专利名称：一种通用遥控器及利用其对家电设备进行控制的方法
技术领域：
本发明涉及一种通用遥控器及利用其对家电设备进行控制的方法。
现在市场上有一种多功能学习型遥控器，它能通过学习的方式记录下普通遥控器发射的信号波形，这样当用户按下某一个键时，遥控器就按照事先记录下的波形发送信号，从而也能实现一个遥控器控制多台家电的功能。但是这种遥控器仍存在以下缺点(1)发射信号仍然采用红外方式，同样要求遥控器和家电之间不能有遮挡，或利用反射方式工作。
(2)在使用前需要事先进行学习。在使用前需要利用原遥控器进行学习，记录原遥控器各个功能的信号波形，而且学习的数量受到限制。
(3)用户操作界面不友好。遥控器上某个按键对应的功能是通过学习指定的，不形象直观，尤其是当功能较多时，容易混淆。
(4)遥控器和家电之间的信息单向沟通，不能通过遥控器查询家电设备的状态。
本发明的目的在于提供一种采用无线通信的方式、邻居隔壁之间不会相互干扰、数字家庭网络中的设备可通用、采用了友好的用户交互界面，通过图形化的显示方式，遥控器同信息家电之间可进行双向信息沟通的通用遥控器及利用其对家电设备进行控制的方法。
一种通用遥控器，其特点在于该通用遥控器包括核心处理单元、外部存储单元、无线通讯单元、和人机接口单元；其中无线通讯单元负责射频信号的发送和接收；核心处理单元负责射频部分的基带信号处理，以及对外部存储器的读取访问、键盘的输入处理以及LCD的输出显示，还负责对设备文件进行解析，以及《数字家庭网络标准》中的通讯协议处理等工作；外部存储单元负责存储每个家电设备的设备文件；人机接口单元完成人机交互的工作。
一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法，其特点在于该方法包括设备浏览、设备控制、状态查询和设备管理四个步骤。
本发明的有益效果在于本遥控器的控制对象是《数字家庭网络标准》中的信息家电，遥控器采用无线通信的方式，无线信号可以穿透墙壁，为用户的控制提供了方便，同时采用了《数字家庭网络标准》中的无线通讯协议，避免了邻居隔壁之间的相互干扰，保证了用户控制的安全可靠。本遥控器还采用了《数字家庭网络标准》中的设备文件专利技术，从而保证了遥控器的通用和设备无关。本遥控器还采用了友好的用户交互界面，通过图形化的显示方式，用户不但可以对家电设备进行控制，同时还可查询家电设备的当前状态，实现了遥控器同信息家电之间双向的信息沟通。
图5是本发明通用遥控器的设备控制部分的流程6是本发明通用遥控器的设备的功能图标在LCD显示示意7是本发明通用遥控器的电源功能在LCD显示示意8是本发明通用遥控器的电源开机状态在LCD显示示意9是本发明通用遥控器的单参数控制在LCD显示示意10是本发明通用遥控器的两参数控制在LCD显示示意11是本发明通用遥控器的三参数控制在LCD显示示意12是本发明通用遥控器的日期设定在LCD显示示意13是本发明通用遥控器的重发在LCD显示示意14是本发明通用遥控器的通讯失败时在LCD显示示意15是本发明通用遥控器的状态查询时在LCD显示示意16是本发明通用遥控器的设备管理状态在LCD显示示意17是本发明通用遥控器的设备管理状态在LCD显示示意18是本发明通用遥控器的输入序列号时在LCD显示示意19是本发明通用遥控器的设备没有相应时在LCD显示示意20是本发明通用遥控器的设备正在传送数据时在LCD显示示意21是本发明通用遥控器的设备设备添加成功时在LCD显示示意22是本发明通用遥控器的设备管理部分的流程图无线通讯单元该部分主要完成射频信号的发送和接收。
当遥控器要向家电设备发送控制命令时，处理器根据外部存储器中保存的设备文件，得到相应的控制指令，并交给无线通讯单元；无线通讯单元完成信号调制、功率放大后，将控制信号以射频的形式发射出去；家电设备返回设备状态时，无线通讯单元接收到家电设备发送的射频信号，并对信号进行滤波、解调以及A/D变换，最后将设备返回的状态交给处理器处理。
