CN110864208A - 一种具有自动追踪功能的计算机显示器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有自动追踪功能的计算机显示器，涉及计算机设备技术领域，包括底座、立柱和至少两个显示屏，立柱上具有与显示屏数量相同的支杆，每个显示屏均安装在一个支杆的末端，底座内部具有控制器，顶面上具有模式切换键，模式切换键响应用户的操作处于面部追踪模式或者手势追踪模式，这两种模式下所述显示屏均能在控制器的控制下进行高度和角度的调整操作，无需用户手动操作，大大提高了使用便利性。

Description

一种具有自动追踪功能的计算机显示器

技术领域

本发明涉及计算机设备技术领域，特别是涉及一种具有自动追踪功能的计算机显示器。

背景技术

计算机是现代社会广泛使用的电子产品，其主要由主机和显示器组成，显示器作为与用户交互的主要设备，是用户每天使用计算机过程中最经常接触的。

计算机的显示器一般都放在桌面上，在用户变化或者用户坐姿、位置变化后，需要对显示器的角度或高度进行调整，以提供较好的观看感受。目前绝大多数显示器都需要手动调整角度和高度，这对于单显示屏的显示器来说操作还不太复杂，但是现在很多用户因为功能需求已经将多个显示屏拼接起来同时使用，这种情况下对某个显示屏进行调整时则会对其他显示屏造成干扰，严重的甚至会撞坏显示屏，因此需要用户对显示屏进行额外的调整，这对本来就操作不是很方便的调整操作来说无疑会增加使用成本，不利于多屏显示器的推广应用。

发明内容

本发明实施例提供了一种具有自动追踪功能的计算机显示器，可以解决现有技术中存在的问题。

本发明提供了一种具有自动追踪功能的计算机显示器，包括底座、立柱和至少两个显示屏，所述立柱竖直固定安装在底座的顶面上，所述立柱的侧面上安装有与显示屏数量相同的支杆，每个所述支杆的末端均安装有一个所述显示屏；

所述立柱内部开设有与支杆数量相同的安装槽，每个所述安装槽均通过立柱表面上的滑槽与立柱外部连通，每个所述安装槽中均安装有升降机构，每个所述支杆的一端***一个安装槽没并与所述升降机构的上端连接，所述底座的顶面上安装有升降控制盒，所述升降控制盒内部安装有与升降机构数量相同的升降控制电机，每个所述升降控制电机与一个升降机构的底端连接，所述升降控制电机通电运转后带动支杆升降，进而对显示屏进行高度调整操作；

所述支杆包括中央支杆和侧支杆，所述中央支杆由中央固定杆和中央转杆组成，所述中央固定杆的一端与升降机构的上端连接，另一端与中央转杆转动连接，所述中央固定杆与中央转杆连接的一端内部安装有中央旋转控制电机，所述中央旋转控制电机的转轴与中央转杆固定连接，所述显示屏安装在中央转杆的末端，当所述中央旋转控制电机通电运转后带动显示屏旋转；

所述侧支杆的背面末端安装有侧旋转控制电机，所述侧旋转控制电机的转轴穿过侧支杆后与显示屏连接，当所述侧旋转控制电机通电运转后带动显示屏旋转；

所述底座内部具有控制器，底座顶面上具有模式切换键，所述模式切换键、升降控制电机、中央旋转控制电机和侧旋转控制电机均与控制器电连接，当模式切换键响应用户的操作处于面部追踪模式时，所述立柱顶端的摄像头采集用户的面部图像，所述控制器根据面部图像确定用户注视的显示屏和眼睛注视方向后，对用户注视的显示屏做出与眼睛注视方向相对应的角度或高度调整操作；当所述模式切换键处于手势追踪模式时，所述摄像头采集用户的面部图像和手势图像，所述控制器根据面部图像确定用户注视的显示屏，根据手势图像确定用户发出的控制命令，所述控制器对用户注视的显示屏进行与控制命令对应的角度或高度调整操作。

