專利名稱：用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置及家庭娛樂系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種無線控制裝置，尤其涉及一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置及家庭娛樂系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著技術(shù)的發(fā)展和社會的進(jìn)步，家庭多媒體娛樂方式已發(fā)生了翻天覆地的變化， 隨著三網(wǎng)融合的實施，移動多媒體設(shè)備、PC多媒體及家庭影院被使用的頻率已經(jīng)越來越頻繁了，在家庭娛樂領(lǐng)域，數(shù)字電視及交互式TV媒體正在逐漸受到人們的青睞；但是隨著設(shè)備的增多，各個設(shè)備都需要各自相應(yīng)的控制器和顯示器，從而導(dǎo)致了布線相當(dāng)麻煩，家里的控制器和顯示器也特別多，使用起來相當(dāng)繁瑣。目前也已出現(xiàn)一些Android Media Box，然而以觸摸操作為一大特色的Android系統(tǒng)被呈現(xiàn)在客廳屏幕電視上時，隨之而來的是操控問題。目前的大多數(shù)的解決方法是使用空中鼠標(biāo)來操作，但是空中鼠標(biāo)的局限性使得Android系統(tǒng)不能完全發(fā)揮它的優(yōu)勢，比如我們熟知的多點觸摸方式，空中鼠標(biāo)就難以實現(xiàn)，另外還有我們可以輕松在手持機(jī)上享受的手寫輸入、重力感應(yīng)等均無法實現(xiàn)，這樣某些游戲或其他設(shè)施便無法操控，大大降低了整個Android Media Box的娛樂性和體驗性。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體的無線控制裝置，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離的控制。對此，本實用新型提供一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接。其中，所述微控制器單元采用MCU (Micro Control Unit)的微控制器硬件單元接收和處理所述傳感器單元和輸入單元的信號，并與所述無線收發(fā)模組相連接以收發(fā)信息。隨著Google的Android操作系統(tǒng)在移動多媒體上大獲成功，越來越多的人已開始將目光鎖定在屏幕上應(yīng)用Android系統(tǒng)，以期待在傳統(tǒng)的客廳娛樂中心的屏幕電視上顯示更多的信息服務(wù)內(nèi)容，期待更精彩的內(nèi)容進(jìn)入到電視的屏幕上，例如看高清電影、搜視頻、 瀏覽網(wǎng)頁以及玩游戲等。源于人們對美好生活的渴望和追求，加之計算機(jī)、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字家庭、智能家庭、家庭娛樂中心、遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控等新概念層出不窮，特別是家庭娛樂中心，在目前數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)背景下，越來越多的人逐漸趨向于將家庭娛樂的中心集中于客廳的屏幕電視，可以說電視是數(shù)字家庭娛樂的較佳平臺。而在電視這個平臺上，新的家庭娛樂方式層出不窮，例如高清電影播放器、家庭卡拉0K、數(shù)字互動游戲機(jī)、數(shù)字電視節(jié)目、資訊、DVD播放器、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及基于電視的網(wǎng)絡(luò)沖浪功能等，當(dāng)今家庭數(shù)字娛樂資源幾乎都可以集中在電視這個平臺上，但是卻因為控制器的不統(tǒng)一，也就是說每一個設(shè)備都需要各自的控制器，從而導(dǎo)致了布線和操作上的繁瑣。目前基于電視屏幕為顯示平臺，家庭娛樂中心主要呈現(xiàn)出兩種模式一，將自己的個人電腦通過連接線與液晶電視連接起來，通過無線鼠標(biāo)和無線鍵盤進(jìn)行操作，解決個人電腦小屏幕以及只適合個人操作的局限性問題；二，以基于嵌入式技術(shù)的家庭娛樂應(yīng)用平臺為終端，連接于顯示器的家庭娛樂中心，該種模式通常是通過紅外遙控器或者空中鼠標(biāo)作為操控方式。以上這兩種現(xiàn)有的模式，可以看到由于客廳電視屏幕在空間上的限制，在人機(jī)交互方式上基本有以下幾種方式第一，采用傳統(tǒng)紅外遙控器，該種控制模式只適用于特定的產(chǎn)品定制的專用遙控器；第二，采用無線鼠標(biāo)和無線鍵盤進(jìn)行控制，該種方式因采用的傳統(tǒng)鼠標(biāo)，需要將鼠標(biāo)放置在某個平面才能操作，并且需要鍵盤和鼠標(biāo)兩種輸入設(shè)備一起配合操作；第三，采用空中鼠標(biāo)，它擺脫了傳統(tǒng)鼠標(biāo)需要放置在一個平面上使用的局限性，可以在空中揮動就能完成鼠標(biāo)的功能；第四，針對不同的娛樂形式配備的手柄等裝置，一般通過連接線連接在主機(jī)上，進(jìn)行操作控制游戲等等。