智能遙控器和集成遙控家居電器設備的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于集成控制家居電器設備的智能遙控器和集成遙控家居電器設備的方法，它們可以智能識別各種家居電器設備并控制之，簡化了操作。包括一可手握的面板和該面板下的電路板；該面板上設有與該電路板相連的LCD窗口、學習鍵和若干其它按鍵；面板的邊緣設有與電路板相連的紅外發(fā)射器和紅外學習頭；在電路板上設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)射器和紅外學習頭相連，LCD模塊與LCD窗口相連。本發(fā)明可用于智能家居領域的控制系統(tǒng)。
【專利說明】智能遙控器和集成遙控家居電器設備的方法

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

【背景技術(shù)】
[0002] 智能家居是一個以住宅為平臺、家居電器設備為主要控制對象，進行高效集成控 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。如今，伴隨著無線通信 技術(shù)的應用，智能手機、平板等設備已經(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)走進了我們的生活。依托智能 手機的智能家居的雛形已經(jīng)形成。
[0003] 現(xiàn)有的以智能手機為操作平臺的控制系統(tǒng)是這樣的，在無線網(wǎng)絡和路由器的支持 下，智能手機可以運行特定的APP軟件，通過設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備發(fā)出各種控制信息，從而完成對家居的各種電器設備的控制。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)絡的支持，且對特定設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備的方 法，它們可以智能識別各種家居電器設備并控制之，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： 該面板上設有與該電路板相連的LCD窗口、學習鍵和若干其它按鍵；面板的邊緣設有 與電路板相連的紅外發(fā)射器和紅外學習頭； 在電路板上設有與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)射器和紅外學習頭 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備的方法；其特征是包括： 前置程序；智能識別家居電器設備的程序；和操控該家居電器設備的程序；所述前置 程序包括： 步驟1:當按下學習鍵時，將智能遙控器對準電器設備并保持狀態(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備的名稱和型號，人工 地判斷和選擇智能遙控器對準的電器設備的名稱和型號，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)和電器設備的名稱和型號建立關聯(lián)； 步驟3:將電器設備本身的遙控器對準紅外學習頭，發(fā)送各種控制命令，紅外接收發(fā)射 模塊將經(jīng)紅外學習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備的程序是指：當手握智能遙控器并對準電器設備時，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)，進而調(diào)出反應電器設備名稱 和型號的參數(shù)，并以圖標或名稱的形式反映于LCD窗口中； 所述操控該家居電器設備的程序是指：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，于是電器設備被遙控了。
[0010] 由于本發(fā)明可以智能地識別電器設備，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)明作進一步詳細說明。
[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上設有與電路板相連的IXD窗口 11、學習鍵12和若干其它按鍵；面板的邊 緣設有與電路板相連的紅外發(fā)射器13和紅外學習頭14。當人們想要操控特定的電器設備 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，被電器設備接收后，產(chǎn)生預期的操控 效果。
[0022] 本發(fā)明中，遙控器操控電器設備的前提是智能地識別它。當人手握遙控器時，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備是紅外發(fā)射器 正對的電器設備，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備是什么，因此電器設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和紅外學習頭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，這即是機械式陀螺儀能感知旋轉(zhuǎn)狀態(tài) 的原理。機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，其進一步的發(fā)展是更 現(xiàn)代的微機電陀螺儀即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，當驅(qū)動信號加載于驅(qū)動電容片時，導致金屬片產(chǎn)生振動，當用戶旋轉(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?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備的識別的前提是學習鍵12的使用，當按下學習 鍵12時，將智能遙控器對準電器設備并保持狀態(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備的名稱(配合圖標)和型號，人工選擇智能遙控器對 準的電器設備的名稱（配合圖標）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)和電器設備的名稱和型號建立關聯(lián)。
[0027] 進一步地，將電器設備本身的遙控器對準紅外學習頭14,發(fā)送各種控制命令，紅外 接收發(fā)射模塊23將經(jīng)紅外學習頭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)、電器設備的名稱和型號參數(shù)及控制命令參數(shù)都相關 地貯存于數(shù)據(jù)存儲模塊24中，這樣學習鍵12導引的學習過程得以完成。
[0028] 本發(fā)明的智能遙控器對電器設備的識別是這樣的，當手握智能遙控器并對準電器 設備時，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)，進而 調(diào)出反應電器設備名稱和型號的參數(shù)，并以圖標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備的操控是這樣的，確認電器設備后，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、開機和關機。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，于是電器設備被遙控了。
[0031] 本發(fā)明的另一個亮點是設計了反饋端，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，將上述信息送達智能遙 控器。
[0032] 智能遙控器的電路板上還設有NRF24L01 2. 4G無線模塊28,通過它，中央處理器 20可以接收經(jīng)過電器設備的電流信息，從而判斷電器設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)人機互動提供了條件。在電路板2上設有震動模塊26和嗡鳴器模塊27,當遙控開啟或 關閉某個電器設備時，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備屬于近程控制，距離不算大，如果要實現(xiàn)遠程控制，須將 遙控器接入互聯(lián)網(wǎng)，在路由器的支持下，電路板2上可設有WIFI模塊29,以便經(jīng)由手機或電 腦終端就可實現(xiàn)遠程控制。
[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： 該面板上設有與該電路板相連的LCD窗口、學習鍵和若干其它按鍵；面板的邊緣設有 與電路板相連的紅外發(fā)射器和紅外學習頭； 在電路板上設有與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)射器和紅外學習頭 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 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備的智能遙控器，其特征是：所述面 板下的電路板上設有震動模塊。
4. 如權(quán)利要求3所述的用于集成控制家居電器設備的智能遙控器，其特征是：所述面 板下的電路板上設有嗡鳴器模塊。
5. 如權(quán)利要求2所述的用于集成控制家居電器設備的智能遙控器，其特征是：所述面 板下的電路板上設有WIFI模塊。
6. -種利用遙控器集成遙控家居電器設備的方法；其特征是包括： 前置程序；智能識別家居電器設備的程序；和操控該家居電器設備的程序；所述前置 程序包括： 步驟1:當按下學習鍵時，將智能遙控器對準電器設備并保持狀態(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備的名稱和型號，人工地判斷 和選擇智能遙控器對準的電器設備的名稱和型號，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)和電器設備的名稱和型號建立關聯(lián)； 步驟3:將電器設備本身的遙控器對準紅外學習頭，發(fā)送各種控制命令，紅外接收發(fā)射 模塊將經(jīng)紅外學習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備的程序是指：當手握智能遙控器并對準電器設備時，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)，進而調(diào)出反應電器設備名稱 和型號的參數(shù)，并以圖標或名稱的形式反映于LCD窗口中； 所述操控該家居電器設備的程序是指：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備的方法；其特征是：所述 操控該家居電器設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、開機和 關機的左搖，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備的方法；其特征是：所述操 控該家居電器設備的程序還包括人機互動的步驟，即當遙控開啟或關閉某個電器設備時， 反饋端將經(jīng)過電器設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