考虑到射频信号的功率和穿透特性等指标，在本专利的实施例中，射频信号采用了915Mhz的ISM波段，用户也可以根据实际情况，采用其它波段。遥控器同家电设备之间的通信采用的是《数字家庭网络标准》中的无线通讯协议。
核心处理单元该部分不仅要完成射频部分的基带信号处理，此外还负责对外部存储器的读取访问、键盘的输入处理以及LCD的输出显示。处理器单元还负责对设备文件进行解析，以及《数字家庭网络标准》中的通讯协议处理等工作。
外部存储单元该部分主要用于存储每个家电设备的设备文件。
新型通用遥控器采用了《数字家庭网络标准》中的设备文件技术，通过设备文件来描述各种信息家电设备，外部存储器就用于保存各个家电设备的设备文件。同时在外部存储器其中还保存有一份设备表，用于表示当前的系统中总共有哪些设备。处理器可以根据设备表，显示出系统中的全部设备，当用户选定某一设备后，处理器根据设备表找到相应的设备文件，并对该设备进行相应的处理。
人机接口单元该部分主要完成人机交互的工作。其中输出接口为一个LCD，遥控器以图形化的方式显示出当前系统中有哪些家电设备，每个家电设备有哪些功能以及家电设备的当前状态等信息；输入接口为一个键盘，用户可以通过方向键在各个设备之间以及设备的各个功能之间浏览，按确认键可以进入各个功能的下一级界面，按取消键返回上一级界面。如果LCD上有触摸屏，也可以利用触摸屏作为用户的输入接口，用户只要通过点击相应的图标就可以实现相应的功能。
整个遥控器非常小巧，只有一般的手机般大小，非常方便用户使用。同时本遥控器不仅可以在家中对家电设备进行控制，也适用于商场、宾馆等多台设备集中控制的场合。
图2是本发明通用遥控器的控制流程图。新型通用遥控器实现的功能主要包括设备浏览、设备控制、状态查询和设备管理。
设备浏览所谓设备浏览功能，是指用户可以浏览当前在遥控器中存在着哪些设备，用户可以选定某一设备进行控制。遥控器开机后即进入设备浏览功能。遥控器首先读取保存在外部存储器上的设备表，检查当前在外部存储器上保存着哪些设备的设备文件。如果当前设备表中不包含任何设备文件，则在LCD上显示如图4所示的画面，提示用户当前系统中还没有添加任何设备。如果处理器读取设备表，发现设备表中保存有若干设备，则处理器根据设备表中的相关信息，读取该设备的设备文件，通过解析设备文件，就可以得到该设备的名称，以及该设备的图标，并将该设备的图标和名称以图形化的方式显示在LCD上，如图3所示。如果当前系统中存在较多设备，处理器将进行分页的处理，用户可以通过翻页，来找到所需要的设备。处理器同时等待用户的键盘输入，如果用户按下了方向键，处理器将通过把设备的名称反显显示的方式，表示出用户当前选择的设备。用户选定某一设备后，按下确认键，将进入该设备的设备控制功能。如果用户按下取消键，将进入设备管理功能。
设备控制图5是本发明通用遥控器的设备控制部分的流程图。在设备控制功能中，用户可以察看选定的设备具有哪些功能，并选择某一功能对设备进行控制，同时可以查询设备的当前状态，并将设备的当前状态以图形化的方式显示在屏幕上，提示用户。
在设备控制功能中，处理器首先读取该设备的设备文件，并对设备文件的内容进行解析。关于设备文件的具体内容可参见《数字家庭网络标准》中设备文件的相关部分。通过解析设备文件，可以得到描述该设备的各项功能的图标以及对应的文字。处理器将表示各个功能的图标及对应的文字显示在屏幕上，如图6所示。用户可以通过方向键选择某项功能，如果该设备拥有的功能较多，处理器将进行分页处理。当用户选定某一项功能后，处理器将根据用户选定的功能，从该设备的设备文件中提取出该项功能对应的命令字，如果用户选择的命令是参数型的命令，处理器则将该命令字连同用户输入的参数，依照同家电设备之间的通讯协议组成数据包，并交给射频通讯单元。