專利名稱：具有自動設(shè)備識別和編程的通用遙控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制裝置、家用電子設(shè)備等的遙控單元。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在的遙控單元通常適用于控制許多設(shè)備，特別是用戶電子設(shè)備。大多數(shù)公眾對用于控制他們電視機和VCR的遙控單元(經(jīng)常簡稱為″遙控裝置″)比較熟悉。其它設(shè)備諸如DVD播放器、CD播放器及其他家庭立體聲設(shè)備能通過遙控裝置進行控制。另一些裝置(如家用裝置)和系統(tǒng)(如家庭警報系統(tǒng))也可以通過遙控裝置進行控制。
遙控單元一般通過發(fā)射由受控裝置接收的紅外脈沖序列來工作。所提供的特定序列反映一種受控裝置識別的編碼命令(如開啟、關(guān)閉、調(diào)節(jié)音量、轉(zhuǎn)換頻道)。(一種在遙控單元和特定設(shè)備之間傳輸?shù)木幋a命令也可以稱為″命令協(xié)議″。)當由受控裝置接收到命令協(xié)議時，該命令協(xié)議由該設(shè)備識別并執(zhí)行，當不同的設(shè)備收到用于特定設(shè)備的命令協(xié)議時，通常什么也不會發(fā)生，因為解碼時，該命令協(xié)議不表示用于那個設(shè)備的命令。
還存在能夠編程控制許多不同的設(shè)備，如電視和VCR的″通用″多種遙控單元。對于這種通用遙控裝置，有許多能使用戶選擇要控制設(shè)備的按鈕。(做為選擇，一個選擇按鈕可以用來滾動(scroll through)受控設(shè)備。)在用戶選取一設(shè)備后，發(fā)射一些作為由所選設(shè)備識別的命令協(xié)議的所選命令。例如，如果用戶在程控通用遙控裝置上選擇″VCR″，那么由遙控裝置發(fā)射的該編碼命令(命令協(xié)議)會被VCR識別。如果用戶又通過遙控裝置選擇命令″頻道7″，那么通過遙控裝置發(fā)送的頻道信號會編碼以改變在VCR上設(shè)置的頻道。由電視對該編碼頻道命令的解碼不會被識別并且電視會保持已調(diào)的同前面一樣的頻道。
需要注意，通用遙控裝置可以通過編程來控制許多設(shè)備。一般出售的通用遙控裝置會裝載一種適用于許多設(shè)備的命令協(xié)議的綜合數(shù)據(jù)庫(comprehensive database)。這樣可以通過一程序序列對該通用遙控裝置進行編程，以便由用戶來選擇用于在其家中的設(shè)備的特定命令協(xié)議。例如，可以由用戶通過輸入表示用戶家中設(shè)備的特定參考數(shù)字(有時稱為設(shè)備的″裝置代碼″)對該通用遙控裝置手動地進行程控。通用遙控裝置包括在數(shù)據(jù)庫中用于那些設(shè)備的裝置代碼和有關(guān)的命令協(xié)議，可以通過對遙控裝置的編程來控制這些設(shè)備。通過輸入用于一特定設(shè)備的裝置代碼，遙控裝置為該裝置代碼和有關(guān)命令協(xié)議搜索數(shù)據(jù)庫，并當用戶隨后通過遙控裝置輸入控制命令時使用該命令協(xié)議。利用對于許多不同的設(shè)備的每一個設(shè)備的相應(yīng)的裝置代碼，可以對許多不同的設(shè)備執(zhí)行該程序序列。該程序序列還可以包括為每一程控設(shè)備的命令協(xié)議分配一個選擇按鈕(或使用單一按鈕的可分配點)。
做為選擇，通過連續(xù)地發(fā)射在遙控裝置數(shù)據(jù)庫中的每一設(shè)備的一條或多條編碼命令，并當用戶知道發(fā)射了適于控制用戶設(shè)備的命令的時候用戶停止搜索，一些通用遙控單元提供了一種用于確定用戶家中設(shè)備的裝置代碼的方法。
在有關(guān)通用遙控裝置的現(xiàn)有技術(shù)的不利條件中，用戶必須手動地選擇要控制的設(shè)備。這樣，用戶必須首先通過在遙控裝置上按下一按鈕來選擇該設(shè)備，然后再選擇要發(fā)給該設(shè)備的控制命令。這需要許多使用戶不便的操作。例如，用戶可以一邊在VCR上的2頻道上記錄程序一邊在電視的4頻道上觀看節(jié)目。在這樣的情況下，一般用戶可以在通用遙控裝置上對電視進行選擇，這樣可以控制音量。如果用戶想改變記錄在VCR上的臺，用戶必須在遙控裝置上選擇″VCR″，按下遙控裝置上的鍵以改變VCR上的頻道，然后在遙控裝置上選擇″電視″以便可以再一次控制電視上的音量。
此外，如上所述，現(xiàn)有的通用遙控裝置在編程期間需要一些類型的用戶參與。用戶要么必須在編程序列期間輸入該設(shè)備的裝置代碼，要么如果遙控裝置自動地發(fā)射在其數(shù)據(jù)庫中所有裝置的控制命令，用戶就必須指示何時發(fā)射控制用戶設(shè)備之一的控制命令。這兩種方法增加了通用遙控裝置的復(fù)雜性，無論哪種對于一般用戶都經(jīng)常變得無用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是要提供一種遙控單元和系統(tǒng)，能自動地確定用戶想要控制的設(shè)備并且自動地進行切換，以便當用戶向遙控裝置提供一控制命令的時候，通過遙控裝置發(fā)射與所選擇的設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議。另一目的是要提供一種遙控裝置和系統(tǒng)，能對所選擇的設(shè)備自動地確定裝置代碼(或反過來確定適當?shù)目刂茀f(xié)議)，從而不需要通過用戶編程。特別是，本發(fā)明的目的之一是當一個房間中存在許多設(shè)備時，提供這樣設(shè)備的自動編程和在設(shè)備間的自動切換，其中大量設(shè)備的編程和在大量設(shè)備間的切換將是非常慢的和麻煩的。
