激光投影设备及其安全控制方法与流程

激光投影设备及其安全控制方法
1.本技术实施例要求于2020年5月22日提交的申请号为202010443209.0，发明名称为“投影设备及其亮度调整方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本技术实施例中。
技术领域
2.本公开涉及投影显示领域，特别涉及一种激光投影设备及其安全控制方法。


背景技术：

3.目前，激光投影设备发射出来的激光投射至投影屏幕上后，可以实现将图像投影至投影屏幕。但是，由于激光投影设备发射出来的激光具有较高的亮度，当用户距离投影屏幕较近时，该激光可能对人眼造成伤害。
4.相关技术中，激光投影设备可以包括热释电传感器和控制电路。当位于热释电传感器的感应范围内的人体发生移动时，热释电传感器可以检测到人体辐射的红外信号，并将接收到红外信号放大。之后将放大后的红外信号转化为电信号发送至控制电路。控制电路在确定该电信号大于信号阈值时，可以降低投影屏幕的亮度，从而降低激光投影设备发射的激光对人眼造成的伤害。
5.但是，由于热释电传感器仅能在人体移动的时候检测到人体辐射的红外信号，使得对人体检测的可靠性较低，进而导致对人眼保护的安全性较低。


技术实现要素：

6.本公开实施例提供了一种激光投影设备及其安全控制方法，可以解决相关技术中热释电传感器仅能在人体移动的时候检测到人体辐射的红外信号，导致对人眼保护的安全性较低的问题。所述技术方案如下：
7.一方面，提供了一种激光投影设备，所述激光投影设备包括壳体，设置在所述壳体内的控制组件和设置在所述壳体上的检测器件；所述控制组件与所述检测器件连接；
8.所述检测器件用于：
9.发射检测信号，并接收被目标物反射的所述检测信号；
10.所述控制组件用于：
11.根据被所述目标物反射的所述检测信号确定所述目标物的目标位置；
12.若检测到所述目标位置所处的阈值检测范围发生变化，则调整投影画面的亮度，其中，所述控制组件中存储有多个阈值检测范围，不同阈值检测范围对应的检测距离和/或检测角度不同。
13.另一方面，提供了一种激光投影设备的安全控制方法，应用于激光投影设备中的控制组件，所述激光投影设备还包括：壳体和设置在所述壳体上的检测器件；所述控制组件与所述检测器件连接，且所述控制组件中存储有多个阈值检测范围，不同阈值检测范围对应的检测距离和/或检测角度不同，所述方法包括：
14.接收所述检测器件输出的第一检测信号；
15.接收所述检测器件输出的第二检测信号；
16.若根据所述第一检测信号和所述第二检测信号确定目标物所处的阈值检测范围发生变化，则调整所述投影画面的亮度；
17.其中，所述第一检测信号和所述第二检测信号为所述检测器件在不同时刻接收到的被所述目标物反射的检测信号。
18.又一方面，提供了一种激光投影设备，包括：存储器，处理器及存储在所述存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述方面所述的激光投影设备的安全控制方法。
19.再一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令被处理器执行时实现如上述方面所述的激光投影设备的安全控制方法。
20.再一方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当所述计算机程序产品在所述计算机上运行时，使得所述计算机执行上述方面所述的激光投影设备的安全控制方法。
21.本公开实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
22.本公开实施例提供了一种激光投影设备及其安全控制方法，激光投影设备中的控制组件可以根据被目标物反射的检测信号确定目标物所处的目标位置，并检测该目标位置所处的阈值检测范围是否发生变化。由此，实现了对投影画面的亮度的灵活调整，提高了人眼保护的可靠性。
附图说明
23.为了更清楚地说明本公开实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本公开实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图；
25.图2是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的结构示意图；
26.图3是本公开实施例提供的一种以检测器件为原点建立的坐标系的示意图；
27.图4是本公开实施例提供的一种在投影屏幕上显示提示信息的示意图；
28.图5是本公开实施例提供的一种检测器件与目标物之间的目标距离的示意图；
29.图6是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的结构示意图；
30.图7是本公开实施例提供的一种检测器件的结构示意图；
31.图8是本公开实施例提供的一种信号发射器件发射检测信号和信号接收器件接收被目标物反射的检测信号的示意图；
32.图9是本公开实施例提供的一种信号发射器件发射的检测信号的示意图；
33.图10是本公开实施例提供的另一种信号发射器件发射的检测信号的示意图；
34.图11是本公开实施例提供的另一种信号发射器件发射检测信号和信号接收器件接收被目标物反射的检测信号的示意图；
35.图12是本公开实施例提供的一种差值信号的示意图；
36.图13是本公开实施例提供的一种控制组件的结构示意图；
37.图14是本公开实施例提供的另一种检测器件的结构示意图；
