CN114237534A - 一种显示器及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种显示器，包括显示屏幕、毫米波传感器和控制器；其中，所述显示屏幕的控制板卡和所述毫米波传感器均与所述控制器通信连接，所述毫米波传感器用于获取所述显示器前用户的用户信息，并将用户信息发送至控制器；控制器，用于根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户，并在显示器前存在用户时使所述显示屏幕处于打开状态，在显示器前不存在用户时，使所述显示屏幕处于休眠状态。通过本法提供的一种多功能毫米波传感器的显示器，使用两组毫米波传感器感应显示器前方的环境内容以及用户的工作状态，并根据用户的工作状态对用户进行提示或对显示器自身实现相应控制，得到一种人性化的多功能的显示器。
Description
技术领域
本发明属于计算机领域，具体涉及一种多功能毫米波传感器的显示器。
背景技术
在生活中，随着互联网技术以及计算机技术的发展，生活中的显示器也越来越多。除室外的体力劳动之外，几乎所有的办公场景中均需要使用电脑办公，而不可避免的都需要一个或多个显示器用来显示工作内容。然而在当下的显示器的功能仍然是单一的显示，而用户在使用时通常喜欢将显示器处于长期工作状态，尤其是在一些场景下，用户不在显示器旁时，用户很少有将显示器关闭的习惯。这就导致了大量电力消耗。现有的显示器也不会根据用户的工作状态提供相应的提示信息。这因为现有显示器并不具备识别显示器前方使用环境的能力所导致的。无法为用户提供一种人性化的显示服务。
因此，亟需一种多功能的显示器以克服上述问题。
发明内容
为解决以上问题，本发明提出了一种显示器，包括显示屏幕、毫米波传感器和控制器；其中，所述显示屏幕的控制板卡和所述毫米波传感器均与所述控制器通信连接，所述毫米波传感器用于获取所述显示器前用户的用户信息，并将用户信息发送至控制器；控制器，用于根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户，并在显示器前存在用户时使所述显示屏幕处于打开状态，在显示器前不存在用户时，使所述显示屏幕处于休眠状态。
本发明的另一方面还提出了一种显示器的控制方法，包括：
获取步骤：获取用户信息；
判断步骤：根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户；
若显示器前存在用户，则使所述显示屏幕处于打开状态；
若显示器前不存在用户，则使所述显示屏幕处于休眠状态。
在本发明的一些实施方式中，所述用户信息为胸腔起伏信息；
所述根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户包括：
根据所述胸腔起伏信息确定显示器前是否存在呼吸信号；
若显示器前存在呼吸信号，则确定显示器前存在用户；
若显示器前不存在呼吸信号，则重复所述获取步骤和所述判断步骤N次，其中，10≥N≥3；
若N次显示器前均不存在呼吸信号，则确定显示器前不存在用户；
若N次中，至少一次显示器前存在呼吸信号，则确定显示器前存在用户。
在本发明的一些实施方式中，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
获取显示器前用户的位置信息和胸腔起伏距离信息；
根据所述位置信息和胸腔起伏距离信息判断用户的使用状态；
若用户的使用状态为工作状态，则使所述显示屏幕处于打开状态；
若用户的使用状态为休息状态，则使所述显示屏幕处于休眠状态。
在本发明的一些实施方式中，所述根据位置信息和胸腔起伏距离信息判断用户的使用状态包括：
根据所述胸腔起伏距离信息确定用户的呼吸变化趋势和心率变化趋势；
若所述呼吸变化趋势和所述心率变化趋势为降低趋势，则根据所述位置信息判断第一设定时间内用户位置是否发生变化；
若用户位置发生变化，则确定所述用户的使用状态为工作状态；
若用户位置没有发生变化，则确定所述用户的使用状态为休息状态。
在本发明的一些实施方式中，在所述显示屏幕有处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
获取用户的轮廓特征数据；
根据所述轮廓特征数据确定用户的工作强度；
若所述工作强度较高，对高强度工作的时间进行计时；
若高强度工作时间超过阈值时间，则控制所述显示屏幕提醒用户休息；
若所述工作强度较低，停止计时，并控制所述显示屏幕提醒用户用眼健康。
在本发明的一些实施方式中，所述根据轮廓特征数据确定所述用户的工作强度包括：
获取所述用户的手部轮廓特征数据；
根据所述用户的所述手部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度；