根據(jù)這些宗旨，本發(fā)明包括一種能夠控制許多設(shè)備的遙控裝置。該遙控裝置從所指向的特定設(shè)備獲得標識數(shù)據(jù)。通過處理該數(shù)據(jù)以確定與該特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議。根據(jù)與該特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議，對通過用戶輸入到遙控裝置的用于特定設(shè)備的控制命令進行格式化。
本發(fā)明還包括一種用于控制以一選擇方向為基礎(chǔ)從許多設(shè)備中選擇出一個特定裝置的方法。從該特定設(shè)備中獲得識別數(shù)據(jù)。使用該識別數(shù)據(jù)來確定與特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議。根據(jù)用于該特定設(shè)備確定的命令協(xié)議對特定設(shè)備的控制命令進行格式化。
本發(fā)明還包括一種由許多通過遙控裝置可控的設(shè)備組成的系統(tǒng)。遙控裝置從許多設(shè)備中由遙控裝置指向的特定設(shè)備中獲得標識數(shù)據(jù)。例如，這些設(shè)備中的每一設(shè)備都可以發(fā)射識別各個設(shè)備的識別數(shù)據(jù)。在這種情況中，遙控裝置指向的特定設(shè)備的識別數(shù)據(jù)是通過遙控裝置來選擇的。做為選擇，遙控裝置本身可以啟動對指向的特定設(shè)備識別數(shù)據(jù)的獲取。通過遙控裝置來處理用于特定設(shè)備的識別數(shù)據(jù)以確定與特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議。通過用戶輸入到遙控裝置的用于特定設(shè)備的控制命令是根據(jù)與特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議進行格式化的。


圖1是本發(fā)明的遙控單元和系統(tǒng)實施例的說明性視圖；圖1a是圖1的遙控單元的更詳細視圖；圖1b是包含圖1a的遙控裝置的許多組件的說明視圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的遙控裝置的詳細視圖；圖2a是包含圖2的遙控裝置的許多組件的說明視圖；圖3是由圖2的遙控裝置獲得的一圖像視圖；圖4是保存在圖2的遙控裝置中的一部分模板數(shù)據(jù)庫的代表視圖；和圖5是根據(jù)本發(fā)明的一方法實施例的流程圖。
詳細說明參考圖1，示出了引入本發(fā)明的一個實施例的一種通用遙控單元10(以下簡稱為″遙控裝置″)。遙控裝置10控制一定數(shù)量的設(shè)備，如圖1所示的電視12，VCR 14，立體聲調(diào)諧器/放大器16和CD播放器18。按在本領(lǐng)域中公知的那樣，電視12和VCR 14電連接以便在適當?shù)脑O(shè)置和命令輸入到該設(shè)備時候使錄制的節(jié)目可以在VCR 14上播放并通過電視12進行觀看。同樣地，立體聲調(diào)諧器/放大器16和CD播放器18也是電連接的，以便可以將CD插入CD播放器18并通過立體聲調(diào)諧器/放大器18放大來收聽。
如下面要進一步描述的，在用戶使用遙控裝置10根據(jù)本發(fā)明(包括自動選擇和對用戶預(yù)定設(shè)備的編程)下述方法向各設(shè)備之一提供控制命令之后，遙控裝置根據(jù)所選擇設(shè)備的命令協(xié)議發(fā)射的信號。圖1a示出了一種遙控裝置10的更詳細的示例性實施例，具有提供一種用戶能夠為所選擇設(shè)備輸入命令的用戶界面的各種按鈕。其中，遙控裝置10包括一電源按鈕10a，音量控制按鈕10b，頻道輸入按鈕10c，頻道上選/下選按鈕10d和VCR控制按鈕10e(其中有一些可能還用來控制CD播放器18)。當電視12成為所選擇設(shè)備的時候，例如，在遙控裝置上按下音量控制按鈕10b，會使遙控裝置發(fā)射根據(jù)電視12命令協(xié)議的音量控制命令，從而改變電視的音量。如另一個例子，當立體聲調(diào)諧器/放大器16成為所選擇設(shè)備的時候，在遙控裝置10上按下音量控制按鈕10b，會使遙控裝置10發(fā)射根據(jù)立體聲16命令協(xié)議的音量控制命令，從而改變立體聲的音量。由于立體聲16的命令協(xié)議與電視12不同，所以使用遙控裝置10改變立體聲16的音量不會改變電視12的音量，反之亦然。
當在遙控裝置10中選中了特定設(shè)備的時候，在本領(lǐng)域中和對于用戶公知的其它控制命令也可以發(fā)給電視12，VCR 14，立體聲調(diào)諧器放大器16或CD播放器18。一旦在遙控裝置中識別該所選擇設(shè)備，同樣也會根據(jù)用于該選擇設(shè)備的命令協(xié)議發(fā)射由用戶通過在遙控裝置上的按鈕界面輸入的命令。在圖1的遙控裝置10和各種設(shè)備之間使用的命令協(xié)議的形式在現(xiàn)有技術(shù)中已知，所以這里不再描述。通過遙控裝置10前面的IR光輸出端10f發(fā)射IR信號的序列，該序列包括根據(jù)用于特定設(shè)備的命令協(xié)議格式化的命令。分別在電視12、VCR 14、立體聲調(diào)諧器/放大器16和CD播放器18表面的IR接收傳感元件12a、14a、16a、18a上接收IR信號。在例如Darbee等人的美國專利號5959751中更詳細地描述了命令協(xié)議。
