TWI423618B - 遠端控制方法、系統及裝置及受控設備 - Google Patents

Description

遠端控制方法、系統及裝置及受控設備

本發明是有關於一種遠端控制方法、系統及遠端控制裝置及受控設備，且特別是適用於一般頻寬有限之遠端控制方法、系統及裝置及受控設備。

在現代智慧家庭生活中，家電設備搭配無線遙控器為常見的基本配備。為了解決多個設備需要多個遙控器的問題，萬用遙控器(Universal Remote Controller)被發明用來取代原廠遙控器以達成使用單一遙控器控制眾多設備的目的。萬用遙控器主要是預先儲存多個設備的控制訊號，再利用訊號掃描的方式找出目標設備的對應控制訊號並加以儲存設定。

由於每一樣設備的使用性質與目的不同，萬用遙控器的控制介面上會充斥著為數眾多的功能按鈕，而其中僅部分功能按鈕在某一時間點會為使用者所操作，而其他功能按鈕在該時間點是無法被操作的。例如當使用者欲使用萬用遙控器控制電視時，錄放影機按鈕是無效的；控制一冷氣機而該冷氣機為除濕模式時，則溫度設定與風量大小等功能按鈕均為操作無效。因此，萬用遙控器控制介面上為數眾多的功能按鈕易誤導使用者進行誤操作。此外，隨著家電設備快速且複雜的發展，萬用遙控器的控制介面勢必越趨複雜，導致使用者操作不便。

另一方面，透過網路以對家電設備進行遠端控制的想法被提出，這不但解決了傳統紅外線遙控器的視線範圍(Line of Sign)限制，更進一步地使用文字命令及檔案格式(例如XML檔案)的控制方式取代傳統的無線射頻代碼技術。然而，由於遙控器的設計方向依然傾向在控制介面上同時呈現所有的功能按鈕，因此在通訊介面上並無一套機制來提供使用者更簡單更直覺的控制方式。

此外，以現行的通用即插即用(Universal Plug and Play，UPnP)控制標準及Web服務(Web Service)控制標準而言，由於網路設備必須提供多種網路服務供控制端點存取，且遠端控制裝置須具備多種設備服務解析能力才能在動態搜尋到一項設備時立即進行控制。然而，對應強大控制功能的繁瑣控制格式往往造成網路傳輸頻寬的負擔，形成限制發展的重大瓶頸。

本發明是有關於一種遠端控制方法、系統及遠端控制裝置及受控設備，利用複合有限狀態機表現受控設備之各運作狀態的相依性關係，提供使用者簡單直覺的控制方式。

根據本發明之第一方面，提出一種遠端控制方法，應用於一遠端控制系統，遠端控制系統包括一遠端控制裝置及至少一受控設備。遠端控制方法包括下列步驟。遠端控制裝置經由一網路動態搜尋到至少一受控設備並取得該至少一受控設備之一設備控制簡述。設備控制簡述包括表示至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之多個控制碼。遠端控制裝置可每隔一固定周期時間經由網路取得至少一受控設備之一當前運作狀態碼。遠端控制裝置解析當前運作狀態碼及設備控制簡述，並據以動態產生一使用者介面以傳送控制碼控制至少一受控設備。

根據本發明之第二方面，提出一種遠端控制系統，包括至少一受控設備以及一遠端控制裝置。遠端控制裝置用以經由一網路動態搜尋到至少一受控設備並取得該至少一受控設備之一設備控制簡述。設備控制簡述包括表示至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之多個控制碼。遠端控制裝置更用以每隔一固定周期時間經由網路取得至少一受控設備之一當前運作狀態碼。其中，遠端控制裝置解析當前運作狀態碼及設備控制簡述，並據以動態產生一使用者介面以控制至少一受控設備。

根據本發明之第三方面，提出一種遠端控制裝置，包括一網路通訊介面、一設備搜尋模組、一設備管理模組以及一使用者介面產生器。網路通訊介面用以與一網路進行通訊。設備搜尋模組用以經由網路搜尋至少一受控設備以建立通訊。設備管理模組用以經由網路取得至少一受控設備之一設備控制簡述及一當前狀態碼，設備控制簡述包括表示該至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之多個控制碼。設備管理模組更用以傳送此些控制碼至至少一受控設備。使用者介面產生器用以解析目標受控設備之當前運作狀態碼及設備控制簡述，並據以動態產生或更新一使用者介面以傳送控制碼控制目標受控設備。設備搜尋模組及設備管理模組可存在於不同遠端控制裝置上。

