CN101132456A

CN101132456A - 蓝牙多功能遥控器装置及其实现语音通信的方法

Info

Publication number: CN101132456A
Application number: CNA2006101099005A
Authority: CN
Inventors: 张圣
Original assignee: ZTE Corp
Current assignee: ZTE Corp
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2006-08-22
Publication date: 2008-02-27
Anticipated expiration: 2026-08-22
Also published as: CN101132456B

Abstract

本发明公开一种蓝牙多功能遥控器装置及其实现语音通信的方法，为解决现有的遥控器装置通信距离短，不支持语音通信，不能给用户提供便利的问题而发明。本发明包括：用于完成无线射频收发和蓝牙低层基带协议处理，向上提供标准主机控制接口的蓝牙模块；以及用于完成蓝牙中间层和上层协议栈处理以及整个系统的控制的处理器模块；所述处理器模块包括：多点控制单元，并提供一个2线异步串行口和一个4线异步串行口，以及至少一个GPIO接口；其中，蓝牙模块与处理器模块的多点控制单元通过4线异步串行口或者2线USB接口相连。进而利用本发明装置和机顶盒实现语音通信。本发明的装置实现了遥控距离长，能拨打电话、上网浏览等多种功能，极大地方便了用户。

Description

蓝牙多功能遥控器装置及其实现语音通信的方法

技术领域

本发明涉及一种蓝牙多功能遥控器装置，尤其涉及一种基于蓝牙技术的带有语音功能的IPTV(网络电视)机顶盒遥控器装置以及利用该装置进行互联网语音通信的实现方法。

背景技术

随着IPTV(网络电视)的兴起，“语音、数据和视频”三合一互联网业务受到了广泛的关注。一般而言，对于IPTV机顶盒的各种业务功能的控制，可以使用普通的无线遥控器完成。比如，视频点播，IP电话，可视电话，摄像头的基本旋转、倾斜、变焦控制、电视画面、色彩、音量等。如果开通了IP电话、可视电话等业务，需要通过机顶盒提供的话机口外接电话机完成相应的语音功能。可见，当使用IPTV业务时，常常需要放置多个设备：电视遥控器，机顶盒遥控器，电话机终端(可以普通电话机，也可以是无绳电话机)，若需要收发电子邮件或者浏览网页还需要配置一台电脑，这样才能充分利用互联网的资源，实现IPTV提供的各种增值互联网语音视频增值业务。这给用户使用带来了诸多不便，长远来看会影响互联网、IPTV新业务的开展。如何利用现有的无线语音数据传输技术，利用最小的成本，最大可能地为用户提供便利，提高生活效率，是未来数据家庭急待解决的问题。

通常来说，红外线遥控技术是目前使用最广泛的一种通信和遥控手段。红外线遥控装置具有体积小、功耗低、功能强、成本低等特点，因此在彩电、录像机、音响设备、空调设备、游戏机等家用电器中大量使用。但是红外线技术有它的局限性：红外是点对点的数据传输协议，传输波特率一般只有几K的水平，通信距离较短，一般在10米左右，不具有穿透性，对语音功能的支持几乎没有，无线上网更是不可能实现的。因此，利用红外技术来实现对IPTV机顶盒的遥控、语音通信、宽带上网基本上是很难实现的。

蓝牙技术作为一种开放的短距离无线通信技术，在其诞生之初其目的就是通过组建个人局域网(PAN)解决近距离的无线互联，以方便各设备之间的信息交互，替代有线传输线缆。目前大量的手机、掌上电脑(PDA)、笔记本电脑等设备中都得到了大量的应用，3G手持终端更是把蓝牙技术作为其标配之一。蓝牙芯片的成本也随之大幅度降低。蓝牙相互独立的多条语音通道和数据通道是它最突出的特点。基于此，蓝牙技术不仅可以满足IPTV机顶盒多功能遥控器的功能需求，还可以利用蓝牙的数据通道的带宽实现无线上网。撇开电视机和遥控器，可以考虑一种基于蓝牙技术的机顶盒多功能遥控器装置，兼具遥控和语音功能，功能可以方便切换，还配置有显示器以实现无线宽带上网。如果电视机也配置了蓝牙模块，那么利用蓝牙微微网单对多的特点，电视机的遥控器也可以被替代。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种基于蓝牙技术的蓝牙多功能遥控器装置及其实现语音通信的方法。

