專利名稱：多點受控端的遙控系統、方法與應用于該系統的遙控裝置的制作方法
技術領域：
本發明關于一種多點受控端的遙控系統、方法與應用于該系統的遙控裝置，特別是通過一遙控裝置上的光傳感器接收來自單一受控端的脈沖信號，以此作為識別基礎而對該受控裝置執行控制。
背景技術：
隨著遙控技術的進步，從應用在電視機、冷氣機、音響等電子設備，延伸至家庭的照明、門窗等一般設備上。以往，照明設備通常是通過電力開關執行開與關的狀態，但已有現有技術利用了無線方式進行控制，比如紅外線遙控、ZigBee無線網絡或其它射頻(RF)信號等，以執行包括開、關、漸亮、漸暗、改變顏色等照明效果。圖1中所示的實施例特別是應用了 ZigBee網絡通訊連結了多個照明設備，由一主控制裝置10于遠程利用ZigBee通訊控制各照明設備，各照明設備具有ZigBee接收器，圖中多個照明設備101，102，103，104，105，106，107，108形成一個以ZigBee通訊協議架構的一個或多個網絡涵蓋的區域。相關現有技術如圖1所示，網絡架構隨著各終端節點的位置而有不同，其中內圈包括照明設備101，102，103，104，外圈則有照明設備105，106，107，108。當主控制裝置10 使用ZigBee無線傳輸通訊協議技術發出控制信號給照明設備105時，控制信號將先傳遞至距離最近的照明設備104，接著跳傳控制信號至照明設備105，而此照明設備105則根據控制信號執行動作，其中具有照明控制電路，將控制信號轉譯為電壓、電流等電路信號，可控制照明設備執行開啟、關閉、亮度調整、發光效果等動作，之后可依據原來信號路徑回傳各設備狀態信號。不論是利用紅外線遙控技術，或是ZigBee無線網絡通訊協議作為遙控遠程設備的方式，若受控裝置過于集中，或是控制信號的涵蓋范圍同時涵蓋了多個受控裝置，都可能造成遙控裝置的指向不明，使得受控裝置可能產生非期待狀態的問題。
發明內容
有鑒于現有技術利用無線控制產生指向不明的缺點，本發明提出一種多點受控端的遙控系統、方法與應用于該系統的遙控裝置，能夠方便、迅速地識別出所指向的受控單元，產生準確的操作行為。其中，當使用者使用應用此系統的遙控裝置指向特定受控裝置并產生控制信號時，接收到具有涵蓋一定范圍的控制信號的所有的受控端將發出獨特的識別信號，使得遙控裝置可以識別出所欲控制的對象，完成識別后，所指向的單一受控端將執行控制指令。為達成所述目的，本發明的第一方面提出一種多點受控端的遙控方法，所述方法包括建立一無線網絡通訊系統，其中包括一遙控裝置與多個受控裝置，之間應用一無線通訊協議達成通訊；由該遙控裝置指向該多個受控裝置之一，并發出一控制信號；由至少一個受控裝置接收該控制信號；該多個受控裝置分別發出各自的識別信號；該遙控裝置接收來自該指向的受控裝置所發出的識別信號；以及由該遙控裝置發出一相對該識別信號的裝置識別信號。為達成所述目的，本發明的第二方面提出一種多點受控端的遙控系統，所述系統包括有(a) —遙控裝置，至少包括(i) 一光感測單元，用以接收一識別信號；(ii) 一信號發射單元，用以發射一控制信號與對應該識別信號的一裝置識別信號；(iii) 一操作模塊， 用以產生一控制指令；(iv) —控制單元，電性連接該操作模塊、該信號發射單元與該光感測單元，由該控制單元產生符合該多點受控端的遙控系統所應用的一無線網絡通訊協議的該控制信號，并將接收該識別信號后產生該裝置識別信號；以及(b)多個受控裝置，經一初始化流程后，形成一局域網絡，其中該多個受控裝置之間以符合該無線網絡通訊協議的方式相互連結，并于接收該控制信號后各自發出該識別信號。