电视机摄像头的运行控制装置

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电视机摄像头的运行控制装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及摄像头技术领域，更为具体地，涉及一种电视机摄像头的运行控制装置。\n背景技术\n[0002] 随着科学技术的发展与进步，电视多媒体以及智能电视得到迅速发展和广泛应用。\n[0003] 智能电视的到来，顺应了电视机“高清化”、“网络化”、“智能化”的趋势，智能电视最重要的就是必须搭载全开放平台，只有通过全开放平台，才能广泛发动消费者积极参与彩电的功能定制，才能实现彩电的“需求定制化”、“彩电娱乐化”，这才是解决彩电智能化发展的唯一有效途径。\n[0004] 智能电视将实现网络搜索、IP电视、视频点播、数字音乐、网络新闻、网络视频电话等各种应用服务，这些应用服务都离不开视频采集设备---摄像头。目前的智能电视视频设备主要分为两种：一种为外置摄像头，挂靠在电视机壳外部，可以手动调节角度；一种为内置摄像头，视角固定，较外置摄像头有便携的优点，但是由于现在许多网络新技术都与摄像头挂钩，这种内置式摄像头不免会使用户担心其隐私会否遭泄露、会否被滥用，存在一定的不安全因素。\n[0005] 另外，智能电视上一些前瞻性的新技术例如“基于手势的人机交互”，需要在电视机或电脑屏幕上安装深度摄像机，而坐在摄像机对面的人可以用手势来代替遥控器。这些新技术对摄像头的自动控制提出了更高的要求，而现有的内置式固定摄像头和外置式手动调节摄像头，其开关和视角的调节都需要用户手动进行，对用户来说很不方便。\n[0006] 因此需要一种可自动控制摄像头开关及位置调节的控制技术，以便用户能够利用遥控器或者其他不必亲身对摄像头实体进行手动调节的方式控制摄像头的开关及视角调节。\n发明内容\n[0007] 鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种电视机摄像头的运行控制装置，以便用户更加方便地调控电视机摄像头的运行。\n[0008] 本发明提供的电视机摄像头的运行控制装置，包括主控单元、位置检测单元、水平位移驱动单元、垂直位移驱动单元和控制信号接收单元；其中，\n[0009] 所述控制信号接收单元用于接收对所述电视机摄像头的控制信号给所述主控单元；\n[0010] 所述位置检测单元用于检测电视机摄像头的位置；\n[0011] 所述主控单元用于根据所述控制信号接收单元接收的控制信号以及所述位置检测单元检测电视机摄像头的位置，控制所述水平位移驱动单元和/或所述垂直位移驱动单元驱动电视机摄像头在水平和/或垂直方向上移动。\n[0012] 进一步，所述电视机摄像头的运行控制装还包括：控制面板和/或遥控器，所述控制面板电连接所述控制信号接收单元，所述遥控器无线连接所述控制信号接收单元。\n[0013] 进一步，所述控制信号接收单元接收的对所述电视机摄像头的控制信号包括：\n[0014] 直接通过运行控制装置的控制面板或者遥控器对主控单元发出的手动控制信号；\n以及\n[0015] 来自电视机端的电机控制信号。\n[0016] 进一步，所述位置检测单元通过红外线或者步进电机移动数据计算的方式检测电视机摄像头的位置。\n[0017] 进一步，所述位置检测单元将当前摄像头的位置信号传递到控制信号接收单元,使用者通过无线遥控器或者手动控制的方式将控制信号传递到控制信号接收单元。\n[0018] 进一步，所述水平位移驱动单元设置在所述垂直位移驱动单元上端，所述电视机摄像头在所述水平位移驱动单元的驱动下做水平方向上的移动；\n[0019] 所述电视机摄像头和所述水平位移驱动单元一起在所述垂直位移驱动单元的驱动下做垂直方向上的移动；\n[0020] 所述垂直位移驱动单元的下端固定连接在电视机上。\n[0021] 进一步，所述垂直位移驱动单元包括第一齿轮、第一转轴、第一步进电机和垂直位移驱动电路；\n[0022] 所述水平位移驱动单元包括第二齿轮、第二转轴、第二步进电机和水平位移驱动电路；\n[0023] 所述垂直位移驱动电路在所述控制单元的控制下驱动所述第一步进电机通过第一转轴带动第一齿轮旋转，在垂直方向上调节电视机摄像头；和/或\n[0024] 所述水平位移驱动电路在所述控制单元的控制下驱动第二步进电机通过第二转轴带动第二齿轮旋转，在水平方向上调节电视机摄像头。\n[0025] 进一步，所述主控单元包括MSP430芯片；\n[0026] 进一步，所述水平位移驱动电路和/或垂直位移驱动电路包括DRV8834芯片。