专利名称：遥控电子设备及其遥控方法
技术领域：
本发明涉及一种配备有备用电源的遥控电子设备，即使设备不工作，该电源也处于工作状态。
大多数现代电子设备都配备有光传感器来接收由红外线调制的入射光，并有通过接收从遥控器发出的红外线来操作电子设备的遥控功能。为了利用这样的遥控功能，须提供一个备用电源来存储所需的数据(即使在电子设备不工作时也不例外)，其中包括电子设备主电源的开/关状态、与设备定时器相关的信息以及进一步的管理信息。
为节约备用电源起见，目前常用的方法是将电子设备的控制微计算机在其接收待命时段内设置为睡眠模式，以减少功率损耗。在使电子设备处于接收待命状态时，会选择睡眠模式来停止控制微计算机全部功能(通过停止其时钟而实现)。这种方法在节能方面频繁使用。如果在控制微计算机处于这样的睡眠模式时有特定的信号输入，控制微计算机会自动重置为先前状态来响应该输入信号。从睡眠模式重置为先前状态的术语叫做“唤醒”。
电子设备由从遥控器传来的信号设置为接收待命状态，然后控制微计算机进入睡眠模式。对于睡眠模式，可能出现这样的问题如果接收到来自荧光灯或类似光源等外部光线的任何噪声，该噪声便可能被误认为是控制信号。这样，控制微计算机将唤醒，电源开始工作以使控制微计算机能够对遥控信号解码，因而也就不可能达到在接收待命状态中节约功耗这一主要目的。
因而，本发明的一个目标便是改进遥控电子设备通过滤波器向控制单元提供控制信号，滤波器在接收待命状态下被激活，以防止处于低功耗状态下的微计算机被外部光噪声重置，从而达到节能目的。此外，当控制微计算机重置为工作状态时，滤波器会打开，以使设备能够响应遥控信号。
在本改进中，需要准备多个滤波器，以使它们能够在由于噪声而出现误操作或故障时有选择地进行切换并增强功能，于是可以执行设置以适应电子设备周围的环境噪声，从而使错误操作减到最少并在接收待命状态中抑制功耗。
依据本发明的第一个方面，提供了一个包含滤波器(用以衰减遥控信号中的噪声成分)和控制单元(用以对通过滤波器传送的遥控信号解码)的遥控电子设备。在这个设备中，当对遥控信号解码且发现它是切断电源指令时，控制单元对继电器消磁以使电子设备进入接收待命状态并使其本身进入低功耗状态，然后输出滤波控制信号以激活滤波器。
依据本发明的第二个方面，提供了一个电子设备，当它检测到遥控信号中包含的固定宽度的脉冲时，控制单元从低功耗状态中唤醒并输出滤波控制信号来停止滤波器的功能。
依据本发明的第三个方面，提供了一个电子设备，包含用以衰减遥控信号(由定宽脉冲和后续的控制代码组成)中预定的频率成分的滤波器以及用以对通过第一输入端提供的遥控信号解码的控制单元(当发现控制信号是切断电源的信号时，会对继电器消磁以使设备进入接收待命状态并使其本身进入低功耗状态，从而阻止第一输入端接收遥控信号)。为响应在第二个输入端上通过滤波器提供的遥控信号中包括的定宽脉冲，控制单元使其本身从低功耗状态中唤醒，并使第一输入端又能够接收遥控信号。
依据本发明的第四个方面，提供了一个电子设备，如果在控制单元从低功耗状态中唤醒后的一段预定的时间内都没有控制代码，则会再输出一个滤波控制信号，进一步增强滤波器的噪声衰减功能，然后控制单元又进入接收待命状态。
依据本发明的第五个方面，提供了一个电子设备，其低功耗状态是指控制单元的时钟或指令执行处于停止状态。
依据本发明的第六个方面，提供了一种遥控电子设备的方法。该方法包括如下步骤对由定宽脉冲和后续的控制代码组成的遥控信号解码；如果认定解码后的控制信号是切断电源指令，则对叠加在遥控信号上的噪声成分执行预定的衰减，以使控制单元进入低功耗状态；对继电器消磁以使设备进入接收待命模式。
