一種遠程聲波遙控方法、系統及設備與流程

2023-05-24 06:35:51 2

本發明屬於通信技術領域，涉及一種遙控方法及系統，特別是涉及一種遠程聲波遙控方法、系統及設備。

背景技術：

遙控技術是對受控對象進行遠距離控制和監測的技術。它是利用自動控制技術，通信技術和計算機技術而形成的一門綜合性技術。一般都是指對遠距離的受控對象的單一的或兩種極限動作進行控制的技術，在人們的生產生活中具有廣泛的應用空間。

完成遙控任務的整套設備稱遙控系統。遙控系統既可傳送離散的控制信息(例如開關的通斷)，也可傳送連續的控制信息(例如控制發動機油門大小)。一般用無線電信道傳輸控制信息(指令)，如遙控距離較近或被控對象在低空飛行(如反坦克飛彈)，也可用光通信線路或有線電通信方法傳輸控制信息。隨著遙控技術的發展及應用，目前很多家用電器都採用了遙控技術，例如：照明系統、電視機、空調、冰箱、音響等。

紅外遙控是一種無線、非接觸控制技術，具有抗幹擾能力強，信息傳輸可靠，功耗低、成本低、易實現等顯著優點。由於紅外線為不可見光，因此對環境影響很小，並且由於紅外光的波長遠小於無線電波的波長，所以紅外遙控不會影響其它家用電器，也不會影響臨近的無線電設備。因此，現有的家電遙控技術多數採用的都是紅外遙控。

以照明系統為例，其已經採用了紅外遙控技術實現了對照明設備的開啟或關閉、以及亮度調節等功能的遙控。紅外通信是利用950nm近紅外波段做為信息的載體來實現兩點之間的近距離保密通信和信息轉發，紅外通信的基本原理就是發送端將二進位信號調製成某一頻率的脈衝序列，通過驅動LED以光脈衝的形式將信號發射出去，接收端利用光電二極體將接收到的光脈衝轉換為電信號，再經過放大、濾波等環節處理後送給解調電路解調，還原為二進位數位訊號輸出，紅外發射部分對一個紅外輻射源調製後發射紅外信號，接收部分是利用光學裝置和紅外探測儀進行接收。紅外通信通用性較差，需要為每一個家電單獨配置遙控器。

市面也出現一些採用聲波控制的照明裝置，其具有成本低，通用性高及不依賴周邊環境的優點。然而，目前的聲波遙控電路都只能簡單地向照明裝置輸出聲波信號，而且聲波遙控只能在有限距離範圍內實現控制功能，遙控距離受限。

技術實現要素：

鑑於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種遠程聲波遙控方法、系統及設備，用於解決現有遙控技術中聲波遙控受距離限制的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種遠程聲波遙控方法，所述遠程聲波遙控方法包括：利用網絡聲波遠程遙控本地被控設備；所述網絡聲波為通過網絡傳播的聲波；所述網絡聲波的發生源位於遠程終端；所述遠程終端為聲波通過自然環境傳播無法到達本地被控設備的終端；所述網絡聲波的輸入端與所述網絡聲波的發生源之間的距離為聲波通過自然環境傳播能夠到達的距離；所述網絡聲波的輸出端位於本地終端；所述本地終端為聲波通過自然環境傳播能夠到達本地被控設備的終端。

可選地，所述網絡聲波的發生源產生的原始模擬聲波是3KHz～4KHz的聲波脈衝信號，所述聲波脈衝信號的長短和時間間隔依據預設的規律排列。

可選地，所述原始模擬聲波為機器聲波。

本發明還提供一種遠程聲波遙控系統，所述遠程聲波遙控系統包括：聲源端，產生用於遙控的頻率為3KHz～4KHz的原始模擬聲波；所述聲源端位於聲波通過自然環境傳播無法到達本地被控設備的終端；網絡聲波輸入端，接收所述原始模擬聲波並上傳至網絡；所述網絡聲波輸入端與所述聲源端之間的距離為聲波通過自然環境傳播能夠到達的距離；上傳至網絡的聲波稱為網絡聲波，所述原始模擬聲波為3KHz～4KHz的聲波脈衝信號，所述聲波脈衝信號的長短和時間間隔依據預設的規律排列；網絡聲波輸出端，通過網絡與所述網絡聲波輸入端相連，從網絡上接收所述網絡聲波並還原輸出所述原始模擬聲波；所述網絡聲波輸出端位於聲波通過自然環境傳播能夠到達本地被控設備的終端；本地被控設備，接收並識別所述聲波，實現聲波對自身的控制。