根據(jù)本發(fā)明，可以自動執(zhí)行由遙控裝置10對要控制設(shè)備(電視12、VCR 14、立體聲調(diào)諧器/放大器16或CD播放器18)的選擇以及對遙控裝置的編程以使用與被選擇設(shè)備對應(yīng)的命令協(xié)議。通過遙控裝置自動選擇的設(shè)備由用戶用遙控裝置10指向的設(shè)備對應(yīng)。
為了確定遙控裝置10所指向的設(shè)備，在遙控裝置10和可用的設(shè)備(包括電視12、VCR 14、立體聲調(diào)諧器/放大器16以及CD播放器18組成)之間存在一種雙向通信能力和協(xié)議。這樣，遙控裝置10不僅包括IR輸出端10f，而且還包括在遙控裝置10正面的IR光傳感器10g，其檢測入射的IR光，用于通過遙控裝置10進行解碼和處理。此外，設(shè)備即電視12、VCR14、立體聲調(diào)諧器/放大器16和CD播放器18的每個都分別包括用于輸出由各自設(shè)備產(chǎn)生的IR脈沖序列的IR光輸出端12b、14b、16b、18b。
遙控裝置10正面的紅外傳感器10g是一種窄視場紅外傳感器，其在商業(yè)上廣泛地使用。紅外傳感器10g的視場例如是10度。由用戶用遙控裝置所指向設(shè)備的輸出端(IR光輸出端12b、14b、16b或18b)發(fā)射的IR光應(yīng)在紅外傳感器10g的視場(這里是10度)內(nèi)并因此可由遙控裝置10探測到。例如，回頭參考圖1，示出了遙控裝置10指向電視12。遙控裝置的紅外傳感器10g的視場(10度)顯示為與電視12的圓形22平面相交的圓錐形20。盡管傳感器10g的窄視場被表示成在其中心軸周圍對稱分布(產(chǎn)生如圖所示的圓形場)，但是取決于傳感器的其它的視場形狀是可能的。但是，通常傳感器10g的窄視場只會獲得由所指向設(shè)備的IR光輸出端所發(fā)射的IR光。因此，如圖1所示，紅外傳感器10g只會獲得由電視12的IR輸出端12b發(fā)射的光，因為在圓形22內(nèi)，那就是說，在遙控裝置10上的IR光傳感器10g的視場內(nèi)，端口12b是唯一的端口。
紅外傳感器10g的視場有可能覆蓋兩個設(shè)備的IR輸出端。例如，在圖1中，如果遙控裝置10是指向電視12的下部，那么由圓形22表示的視場的邊緣可能也包圍了VCR 14的IR輸出端14b)。但是，由視場中心設(shè)備的IR輸出端(也就是說，電視12的輸出端12b)接收的IR信號通常會比來源于視場邊緣設(shè)備接收的(也就是說，由VCR 14的輸出端14b接收的)的信號更強。因此，遙控裝置可能還包括濾光鏡等，用于除去由遙控裝置10收到的較弱的IR信號并處理由遙控裝置所指向設(shè)備所接收的更強信號。
每個設(shè)備從它各自的提供該設(shè)備裝置代碼的IR光輸出端發(fā)射一IR信號。因此，電視12通過其提供電視12特定裝置代碼的IR輸出端12b發(fā)射信號。同樣地，VCR 14通過其提供VCR 14裝置代碼的IR輸出端14b發(fā)射信號，立體聲調(diào)諧器/放大器16通過其提供立體聲調(diào)諧器/放大器16b裝置代碼的IR輸出端16b發(fā)射信號，而CD播放器18通過其提供CD播放器18裝置代碼的IR輸出端18b發(fā)射信號。
由每個設(shè)備發(fā)射的提供其各自裝置代碼的信號是一種標準格式的，其可以在接收的時候由遙控裝置10通過內(nèi)部處理進行解碼。參考圖1b，示出了圖1a的遙控裝置的提供接收IR信號處理的許多示例性組件。例如，可以由具有附帶軟件或其它數(shù)學(xué)算法的微處理器10p來執(zhí)行內(nèi)部處理。微處理器10p接收來自IR光傳感器10g-10e和輸入按鈕10a的輸入并為IR輸出端10f提供控制信號(可以通過中間的設(shè)備，如，IR LED，未示出)。微處理器10p與數(shù)據(jù)庫10s接口，所述數(shù)據(jù)庫可以在微處理器10g內(nèi)同時可以為微處理器10p提供暫時存儲器。
如上所述，盡管圖1的房間內(nèi)所有的設(shè)備都從IR光輸出端12b-16b發(fā)射IR信號，但是，由于傳感器10g的窄視場(如果必要，同其它電子處理一起)，遙控裝置10只會接收和處理由所指向設(shè)備所發(fā)射的IR信號。因此，例如，如果如圖1所示遙控裝置10指向電視12，那么遙控裝置的紅外傳感器10g將只接收和處理通過它的IR輸出端12b所發(fā)射的給出電視12裝置代碼的IR信號。然后遙控裝置10的處理器10p對來自于IR光傳感器10g的電視12的裝置代碼進行解碼。使用電視12的裝置代碼，用遙控裝置10從綜合數(shù)據(jù)庫10s檢索電視12的有關(guān)命令協(xié)議。由此，處理器10p根據(jù)電視12的命令協(xié)議對由用戶通過遙控裝置(如圖1a和1b所示)的按鈕界面10a-10e輸入的任何控制命令進行格式化，并由遙控裝置在IR輸出端10f輸出。