依据本发明的第七个方面，提供了一种遥控电子设备的方法检测到遥控信号中包含的定宽脉冲后，在停止衰减操作的同时将控制单元从低功耗状态中唤醒。
依据本发明的第八个方面，提供了一种遥控电子设备的方法，该方法包括如下步骤对通过第一输入端提供的遥控信号解码，当发现解码后的控制信号是切断电源指令时，对继电器消磁以使设备进入接收待命状态并使控制单元进入低功耗状态，从而阻止第一输入端接收遥控信号；衰减遥控信号的预定的频率成分；确定衰减的遥控信号中是否存在定宽脉冲，如果检测到该脉冲，则将控制单元从低功耗状态中唤醒，并使第一输入端又能够接收遥控信号。
依据本发明的第九个方面，提供了一种遥控电子设备的方法将控制单元从低功耗状态唤醒，如果在控制单元从低功耗状态中唤醒后的一段预定的时间内都没有控制代码，则会再输出一个滤波控制信号以进一步增强噪声的衰减，然后再使控制单元进入低功耗状态。
参照说明性图例阅读以下说明后，有关本发明的上述内容以及其它特性和优点将更为明朗。
图1是本发明第一个实施例中遥控电子设备的电路图；图2是在遥控接收设备中执行的遥控过程的流程图；图3是第一个实施例中遥控信号的波形图；图4是本发明第二个实施例中遥控电子设备的必要组成部分；图5是在图4的第二个实施例中执行的遥控过程的流程图；图6是本发明第三个实施例中遥控电子设备的必要组成部分；图7是本发明第四个实施例中遥控电子设备的必要组成部分；图8是本发明第五个实施例中遥控电子设备的必要组成部分；图9是在本发明第五个实施例中执行的遥控过程的流程图；以下将参照附图中的优选实施例对本发明进行详细说明。
首先，将对照图1和2对本发明的第一个实施例进行说明。图1是一个电路图，大略地显示了电子设备(如，电视机、录象机等)的电源线路，对于本发明的第一个实施例，该电子设备是遥控电子设备。图2是要在这个设备中执行的遥控过程的流程图。
本实施例中的遥控电子设备10包含用于接收来自遥控器(未显示)的控制信号的光传感器11；由电阻21和电容22构成的低通滤波器20；控制低通滤波器20的三极管Tr1；有时钟源的微计算机30；由变压器51和整流电路52构成的备用电源；用以打开主电源70为负载电路71提供工作电源的继电器开关40；电源开关90；AC插头60；信号线73(用以将微计算机30与负载电路71的系统控制器72相连，以便通过遥控信号控制负载电路71)。
遥控电子设备10通过AC插头60接通AC电源，以将来自备用电源50的变压器51和整流电路52的DC电压提供给控制微计算机30的终端T4。
在唤醒模式中，控制微计算机30可由遥控器控制，控制信号通过信号线73输出到负载电路71。
接下来，将对照图2的流程图以及图3显示的遥控信号波形说明在第一个实施例中执行的操作。
现在，假设在初始状态(t0)下，随着控制微计算机30响应遥控信号而执行切断电源的控制操作，遥控电子设备10被置于接收待命模式。
在步骤S1中，在电源切断这一控制操作之后，控制微计算机30从滤波器控制端T2输出滤波控制信号以打开晶体管Tr1，因此激活滤波器20来衰减高频信号成分。在步骤S2中，控制微计算机30本身进入睡眠模式。在睡眠模式中，控制微计算机30的时钟停止工作。
在t0-t2间的步骤S3中，微计算机30响应来自遥控器、输入到唤醒终端(它也是遥控信号输入端T1)的导引脉冲信号。来自遥控器的导引脉冲信号具有固定的宽度(例如，24ms)，检测到这个脉宽即认为要唤醒微计算机。
在睡眠模式中，控制微计算机30可以处于停止执行指令而不停止时钟源31的状态。这时，控制微计算机30在唤醒后立即对控制信号解码，因而能够按正常状态对控制信号解码。
