專利名稱：多媒體設備控制系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種多媒體設備控制系統，尤其涉及一種利用無線通信和電力線載波通信技術對各種多媒體設備進行智能控制的系統。
背景技術：
隨著科技的不斷進步，智能化成為人們不斷的追求。目前現有的多媒體設備控制系統主要是由用戶界面、中央控制主機、受控設備三大部分構成，通常采用RS232、RS485、紅夕卜、網絡等通訊方式。其中，用戶界面主要是利用按鈕或者遙控器對中央控制器進行信號控制，中央控制主機通過各類控制接口控制受控設備，通常采用的是架設網絡的方式對受控設備進行控制。此種方式雖然實現了一定的智能化，但是通過按鈕方式極大的限制了用戶的操作空間，而中央控制主機對各類 受控設備的控制依附于網絡，網絡的架設等工作更是費時費力，并且受控設備的位置受到極大的限制。例如當需要對展廳內的各種多媒體設備進行一體化控制時，首先需要在展廳內設置龐大的主控裝置，以及布設諸多條主控裝置與各種多媒體設備的通信線，耗費巨大且效果不佳。另外，當需要對展廳進行改建時，又會面臨拆卸這些主控裝置與通信線的問題，對展廳的重新布置造成了諸多的不便。

發明內容
本發明的目的在于提供一種控制無線化、安裝便捷化、成本低廉化的多媒體設備的智能控制系統。為實現上述目的，本發明的多媒體設備控制系統采用的具體技術方案為:—種多媒體設備控制系統，其特征在于，包括:主控裝置，接收和處理控制器發出的控制信號；受控端子，與多媒體設備相連；主控裝置和多個受控端子通過電力線連接，主控裝置處理后的控制信號通過電力線載波通信的方式傳送至多個受控端子，每個受控端子接收、識別屬于自己的控制信號，并將該控制信號傳輸至與該受控端子相連的多媒體設備。相較于現有技術，本發明的多媒體設備控制系統的優點在于:1、解決多媒體展廳的布線難題，展廳內完全通過電力線實現數據的通信及信號的控制；2、解決了多媒體展廳被控制設備數量受限的難題；3、采用數據壓縮方法解決了電力線傳輸大量多媒體信息的難題。


圖1為本發明的多媒體設備控制系統的運行示意圖；圖2為本發明的多媒體設備控制系統的模塊圖；圖3為控制信號和反饋信號在圖2中的主控裝置內部的傳輸示意圖4為控制信號和反饋信號在圖2中的受控端子內部的傳輸示意圖；圖5為本發明的多媒體設備控制系統的另一實施例的模塊圖；圖6為音像數據在圖5中的主控裝置內部的傳輸示意圖；圖7為音像數據在圖5中的受控端子內部的傳輸示意圖。
具體實施例方式為了更好的了解本發明的目的、結構及功能，下面結合附圖，對本發明的一種多媒體設備控制系統做進一步詳細的描述。如圖1所示，本發明的多媒體設備控制系統包括主控裝置I和受控端子2，主控裝置I通過電力線與多個受控端子2連接，主控裝置I和多個受控端子2之間的通信方式為電力線載波通信。其中，電力線載波(Power Line Carrier-PLC)通信是利用高壓電力線(在電力載波領域通常指35kV及以上電壓等級)、中壓電力線(指IOkV電壓等級)、或低壓配電線(380/220V用戶線)作為信息傳輸媒介進行語音或數據傳輸的一種特殊通信方式。進一步，本發明中的主控裝置I主要用于接收控制器4發出的多媒體設備控制信號，并將該控制信號處理后通過電力線發送給與主控裝置I相連的受控端子2 ;受控端子2則與各種多媒體設備3連接，用于接收主控裝置I通過電力線傳送來的控制信號，并將該信號轉化后傳輸給多媒體設備3，實現對多媒體設備的控制。此外，根據實際工程需要，本發明的多媒體設備控制系統也可以通過受控端子2采集多媒體設備3的反饋信號，并通過電力線由受控端子2傳輸至主控裝置1，進而反饋給控制器4，以便清楚地了解多媒體設備的運行情況等。進一步，本發明中的控制器4可以是本領域中常用的移動控制設備，如電子控制筆、智能手機、平板電腦 等，而且本實施例中控制器4與主控裝置I是通過無線通信(wifi信號)的方式連接。