专利名称：显示器状态感测的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器的状态的感测，具体涉及显示器的状态的感测和将该状态与媒体装置的状态相协调。
背景技术：
传统的阴极射线管(CRT)显示器产生与来自CRT的电子束的扫描速率相关联的电磁辐射或干扰(EMI)。可以通过在接近CRT显示器的位置处窄带检测这个电磁辐射的存在(例如使用以所述扫描频率为中心的第一带通滤波器和以所述扫描频率的第一谐波为中心的第二带通滤波器，每个具有大约1/3倍频程(octave)的带宽)来感测CRT显示器的通/断状态。但是，诸如背面投影、液晶显示器和等离子体显示器的其他显示器类型不使用扫描束来产生图像。因此，已知的显示器状态检测手段不能有效地检测其他显示器类型的状态。
发明内容
按照本发明，一种用于感测显示器的状态的系统包括显示器；传感器，它接近所述显示器，被配置来检测由所述显示器产生的电磁辐射；至少一个信号处理部件，被配置来处理从所述传感器接收的信号，并且其中，所述至少一个信号处理部件宽带检测所存在的信号的电平(其中宽带检测表示在大致大于1/3倍频程的带宽上检测电磁辐射)，并且比较所宽带检测的信号与门限信号，并且输出表示所述显示器的状态的信号。所述系统也可以包括与所述显示器通信的媒体装置，其状态可以响应于所述至少一个信号处理部件的输出而与所述显示器的状态协调。
在下面的附图和说明中给出了本发明的一个或多个实施例的细节。通过说明书、附图和权利要求书，本发明的其他特点、目的和优点将会变得清楚。
图1示出了用于感测显示器的状态和协调显示器的状态与媒体装置的状态的系统的图示；图2示出了在本发明的一个实施例中的信号路径的方框图；图3示出了在本发明的一个实施例中的系统的频率响应；图4示出了用于感测显示器的状态和协调显示器的状态与媒体装置的状态的方法的方框流程图；和图5示出了在本发明的一个实施例中的电路图。
具体实施例方式
附图及其说明仅仅为了说明目的而描述本发明的优选实施例。对于本领域的普通技术人员来说显然，可以在不脱离在此所述的原理的情况下使用在此所述的系统和方法的替代实施例。
用于感测以及协调显示器的状态和媒体装置的状态的系统10具有媒体中心控制台30，它通过引线25与传感器20通信。传感器20被置于显示器15附近以检测由显示器15产生的电磁辐射。图1示出了附接在显示器15后部的传感器20，但是允许传感器20检测EM辐射的靠近显示器15的任何布置都是可能的。传感器20可以是包括线圈的无源传感器，所述线圈可以当存在电磁场时产生电信号。在一个实施例中，可以由在由塑料形成的椭圆外壳组件内的绕线架上缠绕的25匝30 AWG导线来形成这样的传感器，并且到环形传感器的引入线包括在黑色外绝缘材料内包含的两条30 AWG绞合线。虽然精确的尺寸、导线类型和形状不是关键的，但是所述传感器需要足够数量的匝和环绕区域来检测足够的电磁辐射以允许电子处理，并且在足够宽的频率范围内允许检测大范围的显示器类型的状态。或者，传感器20也可以是被配置来检测电磁辐射的电子传感器。可以通过引线25来提供电源到传感器20。
来自显示器15的所关心的电磁辐射在传感器20中感应一个信号。所述信号被放大为有用的幅度，并且被滤波，以便仅仅在期望的频谱范围内的能量被传送到电平检测器。放大和宽带滤波(通常是带通滤波器。其中一种实现带通滤波器的公知方法是将低通和高通滤波器级联)可以在单个级中被执行，或者可以被分布在多个级中，并且本领域普通技术人员可以认识到存在可以实现所述增益和滤波功能的多种可能的电路布局。我们以宽带滤波来表示具有大致大于1/3倍频程的带宽的滤波。在一个实施例中，所述-3dB带宽是大约3.3倍频程。然后确定被放大和滤波的信号的电平。可以使用多种公知技术来执行电平检测。在一个实施例中，由峰值检测器来执行所述电平检测功能。但是，也可以使用其他的电平检测方法，诸如RMS和平均化。电平检测器也通常将信号整流。所述被放大、滤波、整流和电平检测的信号可以随后与门限电平相比较。当所检测的电平被确定为已经超过所述门限电平时，假定显示器在工作状态中。当所检测的电平不超过所述门限时，假定显示器在不工作或待机或休眠状态中。在一个实施例中，通过比较器来进行比较，其中，比较器的一个输入是所关心的电平检测的信号，另一个输入是按照特定实施例调整的参考电压。
