专利名称：具有自动设备识别和编程的通用遥控装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及控制装置、家用电子设备等的遥控单元。
背景技术：
现在的遥控单元通常适用于控制许多设备，特别是用户电子设备。大多数公众对用于控制他们电视机和VCR的遥控单元(经常简称为″遥控装置″)比较熟悉。其它设备诸如DVD播放器、CD播放器及其他家庭立体声设备能通过遥控装置进行控制。另一些装置(如家用装置)和系统(如家庭警报系统)也可以通过遥控装置进行控制。
遥控单元一般通过发射由受控装置接收的红外脉冲序列来工作。所提供的特定序列反映一种受控装置识别的编码命令(如开启、关闭、调节音量、转换频道)。(一种在遥控单元和特定设备之间传输的编码命令也可以称为″命令协议″。)当由受控装置接收到命令协议时，该命令协议由该设备识别并执行，当不同的设备收到用于特定设备的命令协议时，通常什么也不会发生，因为解码时，该命令协议不表示用于那个设备的命令。
还存在能够编程控制许多不同的设备，如电视和VCR的″通用″多种遥控单元。对于这种通用遥控装置，有许多能使用户选择要控制设备的按钮。(做为选择，一个选择按钮可以用来滚动(scroll through)受控设备。)在用户选取一设备后，发射一些作为由所选设备识别的命令协议的所选命令。例如，如果用户在程控通用遥控装置上选择″VCR″，那么由遥控装置发射的该编码命令(命令协议)会被VCR识别。如果用户又通过遥控装置选择命令″频道7″，那么通过遥控装置发送的频道信号会编码以改变在VCR上设置的频道。由电视对该编码频道命令的解码不会被识别并且电视会保持已调的同前面一样的频道。
需要注意，通用遥控装置可以通过编程来控制许多设备。一般出售的通用遥控装置会装载一种适用于许多设备的命令协议的综合数据库(comprehensive database)。这样可以通过一程序序列对该通用遥控装置进行编程，以便由用户来选择用于在其家中的设备的特定命令协议。例如，可以由用户通过输入表示用户家中设备的特定参考数字(有时称为设备的″装置代码″)对该通用遥控装置手动地进行程控。通用遥控装置包括在数据库中用于那些设备的装置代码和有关的命令协议，可以通过对遥控装置的编程来控制这些设备。通过输入用于一特定设备的装置代码，遥控装置为该装置代码和有关命令协议搜索数据库，并当用户随后通过遥控装置输入控制命令时使用该命令协议。利用对于许多不同的设备的每一个设备的相应的装置代码，可以对许多不同的设备执行该程序序列。该程序序列还可以包括为每一程控设备的命令协议分配一个选择按钮(或使用单一按钮的可分配点)。
做为选择，通过连续地发射在遥控装置数据库中的每一设备的一条或多条编码命令，并当用户知道发射了适于控制用户设备的命令的时候用户停止搜索，一些通用遥控单元提供了一种用于确定用户家中设备的装置代码的方法。
在有关通用遥控装置的现有技术的不利条件中，用户必须手动地选择要控制的设备。这样，用户必须首先通过在遥控装置上按下一按钮来选择该设备，然后再选择要发给该设备的控制命令。这需要许多使用户不便的操作。例如，用户可以一边在VCR上的2频道上记录程序一边在电视的4频道上观看节目。在这样的情况下，一般用户可以在通用遥控装置上对电视进行选择，这样可以控制音量。如果用户想改变记录在VCR上的台，用户必须在遥控装置上选择″VCR″，按下遥控装置上的键以改变VCR上的频道，然后在遥控装置上选择″电视″以便可以再一次控制电视上的音量。
此外，如上所述，现有的通用遥控装置在编程期间需要一些类型的用户参与。用户要么必须在编程序列期间输入该设备的装置代码，要么如果遥控装置自动地发射在其数据库中所有装置的控制命令，用户就必须指示何时发射控制用户设备之一的控制命令。这两种方法增加了通用遥控装置的复杂性，无论哪种对于一般用户都经常变得无用。
发明内容
本发明的目的之一是要提供一种遥控单元和系统，能自动地确定用户想要控制的设备并且自动地进行切换，以便当用户向遥控装置提供一控制命令的时候，通过遥控装置发射与所选择的设备有关的命令协议。另一目的是要提供一种遥控装置和系统，能对所选择的设备自动地确定装置代码(或反过来确定适当的控制协议)，从而不需要通过用户编程。特别是，本发明的目的之一是当一个房间中存在许多设备时，提供这样设备的自动编程和在设备间的自动切换，其中大量设备的编程和在大量设备间的切换将是非常慢的和麻烦的。