38.图15是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的结构示意图；
39.图16是本公开实施例提供的一种目标物与检测器件的方位角的结构示意图；
40.图17是本公开实施例提供的一种第二探测角度的示意图；
41.图18是本公开实施例提供的一种目标物与检测器件的方位角的示意图；
42.图19是本公开实施例提供的一种激光投影设备的安全控制方法的流程图；
43.图20是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的安全控制方法的流程图；
44.图21是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的安全控制方法的流程图。
具体实施方式
45.为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本公开实施方式作进一步地详细描述。
46.图1是本公开实施例提供的一种激光投影设备的结构示意图。图2是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的结构示意图。如图1和图2所示，该激光投影设备可以包括壳体10，设置在壳体10内的控制组件20和设置在壳体10上的检测器件30。该控制组件20与该检测器件30连接。
47.可选的，该控制组件20可以为数字信号处理器(digital signal processor，dsp)。该检测器件30和控制组件20可以集成在一个模块中。
48.参考图1和图2，该检测器件30用于发射检测信号，以及接收被目标物反射的检测信号。其中，该目标物可以为位于检测器件30的检测范围内的人或动物。
49.参考图2和图3，该控制组件20用于若根据被目标物反射的检测信号确定该目标物的目标位置。若检测到该目标位置所处的阈值检测范围发生变化，则调整投影画面的亮度。
50.其中，控制组件20中存储有多个阈值检测范围，该不同阈值检测范围对应的检测距离和/或检测角度不同，该检测距离为目标物与检测器件30之间的距离，该检测角度为目标物001相对于与检测器件30所处的角度。
51.参考图3，该目标位置可以包括目标物001与检测器件30之间的目标距离d和目标物001的方位角β。控制组件20在确定目标物001的目标位置之后，可以分别检测目标距离d所处的检测范围是否发生变化，以及目标物001的方位角β所处的检测角度是否发生变化。若检测到该目标距离d所处的检测距离发生变化，和/或，目标物001的方位角β所处的检测角度发生变化，则控制组件20可以调整投影画面的亮度。若检测到该目标距离d所处的检测距离未发生变化，且该目标物001的方位角β所处的检测角度未发生变化，则控制组件20无需调整投影画面的亮度。
52.可选的，控制组件20可以检测当前时刻确定的目标距离d所处的检测距离，相对于在当前时刻之前的上一时刻确定的目标距离d所处的检测距离是否发生变化。若发生变化，则控制组件20可以确定该目标距离d所处的检测距离发生变化。若未发生变化，则控制组件20可以确定该目标距离d所处的检测距离未发生变化。
53.同样的，该控制组件20可以检测当前时刻确定的目标物001的方位角β所处的检测角度，相对于在当前时刻之前的上一时刻确定的目标物001的方位角β所处的检测角度是否发生变化。若发生变化，则控制组件20可以确定该目标物001的方位角β所处的检测角度发
生变化。若未发生变化，则控制组件20可以确定该目标物001的方位角β所处的检测角度未发生变化。
54.在本公开实施例中，控制组件20在获取检测信号的过程中，可以向检测器件30发送信号获取指令，该检测器件30可以在接收到该信号获取指令后，向控制组件20发送被目标物001反射的检测信号。或者，检测器件30在接收到被目标物001反射的检测信号后，可以直接将该检测信号发送至控制组件10。
55.综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备，激光投影设备中的控制组件可以根据被目标物反射的检测信号确定目标物所处的目标位置，并检测该目标位置所处的阈值检测范围是否发生变化。由此，实现了对投影画面的亮度的灵活调整，提高了人眼保护的可靠性。
56.在本公开实施例中，该检测器件40位于壳体10的侧面，该侧面与投影屏幕相交。或者该检测器件40位于壳体10远离投影屏幕的一侧。
57.该控制组件20若检测到目标位置所处的阈值检测范围对应的检测距离变短，可以确定相对于上一时刻确定的目标位置，该目标物001朝靠近检测器件30的方向发生了移动，则控制组件20可以降低投影画面的亮度。
58.若检测到目标位置所处的阈值检测范围对应的检测距离变长，控制组件20可以确定相对于上一时刻确定的目标位置，该目标物001朝远离检测器件30的方向发生了移动，则控制组件20可以增大投影画面的亮度。
59.可选的，控制组件20可以比较上一时刻确定的目标距离与当前时刻确定的目标距离的大小。若检测到上一时刻确定的目标距离d大于当前时刻确定的目标距离d，控制组件20可以确定该目标位置所处的阈值检测范围对应的检测距离变短，则控制组件20可以降低投影画面的亮度。若检测到上一时刻确定的目标距离d小于当前时刻确定的目标距离d，控制组件20可以确定该目标位置所处的阈值检测范围对应的检测距离变长，则控制组件20可以增大投影画面的亮度。
