用于交互式设备控制的系统和方法 背景技术 在本领域中公知通用控制装置， 即， 例如适用于向不同类型和 / 或制品的多种设 备发布命令的遥控装置， 以及由这样的控制装置提供的特征和功能。这样的控制装置可以 是， 例如， 如在 U.S. 专利 No.4,623,887 中描述的适用于捕捉、 存储并且随后回放与要控制 的设备相对应的原始设备遥控装置的命令信号的 “学习者” ； 或者这样的控制装置可以包 括， 例如， 如在 U.S. 专利 No.4,774,511 或 No.4,959,810 中所述的命令代码的预编程序库。
为了使用单个通用控制装置来命令多个设备的操作， 常规控制装置通常包括多个 装置模式状态。在每个装置模式状态中， 通用控制装置被配置成命令一个或多个指定的设 备的操作。例如， 可以通过启动相应的装置模式键来将典型的通用遥控装置设置为多个装 置模式状态中的一个。启动这样的装置模式键用于配置通用遥控装置， 以向已经被指定给 与启动的装置模式键相对应的装置模式状态的一个或多个设备传送命令编码。
又如， 简单的通用遥控装置可以包括标注了 “TV” 、 “DVD” 、 “CBL” 和 “音频” 的装置 模式选择键。当启动 TV 装置模式键时， 可以将遥控装置设置为 “TV” 装置模式状态， 其中， 响应于键的激活， 遥控装置被配置成向 TV 装置传送命令 ( 例如， 频道向上 / 向下键的激活 使得传送 TV 可识别频道向上 / 向下命令 ) ； 当启动 CBL 装置模式键时， 可以将遥控装置设 置为 “CBL” 装置模式状态， 其中， 响应于键的激活， 遥控装置被配置成向有线电视数字机顶 盒装置传送命令 ( 例如， 相同的频道向上 / 向下键的激活使得传送有线电视数字机顶盒可 识别频道向上 / 向下命令 ) 等。然而， 应当认识到， 为了用户的便利， 这些装置模式状态中 的每一个都可以包含某些键， 这些键适用于向除了该装置模式状态的主要装置以外的装置 传送命令， 例如， 可以配置控制装置使得例如当处于 CBL 装置模式状态中时， 音量键可以以 适于给定的 TV 或音频装置等的格式来继续传送命令。
这样的布置的一个缺点在于， 在向受控设备的每一个发出操作命令之前， 控制装 置的用户必须意识到， 并且如果必须， 则重新选择合适的装置模式状态。 所有的用户经常忘 记或忽视该步骤， 造成错误的装置执行了非计划的动作。
这样的控制装置的又一个缺点在于， 例如在通用遥控装置上的键的用户输入元件 可以在不同的装置模式中发起不同的命令功能。例如， 当处于 “CBL” 装置模式中时发起节 目指南显示的用户输入元件可以在处于 “TV” 装置模式中时发起设定 / 配置菜单。另外， 即 使控制装置的用户在正常的观看活动期间可能仅需要有限功能集合， 典型的通用控制装置 也被配备有足够的用户输入元件以支持全部需要的功能， 甚至那些不常用和 / 或仅在某些 阶段使用的功能 ( 例如， 在准备观看期间选择节目源 )。 这样的键混乱的普遍性是用户困惑 的又一个来源。为了减轻该困惑， 本领域中已经使用了各种方法 / 配置， 例如， 彩色编码键、 在外壳或盖子下面归类很少使用的输入元件等。
发明内容
本发明总体上涉及控制装置， 该控制装置与受控的设备动态地进行交互， 优选地 与通过其执行源媒体输入切换的受控的设备 ( 即， “主设备” ) 动态地进行交互。基于哪个源当前被选择为媒体输入的知识以及主设备本身及其它连接的设备的操作状态， 主设备可 以向控制装置传达指示所期望的装置模式状态的信息以及在一些实施例中的指示从控制 装置的命令代码的内部库中指配给控制装置上的各种用户输入元件的功能的信息。 进一步 地， 尤其在主设备本身不包括显示装置的情况下， 主设备可以使当前指配的输入元件功能 的图形表示显示在连接的显示器上例如电视屏幕上。以该方式， 简化的控制装置可以被提 供有减少数目的输入元件， 该输入元件根据要控制的设备的操作背景被动态地指配适当的 功能和装置模式状态。
