专利名称：多媒体设备控制系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多媒体设备控制系统，尤其涉及一种利用无线通信和电力线载波通信技术对各种多媒体设备进行智能控制的系统。
背景技术：
随着科技的不断进步，智能化成为人们不断的追求。目前现有的多媒体设备控制系统主要是由用户界面、中央控制主机、受控设备三大部分构成，通常采用RS232、RS485、红夕卜、网络等通讯方式。其中，用户界面主要是利用按钮或者遥控器对中央控制器进行信号控制，中央控制主机通过各类控制接口控制受控设备，通常采用的是架设网络的方式对受控设备进行控制。此种方式虽然实现了一定的智能化，但是通过按钮方式极大的限制了用户的操作空间，而中央控制主机对各类 受控设备的控制依附于网络，网络的架设等工作更是费时费力，并且受控设备的位置受到极大的限制。例如当需要对展厅内的各种多媒体设备进行一体化控制时，首先需要在展厅内设置庞大的主控装置，以及布设诸多条主控装置与各种多媒体设备的通信线，耗费巨大且效果不佳。另外，当需要对展厅进行改建时，又会面临拆卸这些主控装置与通信线的问题，对展厅的重新布置造成了诸多的不便。
发明内容
本发明的目的在于提供一种控制无线化、安装便捷化、成本低廉化的多媒体设备的智能控制系统。为实现上述目的，本发明的多媒体设备控制系统采用的具体技术方案为:—种多媒体设备控制系统，其特征在于，包括:主控装置，接收和处理控制器发出的控制信号；受控端子，与多媒体设备相连；主控装置和多个受控端子通过电力线连接，主控装置处理后的控制信号通过电力线载波通信的方式传送至多个受控端子，每个受控端子接收、识别属于自己的控制信号，并将该控制信号传输至与该受控端子相连的多媒体设备。相较于现有技术，本发明的多媒体设备控制系统的优点在于:1、解决多媒体展厅的布线难题，展厅内完全通过电力线实现数据的通信及信号的控制；2、解决了多媒体展厅被控制设备数量受限的难题；3、采用数据压缩方法解决了电力线传输大量多媒体信息的难题。
图1为本发明的多媒体设备控制系统的运行示意图；图2为本发明的多媒体设备控制系统的模块图；图3为控制信号和反馈信号在图2中的主控装置内部的传输示意图4为控制信号和反馈信号在图2中的受控端子内部的传输示意图；图5为本发明的多媒体设备控制系统的另一实施例的模块图；图6为音像数据在图5中的主控装置内部的传输示意图；图7为音像数据在图5中的受控端子内部的传输示意图。
具体实施例方式为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种多媒体设备控制系统做进一步详细的描述。如图1所示，本发明的多媒体设备控制系统包括主控装置I和受控端子2，主控装置I通过电力线与多个受控端子2连接，主控装置I和多个受控端子2之间的通信方式为电力线载波通信。其中，电力线载波(Power Line Carrier-PLC)通信是利用高压电力线(在电力载波领域通常指35kV及以上电压等级)、中压电力线(指IOkV电压等级)、或低压配电线(380/220V用户线)作为信息传输媒介进行语音或数据传输的一种特殊通信方式。进一步，本发明中的主控装置I主要用于接收控制器4发出的多媒体设备控制信号，并将该控制信号处理后通过电力线发送给与主控装置I相连的受控端子2 ;受控端子2则与各种多媒体设备3连接，用于接收主控装置I通过电力线传送来的控制信号，并将该信号转化后传输给多媒体设备3，实现对多媒体设备的控制。此外，根据实际工程需要，本发明的多媒体设备控制系统也可以通过受控端子2采集多媒体设备3的反馈信号，并通过电力线由受控端子2传输至主控装置1，进而反馈给控制器4，以便清楚地了解多媒体设备的运行情况等。进一步，本发明中的控制器4可以是本领域中常用的移动控制设备，如电子控制笔、智能手机、平板电脑 等，而且本实施例中控制器4与主控装置I是通过无线通信(wifi信号)的方式连接。