一種通用遙控器及利用其對家電設備進行控制的方法
2023-05-24 03:29:26
專利名稱：一種通用遙控器及利用其對家電設備進行控制的方法
技術領域：
本發明涉及一種通用遙控器及利用其對家電設備進行控制的方法。
現在市場上有一種多功能學習型遙控器，它能通過學習的方式記錄下普通遙控器發射的信號波形，這樣當用戶按下某一個鍵時，遙控器就按照事先記錄下的波形發送信號，從而也能實現一個遙控器控制多臺家電的功能。但是這種遙控器仍存在以下缺點(1)發射信號仍然採用紅外方式，同樣要求遙控器和家電之間不能有遮擋，或利用反射方式工作。
(2)在使用前需要事先進行學習。在使用前需要利用原遙控器進行學習，記錄原遙控器各個功能的信號波形，而且學習的數量受到限制。
(3)用戶操作界面不友好。遙控器上某個按鍵對應的功能是通過學習指定的，不形象直觀，尤其是當功能較多時，容易混淆。
(4)遙控器和家電之間的信息單向溝通，不能通過遙控器查詢家電設備的狀態。
本發明的目的在於提供一種採用無線通信的方式、鄰居隔壁之間不會相互幹擾、數字家庭網絡中的設備可通用、採用了友好的用戶交互界面，通過圖形化的顯示方式，遙控器同信息家電之間可進行雙向信息溝通的通用遙控器及利用其對家電設備進行控制的方法。
一種通用遙控器，其特點在於該通用遙控器包括核心處理單元、外部存儲單元、無線通訊單元、和人機接口單元；其中無線通訊單元負責射頻信號的發送和接收；核心處理單元負責射頻部分的基帶信號處理，以及對外部存儲器的讀取訪問、鍵盤的輸入處理以及LCD的輸出顯示，還負責對設備文件進行解析，以及《數字家庭網絡標準》中的通訊協議處理等工作；外部存儲單元負責存儲每個家電設備的設備文件；人機接口單元完成人機互動的工作。
一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法，其特點在於該方法包括設備瀏覽、設備控制、狀態查詢和設備管理四個步驟。
本發明的有益效果在於本遙控器的控制對象是《數字家庭網絡標準》中的信息家電，遙控器採用無線通信的方式，無線信號可以穿透牆壁，為用戶的控制提供了方便，同時採用了《數字家庭網絡標準》中的無線通訊協議，避免了鄰居隔壁之間的相互幹擾，保證了用戶控制的安全可靠。本遙控器還採用了《數字家庭網絡標準》中的設備文件專利技術，從而保證了遙控器的通用和設備無關。本遙控器還採用了友好的用戶交互界面，通過圖形化的顯示方式，用戶不但可以對家電設備進行控制，同時還可查詢家電設備的當前狀態，實現了遙控器同信息家電之間雙向的信息溝通。
圖5是本發明通用遙控器的設備控制部分的流程6是本發明通用遙控器的設備的功能圖標在LCD顯示示意7是本發明通用遙控器的電源功能在LCD顯示示意8是本發明通用遙控器的電源開機狀態在LCD顯示示意9是本發明通用遙控器的單參數控制在LCD顯示示意10是本發明通用遙控器的兩參數控制在LCD顯示示意11是本發明通用遙控器的三參數控制在LCD顯示示意12是本發明通用遙控器的日期設定在LCD顯示示意13是本發明通用遙控器的重發在LCD顯示示意14是本發明通用遙控器的通訊失敗時在LCD顯示示意15是本發明通用遙控器的狀態查詢時在LCD顯示示意16是本發明通用遙控器的設備管理狀態在LCD顯示示意17是本發明通用遙控器的設備管理狀態在LCD顯示示意18是本發明通用遙控器的輸入序列號時在LCD顯示示意19是本發明通用遙控器的設備沒有相應時在LCD顯示示意20是本發明通用遙控器的設備正在傳送數據時在LCD顯示示意21是本發明通用遙控器的設備設備添加成功時在LCD顯示示意22是本發明通用遙控器的設備管理部分的流程圖無線通訊單元該部分主要完成射頻信號的發送和接收。