根據本發明之第四方面，提出一種受控設備，包括一網路通訊介面、一設備廣播模組以及一設備管理代理人模組。網路通訊介面用以與一網路進行通訊。設備廣播模組用以主動將一設備資訊廣播至網路上以供一遠端控制裝置發現而建立通訊。設備管理代理人模組用以經由網路傳送一設備控制簡述及一當前狀態碼至遠端控制裝置。設備控制簡述包括表示該至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之多個控制碼。

為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本發明提出一種遠端控制方法、系統及裝置，利用一設備控制簡述所描述的複合有限狀態機表現受控設備之各種運作狀態的相依性關係，提供使用者簡單直覺的控制方式。

請參照第1圖，其繪示依照本發明較佳實施例之遠端控制系統之示意圖。遠端控制系統100包括一遠端控制裝置110及至少一受控設備130。遠端控制裝置110與受控設備130經由一網路120進行通訊，網路120例如為一乙太網路、一Zigbee網路、一藍芽(Bluetooth)網路或一電力線(Power line)網路等，但不限制。

遠端控制裝置110包括一網路通訊介面112、一設備搜尋模組(Appliance Discovery Module)114、一設備管理模組(Appliance Management Module)116以及一使用者介面產生器118。受控設備130包括一網路通訊介面132、一設備廣播模組(Appliance Broadcast Module)134以及一設備管理代理人模組(Appliance Management Agent Module)136。其中，遠端控制裝置110之網路通訊介面112及受控設備130之網路通訊介面132均用以與網路120進行通訊。

此外，需注意的是，在第1圖中，雖以遠端控制裝置110包括網路通訊介面112、設備搜尋模組114、設備管理模組116及使用者介面產生器118，且受控設備130包括網路通訊介面132、設備廣播模組134及設備管理代理人模組136為例進行說明，然而在本案中並不限於此。設備搜尋模組114及設備管理模組116可另外存在於實體的一子遠端控制裝置(例如為家庭閘道器Home Gateway)，而設備管理代理人模組136亦然。遠端控制裝置110及受控設備130中各元件的實體配置組合端視設計需求而定，並不限制。

接下來請配合參照第2圖，其繪示依照本發明較佳實施例之遠端控制方法之流程圖。在步驟S200中，遠端控制裝置110會判斷是否找到受控設備130。在此步驟中，遠端控制裝置110之設備搜尋模組114會透過網路通訊介面112主動尋外部的網路120所連接之受控設備130或其他受控設備以建立通訊；此外，受控設備130之設備廣播模組134亦可主動將設備資訊(appliance information)廣播至網路120上以供遠端控制裝置110發現而建立通訊，此設備資訊包括註冊資訊等。

當遠端控制裝置110與受控設備130建立通訊後，於步驟S210中，遠端控制裝置110的設備管理模組116經由網路120從受控設備130的設備管理代理人模組136取得受控設備130之一設備控制簡述(Device Control Profile，DCP)。設備控制簡述包括表示受控設備130的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機(composite finite state machine)及以一位元編碼(bit-string)型態表示之多個控制碼。

在本實施例中，設備控制簡述主要以一複合有限狀態機的方式來呈現受控設備130特有之多數單一運作狀態機共存的特性。請參照第3圖，其繪示依照本發明較佳實施例之受控設備的複合有限狀態機之示意圖。對應於受控設備130可提供的多種控制功能，複合有限狀態機為多個單一有限狀態機的集合，每一單一有限狀態機代表受控設備130的單一控制功能。此外，在設備控制簡述中會定義複合有限狀態機對應於受控設備130而包括之多個功能識別碼、多個功能名稱、多個狀態識別碼及多個狀態名稱，如第4圖所示以位元編碼型態表示。