但應注意的是，主控裝置I與控制器4的連接方式也可以采用本領域中常用的連接方式，如有線連接或紅外連接等。此外，盡管本實施例中的多媒體設備3僅描述了展示幕、投影儀、音響、燈光等，但應該理解的是，本領域中常用的多媒體設備均可以作為本發明的控制對象。下面將參考附圖對本發明的多媒體設備控制系統中的各組成部分進行詳細描述:參見圖2和圖3，本發明中的主控裝置I包括主控處理器100、無線通信模塊110、主控數據處理模塊120和主控電力線傳輸模塊130。其中，主控處理器100主要負責主控裝置I中信號的傳輸控制，具體為:控制主控裝置I與控制器4之間的通信、控制主控裝置I中的控制信號和反饋信號在各模塊之間的傳輸、控制主控裝置I與各個受控端子2之間的通信。進一步，無線通信模塊110包括網絡信號收發單元111、網絡信號放大單元112、網絡信號過濾單元113和網絡信號調制解調單元114。其中，網絡信號收發單元111主要用于接收控制器4發出的多媒體設備控制信號，以及將多媒體設備3的反饋信號發送給控制器4 ;網絡信號放大單元112用于將控制信號、反饋信號進行放大處理；網絡信號過濾單元113用于對控制信號、反饋信號進行雜波濾除；而網絡信號調制解調單元114則用于對控制信號、反饋信號進行調制解調處理。
進一步，主控數據處理模塊120包括數據緩存單元121和數據打包/解包單元122。其中，數據打包/解包單元122用于將欲發送至受控端子2的控制信號進行打包處理，或將受控端子傳輸來的反饋信號進行解包處理；而數據緩存單元121則可將待打包的控制信號或解包后的反饋信號暫時存儲。進一步，主控電力線傳輸模塊130包括信號調制解調單元131、信號收發單元132、信號放大單元133和電力線耦合單元134。其中，信號調制解調單元131用于對主控裝置I中欲發送的控制信號和接收到的反饋信號進行調制解調處理；信號收發單元132用于控制信號和反饋信號的發送和收取；信號放大單元133用于控制信號和反饋信號的放大處理；而電力線耦合單元134則用于將控制信號耦合到電力線上發送給受控端子2，或從電力線上提取由受控端子2傳輸來的反饋信號。參見圖2和圖4，本發明中的受控端子2包括端子處理器200、端子電力線傳輸模塊210、端子數據處理模塊220和信號輸入輸出模塊230。其中，端子處理器200主要負責受控端子2中信號的識別和傳輸控制，具體為:控制受控端子2與主控裝置I之間的通信、識別屬于該受控端子2的控制信號、控制受控端子2中的控制信號和反饋信號在各模塊之間的傳輸、控制多媒體設備3的信號輸入和輸出。進一步，端子電力線傳輸模塊210包括電力線耦合單元211、信號放大單元212、信號收發單元213和信號調制解調單元214。其中，電力線耦合單元211負責從電力線上提取由主控裝置I傳輸來的控制信號，或將反饋信號耦合到電力線上發送給主控裝置I ;而信號放大單元212、信號收發單元213和信號調制解調單元214則分別負責控制信號和反饋信號的放大、收取發送和調制解調工作。進一步，端子數據處理模塊220包括數據緩存單元221和數據打包/解包單元222。其中，數據緩存單元221負責暫時存儲接收到解包后的控制信號，或暫時存儲待打包的反饋信號；數據打包/解包單元222用于將主控裝置I傳輸來的控制信號進行解包處理，并將來自多媒體設備 3的反饋信號進行打包處理。進一步，信號輸入輸出模塊230包括信號輸入輸出單元231和執行單元232。其中，執行單元232與多媒體設備3直接相連，用于將控制信號轉變為該多媒體設備3可接收的控制信號并傳遞給多媒體設備3，實現對多媒體設備3的控制，以及可從多媒體設備3處采集需要的反饋信號；而信號輸入輸出單元231則負責將控制信號傳送至執行單元232，或接收執行單元232采集到的反饋信號。應注意的是，本發明的受控端子2中的執行單元232與多媒體設備3 —一對應，根據受控多媒體設備3的不同類型，執行單元232的類型可具體設定，如可設置為繼電器控制組件、紅外信號輸出控制組件、聲光電控制組件、投影機開關機控制組件、幕布控制組件等。