因此在娛樂終端方式迅速發(fā)展的同時互動控制裝置上卻沒有及時得到改進(jìn)和發(fā)展，這在一定程度上削減了家庭娛樂中心平臺帶給客戶的娛樂體驗，操作繁瑣，所需的控制器較多。當(dāng)家庭娛樂系統(tǒng)越來越復(fù)雜，功能越來越復(fù)雜，人們需要獲得更好更舒服的娛樂體驗，更加智能的娛樂環(huán)境，因此人機(jī)交互控制方式就顯得越來越重要。總而言之，目前的互動操作方式有如下幾個方面的問題遙控器的操作功能較少，并且按鍵繁多，許多功能按鍵平時并不會用到；無線鼠標(biāo)和鍵盤組合后基本功能較為齊全，但是操作并不夠方便；空中鼠標(biāo)雖在一定程度上解除了傳統(tǒng)鼠標(biāo)使用不方便的缺陷，但是其在功能限制上的缺點并沒有得到改善；各種特定游戲操控設(shè)備的連接線繁多，導(dǎo)致客戶在使用過程中連接線很亂， 布線繁瑣，甚至可能像蜘蛛網(wǎng)一樣纏繞在客廳，且由于其特定性使得使用時必須按照特有的模式操作，否則就會出錯；除各種輸入操控設(shè)備各自獨立，當(dāng)需要不同的功能時還需要換用不同的操控設(shè)備或控制器來操作；不利于家庭娛樂中心的游戲等娛樂性的集合操控。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接，本實用新型采用傳感器單元在硬件上將各類傳感輸入設(shè)備集成起來，感應(yīng)各種傳感輸入設(shè)備的輸入信息，例如空中鼠標(biāo)以及重力傳感等傳感輸入設(shè)備，采用輸入單元用以實現(xiàn)常用的選擇、點擊、水平方向等輸入，并將輸入的信號通過無線收發(fā)模組發(fā)送至所述微控制器單元， 所述微控制器單元采用無線收發(fā)模組發(fā)出控制信號至相應(yīng)的多媒體娛樂設(shè)備，用于控制所述多媒體娛樂設(shè)備，所述多媒體娛樂設(shè)備功能包括高清電影播放器、家庭卡拉0K、數(shù)字互動游戲機(jī)、數(shù)字電視節(jié)目、資訊、DVD播放器、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及基于電視的網(wǎng)絡(luò)沖浪等，本實用新型將所述多媒體娛樂設(shè)備的各種輸入控制設(shè)備集成為一體，將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，實現(xiàn)用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，便于遠(yuǎn)距離一體化控制，在此基礎(chǔ)上，本實用新型所述微控制器單元支持Android操作系統(tǒng)，通過所述傳感器單元和輸入單元根據(jù)用戶的不同需求來自由設(shè)定所述無線控制裝置的手持遙控端功能，以適應(yīng)不同的應(yīng)用，實現(xiàn)對所述家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳電視屏幕進(jìn)行顯示和操作，且不需要連接線，本實用新型所述無線收發(fā)模組還在硬件上集合了 USB接口模塊，所述USB接口模塊采用USB硬件轉(zhuǎn)換接口，實現(xiàn)即插即用型的無線收發(fā)模組，實現(xiàn)一體化的無線控制裝置，無需考慮繁瑣的布線，操作簡便。所述Android操作系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2. 6內(nèi)核，包括Android Java應(yīng)用層、 Android Java框架層、Android本地框架層、硬件抽象層和驅(qū)動程序，除了使用的內(nèi)核不同之外，所述Android操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與Linux系統(tǒng)相同。優(yōu)選地，所述無線收發(fā)模組包括2. 4G收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種。其中，所述2. 4G收發(fā)子單元為工作在全球免申請ISM頻道M00M-M83M范圍內(nèi)的無線數(shù)據(jù)硬件傳輸子單元，2. 4G收發(fā)子單元適用于家庭的短距離無線數(shù)據(jù)傳輸；所述藍(lán)牙收發(fā)子單元采用藍(lán)牙硬件設(shè)備進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述Zigbee收發(fā)子單元是采用IEEE 802. 15. 4協(xié)議的無線硬件傳輸設(shè)備，屬于一種短距離、低功耗的無線通信子單元；所述 Z-Wave收發(fā)子單元是基于射頻的短距離無線通信硬件模塊。進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本實用新型所述無線收發(fā)模組包括2. 4G 收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種，將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，實現(xiàn)用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳電視屏幕中，采用客廳電視屏幕進(jìn)行顯示和互動操作，便于一體化無線控制，省去了客廳的各種繁雜的連接線， 可即插即用，在此基礎(chǔ)上，還兼容2. 