60.在本公开实施例中，控制组件20可以若检测到目标位置处于第一阈值检测范围内，则可以将投影画面的亮度调整至与第一阈值检测范围对应的第一亮度。若检测到目标位置处于第二阈值检测范围内，则控制组件20可以将投影画面的亮度调整至与第二阈值检测范围对应的第二亮度，并在投影屏幕上显示提示信息，该提示信息用于提示目标物001移动至距离阈值之外。
61.若检测到目标位置处于第三阈值检测范围内，则控制组件20可以将投影画面的亮度调整至与第三阈值检测范围对应的第三亮度。
62.其中，该第一阈值检测范围对应的检测距离的上限小于距离阈值，该第一阈值检测范围对应的检测距离的下限大于第二阈值检测范围对应的检测距离的上限，该第二阈值检测范围对应的检测距离的下限大于第三阈值检测范围对应的检测距离的上限，该第二亮度小于第一亮度，且该第三亮度小于第二亮度。
63.示例的，距离阈值可以为1.4米(m)。该第一阈值检测范围对应的检测距离距离的上限可以为1.3m，下限可以大于1m，该第一亮度可以为原始亮度的80％。该第二阈值检测范围对应的检测距离的上限可以为1m，下限大于0.7m。该第二亮度可以为原始亮度的50％。该第三阈值检测范围对应的检测距离的上限为0.7m，下限可以为0。该第三亮度可以为0。其
中，该原始亮度可以为激光投影设备正常显示图像时，投影画面的亮度。
64.当控制组件20检测到目标位置处于第一阈值检测范围时，控制组件20可以确定投影画面的亮度对人眼伤害较小，此时控制组件20可以将投影画面的亮度降低至原始亮度的80％，由此在保护了人眼的同时确保用户能够正常观看视频。
65.当控制组件20检测到目标至处于第二阈值检测范围内时，该控制组件20可以确定投影画面的亮度对人眼伤害较大。此时控制组件20可以将投影画面的亮度降低至原始亮度的50％，同时在投影屏幕上显示提示信息，以提示目标物及时远离激光投影设备。由此提高对用户人眼保护的可靠性，同时确保用户能够正常观看视频。
66.参考图4，该投影屏幕002上显示的提示信息003可以为“您当前距离投影画面太近，请远离投影画面”。
67.当控制组件20检测到目标位置处于第三阈值检测范围时，控制组件20可以确定投影画面的亮度对人眼伤害非常大，此时控制组件20可以将投影画面的亮度降低至0。
68.控制组件20中可以预先存储有阈值检测范围与亮度的对应关系，控制组件20可以从该阈值检测范围与亮度的对应关系中，确定与该第一阈值检测范围对应的第一亮度，确定第二阈值检测范围对应的第二亮度，以及确定第三阈值检测范围对应的第三亮度。
69.示例的，假设阈值检测范围对应的检测距离与亮度的对应关系如表1所示，参考表1和图5，若目标距离d为0.7m，从表1中可以确定该目标距离0.7m处于第三阈值检测范围对应的检测距离内。该第三阈值检测范围对应的第三亮度为0，则控制组件20可以将投影画面的亮度调整为0。
70.表1
71.检测距离亮度[0，0.7m]0(0.7m，1m]原始亮度的50％(1m，1.3m]原始亮度的80％
[0072]
在本公开实施例中，控制组件20可以根据目标位置所处的阈值检测范围确定与该阈值检测范围对应的亮度，从而动态调整投影画面的亮度，提高了对人眼保护的灵活性。例如，在关闭将投影画面的亮度调整为0之后，若检测到的目标位置处于第二阈值范围内，则可以将投影画面的亮度恢复至原始亮度的50％。
[0073]
参考图6，该激光投影设备还可以包括激光光源00，该激光光源00与该控制组件20连接，该控制组件20可以通过调整该激光光源00的亮度来调整投影画面的亮度。
[0074]
参考图7，该检测器件30可以包括信号产生电路301、信号发射器件302和信号接收器件303。
[0075]
该信号产生电路301分别与控制组件20和信号发射器件302连接。该信号产生电路301用于在控制组件20传输的驱动信号的驱动下，产生检测信号，并将产生的检测信号传输至信号发射器件302和控制组件20。
[0076]
参考图7和图8，该信号发射器件302用于发射检测信号。该信号接收器件303与控制组件20连接，该信号接收器件303用于接收被目标物001反射的检测信号，并将接收到的检测信号传输至控制组件20。
[0077]
控制组件20可以根据接收到的检测信号确定差值信号，根据该根据差值信号的峰
值频率，确定目标物001与检测器件30之间的目标距离，并根据相邻两个差值信号的相位角的差值，确定目标物001的方位角。
[0078]
在本公开实施例中，该检测器件30可以发射检测信号，同时，检测器件30可以接收被目标物001反射的检测信号。由于检测器件30从发射检测信号到接收检测信号有一定的时间间隔，因此控制组件20可以根据信号产生电路401在一个历史发射时刻发射的检测信号和信号接收器件303发送的在一个历史接收时刻接收到的检测信号，确定在一个历史时刻两者的差值信号if。其中，该历史时刻可以为该历史接收时刻，或者可以为该历史发射时刻和历史接收时刻的均值。
[0079]
参考图3，控制组件可以以检测器件30所在的位置为原点，建立坐标系，该坐标系可以包括横轴x和纵轴y。
[0080]
控制组件20在确定一个历史时刻的差值信号if后，可以根据该差值信号if的峰值频率，确定目标物与检测器件30之间的目标距离d。并且，控制组件20可以根据相邻两个差值信号的相位角的差值，确定在一个历史时刻目标物001的方位角β。其中，该方位角β为目标物001与坐标系xy原点之间的连线与横轴x的夹角。控制组件20可以根据方位角β与目标距离d确定目标物001的位置，该位置可以采用目标物001在该坐标系中的坐标(x0，y0)表示。其中，该x0＝d
×
cosβ，y0＝d
