专利名称：与电视机保持收视距离的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及电视机技术领域，更确切地说是涉及一种控制观众与电视机保持一定收视距离的方法与装置，自动将电视收视观众限制在合理、卫生的距离范围内。
人们在收看电视节目时，总是不太在意自己与电视机之间的距离，尤其是儿童、青少年，喜欢凑近电视机看，在节目特别精彩时往往身不由已，只图一时看得痛快，而将保护视力、注意用眼卫生等要求抛之脑后，长时间、近距离地盯着电视机屏幕，必然伤害眼睛、影响视力。而，现有的各种品牌的电视机，一般透亮度都很好，这些高亮度信号就在不知不觉中不断地刺激眼睛，长期伤害人眼、影响视力，诱发视力疲劳症，轻则造成近视眼，重则引起其它眼疾，特别影响儿童、青少年的健康成长。
让收视观众与电视机保持在一定的收视距离内，目前采用的只是非技术性的手段，如启发人们的自觉性、用语言督促等，效果相对有限。
本发明的目的是设计一种与电视机保持收视距离的方法与装置，可让观众始终保持在合理、卫生的距离范围内收视，自动保护观众视力，控制人们健康用眼。
本发明的目的是这样实现的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于是在电视机前的人或物与电视机间的距离小于预定值时，控制并维持电视机黑屏；在电视机前的人或物与电视机间的距离超过预定值时，维持电视机亮屏或结束电视机黑屏。
还包括在控制并维持电视机黑屏的同时进行“保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示，在结束电视机黑屏的同时清除“保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示。
所述的人或物与电视机间的距离预定值是根据电视机屏幕对角线的长度确定的。
所述的人或物与电视机间的距离预定值是2.5倍的电视机屏幕对角线的长度。
所述的控制并维持电视机黑屏包括以下步骤在电视机上设置由测距传感器、接口电路组成的距离监测装置，并与电视机中央处理单元(CPU)的输入/输出口连接；由电视机的主程序循环读入与该接口电路连接的中央处理单元(CPU)的输入/输出口状态，在该输入/输出口为第一电平状态时，控制电视机黑屏，或同时作“保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示，在该输入/输出口为第二电平状态时，维持或控制电视机亮屏，或同时清除屏幕显示(OSD)字符提示。
还包括设置一计时器，在所述的输入/输出口为第一电平状态时，启动计时器开始计时，在计时器计时到预定值且所述的输入/输出口仍为第一电平状态时，控制电视机黑屏，计时器停止计时；在所述的输入/输出口为第二电平状态，或在计时器还未计时到预定值而所述的输入/输出口由第一电平状态转为第二电平状态时，保持或恢复电视机亮屏，计时器清零。
所述电视机的主程序循环，是将主程序循环一次的时间控制在电视机的场正程时间内。
所述的控制电视机黑屏是用黑方块填满整个电视机屏幕，遮住电视机图像。
所述的控制电视机黑屏是让电视机处于屏幕显示(OSD)消隐状态。
所述的控制电视机黑屏是控制电视机主解码芯片的视频关闭(VIDEOMUTE)控制位，切断电视机的中频输入，电视机无图像输出。
所述的控制电视机黑屏是将电视机的亮度与对比度减小到零，停止电视机三色电子枪工作。
本发明的一种与电视机保持收视距离的装置，其特征在于包括测距传感器和与测距传感器连接的接口电路；所述的测距传感器设置在电视机正面，所述的接口电路与电视机中央处理单元的一输入/输出(I/O)口连接。
所述的测距传感器是一长距离漫反射型红外线传感器。
所述的测距传感器设置在电视机显像管的下方正中间位置处。
所述的接口电路，是一种将测距传感器的输出信号转换成能为中央处理单元(CPU)的输入/输出(I/O)端识别的第一电平或第二电平的电平转换电路。
所述的接口电路是一共发射极稳压电路。