4G、藍(lán)牙、Zigbee和Z-Wave等無線通信設(shè)備，為用戶提供多種便捷的操作控制模式，彌補了目前紅外遙控器或空中鼠標(biāo)等操控工具的不足，輕松將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，提供更為便捷的無線控制裝置，兼容性強(qiáng)。優(yōu)選地，所述傳感器單元包括紅外圖像傳感器。其中，所述紅外圖像傳感器用于捕捉紅外圖像，利用圖像處理和模式識別技術(shù)計算運動物體位置信息，從而控制屏幕光標(biāo)。本實用新型進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本實用新型將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，在此基礎(chǔ)上，本實用新型所述傳感器單元包括紅外圖像傳感器，采用紅外圖像傳感器用于捕捉紅外圖像，利用圖像處理和模式識別技術(shù)計算運動物體位置信息，從而控制屏幕光標(biāo)和相應(yīng)的多媒體娛樂設(shè)備，本實用新型還可以兼容2. 4G、藍(lán)牙、Zigbee和 Z-Wave等無線通信設(shè)備，為用戶提供多種便捷的操作控制模式。優(yōu)選地，所述傳感器單元包括加速度傳感器。其中，所述加速度傳感器為三軸的加速度傳感器，加速度傳感器用來測量所述無線控制裝置的線性加速以及振動等，用于通過感應(yīng)線性加速和振動來發(fā)送相應(yīng)的傳感信號。本實用新型進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本實用新型將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，在此基礎(chǔ)上，所述傳感器單元包括加速度傳感器，用于測量所述無線控制裝置的線性加速以及振動等，也就是說，用于通過感應(yīng)本實用性新型的線性加速和振動來發(fā)送相應(yīng)的傳感信號，從而實現(xiàn)更多便捷的操作控制模式。本實用新型所述傳感器單元包括但不限于加速度傳感器。優(yōu)選地，所述傳感器單元包括陀螺傳感器。其中，所述陀螺傳感器利用MEMS，即微電子機(jī)械系統(tǒng)傳感器獲取手腕在空中的位移數(shù)據(jù)，實現(xiàn)懸空3D操作，只需輕揮手腕，屏幕光標(biāo)即可隨意移動，所述陀螺傳感器還可以采用陀螺儀。本實用新型進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本實用新型將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，在此基礎(chǔ)上，所述傳感器單元包括陀螺傳感器，所述陀螺傳感器采用微電子機(jī)械系統(tǒng)傳感器獲取手腕在空中的位移數(shù)據(jù)，實現(xiàn)懸空3D操作，只需輕揮手腕便可實現(xiàn)屏幕光標(biāo)在電視上隨意移動。優(yōu)選地，所述輸入單元包括觸摸屏。其中，所述觸摸屏可以采用多重觸摸屏用于傳導(dǎo)多重觸控的控制信息，所述觸摸屏使得本實用新型方便、快捷地實現(xiàn)多點觸摸圖形化操作以及手寫輸入。本實用新型進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本實用新型將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，在此基礎(chǔ)上，所述輸入單元包括觸摸屏，能夠方便、快捷地實現(xiàn)多點觸摸圖形化操作以及手寫輸入。優(yōu)選地，所述輸入單元包括鍵盤。 其中，所述鍵盤采用常用的硬件的KEY鍵盤，用于實現(xiàn)鍵盤輸入功能。本實用新型進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本實用新型將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，在此基礎(chǔ)上，所述輸入單元包括鍵盤，所述鍵盤采用常用的硬件的KEY鍵盤，用于實現(xiàn)鍵盤輸入功能，本實用新型還可以包括觸摸屏、空中鼠標(biāo)、重力感應(yīng)、陀螺儀以及指南針等輸入設(shè)備。本實用新型還提供一種家庭娛樂系統(tǒng)，包括上述的無線控制裝置，以及，與所述無線控制裝置交換數(shù)據(jù)的主機(jī)接收端。其中，所述無線控制裝置包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接。所述無線控制裝置中，所述無線收發(fā)模組可以包括2. 4G收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種；所述傳感器單元可以包括紅外圖像傳感器、加速度傳感器和陀螺傳感器中至少一種；所述輸入單元可以包括觸摸屏和鍵盤中至少一種；所述家庭娛樂系統(tǒng)，包括上述無線控制裝置，以及與所述無線控制裝置交換數(shù)據(jù)的主機(jī)接收端。本實用新型所述無線收發(fā)模組通過無線通信子單元接收所述無線控制裝置發(fā)送過來的控制信息，并通過USB接口模塊或無線收發(fā)模組將控制信息傳送給主機(jī)接收端。