专利名称：集中监控型交互式电视机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交互式电视机，尤其是一种集中监控型交互式电视机。
随着计算机网络及通讯技术的不断发展，用户可以通过有线或无线联络方式与电视网及计算机服务系统(包括国际互联网-INTERNET网在线服务系统)实现双向沟通的交互式电视已经问世。现有的这类交互式电视有如下两种技术方案一种是与香港1989年189期《无线电技术》上刊登的美国《(互应式电视》其本原理相同的技术方案，其结构和工作原理框图如附
图1所示。用户终端(图中实线部分)包括普通电视机1和与其相对独立的交互专用微电脑2(俗称机顶盒)两部分组成。收看电视节目时交互专用微电脑2不起作用，用户可以操作红外遥控器1-4，经红外遥信号接收解调器1-2向电视机遥控电脑1-6发指令，或通过面板操作键电路1-3选择频道调整电视机工作参数，此时电视节目源5播出的电视节目经电视前端设备4调制成射频信号发送到用户电视机射频信号输入口1-1，并且被电视机有选择地解调还原输出。当用户与计算机信息服务系统3双向沟通时，用户把电视机接收频道选择在计算机信息服务系统对应的频道上，然后从红外遥控(或有线)键盘2-3键入需求或选择信息，这类信息经红外信号接收解调器(或有线键盘接口)2-2转换成串行码传送给交互专用微电脑2的微计算机基本单元2 4处理后再通过远程通讯口电路2-1，经有线(如电话线、有线电视电缆等)或无线方式传送给计算机信息服务系统3，计算机信息服务系统3把需要传送给用户的信息转换成音视频信号，通过有线(或无线)电视前端设备4调制成射频信号，发送到电视机射频输入口1-1，由用户电视机完成图像和声音的输出。用户根据电视屏幕显示菜单的提示一一键入信息，系统重复上述过程从电视机上一一对应地输出新的需求信息，从而实现人机对话功能。
另一种技术方案与1997年1月20日《计算机世界》报导的Web TV(Internet TV)类似，其结构和工作原理框图如附图2所示。用户终端(图中实线部分)同样由普通电视机(尤其是遥控彩色电视机)1和与其相对独立的交互专用微电脑(俗称机顶盒)2组成。用户在收看电视节目时电视机工作过程与上述技术方案相同。当用户与计算机信息服务系统(Internet网在线服务系统)双向沟通时，用户把电视机调整在音视频(AV)工作模式下，然后从红外遥控(或有线)键盘2-3键入需求或选择信息，这类信息经红外信号接收解调器(或有线键盘接口)2-2转换成串行码传送给交互专用微电脑2的微计算机基本单元2-4处理后再通过远程通讯口电路2-1，经有线(如电话线等)或无线方式传送红计算机信息服务系统3。计算机信息服务系统3把需要传送给用户的数字信息压缩后通过远程通讯口电路2-1反送给交互专用微电脑2的微计算机基本单元2-4解压还原，再由交互专用微电电脑2的音视频转换及输出电路2-5转换成音视频信号，直接输出到电视机1的音视频输入口1-5，由用户电视机完成图像和声音的输出。用户根据电视屏幕显示菜单的提示一一键入信息，系统重复上述过程从电视机上一一对应地输出新的需求信息，从而实现人机对话功能。
以上两种类型的交互式电视的用户终端均由交互专用微电脑和电视机两部分组成，无论是交互专用微电脑装在电视机箱内还是装在电视机箱处，或交互专用微电脑电路板与电视机电路板一体化，二者之间都没有任何内在的连接关系。因而交互专用微电脑对电视机无法实施监视和控制，由这类终端组成的交互电视网当然无法满足学校、宾馆、以至监狱等集团用户需要对上网的每台电视机实施集中监视和控制的需求。
本实用新型的目的在于针对上述现有技术的功能限制之处，为满足集中监控和人机交互双重功能的需求，提出一种电视机与交互专用微电脑有机结合、可以集中监控的交互式电视机。
