CN201698582U - 用于网络电视机的红外遥控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于网络电视机的红外遥控系统，包括安装在电视机内的红外接收系统和与红外接收系统配套的遥控器，红外接收系统包括中央处理单元，电连接在中央处理单元上的遥控器位置检测单元和遥控器按键检测单元。用户只需手持遥控器对着电视机屏幕进行轻轻摆动，遥控系统就能感知遥控器的空间坐标位置，并控制电视屏幕上的鼠标指针进行相应的移动，像使用计算机鼠标一样进行快速移动定位，从而满足网络电视节目和游戏的人机交互和遥控操作需求。

Description

用于网络电视机的红外遥控系统

技术领域

本实用新型涉及一种数字视听产品，尤其是涉及一种具有遥控器位置检测功能的网络电视机的红外遥控系统。

背景技术

随着网络电视的发展，电视已不只是固定电视节目的播放终端，而是演变成为综合性的家庭多媒体娱乐中心和信息中心。在网络电视时代，消费者不但可以看以往的传统电视节目，也可以利用网络电视机从互联网获取丰富的节目资源，并享受信息服务、互动游戏、电子购物、视频通讯、远程教育等丰富的网络应用。

由于网络电视的功能更加丰富，更加趋向多元化，网络电视机的用户界面已从传统的菜单界面变为多窗口、超文本、浏览器用户界面，使其更趋向一台多媒体电脑。但是目前的网络电视仍使用普通的按键式红外遥控器进行操作，用户要靠多次按动上、下、左、右控制键，逐步将鼠标指针移动到预定区域，最后再按下确认键来进行功能选择，操作异常繁琐，无法象使用计算机鼠标一样进行快速移动定位，难以适应交互性很强的网络电视互动应用及服务。

发明内容

针对以上问题，本实用新型的目的在于克服现有网络电视遥控技术操作复杂的不足，提供一种具有遥控器位置检测功能的网络电视机的红外遥控系统。

本实用新型通过以下技术措施实现的，一种用于网络电视机的红外遥控系统，包括安装在电视机内的红外接收系统和与红外接收系统配套的遥控器，所述红外接收系统包括中央处理单元，电连接在中央处理单元上的遥控器位置检测单元和遥控器按键检测单元；其中，

遥控器：遥控器面板上还设置有鼠标键，该鼠标键电连接有固定频率的脉冲红外光发光器件，按下鼠标键后，与其电连接的红外发光器件能发出固定频率的脉冲红外光，作为定位光源供遥控器位置检测单元进行检测跟踪；

遥控器按键检测单元：用于检测遥控器的按键状态，并将相应的按键功能信号输出给中央处理单元；

遥控器位置检测单元：用于检测跟踪遥控器发出的固定频率的脉冲红外光，将遥控器竖直方向的X、Y坐标数据传送给中央处理单元，并检测遥控器在竖直方向的位置变化；

中央处理单元：接受遥控器位置检测单元和遥控器按键检测单元传输来的遥控器实时竖直方向的位置状态和按键状态，根据遥控器实时的竖直方向位置状态在电视机屏幕上生成鼠标指针，并根据遥控器的位移变化相应地移动鼠标指针，并将遥控器竖直方向的X、Y坐标数据和按键状态传送给相应的应用软件，从而完成遥控过程。

上述的红外接收系统也可设置在与电视机连接的机顶盒、播放机或专用的遥控接收主机盒内。

其中的遥控器位置检测单元包括：竖直设置的测量物镜、在测量物镜后方与测量物镜平行的面阵图像传感器和与面阵图像传感器电连接的图像处理电路。

一种优选方式：面阵图像传感器采用CMOS图像传感器，图像处理电路由ARM7微处理器、CPLD复杂可编程逻辑器件和RAM组成。

使用网络电视机的红外遥控系统的遥控方法，其工作步骤为：

(1)、当按下遥控器上的鼠标键时，遥控器上的红外发光二极管首先发出遥控信号通知中央处理单元进入鼠标工作状态，然后红外发光二极管发出固定频率的脉冲红外光，作为点光源供遥控器位置检测单元进行位置跟踪；

(2)、遥控器位置检测单元能检测到遥控器的红外发光二极管发出的固定频率脉冲红外光在竖直方向的X、Y坐标数据并传送给中央处理单元；

(3)、中央处理单元将上一步骤中检测到的红外发光二极管在竖直方向的X、Y坐标数据转化成在电视机屏幕上相应的X、Y坐标的鼠标指针，当遥控器的红外发光二极管沿竖直的X或Y方向移动时，在电视机屏幕上的鼠标指针标志也进行相同方向和相应比例距离的移动；

(4)、当在鼠标工作状态，按下遥控器上的对应的命令键时，红外发光二极管将相应的按键的键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲，编码脉冲对载波进行脉冲幅度调制，并从红外发光二极管发射出已调制的编码脉冲；

