Пульт дистанционного управления Российский патент 2022 года по МПК G06F3/03 G06F9/44 

Изобретение относится к области электроники, а именно к средствам дистанционного управления бытовыми электронными аппаратами.

В настоящее время большинство современных электронных аппаратов (телевизоры, радиоприёмники, музыкальные центры), предназначенных для использования в домашних условиях, имеют специальные пульты дистанционного управления, позволяющие управлять на расстоянии важнейшими функциями этих устройств. Одна из них - отключение звука - применяется, главным образом, для исключения прослушивания повторяющейся рекламы.

Из предшествующего уровня техники известно много вариантов дистанционных пультов управления, отличающихся между собой различными улучшениями. Один из них описан в патенте US № 5847305 и имеет всю совокупность признаков, характерных практически для всех таких устройств.

Однако в последних вариантах пультов нередко содержатся и дополнительные функции, не связанные с управлением электронными аппаратами. Один из таких аналогов описан в патенте US № 8519820 и выполнен в виде смартфона, имеющего функцию, позволяющую, в частности, сохранять настройки управляемого пультом электронного аппарата для ранее переданного им аудио контента.

Данный аналог является прототипом заявленного изобретения и представляет собой пульт дистанционного управления, содержащий микрофон, память и связанный с ней блок формирования кодированных сигналов, обеспечивающих дистанционное регулирования уровня звукового излучения, выходящего из управляемого пультом электронного аппарата.

Недостатком этого, а также других известных пультов, является необходимость вручную отключать звук на электронных аппаратах. Это является в некоторых случаях крайне неудобным для их пользователей, так как для отключения раздражающего звука, идущего, например, от часто повторяющихся рекламных роликов, им приходится сначала найти сам пульт, а затем и кнопку отключения звука.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание пульта дистанционного управления с автоматическим отключением повторяющегося звука.

Поставленная задача решается за счёт того, что пульт дистанционного управления, содержащий микрофон, память и связанный с ней блок формирования кодированных сигналов, обеспечивающих дистанционное регулирования уровня звукового излучения, выходящего из управляемого пультом электронного аппарата, дополнительно содержит блок определения параметров звукового излучения и связанный с ним блок формирования сигнала отключения звука, обеспечивающий автоматическое формирование сигнала изменения уровня звукового излучения после выделения в нём посредством блока включения/отключения заранее определённых параметров звукового излучения и их сравнения с параметрами звукового излучения, присутствующего на выходе блока определения параметров, при этом микрофон связан со входом блока определения параметров, а блок формирования сигнала выключения звука - с памятью, блоком включения/отключения и с блоком формирования кодированных сигналов.

Технический результат изобретения заключается в расширении функциональных возможностей пульта дистанционного управления, заключающихся в обеспечении автоматического отключения повторяющегося звука на управляемом электронном аппарате. Другие особенности и преимущества данного изобретения будут ясны из подробного описания, а также из пунктов 1-7 формулы изобретения.

Изобретение поясняется прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг. 1 изображает общий вид пульта дистанционного управления и управляемого им телевизора;

фиг. 2 изображает первый вариант схемы пульта дистанционного управления;

фиг. 3 изображает второй вариант схемы пульта дистанционного управления;

фиг. 4 изображает схему алгоритма работы пульта дистанционного управления.

При описании лучших вариантов реализации данного изобретения, а также с целью удобства его дальнейшего рассмотрения, все сокращения, стоящие в скобках после одного или нескольких слов, будут относиться к их начальным буквам.