下面結合圖3和圖4對來自控制器4的控制信號和來自多媒體設備3的反饋信號在本發明的多媒體設備控制系統的主控裝置I和受控端子2中的具體傳輸過程做進一步詳細描述:首先，控制信號的傳輸。當需要對某些多媒體設備3進行特定控制時，可通過控制器4發出控制信號；主控裝置I中的網絡信號收發單元111接收該控制信號，并依次通過網絡信號放大單元112、網絡信號過濾單元113和網絡信號調制解調單元114對該控制信號進行初步處理；處理后的控制信號在主控處理器100的控制下傳輸至數據打包/解包單元122，待打包的控制信號暫時存儲到數據緩存單元121中，由數據打包/解包單元122進行打包處理，打包后的控制信號在主控處理器100的控制下傳輸至信號調制解調單元131，信號調制解調單元131對將要發送的控制信號進行調制處理，并由信號收發單元132執行發送操作，待信號放大單元133對控制信號進行放大處理后，便由電力線耦合單元134將控制信號耦合到與主控裝置I相連的電力線上，并通過電力線傳輸至受控端子2。受控端子2中的電力線耦合單元211從與受控端子2相連的電力線上提取出主控裝置I傳輸來的控制信號，并經信號放大單元212的放大處理后由信號收發單元213接收，接收到的控制信號由信號調制解調單元214進行解調處理；在端子處理器200的控制下，進一步由數據打包/解包單元222實現解包操作，解包后的控制信號暫時存儲在數據緩存單元221中；端子處理器200識別出解包后的控制信號中屬于該受控端子的部分，并將其傳送至信號輸入輸出單元231，信號輸入輸出單元231將控制信號發送至執行單元232，最終由與多媒體設備3相連的執行單元232將控制信號轉變為該多媒體設備3可接收的控制信號并傳遞到多媒體設備3中，實現對多媒體設備3的特定控制。其次，反饋信號的傳輸。當需要對某一多媒體設備3的具體控制狀況進行顯示時，可以由受控端子2中的執行單元232采集與之相連的多媒體設備3的反饋信號，并由信號輸入輸出單元231接收；，信號輸入輸出單元231接收到的反饋信號傳輸至數據緩存單元221中暫時存儲，并在端子處理器200的控制下由數據打包/解包單元222進行打包處理；打包后的反饋信號在端子處理器200的控制下傳輸至信號調制解調單元214，信號調制解調單元214對將要發送的反饋信號進行調制處理，并由信號收發單元213執行發送操作，待信號放大單元212對反饋信號進行放大處理后，便由電力線耦合單元211將反饋信號耦合到與受控端子2相連的電力線上，并通過電力線傳輸至主控裝置I。主控裝置I中的電力線耦合單元134從與主控裝置I相連的電力線上提取出受控端子2傳輸來的反饋信號，并經信號放大單元133的放大處理后由信號收發單元132接收，接收到的反饋信號信號由信號調制解調單元131進行解調處理；在主控處理器100的控制下，并進一步由數據打包/解包單元122實現解包操作，解包后的反饋信號暫時存儲在數據緩存單元121中；在主控處理器100的控制下，解包后的反饋信號傳送至網絡信號調制解調單元114，網絡信號調制解調單元114對將要發送的反饋信號進行調制處理，并經過網絡信號過濾單元113、網絡信號放大單元112的處理后，最終由網絡信號收發單元111將反饋信號通過無線傳輸的方式發送給控制器4，以實現對多媒體設備3控制狀態的顯示。應注意的是，本實施例中的多媒體設備控制系統為同時具有傳輸控制信號和采集、傳輸反饋信號的功能，但根據實際工程需要，本發明的多媒體設備控制系統也可只具有傳輸控制信號的功能，也即不涉及反饋信號的采集和傳輸，具體的系統組成及控制信號的傳輸過程可參考上面的描述，在此不再詳述。由此，本發明的多媒體設備控制系統可以應用在展廳、場館、舞臺等場所，為用戶提供方便、快捷、安全、健康的控制方式。只要有無線信號(Wifi信號)和普通的電力線，SP可輕松實現對多臺多媒體設備健康的、智能的控制。