可選地，所述聲源端為發出機器聲波的遙控設備。

可選地，所述網絡聲波輸入端為第一智能終端的麥克風；所述網絡聲波輸出端為第二智能終端的揚聲器或音頻線；所述第一智能終端與所述第二智能終端通過網際網路通信。

可選地，所述聲源端包括：聲波啟動模塊，包括至少1種類型的遙控聲波的啟動單元；聲波生成模塊，與所述聲波啟動模塊相連，在所述啟動單元的觸發下產生與所述啟動單元對應類型的用於遠程遙控的頻率為3KHz～4KHz的原始模擬聲波；聲波輸出模塊，與所述聲波生成模塊相連，輸出與所述啟動單元對應類型的遙控聲波；電源模塊，與所述聲波啟動模塊、所述聲波生成模塊和所述聲波輸出模塊分別相連，用於供電。

本發明還提供一種遠程聲波遙控設備，所述遠程聲波遙控設備包括：聲波啟動模塊，包括至少1種類型的遙控聲波的啟動單元；聲波生成模塊，與所述聲波啟動模塊相連，在所述啟動單元的觸發下產生與所述啟動單元對應類型的用於遠程遙控的頻率為3KHz～4KHz的原始模擬聲波；聲波輸出模塊，與所述聲波生成模塊相連，輸出與所述啟動單元對應類型的遙控聲波；電源模塊，與所述聲波啟動模塊、所述聲波生成模塊和所述聲波輸出模塊分別相連，用於供電。

可選地，所述電源模塊包括鋰電池、或鈕扣電池；所述聲波輸出模塊包括蜂鳴器。

可選地，所述遠程聲波遙控設備還包括：升壓模塊，與所述鈕扣電池相連，提高所述鈕扣電池的輸出電壓。

如上所述，本發明的遠程聲波遙控方法、系統及設備，具有以下有益效果：

本發明突破了傳統遠程遙控的方式，實現了利用聲波進行遠程遙控的功能，其實現方案簡單，成本低，實用性強，適應性廣，可以應用於任意類型的移動網際網路終端，可以方便地遙控任意類型的電器設備。

附圖說明

圖1顯示為本發明實施例所述的遠程聲波遙控方法的一種實現流程示意圖。

圖2顯示為本發明實施例所述的遠程聲波遙控方法的一種實施方式示意圖。

圖3顯示為本發明實施例所述的遠程聲波遙控系統的一種實現結構示意圖。

圖4顯示為本發明實施例所述的遠程聲波遙控系統的聲源端的一種實現結構示意圖。

圖5顯示為本發明實施例所述的遠程聲波遙控設備的一種實現結構示意圖。

元件標號說明

100 遠程聲波遙控系統

110 聲源端

120 網絡聲波輸入端

130 網絡聲波輸出端

140 本地被控設備

200 遠程聲波遙控設備

210，111 聲波啟動模塊

220，112, 聲波生成模塊

230，113 聲波輸出模塊

240，114 電源模塊

241 鈕扣電池

250， 升壓模塊

具體實施方式

以下通過特定的具體實例說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所揭露的內容輕易地了解本發明的其他優點與功效。本發明還可以通過另外不同的具體實施方式加以實施或應用，本說明書中的各項細節也可以基於不同觀點與應用，在沒有背離本發明的精神下進行各種修飾或改變。需說明的是，在不衝突的情況下，以下實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

需要說明的是，以下實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發明的基本構想，遂圖式中僅顯示與本發明中有關的組件而非按照實際實施時的組件數目、形狀及尺寸繪製，其實際實施時各組件的型態、數量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態也可能更為複雜。

