智能遙控器和集成遙控家居電器設(shè)備的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器和集成遙控家居電器設(shè)備的方法，它們可以智能識別各種家居電器設(shè)備并控制之，簡化了操作。包括一可手握的面板和該面板下的電路板；該面板上設(shè)有與該電路板相連的LCD窗口、學(xué)習(xí)鍵和若干其它按鍵；面板的邊緣設(shè)有與電路板相連的紅外發(fā)射器和紅外學(xué)習(xí)頭；在電路板上設(shè)有與中央處理器相連的陀螺儀、電子羅盤、紅外接收發(fā)射模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和LCD模塊，其中，紅外接收發(fā)射模塊分別與紅外發(fā)射器和紅外學(xué)習(xí)頭相連，LCD模塊與LCD窗口相連。本發(fā)明可用于智能家居領(lǐng)域的控制系統(tǒng)。
【專利說明】智能遙控器和集成遙控家居電器設(shè)備的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器和集成遙控家居電器 設(shè)備的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 智能家居是一個以住宅為平臺、家居電器設(shè)備為主要控制對象，進(jìn)行高效集成控 制的居住環(huán)境，智能家居控制系統(tǒng)是核心，是智能家居實現(xiàn)的基礎(chǔ)。如今，伴隨著無線通信 技術(shù)的應(yīng)用，智能手機(jī)、平板等設(shè)備已經(jīng)成為我們在家居生活中重要的組成部分，我們家庭 中的很多傳統(tǒng)家電也都隨之起了新的變化，智能化趨勢已經(jīng)走進(jìn)了我們的生活。依托智能 手機(jī)的智能家居的雛形已經(jīng)形成。
[0003] 現(xiàn)有的以智能手機(jī)為操作平臺的控制系統(tǒng)是這樣的，在無線網(wǎng)絡(luò)和路由器的支持 下，智能手機(jī)可以運行特定的APP軟件，通過設(shè)于住宅一角落的中間控制器，主要以紅外線 或無線的方式對電器設(shè)備發(fā)出各種控制信息，從而完成對家居的各種電器設(shè)備的控制。然 而，這樣的技術(shù)方案存在著幾個不足之處。
[0004] 首先，控制系統(tǒng)的運行須有無線網(wǎng)絡(luò)的支持，且對特定設(shè)備須人工地選擇特定的 APP軟件，在操作上不夠簡便。
[0005] 其次，家居電器設(shè)備是否處于通電狀態(tài)的信息無法及時反饋給指控終端，這必然 影響控制命令的執(zhí)行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種智能遙控器及集成遙控家居電器設(shè)備的方 法，它們可以智能識別各種家居電器設(shè)備并控制之，簡化了操作。
[0007] 本發(fā)明的用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器，包括一可手握的面板和該面 板下的電路板；其特征是： 該面板上設(shè)有與該電路板相連的LCD窗口、學(xué)習(xí)鍵和若干其它按鍵；面板的邊緣設(shè)有 與電路板相連的紅外發(fā)射器和紅外學(xué)習(xí)頭； 在電路板上設(shè)有與PIC18LF4520中央處理器相連的陀螺儀、電子羅盤、紅外接收發(fā)射 模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和LCD模塊，其中，紅外接收發(fā)射模塊分別與紅外發(fā)射器和紅外學(xué)習(xí)頭 相連，IXD模塊與IXD窗口相連。
[0008] 該智能遙控器還包括可插于電器插頭與插座之間的薄板狀反饋端，該反饋端 內(nèi)含的電路板上設(shè)有與PIC16F676中央處理器相連的電流檢測模塊、穩(wěn)壓電源模塊和 NRF24L01 2. 4G無線模塊；所述面板下的電路板上設(shè)有NRF24L01 2. 4G無線模塊。