对在睡眠模式中通过光传感器11输入的信号进行处理，以使其高频信号成分通过滤波器20衰减(如图3的滤波器输出波形所示)，从而去除了来自荧光灯或类似光源的外部光线噪声。这样，控制微计算机30不会将光传感器11的噪声输出错误地认为是控制信号，因而不会由于噪声而错误地进入唤醒模式。因此，在tn1-tn2的时间过程中，控制微计算机30保持在睡眠模式中，以便能连续维持低功耗状态。
在检测到电源打开信号(含有来自遥控器的导引脉冲)时，导引脉冲不在滤波器20中得到充分衰减，且滤波器输出将馈入控制微计算机30的终端T1。接着，控制微计算机30识别出定宽脉冲的下降点t1，然后在步骤S4时，操作从睡眠模式进入唤醒模式。在本实施例中，也可以通过按下电子设备的电源键80来唤醒控制微计算机30。
在设置为唤醒模式后，在步骤S5中，控制微计算机30从其控制端T2输出滤波控制信号来关闭三极管Tr1，因而切断滤波器20的操作。
通过终端T1将紧随导引脉冲之后的控制代码输入给控制微计算机30，在步骤S6中会确定该控制代码是否是电源打开信号。如果结果是肯定的，则在步骤S7时将继电器打开信号输出给继电器控制端T3以打开三极管Tr2，然后，三极管Tr2使继电器开关40的触点闭合，因而可从主电源70向负载电路71供电。接下来是步骤S8、S9和S10，电子设备由遥控器的操作来控制。
如果在继电器开关40处于打开位置时遥控器发出电源关闭信号，操作返回步骤S1，以使控制微计算机30再次打开滤波器20的操作，然后控制微计算机30在步骤S2时进入睡眠模式，从而进入低功耗模式。
图4是本发明第二个实施例中遥控电子设备的部分电路图，只显示了光传感器11和控制微计算机30的外围电路。图5是在其中执行的遥控过程的流程图。如图4所示，控制微计算机30有响应唤醒信号的中断输入端T5，以及在切换到唤醒模式前不进行响应的控制信号输入端T1。
下面，将参照图5的流程图说明控制微计算机30的控制流。处理过程的开始与图2类似，此处假设控制微计算机30处于接收待命状态。在步骤S21中，控制微计算机30本身处于睡眠模式中。
在步骤S22中，确定是否存在唤醒信号。当导引脉冲通过滤波器20和输入端T5输入给控制微计算机30时，控制微计算机30从睡眠模式进入唤醒模式(步骤S23)。
在步骤S24中，如果紧随导引脉冲的控制代码被识别为电源打开信号，则会从终端T3输出打开继电器开关40的信号，主电源70向负载电路供电。因为控制微计算机30的后续操作与前面第一个实施例中的操作相同，所以此处不再赘述。然而，在第二个实施例中，不必使用滤波器打开/关闭操作。
图6是本发明第三个实施例的部分电路图，只显示了光传感器11和控制微计算机30的外围电路。由于其它组件与第一个实施例中的相同，此处不再赘述。
在第三个实施例中，通过滤波器20的控制信号、电源键80的输出和另一个电源开关91的输出通过NAND电路33输入到外部输入中断端T5。电源开关80包括一个位于电子设备中的按钮开关，用以将控制微计算机30从睡眠模式中唤醒。另一个电源开关91包括一个搬扭开关(或类似器件)，用以在与图1所示的电源开关90进行机械连接时打开和关闭电源，从而关闭整个显示设备，而不仅是使负载电路71处于接收待命模式和其它模式。
在第三个实施例中，如果除有控制信号通过的滤波器20的输出外，电源开关80的输出或者另一个电源开关91的输出也输入到NAND电路33，那么外部输入中断端T5则变为高(H)电平来唤醒控制微计算机30。当信号馈入电源开关80的输入端T7以及另一个电源开关91的输入端T6时，控制微计算机30从其终端T3输出继电器控制信号，以便由主电源70来为负载电路71供电。
