WO2011155812A1 - Sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/63—Generation or supply of power specially adapted for television receivers
Definitions
- the present invention relates to a system for controlling the video signal of any television (for example, CRTs, Liquid Crystal Displays (LCD), Light Emitting Diode (LED), etc.) which includes a transmission unit connected wirelessly (eg, infrared, radio frequency, etc.) to a receiving unit that may be located inside or outside of any device that generates, contains or receives video signals (eg, television, CD player, Digital Video Disc (DVD), video game console, television signal tuner box, etc.), which through a processing unit performs the function of generating a dark video signal to be displayed on the television, achieving with this reduce the consumption of energy of the same and at the same time, give the user control of content of undesirable images.
- any television for example, CRTs, Liquid Crystal Displays (LCD), Light Emitting Diode (LED), etc.
- a transmission unit connected wirelessly (eg, infrared, radio frequency, etc.) to a receiving unit that may be located inside or outside of any device that generate
- the user can activate this function instantaneously at any time that he requires through the remote transmission unit or through the key located in the receiver unit, in addition this function is also activated automatically in a programmed time.
- the system contains an on-off switch to give the user the option of disabling the system in the specific case of not being integrated as part of the internal circuitry of the video generating device.
- this control system was designed with few components that can be implemented inside or outside the television, trying to protect it through the present application.
- Figure 1 is a block diagram of the implementation according to the present invention.
- Figure 2 is a flow diagram of an example of the programming of the processing unit 2c;
- Figure 3 is an example of what the implementation of the circuit of the emitter unit 1 according to the present invention means;
- Figure 4 is an example of what the implementation of the circuit of the control receiving unit 2 according to the present invention means;
- Figure 5 is an example of a connection diagram of the present invention with a video generating device and television when used as an external device.
- the image control system of the television by means of the instantaneous generation of dark video signal to reduce the energy consumption of the television and to control the content of undesirable images, has in the internal part of the emitting unit 1 a user interface 1a which is used to receive instructions to instantly activate or deactivate the dark video signal from the television;
- the user interface 1a includes a key (not shown in the figure) which when pressed generates the input signal 1a1 to which the processing unit 1b, the signal transmitting module 1c, the signal receiving module 2b and the processing unit 2c.
- the processing unit 1b also contained within the sending unit 1, generates the signal 1b1 when the signal 1a1 is received by the processing unit 1b.
- the sending unit 1 also contains a signal transmitting module 1c which receives the signal 1b1 generated by the processing unit 1b when the user interface key 1a is pressed; the signal transmitter module 1c is responsible for sending the output signal 1c1 wirelessly to a signal receiving module 2b according to the signal 1b1 coming from the processing unit 1b.
- This system also has a control receiving unit 2, which internally contains a user interface 2a is used as another means of option to receive instructions by the user to instantly activate or deactivate the dark video signal of the television, this user interface 2a includes a key (not shown in the figure) that when pressed generates the input signal 2a 1 which is sent to a processing unit 2c.
- the control receiving unit 2 also has a signal receiving module 2b which is mainly responsible for receiving the signals 1c1 sent by the transmitter module 1c to generate a signal 2b1 which is sent to the processing unit 2c.
- This processing unit 2c is also contained within the control receiving unit 2 and receives from the user interface 2a and the signal receiving module 2b the signals 2a1 and 2b1 respectively to generate, according to the flowchart of the Figure 2, signals 2c1 and 2c2. These generated signals are received by a video signal selector 2d included within the control receiving unit 2 to determine on the basis of the signal 2c1 which of the two signals between 2c2 and 2f1 will be converted to the signal 2d1.
- the control receiving unit 2 also includes a video signal input module 2e, which receives the signal 3a from any video source 3 (i.e., television, DVD player, television signal tuner box, game console) , etc.) in the form of input signal 2e1.
- This input signal 2e1 is connected to a switch module 2f contained within the control receiving unit 2 which depending on whether it is in the position P0 or P1 will produce the signal 2f1; when the switch module 2f is in the position P0, the control receiving unit 2 will be off and the signal 2f2 generated by the switch module 2f will be equal to the input signal 2e1; when the switch module 2f is in position P1, the control receiving unit 2 will be on and the signal 2f2 will be the same as the signal 2d1, which could be the same as the signal 2e1 or 2c2 depending on the signal 2c1 coming from of the processing unit 2c.
- the control receiving unit 2 also contains an output module of the video signal 2g which is responsible for receiving the signal 2f2 from the switch module 2f to form the output signal 2g1.
- Figure 2 illustrates the flowchart of the software implementation to be programmed in the processing unit 2c so that the signal 2a 1 of the user interface 2a, the signal 2b1 of the signal receiving module 2b and the automatic interruption can generate the signals 2c1 and 2c2 required to obtain the dark video image that will be displayed on the television.
- the flow passes to the state S2 to evaluate the received signal 2b1; the flow is directed to a decision state S3 by which it is checked whether signal 2b1 received is correct or not; in case it is not correct, the signal 2b1 will have no effect on the process; otherwise, the flow goes to the decision state S5, by which it is checked whether the dark video signal 2c2 has already been generated or not. If the dark video signal 2c2 has not been generated, the stream goes to the S6 state where the automatic activation interrupt to generate the dark video signal 2c2 is turned off; then, the flow goes to the state S7 where the dark video signal 2c2 is generated and the control signal 2c1 is activated.
- FIG. 3 is shown by way of example the circuit using the emitter unit 1 to instantaneously activate the dark video signal function, already briefly described in the previous Figure 1.
- the circuit includes current limiting resistors R1, R2 and R3, a key SW1, a capacitor C1, a microcontroller U1, a transistor npn as switch Q1 and an infrared light emitting diode D1.