[0009] 本發(fā)明的利用遙控器集成遙控家居電器設(shè)備的方法；其特征是包括： 前置程序；智能識別家居電器設(shè)備的程序；和操控該家居電器設(shè)備的程序；所述前置 程序包括： 步驟1:當(dāng)按下學(xué)習(xí)鍵時，將智能遙控器對準(zhǔn)電器設(shè)備并保持狀態(tài)，中央處理器從陀螺 儀和電子羅盤讀取反映智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)并自動存入數(shù)據(jù)存儲模塊； 步驟2:然后，LCD窗口在中央處理器的控制下顯示系列電器設(shè)備的名稱和型號，人工 地判斷和選擇智能遙控器對準(zhǔn)的電器設(shè)備的名稱和型號，并將這些參數(shù)存入數(shù)據(jù)存儲模 塊，從而智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和電器設(shè)備的名稱和型號建立關(guān)聯(lián)； 步驟3:將電器設(shè)備本身的遙控器對準(zhǔn)紅外學(xué)習(xí)頭，發(fā)送各種控制命令，紅外接收發(fā)射 模塊將經(jīng)紅外學(xué)習(xí)頭傳入的紅外信息轉(zhuǎn)化為系列參數(shù)并存入數(shù)據(jù)存儲模塊； 所述智能識別家居電器設(shè)備的程序是指：當(dāng)手握智能遙控器并對準(zhǔn)電器設(shè)備時，中央 處理器從陀螺儀和電子羅盤讀取智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而調(diào)出反應(yīng)電器設(shè)備名稱 和型號的參數(shù)，并以圖標(biāo)或名稱的形式反映于LCD窗口中； 所述操控該家居電器設(shè)備的程序是指：按下智能遙控器的面板上的按鍵，中央處理 器從控制命令參數(shù)集中找到對應(yīng)的控制命令參數(shù)，經(jīng)過紅外接收發(fā)射模塊的處理，從紅外 發(fā)射器中發(fā)出特定的紅外線，于是電器設(shè)備被遙控了。
[0010] 由于本發(fā)明可以智能地識別電器設(shè)備，避免了人工選擇APP軟件的步驟，因而本 發(fā)明在操作上簡便。并且，遙控器可判斷電器設(shè)備是否處于帶電工作狀態(tài)，從而更可靠地發(fā) 出控制命令。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是本發(fā)明的智能遙控器的正視圖。
[0012] 圖2是本發(fā)明的智能遙控器的后視圖。
[0013] 圖3是本發(fā)明的智能遙控器的功能方框圖。
[0014] 圖4是本發(fā)明的智能遙控器的流程圖。
[0015] 圖5是本發(fā)明的智能遙控器的電路原理圖。
[0016] 圖6是本發(fā)明的反饋端的正視圖。
[0017] 圖7是本發(fā)明的反饋端的功能方框圖。
[0018] 圖8是本發(fā)明的反饋端的的流程圖。
[0019] 圖9是本發(fā)明的反饋端的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0020] 現(xiàn)結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021] 參看圖廣圖5,本發(fā)明的智能遙控器包括一可用手握持的面板1和該面板1下的 電路板2,面板1上設(shè)有與電路板相連的IXD窗口 11、學(xué)習(xí)鍵12和若干其它按鍵；面板的邊 緣設(shè)有與電路板相連的紅外發(fā)射器13和紅外學(xué)習(xí)頭14。當(dāng)人們想要操控特定的電器設(shè)備 時，按下面板上的特定的按鍵，該按鍵與電路板接觸而產(chǎn)生電信號，并進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化為特定 的紅外線，控制命令因而從紅外發(fā)射器13發(fā)射出來，被電器設(shè)備接收后，產(chǎn)生預(yù)期的操控 效果。
[0022] 本發(fā)明中，遙控器操控電器設(shè)備的前提是智能地識別它。當(dāng)人手握遙控器時，遙控 器的運動狀態(tài)可看作是平移和旋轉(zhuǎn)兩種運動的疊加，由于居家活動范圍一般較小，平移運 動的影響可忽略或修正，因而旋轉(zhuǎn)運動是主要的。遙控器可操控的電器設(shè)備是紅外發(fā)射器 正對的電器設(shè)備，其位于遙控器上經(jīng)過紅外發(fā)射器的延長線上，因而遙控器在三個方向的 旋轉(zhuǎn)狀態(tài)即可決定遙控器可操控的電器設(shè)備是什么，因此電器設(shè)備的智能識別源于遙控器 的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的感知。
