專利名稱：帶有flash游戲功能的電視機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電視機遙控器，特別是涉及一種兼具電視游戲功能的電視機遙控 裝置及遏控方法。該遙控裝置除了具備基本的電視遙控功能外，還具備電視機游戲手柄功 能。
背景技術：
現代社會人們的生活節奏快，娛樂方式少，調査發現大部分人家中都至少有一臺電視 機，而大多數人閑暇時間的娛樂方式都是在家觀看電視，因此電視機是現代人家庭中必不 可少的家電之一。然而傳統的電視機只具備單純的視頻信號播放的功能，作用比較單一， 要玩游戲的話，則需要外接一個專用的游戲機，連接各種信號線，顯得十分不便。
現有的帶游戲功能的電視機的硬件功能構成中，主體部分為微處理器、顯像和聲音 回放電路、電視信號處理電路以及游戲存儲器。這種現有的帶有游戲功能的電視機的工作 原理是通過處理器內的游戲解析程序，執行游戲介質中的由廠商專門編寫的、不通用的 游戲代碼，然后調用傳統電視機的顯像和聲音回放電路來播放游戲。其中嚴重制約了游戲 更新的關鍵部件是現有的圄定或內置的游戲存儲器，制約游戲更新的關鍵問題是游戲源的 專門性問題。現有技術提供的游戲存儲器是內置的存儲器或者是外置的游戲卡帶、光盤 等介質。現有的游戲存儲器由于不是通用的U盤、SD卡等存儲器，專業性很強。加上游戲 程序本身的存儲格式特殊，需要專業廠商進行開發，用戶不容易獲取和更新，唯一途徑是 由供應商提供。這些特點就造成了現有的帶有游戲功能的電視機，其游戲節目源具有很強 的專業性限制，存儲器具有無法逾越的專用性限制，其可提供的游戲不多、比較單調，而 且更新困難，這就無形中降低了這種游戲電視機的可玩性。
隨著現代網絡技術的發展，互聯網這個資源的寶庫為人們提供了數之不盡的小游戲，
其中FLASH小游戲以其可玩性、可移植性、豐富多彩的玩法和小巧的體積風靡網絡，并且
有十分美好的發展前景。
實用新型內容
本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點，提供一種帶有FLASH游戲功能的電視機， 使該遙控裝置在具備一般的電視機遙控器功能的同時，還具備游戲手柄的功能，為電視機 游戲提供了更好的操控性和趣味性。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現
帶有FLASH游戲功能的電視機，包括電視機和遙控器；所述電視機包括嵌入式CPU、 高頻頭、放大和信號處理模組、視頻解碼和驅動模組、顯像系統、通用外置存儲接口、音 頻解碼和音響系統和遙控接收模組；所述放大和信號處理模組、視頻解碼和驅動模組、外 部存儲器或USB接口、音頻解碼和音響系統和遙控接收模組分別與嵌入式CPU 106信號連 接，高頻頭接放大和信號處理模組，顯像系統接視頻解碼和驅動模組；嵌入式CPU接收來 自遙控接收線路傳來的遙控信號并還原出控制信號；
所述遙控器包括遙控發射模組、單片式處理器、運動傳感器和遙控器鍵盤；所述遙控 發射模組、運動傳感器和遙控器鍵盤分別與單片式處理器信號連接；遙控發射模組與電視 機的遙控接收模組通訊聯接；單片式處理器檢測遙控器鍵盤是否有按鍵操作、采樣運動傳 感器的動作信號，并通過運動的強度判決是否觸發一個等效的按鍵動作，通過遙控發射模 組傳送遙控信號給電視機的遙控接收模組。
所述的嵌入式CPU包括ARM9內核、DSP內核以及協處理器，并帶有USB 2. 0高速的USB 主機控制器。
所述的運動傳感器選用三軸運動傳感器；三軸運動傳感器的加速度傳感器通過穩壓電 路與電源連接；加速度傳感器的輸出端還通過無源濾波器與A/D轉換器的輸入端連接；A/D 轉換器與穩壓電路連接以獲取電源。
