CN202721770U - 一种电视机无线控制系统 - Google Patents

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刘超
陈国瑞
齐洪涛
陈宜龙
原伟涛
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Abstract

本实用新型提出了一种包括依次无线连的控制端、无线路由器和电视机，所述控制端包括：依次连接的指令输入单元、信息编码单元和第一无线传输单元；所述电视机包括：相连接的第二无线传输单元和信息解码单元。本实用新型通过将语音控制器、体感游戏控制器与无线网卡相结合，所有控制信息均通过无线网卡传输，解决信息传输干扰，实现控制信息的准确传输。

Description

一种电视机无线控制系统
技术领域
本实用新型涉及电视机控制技术领域，特别是一种电视机无线控制系统。
背景技术
随着智能电视机技术发展，多数智能电视机已内置无线网卡(WIFI模块)。另外，智能电视机所支持的功能越来越多，例如语音控制器或体感游戏控制器等。实现上述功能的控制端均需另外增加一个RF无线收发装置，而在电视机中设置一与所述RF无线收发装置进行信息交互的DONGLE端，遥控器端和DONGLE端采用射频通信协议进行通信；而DONGLE端通过USB接口与电视机连接，它们之间通过USB协议进行通信。依据HID规范，在DONGLE端模拟出一个具有输入和输出功能的HID控制端，与电视机通过USB协议进行通信，实现控制信息的传输。
而所述WIFI模块的信息传输、以及RF无线收发装置与DONGLE端之间的通信均采用2.4G无线网络，若同时使用会相互干扰，造成信息传输失败。且DONGLE端为外置式，易损坏。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的主要目的在于，提供一种电视机无线控制系统，通过将语音控制器、体感游戏控制器与无线网卡相结合，所有控制信息均通过无线网卡传输，解决信息传输干扰，实现控制信息的准确传输。
本实用新型所提供的电视机无线控制系统，包括依次无线连的控制端、无线路由器和电视机，所述控制端包括：
指令输入单元，用于接收动作控制指令和/或语音控制指令进行处理，转换为控制指令数据；
信息编码单元，与所述指令输入单元连接，用于将控制指令数据进行编码处理；
第一无线传输单元，与所述信息编码单元连接，用于将已编码的控制指令数据以无线形式发送；
所述电视机包括：
第二无线传输单元，用于接收由无线路由器所转发的已编码的控制指令数据；
信息解码单元，与所述第二无线传输单元连接，用于将控制指令数据进行解码处理并进行识别。
由上，通过将语音控制器、体感游戏控制器与无线网卡相结合，所有控制信息均通过无线网卡传输，解决信息传输干扰，实现控制信息的准确传输。
可选的，所述指令输入单元包括：所述体感控制器，用于接收用户的动作控制指令并转换为动作控制指令数据；和
语音采集单元，用于对语音控制指令进行采集以及编码处理。
由上，实现多种类型控制指令的输入，丰富信息交互手段。
可选的，所述体感控制器为包括型号为IMU-3000和MMA8451Q芯片的电路。
可选的，所述信息编码单元包括：
动作控制指令编码单元，用于接收用户的动作控制指令并转换为动作控制指令数据；
语音控制指令编码单元，接收语音控制指令信息，进行编码处理，提取出音频特征。可选的，所述语音采集单元包括依次连接的：
归一处理模块，用于消除不同频道音频声音的高低差异；
预加重处理模块，用于提升音频数据的高频；
分帧处理模块，用于对音频数据进行分帧处理；
加窗处理模块，用于消除已分频处理的音频数据邻帧的不连续性。
可选的，
所述归一处理模块为包括型号为TMS320C549芯片的电路；
所述预加重处理模块为数字滤波器；
所述分帧处理模块为包括型号为74HC393芯片的电路；
所述加窗处理模块为包括型号为SN54HC151J芯片的电路。
可选的，所述电视机还包括：存储单元，用于存储语音控制指令数据库；
所述信息解码单元包括：
动作控制指令解码单元，用于所述动作控制指令数据识别为对应的控制指令；
语音控制指令解码单元，用于将已提取特征的语音控制指令信息，调取存储单元中的语音控制指令数据库，进行比对后并确认。
可选的，所述语音控制指令解码单元为包括型号为WN5102E芯片的电路。
附图说明
图1为包含本实用新型电视机无线控制系统的原理示意图；
图2为本实用新型体感控制器的电路图；
图3为本实用新型语音采集单元的电路图；
图4为本实用新型语音控制指令编码单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图1-4对本实用新型所述电视机无线控制系统进行描述。如图1所示，包含了：控制端10和电视机30，以及连接于控制端10和电视机30之间，用于寻址以及信息传输的无线路由器20。
控制端10包括依次连接的指令输入单元101、信息编码单元102和第一无线传输单元103。
其中，所述指令输入单元101中包括体感控制器1011和语音采集单元1012。
所述体感控制器1011用于接收用户的动作控制指令并转换为动作控制指令数据。所述动作指令包括按键指令和特殊动作指令。其中特殊动作指令例如左右摇动、挥(乒乓球、羽毛球、网球)拍动作或推(台球、高尔夫球)杆动作等等。所述指令数据为X轴、Y轴和Z轴方向的加速度数据，以及X轴、Y轴和Z轴方向的角速度数据。
如图2所示，体感控制器1011的功能通过包括型号为IMU-3000和MMA8451Q芯片的电路实现。IMU-3000芯片内建了三轴陀螺仪与数字运动处理硬件加速引擎，用于将按键指令和特殊动作指令合并为单一的数据流输出。MMA8451Q芯片的数据传输端口SCL、SDA通过I2C总线与IMU-3000芯片连接，用于在倾斜检测应用中测量静态重力加速度，以及测量运动或冲击导致的动态加速度。
