CN202218331U - 一种适用于液晶电视的背光智能控制系统 - Google Patents

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刘维慧
张玉萍
李鹏
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Abstract

一种适用于液晶电视的背光智能控制系统，包括电源、PIR探头、信号滤波放大电路、背光驱动板、背光屏幕。PIR实时检测有效区域内人体发出的红外信号，并送入信号滤波放大器进行滤波放大，然后将信号提供给MCU的中断脚。MCU对接收到的信号进行判决后，将发出指令到背光驱动板，从而达到控制背光开关或背光亮度的目的。有人观看时背光正常工作；无人观看时背光关闭或降低到预设值。由于液晶电视机的功耗主要在于液晶屏，这种背光智能控制系统大大降低了液晶电视的功耗，节约了能源；在背光关闭或背光亮度降低期间主板电路仍然处于工作状态，来人后背光立刻开启或恢复到标准亮度，减少了重开机等待时间；同时该功能具有探测灵敏度高、探测范围大、操作简单易行。

Description

一种适用于液晶电视的背光智能控制系统
技术领域
本发明专利是可以应用于液晶电视的一种背光智能控制系统。在电视机上增加智能探测装置，自动调整液晶电视背光的亮度或开关，属于电视技术领域。 
背景技术
液晶电视机的功耗主要在于液晶屏，以LED背光的液晶电视为例，背光功耗占整机功耗的75％左右。实际生活中，电视机在许多零散或较长时间都处于无人观看状态，比如在观看电视时突然想到要去干其它事，或者有急事匆忙离开而忘记关机，这样即造成电能浪费又影响了电视机的寿命。在此介绍一种既不影响用户收看电视又能有效节约能源的方法。目前，一些厂家生产的电视虽然可以提供一定时间段或定点定时的开关功能，但这种功能一旦启动，在一些人们喜欢观看的超长娱乐节目中会出现突然关机现象；如果不启动定时功能，有事突然离开，又会处于长时间无人观看状态。一般来说具有下列不足之处；(1)不够灵活；(2)用户需要进入相应的菜单进行设置，很多设置在菜单中嵌入较深，使用起来十分繁琐；(3)有些具有多媒体信号处理功能，开机速度比较慢。 
因此本发明提出一种解决方法，一种液晶电视的背光智能控制系统，可以智能控制背光，有效节约能源。 
发明内容
本发明的目的是在于充分利用电视机上原有的设计装置，在原来的遥控接收头上安装PIR探测器实时探测人体发出的红外信号，无人观看时自动降低背光亮度或关闭液晶电视机的背光；有人时可以自动将背光亮度调整到标准状态或开启背光。整个过程中电视机的主板电路仍然处于工作状态，不但节约了全机系统重开机时的等待时间，而且大大降低了电视机的功耗。该功能还具有探测灵敏度高、探测范围大、操作简单易行等优点。 
本发明的具体技术方案是： 
本发明涉及的是一种适用于液晶电视的背光智能控制系统，其特征在于：它由PIR探测器、信号滤波放大电路、背光驱动板、背光屏幕组成；PIR探测到的红外辐射信号，经放大电路滤波并放大后，输送到电视机MCU的其中一个GPIO口，MCU进行判决后发出指令信号，通过另一个GPIO口送给背光驱动板不同脚，从而实现控制背光亮度或背光的开关的功能。所述的PIR英文全称为passive infrared detection，此探测头可以和电视机本机的遥控接收头放在一起。当MCU的GPIO口连接到背光驱动板的PWM调光脚时，此系统可以实现调整背光亮度的功能；当MCU的GPIO口连接背光驱动板的on/off脚时，此系统可以实现背光的开启与关闭功能。 
当用户启动智能控制系统后，电视机中的检测单元检测电视机所处的空间范围内是否存在人体发出的红外信号。如果没有检测到信号，背光亮度降低或直接关闭；如果检测到人体信号，背光亮度恢复到正常显示状态或开启背光，由于整个过程主板电路仍然处于工作状态，背光开启后观察者很快就能看到电视播放的画面。 
附图说明
图1是智能系统的功能模块框图 
图2是PIR探测范围示意图 
图3是工作流程图 
图面说明 
101电源；102PIR；103信号滤波放大；104MCU(主芯片)； 
105背光驱动板(接其PWM调光脚或on/off脚)；106背光屏幕； 
301用户启用“背光智能控制”功能； 
302PIR实时监测人体信号，并将信号通过GPIO口提供给MCU(主芯片)，MCU进行判断； 
303如果为高电平，背光正常工作；或者由于来人后开启背光(背光亮度恢复到标准状态)； 
304如果为低电平，背光关闭(背光亮度降低为预设值)。 
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但并不是限制本发明。 
图1是本发明的智能控制系统的功能模块图。其中的检测单元包括PIR(102)探头以及信号滤波放大电路(103)。电源(101)可为PIR(102)提供9V左右的直流电压；PIR(Passive Infrared Detector)(102)探头选用KDS209型号，它是一种被动式人体热释电探测器，视场大.其功能是探测视场范围内人体辐射的红外信号，并输送到信号滤波放大电路(103)进行背景光滤除及信号光放大。因为人体都有恒定的体温，一般在37度左右，会发出特定波长10μm左右的红外线，可将信号滤波放大电路(103)设计适当的工作带宽，使PIR(102)探测的波段为5-12微米红外信号通过。充分利用电视机里原有MCU(104)即主芯片的GPIO口，用其中的一个GPIO口接收来自PIR(102)的信号并进行判决，并通过另外的GPIO口连接到背光驱动板(105)的相应接脚。MCU(104)对信号滤波放大电路(103)传来的信号做出判决后发出指令，通过背光驱动板(105)控制背光屏幕(106)的显示状态，从而达到智能控制 背光屏幕(106)的目的。如果MCU(104)接背光驱动板(105)的PWM脚，可实现对背光屏幕(106)的亮度调整；如果MCU(104)接背光驱动板(105)的on/off脚，可实现对背光屏幕(106)的开关控制。 
图2为PIR(102)水平探测范围示意图。PIR(102)灵敏度高，探测距离可达10米以上，其俯视角可达86度，水平视角可达120度，具有较大的探测区域，可覆盖普通家庭的客厅，确保区域内人体信号的准确收集，避免探测区域小而引起的误关机。另外，PIR(102)对人体释放的、特定波长的红外光最敏感，可有效探测人的活动。 
信号滤波放大电路(103)用于对PIR(102)输出的微弱的电信号进行滤波并放大，然后送到电视机主芯片MCU(104)的其中一个GPIO口。主芯片接收到信号后，根据信号电平的高低，通过另一个GPIO口对背光驱动板(105)发出相应的控制信号，降低(恢复)背光亮度或关闭(开启)背光，实现背光智能控制。 
图3是本系统的工作流程图，步骤包括： 
301用户启用背光智能控制功能； 
302PIR(102)实时检测区域内人体发出的红外信号并通过GPIO口提供给MCU(104)主芯片并进行判断。 
303如果为高电平，背光正常工作；或者由于来人后开启背光(背光亮度恢复到标准状态)； 
304当检测信号为低电平时，MCU(104)主芯片通过另外的GPIO口对背光驱动板(105)发出指令，背光关闭或背光亮度降低为原来的几个百分点。 
本发明充分利用电视机原有的模型外观设计，程序简单，是一项更加人性化的设计。 