На фиг. 1 представлены основные средства, входящие в систему, использующую элементы дистанционного управления. Управляемый пультом дистанционного управления (ПДУ) 1 электронный аппарат выполнен в виде телевизора 2, имеющего приёмник 3 инфракрасного излучения и электроакустический преобразователь 4. Последний создаёт звуковое излучение 5, которое принимается ПДУ 1 с помощью микрофона, расположенного снаружи или внутри корпуса 6. Последний имеет также специальный отсек для установки элемента питания, состоящего, как правило, из двух батареек. Кодированный поток 7 инфракрасного излучения (ИК-излучения) создаётся излучателем, установленным на передней стенке корпуса 6. Из других элементов ПДУ 1, показанных на фиг. 1, следует отметить кнопку "Автоматическое выключение звука" 8, светодиод 9 включения режима "Автоматическое выключение звука" и основную клавиатуру (ОК) 10, состоящую из функциональных кнопок, отвечающих за различные настройки телевизора 2. К общим настройкам, касающимся всех электронных аппаратов с электроакустическим преобразователем 4, можно отнести выключение звука, например, во время повторяющейся рекламы. Это и радиоприемники, и смартфоны, и планшетные компьютеры. А вместо инфракрасного излучения может быть использован и любой другой вид электромагнитного излучения, лежащий в основе таких известных форматов (протоколов) беспроводной связи, как например, протоколы с маркетинговыми названиями "Bluetooth" и "Wi-Fi".

