TWI580276B - 機器識別裝置及遙控器系統 - Google Patents

Description

機器識別裝置及遙控器系統

本發明係關於可對複數電子機器進行遠距操控的多遙控器系統，尤其係關於消耗電力比習知技術為更少的機器識別裝置。

近年來，在家庭中可藉由遙控器來操控的電子機器眾多普及，在相同房間內存在有複數遙控器的情形亦不少。因此，若欲以遙控器來操控所希望的機器時，會有各個遙控器造成妨礙、或耗費勞力在尋找遙控器的情形。

為解決該問題，可利用1台遙控器來提供複數遙控器的功能之學習遙控器或多遙控器等製品已在市面上銷售。

但是該等會有必須預先以手工作業來登錄所使用的功能，費工且僅能使用所被規定的功能，無法追加新的電子機器的遙控器功能等問題、或按鍵數多而難以操作等問題。

以其對策而言，由被設置在電子機器的機器識別裝置 傳送機器識別碼訊號，且將遙控器變更為用以操作該機器之功能的手法已被提出。

圖5係顯示習知之機器識別裝置的內部區塊圖。機器識別裝置係由電源部501、紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105所構成。紅外線收訊部103係以紅外線接收來自遙控器的機器選擇訊號，將其中所包含的碼訊號交付給訊號解讀部104。訊號解讀部104係解讀前述碼訊號的含義，若其為來自遙控器的機器選擇訊號，則對紅外線送訊部105請求傳送機器識別碼訊號。紅外線送訊部105係以紅外線，將機器識別碼訊號傳送至遙控器。在此，電源部501係恒將電力供給至紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105(例如參照專利文獻1)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開平7-123479號公報

但是在如上所述之習知之機器識別裝置中，紅外線收訊所使用的逆連接的光電二極體或光電晶體係必須恒為流通消耗電流，俾以檢測紅外線光量的變化。因此，為了將來自遙控器的機器識別碼訊號恒保持在可收訊 的狀態，待機時會消耗電力。因此，將機器識別裝置形成為電池驅動時，電池在待機時會消耗，必須頻繁更換電池，而不好使用遙控器系統。

本發明係鑑於上述問題而研創者，提出一種消耗電力比習知技術為更少、使用方便性更佳的遙控器系統。

本實施形態之遙控器系統係為解決上述課題，形成為一種機器識別裝置，其係具備有：由遙控器檢測光訊號的遙控器訊號檢測部；由遙控器接收光訊號的收訊部；解讀收訊部所接收到的訊號的訊號解讀部；及在訊號為機器選擇訊號時傳送機器判別訊號的送訊部，接受遙控器訊號檢測部的檢測訊號，開始收訊部、訊號解讀部、及送訊部的動作，藉此使待機時的消耗電力形成為最小限度。

藉由本發明，使偵測來自遙控器的訊號的機器識別裝置待機時的消耗電力為最小限度，藉此可實現消耗電力比習知技術為更少的機器識別裝置。

101‧‧‧遙控器訊號檢測部

102‧‧‧電源控制部

103‧‧‧紅外線收訊部

104‧‧‧訊號解讀部

105‧‧‧紅外線送訊部

201‧‧‧低通濾波器(LPF)

202‧‧‧電阻元件

203‧‧‧電容元件

204‧‧‧檢測電路

205‧‧‧輸入端子

206‧‧‧輸出端子

207‧‧‧第1輸入端子

208‧‧‧延遲狀態訊號輸出端子

209‧‧‧第2輸入端子

210‧‧‧光電二極體

211‧‧‧NMOS電晶體

212‧‧‧輸出端子

213‧‧‧位準移位電路(LS電路)

214‧‧‧輸入端子

215‧‧‧輸出端子

216‧‧‧CMOS位準訊號輸出端子

301‧‧‧遙控器

302‧‧‧組件

303‧‧‧電視

304‧‧‧空調機

305a~c‧‧‧被附在各電子機器的機器識別裝置

501‧‧‧電源部

圖1係本實施形態之機器識別裝置的內部區塊圖。

圖2係本實施形態之機器識別裝置中的遙控器訊號檢測電路的概略電路圖之一例。

圖3係本實施形態之實施環境例。

圖4係本實施形態之遙控器系統的動作流程。

圖5係習知之機器識別裝置的內部區塊圖。

機器識別裝置係具有接收來自遙控器的機器選擇訊號，且送回機器識別裝置特有的機器識別碼訊號的功能。

圖1顯示本實施形態之機器識別裝置的內部區塊圖。圖1的機器識別裝置係由：遙控器訊號檢測部101、電源控制部102、紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105所構成。

