CN203786878U - 一种监控显示屏观看距离的报警装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种监控显示屏观看距离的报警装置，包括报警装置的主机，主机内设有超声波测距器和控制器，超声波测距器与控制器分别与主机的信号输入端连接，其中主机通过导线连接有鼠标，鼠标内安装有振动报警器，振动报警器与主机的控制信号输出端连接。本实用新型提供了一种全新的报警方法，相较于现有的语音报警和灯光报警，鼠标振动警报能够在不同的场合适用，在有效地预防近视的同时，为使用者提供更好的体验。

Description

一种监控显示屏观看距离的报警装置

技术领域

本实用新型涉及报警装置，更具体地说，是一种监控显示屏观看距离的报警装置。

背景技术

在日常生活中，因家长无法时刻提醒孩子正确使用电脑以及青少年缺乏自我保护意识，在青少年在使用电脑时，长时间距离显示屏距离过近而造成近视眼。近视眼不仅会影响青少年当前的健康与学习，而且会影响其将来的生活与工作。

针对这种情况，推出了一种监控观看距离的报警装置，但现有的报警装置，在用户接近显示屏的距离过近的时候，一般是通过声音提示或指示灯闪烁的警报方式提醒用户注意，若使用者使用该装置是在图书馆、课室、网吧等公共场合，声音提示的警报方式会影响到他人，造成不必要的干扰，而单纯采用指示灯闪烁的报警方式，常被使用者忽略，警示效果不明显。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种能适用不同场合、警示效果明显的监控显示屏观看距离的报警装置。

为实现上述的目的，本实用新型的一种监控显示屏观看距离的报警装置，包括报警装置的主机，主机内设有超声波测距器和控制器，超声波测距器与控制器分别与主机的信号输入端连接，其中主机通过导线连接有鼠标，鼠标内安装有振动报警器，振动报警器与主机的控制信号输出端连接。

上述的报警装置，所述的振动报警器包括振动电路，振动电路上设有三极管、二极管和振子，三极管的基极与主机的控制信号输出端连接、其集电极通过二极管与振子连接。

上述的报警装置，所述的主机与鼠标之间设有USB插口。

上述的报警装置，所述的超声波测距器包括分别与主机的控制信号输入端的超声波发射电路和超声波接收电路，超声波发射电路的发射端与超声波接收电路的接收端分别设置在主机前面板的左右两侧。

上述的报警装置，控制器内设有自定义观看限制距离的调节电路，调节电路上设有分别主机的控制信号输入端连接的两个编码器，主机的前面板上设有两个旋钮分别与两编码器连接。从旋钮输入的十进制自定义观看距离经过优先编码器后转换为BCD码，BCD码再输入到主机机端口，由主机进行分析处理。

上述的报警装置，主机内还设有语音报警器和灯光报警器，语音报警器、灯光报警器分别与主机的控制信号输出端连接。

上述的报警装置，控制器内设有三个分别控制振动报警器、语音报警器和灯光报警器与主机之间连接的通断开关，三个开关分别与主机的控制信号输入端连接、并设置在主机前面板上。用户可以根据需求，控制开关通过主机信号输出并开启报警器中语音报警器、灯光报警器和振动报警器其中一种或几种报警器，以实现提醒用户调整观看距离的技术目的。

上述的报警装置，所述的语音报警器包括与主机的控制信号输出端连接的语音报警电路、设置在主机前面板上的录音麦克风和喇叭，语音报警电路上设有语音芯片和功率放大器，语音芯片内有语音存储空间，语音存储空间与录音麦克风连接，语音存储空间分为录音语音区和内置语音区，该语音芯片的音频输入信号从录音语音区或内置语音区输入、其音频输出信号经功率放大器通过喇叭输出。用户可以人性化地将个人的提示语音录进语音报警器中，从而让孩子在听到语音报警时更有亲切感，在语音芯片内的语音存储空间内有内置语音，用户可根据需求选择内置语音或个人录音进行语音报警。