×
sinβ。
[0081]
在本公开实施例中，该检测器件30可以为毫米波检测器，该检测信号可以为毫米波信号。参考图9和图10，该毫米波信号可以为高频连续波，其幅值a随时间t呈正弦变化。且频率f随时间t呈线性变化。其中，控制组件20在一个历史时刻接收到的该信号产生电路301传输的检测信号，即为信号发射器件302在一个历史时刻发射的检测信号。
[0082]
参考图11和图12，由于信号产生电路301向控制组件20传输检测信号0031，到信号接收器件303接收检测信号0032之间有一定的时间间隔ta，因此控制组件20可以根据在一个历史时刻接收到的信号产生电路301传输的检测信号0031和在一个历史时刻接收到的信号接收器件303传输的检测信号0032确定差值信号if。
[0083]
可选的，参考图13，该控制组件20可以包括驱动电路201、滤波器202、数模转换器203、数据处理电路204、控制电路205和信号混合电路206。
[0084]
该驱动电路201与该信号产生电路301连接，该驱动电路201用于向信号产生电路301传输驱动信号。
[0085]
该信号混合电路206分别与滤波器202、信号接收器件303和信号产生电路301连接，该信号混合电路206用于根据接收到的信号产生电路301传输的检测信号和接收到的信号接收器件303传输的检测信号确定差值信号if，并将差值信号if传输至滤波器202。
[0086]
该滤波器202还与数模转换器203连接，该滤波器202用于对信号混合电路206传输的差值信号if进行滤波处理，并将滤波处理后的差值信号if传输至数模转换器203。
[0087]
该数模转换器203还与数据处理电路204连接，该数模转换器203用于将滤波处理后的差值信号if转换为模拟信号，并将模拟信号传输至数据处理电路204。
[0088]
该数据处理电路204还与控制电路205连接，该数据处理电路204用于分别确定该模拟信号的峰值频率，以及相邻两个模拟信号的相位角的差值，并将确定的模拟信号的峰值频率和相位角的差值发送至控制电路205。
[0089]
可选的，该数据处理电路204可以对该模拟信号进行快速傅里叶变换，得到该差值
信号对应的频谱，并获取该频谱的峰值处对应的峰值频率，之后将该峰值频率发送至控制电路205。
[0090]
该控制电路205用于根据模拟信号的峰值频率，确定在一个历史时刻目标物与检测器件30之间的目标距离d。并根据相位角的差值，确定在一个历史时刻目标物的方位角β。
[0091]
可选的，该控制电路205还与驱动电路201连接，该控制电路205用于向驱动电路201传输至驱动指令。该驱动电路201用于响应于驱动指令，向信号产生电路301传输驱动信号。
[0092]
在本公开实施例中，控制电路205中可以预先存储有频率与距离之间的对应关系，控制电路205在确定峰值频率之后，可以从该频率与距离的对应关系中确定与该模拟信号的峰值频率对应的目标距离d。
[0093]
其中，在该频率与距离的对应关系中，该距离该v为毫米波信号的传输速度，f为该频率与距离对应关系中的频率，参考图10，该tc为信号发射器件302发射的毫米波信号002从初始频率f0增大至最大频率f1所用的时长。该b为信号发射器件302发射的毫米波信号002的带宽。示例的，该初始频率f0可以为77吉赫兹(ghz)，带宽b可以为4ghz，持续时长tc可以为40微秒(μs)，最大频率f1可以为81ghz。
[0094]
或者，控制电路205中可以预先存储有传输速度v，持续时长tc，带宽b和上述距离d的计算公式。控制电路205在确定峰值频率f后，可以根据上述距离d的计算公式，以及预先存储有持续时长tc和带宽b，确定与该模拟信号的峰值频率对应的目标距离d。
[0095]
可选的，控制电路205中还可以预先存储有相位角的差值与方位角的对应关系。控制电路205在确定相邻两个模拟信号的相位角的差值后，可以从该相位角的差值与方位角的对应关系中，确定相邻两个模拟信号的相位角的差值所对应的初始方位角。
[0096]
在上述相位角的差值与方位角的对应关系中，方位角β满足：在上述相位角的差值与方位角的对应关系中，方位角β满足：其中，该δφ为相邻两个模拟信号的相位角的差值，该l为相邻两个接收天线之间的间隔距离。
[0097]
或者，控制电路205中预先存储有初始频率f0，传输速度v，间隔距离l和上述方位角β的计算公式。控制电路205在确定相邻两个模拟信号的相位角的差值后，可以根据上述方位角β的计算公式，以及预先存储的初始频率f0，传输速度v和间隔距离l，确定与该相位角的差值对应的初始方位角。
[0098]
可选的，该信号接收器件303可以包括多个接收天线。例如，如图14所示，该信号接收器303包括两个接收天线，分别为第一接收天线3031和第二接收天线3032。该每个接收天线均用于接收被目标物001反射的检测信号，并将该接收到的检测信号传输至信号混合电路206。信号混合电路206可以根据在一个历史时刻接收到的信号产生电路301传输的检测信号和在一个历史时刻接收到的每个接收天线传输的检测信号，确定与每个接收天线对应的差值信号if，从而得到在一个历史时刻的多个差值信号if。之后将该在一个历史时刻的多个差值信号if传输至滤波器202。
[0099]
滤波器202可以对该多个差值信号进行滤波，并将滤波后的多个差值信号传输至数模转换器203。该数模转换器203可以将滤波处理后的多个差值信号if转换为模拟信号，
得到在一个历史时刻的多个模拟信号，并将该多个模拟信传输至数据处理电路204。