На фиг. 2 представлен первый вариант схемы ПДУ 1, использующего инфракрасное излучение. В этой схеме цифрой 11 обозначен излучатель (ИЗЛ) инфракрасного излучения, соединенный с блоком формирования кодированных сигналов (БФКС) 12, связанным с памятью 13 или имеющим эту память в своем составе. Этот факт на фиг. 2 отмечен в виде прямоугольника, очерченного пунктирной линией. Практически во всех ПДУ 1 в качестве излучателя 11 используется инфракрасный светодиод (ИК-светодиод). Передача кодированных сигналов осуществляется его излучением с соответствующей частотой модуляции. Подключенные к БФКС 12 разомкнутые контакты 14 и 15 связаны с кнопками основной клавиатуры 10. При этом разомкнутые контакты 15 связаны со штатной кнопкой выключения звука. При каждом замыкании контактов 15 производится или выключение звукового излучения 5 (звука), или его включение (если звук был выключен). Для распознавания множества команд, поступающих из ПДУ 1, применяются различные протоколы кодирования передаваемых данных. Первый протокол RS5, поддерживающий 2048 команд, был разработан в компании "Philips" и в настоящее время используется во многих телевизорах. В основе БФКС 12, как правило, используется специализированный микропроцессор (специализированная микросхема), имеющий в своем составе все элементы, обеспечивающие формирование кодированных сигналов, предназначенных для управления телевизором 2. К основным из них можно отнести устройство управления, дешифратор клавиатуры, сдвиговые регистры, память. Одна из первых микросхем типа SAA3010, поддерживающая протокол RS5, была также выпущена в компании "Philips". При нажатии кнопок пульта соответствующие контакты 14, 15 замыкаются, после чего микросхема передатчика активизируется и генерирует последовательность импульсов, которые имеют заполнение периодическим сигналом с частотой 36 КГц. Входящий в ИЗЛ 11 светодиод преобразует эти сигналы в ИК-- излучение. Излученный сигнал принимается приемником 3 инфракрасного излучения и преобразует его в электрические импульсы, которые после усиления, демоду-лирования и декодирования преобразуются в соответствующую исполнительную команду. Таким образом, при замыкании контактов 15 поток 5 звукового излучения прекращается. Из дополнительных элементов, составляющих суть данного изобретения, можно отметить блок определения параметров (БОП) 16 звукового излучения и блок формирования сигнала отключения звука (БФСОЗ) 17. Блок 16 определения параметров вычисляет параметры p(i) (i=1, 2,…) звукового излучения 5 после его приема микрофоном 18 и преобразования в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) 19. Вычисление параметров производится для коротких фрагментов (кадров), последовательно выделяемых в БОП 16 из текущего аудио сообщения, причем за счет временного перекрытия кадров может быть повышена его точность работы. Параметры p(i) являются, как правило, хорошо известными характеристиками звука (коэффициенты Фурье, коэффициенты косинусного преобразования Фурье, неравномерность спектра, коэффициенты линейного кодирования с предсказанием и другие) и выбираются с точки зрения их инвариантности к искажениям сигнала и возможности быстрого сравнения по ним коротких фрагментов на предмет их схожести. Длительность t (t>0) короткого фрагмента определяется в БОП 16 заранее и может находиться в пределах нескольких секунд. Можно отметить, что в настоящее время существуют довольно много способов использования параметров p(i) для идентификации коротких фрагментов и их сравнения между собой. Один из них заключается в создании в БОП 16 так называемого цифрового отпечатка (или акустического цифрового отпечатка), позволяющего идентифицировать короткий фрагмент исключительно по его акустическим параметрам. Акустический цифровой отпечаток - это представление аудиосигнала в виде набора параметров, описывающих его физические свойства. В качестве примера реализации подобного метода можно привести технологию "MusicID", разработанную сотрудниками компании "Grace-note". В настоящее время данное решение под разными названиями применяется в продуктах целого ряда производителей электронной техники. В частности, в ряде моделей мобильных телефонов "Sony Ericsson" есть функция доступа к фирменному сервису "TrackID", который позволяет определить название музыкального произведения по небольшому отрывку записи. По мнению автора наиболее простым параметром, характеризующим звуковой сигнал в виде короткого звукового фрагмента, является его спектрограмма, показывающая зависимость спектральной плотности мощности сигнала от времени. Наиболее распространенным представлением спектрограммы является двумерная диаграмма: на горизонтальной оси представлено время, а по вертикальной оси - частота; третье измерение с указанием амплитуды на определенной частоте представлено интенсивностью или цветом каждой точки изображения. В настоящее время вычисление и сравнение спектрограмм при использованием быстрого преобразования Фурье является стандартной задачей. Более того, созданы специализированные цифровые сигнальные процессоры (ЦСП), архитектура которых полностью оптимизирована для любой задачи, связанной с обработкой в режиме реального времени, в частности, и звукового сигнала. На одном из таких ЦСП типа DSP56000 компании "Motorola" могут быть реализованы БОП 16 и БФСОЗ 17. Последний состоит из управляемого ключа (К) 20 и блока сравнения (БС) 21. Причем вход ключа 20 и первый вход БС 21 подключены к выходу БОП 16 посредством разрядной шины (РШ) 22, а выход ключа 20 и второй вход БС 21 подключены через РШ 23 и РШ 24 к выводам памяти 13, работающим соответственно в режиме записи и в режиме считывания. Управление этими режимами производится по линии связи (ЛС) 25 из блока управления, входящего в БФКС 12. Управляющий вход ключа 20 по ЛС 26 подключен к блоку включения/отключения (БВО) 27, предназначенному для формирования на его выходе сигнала включения или отключения, обеспечивающего создание и запоминание в памяти 13 параметров аудио фрагментов, исключаемых из будущего прослушивания и выделенных в БОП 16 из текущего аудио сообщения. Связь БФКС 12 с БФСОЗ 17 осуществляется посредством ключа 33. Можно отметить, что с целью упрощения схемы некоторые вспомогательные связи на ней не показаны. Например, в процессе запоминания в памяти 13 выделенных в БОП 16 параметров аудио фрагментов, может использоваться не только ЛС 25, но и другие линии связи, соединяющие БФКС 12 с выходом БВО 27. Можно также отметить, что подробное описание таких элементов как микрофон 18, АЦП 19, К 20, БС 21, используемый для сравнения параметров аудио фрагментов, представлено в описание к патенту RU №2230375 под названием "Метод распознавания диктора и устройство для его осуществления". Формирование сигнала включения или отключения на выходе БВО 27 производится после соответствующего внешнего воздействия со стороны пользователя телевизора 2. Если пользователь для этого использует кнопку 8, то БВО 27 выполняется в виде связанного с ней разомкнутого контакта 28, соединенного с датчиком нажатия, выполненным в виде Т-триггера 29.

