本發(fā)明涉及電子設備技術領域，更具體地，本發(fā)明涉及一種手柄。

背景技術：

隨著虛擬現實(VR)產品的發(fā)展，單純的頭戴式顯示器產品已經不能滿足VR使用場景需求，各種配件如手柄等應運而生。受目前一般Codec芯片設計在頭戴式顯示器上所限，在一些VR使用場景中，用戶只能通過頭戴式顯示器外接耳機的方式來接收音頻，這種方式需要額外佩戴耳機在使用中非常不方便；傳統(tǒng)的手柄使用搖桿作為方向變換等，搖桿在原理上是兩顆顆滑動變阻器，需要占用2個MCU的ADC口，另外搖桿體積較大占用較大的PCB空間和結構空間，同時搖桿是通孔件，電路板布局時PCB需要破孔，造成PCB其他信號走線困難，而且生產時需要波峰焊工藝，增加了生產成本。這樣的手柄影響了VR產品的使用體驗，滿足不了VR產品的應用需求，一定程度上限制了VR產品的發(fā)展。

技術實現要素：

本發(fā)明的一個目的是提供一種解決上述問題之一的新技術方案。

根據本發(fā)明的第一方面，提供了一種手柄，包括通信模塊和解碼模塊，所述通信模塊被設置為接收與手柄連接的其他電子設備發(fā)送的音頻信號，并將所述音頻信號傳送至所述解碼模塊；所述解碼模塊被設置為對所述音頻信號進行解碼處理得到模擬音頻信號；所述手柄還包括揚聲器，所述揚聲器被設置為播放所述模擬音頻信號；和/或所述手柄還包括音頻接口，所述模擬音頻信號通過所述音頻接口被傳送至與所述手柄連接的音頻設備。

可選的是，所述手柄還包括麥克風和編碼模塊，所述編碼模塊被設置為將所述麥克風采集的語音信號進行編碼處理后經所述通信模塊傳輸至所述其他電子設備。

可選的是，所述手柄還包括處理器和用于實現操控功能的操控模塊，所述處理器被設置為獲取用戶通過操控所述操控模塊產生的輸入信息，并對所述輸入信息進行加工處理得到操控信息，再將所述操控信息經所述通信模塊傳輸至所述其他電子設備。

可選的是，所述操控模塊為觸摸面板。

可選的是，所述手柄還包括紅外發(fā)射燈，所述處理器被設置為輸出紅外驅動信號至所述紅外發(fā)射燈，以使所述紅外發(fā)射燈發(fā)出紅外光。

可選的是，所述手柄還包括馬達及馬達驅動芯片，所述處理器被設置為輸出馬達驅動信號至所述馬達驅動芯片，所述馬達驅動芯片根據接收到的所述馬達驅動信號來驅動所述馬達、以使所述馬達振動。

可選的是，所述手柄還包括加速度傳感器、陀螺儀和磁力計，所述加速度傳感器被設置為采集所述手柄的加速度信息、并將所述加速度信息發(fā)送至所述處理器；所述陀螺儀被設置為采集所述手柄的角速度信息、并將所述角速度信息發(fā)送至所述處理器；所述磁力計被設置為采集所述手柄的方向信息、并將所述方向信息發(fā)送至所述處理器；所述處理器被設置為對接收到的所述加速度信息、所述角速度信息和所述方向信息進行加工處理后、經所述通信模塊傳輸至所述其他電子設備。

可選的是，所述手柄還包括電池和集成電源管理電路，所述集成電源管理電路被設置為對所述電池提供的電壓、電流進行轉換處理、以為每一其他模塊供電。

可選的是，所述手柄還包括用于USB接口，所述集成電源管理電路還被設置為根據所述USB接口的差分針腳的電壓判斷充電電流，并根據所述充電電流控制所述USB接口的電源針腳對所述電池進行充電。