若所述通过所述手部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度为高强度工作，对所述高强度工作的时间进行计时；
若所述工作强度较低，停止计时并控制所述显示屏幕提醒用户休息。
在本发明的一些实施方式中，控制方法还包括：
若所述高强度工作的时间超过第一预设时间，启动毫米波传感器，通过所述毫米波传感器获取所述用户脸部轮廓特征数据，并基于所述用户的脸部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度；
若所述工作强度为高强度，判断所述计时的时长是否大于第二预定时间；
若所述计时的时长大于第二预定时间则控制所述显示屏幕提醒用户休息。
在本发明的一些实施方式中，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
对所述显示器前方的所述用户人数进行检测；
若检测到所述显示器前方人数超过预定人数，则将所述显示器的前方人数发送到所述显示器所连接的计算机。
在本发明的一些实施方式中，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
判断所述用户与所述显示器之间的距离；
若所述用户与显示器的之间的距离小于预定距离，则通过屏幕弹窗提示用户保持距离。
通过本法提供的一种多功能毫米波传感器的显示器，使用两组毫米波传感器感应显示器前方的环境内容以及用户的工作状态，并根据用户的工作状态对用户进行提示或对显示器自身实现相应控制，得到一种人性化的多功能的显示器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提出的一种多功能毫米波传感器的显示器的结构图；
图2为本发明实施例提供的一种显示器控制方法的实施例的方法流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明实施例进一步详细说明。
需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
如图1所示，本发明的第一方面提出了一种显示器，包括显示屏幕5、毫米波传感器4和控制器1；其中，所述显示屏幕5的控制板卡和所述毫米波传感器4均与所述控制器1通信连接，所述毫米波传感器4用于获取所述显示器前用户的用户信息，并将用户信息发送至控制器1；控制器1，用于根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户，并在显示器前存在用户时使所述显示屏幕5处于打开状态，在显示器前不存在用户时，使所述显示屏幕处于休眠状态。
在本发明的实施例中，图1示出了本发明的提出的显示器的各个控制模块的示意图，包括控制器1、毫米波传感器4和显示屏幕5，其中毫米波传感器包括姿态毫米波传感器模块2和距离毫米波传感器模块3。控制器1作为控制模块实现了本发明中对显示器功能的控制。具体为，通过姿态毫米波传感器模块2获取显示器前用户的姿态状态信息，即确认前方用户的人体轮廓特征进行检测，以判断是否有用户存在，或者接收姿态毫米波传感器模块2获取到的传感器数据，并对传感器数据进行分析；在检测显示器前存在用户的情况下，通过距离毫米波传感器模块3对前方的用户的生命特征状态进行进一步检测，以确定用户的生命活动状态。
当姿态毫米波传感器模块通过轮廓监测算法检测到人员存在时，向控制器1发送用户存在的信号，信号内容为1，若检测到显示器前方无人员存在则发送0；
当距离毫米波模块检测到显示器前方的用户的人体呼吸胸腔的径向距离的微弱变化，当检测到人体呼吸变化时向控制器1发送数据1，若检测不到人体胸腔的呼吸变化则向控制器1发送0。
如图2所示，本发明另一方面还提出了一种显示器控制方法，包括：
步骤S1、获取步骤：获取用户信息；
步骤S2、判断步骤：根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户；
步骤S3、若显示器前存在用户，则使所述显示屏幕处于打开状态；
步骤S4、若显示器前不存在用户，则使所述显示屏幕处于休眠状态。
在本实施例中，控制器1通过毫米波传感器4中的姿态毫米波传感器2和距离毫米波传感器3获取显示器前的用户信息，并根据获取到的用户信息对显示器的显示屏幕5进行控制，如果检测到显示器前不存在用户使用，则将显示器的显示屏幕5进入休眠状态，如果检测到显示器前存在用户使用，则将显示器的显示屏幕5设定为打开状态。
在本发明的一些实施方式中，所述用户信息为胸腔起伏信息；所述根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户包括：根据所述胸腔起伏信息确定显示器前是否存在呼吸信号；
若显示器前存在呼吸信号，则确定显示器前存在用户；
若显示器前不存在呼吸信号，则重复所述获取步骤和所述判断步骤N次，其中，10≥N≥3；