由此，遙控裝置10自動地輸出用于遙控裝置10所指向設(shè)備格式化的指令。如果遙控裝置10由用戶移動以指向另一個設(shè)備，例如，CD播放器18，那么遙控裝置10接收(通過傳感器10g)和處理由CD播放器18的IR輸出端18b所發(fā)射的CD播放器18的裝置代碼。如上所述，由于傳感器10g的窄視場(以及消除任何較弱的IR信號和其它的電子，如果必要)，遙控裝置10的傳感器10g將只接收和處理當前所指向的，即CD播放器18的裝置代碼。遙控裝置10的內(nèi)部處理對接收到的CD播放器18的裝置代碼進行解碼并使用該裝置代碼以獲得與CD播放器18有關(guān)的命令協(xié)議。會把由用戶通過在遙控裝置18上的按鈕所輸入的命令進行格式化以控制由遙控裝置10所指向的CD播放器18。
照這樣，用戶可以迅速地控制相繼的設(shè)備，而不需要在輸入命令之前首先在遙控裝置上選擇每個設(shè)備。例如，用戶可以只需把遙控裝置10指向電視12并按下電源按鈕10a以打開電視12。如上所述，依靠將遙控裝置10指向電視12，遙控裝置會根據(jù)電視12的命令協(xié)議發(fā)射適當?shù)拿?″觸發(fā)電源″)。然后用戶可以把遙控裝置10指向CD播放器18，按下電源按鈕10a以打開CD播放器18，然后按播放按鈕(位于組10e中)以開始播放CD。再次如上所述，依靠將遙控裝置10指向CD播放器18，遙控裝置將根據(jù)CD播放器18的命令協(xié)議發(fā)射適當?shù)拿?″觸發(fā)電源″，隨后是″播放″)。
設(shè)備可以以很短的間隔周期性地發(fā)射表示他們裝置代碼的IR信號，例如，遙控裝置10在比一般用戶用遙控裝置10指向該設(shè)備和通過在遙控裝置上的按鈕輸入用于該設(shè)備的控制命令所需時間短的時間內(nèi)從設(shè)備探測至少一個包含裝置代碼的發(fā)射信號。做為選擇，當用戶用遙控裝置10指向一設(shè)備并通過遙控裝置10輸入一控制命令時遙控裝置10首先啟動一配置程序(set-up procedure)。例如，遙控裝置10可以通過其IR輸出端10f發(fā)射一標準格式的″識別請求″信號。通過其IR接收傳感器(如在圖1中的傳感器12a、14a、16a、18a)接收識別請求信號的任一設(shè)備可以通過發(fā)射其裝置代碼進行響應(yīng)。如上所述，由于傳感器10g(如果必要，連同其它電子處理一起)的窄視場，遙控裝置10將只接收并處理由所指向的設(shè)備發(fā)射的裝置代碼。遙控裝置10為所識別的裝置代碼從其數(shù)據(jù)庫中選擇命令協(xié)議并發(fā)射由用戶輸入的根據(jù)該命令協(xié)議格式化的控制命令。因此，遙控裝置所指向的設(shè)備以適當?shù)拿顓f(xié)議接收由用戶輸入的命令。
在圖1所示實施例的可選變形中，遙控裝置10包括獲得并向該遙控裝置的處理器提供圖像的相機光學(xué)系統(tǒng)(camera optics)。因此，如圖2所示，除省略了紅外傳感器10g和對由設(shè)備發(fā)射的包含裝置代碼IR信號進行相關(guān)解碼處理)和相機光學(xué)系統(tǒng)10h位于遙控裝置10的頂端之外，遙控裝置10基本上如在圖1a中所示。
相機光學(xué)系統(tǒng)10h的光軸(圖2中的OA)沿著遙控裝置10的長度方向，所以當遙控裝置指向所需要設(shè)備時用戶也將相機10h的光軸指向所需要的設(shè)備。因此想通過用戶控制的設(shè)備基本上會位于由相機光學(xué)系統(tǒng)10h得到的圖像的中心內(nèi)。
如圖2a所示，圖2的遙控裝置10包括基本上和在圖1b中所示實施例相同的內(nèi)部組件，當然，在圖2a中遙控裝置10的處理器10p與相機光學(xué)系統(tǒng)10h連接。此外，軟件(或其它的由處理器10p執(zhí)行的數(shù)字算法)包括支持實施例的圖象識別軟件和進一步如下所述的儲存數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫10s。
當由相機光學(xué)系統(tǒng)10h獲得一圖像并由處理器10p接收時，由處理器10p所執(zhí)行的圖象識別軟件集中于識別該圖像中心內(nèi)的物體，設(shè)備很可能就位于那里。本實施例的遙控裝置10中的與各種的設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議的綜合數(shù)據(jù)庫10s包括與該設(shè)備命令協(xié)議有關(guān)的每個設(shè)備面板的詳細數(shù)字表述。例如，每個設(shè)備面板的詳細數(shù)字表述包括在圖象識別處理程序中為識別設(shè)備由遙控裝置10的處理器使用的每個設(shè)備面板的模板，所述設(shè)備位于由遙控裝置所獲得圖像的中心。當探測到在為設(shè)備存儲的模板和在所獲得圖像中心處的物體之間相匹配時，遙控裝置使用與為該設(shè)備存儲的模板有關(guān)的命令協(xié)議。
例如，圖3描述了當由如圖1所示指向的時候，由遙控裝置10的相機光學(xué)系統(tǒng)(camera optics)10h獲得的圖像。(相機光學(xué)系統(tǒng)10h的視場不必是象在前實施例的傳感器10g一樣為窄視場；因此，圖3所示的圖像可以不同于圖1的虛線圓。)當然，由于在圖1中遙控裝置10指向電視12，所以電視12被表示在圖3的圖像中心處。參考圖4，示出了保存在圖2a的遙控裝置10的數(shù)據(jù)庫10s內(nèi)的設(shè)備模板的綜合數(shù)據(jù)庫。當然，圖4中表示的模板是以數(shù)字形式存儲在遙控裝置中的。模板是從各種廠商得到的許多設(shè)備的正面模板的集合。例如，如圖4所示，存儲了對于電視機(在圖4中的標號為電視100a、100b and 100c)和VCR(在圖4中的標號為VCR100d、100e和100f)的各種型號和結(jié)構(gòu)的模板。如在圖4中一系列的點所示，電視機、VCR及其他設(shè)備(如CD播放器、立體聲調(diào)諧器/放大器、DVD播放器等等)的許多其它型號和結(jié)構(gòu)的模板也保存在該數(shù)據(jù)庫中。
