专利名称：一种自动调节电视屏显的装置及方法
技术领域：
本发明涉及电视的图像处理技术，尤其是可根据用户收视距离自动调整图像显示尺寸的装置及方法。
背景技术：
目前，高清电视、数字家庭、多媒体中心这些梦想的实现将在很大程度上取决于显示技术的发展，这些应用除了要求有更清晰、更亮丽的显示画面，还需要画面尺寸足够大。因此显示尺寸的大型化也成为了显示领域的重要发展方向。目前市场上已经出现了诸如42寸、60寸、65寸等规格的大屏幕电视，然而，这些大屏幕的显示设备通常需要较大空间的支持使用，若所放置的空间不够宽敞，视觉效果就不理想，甚至有模糊的感觉，如此长期使用必然会导致视力下降。
针对收视距离的问题，目前已有一些专利文献公开了相关的技术方案，如1996年4月10日公开、申请号为CN94103807.6、专利名称为“电视近距离报警控制电路”其通过在电视机内安装一距离报警控制电路，当观众收视距离过近时就自动报警，控制音量以及干扰图像，由此达到让观众在合适的范围内收看电视的目的。再如，2001年9月22日公告，申请号为CN00134602.4、专利名称为“与电视机保持收视距离的方法与装置”的专利，通过由传感器、接口电路组成的距离监测装置，并与电视机中央处理单元的输入/出口连接，当观众与电视机间的距离小于设定范围时，电视的屏幕上就会出现字幕提示。然而，上述专利仅仅是给观众发出一警告信号，至于收视距离的调节还需要观众主动进行。实际应用中，用户很少因为距离过短而主动调节自己与屏幕之间的间距。
因此有必要提供一种可依据用户与屏幕之间距离自动调节屏幕显示的装置及方法，以适应用户的需要，为用户提供一种良好的视觉效果及可靠的观看保障。
发明内容本发明的目的在于提供一种自动调节电视屏显大小的装置及方法，该装置及方法可以根据观众的收视距离自动调节电视屏显尺寸，操作简便，一方面让电视装置朝着更加人性化的方向发展，另一方面让收视方式更加科学合理，从而可以达到保护观众视力的目的。
基于此，本发明是这样实现的一种自动调节屏显的装置，包括MCU、调谐器、E2PROM、遥控接收部分、视频和音频处理、音频和视频的输出部分，其特征在于该装置还包括距离测量装置，其中，测距装置用于获取电视与用户之间的收视距离，传送给系统MCU，并由MCU根据该收视距离控制视频处理和视频输出部分的工作。
MCU是系统的总指挥，它控制系统其它功能模块与MCU的IO引脚或系统总线相连的器件的动作；图像处理模块是对图像处理的具体实施者，其包括有OSD控制显示模块、ADC模数转换器、视频解码器、输入时序信号发生器、运动补偿侦测模块、图像缩放Scaler模块；测距装置用于获取电视与用户之间的距离，并传送给系统MCU。
所述的测距装置，其是红外线发射器和接收器，还可以是其它形式的红外、超声波或其它电子射线遥感测距装置。
对于红外线发射器和红外线接收器组成红外线遥感测量系统，该红外线遥感测量系统包括电视机屏幕、红外线发射器、红外线接收器以及遥控器，其中，电视机屏幕和遥控器作为红外线发射器、接收器检测距离的目标，此处的红外线发射器是由发光二极管组成；红外线接收器是指一个在接收到强度足够大的红外辐射时会发射一个电信号的装置。通常，这些红外线接收器由光电晶体管或光敏二极管组成。
上述的遥控器的前端可以设计成圆弧凹槽形，便于更好地接收信号。
一种自动调节电视屏显的方法，其特征在于该方法包括以下步骤a、启动测距装置，通过触发按键或者遥控器信号启动测距装置；b、测量距离，通过感应信号测量遥控器与电视机之间的距离；c、距离数据对比，距离数据传送给MCU，MCU进行距离对比；