遙控器訊號檢測部101係若檢測如遙控器訊號般的急劇光量變化時，輸出表示已檢測到紅外線訊號的檢測訊號。遙控器訊號檢測部101係以光電二極體接收紅外線訊號，利用其發電特性來輸出遙控器訊號的檢測訊號，因此在檢測動作時以外的待機時，幾乎不會消耗電力。電源控制部102係接受前述檢測訊號，將電源供給至紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105。紅外線收訊部103係接受紅外線訊號，且將其中所包含的碼訊號交付給訊號解讀部104。訊號解讀部104係 解讀前述碼訊號的含義，其若為來自遙控器的機器選擇訊號，則對紅外線送訊部105請求傳送機器識別碼訊號。若前述碼訊號非為來自遙控器的機器選擇訊號，則對電源控制部102請求停止紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105的電源供給，且恢復成初期狀態。紅外線送訊部105係在機器識別碼訊號傳送後，對電源控制部102請求停止紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105的電源供給，且恢復成初期狀態。

如以上所示，機器識別裝置係以待機時幾乎不會消耗電力的遙控器訊號檢測部101監視紅外線訊號，僅在檢測到時，藉由電源控制裝置102，對紅外線收訊部103、訊號解讀部104、紅外線送訊部105供給電源，僅在接收到的紅外線訊號為來自遙控器的機器選擇訊號時送回機器識別碼訊號，因此待機時幾乎不會消耗電力，而可僅在必要時與遙控器進行紅外線通訊。

若在遙控器訊號檢測部檢測紅外線訊號，若未解讀該碼訊號，即傳送機器識別碼訊號時，附裝有機器識別裝置的電子機器彼此位於附近時，1個機器識別裝置反應來自遙控器的機器選擇訊號而送回機器識別碼訊號，其他機器識別裝置接收該機器識別碼訊號，與來自遙控器的機器選擇訊號未作區別而送回機器識別碼訊號，而且第1個機器識別裝置反應該機器識別碼訊號的動作被反覆進行。若發生該現象，不僅無法進行正確的紅外線通訊，在機器識別裝置亦被消耗浪費的電力。在本發明中，為防止 該現象，形成為在機器識別裝置，除了遙控器訊號檢測部、紅外線送訊部以外，還設置紅外線收訊部、訊號解讀部，以遙控器訊號檢測部檢測出紅外線訊號之後，在紅外線收訊部、訊號解讀部讀取紅外線訊號的碼資訊，僅在其為來自遙控器的機器選擇訊號時傳送機器識別碼訊號的構成。此外，接受遙控器訊號檢測部的檢測訊號之後，對紅外線收訊部、訊號解讀部、紅外線送訊部供給電源，藉此與習知之系統相比，大幅刪減機器識別裝置待機時的消耗電力。

遙控器訊號檢測電路並非侷限於紅外線，即使為可見光線亦進行動作，因此機器選擇訊號的送訊亦可以可見光線取代紅外線來進行。

遙控器訊號檢測所使用的光電二極體、與遙控器訊號收訊所使用的光電二極體亦可兼用。此外，亦可將該等與機器識別碼訊號送訊用的紅外線LED兼作為遙控器訊號檢測用的光電二極體。

機器識別裝置係可形成為電池驅動，亦可形成為內置於家電內來共用家電與電源部，或由家電用電源，在機器識別裝置電源用的大容量電容器或二次電池等的充電部，在家電動作時進行充電的構造。

若將機器識別裝置內置於家電內時，可使家電用的紅外線訊號收訊部與機器識別裝置的紅外線訊號收訊部兼用。此外，在遙控器訊號檢測後，電子機器本身的電源亦進行控制，藉此亦可減少電子機器本身的待機時電力。