為達成所述目的，本發明的第三方面提出一種應用多點受控端的遙控方法的遙控裝置，所述遙控裝置包括一光感測單元，用以接收發出自一受控裝置的一脈沖信號；一信號轉換單元，電性連接該光感測單元，用于轉換該脈沖信號為一識別信號；一操作模塊，產生一控制指令；一信號發射單元，用以發射該控制信號與對應該識別信號的一裝置識別信號；以及一控制單元，電性連接該操作模塊、該信號發射單元與該光感測單元，由該控制單元產生符合一無線網絡通訊協議的該控制信號，并將接收該識別信號后產生該裝置識別信號。有鑒于現有技術中，由遙控器發出的無線電控制信號會涵蓋多個受控端，使得難以針對特定一個對象進行遙控的問題，本發明提出一種多點受控端的遙控系統、方法與應用于該系統的遙控裝置，其中所引出的遙控通訊方法能針對特定一個受控端進行控制，能在多點受控端的環境中順利迅速辨識并控制單一受控端，而不影響其它受控端。
圖1所示為現有技術利用遙控技術控制遠程照明設備的示意圖2所示為本發明應用于多點受控端的遙控系統的遙控裝置示意圖3所示為應用本發明多點受控端的遙控系統的情境示意圖之一；
圖4所示為應用本發明多點受控端的遙控系統的情境示意圖之二；
圖5所示為應用于本發明多點受控端的遙控系統的遙控裝置電路方塊圖
圖6顯示為本發明中各受控端發出識別用信號的示意圖7顯示為應用于多點受控端的遙控系統的遙控裝置的運作流程。
主要元件符號說明
照明設備 101，102，103，104，105，106，107，108
主控制裝置10遙控裝置20
控制按鍵201，203，205信號發射窗207
信號接收窗209平面31
照明燈具33受控照明燈具35
電視41音響43
電視信號發送器411音響信號發送器431
遙控裝置50光感測單元501
信號轉換單元502 控制單元503操作模塊505信號發射單元506S701-S713為遙控裝置運作的實施例流程
具體實施例方式本發明的多點受控端的遙控系統至少包括一個遙控裝置，與多個受控裝置，遙控裝置與各受控裝置具有相同的通訊系統，就較佳實施例而言，受控裝置為發光二極管(LED) 燈，相互連結各受控裝置與遙控裝置的通訊系統可為紅外線或是Zi gBee無線通訊等射頻實現的通訊系統。而特別的是，遙控裝置除了具有發射控制信號的信號發射單元，還具有一個光感測單元，用以接收受控裝置所傳回的識別信號，特別是各LED燈本身產生的光脈沖信號，包括可見光與不可見光。光感測單元經識別后，能夠針對單一受控裝置進行控制，而其它受控裝置不會被涵蓋的信號影響。根據實施例，使用者手持遙控裝置，并指向特定受控裝置，略舉其中的一較佳實施例為LED燈，接著，使用者按下控制鍵，由遙控裝置發出控制信號，此控制信號將可能涵蓋到不只一個受控裝置，尤其是信號為無線電等射頻信號時，可能涵蓋的受控裝置將更多。在本發明規范的通訊協議中，在信號涵蓋范圍下的受控裝置接收到控制信號時，接收到控制信號的受控裝置，包括相關連結(binding)的受控裝置，將產生識別裝置用的信號，比如是由LED本身發出識別用的脈沖信號，由光的快速明滅狀態形成，此脈沖信號將接著由遙控裝置上的光傳感器接收，使得遙控裝置內部電路能夠識別出所指向的受控裝置。之后，于遙控裝置接收所指向的受控裝置的識別脈沖信號后，在下一時刻則發出一裝置識別信號，除了該指向的受控裝置外，接收到控制信號的受控裝置將忽略控制指令。應用于多點受控端的遙控系統的方法的特征包括先建立無線網絡通訊系統，其中包括以無線方式連結的遙控裝置與多個受控裝置，接著由遙控裝置指向多個受控裝置之一，并發出一控制信號，收到信號的多個受控裝置將分別發出各自的識別信號，遙控裝置則接收來自所指向的一個受控裝置所發出的識別信號，由此識別所指向的受控裝置，接著由遙控裝置發出一相對識別信號的裝置識別信號，由此判斷對各受控裝置表示所指向的裝置。