但应注意的是，主控装置I与控制器4的连接方式也可以采用本领域中常用的连接方式，如有线连接或红外连接等。此外，尽管本实施例中的多媒体设备3仅描述了展示幕、投影仪、音响、灯光等，但应该理解的是，本领域中常用的多媒体设备均可以作为本发明的控制对象。下面将参考附图对本发明的多媒体设备控制系统中的各组成部分进行详细描述:参见图2和图3，本发明中的主控装置I包括主控处理器100、无线通信模块110、主控数据处理模块120和主控电力线传输模块130。其中，主控处理器100主要负责主控装置I中信号的传输控制，具体为:控制主控装置I与控制器4之间的通信、控制主控装置I中的控制信号和反馈信号在各模块之间的传输、控制主控装置I与各个受控端子2之间的通信。进一步，无线通信模块110包括网络信号收发单元111、网络信号放大单元112、网络信号过滤单元113和网络信号调制解调单元114。其中，网络信号收发单元111主要用于接收控制器4发出的多媒体设备控制信号，以及将多媒体设备3的反馈信号发送给控制器4 ;网络信号放大单元112用于将控制信号、反馈信号进行放大处理；网络信号过滤单元113用于对控制信号、反馈信号进行杂波滤除；而网络信号调制解调单元114则用于对控制信号、反馈信号进行调制解调处理。
进一步，主控数据处理模块120包括数据缓存单元121和数据打包/解包单元122。其中，数据打包/解包单元122用于将欲发送至受控端子2的控制信号进行打包处理，或将受控端子传输来的反馈信号进行解包处理；而数据缓存单元121则可将待打包的控制信号或解包后的反馈信号暂时存储。进一步，主控电力线传输模块130包括信号调制解调单元131、信号收发单元132、信号放大单元133和电力线耦合单元134。其中，信号调制解调单元131用于对主控装置I中欲发送的控制信号和接收到的反馈信号进行调制解调处理；信号收发单元132用于控制信号和反馈信号的发送和收取；信号放大单元133用于控制信号和反馈信号的放大处理；而电力线耦合单元134则用于将控制信号耦合到电力线上发送给受控端子2，或从电力线上提取由受控端子2传输来的反馈信号。参见图2和图4，本发明中的受控端子2包括端子处理器200、端子电力线传输模块210、端子数据处理模块220和信号输入输出模块230。其中，端子处理器200主要负责受控端子2中信号的识别和传输控制，具体为:控制受控端子2与主控装置I之间的通信、识别属于该受控端子2的控制信号、控制受控端子2中的控制信号和反馈信号在各模块之间的传输、控制多媒体设备3的信号输入和输出。进一步，端子电力线传输模块210包括电力线耦合单元211、信号放大单元212、信号收发单元213和信号调制解调单元214。其中，电力线耦合单元211负责从电力线上提取由主控装置I传输来的控制信号，或将反馈信号耦合到电力线上发送给主控装置I ;而信号放大单元212、信号收发单元213和信号调制解调单元214则分别负责控制信号和反馈信号的放大、收取发送和调制解调工作。进一步，端子数据处理模块220包括数据缓存单元221和数据打包/解包单元222。其中，数据缓存单元221负责暂时存储接收到解包后的控制信号，或暂时存储待打包的反馈信号；数据打包/解包单元222用于将主控装置I传输来的控制信号进行解包处理，并将来自多媒体设备 3的反馈信号进行打包处理。进一步，信号输入输出模块230包括信号输入输出单元231和执行单元232。其中，执行单元232与多媒体设备3直接相连，用于将控制信号转变为该多媒体设备3可接收的控制信号并传递给多媒体设备3，实现对多媒体设备3的控制，以及可从多媒体设备3处采集需要的反馈信号；而信号输入输出单元231则负责将控制信号传送至执行单元232，或接收执行单元232采集到的反馈信号。应注意的是，本发明的受控端子2中的执行单元232与多媒体设备3 —一对应，根据受控多媒体设备3的不同类型，执行单元232的类型可具体设定，如可设置为继电器控制组件、红外信号输出控制组件、声光电控制组件、投影机开关机控制组件、幕布控制组件等。