CN101546210B - 角度调整控制方法及自动调整角度的显示装置 - Google Patents

Abstract

一种角度调整控制方法及自动调整角度的显示装置，该装置包含：一显示器；三个无线信号收发感测装置，分别设置于该显示器的第一位置、第二位置、第三位置；一控制装置；以及一角度调整机构，用以因应该控制装置产生的一控制信号而调整该显示器对于使用者的观赏角度。而该角度调整控制方法则包含下列步骤：触发所述无线信号收发感测装置分别发射所述无线信号，并根据反射回来的所述无线信号来分别计算出使用者和该显示器的第一位置之间的一第一距离、第二位置之间的一第二距离、以及第三位置之间的一第三距离，并根据所述距离的距离差异值来调整该显示器相对于使用者的观赏角度。

Description

角度调整控制方法及自动调整角度的显示装置

技术领域

本发明涉及一种角度调整控制方法及自动调整角度的显示装置，尤其是涉及可检测观赏者位置并自动调整显示器角度的显示装置及角度调整控制方法。

背景技术

请参考图1(a)和图1(b)，其为现有液晶显示装置的使用状态示意图。如图1(a)所示，此图为现有液晶显示装置的使用状态俯视图，从图中可看出现有液晶显示装置10只能固定面板的朝向角度，所以会产生使用者在某些角度观赏不清楚的问题。例如使用者站在A点观赏时，会因为不在该现有液晶显示装置10的较佳水平视角范围12内，导致观赏到的画面不清楚，所以使用者必须走到该现有液晶显示装置10正前方或适当位置(如B点)才能看的清楚。同理，图1(b)为现有液晶显示装置的使用状态侧视图，与上述例子相同，现有液晶显示装置10只能固定面板朝向角度以及设置的高度，使用者11也必须走到该现有液晶显示装置10的较佳垂直视角范围13内才能获得较佳的观赏质量。

因此，若要将该显示器作一些角度上的偏移，例如旋转该现有液晶显示装置使其侧面的人可观看清楚，往往必须通过人工亲自动手，而且经常必须来回经多次的调整才能精确地到达定位。而每改变一次角度就必须进行调整一次，造成人们使用上的不便，如果调整的频率非常频繁，则不便的影响程度将会更加的严重。而为能解决上述问题，下列现有手段便被发展出来。

如图2所示的类型为台湾专利M307922所发展出的技术手段。其中该显示装置2主要由一座体21、一驱动装置22、一显示器24以及一旋转装置23组合而成。若要使该显示器24旋转至设定的角度时，使用者只要在遥控器(图中未示出)或在该显示器24上先行设定要旋转的角度，利用无线遥控或手动触控操作，该显示器24一旦接收到信号，即会立刻通知该驱动装置22内的马达，带动旋转装置23进行预设角度的旋转动作，理所当然此时与该旋转装置23结合一体的显示器24也会在同步带动下随着旋转至预设好的角度；然而，这种方式必须先预设好要旋转的角度，加上还要使用者利用无线遥控或手动操作，综合上述两点，此类型现有手段存在着操作不便的缺陷。同理，美国专利5250888与美国专利6115025也都是利用遥控器或手动操作来改变显示装置的旋转方向。

承上所述，第二类型可参考美国专利6311141、6931596，如图3所示，便为此类型的一显示装置32的示意图。由此图可知，此专利为使用照相机(Camera)36撷取使用者30脸部的影像，从影像中来分析出人体位置(x，y，z)，再将显示器34根据人体的位置做旋转的动作。然而，此种类型却必须依赖照相机36撷取影像，且分析影像的技术步骤较多且计算复杂，相对地所需的硬件成本自然提高。

所以，如何提出一适当的装置与方法以解决上述的现有问题，便为本发明的主要目的。

发明内容

本发明的一实施例提出一种自动调整角度的显示装置，可供一使用者进行观赏一影像，该装置包含：一显示器，其用以显示该影像；一第一无线信号收发感测装置，设置于该显示器的一第一位置，用以发射一第一无线信号并接收经由该使用者反射回来的该第一无线信号；一第二无线信号收发感测装置，设置于该显示器的一第二位置，用以发射一第二无线信号并接收经由该使用者反射回来的该第二无线信号；一角度调整机构，其机构连接于该显示器，用以因应一控制信号而调整该显示器对于该使用者的观赏角度；以及一控制装置，信号连接于该第一及该第二无线信号收发感测装置及该角度调整机构，其触发该第一及该第二无线信号收发感测装置分别发射该第一无线信号及该第二无线信号，并根据反射回来的该第一及该第二无线信号来分别计算出该使用者和该显示器的该第一位置及该第二位置之间的一第一距离及一第二距离，并计算出表示该第一距离及该第二距离的差异值的一第一距离差异值，进而依据该第一距离差异值产生该控制信号，以驱动该角度调整机构，调整该显示器相对于该使用者的该观赏角度，使该第一距离差异值落入一第一预定范围。