所述的A/D轉換器為微處理器內置的A/D轉換器，或者是為外置的10位精度以上的 A/D轉換器。
相對于現有技術，本實用新型具有如下優點和有益效果 (1)本實用新型是帶有外部存儲器接口，具有存儲器驅動和FLASH播放功能，配合遙
4控器可以實現FLASH游戲操作的電視機。
(2) 本實用新型提供了一種用電視機實現FLASH游戲讀取和操作的方法，使電視機可 以既用于觀看電視節目，又可以在不增加內部存儲器成本的情況下，通過在外置閃存器中 預存FLASH游戲的方法，實現FLASH游戲的讀取和播放。
(3) 本實用新型用電視機實現FLASH游戲讀取和操作的方法，由于采用外部的移動存 儲器作為游戲文件的載體，無需增加本身硬件存儲器的成本，在利用網上龐大的FLASH資 源的基礎上，提高了游戲電視機的可玩性和可更新性。
圖1為本實用新型帶有FLASH游戲功能的電視機結構框圖； 圖2為遙控器中三軸運動傳感器的X軸的原理框圖； 圖3為應用圖1帶有FLASH游戲功能的電視機玩游戲的方法流程圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施方式對本實用新型作進一步描述，需要說明的是本實用新型要求 保護的范圍并不局限于實施例記載的范圍。
如圖1所示，帶有FLASH游戲功能的電視機包括電視機114和遙控器113兩部分。電 視機114包括嵌入式CPU 106、高頻頭101、放大和信號處理模組102、視頻解碼和驅動模 組103、顯像系統104、通用外置存儲接口 (也即外部存儲器或USB接口) 105、音頻解碼 和音響系統107以及遙控接收模組108。放大和信號處理模組102、視頻解碼和驅動模組 103、外部存儲器或USB接口 105、音頻解碼和音響系統107和遙控接收模組108分別與嵌 入式CPU 106信號連接，高頻頭101接放大和信號處理模組102，顯像系統104接視頻解 碼和驅動模組103。嵌入式CPU 106的主要功能是1、接收通過高頻頭101和放大和信號 處理線路102的電視信號并進行解調和處理；2、接收來自遙控接收線路108傳來的遙控信 號并還原出控制信號；3、識別和讀取插入在通用外置存儲接口 105的外部存儲器或閃存盤， 并播放存儲在外部通用外置存儲接口 105中的FLASH游戲文件，實時檢測外部移動存儲器 的插入是通過檢測插入瞬間USB接口中數據線電平的拉低來實現的。4、將處理后的視頻信
5號送到視頻解碼和驅動線路103，將處理后的音頻信號送到音頻解碼和音響系統107。高頻 頭101負責接收電視信號。顯像系統104用來還原電視圖像和游戲圖像。
嵌入式CPU 106選擇美國TI公司生產的基于達芬奇技術的數字媒體處理器 TMS320DM355/335,其內部包含了 ARM9內核、DSP內核以及協處理器，另外還帶有USB 2. 0 高速的USB主機控制器。嵌入式CPU106通過ARM9內核執行控制指令，配置和控制外部的 外部存儲器或USB接口 105、對音頻解碼和音響系統107輸出PCM音頻信號和解碼遙控接 收模組108送入的編碼；嵌入式CPU 106通過內部DSP內核解調及縮放放大和信號處理模 組102傳來的電視信號，以及渲染由ARM9解碼得到的FLASH圖像信號；嵌入式CPU 106通 過內部的協處理器轉換視頻信號格式為視頻解碼和驅動模組103可識別的信號，并送出到 視頻解碼和驅動模組103。嵌入式CPU 106內部帶有的USB2. 0主機控制器，U盤等直接通 過通用外置存儲接口 105，連接到嵌入式CPU 106即可讀寫內部數據。