本实用新型的技术解决方案为集中监控型交互式电视机，由普通红外遥控电视机和监控交互专用电脑控制器两部分有机组合而成。所述普通红外遥控电视机包括红外遥控信号接收解调器，电视射频信号输入口，音视频信号输入口，电视机遥控电脑，电源控制部件，面板操作键电路，以及普通红外遥控电视机的其它功能部件。所述监控交互专用电脑控制器包括微计算机基本单元，远程通讯口电路，多路电子开关，功率继电器(或固态继电器)及驱动电路，以及工作电源和其它辅助电路。其电路之间的独特连接关系为(1)电视机红外遥控接收解调器输出端与微计算机基本单元的一位输入口相连；(2)微计算机基本单元的一位输出口与电视机遥控电脑的遥控信号输入口相连；(3)面板操作键电路和电视机遥控电脑多路输入输出口之间通过多路电子开关间接相连；(4)多路电子开关的控制端与微计算机基本单元的多位输出口相连；(5)功率继电器(或固态继电器)及驱动电路的常开输出触点两端跨接在电视机电源控制部件中的电源主开关的输入端和输出端上；(6)功率继电器(或固态继电器)及驱动电路的控制端和微计算机基本单元的一位输出口相连；(7)远程通讯口电路的串行数据收发口用于和外部的集中监控系统直接(或通过调制解调器)相连，和计算机信息服务系统间接相连，在集中监控系统的控制下可以和计算机信息服务系统直接通讯。
本实用新型突出优点是具有集中监控和人机交互双重功能。将本实用新型的远程通讯口和集中监控系统相连，并和电视节目源、电视网前端设备、以及计算机信息服务系统一起组成集中监控型交互式电视网络。本实用新型可以在集中监控系统的控制下，实施禁止收视、被动(强制)收视、自由收视、电子信息交互服务、集中监视防盗报警、收视率自动统计、节目预置集中控制、点播以及收费电视自动管理等监控交互功能，给集团用户带来诸多便利。
附图3是本实用新型一个实施例的示意图，其中现有技术部分与附1方案相同；附图4是本实用新型另一个实施例的示意图，其中现有技术部分与附图2方案相同；附图5是附图3所示实施例的电路连接关系示意图。
现就附图5并结合附图3详细说明本实用新型实施例的技术解决方案附图5中1为遥控电视机，采用南京熊猫电子股份有限公司生产的熊猫牌3640B型47cm双制式多功能彩色遥控电视机，其中1-2为红外遥控信号接收解调器，1-1为电视射频信号输入口，1-3是面板操作键电路，1-6为电视机遥控电脑(型号为M50436-560SP),1-7是电源控制部件，接插件A1-A4的编码分别为XP36、XP09、XS09、XS12，与原电视机相同；2是监控交互专用电脑控制器，其中2-4是微计算机基本单元(本实施例采用单片微型计算机，型号是AT89C2051),2-1是远程通讯口电路(本实施例采用RS485接口接集成电路，型号是75176),2-6是多路电子开关(本实施例采用9个型号为521-1的光电耦合器组成，)2-7是功率继电器(或固态继电器)及驱动电路(本实施例采用继电器的型号为924H-2C-5DS，驱动晶体管型号为C8050),B1、B2是单光电偶合器，B3是双(2只)光电耦合器(本实施例光电偶合器型号均为521-1)，接插件a1-a4与A1-A4一一对应，a5与A5对应。
附图5中的各功能部件具体连接关系为(1)红外遥控信号接收解调器1-2的输出端经插头A1、插座a1、光电耦合器B1与微计算机基本单元2-4的一位输入(中断)口(本实例为AT89C2051的P3.2-中断T0口)相连；(2)微计算机基本单元2-4的一位输出口(AT89C2051的P1.7口)经光电耦合器B2、插头a4、插座A4与电视机遥控电脑1-6的遥控信号输入口(本实例为M50436-560SP的R-IN口)相连；(3)面板操作键电路1-3的多路信号经插头A2、插座a2和多路电子开关2-6的一端相连，多路电子开关2-6的另一端经插头a3、插座A3与电视机遥控电脑1-6的键输入输出口(本实例为M50436-560SP的HO口、J0-J3口和E0-E3口)相连；(4)多路电子开关2-6的多路控制端与微计算机基本单元2-4(本实例为单片机AT89C2051)的多路输出口(未占用的任意I/O口)相连；(5)功率继电器(或固态继电器)及驱动电路2-7的常开输出触点两端经插座a5、插头A5跨接在电源控制部件1-7中电源主开关输入、输出端上；(6)功率继电器(或固态继电器)及驱动电路2