本发明的一实施例也提出一种角度调整控制方法，应用于包含一显示器的一显示装置，该方法包含下列步骤：利用一第一无线信号测量出该显示器的一第一位置与一使用者间的一第一距离；利用一第二无线信号测量出该显示器的一第二位置与该使用者间的一第二距离；以及计算出表示该第一距离及该第二距离的差异值的一第一距离差异值，并据以调整该显示器相对于该使用者的一观赏角度，使该第一距离差异值落入一第一预定范围。

本发明自动调整角度的显示装置可在任何状况下自动监测使用者的位置，并根据该第一、第二及第三无线信号收发感测装置发射及回传的无线信号，自动修正显示器的角度，使得使用者在任一角度，不受视角限制，便于清楚观看显示器所播放的信息。

为使本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并结合附图详细说明如下。

附图说明

本发明通过附图及说明，以得一更深入的了解：

图1(a)为现有液晶显示装置的使用状态俯视图。

图1(b)为现有液晶显示装置的使用状态侧视图。

图2为台湾专利M307922的示意图。

图3为美国专利6931596的示意图。

图4为自动调整角度的显示装置功能方块示意图。

图5(a)为悬吊式角度调整机构示意图。

图5(b)为壁挂式角度调整机构示意图。

图6(a)为显示器内无线信号收发感测装置的位置图。

图6(b)为自动调整角度的显示装置使用状态俯视图。

图6(c)为自动调整角度的显示装置使用状态侧视图。

图7为本发明的一实施例所发展出自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程图。

图8为自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程中步骤711的一实施例。

图9为图8实施例的自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程中步骤712的一实施例。

图10为图8实施例的自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程中步骤713的一实施例。

图11(a)为本发明所发展出自动调整角度的显示装置的可视区域范围的一实施例。

图11(b)为本发明所发展出自动调整角度的显示装置的可视区域范围的一实施例。

附图符号说明

本发明附图中所包含的各元件列示如下：

液晶显示装置10                   角度调整机构414

使用者11、30                     控制装置416

水平视角范围12                   驱动装置417

垂直视角范围13                   悬吊装置53

显示装置2、32                    悬吊式角度调整机构50

座体21                           壁挂式角度调整机构51

驱动装置22                       垂直转动伺服马达54

显示器24、34、55、415            水平转动伺服马达52

旋转装置23

照相机36

第一无线信号收发感测装置411

第二无线信号收发感测装置412

第三无线信号收发感测装置413

自动调整角度的显示装置420

具体实施方式

下列各实施例的说明参考附图，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明，而非用来限制本发明。

请参考图4，其为本发明的一实施例所发展出自动调整角度的显示装置功能方块示意图。从图4中我们可以清楚的看出，自动调整角度的显示装置420包含有显示器415(可为一般常见的液晶显示器或等离子显示器)、设置于该显示器415第一位置的第一无线信号收发感测装置411、设置于该显示器415第二位置的第二无线信号收发感测装置412、设置于该显示器415第三位置的第三无线信号收发感测装置413、驱动装置417、角度调整机构414及控制装置416，其中主要是利用一控制装置416来做为信号处理与数据运算核心。

其中该自动调整角度的显示装置420所包含的该控制装置416信号连接于该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413、驱动装置417及该角度调整机构414。而该控制装置416定时触发该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413发射该第一、第二及第三无线信号，供该控制装置416判定该使用者是否在该第一、第二、第三无线信号收发感测装置的可感测范围内。而当有物体进入到该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413的可感测范围内时，该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413便会收到由该物体所反射回来的无线信号而通知该控制装置416。如此一来，信号连接至该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413的该控制装置416(可用一般常见的微处理器及微控制器来完成)便可因应该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413的通知而于一第一时间点触发该第一无线信号收发感测装置411发射该第一无线信号、一第二时间点触发该第二无线信号收发感测装置412发射该第二无线信号以及一第三时间点触发该第三无线信号收发感测装置413发射该第三无线信号，并且该第一无线信号收发感测装置411于收到该第一无线信号时得出一第四时间点、该第二无线信号收发感测装置412于收到该第二无线信号时得出一第五时间点以及该第三无线信号收发感测装置413于收到该第三无线信号时得出一第六时间点。而上述该第一、第二及第三无线信号经由使用者反射回来后由该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413接收，并进行信号放大和噪声滤除后，传回控制装置416。该控制装置416便根据收到该第一、第二及第三无线信号的时间而分别得出该第四时间点、第五时间点、第六时间点，而上述时间点的编号并无特别顺序关系，在此说明。然后再根据所述时间点便可估计出所述无线信号发射到使用者的时间及经由使用者反射回来所花费的时间，再经过计算后便可换算成距离。也就是该控制装置根据该第一时间点及该第四时间点计算出该使用者与该显示器415的第一位置之间的一第一距离W1，根据该第二时间点及该第五时间点计算出该使用者与该显示器415的第二位置之间的一第二距离W2，以及根据该第三时间点及该第六时间点计算出该使用者与该显示器415的第三位置之间的一第三距离W3。