本发明的一种与电视机保持收视距离的方法与装置，可适用于一切彩色电视机中。将远距离的漫反射型红外传感器和相应的接口电路加入电视机线路中；将控制程序写入电视机的中央处理单元(CPU)中，完成数据采集、程序计时、OSD显示、OSD清除、黑屏控制等功能。由远距离的漫反射型红外传感器测出其正面的预设距离范围内是否能感应到人或物，若有则由传感器发出一个信号，经接口电路处理成CPU能够接收的电平，CPU不断通过其I/O口读取数据，当读出的数据为“0”电平时，即传感器没有感应到任何人或物，则对计时器清零，如果有OSD提示信息，则清除该OSD提示信息；当CPU读出的数据为“1”时，即传感器已感应到其正面的预定距离范围内有人或物，则启动计时器计时，如计时器超过5秒则停止计时并控制电视机黑屏，并显示“请保持距离”，本发明的一种与电视机保持收视距离的方法与装置，当观众距离电视机太近，如处于预设的距离范围内时，通过使电视机黑屏或同时提示“请保持距离”，而让观众不得不回到预设的距离范围之外才能继续收看，有效保护了用户的视力，用技术措施强迫用户健康、卫生地用眼。
本发明的一种与电视机保持收视距离的方法与装置，使电视机具有自动保护人眼视力、强迫人们卫生、健康地使用眼睛的功能，在电视机处于开机状态时，由长距离漫反射型红外线传感器实时检测电视机正面物体(活动的人体)与电视机本体间的距离，及时提醒观众不要距离太近，避免人们因靠得太近而对视力造成伤害，保护眼睛健康。
下面结合实施例及附图进一步说明本发明的技术方案。
图1是本发明与电视机保持收视距离装置的电路图。
图2是本发明与电视机保持收视距离方法的流程框图。
参见图1，本发明的一种与电视机保持收视距离的装置，是一距离监测装置，可由测距传感器连接接口电路组成，并与电视机内原中央处理单元(CPU)的一输入/输出(I/O)口连接。其中的测距传感器用于实时检测电视机正面物体(活动的人体)与电视机本体间的距离，而接口电路则用于将测距传感器的输出信号转换为电视机内原中央处理单元(CPU)可识别的且足够稳定的电平。
图1中的装置采用了长距离漫反射型红外线传感器11作为测距传感器，其测距范围是依据电视机屏幕大小计算获得的，如为电视机屏幕对角线乘2.5倍。通常电视机屏幕尺寸设置为21”、25”“29”和34”，实施时可根据该屏幕尺寸选择相应的漫反射型红外线传感器11。一般可将长距离漫反射型红外线传感器11设置在电视机显像管下方的正中间位置处，便于检测出位于电视机正面的预定距离范围内有无感应到的人或物体，若能感应到，则由长距离漫反射型红外线传感器11输出第一电平信号，如为高电平或低电平，若不能感应到，则由长距离漫反射型红外线传感器11输出第二电平信号，如为低电平或高电平。
接口电路12用于将长距离漫反射型红外线传感器11输出的电平信号转换处理成一个稳定的能被电视机原中央处理单元(CPU)识别的电平信号。图中的接口电路12由共发射极稳压电路构成，当长距离漫反射型红外线传感器11输出为高电平时，晶体管Q截止，接口电路12输出高电平；当长距离漫反射型红外线传感器11输出为低电平时，晶体管Q导通，接口电路12输出低电平。
按同样的要求，也可设计出其它的接口电路。
参见图2，为本发明方法的一种实施流程图。本发明在硬件上可利用原电视机的中央处理单元(CPU)，但必须对其程序进行修改与补充，才能通过电视机中央处理单元(CPU)中的程序控制屏幕显示(OSD On-Screen Display)，最终实现收视距离控制时的黑屏状态。
电视机的OSD功能是电视机中央处理单元(CPU)的特有功能，从电视软件设计的角度看，就是通过软件控制该中央处理单元(CPU)的各种控制寄存器，再控制显示字符的位置、颜色、大小、内容等；从电视硬件设计的角度看，就是将电视行、场同步信号提供给中央处理单元(CPU)，然后再从中央处理单元(CPU)的四个端分别引出显示字符的三色(红、绿、兰)信号及消隐信号，这四种信号再被分别引至电子枪的激励级。其中OSD显示就是在屏幕上显示字符，OSD清除就是将屏幕上显示的字符清除。本发明的方法使用了该OSD显示与OSD清除功能。
CPU的控制程序，主要由三方面构成一是初始化程序，程序复位后进行初始化；二是主程序，是一死循环；三是中断程序，包括为遥控接收服务的遥控中断程序、为字符显示(OSD显示)服务的OSD中断程序和用于计时的时钟中断程序，开、关机时也使用该时钟中断程序。