根据这些宗旨，本发明包括一种能够控制许多设备的遥控装置。该遥控装置从所指向的特定设备获得标识数据。通过处理该数据以确定与该特定设备有关的命令协议。根据与该特定设备有关的命令协议，对通过用户输入到遥控装置的用于特定设备的控制命令进行格式化。
本发明还包括一种用于控制以一选择方向为基础从许多设备中选择出一个特定装置的方法。从该特定设备中获得识别数据。使用该识别数据来确定与特定设备有关的命令协议。根据用于该特定设备确定的命令协议对特定设备的控制命令进行格式化。
本发明还包括一种由许多通过遥控装置可控的设备组成的系统。遥控装置从许多设备中由遥控装置指向的特定设备中获得标识数据。例如，这些设备中的每一设备都可以发射识别各个设备的识别数据。在这种情况中，遥控装置指向的特定设备的识别数据是通过遥控装置来选择的。做为选择，遥控装置本身可以启动对指向的特定设备识别数据的获取。通过遥控装置来处理用于特定设备的识别数据以确定与特定设备有关的命令协议。通过用户输入到遥控装置的用于特定设备的控制命令是根据与特定设备有关的命令协议进行格式化的。
图1是本发明的遥控单元和系统实施例的说明性视图；图1a是图1的遥控单元的更详细视图；图1b是包含图1a的遥控装置的许多组件的说明视图；图2是根据本发明第二实施例的遥控装置的详细视图；图2a是包含图2的遥控装置的许多组件的说明视图；图3是由图2的遥控装置获得的一图像视图；图4是保存在图2的遥控装置中的一部分模板数据库的代表视图；和图5是根据本发明的一方法实施例的流程图。
详细说明参考图1，示出了引入本发明的一个实施例的一种通用遥控单元10(以下简称为″遥控装置″)。遥控装置10控制一定数量的设备，如图1所示的电视12，VCR 14，立体声调谐器/放大器16和CD播放器18。按在本领域中公知的那样，电视12和VCR 14电连接以便在适当的设置和命令输入到该设备时候使录制的节目可以在VCR 14上播放并通过电视12进行观看。同样地，立体声调谐器/放大器16和CD播放器18也是电连接的，以便可以将CD插入CD播放器18并通过立体声调谐器/放大器18放大来收听。
如下面要进一步描述的，在用户使用遥控装置10根据本发明(包括自动选择和对用户预定设备的编程)下述方法向各设备之一提供控制命令之后，遥控装置根据所选择设备的命令协议发射的信号。图1a示出了一种遥控装置10的更详细的示例性实施例，具有提供一种用户能够为所选择设备输入命令的用户界面的各种按钮。其中，遥控装置10包括一电源按钮10a，音量控制按钮10b，频道输入按钮10c，频道上选/下选按钮10d和VCR控制按钮10e(其中有一些可能还用来控制CD播放器18)。当电视12成为所选择设备的时候，例如，在遥控装置上按下音量控制按钮10b，会使遥控装置发射根据电视12命令协议的音量控制命令，从而改变电视的音量。如另一个例子，当立体声调谐器/放大器16成为所选择设备的时候，在遥控装置10上按下音量控制按钮10b，会使遥控装置10发射根据立体声16命令协议的音量控制命令，从而改变立体声的音量。由于立体声16的命令协议与电视12不同，所以使用遥控装置10改变立体声16的音量不会改变电视12的音量，反之亦然。
当在遥控装置10中选中了特定设备的时候，在本领域中和对于用户公知的其它控制命令也可以发给电视12，VCR 14，立体声调谐器放大器16或CD播放器18。一旦在遥控装置中识别该所选择设备，同样也会根据用于该选择设备的命令协议发射由用户通过在遥控装置上的按钮界面输入的命令。在图1的遥控装置10和各种设备之间使用的命令协议的形式在现有技术中已知，所以这里不再描述。通过遥控装置10前面的IR光输出端10f发射IR信号的序列，该序列包括根据用于特定设备的命令协议格式化的命令。分别在电视12、VCR 14、立体声调谐器/放大器16和CD播放器18表面的IR接收传感元件12a、14a、16a、18a上接收IR信号。在例如Darbee等人的美国专利号5959751中更详细地描述了命令协议。
根据本发明，可以自动执行由遥控装置10对要控制设备(电视12、VCR 14、立体声调谐器/放大器16或CD播放器18)的选择以及对遥控装置的编程以使用与被选择设备对应的命令协议。通过遥控装置自动选择的设备由用户用遥控装置10指向的设备对应。