接着针对所述距离进行运算，计算出表示该第一距离及该第二距离的差异值的一第一距离差异值，表示该第三距离与该第一距离的差异值的一第二距离差异值，以及表示该第三距离与该第二距离的差异值的一第三距离差异值。并判断所述距离差异值是否在其各别相对应的预定范围内，若无，便产生一水平及垂直控制信号给该驱动装置417驱动该角度调整机构414调整该显示器415相对于使用者的观赏角度，直到所述距离差异值落入其各别相对应的预定范围后才停止，而所述的第一、第二及第三距离差异值可用绝对值或比例值方式呈现。当该角度调整机构414调整好该显示器415相对于使用者的观赏角度后，该角度调整机构414将回传一位置信号经由驱动装置417至控制装置416，该位置信号则表示该显示器415目前的位置。目的在于告知控制装置416该显示器415经过水平及垂直旋转后的位置，使控制装置416可在无使用者于该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413的可感测范围内时，调整该显示器415回到一预设的位置。

请参考图5(a)和图5(b)，其为本发明的一实施例所发展出自动调整角度的显示装置内部角度调整机构示意图。请参考图5(a)，其为悬吊式角度调整机构50示意图，图5(b)为壁挂式角度调整机构51示意图。上述两种角度调整机构转动原理相同，都包含水平转动伺服马达52、悬吊装置53以及垂直转动伺服马达54，其中水平转动伺服马达52因应该水平控制信号的触发而转动，进而可带动机构连接于该水平转动伺服马达52的悬吊装置53进行水平旋转，进而带动该显示器55改变水平旋转角度，至于机构连接于该悬吊装置53以及该显示器55间的垂直转动伺服马达54，则因应该垂直控制信号的触发而带动该显示器55垂直转动，用以调整该显示器55垂直旋转角度。

请参考图6(a)、图6(b)及图6(c)，其为本发明所发展出自动调整角度的显示装置的一实施例示意图。如图6(a)所示，此图为显示器内无线信号收发感测装置的位置图。三个无线信号收发感测装置分别设置于该显示器415内部。第三无线信号收发感测装置413设置于显示器415的一侧边的第三位置；以第三位置作为中间轴分别设置于左右对称的第一无线信号收发感测装置411，设置于相对于此侧边的另一侧边的第一位置；以及第二无线信号收发感测装置412，设置于相对于此侧边的另一侧边的第二位置。该第一位置、第二位置的无线信号收发感测装置411、412对进入所述无线信号感测装置411、412可感测范围内的物体所发射的无线信号，作为该显示器415水平旋转方向的参考值；该第一位置、第二位置、第三位置的无线信号收发感测装置411、412、413对进入所述无线信号感测装置411、412、413可感测范围内的物体所发射的无线信号，作为该显示器415垂直旋转方向的参考值。

该控制装置416定时触发该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413发射该第一、第二及第三无线信号，供该控制装置416判定该使用者是否在该第一、第二及第三无线信号收发感测装置的可感测范围内。使用者也可利用一遥控器或手动对该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413进行开启或关闭的控制，而当有使用者进入到该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413的可感测范围内时，该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413便会收到由该使用者所反射回来的该第一、第二及第三无线信号而通知该控制装置416。

如图6(b)所示，此图为自动调整角度的显示装置使用状态俯视图。该控制装置416会发出一触发信号，使得该第一无线信号收发感测装置411、第二无线信号收发感测装置412分别于第一时间点、第二时间点发射第一无线信号以及第二无线信号。该控制装置416再根据该第一无线信号收发感测装置411收到该第一无线信号时得出第四时间点，以及根据该第二无线信号收发感测装置412收到该第二无线信号时得出第五时间点。该控制装置416再根据该第一时间点及该第四时间点计算出使用者与该显示器415的第一位置之间的第一距离W1，以及根据该第二时间点及该第五时间点计算出使用者与该显示器415的第二位置之间的第二距离W2。接着该控制装置416可针对该第一及第二距离W1、W2的差异值进行判断，在本实施例中将以绝对值运算作判断，假设为该第一距离W1和第二距离W2两者的差异值的第一距离差异值，相对应的一第一预定范围为一距离值D1，运算后得到|W1-W2|≥D1，表示该第一距离差异值不在其相对应的第一预定范围内。该控制装置416则发出水平控制信号交由驱动装置417来驱动角度调整机构414调整该显示器415由A状态水平旋转至B状态。其中当|W1-W2|≥D1，W1＜W2时，显示器依顺时针方向旋转调整，即往距离值较小的W1方向旋转。反之，W1＞W2时，显示器则逆时针方向旋转调整，即往距离值较小的W2方向旋转。