根據發明實施例，上述多點受控端的遙控系統可應用于無線控制環境，如以紅外線無線傳輸技術建構的通訊系統，或是其它射頻(RF)信號組成的環境，較佳為由支持大量網絡節點的ZigBee無線網絡所組成無線通訊系統，通過一個無線遙控器對多個受控端的進行控制。紅外線信號雖可能僅涵蓋較小范圍，但仍有涵蓋到一個以上受控端的可能，仍會有無法辨識要接受控制裝置是哪一個的困擾。而以適用于多點近距離遙控的ZigBee無線通訊系統而言，同樣有不容易辨識受控端的問題。應用于本發明多點受控端的遙控系統中的遙控裝置，可參考圖2所示的遙控裝置外觀示意圖，圖中顯示有一遙控裝置20，其上依據不同的受控端可設計有不同的控制按鍵 201，203，205，就此例而言，設計為控制照明燈具的遙控裝置。控制按鍵201為控制漸亮的發光效果，持續按著此鍵可逐漸讓燈具發光至最大亮度為止；控制按鍵203則控制燈具的開啟與關閉；控制按鍵205則是控制燈具的亮度逐漸變小的效果。實際執行并不限于以上幾種功能，而是視受控對象的功能而定，比如受控端為音響，則可控制音量、音樂切換、開、關等；若受控端為電視，則可控制音量、收視頻道、開、關等，或可應用于其它家電上，在此并不逐一列舉。特別的是，遙控裝置20除了設置有發射信號的信號發射窗207外，還設置一信號接收窗209，用以接收來自特定受控端發出的信號，根據實施例，是用以接收來自特定照明燈具所發出的光脈沖信號。除了利用上述按鍵方式產生控制指令外，本發明并不排除其它遙控方式，包括觸控方式。以下列舉應用本發明多點受控端的遙控系統與方法的實施例，但實際應用并不限于文中所述的實施例，而有其它等效的應用。第一實施例請參考圖3，其中顯示應用本發明多點受控端的遙控系統的情境示意圖之一，包括有多個照明燈具33，此例中這些照明燈具33安設于一個平面31上，使用者手持如圖2實施例所示的遙控裝置20，在一般操作行為下，使用者手持遙控裝置20指向多個照明燈具33 之一，也就是圖例中遙控裝置20所指向的受控照明燈具35。在第一實施例中，各燈具相互無線或是有線等方式連接，形成一網絡，如ZigBee 無線通訊網路，可經由一協調控制單元(coordinator)建立網絡上各裝置的聯機與識別。 當使用者欲通過遙控裝置20單獨控制此受控照明燈具35，即通過遙控裝置20指向此受控照明燈具35，并按下按鍵產生控制指令，如圖所示，控制信號以無線電波方式傳遞給各照明燈具33，涵蓋的燈具并非只有指向的受控照明燈具35而已。接收到控制信號的各燈具33將各別響應一識別用信號，在本實施例中是以照明燈具33 (如LED)本身經電路控制產生獨特的光脈沖信號，經由遙控裝置20上的光感測單元接收到來自所指向的該受控照明燈具35的光脈沖信號，則遙控裝置20可辨識出所要傳送信號的對象。上述由各燈具響應的識別用信號可以燈具本身發出的光脈沖為依據，亦可通過掛載于各燈具或其它受控裝置以外的信號發送器回傳識別信號，且不以可見光為限。上述一開始要達成與特定受控照明燈具(例如為受控照明燈具35)的控制信號中并未有指定特定對象的識別信息，經各照明燈具33發送出識別用的脈沖信號后，遙控裝置 20將于短時間內接收所指向的燈具的識別信號，之后再發出相對的裝置識別信號，使得所有接收到信號的燈具33都能識別控制信號是針對某一受控照明燈具35，除了此受控照明燈具35會執行相關指令外，其它燈具則忽略該信號。