一种基于蓝牙的智能遥控器及其快速配对方法技术

一种基于蓝牙的智能遥控器，遥控器本体包括蓝牙低功耗单芯片，陀螺仪、加速度计、温度传感器、麦克风、按键以及电池，实现空中鼠标、体感、语音智能控制操作；本发明专利技术提供了一种该遥控器与主机的快速配对方法：由遥控器发送蓝牙ADV_NON_CONN_IND包格式的非指向性广播包；主机接收后解析出其中的VENDOR信息，判断是否是其支持的遥控器在请求配对；进一步通过RSSI值判断遥控器离主机的距离是否在允许配对的范围内；主机调用蓝牙标准配对服务，与该遥控器进行配对。本发明专利技术的有益效果是：只需操作遥控器端即可进行配对、不需要在主机端进行复操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，只需从遥控器端进行操作即可完成与智能主机的配对操作，并可以实现对智能主机空中鼠标控制、体感控制、语音输入等多种人机交互功能。
技术介绍
蓝牙遥控器以其超低功耗、传输速率高、传输距离远、抗干扰能力强而广受青睐，为了使遥控器与智能主机间确立连接关系，需要配对操作，配对是主机对遥控器发送的地址码和控制码进行标记的过程，通过配对，就建立了控制端(遥控器)与被控制端(主机)之间的对应关系。在蓝牙配对的过程中，首先需要由主机端进行扫描，查到遥控器后才能与之进行配对。因此传统的蓝牙遥控器配对要么需要在主机端增加Π操控，要么需要在遥控器上保留红外功能，由红外首先发起配对请求。第一种方式是由于此时遥控器未与主机建立控制关系，需要借助其它的控制方式来进行操作，如采用有线的鼠标、键盘等，或直接在主机增加按键。第二种方式是遥控器用红外作引导，主动发起配对；遥控器将包含控制信息的红外信号发送至蓝牙主机端，触发主机发起蓝牙配对，主机发送连接请求至遥控器，遥控器接收请求信号后发出连接应答信号，主机接收并验证应答信号后完成配对。这种方法中，蓝牙遥控器需要增加额外的红外发射模块，主机需要增加额外的红外接收模块，硬件结构复杂，且配对时间久。
技术实现思路
为了克服传统蓝牙遥控器配对技术的配对时间久、硬件结构复杂等问题，本专利技术提供一种无需增加任何额外模块的智能遥控器及其快速配对方法，采用该方法，只需操作遥控器端即可进行配对，不需要主机端进行复杂的操作。本专利技术采用的技术方案为:一种基于蓝牙的智能遥控器，包括遥控器本体，其特征在于:遥控器包括蓝牙低功耗(BLE)单芯片，陀螺仪、加速度计、温度传感器、麦克风、按键以及电池；所述陀螺仪、加速度计、麦克风以及温度传感器分别与所述的蓝牙低功耗单芯片的数据输入端及相应的控制端连接；所述的遥控器与具有蓝牙收发装置的智能主机设备通信，把配对请求、控制数据等信息传递给智能主机，实现对智能主机的空中鼠标控制、体感控制、语音输入功能。所述的蓝牙低功耗(BLE)单芯片是集成了 BLE物理层模块和MCU的系统芯片；所述的陀螺仪可以实现根据遥控器转动输出的角速度信息结合转动的时间，输出对应的鼠标空中轨迹信息到到主机端，形成对主机的空中鼠标控制；所述的陀螺仪也可以配合所述的加速度计，输出体感游戏需要的体感控制信息到主机端，实现体感控制功能。所述的遥控器和主机快速配对方法的步骤为:(I)遥控器发送非指向性广播包，广播包数据根据蓝牙ADV_N0N_C0NN_IND的包格式打包，内含遥控器厂商及型号(VENDOR)信息及请求配对信息等。(2)在智能主机端底层运行一个守护进程，或在应用层运行一个APK，用于监听蓝牙数据，主机在接收到遥控器发送的广播包后，守护进程或APK会首先对该数据包进行分析，解析出VENDOR信息，若属于主机支持的遥控器则表示有遥控器在请求配对；再进一步通过判断该广播包的RSSI值，以判断遥控器离主机的距离是否在允许配对的范围内。(3)若通过RSSI判断遥控器在一定的范围内，则守护进程或APK会调用蓝牙主机的蓝牙标准配对服务，启动蓝牙主机的HOST SCAN功能，扫描遥控器，启动配对服务，与该遥控器进行配对。所述的遥控器实现语音输入功能的实现步骤为:(I)麦克风将采集的语音信息输入到蓝牙低功耗单芯片，蓝牙低功耗单芯片对语音信号进行编码压缩，打包成HID数据包通过蓝牙发送给主机；(2)已与遥控器配对的蓝牙主机可以接收到遥控器发送的HID数据包，利用安装在主机上的虚拟音频驱动程序解码数据包，还原语音信号。本专利技术的有益效果是:无需增加任何额外模块、只需操作遥控器端、不需要主机端进行操作即可实现快速配对。【附图说明】图1为本专利技术智能遥控器的硬件结构框图；图2为本专利技术快速配对方法的流程图；图3为本专利技术遥控器实现语音输入功能的实现流程图；【具体实施方式】[0021 ] 下面结合附图进一步说明本专利技术。参照图1，基于蓝牙的智能遥控器，包括遥控器本体，所述的遥控器本体包括蓝牙低功耗(BLE)单芯片11，陀螺仪12、加速度计13、温度传感器14、麦克风15、按键16以及电池17，所述陀螺仪12、加速度计13、麦克风15以及温度传感器14分别与所述的蓝牙低功耗单芯片11的数据输入端及相应的控制端连接；所述的蓝牙低功耗单芯片11与智能主机设备通信，把对码请求、控制信号等信息传递给智能主机。