Последний изменяет свое логическое состояние на противоположное по каждому активному сигналу на информационном входе, т.е. при каждом нажатии на кнопку 8 на управляющем входе ключа 20 поочередно появляется или логический нуль, или логическая единица. При этом, в исходном положении на инверсном выходе Т-триг-гера 29 присутствует логический нуль, который по ЛС 26 передается на управляющий вход ключа 20. Вследствие этого ключ 20 закрыт, а светодиод 9 выключен из-за практически нулевого напряжения на выходе инвертора 30. Таким образом, в процессе записи в память 13 нежелательного звукового фрагмента светодиод 9 горит, что является удобным индикатором включения этого режима. Формирование сигнала включения или отключения может производиться и после звукового или инфракрасного (светового) воздействия со стороны пользователя электронным аппаратом. В первом случае БВО 27 должен быть выполнен в виде приемника звукового излучения, согласованного с БФСОЗ 17, а во втором - в виде приемника инфракрасного или светового излучения также согласованного с БФСОЗ 17. Если в качестве БВО 27 используется приемник звукового излучения, то сигнал на запоминание ненужного пользователю звукового фрагмента может быть отдан путем соответствующей голосовой команды, например, в виде произнесенного слова "Пропуск". Для исключения ложных срабатываний от других звуков в БВО 27 может быть установлен блок распознавания речевого сигнала. Если в качестве БВО 27 используется приемник инфракрасного или светового излучения, то сигнал на запоминание ненужного пользователю звукового фрагмента может быть отдан путем включения второго пульта от любого электронного аппарата. Распознавание сигнала от второго пульта может быть осуществлено путем размещения в БВО 27 простого полосового фильтра с центральной частотой, равной частоте модуляции, передаваемых из второго пульта (от любого устройства, имеющего дистанционный пульт управления) импульсов. Выход БС 21 соединен по ЛС 31 со входом таймера 32 и с управляющим входом ключа 33, а управляющий вход ключа 34 подключен к выходу таймера 32. Последний предназначен для отсчета времени после автоматического выключения звукового излучения у электронного аппарата с целью его перевода в исходное состояние. После истечения заранее установленного в таймере 32 времени t* (t*>0) на его выходе возникает импульс, замыкающий посредством ключа 34 контакты 15 и переводящий тем самым телевизор 2 в исходное состояние, связанное с восстановлением звукового излучения 5. Выбор значения времени t* производится из среднего времени появления нежелательного звукового излучения 5. В случае рекламы - это среднее время ее звукового сопровождения после появления на экране телевизора 2. При появлении нежелательного звука раньше времени t* он сразу выключится из-за повторного формирования в БФСОЗ 17 сигнала отключения звука.