而且本發明的多媒體設備控制系統對原始設備無破壞、安裝簡單方便，控制簡潔，能避免電磁波的干擾、僅需電力線即可控制，還可以進行遠程調控及調試。 參見圖5，本發明的多媒體設備控制系統中的主控裝置I還可通過信號線與音像數據存儲器5相連，本實施例中的音像數據存儲器5可以是計算機等類似存儲設備，用于存儲多媒體設備3播放的音像數據，例如音頻數據、視頻數據等。由此，音像數據存儲器5中的音像數據也可通過本發明的多媒體設備控制系統進行傳輸。其中，本發明的主控裝置I中增設了音像數據采集模塊140，如圖6所示，音像數據采集模塊140包括音像數據接收單元141、音像數據格式轉換單元142和音像數據壓縮單元143，主要用于接收由音像數據存儲器5通過信號線直接傳輸到主控裝置I中的音像數據(音頻數據和視頻數據)，并對音像數據進行初步處理；而受控端子2中則增設了音像數據處理模塊240，如圖7所示，音像數據處理模塊240包括音像數據解壓單元241、音像數據格式還原單元242和音像數據輸出單元243，主要用于將主控裝置I傳輸來的音像數據進行處理并傳輸至多媒體設備3，以實現音像數據的播放。
下面結合圖6和圖7對音像數據在本實施例的主控裝置I和受控端子2中的傳輸過程進行具體描述:參見圖6，其描述了音像數據在主控裝置I中的傳輸。具體來說，主控裝置I中的音像數據接收單元141接收由音像數據存儲器5輸送來的音像數據(音頻數據和視頻數據)，并由音像數據格式轉換單元142對音像數據的信號格式進行轉換(具體為將音像數據中的模擬信號轉換為數字信號；將音像數據中的數字信號轉換為電平信號)，轉換后的音像數據由音像數據壓縮單元143進行深度壓縮；在主控處理器100的控制下，壓縮后的音像數據暫時存儲在數據緩存單元121 ;然后，如控制器4發出的控制信號一樣，在主控處理器100的控制下，由主控電力線傳輸模塊130將壓縮后的音像數據通過與主控裝置I相連的電力線傳輸出去(具體可參見上述控制信號的傳輸過程)。本實施例中，主控處理器100兼具負責主控裝置I與音像數據存儲器5之間的通信、處理傳輸至主控裝置I中的音像數據、控制主控裝置I與各個受控端子2之間的通信。參見圖7，其描述了音像數據在受控端子2中的傳輸。具體來說，主控裝置I通過電力線傳輸來的音像數據由受控端子2中的端子電力線傳輸模塊210接收處理(與控制信號的接收處理類似，可參見上述對控制信號的描述);在端子處理器200的控制下，由端子電力線傳輸模塊210接收到的音像數據暫時存儲在數據緩存單元221中，并進一步由端子處理器200識別出屬于該受控端子2的音像數據；屬于該受控端子2的音像數據在端子處理器200的控制下傳輸至音像數據解壓單元241，并由音像數據解壓單元241完成解壓工作，音像數據格式還原單元242對解壓后的音像數據進行格式還原(具體為還原出音像數據中轉換為數字信號的模擬信號，以及還原出音像數據中轉換為電平信號的數字信號)，還原出的音像數據通過音像數據輸出單元243傳送至與該受控端子2相連的多媒體設備3，實現音像數據的播放。本實施例中，端子處理器200兼具負責控制受控端子2與主控裝置I之間的通信、識別屬于該受控端子2的音像數據、處理傳輸至受控端子2中的音像數據、控制音像數據向多媒體設備3的輸入。由此本實施例的多媒體設備控制系統不僅實現了控制信號的傳輸，還可根據需要對音像數據進行傳輸，此外，如果需要了解各多媒體設備3的運行情況，也可使本實施例的多媒體設備控制系統增加反饋信號的采集、傳輸功能，進而實現對展廳、影廳等場所內的多媒體設備的全方位、立體化控制。此外，根據實際工程需要，也可以直接將多媒體設備3的控制指令存儲在本發明的多媒體設備控制系統中，例如主控裝置I中的主控處理器100中。由此，僅需通過控制器4發送一個啟動指令，本發明的多媒體設備控制系統便可以根據預設的控制指令自動的對多媒體設備進行控制，實現真正的自動化、智能化。下面對該實施例的多媒體設備控制系統的具體工作流程進行簡要描述:首先，點擊控制器4 (手持平板或者遙控器)的按鈕，通過wifi或其他無線方式將啟動指令發送到主控裝置1，主控裝置I按照預設程序，將預存在主控處理器100中的多媒體設備控制指令轉換成電力線載波信號發送出去，各個受控端子2接收到信號后，提取發給本端子的信號，由此控制與受控端子2相連的展廳內的設備，如燈光，投影機，幕布，煙霧發生器等。