正如上面所指出的那樣，如圖4表示的以數(shù)字形式存儲在遙控裝置10中的模板是可從各種廠商得到的許多設(shè)備的許多正面模板和相關(guān)命令協(xié)議的集合。一般地，遙控裝置10會同預(yù)裝在數(shù)據(jù)庫10s中的模板和與許多通用的可用設(shè)備相關(guān)的命令協(xié)議的綜合集合一起提供。此外，對于在出售遙控裝置之后引入的設(shè)備(或換句話說對于未包括在數(shù)據(jù)庫10s內(nèi)的設(shè)備)，可以從同該設(shè)備一起提供的軟盤或CD中、或從廠商的網(wǎng)站下載到用戶的個人計算機而得到模板和命令控制。然后模板和命令協(xié)議可以通過例如USB連接從用戶的個人計算機轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)庫10s(或在遙控裝置中的單獨的可編程序非易失性存儲器)。
當圖2a的遙控裝置10的處理器10p接收從相機光學(xué)系統(tǒng)10h上獲得的圖像時，其試圖將在所獲得圖像中心內(nèi)的物體和在其數(shù)據(jù)庫10s中的模板匹配。最初，為了減少需要和所存儲的模板相比較的數(shù)目，處理器10p可以試圖識別在圖像中心的設(shè)備的形狀。因此，例如，處理器10p可以首先確定在圖3的圖像中間的物體大致是一個正方形。在已經(jīng)作出該最初決定后，接著處理器10p試圖將在其數(shù)據(jù)庫10s中具有正方形的模板(在它們中圖4的電視100a、100b、100c)與物體匹配。當在數(shù)據(jù)庫10s中發(fā)現(xiàn)與在圖像中心內(nèi)的物體最佳匹配的模板時，通過遙控裝置使用與該最佳匹配模板有關(guān)的命令協(xié)議來提供命令。
例如，與在數(shù)據(jù)庫10s中的電視機設(shè)備模板比較之后，處理器10p可以確定與在圖3中心的電視機12最佳匹配的存儲在數(shù)據(jù)庫10s的圖4的模板100b。(處理器可能需要數(shù)字循環(huán)并定標模板或在圖像中的物體以進行比較。)在已經(jīng)確定由數(shù)據(jù)庫10s中的模板100b表示的電視機型號和構(gòu)成相對應(yīng)的電視機12后，當用戶輸入命令時，處理器10p使用在數(shù)據(jù)庫10s中與該模板(表示特定構(gòu)成和型號的電視)相關(guān)的命令協(xié)議。
圖象識別軟件可以由如1999年希臘Kerkyra的IEEE的計算機視覺國際會議學(xué)報上D.M.Gavrila和V.Philomin的″對于″靈巧的″交通工具的實時的目標檢測″一文(可在www.gavrila.net上得到)中所描述的用于檢測行人和交通標志的方法改編而來，此文內(nèi)容在此引入作為參考。模板分層結(jié)構(gòu)(template hierarchy)能夠獲得由二進制特征圖像提取的圖像中的各種物體形狀并產(chǎn)生其距離轉(zhuǎn)換(″DT″)圖像。二進制模板(例如在圖4中所示的)是在與DT圖像比較之前被轉(zhuǎn)換成DT模板的。使用一定數(shù)量的匹配措施以確定匹配，例如，當?shù)阶罱咏卣鞯钠骄嚯x是最小值或在用戶供給閥值下面時可以發(fā)現(xiàn)匹配。
在“對于“靈巧的”交通工具的實時的目標檢測”所述的這種匹配過程的一種改進中，匹配是使用基于匹配距離轉(zhuǎn)換的變體而實現(xiàn)的，其使用一種在形狀分層和變換參數(shù)上同時從粗到細的逼近。因此，類似的模板組合在一起，例如，圖4的電視機的正方形模板(100a、100b、100c等)、VCR以及其它裝置的矩形模板(100d、100f、100g等)。每一形狀組由一原型模板表示，并且首先使用原型而不是包括該組的真實模板來執(zhí)行和DT圖像的匹配。在確定與原型模板的最佳匹配之后，保存在數(shù)據(jù)庫10s中的包括該組的單個模板與DT圖像進行比較。
例如，正方形(一般表示電視機)、矩形(一般表示VCR)等原型DT模板首先通過遙控裝置10的處理器10p與圖3電視機12的DT圖像進行比較。正方形的原型DT模板將具有與圖3電視機12的DT圖像的最佳匹配。在這樣的確定之后，處理器10p使用保存在數(shù)據(jù)庫10s中的圖4中電視機100a、100b、100c等包含正方形原型表示的組的單獨(正方形)模板，用于進一步比較和確定最佳匹配。
真實模板還可以是由類似物進一步的子分類組成的，而每個子分類可以由在該子分類中真實模板的類似物的原型模板表示。通過把用于類似物的連續(xù)子分類的原型模板與DT圖像相比，與DT圖像相比較的表示真實設(shè)備的模板數(shù)目被減少到包括用于最終子級的原型模板組。