可選的是，所述手柄還包括一模擬開關，所述模擬開關連接在所述USB接口的一對差分針腳和所述處理器的一對差分針腳之間，所述處理器被設置為控制所述模擬開關的狀態(tài)。

本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現，在現有技術中，存在用戶只能通過頭戴式顯示器外接耳機的方式來接收音頻，這種方式需要額外佩戴耳機在使用中非常不方便的問題。因此，本發(fā)明所要實現的技術任務或者所要解決的技術問題是本領域技術人員從未想到的或者沒有預期到的，故本發(fā)明是一種新的技術方案。

本發(fā)明的一個有益效果在于，利用通信模塊接收音頻信號，并將音頻信號輸出至解碼模塊，經解碼模塊的解碼處理后經過揚聲器或者通過音頻接口連接的音頻設備發(fā)出聲音，使得用戶在使用VR頭戴式顯示器的過程中無需佩戴耳機，有效提升用戶體驗。

通過以下參照附圖對本發(fā)明的示例性實施例的詳細描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點將會變得清楚。

附圖說明

被結合在說明書中并構成說明書的一部分的附圖示出了本發(fā)明的實施例，并且連同其說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。

圖1為根據本發(fā)明手柄的一種實施結構的方框原理圖；

圖2為根據本發(fā)明手柄的另一種實施結構的方框原理圖。

附圖標記說明：

U1-通信模塊； U2-解碼模塊；

U3-編碼模塊； U4-處理器；

U5-操控模塊 U6-加速度傳感器；

U7-陀螺儀； U8-磁力計；

U9-集線器； U10-集成電源管理電路；

U11-馬達驅動芯片； U12-存儲模塊；

Battery-電池； M-馬達；

IR-紅外發(fā)射燈； RGB-可見光發(fā)射燈；

S1-模擬開關； SW1、SW2-按鍵；

MIC-麥克風； SPK-揚聲器；

J1-音頻接口； J2-USB接口；

100-手柄； 200-電子設備；

300-音頻播放設備。

具體實施方式

現在將參照附圖來詳細描述本發(fā)明的各種示例性實施例。應注意到：除非另外具體說明，否則在這些實施例中闡述的部件和步驟的相對布置、數字表達式和數值不限制本發(fā)明的范圍。

以下對至少一個示例性實施例的描述實際上僅僅是說明性的，決不作為對本發(fā)明及其應用或使用的任何限制。

對于相關領域普通技術人員已知的技術、方法和設備可能不作詳細討論，但在適當情況下，所述技術、方法和設備應當被視為說明書的一部分。

在這里示出和討論的所有例子中，任何具體值應被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實施例的其它例子可以具有不同的值。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步討論。

為了解決現有技術中存在的用戶只能通過頭戴式顯示器外接耳機的方式來接收音頻，這種方式需要額外佩戴耳機在使用中非常不方便的問題，提供了一種手柄100，如圖1所示，包括通信模塊U1和解碼模塊U2，通信模塊U1被設置為接收與手柄100連接的其他電子設備發(fā)送的音頻信號，并將音頻信號傳送至解碼模塊U2，其中，與手柄100連接的其他電子設備200具體為能夠通過通信模塊U1與該手柄100傳輸數據的電子設備，例如可以是VR頭戴式顯示器。解碼模塊U2被設置為對音頻信號進行解碼處理得到模擬音頻信號；手柄100還包括揚聲器SPK，揚聲器SPK被設置為播放模擬音頻信號；和/或手柄還包括音頻接口J1，模擬音頻信號通過音頻接口J1被傳送至與手柄100連接的音頻設備300，其中，模擬音頻接口J1例如可以是3.5mm接口，音頻設備300例如可以是耳機或者音箱等，模擬音頻信號可以包括左聲道信號和右聲道信號，左聲道信號傳送至耳機的左耳聽筒，右聲道信號將傳送至耳機的右耳聽筒，以保證用戶的聽感體驗。