上述的报警装置，控制器内设有控制录音麦克风内线路通断的录音开关以及切换音频输入信号的切换开关，切换开关的子端分别与录音语音区和内置语音区连接，所述的录音开关和切换开关分别与主机连接、并设置在主机的前面板上。

上述的报警装置，所述的灯光报警器包括与主机的控制信号输出端连接的灯光报警电路，电路上设有相并联的红色LED灯和绿色LED灯，红色LED灯和绿色LED灯设置在主机的前面板上。

本实用新型采用上述的结构，通过鼠标内的振动报警器振动，以提醒正在使用电脑的用户注意到与显示屏之间过近的距离，避免在公共场合使用报警而影响到他人，也不会因为警示效果不明显而忽视警报；而且可以根据需要，控制开关通过主机信号输出、选择开启语音报警器、灯光报警器中的一种或几种进行报警，以达到最合适的警示效果。具有结构紧凑、使用方便灵活等优点，有效地提醒用户在观看显示屏时保持观看距离，从而达到保护视力、避免近视的技术目的。该实用新型报警装置的主机不需要通过另外编程，通过已有报警装置的内置信号传输即可实现技术目的。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的硬件连接电路原理图；

图3为本实用新型的超声波测距器内部电路图；

图4为本实用新型的控制器内部电路图；

图5为本实用新型的语音报警器电路图；

图6为本实用新型的灯光报警器电路图；

图7为本实用新型的振动报警器电路图。

图中:1为主机，11、12为旋钮，13为录音麦克风，14为喇叭，15为红色LED灯，16为绿色LED灯，2为超声波测距器，21为超声波发射电路，21a为超声波发射端，22为超声波接收电路，22a为超声波接收端，3为控制器，3a、3b、3c、3d、3e为开关，31为调节电路，31a、31b为编码器，4为鼠标，41为振动报警器，41a为振子，5为USB插口，6为语音报警器，61为语音芯片，62为功率放大器，7为灯光报警器。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种监控显示屏观看距离的报警装置，包括报警装置的主机1，主机1内设有超声波测距器2和控制器3，超声波测距器2与控制器3分别与主机1的信号输入端连接，主机1通过导线连接有鼠标4，鼠标4内安装有振动报警器41，振动报警器41与主机1的控制信号输出端连接；主机1与鼠标4之间设有USB插口5。

控制器3包括分别设置在主机1前面板上的五个开关3a、3b、3c、3d、3e和两个旋钮11、12。

在五个开关3a、3b、3c、3d、3e中，3a、3b、3c分别为控制振动报警器41、语音报警器6和灯光报警器7与主机1的控制信号输出端之间连接的通断开关3a、3b、3c，而3d为控制录音麦克风13内线路通断以及3e为控制音频输入信号切换与录音语音区或内置语音区的连接。

在两个旋钮11、12中，两个旋钮11、12设置在自定义观看限制距离的调节电路31内、分别控制自定义观看限制距离的个位数和十位数。

如图3的超声波测距器2所示，超声波测距器2包括分别与主机1的控制信号输入端连接的超声波发射电路21和超声波接收电路22，超声波发射电路21的发射端21a与超声波接收电路22的接收端22a分别设置在主机1前面板的左右两侧。

图3中超声波发射电路21所示。因为超声波的频率越高，超声波的能量衰减得越厉害，相应传播距离缩短，因此一般测距应用会采用f＝40kHz的超声波。单片机产生40kHz的方波，再通过单片机P20口发射超声波脉冲，P21口控制超声波发射电路中反相器CD4069电源的开与关，VDD为反相器CD4069的电源端。若需要发射超声波时，则通过P21口启动反相器CD4069的电源，发射完毕则关闭其电源。这是因为反相器CD4069的电源可能不是很稳定，会含有很小的高频的交流成分，传到超声波发射端21a，就会发射出去并使超声波接收端受到干扰。本超声波发射电路在一定程度上减少超声波发射口LS1对超声波接收口21a的干扰。若要进一步减少其干扰，可让VCC=VDD，并且电源绝对稳定。