其次，所有設備開啟之后，根據主控處理器100中的預設指令，主控裝置I開始接收音像數據存儲器5 (電腦或者其他多媒體設備播放器)通過信號線傳輸來的音像數據(VGA信號或者HDMI或者DVI等視頻信號、音頻信號)，并將音像數據壓縮后通過電力線發送出去，對應的受控端子2收到后將數據解包，并還原這些信號，然后傳輸給與之相連的投影機，顯示器，或者電視等。以上借助具體實施例對本發明做了進一步描述，但是應該理解的是，這里具體的描述，不應理解為對本發明的實質和范圍的限定，本領域內的普通技術人員在閱讀本說明書后對上述實施例做出的各種修改，都屬于本發明所保護的范圍。
權利要求
1.一種多媒體設備控制系統，其特征在于，包括: 主控裝置(I)，接收和處理控制器(4)發出的控制信號； 受控端子(2)，與多媒體設備(3)相連； 主控裝置(I)和多個受控端子(2)通過電力線連接，主控裝置(I)處理后的控制信號通過電力線載波通信的方式傳送至多個受控端子(2)，每個受控端子(2)接收、識別屬于自己的控制信號，并將該控制信號傳輸至與該受控端子(2)相連的多媒體設備(3)。
2.根據權利要求1所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，主控裝置(I)包括: 主控處理器(100)，負責主控裝置(I)中信號的傳輸控制； 無線通信模塊(110)，負責接收控制器(4)發出的控制信號； 主控數據處理模塊(120)，負責控制信號的打包和暫時存儲； 主控電力線傳輸模塊(130)，負責將主控數據處理模塊(120)處理后的控制信號通過電力線傳輸至受控端子(2)。
3.根據權利要求2所述的多媒體設備控制系統，其特征在于， 無線通信模塊(Iio)包括:網絡信號收發單元(111)、網絡信號放大單元(112)、網絡信號過濾單元(113)和網絡信號調制解調單元(114)； 主控數據處理模塊(120)包括:數據打包/解包單元(122)和數據緩存單元(121)；主控電力線傳輸模塊(130)包括:信號調制解調單元(131)、信號收發單元(132)、信號放大單元(133)和電力線耦合單元(134)。
4.根據權利要求2所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，受控端子(2)包括: 端子處理器(200)，負責受控端子(2)中信號的識別和傳輸控制； 端子電力線傳輸模塊(210)，負責接收由主控裝置(I)通過電力線傳輸來的控制信號； 端子數據處理模塊(220)，負責控制信號的解包和暫時存儲； 信號輸入輸出模塊(230)，負責將控制信號傳輸至多媒體設備(3)。
5.根據權利要求4所述的多媒體設備控制系統，其特征在于， 端子電力線傳輸模塊(210)包括:電力線耦合單元(211)、信號放大單元(212)、信號收發單元(213)和信號調制解調單元(214)； 端子數據處理模塊(220)包括:數據緩存單元(221)和數據打包/解包單元(222)；信號輸入輸出模塊(230)包括:用于將控制信號傳遞給多媒體設備(3)的執行單元(232)，以及用于將控制信號傳送至執行單元(232)的信號輸入輸出單元(231)。
6.根據權利要求1所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，受控端子(2)還用于采集多媒體設備(3)的反饋信號，并通過電力線傳輸至主控裝置(I);主控裝置(I)接收來自受控端子(2)的反饋信號，并將反饋信號發送給控制器(4)。
