與電視機保持收視距離的方法與裝置的製作方法

2023-05-25 05:57:31

專利名稱：與電視機保持收視距離的方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及電視機技術領域，更確切地說是涉及一種控制觀眾與電視機保持一定收視距離的方法與裝置，自動將電視收視觀眾限制在合理、衛生的距離範圍內。
人們在收看電視節目時，總是不太在意自己與電視機之間的距離，尤其是兒童、青少年，喜歡湊近電視機看，在節目特別精彩時往往身不由已，只圖一時看得痛快，而將保護視力、注意用眼衛生等要求拋之腦後，長時間、近距離地盯著電視機屏幕，必然傷害眼睛、影響視力。而，現有的各種品牌的電視機，一般透亮度都很好，這些高亮度信號就在不知不覺中不斷地刺激眼睛，長期傷害人眼、影響視力，誘發視力疲勞症，輕則造成近視眼，重則引起其它眼疾，特別影響兒童、青少年的健康成長。
讓收視觀眾與電視機保持在一定的收視距離內，目前採用的只是非技術性的手段，如啟發人們的自覺性、用語言督促等，效果相對有限。
本發明的目的是設計一種與電視機保持收視距離的方法與裝置，可讓觀眾始終保持在合理、衛生的距離範圍內收視，自動保護觀眾視力，控制人們健康用眼。
本發明的目的是這樣實現的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於是在電視機前的人或物與電視機間的距離小於預定值時，控制並維持電視機黑屏；在電視機前的人或物與電視機間的距離超過預定值時，維持電視機亮屏或結束電視機黑屏。
還包括在控制並維持電視機黑屏的同時進行「保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示，在結束電視機黑屏的同時清除「保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示。
所述的人或物與電視機間的距離預定值是根據電視機屏幕對角線的長度確定的。
所述的人或物與電視機間的距離預定值是2.5倍的電視機屏幕對角線的長度。
所述的控制並維持電視機黑屏包括以下步驟在電視機上設置由測距傳感器、接口電路組成的距離監測裝置，並與電視機中央處理單元(CPU)的輸入/輸出口連接；由電視機的主程序循環讀入與該接口電路連接的中央處理單元(CPU)的輸入/輸出口狀態，在該輸入/輸出口為第一電平狀態時，控制電視機黑屏，或同時作「保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示，在該輸入/輸出口為第二電平狀態時，維持或控制電視機亮屏，或同時清除屏幕顯示(OSD)字符提示。
還包括設置一計時器，在所述的輸入/輸出口為第一電平狀態時，啟動計時器開始計時，在計時器計時到預定值且所述的輸入/輸出口仍為第一電平狀態時，控制電視機黑屏，計時器停止計時；在所述的輸入/輸出口為第二電平狀態，或在計時器還未計時到預定值而所述的輸入/輸出口由第一電平狀態轉為第二電平狀態時，保持或恢復電視機亮屏，計時器清零。
所述電視機的主程序循環，是將主程序循環一次的時間控制在電視機的場正程時間內。
所述的控制電視機黑屏是用黑方塊填滿整個電視機屏幕，遮住電視機圖像。
所述的控制電視機黑屏是讓電視機處於屏幕顯示(OSD)消隱狀態。
所述的控制電視機黑屏是控制電視機主解碼晶片的視頻關閉(VIDEOMUTE)控制位，切斷電視機的中頻輸入，電視機無圖像輸出。
所述的控制電視機黑屏是將電視機的亮度與對比度減小到零，停止電視機三色電子槍工作。
本發明的一種與電視機保持收視距離的裝置，其特徵在於包括測距傳感器和與測距傳感器連接的接口電路；所述的測距傳感器設置在電視機正面，所述的接口電路與電視機中央處理單元的一輸入/輸出(I/O)口連接。
所述的測距傳感器是一長距離漫反射型紅外線傳感器。
所述的測距傳感器設置在電視機顯像管的下方正中間位置處。
所述的接口電路，是一種將測距傳感器的輸出信號轉換成能為中央處理單元(CPU)的輸入/輸出(I/O)端識別的第一電平或第二電平的電平轉換電路。
所述的接口電路是一共發射極穩壓電路。