-7控制端与微计算机基本单元2-4的一位输出口(本实例为单片机AT89C2051的P1.6口)相连；(7)远程通讯口电路2-1的串行数据收发口(本实例为集成电路75176的差分信号收发A、B口)用于和外部的集中监控系统直接对应相连，和计算机信息服务系统间接相连，在集中监控系统的控制下可以和计算机信息服务系统直接通讯；(8)远程通讯口电路2-1的TTL电平数据输入输出口(本实例为集成电路75176的R和D口)经双光电耦合器B3与微计算机基本单元2-4的串行数据输入输出口(本实例为单片机AT89C2051的RXD即P3.0口所TXD即P3.1口)对应相连。
按上述连接方式组成的本实用新型依据附图3所示组网方式和集中监控系统6、计算机信息服务系统3、电视网前端设备4、电视节目源5连成集中监控型交互式电视网络，可以实施以下多种集中监控和人机交互功能1、禁止收视功能当监控交互专用电脑控制器2的微计算机基本单元2-4通过远程通讯口电路2-1接收到了集中监控系统6发来的禁止收视模式命令代码后，(1)不读输入(中断)口(本实例为单片机AT89C2051的P3.2-中断T0口)的信号，即封锁住电视机1红外遥控信号接收解调器1-2来的信号，使其假失灵；(2)通过一位输出口(本实例为单片机AT89C2051的P1.6口)输出无效控制信号使功率继电器(或固态继电器)及驱动电路2-7处于关断状态，电源控制部件1-7仍受控于电视机遥控电脑1-6；(3)输出多路无效控制信号关断多路电子开关2-6，使电视机1的面板操作键电路1-3和电视机遥控电脑1-6的键输入输出口(本实例为M50436-560SP的H0口、J0-J3口和E0-E3口)联络中断，使面板操作键电路1-3假失灵；(4)一当检测到电视机有电(与红外遥控信号接收解调器1-2相连的输入口P3.2电平由低变高)，即通过一位输出口(本实例为AT89C2051的P1.7口)发出关电源的仿真遥控码送给电视机遥控电脑1-6的遥控信号输入口(本实例为M50436-560SP的R-IN口)，控制电视机自动强行关闭电源(注本实例熊猫彩电是用STANDBY遥控命令关电源)。所以用户无法打开电视机电源，无法选择频道，更无法调整音量和亮度等电视机工作参数，从而实现禁止收视功能。
2、被动(或称强制)收视功能当监控交互专用电脑控制器2的微计算机基本单元2-4通过远程通讯口电路2-1接收到集中监控系统6发来的被动收视模式命令代码和工作参数数据后，(1)不读输入(中断)口(本实例为单片机AT89C2051的P3.2-中断T0口)的信号，即封锁住电视机红外遥控信号接收解调器1-2来的信号，使红外遥控信号接收解调器1-2假失灵；(2)输出多路无效控制信号关断多路电子开关2-6，电视机面板操作键电路1-3和电视机遥控电脑1-6的键输入输出口(本实例为M50436-560SP的H0口、J0-J3口和E0-E3口)联络中断，使面板操作键电路1-3假失灵；(3)通过一位输出口(本实例为单片机AT89C2051的P1.6口)输出有效控制信号使继电器(或固态继电器)及驱动电路2-7中的继电器强行短接电源控制部件1-7中主开关的输入输出端，电源控制部件1-7假失灵，并使电视机强行通电；(4)然后根据集中监控系统6发来的数据从一位输出口(本实例为AT89C2051的P1.7口)输出仿真遥控码送给电视机遥控电脑1-6的遥控信号输入口(本实例为M50436-560SP的R-IN口)，控制电视机自动跳到指定信道(注每信道已被预置在固定频道上)，使射频信号输入口1-1输入的对应频道的电视节目或电子信息得以输出；并使电视机音视频信号均被调整到指定的程度。用户无法自由关断电源(注电源线已固定无法断开)、无法自由选择频道、也无法调整音量和亮度等电视机工作参数，从而实现被动(强制)收视功能。