- the user interface 1a includes a key SW1 for the instantaneous activation of the dark video signal, the short circuit of this crossing produces a signal 1a1 that will be received by the processing unit 1b.
- the first end of the resistor R1 is connected to the direct current power source while its second end is connected to 3 points; first, in common connection of terminals 3 and 4 of key SW1 where the short circuit of terminals 1 and 2 are connected to ground; second, to the first terminal of the capacitor C1 that its second end is connected to ground and, thirdly, it connects in the form of the signal 1a1 to the first input of the processing unit 1b containing the microcontroller U1, which is responsible for generating the signal 1b1, through its output eight to be connected to the signal transmitting module 1c.
- the signal transmitter module 1c includes a resistor R3 which is connected from the first end to the direct current power source and its second end is connected to the anode of the infrared light emitting diode D1 from which the cathode is connected to the collector of the transistor Q1 where the signals emitted by the diode D1 generate the output signal 1c1 of the control emitting unit 1.
- This module also includes a resistor R2 that is connected at its first end to the generated signal 1b1 and the second end to the base of the transistor Q1 where the emitter is connected to ground.
- the short circuit of the SW1 key sets the signal 1a1 to a low logic level (0 V, for example); the microcontroller U1 then begins to transmit a coded square 1b1 signal where the values oscillate between high and low logic values (for example, 0.2 V and 2.5 V respectively).
- the transistor Q1 When the signal 1b1 has a high logic value, the transistor Q1 conducts and allows the infrared light emitting diode D1 to turn on producing the output signal 1c1 of the signal transmitting module 1c; otherwise, when the signal 1b1 has a low logic value, the transistor Q1 opens the circuit causing the infrared light emitting diode D1 to turn off and the output signal 1c1 to be zero; this happens as many times and at the speed as the microcontroller U1 indicates it through its encoded signal 1b1.
- a suitable choice of the values of the resistors, the infrared light emitting diode and the suitable transistor, will make it possible to control the processing unit 2c (not shown in this figure) to the desired distance.
- FIG 4 refers to the internal circuit of the control receiving unit 2 that can be implemented to generate the dark video signal and briefly described in Figure 1.
- Particularly consists of, an infrared receiver module IRM1 , current limiting resistors R4, R5, R6 and R7, RCA female connectors J1 and J2, capacitors C2 and C3, a microcontroller U2, a key SW2, a slide switch SW3 and a video switch U3.
- the signal 1c1 from the sending unit 1 is received by the infrared receiver module IRM1 contained within the signal receiving module 2b and is responsible for decoding it and then generating the signal 2b1 through its first end.
- the processing unit 2c contains a microcontroller U2 which receives the signal 2b1 through its first and eighth terminals; the fifth terminal of the microcontroller U2 is connected to the first end of the resistor R6 which connects at its second end to two parts; to the first end of the resistor R7, which connects to ground at its second end, and to the third terminal of the video switch U3 contained within the video signal selector 2d via the dark video signal 2c2.
- the sixth terminal of the microcontroller U2 is connected to the video signal selector 2d at the first terminal of the video switch U3 via the control signal 2c1.
- the user interface 2a has an SW2 key as an alternate way to instantaneously activate the dark video signal; shorting this junction causes the processing unit 2c to receive the signal 2a1.
- the common connection of terminals one and two of the key SW2 are connected to the direct current power supply while its terminals three and four are commonly connected to 3 points; one, to the first end of resistor R4 that its second end connects to ground two, to the first end of capacitor C2, where it also connects to ground at its second end and three, to the seventh terminal of microcontroller U2 through the generated signal 2a1 through the user interface 2a.
- the video signal input module 2e contains a female RCA connector J1 that is responsible for receiving the signal 3a that comes from the video source 3 through the common connection of terminals one and three while its second terminal is connected to Earth.
- the signal 3a received by the female RCA connector J1 is the same signal 2e1 that connects to the third terminal of the slide switch SW3 contained within the switch module 2f.
- the first end of the slide switch SW3 is connected to the video signal selector 2d on the second terminal of the video switch U3 via the signal 2f1; the fourth and fifth ends of the switch Slidable SW3 are commonly connected while its sixth terminal is the output signal 2f2 and the eighth terminal receives signal 2d1 from the fourth terminal of the video switch U3.
- the output signal 2f2 of the slide switch SW3 is connected to the commonly connected terminals one and three of the female RCA connector J2 contained within the video signal module 2g and forms the output signal 2g1, while the second terminal is connected to ground .
- the dark video signal generated for the television consists of a digital signal modulated by pulse width with a fixed period of approximately 64 us and a duty cycle of approximately 4 us.
- a color video signal has a voltage value between 0.3 V and 1 V where generally a value of 0.3 V corresponds to a black color and 1 V corresponds to the color white, so the signal 2c2 of video generated by the microcontroller U2 it must have a voltage value within this range to generate a color.
- This voltage can be adjusted with any voltage regulator, in this case, the amplitude of the dark video signal 2c2 is regulated to a value of 0.3 V with the resistors R6 and R7 connected as a voltage divider where the resistance R7 has a value of 75 ⁇ for coupling the impedance of the control receiving unit 2 with the standard value of the impedance of the television video input.
- the resistance R6 has a value of 75 ⁇ for coupling the impedance of the control receiving unit 2 with the standard value of the impedance of the television video input.
- a suitable choice of the value of the resistance R6 will allow the wanted dark video signal 2c2 to be displayed on the television.
