(57)【要約】  本発明は、ディスプレイに供給される信号連鎖の中に反復される電子署名を加えることによりディスプレイ上の画像フリーズ状態を識別し、電子署名がディスプレイ上に存在するかどうかを検出する方法とシステムを記載する。もし電子署名が存在しなければ、警報ユニットが起動される。
2008501995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイに供給される信号連鎖の中に電子署名を加え、
上記電子署名が上記ディスプレイ上に存在するかどうかを検出し、
上記電子署名が存在しなければ警報ユニットを起動させることを特徴とするディスプレイ上の画像フリーズ状態を識別する方法。
【請求項２】
上記電子署名は、ピクセルの選択されたグループに黒から白までの変化を生じさせることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記電子署名は、ピクセルの選択されたグループにカラー値の変化を生じさせることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記電子署名は、ピクセルの選択されたグループに予め定義されたパターンの間の変化を生じさせることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項５】
上記電子署名は、２以上のピクセルに１回おきにその物質的特性の変化を生じさせることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項６】
上記電子署名は、ピクセルの選択されたグループに異なる光度の間の変化を生じさせることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項７】
上記電子署名は、電子迷彩技術の使用により画像に隠すことを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項８】
上記検出は、ピクセルの選択されたグループを読み取る光検出装置の使用により実施されることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項９】
上記検出は、ピクセルの選択されたグループから発せられる電界及び／または磁界を検出する装置の使用により実施されることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
上記検出は、ピクセルの選択されたグループに送信される制御信号を直接読み取ることにより実施されることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
ウォッチドクタイマの使用を更に備えることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ディスプレイに供給される信号連鎖の中に電子署名を加える装置と、
上記電子署名がディスプレイ上に存在するかどうかを検出する装置と、
上記電子署名が存在しなければ、警報ユニットを起動させる装置を備えることを特徴とするディスプレイ上の画像フリーズ状態を識別するシステム。
【請求項１３】
ウォッチドクタイマを更に備えることを特徴とする上記請求項１２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のピクセルを具備するディスプレイに関する。より詳しくは、本発明は、この種のディスプレイがそれに送信される画像データを更新することに失敗するかどうかを検出するシステムと方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
今日、ほとんどの船は、電子地図、レーダー、及び情報を示すためのある種のディスプレイまたはモニタを有する他形式の電子機器を使用する。重要なシステムにおいては、装置が故障する場合の独立したバックアップシステムの必要条件が存在する。ディスプレイについては、これはクルーが異なるディスプレイ上に同じ情報を通常見ることができることを意味する。
【０００３】
ディスプレイが故障し、かつ新しい情報に更新されていないという事実にクルーが気付きさえすれば、このシステムは正常に動作する。
【０００４】
ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ベースのディスプレイは故障するとき、ＣＲＴが黒くなるか、１つの鮮明な白い点で終わるので、これを知ることができる。これらのイベントは、ディスプレイを見ることにより簡単に検出できる。
【０００５】
ＴＦＴ（Thin Film transistor）のような新しいディスプレイは、ここ数年電子機器に使用され、現在ＣＲＴディスプレイに取って代っている。ＴＦＴディスプレイは、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）ディスプレイの１種である。