d、MCU判断距离是否大于最远距离，是则退出处理，将目标屏显设为满屏显示；或者小于最近距离，是则退出处理，将目标屏显调到最小尺寸；距离若介于最远距离与最近距离之间，则需计算调整的屏显目标值，该目标值可通过如下公式来确定Size＝(Distance*39.37)/Y，其中，Size是所要获取的屏显目标尺寸；Distance是测量的距离值；39.37是英寸与米的换算关系常量；Y是适应人眼健康的一个距离调节系数；e、调节屏显，根据上述的目标屏显尺寸，以屏幕的中心点为中心，以Size为屏显的对角线长度，通过调整缩放系数、调整画面的起始位置，将经过处理的图像大小显示到屏幕上。
所述的一种自动调节电视屏显的方法，其具体的实现步骤为(1)由用户遥控器通过普通的红外遥控方式向TV系统发送的自动屏显调节命令；(2)TV系统的MCU收到遥控器发来的自动屏显调节命令后，启动红外线遥感测量系统；(3)红外线遥感测量系统通过红外线发射器发送信号，信号在遇到障碍物后产生反射，有部分信号又被返回到红外线接收器，红外感应系统由此算出TV屏幕与遥控器之间的距离；(4)红外线距离测量系统将获取到的距离数据传送给TV系统的MCU；(5)TV的MCU在获取了屏与用户的距离数据后，进入下述(6)步骤处理；(6)如果该测量的距离大于最远距离之后，若当前播放屏显为满屏，则系统退出此部分处理，否则，将目标屏显设为满屏显示；(7)如果该测量的距离小于最近距离之后，若当前播放屏显已是最小尺寸，则提示距离过近；若当前播放屏显还不是最小尺寸，则将目标屏显调到最小尺寸；(8)若该测量的距离值介于最远距离与最近距离之间，则需计算调整的屏显目标值；(9)根据上述的目标屏显尺寸，系统将以屏的中心点为中心点，以Size为屏显的对角线长度，通过调整缩放系数、调整画面的起始位置等内部处理流程，将经过处理的图像显示到屏幕上。
至此，屏显尺寸自动调整全部结束，用户也已获取相对有益人眼健康的电视屏显尺寸。
所述的自动调节电视屏显的方法，该方法是通过遥控器发射一信号给电视机，由此来进行电视和用户距离定位的。
所述的自动调节电视屏显的方法，还可以使测距装置定时启动，红外线遥感器定时扫描电视机正面的观众或障碍物，由此判断是否有必要自动调整其画面显示尺寸。
本发明所揭示的自动屏调节的方法，使得用户在观看电视时，可自动调节电视机屏幕显示相适应的尺寸，不用无谓的调整，操作简便，一方面让电视装置朝着更加人性化的方向发展，另一方面让收视方式更加科学合理，从而可以达到保护观众视力的目的。
另外，本发明是在现有电视装置的基础上通过增加距离测量系统，以及改进现有的控制方法来达成的，其实现方法简单、性价比高，而且对于用户来说使用操作也很方便。
下面结合附图对本发明的具体实施作进一步的详细说明图1为本发明方法所涉及相关的系统框架图；图2为本发明实施方式的视频处理示意图；图3为本发明采用红外线距离测量系统的模块图；图4为本发明方法的流程图。
具体实施方式本发明可以应用于多种高端视频处理方案。下面，基于Genesis公司Fli8532视频处理IC，以本60寸平板电视为例，对本发明的具体实施方案加以详细说明。
图1是本发明方法在模拟电视上实施方案的系统框架示意图。该系统包含MCU、调谐器、E2PROM、遥控接收部分、视频和音频处理、音频和视频的输出部分，以及距离测量系统等等。MCU是系统的总指挥，它控制系统其它功能模块与MCU的IO引脚或系统总线相连的器件的动作。图像处理模块是对图像处理的具体实施者，其中本发明所涉及到的调整屏幕大小的Scaler模块也被包含在内。测距装置用于获取电视与用户之间的距离，并传送给系统MCU。
图2是本具体实施方式
中内部视频处理的方框图。我们以Genesis公司的TV处理器Fli8532为例，对支持本发明屏显大小调整方法加以说明。如图2所示，Fli8532内部的一些处理模块包括OSD控制显示模块、ADC模数转换器、视频解码器、输入时序信号发生器、运动补偿侦测模块、图像缩放Scaler模块等。其中，图像缩放模块是一种视频信号放大缩小处理电路，目前通常集成于集成电路中。通过图2，我们可以很清楚地看到视频在由各信源端口进入，经过一系列解码、缩放等内部处理，最后输出到显示终端的顺序过程。