當遠端控制裝置110取得受控設備130的設備控制簡述之後，於步驟S220中，遠端控制裝置110的設備管理模組116每隔一固定時段經由網路120從受控設備130的設備管理代理人模組136獲取一當前運作狀態碼。然後，在步驟S230中，遠端控制裝置110的使用者介面產生器118會解析受控設備130的設備控制簡述與所獲得的當前運作狀態碼，並據以動態產生一使用者介面以供使用者下達指令對受控設備130進行控制操作等。

於步驟S240中，遠端控制裝置110在固定周期時間內或是介面事件判斷使用者是否輸入一使用者控制指令。若使用者未輸入使用者控制指令，則回到步驟S220。若接收到使用者控制指令，則遠端控制裝置110在步驟S250中傳送一設定狀態碼至受控設備130。受控設備130依據設定狀態碼對應到設備控制簡述中的複合有限狀態機而切換運作的狀態以執行對應的控制功能，並在執行成功之後由設備管理代理人模組136回傳狀態改變後的當前運作狀態碼。之後，回到步驟S230中，遠端控制裝置110的設備管理模組116將解析後的當前狀態碼交由使用者介面產生器118結合設備控制簡述而據以更新使用者介面。

茲舉受控設備130為一通用即插即用(UPnP)風扇為例做說明，然並不限於此，只要具有循環控制功能特色且其運作狀態有限的設備均屬本發明之範圍。假定UPnP風扇的使用者介面有3個控制按鈕，分別為電源按鈕、模式按鈕與風速按鈕。電源按鈕控制UPnP風扇電源開啟或關閉；模式按鈕控制UPnP風扇在正常模式、睡眠模式或自然模式間切換；風速按鈕控制UPnP風扇的風速大小為高、中、低等風速。如此一來，UPnP風扇的輸入與輸出狀態如表1所示。

觀察表1可以得知，UPnP風扇具有的相依性有2點。其一，當電源關閉時，模式按鈕與風速按鈕對於UPnP風扇均無作用；其二，當UPnP風扇處於睡眠模式或正常模式時，風速按鈕對於UPnP風扇無作用。請參照第5圖~第7圖，第5圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的複合有限狀態機之示意圖，第6圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的設備控制簡述及位元編碼型態控制碼之示意圖，第7圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的運作狀態轉換圖。其中，第7圖之UPnP風扇的運作狀態轉換圖可以簡化為表2之UPnP風扇的運作狀態轉換表。

接下來舉使用者介面為例做更一步的說明，請參照第8A~8E圖，其繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的使用者介面之示意圖。於第8A圖中，當UPnP風扇為電源關閉的運作狀態時，使用者介面800只會顯示電源按鈕810及其運作狀態「關閉」，如此一來，使用者在操作此簡單直覺的使用者介面800即不會產生誤動作。於第8B圖中，當UPnP風扇為電源開啟、正常模式及中風速的運作狀態時，使用者介面800顯示電源按鈕810、模式按鈕820與風速按鈕830，以及其分別對應的運作狀態「開啟」、「正常」與「中」。若按下風速按鈕830，則使用者介面800會更新成如第8C圖所示，使用者介面800顯示電源按鈕810、模式按鈕820與風速按鈕830，以及其分別對應的運作狀態「開啟」、「正常」與「高」。

於第8D圖中，當UPnP風扇為電源開啟及睡眠模式的運作狀態時，使用者介面800顯示電源按鈕810與模式按鈕820，以及其分別對應的運作狀態「開啟」與「睡眠」。由於UPnP風扇的風速在睡眠模式時不能調速，因此第8D圖中的使用者介面800不會顯示風速按鈕及其對應的運作狀態。若按下模式按鈕820，則使用者介面800會更新成如第8E圖所示，使用者介面800顯示電源按鈕810與模式按鈕820，以及其分別對應的運作狀態「開啟」與「自然」。由於UPnP風扇的風速在自然模式時亦不能調速，故第8E圖中的使用者介面800亦不會顯示風速按鈕及其對應的運作狀態。