[0100]
该数据处理电路204可以确定该在一个历史时刻的多个模拟信号中每个模拟信号的峰值频率，并将该每个模拟信号的峰值频率发送至控制电路205。该控制电路205可以根据该多个峰值频率确定出多个初始距离，并将该多个初始距离的均值作为在一个历史时刻目标物001与检测器件30之间的目标距离d。
[0101]
参考图14，若信号接收器303包括两个接收天线，分别为第一接收天线3031和第二接收天线3032。则该数据处理电路204还可以确定该多个接收天线中任意相邻两个接收天线对应的模拟信号的相位角的差值，从而得到多个差值，并将该多个差值发送至控制电路205。该控制电路205可以根据该每个差值确定出一个初始方位角，得到多个初始方位角，之后将该多个初始方位角的均值确定为在一个历史时刻目标物的方位角β。
[0102]
参考图15，该投影设备还可以包括主板40、显示板50和光源驱动组件60。其中，该主板40上设置有第一逻辑控制电路401和从控组件402，该显示板50上设置有显示驱动电路501。
[0103]
其中，该第一逻辑控制电路401分别与控制电路205和从控组件402连接。该显示驱动电路501分别与从控组件402和光源驱动组件60连接，该光源驱动组件60与激光光源00连接。
[0104]
若控制组件20确定目标距离d处于第一距离范围内，则控制组件20确定出将激光光源00的亮度降低至第一亮度，则该控制电路205可以将该第一亮度发送至第一逻辑控制电路401，该第一逻辑控制电路401可以将该第一亮度发送至从控组件402，之后，该从控组件402可以将该第一亮度发送至显示驱动电路502。该显示驱动电路502可以根据第一亮度降低向光源驱动组件40提供的电流信号的占空比，进而降低光源驱动组件60向激光光源00提供的驱动电流的大小，从而实现将激光光源的亮度降低至第一亮度。
[0105]
参考图15，该从控组件402可以包括应用层4021、框架层4022、驱动层4023和引导层4024。该第一逻辑控制电路401可以将第一亮度依次传输至引导层4024、驱动层4023、框架层4022和应用层4021，并通过应用层4021传输至显示驱动电路501。
[0106]
在本公开实施例中，控制组件20还可以确定多个差值信号，根据该每个差值信号确定目标物在一个历史时刻的运动参数。并根据确定出的多个历史时刻的运动参数，确定目标物在多个历史时刻之后的目标时刻的目标位置。若确定该目标时刻的目标位置处于目标区域内，则降低投影画面的亮度。例如，控制组件20可以将投影画面的亮度降低至原始亮度的90％。
[0107]
其中，该运动参数可以包括目标物的方位角β，以及目标物与检测器件30之间的目标距离。参考图16，该方位角β可以为目标物001相对于与检测器件30所处的角度。该方位角也可以称为到达角(angle of arrival，aoa)。
[0108]
也即是，该控制组件20可以根据检测器件30获取的目标物在目标时间段的多个位置，确定目标物在该目标时间点之后的时间段的目标位置，并在该目标位置处于目标区域时，降低激光光源的亮度。由于能够在目标物进入目标区域之前，提前降低激光光源的亮度，避免人体在进入目标区域之后激光对人眼造成伤害，有效保护了人眼。
[0109]
控制电路205在确定出多个历史时刻的运动参数后，可以对确定出的多个历史时刻的运动参数中的目标物与检测器件30之间的目标距离d进行函数拟合，得到距离变化函
数。并对确定出的多个历史时刻的运动参数中的目标物的方位角进行函数拟合，得到方位角变化函数。
[0110]
其中，该距离变化函数是指距离相对于时间变化的函数，该方位角变化函数是指方位角相对于时间变化的函数。
[0111]
之后，控制电路205可以根据距离变化函数，确定目标物001在目标时刻的目标距离d，并根据方位角变化函数，确定目标物001在目标时刻的方位角β。最后，控制电路205可以根据该在目标时刻的目标距离d和在目标时刻的方位角β确定目标物001在目标时刻的目标位置。
[0112]
假设在n(n为大于1的整数)个历史时刻，控制电路205确定出n个目标距离d和n个方位角β，则控制电路205可以采用最小二乘法对该n个目标距离d进行拟合，得到距离随时间t变化的函数d(t)，该d(t)＝b2
×
t+a2。
[0113]
其中，其中，t
i
表示第i个历史时刻，d
i
表示第i个历史时刻确定出的距离，i为不大于n的正整数。
[0114]
同理，控制电路205可以对n个方位角β进行拟合，得到方位角随时间t变化的函数y(t)，该y(t)＝b1
×
t+a1。该其中，该β
i
是指第i个历史时刻确定出的方位角。
[0115]
之后，控制电路205可以将目标时刻t
n+1
带入距离变化函数d(t)和方位角变化函数y(t)中，得到在目标时刻的目标距离d
n+1
和在目标时刻的方位角β
n+1
。该目标时刻的目标距离d
n+1
＝b2
×
t
n+1
+a2，在目标时刻的方位角β
n+1＝
b1
×
t
n+1
+a1。控制电路205可以根据该目标距离d
n+1
和方位角β
n+1
确定目标物001在目标时刻t
n+1
的目标位置。该位置可以采用目标物001在该坐标系中的坐标(x1，y1)表示。其中，该x1＝d
n+1
×
cosβ
n+1
，y1＝d
n+1
×
sinβ
n+1
。
[0116]
控制电路205在确定目标位置之后，可以检测该目标位置是否处于目标区域内。若确定该目标位置位于目标区域内，控制电路205可以确定目标物即将进入会对人眼造成伤害的区域，则检测在目标时刻的目标距离d
