用于從視頻對講機或者購物終端遠(yuǎn)程地操作器具的方法和設(shè)備的制造方法
【專利說明】用于從視頻對講機或者購物終端遠(yuǎn)程地操作器具的方法和設(shè)備
[0001]發(fā)明背景
[0002]1、發(fā)明領(lǐng)域
[0003]本發(fā)明涉及用于遠(yuǎn)程地操作電氣裝置和器具的視頻對講機系統(tǒng)以及有線或無線控制(其中包括IR和RF控制)。
[0004]2、現(xiàn)有摶術(shù)描沭
[0005]用于遠(yuǎn)程地操作家里和公寓中的電器(比如電視接收機、DVD或VCR記錄器、音頻播放器、空調(diào)、電動窗簾、照明和其他電器)的包括紅外(IR)或RF發(fā)射機的有線或無線遙控裝置采用串行或其他編碼，所述編碼被配置成僅僅操作由特定制造商制造的特定器具。問題在于，給定器具的每一家制造商對于所述器具的遙控使用專有的技術(shù)，所述專有技術(shù)具有隨機選擇的頻率、帶寬、時鐘、信號電平、信號極性、調(diào)制、協(xié)議以及編碼技術(shù)，所有這些都使得不同制造商的器具的遙控不兼容。這就妨礙了對于由不同制造商生產(chǎn)的器具和/或系統(tǒng)的混合來使用遙控面板。其結(jié)果是控制面板(其中包括對于特定的器具采用公知的IR或RF遙控信號的面板)無法與安裝在相同的房屋或公寓中的其他器具一起使用。這種狀態(tài)阻礙了家庭自動化的發(fā)展，所謂家庭自動化的概念是從相同的控制面板控制不同的器具。因此，當(dāng)前的家庭自動化系統(tǒng)準(zhǔn)許使用接口、繼電器盒以及對控制面板的大量重新編程以便把不同的器具集成到家庭自動化控制系統(tǒng)中，這種做法復(fù)雜、耗時并且成本很高。在2004年12月28日的美國申請11/024，233中也公開了這種利用未知的遙控信號把遙控鍵與視頻對講機系統(tǒng)集成在一起的方法和設(shè)備。
發(fā)明概要
[0006]本發(fā)明的一個目的是提供一種用于記錄由不同器具的遙控裝置生成的原始控制代碼和信號的方法和設(shè)備，以便把所記錄的代碼和信號集成到視頻對講機和“購物終端”的控制面板中，從而通過驅(qū)動器電路生成從所述控制面板到所述不同器具的控制代碼和信號以用于操作電器，其中所述驅(qū)動器電路包括從由無線驅(qū)動器、RF驅(qū)動器、IR驅(qū)動器、藍(lán)牙驅(qū)動器、數(shù)據(jù)驅(qū)動器、硬連線驅(qū)動器、繼電器驅(qū)動器及其組合構(gòu)成的一組中選擇的至少一個驅(qū)動器，所述電器包括從由家庭影院、電視接收機、A/V器具、音頻和視頻播放器和記錄器、BGM(背景音樂)、收音機、時鐘收音機、空調(diào)、加熱器、照明裝置、燈控制器、燈開關(guān)、電動遮光物和窗簾、電梯、廚房器具、浴室器具、花園器具及其組合構(gòu)成的一組中選擇的器具。在2004年6月8日的美國申請10/864，311和2005年6月3日的PCT國際申請PCT/US05/19564中公開了針對用于通過家庭購物終端進行簡化的電子商務(wù)購物的方法和設(shè)備的“購物終端”。在美國專利5，923，363、6，603，842和6，940，957中公開了視頻對講機系統(tǒng)。
[0007]本發(fā)明的另一個目的是提供一種用于記錄并利用未知的已編碼信號從而通過所述驅(qū)動器重新生成所述已編碼信號以用于操作所述電器的方法和設(shè)備，其中所述未知的已編碼信號是從由串行已編碼信號、并行已編碼信號、數(shù)據(jù)信號、硬連線觸點信號、警報信號、家庭傳感器信號及其組合構(gòu)成的一組中選擇的。
[0008]用于利用未知的遙控信號的所述設(shè)備以及本發(fā)明的其他目的是通過使用一個或多個RF接收機來接收由權(quán)威機構(gòu)批準(zhǔn)(比如在美國是對無執(zhí)照頻率的FCC批準(zhǔn))的一個或多個特定或?qū)拵ьl率而實現(xiàn)的。所述無執(zhí)照頻率是被用于遙控裝置或警報裝置的公知頻率，其被標(biāo)識為 308.825MHz、315MHz、418MHz、433MHz、914MHz 和 916.5MHz 的特定頻率或者被標(biāo)識為308-315MHz頻帶、415_435MHz頻帶和913_918MHz頻帶。