下面结合图3和图4对来自控制器4的控制信号和来自多媒体设备3的反馈信号在本发明的多媒体设备控制系统的主控装置I和受控端子2中的具体传输过程做进一步详细描述:首先，控制信号的传输。当需要对某些多媒体设备3进行特定控制时，可通过控制器4发出控制信号；主控装置I中的网络信号收发单元111接收该控制信号，并依次通过网络信号放大单元112、网络信号过滤单元113和网络信号调制解调单元114对该控制信号进行初步处理；处理后的控制信号在主控处理器100的控制下传输至数据打包/解包单元122，待打包的控制信号暂时存储到数据缓存单元121中，由数据打包/解包单元122进行打包处理，打包后的控制信号在主控处理器100的控制下传输至信号调制解调单元131，信号调制解调单元131对将要发送的控制信号进行调制处理，并由信号收发单元132执行发送操作，待信号放大单元133对控制信号进行放大处理后，便由电力线耦合单元134将控制信号耦合到与主控装置I相连的电力线上，并通过电力线传输至受控端子2。受控端子2中的电力线耦合单元211从与受控端子2相连的电力线上提取出主控装置I传输来的控制信号，并经信号放大单元212的放大处理后由信号收发单元213接收，接收到的控制信号由信号调制解调单元214进行解调处理；在端子处理器200的控制下，进一步由数据打包/解包单元222实现解包操作，解包后的控制信号暂时存储在数据缓存单元221中；端子处理器200识别出解包后的控制信号中属于该受控端子的部分，并将其传送至信号输入输出单元231，信号输入输出单元231将控制信号发送至执行单元232，最终由与多媒体设备3相连的执行单元232将控制信号转变为该多媒体设备3可接收的控制信号并传递到多媒体设备3中，实现对多媒体设备3的特定控制。其次，反馈信号的传输。当需要对某一多媒体设备3的具体控制状况进行显示时，可以由受控端子2中的执行单元232采集与之相连的多媒体设备3的反馈信号，并由信号输入输出单元231接收；，信号输入输出单元231接收到的反馈信号传输至数据缓存单元221中暂时存储，并在端子处理器200的控制下由数据打包/解包单元222进行打包处理；打包后的反馈信号在端子处理器200的控制下传输至信号调制解调单元214，信号调制解调单元214对将要发送的反馈信号进行调制处理，并由信号收发单元213执行发送操作，待信号放大单元212对反馈信号进行放大处理后，便由电力线耦合单元211将反馈信号耦合到与受控端子2相连的电力线上，并通过电力线传输至主控装置I。主控装置I中的电力线耦合单元134从与主控装置I相连的电力线上提取出受控端子2传输来的反馈信号，并经信号放大单元133的放大处理后由信号收发单元132接收，接收到的反馈信号信号由信号调制解调单元131进行解调处理；在主控处理器100的控制下，并进一步由数据打包/解包单元122实现解包操作，解包后的反馈信号暂时存储在数据缓存单元121中；在主控处理器100的控制下，解包后的反馈信号传送至网络信号调制解调单元114，网络信号调制解调单元114对将要发送的反馈信号进行调制处理，并经过网络信号过滤单元113、网络信号放大单元112的处理后，最终由网络信号收发单元111将反馈信号通过无线传输的方式发送给控制器4，以实现对多媒体设备3控制状态的显示。应注意的是，本实施例中的多媒体设备控制系统为同时具有传输控制信号和采集、传输反馈信号的功能，但根据实际工程需要，本发明的多媒体设备控制系统也可只具有传输控制信号的功能，也即不涉及反馈信号的采集和传输，具体的系统组成及控制信号的传输过程可参考上面的描述，在此不再详述。由此，本发明的多媒体设备控制系统可以应用在展厅、场馆、舞台等场所，为用户提供方便、快捷、安全、健康的控制方式。只要有无线信号(Wifi信号)和普通的电力线，SP可轻松实现对多台多媒体设备健康的、智能的控制。