例如，電視機可以細分為具有正方形屏幕或橢圓形屏幕。在確定正方形原型模板和圖3中電視機的DT圖像匹配之后，可以用正方形原型模板的二級(子分類)與圖像相比較。在第二級中可以有兩個原型模板，一個具有方形邊界和正方形內(nèi)邊(表示正方形屏幕)，而另一個具有方形邊界和橢圓形內(nèi)邊(表示橢圓形屏幕)。圖4的電視機100b、100c(具有正方形屏幕)將在包括具有橢圓形內(nèi)邊的原型模板表示的組的模板中，而圖4的電視機100c(具有橢圓形屏幕)將在包括由具有橢圓形內(nèi)邊的原型表示的組的真實模板中。在圖3電視機12的DT圖像與第二級原型模板比較之后，處理器10p將判定(以有關(guān)匹配測量為基礎(chǔ))具有方形邊界的原型模板是圖3DT圖像的最佳匹配。在這樣的判定之后，處理器10p從數(shù)據(jù)庫10s中再現(xiàn)電視機100b、100c等模板，用于更進一步的比較和確定最佳匹配，上述模板包括在由匹配的第二級原型表示的組內(nèi)的真實設(shè)備。
一旦遙控裝置10的處理器10p確定在綜合數(shù)據(jù)庫10s中存儲的與圖像中的物體匹配的模板，當用戶輸入命令時，就由遙控裝置10使用與模板(其表示特定構(gòu)造和型號設(shè)備)有關(guān)的命令協(xié)議。例如，如以前指出的，在所存儲的圖4的模板與圖3電視機12的圖像相比較之后，遙控裝置10中的處理器10p就確定與圖3中心處的物體(電視機)匹配的模板100b。在數(shù)據(jù)庫10s中把用于由模板100b表示的電視機12的構(gòu)造和型號的命令協(xié)議和在數(shù)據(jù)庫10s中的模板100b聯(lián)系起來，當用戶向遙控裝置10輸入命令時由處理器10p使用這些命令協(xié)議。由此，通過將遙控裝置10指在想要的設(shè)備上，遙控裝置自動地識別用于該設(shè)備的命令協(xié)議并使用該識別的命令協(xié)議發(fā)射命令。
此外，一旦已經(jīng)由遙控裝置10識別出在數(shù)據(jù)庫10s中的與用戶所選擇設(shè)備相關(guān)的模板，處理器10p可以首先將那些先前識別的模板與獲得的圖像比較并確定為先前識別的模板之一的匹配測量是否與當設(shè)備最終被識別時大致相同。如果一個較小數(shù)量的在前識別模板和在圖像中的物體基本上匹配在相同程度上，則處理器10p就確定匹配并使用與該匹配模板有關(guān)的命令協(xié)議。同時，可以由用戶通過按下遙控裝置10上的按鈕來啟動一學(xué)習(xí)程序以識別和更新在房間中與存儲模板有關(guān)的模板。如上所述，當用戶將遙控裝置指向在室內(nèi)的設(shè)備并啟動學(xué)習(xí)程序時，遙控裝置將該設(shè)備的圖像與用于該設(shè)備的模板和相關(guān)命令協(xié)議相匹配。為每個用戶想控制的設(shè)備進行學(xué)習(xí)程序，并且當增加或除去新的設(shè)備時能夠?qū)ζ溥M行更新。在執(zhí)行這樣的學(xué)習(xí)程序之后，當用戶將遙控裝置指向一設(shè)備時，處理器10p只考慮在確定匹配時先前識別的用于該設(shè)備的模板。這顯著地減少了遙控裝置的響應(yīng)時間。并且，因為遙控裝置只從用戶所擁有設(shè)備的模板中選擇設(shè)備匹配，所以匹配更快并且更可靠。
做為選擇，設(shè)備可以帶有一種歸類(ascribed)特征，這樣在圖像處理例程中可以容易識別。例如，可以把一條形碼(等)粘貼在每個可控的設(shè)備的正面。那樣的話，在遙控裝置10中的綜合數(shù)據(jù)10s庫將包括每個設(shè)備的條形碼和設(shè)備的相應(yīng)命令協(xié)議。通過遙控裝置的相機獲得的圖像搜索條形碼并且一旦發(fā)現(xiàn)，對條形碼進行分析和解碼。一旦解碼，就從數(shù)據(jù)庫中找回和使用該識別設(shè)備的命令協(xié)議。
如本發(fā)明的第一實施例所述，遙控裝置可以通過相機光學(xué)系統(tǒng)10h周期性地獲得圖像并應(yīng)用圖象識別處理以匹配位于圖像中心的設(shè)備。在逐次獲取和處理一圖像之間的時間間隔應(yīng)當小于用戶在遙控裝置指向之后輸入一命令所用的平均時間。做為選擇，如上所述，由用戶使用遙控裝置的按鈕輸入的控制命令可以啟動圖像獲取和對遙控裝置所指向設(shè)備的操作。一旦識別出在獲得圖像中心的設(shè)備的命令協(xié)議，就根據(jù)該命令協(xié)議發(fā)射由用戶輸入的控制命令。
上面剛剛描述的本發(fā)明的第二變體和本發(fā)明早先描述的第一變體可以同時在同一個通用遙控裝置和系統(tǒng)中一起實施，其中第二變體依靠遙控裝置中的圖像處理識別遙控裝置指向的設(shè)備，而第一變體則依靠設(shè)備發(fā)射IR信號給出它的裝置代碼。那樣的話，遙控裝置10將是圖1a與圖2遙控裝置的合成，即其將同時具有IR光傳感器10g和相機光學(xué)系統(tǒng)10h。對一個裝置構(gòu)造和型號的判定(例如，利用由IR信號接收的裝置代碼作出的)可以用來確定另一個判定(例如，利用圖像處理程序中的模板匹配作出的)。在利用IR信號和圖像處理的設(shè)備判定不一致的地方，可以由遙控裝置10中的處理器引入一種誤差子程序。例如，可以從數(shù)據(jù)庫中找回與IR信號的裝置代碼相關(guān)的模板并與圖像中的物體相比較。如果其測量高度匹配，就使用對應(yīng)于IR信號的裝置代碼的命令協(xié)議。如果不是，就使用與圖像處理程序所確定的模板相應(yīng)的命令協(xié)議。
此外，前面注意到用戶使用遙控裝置表面上的按鈕的真實命令的輸入能夠啟動對遙控裝置所指向設(shè)備的判定。做為選擇，遙控裝置可以包括單獨的設(shè)置按鈕，當把遙控裝置指向一設(shè)備時用戶可以按下該按鈕，從而啟動對遙控裝置所指向設(shè)備的命令協(xié)議的判定(例如，由IR信號給出該設(shè)備的裝置代碼或者通過圖象識別處理)。此外，一旦確定設(shè)備的命令協(xié)議，遙控裝置10可以使用那些命令協(xié)議直到用戶再次按下遙控裝置上的設(shè)置按鈕。那樣的話，即使遙控裝置10不直接地指向該設(shè)備，用戶也能連續(xù)控制該相同的設(shè)備。如果用戶希望改變設(shè)備，就將遙控裝置10指向下一個要控制的設(shè)備并再次按下設(shè)置按鈕。