在本发明的具体实施方式
中，我们是通过用户使用遥控器发射一信号给电视机，由此来进行电视和用户距离定位的。所以，此时距离测量系统实际上获取的是电视与遥控器之间的距离。而具体的距离测量方法也可以采用多种不同的形式，可以是红外线发射器和接收器都在电视机上，用遥控器作为反射物；可以是红外线发射器和接收器都在遥控器上，用电视屏幕作为反射物；还可以是其它形式的红外、超声波或其它电子射线遥感测距等等。
图3是红外线距离测量系统的简略示意图。本发明的实施方式中，我们是采取在电视机上设置红外线发射器和红外线接收器组成红外线遥感测量系统来进行距离测量的。该红外线遥感测量系统包括电视机屏幕1、红外线发射器2、红外线接收器3以及用户遥控器4。其中，此处的红外线发射器2是由发光二极管组成；红外线接收器3是指一个在接收到强度足够大的红外辐射时会发射一个电信号的装置。通常，这些红外线接收器由光电晶体管或光敏二极管组成，其工作原理就是将红外线转换成电压。事实上，红外线测量技术已经比较成熟，已经是公众技术，再次不再赘述。另外，为了能够更好地向接收系统反射信号，用户遥控器4的前端可以设计成圆弧凹槽形。
图4是本发明电视系统自动进行屏幕调节的流程图。
(1)由用户遥控器通过普通的红外遥控方式向TV系统发送的自动屏显调节命令。
(2)TV系统的MCU收到遥控器发来的自动屏显调节命令后，启动红外线遥感测量系统。
(3)红外线遥感测量系统通过红外线发射器发送信号，信号在遇到障碍物后产生反射，有部分信号又被返回到红外线接收器，红外感应系统由此算出TV屏幕与遥控器(即用户)之间的距离。
(4)红外线距离测量系统将获取到的距离数据传送给TV系统的MCU。
(5)TV的MCU在获取了屏与用户的距离数据后，进入下述(6)步骤处理。
(6)如果该测量的距离大于最远距离(如3.9米)之后，若当前播放屏显为满屏(60寸)，则系统退出此部分处理，否则，将目标屏显设为满屏显示。
(7)如果该测量的距离小于最近距离(如1.3米)之后，若当前播放屏显已是最小尺寸(如20寸)，则提示距离过近；若当前播放屏显还不是最小尺寸，则将目标屏显调到最小尺寸(如20寸)。
(8)若该测量的距离值介于最远距离与最近距离之间，则需计算调整的屏显目标值。为获取此值，我们通过如下公式来确定Size＝(Distance*39.37)/Y，其中，Size是所要获取的屏显目标尺寸；Distance是测量的距离值；39.37是英寸与米的换算关系常量；Y是适应人眼健康的一个距离调节系数，此处设定为2.6，在使用中，该调节系数可由本领域的工程师视具体情况选定。
(9)根据上述的目标屏显尺寸，系统将以屏的中心点为中心点，以Size为屏显的对角线长度，通过调整Scaler的缩放系数、调整画面的起始位置等内部处理流程，将经过处理的图像显示到屏幕上。
(10)至此，屏显尺寸自动调整全部结束，用户也已获取相对有益人眼健康的电视屏显尺寸。
上述
具体实施例方式
中，揭示的是一种由用户主动通过遥控器来发送命令，以激活TV系统进行用户收视距离测量、屏显调节等操作。实际上，利用本发明还可以实现TV系统通过红外线遥感器定时扫描电视机正面的观众或障碍物，由此判断是否有必要自动调整其画面显示尺寸。
权利要求
1.一种自动调节屏显的装置，包括MCU、调谐器、E2PROM、遥控接收部分、视频和音频处理、音频和视频的输出部分，其特征在于该装置还包括距离测量装置，其中，测距装置用于获取电视与用户之间的收视距离，传送给系统MCU，并由MCU根据该收视距离控制视频处理和视频输出部分的工作。