电视机中央处理单元(CPU)的主程序是一死循环，电视机上电复位后，经过初始化便进入主程序，主程序每循环一次，就对与接口电路12连接的电视机中央处理单元(CPU)的I/O口进行一次查询，采集该I/O口的电平数据，由于主程序循环一次的时间被控制在场正程时间内，从而保证了本发明方法的实时性。
在每一次循环中，程序从电视机中央处理单元(CPU)的该输入/输出(I/O)口读出由接口电路12转换出的电平信号(步骤201)；程序判断该电平信号是高电平还是低电平(步骤202)；若读到的电平是高电平(在电视机前的预定距离范围内有物体)，则启动计时器开始计时，在主程序的每一次循环中，计时器的计数是由电视机中央处理单元(CPU)的时钟中断程序决定的，时钟中断一次则计时器的计数加1，主程序在每一次循环中都监视计时器有无计时到5秒或大于5秒(步骤203)；若计时器计时大于等于5秒，则停止计时器继续计时(步骤204)，同时控制电视机处于黑屏状态，并启动电视机的OSD提示功能，如显示“请保持距离”的字符(步骤205)，步骤205、206后，程序都返回步骤201继续执行下一循环；若在执行步骤203时，计时器的计时小于5秒，则除了使计时器继续计时外，不作任何别的处理(步骤206)；若在执行步骤202时，程序判断出接口电路输出的电平信号是低电平(在电视机前的预定距离范围内无物体)，则将计时器清零(步骤207)；并判断当前有无电视机的OSD提示(步骤208)；若无OSD提示则返回步骤201执行；若有OSD提示则清除OSD提示(步骤210)后返回步骤201执行下一循环。将计时时间设置成5秒，可避免频繁黑屏，在电视机前有人员临时走动时，不会发生黑屏，以免中断收视。
黑屏是由电视机中央处理单元(CPU)的程序控制的，可以有四种实现方法。方法之一是在中央处理单元(CPU)的程序控制下用OSD黑字符遮盖，即用一个一个的小黑方块填满整个屏幕，让整个电视机屏幕显示黑方决，用黑方块遮住图象，达到黑屏的目的。方法之二是使用OSD消隐，使电视机处于OSD消隐状态，即利用中央处理单元(CPU)的该种特别功能，由程序控制CPU中的特殊控制器，让电视机处于消隐状态，达到黑屏的目的。方法之三是控制电视机中主解码芯片的VIDEO MUTE控制位，即通过CPU的控制程序，利用IIC总线控制电视机中主解码芯片的VIDEO MUTE控制位，来切断电视机的中频输入，让电视机无图象输出，达到黑屏的目的。方法之四是通过CPU的控制程序，利用IIC总线，将电视机的对比度、亮度减小到0，使三个电子枪停止工作，达到黑屏的目的。从便于实施的角度说，上述四种方法中，以第四种方法为佳。
本发明是一种保证人与电视机间有一个恰当距离的方法与装置，包括红外测距和OSD提醒。红外测距包括由长距离漫反射型红外线传感器测出在设定的距离内有无人或其它能挡住视线的物体，并输出高电平或低电平；由接口电路将红外线传感器输出的信号转换为一个稳定的能由CPU的I/O口识别的电平；CPU从该I/O口读出由接口电路转换的电平；CPU判断该电平是高电平还是低电平，若为低电平，对计时器清零，若为高电平，开始计时；CPU判断计时器是否大于5秒，若小于5秒，则不作任何处理，若大于或等于5秒，则让电视机黑屏，并由OSD提示“请保持距离”等字符。由于能让收视人始终与电视机保持适当的收视距离，因而能有效地保护人眼视力。
权利要求
1．一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于是在电视机前的人或物与电视机间的距离小于预定值时，控制并维持电视机黑屏；在电视机前的人或物与电视机间的距离超过预定值时，维持电视机亮屏或结束电视机黑屏。
2．根据权利要求1所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于还包括在控制并维持电视机黑屏的同时进行“保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示，在结束电视机黑屏的同时清除“保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示。
3．根据权利要求1所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的人或物与电视机间的距离预定值是根据电视机屏幕对角线的长度确定的。