3、自由收视功能当监控交互专用电脑控制器2的微计算机基本单元2-4通过远程通讯口电路2-1，接收到集中监控系统6发来自由收视模式命令代码后，(1)通过一位输出口(本实例为单片机AT89C2051的P1.6口)输出无效控制信号使功率继电器(或固态继电器)及驱动电路2-7处于关断状态，此时电源控制部件1-7的电源主开主关可以用来自由开关电源；(2)通过多路输出口输出两路无效信号关断多路电子开关2-6的两路，面板操作键电路1-3的预置键和信道(节目)调整键与电视机遥控电脑1-6的两位键输出口(本实例为M50436-560SP的E1口和E0口)的电路联络中断，同时输出多路有效信号打开多路电子开关2-6的其它路，接通面板操作电路1-3中其它键与电视机遥控电脑1-6的键输入输出口(本实例为M50436-560SP的H0口、J0-J3口和E2-E3口)的电路联系，仅使电视机的预置键和信道(节目)调整键假失灵；(3)对于红外遥控信号接收解调器1-2送来的每一串遥控信号经识别后，即从一位输出口(本实例为单片机AT89C2051的P1.7口)输出与其完全相同的仿真遥控信号到电视机遥控电脑1-6的遥控信号输入口(本实例为M50436-560SP的R-IN口)，如同遥控信号输入电路直通一样。因而用户可以通过面板上的电源开关自由开关电源；通过遥控器自由选择信道，收看从射频信号输入口1-1输入的对应频道的电视节目通过遥控器或面板操作键自由调整音量和亮度等电视机工作参数。收视过程除不能预置频道(节目)外，如同操作普通遥控电视机一样自由。
4、电子信息交互服务功能当监控交互专用电脑控制器2的微计算机基本单元2-4通过远程通讯口电路2-1接收到集中监控系统6发来的电子信息交互服务模式命令后，(1)通过一位输出口(本实例为单片机AT89C2051的P1.6口)输出无效控制信号使继电器(或固态继电器)及驱动电路2-7处于关断状态，此时电源控制部件1-7的电源主开关可以用来自由开关电源；(2)通过多路输出口输出多路无效控制信号关断多路电子开关2-6，电视机1的面板操作键电路1-3和电视机遥控电脑1-6的键输入输出口(本实例为M50436-560SP的H0口、J0-J3口和E0-E3口)联络中断，面板操作电路1-3假失灵；(3)对于从红外遥控接收解调器1-2送来的遥控信号代码全部进行重新定义并编码，使其成为与集中监控系统6和计算机信息服务系统3沟通的标准数字信号，所以此时用户无法收看电视节目。当用户打开电视机电源，使用电子信息交互功能时，可通过遥控器或遥控键盘1-4发出请求信息(本实施例将AV/TV键定义为请求键)时，此信息经红外遥控信号接收解调器1-2送至微计算机基本单元2-4被识别并重新编码，立即通过远程通讯口电路2-1向集中监控系统6发送请求信号；集中监控系统6响应请求分配一个在线服务通道给本实用新型，并下送一个相应频道数据，经远程通讯口电路2-1反传给微计算机基本单元2-4，微计算机基本单元2-4即从一位输出口(本实施例为单片机AT89C2051的P1.7口)向电视机遥控电脑1-6的遥控信号输入口(本实例为M50436-560SP的R-IN口)发送仿真遥控信号，控制电视机跳到指定信道；与此同时集中监控系统6还向计算机信息服务系统3转发用户请求信号和通道分配信息，并控制远程通讯口电路2-1和计算机信息服务系统3直接通讯，计算机信息服务系统3的对应通道工作站把电子服务信息转换成标准电视音视频信号，经电视前端设备4调制成射频信号，送到电视机1的射频输入口1-1经电视机输出。此时用户按电视屏幕上显示的菜单或提示用遥控器或遥控键盘一一键入相信息，此类信息被重新编码经上述通路一一送至对应通道工作站直接操作工作站信息服务系统软件，工作站输出的信息一一被转换成标准电视信号经上述电视通道随时输出在用户电视机上。用户通过上述人机交互过程达到检索信息或发布信息的目的。