将从阐明说明性实施例并且指示可以以其采用本发明的原理的各种方法的以下 详细描述和附图中获得对本发明的目的、 优点、 特征、 性质和关系更好的理解。 附图说明
为了更好地理解本发明的各个方面， 可以参考在附图中示出的优选实施例， 其 图 1 图示了其中可以使用根据本发明的示例性控制装置和主设备的示例性系统 ； 图 2 图示了图 1 的示例控制装置的示例组件的框图 ； 图 3 图示了其中有线 STB 被选择为音频 / 视频 (A/V) 源装置的图 1 的示例性系中：
统； 图 4 以流程图的形式图示了根据本发明的教导来进行操作的示例性主设备的示 例性动作 ；
图 5 图示了其中当前没有通电 (powered on) 的 DVD 播放器被选择为 A/V 源装置 的图 1 的示例性系统 ；
图 6 图示了在 DVD 播放器已经被成功通电之后的图 5 的示例性系统 ； 以及
图 7 图示了用于向控制装置的键指配命令功能中使用的示例性编号方案。
具体实施方式
下面描述了用于动态地配置诸如通用遥控装置的控制装置来命令一种或多种设 备的一个或多个功能的系统和方法。 例如， 图 1 图示了示例性系统， 其中， 与音频 / 视频 (A/ V) 接收器装置 102 一起提供的控制装置 100 可以用于诸如通过提供输入和 / 或通过接收输 出来命令与 A/V 接收器 102 进行通信各种设备的功能， 各种设备被图示为电视机 104、 有线 STB106、 PVR108 和 DVD 播放器 110。设备 106 至 110 的 A/V 输出 116 通过 A/V 接收器 102 来 进行路由。A/V 接收器 102 从可用源 116 中选择当前传递到 TV 104 的视频信号 118。( 为 了清晰， 没有示出其它连接， 例如， 至 PVR 的 A/V 输入、 路由到扬声器的音频信号等 )。虽然 在 A/V 接收器 102、 电视 104、 STB106、 PVR108 和 DVD 播放器 110 的背景中进行图示， 但应当 理解， 可控设备可以包括但不限于， 电视、 VCR、 DVR、 DVD 播放器、 有线或卫星转换器机顶盒 (“STB” )、 放大器、 CD 播放器、 游戏控制台、 家庭照明、 帐帘、 风扇、 HVAC 系统、 恒温器、 个人 计算机等。还应当认识到， 虽然在说明性实施例中， A/V 接收器 102 被配置成用作前述的主 设备， 但在替选实施例中， 该功能可以由任何其它设备来等同地执行， 优选地由配备有 A/V 开关能力的诸如高级有线或卫星机顶盒或康宝 (combo)DVR、 个人计算机等设备来执行。因 此， 考虑在某些情况下， 电视 104、 STB106、 PVR108 或 DVD 播放器 110 中的任何一个也能够用作主设备。
在图示的实施例中， 控制装置 100 经由双向射频 (RF) 链路 112 与 A/V 接收器 102 进行通信， 并且经由单向红外 (IR) 链路 114 与要控制的其它设备 (104、 106、 108、 110) 进行 通信， 然而， 如本领域中公知的， 如果控制装置 100 的操作软件知道要在与期望设备的通信 中使用的控制协议和命令值， 则控制装置 100 可能能够使用任何便利的 IR、 RF、 点到点或联 网协议来与设备进行通信， 以使设备能够执行操作功能。
参考图 2， 为了在命令一个或多个设备的功能操作中进行使用， 控制装置 100 可以 按照如特定应用所需要的包括 ： 处理器 200， 该处理器 200 耦合到 ROM 存储器 204、 RAM 存储 器 202、 键矩阵 212( 例如， 硬键、 诸如覆盖在液晶 (LCD) 或电致发光 (EL) 显示器上的触敏表 面的软键、 或者其一些组合 )、 传送电路 208 和 / 或收发器电路 222( 例如， IR 和 / 或 RF)、 非 易失性读 / 写存储器 206、 向用户提供反馈的装置 214( 例如， 一个或多个 LED、 LCD 显示器、 扬声器等 )、 电源 210、 诸如串行接口、 调制解调器、 USB 端口等的输入 / 输出端口 216、 用于 检测用户何时操作控制装置 100 的运动或触摸传感器 224、 以及时钟和计时器逻辑 220 及相 关的晶体或谐振器 218。