(5)、遥控器按键检测单元接收到红外发光二极管发射出的已调制的编码脉冲，经解码后将相应的按键功能信号输送给中央处理单元，中央处理单元将遥控器的X、Y坐标数据和按键功能信号传送给相应的应用软件，当遥控器的X、Y坐标数据和按键功能信号与应用软件中合法命令程序相对应，则应用软件启动合法命令程序；

(6)、再次按下遥控器上的鼠标键时，遥控器对中央处理单元发出鼠标休眠指令，中央处理单元隐藏屏幕鼠标指针，遥控器进入普通遥控器按键控制工作状态。

在上述步骤(2)中遥控器位置检测单元的检测过程为：红外发光二极管发出的固定频率脉冲红外光经测量物镜在面阵图像传感器的靶面上形成一个光斑，光斑在靶面上的位置与遥控器在竖直方向的X、Y平面中的位置相对应，遥控器上下左右移动时，光斑在靶面上作相应的移动，面阵图像传感器将该数字图像传输给图像处理电路；图像处理电路首先要对图像进行噪声滤除，图像处理电路对经过噪声滤除的数字图像进行阈值处理，得到包含光斑形状及位置信息的二值化图像，最后计算出光斑的质心位置，就可获得遥控器竖直方向的X、Y坐标数据。

上述的噪声滤除采用中值滤波法，该中值滤波法采用一个含有奇数个点的滑动窗口，将窗口中心点的值用窗口内各点的中值代替，使与周围像素灰度值的差比较大的像素用与周围像素值接近的像素替换，从而消除孤立的噪声点。

用户只需手持遥控器对着电视机屏幕进行轻轻摆动，遥控系统就能感知遥控器的空间坐标位置，并控制电视屏幕上的鼠标指针进行相应的移动，像使用计算机鼠标一样进行快速移动定位，从而满足网络电视节目和游戏的人机交互和遥控操作需求。

本实用新型与现有技术相比的优势：

(1)本实用新型的红外遥控系统增加了遥控器位置检测单元，因此不仅能提供遥控器按键控制信号，而且还能获取遥控器位置坐标信息。用户只需将遥控器对着电视机屏幕上、下、左、右进行摆动，就可像使用计算机鼠标一样进行快速移动定位，即能进行网络互动电视节目的遥控操作，也可进行交互性很强的游戏操作。

(2)本实用新型的红外遥控器硬件结构与现有红外遥控器完全相同，只是将现有红外遥控器上的一个备用键设置为“鼠标”键，不增加遥控器的工艺难度和加工成本。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型实施例1的红外接收系统的结构框图；

图3为本实用新型实施例2的结构示意图；

图4为本实用新型实施例2的红外接收系统的结构框图。

具体实施方式

下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

如图1、图2所示，一种用于网络电视机的红外遥控系统，包括安装在电视机1内的红外接收系统和与红外接收系统配套的遥控器7，所述红外接收系统包括电视机中央处理单元101，电连接在电视机中央处理单元101上的遥控器位置检测单元4和遥控器按键检测单元3；其中，

遥控器7：遥控器7的工作原理与现有遥控器完全相同，主要由键盘矩阵、遥控器专用集成电路、激励器和红外发光二极管5等组成。当按下遥控器7上的任意按键时，遥控器专用集成电路将按键的键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲，编码脉冲对38MHz的载波进行脉冲幅度调制，已调制的编码脉冲激励红外发光二极管5，使其以中心波长为940nm的红外光发出红外遥控信号；遥控器7面板上还设置有鼠标键6，该鼠标键6电连接有固定频率的脉冲红外光发光器件5，按下鼠标键6后，与其电连接的红外发光器件5能发出固定频率的脉冲红外光，作为定位光源供遥控器位置检测单元4进行检测跟踪；

遥控器按键检测单元3：用于检测遥控器7的按键状态，并将相应的按键功能信号输出给电视机中央处理单元101；

遥控器位置检测单元4：包括竖直设置的测量物镜403、在测量物镜403后方与测量物镜403平行的CMOS图像传感器402和与CMOS图像传感器402电连接的图像处理电路401；用于检测跟踪遥控器7发出的固定频率的脉冲红外光，将遥控器7竖直方向的X、Y坐标数据传送给电视机中央处理单元101，并检测遥控器7在竖直方向的位置变化；图像处理电路401由ARM7微处理器、CPLD复杂可编程逻辑器件和RAM组成；

电视机中央处理单元101：接受遥控器位置检测单元4和遥控器按键检测单元3传输来的遥控器7实时竖直方向的位置状态和按键状态，根据遥控器7实时的竖直方向位置状态在电视机1屏幕上生成鼠标指针2，并根据遥控器7的位移变化相应地移动鼠标指针2，并将遥控器7竖直方向的X、Y坐标数据和按键状态传送给相应的应用软件，从而完成遥控过程。