嵌入式CPU 106在收到來自遙控器113的按鍵編碼動作后，判決當前執行的動作。如 果送來的編碼信號對應的是電視/游戲切換編碼，則嵌入式CPU106即判斷當前狀態若為 電視信號播放狀態，則切斷嵌入式CPU 106自身與放大和信號處理模組102的信號連接， 并開始讀取通用外置存儲接口 105中的數據，調用CPU內置的FLASH文件解析程序，并進 入游戲狀態，對視頻解碼和驅動模組103以及音頻解碼和音響系統107分別輸出游戲圖像 和音頻信號。若當前處于游戲狀態，接收到切換信號后，則切斷嵌入式CPU 106自身與放 大和外置存儲器接口 105的信號連接，建立與放大和信號處理模組102的信號連接，調用 CPU內部的電視信號解調程序，并進入電視信號播放狀態，對視頻解碼和驅動模組103以 及音頻解碼和音響系統107分別輸出電視圖像和伴音信號。
遙控器113上設有遙控發射模組109、單片式處理器110、運動傳感器112和遙控器鍵 盤111。遙控發射模組109、運動傳感器112和遙控器鍵盤111分別與單片式處理器110信 號連接。遙控發射模組109用于與電視機114上的遙控接收模組108通訊。遙控器113內 置一個單片式處理器110，其主要功能是1、檢測遙控器鍵盤111是否有按鍵操作；2、 采樣運動傳感器112的動作信號，并以運動所產生的加速度增量是否超過10%的重力加速度g為判據判斷運動的強度，判決是否觸發一個等效的按鍵動作。單片式處理器iio檢測
或者判決任何一個按鍵動作后，即通過遙控發射模組109傳送遙控信號給電視機114的遙 控接收模組108。
運動傳感器112選用三軸運動傳感器，通過檢測遙控器的運動來代替按鍵的操作。圖2 為遙控器中三軸運動傳感器的X軸的原理框圖。其中，Y軸、Z軸檢測部分原理圖跟X軸一致。 如圖2所示，三軸運動傳感器的加速度傳感器202通過穩壓電路201與電源205連接；加速度 傳感器202的輸出端還通過無源濾波器204與A/D轉換器203的輸入端連接。A/D轉換器與穩壓 電路連接以獲取電源。A/D轉換器203可以直接采用微處理器內置的A/D轉換器(如ATMEGA 系列、MSP430系列或者ADMC系列等單片機內部自帶的低功耗多路A/D轉換器)，或采用外置 的10位精度或以上A/D轉換器。Y軸、Z軸運動檢測傳感電路與X軸運動檢測傳感電路一致， 唯一區別是X軸傳感器是沿水平方向安裝的，而Y軸傳感器是沿前后方向安裝的，Z軸傳感器 是沿豎直方向安裝的。
加速度傳感器202選擇ADI公司的加速度傳感器ADXL330或者是ST公司的LIS302三 軸加速度傳感器。遙控器對三軸加速度傳感器的三個軸使用相同的硬件接法和程序處理流 程，唯一不同的是三個軸分別代表了游戲模式中的三種操作觸發。以下詳細說明本實施例 中在游戲模式下時遙控器對加速度傳感器202的任何一軸的處理方法，其它任意一軸的處 理方法相同。游戲模式下時，加速度傳感器202根據自身的運動加速度的大小線性地輸出 電壓，運動越突然越激烈則運動中的加速度值就會越大，從而在加速度傳感器202中產生 更大的電壓輸出。也就是說，加速度傳感器的輸出信號是跟遙控器運動的加速度值成正比 的電信號，或者加速度傳感器的輸出信號是跟遙控器擺動的角速度值成正比的電信號。通 過檢測遙控器的運動來代替按鍵的操作的方法是通過比較傳感器輸出信號的強度是否大于 某個閾值，從而判決是否輸出按鍵操作信號。本實施例中遙控器通過檢測運動觸發動作就 是根據此原理實現的，通過在單片機110中預設閾值(典型為10%的重力加速度值)來作 為觸發條件，遙控器在某個方向的強烈揮動會使得加速度傳感器202輸出值超過閾值，單 片機IIO判斷這個電壓超過閾值后，即向遙控發射模組109發出對應的動作編碼信號(動作
7編碼信號跟鍵盤編碼信號一樣，將在下面詳細描述)，通知電視機114中的嵌入式處理器 106動作己經發生。電視機114中的嵌入式處理器106在動作信號的觸發下，執行FLASH 游戲的對應動作，則遙控器的動作即被映射到FLASH游戲當中。