本發明的一種與電視機保持收視距離的方法與裝置，可適用於一切彩色電視機中。將遠距離的漫反射型紅外傳感器和相應的接口電路加入電視機線路中；將控制程序寫入電視機的中央處理單元(CPU)中，完成數據採集、程序計時、OSD顯示、OSD清除、黑屏控制等功能。由遠距離的漫反射型紅外傳感器測出其正面的預設距離範圍內是否能感應到人或物，若有則由傳感器發出一個信號，經接口電路處理成CPU能夠接收的電平，CPU不斷通過其I/O口讀取數據，當讀出的數據為「0」電平時，即傳感器沒有感應到任何人或物，則對計時器清零，如果有OSD提示信息，則清除該OSD提示信息；當CPU讀出的數據為「1」時，即傳感器已感應到其正面的預定距離範圍內有人或物，則啟動計時器計時，如計時器超過5秒則停止計時並控制電視機黑屏，並顯示「請保持距離」，本發明的一種與電視機保持收視距離的方法與裝置，當觀眾距離電視機太近，如處於預設的距離範圍內時，通過使電視機黑屏或同時提示「請保持距離」，而讓觀眾不得不回到預設的距離範圍之外才能繼續收看，有效保護了用戶的視力，用技術措施強迫用戶健康、衛生地用眼。
本發明的一種與電視機保持收視距離的方法與裝置，使電視機具有自動保護人眼視力、強迫人們衛生、健康地使用眼睛的功能，在電視機處於開機狀態時，由長距離漫反射型紅外線傳感器實時檢測電視機正面物體(活動的人體)與電視機本體間的距離，及時提醒觀眾不要距離太近，避免人們因靠得太近而對視力造成傷害，保護眼睛健康。
下面結合實施例及附圖進一步說明本發明的技術方案。


圖1是本發明與電視機保持收視距離裝置的電路圖。
圖2是本發明與電視機保持收視距離方法的流程框圖。
參見圖1，本發明的一種與電視機保持收視距離的裝置，是一距離監測裝置，可由測距傳感器連接接口電路組成，並與電視機內原中央處理單元(CPU)的一輸入/輸出(I/O)口連接。其中的測距傳感器用於實時檢測電視機正面物體(活動的人體)與電視機本體間的距離，而接口電路則用於將測距傳感器的輸出信號轉換為電視機內原中央處理單元(CPU)可識別的且足夠穩定的電平。
圖1中的裝置採用了長距離漫反射型紅外線傳感器11作為測距傳感器，其測距範圍是依據電視機屏幕大小計算獲得的，如為電視機屏幕對角線乘2.5倍。通常電視機屏幕尺寸設置為21」、25」「29」和34」，實施時可根據該屏幕尺寸選擇相應的漫反射型紅外線傳感器11。一般可將長距離漫反射型紅外線傳感器11設置在電視機顯像管下方的正中間位置處，便於檢測出位於電視機正面的預定距離範圍內有無感應到的人或物體，若能感應到，則由長距離漫反射型紅外線傳感器11輸出第一電平信號，如為高電平或低電平，若不能感應到，則由長距離漫反射型紅外線傳感器11輸出第二電平信號，如為低電平或高電平。
接口電路12用於將長距離漫反射型紅外線傳感器11輸出的電平信號轉換處理成一個穩定的能被電視機原中央處理單元(CPU)識別的電平信號。圖中的接口電路12由共發射極穩壓電路構成，當長距離漫反射型紅外線傳感器11輸出為高電平時，電晶體Q截止，接口電路12輸出高電平；當長距離漫反射型紅外線傳感器11輸出為低電平時，電晶體Q導通，接口電路12輸出低電平。
按同樣的要求，也可設計出其它的接口電路。
參見圖2，為本發明方法的一種實施流程圖。本發明在硬體上可利用原電視機的中央處理單元(CPU)，但必須對其程序進行修改與補充，才能通過電視機中央處理單元(CPU)中的程序控制屏幕顯示(OSD On-Screen Display)，最終實現收視距離控制時的黑屏狀態。
電視機的OSD功能是電視機中央處理單元(CPU)的特有功能，從電視軟體設計的角度看，就是通過軟體控制該中央處理單元(CPU)的各種控制寄存器，再控制顯示字符的位置、顏色、大小、內容等；從電視硬體設計的角度看，就是將電視行、場同步信號提供給中央處理單元(CPU)，然後再從中央處理單元(CPU)的四個端分別引出顯示字符的三色(紅、綠、蘭)信號及消隱信號，這四種信號再被分別引至電子槍的激勵級。其中OSD顯示就是在屏幕上顯示字符，OSD清除就是將屏幕上顯示的字符清除。本發明的方法使用了該OSD顯示與OSD清除功能。
CPU的控制程序，主要由三方面構成一是初始化程序，程序復位後進行初始化；二是主程序，是一死循環；三是中斷程序，包括為遙控接收服務的遙控中斷程序、為字符顯示(OSD顯示)服務的OSD中斷程序和用於計時的時鐘中斷程序，開、關機時也使用該時鐘中斷程序。