其中，通信模塊U1具體可以通過USB、LAN、RS232等有線方式與其他電子設備200進行通信；也可以是通過射頻、WiFi、藍牙等無線方式與其他電子設備200進行通信。為了避免連接線對手柄100使用位置、移動距離等方面的限制，在本發(fā)明的一個具體實施例中，通信模塊U1是通過射頻與其他電子設備200進行通信的，因此，通信模塊U1例如可以是通過射頻芯片和與之匹配的天線來實現的。

這樣，利用通信模塊U1接收音頻信號，并將音頻信號通過例如可以是I2S總線輸出至解碼模塊U2，經解碼模塊U2的解碼處理后經過揚聲器SPK或者通過音頻接口J1連接的音頻設備300發(fā)出聲音，使得用戶在使用VR頭戴式顯示器的過程中無需佩戴耳機，有效提升用戶體驗。

在本發(fā)明的一個具體實施例中，如圖2所示，該手柄100還包括麥克風MIC和編碼模塊U3，編碼模塊U3被設置為將麥克風MIC采集的語音信號進行編碼處理后經通信模塊U1傳輸至其他電子設備200。

具體的，通過音頻接口J1與手柄100連接的音頻設備300如果也具有麥克風，音頻接口J1在可以傳輸音頻設備的麥克風采集的麥克風信號的情況下，編碼模塊U3還可以對麥克風信號進行編碼處理后經通信模塊U1傳輸至其他電子設備200。

進一步地，上述解碼模塊U2和編碼模塊U1可以是分別由解碼芯片和編碼芯片實現，也可以通過一個編解碼芯片codec來實現，在本發(fā)明的一個具體實施例中，上述解碼模塊U2和編碼模塊U1是通過一個編解碼芯片codec實現的，這樣，能夠有效減小電路占用面積、降低系統(tǒng)功耗。

根據圖2所示，手柄100還包括處理器U4和用于實現操控功能的操控模塊U5，處理器U4被設置為獲取用戶通過操控該操控模塊U5產生的輸入信息，并對輸入信息進行加工處理得到操控信息，再將操控信息經通信模塊U1傳輸至其他電子設備200。

其中，該操控模塊U5可以搖桿、按鍵或者是觸摸面板等。由于按鍵的操作反應比較慢，影響用戶體驗，而搖桿在原理上是兩顆顆滑動變阻器，需要占用2個處理器U4的ADC口，另外搖桿體積較大占用較大的PCB空間和結構空間，同時搖桿是通孔件，電路板布局時PCB需要破孔，造成PCB其他信號走線困難，而且生產時需要波峰焊工藝，增加了生產成本，因此，在本發(fā)明的一個具體實施例中，該操控模塊U5為觸摸面板，通過例如是I2C總線與處理器U4傳輸數據，觸摸面板不僅能單點觸控，而且支持軌跡滑動實現任意方向的變換，靈敏度較搖桿大幅提高，觸摸面板僅需FPC通過連接器與主板連接即可。這樣，不僅節(jié)省了處理器U4的ADC口資源，而且增加了PCB空間、結構空間，省掉了復雜的波峰焊工藝，降低了生產成本，提高了產品的使用體驗，豐富了產品的應用場景。

為了便于對手柄100進行定位、以監(jiān)控用戶的手部運動，在本發(fā)明的一個具體實施例中，該手柄100還可以包括紅外發(fā)射燈IR，處理器U4被設置為輸出紅外驅動信號至紅外發(fā)射燈IR，以使紅外發(fā)射燈IR發(fā)出紅外光，其中，該手柄例如是包括四個紅外發(fā)射燈IR。這樣，通過紅外攝像頭進行實時拍攝，獲得紅外圖像后，將兩臺攝像機從不同角度采集到的圖像傳輸到例如是其他電子設備200的計算單元中，再通過視覺算法過濾掉無用的信息，從而獲得紅外發(fā)射燈IR的位置。其中，紅外攝像機就是在攝像機外加裝紅外光濾波片，這樣攝像機只能拍攝到手柄100上的紅外發(fā)射燈IR，從而過濾掉手柄100周圍環(huán)境的可見光信號，提高了獲得圖像的信噪比，增加了系統(tǒng)的魯棒性。再利用PnP算法，即利用四個不共面的紅外燈在設備上的位置信息、四個點獲得的圖像信息即可最終將設備納入攝像頭坐標系，擬合出設備的三維模型，并以此來實時監(jiān)控用戶的手部運動。