本发明提供的一种具有自动追踪功能的计算机显示器，包括底座、立柱和至少两个显示屏，立柱上具有与显示屏数量相同的支杆，每个显示屏均安装在一个支杆的末端，底座内部具有控制器，顶面上具有模式切换键，模式切换键响应用户的操作处于面部追踪模式或者手势追踪模式，这两种模式下所述显示屏均能在控制器的控制下进行高度和角度的调整操作，无需用户手动操作，大大提高了使用便利性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种具有自动追踪功能的计算机显示器的整体结构示意图；

图2为立柱内部升降驱动机构的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1，本发明实施例中提供了一种具有自动追踪功能的计算机显示器，包括安装架和显示屏300，所述安装架由底座100和立柱200组成，所述立柱200竖直固定安装在底座100的顶面中央，所述立柱200上安装有至少两个水平的支杆，所述显示屏300的数量与支杆的数量相同，每个所述支杆的末端均安装有一个所述显示屏300，将多个所述显示屏300拼接起来组成大尺寸的显示屏。

本实施例中所述支杆的数量为奇数个，具体为三个，分别安装在所述立柱200的正面中央以及左右两侧对称的位置，因此将支杆范围中央支杆和侧支杆，中央支杆为位于立柱200正面中央的支杆，侧支杆则为位于中央支杆两侧的支杆，支杆的数量为奇数个时，中央支杆上安装的显示屏仅需要在高度、上下方向以及旋转角度上进行调整，而无需进行左右方向的调整，而侧支杆则需要在高度、上下方向、左右方向以及旋转角度上进行调整。在其他实施例中，所述支杆的数量还可以为偶数个，此时全部的所述支杆则为侧支杆。

所述底座100的顶面上安装有升降控制盒110，该升降控制盒110紧贴所述立柱200的侧面设置，所述升降控制盒110内部安装有与支杆数量相同的升降控制电机，所述立柱200内部开设有与所述支杆数量相同且处于竖直状态的安装槽，每个所述安装槽均连通至升降控制盒110内，所述安装槽中安装有升降机构，所述升降机构的下端与升降控制电机连接。所述立柱200的侧面上开设有与支杆数量相同的竖向的滑槽，该滑槽的宽度大于所述支杆的宽度，每个所述滑槽均与一个安装槽连通，每个所述支杆的一端均穿过一个滑槽并***到安装槽中，所述支杆***安装槽的一端与所述升降机构的上端连接，在所述升降控制电机的带动下，所述升降机构带动支杆在滑槽内升降，以调整所述支杆上显示屏300的高度。

所述中央支杆包括中央固定杆210和中央转杆211，所述中央固定杆210的一端***安装槽中并与所述升降机构连接，所述中央固定杆210的另一端内部安装有中央旋转控制电机，所述中央转杆211转动安装在中央固定杆210具有中央旋转控制电机的一端，所述中央旋转控制电机的转轴与所述中央转杆211固定连接，当所述中央旋转控制电机通电转动时，能够带动所述中央转杆211转动，进而对所述中央转杆211上的显示屏300进行旋转角度调整。

所述中央转杆211远离中央固定杆210的一端安装有中央安装座212，一个所述显示屏300即安装在该中央安装座212的正面，所述中央安装座212的背面通过具有阻尼的转轴与所述中央转杆211转动连接，所述中央安装座212上的转轴的轴向为水平方向，因此所述中央安装座212上的显示屏300可通过该转轴进行上下方向的调整。

所述侧支杆包括侧固定杆220和侧转杆221，所述侧固定杆220的一端***安装槽中并与所述升降机构连接，所述侧固定杆220的另一端内部安装有侧角度控制电机，所述侧转杆221转动安装在侧固定杆220具有侧角度控制电机的一端，所述侧角度控制电机的转轴与所述侧转杆221固定连接，当所述侧角度控制电机通电转动时，能够带动所述侧转杆221转动，进而对所述侧转杆221上的显示屏300进行上下方向调整。