[0023] 參看圖3,在電路板2上與PIC18LF4520中央處理器20相連的有MCP6050陀螺儀 21、HMC5883電子羅盤22、HXD019紅外接收發(fā)射模塊23、W25X16數(shù)據(jù)存儲模塊24和TFT 1. 8寸LCD模塊25,其中，紅外接收發(fā)射模塊23分別與紅外發(fā)射器13和紅外學(xué)習(xí)頭14相 連，IXD模塊25與IXD窗口 11相連。電子羅盤22用于感知遙控器在水平面上的旋轉(zhuǎn)，陀 螺儀21用于感知另兩個方向的旋轉(zhuǎn)，三個方向的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)被感知后，遙控器可識別和操控 的電器設(shè)備即是確定的。
[0024] -個繞對稱軸高速旋轉(zhuǎn)的飛輪轉(zhuǎn)子叫陀螺，將陀螺安裝在框架裝置上，使陀螺的 自轉(zhuǎn)軸有角轉(zhuǎn)動的自由度，這種裝置就是機(jī)械式陀螺儀，由于一個旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)軸所指 的方向在不受外力影響時是不會改變的，人們根據(jù)這個道理，用它來保持方向，然后用多種 方法讀取轉(zhuǎn)軸所指示的方向，并自動記錄數(shù)據(jù)信號，這即是機(jī)械式陀螺儀能感知旋轉(zhuǎn)狀態(tài) 的原理。機(jī)械式陀螺儀再怎么小型化，也無法嵌入到小尺寸的產(chǎn)品中，其進(jìn)一步的發(fā)展是更 現(xiàn)代的微機(jī)電陀螺儀即MEMS陀螺儀，其表現(xiàn)為集成電路的形式，在本發(fā)明中這種陀螺儀芯 片由一個金屬片組成，當(dāng)驅(qū)動信號加載于驅(qū)動電容片時，導(dǎo)致金屬片產(chǎn)生振動，當(dāng)用戶旋轉(zhuǎn) 遙控器操控時，在科里奧利力（Coriolis force)的作用下，金屬在X、Y、Z軸產(chǎn)生偏移，專用 電路能感知到這微小的信號，并轉(zhuǎn)換成可以接收的數(shù)字信號，從而中央處理器20可記錄反 映旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)。
[0025] 傳統(tǒng)羅盤用一根被磁化的磁針來感應(yīng)地球磁場，地球磁場與磁針之間因磁力而使 磁針轉(zhuǎn)動，直至磁針的兩端分別指向地球的磁南極與磁北極。本發(fā)明中的電子羅盤也一樣， 只不過把磁針換成了磁阻傳感器，當(dāng)?shù)卮艌雠c其方向由平行到垂直時，磁阻傳感器會產(chǎn)生 電阻大小的變化，偵測其變化，然后將感受到的地磁場方向的信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，進(jìn)而轉(zhuǎn) 化為水平面上的反映旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)。
[0026] 本發(fā)明的智能遙控器對電器設(shè)備的識別的前提是學(xué)習(xí)鍵12的使用，當(dāng)按下學(xué)習(xí) 鍵12時，將智能遙控器對準(zhǔn)電器設(shè)備并保持狀態(tài)，中央處理器20從陀螺儀21和電子羅盤 22讀取數(shù)據(jù)，即將智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)自動存入數(shù)據(jù)存儲模塊24 ;然后，LCD窗口 11 在中央處理器20的控制下顯示電器設(shè)備的名稱(配合圖標(biāo))和型號，人工選擇智能遙控器對 準(zhǔn)的電器設(shè)備的名稱（配合圖標(biāo)）和型號，并將這些參數(shù)存入數(shù)據(jù)存儲模塊24,從而智能遙 控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和電器設(shè)備的名稱和型號建立關(guān)聯(lián)。
[0027] 進(jìn)一步地，將電器設(shè)備本身的遙控器對準(zhǔn)紅外學(xué)習(xí)頭14,發(fā)送各種控制命令，紅外 接收發(fā)射模塊23將經(jīng)紅外學(xué)習(xí)頭14傳入的紅外信息轉(zhuǎn)化為系列參數(shù)并存入數(shù)據(jù)存儲模塊 24。于此，智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)參數(shù)、電器設(shè)備的名稱和型號參數(shù)及控制命令參數(shù)都相關(guān) 地貯存于數(shù)據(jù)存儲模塊24中，這樣學(xué)習(xí)鍵12導(dǎo)引的學(xué)習(xí)過程得以完成。