如本领域技术人员应当理解的， 存储器 202、 204、 206 中的一些或全部可以包括 ： 可执行指令 ( 统称为程序存储器 )， 希望由处理器 200 来执行该可执行指令以控制遥控装置 100 的操作 ； 以及数据， 该数据用于对操作软件定义前述控制协议和命令值 ( 统称为命令数 据 )。 以该方式， 可以编程处理器 200 来控制遥控装置 100 内的各种电子组件， 例如， 以监视 电源 210、 使得信号进行传送、 控制视频反馈装置 214 等。全部或部分非易失性读 / 写存储 器 206， 例如 EEPROM、 电池供电的 RAM、 FLASH、 智能卡、 存储器棒等， 可以按需要额外地用于 存储设定数据和参数。虽然存储器 204 被图示和描述为 ROM 存储器， 但是存储器 204 还可 以由诸如 ROM、 FLASH、 EEPROM 等的任何类型的可读介质组成。优选地， 存储器 204 和 206 是 非易失性或者电池供电的， 使得在更换电池后不需要重新加载数据。另外， 存储器 202、 204 和 206 可以采取芯片、 硬盘、 磁盘、 光盘等的形式。更进一步地， 应当认识到， 图示的存储器 装置中的一些或全部可以物理地并入与微处理器 200( 所谓的 “微控制器” ) 相同的 IC 芯片 内， 如此一来， 它们仅为了清晰起见而在图 2 中分别地示出。
为了使得控制装置 100 执行动作， 控制装置 100 适于对事件做出响应， 事件诸如感 测到的用户与键矩阵 212 的交互、 运动或触摸传感器 224 的激活等。响应于事件， 可以执行 在程序存储器 ( 下文中的 “操作程序” ) 内的适当指令。例如， 当在控制装置 100 上启动功 能键时， 控制装置 100 可以从存储器 202、 204 和 / 或 206 中在命令数据中检索当前指配给 启动的功能键的指令值和控制协议以及当前指配的装置模式， 并且以预期的目标设备可识 别的格式向例如 STB106 的预期目标设备传送命令。
为了选择与要控制的设备相关联的命令数据集， 可以将数据输入控制装置 100， 该 控制装置 100 用于通过预期目标设备的类型和构造 ( 以及有时型号 ) 来识别预期目标设 备。这样的数据允许控制装置 100 在命令数据的预编程序库内识别用于以适合这样的识 别的设备的格式来传送可识别的指令的命令数据。因为用于设定控制装置以命令特定的 家庭设备操作的方法已众所周知， 所以此处无需较为详细地描述这样的方法。但是， 对于 与设定程序相关的附加信息， 读者可以查阅， 例如， U.S. 专利 No.4,959,810、 No.5,614,906 和 No.6,225,938， 其描述了控制装置的独立设定 ； U.S. 专 利 申 请 No.09/804,623 和No.09/615,473， 其描述了通过与网站交互的控制装置的设定 ； 或 者 U.S. 专 利 申 请 No.11/515,962， 其描述了通过与诸如机顶盒的设备进行交互来设定控制装置。 还应当认识 到， 控制装置 100 可以被设定为， 通过教导控制装置 100 诸如在 U.S. 专利 No.4,623,887 中 描述的设备所需要的命令代码来命令设备 102、 104 或 106 的操作。更进一步地， 应当理解， 如在例如上述 U.S. 专利 No.4,959,810 中描述的， 可以例如通过使用外部输入端口 216 来 将命令数据预存储在控制装置 100 中， 或者控制装置 100 可以是可升级的。