第二實施例如圖4所示，其為應用本發明多點受控端的遙控系統的情境示意圖之二，此例中， 除了平面31上的多個照明燈具33外，還包括有其它可被控制的家電，此例有電視41與音響43。為了符合在同一無線通訊協議下達成指令特定受控對象的目的，各受控的照明燈具33可自身發出光脈沖信號作為識別用的信號，亦可額外掛載有信號發送器，而非燈具本身發送脈沖信號，包括加入同一網絡中的家電，如此例中電視41即掛載可以發出識別信號的電視信號發送器411，而音響43則掛載有音響信號發送器431。多個照明燈具33、電視41與音響43在此例中形成一個網域，如利用ZigBee無線通訊系統形成的網域。當使用者手持遙控裝置20指向一個欲控制的對象，并發出控制信號，整個網絡的受控裝置皆可能接收到此控制信號，各受控裝置(或其掛載的信號發送器) 將會發出識別信號。以LED燈為例，則可自身發出光脈沖信號；若以上述各裝置所掛載的信號發送器為例，則由此信號發送器發送各受控裝置的識別信號。由于遙控裝置20是指向特定受控裝置，故僅有該受控裝置所發送的識別信號會被遙控裝置20接收到，經遙控裝置20接收此識別信號后，產生指向的受控裝置的裝置識別信號，再經遙控裝置20發送出去，整個網絡上的受控裝置將識別此信號，僅有被指向的受控裝置將會執行相關指令。圖5所示為應用于本發明多點受控端的遙控系統的遙控裝置電路方塊圖。此例中，遙控裝置50具有接收發出自受控裝置的脈沖信號的光感測單元501、用于轉換各脈沖信號的信號轉換單元502、執行信號與指令傳遞的控制單元503與操作模塊 505，并有連接控制單元503發射控制信號的信號發射單元506。遙控裝置50具有操作模塊505，此操作模塊505可以按鍵組、觸控屏幕等方式實施，并依據實際需求設計，用以產生控制指令。若用于控制多功能燈具，則可具有開啟、關閉、漸亮、漸暗、閃爍、顏色切換等可能的控制按鍵或是操作畫面；亦可應用復合式的按鍵， 通過按壓時間長短與時序控制產生不同的控制指令。操作模塊505所產生的控制指令以鍵碼或其組合，或是觸控屏幕產生的觸控信號表示，經電性連接傳送給控制單元503，控制單元503電性連接信號發射單元506與光感測單元501 (經信號轉換單元50 ，通過控制單元503轉為相對的電子信號，也就是產生符合本發明應用于遙控裝置與各受控裝置的無線網絡通訊協議的控制信號，并將接收的識別信號后產生一相對的裝置識別信號，再經電性連接的信號發射單元506發出。信號發射單元506包括無線通訊相關的電路，支持與各受控裝置相同的無線網絡通訊協議，有如基頻電路、射頻電路、放大電路、天線等相同的無線網絡通訊模塊，與控制單元503電性連接。由于紅外線通訊方式通常應用于直射而沒有障礙的環境，故本發明實施例可應用紅外線作為傳遞控制信號的通訊方式，而受控端需要設置有紅外線接收器。另有較佳實施例是應用ZigBee無線網絡通訊協議，也就是信號發射單元506為一 ZigBee無線網絡發射器，而受控端則需要有相對的接收器。控制指令經處理形成控制信號，由信號發射單元506發射出去后，受控端接收控制信號，受控裝置，如LED，經電路控制產生脈沖信號或是有相同功效的識別信號。其中由于脈沖信號經設計而不同，故可用于作為受控端的識別用途。在本實施例中另有其它衍生變化例是可通過額外掛載于受控裝置邊的信號發送器發送識別信號，可應用于非可自發光的裝置上。此類識別用的脈沖信號將由遙控裝置50 的光感測單元501所接收，脈沖信號可為各LED燈本身發出的可見光，但亦可接收不可見光，包括由額外掛載的信號發送器所傳送的信號。由于脈沖信號產生的明滅現象形成0與 1所組成的數字編碼，故可具有識別性，再經信號轉換單元502得出具有識別信息的識別信號，其運作可如同一模擬數字轉換電路。特別的是，經接收由一受控裝置所發出的識別信號后，形成獨特的識別碼，由遙控裝置接收后，再發送相對的裝置識別信號，此信號同樣會被多個受控裝置接收到，但可知僅有對應此裝置識別信號的受控裝置會執行控制指令。第三實施例