为了确定遥控装置10所指向的设备，在遥控装置10和可用的设备(包括电视12、VCR 14、立体声调谐器/放大器16以及CD播放器18组成)之间存在一种双向通信能力和协议。这样，遥控装置10不仅包括IR输出端10f，而且还包括在遥控装置10正面的IR光传感器10g，其检测入射的IR光，用于通过遥控装置10进行解码和处理。此外，设备即电视12、VCR14、立体声调谐器/放大器16和CD播放器18的每个都分别包括用于输出由各自设备产生的IR脉冲序列的IR光输出端12b、14b、16b、18b。
遥控装置10正面的红外传感器10g是一种窄视场红外传感器，其在商业上广泛地使用。红外传感器10g的视场例如是10度。由用户用遥控装置所指向设备的输出端(IR光输出端12b、14b、16b或18b)发射的IR光应在红外传感器10g的视场(这里是10度)内并因此可由遥控装置10探测到。例如，回头参考图1，示出了遥控装置10指向电视12。遥控装置的红外传感器10g的视场(10度)显示为与电视12的圆形22平面相交的圆锥形20。尽管传感器10g的窄视场被表示成在其中心轴周围对称分布(产生如图所示的圆形场)，但是取决于传感器的其它的视场形状是可能的。但是，通常传感器10g的窄视场只会获得由所指向设备的IR光输出端所发射的IR光。因此，如图1所示，红外传感器10g只会获得由电视12的IR输出端12b发射的光，因为在圆形22内，那就是说，在遥控装置10上的IR光传感器10g的视场内，端口12b是唯一的端口。
红外传感器10g的视场有可能覆盖两个设备的IR输出端。例如，在图1中，如果遥控装置10是指向电视12的下部，那么由圆形22表示的视场的边缘可能也包围了VCR 14的IR输出端14b)。但是，由视场中心设备的IR输出端(也就是说，电视12的输出端12b)接收的IR信号通常会比来源于视场边缘设备接收的(也就是说，由VCR 14的输出端14b接收的)的信号更强。因此，遥控装置可能还包括滤光镜等，用于除去由遥控装置10收到的较弱的IR信号并处理由遥控装置所指向设备所接收的更强信号。
每个设备从它各自的提供该设备装置代码的IR光输出端发射一IR信号。因此，电视12通过其提供电视12特定装置代码的IR输出端12b发射信号。同样地，VCR 14通过其提供VCR 14装置代码的IR输出端14b发射信号，立体声调谐器/放大器16通过其提供立体声调谐器/放大器16b装置代码的IR输出端16b发射信号，而CD播放器18通过其提供CD播放器18装置代码的IR输出端18b发射信号。
由每个设备发射的提供其各自装置代码的信号是一种标准格式的，其可以在接收的时候由遥控装置10通过内部处理进行解码。参考图1b，示出了图1a的遥控装置的提供接收IR信号处理的许多示例性组件。例如，可以由具有附带软件或其它数学算法的微处理器10p来执行内部处理。微处理器10p接收来自IR光传感器10g-10e和输入按钮10a的输入并为IR输出端10f提供控制信号(可以通过中间的设备，如，IR LED，未示出)。微处理器10p与数据库10s接口，所述数据库可以在微处理器10g内同时可以为微处理器10p提供暂时存储器。
如上所述，尽管图1的房间内所有的设备都从IR光输出端12b-16b发射IR信号，但是，由于传感器10g的窄视场(如果必要，同其它电子处理一起)，遥控装置10只会接收和处理由所指向设备所发射的IR信号。因此，例如，如果如图1所示遥控装置10指向电视12，那么遥控装置的红外传感器10g将只接收和处理通过它的IR输出端12b所发射的给出电视12装置代码的IR信号。然后遥控装置10的处理器10p对来自于IR光传感器10g的电视12的装置代码进行解码。使用电视12的装置代码，用遥控装置10从综合数据库10s检索电视12的有关命令协议。由此，处理器10p根据电视12的命令协议对由用户通过遥控装置(如图1a和1b所示)的按钮界面10a-10e输入的任何控制命令进行格式化，并由遥控装置在IR输出端10f输出。
