專利名稱：畫(huà)面凍結(jié)檢測(cè)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含多個(gè)像素的顯示器。特別，本發(fā)明涉及用于檢測(cè)該類型的顯示器是否沒(méi)能更新發(fā)送給它的畫(huà)面數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在很多船舶都使用帶有某種用來(lái)呈現(xiàn)信息的顯示器或監(jiān)視器的電子地圖、雷達(dá)和其他類型的電子儀器。在關(guān)鍵系統(tǒng)中，需要獨(dú)立的備份系統(tǒng)以防部件故障。對(duì)于顯示器，這通常意味著船員可以在不同的顯示器上查看相同的信息。
如果船員知道顯示器發(fā)生故障并且不再用新信息來(lái)更新，這樣的系統(tǒng)也是令人滿意的。
可以知道什么時(shí)候基于CRT(陰極射線管)的顯示器處于故障，因CRT或者可能變黑或者最終成一個(gè)白亮點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)查看顯示器很容易地檢測(cè)這些事件。
新的顯示器如TFT(薄膜晶體管)用于電子組件已經(jīng)好幾年了，目前正在替換CRT顯示器。TFT顯示器是一種LCD(液晶顯示)顯示器。
TFT顯示器或監(jiān)視器的信號(hào)鏈?zhǔn)褂酶鞣N形式硬件組件，可以都包含某種形式的存儲(chǔ)器。通常視頻源、視頻多路(video mux)、顯示控制器和面板都可以包含或?qū)鎯?chǔ)器。問(wèn)題在于，如果在任何這些部件中發(fā)生硬件或軟件錯(cuò)誤，畫(huà)面數(shù)據(jù)會(huì)留在該存儲(chǔ)器中。這可能引起顯示器上的畫(huà)面凍結(jié)，即畫(huà)面看起來(lái)很好，但是不再更新。
船上的船員可能需要用幾秒或幾分鐘的時(shí)間來(lái)弄清楚顯示器上的信息沒(méi)有被更新。這意味著該船員已經(jīng)在某些時(shí)間里使用了陳舊的信息，而這可能導(dǎo)致嚴(yán)重的問(wèn)題。例如，如果根據(jù)雷達(dá)或GPS，TFT監(jiān)視器上顯示了具有該船舶的動(dòng)態(tài)和更新位置的地圖，該船舶可能已經(jīng)移動(dòng)了很長(zhǎng)距離，并可能在可以控制之前發(fā)生碰撞或比計(jì)劃更加靠近陸地。這顯然存在著危險(xiǎn)。
本申請(qǐng)人沒(méi)有發(fā)現(xiàn)在顯示器凍結(jié)時(shí)能夠發(fā)出報(bào)警的任何方法和系統(tǒng)。當(dāng)然存在下述的不同種類的看門狗定時(shí)器(watch dog timer)。
軟件時(shí)時(shí)都有可能發(fā)生故障。發(fā)生故障通常是因?yàn)榫幊体e(cuò)誤、信號(hào)噪聲或其他因素。保護(hù)系統(tǒng)完整性的標(biāo)準(zhǔn)方法是使用看門狗定時(shí)器，這通過(guò)使用另外的硬件并且按規(guī)則的時(shí)間間隔使軟件觸發(fā)該硬件來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果到期沒(méi)有觸發(fā)該硬件，則通過(guò)某種動(dòng)作恢復(fù)系統(tǒng)的完整性。這通常是通過(guò)激活I(lǐng)RQ或重新啟動(dòng)系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行。
本技術(shù)的目的是處理所遇到的問(wèn)題而不向用戶報(bào)警。對(duì)于普通計(jì)算機(jī)，除了執(zhí)行重新啟動(dòng)通常沒(méi)有其他選擇。在這種情況下，在用戶可以檢測(cè)事件之前要花費(fèi)一定的時(shí)間。這種方法只在信號(hào)鏈中的單個(gè)單元上進(jìn)行，并且當(dāng)前用在視頻源和某些顯示控制器。
本發(fā)明通過(guò)提供可保護(hù)整個(gè)信號(hào)鏈的方法和系統(tǒng)來(lái)克服現(xiàn)有解決方案的局限。如果在視頻源實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽，即受控的可變電子信號(hào)，則從畫(huà)面產(chǎn)生到顯示的所有因素都得到保護(hù)。目前還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)其他類似的方法或系統(tǒng)。
