CN2512165Y - 可视化智能家居控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及了一种可视化智能家居控制器,特别适用于为家庭视频信号提供了集中的整合处理,同时可以对家庭的安防设备、电器设施和计量仪表等实现集中控制和远程控制的可视化智能家居控制器。本实用新型包括音频、视频处理单元,RGB显示输出单元,通讯网络接口单元,调制解调单元,CPU及芯片组和PCI总线,所述的音频、视频处理单元,RGB显示输出单元,通讯网络接口单元,调制解调单元,CPU及芯片组分别连接到PCI总线上,进行数据通讯;安防报警模块、家电控制模块、按键接口模块及无线鼠标、键盘通信模块通过I/O端口连接到PCI总线上。本实用新型与现有技术相比具有“宽带接入”、“三网合一”、“数字视频”和“无线传输”等优点。

Description

可视化智能家居控制器

技术领域

本实用新型涉及了一种可视化智能家居控制器，特别适用于为家庭视频信号提供了集中的整合处理，同时可以对家庭的安防设备、电器设施和计量仪表等实现集中控制和远程控制的可视化智能家居控制器。

背景技术

近年中国的智能家居概念被炒作得沸沸扬扬，但真正全面地代表智能家居的主流和完整概念的产品在市场上也从未出现。什么是智能家居、它应该包含哪些内容、它应当为人们提供哪些功能并带来怎样的方便？我们的产品将以实际的应用和直观的表达来完整地诠释人们的种种描述。目前存在的信息网络的形式主要有四种：以传输语音业务为主的电信网，以传输模拟视频信号为主的有线电视网，以传输数字数据信号为主的计算机网和以传输设备控制信号为主的控制网。一般家庭的弱电接入也主要是以上四种形式。从信息网络发展的总体趋势上看，最终必然会实现这四种网络的共同接入和有机结合。随着计算机技术、网络通信技术、自动控制技术、微电子技术和传感器技术的发展，因特网已经成为全球数据通信的骨干网络，“Everythillgover IP”已成为新的网络通信技术的主流发展方向。伴随着宽带数字化技术的发展和普及，信息网络最终必将在TCP/IP上实现统一。最终实现“四网合一”(共用传输介质、信号分别调制、分隔传送)和“四网融合”(共用传输介质、信号统一调制、数字化融合、统一传送)。鉴于以上分析，我们的智能家居产品一方面为家庭的弱电接人提供统一的解决方案，另一方面，为家庭视频信号提供了集中的整合处理，同时可以对家庭的安防设备、电器设施和计量仪表等实现集中控制和远程控制。进而，给出了家庭网络布线的标准化基础。

发明内容

本实用新型的目在于提供一种可视化智能家居控制器。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来实现的：本实用新型包括音频、视频处理单元，RGB显示输出单元，通讯网络接口单元，调制解调单元，CPU及芯片组和PCI总线，所述的音频、视频处理单元，RGB显示输出单元，通讯网络接口单元，调制解调单元，CPU及芯片组分别连接到PCI总线上，进行数据通讯；安防报警模块、家电控制模块、按键接口模块及无线鼠标、键盘通信模块通过I/O端口连接到PCI总线上。

本实用新型还可以将模拟视频信号、从DVD或VCD或DVCR来的数字视频流信号经过S可视化智能家居控制器7114芯片进行转换处理，送到音视频专用处理5050芯片中；5050芯片的视频输出有VGA或Video两种模式，可分别连接CRT监视器和电视机。

本实用新型解调出的音频信号经过I2S总线的方式输入到5050芯片中，从5050芯片输出的声音同样经过I2S总线再经过AC97解码输出。所述的无线鼠标、键盘通信模块连结到系统的I/O端口模块上，再连接到PCI总线上，它通过2.4G的微波与无线鼠标、键盘进行通信。室内防盗、紧急求助、煤气泄漏探测、烟感报警和紧急处理的探测器均为开关量输入、输出接口，与安防报警模块连接，随时监测各报警端口的状态变化。家电控制模块包括本地控制或远程控制，由信号发送模块、信号接收模块两部分组成，其中发送模块接收系统传来的数字控制信号，将数字信号进行处理，产生RF信号发送给接受模块；接收模块接收到发送模块的RF信号后，对该信号进行解调，根据一定的传输协议，对转换后的信号进行识别，通过驱动电路对家电进行控制。调制解调单元通过电话线上网、在有报警时通过拨打特定的号码电话报警。网络通讯接口单元有两个Ethernet接口，一个用于为可视化智能家居控制器提供Ethernet接口，与LAN或Internet通信；另一个用于为业主家庭的其它设施如家用电脑等提供接入。CPU及芯片组：本系统采用32位CPU，接口为Socket370方式；南北桥采用VIA公司的芯片组。

