CN100354902C - 遥控系统的控制方法及包含射频收发系统的遥控系统 - Google Patents

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Abstract

在遥控系统的控制方法和带有射频收发系统和红外传输设备的这样的系统中，红外信号的副载波信息是在射频信号中以一个信号传输的，该一个信号与包络信号中包含的红外信号的包络信息分离。

Description

遥控系统的控制方法及包含射频收发系统的遥控系统
技术领域
本发明涉及一种含有射频收发系统的遥控系统的控制方法，其中射频收发系统包括用于发射一射频信号的无线电发射器和用于接收由该无线电发射器发出的射频信号的无线电接收器，所述接收器耦合到一红外发射器，用于响应所述射频信号的接收在红外副载波上发射一红外信号。
本发明还涉及一种含有射频收发系统的遥控系统，其中射频收发系统包括用于发射一射频信号的无线电发射器和用于接收由无线电接收器传输的射频信号的无线电接收器，所述接收器耦合到一红外发射器，用于响应所述射频信号的接收在红外副载波上发射一红外信号。
本发明可以用于多种系统和设备尤其是包含或使用远程控制，录像机(VCR)，电视，可联因特网电视，机顶盒，PC-TV，PC，家庭控制的系统，但不限于此。
背景技术
依照头两段中的方法及系统例如可从GB-A-2217544中得知。此外，可以从市场上得到用于向处于和红外光相隔离(例如墙后，封闭室中等)的位置的传统设备(例如VCR，STB)传输红外编码的红外-射频以及射频-红外转换器。
但是，现有系统在运用宽范围的红外副载波频率上配备得并不合运，而且由于红外信号可以有很多编码方案，所以从传输的射频(无线电频率)信号中恢复红外信号并不总是那么容易。同时高频低成本的射频传输是不可能或者至少是很难获得的。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种方法和系统，使用一种相对简单和节省成本的方式使得红外信号更容易从传输的射频信号中恢复。
为此依照本发明的方法的特征在于作为发送的射频信号包括一包络信号，其包含有在红外信号的包络上的信息，以及一副载波信号，副载波信号与包络信号相分离，副载波信号包含有关红外信号的副载波信息。
有关副载波的信息最好作为一首部消息(header message)在包络前面发送。
依照本发明的系统其特征在于射频收发系统包括用于提供射频信号的装置，所述射频信号带有包络信息和副载波信号，包络信号包含在红外信号的包络上的信息，副载波信息与包络信号相分离，副载波信号包含关于红外信号的副载波信息。
已知方法和系统使用红外信号到射频信号的直接转换，反之亦然。这意味着以红外副载波频率转换射频包络。
由于一般红外副载波可以在20到100KHZ之间变化，所以射频收发装置必须是宽带的。宽带射频的缺点是：
-灵敏度降低
-差的噪声阻抗。
这些缺点加之红外信号可以具有很多编码方法的问题，使得从传输的射频信号中恢复红外信号变得困难。
另一个问题发生在使用超过100KHZ(如某些厂商使用的499KHZ，1MHZ...)的更高副载波频率的红外编码。对于这种频率实现低成本射频传输是不可能的。
在本发明中为了克服上述问题，从红外信息中除去红外副载波仅留下红外信息的包络。把有关该副载波的信息放入到一个附加射频信息中，例如作为一种在原始消息前面的首部消息发送。将这种同时包含首部和原始消息(包络)的射频信号被调制在一个固定频率(副载波)，其使得射频载波调制变得容易和在射频接收器一侧从所传输的射频信号中的恢复变得容易。把首部(载波信息)和数据(包络)这两种信息在射频接收器一侧再次放到一起来重建原始的红外信息。
本发明还允许射频链接的最优化以及实际上允许任何可能载波频率的红外编码传输(经R-F链接)。
本发明可以以多种方法和系统来实现。
在一个第一实施例中，该系统和方法包括和使用了一种红外遥控单元，其用于向射频收发系统传输在红外副载波上的红外信号，而该射频收发系统包括一耦合到无线电发射器的红外接收器，用于响应由红外遥控单元发送的红外信号而传输射频信号。
在本实施例中原始信号包括由红外遥控单元发射的红外信号，耦合到射频收发单元的红外接收器探测该红外信号，所述射频收发单元把原始的红外信号转换为一种包括包络信号和单独的副载波信号的射频信号。这样的系统允许使用已有的红外遥控单元。
但是，在本发明的框架内，能不从来自遥控红外单元的原始红外信号开始，而是直接使用射频信号。在这样的系统和方法中，遥控单元直接发送一个包括包络信号和单独副载波信号的射频信号。接着在接收解码端对这些包络和副载波信号进行解码。这样的系统更简单。在一个最优实施例中，遥控单元包括根据本发明用于传输红外和射频信号的装置。这样的遥控单元将具有通用性。
结合下文中所述的参照附图的实施例，本发明的这些和其它方面将得到阐述并变得清楚。
附图说明
在图中：
图1示意性说明了本发明的系统和方法的各种类型之一的实施例，
图2示意性说明了已知方法，
图3示意性说明了依照本发明的方法，