因此本發(fā)明給出了新穎的方法和系統(tǒng)，可檢測(cè)凍結(jié)畫(huà)面，而不管信號(hào)鏈中是否有錯(cuò)誤發(fā)生。
在許多應(yīng)用中，看門狗定時(shí)器和根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的組合是優(yōu)選的。當(dāng)發(fā)生凍結(jié)畫(huà)面時(shí)，看門狗定時(shí)器跟蹤系統(tǒng)時(shí)間，而畫(huà)面凍結(jié)檢測(cè)器可以報(bào)警，或者重新設(shè)置屏幕或信號(hào)鏈中至該屏幕的不同設(shè)備。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明描述了一種方法和系統(tǒng)，用于通過(guò)在饋送至顯示器的信號(hào)鏈中添加重復(fù)的電子標(biāo)簽來(lái)識(shí)別該顯示器上的畫(huà)面凍結(jié)狀態(tài)，并且用于檢測(cè)在該顯示器上是否存在所述電子標(biāo)簽。如果不存在所述電子標(biāo)簽則激活報(bào)警單元。
其他特征在權(quán)利要求書(shū)中敘述。


下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，其中圖1示出了通常的視頻布局，以及圖2示出了所定義的可用于標(biāo)簽發(fā)送和檢測(cè)的像素組。
圖1示出了通常的用在船橋(ship bridge)的TFT顯示器的視頻布局。
具體實(shí)施例方式
在當(dāng)今的系統(tǒng)中，視頻源1通常大致是運(yùn)行專門程序如地圖或雷達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)。視頻源的形式與本發(fā)明無(wú)關(guān)，但當(dāng)前工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)是Composite Video、Component Video、S-Video、VGA和DVI。圖中示出的其余的塊可以使用或可以不使用不同的視頻格式。
在大的系統(tǒng)中，常常需要在幾個(gè)顯示器上查看相同的畫(huà)面。在相同的時(shí)間里，需要選擇哪個(gè)畫(huà)面顯示在每個(gè)顯示器上。添加視頻多路和緩沖器塊2來(lái)表示這一點(diǎn)。
對(duì)于當(dāng)今一代的顯示器，顯示控制器3是視頻信號(hào)進(jìn)入的第一個(gè)塊。顯示控制器3負(fù)責(zé)視頻縮放和視頻信號(hào)到TFT顯示器特性的接受(adoption)。在未來(lái)一代顯示器中，該單元可以部分或全部被去除。這是因?yàn)榭梢韵贒VI上的信號(hào)接受，而使用已經(jīng)為該源所接受的視頻信號(hào)。
顯示面板4是把畫(huà)面顯示給用戶5的設(shè)備。它通常包括背光源和可用來(lái)顯示許多不同顏色點(diǎn)的系統(tǒng)。通常TFT將由光源、一組顏色過(guò)濾器和允許或不允許光通過(guò)的設(shè)備組成?；贚ED的顯示器通常對(duì)每個(gè)像素中的每種顏色具有一個(gè)光源。
圖1中示出的詳細(xì)布局并不直接與本發(fā)明相關(guān)，只是為了理解當(dāng)今技術(shù)的問(wèn)題以及可以進(jìn)行的改進(jìn)。
所述問(wèn)題的解決方案是通過(guò)增加邏輯來(lái)檢測(cè)畫(huà)面凍結(jié)是否已經(jīng)發(fā)生并且采取合適的動(dòng)作。下面說(shuō)明本發(fā)明的用于檢測(cè)畫(huà)面凍結(jié)狀態(tài)的方法。
如何處理畫(huà)面凍結(jié)是與具體應(yīng)用相關(guān)的。處理的例子是發(fā)送SMS、語(yǔ)音消息、郵件、報(bào)警音、報(bào)警光、計(jì)算機(jī)登錄、顯示器的部分或全部關(guān)閉，如當(dāng)發(fā)生問(wèn)題時(shí)顯示器變黑或變白，或者其他處理這些情況的方法。系統(tǒng)的完全或部分重新啟動(dòng)也是可以的。
如果畫(huà)面凍結(jié)，則畫(huà)面上將不再有更新。如果可變的標(biāo)簽被添加到視頻信號(hào)中，則當(dāng)畫(huà)面凍結(jié)時(shí)它將丟失。由此可以檢測(cè)這種事件。
有幾種方法來(lái)添加和檢測(cè)標(biāo)簽，但對(duì)所有的解決方案其原理都是一樣的。