如果想要知道不同的紅外燈在設備上的位置信息，就必須能夠區(qū)分不同的紅外燈，具體可以為：紅外發(fā)射燈IR通過閃爍頻率來告訴攝像頭自己的ID，通過控制攝像頭快門頻率與每一個紅外發(fā)射燈IR的閃爍頻率，可以控制圖片上每個紅外發(fā)射燈IR所成圖像的大小規(guī)律，然后利用例如是連續(xù)10幀的圖像中每一個點在10幀圖像中的大小變化規(guī)律來確定紅外發(fā)射燈IR所對應的ID號，再根據該ID號就可以知道該紅外發(fā)射燈IR在手柄100上的位置信息。

進一步地，在本發(fā)明的另一個具體實施例中，如圖2所示，該手柄100還包括可見光發(fā)射燈RGB，處理器U4被設置為輸出紅外驅動信號至可見光發(fā)射燈RGB，以使可見光發(fā)射燈RGB發(fā)光，可見光定位技術的原理和上述的紅外定位技術有點相似，同樣采用攝像頭捕捉被追蹤物體的位置信息，只是其不再利用紅外光，而是直接利用可見光，在不同的被追蹤物體上安裝能發(fā)出不同顏色的發(fā)光燈，攝像頭捕捉到這些顏色光點從而區(qū)分不同的被追蹤物體以及位置信息。

在本發(fā)明的一個具體實施例中，為了監(jiān)控用戶手部控制手柄100的位置及姿態(tài)，該手柄還包括三軸加速度傳感器U6、三軸陀螺儀U7和三軸磁力計U8，如圖2所示，加速度傳感器U6被設置為采集手柄的加速度信息、并將加速度信息發(fā)送至處理器U4；陀螺儀U7被設置為采集手柄的角速度信息、并將角速度信息發(fā)送至處理器U4；磁力計U8被設置為采集手柄的方向信息、并將方向信息發(fā)送至處理器U4；處理器U8被設置為對接收到的加速度信息、角速度信息和方向信息進行加工處理后、經通信模塊U1傳輸至其他電子設備。

處理器U4可以根據接收到的加速度信息、角速度信息和方向信息，利用基于四元數的三維算法和特殊數據融合技術，實時輸出以四元數、歐拉角表示的零漂移三維姿態(tài)方位數據。

可以是三軸加速度傳感器U6和三軸陀螺儀U7通過一個6軸傳感器芯片提供，也可以是三軸加速度傳感器U6、三軸陀螺儀U7和三軸磁力計U8均由一個集成的9軸姿態(tài)傳感器提供。

在此基礎上，為了進一步降低手柄100的功耗，在本發(fā)明的另一個具體實施例中，該手柄還包括集線器U9(本領域技術人員通常稱之為Sensor Hub)，Sensor Hub連接在三軸加速度傳感器U6、三軸陀螺儀U7和三軸磁力計U8于處理器U4之間，加速度信息、角速度信息和方向信息均經Sensor Hub傳送至處理器U4。Sensor Hub基本上為微控制器(MCU)的一種應用，在系統(tǒng)設計中，其主要功能在于處理各種來自各種傳感器的信息，必要時才將處理器自休眠模式中喚醒，藉此來降低系統(tǒng)功耗。