【０００６】
ＴＦＴディスプレイまたはＴＦＴモニタの信号連鎖は、全ての何らかのメモリを具備する可能性のある異なる形式のハードウェア構成要素を利用する。通常、ビデオソース、ビデオ多重通信回路（ｍｕｘ）、ディスプレイコントローラ、及びパネルは、すべてメモリを具備することができるか、あるいは具備する。問題は、もしハードウェアエラーあるいはソフトウェアエラーがこれらのユニットのいずれかに存在する場合に、上記画像データがメモリ上に留まるということである。これはディスプレイ上の画像がフリーズする要因となる可能性があり、すなわち画像は正常に見えるが、更新されていない。
【０００７】
船上のクルーは、ディスプレイ上の情報が更新されなかったことを認識するまで、しばらく時間がかかる使用する可能性がある。これはクルーがしばらくの間、もう使用されていない情報を使用していたことを意味し、そしてこれは深刻な問題を次々に引き起こす可能性があることを意味する。もし例えばＴＦＴモニタが、レーダーあるいはＧＰＳに基づき、船の動的にかつ更新された位置の地図を表示するならば、状況が制御される前に、船は長距離を動く可能性があり、衝突進路である可能性あるいは、計画されるより陸地に近づく可能性がある。危険は明らかである。
【０００８】
出願人は、ディスプレイがフリーズするとき、警報できる如何なる方法またはシステムを知らない。しかしながら、以下に説明した異なる種類のウォッチドクタイマが存在する。
【０００９】
ソフトウェアは、時々壊れる傾向がある。これは、通常プログラミングエラー、信号上のノイズ、または他の要因のために起こる。システムの完全性を保護する標準的な方法は、追加のハードウェアを使用することによりウォッチドクタイマを使用することであり、ソフトウェアでこのハードウェアを一定間隔で起動させることである。もしハードウェアが時期が来るまでに始動されなければ、何らかの動作がシステムの完全性を元に戻す。これは、通常、ＩＲＱを起動させるか、システムをリスタートすることのいずれかでなされる。
【００１０】
この技術の強さは、間近で問題を修復し、ユーザに警報しないことである。普通のコンピュータには、リスタートを実行すること以外の別の選択肢が通常ない。そのような場合、ユーザがイベントを検出する前に、通常かなりの時間がかかる。この方法は信号連鎖の中の単一のユニット上でのみ動作し、現在、ビデオソース、及びいくらかのディスプレイコントローラで使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、全信号連鎖（single chain）を保護できる方法とシステムを提供することにより既存の限界を克服するものである。もし電子署名、すなわち制御された可変電子信号がビデオソースの中に実装されるならば、ディスプレイへの画像の生成から全ての要素が保護される。他のいかなる類似した方法またはシステムは、知られていない。
【００１２】
エラーが信号連鎖のどこで発生するかに関係なく、本発明はこのように、フリーズされた画像を検出できる新しい方法とシステムを記載する。
【００１３】
多くのアプリケーションで、ウォッチドクタイマと本発明によるシステムの組み合わせが好ましい。ウォッチドクタイマはシステムの動作可能時間を最大に保持しようとし、画像フリーズ検出器は、画像がフリーズした場合に、警報でき、またはスクリーンをリセットし、あるいはスクリーンへの信号連鎖におけるその他の装置をリセットできる。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、ディスプレイに供給される信号連鎖の中に反復する電子署名を加えることによりディスプレイに関して画像フリーズ状態を識別し、電子署名がディスプレイ上に存在するかどうかを検出する方法とシステムを記載する。もし電子署名が存在しなければ、警報ユニットが起動される。
【００１５】
他の特徴は、添付の特許請求の範囲において記載される。
本発明は、図面に関して詳細に記載される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、船のブリッジで使用される可能性のあるＴＦＴディスプレイの典型的なビデオの構成を示す。
現在のシステムにおいて、ビデオソース１は、地図またはレーダーのような専用のアプリケーションを動作させている通常ほぼ標準的なコンピュータである。ビデオソースのフォーマットは本発明に関連しないが、現在の工業標準は、コンポジットビデオ、コンポーネントビデオ、Ｓ−ビデオ、ＶＧＡ、及びＤＶＩである。図に示される残留ブロックは、異なるビデオフォーマットを使用するかもしれないし、しないかもしれない。
【００１７】
より大きなシステムでは、何台かのディスプレイ上で同じ画像を見ることが多くの場合必要となる。同時に、それぞれのディスプレイに、どの画像をディスプレイするか選択することが必要である可能性がある。ビデオ多重通信回路とバッファブロック２は、これを示すために加えられる。
