技术领域
[0001] 本实用新型涉及耳机技术领域，具体涉及一种TWS耳机装置。
背景技术
[0002] 耳机是一种音频输出设备，应用领域广泛，随着人们生活
水平的提高，对耳机的要求也越来越高，传统类型耳机已经不能满足人们多元化使用的需求了，新类型的TWS耳机(True Wireless Stereo，真正无线立体声)取消了耳机线，使用更加方便，越来越受到用户的追捧。
[0003] 目前存在的TWS耳机主要有苹果的Airpods、华为的Flypods、Freebuds、出
门问问的Ticpods Free等等，通常包括耳机和充电盒两个主要部分，充电盒起到存储耳机、为耳机充电的作用，耳机的功能主要为蓝牙无线收听，可实现听音乐、打电话，但是功能仍然相对比较单一。实用新型内容
[0004] 针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种TWS耳机装置，可以通过充电盒播放视频，集耳机播放和画面显示功能于一体，使得TWS耳机增加了新功能。
[0005] 为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
[0006] 本实用新型提供一种TWS耳机装置，包括充电盒和耳机，充电盒包括壳体，所述壳体的前部设置有耳机仿形槽，耳机放入所述耳机仿形槽中进行充电，所述壳体中设置有微型投影模组和控制
电路，所述控制电路包括MCU，所述控制电路控制所述微型投影模组从所述壳体的后部向外投影，至少投影出所述充电盒的电量和/或在所述充电盒中进行充电耳机的电量。
[0007] 可选地，所述控制电路还包括三轴
加速度
传感器，通过所述三轴加速度传感器检测所述充电盒摆放的
角度生成角度信息，所述微型投影模组包括投影镜头和
舵机模组，所述三轴加速度传感器将角度信息传输给所述MCU，所述MCU分析所述角度信息，控制所述舵机模组驱动所述投影镜头调整所述投影镜头的投影方向。
[0008] 可选地，所述舵机模组包括舵机驱动电路、舵机
支架、以及沿X轴方向和Z轴方向布置的舵机
电动机，所述投影镜头安装在所述舵机支架上并且在所述舵机支架上可转动。
[0009] 可选地，所述投影镜头的壳体外侧设置有齿轨，所述舵机电动机的
输出轴端部设置有
齿轮，所述齿轮与所述齿轨
啮合传动；
[0010] 或者所述舵机电动机的输出轴端部设置有摩擦轮，所述摩擦轮与所述投影镜头的壳体
接触摩擦传动。
[0011] 可选地，所述舵机支架包括球状凹槽，所述投影镜头安装在所述球状凹槽中，所述球状凹槽的四周设置有若干固定耳，通过螺钉固定在PCB上；X轴方向和Z轴方向的舵机电动机均固定在所述舵机支架上；所述球状凹槽的
侧壁上设置有缝隙，所述齿轮伸入所述缝隙与所述齿轨啮合传动。
[0012] 可选地，所述控制电路还包括光传感器，所述光传感器设置在所述壳体后部，所述光传感器检测所述充电盒所处环境光的强度生成环境光信息，所述光传感器将环境光信息传输给所述MCU，所述MCU分析所述环境光信息，调整所述微型投影模组的投影
亮度。
[0013] 可选地，所述壳体上设置有USB
接口，所述USB接口分别连接所述MCU和充电电路，通过所述USB接口连接外部电源或智能设备；所述USB接口连接外部智能设备时，所述外部智能设备中的视频可通过所述微型投影模组向外投影。
[0014] 可选地，所述充电电路分别连接
蓄电池、接口电路、所述微型投影模组和所述MCU，所述充电电路设置有充电PIN，所述充电PIN伸入所述耳机仿形槽中，耳机放入所述耳机仿形槽中进行充电时与所述充电PIN连接。
[0015] 可选地，所述壳体的前部设置有按键，所述按键连接电平转换电路，所述电平转换电路连接所述MCU，通过所述按键控制所述微型投影模组的
开关和投影内容切换。
[0016] 可选地，所述壳体的前部设置有指示灯，所述指示灯连接所述MCU，所述指示灯指示所述充电盒的电量和工作状态。
[0017] 可选地，所述壳体底部设置有