为达到上述目的，本发明一种蓝牙多功能遥控器装置，包括：

用于完成无线射频收发和蓝牙低层基带协议处理，向上提供标准主机控制接口的蓝牙模块；以及

用于完成蓝牙中间层和上层协议栈处理以及整个系统的控制的处理器模块；

所述处理器模块包括：多点控制单元，并提供一个2线异步串行接口和一个4线异步串行接口，以及至少一个GPIO接口；

其中，蓝牙模块与处理器模块的多点控制单元通过4线异步串行接口或者2线USB接口相连。

其中，所述蓝牙模块包括：蓝牙无线射频和基带处理二合一蓝牙芯片，其中，该蓝牙芯片的内置固件支持标准蓝牙主机控制器接口协议。

其中，所述蓝牙模块还包括：功率放大器和低噪声滤波器，其中，所述功率放大器与蓝牙无线射频电连接，所述低噪声滤波器与蓝牙芯片电连接，并通过该低噪声滤波器连接蓝牙天线。

其中，所述处理器模块还包括：存储器，该存储器通过总线接口与处理器模块的多点控制单元电连接。

其中，上述蓝牙多功能遥控器装置还包括：键盘阵列、液晶显示器以及声音处理设备；

其中，所述键盘阵列通过GPIO接口或者键盘扫描接口与多点控制单元电连接；所述液晶显示器通过液晶显示器控制器与处理器模块的多点控制单元电连接；所述声音处理设备通过GPIO接口或者2线异步串行接口与处理器模块的多点控制单元电连接。

其中，所述键盘阵列包括：普通键和专用模式切换键，其中，专用模式切换键用于遥控器模式与电话机模式的切换。

其中，上述蓝牙多功能遥控器装置还包括：电源，所述电源为可充电电池，所述可充电电池通过充电控制芯片与处理器模块的多点控制单元的GPIO接口相连接。

其中，所述上层协议栈还包括：CTP、TCP/IP协议栈。

其中，所述中间层协议栈还包括：L2CAP、RFCOMMM、SDP协议栈。

为达到上述目的，本发明一种蓝牙多功能遥控器装置实现语音通信的方法，包括：

(1)蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒建立异步无连接链路连接，进入遥控器模式，若是被叫，则进入步骤(2)；若是主叫，进入步骤(3)；

(2)根据呼入信息情况，蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒交互信息，交互成功后，蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒之间建立一条同步定向连接链路，完成一次被叫；步骤结束；

(3)由遥控器模式切换为电话机模式，通过通话键发送主叫号码，机顶盒收到呼叫请求后，控制蓝牙多功能遥控器装置进入遥控器模式，同时蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒之间建立一条同步定向连接链路，完成一次主叫。

其中，所述步骤(2)具体为：

(21)若呼入信息要求视频电话，且机顶盒检测到视频可用，则提示是否需要切换到视频电话模式，蓝牙多功能遥控器装置选择确定或取消，蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒建立一条同步定向连接链路，完成一次被叫；步骤结束；

(22)若呼入信息不要求视频电话或者呼入信息要求视频电话但机顶盒检测到视频不可用，则直接按通话键，蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒建立一条同步定向连接链路，完成一次被叫。

其中，所述步骤(3)具体为：

(31)遥控器模式切换为电话机模式，原异步无连接链路自动断开，通过通话键发送主叫号码，机顶盒收到呼叫请求后，在蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒之间重新建立一条异步无连接链路，进入遥控器模式；

(32)通过蓝牙多功能遥控器装置对机顶盒的控制，提示是否使用视频电话，根据主叫情况确定是否需要使用视频电话，同时蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒之间建立一条同步定向连接链路，完成一次主叫。