本實用新型設(shè)計的主機(jī)接收端的驅(qū)動程序支持Andriod操作系統(tǒng)，學(xué)習(xí)管理軟件則支持用戶自定義遙控器的功能，以此適應(yīng)不同的應(yīng)用及不同的操作習(xí)慣。由于Android 操作系統(tǒng)使用的是標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2.6內(nèi)核，基本上和其他的Linux系統(tǒng)類似，具體而言， 所述Android操作系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2. 6內(nèi)核，包括Android Java應(yīng)用層、Android Java框架層、Android本地框架層、硬件抽象層和驅(qū)動程序，除了使用的內(nèi)核不同之外，所述Android操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與Linux系統(tǒng)相同。所述Android中的硬件抽象層是位于用戶控件的Android系統(tǒng)和位于內(nèi)核空間的 Linux驅(qū)動程序中間的一個層次，它展蔽了底層硬件的多樣性，操作系統(tǒng)不再直接面對具體的硬件環(huán)境，而是面向由這個中間層次所代表的、邏輯上的硬件環(huán)境。由于本實用新型所述無線控制裝置采用USB接口的無線收發(fā)模組接收控制數(shù)據(jù)，因此所述主機(jī)接收端接收到的控制信息是統(tǒng)一的私有協(xié)議的報文格式，如下表所示
2ByteIByteIByteIBytexByteIByte裝置地址碼控制類型數(shù)據(jù)長度控制信息數(shù)據(jù)CRC校驗其中，所述裝置地址碼為多個裝置同時使用時區(qū)別序列號；所述控制類型為不同的控制信息使用的不同的傳感器，其控制類型也不同；所述數(shù)據(jù)長度為本字節(jié)后所有有效字節(jié)的數(shù)量；所述控制信息用于表示特定的操作控制信息；所述數(shù)據(jù)為控制信號相應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述CRC校驗為CRC校驗對應(yīng)的校驗數(shù)據(jù)，所述CRC校驗碼即循環(huán)冗余校驗碼(Cyclic Redundancy Check)，是數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中最常用的一種差錯校驗碼，其信息字段和校驗字段的長度可以任意選定；所述χ為大于或等于1的自然數(shù)，具體的根據(jù)當(dāng)前的控制信息而變化。但是該格式是不能被硬件抽象層識別的，因此本實用新型在硬件抽象層下添加了一個中間層，該中間層會將USB接口無線收發(fā)模組接收回來的數(shù)據(jù)按照協(xié)議解析成為硬件抽象層能夠識別的數(shù)據(jù)格式傳遞給硬件抽象層來與驅(qū)動和操作系統(tǒng)打交道。除此之外還提供一個可安裝于應(yīng)用層的管理學(xué)習(xí)軟件，用于給用戶設(shè)置控制裝置的操作控制信息。本實用新型工作時中間層會按照自定義的協(xié)議來解析操控數(shù)據(jù)，驅(qū)動無線控制裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本實用新型提供一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，集合了多種傳感及輸入模塊，包含各種傳感及輸入方式，本實用新型所述無線控制裝置可以代替目前多種控制裝置，遠(yuǎn)距離多重觸控功能的引入還可以使得用戶同時享受大屏幕的顯示和手持方便輕巧的多重觸控，除此之外，還可傳感符合Android系統(tǒng)的重力感應(yīng)及陀螺傳感器等感應(yīng)信息，采用無線傳輸技術(shù)作為數(shù)據(jù)交互通信鏈路，改善了連接線繁雜的缺點，使用者使用起來更加簡便，無需考慮布線問題，在此基礎(chǔ)上，所述無線控制器采用USB接口無線收發(fā)模組與主機(jī)接收端相連接，實現(xiàn)即插即用式的主機(jī)接收端，驅(qū)動軟件在Android系統(tǒng)特有架構(gòu)上設(shè)計中間層，符合Android系統(tǒng)架構(gòu)要求，用戶的安裝和使用方便快捷，大大改善了家庭多媒體娛樂設(shè)備的家庭娛樂系統(tǒng)，尤其改善了基于Android 操作系統(tǒng)的家庭多媒體娛樂設(shè)備系統(tǒng)的娛樂性和體驗感。

圖1是本實用新型實施例1的結(jié)構(gòu)示意圖[0043]圖2是本實用新型實施例3的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型實施例4的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型實施例5的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本實用新型實施例8的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本實用新型實施例9的無線控制裝置系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖7是本實用新型實施例9的主機(jī)接收端系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的較優(yōu)的實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明實施例1 如圖1所示，本例提供一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接。