【００１８】
現在の世代のディスプレイにおいて、ディスプレイコントローラ３は、ビデオ信号が入力する第１ブロックである。ディスプレイコントローラ３は、ＴＦＴ表示の特性に対する、映像の拡大縮小機能と映像信号選択機能を有している。将来の世代のディスプレイにおいて、このユニットは、部分的にあるいは完全に取り除かれる可能性がある。これは、ＤＶＩ上の信号選択の必要性を除去することが可能であるとともに、代わりにソースのためにすでに選択された映像信号を使用することが可能であるという事実による。
【００１９】
上記ディスプレイパネル４は、画像をユーザ５に表示する装置である。それは、通常バックライトソースと、異なる色の多くの点の表示を可能にするシステムを備える。通常、ＴＦＴは、光源と、１組のカラーフィルタと、光を通過させるか通過させない装置から成る。ＬＥＤベースのディスプレイは、通常それぞれのピクセルにそれぞれの色の１つの光源を有する。
【００２０】
図１で示される詳細な構成は、本発明に直接関連しないが、今日のテクノロジーと、なされることが可能な改善とに関する問題を理解させる。
【００２１】
問題の解決は、画像フリーズが発生するかどうか検出するロジック部を追加し、次いで適切な動作をさせることである。以下の説明は、画像フリーズ状況を検出する本発明の方法を記載する。
【００２２】
画像フリーズを取り扱う方法は、高度にアプリケーション特有である。取り扱い例は、ＳＭＳ送信、音声メッセージ、メール、アラーム音、アラームライト、コンピュータログ、電源オフ部、あるいは例えば問題がある場合にディスプレイが黒か白になるような全てのディスプレイ、あるいは状態を取り扱う他の特有な手段などである。システムの完全なあるいは部分的な再スタートも、実現可能である。
【００２３】
もし画像がフリーズするならば、画像に最新版がない。もし可変信号がビデオ信号に加えられ、画像がフリーズすれば、それは失われる。このイベントはそのときに検出できる。
【００２４】
署名を加え、署名を検出する方法はいくつかあるが、そうすることの基本的な原則は、全ての解決法で同じである。
【００２５】
署名を加える最もよい場所は、信号連鎖の最初の位置であり、それはビデオソースである。これは、コンピュータからディスプレイのピクセルまでの全信号連鎖の保護を提供する。署名は信号連鎖の中のどんな場所にでも加えることができるが、その後のその一部を保護するだけである。
【００２６】
画像信号流れの署名検出は、２つ方法で実施される。
【００２７】
１つの方法は、１つ以上のピクセルがどのように更新させるかを検出することにより、署名を探すことである。この検出は、電界または磁界またはピクセルへの何らかの直接の接続により行われる。
【００２８】
本発明の好ましい実施形態において、署名は画像の異なる位置のピクセルに拡大される。これらのピクセルの色あるいはライトが変調されることをそのときに目で検出することは難しい。したがって、署名は、サイズを制限することなく、あるいはディスプレイされる画像を乱すことなく加えることができる。
【００２９】
電子迷彩技術（steganographic）の使用による画像に隠れている電子署名を適用することもできる。
【００３０】
もし署名が予め定められたパターンに従い現れるならば、ディスプレイが更新され、かつ全てがうまく機能していると結論付けられる。もしこれが事実でなければ、警報を起動することができる。
【００３１】
この方法の特徴は、それが光学式検出器のような特別の装置を使用する必要はないということである。しかしながらこの検出方法は、電子機器とロジック部を配置する最も良い場所がディスプレイパネル自体の上であり、あるいはディスプレイパネル内部であるので、比較的複雑で、最もよいのはディスプレイパネルメーカーに委ねることである。
【００３２】
低いボリュームで実施するより簡単な別の方法は、互いの近くにある１ブロックのピクセルを使用することである。
【００３３】
図２は、物理的（physical）パラメータが変化する署名を検出することによりディスプレイ上のフリーズした画像を検出するために、ピクセルの１つの定義されたグループがどのように使用されるかを示す。これらのパラメータは、例えば強度、位置または色である可能性がある。次いで、光学式検出器をディスプレイパネルの関連した位置に置くことができ、検出器から出力信号を復号することができる。もし検出器が署名の消失を検出する場合には、警報が起動される。
【００３４】
上記第２の方法の使用により、いくらかの難点が予期される。多くのアプリケーションは、例えば船のブリッジと飛行機のように、ほとんど完全な暗闇で動作されることをディスプレイに要求する。これは、通常、ディスプレイの光を完全な暗闇にまで減少させることにより解決される。しかし、検出器は動作するために少なくともいくらかの光に要求する。これは、もしそのような状況が発生した場合に、順にほとんど光の存在を検出できないことと、検出ロジック部を使用不能にすることとにより解決される。検出ロジック部の非活性化は、何らかの形で示されなければならない。
