一种基于发光耦合和差值判断的故障探测方法、装置及电子显示设备系统制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种基于发光耦合和差值判断的故障探测方法、装置及电子显示设备系统，涉及电子显示设备系统的技术领域。该方法及装置通过在电子显示屏的隐蔽位置显示一组亮度对比强烈的交替色块作为信号光源，并在对应位置安装一套耦合感应光强度变化的光敏传感器模块，再设置一个微处理器系统采集并处理光敏传感器输入的光强度信号，对输入的光强度信号进行差值判断，从而判定设备是否发生故障，后续处理模块可执行一定的设备自检故障消除程序或通过通信模块向后台发送设备的故障信息。序或通过通信模块向后台发送设备的故障信息。序或通过通信模块向后台发送设备的故障信息。

【技术实现步骤摘要】
一种基于发光耦合和差值判断的故障探测方法、装置及电子显示设备系统


[0001]本专利技术涉及一种电子显示设备系统的
，特别是涉及一种具有高可靠性运行要求、同时又具有高复杂性的电子显示设备的故障探测方法、探测装置及带有这种故障探测装置的电子显示设备系统的


技术介绍

[0002]当前，具有电子显示屏的电子显示设备及应用系统随处可见，如机场、铁路、公交站点的信息显示牌，高速公路的电子显示牌，智能广告牌等，又如医院、市政公共服务中心的交互系统和告示系统设备等，这些系统一般都具有软件和硬件构成主机系统，通过电子显示屏发布信息或进行一些交互操作；这些系统本身都具有很高的复杂性，其硬件和软件本身都具有较高的故障率，而且这些设备一般都分布在户外的无人值守场合，环境状况复杂，这些情况也大大增加了其发生故障的概率，同时也加大了维护和管理的难度。
[0003]这些设备的故障情况和故障原因纷繁复杂，包括硬件的元器件老化、线路松动、供电中断等，软件的通讯数据中断、程序陷入死循环、未知错误异常等等，出现故障后如要根据不同的故障部位和原因直接感知到故障的发生将会非常的复杂和困难，所以这些设备发生故障后，大多需要等到人为发现并报告，才能获知并赶到现场处置，从而很大程度上降低了这些设备的服务水平。
[0004]然而，虽然这些系统的故障原因纷繁复杂、难以穷举判定，但基本可以归结为两类故障，即硬件故障和软件故障，本案经过实验后发现，上述这类电子显示设备系统一旦发生故障，包括硬件故障和软件故障，基本上都会表现出系统资源出错、陷入死循环、系统卡顿、卡死、程序异常退出及设备停机等，电子显示屏都将出现黑屏、花屏、卡顿或卡死非正常显示行为，而电子显示屏的非正常显示又等同于电子显示屏的自发光异常，同时电子显示屏的自发光异常又可以通过发光耦合和差值判断的方法被及时准确地感知，本专利技术正是从这一特性出发提出了一种新的基于发光耦合和差值判断的电子显示系统故障探测方法、并由此推出一种新的故障探测装置及带有这种故障探测装置的电子显示屏设备系统 。