其中，所述微控制器單元采用MCU (Micro Control Unit)的微控制器硬件單元接收和處理所述傳感器單元和輸入單元的信號，并與所述無線收發(fā)模組相連接以收發(fā)信息。隨著Google的Android操作系統(tǒng)在移動多媒體上大獲成功，越來越多的人已開始將目光鎖定在大屏幕上應(yīng)用Android系統(tǒng)，以期待在傳統(tǒng)的客廳娛樂中心的屏幕電視上顯示更多的信息服務(wù)內(nèi)容，期待更精彩的內(nèi)容進(jìn)入到電視的屏幕上，例如看高清電影、搜視頻、瀏覽網(wǎng)頁以及玩游戲等。源于人們對美好生活的渴望和追求，加之計算機(jī)、多媒體、互聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字家庭、智能家庭、家庭娛樂中心、遠(yuǎn)程家庭監(jiān)控等新概念層出不窮，特別是家庭娛樂中心，在目前數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)背景下，越來越多的人逐漸趨向于將家庭娛樂的中心集中于客廳的屏幕電視，可以說電視是數(shù)字家庭娛樂的較佳平臺。而在電視這個平臺上，新的家庭娛樂方式層出不窮，例如高清電影播放器、家庭卡拉0K、數(shù)字互動游戲機(jī)、數(shù)字電視節(jié)目、資訊、DVD播放器、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及基于電視的網(wǎng)絡(luò)沖浪功能等，當(dāng)今家庭數(shù)字娛樂資源幾乎都可以集中在電視這個平臺上，但是卻因為控制器的不統(tǒng)一，也就是說每一個設(shè)備都需要各自的控制器，從而導(dǎo)致了布線和操作上的繁瑣。目前基于電視屏幕為顯示平臺，家庭娛樂中心主要呈現(xiàn)出兩種模式一，將自己的個人電腦通過連接線與液晶電視連接起來，通過無線鼠標(biāo)和無線鍵盤進(jìn)行操作，解決個人電腦小屏幕以及只適合個人操作的局限性問題；二，以基于嵌入式技術(shù)的家庭娛樂應(yīng)用平臺為終端，連接于顯示器的家庭娛樂中心，該種模式通常是通過紅外遙控器或者空中鼠標(biāo)作為操控方式。以上這兩種現(xiàn)有的模式，可以看到由于客廳電視屏幕在空間上的限制，在人機(jī)交互方式上基本有以下幾種方式第一，采用傳統(tǒng)紅外遙控器，該種控制模式只適用于特定的產(chǎn)品定制的專用遙控器；第二，采用無線鼠標(biāo)和無線鍵盤進(jìn)行控制，該種方式因采用的傳統(tǒng)鼠標(biāo)，需要將鼠標(biāo)放置在某個平面才能操作，并且需要鍵盤和鼠標(biāo)兩種輸入設(shè)備一起配合操作；第三，采用空中鼠標(biāo)，它擺脫了傳統(tǒng)鼠標(biāo)需要放置在一個平面上使用的局限性，可以在空中揮動就能完成鼠標(biāo)的功能；第四，針對不同的娛樂形式配備的手柄等裝置，一般通過連接線連接在主機(jī)上，進(jìn)行操作控制游戲等等，因此在互動控制裝置上沒有及時得到改進(jìn)和發(fā)展，這在一定程度上削減了家庭娛樂中心平臺帶給客戶的娛樂體驗，操作繁瑣，所需的控制器較多。當(dāng)家庭娛樂系統(tǒng)越來越復(fù)雜，功能越來越復(fù)雜，人們需要獲得更好更舒服的娛樂體驗，更加智能的娛樂環(huán)境，因此人機(jī)交互控制方式就顯得越來越重要。總而言之，目前的操作系統(tǒng)有如下幾個方面的問題遙控器的操作功能較少，并且按鍵繁多，許多功能按鍵平時并不會用到；無線鼠標(biāo)和鍵盤組合后基本功能較為齊全，但是操作并不夠方便；空中鼠標(biāo)雖在一定程度上解除了傳統(tǒng)鼠標(biāo)使用不方便的缺陷，但是其在功能限制上的缺點并沒有得到改善；各種特定游戲操控設(shè)備的連接線繁多，導(dǎo)致客戶在使用過程中連接線很亂，布線繁瑣，甚至可能像蜘蛛網(wǎng)一樣纏繞在客廳，且由于其特定性使得使用時必須按照特有的模式操作，否則就會出錯；除各種輸入操控設(shè)備各自獨立，當(dāng)需要不同的功能時還需要換用不同的操控設(shè)備或控制器來操作；不利于家庭娛樂中心的游戲等娛樂性的集合操控。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本例包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接，本例采用傳感器單元在硬件上將各類傳感輸入設(shè)備集成起來，感應(yīng)各種傳感輸入設(shè)備的輸入，例如空中鼠標(biāo)以及重力傳感等傳感輸入設(shè)備，采用輸入單元用以實現(xiàn)常用的按鍵輸入，并將輸入的信號通過無線收發(fā)模組發(fā)送至所述微控制器單元，所述微控制器單元采用無線收發(fā)模組發(fā)出控制信號至相應(yīng)的多媒體娛樂設(shè)備，用與控制所述多媒體娛樂設(shè)備，所述多媒體娛樂設(shè)備包括高清電影播放器、家庭卡拉0K、數(shù)字互動游戲機(jī)、數(shù)字電視節(jié)目、資訊、DVD播放器、遠(yuǎn)程監(jiān)控以及基于電視的網(wǎng)絡(luò)沖浪等，本例將所述多媒體娛樂設(shè)備的各種輸入控制設(shè)備集成為一體，將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，實現(xiàn)用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，便于遠(yuǎn)距離一體化控制，在此基礎(chǔ)上，本例所述微控制器單元支持Android操作系統(tǒng)，通過所述傳感器單元和輸入單元根據(jù)用戶的不同需求來自由設(shè)定所述無線控制裝置的手持遙控端功能，以適應(yīng)不同的應(yīng)用，實現(xiàn)對所述家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳電視屏幕中， 采用客廳電視屏幕進(jìn)行顯示和操作，且不需要連接線，本例所述無線收發(fā)模組還可以在硬件上集合了 USB接口模塊，所述USB接口模塊采用USB硬件轉(zhuǎn)換接口，實現(xiàn)即插即用型的無線收發(fā)模組，實現(xiàn)一體化的無線控制裝置，無需考慮繁瑣的布線，操作簡便。所述Android操作系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2. 6內(nèi)核，包括Android Java應(yīng)用層、 Android Java框架層、Android本地框架層、硬件抽象層和驅(qū)動程序，所述在硬件抽象層外添加一個中間層，用于驅(qū)動所述硬件裝置。實施例2 與實施例1不同的是，本例所述無線收發(fā)模組包括2. 4G收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種。其中，所述2. 4G收發(fā)子單元為工作在全球免申請ISM頻道M00M-M83M范圍內(nèi)的無線數(shù)據(jù)硬件傳輸子單元，2. 4G收發(fā)子單元適用于家庭的短距離無線數(shù)據(jù)傳輸；所述藍(lán)牙收發(fā)子單元采用藍(lán)牙硬件設(shè)備進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸；所述Zigbee收發(fā)子單元是采用IEEE 802. 15. 4協(xié)議的無線硬件傳輸設(shè)備，屬于一種短距離、低功耗的無線通信子單元；所述 Z-Wave收發(fā)子單元是基于射頻的短距離無線通信硬件模塊。進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例所述無線收發(fā)模組包括2. 4G收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，實現(xiàn)用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，便于一體化無線控制，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，在此基礎(chǔ)上，還兼容2. 4G、藍(lán)牙、Zigbee和Z-Wave等無線通信設(shè)備，為用戶提供多種便捷的操作控制模式，彌補了目前紅外遙控器或空中鼠標(biāo)等操控工具的不足，輕松將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，提供更為便捷的無線控制裝置，兼容性強(qiáng)。實施例3 如圖2所示，與實施例2不同的是，本例所述傳感器單元包括紅外圖像傳感器。其中，所述紅外圖像傳感器用于捕捉紅外圖像，利用圖像處理和模式識別技術(shù)計算運動物體位置信息，從而控制屏幕光標(biāo)。本例進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，在此基礎(chǔ)上，本例所述傳感器單元包括紅外圖像傳感器，采用紅外圖像傳感器用于捕捉紅外圖像，利用圖像處理和模式識別技術(shù)計算運動物體位置信息，從而控制屏幕光標(biāo)和相應(yīng)的多媒體娛樂設(shè)備，本例還可以兼容2. 4G、藍(lán)牙、Zigbee和 Z-Wave等無線通信設(shè)備，為用戶提供多種便捷的操作控制模式。實施例4 如圖3所示，與實施例2不同的是，本例所述傳感器單元包括加速度傳感器。其中，所述加速度傳感器為三軸的加速度傳感器，加速度傳感器用來測量所述無線控制裝置的線性加速以及振動等，用于通過感應(yīng)線性加速和振動來發(fā)送相應(yīng)的傳感信號。本例進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，在此基礎(chǔ)上，所述傳感器單元包括加速度傳感器，用于測量所述無線控制裝置的線性加速以及振動等，也就是說，用于通過感應(yīng)本實用性新型的線性加速和振動來發(fā)送相應(yīng)的傳感信號，從而實現(xiàn)更多便捷的操作控制模式。本例所述傳感器單元包括但不限于加速度傳感器。實施例5 如圖4所示，與實施例2不同的是，本例所述傳感器單元包括陀螺傳感器。其中，所述陀螺傳感器利用MEMS，即微電子機(jī)械系統(tǒng)傳感器獲取手腕在空中的位移數(shù)據(jù)，實現(xiàn)懸空3D操作，只需輕揮手腕，屏幕光標(biāo)即可隨意移動，所述陀螺傳感器還可以采用陀螺儀。