一种无线遥控装置
2019-11-22

一种无线遥控装置

本实用新型公开了一种无线遥控装置,该装置包括动作传感器单元、微处理器单元、无线收发单元、键盘单元和语单单元。动作传感器单元(MEMS),用于感知操作者在三维空间中的运动状态和二维平面上的运动状态,并产生相应的位移信号和角度变化信号的数据;微处理单元,接收上述动作传感器单元产生的信号数据,处理后通过无线收发单元发送给主机端;无线收发单元,连接于微处理器单元,用于无线遥控装置与被控主机端之间的双向通讯;键盘单元,用于响应操作者的按键操作并产生按键信号送给微处理器单元;微处理器单元,接收按键单元的按键信号和动作传感器单元的数据信息,经处理后发送给无线收发单元,由无线收发单元发送给被控主机端,以控制被控主机执行相应功能;语音处理单元,连接于微处理器单元和无线收发单元,含有麦克风、喇叭和振铃功放电路,通过无线收发单元与主机端双向通讯,实现无绳电话功能和游戏声音反馈功能。本实用新型采用无线方式与主机通信,用户操作可以比较随意,不受束缚,实用方便,既可以感知操作者肢体动作,控制3D游戏中的角色做出相应的动作或移动光标,也可以拔打IP电话、充当卡拉ok娱乐中的话筒使用,还能实现文字信息和命令的输入。

图1为依照本实用新型的一实施例的功能模块架构图。如图所示,遥控装置102包括303〜308等功能模块,被控主机301的无线收发单元可以是蓝牙适配器,也可以是被控对象自带的蓝牙模块。遥控装置102中无线收发单元303采用的是蓝牙芯片,该芯片内置ARM7内核,运行SPP和Headset蓝牙服务。与语音单元304通过PCM接口相连,与微处理器308通过串口相连,能够全双工地传输终端310的语音和数据。语音单元304主芯片采用的是单声道音频编解码芯片,外围电路包括麦克风、喇叭,配合主机301的软件可以实现无绳电话功能和游戏声音反馈功能。在无绳电话模式下,当有电话接入时,遥控装置102会自动打开语音通道,并将振铃功放打开并播放主机传入的铃声,也可以播放储存在本地的铃声。当操作者按接听键接听时,微处理器单元308打开语音通道,并控制振铃功放以0增益工作,实现电话的接入,在这里,振铃和听筒共用一个喇叭。当操作者主动拨号打电话时,微处理器单元308将电话号码和相应命令发给主机,实现本地呼叫的功能。该装置可配合主机语音识别软件,也可以通过语音处理单元304的麦克风控制被控对象拨号和实现其他的一些功能。当被控对主机301在游戏模式下时,遥控装置102的语音部分受控于主机301,需要声音反馈时,遥控装置102会接通语音单元,将振铃功放打开,通过喇叭实时播放游戏情节相应的音乐和环境声音,比如打网球时的击球声,开赛车时发动机的声音和撞击声等,带给操作者听觉上的冲击,增加游戏的真实感。振动电机305与微处理器单元308通过GPIO相连,受控于主机被控对象软件。动作传感器单元307包括第一动作传感器和第二动作传感器,第一动作传感器为加速度传感器,采用的是三轴数字加速传感器,该传感器与微处理器单元308通过SPI接口相连,在重力加速度范围内可以检测出其三轴与铅垂线的夹角,在鼠标应用中可以校准鼠标的方向。第二动作传感器为角加速度传感器,采用的是2个单轴模拟陀螺仪,2个陀螺仪正交放置,用于感应水平和垂直转动的角加速度,产生鼠标应用中所需的原始数据。键盘单元306包括T9键盘和多媒体快捷键,整个键盘与单片机通过GPIO相连,以静态扫描方式工作。整机平时处于低功耗睡眠状态,当操作键盘时,整个系统被激活,单片机开始扫描键盘,经过处理后,将按键键值由无线收发单元发送给主机,从而控制主机执行相应的操作。T9键盘主要参考手机键盘布局,由数字复合键、导航键、常用快捷键构成,类似手机的操作,符合人们操作习惯。该键盘通过功能键切换,可以实现汉字、字母、数字和符号的输入,导航键可以用来上网和玩游戏。多媒体播放键主要用于高清音视频播放,由播放、停止、暂停、快进、快退和静音等按键构成。键盘单元作为整个遥控器的主要输入设备,可以让操作者单手就能快捷、准确地完成各种操作。