由此，遥控装置10自动地输出用于遥控装置10所指向设备格式化的指令。如果遥控装置10由用户移动以指向另一个设备，例如，CD播放器18，那么遥控装置10接收(通过传感器10g)和处理由CD播放器18的IR输出端18b所发射的CD播放器18的装置代码。如上所述，由于传感器10g的窄视场(以及消除任何较弱的IR信号和其它的电子，如果必要)，遥控装置10的传感器10g将只接收和处理当前所指向的，即CD播放器18的装置代码。遥控装置10的内部处理对接收到的CD播放器18的装置代码进行解码并使用该装置代码以获得与CD播放器18有关的命令协议。会把由用户通过在遥控装置18上的按钮所输入的命令进行格式化以控制由遥控装置10所指向的CD播放器18。
照这样，用户可以迅速地控制相继的设备，而不需要在输入命令之前首先在遥控装置上选择每个设备。例如，用户可以只需把遥控装置10指向电视12并按下电源按钮10a以打开电视12。如上所述，依靠将遥控装置10指向电视12，遥控装置会根据电视12的命令协议发射适当的命令(″触发电源″)。然后用户可以把遥控装置10指向CD播放器18，按下电源按钮10a以打开CD播放器18，然后按播放按钮(位于组10e中)以开始播放CD。再次如上所述，依靠将遥控装置10指向CD播放器18，遥控装置将根据CD播放器18的命令协议发射适当的命令(″触发电源″，随后是″播放″)。
设备可以以很短的间隔周期性地发射表示他们装置代码的IR信号，例如，遥控装置10在比一般用户用遥控装置10指向该设备和通过在遥控装置上的按钮输入用于该设备的控制命令所需时间短的时间内从设备探测至少一个包含装置代码的发射信号。做为选择，当用户用遥控装置10指向一设备并通过遥控装置10输入一控制命令时遥控装置10首先启动一配置程序(set-up procedure)。例如，遥控装置10可以通过其IR输出端10f发射一标准格式的″识别请求″信号。通过其IR接收传感器(如在图1中的传感器12a、14a、16a、18a)接收识别请求信号的任一设备可以通过发射其装置代码进行响应。如上所述，由于传感器10g(如果必要，连同其它电子处理一起)的窄视场，遥控装置10将只接收并处理由所指向的设备发射的装置代码。遥控装置10为所识别的装置代码从其数据库中选择命令协议并发射由用户输入的根据该命令协议格式化的控制命令。因此，遥控装置所指向的设备以适当的命令协议接收由用户输入的命令。
在图1所示实施例的可选变形中，遥控装置10包括获得并向该遥控装置的处理器提供图像的相机光学系统(camera optics)。因此，如图2所示，除省略了红外传感器10g和对由设备发射的包含装置代码IR信号进行相关解码处理)和相机光学系统10h位于遥控装置10的顶端之外，遥控装置10基本上如在图1a中所示。
相机光学系统10h的光轴(图2中的OA)沿着遥控装置10的长度方向，所以当遥控装置指向所需要设备时用户也将相机10h的光轴指向所需要的设备。因此想通过用户控制的设备基本上会位于由相机光学系统10h得到的图像的中心内。
如图2a所示，图2的遥控装置10包括基本上和在图1b中所示实施例相同的内部组件，当然，在图2a中遥控装置10的处理器10p与相机光学系统10h连接。此外，软件(或其它的由处理器10p执行的数字算法)包括支持实施例的图象识别软件和进一步如下所述的储存数据的数据库10s。
当由相机光学系统10h获得一图像并由处理器10p接收时，由处理器10p所执行的图象识别软件集中于识别该图像中心内的物体，设备很可能就位于那里。本实施例的遥控装置10中的与各种的设备有关的命令协议的综合数据库10s包括与该设备命令协议有关的每个设备面板的详细数字表述。例如，每个设备面板的详细数字表述包括在图象识别处理程序中为识别设备由遥控装置10的处理器使用的每个设备面板的模板，所述设备位于由遥控装置所获得图像的中心。当探测到在为设备存储的模板和在所获得图像中心处的物体之间相匹配时，遥控装置使用与为该设备存储的模板有关的命令协议。
例如，图3描述了当由如图1所示指向的时候，由遥控装置10的相机光学系统(camera optics)10h获得的图像。(相机光学系统10h的视场不必是象在前实施例的传感器10g一样为窄视场；因此，图3所示的图像可以不同于图1的虚线圆。)当然，由于在图1中遥控装置10指向电视12，所以电视12被表示在图3的图像中心处。参考图4，示出了保存在图2a的遥控装置10的数据库10s内的设备模板的综合数据库。当然，图4中表示的模板是以数字形式存储在遥控装置中的。模板是从各种厂商得到的许多设备的正面模板的集合。例如，如图4所示，存储了对于电视机(在图4中的标号为电视100a、100b and 100c)和VCR(在图4中的标号为VCR100d、100e和100f)的各种型号和结构的模板。如在图4中一系列的点所示，电视机、VCR及其他设备(如CD播放器、立体声调谐器/放大器、DVD播放器等等)的许多其它型号和结构的模板也保存在该数据库中。