- the processing unit 2c remains in a low power consumption mode until the moment in which any of these three events just mentioned occurs, causing the processing unit 2c to enter the active mode and execute the tasks assigned in the software implementation of the flow diagram described previously in Figure 2 and, once its tasks returns to the low power mode to await a new event.
- the processing unit 2c When the processing unit 2c receives the signal 2b1 it checks whether it corresponds to the signal 1c1 that is sent by the sending unit 1 and if it is interpreted as a correct signal, if it corresponds to a different signal then it is read as an incorrect signal. When the activation of a correct signal 2b1 arises or the signal 2a1 has a high logic value, the processing unit 2c generates, if not yet generated, the dark video signal 2c2 and establishes the control signal 2c 1 in a high logic level (on) or set signals 2c1 and 2c2 to a low logic level (off) if the dark video signal 2c2 has already been generated.
- the output signal 2d1 of the selector switch 2d is equal to the signal 2f1, which is the same as the input signal 2e1 of the video source 3; if the signal 2c1 is set to a high logic value, the selector switch 2d selects the dark video signal 2c2 as its output signal 2d1. If the slide switch SW3 is in position P0 the direct current power supply is equal to 0 V and the output signal 2g1 is the same as the video input signal 2e1; conversely, if the slide switch SW3 is in the P1 position, the direct current voltage source is + 3 V and the output signal 2g1 is given by the output signal 2d1 of the selector switch 2d.
- FIG 5 an example of the interaction diagram of the control receiving unit 2 is shown when being connected through the video input module 2e to the output of some video signal source 3, for example, a DVD player or a television channel tuner, and the video signal output 2g to the video input of a television 4.
- the broadcast unit 1 is used to indicate wirelessly whether the video input of the television 4 is going to receive the dark video signal generated by the control receiving unit 2 or will receive the signal coming from the video signal source 3, although this can also be selected through the user interface 2a located in the control receiving unit 2.
- the input of video of the TV 4 will receive the signal according to the position of the selector switch 2f already described above with reference in Figure 4.
- the control receiving unit 2 can also be implemented within any device serving as a video source 3 in any part of its internal video circuitry such as a television, a DVD player, a video game console, a tuner of television channels, etc.
- the female RCA connectors J1 and J2 are eliminated together with the sliding switch SW3 including its interconnections and the following assembly is performed.
- the control receiving unit 2 will be connected as a bypass, opening the circuit of the device to which this system will be implemented in the part of the video signal output and in this open circuit connect in series the signal 2f1 of the receiving unit control 2 and close the circuit by connecting the signal 2d1 leaving the video switch U3.
- the output signal 2d1 will depend solely on the logic level of the controlling signal 2c1 from the processing unit 2c; when the controller signal 2c1 has a low logic level, the output signal 2d1 is equal to the input signal 2f1 coming from the video source 3; when the controller signal 2c 1 has a high logic level, the output signal 2d1 is equal to the dark video signal 2c2 generated by the processing unit 2c.
- the circuit of the control receiving unit 2 must be powered by any direct current source of +3 V that is available within the device to which this control system will be implemented.
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Abstract
Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de vídeo oscura para reducir el consumo de energía y tener control de imágenes indeseables, se refiere a un sistema que consta principalmente de dos unidades, una unidad emisora (1) y una unidad receptora de control (2). La unidad receptora de control incluye una unidad de procesamiento (2c) y un selector de señal de vídeo (2d). En una modalidad no operativa, la unidad receptora de control permite la salida de la señal de entrada de la fuente de vídeo (3) y se mantiene en espera de una instrucción de conmutación por parte de la unidad emisora, por parte de la interfaz de usuario (2a) o por parte de una interrupción automática programada. En una modalidad operativa la unidad receptora de control genera una señal de vídeo oscura a través de la unidad de procesamiento y envía la señal de conmutación al selector de señal de vídeo para que permita su salida logrando que el televisor muestre una imagen oscura sin alterar la señal de sonido.
Description
SISTEMA DE CONTROL DE IMAGEN DEL TELEVISOR MEDIANTE LA GENERACIÓN INSTANTANEA DE SEÑAL DE VIDEO OSCURA CAMPO TÉCNICO
La presente invención se refiere a un sistema de control de la señal de video de cualquier televisor (por ejemplo tubos de rayos catódicos (CRT), Despliegues de Cristal Líquido (LCD), Diodo Emisor de Luz (LED), etc.) que incluye una unidad de trasmisión conectada vía inalámbrica (por ejemplo, infrarrojo, radio frecuencia, etc.) a una unidad receptora que puede estar localizada dentro o fuera de cualquier dispositivo que genere, contenga o reciba señales de video (por ejemplo, televisión, reproductor de Disco de Video Digital (DVD), consola de video juegos, caja sintonizadora de señales de televisión, etc.), el cual a través de una unidad de procesamiento realiza la función de generar una señal de video oscura para ser desplegada en el televisor, logrando con esto reducir el consumo de energía del mismo y a la vez, dar al usuario control de contenido de las imágenes indeseables. El usuario puede activar esta función instantáneamente en cualquier momento que él requiera a través de la unidad de trasmisión remota o a través de la tecla localizada en la unidad receptora, además esta función también es activada automáticamente en un tiempo programado. El sistema contiene un interruptor de encendido-apagado para darle opción al usuario de deshabilitar el sistema en el caso específico de no estar integrado como parte de la circuitería interna del dispositivo generador de video.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Existen circuitos de televisión utilizados para editar, blanquear y/o borrar la señal de video de una señal recibida pero estos dispositivos están pensados para ser instalados únicamente dentro de las televisiones como parte de su
circuitería interna, además de otras diferencias. El caso de Samarughi et al. U.S. Pat. 5,999,229 corresponde a un sistema de manipulación de la señal de video que debe ser implementado dentro del circuito de una televisión de rayos catódicos utilizando componentes pasivos para suprimir la imagen y la emisión de luz del tubo de rayos catódicos dejando únicamente la señal de audio audible. La principal diferencia con esta invención es que el sistema de control descrito en esta patente puede ser localizado dentro o fuera del televisor, incluso en cualquier otro aparato que vaya a funcionar como la fuente de video del televisor. Otra diferencia es que este sistema genera su propia señal de video sin modificar la señal de video de entrada. Además éste sistema implementa automáticamente la generación instantánea de la imagen oscura cada tiempo determinado similar á la función de hibernación en una computadora personal. Porter et al. U.S. Pat. US 6,337,947 B1 describe un método y un aparato para la edición personalizada (no generación) de video y/o señales de audio con una pluralidad de parámetros de edición lo cual implica dedicar un tiempo a la configuración de estos parámetros y esta función debe existir dentro del televisor siendo que el sistema descrito en esta patente esta enfocado en generar instantáneamente una única señal de video oscura sin importar si forma parte del circuito del televisor o no.