本实用新型与现有技术相比具有“宽带接入”、“三网合一”、“数字视频”和“无线传输”等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图。

图2是本实用新型的连接示意图。

图3是本实用新型的系统主板上的SDRAM接口。

图4是本实用新型的系统主板上的PCI总线线路图。

图5是本实用新型的系统主板上的北桥图(A部分)。

图6是本实用新型的系统主板上的北桥图(B部分)。

图7是本实用新型的系统主板上的南桥图(A部分)。

图8是本实用新型的系统主板上的南桥图(B部分)。

图9是本实用新型的系统主板上的声音编解码部分电路。

图10是本实用新型的系统主板上的IDE接口部分线路图。

图11是本实用新型的系统主板上的时钟及键盘通信部分线路图。

图12是本实用新型的系统主板上的并口、串口部分线路图。

具体实施方式

下面结合附图说明对本实用新型作进一步详细的描述：如图1、图2所示，系统的音视频处理单元(音频处理单元、视频采集单元。电视接受单元、视频处理单元、RGB显示输出单元)部分的框图如图：本部分采用功能强大的TVM公司的音视频专用处理芯片CyberPro5050，和它相配有4M SDRAM作为采集的视频图像的缓冲存储区。从摄象机机来的模拟视频信号、从DVD或VCD或DVCR来的数字视频流信号以及从Tuner来的视频流经过Philips公司的SAA 7114芯片进行转换处理，送到CyberPro 5050芯片中；CyberPro 5050芯片的视频输出有VGA或Video两种模式，可分别连接CRT监视器和电视机。声音的输入来自麦克风输入或Line-in或电视信号中解调出的音频，这些声音经过I2S总线的方式输入到CyberPro 5050芯片中，从CyberPro5050芯片输出的声音同样经过I2S总线再经过AC97解码输出。

无线鼠标、键盘通信模块：通信模块连结到系统的I/O端口模块上，再连接到PCI总线上。它通过2.4G的微波与无线鼠标、键盘进行通信。

无线鼠标、键盘：与无线鼠标、键盘通信模块一起配套使用，是用户进行人机交互的主要途径。

安防报警模块：本模块接收各种报警输入，主要包括室内防盗、紧急求助、煤气泄漏探测、烟感报警和紧急处理如切断电源等功能。各种探测器均为简单的开关量输入、输出接口，系统后台程序随时监测各报警端口的状态变化，一旦某报警端口通道状态发送变化，经程序判断此时探测器处于报警状态，程序判断报警级别，若为火警，便启动紧急输出模块，将相关电源切断，其它类型报警不会启动紧急输出模块，同时该报警信号启动拨号模块，分别拨打物业管理中心报警电话、110报警电话以及用户手提电话或固定电话，以语音形式告知户主，另外，将相应的报警信号以网络变量的形式发送到网络上，小区监测中心收到该数据后进行相应的报警处理，监测中心服务器后台程序会记录报警类型、报警发生时间、地点等信息，供日后参考之用。用户还可以通过VHC上的紧急按钮键向管理中心发出火警、盗警或医疗等求助信号。当遇到紧急事件求助时，用户可以按紧急按钮键，系统后台程序时时监测此键，一旦此键被按下，按键模块获得键盘扫描码，经转换为系统识别的按键编码，程序判断为紧急求助，马上将信号传至网络通讯接口模块，网络通讯接回模块将该报警信号以网络变量的形式发送到网络上，小区监测中心收到该数据后进行相应的报警处理。

家电控制模块：本模块用于对各种家电进行控制，包括本地控制或远程控制。本部分包括信号发送模块、信号接收模块两部分：一、发送模块：接收系统传来的数字控制信号，将数字信号进行处理，产生RF信号发送给接受模块；二、接收模块：接收到发送模块的RF信号后，对该信号进行解调，根据一定的传输协议，对转换后的信号进行识别，通过驱动电路对家电进行控制。

调制解调单元：本部分起到通过电话线上网、在有报警时通过拨打特定的号码如110、物业管理中心、业主手机等电话报警，这些号码可以由业主自由设定。

网络通讯接口单元：本部分提供了两个Ethernet接口，一个用于为VHC提供Ethernet接口，与LAN或hitemet通信；另一个用于为业主家庭的其它设施如家用电脑等提供接入。

CPU及芯片组：本系统采用32位CPU，接口为Socket370方式；南北桥采用VIA公司的芯片组，如图3所示。

LCD驱动及显示模组：采用320×240的大屏幕LCD作为显示输出，驱动模块采用EPSON公司的驱动芯片。该LCD显示部分显示视频处理单元送过来的视频信号。可以显示人机对话界面，包括可视对讲视频信号、三表查询数据、设防撤防操作密码输入、物业管理中心发布的信息、留言提示信息等。