使用网络电视机的红外遥控系统的遥控方法，其工作步骤为：

(1)、当按下遥控器7上的鼠标键6时，遥控器7上的红外发光二极管5首先发出遥控信号通过遥控器按键检测单元3通知电视机中央处理单元101进入鼠标工作状态，然后红外发光二极管5发出固定频率的脉冲红外光，作为点光源供遥控器位置检测单元4进行位置跟踪；

(2)、红外发光二极管5发出的固定频率脉冲红外光经测量物镜403在CMOS图像传感器402的靶面上形成一个光斑，光斑在靶面上的位置与遥控器7在竖直方向的X、Y平面中的位置相对应，遥控器7上下左右移动时，光斑在靶面上作相应的移动，CMOS图像传感器402将该数字图像传输给图像处理电路401；图像处理电路401首先要对图像进行噪声滤除，图像处理电路401对经过噪声滤除的数字图像进行阈值处理，得到包含光斑形状及位置信息的二值化图像，最后计算出光斑的质心位置，就可获得遥控器7竖直方向的X、Y坐标数据，并将遥控器7竖直方向的X、Y坐标数并传送给电视机中央处理单元101；

(3)、电视机中央处理单元101将上一步骤中检测到的红外发光二极管5在竖直方向的X、Y坐标数据转化成在电视机1屏幕上相应的X、Y坐标的鼠标指针2，当遥控器7的红外发光二极管6沿竖直的X或Y方向移动时，在电视机1屏幕上的鼠标指针标志2也进行相同方向和相应比例距离的移动；

(4)、当在鼠标工作状态，按下遥控器7上的对应的OK命令键8时，红外发光二极管5将相应的OK命令键8的键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲，编码脉冲对载波进行脉冲幅度调制，并从红外发光二极管5发射出已调制的编码脉冲；

(5)、遥控器按键检测单元3接收到红外发光二极管5发射出的已调制的编码脉冲，经解码后将相应的OK命令键8信号输送给电视机中央处理单元101，电视机中央处理单元101将遥控器7的X、Y坐标数据和OK命令键8信号传送给相应的应用软件，当遥控器7的X、Y坐标数据和OK命令键8信号与应用软件中合法命令程序相对应，则应用软件启动合法命令程序；

(6)、再次按下遥控器7上的鼠标键6时，遥控器7对电视机中央处理单元101发出鼠标休眠指令，电视机中央处理单元101隐藏屏幕鼠标指针2，遥控器7进入普通遥控器按键控制工作状态。

实施例2

如图31、图4所示，一种用于网络电视机的机顶盒红外遥控系统，包括安装在与电视机1电连接的机顶盒9内的红外接收系统和与红外接收系统配套的遥控器7，所述红外接收系统包括机顶盒中央处理单元901，电连接在机顶盒中央处理单元901上的遥控器位置检测单元4和遥控器按键检测单元3；其中，

遥控器7：遥控器7的工作原理与现有遥控器完全相同，主要由键盘矩阵、遥控器专用集成电路、激励器和红外发光二极管5等组成。当按下遥控器7上的任意按键时，遥控器专用集成电路将按键的键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲，编码脉冲对38MHz的载波进行脉冲幅度调制，已调制的编码脉冲激励红外发光二极管5，使其以中心波长为940nm的红外光发出红外遥控信号；遥控器7面板上还设置有鼠标键6，该鼠标键6电连接有固定频率的脉冲红外光发光器件5，按下鼠标键6后，与其电连接的红外发光器件5能发出固定频率的脉冲红外光，作为定位光源供遥控器位置检测单元4进行检测跟踪；

遥控器按键检测单元3：用于检测遥控器7的按键状态，并将相应的按键功能信号输出给机顶盒中央处理单元901；

遥控器位置检测单元4：包括竖直设置的测量物镜403、在测量物镜403后方与测量物镜403平行的CMOS图像传感器402和与CMOS图像传感器402电连接的图像处理电路401；用于检测跟踪遥控器7发出的固定频率的脉冲红外光，将遥控器7竖直方向的X、Y坐标数据传送给机顶盒中央处理单元901，并检测遥控器7在竖直方向的位置变化；图像处理电路401由ARM7微处理器、CPLD复杂可编程逻辑器件和RAM组成；

机顶盒中央处理单元901：接受遥控器位置检测单元4和遥控器按键检测单元3传输来的遥控器7实时竖直方向的位置状态和按键状态，根据遥控器7实时的竖直方向位置状态在电视机1屏幕上生成鼠标指针2，并根据遥控器7的位移变化相应地移动鼠标指针2，并将遥控器7竖直方向的X、Y坐标数据和按键状态传送给相应的应用软件，从而完成遥控过程。