可參考圖6，其中顯示為本發明中各受控端發出識別用信號的示意圖。此例中有相互有線或是無線連結的LED1，LED2，LED3，LED4與LED5，使用者于遠程操作遙控裝置50，發出控制信號，圖例中信號涵蓋全部的受控裝置。當各LED燈接收到控制信號后，將個別發出其獨有的脈沖信號，遙控裝置50中的光感測單元在很短時間內僅會接收到所指向的受控裝置的脈沖信號，用以識別出所指向的裝置。第四實施例而應用于上述網絡中的通訊方法可參閱圖7顯示應用于多點受控端的遙控系統的遙控裝置的運作流程。步驟S701，根據本案實施例，使用者操作上述具有信號發射電路與光感測單元的遙控裝置，將遙控裝置指向特定受控裝置，實施例特別為LED燈，尤其是多個排列在一起的 LED燈。接著執行步驟S703，使用者按下控制鍵，由遙控裝置發出控制信號，此控制信號以紅外線或是較佳為ZigBee無線電信號發出，這些信號將會涵蓋所指定的受控裝置及其以外其它受控裝置。步驟S705，在信號涵蓋范圍下的受控裝置(具有信號接收器)將接收到上述控制信號，各受控裝置的控制電路將產生一識別裝置用的信號，如由LED本身發出識別用的脈沖信號(步驟S707)，且同一區域的裝置將發出不同的脈沖信號。步驟S709，遙控裝置利用指向該受控裝置的光傳感器接收到一個受控裝置的識別信號，也就是如同使用者手持遙控裝置指向的LED燈所發出的信號，而其它非指向的LED燈所發出的脈沖信號將不會進入遙控裝置上的光傳感器中。從步驟S701—開始，使用者手持遙控裝置指向特定受控裝置發出第一個信號，到接收識別用的脈沖信號，到識別出所指方向的受控裝置是在一極短的時間內完成，故遙控裝置內的指令能快速識別出所指的受控裝置。于步驟S711中，經遙控裝置完成識別后，再發出相對的裝置識別信號，此類信號雖仍可能涵蓋到多個受控LED燈，但此裝置識別信號是針對特定受控裝置，顯示控制信號僅指示此指定受控裝置執行控制指令(步驟S713)。本發明多點受控端的遙控系統、方法與應用于該系統的遙控裝置特別是提供一個通訊方式，應用于受控裝置較為集中的環境中，在不需特別記憶所欲控制的裝置的情況下， 能夠通過接收來自指定裝置的識別信號達到指定控制的目的。綜上所述，本發明多點受控端的遙控系統經上述方法流程，通過遙控裝置與受控裝置間的通訊步驟，包括發出控制信號，由各受控裝置發出識別用的信號，經確認識別碼后發出相對的裝置識別信號，能夠準確地讓特定受控裝置執行使用者欲控制的動作。以上所述僅為本發明的較佳可行實施例，非因此即局限本發明的專利范圍，故凡是運用本發明說明書及圖示內容所為的等效結構變化，均同理包含于本發明的范圍內。
權利要求
1.一種多點受控端的遙控方法，其特征在于，所述的方法包括建立一無線網絡通訊系統，其中包括一遙控裝置與多個受控裝置，之間應用一無線通訊協議達成通訊；由該遙控裝置指向該多個受控裝置之一，并發出一控制信號；由至少一個受控裝置接收該控制信號；該多個受控裝置分別發出各自的識別信號；該遙控裝置接收來自該指向的受控裝置所發出的識別信號；以及由該遙控裝置發出一相對該識別信號的裝置識別信號。
2.如權利要求1所述的多點受控端的遙控方法，其特征在于，所述的無線網絡通訊系統為一 ZigBee無線網絡通訊系統。