當遙控器要向家電設備發送控制命令時，處理器根據外部存儲器中保存的設備文件，得到相應的控制指令，並交給無線通訊單元；無線通訊單元完成信號調製、功率放大後，將控制信號以射頻的形式發射出去；家電設備返回設備狀態時，無線通訊單元接收到家電設備發送的射頻信號，並對信號進行濾波、解調以及A/D變換，最後將設備返回的狀態交給處理器處理。
考慮到射頻信號的功率和穿透特性等指標，在本專利的實施例中，射頻信號採用了915Mhz的ISM波段，用戶也可以根據實際情況，採用其它波段。遙控器同家電設備之間的通信採用的是《數字家庭網絡標準》中的無線通訊協議。
核心處理單元該部分不僅要完成射頻部分的基帶信號處理，此外還負責對外部存儲器的讀取訪問、鍵盤的輸入處理以及LCD的輸出顯示。處理器單元還負責對設備文件進行解析，以及《數字家庭網絡標準》中的通訊協議處理等工作。
外部存儲單元該部分主要用於存儲每個家電設備的設備文件。
新型通用遙控器採用了《數字家庭網絡標準》中的設備文件技術，通過設備文件來描述各種信息家電設備，外部存儲器就用於保存各個家電設備的設備文件。同時在外部存儲器其中還保存有一份設備表，用於表示當前的系統中總共有哪些設備。處理器可以根據設備表，顯示出系統中的全部設備，當用戶選定某一設備後，處理器根據設備表找到相應的設備文件，並對該設備進行相應的處理。
人機接口單元該部分主要完成人機互動的工作。其中輸出接口為一個LCD，遙控器以圖形化的方式顯示出當前系統中有哪些家電設備，每個家電設備有哪些功能以及家電設備的當前狀態等信息；輸入接口為一個鍵盤，用戶可以通過方向鍵在各個設備之間以及設備的各個功能之間瀏覽，按確認鍵可以進入各個功能的下一級界面，按取消鍵返回上一級界面。如果LCD上有觸控螢幕，也可以利用觸控螢幕作為用戶的輸入接口，用戶只要通過點擊相應的圖標就可以實現相應的功能。
整個遙控器非常小巧，只有一般的手機般大小，非常方便用戶使用。同時本遙控器不僅可以在家中對家電設備進行控制，也適用於商場、賓館等多臺設備集中控制的場合。
圖2是本發明通用遙控器的控制流程圖。新型通用遙控器實現的功能主要包括設備瀏覽、設備控制、狀態查詢和設備管理。
設備瀏覽所謂設備瀏覽功能，是指用戶可以瀏覽當前在遙控器中存在著哪些設備，用戶可以選定某一設備進行控制。遙控器開機後即進入設備瀏覽功能。遙控器首先讀取保存在外部存儲器上的設備表，檢查當前在外部存儲器上保存著哪些設備的設備文件。如果當前設備表中不包含任何設備文件，則在LCD上顯示如圖4所示的畫面，提示用戶當前系統中還沒有添加任何設備。如果處理器讀取設備表，發現設備表中保存有若干設備，則處理器根據設備表中的相關信息，讀取該設備的設備文件，通過解析設備文件，就可以得到該設備的名稱，以及該設備的圖標，並將該設備的圖標和名稱以圖形化的方式顯示在LCD上，如圖3所示。如果當前系統中存在較多設備，處理器將進行分頁的處理，用戶可以通過翻頁，來找到所需要的設備。處理器同時等待用戶的鍵盤輸入，如果用戶按下了方向鍵，處理器將通過把設備的名稱反顯顯示的方式，表示出用戶當前選擇的設備。用戶選定某一設備後，按下確認鍵，將進入該設備的設備控制功能。如果用戶按下取消鍵，將進入設備管理功能。
設備控制圖5是本發明通用遙控器的設備控制部分的流程圖。在設備控制功能中，用戶可以察看選定的設備具有哪些功能，並選擇某一功能對設備進行控制，同時可以查詢設備的當前狀態，並將設備的當前狀態以圖形化的方式顯示在屏幕上，提示用戶。
在設備控制功能中，處理器首先讀取該設備的設備文件，並對設備文件的內容進行解析。關於設備文件的具體內容可參見《數字家庭網絡標準》中設備文件的相關部分。通過解析設備文件，可以得到描述該設備的各項功能的圖標以及對應的文字。處理器將表示各個功能的圖標及對應的文字顯示在屏幕上，如圖6所示。用戶可以通過方向鍵選擇某項功能，如果該設備擁有的功能較多，處理器將進行分頁處理。當用戶選定某一項功能後，處理器將根據用戶選定的功能，從該設備的設備文件中提取出該項功能對應的命令字，如果用戶選擇的命令是參數型的命令，處理器則將該命令字連同用戶輸入的參數，依照同家電設備之間的通訊協議組成數據包，並交給射頻通訊單元。