现在转向图 3， 图示了其中有线 STB 106 已经由用户选择为对 A/V 接收器 102 的 A/ V 内容的当前输入源的图 1 的系统。( 为了清晰起见， 在该视图中没有示出没有参与的设备 108 和 110。) 如将结合图 4 的流程图进一步详细说明的， 选择有线 STB 106 作为 A/V 接收 器 102 的当前源使得用作主设备的 A/V 接收器 102 经由 RF 链路 112 来配置控制装置 100， 以有线 STB 106 可识别的格式经由 IR 链路 114 发布键命令。A/V 接收器 102 还使得刚传送 到控制装置 100 的当前键功能指配的视觉表示 302 被叠加在经由视频输出连接 118 提供到 TV 104 的信号上。应当理解， 如在本上下中和本文内使用的术语 “键” 或 “键功能” 通常意 在广泛地包含控制装置用户输入元件， 该控制装置用户输入元件包括但不限于， 有形按钮、 触摸屏图标、 滚轮、 运动或手势传感器、 压敏装置、 语音识别元件等。 应当理解， 在该过程中， 可以不改变控制装置 100 的某些键的功能 ： 例如音量调整 键 304 可以继续发布针对 A/V 接收器 102 的命令。替选地， 可以由主设备将替选的设备功 能指配给某些键， 例如， 当选择有线 STB 作为当前输入时， 键 304 可以被指配为传送 TV 音量 调整命令， 如在显示器内对用户示作键 304’ 。在某些实施例中， 这样的指配可以是动态的 ： 例如当 A/V 接收器 102 检测到从有线 STB 106 进入的音频信号是道尔贝 5.1 编码的时， 可以 通过其环绕声扬声器系统来路由音频输出， 并且当进入音频的信号被确定为简单的双声道 立体声时， A/V 接收器 102 可以替代地向 TV 104 路由音频输出， 以由其内部扬声器来进行渲 染， 同时动态地指配要由控制装置 100 传送的音量控制命令的预期接收以匹配该路由。进 一步地， 控制装置 100 还可以包括 “返回原址 (home)” 键 120， 该键 102 总是可用于向主设 备传送信号， 以请求恢复键功能指配的状态， 由此要从控制装置 100 发布的命令将适合于 主设备， 例如， 以便于选择不同的设备作为输入、 调整声场设置等。
为了从主设备 102 向控制装置 100 有效地传达键功能配置信息， 可以建立常规功 能和装置类型参考编号方案。可以使用任何便利的系统， 包括但不限于， 在共同受让的标 题为 “Digital Interconnect ofEntertainment Equipment( 娱乐设备的数字互连 )” 的 U.S. 专利 No.6,781,518 中描述的， 该专利的全文通过引用并入本文中。 当结合用于控制装 置 100 的按钮或其它输入元件的互解的编号方案时， 可以以下述形式来简洁地表达每个键 功能指配 ： 按钮号 ： 装置类型号 ： 功能号。 例如， 在以上引用的 U.S. 专利 No.6,781,518 的系 统中， 向 TV 设备指配类型类别 00， 并且向音量降低功能指配功能号 03。图 7 中图示了可以 适用于控制装置 100 的示例性键编号方案 702。因此， 使用这些示例性值， 为了向与引用的 键号 5 相对应的键 704 指配 TV 音量降低功能， 即， 配置控制装置响应于引用的键号 5 来以 TV 可识别的格式发布音量降低命令， 向控制装置 100 提供的指配字符串可能是 “05:00:03” 。 应当认识到， 为了执行多个键功能指配， 可以使用本领域公知的任何便利的通信协议、 编码 和调制方案来将若干这样的字符串联系在一起并且作为数据块从主装置传送到控制装置 100。在说明性实施例中， 仅当由主设备对指配做出改变时， 可以将该键指配数据传送到控