4．根据权利要求3所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的人或物与电视机间的距离预定值是2.5倍的电视机屏幕对角线的长度。
5．根据权利要求1或2所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的控制并维持电视机黑屏包括以下步骤在电视机上设置由测距传感器、接口电路组成的距离监测装置，并与电视机中央处理单元(CPU)的输入/输出口连接；由电视机的主程序循环读入与该接口电路连接的中央处理单元(CPU)的输入/输出口状态，在该输入/输出口为第一电平状态时，控制电视机黑屏，或同时作“保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示，在该输入/输出口为第二电平状态时，维持或控制电视机亮屏，或同时清除屏幕显示(OSD)字符提示。
6．根据权利要求5所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于还包括设置一计时器，在所述的输入/输出口为第一电平状态时，启动计时器开始计时，在计时器计时到预定值且所述的输入/输出口仍为第一电平状态时，控制电视机黑屏，计时器停止计时；在所述的输入/输出口为第二电平状态，或在计时器还未计时到预定值而所述的输入/输出口由第一电平状态转为第二电平状态时，保持或恢复电视机亮屏，计时器清零。
7．根据权利要求5所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述电视机的主程序循环，是将主程序循环一次的时间控制在电视机的场正程时间内。
8．根据权利要求1所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的控制电视机黑屏是用黑方块填满整个电视机屏幕，遮住电视机图像。
9．根据权利要求1所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的控制电视机黑屏是让电视机处于屏幕显示(OSD)消隐状态。
10．根据权利要求1所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的控制电视机黑屏是控制电视机主解码芯片的视频关闭(VIDEOMUTE)控制位，切断电视机的中频输入，电视机无图像输出。
11．根据权利要求1所述的一种与电视机保持收视距离的方法，其特征在于所述的控制电视机黑屏是将电视机的亮度与对比度减小到零，停止电视机三色电子枪工作。
12．一种与电视机保持收视距离的装置，其特征在于包括测距传感器和与测距传感器连接的接口电路；所述的测距传感器设置在电视机正面，所述的接口电路与电视机中央处理单元的一输入/输出(I/O)口连接。
13．根据权利要求12所述的一种与电视机保持收视距离的装置，其特征在于所述的测距传感器是一长距离漫反射型红外线传感器。
14．根据权利要求12所述的一种与电视机保持收视距离的装置，其特征在于所述的测距传感器设置在电视机显像管的下方正中间位置处。
15．根据权利要求12所述的一种与电视机保持收视距离的装置，其特征在于所述的接口电路，是一种将测距传感器的输出信号转换成能为中央处理单元(CPU)的输入/输出(I/O)端识别的第一电平或第二电平的电平转换电路。
16．根据权利要求12或15所述的一种与电视机保持收视距离的装置，其特征在于所述的接口电路是一共发射极稳压电路。
全文摘要
本发明涉及一种与电视机保持收视距离的方法与装置,用于确保人与电视机间的恰当收视距离,以保护视力。装置包括由传感器、接口电路组成的距离监测装置,并与电视机中央处理单元(CPU)的输入/输出口连接。由电视机的主程序循环读入该输入/输出口的状态,为第一电平且超过预定时间时,控制电视机黑屏,并同时作“请保持距离”的屏幕显示(OSD)字符提示;为第二电平时,维持或控制电视机亮屏,同时清除屏幕显示(OSD)字符提示。
文档编号H04N5/57GK1309496SQ0013460
公开日2001年8月22日 申请日期2000年11月28日 优先权日2000年11月28日
发明者孙群利, 翟翌立, 刘强 申请人:海尔集团公司, 青岛海尔电子有限公司