También está el Inventor Peter Vogel Pat. US 2003/0011716 A1 que es un sistema de edición con un detector de comerciales que se encarga de reducir (no generar) la señal de video y audio cada vez que el sistema detecta un comercial, no cuando el usuario desea hacerlo y, una vez mas, este sistema debe ser parte del circuito interno de la televisión.
Los televisores están presentes en la gran mayoría de los hogares en el mundo, incluso en algunos países los televisores llegan a superar al número de habitantes como es el caso de los Estados Unidos de América, donde se sobrepasa al número de habitantes con un promedio de 2.7 dispositivos por
cada hogar (Nielsen, reporte de 2006). Hay más de 320 millones de televisiones en los Estados Unidos, de los cuales 35 millones están solamente en California, cada uno con una energía de consumo de entre 101 a 361 watts.
De acuerdo a la Comisión de Energía de California (California Energy Commission, CEC) y a la Compañía de Gas y Electricidad del Pacífico (Pacific Gas & Electric Co., PG&E Co.), se estima que el 10% del gasto en electricidad de cada hogar es debido al uso de la televisión, con mas de 8 horas y 15 minutos de uso por día en cada hogar (Nielsen). Las pantallas LCD consumen 43% más energía que una televisión de rayos catódicos y actualmente las pantallas planas abarcan un total del 30% del uso, pero se espera que se convertirán en mayoría en el 2011 (CEC, reporte de 2009). De acuerdo al BIGresearch LLC (Corporación que provee análisis de comportamiento del consumidor en los medios) y al Centro de Medios del Instituto de Prensa Americano, tres cuartos de los televidentes Americanos leen el periódico mientras "ven" la televisión, fenómeno conocido como atención simultánea dividida en varios medios (www.americanpressinstitute.org, "Meet Generación C", reporte del 2004). Además, el 51% de los aparatos de televisión están encendidos la mayoría del tiempo aun cuando nadie esta viéndolos, siendo utilizados solo como compañía o para escuchar, según lo revela el reporte de la Fundación Kaiser de la Familia sobre los hábitos de los jóvenes hasta una edad de los 18 años (disponible en www.kff.org, The Henry J. Kaiser Family Foundation, reporte 1999-2009).
Dados estos antecedentes el problema y la necesidad de bajar el consumo eléctrico demandado por los televisores es latente, es por eso que se pretende resolver el problema mediante este sistema que se encarga de generar instantáneamente una imagen de video oscura en el momento en que el usuario lo indique dejando el audio audible y, además, esta función se
activa automáticamente cada cierto tiempo mandando al televisor a un modo de bajo consumo y puede ser integrado dentro o fuera de cualquier dispositivo que genere, contenga o reciba una señal de video para ser desplegada en la pantalla del televisor no importando su modelo o tecnología empleada.
Con la utilización de este sistema el consumo de energía del televisor se reduce a un promedio de 45 watts lo cual representa un ahorro aproximado de un 67% del consumo. Esto significa que por cada 30 minutos de uso diario del televisor con este sistema implementado, en cada hogar de california, el ahorro de energía llegará a la cantidad de 356 millones de kilowatt hora por año.
Con la finalidad de reducir el consumo de energía del televisor implementando la generación instantánea de imagen de video oscura, se diseñó este sistema de control con pocos componentes que puede ser implementado dentro o fuera del televisor, pretendiendo protegerlo a través de la presente solicitud.
Breve descripción de las figu
La implementación específica y los detalles característicos del Sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura para reducir el consumo de energía del televisor y dar control de contenido serán claramente descritos en la siguiente descripción con referencia a los dibujos y las figuras siguientes en los cuales:
Figura 1 es un diagrama a bloques de la implementación de acuerdo con la presente invención;
Figura 2 es un diagrama de flujo de un ejemplo de la programación de la unidad de procesamiento 2c;
Figura 3 es un ejemplo de lo que significa la implementación del circuito de la unidad emisora 1 de acuerdo con la presente invención; Figura 4 es un ejemplo de lo que significa la implementación del circuito de la unidad receptora de control 2 de acuerdo con la presente invención;
Figura 5 es un ejemplo de un diagrama de conexión de la presente invención con un dispositivo generador de video y la televisión cuando se utiliza como dispositivo externo. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Con relación a la Figura 1, el sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura para reducir el consumo de energía del televisor y dar control de contenido de imágenes indeseables, tiene en la parte interna de la unidad emisora 1 una ¡nterfaz de usuario 1a que se utiliza para recibir las instrucciones de activar o desactivar instantáneamente la señal de video oscura de la televisión; la ¡nterfaz de usuario 1a incluye una tecla (no mostrada en la figura) que al ser presionada genera la señal 1a1 de entrada a la cual responde la unidad de procesamiento 1b, el módulo transmisor de señales 1c, el módulo receptor de señales 2b y la unidad de procesamiento 2c. Al presionarse esta tecla la unidad de procesamiento 1b, también contenida dentro de la unidad emisora 1, genera la señal 1b1 cuando la señal 1a1 sea recibida por la unidad de procesamiento 1b. La unidad emisora 1 también contiene un módulo transmisor de señales 1c quien recibe la señal 1b1 generada por parte de la unidad de procesamiento 1b cuando es presionada la tecla de la ¡nterfaz de usuario 1a; el módulo transmisor de señales 1c se encarga de enviar inalámbricamente la señal 1c1 de salida hacia un módulo receptor de señales 2b de acuerdo a la señal 1b1 que le entra de la unidad de procesamiento 1b.