На фиг. 3 представлена схема ПДУ 1, в котором средство искусственного интеллекта (СИИ) 35, подключенное к БФКС 12 через ЛС 36 и управляющий вход ключа 37, выполняет функции не только по определению времени t*, но и по повышению точности работы БФСОЗ 17. С целью упрощения схемы на рисунке не показан БВО 27. Для реализации последней задачи СИИ 35 должно быть также связано с выходом БОП 16. В этом случае СИИ 35 обеспечивает создание в БФКС 12 команды на изменение уровня звукового излучения (или его отключения), выходящего из управляемого пультом электронного аппарата. Средство 35 искусственного интеллекта предназначено для использования технологии искусственного интеллекта (ИИ) при выборе решения об отключении звука или об изменении его уровня. Последнее обеспечивается подключением к соответствующей кнопке 14 дополнительного управляемого ключа. Посредством кнопки 14 производится регулировка громкости звука путем формирования в СИИ 35 прямоугольного импульса, открывающего на определенное в нем время дополнительный ключ. В общем случае структура ИИ, используемого для двуальтернативного выбора правильного решения (в нашем случае решения об отключении звука) включает четыре основных блока - базу данных (БД) 38, нейронную сеть (НС) 39, однопороговое решающее устройство (РУ) 40 и интеллектуальный интерфейс (ИнИ) 41, позволяющий пользователю вводить в БД 38 новую информацию после очередного отключения звука. В некоторых вариантах выполнения БД 38 может храниться в памяти 13. С выхода НС 39 снимается напряжение U (U>0), которое сравнивается с пороговым уровнем РУ 40. Последнее имеет пороговый уровень U* (U*>0) и при U>U* формирует сигнал S(t), например, в виде импульса прямоугольной формы, открывающего ключ 37 и отключающего тем самым звук у телевизора 2. Выполнение СИИ 35 может иметь разные варианты. В одном из них СИИ 35 может быть представлено в виде отдельного процессора для нейросетевых вычислений, а в другом - непрерывно слать данные в "облако" с находящейся в нем нейронной сетью. В качестве примера отдельного модуля можно привезти процессор "Kirin 980" от компании "Huawei", специально предназначенный для работы с машинным обучением. Алгоритмы обучения для нейронной сети бывают с "учителем" и без него. С "учителем", в качестве которого выступает пользователь телевизора 2, нейронной сети 39 предоставляется некоторая выборка обучающих примеров, например, в виде уже совершенных (в автоматическом режиме) отключений звука положительно оцененных "учителем". Ввод оценки последним производится посредством устройства ввода (например, посредством заранее выбранных кнопок основной клавиатуры 10), подключенного к СИИ 35. Критерием "правильности ответа" является оценка пользователя электронным аппаратом. На ее основе после вышеуказанного сравнения вычисляются весовые коэффициенты входных данных, поступающих после отключения звука. В процессе работы поступившие по РШ 22 входные данные в виде совокупностей параметров p(i), умноженные в СИИ 35 на их весовые коэффициенты, подаются на вход НС 39, где после суммирования сравниваются в РУ 40 с суммами соответствующих совокупностей известных данных, считанных из БД 38 и получивших положительную оценку от пользователя телевизора 2. При превышении порогового уровня U* даже одной "правильной" совокупности с выхода РУ 40 снимается сигнал отключения звука у телевизора 2. При использовании ИИ для выбора решения о включении звука (после его автоматического отключения) СИИ 35 должно быть связано с БФКС 12, выходом БОП 16, а также с БФСОЗ 17 и кнопкой включения звука, входящей в основную клавиатуру 10. В этом случае входные данные должны быть представлены в виде j (j=1, 2,…) совокупностей параметров pj(i) и связанных с ними промежутков времени T(j), умноженных на их весовые коэффициенты. Промежутки времени T(j) между автоматическим выключением звука и его включением определяются в СИИ 35 после поступления в него сигнала включения или по ЛС 31, или из основной клавиатуры 10. При автоматическом включении звука (положительно оцененным пользователем) весовые коэффициенты будут возрастать, а при ручном - снижаться. Видно, что в процессе эксплуатации телевизора 2 за счет обучения НС 39 "учителем" (пользователем телевизора 2) точность определения времени автоматического включения звука будет повышаться. Здесь можно отметить, что изображенные на фиг. 2 и фиг. 3 схемы БОП 16, БФСОЗ 17, АЦП 19 и БВО 27 выполнены на аппаратном уровне и могут быть положены в основу разработок специализированных интегральных схем, предназначенных для применения только в ПДУ 1. Вследствие этого оно становится не только более надежным, но и более дешевым. Но, если алгоритмы работы этих блоков реализованы программными средствами, то примененная для этого специальная программа (СП) должна храниться в памяти 13. Если в качестве пульта дистанционного управления используется смартфон или планшетный компьютер, то специальная программа должна быть размещена в их внутренней памяти.

На фиг. 4 показан алгоритм работы ПДУ 1. Практическая реализация данного алгоритма производится с помощью стандартного и специального программного обеспечения, хранящегося в памяти 13 или в памяти смартфона, используемого в качестве пульта. После выполнения действия 42 по передаче из телевизора 2 звукового излучения 5, а также действия 43 по его приему микрофоном 18, преобразованием в АЦП 19 и формированием параметров в БОП 16, производится их передача по РШ 22 на вход ключа 20 и первый вход БС 21. Если в памяти 13 параметры p(i) не записаны ("Нет" в условии 44), то продолжается выполнение действия 43. При этом все дальнейшие операции пользователя по управлению телевизором 2 осуществляются посредством кнопок основной клавиатуры 10. Если пользователь решил исключить из будущего прослушивания текущий звуковой фрагмент, то запись его параметров p(i) в память 13 осуществляется посредством двух нажатий на кнопку 8. При этом после первого нажатия ключ 20 открывается и запись начинается, а после второго нажатия - заканчивается. После чего в памяти появляются параметры нежелательного звукового фрагмента. Если звуковой фрагмент в виде, например, рекламной вставки, имеет небольшую длительность (порядка 5…10 с), то разделение в БОП 16 этого фрагмента на более короткие звуковые фрагменты не производится. Если в памяти 13 параметры фрагментов записаны ("Да" в условии 44), то производится действие 45 по их сравнению в БС 21 с параметрами текущих фрагментов, поступающих по РШ 22 из БОП 16. В случае совпадения параметров с заданной степенью точности ("Да" в условии 46) хотя бы у двух звуковых фрагментов (текущего и хранящегося в памяти) в БФСОЗ 17 вырабатывается сигнал, который поступает на управляющий вход ключа 33. Вследствие чего он открывается, замыкает контакты 15 и в БФКС 12 вырабатывается сигнал, отключающий звук у электронного аппарата (действия 47). Можно отметить, что процесс сравнения (действие 45) происходит после синхронного поступления по СЛ 25 на управляющий вход памяти 13 импульса считывания, а на управляющий вход БС 21 - разрешающего импульса.