遙控器鍵盤111除了具有普通遙控器鍵盤的數字鍵、菜單鍵、菜單選擇鍵、功能選擇 鍵以外還帶有一個"Alt"操作鍵。遙控器上的控制按鍵在電視信號播放狀態下是普通功能 鍵或者數字鍵，在游戲狀態下用于控制FLASH的進度或觸發FLASH的切換。"Alt"操作鍵 的作用是，將電視機由電視信號播放狀態切換到游戲狀態，或者將電視機由游戲狀態切換 到電視信號播放狀態。"Alt"操作鍵跟其它按鍵一起組成鍵盤陣列連接到單片式處理器110 上。單片式處理器110為鍵盤陣列內每一個鍵位定義一個對應的16進制編碼，例如對于一 個36鍵的鍵盤編碼就是從0x01到0x24。單片式處理器110對遙控器中的運動傳感器112 預設跟鍵盤編碼一樣規律的16進制編碼，例如在本實施例中，運動傳感器112的動作編碼 為X軸正向為0x25, X軸負向為0x26， Y軸正向為0x27， Y軸負向為0x28， Z軸正向0x29， Z軸負向0x30。單片式處理器110檢測到一個鍵位的按鍵被按下時，就將對應鍵位的編碼 通過遙控發射模組109發送出去。嵌入式CPU 106內預存有兩個相同編碼范圍的數組，數 組1是編碼跟電視模式下按鍵操作的映射；數組2是編碼跟游戲模式下按鍵操作的映射。 嵌入式CPU 106在接收到編碼后即可根據所處的模式通過査詢對應的數組執行相應的操作。
模式切換是在"Alt"按鍵的觸發下進行的。在電視模式下時，數組1的前36個編碼 對應著電視控制的操作，后6個編碼對應著空操作，所以運動傳感器112的任何動作都不 會產生反應；在游戲模式下，數組2的前36個編碼中，部分對應游戲進度、快慢調節等操 作，其余對應著空操作，后6個編碼分別對應著左、右、上、下和兩個保留操作，所以鍵 盤局部有用，同時運動傳感器可以用于控制游戲中的運動方向。
在本實施例中，單片式處理器110選擇成本比較低廉的Atmel公司生產的Atmega8單 片機。遙控發射模組109釆用紅外發光二極管和典型的三極管共射驅動電路，遙控發射模 組109接收來自單片式處理器110送來的38kHz的編碼信號，通過三極管共射驅動電路直 接驅動發光二極管發出紅外編碼信號。遙控接收模組108采用一體化紅外接收管NB0038，該器件能接收38kHz的紅外信號，并轉換為數字信號輸出。
在本實施例中，髙頻頭101、放大和信號處理模組102、視頻解碼和驅動模組103、顯 像系統104、以及音頻解碼和音響系統107都是采用傳統電視機原有的設計。本實用新型 嵌入式CPU 106對信號的處理和它在兩種模式間的切換使得電視機可以兼顧電視播放和 FLASH游戲的功能。
如圖3所示，電視機平時處于電視信號播放狀態，嵌入式CPU 106隨時檢測通用外置 存儲接口 105。如果發現外部存儲器的接入，則進入下一步，加載存儲器的驅動程序，并 且識別存儲器保存的FLASH文件；識別外部存儲器的FLASH文件是通過識別具有FLASH文 件擴展名的文件實現的。如果沒有外部存儲器的接入，則始終處于電視信號播放狀態。外 部存儲器插入并加載完驅動程序以后，通過按下遙控器113中的"Alt"鍵進行狀態切換， 按下瞬間，遙控器113發出切換指令，最終被嵌入式CPU 106收到，電視機只要接收到來 自遙控器的狀態切換指令，則馬上進入下一步，進入游戲狀態，并且接受遙控器的游戲控 制信號；在游戲狀態下時，通過遙控器上的控制按鍵控制FLASH的播放進度和觸發FLASH 的切換，通過運動傳感器控制和動作按鍵控制FLASH里面的動作；
如果電視機沒有接收到來自遙控器的狀態切換指令，則保持在電視信號播放狀態。電 視機在游戲狀態下時，如果接收到來自遙控器的狀態切換指令，則馬上退出游戲狀態，切 換到電視信號攢放狀態；如果沒有接收到狀態切換指令，這保持在游戲狀態。