Este sistema también tiene una unidad receptora de control 2, que internamente contiene una interfaz de usuario 2a se utiliza como otro medio
de opción para recibir por parte del usuario las instrucciones de activar o desactivar instantáneamente la señal de video oscura de la televisión, esta interfaz de usuario 2a incluye una tecla (no mostrada en la figura) que al ser presionada genera la señal 2a 1 de entrada que es enviada a una unidad de procesamiento 2c. La unidad receptora de control 2 también tiene un módulo receptor de señales 2b que se encarga de recibir principalmente las señales 1c1 enviadas por el módulo transmisor 1c para generar una señal 2b1 que es enviada a la unidad de procesamiento 2c. Esta unidad de procesamiento 2c también está contenida dentro de la unidad receptora de control 2 y recibe de la interfaz de usuario 2a y del módulo receptor de señales 2b las señales 2a1 y 2b1 respectivamente para generar, de acuerdo con el diagrama de flujo de la Figura 2, las señales 2c1 y 2c2. Estas señales generadas son recibidas por un selector de señal de video 2d incluido dentro de la unidad receptora de control 2 para determinar en base a la señal 2c1 cuál de las dos señales entre 2c2 y 2f1 será convertida en la señal 2d1.
La unidad receptora de control 2 también incluye un módulo de entrada de señal de video 2e, que recibe la señal 3a proveniente de cualquier fuente de video 3 (es decir, televisión, reproductor de DVD, caja sintonizadora de señales de televisión, consola de juegos, etc.) en forma de señal 2e1 de entrada. Esta señal 2e1 de entrada se conecta a un módulo interruptor 2f contenido dentro de la unidad receptora de control 2 que dependiendo si se encuentra en la posición P0 o P1 va a producir la señal 2f1; cuando el módulo interruptor 2f esté en la posición P0, la unidad receptora de control 2 estará apagada y la señal 2f2 generada por el módulo interruptor 2f será igual a la señal 2e1 de entrada; cuando el módulo interruptor 2f esté en la posición P1 , la unidad receptora de control 2 estará encendida y la señal 2f2 va a ser la misma que la señal 2d1, que podría ser la misma que la señal 2e1 o 2c2 dependiendo de la señal 2c1 proveniente de la unidad de procesamiento 2c. La unidad receptora de control 2 también contiene un módulo de salida de la señal de video 2g que se encarga de recibir la señal 2f2 proveniente del módulo interruptor 2f para formar la señal 2g1 de salida.
La Figura 2 ilustra el diagrama de flujo de la implementación de software que debe ser programada en la unidad de procesamiento 2c para que la señal 2a 1 de la interfaz de usuario 2a, la señal 2b1 del módulo receptor de señales 2b y la interrupción automática puedan generar las señales 2c1 y 2c2 requeridas para obtener la imagen de video oscura que será desplegada en el televisor.
Tras la activación de la señal 1a1, que ocurre en el estado S1, el flujo pasa al estado S2 para evaluar la señal recibida 2b1 ; el flujo se dirige a un estado de decisión S3 mediante el cual se comprueba si señal 2b1 recibida es la correcta o no; en caso que no sea correcta, la señal 2b1 no tendrá ningún efecto en el proceso; de lo contrario, el flujo va al estado de decisión S5, mediante el cual se comprueba si la señal 2c2 de video oscura ya ha sido generada o no. Si la señal 2c2 de video oscura no ha sido generada, el flujo va al estado S6 donde la interrupción de activación automática para generar la señal 2c2 de video oscura se apaga; a continuación, el flujo va al estado S7 en donde se genera la señal 2c2 de video oscura y se activa la señal 2c1 de control.
Si en el estado S5, la señal 2c2 de video oscura ya ha sido generada, entonces el flujo va al estado S8 donde la interrupción de activación automática se enciende y el flujo continúa en el estado S9 en el que la señal 2c2 de video oscura se deja de generar y la señal 2c1 es apagada. Cuando se activa la señal 2a 1 en el estado S4, el flujo va al estado de decisión S5 para realizar exactamente el mismo procedimiento que acabamos de describir. El estado paralelo S10 se logra al momento en que el contador interno de la interrupción: automática llega al tiempo programado y entonces el flujo va al estado S6 para ejecutar las tareas correspondientes ya descritas.