射頻通訊單元將處理器送來的數據包進行信號調製和功率放大等處理後，將射頻信號通過天線發射出去。家電設備一端接收到遙控器發送的射頻信號後，進行信號放大、解調等處理後，還原出對應的數據包。依據數據包中的命令字，家電設備進行相應的動作。家電設備執行完用戶所指定的功能後，其狀態發生改變，家電設備將改變後的狀態，按照遙控器同家電設備之間的通訊協議，組成數據包，並經過家電設備一端的射頻單元的處理後，以射頻信號的形式發送出去。遙控器端的射頻通訊單元接收到家電設備發送的射頻信號後，同樣經過信號放大、解調等處理後，還原出數據包，並交給處理器做進一步處理。處理器根據設備文件中的信息對該數據包進行解析，得到家電設備的最新的狀態並顯示在屏幕上。用戶通過遙控器的屏幕就能了解命令執行的結果，並察看設備的各項狀態。
當用戶選定某一設備後，按確認鍵將進入設備控制功能。遙控器顯示出該設備的全部功能圖標，當功能圖標多於四個時，處理器實現翻頁功能。每個功能圖標下方用兩個漢字提示其功能含義，功能圖標和漢字提示從設備文件中得到。參見圖6。
遙控器能實現兩種類型的控制開關型控制和參數型控制。其中開關型控制對應於電源開關、功能選擇等不需要參數的控制功能；參數型控制對應於溫度設置、時間設置等需要參數的控制功能。
當用戶選定某一功能圖標後，按確認鍵，遙控器首先向設備發送狀態查詢命令，並根據設備的狀態回碼將功能圖標反顯，以表示設備的當前狀態。如圖7所示。
用戶可以通過方向鍵選擇某一功能，遙控器通過文字的反顯表示出用戶當前選擇的功能，如上圖表示該設備當前處於關機狀態，用戶選擇開機功能。
若用戶選定某一功能後，按確認鍵，遙控器向設備發送該功能對應的控制指令，並接收設備的狀態回碼，根據最新的狀態回碼，更新當前顯示。如圖8所示為執行開機功能後的顯示。用戶按取消鍵將返回上一級界面。
對於參數型控制，遙控器實現了單個參數的控制功能(如溫度設置)、2個參數的控制功能(如時鐘設置)和3個參數的控制功能(如日期設置)。
其中單個參數的功能主要包括溫度設置、過程選擇等。
請參考圖9所示。當用戶執行單個參數的控制功能時，遙控器應首先查詢設備的狀態，並將設備的當前設置顯示在圖9所示的界面中其中屏幕的上方用文字提示進行設置的功能，中間為一個滾動條，滑塊的位置表示設備的當前設置，下方為設備當前的設置的文字提示。
用戶可以通過方向鍵改變滑塊的位置，同時刷新下方的文字提示。用戶選擇新的參數後，按確認鍵，遙控器將新的參數設定發送給設備，並根據設備的狀態回碼更新當前顯示。按取消鍵將返回上一級界面。
請參考
圖10所示。兩參數的控制功能用於設定時鐘。當用戶執行兩參數的控制功能時，遙控器首先查詢設備當前的時鐘設置，並顯示在圖10所示的界面中其中屏幕的上方用文字提示進行設置的功能，設備的當前設置在屏幕中顯示，用戶可以通過左/右方向鍵選擇對小時/分鐘進行修改，按上/下方向鍵修改時間，按確認鍵將新修改的時間發送給設備，並根據設備的回碼更新當前的顯示。按取消鍵將返回上一級界面。
三參數的控制功能包括精確到秒鐘的時間設定和日期設定兩種。
某些家電設備如烤箱、微波爐等，其時間設定要求精確到秒鐘。如圖11所示。用戶操作的方法與兩參數的時間設定相同。
圖12為日期設定的界面。
遙控器首先查詢設備的當前設定，並顯示在屏幕的下方，用戶可以在屏幕中間的編輯框內輸入設定的日期，按向左方向鍵進行修改，按確認鍵將新的設定發送給設備，並根據設備回碼更新顯示。按取消鍵將返回上一級界面。
當遙控器查詢設備狀態或發送控制命令時，如果沒有接收到設備的回碼，遙控器具有重發的功能。當遙控器重發狀態查詢或控制命令時，遙控器的屏幕上出現如圖13所示的動畫提示。
重發共進行三次，若三次重發後仍不成功，則遙控器屏幕上出現圖14所示的提示。
