专利名称：电视机收看距离监控方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电视机技术，特别涉及控制电视机收看距离的技术。
背景技术：
CRT电视机的工作原理乃是电子扫描的结果，鉴于CRT的彩色显示器阴极射线管之电子枪，需要在30KV的高压作用下，将电子流射向荧光屏。电子在高压作用下迅速射击、碰撞荧光屏，从而产生电磁辐射，主要成分为X射线与光辐射；而CRT水平偏转系统、电磁线圈、电磁变压器和其他电子线路在工作过程中，则产生射频辐射，即狭义的电磁辐射。彩色电视机的大量投入使用，而且使用频率与时间大幅度地增加，关于CRT的电磁辐射对人体健康的影响与危害，世界卫生组织(WHO)早在1987年发表的“WHO.Visual DisplayTerminals and Worker's Health，GenevaWHO Offset Publication”出版物中指出CRT及其周围空间在其工作过程中存在有电磁辐射，包括X射线、紫外线、可见光、红外线与射频辐射，并认为CRT的电磁辐射对人体存在潜在的危险性。
现在由于电视机的普及，越来越多的人选择在休闲时间观看电视节目，特别是青少年以及儿童，大家很沉迷电视机节目而没有自制力，看电视时又很不注意姿势和与电视机的距离，结果是看电视越来越近，造成了近视；另外儿童在学会走路后，也喜欢看电视机，虽然丰富的电视节目会提高他们的智力发育，但是近距离看电视回影响他们的视力发育，同时由于他们并不懂事且不能正确判断，因此从小就养成了近距离看电视的坏习惯。
以前的电视机为了广告宣传上的需要，提出电视机健康互动平台，主要方法是采用在程序中设定几组亮度/对比度/色度经验值，让用户根据与电视机的距离来主动选择控制电视机的方法。这些方法对于少年儿童来说，实际上不能根据用户观看的实际情况进行控制，也无法实现控制观看电视的距离。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够测量人体与电视机的距离范围，并且能够智能地给出距离示警和控制电视机相关参数，达到保护人们的视力和控制收看距离的方法和装置。
本发明解决所述技术问题采用的技术方案是，电视机收看距离监控方法，包括以下步骤1)检测是否有人体进入警示范围，如果有，进入步骤2)，如果没有，继续检测；2)启动判定程序，若满足下述所有判定条件a.测量人体与电视机的距离，测量结果小于警示距离；则进入步骤3)；3)启动警示程序。
所述步骤2)中的判定条件还有b.测量人体运动速度，测量结果为运动，即并非静止不动的；并且该运动人体位于警示距离之内的时间超过预设时限。
所述步骤3)中的警示程序为电视机显示警示语句。或者，所述步骤3)中的警示程序为逐渐降低电视机图象的亮度或对比度。或者，所述步骤3)中的警示程序为电视机进入待机状态。
本发明还提供一种电视机收看距离监控装置，包括第一传感单元，在警示范围内检测人体信号；第二传感单元，检测人体到电视机的距离；处理单元，根据第一传感单元或第二传感单元的检测结果控制电视机图象。
所述第一传感单元还要检测警示范围内的人体运动速度。所述第一传感单元为PIR被动式热释电红外探测器，所述第二传感器为PSD主动式距离传感器。所述第一传感单元为至少一个PIR被动式热释电红外探测器，分布于电视机前面板。第二传感单元还包括转向装置，用于调整传感器探头的方向。
本发明的有益效果是，提高了电视机主动识别人的准确度和测量人机距离的精确度，能够有效的保护用户的健康，并在操作上更具个性化特点。
以下结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的说明。
图1是本发明的实施例的框图。
图2是本发明采用的PIR传感器示意图。
图3是本发明采用的PSD传感器示意图。
图4是本发明的解码模块工作流程图。
图5是本发明的显示模块工作流程图。
图6是本发明的传感器在前面板的安装位置示意图。
具体实施例方式