\n[0027] 进一步，所述垂直位移驱动电路和/或所述水平位移驱动电路中，\n[0028] 所述DRV8834芯片的MOTOR_ENABLE引脚接MSP430芯片的一引脚；M0和M1引脚为驱动芯片工作模式选择引脚，接MSP430芯片的一引脚；TILT_STEP和TILT_DIRECTION引脚接步进电机，MOTOR_NSLEEP引脚为芯片休眠状态控制引脚，接MSP430芯片的一引脚以输入高电平或低电平；ADECAY和BDECAY引脚接MSP430芯片的一引脚，以设置低电平；AISEN和BISEN引脚通过1.1R 1%精度电阻接地；TILT_NFAULT引脚为芯片过电流、过压、过热保护信号输出引脚，接MSP430芯片的一引脚，以在有异常情况如过电流现象发生时输出低电平信号给MSP430芯片。\n[0029] 进一步，所述垂直位移驱动单元的驱动电压高于所述水平位移驱动单元的驱动电压。\n[0030] 利用上述根据本发明的电视机摄像头的运行控制装置，可以分别对电视机摄像头的垂直位置和水平视角进行调整，其中，通过对摄像头垂直位置的调整达到开关摄像头的目的，能够在用户使用摄像头后通过将其位置降到最低并隐藏在主机外壳后部达到保护用户私密性的目的；也能够在摄像头降到最低后关闭摄像头达到节能省电的作用。通过对摄像头进行水平位移的调整来控制其视角，尤其对于带摄像头的TV端，由于其安装位置高低不同，通过调整摄像头的视角来方便用户的使用，具有良好的用户体验。\n[0031] 为了实现上述以及相关目的，本发明的一个或多个方面包括后面将详细说明并在权利要求中特别指出的特征。下面的说明以及附图详细说明了本发明的某些示例性方面。\n然而，这些方面指示的仅仅是可使用本发明的原理的各种方式中的一些方式。此外，本发明旨在包括所有这些方面以及它们的等同物。\n附图说明\n[0032] 通过参考以下结合附图的说明及权利要求书的内容，并且随着对本发明的更全面理解，本发明的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：\n[0033] 图1为根据本发明的电视机摄像头的运行控制装置的逻辑电路结构示意图；\n[0034] 图2为根据本发明实施例的垂直位移驱动单元的结构示意图；\n[0035] 图3为根据本发明实施例的垂直位移驱动电路的电路结构示意图；\n[0036] 图4为根据本发明实施例的水平位移驱动单元的结构示意图；\n[0037] 图5为根据本发明实施例的水平位移驱动电路的电路结构示意图；\n[0038] 图6为根据本发明实施例的控制电路的电路结构示意图。\n[0039] 在所有附图中相同的标号指示相似或相应的特征或功能。\n具体实施方式\n[0040] 在下面的描述中，出于说明的目的，为了提供对一个或多个实施例的全面理解，阐述了许多具体细节。然而，很明显，也可以在没有这些具体细节的情况下实现这些实施例。\n在其它例子中，为了便于描述一个或多个实施例，公知的结构和设备以方框图的形式示出。\n[0041] 以下将结合附图对本发明的具体实施例进行详细描述。\n[0042] 图1示出了根据本发明实施例的电视机摄像头的运行控制装置的逻辑电路结构示意图。\n[0043] 如图1所示，本发明提供的电视机摄像头的运行控制装置100包括主控单元110、位置检测单元120、水平位移驱动单元130、垂直位移驱动单元140、和控制信号接收单元\n150。其中，控制信号接收单元150用于接收两方面对电视机摄像头的控制信号给主控单元\n110；位置检测单元120用于通过红外线或者软件等方式检测电视机摄像头的位置；主控单元110用于根据控制信号接收单元150接收的控制信号以及位置检测单元120检测电视机摄像头的位置，控制水平位移驱动单元130和/或垂直位移驱动单元140驱动电视机摄像头在水平和/或垂直方向上移动。\n[0044] 优选的，本发明的电视机摄像头的运行控制装置100还包括：控制面板和/或遥控器，所述控制面板电连接所述控制信号接收单元150，所述遥控器无线连接所述控制信号接收单元150；所述位置检测单元120还用于通过红外线或软件的方式检测当前摄像头的位置，产生一对所述电视机摄像头的自动控制信号，传送给所述控制信号接收单元150。由此，所述控制信号接收单元150接收的对所述电视机摄像头的控制信号可以是用户直接通过本发明的电视机摄像头的运行控制装置的控制面板或者遥控器对主控单元110发出的手动控制信号，也可以是为来自TV端的电机控制信号（包括电视机机身按键和遥控器上发出的信号），还可以是本发明的电视机摄像头的运行控制装置根据电视机前人的位置而形成的自动控制信号，这种情形下可以实现摄像头对电视机前人的自动捕捉。