7.根據權利要求6所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，主控裝置(I)包括: 主控處理器(100)，負責主控裝置(I)中信號的傳輸控制； 無線通信模塊(110)，負責接收控制器(4)發出的控制信號，以及將多媒體設備(3)的反饋信號發送給控制器(4)； 主控數據處理模塊(120)，負責控制信號的打包和暫時存儲，以及反饋信號的解包和暫時存儲； 主控電力線傳輸模塊(130)，負責將主控數據處理模塊(120)處理后的控制信號通過電力線傳輸至受控端子(2)，以及接收由受控端子(2)通過電力線傳輸來的多媒體設備(3)的反饋信號。
8.根據權利要求7所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，受控端子(2)包括: 端子處理器(200)，負責受控端子(2)中信號的識別和傳輸控制； 端子電力線傳輸模塊(210)，負責接收由主控裝置(I)通過電力線傳輸來的控制信號，以及將多媒體設備(3)的反饋信號通過電力線傳輸至主控裝置(I)； 端子數據處理模塊(220)，負責控制信號的解包和暫時存儲，以及反饋信號的打包和暫時存儲； 信號輸入輸出模塊(230)，負責將控制信號傳輸至多媒體設備(3)，以及采集和接收多媒體設備(3)的反饋信號。
9.根據權利要求4或8所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，主控裝置(I)與音像數據存儲器(5)相連，音像數據存儲器(5)中的音像數據輸入到主控裝置(I)中，主控裝置(1)將音像數據處理后通過電力線傳輸至受控端子(2)，并由與受控端子(2)相連的多媒體設備⑶播放。
10.根據權利要求9所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，主控裝置(I)中還包括音像數據采集模塊(140)，音像數據采集模塊(140)用于接收和處理由音像數據存儲器(5)傳輸到主控裝置(I)中的音像數據； 受控端子(2)中還包括音像數據處理模塊(240)，音像數據處理模塊(240)用于將主控裝置(I)傳輸來的音像數據進行處理并傳輸至多媒體設備(3)。
11.根據權利要求1 0所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，主控裝置(I)中的音像數據采集模塊(140)包括音像數據接收單元(141)、音像數據格式轉換單元(142)和音像數據壓縮單元(143)； 受控端子(2)中的音像數據處理模塊(240)包括音像數據解壓單元(241)、音像數據格式還原單元(242)和音像數據輸出單元(243)。
12.根據權利要求4所述的多媒體設備控制系統，其特征在于，主控裝置(I)的主控處理器(100)中存儲有多媒體設備控制指令，主控裝置(I)接收控制器(4)發出的啟動信號后，自動將預存在主控處理器(100)中的多媒體設備控制指令通過電力線發送至受控端子(2)，并由受控端子(2)傳輸給多媒體設備(3)。
全文摘要
本發明公開了一種多媒體設備控制系統，該控制系統包括主控裝置(1)，接收和處理控制器(4)發出的控制信號；受控端子(2)，與多媒體設備(3)相連；主控裝置(1)和多個受控端子(2)通過電力線連接，主控裝置(1)處理后的控制信號通過電力線載波通信的方式傳送至多個受控端子(2)，每個受控端子(2)接收、識別屬于自己的控制信號，并將該控制信號傳輸至與該受控端子(2)相連的多媒體設備(3)。本發明的多媒體設備控制系統利用無線通信、電力線載波通信技術，實現了控制系統的無線化、安裝的便捷化和成本的低廉化。
文檔編號G05B19/04GK103217916SQ20131015711
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月27日 優先權日2013年4月27日
發明者陳鵬, 曲黎明, 陳連升 申請人:陳鵬, 曲黎明, 陳連升