支撑座，所述充电盒通过所述支撑座站立。
[0018] 可选地，所述MCU连接第一蓝牙电路，通过所述第一蓝牙电路与外部智能设备通信。
[0019] 可选地，所述耳机包括第二蓝牙电路，通过所述第二蓝牙电路与外部智能设备通信，所述微型投影模组投影视频时，所述耳机同步播放音频。
[0020] 可选地，所述壳体包括前壳和后壳，所述前壳和后壳通过螺钉组合。
[0021] 本实用新型的TWS耳机装置所具有的优点及有益效果是：
[0022] 1)可实现普通TWS耳机的听歌和打电话功能。
[0023] 2)加入投影功能，实现耳机影(充电盒的投影功能)音(耳机的声音播放)的同步播放。
[0024] 3)投影角度可自动调整，提升用户体验。
[0025] 4)通过投影方式可将充电盒的电量状态进行显示，改善了使用体验和交互效果。
附图说明
[0026] 图1为本实用新型
实施例1中充电盒的立体图(前视)；
[0027] 图2为本实用新型实施例1中充电盒的立体图(后视)；
[0028] 图3为本实用新型实施例1中充电盒的分解图；
[0029] 图4为本实用新型实施例1中充电盒的充电模组的立体图；
[0030] 图5为本实用新型实施例1中充电盒的微型投影模组的立体图；
[0031] 图6为本实用新型实施例1中充电盒的微型投影模组的分解图；
[0032] 图7为本实用新型实施例1中充电盒的舵机模组的分解图；
[0033] 图8为本实用新型实施例2中与充电盒配套使用的耳机的立体图；
[0034] 图9为本实用新型实施例2中与充电盒配套使用的耳机的分解图；
[0035] 图10为本实用新型实施例1中充电盒的投影图(正放状态)；
[0036] 图11为本实用新型实施例1中充电盒的投影图(倾斜状态)；
[0037] 图12为本实用新型实施例1中充电盒的电路原理图；
[0038] 图13为本实用新型实施例1中充电盒调整微型投影模组的投影方向的作业
流程图；
[0039] 图14为本实用新型实施例1中充电盒与手机、手机与耳机的
信号交互图。
[0040] 图中：1.耳机；1-1.入耳部；1-2.前壳；1-3.充电PIN；1-4.内壳；1-5.扬声器；1-6.PCB；1-7.电池；1-8.后壳；
[0041] 2.充电盒；2-1.前壳；2-2.指示灯；2-3.耳机仿形槽；2-4.按键；2-5.支撑座；2-6.USB接口；2-7.后壳；2-8.微型投影模组；2-8-1.PCB；2-8-2.三轴加速度传感器；2-8-3.投影镜头；2-8-4.舵机电动机；2-8-5.输出轴；2-8-6.齿轮；2-8-7.舵机支架；2-8-8.固定耳；
2-8-9.螺钉；2-8-10.齿轨；2-9.光传感器；2-10.充电PIN；2-11.PCB；2-12.
蓄电池；2-13.螺钉。
具体实施方式
[0042] 本实用新型的设计构思是：
[0043] 针对
现有技术中TWS耳机只能收听音频的功能，本实用新型提供了一种TWS耳机装置，可以通过充电盒播放视频，集耳机播放和画面显示功能于一体，使得TWS耳机增加了新功能。
[0044] 为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。
[0045] 实施例1
[0046] 本实施例中提供了一种TWS耳机装置，包括充电盒2，以及与充电盒2配套使用的耳机1。
[0047] 如图1、图2、图3所示为充电盒2的结构，充电盒2包括壳体，壳体的前部设置有两个耳机仿形槽2-3，耳机1放入耳机仿形槽2-3中进行充电，壳体中设置有微型投影模组2-8和控制电路，控制电路包括MCU，控制电路控制微型投影模组2-8从壳体的后部向外投影，至少投影出充电盒2的电量、或在充电盒2中进行充电耳机1的电量，或同时投影出充电盒2的电量以及在充电盒2中进行充电耳机1的电量。
[0048] 还可以将耳机1是否取出、耳机1是否充电完成等状态通过投影的方式投影出来。
[0049] 如图12所示为充电盒2的电路原理图，控制电路的设计可以参考图12所示。
