CN100511314C

CN100511314C - 基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置及方法

Info

Publication number: CN100511314C
Application number: CNB2007100459277A
Authority: CN
Inventors: 李铭祥; 杨秀丽; 葛建民; 韩建国
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2007-09-13
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2027-09-13
Also published as: CN101178845A

Abstract

本发明涉及一种基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置及方法。具体涉及通过无线射频技术将接收的场景控制帧序列作识别和分析，并从内部相应的场景存储器中，产生场景控制所要求的红外遥控编码的帧格式和红外载波，并按预定的场景顺序及时序转换要求，对相应的综合媒体设备实施红外控制的无线收发装置；本发明既解决了无线红外遥控必须无遮挡传输的应用局限，而且实现了点对点、点对多点的无线场景的控制目的。

Description

基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置及方法

技术领域

本发明涉及一种对综合媒体设备实施场景控制的无线收发装置及方法，具体涉及通过无线射频技术将接收的场景控制帧序列作识别和分析，从内部相应的场景存储器中，产生场景控制所要求的红外遥控编码的帧格式和红外载波，并按预定的场景顺序及时序转换要求，对相应的综合媒体设备实施红外控制的无线收发装置。

背景技术

随着电子技术的应用与普及，越来越多的综合媒体设备，如家用电器、办公电器设备等，都离不开各种类型的红外遥控器。单一的遥控设备在使用时，委实为使用者带来诸多方便。然而，随着遥控设备的日益普及，不免发生面临一大堆遥控器的烦恼：尤其在电器、家电设备成套使用的场合，如会展媒体系统、数字会议系统、家庭影院系统等场合，往往每台设备，都需对应某个遥控器，如果要进行有效操作的话，必须在不同遥控器上，作不同的运行切换；另外，如果既要满足无线遥控功能，又要消除红外遥控必须无遮挡直线传输的固有缺陷，还要满足场景之组合控制要求的话，势必会增加控制装置的成本和实现难度，同时还可能失去了无线遥控所带来的便捷和节能等优点。目前涉及本发明相似的实现方法和装置，通常可分为两大类：第一类为点对点的工作方式，即：仍采用原来的无线遥控发射器，并通过对受控设备的内部结构作改造，植入带无线通信功能的转发设备；其优点为能够实现控制距离的进一步拓展，解决了红外遥控只能直线传输且控制距离有限的应用缺陷，如中国专利公开号CN1835041A，公告日为2006年9月20日，所介绍的转发装置。第二类为点对多点的工作方式，其功能与第一类相比，从单点控制设备，可以实现对多个接收节点的控制要求，只要在被控制设备的结构内植入无线网卡之类的转发设备，如中国专利授权公告号CN2847409Y，授权公告日为2006年12月13日，所介绍的类似装置。上述技术不仅解决了无线遥控应用距离的拓展限制，而且还扩大了单个遥控器可实现对多区域分布的节点设备进行控制的技术局限；但是，上述技术方案的缺陷也是不可避免的，其缺陷之一：必须对所控制的设备进行改造，这无疑增加了上述方案在实施应用时的难度和对现有资源使用上的限制；其缺陷之二：不适用对具有场景控制要求的应用提供技术支撑。

发明内容

本发明旨在提供一种基于综合媒体设备场景控制的无线电收发装置及方法，将多种不同种类的综合媒体设备，如会展媒体系统、数字会议系统、家庭影院系统中所涉及的各类需红外遥控的媒体设备，通过特定的控制帧命令，实现场景控制的无线化目的的技术方案，旨在极大地简化使用者既能享受到无线红外遥控所带来的无须布线，即插即用的安装变捷、使用方便的优点，又免除了因面对一堆遥控器、需左右开弓、频繁转换的应用上的烦恼。

为达到上述目的，本发明采用下列技术方案：

一种基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，包括至少一个含有接收外界以电磁波的载波形态输入的第一通信接口单元和至少一个以红外线的载波形态对红外编码的帧序列加以调制和发送的第二通信接口单元，其特征在于：在所述的第一通信接口单元和第二通信接口单元之间有线连接至少一个内置或/和外置场景数据存储器的场景控制单元，其对来自第一通信接口单元并经解调的特定格式的场景帧结构的码流序列，进行场景控制信息的识别和检测，同时调用内置或/和外置场景数据存储器内的相对应的场景控制信息，按照设定的时间间隔和程序要求，完成向所述的第二通信接口单元输出用于场景控制目的的红外编码的帧序列。

上述的场景控制单元经连接线与地址设定单元连接，用以实现设定的接收地址；所述的场景控制单元经另一连接线与场景帧数据录入单元连接，用以通过所述的场景帧数据录入单元将外界引入的具有设定场景帧格式的数据序列，按通信规约实现录入至所述的场景控制单元中内置或/和外置场景数据存储器内。