綜上所述，由於使用UPnP風扇的複合有限狀態機作為設備控制簡述，並使用位元編碼作為設備控制碼的傳輸格式，故可簡化遠端控制裝置及受控設備在網路的傳輸資料量。

本發明上述實施例所揭露之遠端控制方法、系統及裝置，具有多項優點，以下僅列舉部分優點說明如下：本發明之遠端控制方法、系統及裝置及受控設備，運用複合有限狀態機的概念來設計受控設備的設備控制簡述，並利用受控設備操作方式為循環改變且其運作狀態有限之特性，將各運作狀態之相依性(Dependency)關係以有限狀態機表示，故遠端控制裝置可藉由解析受控設備之設備控制簡述與當前運作狀態碼，動態產生用以操控受控設備的使用者介面，使其只出現當時可進行操作之功能與按鈕，藉此簡化使用者控制介面的複雜度與避免誤動作產生。

另一方面，本發明之遠端控制方法、系統及裝置及受控設備，運用複合有限狀態機設計設備控制簡述，並使用位元編碼與功能及狀態識別碼作為控制傳輸格式，簡化控制傳輸的大小為位元組(Byte)，故可藉此減少網路傳輸量，將可更適用於一般頻寬有限之網路使用。

綜上所述，雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100．．．遠端控制系統

110．．．遠端控制裝置

112、132．．．網路通訊介面

114．．．設備搜尋模組

116．．．設備管理模組

118．．．使用者介面產生器

120‧‧‧網路

134‧‧‧設備廣播模組

136‧‧‧設備管理代理人模組

800‧‧‧使用者介面

810‧‧‧電源按鈕

820‧‧‧模式按鈕

830‧‧‧風速按鈕

第1圖繪示依照本發明較佳實施例之遠端控制系統之示意圖。

第2圖繪示依照本發明較佳實施例之遠端控制方法之流程圖。

第3圖繪示依照本發明較佳實施例之受控設備的複合有限狀態機之示意圖。

第4圖繪示依照本發明較佳實施例之受控設備的位元編碼型態設備控制簡述之示意圖。

第5圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的複合有限狀態機之示意圖。

第6圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的設備控制簡述及位元編碼型態控制碼之示意圖。

第7圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的運作狀態轉換圖。

第8A~8E圖繪示依照本發明較佳實施例之UPnP風扇的使用者介面之示意圖。

Claims (18)