[0050] 为了保证投影画面不
变形，无论充电盒2如何放置，均要求微型投影模组2-8能够正对投影平面，为此，控制电路还包括三轴加速度传感器2-8-2，通过三轴加速度传感器2-8-2检测充电盒2摆放的角度生成角度信息，微型投影模组2-8包括投影镜头2-8-3和舵机模组，三轴加速度传感器2-8-2将角度信息传输给MCU，MCU分析角度信息，控制舵机模组驱动投影镜头2-8-3调整投影镜头2-8-3的投影方向，最终调整至投影镜头2-8-3的
中轴线垂直投影平面。
[0051] 如图10所示为充电盒2正放状态时的投影图，右边为投影平面，投影镜头2-8-3的中轴线垂直投影平面，如图11所示为充电盒2倾斜状态时的投影图，控制电路已经控制舵机模组驱动投影镜头2-8-3调整投影镜头2-8-3的投影方向，调整至投影镜头2-8-3的中轴线垂直投影平面，作业流程如图13所示。这样无论充电盒2是正放还是倾斜，投影的效果是一样的。
[0052] 如图6、图7、图12所示，舵机模组包括舵机驱动电路(设置在PCB2-8-1中)、舵机支架2-8-7、以及沿X轴方向和Z轴方向布置的舵机电动机2-8-4，投影镜头2-8-3安装在舵机支架2-8-7上并且在舵机支架2-8-7上可转动，投影镜头2-8-3的壳体外侧设置有齿轨2-8-10，舵机电动机2-8-4的输出轴2-8-5端部设置有齿轮2-8-6，齿轮2-8-6与齿轨2-8-10啮合传动。
[0053] 由于投影镜头2-8-3的壳体是球形的，所以齿轨2-8-10是弧形的。舵机电动机2-8-4是两组，相应地，齿轨2-8-10也设计两条，互相垂直布置。X轴方向的舵机电动机2-8-4转动时，投影镜头2-8-3围绕X轴方向转动以调整投影方向，Z轴方向的舵机电动机2-8-4转动时，投影镜头2-8-3围绕Z轴方向转动以调整投影方向。
[0054] 舵机支架2-8-7包括球状凹槽，投影镜头2-8-3安装在球状凹槽中，球状凹槽的四周设置有若干固定耳2-8-8，通过螺钉2-8-9固定在PCB2-8-1上；X轴方向和Z轴方向的舵机电动机2-8-4均固定在舵机支架2-8-7上；球状凹槽的侧壁上设置有缝隙，齿轮2-8-6伸入缝隙与齿轨2-8-10啮合传动。
[0055] 为了方便齿轮2-8-6与齿轨2-8-10配合，齿轨2-8-10的宽度可以设计得比齿轮2-8-6的宽度更宽，在投影镜头2-8-3转动过程中，齿轮2-8-6与齿轨2-8-10不容易脱离啮合。
[0056] 为了保证投影画面清晰，需要考虑不同环境下的投影亮度，例如在强光环境下，投影亮度也要增强，为此，控制电路还包括光传感器2-9，光传感器2-9设置在壳体后部，光传感器2-9检测充电盒2所处环境光的强度生成环境光信息，光传感器2-9将环境光信息传输给MCU，MCU分析环境光信息，调整微型投影模组2-8的投影亮度。
[0057] 如图2所示，光传感器2-9包括若干组，可以设置2-4组，围绕微型投影模组2-8设置。设置多组光传感器2-9，能够提高环境光检测的准确性。
[0058] 如图1、图3所示，壳体上设置有USB接口2-6，USB接口2-6可以起到电
力传输和
信号传输的作用，USB接口2-6分别连接MCU和充电电路(设置在PCB2-11中)，通过USB接口2-6连接外部电源或智能设备(例如手机、
平板电脑)；USB接口2-6连接外部智能设备时，外部智能设备中的视频可通过微型投影模组2-8向外投影。外部智能设备中需要设置播放
软件，通过播放软件来播放视频，同时在充电盒2中通过微型投影模组2-8向外投影，实现智能电影院的效果。
[0059] USB接口2-6优选MiniUSB、MicroUSB等类型，体积小，适合设计在充电盒2的侧边上。
[0060] 如图12所示，充电电路分别连接蓄电池2-12、接口电路(设置在PCB2-8-1中)、微型投影模组2-8和MCU，充电电路设置有充电PIN2-10，充电PIN2-10伸入耳机仿形槽2-3中，耳机1放入耳机仿形槽2-3中进行充电时与充电PIN2-10连接。