射频通讯单元将处理器送来的数据包进行信号调制和功率放大等处理后，将射频信号通过天线发射出去。家电设备一端接收到遥控器发送的射频信号后，进行信号放大、解调等处理后，还原出对应的数据包。依据数据包中的命令字，家电设备进行相应的动作。家电设备执行完用户所指定的功能后，其状态发生改变，家电设备将改变后的状态，按照遥控器同家电设备之间的通讯协议，组成数据包，并经过家电设备一端的射频单元的处理后，以射频信号的形式发送出去。遥控器端的射频通讯单元接收到家电设备发送的射频信号后，同样经过信号放大、解调等处理后，还原出数据包，并交给处理器做进一步处理。处理器根据设备文件中的信息对该数据包进行解析，得到家电设备的最新的状态并显示在屏幕上。用户通过遥控器的屏幕就能了解命令执行的结果，并察看设备的各项状态。
当用户选定某一设备后，按确认键将进入设备控制功能。遥控器显示出该设备的全部功能图标，当功能图标多于四个时，处理器实现翻页功能。每个功能图标下方用两个汉字提示其功能含义，功能图标和汉字提示从设备文件中得到。参见图6。
遥控器能实现两种类型的控制开关型控制和参数型控制。其中开关型控制对应于电源开关、功能选择等不需要参数的控制功能；参数型控制对应于温度设置、时间设置等需要参数的控制功能。
当用户选定某一功能图标后，按确认键，遥控器首先向设备发送状态查询命令，并根据设备的状态回码将功能图标反显，以表示设备的当前状态。如图7所示。
用户可以通过方向键选择某一功能，遥控器通过文字的反显表示出用户当前选择的功能，如上图表示该设备当前处于关机状态，用户选择开机功能。
若用户选定某一功能后，按确认键，遥控器向设备发送该功能对应的控制指令，并接收设备的状态回码，根据最新的状态回码，更新当前显示。如图8所示为执行开机功能后的显示。用户按取消键将返回上一级界面。
对于参数型控制，遥控器实现了单个参数的控制功能(如温度设置)、2个参数的控制功能(如时钟设置)和3个参数的控制功能(如日期设置)。
其中单个参数的功能主要包括温度设置、过程选择等。
请参考图9所示。当用户执行单个参数的控制功能时，遥控器应首先查询设备的状态，并将设备的当前设置显示在图9所示的界面中其中屏幕的上方用文字提示进行设置的功能，中间为一个滚动条，滑块的位置表示设备的当前设置，下方为设备当前的设置的文字提示。
用户可以通过方向键改变滑块的位置，同时刷新下方的文字提示。用户选择新的参数后，按确认键，遥控器将新的参数设定发送给设备，并根据设备的状态回码更新当前显示。按取消键将返回上一级界面。
请参考
图10所示。两参数的控制功能用于设定时钟。当用户执行两参数的控制功能时，遥控器首先查询设备当前的时钟设置，并显示在图10所示的界面中其中屏幕的上方用文字提示进行设置的功能，设备的当前设置在屏幕中显示，用户可以通过左/右方向键选择对小时/分钟进行修改，按上/下方向键修改时间，按确认键将新修改的时间发送给设备，并根据设备的回码更新当前的显示。按取消键将返回上一级界面。
三参数的控制功能包括精确到秒钟的时间设定和日期设定两种。
某些家电设备如烤箱、微波炉等，其时间设定要求精确到秒钟。如图11所示。用户操作的方法与两参数的时间设定相同。
图12为日期设定的界面。
遥控器首先查询设备的当前设定，并显示在屏幕的下方，用户可以在屏幕中间的编辑框内输入设定的日期，按向左方向键进行修改，按确认键将新的设定发送给设备，并根据设备回码更新显示。按取消键将返回上一级界面。
当遥控器查询设备状态或发送控制命令时，如果没有接收到设备的回码，遥控器具有重发的功能。当遥控器重发状态查询或控制命令时，遥控器的屏幕上出现如图13所示的动画提示。
重发共进行三次，若三次重发后仍不成功，则遥控器屏幕上出现图14所示的提示。