1. 一種遠端控制方法，應用於一遠端控制系統，該遠端控制系統包括一遠端控制裝置及至少一受控設備，該遠端控制方法包括：該遠端控制裝置經由一網路動態搜尋到該至少一受控設備並取得該至少一受控設備之一設備控制簡述，該設備控制簡述包括表示該至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之複數個控制碼；該遠端控制裝置每隔一固定周期時間經由網路取得該至少一受控設備之一當前運作狀態碼；以及該遠端控制裝置解析目標的該受控設備之該當前運作狀態碼及該設備控制簡述，並據以動態產生一使用者介面以傳送該些控制碼控制該至少一受控設備；其中該設備控制簡述定義該複合有限狀態機對應於該至少一受控設備而包括之複數個功能識別碼、複數個功能名稱、複數個狀態識別碼及複數個狀態名稱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之遠端控制方法，其中該遠端控制裝置主動經由該網路搜尋到該至少一受控設備以建立通訊，或該至少一受控設備主動將一設備資訊廣播至該網路上以供該遠端控制裝置發現而建立通訊。
3. 如申請專利範圍第1項所述之遠端控制方法，更包括：該遠端控制裝置判斷是否收到一使用者控制指令；若收到該使用者控制指令，該遠端控制裝置傳送一設 定狀態碼至該至少一受控設備，並取得該至少一受控設備回傳之該當前運作狀態碼；以及該遠端控制裝置解析該當前運作狀態碼及該設備控制簡述，並據以更新該使用者介面。
4. 如申請專利範圍第1項所述之遠端控制方法，其中該網路為一乙太網路、一Zigbee網路、一藍芽網路或一電力線網路。
5. 如申請專利範圍第1項所述之遠端控制方法，其中該複合有限狀態機為複數個單一有限狀態機的集合，每一單一有限狀態機代表該至少一受控設備的單一控制功能。
6. 一種遠端控制系統，包括：至少一受控設備；以及一遠端控制裝置，用以經由一網路動態搜尋到該至少一受控設備並取得該至少一受控設備之一設備控制簡述，該設備控制簡述包括表示該至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之複數個控制碼，該遠端控制裝置可每隔一固定周期時間經由該網路取得該至少一受控設備之一當前運作狀態碼；其中，該遠端控制裝置解析該當前運作狀態碼及該設備控制簡述，並據以動態產生一使用者介面以傳送該些控制碼控制該至少一受控設備；其中該設備控制簡述定義該複合有限狀態機對應於該至少一受控設備而包括之複數個功能識別碼、複數個功 能名稱、複數個狀態識別碼及複數個狀態名稱。
7. 如申請專利範圍第6項所述之遠端控制系統，其中該遠端控制裝置主動經由該網路搜尋到該至少一受控設備以建立通訊，或該至少一受控設備主動將一設備資訊廣播至該網路上以供該遠端控制裝置發現而建立通訊。
8. 如申請專利範圍第6項所述之遠端控制系統，其中該遠端控制裝置判斷是否收到一使用者控制指令，若收到該使用者控制指令，該遠端控制裝置傳送一設定狀態碼至該至少一受控設備，並取得該至少一受控設備回傳之該當前運作狀態碼，該遠端控制裝置解析該當前運作狀態碼及該設備控制簡述，並據以更新該使用者介面。
9. 如申請專利範圍第6項所述之遠端控制系統，其中該網路為一乙太網路、一Zigbee網路、一藍芽網路或一電力線網路。
10. 如申請專利範圍第6項所述之遠端控制系統，其中該複合有限狀態機為複數個單一有限狀態機的集合，每一單一有限狀態機代表該至少一受控設備的單一控制功能。
11. 一種遠端控制裝置，包括：一網路通訊介面，用以與一網路進行通訊；一設備搜尋模組，用以經由該網路搜尋至少一受控設備以建立通訊；一設備管理模組，用以經由該網路取得該至少一受控設備之一設備控制簡述及一當前狀態碼，該設備控制簡述包括表示該至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複 合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之複數個控制碼，該設備管理模組更用以傳送該些控制碼至該至少一受控設備；以及一使用者介面產生器，用以解析該當前運作狀態碼及該設備控制簡述，並據以動態產生或更新一使用者介面以控制該至少一受控設備；其中該設備控制簡述定義該複合有限狀態機對應於該至少一受控設備而包括之複數個功能識別碼、複數個功能名稱、複數個狀態識別碼及複數個狀態名稱。
12. 如申請專利範圍第11項所述之遠端控制裝置，其中該設備管理模組判斷是否收到一使用者控制指令，若收到該使用者控制指令，該設備管理模組傳送一設定狀態碼至該至少一受控設備，並取得該至少一受控設備回傳之該當前運作狀態碼，然後該遠端控制裝置解析該當前運作狀態碼及該設備控制簡述，並據以更新該使用者介面。
13. 如申請專利範圍第11項所述之遠端控制裝置，其中該網路為一乙太網路、一Zigbee網路、一藍芽網路或一電力線網路。
14. 如申請專利範圍第11項所述之遠端控制裝置，其中該複合有限狀態機為複數個單一有限狀態機的集合，每一單一有限狀態機代表該至少一受控設備的單一控制功能。
15. 一種受控設備，包括：一網路通訊介面，用以與一網路進行通訊；一設備廣播模組，用以主動將一設備資訊廣播至該網 路上以供一遠端控制裝置發現而建立通訊；以及一設備管理代理人模組，用以經由該網路傳送一設備控制簡述及一當前狀態碼至該遠端控制裝置，該設備控制簡述包括表示該至少一受控設備的各運作狀態相依性之一複合有限狀態機及以一位元編碼型態表示之複數個控制碼；其中該設備控制簡述定義該複合有限狀態機對應於該受控設備而包括之複數個功能識別碼、複數個功能名稱、複數個狀態識別碼及複數個狀態名稱。
16. 如申請專利範圍第15項所述之受控設備，其中該設備管理代理人模組接收來自該遠端控制裝置之一設定狀態碼，並回傳該當前運作狀態碼給該遠端控制裝置。
17. 如申請專利範圍第15項所述之受控設備，其中該複合有限狀態機為複數個單一有限狀態機的集合，每一單一有限狀態機代表該受控設備的單一控制功能。
18. 如申請專利範圍第15項所述之受控設備，其中該網路為一乙太網路、一Zigbee網路、一藍芽網路或一電力線網路。