機器識別碼訊號係在機器識別裝置為特有。其係考慮有預先設定的方法、以開關進行設定的方法、以與個人電腦等的通訊來進行設定的方法。

圖2顯示遙控器訊號檢測電路之概略電路圖之一例。圖2的遙控器訊號檢測電路係具備有：光電二極體210、NMOS電晶體211、低通濾波器201、電阻元件202、電容元件203、檢測電路204、輸出端子212、位準移位電路(LS電路)213、及CMOS位準訊號輸出端子216。

光電二極體210係N型端子被連接於GND端子，P型端子被連接於NMOS電晶體211的汲極、低通濾波器201的輸入端子205、電阻元件202的單側端子、及檢測電路204的第1輸入端子207。低通濾波器201係輸出端子206被連接於NMOS電晶體211的閘極。NMOS電晶體211係源極被連接於GND端子。電阻元件202係被連接於光電二極體210的P型端子的單側端子以外的單側端子被連接於電容元件203的單側端子、及檢測電路204的第2輸入端子209。電容元件203係與電阻元件202的單側端子相連接的單側端子以外的單側端子被連接於GND端子。檢測電路204係延遲狀態訊號輸出端子208被連接於輸出端子212、及位準移位電路213的輸入端子214。位準移位電路213係輸出端子215被連接於CMOS位準訊號輸出端子216。其中，雖未圖示，在VDD端子係由電源被供給正的電壓，在GND端子係由電源被供給 基準電壓。

光電二極體210係藉由光電轉換特性，供給對應所被入射的光量的電流。NMOS電晶體211係將來自光電二極體210的電流由汲極流至源極。低通濾波器201係僅將由輸入端子205所被輸入的NMOS電晶體211的汲極電壓的DC成分輸出至輸出端子206。電阻元件202係與電容元件203構成低通濾波器，該低通濾波器係可通過比低通濾波器201為更高的頻率的AC成分。檢測電路204係以第1輸入端子207及第2輸入端子209，檢測發生在電阻元件202之兩端子間的電壓，將該檢測結果由延遲狀態訊號輸出端子208輸出。接著，位準移位電路213係將由輸入端子214所被輸入的訊號轉換成CMOS位準訊號，將該所轉換的CMOS位準訊號由輸出端子215輸出。

其中，由檢測電路204的延遲狀態訊號輸出端子208被輸出的訊號係若電阻元件202的兩端子的電壓為未達預定位準時，被輸出GND端子電壓的低位準訊號，若為預定位準以上時，則被輸出NMOS電晶體211的汲極電壓亦即光電二極體210的發電電壓。

如上述所構成的遙控器訊號檢測電路係如以下所示進行動作來檢測所入射的光量的變化。

首先，說明周圍較暗時的動作。由於在光電二極體210未流通穩定的電流，因此NMOS電晶體211的汲極係幾乎成為GND端子電壓。因此，低通濾波器201的輸入端子205係大致成為GND端子電壓。因此， NMOS電晶體211的閘極大致成為GND端子，NMOS電晶體211係進行OFF。此外，NMOS電晶體211的汲極大致成為GND端子電壓，因此檢測電路204的延遲狀態訊號輸出端子208係無關於檢測條件，而被輸出GND端子電壓的低位準訊號。因此，在輸出端子212係被輸出GND端子電壓的低位準訊號，因此在CMOS位準訊號輸出端子216係被輸出VDD端子電壓的高位準訊號。

接著，若由上述周圍較暗的狀態，被入射光訊號，或周圍突然變亮，來自光電二極體210的電流忽然流出，則流至NMOS電晶體211的電流，在增加至來自光電二極體210的電流為止的期間，NMOS電晶體211的汲極電壓會上升。接著，NMOS電晶體211的汲極電壓正在上升的期間係在電阻元件202的兩端子間發生電壓，因此檢測電路204係判斷為在電阻元件202兩端子間正在發生預定位準以上的電壓。因此，在檢測電路204的延遲狀態訊號輸出端子208被輸出NMOS電晶體211的汲極電壓亦即光電二極體210的發電電壓。因此，在上述期間，輸出端子212係形成為NMOS電晶體211的汲極電壓亦即光電二極體210的發電電壓，在CMOS位準訊號輸出端子216被輸出GND端子電壓的低位準訊號。