所述侧转杆221的正面远离侧固定杆220的一端转动安装有侧安装座222，一个所述显示屏300即安装在侧安装座222的正面，所述侧转杆221的背面上与所述侧安装座222对应的位置固定安装有侧旋转控制电机223，所述侧旋转控制电机的转轴穿过侧转杆221后与所述侧安装座222固定连接，所述侧旋转控制电机的转轴方向处于水平面内，且与所述侧转杆221垂直，因所述侧旋转控制电机通电转动后能够带动所述侧安装座222在竖直面内转动，进而带动所述显示屏300进行旋转角度调整。

所述立柱200的顶端安装有支撑柱230，所述支撑柱230的顶端安装有摄像头，在本实施例中所述支撑柱230为电动伸缩结构，能够带动摄像头升降，以适应显示屏300的高度、角度调整后的高度变化。

所述底座100内置有控制器，所述控制器与升降控制电机、中央旋转控制电机、侧角度控制电机、侧旋转控制电机和支撑杆230电连接，同时所述底座100的顶面上具有多个与所述控制器电连接的控制按键120，该些控制按键包括模式切换键、显示屏切换键和操作控制键。用户通过该些控制按键120即可对所述显示屏300的状态进行调整。

参照图2，所述升降机构包括丝杆240和升降柱241，所述丝杆240处于竖直状态且转动安装在所述安装槽中，所述丝杆240的底端固定安装有底部从动轮，所述升降控制电机的转轴上固定安装有底部驱动轮，所述底部驱动轮与底部从动轮传动连接，使所述丝杆240在升降控制电机的控制下转动。所述丝杆240的外侧面上具有外螺纹，所述升降柱241上开设有贯穿顶面和底面的通孔，该通孔的直径与所述丝杆240的外径匹配，且所述通孔内侧面上具有与所述丝杆240上外螺纹匹配的内螺纹，所述升降柱241套接在丝杆240外部使所述外螺纹与内螺纹螺合。

为了避免所述升降柱241随着丝杆240一起转动导致失去升降的作用，所述升降柱241为棱柱，例如三棱柱、四棱柱等，所述安装槽的横截面形状和尺寸与所述升降柱241的横截面形状和尺寸匹配，因此所述升降柱241只能在安装槽内部上下移动，而不能转动。

所述中央固定杆210和侧固定杆220均连接在所述升降柱241的侧面上，由于所述中央支杆上的显示屏300仅需要高度、旋转角度和上下方向的调整，而这些功能已经被满足，因此所述中央固定杆210可以直接固定在升降柱241的侧面上。而所述侧支杆上的显示屏300需要在高度、旋转角度、上下方向和左右方向上进行调整，这些功能仅有高度、旋转角度和上下方向调整被满足，左右方向的调整可通过以下结构完成。

与所述侧固定杆220连接的升降柱241的侧面上转动安装有转动柱242，所述转动柱242的轴向为竖直方向，所述转动柱242的顶端或底端固定安装有顶部从动轮243，所述转动柱241的顶面或底面上固定安装有调整控制电机，所述调整控制电机的转轴上固定安装有顶部驱动轮，所述顶部驱动轮与顶部从动轮243传动连接，由于所述滑槽的宽度大于侧固定杆220的宽度，因此当所述调整控制电机通电转动后，能够带动所述侧支杆在水平内转动，进而对所述侧支杆上的显示屏300进行左右方向的调整。