[0009]有可能使用單個寬帶接收機來覆蓋300MHz —直到950MHz的整個范圍，但是在實踐中優(yōu)選地使用至少兩個單獨的接收機來接收由任何遙控裝置生成的RF信號，其中一個接收機覆蓋300-450MHZ頻帶，第二個覆蓋900_930ΜΗζ頻帶。由于FCC所允許的RF發(fā)射功率非常低，因此優(yōu)選地使用3個接收機，一個用于308-315MHz頻帶，第二個用于415_435MHz頻帶，第三個覆蓋913-918MHz頻帶。如果需要更多頻帶或者針對特定頻率的特定精確接收機，則可以添加并使用任何數(shù)目的匹配接收機。
[0010]還有可能提供一種覆蓋300MHz —直到950MHz的整個范圍的掃描頻率接收機，其由CPU控制來檢測由RF遙控裝置生成的信號的頻率，并且把所述接收機的振蕩器頻率鎖定到與所接收的信號的所檢測到的頻率相稱的頻率。正如稍后將解釋的那樣，通過上述設(shè)置，所述CPU還可以控制RF驅(qū)動器的頻率，以便為所選器具重新生成RF遙控信號。
[0011]每一個所述接收機都包括接收天線以及用于解調(diào)所接收的信號的解調(diào)器。每一個解調(diào)器都包括被設(shè)計用來解調(diào)通斷鍵控(其被稱作OOK調(diào)制)、幅移鍵控(其被稱作ASK或AM調(diào)制)以及頻移鍵控(其被稱作FSK或FM調(diào)制)的公知電路。
[0012]所述公知的解調(diào)器電路可以是被合并到能夠以低價格在市場上買到的公知的單封裝接收機IC中的解調(diào)器，或者其可以由公知的標(biāo)準(zhǔn)電路組件制成，比如晶體管、二極管、濾波器、線圈以及其他公知的被設(shè)計成適應(yīng)及解調(diào)00K、ASK、AM、FSK或者FM調(diào)制的信號的組件。
[0013]因此，所述利用未知的遙控信號的方法的第一步是，通過所述至少一個接收機來接收所述未知的遙控信號并且基于從由00K、ASK、AM、FSK或FM調(diào)制構(gòu)成的一組中選擇的調(diào)制來解調(diào)所接收的信號。
[0014]本發(fā)明的利用未知的遙控信號的方法和設(shè)備適用于IR遙控信號的方式與其適用于RF遙控信號的方式相同。為此目的，至少一個包括IR濾波器、透鏡和光電感測二極管的IR接收機連同解調(diào)器和處理電路一起被合并在所述利用未知的遙控信號的設(shè)備中。用于解調(diào)及處理所接收的IR信號的所述解調(diào)器類似于所述RF解調(diào)器和處理器。這種IR接收機的常用的解調(diào)器電路是OOK類型，這是因為常用的IR遙控裝置是在通斷鍵控的基礎(chǔ)上進行操作的，但是也可以采用任何其他IR調(diào)制和解調(diào)電路，其中包括AM和FSK調(diào)制。
[0015]用于遙控裝置的IR生成的信號的波長范圍是從950nm到850nm，并且所述遙控裝置大多數(shù)采用38.5KHz的時鐘頻率，有些遙控裝置采用高達(dá)500KHz的時鐘頻率。覆蓋950nm-850nm及以外的較寬IR范圍的單個IR接收機可以被用于接收及解調(diào)所述OOK調(diào)制的遙控信號。在實踐中，所述IR接收機可以在單個低成本封裝中獲得，并且包括所述接收和解調(diào)電路。
[0016]已解調(diào)信號是由所述遙控面板或裝置生成的原始已編碼發(fā)送的低頻包絡(luò)。從所述解調(diào)器通過公知的低通濾波器(其被稱作LPF)輸出所述包絡(luò)信號，所述低通濾波器允許所述包絡(luò)的低頻通過并且從所述輸出信號中阻塞高頻載波和/或高頻噪聲。這樣，所述已解調(diào)輸出或者所述包絡(luò)信號被再現(xiàn)成由給定遙控裝置生成的原始代碼的干凈包絡(luò)，比如RF或IR鍵并且主要包括串行數(shù)字代碼，其也被公知為協(xié)議。
[0017]可以通過公知的數(shù)字電路來進一步處理所述已解調(diào)包絡(luò)信號，從而提供具有更尖銳的邊沿、無噪聲并且具有正確電平的干凈包絡(luò)信號，其中所述數(shù)字電路比如是用于把所述信號放大到特大尺寸的信號的數(shù)字信號放大器、用于把所述信號限幅到其指定電平并且用于把包絡(luò)的低狀態(tài)或高狀態(tài)箝位到所選參考的公知的限幅器電路和箝位電路。此外，可以通過公知的反相器電路來反轉(zhuǎn)所述包絡(luò)信號，以便統(tǒng)一不同遙控裝置的包絡(luò)信號的極性。
[0018]所述經(jīng)過解調(diào)及處理的包絡(luò)信號被饋送到計數(shù)器的選通輸入端和CPU的輸入端。為了利用本發(fā)明的未知的遙控信號，可以使用許多不同的公知的計數(shù)器和計數(shù)方法，此外，許多當(dāng)前公知的CPU(比如能夠以低價格在市場上買到的公知的微處理器)合并有計數(shù)和定時電路，從而可以把所述包絡(luò)信號直接連接并饋送到所述CPU，從而使得作為單獨電路的所述計數(shù)器成為不必要的并且可以不使用所述計數(shù)器，這是本發(fā)明的優(yōu)選實施例。然而為了澄清起見，在下面將作為單獨的電路來解釋所述計數(shù)器。