接著，說明周圍較亮時的動作。由於在光電二極體210流通穩定電流，因此NMOS電晶體211的汲極係被控制成比NMOS電晶體211的臨限值為稍微高的電壓。此外，此時，NMOS電晶體211的汲極電壓並未改 變，因此在電阻元件202的兩端子間並未產生電壓。因此，檢測電路204係判斷電阻元件202的兩端子間的電壓為未達預定位準，對延遲狀態訊號輸出端子208輸出GND端子電壓的低位準訊號。因此，在上述期間中，輸出端子212係形成為GND端子電壓的低位準訊號，在CMOS位準訊號輸出端子216被輸出VDD端子電壓的高位準訊號。

接著，若由上述周圍較亮的狀態，被入射光訊號，或周圍變得更亮，而來自光電二極體210的電流忽然增加，則流至NMOS電晶體211的電流在至增加至光電二極體210的電流為止的期間，NMOS電晶體211的汲極電壓會上升。接著，NMOS電晶體211的汲極電壓正在上升的期間係在電阻元件202的兩端子間發生電壓，因此檢測電路204係判斷在電阻元件202兩端子間正在發生預定位準以上的電壓。因此，在檢測電路204的延遲狀態訊號輸出端子208係被輸出NMOS電晶體211的汲極電壓亦即光電二極體210的發電電壓。因此，在上述期間，輸出端子212係成為NMOS電晶體211的汲極電壓亦即光電二極體210的發電電壓，在CMOS位準訊號輸出端子216被輸出GND端子電壓的低位準訊號。

其中，若光訊號被入射、或周圍突然變亮之後經過不久的時間時，透過電阻元件202而使電容元件203被充電，因此在電阻元件202的兩端子間所發生的電壓會降低，電壓在不久即消失。接著，若更加經過時間 時，NMOS電晶體211流通突然增加的光電二極體210的電流增加份，因此恢復成如上所述之光訊號被入射、或周圍突然變亮之前的狀態，自不待言。

此外，若光訊號被入射、或周圍更加變亮，而所增加的NMOS電晶體211的汲極電壓上升至VDD端子電壓位準為止時，由於輸出端子212的訊號成為CMOS位準訊號，因此變得不需要位準移位電路，自不待言。

圖2的遙控器訊號檢測電路係形成為由電阻元件202、及電容元件203所構成之低通濾波器之檢測電阻元件202之兩端子間的電壓差的構成。此外，形成為相較於低通濾波器201可通過的頻率，由電阻元件202、及電容元件203所構成之低通濾波器可通過的頻率為更高的構成。接著，在遙控器訊號檢測電路的光的入射部，因人橫越、人的手接近、窗簾因風而搖動等所發生的光量變化所造成的較慢的頻率的電壓變化係形成為可利用由電阻元件202、及電容元件203所構成的低通濾波器通過的構成。

藉由形成為上述構成，可具有不會取決於周圍的明亮度，均可檢測一定的光量變化的特徵。亦即，可具有無須檢測因人橫越、人的手接近、窗簾因風而搖動等所發生的光量變化，即使周圍的明亮度改變，亦可檢測一定的光量變化的特徵。

檢測圖2之遙控器訊號檢測電路的光的部分係藉由作為光感測器所使用的光電二極體的發電電流來檢 測光，因此與一般的光感測器不同，待機時完全不會消耗消耗電流。此外，位準移位電路亦在入射光量沒有變化時，在輸入端子被輸入GND端子電壓，因此完全不會消耗消耗電流。因此，圖2的遙控器訊號檢測電路在待機時不會消耗電力，而可檢測光的急劇增加。

但是，圖2的遙控器訊號檢測電路係與使用一般紅外線收訊所使用的逆連接的光電二極體或光電晶體的收訊電路不同，輸出不會追隨如以紅外線的載波頻率而改變般的變化速度快的紅外線訊號而改變。此係若欲以光電二極體的發電電流觀看光量的變化時，陽極/陰極間所發生的寄生電容會變大，因此對光量變化的反應比一般的收訊電路較為緩慢之故。

