自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，包括接收攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，確定當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，利用旋轉(zhuǎn)角度反饋控制電機驅(qū)動裝置驅(qū)動顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；接收距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，根據(jù)距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲。該顯示設(shè)備，通過驅(qū)動調(diào)整顯示器的旋轉(zhuǎn)角度和彎曲弧面，保障使用者在移動過程中顯示設(shè)備調(diào)整適應(yīng)使用者的空間位置變化，保障顯示效果。
【專利說明】自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及顯示設(shè)備制造領(lǐng)域，尤其涉及一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法。【背景技術(shù)】
[0002]在日常生活中，目前顯示器(例如電腦顯示設(shè)備、電視機等)的觀看角度調(diào)整均為被動式，需要人工調(diào)節(jié)，例如通常需要用戶人力掰動帶有摩擦力的摩擦軸來改變顯示器的觀看角度，來適應(yīng)觀看者的觀看角度的要求。
[0003]然而，隨著顯示設(shè)備人性化設(shè)計的深入，顯示器屏幕出現(xiàn)了曲面屏，為人們提供了更好的視角。但是，即便是這種曲面屏也只是通過屏幕的曲面在一定程度上來緩解和適應(yīng)觀看者觀看角度，其仍然無法實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)觀看角度(即這種具有曲面屏結(jié)構(gòu)的顯示器的角度需要使用者自己動手改變)，而且該曲面屏的曲面弧度是固定的，也無法自動調(diào)節(jié)，隨著人與屏幕之間距離的變化，最佳視角也會受到影響(即在用戶在室內(nèi)移動的過程中，現(xiàn)有的顯示設(shè)備無法實現(xiàn)顯示器自動跟蹤識別、調(diào)節(jié)到最佳觀看角度和曲面弧度來適應(yīng)觀看者的位置變化)，進而影響用戶對顯示器觀看體驗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，以解決上述問題。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明提供了一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備，包括顯示器底座、電機驅(qū)動裝置、顯示器、攝像頭和距離傳感器以及控制主機，其中:電機驅(qū)動裝置設(shè)置在所述顯示器底座和顯示器之間，所述電機驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系Oxyz中的坐標(biāo)軸X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；所述空間直角坐標(biāo)系的原點0選取為顯示器的所在位置；所述電機驅(qū)動裝置、所述攝像頭和所述距離傳感器分別與所述主機電連接；
[0007]所述顯示器包括基板和覆膜在所述基板表面上的可變形的軟屏，所述基板由電活性聚合物材料制成；
[0008]所述控制主機，用于接收所述攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，確定當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，利用所述旋轉(zhuǎn)角度反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的χ、y、z軸旋轉(zhuǎn)；還用于接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲。
[0009]相應(yīng)地，本發(fā)明還提供了一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟:
[0010]步驟S100、(控制主機)接收所述攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，確定當(dāng)前空 間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，利用所述旋轉(zhuǎn)角度反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；
[0011]步驟S200、接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實施例的優(yōu)點在于:
[0013]本發(fā)明提供的一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，分析上述結(jié)構(gòu)可知:該顯示設(shè)備，包括顯示器底座、電機驅(qū)動裝置、顯示器、攝像頭和距離傳感器以及控制主機；其中所述顯示器包括基板和覆膜在所述基板表面上的可變形的軟屏，所述基板由電活性聚合物材料制成。本發(fā)明提及了空間直角坐標(biāo)系Oxyz (即三維空間直角坐標(biāo)系)，即以空間一點0為原點，建立三條兩兩垂直的數(shù)軸；x軸，y軸，ζ軸，這時建立了一個空間直角坐標(biāo)系Oxyz,其中點0叫做坐標(biāo)原點。其中在本發(fā)明實施例中空間直角坐標(biāo)系的原點0可以選取為攝像頭的所在位置，由于攝像頭安裝在顯示器上(在同一平面上)，因此可以無限近似認(rèn)為攝像頭與顯示器在空間直角坐標(biāo)系Oxyz上的坐標(biāo)相同；同時距離傳感器也安裝在顯示器的攝像頭附近，因此也可以無限近似認(rèn)為距離傳感器與顯示器兩個器件在空間直角坐標(biāo)系Oxyz上的坐標(biāo)相同。因此距離傳感器感測到人臉距離可以默認(rèn)等于顯示器距離人臉的距離，攝像頭獲取人臉圖像得到的當(dāng)前空間位置上人臉?biāo)诘目臻g坐標(biāo)同樣具有可參考性。其中，Y軸方向為豎直方向，X軸方向即為水平面上與直線不變形狀態(tài)的顯示器的平行方向，當(dāng)然Z軸為水平面上與X軸垂直的方向。
[0014]分析上述調(diào)節(jié)方法可知:首先，攝像頭用于在空間直角坐標(biāo)系Oxyz所在的原點位置上，拍攝當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉，從而獲取并識別到當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，發(fā)送給控制主機進行處理；距離傳感器在空間直角坐標(biāo)系Oxyz所在的原點位置上，感測當(dāng)前空間位置上使用者的人臉，從而采集當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，將該距離數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機進行后續(xù)分析處理；
[0015]然后，其中控制主機屬于核心信息處理部分，其接收上述人臉圖像和距離數(shù)據(jù)后進行分析處理，從而反饋控制電機驅(qū)動裝置控制驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)使用者的空間位置(主要為空間角度變化)，還反饋控制由電活性聚合物制成的基板的變形量，從而讓顯示器的軟屏適應(yīng)使用者的空間位置(主要為空間距離變化)。
[0016]本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備及調(diào)節(jié)方法，通過顯示器的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整和彎曲弧面調(diào)整，使用者在移動過程中，顯示設(shè)備將會自適應(yīng)地調(diào)整適應(yīng)使用者的空間位置變化，保障顯示效果，提升用戶體驗。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1中本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的主視圖；
[0019]圖3為圖1中的本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的側(cè)視圖；
[0020]圖4為圖1中的本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的俯視圖；
[0021]圖5為本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的控制主機的功能原圖；
[0022]圖6為本發(fā)明實施例提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法的流程示意圖?！揪唧w實施方式】
[0023]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細(xì)描述。
[0024]參見圖1、圖2、圖3以及圖4，本發(fā)明實施例提供了一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備1，包括顯示器底座10、電機驅(qū)動裝置11、顯示器12、攝像頭13和距離傳感器14以及控制主機(未示出)，其中:電機驅(qū)動裝置設(shè)置在所述顯示器底座和顯示器之間，所述電機驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；所述電機驅(qū)動裝置、所述攝像頭和所述距離傳感器分別與所述主機電連接；
[0025]所述顯示器12包括基板和覆膜在所述基板表面上的可變形的軟屏，所述基板由電活性聚合物材料制成；
[0026]所述控制主機，用于接收所述攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像(例如視頻圖像)，根據(jù)當(dāng)前人臉圖像(人臉還可能包括其他部位的識別，例如人眼)所在的場景背景，確定當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)所述坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉旋轉(zhuǎn)角度和距離，反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、y、ζ軸旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)使用者的空間位置；