而且本发明的多媒体设备控制系统对原始设备无破坏、安装简单方便，控制简洁，能避免电磁波的干扰、仅需电力线即可控制，还可以进行远程调控及调试。 参见图5，本发明的多媒体设备控制系统中的主控装置I还可通过信号线与音像数据存储器5相连，本实施例中的音像数据存储器5可以是计算机等类似存储设备，用于存储多媒体设备3播放的音像数据，例如音频数据、视频数据等。由此，音像数据存储器5中的音像数据也可通过本发明的多媒体设备控制系统进行传输。其中，本发明的主控装置I中增设了音像数据采集模块140，如图6所示，音像数据采集模块140包括音像数据接收单元141、音像数据格式转换单元142和音像数据压缩单元143，主要用于接收由音像数据存储器5通过信号线直接传输到主控装置I中的音像数据(音频数据和视频数据)，并对音像数据进行初步处理；而受控端子2中则增设了音像数据处理模块240，如图7所示，音像数据处理模块240包括音像数据解压单元241、音像数据格式还原单元242和音像数据输出单元243，主要用于将主控装置I传输来的音像数据进行处理并传输至多媒体设备3，以实现音像数据的播放。
下面结合图6和图7对音像数据在本实施例的主控装置I和受控端子2中的传输过程进行具体描述:参见图6，其描述了音像数据在主控装置I中的传输。具体来说，主控装置I中的音像数据接收单元141接收由音像数据存储器5输送来的音像数据(音频数据和视频数据)，并由音像数据格式转换单元142对音像数据的信号格式进行转换(具体为将音像数据中的模拟信号转换为数字信号；将音像数据中的数字信号转换为电平信号)，转换后的音像数据由音像数据压缩单元143进行深度压缩；在主控处理器100的控制下，压缩后的音像数据暂时存储在数据缓存单元121 ;然后，如控制器4发出的控制信号一样，在主控处理器100的控制下，由主控电力线传输模块130将压缩后的音像数据通过与主控装置I相连的电力线传输出去(具体可参见上述控制信号的传输过程)。本实施例中，主控处理器100兼具负责主控装置I与音像数据存储器5之间的通信、处理传输至主控装置I中的音像数据、控制主控装置I与各个受控端子2之间的通信。参见图7，其描述了音像数据在受控端子2中的传输。具体来说，主控装置I通过电力线传输来的音像数据由受控端子2中的端子电力线传输模块210接收处理(与控制信号的接收处理类似，可参见上述对控制信号的描述);在端子处理器200的控制下，由端子电力线传输模块210接收到的音像数据暂时存储在数据缓存单元221中，并进一步由端子处理器200识别出属于该受控端子2的音像数据；属于该受控端子2的音像数据在端子处理器200的控制下传输至音像数据解压单元241，并由音像数据解压单元241完成解压工作，音像数据格式还原单元242对解压后的音像数据进行格式还原(具体为还原出音像数据中转换为数字信号的模拟信号，以及还原出音像数据中转换为电平信号的数字信号)，还原出的音像数据通过音像数据输出单元243传送至与该受控端子2相连的多媒体设备3，实现音像数据的播放。本实施例中，端子处理器200兼具负责控制受控端子2与主控装置I之间的通信、识别属于该受控端子2的音像数据、处理传输至受控端子2中的音像数据、控制音像数据向多媒体设备3的输入。由此本实施例的多媒体设备控制系统不仅实现了控制信号的传输，还可根据需要对音像数据进行传输，此外，如果需要了解各多媒体设备3的运行情况，也可使本实施例的多媒体设备控制系统增加反馈信号的采集、传输功能，进而实现对展厅、影厅等场所内的多媒体设备的全方位、立体化控制。此外，根据实际工程需要，也可以直接将多媒体设备3的控制指令存储在本发明的多媒体设备控制系统中，例如主控装置I中的主控处理器100中。由此，仅需通过控制器4发送一个启动指令，本发明的多媒体设备控制系统便可以根据预设的控制指令自动的对多媒体设备进行控制，实现真正的自动化、智能化。下面对该实施例的多媒体设备控制系统的具体工作流程进行简要描述:首先，点击控制器4 (手持平板或者遥控器)的按钮，通过wifi或其他无线方式将启动指令发送到主控装置1，主控装置I按照预设程序，将预存在主控处理器100中的多媒体设备控制指令转换成电力线载波信号发送出去，各个受控端子2接收到信号后，提取发给本端子的信号，由此控制与受控端子2相连的展厅内的设备，如灯光，投影机，幕布，烟雾发生器等。