图3中超声波接收电路22所示，电路主要使用了集成芯片CX20106，可用于完成信号的放大、限幅、带通滤波、峰值检波和波形整形等功能。CX20106中的前置放大器具自动增益功能，R6和C4控制CX20106内部放大增益，可保证在接收较远反射信号的微弱电压时，放大器有较高增益，在近距离的强反射信号时而不会过载；带通滤波器的中心频率可由芯片的引脚5的外接电阻R7调节。22a为超声波接收口，经过CX20106处理后，引脚7连接到主机P37口。

如图4中4-1所示，控制器3内的五个开关3a、3b、3c、3d、3e分别与主机1的P2.7、P2.6、P2.5、P2.4、P2.3端口连接，其中，3c通过连接单片机P2.7输入口，输出信号控制警示灯是否工作，3b通过连接单片机P2.6输入口，输出信号控制语音报警电路是否开启语音报警功能，3a通过连接单片机P2.5输入口，输出信号控制鼠标是否开启振动功能，3d通过连接单片机P2.4输入口，输出信号选择自定义录音功能是否开启，3e通过连接单片机P2.3输入口，输出信号选择播放自录语音或内置语音。

如图4中自定义观看限制距离的调节电路31所示，调节电路31上设有分别主机1信号连接的两个编码器31a、31b，主机1的前面板上设有两个旋钮11、12分别与两编码器31a、31b连接。

当旋钮11、12选择某一个数值的档位后，该数值的档位连接端则会与编码器31a、31b的输入端建立连接，从旋钮11、12输入的十进制自定义观看距离经过优先编码器31a、31b后转换为BCD码，BCD码再输入到主机1的P00到P07口，然后由主机1进行相应处理。

如图5所示，语音报警器6包括与主机1控制信号输出端信号连接的语音报警电路、设置在主机1前面板上的录音麦克风13和喇叭14，语音报警电路上设有语音芯片61和功率放大器62，语音芯片61内有语音存储空间，语音存储空间与录音麦克风13连接，语音存储空间分为录音语音区和内置语音区，该语音芯片61的音频输入信号从录音语音区或内置语音区输入、其音频输出信号经功率放大器62通过喇叭14输出。

打开开关3b后，当使用者与电脑之间的距离小于观看限制距离时，主机1发信号，语音报警器6的音频输出信号经功率放大器62通过喇叭14输出声音，以提醒用户。当使用者与电脑之间的距离大于或等于观看距离时，主机1发信号，语音报警器6停止播放语音，当不需要使用时，关闭开关3b即可，关闭开关3a后，即使主机1发信号，也不能启动语音报警器6。

打开开关3d后，开启录音麦克风13进入录音状态，对声音进行自定义录音，并自动保存在语音存储空间的录音语音区，不使用时，关闭开关3d即可。

通过开关3e，可切换音频输入信号连接录音语音区或内置语音区，当音频输入信号连接录音语音区时，语音报警器6在报警时，喇叭14播放出自定义录音的语音；音频输入信号连接内置语音区时，语音报警器6在报警时，喇叭14播放出内置的语音。

如图6所示，灯光报警器7包括与主机1信号连接的灯光报警电路，电路上设有相并联的红色LED灯15和绿色LED灯16，红色LED灯15和绿色LED灯16设置在主机1的前面板上。

打开开关3c后，当使用者与电脑之间的距离小于观看限制距离时，主机1发信号，灯光报警器7的红色LED灯15发亮，显示报警状态以提醒使用者；当使用者与电脑之间的距离大于或等于观看限制距离时，主机1发信号，灯光报警器7的绿色LED灯16发亮显示正常状态。如不需要使用灯光报警时，关闭开关3b即可。

如图7所示，振动报警器41包括振动电路，振动电路上设有三极管、二极管和振子41a，三极管Q2的基极与主机P13口信号连接，通过运用三极管的开关功能控制置于鼠标4里面的振子41a是否工作，三极管Q2的集电极通过二极管D1、D2与振子41a连接，主要起到降压作用，二极管D3与振子41a并联，起到保护电路的作用。