上述的场景帧数据录入单元，是以网络接口、总线接口、通用数据串行接口及遥控编码自学习接口中的一种或/和多种的组合予以实现。

上述的特定格式的场景帧结构的码流序列，包含有多帧格式，其帧结构序列依次为通信引导帧、通信节点目的地址帧、场景长度数据帧、场景1-N数据帧及校验帧。

上述的第一通信接口单元采用无须执照的开放频率—ISM频段资源。

上述的第二通信接口单元包括一路或多路红外调制频率的输出信道。

上述的场景控制单元采用嵌入式控制器。

上述的嵌入式控制器为微控制器MCU、可编程逻辑阵列FPGA、数字信号处理器DSP或专用集成电路ASIC。

一种基于综合媒体设备场景控制的无线收发方法，采用权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置进行操作，其操作步骤如下：

a.置该装置为接收初始化状态；

b.接收并校验所接收的地址信息与自身的设置是否相同，如不相同，则返回接收初始化状态；若相同，则继续：

c.接收场景帧长度数据；

d.继续接收场景帧数据并储存

e.判断是否接收完毕，若未接收毕，转至步骤d；若接收完毕，则继续：

f.按场景控制要求，对欲控制的场景执行散转命令；

g.分别执行场景1-N的红外驱动数据的发送和传输；

h.按场景转换时间的控制要求执行红外驱动数据的发送和传输。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出的实质性特点和显著优点：

1.控制灵活、使用简便，无须培训。

2.将现有的不同种类的无线遥控器合多为一，化繁为简，集中控制，简化布线，便于建设。

3.充分降低了装置的实现成本和简化了装置的设计。

4.可轻易地实现点对点和点对多点的无线控制，满足对各类红外遥控器的控制，如兼容不同的遥控编码方式、不同的数据位数、不同的码串长度、不同的调制载波等。

附图说明

图1为本发明的应用原理示意图。

图2为本发明的装置结构方框图。

图3为本发明的传输帧格式的结构图。

图4为本发明的工作原理的流程图。

具体实施方式

本发明的一个优选实施例结合附图详述如下：

请参阅图1，图1是本发明的应用原理示意图，其中，本发明装置10通过射频电磁波，接收来自外界的无线场景控制器的控制命令，该控制命令的帧结构是一种短帧结构的特定的编码形态；本发明装置内置有场景控制所需要的各类红外编码和时间信息，并按场景控制命令，从内部场景存储器中提取相符合的编码组序列，通过本发明装置，向外界带有红外接收接口的综合媒体设备，如DVD、VTR、电视机、投影仪、功放设备、照明设备、机械设备等，按照顺序控制和时序控制的场景控制要求，传输和发送红外遥控信号或红外遥控信号组。

请参阅图2，图2是本发明的装置结构方框图，在本实施例中，包括至少一个以电磁波的载波形态接收信息的第一通信接口单元100和至少一个以红外线的载波形态对红外编码的帧序列加以调制和发送的第二通信接口单元140，由于第一通信接口单元100采用无须执照的开放频率—ISM(工业、科学、医疗)频段，因此该模块可以采用市售的任何符合此要求的接收模块或装置；同理，第二通信接口单元140，也同样可以采用市售的任何符合要求的相应模块，如一体化的红外发射模块，其红外调制频率可以选择32、36、37、38、40、48、56KHz等与被控制设备相适应的通用模块组。在第一通信接口单元100和第二通信接口单元140之间有线连接一个内置或/和外置场景数据存储器(非易失型)的场景控制单元110，其对来自第一通信接口单元100并经解调的特定格式的场景帧结构的码流序列11，进行场景控制信息的识别和检测，同时调用内置或/和外置场景数据存储器内的相对应的场景控制信息，按照特定的时间间隔和程序要求，完成向所述的第二通信接口单元140输出用于场景控制目的的红外编码的帧序列，第二通信接口单元140包括一路(单频点)或多路(多频点)红外调制频率的输出信道，如采用38KHz、40KHz、48KHz三个频点的红外调制频率，与对应的被控制设备的接收频率对应即可。

场景控制单元110可采用嵌入式控制器，如微控制器MCU、可编程逻辑阵列FPGA)、数字信号处理器(DSP)或专用集成电路(ASIC)。

请参阅图3，图3是本发明的的传输帧格式的结构图，是本发明接收来自外部无线场景控制器的信息所约定的特定通信格式，形成的特定格式的场景帧结构码流序列1，其首帧内容是引导帧，依次为通信节点目的地址帧、场景帧长度数据帧、其后是场景数据帧1-N，最后是校验帧；其中引导帧是本发明是否发出命令的起始帧，其功能是引起被接收节点的注意；通信节点目的地址帧决定本发明对多个接收节点的交互动作将采用寻址方式，在本实施例中，采用OOH(16进制)表示对所有节点进行寻址；采用01-FFH(16进制)将可寻址最多255个独立节点；场景帧长度数据帧，表示在其后跟有多少场景数据个数，以便接收节点对其后的场景数据帧的个数，起到提示作用，便于接收节点对其后的场景数据帧进行计数和准确接收；场景数据帧1-N，如采用3个场景数据或9个场景数据帧组，将视实际需求来决定场景数据帧的个数组；校验方式？