其次，所有设备开启之后，根据主控处理器100中的预设指令，主控装置I开始接收音像数据存储器5 (电脑或者其他多媒体设备播放器)通过信号线传输来的音像数据(VGA信号或者HDMI或者DVI等视频信号、音频信号)，并将音像数据压缩后通过电力线发送出去，对应的受控端子2收到后将数据解包，并还原这些信号，然后传输给与之相连的投影机，显示器，或者电视等。以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。
权利要求
1.一种多媒体设备控制系统，其特征在于，包括: 主控装置(I)，接收和处理控制器(4)发出的控制信号； 受控端子(2)，与多媒体设备(3)相连； 主控装置(I)和多个受控端子(2)通过电力线连接，主控装置(I)处理后的控制信号通过电力线载波通信的方式传送至多个受控端子(2)，每个受控端子(2)接收、识别属于自己的控制信号，并将该控制信号传输至与该受控端子(2)相连的多媒体设备(3)。
2.根据权利要求1所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，主控装置(I)包括: 主控处理器(100)，负责主控装置(I)中信号的传输控制； 无线通信模块(110)，负责接收控制器(4)发出的控制信号； 主控数据处理模块(120)，负责控制信号的打包和暂时存储； 主控电力线传输模块(130)，负责将主控数据处理模块(120)处理后的控制信号通过电力线传输至受控端子(2)。
3.根据权利要求2所述的多媒体设备控制系统，其特征在于， 无线通信模块(Iio)包括:网络信号收发单元(111)、网络信号放大单元(112)、网络信号过滤单元(113)和网络信号调制解调单元(114)； 主控数据处理模块(120)包括:数据打包/解包单元(122)和数据缓存单元(121)；主控电力线传输模块(130)包括:信号调制解调单元(131)、信号收发单元(132)、信号放大单元(133)和电力线耦合单元(134)。
4.根据权利要求2所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，受控端子(2)包括: 端子处理器(200)，负责受控端子(2)中信号的识别和传输控制； 端子电力线传输模块(210)，负责接收由主控装置(I)通过电力线传输来的控制信号； 端子数据处理模块(220)，负责控制信号的解包和暂时存储； 信号输入输出模块(230)，负责将控制信号传输至多媒体设备(3)。
5.根据权利要求4所述的多媒体设备控制系统，其特征在于， 端子电力线传输模块(210)包括:电力线耦合单元(211)、信号放大单元(212)、信号收发单元(213)和信号调制解调单元(214)； 端子数据处理模块(220)包括:数据缓存单元(221)和数据打包/解包单元(222)；信号输入输出模块(230)包括:用于将控制信号传递给多媒体设备(3)的执行单元(232)，以及用于将控制信号传送至执行单元(232)的信号输入输出单元(231)。
6.根据权利要求1所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，受控端子(2)还用于采集多媒体设备(3)的反馈信号，并通过电力线传输至主控装置(I);主控装置(I)接收来自受控端子(2)的反馈信号，并将反馈信号发送给控制器(4)。