微处理器单元,接收上述动作传感器单元产生的信号数据,处理后通过无线收发单元发送给主机端。

图1为依照本实用新型的一实施例的功能模块架构图。如图所示,遥控装置102包括303〜308等功能模块,被控主机301的无线收发单元可以是蓝牙适配器,也可以是被控对象自带的蓝牙模块。遥控装置102中无线收发单元303采用的是蓝牙芯片,该芯片内置ARM7内核,运行SPP和Headset蓝牙服务。与语音单元304通过PCM接口相连,与微处理器308通过串口相连,能够全双工地传输终端310的语音和数据。语音单元304主芯片采用的是单声道音频编解码芯片,外围电路包括麦克风、喇叭,配合主机301的软件可以实现无绳电话功能和游戏声音反馈功能。在无绳电话模式下,当有电话接入时,遥控装置102会自动打开语音通道,并将振铃功放打开并播放主机传入的铃声,也可以播放储存在本地的铃声。当操作者按接听键接听时,微处理器单元308打开语音通道,并控制振铃功放以0增益工作,实现电话的接入,在这里,振铃和听筒共用一个喇叭。当操作者主动拨号打电话时,微处理器单元308将电话号码和相应命令发给主机,实现本地呼叫的功能。该装置可配合主机语音识别软件,也可以通过语音处理单元304的麦克风控制被控对象拨号和实现其他的一些功能。当被控对主机301在游戏模式下时,遥控装置102的语音部分受控于主机301,需要声音反馈时,遥控装置102会接通语音单元,将振铃功放打开,通过喇叭实时播放游戏情节相应的音乐和环境声音,比如打网球时的击球声,开赛车时发动机的声音和撞击声等,带给操作者听觉上的冲击,增加游戏的真实感。振动电机305与微处理器单元308通过GPIO相连,受控于主机被控对象软件。动作传感器单元307包括第一动作传感器和第二动作传感器,第一动作传感器为加速度传感器,采用的是三轴数字加速传感器,该传感器与微处理器单元308通过SPI接口相连,在重力加速度范围内可以检测出其三轴与铅垂线的夹角,在鼠标应用中可以校准鼠标的方向。第二动作传感器为角加速度传感器,采用的是2个单轴模拟陀螺仪,2个陀螺仪正交放置,用于感应水平和垂直转动的角加速度,产生鼠标应用中所需的原始数据。键盘单元306包括T9键盘和多媒体快捷键,整个键盘与单片机通过GPIO相连,以静态扫描方式工作。整机平时处于低功耗睡眠状态,当操作键盘时,整个系统被激活,单片机开始扫描键盘,经过处理后,将按键键值由无线收发单元发送给主机,从而控制主机执行相应的操作。T9键盘主要参考手机键盘布局,由数字复合键、导航键、常用快捷键构成,类似手机的操作,符合人们操作习惯。该键盘通过功能键切换,可以实现汉字、字母、数字和符号的输入,导航键可以用来上网和玩游戏。多媒体播放键主要用于高清音视频播放,由播放、停止、暂停、快进、快退和静音等按键构成。键盘单元作为整个遥控器的主要输入设备,可以让操作者单手就能快捷、准确地完成各种操作。