技术实现思路

[0005]为使具有电子显示屏的设备系统能够更加快捷高效地感知故障信息，本专利技术提供了一种新的基于发光耦合和差值判断的电子显示设备故障探测方法、故障探测装置及带有这种故障探测装置的电子显示屏设备系统。
[0006]第一方面，本专利技术提供了一种电子显示设备故障探测方法，应用于带有电子显示屏的电子显示设备系统，所述的带有电子显示屏的电子显示设备系统包括硬件和软件，所述的电子显示屏即屏幕，所述的故障探测方法其特征在于通过软件模块在屏幕上设置产生一个标准的信号光源，再利用当电子显示设备的硬件或软件出现故障后其电子显示屏将会大概率出现自发光异常的现象的特性、通过发光耦合和的差值判断的方法来感知这个屏幕
标准信号光源的自发光异常现象，从而判断带有电子显示屏的设备系统是否发生故障，具体步骤包括：在电子显示设备的主体应用系统软件中增加一个和主体应用系统软件一起启动并持续运行的独立软件模块，它的功能是在电子显示屏的一个或多个恰当位置设置一组或多组持续显示的、亮度对比强烈的交替色块作为屏幕标准信号光源，这个独立软件模块将依附于主体应用系统软件的运行而运行，一旦主体应用系统软件的运行状态出现异常，如出现包括但不限于资源出错、陷入死循环、系统卡顿、卡死、程序异常退出及设备停机的状况，这个独立软件模块也将随之出现运行异常，不能正常地持续显示交替色块，也就失去了标准的信号光源；在屏幕上每组交替色块的显示区域上方、紧贴屏幕表面安装一组感应光强度变化的光敏传感器，用于耦合感应由屏幕标准信号光源产生的持续光强度变化状况也即用于耦合感应由交替色块产生的持续光强度变化状况；设置一个微处理器模块采集并处理光敏传感器输入的屏幕自发光亮度对应的光强度信号，正常情况下该区域的屏幕自发光亮度将一直由亮度对比强烈的交替色块维持周期变化，微处理器模块将一直能获得一个较大的、稳定的光强度变化差值，一旦发生故障，无论是硬件故障还是软件故障，电子显示屏将大概率出现显示异常，如黑屏、花屏、程序异常退出、屏幕卡顿或卡死，设置的交替色块也将大概率停止显示、停止切换或者分辨率下降，无法以原有的对比度清晰地显示，光敏传感器将只能获得一个固定的没有变化的光强度值，或者只能获得一些变化值幅度偏小的光强度值，也就是说和正常稳定的交替色块带来的光强度变化幅度相比，故障死机、黑屏、花屏、程序异常退出、屏幕卡顿或卡死时传感器获得的光强度变化幅度将会发生特异改变，突然停止变动或变化幅度突然变小，微处理器模块通过适当的采集和计算方法，将获得一个较小的差值，设定一个差值下限的阈值，即可以大概率判定该电子显示设备系统是否发生故障；设置一个后续处理模块当微处理器模块判断出设备发生故障后启动后续处理模块执行相应的后续处理程序；所述的自发光异常现象其特征在于当电子显示设备系统出现故障时，软件方面大概率都会表现为系统资源出错、陷入死循环、系统变慢、卡顿、卡死、停机、程序的异常退出及其他异常情况，硬件方面大概率都会表现为异常掉电、黑屏、花屏及其他异常情况，所有这些异常情况都将大概率地表现为电子显示屏的黑屏、花屏、卡顿或卡死的非正常显示行为，这些非正常显示行为都将引起电子显示屏的自发光异常。
[0007]所述的电子显示屏的一个或多个恰当位置其特征于是位于屏幕不影响主体功能和外观显示的一个或多个相对较为隐蔽的部位，所谓的不影响主体功能和外观显示的隐蔽部位应该和该电子显示设备的主体应用特点有关，可以根据该电子显示设备的主体应用的显示及交互特点、故障发生后电子显示屏的表现特点、故障探测的具体精度要求而具体确定这个恰当位置的方位及数量，包括但不限于电子显示屏的一个或多个角部位置。
[0008]所述的设置一组或多组持续显示的、亮度对比强烈的交替色块其特征在于是在电子显示屏的一个或多个恰当位置持续显示一组或多组亮度对比强烈的交替色块，具体来说，可以在一个位置循环显示一组交替色块，也可以根据判断精度的要求和具体电子显示设备系统出现故障后屏幕发光异常的表现特性在多个位置循环显示多组交替色块，只要其
中的任意一组或几组交替色块出现显示异常即可判断故障，交替色块的大小、形状、颜色及变动频率没有严格限制，只要保证能保障后述的光敏传感器和微处理器模块能够及时准确采集并感知其亮度变化即可，包括但不限于正方形、圆形的，黑色和白色的交替色块，为便于以后的描述，设交替色块为低亮度黑色色块和高亮度白色色块的交替色块、周期为t秒、频率为1/t赫兹，即在每个周期中黑色色块和白色色块的显示持续时间均为t/2秒，供光敏传感器采集每种色块的自发光亮度值。
[0009]所述的光敏传感器其特征在于是一种可以感应光线强度变化的元器件，如包括但不限于光敏电阻、光电二极管、光电三极管及其他光照传感器件。
[0010]所述的耦合感应由交替色块产生的持续光强度变化状况其特征在于是光敏传感器定时采样、获得由交替色块产生的光强度信号，为准确获得交替色块中每种色块的亮度值，光敏传感器的采样频率应大于2/t赫兹，采样周期本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于发光耦合和差值判断的电子显示设备故障探测方法，应用于带有电子显示屏的电子显示设备系统，所述的带有电子显示屏的电子显示设备系统包括硬件和软件，所述的故障探测方法其特征在于通过软件模块在屏幕上设置产生一个标准的信号光源，再利用当电子显示设备的硬件或软件出现故障后电子显示屏将会大概率出现自发光异常的特性，然后通过发光耦合和的差值判断的方法来感知这个屏幕标准信号光源的自发光异常现象，从而判断带有电子显示屏的设备系统是否发生故障，具体方法包括：S1在电子显示设备