EJEMPLOS:
Con la finalidad de ejemplificar el sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura para reducir el consumo de energía del televisor y dar control de contenido de imágenes indeseables, se presentan los siguientes ejemplos, siendo solamente enunciativo y de ninguna manera es limitativo para definir los alcances de la tecnología contenida én la solicitud. En la Figura 3 se muestra a manera de ejemplo el circuito que utiliza la unidad emisora 1 para activar instantáneamente la función de señal de video oscura, ya descrito brevemente en la anterior Figura 1. En particular, el circuito incluye resistencias limitadoras de corriente R1, R2 y R3, una tecla SW1, un capacitor C1 , un microcontrolador U1, un transistor npn como interruptor Q1 y un diodo emisor de luz infrarroja D1. La interfaz de usuario 1a incluye una tecla SW1 para la activación instantánea de la señal de video oscura, el cortocircuito de este cruce produce una señal 1a1 que será recibida por la unidad de procesamiento 1b. El primer extremo de la resistencia R1 está conectado a la fuente de alimentación de corriente directa mientras que su segundo extremo está conectado a 3 puntos; primero, en conexión común de las terminales 3 y 4 de la tecla SW1 donde el cortocircuito de las terminales 1 y 2 están conectadas a tierra; segundo, a la primera terminal del capacitor C1 que su segundo extremo está conectado a tierra y, tercero, conecta en forma de la señal 1a1 a la primera entrada de la unidad de procesamiento 1b que contiene al microcontrolador U1 , el cual se encarga de generar la señal 1b1, a través de su salida ocho para ser conectada al módulo transmisor de señales 1c. El módulo transmisor de señales 1c incluye una resistencia R3 que está conectada del primer extremo a la fuente de alimentación de corriente directa y su segundo extremo está conectado al ánodo del diodo emisor de luz infrarroja D1 del cual el cátodo está conectado al colector del transistor Q1 donde las señales emitidas por el diodo D1 generan la señal 1c1 de salida de la unidad emisora de control 1.
Este módulo también incluye una resistencia R2 que está conectada en su primer extremo a la señal 1b1 generada y el segundo extremo a la base del transistor Q1 donde el emisor es conectado a tierra. Durante la operación de la unidad emisora 1, el corto circuito de la tecla SW1 establece la señal 1a1 en un nivel lógico bajo (0 V, por ejemplo); el microcontrolador U1 a continuación comienza a transmitir una señal 1b1 cuadrada codificada donde los valores oscilan entre valores lógicos altos y bajos (por ejemplo, 0.2 V y 2.5 V respectivamente). Cuando la señal 1b1 tiene un valor lógico alto, el transistor Q1 conduce y permite que el diodo emisor de luz infrarroja D1 se encienda produciendo la señal 1c1 de salida del módulo trasmisor de señales 1c; de lo contrario, cuando la señal 1b1 tiene un valor lógico bajo, el transistor Q1 abre el circuito provocando que el diodo emisor de luz infrarroja D1 se apague y la señal 1c1 de salida sea nula; esto sucede tantas veces y a la velocidad como el microcontrolador U1 lo indica a través de su señal 1b1 codificada. Una elección adecuada de los valores de las resistencias, el diodo emisor de luz infrarroja y el transistor adecuado, permitirá controlar la unidad de procesamiento 2c (no mostrada en esta figura) a la distancia deseada.
Otro ejemplo se aprecia en la Figura 4, y se refiere al circuito interno de la unidad receptora de control 2 que se puede implementar para generar la señal de video oscura ya brevemente descrita en la Figura 1. Particularmente consta de, un módulo receptor infrarrojo IRM1 , resistencias limitadoras de corriente R4, R5, R6 y R7, cdnectores hembras RCA J1 y J2, capacitores C2 y C3, un microcontrolador U2, una tecla SW2, un interruptor deslizable SW3 y un interruptor de video U3. La señal 1c1 proveniente de la unidad emisora 1 es recibida por el módulo receptor infrarrojo IRM1 contenido dentro del módulo receptor de señales 2b y se encarga de decodificarla para después generar la señal 2b1 a través de su primer extremo. El segundo extremo está conectado a tierra mientras que el tercer extremo está conectado tanto al primer extremo del capacitor C2 como al primer extremo de la resistencia
R5, el segundo extremo del capacitor C2 se conecta a tierra y el segundo extremo de la resistencia R5 está conectado la fuente de corriente directa. La unidad de procesamiento 2c contiene un microcontrolador U2 que recibe la señal 2b1 a través de su primera y octava terminal; la quinta terminal del microcontrolador U2 está conectada al primer extremo de la resistencia R6 la cual conecta en su segundo extremo a dos partes; al primer extremo de la resistencia R7, que conecta a tierra en su segundo extremo, y a la tercera terminal del interruptor de video U3 contenido dentro del selector de señal de video 2d a través de la señal 2c2 de video oscura. La sexta terminal del microcontrolador U2 está conectada al selector de señal de video 2d en la primera terminal del interruptor de video U3 a través de la señal 2c1 de control. La interfaz de usuario 2a tiene una tecla SW2 como una forma alterna para activar instantáneamente la señal de video oscura; el cortocircuito de este cruce hace que la unidad de procesamiento 2c reciba la señal 2a1. La conexión en común de las terminales uno y dos de la tecla SW2 están conectadas a la fuente de alimentación de corriente directa mientras que sus terminales tres y cuatro están comúnmente conectadas a 3 puntos; uno, al primer extremo de la resistencia R4 que su segundo extremo conecta a tierra dos, al primer extremo del capacitor C2, donde también conecta a tierra en su segundo extremo y tres, a la séptima terminal del microcontrolador U2 a través de la señal generada 2a1 por la interfaz de usuario 2a.