n+1
是否小于距离阈值，若该目标距离d
n+1
小于距离阈值，则降低激光光源00的亮度。若确定目标位置未处于目标区域内，则控制电路205不进行处理。
[0117]
可选的，控制电路205中可以预先存储有目标区域的边界上各个点的位置。控制电路205在确定目标位置后，可以将目标第一坐标与目标区域的边界上各个点的横坐标进行比较，若目标第一坐标小于或等于目标区域的边界上任一点的第一坐标，则可以确定目标位置处于目标区域内。
[0118]
若目标第一坐标大于目标区域的边界上各个点的第一坐标，则可以比较目标第二
坐标与目标区域的边界上各个点的第二坐标进行比较，若目标第二坐标小于或等于目标区域的边界上任一点的第二坐标，则可以确定目标位置处于目标区域内。若目标第二坐标大于目标区域的边界上各个点的第二坐标，则可以确定目标位置未处于目标区域内。
[0119]
其中，该目标第一坐标可以是目标位置的横坐标x1，第一坐标可以是目标区域的边界上各个点的横坐标，目标第二坐标可以是目标位置的纵坐标y1，第二坐标可以是目标区域的边界上各个点的纵坐标。或者，目标第一坐标可以是目标位置的纵坐标y1，第一坐标可以是目标区域的边界上各个点的纵坐标，目标第二坐标可以是目标位置的横坐标x1，第二坐标可以是目标区域的边界上各个点的横坐标。
[0120]
参考图1和图16，该检测器件30在第一平面内的第一探测角度α1大于0，且小于150度。检测器件30在第二平面内的第二探测角度α2大于0，且小于110度。
[0121]
可选的，该探测角度指的是检测器件30能够探测的角度，该第一平面平行于激光投影设备的承载面。该第二平面与第一平面垂直。
[0122]
其中，每个阈值检测范围对应的在第一平面内的检测角度小于或等于第一探测角度，在第二平面内的检测角度小于或等于第二探测角度。
[0123]
在本公开实施例中，参考图17，该第一探测角度α1可以通过最大的方位角β来界定，由于相邻两个差值信号的相位角的差值δφ小于180度，则通过上述方位角β的公式可以确定，该β的最大值小于此时，该第一探测角度α1大于0，且小于
[0124]
在本公开实施例中，参考图11，该差值信号if的初始相位ф0为在时刻ta时，该信号产生电路301传输的检测信号0031和信号接收器件303传输的检测信号0032的相位之差。其中，该ф0＝2
×
π
×
f0
×
ta，该该对于与检测器件30的目标距离为d的目标物，该差值信号if是一个正弦波信号，且该差值信号if满足a0
×
sin(2
×
f0
×
t+ф0)，该a0为差值信号if的幅值。
[0125]
该差值信号的频率根据该公式可以得出目标物与检测器件30之间的目标距离
[0126]
在本公开实施例中，根据傅里叶变换理论：观测窗口可检测间隔超过1/t的频率分量，即通过上述目标距离d的计算公式可以确定，由此可以看出检测器件的距离分辨率与该检测器件发射的检测信号的带宽有关，该距离分辨率指的是检测器件能够检测出目标物移动的距离变化量。由于检测器件的距离分辨率与该检测器件发射的检测信号的带宽有关，因此对于发射的检测信号的带宽为ghz的检测器件，其能够对厘米级甚至毫米级的变化距离进行检测。通过使用该精度的检测器件，即使目标物的距离变化较小，该检测器件也能够检测出该目标物的变化距离，从而能够区分出该目标物是静止的还是变化的。
[0127]
示例的，假设检测器件发射的检测信号的带宽为77ghz，则该检测器件的距离分辨率可以达到1.94毫米(mm)，也即是在目标物移动1.94毫米的情况下，该检测器件也可以检测出该目标物移动的距离。
[0128]
在本公开实施例中，参考图14，由于第一接收天线3031和第二接收天线3032之间有一定的间隔距离l，因此该第一接收天线3031和目标物001之间的距离，与该第二接收天线3032和目标物001的距离之间的差值为δd0。由于相位角的差值在假设检测信号对应的检测波为平面波的前提下，δd0＝l
×
sinβ，由此可以推导出方位角β满足：
[0129]
相关技术中，激光投影设备可以包括热释电传感器和控制电路。当位于热释电传感器的感应范围内的人体发生移动时，热释电传感器可以检测到人体辐射的红外信号，并将接收到红外信号放大。之后将放大后的红外信号转化为电信号发送至控制电路。控制电路在确定该电信号大于信号阈值时，可以降低投影屏幕的亮度，从而降低激光投影设备发射的激光对人眼造成的伤害。但是，由于热释电传感器仅能在人体移动的时候检测到人体辐射的红外信号，使得对人体检测的可靠性较低，进而导致对人眼保护的安全性较低。
[0130]
而本公开实施例激光投影设备中的控制组件可以由于控制组件可以根据被目标物反射的检测信号确定目标物所处的目标位置，并根据检测到的该目标位置所处的阈值检测范围是否发生变化，来灵活调整投影画面的亮度，提高了对人眼保护的灵活性。同时控制组件可以根据检测器件获取的目标物在目标时间段的多个位置，确定目标物在该目标时间点之后的时间段的目标位置，并在该目标位置处于目标区域时，降低激光光源的亮度。由于能够在目标物进入目标区域之前，降低激光光源的亮度，避免人体在进入目标区域之后激光对人眼造成伤害，有效保护了人眼。
[0131]
表2示出了热释电传感器和检测器件的性能参数以及使用要求。通过表2可以看出，该检测器件的性能优于热释电传感器的性能。例如，如表2所示，该热释电传感器的启动时长为14s，该检测器件的启动时长为1s。由此可以看出该检测器件的启动时长小于该热释电传感器的启动时长。且该热释电传感器无法检测静止的人，而检测器件可以检测出静止的人。