状态查询状态查询在设备的设备文件中提供了设备状态查询的功能图标，当遥控器执行状态查询功能时，遥控器首先向设备发送状态查询命令，并将得到的设备状态按设备文件的设置显示给用户。如图15为某洗衣机的状态查询示例其中水温设置为40℃，甩干转速设置为800转/分，预约时间为2小时，其它图标表示的状态可以参见该设备对应的设备文件。
设备管理图22是本发明通用遥控器的设备管理部分的流程图。遥控器进入设备管理功能后，首先在屏幕上显示出添加设备和删除设备两个功能图标，设备管理界面如图16所示。用户可以通过方向键选择某一项功能，用户按下确认键后，将执行对应的操作。用户按下取消键后，将结束设备管理功能，返回到设备浏览功能。
用户选择设备删除功能后，处理器将根据设备表中保存的信息显示出当前在设备表中存在哪些设备，如图17所示，用户可以通过方向键选择某一设备，用户选定要删除的设备后，按下确认键，处理器首先将选定设备的设备文件从外部存储器中删除，然后再将该设备的相关信息从设备表中删除，并将设备表更新后保存。用户按下取消键后，将结束设备删除操作并返回。
用户选择设备添加功能后，处理器首先在屏幕上显示如图18所示画面，提示用户输入新设备的序列号。用户输入序列号后，按下确认键，处理器将根据用户输入的序列号，向相应的设备发送设备文件请求命令，家电设备接收到遥控器发送来的设备文件请求命令后，将自己保存的设备文件通过射频信号发送给遥控器，遥控器接收完整个设备文件后，将设备文件保存在外部存储器中，同时在设备表中添加新设备的相关信息，并保存更新设备表。这样在遥控器中就新增加了一个设备，用户同样可以对新设备进行控制和状态查询。
手持向设备发送添加设备命令，若设备没有开机或序列号不匹配，遥控器出现如图19的界面提示用户。若序列号输入正确并且遥控器与设备的通讯正常，则遥控器执行接收设备文件的功能，遥控器出现如图20的界面其中屏幕下方将交替显示“/-\|”四个符号，以提示用户正在进行通讯。如图21所示。数据传送结束后，屏幕出现“设备添加成功！”的提示。
权利要求
1.一种通用遥控器，其特征在于该通用遥控器包括核心处理单元、外部存储单元、无线通讯单元、和人机接口单元；其中无线通讯单元负责射频信号的发送和接收；核心处理单元负责射频部分的基带信号处理，以及对外部存储器的读取访问、键盘的输入处理以及LCD的输出显示，还负责对设备文件进行解析，以及《数字家庭网络标准》中的通讯协议处理等工作；外部存储单元负责存储每个家电设备的设备文件；人机接口单元完成人机交互的工作。
2.一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法，其特征在于该方法包括设备浏览、设备控制、状态查询和设备管理四个步骤。
3.如权利要求3所述的一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法，其特征在于所述设备浏览的步骤为通用遥控器开机后即进入设备浏览功能；通用遥控器首先读取保存在外部存储器上的设备表，检查当前在外部存储器上保存着哪些设备的设备文件；如果当前设备表中不包含任何设备文件，则在LCD上提示用户当前系统中还没有添加任何设备；如果处理器读取设备表，发现设备表中保存有若干设备，则处理器根据设备表中的相关信息，读取该设备的设备文件，通过解析设备文件，得到该设备的名称，以及该设备的图标，并将该设备的图标和名称以图形化的方式显示在LCD上；如果当前系统中存在较多设备，处理器将进行分页的处理，用户可以通过翻页，来找到所需要的设备；处理器同时等待用户的键盘输入，如果用户按下了方向键，处理器将通过把设备的名称反显显示的方式，表示出用户当前选择的设备；用户选定某一设备后，按下确认键，则进入该设备的设备控制功能；如果用户按下取消键，则进入设备管理功能。