【００３５】
上記に基づき、第一の方法が好ましい方法であると理解される。以下に、発明を実施する４つの例を記載する。
【００３６】
例１：パターン変化
もしディスプレイ上のバックライトが安定（常にオンであるか、あるいはそれと同様の場合）しているならば、本発明の方法を実施することはかなり簡単である。これを行う最もよい方法は、ビデオ発生器で署名を加え、次いでこの署名を検出するためにディスプレイの前で光検出装置を使用することである。その最も単純な形において、署名は、一定間隔で黒から白まで変化する小さなピクセルのブロックとすることができる。この変化するパターンがセンサーで検出される限り、全ては正常であり、かつビデオシステムは予想通りに機能している。パターンが消失すれば、そのとき問題が存在し、警報が起動される。
【００３７】
もし微細な光の状態で動作が必要であるならば、それは検出を実行するのに十分な光でない可能性があり、追加の光源が必要である可能性がある。これは、追加の光源と可視カラー範囲外で動作する検出器とを使用することにより解決される。実際には、これは赤外線あるいは紫外線の光源と検出器とを使用することを意味する。さらに構成が類似している。
【００３８】
図２は、この実施の例を示す。構成の実際的な応用は、右下の１６ピクセルの正方形を１０Ｈｚで黒から白まで変化させる。次いで光ダイオードは、ディスプレイのこのエリアの上に位置される。結果として生じる信号は、安定し、読み取ること及び変換することが容易である。１０Ｈｚは、どんなスケーリングエンジン（scaling engine）も通過する（get through）のに十分に低い周波数でもある。ピクセルブロック位置とセンサー位置とは、図２のＡで示される。
【００３９】
例２：色／光の違い
２色の間で変化するテストパターンと、ディスプレイ上に示される特定の色を識別する光検出器を使用することもできる。もしテストパターンが所定のパターンでカラーＡからカラーＢまで変化するならば、全ては正常であり、そうでなければ、警報が起動される。
【００４０】
もし完全な暗闇での動作が必要とされるならば、色を検出することが不可能なとき、検出ロジック部を非活性化することは可能である。そのときこれはこのロジック部を動作するのに不十分な光であることを示す。
【００４１】
この方法の変形例は、変化するパターンを有するディスプレイ上の２以上の位置を使用することである。それぞれの位置に、１台の光検出器が使用される。
【００４２】
例３：光強度
画像フリーズ検出器を作成する１つの問題は、いくつかのアプリケーションにおいては、幅広い昼光とほとんど完全な暗闇の両方において、ディスプレイを使用する必要があるということである。これは、画像フリーズロジック部により検出される光が、かなり変化することを意味する。上記の最初の２つの実施形態からわかるように、画像フリーズロジック部を動作させるのに十分な光でない可能性がある。このイベントは検出されなければならず、かつユーザは画像フリーズロジック部が正常に機能できないことを通知されなければならない。これは、画像フリーズロジック部が装着されていることを示す装着されたＬＥＤをオフにすることによりなされる。もしこのＬＥＤがオフならば、警報は起動されることができない。これがどのように示されるかは、アプリケーション特有であり、本発明の開示の部分ではない。
【００４３】
１つの実施は、複数のピクセルからなる１ブロックを選択し、このブロックに光度を変化させ、ディスプレイ上のこれらのピクセルの前に光検出器を付けることである。
【００４４】
上記検出ロジック部は、光が存在するかどうか（これは他の情報から代わりに推論されうる）、及びテストスポット上の光が特定パターン／周波数で変化するかどうかを検出できるようにさせる。
【００４５】
このパターン／周波数は、ノイズを生成するソースと、明確に異なる必要がある。上記パターン／周波数は、また画像更新の周波数と等しいかあるいは半分以下である必要がある。
【００４６】
もし光が存在し、かつ光が一定であることを検出するならば、検出ロジック部は警報を発することができる。この状態は、画像がフリーズしたことを示す。
上記ロジック部は、もしそれが光の不足により機能できないならば、表示することもできる。
【００４７】
例４：コードセンサ
本発明の好ましい実施形態は、光と無関係であるが、生産するのを難しくする必要条件がある。ＴＦＴパネルメーカからの援助なしにそれを実施することは難しい。
【００４８】
機能の原理は、以下に示す。
ＴＦＴパネル上において、いくつかのセンサーが配置される。これらのセンサーは、光に反応しないが、ＴＦＴパネルで電気信号を読み取る。実際には、それらは、電界あるいは磁界を読み取り、あるいは電子ピクセルに直接接続される。これは、ユーザに見えなくされるかもしれないし、されないかもしれない。導電性の透明なワイヤーが存在し、使用される可能性がある。