的主体应用系统软件中增加一个和主体应用系统软件一起启动并持续运行的独立软件模块，它的功能是在电子显示屏的一个或多个恰当位置设置一组或多组持续显示的、亮度对比强烈的交替色块作为屏幕标准信号光源，这个独立软件模块将依附于主体应用系统软件的运行而运行，一旦主体应用系统软件的运行状态出现异常，如出现包括但不限于资源出错、陷入死循环、系统卡顿、卡死、程序异常退出及设备停机的状况，这个独立软件模块也将随之出现运行异常，不能正常地持续显示交替色块，也就失去了标准的信号光源；S2在屏幕上每组交替色块的显示区域上方、紧贴屏幕表面安装一组感应光强度变化的光敏传感器，用于耦合感应屏幕标准信号光源产生的持续光强度变化状况也即用于耦合感应由交替色块产生的持续光强度变化状况；S3设置一个微处理器模块采集并处理光敏传感器输入的屏幕自发光亮度对应的光强度信号，正常情况下该区域的屏幕自发光亮度将一直由亮度对比强烈的交替色块维持周期变化，微处理器模块将一直能获得一个较大的、稳定的光强度变化差值，一旦发生故障，无论是硬件故障还是软件故障，电子显示屏将大概率出现显示异常，如黑屏、花屏、程序异常退出、屏幕卡顿或卡死，设置的交替色块也将大概率停止显示、停止切换或者分辨率下降，无法以原有的对比度清晰地显示，光敏传感器将只能获得一个固定的没有变化的光强度值，或者只能获得一些变化值幅度偏小的光强度值，也就是说和正常稳定的交替色块带来的光强度变化幅度相比，故障死机、黑屏、花屏、程序异常退出、屏幕卡顿或卡死时传感器获得的光强度变化幅度将会发生特异改变，突然停止变动或变化幅度突然变小，微处理器模块通过适当的采集和计算方法，将获得一个较小的差值，设定一个差值下限的阈值，即可以大概率判定该电子显示设备系统是否发生故障；S4设置一个后续处理模块当微处理器模块判断出设备发生故障后启动后续处理模块执行相应的后续处理程序。2.如权利要求1中所述的故障探测方法，其特征在于：所述的自发光异常现象是指当电子显示设备系统出现故障时，软件方面大概率都会表现为系统资源出错、陷入死循环、系统变慢、卡顿、卡死、停机、程序的异常退出及其他异常情况，硬件方面大概率都会表现为异常掉电、黑屏、花屏及其他异常情况，所有这些异常情况都将大概率地表现为电子显示屏的黑屏、花屏、卡顿或卡死的非正常显示行为，这些非正常显示行为都将引起电子显示屏的自发光异常。3.如权利要求1中所述的故障探测方法，其特征在于：所述的电子显示屏的一个或多个恰当位置是指在屏幕不影响主体功能和外观显示的一个或多个相对较为隐蔽的部位，所谓的不影响主体功能和外观显示的隐蔽部位应该和该电子显示设备的主体应用特点有关，可以根据该电子显示设备的主体应用的显示及交互特点、故障发生后电子显示屏的表现特
点、故障探测的具体精度要求而具体确定这个恰当位置的方位及数量，包括但不限于电子显示屏的一个或多个角部位置；所述的设置一组或多组持续显示的、亮度对比强烈的交替色块是指在电子显示屏的一个或多个恰当位置持续显示一组或多组亮度对比强烈的交替色块，具体来说，可以在一个位置循环显示一组交替色块，也可以根据判断精度的要求和具体电子显示设备系统出现故障后屏幕发光异常的表现特性在多个位置循环显示多组交替色块，只要其中的任意一组或几组交替色块出现显示异常即可判断故障，交替色块的大小、形状、颜色及变动频率没有严格限制，只要保证能保障后述的光敏传感器和微处理器模块能够及时准确采集并感知其亮度变化即可，包括但不限于正方形、圆形的，黑色和白色的交替色块，为便于以后的描述，设交替色块为低亮度黑色色块和高亮度白色色块的交替色块、周期为t秒、频率为1/t赫兹，即在每个周期中黑色色块和白色色块的显示持续时间均为t/2秒，供光敏传感器采集每种色块的自发光亮度值。4.如权利要求1中所述的故障探测方法，其特征在于：所述的光敏传感器是一种可以感应光线强度变化的元器件，如包括但不限于光敏电阻、光电二极管、光电三极管及其他光照传感器件。5.如权利要求1中所述的故障探测方法，其特征在于：所述的耦合感应由交替色块产生的持续光强度变化状况是指光敏传感器定时采样、获得由交替色块产生的光强度信号，为准确获得交替色块中每种色块的亮度值，光敏传感器的采样频率应大于2/t赫兹，采样周期应小于t/2，正常情况下，一段时间内光敏传感器获得的光强度信号值的变化规律应和交替色块预设的分布及变化规律是一致的，由于设计的交替色块对比度强烈，如黑色色块和白色色块，所以光敏传感器将在一个周期内采集到一部分由高亮度的白色色块产生的大数值和一部分由低亮度的黑色色块产生的小数值，这两部分数值将维持着一个较大的差值，在考虑到显示屏的个体因素及环境因素的误差之后，这个偏差值的统计量，包括但不限于极值差和标准差，也将是一个较大的稳定数值，设其下限为X，再设定一个隔离差a，再将( X
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a)作为标准阈值，正常情况下交替色块产生的光强度持续变化，获得的偏差值统计量将不会低于标准阈值( X
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a)；所述的光强度变化幅度将会发生特异改变是指当电子显示设备发生故障后交替色块将不能按照预设的形状及规律保持变动，光敏传感器采集到的光强度信号变化偏差值统计量也将显著变小，微处理器模块将获得一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：程雷干，
申请(专利权)人：苏州市大创信息运用有限公司，
类型：发明
国别省市：