\n[0045] 在机械结构方面，水平位移驱动单元130设置在垂直位移驱动单元140上端，电视机摄像头与水平位移驱动单元130相连，能够在水平位移驱动单元130的驱动下做水平方向上的移动，电视机摄像头和水平位移驱动单元130一起能够在垂直位移驱动单元140的驱动下做垂直方向上的移动，垂直位移驱动单元140的下端固定连接在电视机上。水平位移驱动单元130和垂直位移驱动单元140均由齿轮、转轴和步进电机相结合的机械结构以及相应的驱动电路构成，步进电机在驱动信号的控制下通过转轴带动齿轮旋转，从而对电视机摄像头做水平和/或垂直方向上的调节，该驱动信号由控制单元110根据控制信号接收单元150接收的控制信号发出。\n[0046] 图2和图3分别示出了根据本发明实施例的垂直位移驱动单元的结构示意图和垂直位移驱动电路的电路结构示意图。\n[0047] 如图2所示，垂直位移驱动单元140的机械结构包括第一齿轮、第一转轴和第一步进电机，在图2中，第一转轴通过第一齿轮推动结构壳体上下移动达到垂直升降的效果。本发明通过垂直位移驱动单元140对摄像头垂直位置的调整可以达到开关、升降摄像头的目的，在摄像头降到最低处时，关闭摄像头能达到节能省电的作用；并且用户使用摄像头后可以通过将其位置降到最低并隐藏在主机外壳后部达到保护用户私密性的目的。同样，在摄像头上升离开最低处时，摄像头即开启。另外，还可以根据控制信息和/或设置在摄像头上的红外探测器控制摄像头上升的高度，以达到高度调节和安全控制的目的。\n[0048] 由于负载（水平位移驱动单元130和摄像头）较重，所以在垂直升降驱动电路中，需要采用输出功率较大的步进电机。\n[0049] 在本发明的一个具体实施方式中，采用步进电机驱动芯片DRV8834，其供电引脚电压设定为7V供电以增加输出功率。M0和M1引脚为驱动芯片工作模式选择引脚，本实施方式中设置“M0=HIGN Z、M1=1”设置为32Microstep微步模式。主控单元110采用MSP430芯片，通过控制motor_ENABLE引脚来使能驱动芯片，通过TILT_STEP和TILT_DIRECTION引脚来控制步进电机的动作和方向。MOTOR_NSLEEP引脚为芯片休眠状态控制引脚，低电平使设备进入休眠状态。在这种状态下，H-Bridges是不使能的，所有内部逻辑复位，内部时钟停止，所有的输入都被忽略直到MOTOR_NSLEEP变为高电平。ADECAY和BDECAY引脚设置为低电平，一般在微步模式中使用缓慢衰减模式。在设计中对DRV8834并没有使用电流限制，因此AISEN和BISEN引脚通过1.1R 1%精度电阻接地。TILT_NFAULT引脚为芯片过电流、过压、过热保护信号输出引脚，在正常情况下为高电平，当有异常情况如过电流现象发生时会输出低电平信号给MSP430。\n[0050] 图4和图5分别示出了根据本发明实施例的水平位移驱动单元的结构示意图和水平位移驱动电路的电路结构示意图。\n[0051] 在图4中，水平位移驱动单元130的机械结构包括第二齿轮、第二转轴和第二步进电机。第二步进电机通过第二转轴驱动齿轮带动摄像头进行左右角度的调节，增加了摄像头的视角范围。尤其对于带摄像头的TV端而言，由于其安装位置高低不同，通过调整摄像头的视角来方便用户的使用，能够给用户带来更好的用户体验。\n[0052] 由于第二步进电机只需要负载摄像头，因此它比第一步进电机的负载要轻，在本发明的一个具体实施方式中，第二步进电机供电电压使用了5V进行供电，减少了输出功率。除供电电压外，其他引脚控制方式与第一步进电机的驱动电路完全相同，也同样采用\n32microstep微步工作模式。\n[0053] 通过以上实施例可以看出，本发明提供的电视机摄像头的运行控制装置能够分别对电视机摄像头的垂直位置和水平视角进行调整。通过对摄像头垂直位置的调整达到开关摄像头的目的，其主要作用有两个：一是在用户使用摄像头后通过将其位置降到最低并隐藏在主机外壳后部达到保护用户私密性的目的；二是在摄像头降到最低后关闭摄像头达到节能省电的作用。通过对摄像头进行水平位移的调整来控制其视角，尤其对于带摄像头的TV端，由于其安装位置高低不同，通过调整摄像头的视角来方便用户的使用，具有良好的用户体验。\n[0054] 如上参照附图以示例的方式描述根据本发明的电视机摄像头的运行控制装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的电视机摄像头的运行控制装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。