如图6(c)所示，此图为自动调整角度的显示装置使用状态侧视图。当该显示器415水平旋转至该预定范围内，也就是|W1-W2|≤D1。该控制装置416便触发该第三超音波收发感测装置413于第三时间点发射第三无线信号，并且于该第三无线信号收发感测装置413收到该第三无线信号时得出第六时间点。再根据该第三及第六时间点计算出使用者与该显示器415的第三位置之间的第三距离W3，接着该控制装置416针对该第一、第二及第三距离的两两差异值进行判断。假设为第三距离W3和第一距离W1两者的差异值的第二距离差异值以及为第三距离W3与第二距离W2的差异值的第三距离差异值，相对应的一第二预定范围为一距离值D2，运算后得到|W3-W1|≥D2及|W3-W2|≥D2，表示该第二距离差异值及该第三距离差异值不在其相对应的第二预定范围内。该控制装置416则发出垂直控制信号交由驱动装置417来驱动角度调整机构414调整该显示器415由C状态垂直旋转至D状态。其中当|W3-W1|≥D2，W1、W2＜W3时，显示器往下旋转调整，即往距离值较小的W1、W2方向旋转。反之，W1、W2＞W3时，显示器则往上旋转调整，即往距离值较小的W3方向旋转。

由上述可知，在本发明的实施例中的原理是利用放置于该显示器415内部的该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413所发射出去的该第一、第二及第三无线信号，经过伫立在该显示器415周伟的使用者反射回该第一、第二及第三无线信号收发感测装置411、412、413。而控制装置416便根据所述无线信号收发感测装置411、412、413发射到使用者与被使用者反射回来的时间，计算该显示器415与使用者的第一距离W1、第二距离W2以及第三距离W3后，再进一步计算出表示该第一距离及该第二距离的差异值的一第一距离差异值，表示该第三距离与该第一距离的差异值的一第二距离差异值，以及表示该第三距离与该第二距离的差异值的一第三距离差异值。并判断所述距离差异值是否在其各别相对应的预定范围内，若无，则发出该水平及垂直控制信号，由驱动装置417驱动角度调整机构414，调整该显示器415的水平旋转角度或垂直旋转角度，以供使用者观赏。以下再就上述的技术做更详细的说明。

请参考图7，其为本发明的一实施例所发展出自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程图。用遥控器或手动将电源开启后(步骤710)，步骤711自动启动而开始进行判断，在此步骤中，该控制装置416会触发第一无线信号收发感测装置411、第二无线信号收发感测装置412轮流在第一时间点、第二时间点发射第一无线信号、第二无线信号及接收反射信号，以判定是否有使用者在所述无线信号收发感测装置411、412可感测范围内。若无反射信号传回，表示无使用者在该可感测范围内，则该控制装置416会发出该水平及垂直控制信号，由驱动装置417驱动角度调整机构414调整该显示器415保持在预设的位置(步骤716)。

而当使用者进入该第一及第二无线信号收发感测装置411、412的该可感测范围内时，该第一及第二无线信号收发感测装置411、412便会收到由该使用者所反射回来的该第一及第二无线信号而通知控制装置416。因此，自动调整角度的显示装置420会进入步骤712，此时控制装置416会根据收到该第一无线信号、第二无线信号的时间分别得出该第四时间点、第五时间点，根据所述时间点可估计出所述无线信号发射到使用者的时间及经由使用者反射回来所花费的时间，再经过计算后便可得到使用者与该显示器415的第一位置之间的第一距离W1；使用者与该显示器415的第二位置之间的第二距离W2。并且判断表示该第一距离W1与第二距离W2二者的差异值的第一距离差异值是否在其相对应的第一预定范围内，若无，则该控制装置416发出水平控制信号由驱动装置417驱动角度调整机构414调整该显示器415水平旋转(步骤714)，直到该第一距离差异值落入相对应的第一预定范围后才停止。