通过本发明提供的便携式蓝牙多功能遥控器装置和实现语音通信的方法，可以使IPTV机顶盒用户很方便的实现对机顶盒及其关联设备的遥控，以及通过机顶盒拨打IP电话或者可视电话，完成语音视频通信。而且本发明的蓝牙多功能遥控器的遥控距离和穿透性相比现有的红外遥控器，有极大的提高。此外，利用本发明的蓝牙多功能遥控器还可以浏览网页，收发电子邮件，玩网络游戏等，这对于互联网业务的开展，具有重要意义，对于IPTV机顶盒的推广应用和蓝牙技术在未来数字家庭中的使用，也具有一定推动作用。

附图说明

图1是本发明蓝牙多功能遥控器装置的硬件架构示意图；

图2是本发明蓝牙多功能遥控器装置和外形结构示意图；

图3是本发明蓝牙多功能遥控器装置应用场景示意图；

图4是本发明蓝牙多功能遥控器装置实现遥控和语音通信的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的蓝牙多功能遥控器装置及其语音通信的实现方法做进一步详细的说明。

如图1所示：本发明的蓝牙多功能遥控器装置分为三部分：其中主体部分由蓝牙模块和处理器模块组成；

蓝牙模块主要完成本发明的蓝牙多功能遥控器装置和机顶盒之间的无线射频收发和蓝牙低层基带协议的处理，向上提供标准主机控制器接口(HCI)；其具体结构如下：

蓝牙模块主要包括蓝牙无线射频和基带处理二合一单芯片(蓝牙芯片)，该蓝牙芯片通过滤波器连接蓝牙天线。如果需要增加蓝牙模块的覆盖范围，可以外加功率放大器(PA)和低噪声滤波器(LNA)，其功率放大器与蓝牙无线射频相连接，低噪声滤波器与蓝牙芯片电连接，并通过该低噪声滤波器连接蓝牙天线。其中蓝牙芯片内置固件支持标准蓝牙HCI协议，同时提供4线异步串行UART接口和2线USB接口以及标准PCM接口。比如CSR公司的BC313143A14蓝牙模块芯片就可以满足要求。

根据使用场景的不同，蓝牙模块的发射功率可以为一级(CLASS 1)，也可以是二级(CLASS2)；若蓝牙模块的发射功率为一级，室内覆盖范围可以达到30-100米以上；若蓝牙模块的发射功率为二级，室内覆盖范围只有10米。如果用户需要连接互联网，有较高的带宽要求，可以使用兼容蓝牙2.0规范的芯片，最高速率可以达到3Mbps。蓝牙模块射频输入输出端接2.4G天线，根据增益和覆盖的要求，可以采用内置贴片天线，也可以是采用外置天线。

上述的处理器模块包括一个MCU小系统(MCU，多点控制单元，又称单片微型计算机)，并扩展一定容量存储器，如FLASH(闪存)和SRAM(静态存储器)。硬件接口提供一个2线异步串行UART接口和一个4线异步串行UART接口以及较多的GPIO接口完成keypad键盘扫描，LCD控制器，背光以及其它的控制功能。MCU小系统主要承担蓝牙中间层和上层协议栈处理以及整个系统的控制功能。运行的蓝牙协议栈：包括L2CAP、RFCOMMM、SDP等中间层协议栈以及CTP，TCP/IP等上层应用协议栈。