2.如权利要求1所述的自动调节屏显的装置，其特征在于测距装置，其是红外线发射器和接收器，还可以是其它形式的红外、超声波或其它电子射线遥感测距装置。
3.如权利要求2所述的自动调节屏显的装置，其特征在于对于红外线发射器和红外线接收器组成红外线遥感测量系统，该红外线遥感测量系统包括电视机屏幕、红外线发射器、红外线接收器以及遥控器，其中，电视机屏幕和遥控器作为红外线发射器、接收器检测距离的目标，此处的红外线发射器是由发光二极管组成；红外线接收器是指一个在接收到强度足够大的红外辐射时会发射一个电信号的装置。
4.如权利要求3所述的自动调节屏显的装置，其特征在于红外线接收器由光电晶体管或光敏二极管组成，
5.如权利要求3所述的自动调节屏显的装置，其特征在于上述的遥控器的前端可以设计成圆弧凹槽形。
6.一种自动调节电视屏显的方法，其特征在于该方法包括以下步骤a、启动测距装置，通过触发按键或者遥控器信号启动测距装置；b、测量距离，通过感应信号测量遥控器与电视机之间的距离；c、距离数据对比，距离数据传送给MCU，MCU进行距离对比；d、MCU判断距离是否大于最远距离，是则退出处理，将目标屏显设为满屏显示；或者小于最近距离，是则退出处理，将目标屏显调到最小尺寸；距离若介于最远距离与最近距离之间，则需计算调整的屏显目标值，该目标值可通过如下公式来确定Size＝(Distance*39.37)/Y，其中，Size是所要获取的屏显目标尺寸；Distance是测量的距离值；39.37是英寸与米的换算关系常量；Y是适应人眼健康的一个距离调节系数；e、调节屏显，根据上述的目标屏显尺寸，以屏幕的中心点为中心，以Size为屏显的对角线长度，通过调整缩放系数、调整画面的起始位置，将经过处理的图像大小显示到屏幕上。
7.如权利要求6所述的自动调节电视屏显的方法，其特征在于具体的实现步骤为(1)由用户遥控器通过普通的红外遥控方式向TV系统发送的自动屏显调节命令；(2)TV系统的MCU收到遥控器发来的自动屏显调节命令后，启动红外线遥感测量系统；(3)红外线遥感测量系统通过红外线发射器发送信号，信号在遇到障碍物后产生反射，有部分信号又被返回到红外线接收器，红外感应系统由此算出TV屏幕与遥控器之间的距离；(4)红外线距离测量系统将获取到的距离数据传送给TV系统的MCU；(5)TV的MCU在获取了屏与用户的距离数据后，进入下述(6)步骤处理；(6)如果该测量的距离大于最远距离之后，若当前播放屏显为满屏，则系统退出此部分处理，否则，将目标屏显设为满屏显示；(7)如果该测量的距离小于最近距离之后，若当前播放屏显已是最小尺寸，则提示距离过近；若当前播放屏显还不是最小尺寸，则将目标屏显调到最小尺寸；(8)若该测量的距离值介于最远距离与最近距离之间，则需计算调整的屏显目标值；(9)根据上述的目标屏显尺寸，系统将以屏的中心点为中心点，以Size为屏显的对角线长度，通过调整缩放系数、调整画面的起始位置等内部处理流程，将经过处理的图像显示到屏幕上。
8.如权利要求6所述的自动调节电视屏显的方法，其特征在于该方法是通过遥控器发射一信号给电视机，由此来进行电视和用户距离定位的。
9.如权利要求6所述的自动调节电视屏显的方法，其特征在于还可以使测距装置定时启动，红外线遥感器定时扫描电视机正面的观众或障碍物，由此判断是否有必要自动调整其画面显示尺寸。
全文摘要
本发明是一种自动调节电视屏显的装置及方法，该装置包括MCU、调谐器、E
文档编号G08C23/04GK101072293SQ20061006060
公开日2007年11月14日 申请日期2006年5月9日 优先权日2006年5月9日
发明者黄高波, 杨颖英 申请人:深圳Tcl新技术有限公司