El módulo de entrada de señal de video 2e contiene un conector RCA hembra J1 que se encarga de recibir la señal 3a que proviene de la fuente de video 3 a través de la conexión común de las terminales uno y tres mientras que su segunda terminal está conectada a tierra. La señal 3a recibida por el conector RCA hembra J1 es la misma señal 2e1 que conecta en la tercera terminal del interruptor deslizable SW3 contenido dentro del módulo interruptor 2f. El primer extremo del interruptor deslizable SW3 se conecta al selector de señal de video 2d en la segunda terminal del interruptor de video U3 a través de la señal 2f1 ; los extremos cuarto y quinto del interruptor
deslizable SW3 están comúnmente conectados mientras que su sexta terminal es la señal 2f2 de salida y la octava terminal recibe la señal 2d1 de la cuarta terminal del interruptor de video U3. La señal 2f2 de salida del interruptor deslizable SW3 se conecta en las terminales uno y tres comúnmente conectados del conector RCA hembra J2 contenido dentro del módulo de señal de video 2g y forma la señal 2g1 de salida, mientras que la segunda terminal está conectada a tierra.
La señal de video oscura generada para el televisor consiste en una señal digital modulada por ancho de pulso con un período fijo de aproximadamente 64 us y un ciclo de trabajo de aproximadamente 4 us. Una señal de video a color tiene un valor de voltaje entre 0.3 V y 1 V donde generalmente un valor de 0.3 V corresponde a un color negro y 1 V corresponde al color blanco, por lo que la señal 2c2 de video generada por el microcontrolador U2 debe tener un valor de voltaje dentro de este rango para generar un color. Este voltaje se puede ajusfar con cualquier regulador de voltaje, en este caso, la amplitud de la señal 2c2 de video obscura se regula a un valor de 0.3 V con las resistencias R6 y R7 conectadas a manera de divisor de voltaje donde la resistencia R7 tiene un valor de 75 Ω para acoplar la impedancia de la unidad receptora de control 2 con el valor estándar de la impedancia de la entrada de video de la televisión. Una elección adecuada del valor de la resistencia R6, permitirá que se obtenga la señal 2c2 de video oscura deseada para ser desplegada en el televisor. Durante el funcionamiento de la unidad receptora de control 2, la activación de la señal 1a1 que hace que la señal 2b1 oscile entre los niveles lógicos alto y bajo según lo determine la señal 1c1 enviada por la unidad de emisora 1 (no mostrada en esta figura), el cortocircuito de la tecla SW2 que establece la señal 2a1 en un nivel lógico alto (2,5 V, por ejemplo) y una interrupción automática con un temporizador interno le indican a la unidad de procesamiento 2c que es momento de realizar una tarea. La unidad de procesamiento 2c permanece en un modo de bajo consumo de energía hasta
el momento en que sucede cualquiera de estos tres eventos recién mencionados, provocando que la unidad de procesamiento 2c entre al modo activo y ejecute las tareas asignadas en la implementación del software del diagrama de flujo descrito anteriormente en la Figura 2 y, una vez terminadas sus tareas vuelve al modo de bajo consumo para quedar en espera de un nuevo acontecimiento. Cuando la unidad de procesamiento 2c recibe la señal 2b1 verifica si corresponde a la señal 1c1 que es enviada por la unidad emisora 1 y de ser así la interpreta como una señal correcta, si corresponde a una señal diferente entonces es leída como una señal incorrecta. Cuando surge la activación de una señal 2b1 correcta o la señal 2a1 tiene un valor lógico alto, la unidad de procesamiento 2c genera, si es que aun no está generada, la señal 2c2 de video oscura y establece la señal 2c 1 de control en un nivel lógico alto (encendido) o establece a las señales 2c1 y 2c2 en un nivel lógico bajo (apagadas) si es que la señal 2c2 de video oscura ya había sido generada. Cuando la señal 2c1 de control tiene un nivel lógico bajo, la señal 2d1 de salida del interruptor selector 2d es igual a la señal 2f1, que es la misma que la señal 2e1 de entrada de la fuente de video 3; si la señal 2c1 se establece en un valor lógico alto, el interruptor selector 2d selecciona la señal 2c2 de video oscura como su señal 2d1 de salida. Si el selector deslizable SW3 esta en la posición P0 la fuente de alimentación de corriente directa es igual a 0 V y la señal 2g1 de salida es la misma que la señal 2e1 de entrada de video; por el contrario si el interruptor deslizable SW3 esta en la posición P1 la fuente de voltaje de corriente directa es de + 3 V y la señal 2g1 de salida es dada por la señal 2d1 de salida del interruptor selector 2d.
En la Figura 5 se presenta un ejemplo del diagrama de interacción de la unidad receptora de control 2 al ser conectada a través del módulo de entrada de video 2e con la salida de alguna fuente de señal de video 3, por ejemplo, un reproductor de DVD o un sintonizador de canales de televisión, y de la salida de señal de video 2g a la entrada de video de una la televisión 4. La unidad emisora 1 se utiliza para indicar de manera inalámbrica si la entrada de video del televisor 4 va a recibir la señal de video oscura
generada por la unidad receptora de control 2 o va a recibir la señal proveniente de la fuente de señal de video 3, aunque esto también puede ser seleccionado a través de la interfaz de usuario 2a situada en la unidad receptora de control 2. La entrada de video del televisor 4 va a recibir la señal en función de la posición del interruptor selector 2f ya descrito anteriormente con referencia en la Figura 4.