正如上面所指出的那样，如图4表示的以数字形式存储在遥控装置10中的模板是可从各种厂商得到的许多设备的许多正面模板和相关命令协议的集合。一般地，遥控装置10会同预装在数据库10s中的模板和与许多通用的可用设备相关的命令协议的综合集合一起提供。此外，对于在出售遥控装置之后引入的设备(或换句话说对于未包括在数据库10s内的设备)，可以从同该设备一起提供的软盘或CD中、或从厂商的网站下载到用户的个人计算机而得到模板和命令控制。然后模板和命令协议可以通过例如USB连接从用户的个人计算机转移到数据库10s(或在遥控装置中的单独的可编程序非易失性存储器)。
当图2a的遥控装置10的处理器10p接收从相机光学系统10h上获得的图像时，其试图将在所获得图像中心内的物体和在其数据库10s中的模板匹配。最初，为了减少需要和所存储的模板相比较的数目，处理器10p可以试图识别在图像中心的设备的形状。因此，例如，处理器10p可以首先确定在图3的图像中间的物体大致是一个正方形。在已经作出该最初决定后，接着处理器10p试图将在其数据库10s中具有正方形的模板(在它们中图4的电视100a、100b、100c)与物体匹配。当在数据库10s中发现与在图像中心内的物体最佳匹配的模板时，通过遥控装置使用与该最佳匹配模板有关的命令协议来提供命令。
例如，与在数据库10s中的电视机设备模板比较之后，处理器10p可以确定与在图3中心的电视机12最佳匹配的存储在数据库10s的图4的模板100b。(处理器可能需要数字循环并定标模板或在图像中的物体以进行比较。)在已经确定由数据库10s中的模板100b表示的电视机型号和构成相对应的电视机12后，当用户输入命令时，处理器10p使用在数据库10s中与该模板(表示特定构成和型号的电视)相关的命令协议。
图象识别软件可以由如1999年希腊Kerkyra的IEEE的计算机视觉国际会议学报上D.M.Gavrila和V.Philomin的″对于″灵巧的″交通工具的实时的目标检测″一文(可在www.gavrila.net上得到)中所描述的用于检测行人和交通标志的方法改编而来，此文内容在此引入作为参考。模板分层结构(template hierarchy)能够获得由二进制特征图像提取的图像中的各种物体形状并产生其距离转换(″DT″)图像。二进制模板(例如在图4中所示的)是在与DT图像比较之前被转换成DT模板的。使用一定数量的匹配措施以确定匹配，例如，当到最接近特征的平均距离是最小值或在用户供给阀值下面时可以发现匹配。
在“对于“灵巧的”交通工具的实时的目标检测”所述的这种匹配过程的一种改进中，匹配是使用基于匹配距离转换的变体而实现的，其使用一种在形状分层和变换参数上同时从粗到细的逼近。因此，类似的模板组合在一起，例如，图4的电视机的正方形模板(100a、100b、100c等)、VCR以及其它装置的矩形模板(100d、100f、100g等)。每一形状组由一原型模板表示，并且首先使用原型而不是包括该组的真实模板来执行和DT图像的匹配。在确定与原型模板的最佳匹配之后，保存在数据库10s中的包括该组的单个模板与DT图像进行比较。
例如，正方形(一般表示电视机)、矩形(一般表示VCR)等原型DT模板首先通过遥控装置10的处理器10p与图3电视机12的DT图像进行比较。正方形的原型DT模板将具有与图3电视机12的DT图像的最佳匹配。在这样的确定之后，处理器10p使用保存在数据库10s中的图4中电视机100a、100b、100c等包含正方形原型表示的组的单独(正方形)模板，用于进一步比较和确定最佳匹配。
真实模板还可以是由类似物进一步的子分类组成的，而每个子分类可以由在该子分类中真实模板的类似物的原型模板表示。通过把用于类似物的连续子分类的原型模板与DT图像相比，与DT图像相比较的表示真实设备的模板数目被减少到包括用于最终子级的原型模板组。