【００４９】
映像信号は、これらのセンサー下のピクセルが特定の方法で刺激されるような方法で変調される。望ましくは、これはディスプレイ上に表現される画像を乱さないアルゴリズムにより作成される。
【００５０】
本発明の主要な用途は、船上のナビゲーションに使用されるディスプレイが定期的に更新されるかどうかを検出することであるが、本発明はスクリーンで示される情報が最新であることが不可欠である他の分野でも使用できる。
【００５１】
現代の空港では、多数の情報ボードが存在する。それらは、主にマーケティングのために、及びフライト情報を示すために使用される。これらが故障するある場合において、彼らが問題を解決できるように、サービス部門がそうこれについて通知されるならば、それは便利である。
【００５２】
本発明は、通知が自動でなされることを可能にするシステムもカバーする。これは空港についての専門の印象を与え、経費も節約する。そのため情報ボードが動作しているかどうか誰も調べる必要がない。
同じことは、株式相場表示装置と他の多くの同様のアプリケーションで試用されている。
【００５３】
大手の新聞社は、しばしば混雑した場所に典型的に位置されるマーケティングとニュースを表示する大きなディスプレイを有する。もしこれらのディスプレイと関連するコンピュータが壊れた場合、情報ボードは有名なマイクロソフト（登録商標）の青スクリーンを示すことで終わることになる。本発明によれば、青いスクリーンが存在する代わりに、大笑いで日中歩く人々のほとんどに、サービス部門が問題を知らされ、あるいは、コンピュータが自動的に再起動される。
【００５４】
更新されない航空計器上の情報に関する問題は、明白である。これは、化学分野、核分野における他の安全保障の特定のアプリケーションの場合も同様である。
【００５５】
本発明の詳細な説明を通して、ディスプレイパネルの用語は、ＴＦＴディスプレイパネルを意味する。将来の技術は、ディスプレイを製造する他の方法を許容する。ＬＥＤマトリックスのいくつかの形態は、特に有望である。
【００５６】
したがって、本発明の方法とシステムは、ＴＦＴディスプレイに限定されるものではなく、画像フリーズの可能性のあるディスプレイの他の形式で実施されうる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】典型的ビデオの構成を示す図である。
【図２】送信する署名と検出に使用される定義されたグループのピクセルを示す図である。
【符号の説明】
【００５８】
１  ビデオソース
２  ビデオ多重通信回路あるいはバッファ
３  ディスプレイコントローラ
４  ディスプレイパネル
５  ユーザ／クルー
【図１】
2008501995.tif 000003
【図２】
2008501995.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成18年9月8日(2006.9.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイに供給される信号連鎖の中に電子署名を加え、
ピクセルの選択されたグループにその特性の変化を生じさせ、
上記ディスプレイの中に配置される手段により、上記電子署名が存在するかどうかを検出し、
上記電子署名が存在しない場合には警告装置を起動させることを特徴とするディスプレイ上の画像フリーズ状態を識別する方法。
【請求項２】
上記検出は、上記ピクセルの選択されたグループの変化を検出するために、その特性の変化している上記ピクセルの選択されたグループの上に配置される光ダイオードを使用することにより実施されることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項３】
上記検出は、上記ピクセルの選択されたグループから発せられる電界及び／又は磁界を検出する装置の使用により実施されることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項４】
上記検出は、上記ピクセルの選択されたグループに送信される制御信号を直接読み込むことにより実施されることを特徴とする上記請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ディスプレイに供給される信号連鎖の中に電子署名を加え、ピクセルの選択されたグループにその特性の変化を生じさせ、上記ディスプレイの中に配置される手段により、上記電子署名が存在するかどうかを検出する装置と、
上記電子署名が存在しない場合には警告装置を起動させる装置とを備えることを特徴とするディスプレイ上の画像フリーズ状態を識別するシステム。
【国際調査報告】
2008501995.tif 000005
2008501995.tif 000006