因此，遙控器訊號檢測電路係可偵測被入射一般遙控器的紅外線訊號的載波頻率亦即38kHz的訊號，但是無法讀取該訊號所包含的碼。

因此，必須在機器識別裝置，有別於遙控器訊號檢測電路，另外設置讀取紅外線訊號所包含的碼訊號的電路。此外亦考慮一種將遙控器的機器選擇訊號的載波頻率降低至遙控器訊號檢測電路可追隨的速度為止的方法。

考慮可利用紅外線遙控器遠距操控的一般家庭中的家電或玩具、或由業務所使用的1台終端機末被操作的複數電子機器等。

此外，不僅紅外線，即使為以無線進行控制的電子機器，亦可使用本實施形態之遙控器系統。即使為以無線進 行控制的電子機器，由於由遙控器對機器識別裝置係使用紅外線通訊，因此可朝向電子機器選擇遙控器的功能。

在圖3中顯示本實施形態之遙控器系統的實施環境例。在圖3中，301為遙控器，302、303、304為可以遙控器操作的電子機器。

在該例中，遙控器301係假想具有紅外線收送訊功能的智慧型手機，但是亦可為具有其他紅外線收送訊功能的終端機。此外，以成為遙控器301之操作對象之利用紅外線遙控器所被操作的電子機器而言，假想組件302、電視303、空調機304，但是亦可為利用其他紅外線訊號來遠距操控的電子機器。

在各電子機器係在容易接收來自遙控器301的紅外線訊號的位置附裝有機器識別裝置305。

機器識別裝置305係具有與遙控器301進行紅外線通訊，使遙控器識別附裝自身的電子機器為何的作用。

使用者係若朝向欲操作遙控器301的對象的電子機器，按下遙控器301上的選擇按鍵時，遙控器301的畫面改變成用以操作操作對象的電子機器的介面，可遠距操控操作對象的電子機器。

例如最初在遙控器301係顯示有用以操作電視303的介面。現在，假設使用者欲操作空調機304時，將遙控器301朝向空調機304，按下遙控器301上的選擇按鍵。如此一來，遙控器301的顯示改變為用以操作空調機304的介面，形成為可遠距操控空調機304的狀態。之 後的操作係藉由按下觸控面板上的操作按鍵，與一般的紅外線遙控器同樣地可遠距操控電子機器。

以上之實施環境例係與習知之遙控器系統相同，惟在本發明中，係將等待機器識別裝置305中來自遙控器的機器選擇訊號的待機時的消耗電力抑制為所需最小限度，藉此可以低消耗電力來實現上述遙控器系統。

在圖4中顯示本實施形態之遙控器系統的動作流程。在圖4中，各動作係設為由上依序進行者。

藉由遙控器來選擇成為所操作對象的電子機器，將至進行該操作為止的動作流程說明如下。

在初期狀態中，機器識別裝置係處於幾乎不會消耗電力的待機狀態(S0)。

將遙控器朝向安裝有機器識別裝置的操作對象，且按下「選擇」按鍵(S1)。

由遙控器，以紅外線傳送選擇訊號(S2)。

遙控器係若傳送選擇訊號時，則進入至識別訊號的收訊等待狀態。

機器識別裝置係若接收來自遙控器的紅外線訊號時，遙控器訊號檢測電路會因該紅外線訊號而起反應(S3)，電源控制部對紅外線收訊部、訊號解讀部、紅外線送訊部供給電源(S4)。

所被起動的遙控器訊號收訊部係解讀來自遙控器的紅外線訊號的碼(S5)，若其為機器選擇訊號，則結束收訊處理。

若紅外線訊號的碼非為機器選擇訊號，訊號解讀部係透過電源控制部來停止遙控器訊號收訊部的電源供給，且返回至初期狀態(此時並未進行機器識別碼訊號的送訊(S6)而進入至待機狀態(S7))。