若N次显示器前均不存在呼吸信号，则确定显示器前不存在用户；
若N次中，至少一次显示器前存在呼吸信号，则确定显示器前存在用户。
在本发明的一些实施方式中，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
获取显示器前用户的位置信息和胸腔起伏距离信息；
根据所述位置信息和胸腔起伏距离信息判断用户的使用状态；
若用户的使用状态为工作状态，则使所述显示屏幕处于打开状态；
若用户的使用状态为休息状态，则使所述显示屏幕处于休眠状态。
在本发明的一些实施方式中，所述根据位置信息和胸腔起伏距离信息判断用户的使用状态包括：
根据所述胸腔起伏距离信息确定用户的呼吸变化趋势和心率变化趋势；
若所述呼吸变化趋势和所述心率变化趋势为降低趋势，则根据所述位置信息判断第一设定时间内用户位置是否发生变化；
若用户位置发生变化，则确定所述用户的使用状态为工作状态；
若用户位置没有发生变化，则确定所述用户的使用状态为休息状态。
在本发明的一些实施例中，控制器1在显示器使用状态中通过距离毫米波传感器模块3，对显示器使用用户的用户体征进行检测，具体为：距离毫米波传感器持续发送接收毫米波信号，对显示器前方人员的胸腔的起伏进行检测。人体呼吸胸腔的径向距离的微弱变化，进而引起毫米波发送接收时间的变化。通过测量该径向距离的变化，可提取人体呼吸信号。当检测到使用者呼吸和心率逐渐变慢，且分析出该使用者10分钟内处于静止状态，弹出OSD休眠到倒计时提示，如果在10秒中内使用者不进行休眠取消设置，默认为使用者已处于睡眠状态，发送显示器节能指令。控制器存储当前客户使用的显示器显示参数，调用电源管理控制程序，关闭显示器背光控制，关闭显示器屏幕供电控制，发送LED休眠指令，将显示器LED由绿色设置为红色，关闭信号输出模块，对显示器施行休眠节能。
在本发明的一些实施例中，当距离毫米波传感器模块3检测不到显示器前用户的胸腔的呼吸变化时，会向控制器1发送信号，当控制器检测到信号为0时，控制器1则启用距离毫米波传感器模块3对显示器前方区域进行检测，获取距离毫米波传感器模块3统计10秒内10次检测数据，并对获取到的检测数据按照逻辑或运算的方式进行计算，若计算结果为0，则确认无使用人员存在，发送显示器节能指令。控制器关闭所有权限，调用电源管理控制程序，关闭显示器背光控制，关闭显示器屏幕供电控制，关闭信号输出模块，发送LED休眠指令，将显示器LED由绿色设置为红色，对显示器施行休眠节能。对十次采样结果进行分析，存在一次(含)以上的人员时，不对显示器进行任何操作。
在本实施例中，控制器1在接收到距离毫米波传感器模块3发送的对人体生命体征状态的信号之后，若该信号值为0，则主控制1通过姿态毫米波传感器模块对显示器前方区域进行检测，并获取之后2秒内2次姿态毫米波传感器模块2的检测结果，将获取到的检测结果按照逻辑与的计算方式进行计算，若计算结果为1，则确认有用户到来，发送显示器唤醒指令。控制器调用电源管理控制程序，打开显示器背光控制，打开显示器屏幕供电控制，打开信号输出模块，发送LED启动指令，将显示器LED由红色设置为绿色，提取节能前存储与E2ROM中的客户使用显示器参数，自动扫描显示器信号输入端口，设置输出gamma参数，对输入信号进行处理，设置显示。
在本发明的一些实施方式中，在所述显示屏幕有处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
获取用户的轮廓特征数据；
根据所述轮廓特征数据确定用户的工作强度；
若所述工作强度较高，对高强度工作的时间进行计时；
若高强度工作时间超过阈值时间，则控制所述显示屏幕提醒用户休息；
若所述工作强度较低，停止计时，并控制所述显示屏幕提醒用户用眼健康。
在本发明的一些实施方式中，所述根据轮廓特征数据确定所述用户的工作强度包括：
获取所述用户的手部轮廓特征数据；
根据所述用户的所述手部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度；
若所述通过所述手部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度为高强度工作，对所述高强度工作的时间进行计时；
若所述工作强度较低，停止计时并控制所述显示屏幕提醒用户休息。
在本发明的一些实施方式中，控制方法还包括：
若所述高强度工作的时间超过第一预设时间，启动毫米波传感器，通过所述毫米波传感器获取所述用户脸部轮廓特征数据，并基于所述用户的脸部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度；
若所述工作强度为高强度，判断所述计时的时长是否大于第二预定时间；
若所述计时的时长大于第二预定时间则控制所述显示屏幕提醒用户休息。
