CN115909700A - 基于uwb-tof定位的万能红外遥控器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及遥控技术领域，具体是一种基于UWB‑TOF定位的万能红外遥控器，包括UWB标签、UWB锚点模块及红外遥控器，UWB标签与电器设备绑定，可通过具备UWB功能的移动设备为UWB标签写入独立的网络识别码及设备信息，用于后期的组网和识别，UWB锚点模块内置于红外遥控器内，识别并定位周围的UWB标签，红外遥控器内存储所有被控设备的红外码库，使用遥控器时，按下相应功能按键，UWB锚点模块开始搜索处于同一网络中的UWB标签，并筛选出角度最接近0°且位于遥控范围内的UWB标签，获取对应的设备信息，调用相应的红外码对该设备进行控制，本发明优化了家庭红外设备遥控器的管理与维护，实现一对多的控制，方便电器设备的控制使用。

Description

基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器及其控制方法

技术领域

本发明涉及遥控技术领域，具体是一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器及其控制方法。

背景技术

UWB是一种无线载波通信技术，具有低功耗、低时延的特点，常用于室内高精度定位方案中,而最新的UWB-TOF定位技术，摆脱了传统的UWB需要多基站定位的限制，只需要一个基站，就可以获取与标签到的相对位置。

现有的万能红外遥控器通常都是内置多种红外码库，常常用于专用遥控器丢失后的替代使用，除此使用时需要通过复杂的对码操作，才能够确认被控对线使用的码库方案，且对码完成后，仅仅能够操控对应的目标设备，如果想控制其它设备，还需要重新进行对码。

针对现有产品的问题，该发明将UWB定位技术与万能遥控方案相结合，通过UWB定位技术确认遥控器正对的被控设备的详细型号，并可以直接获取对应的红外码库进行控制，使得全屋红外设备都可以通过这一个遥控器进行操控，摆脱了每个设备都需要对应的专用遥控器进行操控而使得，减少了用户的遥控器的收纳管理成本，促进了环保事业的发展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，可以使用一个遥控器对多种电器进行控制。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，包括：至少一个UWB标签、UWB锚点模块及红外遥控器，所述UWB锚点模块内置于红外遥控器内且所述UWB锚点模块与所述红外遥控器的内部电路电性连接，所述UWB标签内存有独立的网络识别码及电器设备信息，所述红外遥控器内存有红外码库，所述UWB锚点模块与所述UWB标签通讯连接。

可选的，在本发明一实施例中，所述UWB标签的供电方式为电池供电或由电器设备的电源电路供电中的任意一种方式。

可选的，在本发明一实施例中，所述UWB标签采用外置或作为模块与电器设备的电路集成的任意一种安装方式。

一种万能红外遥控器的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，操作红外遥控器的按键；

步骤S2，获取所操作的按键的键值，同时通过UWB锚点模块获取最接近且角度小的电器设备的相关信息；

步骤S3，根据获取的相关信息以及获取的键值，从红外码库中获取相应的红外码；

步骤S4，调整红外发送强度；

步骤S5，向电器设备发送红外码控制信号对设备进行控制。

可选的，在本发明一实施例中，所述相关信息包括电器设备信息及电器设备与红外遥控器的距离信息。

可选的，在本发明一实施例中，所述角度为红外遥控器的正前方和正对电器设备之间形成的夹角。

可选的，在本发明一实施例中，所述相关信息的获取通过UWB锚点模块扫描附近与电器设备绑定的UWB标签获取。

可选的，在本发明一实施例中，所述UWB锚点模块的搜索范围为水平及垂直方向上的±60°，UWB锚点模块在进行搜索时，若电器设备超出搜索范围，则结束控制进程，

可选的，在本发明一实施例中，所述步骤S4中红外发送强度的调整根据红外遥控器与电器设备之间距离进行调整。

本发明有益效果

本发明的一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，包括多个UWB标签分别与各个电器设备绑定，红外遥控器内集成有UWB锚点模块以扫描定位UWB标签，通过UWB锚点模块的扫描定位，可获取红外遥控器与电器设备的距离和角度，从中精确筛选出用户想要控制的电器设备，以实现精确遥控，避免误控的情况；该方案使用户可以通过一个红外遥控器对多种电器设备进行控制，无需再准备多个遥控器，使用户在电器的遥控使用上更方便，且节约了遥控器的生产资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1本发明实施例1红外遥控器逻辑示意图；