[0027]所述控制主機，還用于接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，控制主機根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在電活性聚合物所形成的基板表面的軟屏的彎曲程度，以適應(yīng)使用者的空間位置(即適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲)。
[0028]其中，需要說明的是，本自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備其結(jié)構(gòu)主要分為執(zhí)行部分和控制部分兩個部分，其中執(zhí)行部分包括:顯示器底座、電機驅(qū)動裝置(包括三個電機和對應(yīng)的驅(qū)動軸等)、顯示器、攝像頭和距離傳感器(即感測器)等對應(yīng)的執(zhí)行機構(gòu)；另外控制部分主要包括控制主機(當(dāng)然該控制主機包括了其硬件部分和軟件部分，該硬件部分(例如CPU、存儲器、輸入接口、輸出接口和電源適配器等)屬于公知常識，本發(fā)明對此不再一一贅述。
[0029]另外，本發(fā)明實施例涉及了空間直角坐標(biāo)系Oxyz (即三維空間直角坐標(biāo)系)，即以空間一點0為原點，建立三條兩兩垂直的數(shù)軸；X軸，y軸，ζ軸，這時建立了一個空間直角坐標(biāo)系Oxyz，其中點0叫做坐標(biāo)原點，三條軸統(tǒng)稱為坐標(biāo)軸，由坐標(biāo)軸確定的平面叫坐標(biāo)平面(例如它們是:由X軸及Y軸所確定的Χ0Υ平面；由Y軸及Z軸所確定的Υ0Ζ平面；由X軸及Z軸所確定的Χ0Ζ平面)。其中在本發(fā)明實施例中空間直角坐標(biāo)系的原點0可以選取為攝像頭的所在位置，由于攝像頭安裝在顯示器上(在同一平面上)，因此可以無限近似認(rèn)為攝像頭與顯示器在空間直角坐標(biāo)系Oxyz上的坐標(biāo)相同；而且距離傳感器也安裝在顯示器的攝像頭附近，因此也可以無限近似認(rèn)為距離傳感器與顯示器兩個器件在空間直角坐標(biāo)系Oxyz上的坐標(biāo)相同。因此距離傳感器感測到人臉距離可以默認(rèn)等于顯示器距離人臉的距離，攝像頭獲取人臉圖像得到的當(dāng)前空間位置上人臉?biāo)诘目臻g坐標(biāo)同樣具有可參考性。其中，Y軸方向為豎直方向，X軸方向即為水平面上與直線不變形狀態(tài)的顯示器的平行方向，當(dāng)然Z軸為水平面上與X軸垂直的方向。
[0030]需要說明的是:所述攝像頭，用于在空間直角坐標(biāo)系Oxyz所在的原點位置上，拍攝當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉，從而獲取并識別到當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，發(fā)送給控制主機進行處理；[0031]所述距離傳感器，用于在空間直角坐標(biāo)系Oxyz所在的原點位置上，感測當(dāng)前空間位置上使用者的人臉，從而采集當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，將該距離數(shù)據(jù)發(fā)送給控制主機進行后續(xù)分析處理；
[0032]其中控制主機屬于核心信息處理部分，其接收上述人臉圖像和距離數(shù)據(jù)后進行分析處理，從而反饋控制電機驅(qū)動裝置控制驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Υ、ζ軸旋轉(zhuǎn)以適應(yīng)使用者的空間位置(主要為空間角度變化)，還反饋控制由電活性聚合物制成的基板的變形量，從而讓顯示器的軟屏適應(yīng)使用者的空間位置(主要為空間距離變化)。
[0033]下面對本發(fā)明提供的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的具體結(jié)構(gòu)做進一步說明 :
[0034]參見圖5，所述控制主機15包括旋轉(zhuǎn)角度計算子模塊150和旋轉(zhuǎn)參數(shù)確定子模塊151，其中:
[0035]所述旋轉(zhuǎn)角度計算子模塊150，用于根據(jù)當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g直角坐標(biāo)系的X、Y.ζ坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)，確定人臉中心的坐標(biāo)點，根據(jù)人臉中心的坐標(biāo)點和原點0確定兩點之間的直線，再分別確定所述直線到坐標(biāo)平面Χ0Υ平面、Υ0Ζ平面、Χ0Ζ平面的投影線，計算得到所述直線與相對坐標(biāo)平面Χ0Υ平面、Υ0Ζ平面、Χ0Ζ平面上三個投影線的夾角，確定所述夾角為所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度；(另外需要說明的是，根據(jù)上述坐標(biāo)也可以計算人臉相對顯示器的距離，本發(fā)明對此不再詳述)。