請參閱圖1，本發明提供一種遠程聲波遙控方法，所述遠程聲波遙控方法包括：利用網絡聲波遠程遙控本地被控設備；所述網絡聲波為通過網絡傳播的聲波；所述網絡聲波的發生源位於遠程終端；所述遠程終端為聲波通過自然環境傳播無法到達本地被控設備的終端；所述網絡聲波的發生源產生的原始模擬聲波是3KHz～4KHz的聲波脈衝信號，所述聲波脈衝信號的長短和時間間隔依據預設的規律排列。所述網絡聲波的輸入端與所述網絡聲波的發生源之間的距離為聲波通過自然環境傳播能夠到達的距離；所述網絡聲波的輸出端位於本地終端；所述本地終端為聲波通過自然環境傳播能夠到達本地被控設備的終端。其中，所述網絡聲波的發生源可以是獨立的信號發生設備，也可以是與所述網絡聲波的輸入端嵌入在同一設備中的器件。所述網絡包括2G、3G、4G、wifi等任意類型的可遠距離傳輸的無線信號網絡。

具體地，本發明可以利用手機或平板電腦等智能終端設備的麥克風作為所述網絡聲波的輸入端，利用手機或平板電腦等智能終端設備的揚聲器作為所述網絡聲波的輸出端，利用聲波發生器作為所述網絡聲波的發生源。如此，當波發生器發出聲波信號後，遠端的手機或平板電腦通過自身攜帶的麥克風自動採集所述聲波信號，然後將採集後的聲波信號通過網絡傳輸至本地的手機或平板電腦；本地的手機或平板電腦接收採樣後的聲波信號，並利用自身攜帶的揚聲器將採樣後的聲波信號還原播放出來，進而對本地被控設備進行遙控，該過程即實現了聲波信號的本地被控設備的遠程遙控功能，當然，原始模擬聲波也可以在本地產生並發 出，實現對本地被控設備的本地遙控功能。

例如：參見圖2所示，用戶A在辦公室打開手機上的微信、QQ、或skype等聊天軟體與家裡的家人B進行通信聊天，此時用戶A可以利用發生器發出聲波信號(即所述原始模擬聲波)，並利用正在使用的微信、QQ、或skype等聊天軟體將利用發生器發出聲波信號傳輸給家人B，家人B接收到所述語音信號或聲波信號後點擊播放，此時家人B的手機即會通過揚聲器將所述聲波信號播放出來，同時與家人B位於同一空間的被控設備會接收到家人B的手機播放的所述聲波信號，然後被控設備會根據所述聲波信號的控制指令做出相應的響應動作。此外，用戶A也可以在與家人B進行手機通話時發出聲波遙控信號，使該聲波遙控信號通過通話網絡傳輸至家人B附近的被控設備。

本發明中，所述原始模擬聲波為機器聲波，而且所述原始模擬聲波的頻率為3KHz～4KHz。所述機器聲波是指由機器發出的聲波，例如：電子蜂鳴器金屬簧片在電脈衝下振蕩產生的聲波即為一種機器聲波。由於人的語音聲波頻率範圍為：男性音區範圍為64～698Hz，女性音區範圍為160～1200Hz，而大部分的手機或平板電腦的麥克風採集聲音時的音頻採樣率範圍為8KHz～48KHz，基於採樣頻率至少為被採樣頻率的兩倍才不會產生採樣失真的採樣原理，本發明通過手機或平板電腦傳輸的聲音頻率範圍不能超過4KHz，否則在某些採樣率只有8KHz的手機或平板電腦等機型上則會因遙控聲波無法被完全採集而發生聲音傳輸失真的問題。一旦發生失真，也就無法實現聲波的遠程遙控了。

本發明採用頻率為3KHz～4KHz聲波信號作為遙控聲波，該頻段的聲波能被大部分手機或平板電腦順利採集，並且聲波發射終端(即網絡聲波的發生源)由持有手機或平板電腦的人員操控，距離手機或平板電腦的麥克風較近，能以較大音強幅度被採集。

此外，頻率為3KHz～4KHz聲波信號作為遙控聲波的另一好處是，其是高於人語音頻率的，這樣就很容易將遙控聲波在輸入時混雜的背景噪聲濾除掉，因為背景噪聲通常都是人的語音信號。進一步，本發明也可以優選頻率為3.5KHz～4KHz的聲波信號作為遙控聲波，如此可以最大限度地去除人類語音的幹擾。因為要區分語人的語音聲波，人語音聲波頻率大部分集中在3.5KHz以下，因此遙控最佳頻率為3.5KHz～4KHz；另外聲波信號如果僅僅是3.5到4KHz的聲波因為太單一也可能被環境噪音幹擾，所以實際信號為3.5到4KHz的聲波脈衝信號，脈衝信號的長短和間隔安裝預設的規律來排列，從而和背景噪音相區別。