添加標(biāo)簽的最佳位置是在信號(hào)鏈的第一位置，其為信號(hào)源。這樣可對(duì)從計(jì)算機(jī)到顯示器的像素提供全部信號(hào)鏈的保護(hù)。當(dāng)然標(biāo)簽可以被添加至信號(hào)鏈的任何位置，但只能保護(hù)其一部分。
可以按兩種方式來(lái)執(zhí)行畫(huà)面信號(hào)流中的標(biāo)簽檢測(cè)。
一種方法是通過(guò)檢測(cè)其如何影響待更新的一個(gè)或多個(gè)像素來(lái)搜索標(biāo)簽?？梢酝ㄟ^(guò)檢測(cè)電場(chǎng)、磁場(chǎng)或通過(guò)與像素的某種直接連接來(lái)進(jìn)行這種檢測(cè)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)簽被傳播到畫(huà)面中具有不同位置的像素。人眼很難檢測(cè)在這些像素上調(diào)制的顏色和光。因此可添加標(biāo)簽而不限制尺寸或擾動(dòng)待顯示的畫(huà)面。
還可以通過(guò)使用隱寫(xiě)(steganographic)技術(shù)來(lái)應(yīng)用隱藏在畫(huà)面中的標(biāo)簽。
如果標(biāo)簽根據(jù)預(yù)定模式出現(xiàn)，則可以推斷顯示器被更新并且一切運(yùn)行良好。如果不是這種情況，可以激活報(bào)警。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要使用額外的設(shè)備如光學(xué)檢測(cè)器。但這種檢測(cè)方法相對(duì)復(fù)雜，并且最好是由顯示面板制造商來(lái)實(shí)現(xiàn)，因安置這些電子器件和邏輯的最好地方是顯示面板本身，或在顯示面板之內(nèi)。
容易按小規(guī)模實(shí)現(xiàn)的另一種方法是使用位于相互臨近處的像素塊。
圖2示出如何定義像素組，用來(lái)通過(guò)改變物理參數(shù)來(lái)檢測(cè)標(biāo)簽從而檢測(cè)顯示器上的凍結(jié)畫(huà)面。這些參數(shù)例如可以是光強(qiáng)、位置或顏色。然后可以把光學(xué)檢測(cè)器置于顯示面板的有關(guān)位置并解碼來(lái)自該檢測(cè)器的輸出信號(hào)。如果該檢測(cè)器檢測(cè)到?jīng)]有標(biāo)簽，則激活報(bào)警。
使用上述第二種方法可以預(yù)見(jiàn)某些缺點(diǎn)。許多應(yīng)用中要求在幾乎完全黑暗的情況下操作，如船橋和飛機(jī)。這通常通過(guò)允許顯示器上的光減少至完全黑暗來(lái)解決。但檢測(cè)器需要至少一定的光來(lái)工作。這又可以通過(guò)檢測(cè)只有很少的光并且當(dāng)發(fā)生這種情況時(shí)禁用檢測(cè)邏輯來(lái)解決?？梢酝ㄟ^(guò)某種方法來(lái)指示檢測(cè)邏輯的去活(deactivation)。
基于上述，可以理解第一種方法是優(yōu)選的方法。下面是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的四個(gè)例子。
例1改變模式如果顯示器的背光是穩(wěn)定的(總是開(kāi)啟或類似)，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法就很容易。最好的辦法就是在視頻發(fā)生器中添加標(biāo)簽，然后在顯示器前面使用圖像檢測(cè)設(shè)備來(lái)檢測(cè)該標(biāo)簽。按最簡(jiǎn)單的形式，標(biāo)簽可以是小像素塊，其按規(guī)則的時(shí)間間隔從黑變成白。只要傳感器檢測(cè)到這種變化模式，則認(rèn)為一切運(yùn)行良好并且該視頻系統(tǒng)在按預(yù)期工作。如果沒(méi)有這種模式，則存在問(wèn)題并可以激活報(bào)警。
如果需要在純色光的條件下操作，可能沒(méi)有足夠的光來(lái)執(zhí)行該檢測(cè)，并且需要另外的光照。這可以通過(guò)使用另外的光源和在可見(jiàn)光范圍之外操作的檢測(cè)器來(lái)解決。在實(shí)踐中，這意味著使用紅外或紫外光源和檢測(cè)器。除此之外，布局是類似的。
圖2示出了這種實(shí)現(xiàn)例子。該布局的實(shí)際應(yīng)用是使右下角的16像素方塊按10Hz從黑變成白?？梢栽陲@示器的該區(qū)域安放圖像二極管。所產(chǎn)生的信號(hào)是穩(wěn)定的并且容易讀取和解釋。在頻率上，10Hz也低得足以經(jīng)過(guò)任何縮放引擎。圖2中用A標(biāo)記該像素塊位置和傳感器位置。