本发明根据人体都有恒定的体温，一般在37度，所以会发出特定波长10UM左右的红外线，用红外线传感器可以测定电视机前一定范围内有无人员的方法，完全改观了以前靠用户自己判断来设定控制电视机。具体做法红外线传感器在一定距离范围内(该范围为理论上电视机屏幕对角线尺寸与视角距离的最小距离)接收到人体的红外辐射，会产生一个报警电压信号。电视机的MCU根据此电压信号判断人体进入非正常收看范围，MCU检测30秒～60秒(可以设定)，并进行累加判断后，在电视机上显示警示语句，如“请注意与电视机的距离”等等，并且逐步降低电视机的亮度/对比度，直至完全没有图像或者进入待机状态。当人体距离超出范围后，也累计检测一段时间后自动恢复正常状态。通过这样的控制达到保护人们的视力，以及保证最佳的收看电视机距离。本功能可以用户设定或者与童锁绑定。
具体的说，本发明的电视机收看距离监控方法，包括以下步骤1)检测是否有人体进入警示范围，如果有，进入步骤2)，如果没有，继续检测；2)启动判定程序，若满足下述所有判定条件a.测量人体与电视机的距离，测量结果小于警示距离；b.测量人体运动速度，测量结果为运动，即并非静止不动的；并且该运动人体位于警示距离之内的时间超过预设时限。
则进入步骤3)3)启动警示程序逐渐降低电视机图象的亮度或对比度，直到图象消失，或进入待机状态，或者在屏幕上显示警示语句。
本发明采用两级判断，第一级判断是否有人体进入警示范围，所述警示范围是指不利于健康的、过近的收看范围，在第一级判断中，仅进行粗略的判断；第二级判断人体距离，以及是否静止、运动速度，还可以包括运动方向。
第一级判断采用被动式红外线传感器，本发明称为“第一传感装置”，在一定距离范围内接收到人体的红外辐射和移动，会产生一个报警电压信号。根据预先设定的距离电压门限，和波形速度(对应于人体运动速度)，电视机的MCU根据此电压信号判断人体进入非正常收看范围。该门限需要根据一些实际情况进行排除。由于可能有判断死角和误报，例如垂直于传感器的走动不敏感，可以采用安置两个或者三个传感器进行综合补充判断。
第一级判定有人员进入判定范围后，进行第二级的距离判定。使用PSD传感器，可以作出较为精确的距离测量，以便MCU进行控制。由于PSD传感器可以准确的传感运动物体的速度，但不能象红外传感器一样判断该物体是否为人体，因此，在本实施方式中，PSD传感器认为运动的物体即人体，对静止的物体不作反应。
电视机的MCU需要AD通道端口或者外部AD器件进行数据采样，一种是内部的AD通道，另外一种使用外部AD器件。AD转换速率要求在毫秒量级即可。对于采用多个传感器需要一个外部通道切换开关。
程序中通过设定检测阶段，可以实现逐步报警的准确性。在粗略跟踪判断阶段，电视机的MCU采用分时轮询机制，对每个通道定时采样检测，记录采样值。根据设定的电压门限，当超过门限，MCU跟踪分析电压波形，记录波形幅度和斜率，设置相应的标志，同时进入精确测量阶段。
在精确跟踪测量阶段，累加记录人体运动检测的次数，MCU根据用户设定的反应时间30秒～300秒进行判断后，在电视机上显示警示语句，如“请注意与电视机的距离”“距离太近，15秒后关机”等等，并且逐步降低电视机的亮度/对比度，直至完全没有图像或者进入待机状态。当人体距离超出范围后，也累计检测一段时间(5～30秒)后自动恢复开机和正常状态。通过这样的控制达到保证人们最佳的收看电视机距离(该距离理论上为电视机屏幕对角线尺寸与视角距离的最小距离)，同时也保护人们的视力。如果安装了PSD主动式距离传感器，在初级范围判断后，可以主动判断人体在电视机前的距离。
本发明采用多个传感器安装于不同的位置和角度，以及MCU检测判断。为了准确判定人体的距离范围和移动速度，防止判断死角，使用多个传感器，针对人体不同的运动方向和角度的反映，安装PIR采用左右向外侧，或者上下侧向。MCU综合各个传感器的信号，来进行判定。对于PSD主动式距离传感器，可以增加180度范围的机械转动装置，转动控制由MCU模块完成。此类转动装置的具体结构属于现有技术，例如，在安全监控的摄像头中即有应用，因此，此处不再赘述。
由于采用PIR被动热释电红外传感器，探测的是一个大概的距离范围，并且需要对静止不动的人体不敏感。对于不同的人，不同的环境温度，不同的距离，不同运动方向和速度，直接影响到传感器的灵敏度。PSD主动式距离传感器，距离范围较近，对于人体的角度和方向也有限制。因此设计一种可以学习记录设定的距离正常运动时的信号波形，并依靠PSD传感器的检测作为判定距离的条件，以提高检测的精度。如图5所示。
辅助判定条件由于人观看电视会使用红外遥控器，对红外遥控器的有效键码，也做相应记录，并作为有无人员的一个判据。
通过以上技术方案的实施，本发明的有益效果是提高了电视机主动识别人的准确度和测量人机距离的精确度，增加新的功能特点，并在操作上更具个性化特点。