在上面兩個本實施例的變體中，描述了在由遙控裝置探測的兩個(或更多)設(shè)備之間的識別。在第一個變體中指出遙控裝置10可以使用濾光器或者類似的電子設(shè)備，其中由窄場傳感器10g接收多個具有裝置代碼的IR信號。假定來自遙控裝置所指向的設(shè)備的IR信號會發(fā)射更強的信號。應(yīng)注意，在第二個變體中圖象識別處理將產(chǎn)生對最接近位于所獲得圖像中心的物體的DT圖像。如果在圖像中得到了兩個或更多的物體，那么用戶用遙控裝置所指向設(shè)備最有可能出現(xiàn)在圖像的中心。
但是，常常可能是這種情況，即兩個或更多個設(shè)備非常接近和/或遙控裝置10沒有準確對準用戶想要的設(shè)備。例如，如果圖1中的遙控裝置10對準了電視機12的底部，電視機12 and VCR 14的IR輸出端12b、14b將都恰好落入窄視場22，這樣由遙控裝置10探測到的電視機12和VCR 14發(fā)射的IR信號可能具有近似相等的強度。(并且，由不同設(shè)備所發(fā)射IR信號的強度可能不同，或者在視場中心的設(shè)備可能比在周邊的設(shè)備更遠，這樣，來自遙控裝置10所指向設(shè)備的IR信號可能弱于附近的設(shè)備。)如果由遙控裝置10使用的圖象識別來識別該設(shè)備，對識別是電視機12還是VCR 14位于獲得圖像的″中心″的處理可能也是困難的。
這里遙控裝置可以指向兩個或更多設(shè)備中的一個，遙控裝置10可以為用戶識別所有這些設(shè)備并要求用戶更進一步地選擇想要控制的設(shè)備。例如，如果遙控裝置10指向使得其接收了圖1中的電視機12和VCR 14的兩個裝置代碼的IR信號，如上面第一變體中所述的，在遙控裝置10內(nèi)部的處理可以在數(shù)據(jù)庫中使用接收到的裝置代碼查找并獲得兩個設(shè)備的構(gòu)造和型號的說明。然后遙控裝置10可以在一種在遙控裝置10中的LCD或者其它顯示器顯示該設(shè)備的說明。例如，遙控裝置可以在遙控裝置的顯示器上對電視機10顯示″東芝型號M61電視機″和對VCR 12顯示″松下型號PM3 VCR ″。用戶通過按鈕或者其它向遙控裝置的輸入選擇想要控制的設(shè)備。一旦選取，處理器從數(shù)據(jù)庫中獲得用于該選擇設(shè)備的命令協(xié)議(在本例中，是電視12或者VCR 14)并對于用戶的命令輸入使用它們。
類似的，例如，如果遙控裝置10指向使得其不能確定是電視機12還是VCR 14位于圖像的中心，那么遙控裝置10內(nèi)部的處理可能對兩個在圖像中間區(qū)域的物體執(zhí)行圖象識別(例如，使用模板匹配)。如上面第二變體中所述，確定與圖像中的物體最佳匹配的模板相對應(yīng)的保存在數(shù)據(jù)庫中的設(shè)備構(gòu)造和型號。遙控裝置向用戶提供識別設(shè)備的構(gòu)造和型號的說明，然后用戶選取想要的設(shè)備。一旦選取，遙控裝置就使用在存儲器中與選擇設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議。
參考圖5，給出了根據(jù)本發(fā)明方法的一普通流程圖。在步驟100中，基于選擇方向在許多設(shè)備中選出一特定的設(shè)備。例如，在在前實施例的遙控裝置的情況下，選擇方向是用戶遙控裝置指向的方向。在步驟105中，從特定的設(shè)備獲得識別數(shù)據(jù)。如在先前描述的實施例中，這可以是例如一種從設(shè)備發(fā)射的包含裝置代碼的IR信號，或者可以是設(shè)備的獲取圖像。在步驟110中，使用識別數(shù)據(jù)確定與特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議。其中，例如，識別數(shù)據(jù)是一種包含裝置代碼的IR信號，裝置代碼可能用來查閱對設(shè)備裝置代碼和他們的相關(guān)命令協(xié)議的編輯。選中在編輯中與特定設(shè)備的裝置代碼相關(guān)的命令協(xié)議。這里識別數(shù)據(jù)包括特定設(shè)備的圖像，圖像可以用來在對設(shè)備圖像表述和與他們相關(guān)的命令協(xié)議的編輯中發(fā)現(xiàn)一匹配圖像表述。選中在編輯中與設(shè)備圖像匹配的圖像表述相關(guān)的命令協(xié)議。在步驟120中，根據(jù)確定的命令協(xié)議對特定設(shè)備的控制命令進行格式化。
盡管本發(fā)明說明性的實施例已經(jīng)在這里參考附圖進行了描述，但是可以理解本發(fā)明并不局限于那些具體的實施例。例如，與識別設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議已經(jīng)描述為，一旦識別出遙控裝置所指向的設(shè)備，就從遙控裝置中的綜合數(shù)據(jù)庫中找回該命令協(xié)議。做為選擇，例如，遙控裝置可以接收來自例如，通過先前實施例描述的窄場IR光傳感器10g所指向設(shè)備的命令協(xié)議的無線電下載。這樣，表示本發(fā)明的范圍是由所附權(quán)利要求的范圍來限定的。
權(quán)利要求
1.一種能夠控制許多設(shè)備(12，14，16，18)的遙控裝置(10)，該遙控裝置(10)從所指向的特定設(shè)備(12)獲得識別數(shù)據(jù)，處理該數(shù)據(jù)以確定與該特定設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議，并根據(jù)與該特定設(shè)備(12)有關(guān)的命令協(xié)議對用戶輸入到遙控裝置(10)的用于該特定設(shè)備(12)的控制命令進行格式化。
2.如權(quán)利要求1的遙控裝置，其中該遙控裝置(10)通過接收從所指向的設(shè)備(12)發(fā)出的信號，從所指向的特定設(shè)備(12)中獲得識別數(shù)據(jù)。
3.如權(quán)利要求2的遙控裝置，其中遙控裝置(10)包括傳感器(10g)，傳感器(10g)在遙控裝置(10)所指向方向周圍的一窄視場內(nèi)探測由特定設(shè)備(12)發(fā)射的信號。
4.如權(quán)利要求2或3的遙控裝置，其中該信號是一種包含特定設(shè)備(12)的裝置代碼的IR信號。
5.如權(quán)利要求1的遙控裝置，其中遙控裝置(10)包括數(shù)據(jù)庫(10s)，該數(shù)據(jù)庫(10s)包括設(shè)備(12，14，16，18)數(shù)目的識別數(shù)據(jù)以及他們的相關(guān)命令協(xié)議，遙控裝置(10)使用特定設(shè)備(12)的識別數(shù)據(jù)以確定與該特定設(shè)備(12)有關(guān)的命令協(xié)議。
6.如權(quán)利要求1的遙控裝置，其中該遙控裝置(10)通過在遙控裝置(10)所指向的方向中獲取至少一個圖像，并且使用圖象識別處理在該圖像中識別該特定設(shè)備(12)，而從所指向的特定設(shè)備(12)獲得識別數(shù)據(jù)，其中至少一個獲取的圖像包含該特定設(shè)備(12)。
7.如權(quán)利要求6的遙控裝置，其中該遙控裝置包括數(shù)據(jù)庫(10s)，數(shù)據(jù)庫(10s)包含設(shè)備(12，14，16，18)數(shù)目的圖像(100a-100f)的表示和他們相關(guān)的命令協(xié)議，遙控裝置(10)在該數(shù)據(jù)庫(10s)中確定同圖像中特定設(shè)備(12)匹配的圖像(100b)的表示，該遙控裝置(10)使用與在該數(shù)據(jù)庫(10s)的圖像(100b)的表示有關(guān)的命令協(xié)議對輸入的控制命令進行格式化。
8.如權(quán)利要求1的遙控裝置(10)，其中該遙控裝置(10)在用戶在遙控裝置(12)中輸入獲取命令之后從所指向的特定的設(shè)備(12)獲得識別數(shù)據(jù)，其中，在處理獲得的識別數(shù)據(jù)以確定與特定設(shè)備(12)有關(guān)的命令協(xié)議之后，該遙控裝置(10)根據(jù)與該特定設(shè)備(12)有關(guān)的命令協(xié)議對用戶輸入到遙控裝置(10)的用于該特定設(shè)備(12)的控制命令進行格式化，直到用戶輸入另一個獲取命令。
9.如權(quán)利要求1的遙控裝置，其中該遙控裝置(10)從所指向的兩個或更多的特定設(shè)備(12，14)獲得識別數(shù)據(jù)，遙控裝置(10)處理該識別數(shù)據(jù)并向用戶顯示這兩個或更多特定設(shè)備(12，14)的身份，用戶向遙控裝置(10)提供選擇輸入以選取所識別的這兩個或更多特定設(shè)備(12，14)中的一個，遙控裝置(10)確定與選擇設(shè)備(12或14)有關(guān)的命令協(xié)議并根據(jù)與選取的特定設(shè)備(12或14)有關(guān)的命令協(xié)議對用戶輸入到遙控裝置(10)的用于選取的特定設(shè)備(12或14)的控制命令進行格式化。
10.一種用于控制根據(jù)選擇方向從許多設(shè)備(12，14，16，18)中選擇出來的一個特定設(shè)備(12)的方法，該方法包括以下步驟從特定(105)獲取識別數(shù)據(jù)，使用該識別數(shù)據(jù)(11)確定與該特定的設(shè)備有關(guān)的命令協(xié)議，并根據(jù)用于特定設(shè)備(120)的確定的命令協(xié)議對用于該特定設(shè)備的控制命令格式化。
11.如權(quán)利要求10的方法，其中從特定設(shè)備(105)獲取識別數(shù)據(jù)的步驟包括接收一從該特定設(shè)備發(fā)射的包含該裝置代碼的IR信號。
全文摘要
用于給通用遙控裝置自動編程的系統(tǒng)和方法。在該系統(tǒng)中，遙控裝置從所指向的特定設(shè)備獲得識別數(shù)據(jù)。處理該數(shù)據(jù)以確定與特定設(shè)備相關(guān)的命令協(xié)議。將根據(jù)與特定設(shè)備相應(yīng)的命令協(xié)議對由用戶輸入到遙控裝置的用于該特定設(shè)備的控制命令進行格式化。
文檔編號G08C19/16GK1628328SQ02826301
公開日2005年6月15日 申請日期2002年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2001年12月28日
發(fā)明者A·科爾納雷茲, E·科恩·索拉爾, M-S·李, D·L·佩爾捷, I·L·麥克萊蘭 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司