本例進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，在此基礎(chǔ)上，所述傳感器單元包括陀螺傳感器，所述陀螺傳感器采用微電子機(jī)械系統(tǒng)傳感器獲取手腕在空中的位移數(shù)據(jù)，實現(xiàn)懸空3D操作，只需輕揮手腕便可實現(xiàn)屏幕光標(biāo)在電視上隨意移動。實施例6 與實施例2不同的是，本例所述輸入單元包括觸摸屏。其中，所述觸摸屏可以采用多重觸摸屏用于傳導(dǎo)多重觸控的控制信息，所述觸摸屏使得本例方便、快捷地實現(xiàn)多點觸摸圖形化操作以及手寫輸入。[0080]本例進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，在此基礎(chǔ)上，所述輸入單元包括觸摸屏，能夠方便、快捷地實現(xiàn)多點觸摸圖形化操作以及手寫輸入。實施例7:與實施例2不同的是，本例所述輸入單元包括鍵盤。其中，所述鍵盤采用常用的硬件的KEY鍵盤，用于實現(xiàn)鍵盤輸入功能。本例進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，在此基礎(chǔ)上，所述輸入單元包括鍵盤，所述鍵盤采用常用的硬件的KEY鍵盤，用于實現(xiàn)鍵盤輸入功能，本例還可以包括觸摸屏、空中鼠標(biāo)、重力感應(yīng)、陀螺儀以及指南針等輸入設(shè)備。實施例8 如圖5所示，與實施例3不同的是，本例所述無線收發(fā)模組包括2. 4G收發(fā)子單元， 所述傳感器單元包括加速度傳感器和陀螺傳感器，所述輸入單元包括觸摸屏和鍵盤。本例進(jìn)一步采用上述技術(shù)特征，其優(yōu)點在于，本例將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，所述傳感單元采用紅外圖像傳感器、加速度傳感器和陀螺傳感器感應(yīng)，所述輸入設(shè)備包括觸摸屏和鍵盤，將所述多媒體娛樂設(shè)備的數(shù)據(jù)集合并發(fā)送至客廳屏幕電視中，采用客廳屏幕電視進(jìn)行顯示和操作，省去了客廳的各種繁雜的連接線，可即插即用，支持多種操作系統(tǒng)的平臺，所述輸入單元包括鍵盤，所述鍵盤采用常用的硬件的KEY鍵盤，用于實現(xiàn)鍵盤輸入功能，本例還可以包括觸摸屏、空中鼠標(biāo)、重力感應(yīng)、 陀螺儀以及指南針等輸入設(shè)備。實施例9 本例還提供一種家庭娛樂系統(tǒng)，包括上述的無線控制裝置，以及，與所述無線控制裝置交換數(shù)據(jù)的主機(jī)接收端。其中，所述無線控制裝置包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接。所述無線控制裝置中，所述無線收發(fā)模組可以包括2. 4G收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種；所述傳感器單元可以包括紅外圖像傳感器、加速度傳感器和陀螺傳感器中至少一種；所述輸入單元可以包括觸摸屏和鍵盤中至少一種；所
1述家庭娛樂系統(tǒng)，包括上述無線控制裝置，以及與所述無線控制裝置交換數(shù)據(jù)的主機(jī)接收端。本例所述無線收發(fā)模組通過無線通信子單元接收所述無線控制裝置發(fā)送過來的控制信息，并通過USB接口模塊或無線收發(fā)模組將控制信息傳送給主機(jī)接收端。本例設(shè)計的主機(jī)接收端的驅(qū)動程序支持Andriod操作系統(tǒng)，學(xué)習(xí)管理軟件則支持用戶自定義遙控器的功能，以此適應(yīng)不同的應(yīng)用及不同的操作習(xí)慣。由于Android操作系統(tǒng)使用的是標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2.6內(nèi)核，基本上和其他的Linux系統(tǒng)類似，具體而言，所述 Android操作系統(tǒng)使用標(biāo)準(zhǔn)的Linux 2. 6內(nèi)核，包括Android Java應(yīng)用層、Android Java 框架層、Android本地框架層、硬件抽象層和驅(qū)動程序，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖6所示。所述Andro i d硬件抽象層是位于用戶控件的Andro i d系統(tǒng)和位于內(nèi)核空間的 Linux驅(qū)動程序中間的一個層次，它展蔽了底層硬件的多樣性，操作系統(tǒng)不再直接面對具體的硬件環(huán)境，而是面向由這個中間層次所代表的、邏輯上的硬件環(huán)境。由于本例所述無線控制裝置采用USB接口無線收發(fā)模組接收控制數(shù)據(jù)，因此所述主機(jī)接收端接收到的控制信息是統(tǒng)一的私有協(xié)議的報文格式，如下表所示