响应于比较器的输出，可以向显示器15发送一个信号以将其状态与控制台30的状态协调。图2示出了本发明的一个实施例的方框图。参见图2，通过传感器20来检测电磁辐射，并且从传感器20向控制台20发送一个信号，其中所述信号可以被第一电路35和第二电路40处理。第一电路35和第二电路40被配置来检测在一个频率范围——优选的是从8kHz到100kHz——内的、在传感器20的位置处存在的电磁辐射的电平，所述电磁辐射可以由背面投影器件、等离子体屏幕或液晶显示器产生。或者，也可以配置滤波以检测在与阴极射线管显示器和其他类型的显示器相关联的频率范围内的电磁辐射。在一个实施例中，第一电路35和第二电路40被配置来确定在期望的频率范围中的所检测的射频辐射的峰值电平，并且将所检测的峰值电平与一个门限电平相比较以允许检测显示器15的状态。第一电路35执行高通滤波和放大的步骤。在一个实施例中，第一电路35被配置为采用具有位于15kHz的极点(pole)和20dB的增益的一阶高通滤波器。第二电路40执行高通滤波、放大和峰值检测的步骤。在一个实施例中，电路40被配置为具有位于15kHz的极点和20dB的增益的一阶高通滤波器，并且也被配置来峰值检测结果产生的信号。应当注意，执行滤波、放大和电平检测的顺序可以与在此所述的顺序不同，而且仍然在本发明的范围内。另外，存在用于构建峰值检测器的多种公知方法。在一个实施例中，在运算放大器的负反馈路径中，一个二极管与并联的一个电阻器和电容器串联。所述峰值检测器也执行信号整流器的功能。
比较器45可以然后将被放大、滤波、整流的峰值信号与一个电压门限相比较，比较器45的输出状态表示显示器30是通还是断。所述门限与由工作中的例如等离子体屏幕或液晶显示器产生的电磁辐射的预期幅度相关联。应当设置所述门限，以便它当显示器30工作时总是被超过，并且当显示器30不工作时从不被超过。传感器的增益、放大电路的增益和检测门限的设置的组合使得可以调整系统的期望总体灵敏度。系统参数(增益和门限)被选择使得整个检测电路对于检测来自期望的显示器的辐射足够敏感而不要求大幅度地调整传感器20的布置，并且对于检测不期望的信号不很敏感，所述不期望的信号诸如其他的附近电子设备的通/断状态或调幅无线电发送。
可以随后向微处理器50发送信号。微处理器50可以确定显示器的状态，例如它是通还是断。可以在电路中执行传感器信号的放大、滤波、整流和电平检测，或者可以在软件中以及包括数字信号处理部件来执行这些步骤。在这种情况下，可以使用模数信号转换器来采样所述传感器信号。结果产生的数字信号可以然后被数字地放大和滤波。或者，可以通过模拟信号处理部件来执行信号处理的某部分，并且可以通过数字信号处理部件来执行另一个部分。
微处理器50可以根据所接收的命令将显示器15的状态与控制台30的状态相比较。例如，所述命令可以是电源通/断信号。如果例如所述控制台是多媒体或家用娱乐系统的一部分，则所述命令也可以为来源选择信号；在这种情况下当用户可以在多种输入装置(CD、DVD等)中选择时，一个来源选择信号可以将输入选择切换到DVD播放机，并且在一些系统中也可以使得控制台上电——如果必要的话。响应于所接收的命令，微处理器50可以比较和协调控制台30和显示器15的状态。例如，如果控制台30通电，并且显示器15断电，则微处理器50可以向显示器15发送一个信号以将其接通。类似地，如果显示器15接通而控制台30断电，则微处理器50可以向显示器15发送一个命令以将其关断。在例如显示器15断电并且控制台20断电、或显示器15接通并且控制台30通电时，不从微处理器50向显示器15发送任何命令。
虽然上述的说明考虑了具有一个传感器和一个显示器的实施例，但是等同地，具有多个接近传感器的多个显示器可以用于所述系统，并且一个微处理器被配置来在显示器和相关联的传感器信号之间区别。
在一个替代实施例中，传感器20可以与控制台30无线地——诸如通过射频传输——通信。在这样的实施例中，传感器20可以包括如上所述的传感器线圈，并且可以还包括与在控制台中上述的类似的放大、滤波和检测电路；微处理器，它可以监控传感器的输出并且控制在传感器和控制台之间的无线链路；在传感器中的射频收发器；在控制台中的射频收发器；和传感器的电源。