上述处理器模块的MCU与蓝牙模块通过4线异步串行口(UART)或者2线USB接口相连。

本发明的蓝牙多功能遥控器装置，还包括系统的人机界面MMI以及所有的外围电路的驱动控制等功能模块；

下面结合图2结本发明的蓝牙多功能遥控器装置的友好人机界面(MMI)进行说明，如图2所示：

本发明的蓝牙多功能遥控器装置的人机界面(MMI)包括：键盘阵列(keypad)，液晶显示器(LCD)，背光(backlight)，数据信号编码器(CODE C)，收话机，麦克风，声音的处理转换等组件，其中，键盘阵列通过GPIO接口或者键盘扫描接口与MCU电连接；液晶显示器(LCD)通过液晶显示器控制器与MCU电连接；声音处理设备通过GPIO接口或者2线异步串行接口与MCU电连接。键盘阵列共设置有26个按键，除了设置有标准的话机常用的10数字键和“*”、“#”两个键以外，还配有遥控器常用的调整键、方向键、确认键、取消键、翻页键、挂机键，以及本发明专用的模式切换键和功能键等。对于机顶盒的控制常用的可以通过快捷键，如上下左右方向键调整音量和频道，也可以通过机顶盒显示器(如电视机)显示的菜单进行选择调整。LCD模块内置入LCD驱动器，MCU仅实现控制器功能。背光包括在键盘阵列和LCD模块之中。CODEC主要是为了实现语音通信的A/D或D/A(数/模转换)功能，方便接入麦克风和收话器，如果要支持免提功能，还需要增加AEC电路以及一个喇叭和放大器。PCM侧的数据格式要根据蓝牙模块的数据输入输出格式而定。例如蓝牙模块的PCM采用线性格式，那么可以采用Motorola公司的MC145483芯片；如果蓝牙模块是A律或者u律，则可以采用Winbond公司的W681310芯片。蓝牙天线采用内置贴片天线，充电片在本装置的最下部，电池仓位于键盘后部，免提的喇叭口也置于后部。

本发明的蓝牙多功能遥控器装置的外围电路的驱动控制模块，比如电源部分，包括充电电路，镍氢电池，电源变换电路等。蓝牙的功耗和本发明装置的使用模式决定了系统功耗会比较大，必须使用可充电电池，可充电电池通过充电控制芯片与MCU的GPIO接口相连接，并对电源转换过程进行有效的控制。

下面结合附图3对本发明的蓝牙多功能遥控器装置的应用场景进行说明，如附图3所示：

机顶盒、电视机和互联网均通过有线电缆连接，机顶盒内置蓝牙模块和相关蓝牙协议栈，本发明蓝牙多功能遥控器装置也内置有蓝牙模块和相应的蓝牙协议栈。一方面，用户可以通过IPTV机顶盒收看互联网的点播节目，所有遥控功能均可以由本发明蓝牙多功能遥控器装置完成；另一方面，用户可以利用本发明蓝牙多功能遥控器装置通过机顶盒拨打IP电话，并可以选择是否采用视频电话。遥控器和普通电话功能合二为一，为用户带来了极大的方便。如果嵌入TCP/IP协议栈，可以利用本发明蓝牙多功能遥控器装置实现宽带无线上网。

下面结合附图4对本发明的蓝牙多功能遥控器装置实现语音通信的方法过程进行详细的说明：

(1)本发明蓝牙多功能遥控器装置开机后，搜索蓝牙设备，找到机顶盒后进行注册、鉴权；连接成功以后组成蓝牙微微网，机顶盒是作为主设备，本发明蓝牙多功能遥控器装置作为从设备。

(2)本发明蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒确定建立连接，并建立一条异步无连接链路(ACL链路)，默认进入遥控器模式。这时按下本发明蓝牙多功能遥控器装置中的任何键都会把相应的键值通过蓝牙无线链路立刻发送到机顶盒，机顶盒译码后，实现各项遥控功能的控制。

这时，本发明蓝牙多功能遥控器装置是作为一个机顶盒的普通遥控器使用，实现对机顶盒及其关联设备的控制，完成IPTV的各种业务。如果这时有机顶盒IP电话呼入，下接步骤(3)。如果用户想通过机顶盒拨打IP电话、可视电话、或者视频会议等，下接步骤(4)。

(3)本发明蓝牙多功能遥控器装置以电话的角色实现语音通信，如果是被叫，则IP电话呼入，机顶盒通过蓝牙ACL链路发送来电号码等消息通知本发明的蓝牙多功能遥控器装置，有电话呼入，并发送主叫号码信息，并判断视频是否在使用；整个过程都是基于遥控器模式，一条ACL链路一直存在；本发明蓝牙多功能遥控器装置中的蓝牙模块收到信息后，通过UART接口传送给MCU，MCU判断为呼叫信息，返回机顶盒表示已接收到信息，并请求建立一条同步定向连接(SCO)链路，同时将来电号码显示在本发明蓝牙多功能遥控器的LCD屏幕上，本发明的遥控器装置随时可以实现对机顶盒及其关联设备的遥控、配置等。