7.根据权利要求6所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，主控装置(I)包括: 主控处理器(100)，负责主控装置(I)中信号的传输控制； 无线通信模块(110)，负责接收控制器(4)发出的控制信号，以及将多媒体设备(3)的反馈信号发送给控制器(4)； 主控数据处理模块(120)，负责控制信号的打包和暂时存储，以及反馈信号的解包和暂时存储； 主控电力线传输模块(130)，负责将主控数据处理模块(120)处理后的控制信号通过电力线传输至受控端子(2)，以及接收由受控端子(2)通过电力线传输来的多媒体设备(3)的反馈信号。
8.根据权利要求7所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，受控端子(2)包括: 端子处理器(200)，负责受控端子(2)中信号的识别和传输控制； 端子电力线传输模块(210)，负责接收由主控装置(I)通过电力线传输来的控制信号，以及将多媒体设备(3)的反馈信号通过电力线传输至主控装置(I)； 端子数据处理模块(220)，负责控制信号的解包和暂时存储，以及反馈信号的打包和暂时存储； 信号输入输出模块(230)，负责将控制信号传输至多媒体设备(3)，以及采集和接收多媒体设备(3)的反馈信号。
9.根据权利要求4或8所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，主控装置(I)与音像数据存储器(5)相连，音像数据存储器(5)中的音像数据输入到主控装置(I)中，主控装置(1)将音像数据处理后通过电力线传输至受控端子(2)，并由与受控端子(2)相连的多媒体设备⑶播放。
10.根据权利要求9所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，主控装置(I)中还包括音像数据采集模块(140)，音像数据采集模块(140)用于接收和处理由音像数据存储器(5)传输到主控装置(I)中的音像数据； 受控端子(2)中还包括音像数据处理模块(240)，音像数据处理模块(240)用于将主控装置(I)传输来的音像数据进行处理并传输至多媒体设备(3)。
11.根据权利要求1 0所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，主控装置(I)中的音像数据采集模块(140)包括音像数据接收单元(141)、音像数据格式转换单元(142)和音像数据压缩单元(143)； 受控端子(2)中的音像数据处理模块(240)包括音像数据解压单元(241)、音像数据格式还原单元(242)和音像数据输出单元(243)。
12.根据权利要求4所述的多媒体设备控制系统，其特征在于，主控装置(I)的主控处理器(100)中存储有多媒体设备控制指令，主控装置(I)接收控制器(4)发出的启动信号后，自动将预存在主控处理器(100)中的多媒体设备控制指令通过电力线发送至受控端子(2)，并由受控端子(2)传输给多媒体设备(3)。
全文摘要
本发明公开了一种多媒体设备控制系统，该控制系统包括主控装置(1)，接收和处理控制器(4)发出的控制信号；受控端子(2)，与多媒体设备(3)相连；主控装置(1)和多个受控端子(2)通过电力线连接，主控装置(1)处理后的控制信号通过电力线载波通信的方式传送至多个受控端子(2)，每个受控端子(2)接收、识别属于自己的控制信号，并将该控制信号传输至与该受控端子(2)相连的多媒体设备(3)。本发明的多媒体设备控制系统利用无线通信、电力线载波通信技术，实现了控制系统的无线化、安装的便捷化和成本的低廉化。
文档编号G05B19/04GK103217916SQ20131015711
公开日2013年7月24日 申请日期2013年4月27日 优先权日2013年4月27日
发明者陈鹏, 曲黎明, 陈连升 申请人:陈鹏, 曲黎明, 陈连升