制装置。 因此， 可以将该接收到的指配存储在控制装置内， 该控制装置可以继续使用这些值 来处理所有后续的按键动作， 直至接收到更新的指配。然而， 应当理解， 可以使用适用于特 定实施例的其它布置， 例如， 每次控制装置变为活动时， 可以向控制装置传送键指配 ( 如下 文结合图 4 描述的 )， 可以在每次击键后或以固定时间间隔等刷新键指配。
现在转向图 4， 当 A/V 接收器 102 检测到输入选择请求 402 时， 理解这样的请求可 以源于控制装置 100 或别处， 例如来自 A/V 接收器 102 本身的前板控制、 来自其它控制装置 等， 在步骤 404 处将接收器的当前输入源切换到请求的装置。在步骤 406 处， 装置和要传送 到控制装置 100 的键功能指配被配置成匹配新选择的输入装置， 并且准备将控制装置 100 的表示 ( 例如， 显示的控制装置表示 302) 在视频输出 118 上叠加到显示器， 例如， TV 104。 然后在步骤 408 处确定控制装置 100 当前是否是活动的。如果不是， 即， 输入选择请求并非 来源于控制装置 100， 则在步骤 410 处设置标志， 该标志用于指示在下一次控制装置成为活 动时需要将更新的设备选择和键功能指配的设置提供给控制装置， 并且 A/V 接收器 102 返 回等待模式， 直至下次活动。然而， 如果输入选择请求确实来源于控制装置 100， 即， 控制装 置 100 是活动的， 则可以在步骤 412 处将新的设备选择和键功能指配传送到控制装置。接 下来， 在步骤 414 处， A/V 接收器检查是否从选择的源装置中检测到信号。如果没有检测到 信号， 则可以在步骤 416 处如结合图 5 在下文中进一步描述的显示对选择的设备通电的用 户提示。
一旦已经验证了来自选择的源装置的有效输入信号， 就在步骤 418 处将选择的键 布局显示 ( 例如， 显示的控制装置表示 302) 叠加在对 TV104 的视频输出信号上， 向用户指 示哪个设备功能当前被指配给控制装置 100 的每个键。该指示能够是标记 / 图标的形式， 该标记 / 图标描述要控制的功能， 并且可以进一步地特定地指示当激活键时要执行功能的 装置。此后， 在步骤 420、 422 处， A/V 接收器等待要从控制装置接收的的动作。在该上下文 中， 应当理解， 在描述的实施例中， 每当用户激活在控制装置 100 上的键时， 这将造成适用 于在当前的控制装置配置中已经指配给激活的键的指定设备 ( 例如， 设备 106) 的 IR 代码 的传送 114 以及指示已经按下了哪个键 ( 例如， 控制装置 702 的键 1-18) 的对主设备 ( 例 如， 设备 102) 的 RF 传送 112 二者。以该方式， 主设备可以基于发布的指令来监视控制装置 的活动、 确定是否请求替选的功能、 调整和重新显示指配的键功能 302， 例如， 当发布了设备 “菜单” 命令时， 用导航键取代数字盘功能， 发布到控制装置 100 的传送以重新配置控制装置 100 等。如果没有检测到活动达 10 秒 ( 或者如可能适当的其它超时 )， 则可以清除控制装 置活动标志 ( 步骤 424)， 屏幕上的覆盖显示淡出 ( 步骤 426) 并且 A/V 接收器 102 可以返回 等待模式， 直至下次活动。如果在超时时段内从控制装置 100 接收到传送， 则首先检验以确 定其表示 “返回原址” 键 ( 步骤 428) 还是输入选择键 ( 步骤 430) 的激活 ： 如果都不是， 将 在步骤 432 处执行任何其它指示的处理或要求的动作， 并且此后 A/V 接收器等待进一步动 作发生。