本發明所述的遠程聲波遙控方法的保護範圍不限於本實施例列舉的步驟執行順序，凡是根據本發明的原理所做的現有技術的步驟增減、步驟替換所實現的方案都包括在本發明的保護範圍內。

本發明還提供一種遠程聲波遙控系統，所述遠程聲波遙控系統可以實現本發明所述的遠程聲波遙控方法，但本發明所述的遠程聲波遙控方法的實現裝置包括但不限於本實施例列舉的遠程聲波遙控系統的結構，凡是根據本發明的原理所做的現有技術的結構變形和替換，都包括在本發明的保護範圍內。

參見圖3所示，所述遠程聲波遙控系統100包括：聲源端110，網絡聲波輸入端120，網絡聲波輸出端130，本地被控設備140。

所述聲源端110產生用於遙控的頻率為3KHz～4KHz的原始模擬聲波；所述聲源端位於聲波通過自然環境傳播無法到達本地被控設備的終端。其中，所述聲源端110為發出機器聲波的遙控設備。所述聲源端110可以是獨立的信號發生設備，也可以是與所述網絡聲波輸入端120嵌入在同一設備中的器件。所述網絡包括2G、3G、4G、wifi等任意類型的可遠距離傳輸的無線信號網絡。

進一步，參見圖4所示，所述聲源端110包括：聲波啟動模塊111，聲波生成模塊112，聲波輸出模塊113，電源模塊114。

所述聲波啟動模塊111包括至少1種類型的遙控聲波的啟動單元。所述聲波啟動模塊111可以包括多種類型的遙控聲波啟動單元，例如：啟動單元1對應直行的遙控聲波，啟動單元2對應左轉的遙控聲波，啟動單元3對應右轉的遙控聲波，啟動單元4對應後退的遙控聲波等等。

所述聲波生成模塊112與所述聲波啟動模塊111相連，在所述啟動單元的觸發下產生與所述啟動單元對應類型的用於遠程遙控的頻率為3KHz～4KHz的原始模擬聲波。所述聲波生成模塊112可以是現有的發聲器電子電路，對應不同的啟動單元，聲波生成模塊可以生成對應類型的聲波遙控信號。

所述聲波輸出模塊113與所述聲波生成模塊112相連，播放與所述啟動單元對應類型的遙控聲波。

所述電源模塊114與所述聲波啟動模塊111、所述聲波生成模塊112和所述聲波輸出模塊113分別相連，用於供電。所述電源模塊可以為任意類型的電池，包括鋰電池、鈕扣電池等等各種類型電池。其優選地可以採用鈕扣電池，一是因為鈕扣電池使用方便體積更小，二是因為鈕扣電池自放電率低，能長期存儲而不損失過多電量。在遠程聲波遙控設備不工作時，鈕扣電池基本可以不耗電，可以最大程度的節約電量，而且成本低。當電源模塊114採用鈕扣電池時，本發明還需要採用升壓模塊與所述電源模塊相連，將鈕扣電池的輸出電壓放大。升壓模塊可以將鈕扣電池輸出的小伏電壓升壓放大到足以供大電壓需求的模塊使用。

所述網絡聲波輸入端120接收所述原始模擬聲波並上傳至網絡；所述網絡聲波輸入端與所述聲源端之間的距離為聲波通過自然環境傳播能夠到達的距離。上傳至網絡的聲波稱為網絡聲波，所述原始模擬聲波為3KHz～4KHz的聲波脈衝信號，所述聲波脈衝信號的長短和時間間隔依據預設的規律排列；實際應用中，不同的排列方式可以對應不同含義類型的遙控信號。