图2本发明实施例1红外遥控器控制流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为实现预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1

通常一种可遥控的电器设备配备有一个遥控器，在一个家庭里可能配备有多个电器设备的遥控器，对于遥控器的使用管理不方便，因此，设计了一种可实现一对多控制的万能红外遥控器，其具体方案如下：

如图1所示，一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，包括：至少一个UWB标签、UWB锚点模块及红外遥控器，UWB锚点模块内置于红外遥控器内且UWB锚点模块与红外遥控器的内部电路电性连接，UWB标签内存有独立的网络识别码及电器设备信息，红外遥控器内存有红外码库，UWB锚点模块与UWB标签通讯连接。

UWB标签的供电方式为电池供电或由电器设备的电源电路供电中的任意一种方式。

UWB标签采用外置或作为模块与电器设备的电路集成的任意一种安装方式。

具体地，UWB标签采取外置，即UWB标签作为独立部件时，在UWB标签写入电器设备的型号信号及网络识别码后，可以采取贴附的方式安装在电器设备的遥控接收位置附近，在该情况下，UWB标签需采用自带的电源供电，例如：纽扣电池等，UWB标签作为电器设备的电路的一部分时，采用电器设备的电源电路为UWB标签供电，在生产制造时，将UWB标签与电器设备的电路集成，并将网络识别码及型号信息写入UWB标签，以便后续使用过程中组网及识别。

本发明通过配备一个具有UWB锚点模块的终端设备与若干个UWB标签，实现一个遥控的终端设备可控制n个红外遥控设备，UWB标签与红外遥控设备绑定，即UWB标签写入对应红外遥控设备的独立网络识别码以及设备信息，并且UWB标签置于红外遥控设备上，UWB标签的具体位置信息即红外遥控设备的具体位置信息，终端设备的UWB锚点模块与各UWB标签完成组网识别，进行遥控时，UWB锚点模块对附近的UWB标签进行扫描，获取各UWB标签的具体位置信息，即红外遥控设备的具体位置信息，从多个信息中筛选出与终端设备角度最接近0°且位于遥控范围内的电器设备，终端设备的IC根据该信息调用相应的红外码并根据距离信息调整红外发送的强度，完成对红外设备的控制。

其中，电器设备包括洗衣机、电脑、冰箱、空调、煮水器、风扇等红外遥控设备，在进行遥控时，对于触屏式的遥控器，所获取的设备信息不仅仅是设备的型号信息，还包括设备当前的状态，如：冰箱目前的冷藏模式及温度等或风扇当前是否处于摇头状态及风力档位信息或设备的故障信息等，所获取的信息通过遥控器的屏幕显示于控制界面，用户可通过查看界面以知晓电器设备的状态。

如图2所示，一种万能红外遥控器的控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，操作红外遥控器的按键；

具体地，用户使用红外遥控器上的功能按键对电器设备进行控制，无需再进行控制启动等进程，电器设备需处于待机或启动状态，以便于启动设备或控制设备。

红外遥控器包括机械式结构的遥控器或触摸屏式的遥控器，机械式结构的遥控器设有通用的按键，对应控制不同电器设备时，所得到的功能不同，如：加减按键，控制电视时为加减音量，控制风扇时为加减档位；触摸屏式的遥控器，可以为内置有UWB锚点模块且具有红外遥控功能的手机、平板等移动终端，针对不同电器设备具有不同的控制界面，因此，具备不同的控制按键，切换界面进行控制即可。

步骤S2，获取所操作的按键的键值，同时通过UWB锚点模块获取最接近且角度小的电器设备的相关信息；

相关信息包括电器设备信息及电器设备与红外遥控器的距离信息。

其中，距离信息是用于判断电器设备是否超出红外遥控器的控制范围，如：红外遥控器的控制范围设定为5m，则超出5m的电器设备无法进行控制，角度为红外遥控器的判断标准，即在控制范围内，角度小的电器设备为被控设备，若有在进行遥控时，遥控器与两台电器设备的角度相同的情况下，以两台电器设备与遥控器的距离远近来决定被控的电器设备，以距离近为准，通常人在使用遥控器时，会将遥控器对准被控设备，因此该情况出现的概率极低。