[0028] 本發(fā)明的智能遙控器對電器設(shè)備的識別是這樣的，當(dāng)手握智能遙控器并對準(zhǔn)電器 設(shè)備時，中央處理器20從陀螺儀21和電子羅盤22讀取智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而 調(diào)出反應(yīng)電器設(shè)備名稱和型號的參數(shù)，并以圖標(biāo)或名稱的形式反映于LCD窗口中，此為智 能識別，而在現(xiàn)有的技術(shù)方案中，須針對特定設(shè)備人工地選擇特定的APP軟件，顯然，本發(fā) 明的智能識別功能極大地簡便了操作。
[0029] 本發(fā)明的智能遙控器對電器設(shè)備的操控是這樣的，確認(rèn)電器設(shè)備后，數(shù)據(jù)存儲模 塊24中貯存的控制命令參數(shù)集也是明確的。當(dāng)按下智能遙控器的面板上的按鍵時，中央處 理器20從控制命令參數(shù)集中找到對應(yīng)的控制命令參數(shù)，經(jīng)過紅外接收發(fā)射模塊23的處理， 從紅外發(fā)射器12中發(fā)出特定的紅外線，于是電器設(shè)備被遙控了。
[0030] 除了功能按鍵代表操控命令外，搖動也可代表操控命令，比如：左搖，右搖，上搖， 下?lián)u，分別代表頻道加、頻道減、開機(jī)和關(guān)機(jī)。在這種情況下，左搖和右搖由電子羅盤22來 感知，上搖和下?lián)u由陀螺儀21來感知，中央處理器20識別后，從控制命令參數(shù)集中找到對 應(yīng)的控制命令參數(shù)，經(jīng)過紅外接收發(fā)射模塊23的處理，從紅外發(fā)射器12中發(fā)出特定的紅外 線，于是電器設(shè)備被遙控了。
[0031] 本發(fā)明的另一個亮點是設(shè)計了反饋端，如圖6~圖9,其為薄板狀，可插于電器插 頭與插座之間，內(nèi)含電路板，電路板上設(shè)有與PIC16F676中央處理器30相連的SA616電流 檢測模塊31、220V降壓穩(wěn)壓電源模塊32和NRF24L01 2. 4G無線模塊33。電源模塊32取 電于電器插頭的正負(fù)極，提供反饋端的工作電源；電流檢測模塊31與電器插頭的正負(fù)極相 連，可判斷經(jīng)過的電流是否增大或減?。徊⒔?jīng)無線模塊33的傳送，將上述信息送達(dá)智能遙 控器。
[0032] 智能遙控器的電路板上還設(shè)有NRF24L01 2. 4G無線模塊28,通過它，中央處理器 20可以接收經(jīng)過電器設(shè)備的電流信息，從而判斷電器設(shè)備是否處于帶電工作狀態(tài)，更可靠 地發(fā)出控制命令。
[0033] 反饋端可將經(jīng)過電器設(shè)備的電流信息反饋給智能遙控器的面板下的電路板，這為 實現(xiàn)人機(jī)互動提供了條件。在電路板2上設(shè)有震動模塊26和嗡鳴器模塊27,當(dāng)遙控開啟或 關(guān)閉某個電器設(shè)備時，震動模塊26和嗡鳴器模塊27可以震動的方式或嗡鳴的方式提醒電 器確已關(guān)閉或開啟，或者某個模塊工作不正常時報警提示。
[0034] 通過紅外線遙控電器設(shè)備屬于近程控制，距離不算大，如果要實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制，須將 遙控器接入互聯(lián)網(wǎng)，在路由器的支持下，電路板2上可設(shè)有WIFI模塊29,以便經(jīng)由手機(jī)或電 腦終端就可實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。
[0035] 以上所述僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明做任何形式上的限制，雖 然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動或修 飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實 質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍 內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器，包括一可手握的面板和該面板下的 電路板；其特征是： 該面板上設(shè)有與該電路板相連的LCD窗口、學(xué)習(xí)鍵和若干其它按鍵；面板的邊緣設(shè)有 與電路板相連的紅外發(fā)射器和紅外學(xué)習(xí)頭； 在電路板上設(shè)有與PIC18LF4520中央處理器相連的陀螺儀、電子羅盤、紅外接收發(fā)射 模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊和LCD模塊，其中，紅外接收發(fā)射模塊分別與紅外發(fā)射器和紅外學(xué)習(xí)頭 相連，IXD模塊與IXD窗口相連。