图5示出了用于使得能够检测来自传感器20的信号的电路的一个实施例的电路图。第一电路35和第二电路40可以是用于放大和滤波来自传感器20的信号的放大器和高通滤波器级。每个级的增益可以允许放大来自传感器20的信号，并且在一个实施例中可以被设置在20dB。高通滤波器截止频率可以防止检测到较高频率——诸如在调幅射频范围内——的信号，并且在一个实施例中可以被设置到15kHz。在所述的电路中，在第一电路35中的一阶高通滤波器的极点由电阻器102和104以及电容器106设置，并且通过电阻器112、104和102来确定峰值增益。在第二电路40中，一阶高通滤波器的极点由电阻器108和电容器110设置，并且通过电阻器114和电阻器108的组合来设置增益。如上所述的第二电路40也包括在其反馈路径上的二极管116，它用于与电容器118和电阻器120结合而形成整流器电路。这个整流器电路可以用于检测在期望的频率范围中的放大的电磁传感器输出信号的峰值，并且将这个峰值保持由电容器118和电阻器120设置的一个时间常数(在此为一秒)。比较器125可以将所放大、滤波、整流和峰值检测的信号与电压门限相比较。门限比较器125的输出状态——高或低——分别表示显示器是通还是断。在这个实施例中，与第一电路35和第二电路40结合使用的运算放大器的转换速率限制来确定系统的高截止频率，并且从所述转换行为导致的低通特性的-3dB频率大约在100kHz。这个低通行为与上述的高通滤波器相结合而形成带通滤波器。有益的是，将检测电路的响应限制在高频，以避免检测到诸如调幅广播的假信号。
图3示出了在本发明的一个实施例中的系统的频率响应。应当注意，为了清楚，在图3的通带中的增益已经被归一化为0dB。在上述的实施例中，所述带通增益将是40dB。在低频的曲线的斜率与二级行为不同，可以通过包括两个一级高通滤波器来获得所述二级。这是由于在运算放大器中的转换速率限制行为和下述事实因为在运算放大器反馈路径中存在二极管116，因此对于某段时间，运算放大器工作在开环状态中。第一电路35和第二电路40的频率响应可以被设计为对于在发射电磁辐射的频率范围中的多种显示器——诸如等离子体、LCD、背投影设备和阴极射线管显示器——足够灵敏，但是在较低和较高频率上都具有较低的增益，以便使得系统对于电磁干扰的其他来源——诸如交流电源或调幅发射器——不灵敏。所述响应被设计使得所述系统不检测到可以改变状态的其他的附近电子器件。在一个实施例中，可以使用串联的电容器来降低在60Hz处的第一和第二电路中的增益以及其低阶谐波(例如第二和第三谐波)。在另一个实施例中，传感器20可以被配置来具有在60kHz处比在从8kHz到100kHz更低的增益。可以在一个实施例中一起使用串联电容器和低增益传感器配置。也可以使用替代的频率响应，其中存在高阶的频率响应下降，或者使用陷波滤波器来降低在已知存在干扰信号的频率范围中的检测电路的灵敏度。
图4示出了一种用于感测和协调显示器的状态与媒体器件的状态的方法的方框流程图。可以接收电源通/断信号或来源选择信号60。靠近显示器的电磁干扰可以随后被传感器检测65，所述传感器作为响应可以向控制台发送一个信号。所述信号可以被放大、滤波、整流和峰值检测70。可以随后将所放大和滤波的信号与门限相比较75以确定显示器状态，可以随后将显示器状态与控制台的状态相比较80。然后可以协调媒体设备和显示器的状态。如果控制台被通电而显示器关断，则可以发送信号以接通显示器90。类似地，如果显示器接通而控制台断电，则可以发送信号以关断显示器100。如果显示器断开并且控制台断电，或者如果显示器接通并且控制台通电，则不向显示器发送任何命令95。
上述的说明仅仅描述了特定的优选实施例，本领域的普通技术人员可以认识到在此包含的思想可以不需要过度的实验而容易地被采用，并且可以被以其他形式体现而不脱离本发明的必要特征。因此，本公开意欲仅仅是说明性的，而不限制在所附的权利要求中所述的本发明的范围。
权利要求