使用网络电视机的机顶盒红外遥控系统的遥控方法，其工作步骤为：

(1)、当按下遥控器7上的鼠标键6时，遥控器7上的红外发光二极管5首先发出遥控信号通过遥控器按键检测单元3通知机顶盒中央处理单元901进入鼠标工作状态，然后红外发光二极管5发出固定频率的脉冲红外光，作为点光源供遥控器位置检测单元4进行位置跟踪；

(2)、红外发光二极管5发出的固定频率脉冲红外光经测量物镜403在CMOS图像传感器402的靶面上形成一个光斑，光斑在靶面上的位置与遥控器7在竖直方向的X、Y平面中的位置相对应，遥控器7上下左右移动时，光斑在靶面上作相应的移动，CMOS图像传感器402将该数字图像传输给图像处理电路401；图像处理电路401首先要对图像进行中值滤波法噪声滤除，图像处理电路401对经过中值滤波法噪声滤除的数字图像进行阈值处理，得到包含光斑形状及位置信息的二值化图像，最后计算出光斑的质心位置，就可获得遥控器7竖直方向的X、Y坐标数据，并将遥控器7竖直方向的X、Y坐标数并传送给机顶盒中央处理单元901；

(3)、机顶盒中央处理单元901将上一步骤中检测到的红外发光二极管5在竖直方向的X、Y坐标数据转化成在电视机1屏幕上相应的X、Y坐标的鼠标指针2，当遥控器7的红外发光二极管6沿竖直的X或Y方向移动时，在电视机1屏幕上的鼠标指针标志2也进行相同方向和相应比例距离的移动；

(4)、当在鼠标工作状态，按下遥控器7上的对应的OK命令键8时，红外发光二极管5将相应的OK命令键8的键位码经内部遥控指令编码器转换成遥控编码脉冲，编码脉冲对载波进行脉冲幅度调制，并从红外发光二极管5发射出已调制的编码脉冲；

(5)、遥控器按键检测单元3接收到红外发光二极管5发射出的已调制的编码脉冲，经解码后将相应的OK命令键8信号输送给机顶盒中央处理单元901，机顶盒中央处理单元901将遥控器7的X、Y坐标数据和OK命令键8信号传送给相应的应用软件，当遥控器7的X、Y坐标数据和OK命令键8信号与应用软件中合法命令程序相对应，则应用软件启动合法命令程序；

(6)、再次按下遥控器7上的鼠标键6时，遥控器7对机顶盒中央处理单元901发出鼠标休眠指令，机顶盒中央处理单元901隐藏屏幕鼠标指针2，遥控器7进入普通遥控器按键控制工作状态。

以上是对本实用新型用于网络电视机的红外遥控系统进行了阐述，用于帮助理解本实用新型，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，任何未背离本实用新型原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于网络电视机的红外遥控系统，包括安装在电视机内的红外接收系统和与红外接收系统配套的遥控器，其特征在于：红外接收系统包括中央处理单元，电连接在中央处理单元上的遥控器位置检测单元和遥控器按键检测单元；其中，

遥控器：遥控器面板上设置有鼠标键，该鼠标键电连接有固定频率的脉冲红外光发光器件，按下鼠标键后，与其电连接的红外发光器件能发出固定频率的脉冲红外光，作为定位光源供遥控器位置检测单元进行检测跟踪；

遥控器按键检测单元：用于检测遥控器的按键状态，并将相应的按键功能信号输出给中央处理单元；

遥控器位置检测单元：用于检测跟踪遥控器发出的固定频率的脉冲红外光，将遥控器竖直方向的X、Y坐标数据传送给中央处理单元，并检测遥控器在竖直方向的位置变化；

中央处理单元：接受遥控器位置检测单元和遥控器按键检测单元传输来的遥控器实时竖直方向的位置状态和按键状态，根据遥控器实时的竖直方向位置状态在电视机屏幕上生成鼠标指针，并根据遥控器的位移变化相应地移动鼠标指针，并将遥控器竖直方向的X、Y坐标数据和按键状态传送给相应的应用软件，从而完成遥控过程。

2.根据权利要求1所述的用于网络电视机的红外遥控系统，其特征在于：所述红外接收系统设置在与电视机连接的机顶盒、播放机或专用的遥控接收主机盒内。

3.根据权利要求1或2所述的用于网络电视机的红外遥控系统，其特征在于：所述遥控器位置检测单元包括：竖直设置的测量物镜、在测量物镜后方与测量物镜平行的面阵图像传感器和与面阵图像传感器电连接的图像处理电路。

4.根据权利要求3所述的用于网络电视机的红外遥控系统，其特征在于：所述面阵图像传感器采用CMOS图像传感器，图像处理电路由ARM7微处理器、CPLD复杂可编程逻辑器件和RAM组成。

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