假设该控制装置416判断该第一距离差异值在其相对应的第一预定范围内时，该显示装置420将进入步骤713。此时该控制装置416会触发该第三无线信号感测装置413在第三时间点发射该第三无线信号，该第三无线信号经由使用者反射后，该控制装置416便可根据该第三无线信号收发感测装置413收到该第三无线信号的时间得出该第六时间点，再计算出使用者与该显示器415的第三位置之间的第三距离W3。并且判断表示该第一距离W1与第三距离W3的差异值的第二距离差异值；或表示该第二距离W2与第三距离W3的差异值的第三距离差异值是否在其相对应的第二预定范围内。若无，则该控制装置416发出垂直控制信号由驱动装置417驱动角度调整机构414调整该显示器垂直旋转(步骤715)，直到该第二距离差异值以及该第三距离差异值落入其相对应的第二预定范围后，便可再进行可视区域范围感测动作。而该可视区域范围感测动作为了避免使用者只要稍有移动，该自动调整角度的显示装置就重新调整角度的情况。而为能改善此一困扰，首先，先设立一可视区域范围(步骤717)，之后判断使用者是否在该可视区域范围内(步骤718)，使用者在该可视区域范围内移动都不影响该自动调整角度的显示装置动作；倘若使用者移动超出此可视区域范围，则该自动调整角度的显示装置将重新检测使用者位置(回到步骤711)。以下再以实施例说明各步骤详细流程。

请考图8，其为本发明所发展出自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程中步骤711的一实施例。用遥控器或手动将电源开启后(步骤710)，步骤711自动启动而开始进行判断，该控制装置416会在第一时间点触发第一无线信号收发感测装置411发射第一无线信号(步骤812)，并马上等待接收该第一无线信号(步骤813)。每一个无线信号收发感测装置都是发射完信号后，马上等待接收反射信号，以判定是否有使用者在该无线信号收发感测装置可感测范围内。若超过一等待时间(假设为0.5秒)，表示无待测物，继续下一个无线信号收发感测装置的感测或下一步骤。因此在步骤813中该第一无线信号收发感测装置411若是在0.5秒的等待时间内接收到该反射回来的第一无线信号则代表有使用者在该可感测范围内，随即进入步骤712。若0.5秒内无接收到反射信号，表示无使用者在该可感测范围内，则进入下一个步骤814。在步骤814中，该第二无线收发感测装置412发射该第二无线信号，并等待接收该第二无线信号(步骤815)。若是在0.5秒的等待时间内接收到该反射回来的第二无线信号则代表有使用者在该可感测范围内，随即进入步骤712。若0.5秒内无接收到反射信号，表示无使用者在该可感测范围内，则该控制装置416会发出该水平及垂直控制信号，由驱动装置417驱动角度调整机构414调整该显示器415保持在预设的位置(步骤716)。

请参考图9，其为图8实施例的自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程中步骤712的一实施例。在第一步骤712时，该控制装置416会发出第一触发信号给第一无线信号感测装置411，发出并接收该第一无线信号(步骤912)，接着由控制装置416计算出使用者与显示器415的第一位置之间的第一距离W1(步骤913)。接着再发出一第二触发信号给第二无线信号收发感测装置412，发出并接收该第二无线信号(步骤914)，接着由该控制装置416计算出使用者与显示器415的第二位置之间的第二距离W2(步骤915)。再由控制装置416判断表示该第一距离W1与第二距离W2的差异值的第一距离差异值是否在其相对应的第一预定范围内(步骤916)，假设该第一距离差异值相对应的第一预定范围为距离值D1，以绝对值运算后结果为|W1-W2|≤D1代表该第一距离差异值在其相对应的第一预定范围内，之后进入步骤713。

若运算后得到|W1-W2|≥D1，则该控制装置416会发出水平控制信号交由驱动装置417来驱动角度调整机构414调整该显示器415水平旋转(步骤714)，使|W1-W2|≤D1之后进入步骤713。以上所述的距离值D1较佳的情况为D1＝0，|W1-W2|≤0代表第一距离W1与第二距离W2相等，也就是该显示器415的第一位置的第一无线信号收发感测装置411和第二位置的第二无线信号收发感测装置412与使用者的距离相等，在把动作频率降低的前提下，距离值D1也可是大于0的一个距离值，例如100mm，则|W1-W2|≤100mm代表该显示器415的第一位置的第一无线信号收发感测装置411和第二位置的第二无线信号收发感测装置412与使用者的距离虽然不相等，但两者的差异值还在可允许的范围内。

请参考图10，其为图8实施例的自动调整角度的显示装置的角度调整控制流程中步骤713的一实施例。在步骤713时，该控制装置416会发出第三触发信号给第三无线信号收发感测装置413，发出并接收该第三无线信号(步骤101)，接着由控制装置416计算出使用者与该显示器415的第三位置之间的第三距离W3(步骤102)。再由该控制装置416判断表示该第一距离W1与第三距离W3的差异值的第二距离差异值；或表示该第二距离W2与第三距离W3的差异值的第三距离差异值是否在其相对应的第二预定范围内(步骤103)，假设该第二距离差异值以及该第三距离差异值相对应的第二预定范围为距离值D2，以绝对值运算后结果为|W3-W1|≤D2及|W3-W2|≤D2代表该第二距离差异值以及该第三距离差异值在其相对应的第二预定范围内，接着进到可视区域范围的感测(步骤717)。