Claims (4)

1.一种适用于液晶电视的背光智能控制系统，其特征在于：它由电源(101)、PIR(102)、信号滤波放大电路(103)、MCU(104)、背光驱动板(105)、背光屏幕(106)组成；PIR探测到的红外辐射信号，经信号滤波放大电路处理后，输送到电视机MCU即主芯片的其中一个GPIO口，MCU通过另外的GPIO口连接到背光驱动板不同脚，从而控制背光屏幕的亮度或背光屏幕的开关。
2.根据权利要求1所述的一种适用于液晶电视的背光智能控制系统，其特征在于：所述的PIR(102)探测头可以和电视机本机的遥控接收头放在一起。
3.根据权利要求1所述的一种适用于液晶电视的背光智能控制系统，其特征在于：输送背光控制指令的MCU(104)的GPIO口可以连接到背光驱动板的PWM脚即脉冲宽度调制脚，调整背光屏幕亮度。
4.根据权利要求1所述的适用于液晶电视的背光智能控制系统，其特征在于：输送背光控制指令的MCU(104)的GPIO口可以连接到背光驱动板的on/off脚，开启或关闭背光屏幕。 
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CN103077695A (zh) * 2012-12-20 2013-05-01 广州视睿电子科技有限公司 电视电脑一体机亮度自动调节方法及装置
WO2016026244A1 (zh) * 2014-08-21 2016-02-25 深圳Tcl新技术有限公司 电视机控制电路及电视机
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CN108885434A (zh) * 2016-02-05 2018-11-23 霍尼韦尔国际公司 具有多像素被动红外传感器的壁装模块

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