附图说明

以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

具体实施方式

图1为依照本实用新型的一实施例的功能模块架构图。如图所示,遥控装置102包括303〜308等功能模块,被控主机301的无线收发单元可以是蓝牙适配器,也可以是被控对象自带的蓝牙模块。遥控装置102中无线收发单元303采用的是蓝牙芯片,该芯片内置ARM7内核,运行SPP和Headset蓝牙服务。与语音单元304通过PCM接口相连,与微处理器308通过串口相连,能够全双工地传输终端310的语音和数据。语音单元304主芯片采用的是单声道音频编解码芯片,外围电路包括麦克风、喇叭,配合主机301的软件可以实现无绳电话功能和游戏声音反馈功能。在无绳电话模式下,当有电话接入时,遥控装置102会自动打开语音通道,并将振铃功放打开并播放主机传入的铃声,也可以播放储存在本地的铃声。当操作者按接听键接听时,微处理器单元308打开语音通道,并控制振铃功放以0增益工作,实现电话的接入,在这里,振铃和听筒共用一个喇叭。当操作者主动拨号打电话时,微处理器单元308将电话号码和相应命令发给主机,实现本地呼叫的功能。该装置可配合主机语音识别软件,也可以通过语音处理单元304的麦克风控制被控对象拨号和实现其他的一些功能。当被控对主机301在游戏模式下时,遥控装置102的语音部分受控于主机301,需要声音反馈时,遥控装置102会接通语音单元,将振铃功放打开,通过喇叭实时播放游戏情节相应的音乐和环境声音,比如打网球时的击球声,开赛车时发动机的声音和撞击声等,带给操作者听觉上的冲击,增加游戏的真实感。振动电机305与微处理器单元308通过GPIO相连,受控于主机被控对象软件。动作传感器单元307包括第一动作传感器和第二动作传感器,第一动作传感器为加速度传感器,采用的是三轴数字加速传感器,该传感器与微处理器单元308通过SPI接口相连,在重力加速度范围内可以检测出其三轴与铅垂线的夹角,在鼠标应用中可以校准鼠标的方向。第二动作传感器为角加速度传感器,采用的是2个单轴模拟陀螺仪,2个陀螺仪正交放置,用于感应水平和垂直转动的角加速度,产生鼠标应用中所需的原始数据。键盘单元306包括T9键盘和多媒体快捷键,整个键盘与单片机通过GPIO相连,以静态扫描方式工作。整机平时处于低功耗睡眠状态,当操作键盘时,整个系统被激活,单片机开始扫描键盘,经过处理后,将按键键值由无线收发单元发送给主机,从而控制主机执行相应的操作。T9键盘主要参考手机键盘布局,由数字复合键、导航键、常用快捷键构成,类似手机的操作,符合人们操作习惯。该键盘通过功能键切换,可以实现汉字、字母、数字和符号的输入,导航键可以用来上网和玩游戏。多媒体播放键主要用于高清音视频播放,由播放、停止、暂停、快进、快退和静音等按键构成。键盘单元作为整个遥控器的主要输入设备,可以让操作者单手就能快捷、准确地完成各种操作。

随着数字技术、网络技术的快速发展,数字电视、游戏机、多媒体计算机等高科技产品已经逐渐普及。这些设备除了拥有最原始的功能,目前正在向数字、双向、智能、多功能和全业务等方向发展,并积极为三网合一应用提供有力的支撑平台。在这种环境下,传统的键盘、鼠标、红外遥控器和无线控制器等设备功能单一,已经无法满足这些应用的需求。

图2所示为依照本实用新型设计的一实施例用于家庭数字电视演示3D游戏操作的示意图。参照图2,本发明实施例所提供的遥控器装置102包括第一传感器和第二传感器。在该游戏模式中,当操作者101挥动遥控器装置102时,内部第一传感器(加速度传感器)和第二传感器(陀螺仪)会感知遥控器装置102运动的三维加速度和二维角加速度,然后经过无线方式传给数字电视104的无线信号接收端105,数字电视104的软件根据传感器上传的数据能够计算出102三维空间的位移、速度、角度等信息,从而控制游戏角色103做出相应的动作,带给操作者身临其境的游戏体验。在本实施例中,无线传输采用的是蓝牙路径,传感器包括第一传感器和第二传感器,两者用于感应操作者在X、Y、Z三维空间方向的加速度和X、Y二维平面的角加速度,通过导航算法和三角函数,软件可以计算出游戏所需的各种矢量。配合被控主机端软件可以实现空中鼠标、手写笔、游戏操作杆等功能。