3.如權利要求1或2所述的多點受控端的遙控方法，其特征在于，所述的多個受控裝置為多個照明燈具，而該識別信號為該照明燈具本身所產生的光脈沖信號。
4.如權利要求3所述的多點受控端的遙控方法，其特征在于，所述的遙控裝置通過其中一光感測單元接收該光脈沖信號。
5.如權利要求3所述的多點受控端的遙控方法，其特征在于，所述的受控裝置通過一掛載的信號發送器發出該識別信號，在由該遙控裝置通過其中一光感測單元接收該光脈沖信號。
6.如權利要求1所述的多點受控端的遙控方法，其特征在于，所述的無線網絡通訊系統為一以紅外線無線傳輸技術建構的通訊系統。
7.一種多點受控端的遙控系統，其特征在于，所述的系統包括有(a)一遙控裝置，至少包括(i) 一光感測單元，用以接收一識別信號；( ) 一信號發射單元，用以發射一控制信號與對應該識別信號的一裝置識別信號；(iii)一操作模塊，用以產生一控制指令；(iv)一控制單元，電性連接該操作模塊、該信號發射單元與該光感測單元，由該控制單元產生符合該多點受控端的遙控系統所應用的一無線網絡通訊協議的該控制信號，并將接收該識別信號后產生該裝置識別信號；以及(b)多個受控裝置，經一初始化流程后，形成一局域網絡，其中該多個受控裝置之間以符合該無線網絡通訊協議的方式相互連結，并于接收該控制信號后各自發出該識別信號。
8.如權利要求7所述的多點受控端的遙控系統，其特征在于，所述的無線網絡通訊協議為一 ZigBee無線網絡通訊協議。
9.如權利要求7或8所述的多點受控端的遙控系統，其特征在于，所述的多個受控裝置為多個照明燈具。
10.如權利要求9所述的多點受控端的遙控系統，其特征在于，所述的識別信號為該照明燈具本身所產生的光脈沖信號。
11.如權利要求7所述的多點受控端的遙控系統，其特征在于，所述的識別信號是通過多個掛載于該多個受控裝置的信號發送器發出該識別信號。
12.—種應用權利要求1的多點受控端的遙控方法的遙控裝置，其特征在于，所述的遙控裝置包括一光感測單元，用以接收發出自一受控裝置的一脈沖信號；一信號轉換單元，電性連接該光感測單元，用于轉換該脈沖信號為一識別信號；一操作模塊，產生一控制指令；一信號發射單元，用以發射該控制信號與對應該識別信號的一裝置識別信號；以及一控制單元，電性連接該操作模塊、該信號發射單元與該光感測單元，由該控制單元產生符合一無線網絡通訊協議的該控制信號，并將接收該識別信號后產生該裝置識別信號。
13.如權利要求12所述的遙控裝置，其特征在于，所述的無線網絡通訊協議為一 ZigBee無線網絡通訊協議。
14.如權利要求12或13項所述的遙控裝置，其特征在于，所述的遙控裝置是通過該控制信號控制的該受控裝置為一照明燈具，而所接收的該脈沖信號為由該照明燈具本身所發出的光脈沖信號。
15.如權利要求12所述的遙控裝置，其特征在于，所述的遙控裝置是通過該控制信號控制該受控裝置，該受控裝置掛載一信號發送器，而該脈沖信號為由該信號發送器所發出的識別信號。
全文摘要
本發明是一種多點受控端的遙控系統、方法與應用于該系統的遙控裝置，利用遙控裝置指向特定受控裝置，如發光二極管燈，接著由遙控裝置發出控制信號，在信號涵蓋范圍下的受控裝置接收到控制信號時，各受控裝置產生一識別裝置用的信號，比如由發光二極管燈發出特有的脈沖信號，接著通過遙控裝置上的光傳感器接收來自單一受控端的脈沖信號，以此作為識別基礎而對該受控裝置執行控制。
文檔編號G08C17/02GK102169621SQ20101012597
公開日2011年8月31日 申請日期2010年2月25日 優先權日2010年2月25日
發明者孫君意 申請人:金寶電子工業股份有限公司