5、集中监视和收视率统计功能当监控交互专用电脑控制器2的微计算机基本单元2-4通过远程通讯口电路2-1接收到集中监控系统6发来的定时查询信号后，立即发出本机安全信息代码和电视机工作状态代码(当微计算机基本单元2-4与红外遥控信号接收解调器1-2输出端相连的一位输入口-AT89C2051的P3.2口输入信号为高电平或正脉冲时定义为“工作”状态，低电平时定义为“不工作”状态)，这些代码经远程通讯口电路2-1送给集中监控系统6，由该系统集中显示报告，如有通讯不畅和不安全(如电视机被盗，即电视机不在线，与监控系统脱离联系)信息则发出声光报警。当电视机处于自由收视模式时，用户每作一次选择信道(频道)操作，微计算机基本单元2-4即根据输入口(本实例为AT89C2051的P3.2口)从红外遥控信号接收解调器1-2送来的数据首先改写内存“信道号”单元的数据，再从一位输出口(本实例为AT89C2051的P1.7口)发出与输入信号完全相同的仿真遥控码到电视机遥控电脑1-6，控制电视机跳到所选择的信道。若监控交互专用电脑控制器2的微计算机基本单元2-4通过远程通讯口电路2-1接收到集中监控系统6发来的收视率统计命令，立即把电视机当前收视的信道号(注每信道已被预置在固定频道上)即当前微计算机基本单元2-4内存中“信道号”单元的数据通过远程通过讯口电路2-1传送给集中监控系统6进行统计处理。
此处，本实用新型还可以实现集中节目预置控制、点播、收费电视自动管理等其它集中监控功能。
附图4所示实施例的普通红外遥控电视机1和监控交互专用电脑控制器2之间有机组合方式与附图3实施例完全一样。附图4与附图3所示实施例的区别如同附图2与附图1两种交互式电视之间的区别，附图4所示实施例的监控交互专用电脑控制器2多了音视频转换及输出电路2-5，且微计算机基本单元2-4数字处理能力更强，它可以将远程通讯口电路2-1接收到的压缩数字信号解压还原，通过并行输出口传送给音视频转换及输出电路2-5转换成音视频信号，再通过音视频输入口1-5送给普通红外遥控电视机1输出；当附图4所示实施例在集中监控系统6的控制下实施电子信息交互服务功能时，远程通讯口电路2-1和计算机信息服务系统3间形成直通，计算机信息服务系统3实时地把需要传送给用户的电子信息以压缩数字信号形式通过远程通讯口电路2-1送到监控交互专用电脑控制器2，经上述转换和传输过程，最终由普通红外遥控电视机1输出图像声音；其它监控功能原理与附图3所示实施例完全相同。
权利要求1．一种集中监控型交互式电视机，由普通红外遥控电视机和监控交互专用电脑控制器两部分有机组合而成，所述普通红外遥控电视机包括红外遥控信号接收解调器，电视射频信号输入口，音视频信号输入口，电视机遥控电脑，电源控制部件，面板操作键电路，以及普通红外遥控电视机的其它功能部件，所述监控交互专用电脑控制器包括微计算机基本单元，远程通讯口电路，多路电子开关，功率继电器(或固态继电器)及驱动电路，以及工作电源和其它辅助电路，其特征在于红外摇控信号接收解调器的输出端与微计算机基本单元的一位输入口相连；微计算机基本单元的一位输出口与电视机遥控电脑的遥控信号输入口相连；面板操作键电路和电视机遥控电脑多路键输入输出口之间通过多路电子开关间接相连；多路电子开关的控制端与微计算机基本单元的多位输出口相连；功率继电器(或固态继电器)及驱动电路的常开输出触点跨接在电源控制部件中的电源主开关的输入端和输出端之间；功率继电器(或固态继电器)及驱动电路的控制端与微计算机基本单元的一位输出口相连；远程通讯口电路的串行数据收发口用于和外部的集中监控系统直接(或通过调制解调器)相连，和计算机信息服务系统间接相连，在集中监控系统的控制下可以和计算机信息服务系统直接通讯。
2．如权利要求1所述的集中监控型交互式电视机，其特征在于其中普通红外遥控电视机和监控交互专用电脑控制器之间控制信号输入输出端通过光电偶合器连接。
专利摘要本实用新型涉及一种集中监控型交互式电视机,由普通红外遥控电视机和监控交互专用电脑控制器两部分有机组合而成。其内部电路的独特连接关系使得本实用新型可以在集中监控系统的控制下,实施禁止收视、被动(强制)收视、自由收视、电子信息交互服务、集中监视防盗报警、收视率自动统计、节目预置集中控制、点播以及收费电视自动管理等监控交互功能,给使用者带来诸多便利。
文档编号H04N5/44GK2349730SQ9723605
公开日1999年11月17日 申请日期1997年5月15日 优先权日1997年5月15日
发明者陆德贵 申请人:陆德贵