[0019]通過所述CPU為所述計數(shù)器饋送高頻時鐘，例如50MHz，借此，在對所述包絡(luò)的計數(shù)期間，單個脈沖寬度以及/或者下降或上升時間的計數(shù)誤差被減少到0.02 μ sec或20nsec持續(xù)時間的單位，這對于范圍在1Hz —直到500KHz的所述未知的遙控信號的低頻來說是無關(guān)緊要的時間單位。
[0020]所述計數(shù)器是具有單獨的預(yù)置輸出的升降計數(shù)器并且由所述包絡(luò)信號來選通，從而脈沖上升將把所述計數(shù)器復(fù)位到零并且開始升值計數(shù)，而脈沖下降也將把所述計數(shù)器復(fù)位到零但是開始降值計數(shù)。所述計數(shù)器在所述包絡(luò)的高狀態(tài)的持續(xù)時間內(nèi)向所述CPU輸出一個正計數(shù)的數(shù)字，以及在所述包絡(luò)的低狀態(tài)的持續(xù)時間內(nèi)向所述CPU輸出一個負(fù)計數(shù)的數(shù)字。所述CPU還直接讀取所輸入的包絡(luò)，因此可以記錄所述包絡(luò)信號的每一個單獨的高狀態(tài)和低狀態(tài)的持續(xù)時間、關(guān)于由所述包絡(luò)表示的未知的已編碼信號的高狀態(tài)和低狀態(tài)的數(shù)目、低狀態(tài)總數(shù)、高狀態(tài)總數(shù)、總長度以及總和?？紤]所述50MHz時鐘的例子，所述計數(shù)的精度將是±20nsec的時間單位。
[0021]相應(yīng)地，所述用于記錄及利用未知的已編碼信號的方法的第二步是，把所述已解調(diào)信號的包絡(luò)饋送到CPU的計數(shù)器以便對所述未知包絡(luò)的內(nèi)容進行計數(shù)，所述內(nèi)容是從由以下各項構(gòu)成的一組中選擇的:所述包絡(luò)的每一個高狀態(tài)和每一個低狀態(tài)的持續(xù)時間、每一個高狀態(tài)和每一個低狀態(tài)的序列、高狀態(tài)和低狀態(tài)的總教、總的低狀態(tài)持續(xù)時間和總的高狀態(tài)持續(xù)時間、總和、總(時間)長度、所述包絡(luò)的極性及其組合。
[0022]通過把所述計數(shù)細(xì)節(jié)存儲到存儲器中來記錄未知的遙控信號的所述未知包絡(luò)的所計數(shù)的值，并且基于所述遙控信號的所記錄的細(xì)節(jié)利用對所述未知的已編碼包絡(luò)的所述記錄來訪問及控制所述器具和/或系統(tǒng)。所述記錄還包括以下細(xì)節(jié)以便重新生成用于操作所述器具的控制信號:列出每一個遙控裝置的詳情、其不同的鍵和功能、關(guān)于所述器具及其在所述房屋或公寓內(nèi)的位置的其他細(xì)節(jié)、以及用于再調(diào)用每一項單獨的控制代碼的索引或協(xié)議。
[0023]因此，所述利用未知的遙控信號的方法的第三步是把所述包絡(luò)的所計數(shù)的值存儲并索引到存儲器中。
[0024]對由RF或IR遙控裝置生成的未知包絡(luò)信號進行計數(shù)、存儲及索引的所述步驟也適用于未知的讀取器輸出信號，比如在電梯中使用的卡或鄰近讀取器，或者適用于直接饋送的串行或并行代碼信號，可以按照針對所接收的RF或IR信號的包絡(luò)所描述的相同方式對所有這些信號進行處理并且對其包絡(luò)進行計數(shù)、存儲及索引。
[0025]遙控裝置(其中包括諸如磁卡或條形碼卡之類的裝置)被配置成分別通過其相應(yīng)的讀取器發(fā)送或生成完整的代碼。一些類型的遙控裝置被配置成重復(fù)發(fā)送所述串行已編碼信號，其他類型的遙控裝置則被配置成在每次觸摸一個鍵時發(fā)送一次所述完整的串行代碼。然而，所有的遙控裝置都發(fā)送完整的已編碼信號，該信號通常開始于導(dǎo)頻比特、同步比特和/或起始比特，并且結(jié)束于結(jié)束比特。
[0026]對于所述遙控裝置以及/或者所述磁、鄰近和其他的鍵或卡所常用的接收機、讀取器和處理器被預(yù)先配置成讀取并且僅僅接受與預(yù)先配置的代碼、脈沖定時、脈沖持續(xù)時間和精確的起始比特、地址數(shù)據(jù)、命令數(shù)據(jù)以及其他專門配置的程序精確地匹配的呼入已編碼信號，以便確保只有專門預(yù)先配置和預(yù)先編程的匹配才能訪問所述器