本实施例中，所述中央安装座212和侧安装座222的正面均安装有电推杆，所述显示屏300的背面安装在电推杆的伸缩端，使所述显示屏300能够向前移动一定的距离。

本发明中，对显示屏300的控制模式有三种：手动控制模式、面部追踪模式和手势追踪模式。该三种控制模式可通过所述底座100上的模式切换键执行，即按一下进行一次模式切换，所述底座100内部的控制器可以电连接安装在底座100表面上的电子屏或扬声器，以在一次模式切换完成后对当前的控制模式进行提示。当处于手动控制模式时，所述显示屏切换键和操作控制键被激活，用户可以通过显示屏切换键选择需要手动控制的显示屏，同样可以通过底座100上的电子屏或扬声器对当前选中的显示屏进行提示，在选中一个显示屏后，即可通过所述操作控制键对选中的显示屏进行高度、左右方向、上下方向和旋转角度进行调整。应理解，当选中的显示屏位于侧支杆上时，所述操作控制键的上述功能均被激活，而当选中的显示屏位于中央支杆上时，除左右方向以外的其他功能均被激活。

在面部追踪模式下，所述摄像头实时采集用户的面部图像，然后所述控制器根据面部图像确定用户的面部朝向方向以及眼睛的注视方向，通过面部朝向方向确定用户是在注视哪个显示屏，根据用户眼睛的注视方向确定当前用户注视的显示屏的状态是否合适，例如如果用户的眼睛注视方向明显朝上或者朝下，说明当前注视显示屏的高度或者上下方向不合适，这时所述控制器先对当前注视显示器的上下方向进行调整一定角度，然后再由所述摄像头采集用户的面部图像由所述控制器判断对显示屏的上下方向调整操作是否使显示屏达到了合适的状态。如果用户的眼睛注视方向处于适中的状态，那么说明显示屏已经处于合适的状态，否则所述控制器再对当前注视显示屏进行高度调整操作，直到用户的眼睛注视方向达到适中的状态。

如果用户的眼睛注视方向明显偏左或偏右，则所述控制器对当前注视显示屏进行左右方向调整的操作，直到用户的眼睛注视方向处于适中状态。应理解，由于所述中央支杆上的显示屏不能进行左右方向的调整，当确定用户当前注视的显示屏位于中央支杆上时，所述控制器不进行左右方向调整的操作。

所述控制器还根据摄像头采集的面部图像确定用户是否存在歪头的动作，如果有则判断面部图像的中线与竖直线的夹角是否大于45度，如果是，则所述控制器对当前注视显示屏进行旋转控制操作。在进行旋转控制时，所述控制器先控制中央安装座212或侧安装座222上的电推杆伸长，使显示屏向前移动一段距离，避免显示屏旋转时与其他显示屏发生碰撞。然后所述控制器控制当前注视的显示屏升高，避免显示屏在旋转时与桌面发生碰撞，最后所述控制器再控制当前注视显示屏进行旋转，所述显示屏一次旋转的角度为90度。至此，面部追踪模式的全部功能执行结束。

在手势追踪模式下，所述摄像头实时获取用户的面部图像和手势图像，所述控制器根据面部图像确定当前注视的显示屏，然后根据手势确定用户的操作意图。为便于识别，用户的手势应包含三部分：启动手势、命令手势和结束手势，例如启动手势为单手五指张开，结束手势为单手握拳，命令手势则与用户需要进行的控制操作对应，例如单手左划表示左右方向的向左转动，右划表示左右方向的向右转动，单手上划表示上下方向的向上转动，下划表示上下方向的向下转动，双手上划表示显示屏向上升高，下划表示显示屏向下降低，单手划圈表示显示屏旋转，旋转时的具体控制操作与面部追踪模式下的操作相同。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，包括底座、立柱和至少两个显示屏，所述立柱固定安装在底座的顶面上，所述立柱的侧面上安装有与显示屏数量相同的支杆，每个所述支杆的末端均安装有一个所述显示屏；

所述立柱内部开设有与支杆数量相同的安装槽，每个所述安装槽均通过立柱表面上的滑槽与立柱外部连通，每个所述安装槽中均安装有升降机构，每个所述支杆的一端***一个安装槽并与所述升降机构的上端连接，所述底座的顶面上安装有升降控制盒，所述升降控制盒内部安装有与升降机构数量相同的升降控制电机，每个所述升降控制电机与一个升降机构的底端连接，所述升降控制电机通电运转后带动支杆升降，进而对显示屏进行高度调整操作；