在本实施例中，控制器1在显示器正常使用时，通过姿态毫米波传感器模块2对用户的轮廓特征进行扫描，实时获取用户的轮廓特征数据进行分析，在适当的时候给予提示。
控制器1每隔一定时间通过姿态毫米波传感器模块2获取用户的毫米波雷达扫描轮廓图像，毫米波雷达姿态传感器扫描鼠标键盘区域，扫描到具有人体手部轮廓特征信息，判断客户正在使用键盘鼠标。每隔0.5秒采集一次客户手部轮廓特征，将采集的20次手部特征信息存储在存储芯片中。对采集到的手指的位置及姿态进行比较，如果十秒钟采集到的20次特征中相同的位置姿态大于十次并且十分钟内相同的位置姿态大于六百次，启动毫米波姿态传感器对使用者面部表情进行分析，构建使用者的面部轮廓，对使用者的面部表情及眼睛的闭合频率进行判断，如果客户眼睛闭合频率小于3次每分钟，判断客户为休闲使用状态。如果10秒钟采集到的20次特征中相同的位置姿态小于五次判定为客户为工作状态。显示器确认客户为工作状态，启动使用者高强度应用显示器计时定时器，姿态毫米波传感器对客户使用的状态进行三小时采样数据进行分析，如果相同的位置姿态小于5千次，显示器OSD右上角弹出适当休息提醒温馨提示。当获取到使用者处于休闲使用状态，显示器取消休息提醒累计计时功能，并启动距离检测算法，通过发送接收时间与预设距离值对应的时间进行对比，当检测到使用者距离显示器距离小于20公分的距离，显示器osd右上角弹出距离显示器过近，注意用眼健康温馨提示。
在本发明的一些实施例中，为减少控制器1对从两个毫米波传感器模块获取的传感器数据的存储，在相邻的采集数据之间进行运算，即将前一帧毫米波传感器模块的数据作为基础，进行同位相减运算，保留并判断连续数据之间的变化差异。
具体地，本发明提出的毫米波传感器模块所采集的数据类似于图像数据，即每秒扫描得到一副雷达图像，通过判断相邻两帧数据之间的差异以分析出用户的使用状态或工作状态，例如，用户在频繁使用键盘时，每一帧图像在大范围内均不相同，通过上一帧和当前帧图像对比便可得出该用户处于活动状态。因此。在本实施例，控制器1只缓存上一帧数据，将当前帧与上一帧数据同位相减得到差值帧。并且规定，差值帧中为0的“像素”表示相同的背景环境，不同的“像素”表示因人体手或肢体的移动导致的变化，所以只需判断差值帧中的不为0的“像素”的比重便可得出用户的活动状态，如果不为0的“像素”占比超过20％则认为当前帧与上一帧不同，并将结果和当前帧保存，当前帧作为与下一帧计算时的上一帧，以此迭代计算。最终，控制器1只保存1帧雷达图像，可大大降低存储压力。在本发明的一些实施方式中，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
对所述显示器前方的所述用户人数进行检测；
若检测到所述显示器前方人数超过预定人数，则将所述显示器的前方人数发送到所述显示器所连接的计算机。
在本实施例中，距离毫米波传感器通过检测显示器前用户的胸腔呼吸特征，扫描显示器前方使用者人数，当检测到人数大于1位观看者，并且判断使用者距离显示器均小于三米，判断目前显示器正在被多名使用者观看，显示器的控制器1发送DDC指令通知信号输出主机，主机禁止打开秘密等级较高的文件，如果机密文件已打开对其进行关闭(上位机软件可对主机文件进行等级分类及标记设置，分为公开文件及机密文件)，防止被偷窥泄密。
在本发明的一些实施方式中，姿态毫米波传感器模块配置用于：
通过对所述显示器前方的所述环境进行扫描，获取基本环境数据；
通过实时对所述显示器前方的所述环境进行扫描，实时环境数据；
通过所述实施环境数据与基本环境数据判断是否存在环境变化；
响应于存在所述环境变化，通过神经网络算法对所述实时环境数据进行识别以识别出所述环境变化的原因；
响应于识别出所述环境变化的原因为物体变动，将所述即便环境数据更新为所述实施环境数据。
在本实施例中，为了准确判定显示器前环境的变化，控制器1通过姿态毫米波传感器模块2对环境中各个物体的或固定物体的距离进行扫描，将长时间不动的物体作为环境数据，在后续的检测中将环境数据自动删除，仅保留非环境数据对人员进行识别。
在本发明的一些实施方式中，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
判断所述用户与所述显示器之间的距离；
若所述用户与显示器的之间的距离小于预定距离，则通过屏幕弹窗提示用户保持距离。
通过本法提供的一种多功能毫米波传感器的显示器，使用两组毫米波传感器感应显示器前方的环境内容以及用户的工作状态，并根据用户的工作状态对用户进行提示或对显示器自身实现相应控制，得到一种人性化的多功能的显示器。
Claims (10)
1.一种显示器，其特征在于，包括显示屏幕、毫米波传感器和控制器；其中，所述显示屏幕的控制板卡和所述毫米波传感器均与所述控制器通信连接，所述毫米波传感器用于获取所述显示器前用户的用户信息，并将用户信息发送至控制器；控制器，用于根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户，并在显示器前存在用户时使所述显示屏幕处于打开状态，在显示器前不存在用户时，使所述显示屏幕处于休眠状态。
