分102内 的图像识别算法，实现常规键盘的字符输入功能。通过拨动模式切换键11可以同 时打开或关闭投射键盘104和投影屏幕105，并实现操作系统103在手机应用模式 和计算机应用模式之间的切换，同样的切换功能也可以通过触摸屏3上相应的软 件按钮来实现；音响13用于为设备本体101提供高品质的音频输出。

如图2所示，位于外壳1右侧端面从上至下依次设置有投影镜头15、调焦滚 轮16和USB接口17。投影镜头15用于将触摸屏3所显示的画面投影至投影屏幕 105(如图3所示)，虚拟键盘104和投影屏幕105联合使用可以使设备本体101 具备个人计算机的功能；投影屏幕105所在的介质可以为白墙或幕布等任何色彩 单一、表面平整、反光性差的物体。调焦滚轮16用于调节投影镜头15的焦距； USB接口17可以设置为两个，以实现为设备本体101充电以及与外部设备连接。

如附图4所示，硬件部分102与设备本体1上各部件连接，该硬件部分102 划分为公用区、手机专用区和计算机专用区。其中：

公用区包括主体结构、通讯模块、音频输入输出模块和按键接口，通讯模块 和音频输入输出模块分别与主体结构进行数据交互，按键接口连接模式切换键11、 开关机键6和音量调节键7，模式切换键11的切换信息经按键接口传输至主体结 构内，实现手机与计算机模式的切换；开关机键6和音量调节键7经按键接口由 主体结构控制其实现相应功能。主体结构为常规个人计算机架构，其负责整个操 作系统103内部的数据存储和计算，以及全部硬件的控制和管理。主体结构包括 由运算器和控制器组成的主CPU、内存储器和外存储器，主CPU与内存储器直接进 行数据交换，内存储器与外存储器直接进行数据交换。内存储器可以是RAM和ROM； 外存储器可以为SD卡、U盘、移动硬盘和云端网盘等。其中，通讯模块连接WiFi 模块、蓝牙模块和USB接口17等，蓝牙模块可用于连接蓝牙鼠标，USB接口17 可用于连接移动硬盘，二者在设备本体101的计算机模式下使用，可以实现传统 计算机鼠标和硬盘的功能；音频输入输出模块可以连接耳机插口8、音响13和麦 克风等。手机模式和电脑模式共同使用公用区中的硬件，同时，两种使用模式也 各自具有自身专属的硬件。其中，主体结构上还设置有供电电源和风扇。

手机专用区包括第一从CPU、手机通讯模块、触摸屏端口、LCD屏端口、Home 键端口和第一摄像头端口。手机通信模块经第一从CPU与公用区内的主体结构进 行数据交互，第一从CPU与手机通信模块一同实现电话、短信等信号的编解码以 及发送和接收。触摸屏端口和LCD屏端口连接触摸屏3，与公用区内的主体结构进 行数据交互；Home键端口连接Home键2；第一摄像头端口连接前置摄像头4和后 置摄像头9，两摄像头采集到的图像信息传输至公用区主体结构内。

计算机专用区包括投影键盘端口、第二摄像头端口、第二从CPU、LED光源、 DMD芯片、调焦滚轮16和光机，光机包括投影镜头15。键盘投影模组10和红外 一字线激光器14经投影键盘端口受公用区内的管理和控制，实现向桌面投射虚拟 键盘104；第二摄像头端口连接含滤波片的摄像头12，将采集到的图像信息传输 至公用区，为预置在公用区主体结构内的图像识别算法提供输入数据，以判断投 影虚拟键盘104使用者当前手指所按下的按键；调焦滚轮16通过机械方式直接连 接光机中的投影镜头15，用于调节投影镜头15的焦距；投影镜头15投射出投影 屏幕105，并通过调焦滚轮16实现对投影屏幕105的远近距离和清晰度的调控。 第二从CPU与公用区进行数据交互，并负责LED光源驱动和投影信号的处理，通 过对LED光源和DMD芯片的控制，实现光机的屏幕投影和画面显示功能。

如图5所示，硬件部分102与操作系统103进行数据交互，操作系统103包 括内核层、系统运行库层、应用程序框架层和应用程序层。其中：

内核层为最底层的系统内核，直接面向硬件部分102，内核层主要包含手机专 用硬件、公用硬件和计算机专用硬件的驱动程序。

系统运行库层位于内核层之上，系统运行库层包括程序库和运行库。其中， 程序库被操作系统103中的不同组件所使用，通过应用程序框架层为使用者提供 服务；运行库包括核心库和虚拟机两部分，它们分别负责为应用程序框架层提供 调用程序库的接口，并为同时高效地运行多个应用程序提供虚拟机。

应用程序框架层为使用者提供可以访问核心库所要使用的API，以方便使用者 在无需了解和改动底层系统的情况下，便利地进行应用程序的开发使用。

应用程序层为用户提供众多可以直接使用的服务，该层按功能划分为三类应 用程序：手机专用应用程序、公用应用程序和计算机专用应用程序。其中，手机 专用应用程序包括智能手机的HOME功能程序，电话和通讯录，以及相机等只能在 手机模式下运行的应用程序；公用应用程序包括浏览器、游戏、地图和多媒体等 可以同时在手机模式和计算机模式下运行的应用程序；计算机专用应用程序包括 CAD、3D Max、Visual Studio和Office等只能在计算机模式下运行的程序。

上述各实施例仅用于说明本发明，各部件的结构、尺寸、设置位置及形状都 是可以有所变化的，在本发明技术方案的基础上，凡根据本发明原理对个别部件 进行的改进和等同变换，均不应排除在本发明的保护范围之外。