专利名称：一种无线遥控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于家庭数字娱乐系统和计算机系统的无线遥控装置，特别是涉及一 种用于感应使用者操作，可以与数字设备互动的一种无线遥控输入装置。
背景技术：
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。
发明内容有鉴于此，本发明提供一种新型的无线遥控装置，以满足现有应用中的需求，能 够同时实现鼠标、键盘、3D游戏手柄和语音功能的无线控制装置。采用先进的动作传感器 (MEMS微机电系统)和无线传输技术，带给操作者随心所欲的互动控制和身临其境的体感 游戏。本发明所提供的装置包括包括动作传感器单元、微处理器单元、无线收发单元、键盘单元和语音处理单元， 其中，动作传感器单元，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数据。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。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，传送给微处理器单元处 理后通过无线收发单元发送给主机端，以控制被控主机执行相应功能；语音单元，与微处理器单元和无线收发单元分别相连，含有麦克风、喇叭和振铃功 放电路，其中 当语音处理单元处在无绳电话模式下，有电话接入时，微处理器单元控制语音单 元打开语音通道，并将振铃功放电路打开播放主机端传入的铃声，或播放储存在本地的铃 声，用户按接听键接听时，微处理器单元将该命令经无线收发单元发送给主机，并调节语音 单元喇叭音量，适合帖耳接听；当操作者拨号打电话时，微处理器单元将电话号码和相应 命令经无线收发单元发给主机，主机收到命令后接入电话通道并控制语音单元打开语音通 道，实现电话的呼叫； 当语音单元处在游戏模式下，语音单元直接受控于主机端，主机端通过无线收发 单元控制语音处理单元将振铃功放打开，通过喇叭可以实时的播放主机端传送的游戏中相应的音乐和背景声音。上述的无线遥控装置，其键盘单元包含T9键盘和多媒体快捷键，响应操作者按键 操作并产生按键信号送给微处理器单元，微处理器单元处理后将信息由无线收发单元发送 给主机，从而控制主机相应的操作。上述的无线遥控装置，还进一步包括振动电机，振动电机连接于微处理器单元，微 处理器单元接收主机通过无线收发单元反馈的控制信息，使振动电机根据游戏情节产生振 动。本实用新型的摇控器主要应用无线通讯技术，MEMS传感器技术，配合高速微处理 器，能够同时完成按键处理、MEMS传感器处理、音频信号处理、游戏振动和配音效果处理，既 可以感知操作者肢体动作的三维空间的加速度和二维平面的角加速度，控制3D游戏中的 角色做出相应的动作、移动光标，并配合软件手势识别完成一些特技操作，如手写笔、甩歌 和菜单选择等功能；也可以拔打IP电话，还可在卡拉OK娱乐中作话筒使用；另外，多功能 键盘实现文字信息和命令的输入，也可以配合传感器实现其他自定义的操作。而且该装置 采用无线方式与主机通信，操作者操作可以比较随意，不受束缚。总之，配合软件可以用于 数字电视、IPTV、多媒体教学、PPT演讲、游戏控制、无绳电话和卡拉OK等系统。
图1为依照本实用新型的一实施例的功能模块架构图。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3为依照本实用新型的第一实施例的另一种卡拉OK场景示意图。图4为依照本实用新型的一实施例的一种操作数字电视系统的步骤流程图。图5为对图4中传感器管理部分补充说明图6为对图4中语音管理部分补充说明图7为依照本实用新型的一实施例的实物外观图
具体实施方式
为了便于进一步理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图对本实用新无线遥控 装置实施的具体实现方式进行详细地说明图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3示为依照本实用新型设计的一实施例的卡拉OK应用场景示意图。在该应用 中，操作者101操作装置102使电视机104进入卡拉OK模式，此时，装置102会打开内部音 频单元，通过音频单元的MIC，将操作者101的声音通过无线链路传给主机104并播放出来， 实现无线话筒的功能。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。图7为依照本实用新型的一实施例的实物外观图。如图所示，遥控装置102的键 盘单元包含多媒体快捷键701，和T9键盘702\703。T9键盘702\703主要由数字复合键、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701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。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。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
权利要求1.一种无线遥控装置，包括动作传感器单元、微处理器单元、无线收发单元和键盘单 元，其中，动作传感器单元，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数据；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；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，传送给微处理器单元处理后 通过无线收发单元发送给主机端，以控制被控主机执行相应打操作；其特征在于还包括语音单元，该语音单元与微处理器单元和无线收发单元分别相连，含有麦克风、喇叭和 振铃功放电路，其中当语音处理单元处在无绳电话模式下，有电话接入时，微处理器单元控制语音单元打 开语音通道，并将振铃功放电路打开播放主机端传入的铃声，或播放储存在本地的铃声，用 户按接听键接听时，微处理器单元将该命令经无线收发单元发送给主机，并调节语音单元 喇叭音量，适合帖耳接听；当操作者拨号打电话时，微处理器单元将电话号码和相应命令经 无线收发单元发给主机，主机收到命令后接入电话通道并控制语音单元打开语音通道，实 现电话的呼叫；当语音单元处在游戏模式下，语音单元直接受控于主机端，主机端通过无线收发单元 控制语音处理单元将振铃功放打开，通过喇叭可以实时的播放主机端传送的游戏中相应的 音乐和背景声音。
2.根据权利要求1所述的无线遥控装置，其特征是，其中所述的键盘单元，包含T9键盘 和多媒体快捷键，响应操作者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 处理后将信息由无线收发单元发送给主机，从而控制主机相应的操作。
3.根据权利要求1或2所述的无线遥控装置，其特征是，还包括振动电机，振动电机连 接于微处理器单元，微处理器单元接收主机通过无线收发单元反馈的控制信息，使振动电 机根据游戏情节产生振动。
专利摘要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。
文档编号G06F3/02GK201845422SQ20102022876
公开日2011年5月25日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者徐敬, 李智杰 申请人:精伦电子股份有限公司