2.一种权利要求1所述的显示器的控制方法，其特征在于，包括：
获取步骤：获取用户信息；
判断步骤：根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户；
若显示器前存在用户，则使所述显示屏幕处于打开状态；
若显示器前不存在用户，则使所述显示屏幕处于休眠状态。
3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述用户信息为胸腔起伏信息；
所述根据所述用户信息确定显示器前是否存在用户包括：
根据所述胸腔起伏信息确定显示器前是否存在呼吸信号；
若显示器前存在呼吸信号，则确定显示器前存在用户；
若显示器前不存在呼吸信号，则重复所述获取步骤和所述判断步骤N次，其中，10≥N≥3；
若N次显示器前均不存在呼吸信号，则确定显示器前不存在用户；
若N次中，至少一次显示器前存在呼吸信号，则确定显示器前存在用户。
4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
获取显示器前用户的位置信息和胸腔起伏距离信息；
根据所述位置信息和胸腔起伏距离信息判断用户的使用状态；
若用户的使用状态为工作状态，则使所述显示屏幕处于打开状态；
若用户的使用状态为休息状态，则使所述显示屏幕处于休眠状态。
5.根据权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述根据位置信息和胸腔起伏距离信息判断用户的使用状态包括：
根据所述胸腔起伏距离信息确定用户的呼吸变化趋势和心率变化趋势；
若所述呼吸变化趋势和所述心率变化趋势为降低趋势，则根据所述位置信息判断第一设定时间内用户位置是否发生变化；
若用户位置发生变化，则确定所述用户的使用状态为工作状态；
若用户位置没有发生变化，则确定所述用户的使用状态为休息状态。
6.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在所述显示屏幕有处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
获取用户的轮廓特征数据；
根据所述轮廓特征数据确定用户的工作强度；
若所述工作强度较高，对高强度工作的时间进行计时；
若高强度工作时间超过阈值时间，则控制所述显示屏幕提醒用户休息；
若所述工作强度较低，停止计时，并控制所述显示屏幕提醒用户用眼健康。
7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述根据轮廓特征数据确定所述用户的工作强度包括：
获取所述用户的手部轮廓特征数据；
根据所述用户的所述手部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度；
若所述通过所述手部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度为高强度工作，对所述高强度工作的时间进行计时；
若所述工作强度较低，停止计时并控制所述显示屏幕提醒用户休息。
8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，还包括：
若所述高强度工作的时间超过第一预设时间，获取所述用户脸部轮廓特征数据，并基于所述用户的脸部轮廓特征数据判断所述用户的工作强度；
若所述工作强度为高强度，判断所述计时的时长是否大于第二预定时间；
若所述计时的时长大于第二预定时间则控制所述显示屏幕提醒用户休息。
9.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
对所述显示器前方的所述用户人数进行检测；
若检测到所述显示器前方人数超过预定人数，则将所述显示器的前方人数发送到所述显示器所连接的计算机。
10.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，在使所述显示器处于打开状态之后，所述控制方法还包括：
判断所述用户与所述显示器之间的距离；
若所述用户与显示器的之间的距离小于预定距离，则通过屏幕弹窗提示用户保持距离。
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- 2021-12-02 CN CN202111464421.6A patent/CN114237534A/zh active Pending
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