相关信息的获取通过UWB锚点模块扫描附近与电器设备绑定的UWB标签获取，即获取UWB标签的定位信息。

角度具体为，以红外遥控器的正前方为方向A，红外遥控器与电器设备两者之间的直线为方向B，方向A与方向B的夹角即所述的角度，在本实施例中，UWB锚点模块的搜索的角度范围为水平及垂直方向上的±60°，以遥控器正前方为中心轴，搜索的角度范围大致呈锥形范围。

步骤S3，根据获取的相关信息以及获取的键值，从红外码库中获取相应的红外码；

每台设备具有相应的红外码，在本方案中，实现一对多操控效果，需要预先在红外遥控器内存储各电气设备的红外码，以实现控制，当用户新添加电器设备时，只需增加一个UWB标签，并在UWB标签内写入相应的电器设备的型号信息及独立的网络识别码，并且在红外遥控器内具有相应的电器设备的红外码，即可实现现有红外遥控器对新电器设备的控制。

步骤S4，调整红外发送强度；

步骤S4中红外发送强度的调整根据红外遥控器与电器设备之间距离进行调整。

调整红外发送强度的目的在于减少红外遥控器的耗电，并减少对同型号设备的误控。

步骤S5，向电器设备发送红外码控制信号对设备进行控制。

红外遥控器的控制原理如下：

如图1所示，红外遥控器内预先写入电器设备的红外码，并且UWB标签已写入电器设备信息及网络识别码，用户使用遥控器按键时，获得相应按键的键值，并且在使用的同时，UWB模块对附近的电器设备进行搜索，筛选出相对距离小，且角度最接近0°的电器设备，获取电器设备的信息并结合已获得的键值并反馈给红外遥控器的MCU，MCU从红外码库中获取相应的红外码，并对电器设备发送红外控制信号，完成控制操作。

在其他实施例中，作为红外遥控器还具备蓝牙及WIFI控制功能，具体如下：

蓝牙

1)广播：根据协议格式，发出对应的广播包供设备扫描，从而控制设备状态

2)连接：根据设备广播包格式，进行连接，根据协议格式，往对应的GATT通道里面发送数据，从而控制设备状态

WIFI

1)同一个局域网内，如果设备支持局域网近场通讯，则可以通过对应的局域网通信数据格式控制设备。

2)通过对应的服务器信息及数据格式，将数据发送到服务器上，从而控制设备状态

以上，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，其特征在于，包括：至少一个UWB标签、UWB锚点模块及红外遥控器，所述UWB锚点模块内置于红外遥控器内且所述UWB锚点模块与所述红外遥控器的内部电路电性连接，所述UWB标签内存有独立的网络识别码及电器设备信息，所述红外遥控器内存有红外码库，所述UWB锚点模块与所述UWB标签通讯连接。

2.根据权利要求1所述一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，其特征在于：所述UWB标签的供电方式为电池供电或由电器设备的电源电路供电中的任意一种方式。

3.根据权利要求2所述一种基于UWB-TOF定位的万能红外遥控器，其特征在于：所述UWB标签采用外置或作为模块与电器设备的电路集成的任意一种安装方式。

4.一种万能红外遥控器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，操作红外遥控器的按键；

步骤S2，获取所操作的按键的键值，同时通过UWB锚点模块获取最接近且角度小的电器设备的相关信息；

步骤S3，根据获取的相关信息以及获取的键值，从红外码库中获取相应的红外码；

步骤S4，调整红外发送强度；

步骤S5，向电器设备发送红外码控制信号对设备进行控制。

5.根据权利要求4所述万能红外遥控器的控制方法，其特征在于：所述相关信息包括电器设备信息及电器设备与红外遥控器的距离信息。

6.根据权利要求4所述万能红外遥控器的控制方法，其特征在于：所述角度为红外遥控器的正前方和正对电器设备之间形成的夹角。

7.根据权利要求5所述万能红外遥控器的控制方法，其特征在于：所述相关信息的获取通过UWB锚点模块扫描附近与电器设备绑定的UWB标签获取。

8.根据权利要求4所述万能红外遥控器的控制方法，其特征在于：所述UWB锚点模块的搜索范围为水平及垂直方向上的±60°。

9.根据权利要求4所述万能红外遥控器的控制方法，其特征在于：所述步骤S4中红外发送强度的调整根据红外遥控器与电器设备之间距离进行调整。

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