所述網絡聲波輸出端130通過網絡與所述網絡聲波輸入端120相連，從網絡上接收所述網絡聲波並還原輸出所述原始模擬聲波；所述網絡聲波輸出端位於聲波通過自然環境傳播能夠到達本地被控設備的終端。其中，所述網絡聲波輸入端120可以為第一智能終端的麥克風；所述網絡聲波輸出端130可以為第二智能終端的揚聲器或音頻線；所述第一智能終端與所述第二智能終端通過網際網路通信。當所述網絡聲波輸出端130為第二智能終端的揚聲器時，3～4KHz的原始模擬聲波由網絡聲波輸入端設備採集，經過模數轉換為數位訊號後上傳至網絡，再由網絡聲波輸出端設備通過網絡接手後經由數模轉換還原為原始模擬聲波輸出。原始模擬聲波可以是以模擬的形式播放出來，對被控設備進行遙控的；而當所述網絡聲波輸出端130為第二智能終端的音頻線時，網絡聲波無需還原成原始模擬聲波，可以直接輸出至被控設備的控制端，實現對被控設備的遙控功能。

所述本地被控設備140接收並識別所述聲波，實現聲波對自身的控制。

具體地，本發明可以利用手機或平板電腦等智能終端設備的麥克風作為所述網絡聲波的輸入端，利用手機或平板電腦等智能終端設備的揚聲器作為所述網絡聲波的輸出端，利用聲波發生器作為所述網絡聲波的發生源。如此，當波發生器發出聲波信號後，遠端的手機或平板電腦通過自身攜帶的麥克風自動採集所述聲波信號，然後將採集後的聲波信號通過網絡傳輸至本地的手機或平板電腦；本地的手機或平板電腦接收採樣後的聲波信號，並利用自身攜帶的揚聲器將採樣後的聲波信號還原播放出來，進而對本地被控設備進行遙控，該過程即實現了聲波信號的本地被控設備的遠程遙控功能，當然，原始模擬聲波也可以在本地產生並發出，實現對本地被控設備的本地遙控功能。

本發明還提供一種遠程聲波遙控設備，所述遠程聲波遙控設備相當於所述聲源端110。本發明提供了一種聲源端110的實現結構，但本發明的保護範圍不限於本實施例列舉的結構，凡是根據本發明的原理實現的現有技術的替換及調整，進而實現本發明功能的方案都包括在本發明的保護範圍內。

參見圖5所示，所述遠程聲波遙控設備200包括：聲波啟動模塊210，聲波生成模塊220，聲波輸出模塊230，電源模塊240，升壓模塊250。

所述聲波啟動模塊210包括至少1種類型的遙控聲波的啟動單元。所述聲波啟動模塊210可以包括多種類型的遙控聲波啟動單元，例如：啟動單元1對應直行的遙控聲波，啟動單元2對應左轉的遙控聲波，啟動單元3對應右轉的遙控聲波，啟動單元4對應後退的遙控聲波等等。

所述聲波生成模塊220與所述聲波啟動模塊210相連，在所述啟動單元的觸發下產生與所述啟動單元對應類型的用於遠程遙控的頻率為3KHz～4KHz的原始模擬聲波。所述聲波生成模塊220可以是現有的發聲器電子電路，對應不同的啟動單元，聲波生成模塊可以生成對應類型的聲波遙控信號。因為原始模擬聲波為3KHz～4KHz的聲波脈衝信號，所述聲波脈衝信號的長短和時間間隔依據預設的規律排列，如此就可以形成不同含義的對應類型的聲波遙控信號。

所述聲波輸出模塊230與所述聲波生成模塊220相連，播放與所述啟動單元對應類型的遙控聲波。

所述電源模塊240與所述聲波啟動模塊210、所述聲波生成模塊220和聲波輸出模塊230分別相連，用於供電。所述電源模塊包括各種類型的電池，如可充電的鋰電池、可更換的乾電池、節約空間的鈕扣電池等。本發明可優選採用鈕扣電池，一是因為鈕扣電池更換方便，二是因為鈕扣電池省電。在遠程聲波遙控設備不工作時，鈕扣電池進本可以不耗電，可以最大程度的節約電量，而且成本低。

當電源模塊240採用鈕扣電池241時，本發明還需要採用升壓模塊250與所述電源模塊240相連，將鈕扣電池的輸出電壓放大。升壓模塊250可以將鈕扣電池輸出的小伏電壓升壓放大到足以供大電壓需求的模塊使用。

本發明突破了傳統遠程遙控的方式，實現了利用聲波進行遠程遙控的功能，其實現方案簡單，成本低，實用性強，適應性廣，可以應用於任意類型的移動網際網路終端，可以方便地遙控任意類型的電器設備。

綜上所述，本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。