電視機中央處理單元(CPU)的主程序是一死循環，電視機上電復位後，經過初始化便進入主程序，主程序每循環一次，就對與接口電路12連接的電視機中央處理單元(CPU)的I/O口進行一次查詢，採集該I/O口的電平數據，由於主程序循環一次的時間被控制在場正程時間內，從而保證了本發明方法的實時性。
在每一次循環中，程序從電視機中央處理單元(CPU)的該輸入/輸出(I/O)口讀出由接口電路12轉換出的電平信號(步驟201)；程序判斷該電平信號是高電平還是低電平(步驟202)；若讀到的電平是高電平(在電視機前的預定距離範圍內有物體)，則啟動計時器開始計時，在主程序的每一次循環中，計時器的計數是由電視機中央處理單元(CPU)的時鐘中斷程序決定的，時鐘中斷一次則計時器的計數加1，主程序在每一次循環中都監視計時器有無計時到5秒或大於5秒(步驟203)；若計時器計時大於等於5秒，則停止計時器繼續計時(步驟204)，同時控制電視機處於黑屏狀態，並啟動電視機的OSD提示功能，如顯示「請保持距離」的字符(步驟205)，步驟205、206後，程序都返回步驟201繼續執行下一循環；若在執行步驟203時，計時器的計時小於5秒，則除了使計時器繼續計時外，不作任何別的處理(步驟206)；若在執行步驟202時，程序判斷出接口電路輸出的電平信號是低電平(在電視機前的預定距離範圍內無物體)，則將計時器清零(步驟207)；並判斷當前有無電視機的OSD提示(步驟208)；若無OSD提示則返回步驟201執行；若有OSD提示則清除OSD提示(步驟210)後返回步驟201執行下一循環。將計時時間設置成5秒，可避免頻繁黑屏，在電視機前有人員臨時走動時，不會發生黑屏，以免中斷收視。
黑屏是由電視機中央處理單元(CPU)的程序控制的，可以有四種實現方法。方法之一是在中央處理單元(CPU)的程序控制下用OSD黑字符遮蓋，即用一個一個的小黑方塊填滿整個屏幕，讓整個電視機屏幕顯示黑方決，用黑方塊遮住圖象，達到黑屏的目的。方法之二是使用OSD消隱，使電視機處於OSD消隱狀態，即利用中央處理單元(CPU)的該種特別功能，由程序控制CPU中的特殊控制器，讓電視機處於消隱狀態，達到黑屏的目的。方法之三是控制電視機中主解碼晶片的VIDEO MUTE控制位，即通過CPU的控制程序，利用IIC總線控制電視機中主解碼晶片的VIDEO MUTE控制位，來切斷電視機的中頻輸入，讓電視機無圖象輸出，達到黑屏的目的。方法之四是通過CPU的控制程序，利用IIC總線，將電視機的對比度、亮度減小到0，使三個電子槍停止工作，達到黑屏的目的。從便於實施的角度說，上述四種方法中，以第四種方法為佳。
本發明是一種保證人與電視機間有一個恰當距離的方法與裝置，包括紅外測距和OSD提醒。紅外測距包括由長距離漫反射型紅外線傳感器測出在設定的距離內有無人或其它能擋住視線的物體，並輸出高電平或低電平；由接口電路將紅外線傳感器輸出的信號轉換為一個穩定的能由CPU的I/O口識別的電平；CPU從該I/O口讀出由接口電路轉換的電平；CPU判斷該電平是高電平還是低電平，若為低電平，對計時器清零，若為高電平，開始計時；CPU判斷計時器是否大於5秒，若小於5秒，則不作任何處理，若大於或等於5秒，則讓電視機黑屏，並由OSD提示「請保持距離」等字符。由於能讓收視人始終與電視機保持適當的收視距離，因而能有效地保護人眼視力。
權利要求
1．一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於是在電視機前的人或物與電視機間的距離小於預定值時，控制並維持電視機黑屏；在電視機前的人或物與電視機間的距離超過預定值時，維持電視機亮屏或結束電視機黑屏。
2．根據權利要求1所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於還包括在控制並維持電視機黑屏的同時進行「保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示，在結束電視機黑屏的同時清除「保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示。
3．根據權利要求1所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的人或物與電視機間的距離預定值是根據電視機屏幕對角線的長度確定的。