打开开关3a后，当使用者与电脑之间的距离小于观看限制距离时，主机1发信号，振动报警器41启动振子41a、并带动鼠标4振动，提醒使用者；当使用者与电脑之间的距离大于或等于观看限制距离时，主机1发信号，振动报警器41停止振子41a的振动；如果不使用时，把开关3a关闭即可；关闭开关3c后，即使主机1发信号，也无法启动振动报警器41。

本实用新型在具体实施时，将本实用新型的主机1放置到显示屏上方，先通过旋钮11、12设置好观看限制距离，然后通过开关3a开启振动报警器41，当使用者与显示屏的距离小于预先设定的观看限制距离时，主机1开启振动报警器41使振动41a带动鼠标4振动以提醒使用者，当使用者与显示屏的距离大于或等于预先设定的观看限制距离时，主机1恢复正常、停止振动报警器41，当不需要使用振动报警器41时，关闭开关3a即可。

Claims (10)

1.一种监控显示屏观看距离的报警装置，包括报警装置的主机（1），主机（1）内设有超声波测距器（2）和控制器（3），超声波测距器（2）与控制器（3）分别与主机（1）的信号输入端连接，其特征在于：主机（1）通过导线连接有鼠标（4），鼠标（4）内安装有振动报警器（41），振动报警器（41）与主机（1）的控制信号输出端连接。

2.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述的振动报警器（41）包括振动电路，振动电路上设有三极管、二极管和振子（41a），三极管的基极与主机（1）控制信号输出端连接、其集电极通过二极管与振子（41a）连接。

3.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述的主机（1）与鼠标（4）之间设有USB插口（5）。

4.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：所述的超声波测距器（2）包括分别与主机（1）的控制信号输入端连接的超声波发射电路（21）和超声波接收电路（22），超声波发射电路（21）的发射端（21a）与超声波接收电路（22）的接收端（22a）分别设置在主机（1）前面板的左右两侧。

5.根据权利要求1所述的报警装置，其特征在于：控制器（3）内设有自定义观看限制距离的调节电路（31），调节电路（31）上设有分别主机（1）的控制信号输入端连接的两个编码器（31a、31b），主机（1）的前面板上设有两个旋钮（11、12）分别与两编码器（31a、31b）连接。

6.根据权利要求1至5任一所述的报警装置，其特征在于：主机（1）内还设有语音报警器（6）和灯光报警器（7），语音报警器（6）、灯光报警器（7）分别与主机（1）的控制信号输出端连接。

7.根据权利要求6所述的报警装置，其特征在于：控制器（3）内设有三个分别控制振动报警器（41）、语音报警器（6）和灯光报警器（7）与主机（1）之间连接的通断开关（3a、3b、3c），三个开关（3a、3b、3c）分别与主机（1）的控制信号输入端连接、并设置在主机（1）前面板上。

8.根据权利要求6所述的报警装置，其特征在于：所述的语音报警器（6）包括与主机（1）的控制信号输出端连接的语音报警电路、设置在主机（1）前面板上的录音麦克风（13）和喇叭（14），语音报警电路上设有语音芯片（61）和功率放大器（62），语音芯片（61）内有语音存储空间，语音存储空间与录音麦克风连接，语音存储空间分为录音语音区和内置语音区，该语音芯片（61）的音频输入信号从录音语音区或内置语音区输入、其音频输出信号经功率放大器（62）通过喇叭（14）输出。

9.根据权利要求8所述的报警装置，其特征在于：控制器（3）内设有控制录音麦克风（13）内线路通断的录音开关（3d）以及控制音频输入信号与录音语音区或内置语音区连接的切换开关（3e），所述的录音开关（3d）和切换开关（3e）分别与主机（1）连接、并设置在主机（1）的前面板上。

10.根据权利要求6所述的报警装置，其特征在于：所述的灯光报警器（7）包括与主机（1）的控制信号输出端连接的灯光报警电路，电路上设有相并联的红色LED灯（15）和绿色LED灯（16），红色LED灯（15）和绿色LED灯（16）设置在主机（1）的前面板上。