2. 如權(quán)利要求1所述的用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器，其特征是：該智能 遙控器還包括可插于電器插頭與插座之間的薄板狀反饋端，該反饋端內(nèi)含的電路板上設(shè) 有與PIC16F676中央處理器相連的電流檢測模塊、穩(wěn)壓電源模塊和NRF24L01 2. 4G無線模 塊；所述面板下的電路板上設(shè)有NRF24L01 2. 4G無線模塊。
3. 如權(quán)利要求2所述的用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器，其特征是：所述面 板下的電路板上設(shè)有震動模塊。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器，其特征是：所述面 板下的電路板上設(shè)有嗡鳴器模塊。
5. 如權(quán)利要求2所述的用于集成控制家居電器設(shè)備的智能遙控器，其特征是：所述面 板下的電路板上設(shè)有WIFI模塊。
6. -種利用遙控器集成遙控家居電器設(shè)備的方法；其特征是包括： 前置程序；智能識別家居電器設(shè)備的程序；和操控該家居電器設(shè)備的程序；所述前置 程序包括： 步驟1:當(dāng)按下學(xué)習(xí)鍵時，將智能遙控器對準(zhǔn)電器設(shè)備并保持狀態(tài)，中央處理器從陀螺 儀和電子羅盤讀取反映智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的參數(shù)并自動存入數(shù)據(jù)存儲模塊； 步驟2:IXD窗口在中央處理器的控制下顯示系列電器設(shè)備的名稱和型號，人工地判斷 和選擇智能遙控器對準(zhǔn)的電器設(shè)備的名稱和型號，并將這些參數(shù)存入數(shù)據(jù)存儲模塊，從而 智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)和電器設(shè)備的名稱和型號建立關(guān)聯(lián)； 步驟3:將電器設(shè)備本身的遙控器對準(zhǔn)紅外學(xué)習(xí)頭，發(fā)送各種控制命令，紅外接收發(fā)射 模塊將經(jīng)紅外學(xué)習(xí)頭傳入的紅外信息轉(zhuǎn)化為系列參數(shù)并存入數(shù)據(jù)存儲模塊； 所述智能識別家居電器設(shè)備的程序是指：當(dāng)手握智能遙控器并對準(zhǔn)電器設(shè)備時，中央 處理器從陀螺儀和電子羅盤讀取智能遙控器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)數(shù)據(jù)，進(jìn)而調(diào)出反應(yīng)電器設(shè)備名稱 和型號的參數(shù)，并以圖標(biāo)或名稱的形式反映于LCD窗口中； 所述操控該家居電器設(shè)備的程序是指：按下智能遙控器的面板上的按鍵，中央處理 器從控制命令參數(shù)集中找到對應(yīng)的控制命令參數(shù)，經(jīng)過紅外接收發(fā)射模塊的處理，從紅外 發(fā)射器中發(fā)出特定的紅外線，于是電器設(shè)備被遙控了。
7. 如權(quán)利要求6所述的利用遙控器集成遙控家居電器設(shè)備的方法；其特征是：所述 操控該家居電器設(shè)備的程序還指搖動該遙控器，其包括分別代表頻道加、頻道減、開機(jī)和 關(guān)機(jī)的左搖，右搖，上搖，下?lián)u，在這種情況下，左搖和右搖由電子羅盤來感知，上搖和下?lián)u 由陀螺儀來感知，中央處理器識別后，從控制命令參數(shù)集中找到對應(yīng)的控制命令參數(shù)，從紅 外發(fā)射器中發(fā)出特定的紅外線，于是電器設(shè)備被遙控了。
8. 如權(quán)利要求6所述的利用遙控器集成遙控家居電器設(shè)備的方法；其特征是：所述操 控該家居電器設(shè)備的程序還包括人機(jī)互動的步驟，即當(dāng)遙控開啟或關(guān)閉某個電器設(shè)備時， 反饋端將經(jīng)過電器設(shè)備的電流信息反饋給面板下的電路板，震動模塊和嗡鳴器模塊以震動 的方式或嗡鳴的方式提示。
【文檔編號】G08C23/04GK104091437SQ201410230257
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月28日
【發(fā)明者】蔡振華 申請人:蔡振華