[0132]
表2
[0133]
[0134][0135]
参考图15，该激光投影设备还可以包括第一存储器403、第二逻辑控制电路502和第二存储器503。其中，该第一存储器403与从控组件402连接，该第一存储器403用于存储待投影显示的图像。该第二存储器503与显示驱动电路501连接，该第二存储器503用于存储待投影图像中像素的基色色阶值。显示驱动电路501还用于从该第二存储器503中获取存储的待投影图像中像素的基色色阶值，并根据待投影图像中像素的基色色阶值控制光阀进行翻转，以将待投影图像投影显示至投影屏幕。
[0136]
假设激光光源00包括红色激光器、绿色激光器、蓝色激光器和黄色激光器。该显示驱动电路501可以基于待显示图像的红色基色分量输出与红色激光器对应的红色pwm信号r_pwm，基于待显示图像的绿色基色分量输出与绿色激光器对应的绿色pwm信号g_pwm，基于待显示图像的蓝色基色分量输出与蓝色激光器对应的蓝色pwm信号b_pwm，基于待显示图像的黄色基色分量输出与黄色激光器对应的黄色pwm信号y_pwm。并且，该显示驱动电路501可以基于红色激光器在驱动周期内的点亮时长，通过第二逻辑控制电路502输出与红色激光器对应的使能信号r_en。基于绿色激光器在驱动周期内的点亮时长，通过第二逻辑控制电路502输出与绿色激光器对应的使能信号g_en。基于蓝色激光器在驱动周期内的点亮时长，通过第二逻辑控制电路502输出与蓝色激光器对应的使能信号b_en。基于黄色激光器在驱动周期内的点亮时长，通过第二逻辑控制电路502输出与黄色激光器对应的使能信号y_en。
[0137]
综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备，激光投影设备中的控制组件可以根据被目标物反射的检测信号确定目标物所处的目标位置，并检测该目标位置所处的阈值检测范围是否发生变化。由此，实现了对投影画面的亮度的灵活调整，提高了人眼保护的可靠性。
[0138]
图19是本公开实施例提供的一种激光投影设备的安全控制方法的流程图。该安全控制方法可以应用于图1、图2、图6、图7、图13、图15或图17所示的激光投影设备中的控制组
件20中。如图19所示，该方法可以包括：
[0139]
步骤1901、接收检测器件输出的第一检测信号。
[0140]
步骤1902、接收检测器件输出的第二检测信号。
[0141]
步骤1903、根据第一检测信号和第二检测信号确定目标物所处的阈值检测范围是否发生变化。
[0142]
若确定目标物所处的阈值检测范围是否发生变化，则执行步骤1904。若确定该目标物所处的阈值检测范围未发生变化，则可以继续执行步骤1901。
[0143]
步骤1904、调整投影画面的亮度。
[0144]
其中，第一检测信号和第二检测信号为检测器件在不同时刻接收到的被目标物反射的检测信号。
[0145]
上述步骤1901至步骤1904的具体实现过程可以参考上述装置实施例，本公开实施例在此不再赘述。
[0146]
综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备的安全控制方法，控制组件可以根据被目标物反射的检测信号确定目标物所处的目标位置，并检测该目标位置所处的阈值检测范围是否发生变化。由此，实现了对投影画面的亮度的灵活调整，提高了人眼保护的可靠性。
[0147]
图20是本公开实施例提供的另一种激光投影设备的安全控制方法的流程图。该安全控制方法可以应用于图1、图2、图6、图7、图13、图15或图17所示的激光投影设备中的控制组件20中。如图20所示，该方法可以包括：
[0148]
步骤2001、接收检测器件输出的第一检测信号。
[0149]
步骤2002、接收检测器件输出的第二检测信号。
[0150]
其中，第一检测信号和第二检测信号为检测器件在不同时刻接收到的被目标物反射的检测信号。
[0151]
步骤2003、根据第一检测信号和第二检测信号确定目标物所处的阈值检测范围是否发生变化。
[0152]
若确定目标物所处的阈值检测范围是否发生变化，则执行步骤2004。若确定该目标物所处的阈值检测范围未发生变化，则可以继续执行步骤2001。
[0153]
步骤2004、若检测到目标位置处于第一阈值检测范围内，则从阈值检测范围与亮度的对应关系中，确定第一阈值检测范围对应的第一亮度。
[0154]
步骤2005、通过调整激光光源的亮度将投影画面的亮度调整至与第一阈值检测范围对应的第一亮度。
[0155]
若检测目标物的目标位置所处的阈值检测范围对应的检测距离是否变短，则降低投影画面的亮度。若检测到目标物的目标位置所处的阈值检测范围对应的检测距离变长，则增大投影画面的亮度。
[0156]
步骤2006、若检测到目标位置处于第二阈值检测范围内，则从阈值检测范围与亮度的对应关系中，确定第二阈值检测范围对应的第二亮度。
[0157]
步骤2007、通过调整激光光源的亮度将投影画面的亮度调整至与第二阈值检测范围对应的第二亮度，并在投影屏幕上显示提示信息。
[0158]
其中，该提示信息用于提示目标物移动至距离阈值之外。
[0159]
步骤2008、若检测到目标位置处于第三阈值检测范围内，则从阈值检测范围与亮度的对应关系中，确定第三阈值检测范围对应的第三亮度。
[0160]
步骤2009、通过调整激光光源的亮度将投影画面的亮度调整至与第三阈值检测范围对应的第三亮度。
[0161]