4.如权利要求3所述的一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法，其特征在于所述设备控制的步骤为处理器首先读取该设备的设备文件，并对设备文件的内容进行解析，通过解析设备文件，可以得到描述该设备的各项功能的图标以及对应的文字；处理器将表示各个功能的图标及对应的文字显示在屏幕上；用户通过方向键选定某一项功能后，处理器将根据用户选定的功能，从该设备的设备文件中提取出该项功能对应的命令字，如果用户选择的命令是参数型的命令，处理器则将该命令字连同用户输入的参数，依照同家电设备之间的通讯协议组成数据包，并传送给射频通讯单元；射频通讯单元将处理器送来的数据包进行信号调制和功率放大等处理后，将射频信号通过天线发射出去；家电设备一端接收的遥控器发送的射频信号后，进行信号放大、解调等处理后，还原出对应的数据包。依据数据包中的命令字，家电设备进行相应的动作；家电设备执行完用户所指定的功能后，其状态发生改变，家电设备将改变后的状态，按照遥控器同家电设备之间的通讯协议，组成数据包，并经过家电设备一端的射频单元的处理后，以射频信号的形式发送出去；遥控器端的射频通讯单元接收到家电设备发送的射频信号后，同样经过信号放大、解调等处理后，还原出数据包，并交给处理器做进一步处理；处理器根据设备文件中的信息对该数据包进行解析，得到家电设备的最新的状态并显示在屏幕上；用户通过遥控器的屏幕就能了解命令执行的结果，并察看设备的各项状态。
5.如权利要求3所述的一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法，其特征在于所述状态查询的步骤为在设备的设备文件中提供了设备状态查询的功能图标，当遥控器执行状态查询功能时，遥控器首先向设备发送状态查询命令，并将得到的设备状态按设备文件的设置显示给用户。
6.如权利要求3所述的一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法，其特征在于所述设备管理的步骤为遥控器进入设备管理功能后，屏幕上显示出添加设备和删除设备两个功能图标；用户选择设备删除功能后，处理器将根据设备表中保存的信息显示出当前在设备表中存在哪些设备，用户可以通过方向键选择某一设备，用户选定要删除的设备后，按下确认键，处理器首先将选定设备的设备文件从外部存储器中删除，然后再将该设备的相关信息从设备表中删除，并将设备表更新后保存，用户按下取消键后，将结束设备删除操作并返回；用户选择设备添加功能后，处理器首先在屏幕上提示用户输入新设备的序列号，用户输入序列号后，按下确认键，处理器将根据用户输入的序列号向相应的设备发送设备文件请求命令，家电设备接收到遥控器发送来的设备文件请求命令后，将自己保存的设备文件通过射频信号发送给遥控器，遥控器接收完整个设备文件后，将设备文件保存在外部存储器中，同时在设备表中添加新设备的相关信息，并保存更新设备表。
全文摘要
本发明涉及一种通用遥控器及利用其对家电设备进行控制的方法。一种通用遥控器,其特点在于:该通用遥控器包括核心处理单元、外部存储单元、无线通讯单元、和人机接口单元;其中:无线通讯单元负责射频信号的发送和接收;核心处理单元负责射频部分的基带信号处理,以及对外部存储器的读取访问、键盘的输入处理以及LCD的输出显示,还负责对设备文件进行解析,以及《数字家庭网络标准》中的通讯协议处理等工作;外部存储单元负责存储每个家电设备的设备文件;人机接口单元完成人机交互的工作。一种利用通用遥控器对家电设备进行控制的方法,其特点在于:该方法包括设备浏览、设备控制、状态查询和设备管理四个步骤。
文档编号G08C17/02GK1388484SQ02124250
公开日2003年1月1日 申请日期2002年7月12日 优先权日2002年7月12日
发明者于志杰, 邢秋兵, 牛卫华, 屠焱, 白永新 申请人:北京长信嘉信息技术有限公司