[0036]上述旋轉(zhuǎn)角度的求取還可能包括其他方式方法，例如:當(dāng)使用者的身體為直立狀態(tài)，頭部(或等同于人臉)發(fā)生傾斜的時候(且顯示器屏幕正對著人臉的時候)，顯示器需要根據(jù)頭部發(fā)生的傾斜角度適應(yīng)性的調(diào)整顯示器相對Z坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)，這時候可根據(jù)當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g直角坐標(biāo)系的X、Υ、ζ坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)，確定人臉中心的坐標(biāo)點，根據(jù)人臉中心的坐標(biāo)點直接確定人臉相對身體歪斜的角度，確定所述歪斜的角度為所需調(diào)整顯示器相對人臉的沿Z坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)角度。所以面對使用者發(fā)生空間位置變化的調(diào)整，最好的調(diào)整順序是，先調(diào)整沿Y軸旋轉(zhuǎn)和沿X軸旋轉(zhuǎn)，這樣是顯示器正面面對使用者人臉后，再進行沿Z軸的旋轉(zhuǎn)調(diào)整。
[0037]所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)確定子模塊151，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度進一步確定旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)確定后的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Υ、ζ軸旋轉(zhuǎn)。(通過反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Υ、ζ軸旋轉(zhuǎn)，即可適應(yīng)使用者的空間位置變化產(chǎn)生的相對角度變化；)
[0038]其中，由上述旋轉(zhuǎn)角度還可以進一步得到其他驅(qū)動參數(shù)，例如:包括旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)速度等信息，對此本發(fā)明實施例不再一一贅述。
[0039]其中；在旋轉(zhuǎn)后的攝像頭與人臉之間的空間位置的連線應(yīng)該與坐標(biāo)平面Υ0Ζ平面平行，這樣既可以保障人臉是正對著顯示器的正面的；
[0040]需要說明的是，根據(jù)當(dāng)前人臉圖像所在的場景背景，計算出當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)利用背景建模的方法，屬于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明實施例不再
--贅述。
[0041]較佳地，參見圖5，所述控制主機15還包括距離調(diào)節(jié)子模塊152，其中:
[0042]所述距離調(diào)節(jié)子模塊152，預(yù)先建立并存儲弧面彎曲變形量與距離的線性關(guān)系的變形數(shù)據(jù)庫；在接收到當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的當(dāng)前距離后，在變形數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找與當(dāng)前距離匹配的弧面彎曲變形量；根據(jù)所述弧面彎曲變形量調(diào)節(jié)由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲程度。(在基板適應(yīng)性的變形后，自然附著在基板表面的軟屏的調(diào)整曲面弧度變化量)。[0043]其中:線性關(guān)系具有一定的規(guī)律，一般地當(dāng)空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離越大，基板適應(yīng)性變形后的弧面弧度越小(即越趨于平面)；相應(yīng)的，使用者的人臉與顯示器的距離越小(即越近)，基板的變形后的弧面弧度越大，彎曲程度越大；這樣通過上述適應(yīng)性調(diào)整基板的弧面彎曲程度，進而影響到使用者的觀看效果。電活性聚合物ΕΑΡ根據(jù)可彎曲屏幕大小(即軟屏)及其特性的實際情況選擇合適的電活性聚合物ΕΑΡ安裝在屏幕背面和屏幕四周(根據(jù)需求也可安裝在屏幕背面或屏幕周圍)使可彎曲屏幕301可根據(jù)電活性聚合物ΕΑΡ的變形達(dá)到需要的弧度即可。
[0044]較佳地，所述電機驅(qū)動裝置包括第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機和第三驅(qū)動電機；連接各個驅(qū)動電機之間的各種連接軸的結(jié)構(gòu)本發(fā)明實施例不再--贅述；其中:
[0045]參見圖1-圖4，所述第一驅(qū)動電機103用于驅(qū)動顯示器繞空間直角坐標(biāo)系的X軸方向旋轉(zhuǎn)；所述第二驅(qū)動電機104用于驅(qū)動顯示器繞空間直角坐標(biāo)系的Υ軸方向旋轉(zhuǎn)；所述第三驅(qū)動電機102用于驅(qū)動顯示器繞空間直角坐標(biāo)系的Ζ軸方向旋轉(zhuǎn)。
[0046]其中，空間坐標(biāo)軸X軸與不變形狀態(tài)時的顯示器平面平行。其中，Υ軸方向為豎直方向，X軸方向即為水平面上與直線不變形狀態(tài)的顯示器的平行方向，當(dāng)然Ζ軸為水平面上與X軸垂直的方向；這樣即可以對ΧΥΖ三軸方向進行旋轉(zhuǎn)控制)；
[0047]需要說明的是:第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機和第三驅(qū)動電機均為伺服電機，可進行方向控制以及轉(zhuǎn)速的無級控制，三個電機相互配合即可讓軟屏任意轉(zhuǎn)向。
[0048]較佳地，所述距離傳感器為紅外距離傳感器。
[0049]需要說明的是，本發(fā)明實施例所涉及的距離傳感器(即感測器)可以選取多種類型的距離傳感器，但是作為一種優(yōu)選的可實施方式，本發(fā)明實施例最好選擇紅外距離傳感器，基于其優(yōu)越的性能更適合本發(fā)明實施例顯示設(shè)備的系統(tǒng)架構(gòu)；紅外距離傳感器(即紅外測距傳感器)利用紅外信號遇到障礙物距離的不同反射的強度也不同的原理，進行障礙物遠(yuǎn)近的檢測；
[0050]基于同一發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明實施例還提供了一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，由于此方法解決問題的原理與前述裝置功能相似，因此該方法的實施可以參見前述裝置的功能實現(xiàn)，重復(fù)之處不再贅述。
[0051]參見圖6，本發(fā)明實施例提供了一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，包括如下步驟:
[0052]步驟S100、(控制主機)接收所述攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，確定當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，利用所述旋轉(zhuǎn)角度反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、ζ軸旋轉(zhuǎn)；
[0053]步驟S200、接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲。
[0054]其中，需要說明的是，在步驟S100之前，還包括如下步驟:預(yù)設(shè)顯示器上的攝像頭的位置為空間坐標(biāo)系XYZ的原點；還可能有如下步驟:例如:攝像頭拍攝當(dāng)前使用者的人臉圖像，將人臉圖像發(fā)給控制主機；距離傳感器將檢測距離數(shù)據(jù)發(fā)給控制主機；對此不再
--贅述。
[0055]較佳地，在步驟S100中，所述根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，包括如下步驟:
[0056]步驟S110、根據(jù)當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g直角坐標(biāo)系的X、Y、Z坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)，確定人臉中心的坐標(biāo)點，根據(jù)人臉中心的坐標(biāo)點和原點0確定兩點之間的直線，再分別確定所述直線到坐標(biāo)平面Χ0Υ平面、Υ0Ζ平面、Χ0Ζ平面的投影線，計算得到所述直線與相對坐標(biāo)平面Χ0Υ平面、Υ0Ζ平面、Χ0Ζ平面上三個投影線的夾角，確定所述夾角為所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度；(另外需要說明的是，根據(jù)上述坐標(biāo)也可以計算人臉相對顯示器的距離)
[0057]較佳地，在步驟S200中，所述接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離之前，還包括如下步驟:
[0058]步驟S120、預(yù)先建立并存儲弧面彎曲變形量與距離的線性關(guān)系的變形數(shù)據(jù)庫。
[0059]較佳地，在步驟S200中，所述根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，包括如下步驟:
[0060]步驟S210、在接收到當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的當(dāng)前距離后，在變形數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找與當(dāng)前距離匹配的弧面彎曲變形量；根據(jù)所述弧面彎曲變形量調(diào)節(jié)由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲程度。
[0061]下面介紹一下控制主機的實際工作流程:
[0062]Α攝像頭采集的圖像信息、感測器采集的距離信息，經(jīng)輸入接口處理保存在存儲器中，CPU調(diào)用攝像頭采集的圖像信息、感測器采集的距離信息及相應(yīng)的軟件進行分析得到人臉在當(dāng)前空間直角坐標(biāo)系上的位置，使顯示器追蹤人臉并使顯示器面對人臉，驅(qū)動顯示器繞XYZ軸旋轉(zhuǎn)角度，之后CPU從存儲器中調(diào)用相應(yīng)計算軟件進行計算得到電機驅(qū)動裝置的動作控制參數(shù)(包括旋轉(zhuǎn)方向，旋轉(zhuǎn)速度，旋轉(zhuǎn)角度)，CPU將這些動作控制參數(shù)傳輸至存儲器，存儲器通過輸出接口將參數(shù)信號傳輸至控制電路，控制電路將其放大并分別控制電機驅(qū)動裝置動作，以此實現(xiàn)顯示器對人臉的追蹤，讓顯示器始終面對人臉。
[0063]B假設(shè)呈現(xiàn)給人臉最佳視角的可彎曲屏幕(即軟屏)弧度為M，每隔N米測量可彎曲屏幕呈現(xiàn)給人臉最佳視角彎曲弧度Μ的值，并根據(jù)Μ的值測量給電活性聚合物ΕΑΡ彎曲一定的弧度使屏幕彎曲最佳視角弧度的控制信號，將這些數(shù)據(jù)編寫成ΕΑΡ變形的數(shù)據(jù)庫并保存在存儲器中。
[0064]攝像頭采集的圖像信息、感測器采集的距離信息，經(jīng)輸入接口處理保存在存儲器中，CPU調(diào)用攝像頭采集的圖像信息、感測器采集的距離信息及相應(yīng)的軟件進行分析得到人臉距屏幕的距離，CPU依據(jù)此數(shù)據(jù)從存儲器中的ΕΑΡ變形數(shù)據(jù)庫內(nèi)提取相對應(yīng)的控制信號，并將此控制信號通過存儲器輸出接口傳輸至控制電路，控制電路將此控制信號放大，并控制電活性聚合物來完成屏幕弧度的改變。隨著人臉的不斷移動，整套系統(tǒng)不斷重復(fù)以上Α、Β這兩個過程以實現(xiàn)顯示器的智能追蹤及調(diào)整。
[0065]本發(fā)明實施例涉及的主要保護點包括:1、對人臉進行追蹤，實現(xiàn)顯示器角度調(diào)節(jié)自動化的控制方法。2、安裝在屏幕上的電活性聚合物，根據(jù)人臉距離變化實現(xiàn)屏幕自動彎曲變形的方法。
[0066]在本發(fā)明實施例中，顯示器屏幕可以根據(jù)人臉位置變化任意轉(zhuǎn)向，并實現(xiàn)自動化，使用者不必頻繁用手去改變顯示器角度。顯示器屏幕可根據(jù)人臉距離的遠(yuǎn)近進行自動弧度調(diào)節(jié)，使屏幕隨時呈現(xiàn)給人一個最佳視角。
[0067]本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該可以理解，在進行顯示器的旋轉(zhuǎn)角度調(diào)整和彎曲弧面調(diào)整之后，使用者在移動過程中，顯示設(shè)備將會自適應(yīng)地調(diào)整適應(yīng)使用者的空間位置變化，保障顯示效果，提升用戶體驗。
[0068]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備，其特征在于，包括顯示器底座、電機驅(qū)動裝置、顯示器、攝像頭和距離傳感器以及控制主機，其中:電機驅(qū)動裝置設(shè)置在所述顯示器底座和顯示器之間，所述電機驅(qū)動裝置用于驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系Oxyz中的坐標(biāo)軸X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；所述空間直角坐標(biāo)系的原點0選取為顯示器的所在位置；所述電機驅(qū)動裝置、所述攝像頭和所述距離傳感器分別與所述主機電連接；所述顯示器包括基板和覆膜在所述基板表面上的可變形的軟屏，所述基板由電活性聚合物材料制成；所述控制主機，用于接收所述攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，確定當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，利用所述旋轉(zhuǎn)角度反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、Z軸旋轉(zhuǎn)；還用于接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲。
2.如權(quán)利要求1所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備，其特征在于，所述控制主機包括旋轉(zhuǎn)角度計算子模塊和旋轉(zhuǎn)參數(shù)確定子模塊，其中:所述旋轉(zhuǎn)角度計算子模塊，用于根據(jù)當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g直角坐標(biāo)系的X、Y、Z坐標(biāo)軸上的坐標(biāo) ,確定人臉中心的坐標(biāo)點，根據(jù)人臉中心的坐標(biāo)點和原點0確定兩點之間的直線，再分別確定所述直線到坐標(biāo)平面Χ0Y平面、Y0Ζ平面、Χ0Ζ平面的投影線，計算得到所述直線與相對坐標(biāo)平面Χ0Y平面、Y0Ζ平面、Χ0Ζ平面上三個投影線的夾角，確定所述夾角為所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度；所述旋轉(zhuǎn)參數(shù)確定子模塊，用于根據(jù)旋轉(zhuǎn)角度進一步確定旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度，根據(jù)確定后的旋轉(zhuǎn)角度、旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Y、Ζ軸旋轉(zhuǎn)。