[0061] 从图8、图9可见，与充电盒2配套使用的耳机1，在下部也设置有充电PIN1-3，耳机1放入耳机仿形槽2-3中进行充电时，充电PIN1-3会与充电PIN2-10接触，实现电路连接。
[0062] 为了实现对充电盒2的功能控制，在壳体的前部设置有按键2-4，按键2-4连接电平转换电路，电平转换电路连接MCU，通过按键2-4控制微型投影模组2-8的开关和投影内容切换。
[0063] 当用户想查看充电盒2电量时，可按下按键2-4，充电盒2开启投影模
块，并将充电盒2的电量信息投影出来。当用户想查看耳机1电量时，将耳机1放入充电盒2，按下按键2-4即可投影出来耳机1的电量。当用户想看电影等视频时，将手机中的电影推放置播放软件进行播放，按下按键2-4即可将电影投影出来。
[0064] 如图1、图3所示，壳体的前部设置有指示灯2-2，指示灯2-2连接MCU，指示灯2-2指示充电盒2的电量和工作状态。例如，充电盒2中的蓄电池2-12的电量较充足时可以显示绿色，电量比较少时可以显示红色，提醒用户需要对充电盒2进行充电。
[0065] 在本实施例中，充电盒2还可以通过蓝牙与外部智能设备实现通信。如图12所示，MCU连接第一蓝牙电路(图中的BT)，通过第一蓝牙电路与外部智能设备通信。第一蓝牙电路连接外部智能设备时，外部智能设备中的视频可通过微型投影模组2-8向外投影。外部智能设备中需要设置播放软件，通过播放软件来播放视频，同时在充电盒2中通过微型投影模组2-8向外投影。
[0066] 充电盒2与手机、手机与耳机的信号交互如图14所示，耳机接受
音频信号，充电盒2接收
视频信号均通过蓝牙实现通信。耳机还可以发送控制信息至手机，实现对播放的控制。耳机与手机进行蓝牙
配对，首先佩戴者为主耳机，主耳机连接手机，后佩戴者为从耳机，从耳机与主耳机连接，图14中耳机A为主耳机，耳机B为从耳机。
[0067] 通常投影平面都是竖直方向或者接近竖直方向的，充电盒2呈站立状态时，微型投影模组2-8可以将投影投射至投影平面，为此，壳体底部设置有支撑座2-5，充电盒2通过支撑座2-5站立。支撑座2-5底部呈平面状，相比充电盒2侧边的弧形状，更容易支撑支撑座2-5。
[0068] 在本实施例中，充电盒2的壳体包括前壳2-1和后壳2-7，前壳2-1和后壳2-7通过螺钉2-13组合。
[0069] 附图中充电盒2没有设计盒盖，还可以增加设计盒盖，以保护放入耳机仿形槽2-3中的耳机1。
[0070] 如图8、图9所示，耳机1为半入耳式，包括入耳部1-1、前壳1-2、充电PIN1-3、内壳1-4、扬声器1-5、PCB1-6、电池1-7、后壳1-8。
[0071] 耳机1还包括第二蓝牙电路(设置在PCB1-6中)，通过第二蓝牙电路与外部智能设备通信，微型投影模组2-8投影视频例如电影时，耳机1可以同步播放音频。
[0072] PCB1-6上主要包涵芯片及传感器，如：加速度传感器、红外感应传感器、语音加速度传感器，其中加速度传感器用来
感知用户敲击耳机的指令，红外传感器用来感知用户是否佩戴，语音加速度传感器用来语音降噪。
[0073] 实施例2
[0074] 与实施例1所不同的是，本实施例中舵机电动机2-8-4的输出轴2-8-5端部设置有摩擦轮，摩擦轮与投影镜头2-8-3的壳体接触摩擦传动，投影镜头2-8-3的壳体外侧不需要设置齿轨。
[0075] 通过采用摩擦轮，能够实现X轴方向和Z轴方向布置的舵机电动机2-8-4同时对投影镜头2-8-3转向，而且互相不影响。
[0076] 本实施例中TWS耳机装置的其他结构与实施例1中相同，此处不再重复描述。
[0077] 以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉
本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述
权利要求的保护范围为准。