再请参阅图2，场景控制单元110经连接线1201与地址设定单元120连接，用以实现本发明装置具有特定的接收地址；本实施例中，地址设定单元120采用简单的地址开关组，如利用多位地址拨动开关，通过一次设定，则决定了本发明装置10的寻址特性；场景控制单元110经另一连接线1301与场景帧数据录入单元130连接，通过场景帧数据录入单元130，将外界引入的按通信规约实现录入至所述的场景控制单元110中内置或/和外置的场景数据存储器内，场景数据主要分为两大部分，其一是存有兼容各种被控制的媒体设备的红外遥控编码序列，如：控制电视机的频道切换，控制功放设备的音量强弱，控制投影设备的视频选择等；其二是存有场景之间转换时所需要的时间间隔数据，如：场景1在间隔5秒后转到场景2，场景4在间隔30秒后转到场景5等。其中，场景帧数据录入单元(130)，可以采用网络接口(如以太网络)、总线接口(工业控制总线)、通用串行数据接口(如RS232、RS485、I2C、1394等接口)，另外，也可以采用专用遥控编码自学习接口，并以独立或组合的方式实现。

请参阅图4，图4为本发明的工作原理的流程图，包括如下步骤：a.置本发明装置为接收初始化后的接收状态S10，启动接收工作；b.接收并校验所接收的地址信息与自身的设置是否相同S20，如不相同，则返回接收状态S10；若相同，表示已被有效寻址，则继续：c.接收场景帧长度数据S30，置入长度计数字；d.继续接收场景帧数据并储存S40；e.判断是否接收完毕S60，若未接收毕(长度计数字不为零)，转至步骤S40；若接收完毕(长度计数字为零)，则继续：f.按场景控制要求，对欲控制的场景执行散转命令S70；g.分别执行场景1-N的红外驱动数据的发送和传输S80i；h.按场景转换时间的控制要求执行红外驱动数据的发送和传输S90i。

以上所述，是本发明较佳实施例的一种，但并非用来限定本发明的实施范围，即凡是按照本发明专利——权利要求书所述的特征、构造、精神所作的均等变化和修饰，均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，包括至少一个接收外界以电磁波的载波形态输入的第一通信接口单元(100)和至少一个以红外线的载波形态对红外编码的帧序列加以调制和发送的第二通信接口单元(140)，其特征在于：在所述的第一通信接口单元(100)和第二通信接口单元(140)之间有线连接至少一个内置或/和外置场景数据存储器的场景控制单元(110)，其对来自第一通信接口单元(100)并经解调的特定格式的场景帧结构的码流序列(11)，进行场景控制信息的识别和检测，同时调用内置或/和外置场景数据存储器内的相对应的场景控制信息，按照设定的时间间隔和程序要求，完成向所述的第二通信接口单元(140)输出用于场景控制目的的红外编码的帧序列；所述的场景控制单元(110)经连接线(1201)与地址设定单元(120)连接，用以实现设定的接收地址；所述的场景控制单元经另一连接线(1301)与场景帧数据录入单元(130)连接，用以通过所述的场景帧数据录入单元(130)将外界引入的具有设定场景帧格式的数据序列，按通信规约实现录入至所述的场景控制单元(110)中内置或/和外置场景数据存储器内。

2.根据权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，其特征在于所述的场景帧数据录入单元(130)，是以网络接口、总线接口、通用数据串行接口及遥控编码自学习接口中的一种或/和多种的组合予以实现。

3.根据权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，其特征在于所述的特定格式的场景帧结构的码流序列(11)，包含有多帧格式，其帧结构序列依次为通信引导帧、通信节点目的地址帧、场景长度数据帧、场景1-N数据帧及校验帧。

4.根据权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，其特征在于所述的第一通信接口单元(100)采用无须执照的开放频率—ISM频段资源。

5.根据权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，其特征在于所述的第二通信接口单元(140)包括一路或多路红外调制频率的输出信道。

6.根据权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，其特征在于所述的场景控制单元(110)采用嵌入式控制器。

7.根据权利要求6所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置，其特征在于所述的嵌入式控制器为微控制器MCU、可编程逻辑阵列FPGA、数字信号处理器DSP或专用集成电路ASIC。

8.一种基于综合媒体设备场景控制的无线收发方法，采用权利要求1所述的基于综合媒体设备场景控制的无线收发装置进行操作，其操作步骤如下：

a.置该装置为接收初始化状态(S10)；

b.接收并校验所接收的地址信息与自身的设置是否相同(S20)，如不相同，则返回接收初始化状态；若相同，则继续；

c.接收场景帧长度数据(S30)；

d.继续接收场景帧数据并储存(S40)；

e.判断是否接收完毕(S60)，若未接收完毕，转至步骤d(S40)；若接收完毕，则继续；

f.按场景控制要求，对欲控制的场景执行散转命令(S70)；

g.分别执行场景1-N的红外驱动数据的发送和传输(S80i)；

h.按场景转换时间的控制要求执行红外驱动数据的发送和传输(S90i)。