2ByteIByteIByteIBytexByteIByte裝置地址碼控制類型數(shù)據(jù)長度控制信息數(shù)據(jù)CRC校驗其中，所述裝置地址碼為多個裝置同時使用時區(qū)別序列號；所述控制類型為不同的控制信息使用的不同的傳感器，其控制類型也不同；所述數(shù)據(jù)長度為本字節(jié)后所有有效字節(jié)的數(shù)量；所述控制信息用于表示特定的操作控制信息；所述數(shù)據(jù)為控制信號相應(yīng)的數(shù)據(jù)；所述CRC校驗為CRC校驗對應(yīng)的校驗數(shù)據(jù)；所述χ為大于或等于1的自然數(shù)，具體的根據(jù)當(dāng)前的控制信息而變化。但是該格式是不能被硬件抽象層識別的，因此本例在硬件抽象層下添加了一個中間層，該中間層會將USB接口模塊或無線收發(fā)模組接收回來的數(shù)據(jù)按照協(xié)議解析成為硬件抽象層能夠識別的數(shù)據(jù)格式傳遞給硬件抽象層來與驅(qū)動和操作系統(tǒng)打交道。除此之外還提供一個可安裝于應(yīng)用層的管理學(xué)習(xí)軟件，用于給用戶設(shè)置控制裝置的操作控制信息。本例所述主機(jī)接收端的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，本例工作時中間層會按照自定義的協(xié)議來解析操控數(shù)據(jù)，驅(qū)動無線控制裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點在于，本例提供一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的家庭娛樂系統(tǒng)，集合了多種傳感及輸入設(shè)備，包含各種傳感及輸入方式，本例所述無線控制裝置可以代替目前多種控制裝置，遠(yuǎn)距離多重觸控功能的引入還可以使得用戶同時享受屏幕的顯示和方便輕巧的多重觸控，除此之外，還可傳感符合Android系統(tǒng)的重力感應(yīng)及陀螺傳感器等感應(yīng)信息，采用無線傳輸技術(shù)作為數(shù)據(jù)交互通信鏈路，改善了連接線繁雜的缺點，使用者使用起來更加簡便，無需考慮布線問題，在基礎(chǔ)上，所述無線控制器采用USB接口模塊或無線收發(fā)模組與主機(jī)接收端相連接，實現(xiàn)即插即用式的主機(jī)接收端，驅(qū)動軟件在Android 系統(tǒng)特有架構(gòu)上設(shè)計中間層，符合Android系統(tǒng)架構(gòu)要求，用戶的安裝和使用方便快捷，大大改善了家庭多媒體娛樂設(shè)備的家庭娛樂系統(tǒng)，尤其改善了基于Android操作系統(tǒng)的家庭多媒體娛樂設(shè)備系統(tǒng)的娛樂性和體驗感。以上所述之具體實施方式
為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本具體實施方式
，凡依照本實用新型
12之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，其特征在于，包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線控制裝置，其特征在于，所述無線收發(fā)模組包括2.4G收發(fā)子單元、藍(lán)牙收發(fā)子單元、Zigbee收發(fā)子單元和Z-Wave收發(fā)子單元中至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線控制裝置，其特征在于，所述傳感器單元包括紅外圖像傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線控制裝置，其特征在于，所述傳感器單元包括加速度傳感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線控制裝置，其特征在于，所述傳感器單元包括陀螺傳感器
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線控制裝置，其特征在于，所述輸入單元包括觸摸屏。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線控制裝置，其特征在于，所述輸入單元包括鍵盤。
8.一種家庭娛樂系統(tǒng)，其特征在于，包括如權(quán)利要求1至7中任一所述的無線控制裝置，以及，與所述無線控制裝置交換數(shù)據(jù)的主機(jī)接收端。
專利摘要本實用新型提供一種用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置及家庭娛樂系統(tǒng)，所述用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置包括傳感器單元、輸入單元、無線收發(fā)模組和微控制器單元；所述微控制器單元分別與所述傳感器單元、輸入單元和無線收發(fā)模組相連接，本實用新型采用傳感器單元在硬件上將各類傳感輸入設(shè)備集成起來，感應(yīng)各種傳感輸入設(shè)備的輸入，并將輸入的信號通過無線收發(fā)模組發(fā)送至所述微控制器單元，從而將家庭多媒體娛樂設(shè)備的各種傳感單元或者輸入設(shè)備集合為一體，實現(xiàn)用于家庭多媒體娛樂設(shè)備的無線控制裝置，便于一體化控制，可以根據(jù)用戶的不同需求來自由設(shè)定所述無線控制裝置的手持遙控端功能，且不需要連接線，操作簡便。
文檔編號G08C17/02GK202282066SQ20112037369
公開日2012年6月20日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者劉巖, 張燁妮, 方大連, 郭文秀 申請人:深圳清華大學(xué)研究院