1.一种用于感测显示器的状态的系统，包括显示器；传感器，接近于所述显示器；和至少一个信号处理部件；其中，所述至少一个信号处理部件被配置来处理从所述传感器接收的信号；其中，所述信号处理部件还包括宽带滤波部件；以及其中，所述至少一个信号处理部件输出表示所述显示器的状态的信号。
2.按照权利要求1的系统，其中，所述显示器是液晶显示器、等离子体显示器和背投影显示器之一。
3.按照权利要求1的系统，其中，所述至少一个信号处理部件还被配置来对低于180Hz的电磁辐射具有低的灵敏度。
4.按照权利要求1的系统，其中，所述至少一个信号处理部件还被配置来对大致大于100kHz的电磁干扰具有低的灵敏度。
5.按照权利要求1的系统，其中，所述传感器与所述媒体设备进行无线通信。
6.按照权利要求1的系统，其中，所述信号处理部件是数字信号处理器。
7.按照权利要求1的系统，其中，所述信号处理部件还包括放大器电路、滤波器电路和电平检测电路。
8.按照权利要求1的系统，其中，所述至少一个信号处理部件被配置来检测在从8kHz到100kHz的范围中的、由所述显示器产生的电磁辐射。
9.按照权利要求1的系统，还包括媒体设备，与所述显示器进行通信。
10.按照权利要求9的系统，其中，所述至少一个信号处理部件还被配置来确定所述媒体设备的状态。
11.按照权利要求1的系统，还包括处理器部件，与所述显示器和所述信号处理部件进行通信。
12.按照权利要求11的系统，其中，所述处理器部件还被配置来协调所述显示器状态与所述媒体设备的状态。
13.一种用于感测显示器的状态的方法，包括使用传感器来感测靠近显示器的电磁辐射；产生表示所述电磁辐射的宽带信号；和处理所述信号；和将所述被处理的信号与信号门限相比较以确定所述显示器的状态。
14.按照权利要求13的方法，其中，所述处理是放大、滤波和电平检测所述传感器信号。
15.按照权利要求13的方法，其中，所述处理允许检测在从8kHz到100kHz范围内的电磁辐射。
16.一种用于感测和协调显示器的状态与媒体设备的状态的方法，包括在媒体设备处接收电源/选择信号；使用传感器来感测靠近显示器的电磁辐射；响应于所述感测而产生宽带传感器信号；比较所述传感器信号与门限；根据所述比较来确定所述显示器的显示器状态；将所述显示器状态与媒体设备的状态相比较。
17.按照权利要求16的方法，其中，在产生步骤后，所述方法还包括处理所述传感器信号。
18.按照权利要求17的方法，其中，所述处理是放大、滤波和整流所述传感器信号。
19.按照权利要求17的方法，其中，所述处理允许检测在从8kHz到100kHz范围内的电磁辐射。
20.按照权利要求17的方法，还包括步骤协调所述显示器和所述媒体设备的状态。
21.按照权利要求20的方法，其中所述协调步骤还包括向所述显示器发送通电/断电命令。
22.一种用于感测和协调显示器的状态与媒体设备的状态的系统，包括显示器；媒体设备，与所述显示器进行通信；传感器，靠近所述显示器，与所述媒体设备进行通信，所述传感器被配置来检测由所述显示器产生的电磁辐射；信号处理部件；比较部件，被配置来输出表示所述显示器的状态的信号。
23.按照权利要求22的系统，其中，所述信号处理部件被配置来处理从所述传感器接收的信号。
24.按照权利要求22的系统，其中，所述媒体设备还包括处理部件，被配置来确定所述媒体设备的状态。
25.按照权利要求22的系统，其中，所述媒体设备还包括处理器部件，被配置来协调所述显示器状态和所述媒体设备状态。
26.按照权利要求22的系统，其中，所述信号处理部件可被调整来检测来自不同类型的显示器的电磁辐射。
27.按照权利要求22的系统，其中，所述比较部件可被调整来检测来自不同类型的显示器的电磁辐射。
全文摘要
一种用于感测显示器的状态的系统，包括显示器；传感器，它接近所述显示器，被配置来检测由所述显示器产生的电磁辐射；至少一个信号处理部件，被配置来处理从所述传感器接收的信号，并且其中所述至少一个信号处理部件输出表示所述显示器的状态的信号。所述系统也可以包括媒体设备，它与所述显示器通信，其状态可以响应于所述至少一个信号处理部件的输出而与所述显示器的状态相协调。
文档编号G09G3/36GK1707320SQ2005100
公开日2005年12月14日 申请日期2005年6月7日 优先权日2004年6月8日
发明者杰拉尔德·伊顿 申请人:伯斯有限公司