语音采集单元1012用于对用户的语音控制指令信息进行采集以及编码处理。如图3所示，语音采集单元1012的功能通过包括型号为TLV320AIC3104芯片的电路实现。音源(Mic1)所采集的单声道模拟音频信号通过TLV320AIC3104芯片内部的A/D转换模块(未图示)转换为数字信号。
信息编码单元102用于将指令输入单元101所输出的动作控制指令数据和语音控制指令信息进行编码、打包处理。其中，信息编码单元102包括动作控制指令编码单元1021和语音控制指令编码单元1022。
动作控制指令编码单元1021与体感控制器1011连接，通过I2C总线接收动作控制指令数据，并将上述数据编码、打包成8个字节的数据包。所述动作控制指令编码单元1021的功能可通过包括型号为IA2E芯片的电路实现。
语音控制指令编码单元1022与语音采集单元1012连接，同样通过I2C总线接收语音控制指令信息，进行编码处理，提取出音频特征。所述语音控制指令编码单元1022包括依次连接的归一处理模块、预加重处理模块、分帧处理模块和加窗处理模块。
其中，归一处理模块用于对音频进行归一化处理，以消除不同频道音频声音的高低差异，其功能通过包括型号为TMS320C549芯片的电路实现。
预加重处理模块用于提升音频数据的高频部分，其功能通过一阶的数字滤波器实现。
分帧处理模块用于对音频数据进行分帧处理，其功能通过包括型号为74HC393芯片的电路实现。
加窗处理模块用于消除已分频音频数据邻帧首尾的不连续性，其功能通过包括型号为SN54HC151J芯片的电路实现。
第一无线传输单元103通过SPI总线与信息编码单元102连接，用于将已进行编码、打包的动作控制指令数据和语音控制指令信息以2.4GHz频率无线发送。所述第一无线传输单元103以及后文所述第二无线传输单元301的功能均通过包括型号为RTL8192CU芯片的电路实现。
无线路由器20将所述动作控制指令数据和已提取特征的语音控制指令信息转发至电视机30。需要说明的是，如果使控制端10与无线路由器20之间建立联接，必须使控制端10获得IP地址，可在控制端10面板设置一开关按键(未图示)，当按下此开关按键时控制端10自动获取在通讯范围内信号最强的无线路由器20的IP地址，建立网络连接。
电视机30用于依据控制端10的动作控制指令数据或语音控制指令信息执行相应操作。包括依次连接的第二无线传输单元301，信息解码单元302和存储单元303，以及与信息解码单元302连接的执行单元304。
第二无线传输单元301与无线路由器20耦合，接收动作控制指令数据和已提取特征的语音控制指令信息。
信息解码单元302包括动作控制指令解码单元3021和语音控制指令解码单元3022。
其中，动作控制指令解码单元3021用于将第二无线传输单元301接收的动作控制指令数据识别为对应的控制指令，并控制执行单元304进行相应操作。
语音控制指令解码单元3022用于将第二无线传输单元301接收的已提取特征的语音控制指令信息进行解码处理，并调取存储单元303中的FLASH存储器中所存储的语音控制指令数据库，进行比对后确认出语音控制指令，以控制执行单元304进行相应操作。如图4所示，语音控制指令解码单元3022的功能通过包括型号为WN5102E芯片的电路实现。WN5102E芯片的数据传输端口MOSI、MISO端口通过SPI总线与第二无线传输单元301连接，控制指令通过GPA5、GPA6端口输出。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，总之，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电视机无线控制系统，包括依次无线连接的控制端(10)、无线路由器(20)和电视机(30)，其特征在于，所述控制端(10)包括：
依次连接的指令输入单元(101)、信息编码单元(102)和第一无线传输单元(103)；
所述电视机(30)包括：
相连接的第二无线传输单元(301)和信息解码单元(302)。
2.根据权利要求1所述的电视机无线控制系统，其特征在于，所述指令输入单元(101)包括：体感控制器(1011)和/或语音采集单元(1012)。
3.根据权利要求2所述的电视机无线控制系统，其特征在于，所述体感控制器(1011)为包括型号为IMU-3000和MMA8451Q芯片的电路。
4.根据权利要求1所述的电视机无线控制系统，其特征在于，所述信息编码单元(102)包括：动作控制指令编码单元(1021)和/或语音控制指令编码单元(1022)。
5.根据权利要求4所述的电视机无线控制系统，其特征在于，所述语音采集单元(1012)包括依次连接的：
用于消除不同频道音频声音的高低差异的归一处理模块；
用于提升音频数据的高频的预加重处理模块；
用于对音频数据进行分帧处理的分帧处理模块；和
用于消除已分频处理的音频数据邻帧的不连续性的加窗处理模块。
6.根据权利要求5所述的电视机无线控制系统，其特征在于，
所述归一处理模块为包括型号为TMS320C549芯片的电路；
所述预加重处理模块为数字滤波器；
所述分帧处理模块为包括型号为74HC393芯片的电路；
所述加窗处理模块为包括型号为SN54HC151J芯片的电路。
7.根据权利要求1所述的电视机无线控制系统，其特征在于，所述电视机(30)还包括：用于存储语音控制指令数据库的存储单元(303)，该存储单元与信息解码单元相连接；
所述信息解码单元(302)包括：动作控制指令解码单元(3021)和与之相连接的语音控制指令解码单元(3022)。
8.根据权利要求7所述的电视机无线控制系统，其特征在于，所述语音控制指令解码单元(3022)为包括型号为WN5102E芯片的电路。
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