4．根據權利要求3所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的人或物與電視機間的距離預定值是2.5倍的電視機屏幕對角線的長度。
5．根據權利要求1或2所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的控制並維持電視機黑屏包括以下步驟在電視機上設置由測距傳感器、接口電路組成的距離監測裝置，並與電視機中央處理單元(CPU)的輸入/輸出口連接；由電視機的主程序循環讀入與該接口電路連接的中央處理單元(CPU)的輸入/輸出口狀態，在該輸入/輸出口為第一電平狀態時，控制電視機黑屏，或同時作「保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示，在該輸入/輸出口為第二電平狀態時，維持或控制電視機亮屏，或同時清除屏幕顯示(OSD)字符提示。
6．根據權利要求5所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於還包括設置一計時器，在所述的輸入/輸出口為第一電平狀態時，啟動計時器開始計時，在計時器計時到預定值且所述的輸入/輸出口仍為第一電平狀態時，控制電視機黑屏，計時器停止計時；在所述的輸入/輸出口為第二電平狀態，或在計時器還未計時到預定值而所述的輸入/輸出口由第一電平狀態轉為第二電平狀態時，保持或恢復電視機亮屏，計時器清零。
7．根據權利要求5所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述電視機的主程序循環，是將主程序循環一次的時間控制在電視機的場正程時間內。
8．根據權利要求1所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的控制電視機黑屏是用黑方塊填滿整個電視機屏幕，遮住電視機圖像。
9．根據權利要求1所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的控制電視機黑屏是讓電視機處於屏幕顯示(OSD)消隱狀態。
10．根據權利要求1所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的控制電視機黑屏是控制電視機主解碼晶片的視頻關閉(VIDEOMUTE)控制位，切斷電視機的中頻輸入，電視機無圖像輸出。
11．根據權利要求1所述的一種與電視機保持收視距離的方法，其特徵在於所述的控制電視機黑屏是將電視機的亮度與對比度減小到零，停止電視機三色電子槍工作。
12．一種與電視機保持收視距離的裝置，其特徵在於包括測距傳感器和與測距傳感器連接的接口電路；所述的測距傳感器設置在電視機正面，所述的接口電路與電視機中央處理單元的一輸入/輸出(I/O)口連接。
13．根據權利要求12所述的一種與電視機保持收視距離的裝置，其特徵在於所述的測距傳感器是一長距離漫反射型紅外線傳感器。
14．根據權利要求12所述的一種與電視機保持收視距離的裝置，其特徵在於所述的測距傳感器設置在電視機顯像管的下方正中間位置處。
15．根據權利要求12所述的一種與電視機保持收視距離的裝置，其特徵在於所述的接口電路，是一種將測距傳感器的輸出信號轉換成能為中央處理單元(CPU)的輸入/輸出(I/O)端識別的第一電平或第二電平的電平轉換電路。
16．根據權利要求12或15所述的一種與電視機保持收視距離的裝置，其特徵在於所述的接口電路是一共發射極穩壓電路。
全文摘要
本發明涉及一種與電視機保持收視距離的方法與裝置,用於確保人與電視機間的恰當收視距離,以保護視力。裝置包括由傳感器、接口電路組成的距離監測裝置,並與電視機中央處理單元(CPU)的輸入/輸出口連接。由電視機的主程序循環讀入該輸入/輸出口的狀態,為第一電平且超過預定時間時,控制電視機黑屏,並同時作「請保持距離」的屏幕顯示(OSD)字符提示;為第二電平時,維持或控制電視機亮屏,同時清除屏幕顯示(OSD)字符提示。
文檔編號H04N5/57GK1309496SQ0013460
公開日2001年8月22日 申請日期2000年11月28日 優先權日2000年11月28日
發明者孫群利, 翟翌立, 劉強 申請人:海爾集團公司, 青島海爾電子有限公司