所述的蓝牙低功耗单芯片11是集成了 BLE物理层模块和MCU的系统级芯片，并支持随机数产生器、模拟比较器、CRC校验等功能。遥控器使用者转动遥控器时，所述的陀螺仪12可根据遥控器转动输出的角速度信息结合转动的时间，输出对应的鼠标空中轨迹信息到智能主机端，形成对智能主机的空中鼠标控制；遥控器使用者在使用遥控器进行智能主机提供的体感游戏时，所述的陀螺仪12也可以配合所述的加速度计13，输出体感游戏需要的体感控制信息到智能主机端。参照图2，本专利技术提供的快速配对方法的步骤为:(I)遥控器发送非指向性广播包，广播包数据根据蓝牙ADV_N0N_C0NN_IND包格式打包，内含遥控器厂商及型号(VENDOR)信息及请求配对信息等；非指向性广播包可以在遥控器未与主机配对的情况下被蓝牙主机接收到。(2)在主机端底层运行一个守护进程，或在应用层运行一个APK，用于监听蓝牙数据，接收遥控器发送的广播包；(3)主机存有其支持的遥控器VENDOR信息。守护进程或APK首先对接收到的广播包进行分析，解析出VENDOR信息，若与其支持的遥控器VENDOR信息中的一种相符，则表示有遥控器在请求配对；再进一步通过判断该广播包的接收信号强度指示值RSSI (ReceivedSignal Strength Indicat1n),以判断遥控器离主机的距离是否在允许配对的范围内。(4)若通过RSSI判断遥控器在一定的范围内，则守护进程或APK会调用蓝牙主机的蓝牙标准配对服务，启动主机的HOST SCAN功能，扫描遥控器，启动配对服务，与该遥控器进行配对。参照图3，所述的麦克风15可以配合所述的蓝牙低功耗单芯片11实现语音输入功能，具体步骤是:(I)遥控器使用者按下语音输入控制按键，开始说话；(2)麦克风采集语音信号并传送到蓝牙低功耗单芯片；(3)蓝牙低功耗单芯片对语音信号进行压缩，打包成HID数据包(4)蓝牙低功耗单芯片通过蓝牙将HID数据包发送至主机；(5)已与遥控器配对的蓝牙主机接收遥控器发送的数据包，利用安装在主机上的虚拟音频驱动程序解码数据包，还原语音信号，实现语音控制，语音输入，语音搜索等操作。所述的步骤2.5中，由于HID数据包是非标准的数据包，蓝牙主机不能对其进行解码等操作，需要借助安装在智能主机上的虚拟音频驱动程序来实现解码。虚拟音频驱动程序基于安卓ALSA驱动构建，可支持上层应用的直接调用。本说明书实施例所述的内容仅仅是对专利技术构思的实现形式的列举，本专利技术的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本专利技术的保护范围也包括本领域技术人员根据本专利技术构思所能够想到的等同技术手段。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于蓝牙的智能遥控器，包括遥控器本体，其特征在于：遥控器包括蓝牙低功耗(BLE)单芯片，陀螺仪、加速度计、温度传感器、麦克风、按键以及电池；所述陀螺仪、加速度计、麦克风以及温度传感器分别与所述的蓝牙低功耗单芯片的数据输入端及相应的控制端连接；所述的蓝牙遥控器与具有蓝牙收发装置的智能主机设备通信，把配对请求、控制数据等信息传递给智能主机，实现对智能主机的空中鼠标控制、体感控制、语音输入功能。

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙的智能遥控器，包括遥控器本体，其特征在于:遥控器包括蓝牙低功耗(BLE)单芯片，陀螺仪、加速度计、温度传感器、麦克风、按键以及电池；所述陀螺仪、加速度计、麦克风以及温度传感器分别与所述的蓝牙低功耗单芯片的数据输入端及相应的控制端连接；所述的蓝牙遥控器与具有蓝牙收发装置的智能主机设备通信，把配对请求、控制数据等信息传递给智能主机，实现对智能主机的空中鼠标控制、体感控制、语音输入功能。2.如权利要求1所述的遥控器的快速配对方法，其流程为: (1)遥控器发送非指向性广播包，广播包的数据根据蓝牙ADV_NON_CONN_IND包格式打包，内含遥控器厂商及型号(VENDOR)信息及请求配对信息等； (2)在主机端底层运行一个守护进程，或在应用层运行一个APK，用于监听蓝牙数据。主机在接收到遥控器发送的广播包后，守护进程或APK会首先对该数据包进行分析，解析出VENDOR信息，若属于主机支持的遥控器则表示有遥控器在请求配对；再进一步通过判断该广播包的RSSI值，...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚嘉，高永泽，许伟伟，马琪，
申请(专利权)人：杭州微纳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33