電視機處于電視信號播放狀態下， 一旦通用外置存儲接口 105有外置存儲器插入時， 根據現有的通用存儲器接口規范，外置存儲器就會自動通過通用外置存儲接口 105向嵌入 式CPU 106傳輸數據、描述特性并申請資源，嵌入式CPU 106接收到這些數據即可判斷外 置存儲器是否已經接入已經連接情況。嵌入式CPU 106除了在外部存儲器沒有插入時隨時 檢測存儲器的插入外，還要在外部存儲器已經插入時隨時檢測存儲器的拔出。
本實用新型電視機帶有移動存儲器的接口，電視機能自動識別存儲器的接入和其中的 FLASH文件。電視信號和游戲存儲介質都接到電視機內部的嵌入式CPU上，由嵌入式CPU 集中處理后再送到顯示和聲音回放電路。處理器能判決電視機當前處于的工作模式，并控
9制相應的信號輸送到顯示和聲音回放電路。電視機的工作模式分為電視信號播放模式和游 戲模式，通過遙控器的特定按鍵"Alt"進行切換，該按鍵被按下后，編碼控制信號即通過 遙控收發模組被送至電視機內部的處理器，處理器經過判決切換狀態。游戲模式下，遙控 器的按鍵被電視機的處理器識別為游戲控制鍵，遙控器內部的運動傳感器信號也被傳送并 識別為動作控制鍵。
權利要求1、帶有FLASH游戲功能的電視機，包括電視機和遙控器；其特征在于所述電視機包括嵌入式CPU、高頻頭、放大和信號處理模組、視頻解碼和驅動模組、顯像系統、通用外置存儲接口、音頻解碼和音響系統和遙控接收模組；所述放大和信號處理模組、視頻解碼和驅動模組、外部存儲器或USB接口、音頻解碼和音響系統和遙控接收模組分別與嵌入式CPU106信號連接，高頻頭接放大和信號處理模組，顯像系統接視頻解碼和驅動模組；嵌入式CPU接收來自遙控接收線路傳來的遙控信號并還原出控制信號；所述遙控器包括遙控發射模組、單片式處理器、運動傳感器和遙控器鍵盤；所述遙控發射模組、運動傳感器和遙控器鍵盤分別與單片式處理器信號連接；遙控發射模組與電視機的遙控接收模組通訊聯接；單片式處理器檢測遙控器鍵盤是否有按鍵操作、采樣運動傳感器的動作信號，并通過運動的強度判決是否觸發一個等效的按鍵動作，通過遙控發射模組傳送遙控信號給電視機的遙控接收模組。
2、 根據權利要求1所述的帶有FLASH游戲功能的電視機，其特征在于所述的嵌入式 CPU包括ARM9內核、DSP內核以及協處理器，并帶有USB 2. 0高速的USB主機控制器。
3、 根據權利要求l所述的帶有FLASH游戲功能的電視機，其特征在于所述的運動傳 感器為三軸運動傳感器；三軸運動傳感器的加速度傳感器通過穩壓電路與電源連接；加速 度傳感器的輸出端還通過無源濾波器與A/D轉換器的輸入端連接；A/D轉換器與穩壓電路 連接以獲取電源。
專利摘要本實用新型公開了帶有FLASH游戲功能的電視機，具有FLASH游戲功能的電視包括電視機和遙控器；電視機的放大和信號處理模組、視頻解碼和驅動模組、外部存儲器或USB接口、音頻解碼和音響系統和遙控接收模組分別與嵌入式CPU 106信號連接；遙控器的遙控發射模組、運動傳感器和遙控器鍵盤分別與單片式處理器信號連接。其玩游戲的方法是外部存儲器插入后，通過遙控器中進行狀態切換，遙控器發出切換指令，被嵌入式CPU接收，電視機進入游戲狀態，并且接受遙控器的游戲控制信號。本實用新型電視機帶有外部存儲器接口，具有存儲器驅動和FLASH播放功能，配合遙控器可以實現FLASH游戲操作。
文檔編號H04N5/44GK201286146SQ20082020275
公開日2009年8月5日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者包文韜, 徐向民, 邢曉潔, 黃曉泓 申請人:華南理工大學