例2顏色/光差異還可以使用在兩種顏色之間改變的測(cè)試模式，以及識(shí)別在顯示器上表現(xiàn)的特定顏色的圖像檢測(cè)器。如果測(cè)試模式按預(yù)定的模式從顏色A改變成顏色B，則認(rèn)為一切運(yùn)行良好，否則可以激活報(bào)警。
如果需要在完全黑暗中操作，則當(dāng)不能檢測(cè)顏色時(shí)可以去活檢測(cè)邏輯。這將指出沒(méi)有足夠的光來(lái)操作該邏輯。
這種方法的改型是使用顯示器上的具有改變模式的兩個(gè)或更多的位置。對(duì)每個(gè)位置可使用一個(gè)圖像檢測(cè)器。
例3光強(qiáng)實(shí)現(xiàn)畫(huà)面凍結(jié)檢測(cè)器的一個(gè)問(wèn)題是在某些應(yīng)用中需要在明朗的目光下和在完全黑暗中使用顯示器。這意味著畫(huà)面凍結(jié)邏輯看見(jiàn)的光會(huì)顯著變化。如從上述兩個(gè)實(shí)現(xiàn)例子中看到的，可能沒(méi)有足夠的光使得畫(huà)面凍結(jié)邏輯可工作。必須檢測(cè)這種事件并且必須把畫(huà)面凍結(jié)邏輯不能正常工作通知給用戶。這可以通過(guò)關(guān)閉配備的LED，指出配備了畫(huà)面凍結(jié)邏輯。如果該LED是關(guān)閉的，則不能激活報(bào)警。如何指示因應(yīng)用不同而不同，不是本發(fā)明公開(kāi)的內(nèi)容。
一種實(shí)現(xiàn)是選擇像素塊并使該塊按光強(qiáng)來(lái)改變，并且在顯示器的這些像素的前面安置光學(xué)檢測(cè)器。
實(shí)現(xiàn)檢測(cè)邏輯使得可以檢測(cè)是否存在光(作為替換，這可以通過(guò)其他信息推導(dǎo)出)，并且測(cè)試點(diǎn)的光是否按特定模式/頻率改變。
該模式/頻率必須明確地與源生成噪聲不同。該模式/頻率還必須等于或小于畫(huà)面更新頻率的一半。
如果檢測(cè)到存在光，并且該光是常量，則檢測(cè)邏輯觸發(fā)報(bào)警。這種條件指出該畫(huà)面凍結(jié)。
該邏輯還可以給出是否由于缺少光而不能工作的指示。
例4代碼傳感器本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例獨(dú)立于光，但這種要求使得制造困難。沒(méi)有來(lái)自TFT面板制造商的幫助，要實(shí)現(xiàn)是很困難的。
操作原理如下在TFT面板上設(shè)置有幾個(gè)傳感器。這些傳感器對(duì)光不反應(yīng)，但監(jiān)聽(tīng)TFT面板中的電信號(hào)。在實(shí)踐中，它們監(jiān)聽(tīng)電場(chǎng)、磁場(chǎng)或直接被連接到像素電子器件。這可以讓用戶可見(jiàn)，也可以讓用戶不可見(jiàn)。存在傳導(dǎo)的透明線并可以使用。
根據(jù)這些傳感器之下的像素按特定方式來(lái)激發(fā)的形式來(lái)調(diào)制視頻信號(hào)。優(yōu)選，可以根據(jù)不擾動(dòng)顯示器上所存在畫(huà)面的算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
盡管本發(fā)明的主要用途是檢測(cè)用于在船上導(dǎo)航的顯示器是否按常規(guī)來(lái)更新，本發(fā)明還可以應(yīng)用在其他領(lǐng)域，其中保證屏幕上存在的信息最新是這些應(yīng)用領(lǐng)域的關(guān)鍵要求。
在現(xiàn)代的機(jī)場(chǎng)中，有大量的信息牌。這些信息牌主要用于廣告，也用于示出航班信息。在這些信息牌中的一個(gè)發(fā)生故障的情況下，如果服務(wù)部門可以得到有關(guān)此故障的通知并修復(fù)該故障是有益的。
本發(fā)明還覆蓋可自動(dòng)發(fā)出通知的系統(tǒng)。這將使得機(jī)場(chǎng)給人以專業(yè)的印象，并節(jié)省費(fèi)用。因不需要人去檢查信息牌是否正常工作。
本發(fā)明同樣也適用于證券交易場(chǎng)所和其他類似的應(yīng)用。
各大報(bào)紙通常會(huì)在人員密集的地方設(shè)置大型顯示器來(lái)顯示廣告和新聞。如果與這些顯示器相關(guān)聯(lián)的計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，這些信息牌就會(huì)顯示著名的微軟故障藍(lán)屏。利用本發(fā)明，可把故障通知給服務(wù)部門，或者可以自動(dòng)重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)，而不是使藍(lán)屏在一天的大部分時(shí)間里存在，讓路過(guò)的人感到好笑。