Преимущество данного изобретения состоит в улучшении эксплуатационных характеристик у тех пультов дистанционного управления электронными аппаратами, которые предназначены для регулирования или отключения звука, сопровождающего передаваемую ими информацию. Особенно большой эффект от применения данного изобретения может быть получен от тех пультов дистанционного управления, которые используются в режиме частого отключения звука, идущего от повторяющихся рекламных роликов или нежелательного повторяющегося звука.

Изобретение относится к области электроники, а именно к средствам дистанционного управления бытовыми электронными аппаратами. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей пульта дистанционного управления, заключающихся в обеспечении автоматического отключения повторяющегося звука на управляемом электронном аппарате. Технический результат достигается за счет пульта дистанционного управления, который содержит микрофон, память и связанный с ней блок формирования кодированных сигналов, обеспечивающих дистанционное регулирование уровня звукового излучения, выходящего из управляемого пультом электронного аппарата, при этом пульт дистанционного управления дополнительно содержит блок определения параметров звукового излучения и связанный с ним блок формирования сигнала отключения звука, обеспечивающий автоматическое формирование сигнала изменения уровня звукового излучения после выделения в нём посредством блока включения/отключения заранее определённых параметров звукового излучения и их сравнения с параметрами звукового излучения, присутствующего на выходе блока определения параметров, при этом блок формирования сигнала отключения звука содержит блок сравнения и соединяющий блок определения параметров и память электронный ключ. 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Пульт дистанционного управления, содержащий микрофон, память и связанный с ней блок формирования кодированных сигналов, обеспечивающих дистанционное регулирование уровня звукового излучения, выходящего из управляемого пультом электронного аппарата, отличающийся тем, что содержит блок определения параметров звукового излучения и связанный с ним блок формирования сигнала отключения звука, обеспечивающий автоматическое формирование сигнала изменения уровня звукового излучения после выделения в нём посредством блока включения/отключения заранее определённых параметров звукового излучения и их сравнения с параметрами звукового излучения, присутствующего на выходе блока определения параметров, при этом микрофон связан со входом блока определения параметров, а блок формирования сигнала выключения звука - с памятью, блоком включения/отключения и с блоком формирования кодированных сигналов, при этом блок формирования сигнала отключения звука содержит блок сравнения и соединяющий блок определения параметров и память электронный ключ, причём первый вход блока сравнения подключён к выходу блока определения параметров, а второй - к памяти, при этом выход блока сравнения соединён с блоком формирования кодированных сигналов, а управляющий вход электронного ключа связан с блоком включения/отключения.

2. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что выполнен в виде смартфона или планшетного компьютера.

3. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что блок включения/отключения выполнен в виде приёмника звукового излучения, согласованного с блоком формирования сигнала отключения звука.

4. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что блок включения/отключения выполнен в виде одной или нескольких кнопок, подключённых к датчику нажатия, согласованного с блоком формирования сигнала отключения звука.

5. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что содержит связанный с блоком формирования сигнала отключения звука и блоком формирования кодированных сигналов таймер, предназначенный для отсчёта времени после автоматического выключения звукового излучения у электронного аппарата с целью его перевода в исходное состояние.

6. Пульт по п. 1, отличающееся тем, что блок формирования сигнала отключения звука входит в состав блока формирования кодированных сигналов.

7. Пульт по п. 1, отличающийся тем, что блок включения/отключения выполнен в виде приёмника инфракрасного или светового излучения, согласованного с блоком формирования сигнала отключения звука.