图1为依照本实用新型的一实施例的功能模块架构图。如图所示,遥控装置102包括303〜308等功能模块,被控主机301的无线收发单元可以是蓝牙适配器,也可以是被控对象自带的蓝牙模块。遥控装置102中无线收发单元303采用的是蓝牙芯片,该芯片内置ARM7内核,运行SPP和Headset蓝牙服务。与语音单元304通过PCM接口相连,与微处理器308通过串口相连,能够全双工地传输终端310的语音和数据。语音单元304主芯片采用的是单声道音频编解码芯片,外围电路包括麦克风、喇叭,配合主机301的软件可以实现无绳电话功能和游戏声音反馈功能。在无绳电话模式下,当有电话接入时,遥控装置102会自动打开语音通道,并将振铃功放打开并播放主机传入的铃声,也可以播放储存在本地的铃声。当操作者按接听键接听时,微处理器单元308打开语音通道,并控制振铃功放以0增益工作,实现电话的接入,在这里,振铃和听筒共用一个喇叭。当操作者主动拨号打电话时,微处理器单元308将电话号码和相应命令发给主机,实现本地呼叫的功能。该装置可配合主机语音识别软件,也可以通过语音处理单元304的麦克风控制被控对象拨号和实现其他的一些功能。当被控对主机301在游戏模式下时,遥控装置102的语音部分受控于主机301,需要声音反馈时,遥控装置102会接通语音单元,将振铃功放打开,通过喇叭实时播放游戏情节相应的音乐和环境声音,比如打网球时的击球声,开赛车时发动机的声音和撞击声等,带给操作者听觉上的冲击,增加游戏的真实感。振动电机305与微处理器单元308通过GPIO相连,受控于主机被控对象软件。动作传感器单元307包括第一动作传感器和第二动作传感器,第一动作传感器为加速度传感器,采用的是三轴数字加速传感器,该传感器与微处理器单元308通过SPI接口相连,在重力加速度范围内可以检测出其三轴与铅垂线的夹角,在鼠标应用中可以校准鼠标的方向。第二动作传感器为角加速度传感器,采用的是2个单轴模拟陀螺仪,2个陀螺仪正交放置,用于感应水平和垂直转动的角加速度,产生鼠标应用中所需的原始数据。键盘单元306包括T9键盘和多媒体快捷键,整个键盘与单片机通过GPIO相连,以静态扫描方式工作。整机平时处于低功耗睡眠状态,当操作键盘时,整个系统被激活,单片机开始扫描键盘,经过处理后,将按键键值由无线收发单元发送给主机,从而控制主机执行相应的操作。T9键盘主要参考手机键盘布局,由数字复合键、导航键、常用快捷键构成,类似手机的操作,符合人们操作习惯。该键盘通过功能键切换,可以实现汉字、字母、数字和符号的输入,导航键可以用来上网和玩游戏。多媒体播放键主要用于高清音视频播放,由播放、停止、暂停、快进、快退和静音等按键构成。键盘单元作为整个遥控器的主要输入设备,可以让操作者单手就能快捷、准确地完成各种操作。

图2为依照本实用新型的一实施例的一种3D游戏(网球)场景示意图。

图4为依照本实用新型的一实施例操作控制主机端的步骤流程图,图5为对图4中对管理动作传感器单元工作的补充说明,图6为对图4中管理语音单元工作的补充说明。如图4所示,遥控上电后处于睡眠状态,所有外部功能模块全部处于掉电状态,起到低功耗省电。当操作者操作遥控装置的键盘时,步骤401将微处理器单元从睡眠模式下唤醒,微处理器单元开始执行步骤402给所有外部模块单元上电,并初始化外部模块单元。动作传感器单元和语音处理单元电源受微处理器单元控制,微处理器根据主机命令,在不同的模式下开不同的模块,达到低功耗的作用。如所图5所示,微处理器单元通过步骤501和503采取三维加速度感应值和二维陀螺仪感应值,再通过步骤502的导航算法,计算出HID鼠标值、装置水平倾斜角度值、三维加速度值、二维角加速度值,然后经过步骤504发送给主机端,真实,实时的反应了装置目前的运动状态。如图6所示,,在步骤601中判断主机是否处于游戏模式或者电话振铃模式,如果是则装置的语音单元执行步骤602,振动电机按照主机命令振动,再按步骤603、604打开并满幅值地播放主机下传或存入本地的铃声;当在步骤601判断是进入语音通话模式时,语音单元麦克风自动打开,操作者可以通过步骤606,以无线的方式打电话、语音聊天、卡拉Ok等操作。