有關(guān)飛行器的信息未更新所造成的問(wèn)題是顯而易見(jiàn)。對(duì)于化學(xué)、核等領(lǐng)域的特定安全應(yīng)用也是如此。
在本發(fā)明的整個(gè)描述中，短語(yǔ)“顯示面板”是指TFT顯示面板。未來(lái)的技術(shù)也可以允許顯示器的其他制造方式。幾種形式的LED矩陣可望得到應(yīng)用。
因此不能認(rèn)為本發(fā)明的方法和系統(tǒng)僅限于TFT顯示器，而是可以在可凍結(jié)畫(huà)面的其他類型的顯示器上實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于識(shí)別顯示器上畫(huà)面凍結(jié)狀態(tài)的方法，其特征在于在饋送至所述顯示器的信號(hào)鏈中添加電子標(biāo)簽；檢測(cè)在該顯示器上是否存在所述電子標(biāo)簽；如果不存在所述電子標(biāo)簽，則激活報(bào)警單元。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子標(biāo)簽引起所選擇的像素組從黑變成白。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子標(biāo)簽引起所選擇的像素組改變顏色值。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子標(biāo)簽引起所選擇的像素組在預(yù)定模式之間改變。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子標(biāo)簽引起兩個(gè)或更多像素每隔一段時(shí)間改變其物理特性。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子標(biāo)簽引起所選擇的像素組在不同的光強(qiáng)之間改變。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述電子標(biāo)簽通過(guò)使用隱寫(xiě)技術(shù)隱藏在畫(huà)面中。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)使用用來(lái)讀取所選擇像素組的圖像敏感設(shè)備來(lái)執(zhí)行所述檢測(cè)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用對(duì)所選擇像素組所發(fā)出的電場(chǎng)和/或磁場(chǎng)敏感的設(shè)備來(lái)執(zhí)行所述檢測(cè)。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中通過(guò)直接讀取發(fā)送至所選擇像素組的控制信號(hào)來(lái)執(zhí)行所述檢測(cè)。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括使用看門狗定時(shí)器。
12.用于識(shí)別顯示器上畫(huà)面凍結(jié)狀態(tài)的系統(tǒng)，包括用于在饋送至所述顯示器的信號(hào)鏈中添加電子標(biāo)簽的設(shè)備；用于檢測(cè)在該顯示器上是否存在所述電子標(biāo)簽的設(shè)備；當(dāng)不存在所述電子標(biāo)簽時(shí)用于激活報(bào)警單元的設(shè)備。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，還包括看門狗定時(shí)器。
全文摘要
本發(fā)明給出一種方法和系統(tǒng)，通過(guò)在饋送至顯示器的信號(hào)鏈中添加重復(fù)的電子標(biāo)簽并檢測(cè)該顯示器上是否存在所述電子標(biāo)簽來(lái)識(shí)別顯示器上的畫(huà)面凍結(jié)狀態(tài)。如果不存在電子標(biāo)簽則激活報(bào)警單元。
文檔編號(hào)G06F11/22GK1989537SQ200580018099
公開(kāi)日2007年6月27日 申請(qǐng)日期2005年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月4日
發(fā)明者弗洛德·格琳德海姆 申請(qǐng)人:雅各布·哈特蘭德顯示器公司