其中，该第一阈值检测范围对应的检测距离的上限小于距离阈值，该第一阈值检测范围对应的检测距离的下限大于第二阈值检测范围对应的检测距离的上限，该第二阈值检测范围对应的检测距离的下限大于第三阈值检测范围对应的检测距离的上限，该第二亮度小于第一亮度，且该第三亮度小于第二亮度。
[0162]
上述步骤2001至步骤2009的具体实现过程可以参考上述装置实施例，本公开实施例在此不再赘述。
[0163]
需要说明的是，本公开实施例提供的激光投影设备的安全控制方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行删除，例如步骤2004至步骤2009可以删除，或者步骤2004和步骤2005可以删除，或者步骤2006和步骤2007可以删除，或者步骤2008和步骤2009可以删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本公开的保护范围之内，因此不再赘述。
[0164]
综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备的安全控制方法，控制组件可以根据被目标物反射的检测信号确定目标物所处的目标位置，并检测该目标位置所处的阈值检测范围是否发生变化。由此，实现了对投影画面的亮度的灵活调整，提高了人眼保护的可靠性。
[0165]
图21是本公开实施例提供的又一种激光投影设备的安全控制方法的流程图。该安全控制方法可以应用于图1、图2、图6、图7、图13、图15或图17所示的激光投影设备中的控制组件20中。如图21所示，该方法可以包括：
[0166]
步骤2101、确定多个差值信号。
[0167]
步骤2102、根据每个差值信号确定目标物在一个历史时刻的运动参数。
[0168]
控制组件确定多个差值信号后，可以根据该每个差值信号确定目标物在一个历史时刻的运动参数，从而得到多个运动参数。其中，该运动参数可以包括目标物的方位角，以及目标物与检测器件之间的距离，该方位角为目标物相对于与检测器件所处的角度。
[0169]
步骤2103、根据确定出的多个历史时刻的运动参数，确定目标物在多个历史时刻之后的目标时刻的目标位置。
[0170]
控制组件可以对确定出的多个历史时刻的运动参数中的目标物与检测器件之间的距离进行函数拟合，得到距离变化函数。并对确定出的多个历史时刻的运动参数中的目标物的方位角进行函数拟合，得到方位角变化函数。其中，该距离变化函数是指距离相对于时间变化的函数，该方位角变化函数是指方位角相对于时间变化的函数。
[0171]
之后，控制组件可以根据距离变化函数，确定目标物在目标时刻的目标距离。根据方位角变化函数，确定目标物在目标时刻的目标方位角。再根据目标距离和目标方位角确定目标物在目标时刻的目标位置。
[0172]
步骤2104、检测目标位置是否处于目标区域内。
[0173]
其中，该目标区域指的是激光光源发射的激光会对人眼会造成伤害的区域。
[0174]
控制组件在确定目标位置之后，可以检测该目标位置是否位于目标区域，若该目
标位置位于目标区域内，则可以确定目标物即将进入会对人眼造成伤害的区域，则可以执行步骤2105。若目标位置未处于目标区域内，则继续执行步骤2101。
[0175]
步骤2105、降低激光光源的亮度。
[0176]
上述步骤2101至步骤2105的具体实现过程可以参考上述装置实施例，本公开实施例在此不再赘述。
[0177]
需要说明的是，本公开实施例提供的激光投影设备的安全控制方法步骤的先后顺序可以进行适当调整，步骤也可以根据情况进行删除。任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化的方法，都应涵盖在本公开的保护范围之内，因此不再赘述。
[0178]
综上所述，本公开实施例提供了一种激光投影设备的安全控制方法，控制组件可以确定的多个差值信号所确定的多个运动参数，并确定目标物在多个历史时刻之后的目标时刻的目标位置。并且，在该目标位置处于目标区域时，降低激光光源的亮度。由于控制组件能够在目标物进入目标区域之前，提前降低激光光源的亮度，因此可以避免人体在进入目标区域之后激光对人眼造成伤害，有效保护了人眼。
[0179]
本公开实施例提供了一种激光投影设备，包括：存储器，处理器及存储在存储器上的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如上述方法实施例(例如图19、图20或图21所示的实施例)。
[0180]
本公开实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质中存储有指令，当指令被处理器执行时实现上述方法实施例(例如图图19、图20或图21所示的实施例)。
[0181]
本公开实施例提供了一种包含指令的计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如上述方法实施例(例如图图19、图20或图21所示的实施例)。
[0182]
在本公开实施例中，术语“第一”、“第二”和“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。本公开实施例中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。本公开实施例中术语“多个”的含义是指两个或两个以上。
[0183]
以上所述仅为本公开的可选实施例，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。