(3.1)若来电有使用视频要求，机顶盒检测到视频可用，则提示是否需要切换成为视频电话模式，由本发明蓝牙多功能遥控器装置提示选择确定或取消。若确定，按通话键接通来电，完成一次可视电话被叫；若取消，则直接按通话键接听

(3.2)若来电不是视频电话请求或机顶盒检测到视频不可使用，本发明的蓝牙多功能遥控器装置显示来电号码，建立一条SCO链路，也直接按通话键接听，完成一次被叫；

(4)如果是主叫，即通过本发明的蓝牙多功能遥控器装置呼叫机顶盒的IP电话，首先按切换模式键，进入普通话机模式，此时原ACL链路断开，拨号完成后按通话键，这时本发明的蓝牙多功能遥控器装置与机顶盒重新建立一条ACL链路，并通过通话键发送主叫号码，机顶盒通过ACL链路收到呼叫请求后，根据目前的视频使用提示是否需要视频切换。同时发送指令控制本发明的蓝牙多功能遥控器装置再一次进入遥控器模式；本发明的蓝牙多功能遥控器装置选择确认或者取消视频切换，若选择确认，则机顶盒发出IP呼叫，同时建立一条SCO链路；根据选择结果决定是否切换视频，完成一次主叫。

通过本发明提供的便携式蓝牙多功能遥控器装置，可以使IPTV机顶盒用户很方便的实现对机顶盒及其关联设备的遥控，以及通过机顶盒拨打IP电话或者可视电话，完成语音视频通信。而且本发明的蓝牙多功能遥控器的遥控距离和穿透性相比现有的红外遥控器，有极大的提高。此外，利用本发明的蓝牙多功能遥控器还可以浏览网页，收发电子邮件，玩网络游戏等，这对于互联网业务的开展，具有重要意义，对于IPTV机顶盒的推广应用和蓝牙技术在未来数字家庭中的使用，也具有一定推动作用。

Claims

1.一种蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，所述蓝牙模块包括：蓝牙无线射频和基带处理二合一蓝牙芯片，其中，该蓝牙芯片的内置固件支持标准蓝牙主机控制器接口协议。

3.如权利要求2所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，所述蓝牙模块还包括：功率放大器和低噪声滤波器，其中，所述功率放大器与蓝牙无线射频电连接，所述低噪声滤波器与蓝牙芯片电连接，并通过该低噪声滤波器连接蓝牙天线。

4.如权利要求1所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，所述处理器模块还包括：存储器，该存储器通过总线接口与处理器模块的多点控制单元电连接。

5.如权利要求1或2或3或4所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，还包括：键盘阵列、液晶显示器以及声音处理设备；

6.如权利要求5所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，所述键盘阵列包括：普通键和专用模式切换键，其中，专用模式切换键用于遥控器模式与电话机模式的切换。

7.如权利要求5所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，还包括：电源，所述电源为可充电电池，所述可充电电池通过充电控制芯片与处理器模块的多点控制单元的GPIO接口相连接。

8.如权利要求1所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，所述上层协议栈还包括：CTP、TCP/IP协议栈。

9.如权利要求1所述的蓝牙多功能遥控器装置，其特征在于，所述中间层协议栈还包括：L2CAP、RFCOMMM、SDP协议栈。

10.一种蓝牙多功能遥控器装置实现语音通信的方法，其特征在于，包括：

11.如权利要求10所述的蓝牙多功能遥控器装置实现语音通信的方法，其特征在于，所述步骤(2)具体为：

12.如权利要求10所述的蓝牙多功能遥控器装置实现语音的方法，其特征在于，所述步骤(3)具体为：