例如，电视机可以细分为具有正方形屏幕或椭圆形屏幕。在确定正方形原型模板和图3中电视机的DT图像匹配之后，可以用正方形原型模板的二级(子分类)与图像相比较。在第二级中可以有两个原型模板，一个具有方形边界和正方形内边(表示正方形屏幕)，而另一个具有方形边界和椭圆形内边(表示椭圆形屏幕)。图4的电视机100b、100c(具有正方形屏幕)将在包括具有椭圆形内边的原型模板表示的组的模板中，而图4的电视机100c(具有椭圆形屏幕)将在包括由具有椭圆形内边的原型表示的组的真实模板中。在图3电视机12的DT图像与第二级原型模板比较之后，处理器10p将判定(以有关匹配测量为基础)具有方形边界的原型模板是图3DT图像的最佳匹配。在这样的判定之后，处理器10p从数据库10s中再现电视机100b、100c等模板，用于更进一步的比较和确定最佳匹配，上述模板包括在由匹配的第二级原型表示的组内的真实设备。
一旦遥控装置10的处理器10p确定在综合数据库10s中存储的与图像中的物体匹配的模板，当用户输入命令时，就由遥控装置10使用与模板(其表示特定构造和型号设备)有关的命令协议。例如，如以前指出的，在所存储的图4的模板与图3电视机12的图像相比较之后，遥控装置10中的处理器10p就确定与图3中心处的物体(电视机)匹配的模板100b。在数据库10s中把用于由模板100b表示的电视机12的构造和型号的命令协议和在数据库10s中的模板100b联系起来，当用户向遥控装置10输入命令时由处理器10p使用这些命令协议。由此，通过将遥控装置10指在想要的设备上，遥控装置自动地识别用于该设备的命令协议并使用该识别的命令协议发射命令。
此外，一旦已经由遥控装置10识别出在数据库10s中的与用户所选择设备相关的模板，处理器10p可以首先将那些先前识别的模板与获得的图像比较并确定为先前识别的模板之一的匹配测量是否与当设备最终被识别时大致相同。如果一个较小数量的在前识别模板和在图像中的物体基本上匹配在相同程度上，则处理器10p就确定匹配并使用与该匹配模板有关的命令协议。同时，可以由用户通过按下遥控装置10上的按钮来启动一学习程序以识别和更新在房间中与存储模板有关的模板。如上所述，当用户将遥控装置指向在室内的设备并启动学习程序时，遥控装置将该设备的图像与用于该设备的模板和相关命令协议相匹配。为每个用户想控制的设备进行学习程序，并且当增加或除去新的设备时能够对其进行更新。在执行这样的学习程序之后，当用户将遥控装置指向一设备时，处理器10p只考虑在确定匹配时先前识别的用于该设备的模板。这显著地减少了遥控装置的响应时间。并且，因为遥控装置只从用户所拥有设备的模板中选择设备匹配，所以匹配更快并且更可靠。
做为选择，设备可以带有一种归类(ascribed)特征，这样在图像处理例程中可以容易识别。例如，可以把一条形码(等)粘贴在每个可控的设备的正面。那样的话，在遥控装置10中的综合数据10s库将包括每个设备的条形码和设备的相应命令协议。通过遥控装置的相机获得的图像搜索条形码并且一旦发现，对条形码进行分析和解码。一旦解码，就从数据库中找回和使用该识别设备的命令协议。
如本发明的第一实施例所述，遥控装置可以通过相机光学系统10h周期性地获得图像并应用图象识别处理以匹配位于图像中心的设备。在逐次获取和处理一图像之间的时间间隔应当小于用户在遥控装置指向之后输入一命令所用的平均时间。做为选择，如上所述，由用户使用遥控装置的按钮输入的控制命令可以启动图像获取和对遥控装置所指向设备的操作。一旦识别出在获得图像中心的设备的命令协议，就根据该命令协议发射由用户输入的控制命令。
上面刚刚描述的本发明的第二变体和本发明早先描述的第一变体可以同时在同一个通用遥控装置和系统中一起实施，其中第二变体依靠遥控装置中的图像处理识别遥控装置指向的设备，而第一变体则依靠设备发射IR信号给出它的装置代码。那样的话，遥控装置10将是图1a与图2遥控装置的合成，即其将同时具有IR光传感器10g和相机光学系统10h。对一个装置构造和型号的判定(例如，利用由IR信号接收的装置代码作出的)可以用来确定另一个判定(例如，利用图像处理程序中的模板匹配作出的)。在利用IR信号和图像处理的设备判定不一致的地方，可以由遥控装置10中的处理器引入一种误差子程序。例如，可以从数据库中找回与IR信号的装置代码相关的模板并与图像中的物体相比较。如果其测量高度匹配，就使用对应于IR信号的装置代码的命令协议。如果不是，就使用与图像处理程序所确定的模板相应的命令协议。