连接器单元：整个系统的所有外部连接都引到连接器单元上，采用统一的端子排提供对外的接线。

电源模块：采用高频开关电源技术，将220伏交流电压转为所需的12V、9V、SV、3V直流电源。

按键输入模块：用于识别键盘输入，键盘编码信号发送到中央处理器单元。在实际按键操作中，如果同时或先后按下两个以上的键，这时就很难确认哪个按下是有效的，为了解决重键和连击问题，该系统在软件上采取一些措施：当发现有键按下时，经10毫秒延迟去除抖动，然后程序转入定位按键位置阶段。重击是指一次按键产生多次击键的效果，在编程中有等待按键释放的处理，目的就是为了消除连击，使得每次只产生一次键功能的执行。

结合图3-图12说明本实用新型的工作过程：系统上电后，220伏市电输入电源模块，经电源模块整流、滤波后输出系统需要的直流12伏、9伏、5伏、3伏。之后，系统各个模块启动，系统进入工作状态。CPU及芯片组开始工作，从外部存储器调入程序，程序在后台运行。操作界面通过RGB显示输出单元输出RGB信号，此时，若外接显示器，显示器显示输出主操作界面。程序运行后，程序首先对系统安防控制及报警模块、家电控制模块进行初始化，安防状态处于预设置状态(初始安防状态用户可定义设置)，程序开始对通信网络接口单元的通信端口进行监听，一旦接收到通信请求，响应请求，系统与请求方建立连接，两者之间可以开始通信。另外，启动第二个线程，该线程同样起监听通信网络接口单元的通信端口作用，还负责链路连接、响应通讯请求、数据发送、接收等对外通讯全部底层工作。同样，第二个线程响应通讯请求，建立连接后，会启动第三个线程，此线程的功能与前面的线程功能类似。依此类推，系统可建立多个通讯线程，因此可以较好地满足通讯需要。

通讯线程启动的同时，主程序生成一个线程，此线程对安防控制及报警模块的输入端口进行监测，当某个报警输入端口与系统设置的属性值不一致时，系统认为有报警输入，立即启动响应的报警处理程序，报警处理程序启动拨号模块，分别拨打物业管理中心报警电话、110报警电话以及用户手提电话或固定电话，以语音形式告知户主，另外，将相应的报警信号以网络变量的形式发送到小区管理中心控制平台。当用户按键时，鼠标及键盘模块将按键捕获，把它转换为系统能识别的按键信息码，程序读取信息码，程序对信息码进行比较，根据比较结果，激活相应的按键处理程序。如按下开门按钮，鼠标及键盘模块捕获到开门键后，接着执行家电控制子程序，在家电控制程序中，程序根据开门键所对应的信息码，往家电控制模块输出对应的控制信号，家电控制模块收到此控制信号，执行开门动作。系统正常运行后，无线接收模块实时接收无线发射模块的发送信号，并转换为能被鼠标及键盘模块所识别的信息，鼠标及键盘模块生成可以被程序识别的鼠标、键盘码，程序辨别此信息码，信息码经程序过滤后，如果此信息码有效，就执行相应的处理程序。例如，门口主机呼叫用户，系统后台程序监测到有对讲呼叫，程序响应呼叫，进入对讲呼叫响应子程序，响应程序中首先通知声音、视频处理模块，告之声音、视频处理模块准备接收处理声音、视频信号，程序从存储器调出震铃声音文件，音频模块负责将声音文件转换为声音信号，此信号经放大供扬声器输出，震铃声音提示有可视对讲，此时若用户正在收看电视，用户响应可视对讲，只需在无线键盘上点击系统定义的快捷键，无线键盘捕捉到此按键，将它编码转换为RF信号发送出去，无线接收到此RF信号后，解码处理后送到鼠标、键盘模块，鼠标、键盘模块及时响应此信息输入，供后台程序获取此信息网，程序接收到此信息码，信息码识别后，程序判断为响应可视对讲行为，接着视频采集单元真正开始工作，音、视频采集单元往视频处理单元输出视频信号，同时音频信号送往音频处理单元。本系统采用功能强大的TVIA公司的音视频专用处理芯片CyberPro 5050，该芯片可同时处理多路信号输入。在本系统中，电视接收单元接收处理的电视信号也输入CyberPro 5050，该芯片可以对这些输入信号分别处理或者进行叠加、透明等。多路输入经CyberPro 5050处理后，分两路输出，一路输出到PCI总线，供系统其它调用，另一路直接送LCD显示驱动模块，LCD显示驱动模块完成驱动任务，在LCD显示屏上显示可视对讲图像。