3.如權(quán)利要求2所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備，其特征在于，所述控制主機還包括距離調(diào)節(jié)子模塊，其中:所述距離調(diào)節(jié)子模塊，預(yù)先建立并存儲弧面彎曲變形量與距離的線性關(guān)系的變形數(shù)據(jù)庫；在接收到當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的當(dāng)前距離后，在變形數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找與當(dāng)前距離匹配的弧面彎曲變形量；根據(jù)所述弧面彎曲變形量調(diào)節(jié)由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲程度。
4.如權(quán)利要求1所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備，其特征在于，所述電機驅(qū)動裝置包括第一驅(qū)動電機、第二驅(qū)動電機和第三驅(qū)動電機，其中:所述第一驅(qū)動電機用于驅(qū)動顯示器繞空間直角坐標(biāo)系的X軸方向旋轉(zhuǎn)；所述第二驅(qū)動電機用于驅(qū)動顯示器繞空間直角坐標(biāo)系的Υ軸方向旋轉(zhuǎn)；所述第三驅(qū)動電機用于驅(qū)動顯示器繞空間直角坐標(biāo)系的Ζ軸方向旋轉(zhuǎn)。
5.如權(quán)利要求1所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備，其特征在于，所述距離傳感器為紅外距離傳感器。
6.一種自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟:接收所述攝像頭獲取并識別的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉圖像，確定當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g坐標(biāo)系的坐標(biāo)；根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，利用所述旋轉(zhuǎn)角度反饋控制所述電機驅(qū)動裝置驅(qū)動所述顯示器分別繞空間直角坐標(biāo)系的X、Υ、ζ軸旋轉(zhuǎn)；接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離，根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，從而適應(yīng)性帶動附著在基板表面的軟屏彎曲。
7.如權(quán)利要求6所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)計算所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度，包括如下步驟:根據(jù)當(dāng)前空間位置上的使用者的人臉?biāo)诳臻g直角坐標(biāo)系的x、Y、z坐標(biāo)軸上的坐標(biāo)，確定人臉中心的坐標(biāo)點，根據(jù)人臉中心的坐標(biāo)點和原點0確定兩點之間的直線，再分別確定所述直線到坐標(biāo)平面ΧΟΥ平面、ΥΟΖ平面、ΧΟΖ平面的投影線，計算得到所述直線與相對坐標(biāo)平面ΧΟΥ平面、ΥΟΖ平面、ΧΟΖ平面上三個投影線的夾角，確定所述夾角為所需調(diào)整顯示器相對人臉的旋轉(zhuǎn)角度。
8.如權(quán)利要求7所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述接收所述距離傳感器采集的當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的距離之前，還包括如下步驟:預(yù)先建立并存儲弧面彎曲變形量與距離的線性關(guān)系的變形數(shù)據(jù)庫。
9.如權(quán)利要求8所述的自動調(diào)節(jié)型顯示設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，其特征在于，所述根據(jù)所述距離反饋調(diào)節(jié)顯示器上由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲變形量，包括如下步驟:在接收到當(dāng)前空間位置上使用者的人臉與顯示器的當(dāng)前距離后，在變形數(shù)據(jù)庫內(nèi)查找與當(dāng)前距離匹配的弧面彎曲變形量；根據(jù)所述弧面彎曲變形量調(diào)節(jié)由電活性聚合物制成的基板的弧面彎曲程度。
【文檔編號】G05D3/12GK103645749SQ201310717777
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月23日
【發(fā)明者】張志增 申請人:張志增