此外，前面注意到用户使用遥控装置表面上的按钮的真实命令的输入能够启动对遥控装置所指向设备的判定。做为选择，遥控装置可以包括单独的设置按钮，当把遥控装置指向一设备时用户可以按下该按钮，从而启动对遥控装置所指向设备的命令协议的判定(例如，由IR信号给出该设备的装置代码或者通过图象识别处理)。此外，一旦确定设备的命令协议，遥控装置10可以使用那些命令协议直到用户再次按下遥控装置上的设置按钮。那样的话，即使遥控装置10不直接地指向该设备，用户也能连续控制该相同的设备。如果用户希望改变设备，就将遥控装置10指向下一个要控制的设备并再次按下设置按钮。
在上面两个本实施例的变体中，描述了在由遥控装置探测的两个(或更多)设备之间的识别。在第一个变体中指出遥控装置10可以使用滤光器或者类似的电子设备，其中由窄场传感器10g接收多个具有装置代码的IR信号。假定来自遥控装置所指向的设备的IR信号会发射更强的信号。应注意，在第二个变体中图象识别处理将产生对最接近位于所获得图像中心的物体的DT图像。如果在图像中得到了两个或更多的物体，那么用户用遥控装置所指向设备最有可能出现在图像的中心。
但是，常常可能是这种情况，即两个或更多个设备非常接近和/或遥控装置10没有准确对准用户想要的设备。例如，如果图1中的遥控装置10对准了电视机12的底部，电视机12 and VCR 14的IR输出端12b、14b将都恰好落入窄视场22，这样由遥控装置10探测到的电视机12和VCR 14发射的IR信号可能具有近似相等的强度。(并且，由不同设备所发射IR信号的强度可能不同，或者在视场中心的设备可能比在周边的设备更远，这样，来自遥控装置10所指向设备的IR信号可能弱于附近的设备。)如果由遥控装置10使用的图象识别来识别该设备，对识别是电视机12还是VCR 14位于获得图像的″中心″的处理可能也是困难的。
这里遥控装置可以指向两个或更多设备中的一个，遥控装置10可以为用户识别所有这些设备并要求用户更进一步地选择想要控制的设备。例如，如果遥控装置10指向使得其接收了图1中的电视机12和VCR 14的两个装置代码的IR信号，如上面第一变体中所述的，在遥控装置10内部的处理可以在数据库中使用接收到的装置代码查找并获得两个设备的构造和型号的说明。然后遥控装置10可以在一种在遥控装置10中的LCD或者其它显示器显示该设备的说明。例如，遥控装置可以在遥控装置的显示器上对电视机10显示″东芝型号M61电视机″和对VCR 12显示″松下型号PM3 VCR ″。用户通过按钮或者其它向遥控装置的输入选择想要控制的设备。一旦选取，处理器从数据库中获得用于该选择设备的命令协议(在本例中，是电视12或者VCR 14)并对于用户的命令输入使用它们。
类似的，例如，如果遥控装置10指向使得其不能确定是电视机12还是VCR 14位于图像的中心，那么遥控装置10内部的处理可能对两个在图像中间区域的物体执行图象识别(例如，使用模板匹配)。如上面第二变体中所述，确定与图像中的物体最佳匹配的模板相对应的保存在数据库中的设备构造和型号。遥控装置向用户提供识别设备的构造和型号的说明，然后用户选取想要的设备。一旦选取，遥控装置就使用在存储器中与选择设备有关的命令协议。
参考图5，给出了根据本发明方法的一普通流程图。在步骤100中，基于选择方向在许多设备中选出一特定的设备。例如，在在前实施例的遥控装置的情况下，选择方向是用户遥控装置指向的方向。在步骤105中，从特定的设备获得识别数据。如在先前描述的实施例中，这可以是例如一种从设备发射的包含装置代码的IR信号，或者可以是设备的获取图像。在步骤110中，使用识别数据确定与特定设备有关的命令协议。其中，例如，识别数据是一种包含装置代码的IR信号，装置代码可能用来查阅对设备装置代码和他们的相关命令协议的编辑。选中在编辑中与特定设备的装置代码相关的命令协议。这里识别数据包括特定设备的图像，图像可以用来在对设备图像表述和与他们相关的命令协议的编辑中发现一匹配图像表述。选中在编辑中与设备图像匹配的图像表述相关的命令协议。在步骤120中，根据确定的命令协议对特定设备的控制命令进行格式化。