狀態查詢狀態查詢在設備的設備文件中提供了設備狀態查詢的功能圖標，當遙控器執行狀態查詢功能時，遙控器首先向設備發送狀態查詢命令，並將得到的設備狀態按設備文件的設置顯示給用戶。如圖15為某洗衣機的狀態查詢示例其中水溫設置為40℃，甩幹轉速設置為800轉/分，預約時間為2小時，其它圖標表示的狀態可以參見該設備對應的設備文件。
設備管理圖22是本發明通用遙控器的設備管理部分的流程圖。遙控器進入設備管理功能後，首先在屏幕上顯示出添加設備和刪除設備兩個功能圖標，設備管理界面如圖16所示。用戶可以通過方向鍵選擇某一項功能，用戶按下確認鍵後，將執行對應的操作。用戶按下取消鍵後，將結束設備管理功能，返回到設備瀏覽功能。
用戶選擇設備刪除功能後，處理器將根據設備表中保存的信息顯示出當前在設備表中存在哪些設備，如圖17所示，用戶可以通過方向鍵選擇某一設備，用戶選定要刪除的設備後，按下確認鍵，處理器首先將選定設備的設備文件從外部存儲器中刪除，然後再將該設備的相關信息從設備表中刪除，並將設備表更新後保存。用戶按下取消鍵後，將結束設備刪除操作並返回。
用戶選擇設備添加功能後，處理器首先在屏幕上顯示如圖18所示畫面，提示用戶輸入新設備的序列號。用戶輸入序列號後，按下確認鍵，處理器將根據用戶輸入的序列號，向相應的設備發送設備文件請求命令，家電設備接收到遙控器發送來的設備文件請求命令後，將自己保存的設備文件通過射頻信號發送給遙控器，遙控器接收完整個設備文件後，將設備文件保存在外部存儲器中，同時在設備表中添加新設備的相關信息，並保存更新設備表。這樣在遙控器中就新增加了一個設備，用戶同樣可以對新設備進行控制和狀態查詢。
手持向設備發送添加設備命令，若設備沒有開機或序列號不匹配，遙控器出現如圖19的界面提示用戶。若序列號輸入正確並且遙控器與設備的通訊正常，則遙控器執行接收設備文件的功能，遙控器出現如圖20的界面其中屏幕下方將交替顯示「/-\|」四個符號，以提示用戶正在進行通訊。如圖21所示。數據傳送結束後，屏幕出現「設備添加成功！」的提示。
權利要求
1.一種通用遙控器，其特徵在於該通用遙控器包括核心處理單元、外部存儲單元、無線通訊單元、和人機接口單元；其中無線通訊單元負責射頻信號的發送和接收；核心處理單元負責射頻部分的基帶信號處理，以及對外部存儲器的讀取訪問、鍵盤的輸入處理以及LCD的輸出顯示，還負責對設備文件進行解析，以及《數字家庭網絡標準》中的通訊協議處理等工作；外部存儲單元負責存儲每個家電設備的設備文件；人機接口單元完成人機互動的工作。
2.一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法，其特徵在於該方法包括設備瀏覽、設備控制、狀態查詢和設備管理四個步驟。
3.如權利要求3所述的一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法，其特徵在於所述設備瀏覽的步驟為通用遙控器開機後即進入設備瀏覽功能；通用遙控器首先讀取保存在外部存儲器上的設備表，檢查當前在外部存儲器上保存著哪些設備的設備文件；如果當前設備表中不包含任何設備文件，則在LCD上提示用戶當前系統中還沒有添加任何設備；如果處理器讀取設備表，發現設備表中保存有若干設備，則處理器根據設備表中的相關信息，讀取該設備的設備文件，通過解析設備文件，得到該設備的名稱，以及該設備的圖標，並將該設備的圖標和名稱以圖形化的方式顯示在LCD上；如果當前系統中存在較多設備，處理器將進行分頁的處理，用戶可以通過翻頁，來找到所需要的設備；處理器同時等待用戶的鍵盤輸入，如果用戶按下了方向鍵，處理器將通過把設備的名稱反顯顯示的方式，表示出用戶當前選擇的設備；用戶選定某一設備後，按下確認鍵，則進入該設備的設備控制功能；如果用戶按下取消鍵，則進入設備管理功能。