若运算后得到|W3-W1|≥D2或|W3-W2|≥D2，则控制装置416会发出垂直控制信号交由驱动装置417来驱动角度调整机构414调整该显示器415垂直旋转(步骤715)，使|W3-W1|≤D2及|W3-W2|≤D2，之后进到可视区域范围的感测(步骤717)。以上所述的距离值D2较佳的情况为D2＝0，即|W3-W1|≤0及|W3-W2|≤0代表第三距离W3与第二距离W2、第一距离W1相等，也就是该显示器415的第三位置的第三无线信号收发感测装置413、第一位置的第一无线信号收发感测装置411以及第二位置的第二无线信号收发感测装置412与使用者的距离相等，在把动作频率降低的前提下，距离值D2也可以是大于0的一个距离值，例如100mm，则|W3-W1|≤100mm及|W3-W2|≤100mm代表该显示器415的第三位置的第三无线信号收发感测装置413、第一位置的第一无线信号收发感测装置411以及第二位置的第二无线信号收发感测装置412与使用者的距离虽然不相等，但两两的差异值还在可允许的范围内。

当自动调整角度的显示装置的角度已调整好相对于使用者的观赏角度后，为了避免使用者只要有稍稍移动，该自动调整角度的显示装置就重新感测的情况，该自动调整角度的显示装置会进行可视区域范围感测的动作。首先，设立一可视区域范围(步骤717)，之后判断使用者是否在该可视区域范围内(步骤718)，使用者在该可视区域范围内移动都不影响该自动调整角度的显示装置动作；倘若使用者移动超出此可视区域范围，则该自动调整角度的显示装置将重新检测使用者位置，要判断使用者是否在该可视区域范围里，可用数学条件H²+X2²≥X1²及H1²+Z2²≥Z1²的成立与否来判断。如图11(a)所示，其为本发明所发展出自动调整角度的显示装置的可视区域范围的一实施例。当使用者在该显示器415第一位置S1设置的第一无线信号收发感测装置411的垂直法线W1与设置于第二位置S2的第二无线信号感测装置412的垂直法线W2之间的范围内左右移动时，例如使用者在E位置往左移动到D位置，验算H²+X2²≥X1²是否成立。设定W1、W2较大者为X1，较小者为X2，H为该第一位置S1与第二位置S2之间的距离，在一实施例中H可以为显示装置415此另一侧边的两端的距离。假设W1＝46cm＝X2，W2＝47cm＝X1，H＝20cm，则20²+46²≥47²，数学条件成立，代表使用者仍然在该可视区域范围内，该控制装置416不会发送任何控制信号至驱动装置417控制角度调整机构414做任何转动。同理，若使用者在E位置往右移动到F位置，同样验算H²+X2′²≥X1′²是否成立。设定W1′、W2′较大者为X1′，较小者为X2′，H为该第一位置S1与第二位置S2之间的距离。假设W2′＝50cm＝X2′，W1′＝55cm＝X1′，H＝20cm，则20²+50²≤55²，数学条件H²+X2′²≥X1′²不成立，代表使用者不在该可视区域范围内，则该控制装置416将重新感测使用者的位置(步骤711)。

另一种情形请参考图11(b)，其为本发明所发展出自动调整角度的显示装置的可视区域范围的一实施例。使用者在该显示器415第三位置S3设置的第三无线信号收发感测装置413的垂直法线W3与设置于第一位置S1的第一无线信号感测装置411、设置于第二位置S2的第二无线信号感测装置412的垂直法线W1、W2呈三角形的范围之间前后移动时，例如使用者在I位置往后移动到J位置，验算H1²+Z2²≥Z1²是否成立。设定W3与W1，W2较大者为Z1，较小者为Z2，H1为该第三位置S3与第一位置S1或第二位置S2之间的距离，在一实施例中H1可以为显示装置415此侧边与此另一侧边间的距离。假设W3＝46cm＝Z2，W1，W2＝48cm＝Z1，H1＝15cm，则15²+46²≥48²，数学条件成立，代表使用者仍然在该可视区域范围内，该控制装置416不会发送任何控制信号至驱动装置417控制角度调整机构414做任何转动。同理，若使用者由I位置往前移动到H位置，同样验算H1²+Z2′²≥Z1′²是否成立。设定W3′与W1′，W2′较大者为Z1′，较小者为Z2′，H1为该第三位置S3与第一位置S1或第二位置S2之间的距离。假设W3′＝25cm＝Z1′，W1′，W2′＝15cm＝Z2′，H1＝15cm，则15²+15²≤25²，数学条件H1²+Z2′²≥Z1′²不成立，代表使用者不在该可视区域范围内，则该控制装置416将重新感测使用者的位置(步骤711)。