尽管本发明说明性的实施例已经在这里参考附图进行了描述，但是可以理解本发明并不局限于那些具体的实施例。例如，与识别设备有关的命令协议已经描述为，一旦识别出遥控装置所指向的设备，就从遥控装置中的综合数据库中找回该命令协议。做为选择，例如，遥控装置可以接收来自例如，通过先前实施例描述的窄场IR光传感器10g所指向设备的命令协议的无线电下载。这样，表示本发明的范围是由所附权利要求的范围来限定的。
权利要求
1.一种能够控制许多设备(12，14，16，18)的遥控装置(10)，该遥控装置(10)从所指向的特定设备(12)获得识别数据，处理该数据以确定与该特定设备有关的命令协议，并根据与该特定设备(12)有关的命令协议对用户输入到遥控装置(10)的用于该特定设备(12)的控制命令进行格式化。
2.如权利要求1的遥控装置，其中该遥控装置(10)通过接收从所指向的设备(12)发出的信号，从所指向的特定设备(12)中获得识别数据。
3.如权利要求2的遥控装置，其中遥控装置(10)包括传感器(10g)，传感器(10g)在遥控装置(10)所指向方向周围的一窄视场内探测由特定设备(12)发射的信号。
4.如权利要求2或3的遥控装置，其中该信号是一种包含特定设备(12)的装置代码的IR信号。
5.如权利要求1的遥控装置，其中遥控装置(10)包括数据库(10s)，该数据库(10s)包括设备(12，14，16，18)数目的识别数据以及他们的相关命令协议，遥控装置(10)使用特定设备(12)的识别数据以确定与该特定设备(12)有关的命令协议。
6.如权利要求1的遥控装置，其中该遥控装置(10)通过在遥控装置(10)所指向的方向中获取至少一个图像，并且使用图象识别处理在该图像中识别该特定设备(12)，而从所指向的特定设备(12)获得识别数据，其中至少一个获取的图像包含该特定设备(12)。
7.如权利要求6的遥控装置，其中该遥控装置包括数据库(10s)，数据库(10s)包含设备(12，14，16，18)数目的图像(100a-100f)的表示和他们相关的命令协议，遥控装置(10)在该数据库(10s)中确定同图像中特定设备(12)匹配的图像(100b)的表示，该遥控装置(10)使用与在该数据库(10s)的图像(100b)的表示有关的命令协议对输入的控制命令进行格式化。
8.如权利要求1的遥控装置(10)，其中该遥控装置(10)在用户在遥控装置(12)中输入获取命令之后从所指向的特定的设备(12)获得识别数据，其中，在处理获得的识别数据以确定与特定设备(12)有关的命令协议之后，该遥控装置(10)根据与该特定设备(12)有关的命令协议对用户输入到遥控装置(10)的用于该特定设备(12)的控制命令进行格式化，直到用户输入另一个获取命令。
9.如权利要求1的遥控装置，其中该遥控装置(10)从所指向的两个或更多的特定设备(12，14)获得识别数据，遥控装置(10)处理该识别数据并向用户显示这两个或更多特定设备(12，14)的身份，用户向遥控装置(10)提供选择输入以选取所识别的这两个或更多特定设备(12，14)中的一个，遥控装置(10)确定与选择设备(12或14)有关的命令协议并根据与选取的特定设备(12或14)有关的命令协议对用户输入到遥控装置(10)的用于选取的特定设备(12或14)的控制命令进行格式化。
10.一种用于控制根据选择方向从许多设备(12，14，16，18)中选择出来的一个特定设备(12)的方法，该方法包括以下步骤从特定(105)获取识别数据，使用该识别数据(11)确定与该特定的设备有关的命令协议，并根据用于特定设备(120)的确定的命令协议对用于该特定设备的控制命令格式化。
11.如权利要求10的方法，其中从特定设备(105)获取识别数据的步骤包括接收一从该特定设备发射的包含该装置代码的IR信号。
全文摘要
用于给通用遥控装置自动编程的系统和方法。在该系统中，遥控装置从所指向的特定设备获得识别数据。处理该数据以确定与特定设备相关的命令协议。将根据与特定设备相应的命令协议对由用户输入到遥控装置的用于该特定设备的控制命令进行格式化。
文档编号G08C19/16GK1628328SQ02826301
公开日2005年6月15日 申请日期2002年12月23日 优先权日2001年12月28日
发明者A·科尔纳雷兹, E·科恩·索拉尔, M-S·李, D·L·佩尔捷, I·L·麦克莱兰 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司