如果确定了已经激活了 “返回原址” 键 120， 则 A/V 接收器可以重新配置屏幕上显 示覆盖层以表示其自己的键指配 ( 步骤 432)， 同时还向控制装置 100 传送空 IR 功能配置， 例如， 以在控制装置 100 的键正用于命令主设备 102 的操作时， 防止其它设备的误操作。然 后， A/V 接收器 102 如上所述等待接收键活动。如果在步骤 430 处确定了已经激活了输入 选择键， 则将该请求处理为如上所述的在步骤 404 处开始的新的输入选择请求。当用户通过拿起或触摸来第一次与静止的控制装置进行交互时， 这可以由并入装 置的运动或触摸传感器 224 来检测， 并且使得 “活动” 信号被传送到主设备 102。在步骤 440 处， 当这样的信号由 A/V 接收器 102 接收到时， 在步骤 442 处可以设定 “装置活动” 标志 ( 用 于在步骤 408 处的后续的检查 )。此后， 在步骤 444 处可以检查 “源设备改变” 标志。如果 从在 A/V 接收器 102 和控制装置 100 之间的先前的交互开始没有改变源设备， 则处理在步 骤 414 处继续。然而， 如果中间已经改变了源设备， 则在步骤 446 处清除标志， 并且处理在 步骤 412 处继续， 例如， 以使得新的设备功能键指配集合被传送至控制装置 100。 然而， 在任 何一种情况下， 用户与静止的控制装置的交互将导致当前的键功能指配的重新显示， 因此 向用户确认当激活控制装置的各种键时将发布的设备命令。
在某些实施例中， 当选择设备作为当前源和 / 或当控制装置报告其本身处于活动 状态时， 可以由主设备来检查设备操作状态。现在转向图 5， 图示了其中 DVD 播放器 110 已 经由用户选择为对 A/V 接收器 102 的 A/V 内容的当前输入源的图 1 的系统。( 再一次为了 清晰起见， 在该视图中没有示出不参与的设备 )。如果 A/V 接收器 102 检测到当前没有对 DVD 播放器 110 通电 ( 例如， 通过在图 4 的步骤 414 处感测到不存在信号 )， 则 A/V 接收器 102 可以使特殊提醒显示 502 叠加在传递到电视机 104 的视频信号上。例如， 该显示可以 由突出的电源键图形 504 与提醒用户对选择的设备通电的消息一起组成——应当认识到， A/V 接收器已经发布了对控制装置 100 的任何适当的传送， 以允许经由控制装置的使用和 手动地经由与适当的设备本身的交互来执行该动作。应当认识到， 虽然以电源状态的形式 进行了图示， 但是任何其它可检测状态也可以形成这样的提醒功能的基础， 例如， 要求按下 “播放” ， 产生在 DVR 上的录制的内容的列表等。应当进一步认识到， 在设备能够向主设备报 告其它状况的情况下， 另外的提醒也是可用的， 例如 “插入唱片” 、 “订阅过期” 等。如在图 6 中图示的， 一旦 A/V 接收器 102 检测到用户已经执行了请求的动作， 提醒显示就可以由普通 键功能显示覆盖层 602 来替代。
虽然已经详细描述了各种概念， 但是本领域技术人员应当认识到， 可以根据本公 开的全部教导来开发对这些概念的各种修改和替代。例如， 虽然诸如通用遥控装置的手持 式控制装置的下文中进行了描述中， 但是应当认识到， 在所有都不背离本发明的申请的情 况下， 可以在诸如蜂窝式电话、 PDA、 网络面板、 个人通信装置等的其它便携式装置中实施这 里描述的控制功能。
虽然以功能模块的形式进行了呈现并且使用框图的格式进行了图示， 但是应当理 解， 除非以其它方式相反地进行陈述， 所描述的功能和 / 或特征中的一个或多个可以被集 成在单个物理装置和 / 或软件模块中， 或者一个或多个功能和 / 或特征可以在独立的物理 装置或软件模块中被实现。 应当认识到， 为了使得能够理解本发明， 每个模块的实际实现的 详细的讨论不是必须的。 相反， 考虑到这里的属性、 功能和系统中各种功能模块的相互关系 的公开， 这样的模块的实际实现属于工程师的常规技能。 因此， 本领域技术人员采用一般的 技术将能够在没有过多的实验的情况下来实践在权利要求中阐述的本发明。还应当认识 到， 所公开的特定概念仅是说明性的， 并且没有限制要给予所附权利要求及其任何等价物 的全部广度的本发明范围。
本文引用的所有专利的全部内容以引用的方式并入本文中。