La unidad receptora de control 2 también se puede implementar dentro de cualquier dispositivo que sirva como fuente de video 3 en cualquier parte de su circuitería de video interna como por ejemplo, una televisión, un reproductor de DVD, una consola de video juegos, un sintonizador de canales de televisión, etc. Para lograr esto se eliminan los conectores RCA hembra J1 y J2 junto con el interruptor deslizable SW3 incluyendo sus interconexiones y se realiza el siguiente ensamble. La unidad receptora de control 2 se conectará a manera de baipás abriendo el circuito del dispositivo al que se le implementará este sistema en la parte de la salida de la señal de video y en este circuito abierto conectar en serie la señal 2f1 de la unidad receptora de control 2 y cerrar el circuito conectando la señal 2d1 que sale del interruptor de video U3. La señal 2d1 de salida dependerá únicamente del nivel lógico que tenga la señal 2c1 controladora proveniente de la unidad de procesamiento 2c; cuando la señal 2c1 controladora tenga un nivel lógico bajo, la señal 2d1 de salida es igual a la señal 2f1 de entrada que viene de la fuente de video 3; cuando la señal 2c 1 controladora tenga un nivel lógico alto, la señal 2d1 de salida es igual a la señal 2c2 de video obscura generada por la unidad de procesamiento 2c. El circuito de la unidad receptora de control 2 se debe alimentar por cualquier fuente de corriente directa de +3 V que se tenga disponible dentro del dispositivo al que se le implementará este sistema de control.
Claims
1. Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura, caracterizado porque comprende al menos dos unidades, una emisora y, la otra, receptora. La unidad emisora comprende al menos un circuito electrónico que en su parte interna contiene una interfaz de usuario que se utiliza para ingresar las instrucciones de activar o desactivar instantáneamente la señal de video oscura de la televisión; la interfaz de usuario incluye una tecla o botón que al ser presionada por el usuario genera un cambio de nivel lógico en su señal de entrada y activa la unidad de procesamiento de la unidad emisora, el módulo transmisor de señales, el módulo receptor de señales y la unidad de procesamiento de la unidad receptora de control. Al presionarse esta tecla la unidad de procesamiento, contenida dentro de la unidad emisora, genera una señal de salida codificada. La unidad emisora también contiene un módulo transmisor de señales quien recibe la señal codificada generada por parte de la unidad de procesamiento cuando es presionada la tecla de la interfaz de usuario; el módulo transmisor de señales se encarga de enviar inalámbricamente la señal de salida codificada hacia un módulo receptor de señales. La unidad receptora comprende al menos un circuito electrónico el cual contiene internamente un módulo receptor de señales que se encarga de recibir las señales enviadas por el módulo transmisor de la unidad emisora y generar una señal de salida en base a la señal recibida. La unidad receptora de control también contiene una interfaz de usuario que se utiliza para ingresar por parte del usuario las instrucciones de activar o desactivar instantáneamente la señal de video oscura de la televisión;
esta interfaz de usuario incluye una tecla o botón que al ser presionada por el usuario genera un cambio de nivel lógico en su señal de entrada que a su vez forma la señal de entrada de la unidad de procesamiento. La unidad receptora de control también contiene una unidad de procesamiento que recibe las señales de la interfaz de usuario y del módulo receptor de señales y se encarga de generar dos señales digitales, una señal que será la señal de video obscura y otra señal que controlará la señal de salida del sistema. Ambas señales generadas son recibidas por un selector de señal de video también incluido dentro de la unidad receptora de control que se encarga de determinar, en base a la señal de control, cual será la señal de salida del sistema. La unidad receptora de control también incluye un módulo conector de entrada de señal de video, que recibe la señal proveniente de cualquier fuente de video (televisión, reproductor de DVD, caja sintonizadora de señales de televisión, consola de juegos, etc.). Esta señal de entrada se conecta a un módulo interruptor incluido dentro de la unidad receptora de control que dependiendo de su posición hace que se interrumpa la fuente de alimentación de la unidad receptora de control y se desactive la función del sistema o que la unidad receptora de control tenga fuente de alimentación y se mantenga activa la función del sistema. La unidad receptora de control también contiene un módulo conector de salida de la señal de video que recibe la señal de video de salida proveniente del módulo interruptor y forma la señal de salida del sistema.
2. Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura según la reivindicación 1, donde significa que la unidad emisora es un circuito autónomo que envía señales de manera inalámbrica a la unidad receptora de control y puede ser implementado independientemente o como parte de la circuitería interna de cualquier control remoto.
3. Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura según la reivindicación 1 , donde
significa que la unidad receptora de control es un circuito autónomo que responde a los comandos enviados por la unidad emisora y/o a su propia interfaz de usuario para generar la señal instantánea de video oscura.
4. Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura según la reivindicación 1 , donde significa que la unidad receptora de control genera una señal de video oscura mediante su unidad de procesamiento que consiste en mantener el voltaje y la impedancia de la señal de salida en un valor fijo y envía esta señal a la salida del sistema para ser desplegada en el televisor.
5. Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura según la reivindicación 1 , donde significa que la unidad receptora de control es un dispositivo externo a la circuitería interna del televisor y está conectada eléctricamente de la salida de video RCA de cualquier fuente de video a su conector de entrada de video y de su conector de salida de video a la entrada de video RCA del televisor.
6. Un sistema de control de imagen del televisor mediante la generación instantánea de señal de video oscura según la reivindicación 1 , donde significa que la unidad receptora de control puede ser implementada dentro de la circuitería interna de cualquier dispositivo que reciba, contenga o sintonice una señal de video (televisión, reproductor de DVD, caja sintonizadora de señales de televisión, consola de juegos, etc.); donde a la unidad receptora de control se le eliminan los conectores de entrada y salida de señal de video junto con el interruptor deslizable y sus respectivas interconexiones para conectar la unidad receptora de control a manera de baipás en la señal de salida de video del dispositivo al que se le implementará este sistema.
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