本实用新型实现的功能有：

1、可视对讲：传统的可视对讲是以模拟信号的方式走同轴电缆的，本系统的可视对讲是通过网络，走综合布线，不用重新布线。由于小区宽带的接入，网络通信的瓶颈(带宽问题)已得到很好解决，视频通过以大网传输不仅可以保证比较好的图像质量，而且因为节省了重新布线成本，可以在很大程度上降低工程费用、节省工程安装、调试时间。

2、家电控制(本地及远程)；业主能够远程登录小区服务器或直接登录家庭网络控制器，然后进入对应的网页，在通过身份验证之后，就可以在浏览器上浏览家中家电的运行状态，并且可以控制家中的电器设备；业主也可以在家中直接通过本系统控制家用电器。

3、远程视频监控：如果业主家中已装有摄像机，并连接到家庭网络服务器上，则业主可以通过远程登录及身份验证后，能够看到家中的实时影像。

4、安防报警(本地和通过网络)：业主家里一旦出现警情，如煤气泄露、门磁报警等，系统除本地发出尖锐的警笛信号外，还自动向小区管理中心发送紧急求助信号，同时拨打业主事先设定的几组电话号码。

5、紧急求助：遇到火警、盗警、医疗求助或其他特殊事件时，业主还可以主动按下紧急按钮，系统会向小区管理中心发送紧急求助信号，同时拨打用户事先设定的几组电话号码。

6、小区服务申请：业主可以向小区管理中心提出服务申请，如家电维修、清钟点工等，小区管理中心的服务器可以迅速得到该信息，并通知相关部门为业主提供服务。

7、小区信息公告：小区管理中心可以通过网络即时发布各种物业新闻，如缴费通知、停水、停电通知，及时向户主传递信息，提高物业管理水平。

8、家政管理：业主可以把一些日常生活的资料如通讯录、家庭财务管理等信息随时记录在记事本上。

9、上网测览：本系统还有上网测览web网页的功能。

10、收发email：本系统还有上网收发email的功能。

11、以电视作为显示设备：本系统虽然自身带有LCD显示屏，但也可以以电视机作为显示设备，凭借大尺寸的电视屏完成所有的操作，更加方便舒适。

12、画中画：在观看电视节目时，若有客人来访，会立即弹出可视对讲图像；在观看电视节目的同时，可以上网测览、收发email。

13、访客留言：在有客来访而主人不在家时，访客可以给主人留下语音留言。

该留言记录在控制器中，主人可随时重放听取。

Claims (9)

1.一种可视化智能家居控制器，包括音频、视频处理单元，RGB显示输出单元，通讯网络接口单元，调制解调单元，CPU及芯片组，TFTLCD显示屏及驱动模块和PCI总线，其特征在于所述的音频、视频处理单元，RGB显示输出单元，通讯网络接口单元，调制解调单元，CPU及芯片组分别连接到PCI总线上，进行数据通讯；安防报警模块、家电控制模块、按键接口模块及无线鼠标、键盘通信模块通过I/O端口连接到PCI总线上。

2.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于模拟视频信号、从DVD或VCD或DVCR来的数字视频流信号经过SAA 7114芯片进行转换处理，送到音视频专用处理CyberPro 5050芯片中；CyberPro 5050芯片的视频输出有VGA或Video两种模式，可分别连接CRT监视器和电视机。

3.根据权利要求1或者所述的可视化智能家居控制器，其特征在于解调出的音频信号经过I2S总线的方式输入到CyberPro 5050芯片中，从CyberPro 5050芯片输出的声音同样经过I2S总线再经过AC97解码输出。

4.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于所述的无线鼠标、键盘通信模块连结到系统的I/O端口模块上，再连接到PCI总线上，它通过2.4G的微波与无线鼠标、键盘进行通信。

5.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于室内防盗、紧急求助、煤气泄漏探测、烟感报警和紧急处理的探测器均为开关量输入、输出接口，与安防报警模块连接，随时监测各报警端口的状态变化。

6.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于家电控制模块包括本地控制或远程控制，由信号发送模块、信号接收模块两部分组成，其中发送模块接收系统传来的数字控制信号，将数字信号进行处理，产生RF信号发送给接受模块；接收模块接收到发送模块的RF信号后，对该信号进行解调，根据一定的传输协议，对转换后的信号进行识别，通过驱动电路对家电进行控制。

7.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于调制解调单元通过电话线上网、在有报警时通过拨打特定的号码电话报警。

8.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于网络通讯接口单元有两个Ethernet接口，一个用于为可视化智能家居控制器提供Ethernet接口，与LAN或Internet通信；另一个用于为业主家庭的其它设施如家用电脑等提供接入。

9.根据权利要求1所述的可视化智能家居控制器，其特征在于CPU及芯片组：本系统采用32位CPU，接口为socket30方式；南北桥采用VIA公司的芯片组。

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