图1为电视机方框图，由高频头1，音视频切换矩阵开关2，音效处理3，音频放大4，扬声器5，行场分离6，视频信号处理7，行场驱动8，CRT显示器9，MCU10，IR11，传感器12，传感器13。在图1中MCU模块10是原电视机系统的核心部分，大多数MCU内部含有多路开关以及AD转换器，如果没有则需要相应的外部器件来组成AD转换器和多路器，如图4所示。传感器12、13接入MCU10的AD转换器部分，成为MCU的外设。IR(红外接收器)11和按键连接到MCU10上，MCU10通过I2C总线接口和通用GPIO，控制连接电视机系统其他部分(如高频头1，音视频切换矩阵开关2，音效处理3，音频放大4，扬声器5，行场分离6，视频信号处理7，行场驱动8)。
在图2中详细展示了PIR模块的内部结构方框图。由菲涅尔透镜101，PID传感器100，匹配阻抗102，放大器103和输出级104组成。PIR模块的输出为一个包含了检测出来的速度、变化等的电压。
在图3中详细展示了PSD模块的内部方框图。由红外发射器201和红外接收器200、信号处理电路203、LED驱动电路202、稳压电路204、晶体震荡电路205、输出电路206组成。输出的电压信号与物体的距离成一定的关系。
图4描述整机工作的软件流程。上电初始化后，从EEPROM中读取信息，之后判断是否待机，若不是，则进行电视机工作参数的处理，包括信号制式判断、AFT判断调谐处理、键处理，之后进入本发明的工作程序，处理各传感器送来的数据，OSD显示和IC刷新。
图5为描述传感器检测判断处理的软件流程。
图6是为本发明的传感器安装示意图。PIR传感器安装于前面板的左右两侧，PAD传感器安装于面板的上方。
权利要求
1.电视机收看距离监控方法，包括以下步骤1)检测是否有人体进入警示范围，如果有，进入步骤2)，如果没有，继续检测；2)启动判定程序，若满足下述所有判定条件a.测量人体与电视机的距离，测量结果小于警示距离；则进入步骤3)3)启动警示程序。
2.如权利要求1所述的电视机收看距离监控方法，其特征在于，所述步骤2)中的判定条件还有b.测量人体运动速度，结果为运动，并且该运动人体位于警示距离之内的时间超过预设时限。
3.如权利要求1所述的电视机收看距离监控方法，其特征在于，所述步骤3)中的警示程序为电视机显示警示语句。
4.如权利要求1所述的电视机收看距离监控方法，其特征在于，所述步骤3)中的警示程序为逐渐降低电视机图象的亮度或对比度。
5.如权利要求1所述的电视机收看距离监控方法，其特征在于，所述步骤3)中的警示程序为电视机进入待机状态。
6.电视机收看距离监控装置，包括第一传感单元，在警示范围内检测人体信号；第二传感单元，检测人体到电视机的距离；处理单元，根据第一传感单元或第二传感单元的检测结果控制电视机图象。
7.如权利要求6所述的电视机收看距离监控装置，其特征在于，所述第二传感单元还要检测警示范围内的人体运动速度。
8.如权利要求6所述的电视机收看距离监控装置，其特征在于，所述第一传感单元为PIR被动式热释电红外探测器，所述第二传感器为PSD主动式距离传感器。
9.如权利要求6所述的电视机收看距离监控装置，其特征在于，所述第一传感单元为至少一个PIR被动式热释电红外探测器，分布于电视机前面板。
10.如权利要求6所述的电视机收看距离监控装置，其特征在于第二传感单元还包括转向装置，用于调整传感器探头的方向。
全文摘要
电视机收看距离监控方法和装置，涉及电视机技术，特别涉及控制电视机收看距离的技术。本发明提供一种能够测量人体与电视机的距离范围，并且能够智能地给出距离示警和控制电视机相关参数，达到保护人们的视力和控制收看距离的方法和装置。本发明包括以下步骤1)检测是否有人体进入警示范围，如果有，进入步骤2)，如果没有，继续检测；2)启动判定程序，若满足下述所有判定条件测量人体与电视机的距离，测量结果小于警示距离；则进入步骤3)；3)启动警示程序。本发明的有益效果是，提高了电视机主动识别人的准确度和测量人机距离的精确度，能够有效的保护用户的健康，并在操作上更具个性化特点。
文档编号H04N5/44GK1738377SQ200510021269
公开日2006年2月22日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者向何 申请人:四川长虹电器股份有限公司