综合上述的技术说明，自动调整角度的显示装置最主要的技术特征就是可使显示装置在任何状况下自动监测使用者的位置，根据该第一、第二及第三无线信号收发感测装置发射及回传的无线信号，自动修正显示器的角度，使得使用者在任一角度，不受视角限制，便于清楚观看显示器所播放的信息。以及在本发明的实施例中所述的该第一、第二及第三无线信号收发感测装置，也可置换为超音波收发感测装置、微波感测装置、雷达感测装置或激光扫描装置。以上其原理都相同，作用都是在于检测有无物体进入该可感测范围，由控制装置发出触发信号，使该第一、第二及第三无线信号收发感测装置在某时间发射无线信号，并将经由物体反射回来的无线信号通知控制装置进行处理。

虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但其并非用以限定本发明，本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，当可作些许的更改与修饰，因此本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。另外，本发明的任一实施例或权利要求不须达到本发明所披露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和标题仅是用来辅助专利文件搜寻之用，并非用来限制本发明的权利范围。

Claims (20)

1.一种自动调整角度的显示装置，可供一使用者观赏一影像，该装置包含：

一显示器，其用以显示该影像；

一第一无线信号收发感测装置，设置于该显示器的一第一位置，用以发射一第一无线信号并接收经由该使用者反射回来的该第一无线信号；

一第二无线信号收发感测装置，设置于该显示器的一第二位置，用以发射一第二无线信号并接收经由该使用者反射回来的该第二无线信号；

一角度调整机构，其机构连接于该显示器，用以因应一控制信号而调整该显示器相对于该使用者的一观赏角度；以及

一控制装置，信号连接于该第一及该第二无线信号收发感测装置及该角度调整机构，其触发该第一及该第二无线信号收发感测装置分别发射该第一无线信号及该第二无线信号，并根据反射回来的该第一及该第二无线信号来分别计算出该使用者和该显示器的该第一位置及该第二位置之间的一第一距离及一第二距离，并计算出表示该第一距离及该第二距离的差异值的一第一距离差异值，进而依据该第一距离差异值产生该控制信号，以驱动该角度调整机构，调整该显示器相对于该使用者的该观赏角度，使该第一距离差异值落入一第一预定范围。

2.如权利要求1所述的自动调整角度的显示装置，还包含：

一第三无线信号收发感测装置，设置于该显示器的一第三位置，用以发射一第三无线信号并接收经由该使用者反射回来的该第三无线信号；

其中，该控制装置信号连接于该第三无线信号收发感测装置，其还触发该第三无线信号收发感测装置发射该第三无线信号，并根据反射回来的该第三无线信号计算出该使用者和该显示器的该第三位置之间的一第三距离，并计算出表示该第三距离与该第一距离的差异值的一第二距离差异值、该第三距离与该第二距离的差异值的一第三距离差异值，进而还依据该第二及第三距离差异值产生该控制信号，以驱动该角度调整机构，使该第二及第三距离差异值落入一第二预定范围。

3.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该控制装置用一微处理器或一微控制器来完成，该显示器用一液晶显示器或一等离子显示器来完成。

4.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该控制装置定时触发该第一、第二及第三无线信号收发感测装置发射该第一、第二及第三无线信号，供该控制装置判定该使用者是否在该第一、第二及第三无线信号收发感测装置的可感测范围内，并利用该第一、第二及第三无线信号收发感测装置分别发射该第一、第二及第三无线信号时的时间点及该第一、第二及第三无线信号经过该使用者反射回到该第一、第二及第三无线信号收发感测装置时的时间点计算该使用者与该第一、第二及第三无线信号收发感测装置的该第一、第二及第三距离。

5.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该控制装置分别在一第一时间点触发该第一无线信号收发感测装置发射该第一无线信号、一第二时间点触发该第二无线信号收发感测装置发射该第二无线信号以及一第三时间点触发该第三无线信号收发感测装置发射该第三无线信号，并且该第一无线信号收发感测装置于收到该第一无线信号时得出一第四时间点、该第二无线信号收发感测装置于收到该第二无线信号时得出一第五时间点以及该第三无线信号收发感测装置于收到该第三无线信号时得出一第六时间点，该控制装置根据该第一时间点及该第四时间点计算出该第一距离，根据该第二时间点及该第五时间点计算出该第二距离，根据该第三时间点及该第六时间点计算出该第三距离。