图7是本发明第四个实施例的部分电路图，只显示了光传感器11和控制微计算机30的外围电路。由于其它组件与第一个实施例中的相同，此处不再赘述。
在睡眠模式中，开关24通过从终端T2输出的滤波控制信号与其触点S1相连。因此，来自光传感器11的控制信号通过滤波器20。当信号是噪声时，控制微计算机30不被唤醒。然而，如果信号是有上述预定的宽度的导引脉冲时，控制微计算机30从睡眠模式进入唤醒模式，这时滤波控制信号从终端T2输出，开关24改为与触点S2相连。因此，紧随导引脉冲的控制代码直接输入到控制微计算机30的终端T1，而不通过滤波器20。在唤醒后进入电源打开状态或接收待命模式以及在电源关闭后打开/关闭滤波器的动作均与图2流程图中显示的相同。
图8和图9代表本发明的第五个实施例，图8只显示了光传感器11和控制微计算机30的外围电路。由于其它组件与第一个实施例中的相同，此处不再赘述。图9是在控制微计算机30中执行的控制过程的流程图。
如图8所示，第五个实施例的第一个特征是，滤波器20包括电容器C1和电容更大些的电容器C2(C2可增强其滤除噪声的功能)。这两个电容器C1和C2分别由滤波器控制端T2a和T2b控制。以下，将使用C1构成滤波器20的状态称为“模式0”，将使用C2构成滤波器20的状态称为“模式1”。
第五个实施例的第二个特征是，在使处于接收待命状态的控制微计算机30从睡眠模式进入唤醒模式时，控制微计算机30中使用的时钟源31的频率会降低到正常状况的1/2或1/3，在随后的电源打开状态中，时钟频率变为先前的正常值，因而控制微计算机30能在节能模式下工作。
尽管上述两个特征在单独实施时都可以达到满意的结果，但下文将通过示例阐明如何同时实施这两个特征。
图9的控制过程开始时与图2相同，并假定控制微计算机30现在处于接收待命状态。在步骤S51中，选择使用电容器C1构成滤波器20的滤波器模式0。在步骤S52中，使控制微计算机30处于睡眠模式。随后在步骤S53中，确定是否存在唤醒信号。在睡眠模式中，控制微计算机30处于时钟停止状态，这时中断输入端T5只识别包括在遥控信号中的导引脉冲信号。当通过滤波器20输入终端T5的导引脉冲信号被识别为唤醒信号时，控制微计算机30从睡眠模式进入唤醒模式(步骤S54)。随后在步骤S55中，时钟频率降低到正常频率的1/2或1/3，从而达到节能模式。即使在步骤S53中认定有唤醒信号输入到控制微计算机30，但如果在步骤S56中发现只有噪声而没有遥控信号输入，则前述唤醒信号被认为是噪声，于是会在步骤S57中选择滤波功能得以增强的滤波器模式1，然后操作返回睡眠模式。
步骤S56用于确定控制信号是否是噪声。如果检测到噪声，会在步骤S58中确定是否有电源打开信号。如果步骤S58的结果表明存在电源打开信号，继电器打开(步骤S59)且时钟频率恢复正常值(步骤S60)。
此后，如果步骤S61的结果表明有电源关闭信号，继电器关闭(步骤S62)且操作返回初始状态。同时，如果上述结果表明不存在电源关闭信号，则重复执行步骤S64-S61或步骤S64-S63-S61，直到检测到电源关闭信号为止。
在本实施例中，是否唤醒的决定会随噪声程度发生改变，因而进一步实现了防止由噪声导致的任何误操作的改进。
通过添加电容更大的电容器，滤波器模式可以更改为模式0、模式1,……，模式n，从而增强滤波功能。执行模式0时可以不使用任何滤波器。