具體的，由于不同芯片的供電電壓、供電電流均可能不同，因此，在本發(fā)明的一個具體實施例中，該手柄還包括電池battery和集成電源管理電路U10(本領域技術人員也稱之為PMIC或者PMU)，集成電源管理電路U10被設置為對電池battery提供的電壓、電流進行轉換處理，以為其他模塊供電。集成電源管理電路U10能提供手柄所需要的、所有的、多檔次而各不相同電壓、不同電流的電源供給不同的模塊，像通信模塊U1、解碼模塊U2、編碼模塊U3、處理器U4、操控模塊U5、加速度傳感器U6、陀螺儀U7、磁力計U8、感測器集線器U9等，使這些模塊均能夠正常工作。其中，該電池battery可以為可充電的鋰電池。

集成電源管理電路是一種高集成的、針對便攜式應用的電源管理方案，即將傳統(tǒng)分立的若干類電源管理芯片，如低壓差線性穩(wěn)壓器(LDO)、DC/DC轉換器，但現在它們都被集成到集成電源管理電路中，這樣可實現更高的電源轉換效率和更低功耗，及更少的組件數以適應縮小的板級空間，成本更低。

進一步地，該手柄100還包括USB接口J2，集成電源管理電路U10還被設置為根據USB接口J2的差分針腳D+、D-的電壓判斷充電源的類型，并根據充電源的類型通過USB接口J2的電源針腳對電池battery進行充電，以解決不同的充電源的充電電流不同的問題，實現充電芯片的功能。

在此基礎上，USB接口J2還可以用于對手柄100進行固件升級，因此，該手柄還可以包括一模擬開關S1，模擬開關S1連接在USB接口J1的一對差分針腳D+、D-和處理器U4的一對差分針腳之間，處理器U4被設置為控制模擬開關S1的開關狀態(tài)。具體的，在固件升級時，處理器U4控制模擬開關S1導通，以將升級數據經USB接口J2與連接的處理器U4的差分信號針腳傳送至處理器U4、使得處理器進行固件升級。其中，該模擬開關S1例如可以是由MOS管或者是三極管等提供。

在本發(fā)明的一個具體實施例中，該手柄100還包括馬達M及馬達驅動芯片U11，處理器U4被設置為輸出馬達驅動信號至馬達驅動芯片U11，馬達驅動芯片U11根據接收到的馬達驅動信號來驅動馬達M、以使馬達M振動。由于線性馬達具有體積小、功耗小及精度高等優(yōu)點，在本發(fā)明的一個具體實施例中，該馬達M可以為線性馬達。

這樣，例如當使用手柄100應用的場景中出現如釣魚場景時，魚上鉤時的力度大小，由處理器U4接收到連接的其他電子設備通過通信模塊U1發(fā)送的振動指令后，通過I2C配置或者是調用馬達驅動芯片U11的集成庫驅動馬達M來實現。

該手柄100還包括扳機按鍵SW1和用于開關機的開關機按鍵SW2，且每一按鍵SW1、SW2均與處理器U4連接，處理器U4被設置為根據每一按鍵SW1、SW2的狀態(tài)實現相應的功能操作，例如在手柄關機狀態(tài)下開關機按鍵SW2被按下后，處理器U4控制手柄100內的所有模塊均啟動，以實現手柄100的開機動作。

進一步地，該手柄100還包括存儲模塊U12，存儲模塊U12可以用于存儲通信模塊U1的代碼；還可以用于存儲音頻信號，這樣，在手柄100沒有和其他電子設備200通過通信模塊U1連接的情況下，處理器U4可以控制解碼模塊U2讀取存儲模塊U12中存儲的音頻信號，解碼模塊U2對該音頻信號進行解碼處理后發(fā)送至揚聲器或者通過音頻接口J1連接的音頻設備300進行播放。

上述各實施例主要重點描述與其他實施例的不同之處，但本領域技術人員應當清楚的是，上述各實施例可以根據需要單獨使用或者相互結合使用。

雖然已經通過例子對本發(fā)明的一些特定實施例進行了詳細說明，但是本領域的技術人員應該理解，以上例子僅是為了進行說明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領域的技術人員應該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對以上實施例進行修改。本發(fā)明的范圍由所附權利要求來限定。