6.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该角度调整机构包含：

一水平转动伺服马达，因应该控制信号的触发而转动；

一悬吊装置，机构连接于该水平转动伺服马达，通过该水平转动伺服马达的运作带动该悬吊装置水平旋转；

一垂直转动伺服马达，机构连接于该悬吊装置以及该显示器，其因应该控制信号的触发而带动该显示器垂直转动。

7.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该第一、第二及第三无线信号收发感测装置为超音波收发感测装置、微波感测装置、雷达感测装置或激光扫描装置。

8.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该第一、第二及第三距离差异值分别为一绝对值或一比例值，而该第一及第二预定范围分别界于0至一大于0的值之间。

9.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中当该角度调整机构完成该观赏角度的调整后，该角度调整机构将回传一位置信号至该控制装置，该位置信号表示该显示器目前的位置，使该控制装置可在无使用者于该第一、第二及第三无线信号收发感测装置的可感测范围内时，调整该显示器回到一预设的位置。

10.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中当该角度调整机构完成该观赏角度的调整后，该控制装置将分别验算该第一、第二及第三距离是否符合与其分别相对应的一数学条件，以判断该使用者是否在预设的一可视区域范围内，若该使用者不在该可视区域范围，该控制装置将重新检测该使用者的位置。

11.如权利要求2所述的自动调整角度的显示装置，其中该控制装置判断该第一距离差异值不在该第一预定范围内时，将发出一水平控制信号驱动该角度调整机构，使该显示器水平旋转，直到该第一距离差异值落入该第一预定范围后才停止。

12.如权利要求11所述的自动调整角度的显示装置，其中该控制装置判断该第二及该第三距离差异值不在该第二预定范围内时，将发出一垂直控制信号驱动该角度调整机构，使该显示器垂直旋转，直到该第二及该第三距离差异值落入该第二预定范围后才停止。

13.一种角度调整控制方法，应用于包含一显示器的一显示装置，该方法包含下列步骤：

利用一第一无线信号测量出该显示器的一第一位置与一使用者间的一第一距离；

利用一第二无线信号测量出该显示器的一第二位置与该使用者间的一第二距离；以及

计算出表示该第一距离及该第二距离的差异值的一第一距离差异值，并据以调整该显示器相对于该使用者的一观赏角度，使该第一距离差异值落入一第一预定范围。

14.如权利要求13所述的角度调整控制方法，还包含下列步骤：

利用一第三无线信号测量出该显示器的一第三位置与该使用者间的一第三距离；

计算出表示该第三距离与该第一距离的差异值的一第二距离差异值、该第三距离与该第二距离的差异值的一第三距离差异值，并据以调整该显示器相对于该使用者的该观赏角度，使该第二及该第三距离差异值落入一第二预定范围。

15.如权利要求14所述的角度调整控制方法，其中测量该第一、第二及第三距离的方法包含下列步骤：

在一第一时间点发射该第一无线信号并当该第一无线信号被反射回来时得到一第四时间点；

在一第二时间点发射该第二无线信号并当该第二无线信号被反射回来时得到一第五时间点；

在一第三时间点发射该第三无线信号并当该第三无线信号被反射回来时得到一第六时间点；以及

根据该第一时间点及该第四时间点计算出该第一距离，根据该第二时间点及该第五时间点计算出该第二距离，根据该第三时间点及该第六时间点计算出该第三距离。

16.如权利要求14所述的角度调整控制方法，其中该第一、第二及第三距离差异值分别为一绝对值或一比例值，而该第一及第二预定范围分别界于0至一大于0的值之间。

17.如权利要求14所述的角度调整控制方法，其中该第一距离差异值不在该第一预定范围内时，使该显示器水平旋转，直到该第一距离差异值落入该第一预定范围后才停止。

18.如权利要求14所述的角度调整控制方法，其中该第二及该第三距离差异值不在该第二预定范围内时，使该显示器垂直旋转，直到该第二及该第三距离差异值落入该第二预定范围后才停止。

19.如权利要求14所述的角度调整控制方法，还包含以下步骤：定时发射该第一、第二及第三无线信号，发射出去的该第一、第二及第三无线信号经由该使用者反射回来时，表示该使用者在该显示装置的可感测范围内，并利用分别发射该第一、第二及第三无线信号时的时间点及该第一、第二及第三无线信号分别经由该使用者反射回来时的时间点计算该第一、第二及第三距离。

20.如权利要求14所述的角度调整控制方法，还包含以下步骤：

分别验算该第一、第二及第三距离是否符合与其分别相对应的一数学条件，以判断该使用者是否在预设的一可视区域范围内，若该使用者不在该可视区域范围，该显示装置将重新检测该使用者的位置。

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