在本发明的任何实施例中，滤波器单元可以由低通滤波器组成或由任何能够区分脉宽的电路所代替。
此外，在睡眠模式中，可以抑制光传感器11的频率特性以达到所需的滤波效果，从而可以不必使用滤波电路。
尽管上文对照某些优选实施例对本发明进行了说明，但应当理解，本发明不局限于这些实施例，业内人士必定会想到各种其它更改和修正，但这些更改和修正都不背离本发明的宗旨。
因此，本发明的范围仅由随附的权利要求来确定。
权利要求
1．一个电子设备，包括滤波器，用以衰减由定宽脉冲和后续的控制代码组成的遥控信号中预定的频率成分；以及控制单元，用以对通过上述滤波器传送的遥控信号解码，当认定遥控信号是切断电源指令时，对继电器消磁以使上述设备进入接收待命状态，同时输出滤波控制信号来激活上述滤波器并将其本身设置为低功耗状态。
2．根据权利要求1所述的电子设备，其特征在于在低功耗状态下检测到定宽脉冲时，上述控制单元会从低功耗状态唤醒并停止上述滤波器的衰减。
3．一个电子设备，包括滤波器，用以衰减由定宽脉冲和后续的控制代码组成的遥控信号中预定的频率成分；以及控制单元，用以对由第一个输入端提供的遥控信号解码，当认定遥控信号是切断电源指令时，对继电器消磁以使上述设备进入接收待命状态并将其本身设置为低功耗状态，从而阻止上述第一个输入端接收遥控信号；其中，当在第二个输入端接收到通过上述滤波器传来的包含在遥控信号中的定宽脉冲时，上述控制单元会从低功耗状态中唤醒并使上述第一个输入端又能够接收遥控信号。
4．根据权利要求3所述的电子设备，其特征在于如果在控制单元从低功耗状态中唤醒后的一段预定的时间内都没有控制代码，上述控制单元会输出另一个滤波控制信号，进一步增强滤波器的去除噪声功能，然后再使控制单元进入低功耗状态。
5．根据权利要求1或3所述的电子设备，其特征在于上述低功耗状态是通过在上述控制单元中停止时钟或指令执行而实现的。
6．一种遥控电子设备的方法，包括如下步骤对由定宽脉冲和后续的控制代码组成的遥控信号解码；如果认定解码后的控制信号是切断电源指令，则对遥控信号中预定的频率成分进行衰减，以使控制单元进入低功耗状态；对继电器消磁以使上述设备进入接收待命模式。
7．权利要求6所述的遥控方法，还包括以下步骤检测到定宽脉冲时，将上述控制单元从低功耗状态中唤醒并停止衰减操作。
8．一种遥控电子设备的方法，包括如下步骤对通过第一输入端提供的遥控信号解码；当发现解码后的控制信号是切断电源指令时，对继电器消磁以使设备进入接收待命状态并使控制单元进入低功耗状态，从而阻止上述第一输入端接收遥控信号；衰减遥控信号中预定的频率成分；确定包含在衰减的遥控信号中的定宽脉冲是否存在，如果检测到该脉冲，则将上述控制单元从低功耗状态中唤醒，以使第一输入端又能够接收遥控信号。
9．权利要求7或8所述的遥控方法，还包括一个增强衰减的步骤如果在控制单元从低功耗状态中唤醒以及衰减停止后一段预定的时间内都没有出现紧随在定宽脉冲后的控制代码，则会再使控制单元进入接收待命状态。
全文摘要
一种电子设备,对通过滤波器接收的遥控信号解码,如果认定控制信号是切断电源指令,控制微计算机则输出滤波控制信号来激活滤波器,以使设备进入接收待命模式,同时控制微计算机本身则进入低功耗状态,这种待命模式可以减少功耗。遥控信号由定宽脉冲和后续的控制代码组成,当检测到定宽脉冲时,控制微计算机会从低功耗状态唤醒并停止滤波器的操作。
文档编号H04Q9/14GK1313720SQ0111148
公开日2001年9月19日 申请日期2001年3月15日 优先权日2000年3月15日
发明者天野敏夫, 小沼健一, 植木俊久 申请人:索尼株式会社