所述支杆包括中央支杆和侧支杆，所述中央支杆由中央固定杆和中央转杆组成，所述中央固定杆的一端与升降机构的上端连接，另一端与中央转杆转动连接，所述中央固定杆与中央转杆连接的一端内部安装有中央旋转控制电机，所述中央旋转控制电机的转轴与中央转杆固定连接，所述显示屏安装在中央转杆的末端，所述中央旋转控制电机通电运转后带动显示屏旋转；

所述侧支杆的背面末端安装有侧旋转控制电机，所述侧旋转控制电机的转轴穿过侧支杆与显示屏连接，所述侧旋转控制电机通电运转后带动显示屏旋转；

所述底座内部具有控制器，底座顶面上具有模式切换键，所述模式切换键、升降控制电机、中央旋转控制电机和侧旋转控制电机均与控制器电连接，当模式切换键响应用户的操作处于面部追踪模式时，所述立柱顶端的摄像头采集用户的面部图像，所述控制器根据面部图像确定用户注视的显示屏和眼睛注视方向后，对用户注视的显示屏做出与眼睛注视方向相对应的角度或高度调整操作；当所述模式切换键处于手势追踪模式时，所述摄像头采集用户的面部图像和手势图像，所述控制器根据面部图像确定用户注视的显示屏，根据手势图像确定用户发出的控制命令，所述控制器对用户注视的显示屏进行与控制命令对应的角度或高度调整操作。

2.如权利要求1所述的具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，所述底座上还具有与控制器电连接的显示屏切换键和操作控制键，所述显示屏切换键在模式切换键处于手动控制模式时响应用户的操作选定一个显示屏，所述操作控制键响应用户的操作向控制器发送对应的控制命令，所述控制器根据控制命令对选定的显示屏进行角度或高度调整操作。

3.如权利要求1所述的具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，所述升降机构包括丝杆和升降柱，所述丝杆转动安装在安装槽中，所述丝杆的底端固定安装有底部从动轮，所述升降控制电机的转轴上固定安装有底部驱动轮，所述底部驱动轮和底部从动轮传动连接；

所述升降柱套接在丝杆的顶端，且所述丝杆和升降柱螺接，所述支杆安装在升降柱的侧面上。

4.如权利要求3所述的具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，所述升降柱的侧面上转动安装有竖直的转动柱，所述侧支杆固定安装在转动柱上，所述转动柱的顶端或底端固定安装有顶部从动轮，所述升降柱的顶面或底面安装有与所述控制器电连接的调整控制电机，所述调整控制电机的转轴上固定安装有顶部驱动轮，所述顶部驱动轮与顶部从动轮传动连接，所述调整控制电机在控制器的控制下对所述侧支杆上的显示屏进行左右方向调整操作。

5.如权利要求4所述的具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，所述侧支杆由侧固定杆和侧转杆组成，所述侧固定杆一端与转动柱固定连接，另一端与侧转杆转动连接，所述侧固定杆与侧转杆连接一端的内部安装有侧角度角度控制电机，所述侧角度控制电机的转轴与侧转杆固定连接，所述显示屏和侧旋转控制电机位于侧转杆的末端，所述侧角度控制电机在控制器的控制下对侧支杆上的显示屏进行上下方向的调整操作。

6.如权利要求5所述的具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，所述中央转杆的末端安装有中央安装座，所述侧转杆的末端安装有侧安装座，所述中央安装座和侧安装座的正面均安装有电推杆，所述电推杆与控制器电连接，所述显示屏安装在电推杆的伸缩端。

7.如权利要求6所述的具有自动追踪功能的计算机显示器，其特征在于，所述显示屏在旋转时，所述电推杆先伸长使显示屏向前移动一段距离，然后所述升降控制电机运转带动显示屏升高，最后所述中央旋转控制电机或侧旋转控制电机运转带动所述中央支杆或侧支杆上的显示屏旋转。

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