之後，機器識別裝置係以紅外線，將表示安裝有自身的家電的機器識別訊號朝向遙控器進行送訊(S6)。

機器識別裝置若傳送機器識別碼訊號時，則停止遙控器訊號收訊部的電源供給，且返回至初期狀態(S7)。

遙控器若由機器識別裝置接收機器識別碼訊號時，為了將自身變更為相當於該機器識別碼訊號的功能，在畫面顯示機器別的介面、或變更按鍵的功能(S8)。

之後，藉由操作遙控器，可與一般的紅外線遙控器同樣地對操作對象進行遠距操控(S9~S11)。

在S0、S7的待機狀態下，在機器識別裝置，係藉由電源控制部來切斷紅外線收訊部、訊號解讀部、紅外線送訊部的電源，在遙控器訊號檢測部係在待機狀態下幾乎不會消耗電力，因此即使為機器識別裝置全體，亦幾乎不會有消耗電力的情形。

若複數機器識別裝置同時接收遙控器的機器選擇訊號時，若由機器識別裝置同時傳送機器識別碼訊號時，來自複數機器識別裝置的紅外線訊號發生串擾，而無法以遙控器正確收訊。為防止該情形，在機器識別裝置中，在接收來自遙控器的機器選擇訊號之後、至傳送機器 識別碼訊號為止，按每個機器識別裝置設置特有的延遲時間，使得由複數機器識別裝置不會同時傳送機器識別碼訊號的方法極為有效。但是，來自遙控器的機器選擇訊號到達至各機器識別裝置的時間將延遲時間相抵時，結果會同時被傳送機器識別碼訊號，因此為防止該情形，由遙控器被傳送機器選擇訊號的間隔係必須最小大於每個機器識別裝置的延遲時間的最大值。

此外，若複數機器識別裝置成為候補時，亦可優先選擇更強力接收到來自遙控器的選擇訊號者。因此，以在機器識別裝置中，對應所接收到的遙控器訊號的強度，使小於每個機器識別裝置的延遲時間的間隔的延遲時間產生變化來傳送機器識別碼訊號，在遙控器中算出延遲時間，而使遙控器訊號的強度為最強的電子機器為優先的方法、或在遙控器中讀取由機器識別裝置被送來的機器識別碼訊號的強度，使其強度為最強的電子機器為優先等方法較為有效。

藉由以上，在使用遙控器訊號檢測電路的機器識別裝置中，藉由形成為僅在接收到來自遙控器的選擇訊號時傳送機器識別碼訊號的構成，將待機時的消耗電力抑制為所需最小限度，可提供使用方便性佳的遙控器系統。此外，該遙控器系統並非侷限於電子機器的遠距操控，可使用在利用藉由光訊號所為之發電來檢測有無訊號，使用光訊號而在電子機器間交換資訊的系統，自不待言。

101‧‧‧遙控器訊號檢測部

102‧‧‧電源控制部

103‧‧‧紅外線收訊部

104‧‧‧訊號解讀部

105‧‧‧紅外線送訊部

Claims (2)

1. 一種機器識別裝置，其係將用以判別前述機器的機器判別訊號發送至記憶用以控制各種機器的碼且進行發送的遙控器的機器識別裝置，其特徵為具備有：遙控器訊號檢測部，其係具備有：N型端子被連接於接地端子且流通對應入射光量的發電電流的光電二極體；來自前述光電二極體的電流被供給至汲極的MOS電晶體；以前述MOS電晶體的汲極電壓成為所希望的電壓的方式，控制前述MOS電晶體的閘極電壓的低通濾波器；具備有電阻元件及電容元件且被輸入前述MOS電晶體的汲極電壓的第二低通濾波器；及檢測前述第二低通濾波器的前述電阻元件的兩端的電壓的檢測電路，且藉由前述發電電流的增加來檢測來自前述遙控器的光訊號；收訊部，其係由前述遙控器接收光訊號；訊號解讀部，其係解讀前述收訊部所接收到的訊號；及送訊部，其係在前述訊號為機器選擇訊號時傳送機器判別訊號，接受前述遙控器訊號檢測部的檢測訊號，開始前述收訊部、前述訊號解讀部、及前述送訊部的動作。
2. 一種遙控器系統，其特徵為具有：記憶用以控制各種機器的碼且進行發送的遙控器；及將用以判別前述機器的機器判別訊號發送至前述遙控器之如申請專利範圍第1項之機器識別裝置。