4.如權利要求3所述的一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法，其特徵在於所述設備控制的步驟為處理器首先讀取該設備的設備文件，並對設備文件的內容進行解析，通過解析設備文件，可以得到描述該設備的各項功能的圖標以及對應的文字；處理器將表示各個功能的圖標及對應的文字顯示在屏幕上；用戶通過方向鍵選定某一項功能後，處理器將根據用戶選定的功能，從該設備的設備文件中提取出該項功能對應的命令字，如果用戶選擇的命令是參數型的命令，處理器則將該命令字連同用戶輸入的參數，依照同家電設備之間的通訊協議組成數據包，並傳送給射頻通訊單元；射頻通訊單元將處理器送來的數據包進行信號調製和功率放大等處理後，將射頻信號通過天線發射出去；家電設備一端接收的遙控器發送的射頻信號後，進行信號放大、解調等處理後，還原出對應的數據包。依據數據包中的命令字，家電設備進行相應的動作；家電設備執行完用戶所指定的功能後，其狀態發生改變，家電設備將改變後的狀態，按照遙控器同家電設備之間的通訊協議，組成數據包，並經過家電設備一端的射頻單元的處理後，以射頻信號的形式發送出去；遙控器端的射頻通訊單元接收到家電設備發送的射頻信號後，同樣經過信號放大、解調等處理後，還原出數據包，並交給處理器做進一步處理；處理器根據設備文件中的信息對該數據包進行解析，得到家電設備的最新的狀態並顯示在屏幕上；用戶通過遙控器的屏幕就能了解命令執行的結果，並察看設備的各項狀態。
5.如權利要求3所述的一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法，其特徵在於所述狀態查詢的步驟為在設備的設備文件中提供了設備狀態查詢的功能圖標，當遙控器執行狀態查詢功能時，遙控器首先向設備發送狀態查詢命令，並將得到的設備狀態按設備文件的設置顯示給用戶。
6.如權利要求3所述的一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法，其特徵在於所述設備管理的步驟為遙控器進入設備管理功能後，屏幕上顯示出添加設備和刪除設備兩個功能圖標；用戶選擇設備刪除功能後，處理器將根據設備表中保存的信息顯示出當前在設備表中存在哪些設備，用戶可以通過方向鍵選擇某一設備，用戶選定要刪除的設備後，按下確認鍵，處理器首先將選定設備的設備文件從外部存儲器中刪除，然後再將該設備的相關信息從設備表中刪除，並將設備表更新後保存，用戶按下取消鍵後，將結束設備刪除操作並返回；用戶選擇設備添加功能後，處理器首先在屏幕上提示用戶輸入新設備的序列號，用戶輸入序列號後，按下確認鍵，處理器將根據用戶輸入的序列號向相應的設備發送設備文件請求命令，家電設備接收到遙控器發送來的設備文件請求命令後，將自己保存的設備文件通過射頻信號發送給遙控器，遙控器接收完整個設備文件後，將設備文件保存在外部存儲器中，同時在設備表中添加新設備的相關信息，並保存更新設備表。
全文摘要
本發明涉及一種通用遙控器及利用其對家電設備進行控制的方法。一種通用遙控器,其特點在於:該通用遙控器包括核心處理單元、外部存儲單元、無線通訊單元、和人機接口單元;其中:無線通訊單元負責射頻信號的發送和接收;核心處理單元負責射頻部分的基帶信號處理,以及對外部存儲器的讀取訪問、鍵盤的輸入處理以及LCD的輸出顯示,還負責對設備文件進行解析,以及《數字家庭網絡標準》中的通訊協議處理等工作;外部存儲單元負責存儲每個家電設備的設備文件;人機接口單元完成人機互動的工作。一種利用通用遙控器對家電設備進行控制的方法,其特點在於:該方法包括設備瀏覽、設備控制、狀態查詢和設備管理四個步驟。
文檔編號G08C17/02GK1388484SQ02124250
公開日2003年1月1日 申請日期2002年7月12日 優先權日2002年7月12日
發明者於志傑, 邢秋兵, 牛衛華, 屠焱, 白永新 申請人:北京長信嘉信息技術有限公司