图4示意性示出了依照本发明的系统细节，
图5示意性示出了依照本发明的系统的细节，
图6和7示意性说明了本发明系统和方法的各种类型的进一步的实施例。
这些图不是按比例画的。通常，在图中同样组件用同一参考标号表示。
具体实施方式
图1示意性说明了本发明的方法和系统的一个实施例，其中红外遥控系统的范围得到了扩展。在房间1和一个单独房间2中存在下列部件。一种包括用于在红外副载波上传输红外信号5的红外发射器4的红外遥控单元3，一种射频传输系统6，射频传输系统6包括耦合到一无线电发射器8上用于响应红外信号5发射无线电信号10(在本例中经天线9)的红外接收器7。
无线电接收器13经天线11接收无线电信号10，该信号耦合到红外发射器14用于产生红外信号15。连接到被控设备例如VCR上的红外接收器16接收该红外信号15。
图2示意性说明了至今已知的方法和系统的特点。所有现有转换器都进行红外信号到射频信号的直接转换，反之亦然。这意味着以红外副载波频率转换射频包络，其在标准远程控制中可在20到100KHZ间变化。顶部的信号示意性表示为红外信号，下部信号是射频信号，其中在射频信号中的灰色区域表示射频载波。
由于一般红外副载波可在20到100KHZ之间变化，所以射频收发装置必须是宽带的。宽带射频的缺点是：
-灵敏度降低
-差噪声阻抗。
这些缺点加之红外信号可以具有很多编码方法的问题，使得从传输的射频信号中恢复红外信号变得困难。
另一个问题发生在使用超过100KHZ(如某些厂商使用的499KHZ，1MHZ...)的更高副载波频率的红外编码上。对于这种频率实现低成本射频传输是不可能的。
图3示意性地说明了依照本发明的方法和系统的各个方面。为了克服上述问题，把红外副载波32从原始红外信息中除去而仅留下原始红外信息的包络31。把有关副载波32的信息放入一附加射频信息33中，该信息作为单独信息例如一种在原始消息的包络34前面的首部消息进行发送。
把同时包括首部33和原始消息(包络34)的射频信号(如图所示)调制到一固定频率上(例如由灰色区域示意性表示的副载波35)，其使得射频载波调制变得容易和在射频接收器一侧所传输的射频信号的恢复变得容易。该方法对于高于100KHZ的红外载波频率尤为重要。
利用射频传输的固定调制频率允许使用固定带宽的发射器和接收器。而这样的发射器和接收器可以最优化以克服上述缺点。
把首部(载波信息)和数据(包络)这两种信息在射频接收器一侧再次放到一起来重构原始的红外信息。
图4示意性地示出了依照本发明一个实施例的系统的细节。
将红外接收器7依据红外信号5的接收产生的信号(为清楚起见在本图中也用“IR”命名)发送到可以识别红外副载波的一红外副载波探测设备41。红外副载波探测设备41产生一个信号，从该信号可以得出(deduce)红外副载波(在设备43中)。接着在解调器42中对该信号进行解调，留下包络。在设备43中把信号33加到解调信号中，或者作为选择，设备43本身产生信号33。在调制器44中把这个单独的信号(下文中也简单称为“首部”)和包络34调制到一固定射频载波上。把该信号送到天线9并作为射频信号10传输。
图5示例性地示出了依照本发明的系统的进一步细节。天线11接收射频信号并发送到射频解调器54，射频解调器54产生信号34(包络)和33(首部)。把这些信号送到一设备，该设备从首部33中识别出红外副载波并从信号中除去该首部，把在红外副载波上的信息发送到红外调制器52，红外调制器52将包络34和红外副载波调制产生红外信号，把该红外信号传送到红外发射器用于发射。射频信号所需带宽大为减少，其允许一个更好的信噪比减少，更好的原始信号识别和更好的噪声阻抗。同样该系统可以用于红外副载波。
可以看出在这些图中示出的组件可以表示为硬件部分，例如分离或集成电路，也可以是软件部分，例如程序或程序部件，或是任何适于执行所述功能的硬件和软件部分的组合。
图6也示意性地说明了依照本发明地方法和系统的一个实施例。
在前面图中所示的本发明的例子涉及那些启动信号是由红外遥控单元3产生的实施例。
但是，本发明也可应用于直接使用射频信号的系统。在图7中示意性地说明了这样系统的一个例子。在这种系统中使用同时包括红外发射器和用于发送射频信号的天线的遥控单元。在这种情况下用户轻敲一键，遥控单元内的CPU(中央处理单元)确定哪个编码(对应于所敲击键)需要传输(由红外或射频)并从其包含数据库的存储器或其它装置中提取需要的数据，其中所敲击的码链接到要传输的数据。射频发射器进行初始化并启动传输，确认“包络”信号和“副载波”信号是分离的信号，副载波信号最好作为一个首部信号进行传输。同时，或者可以与其独立地传输一红外信号。这样的系统会总是或者直接通过红外信号或者通过射频信号而运行。两者都不必从红外信号中得出副载波，而可以由敲击的编码变得清楚。
在图7中说明了一种系统和方法，其中远程控制只发送射频信号。此外射频信号包括一个“包络信号”(例如象信号34)和一个副载波信号(例如象信号33)。在这种情况下远程控制的设计比图6中的简单。在本实施例中遥控单元包括无线电发射器8。
尽管已经结合优选实施例对本发明进行了描述，但是可以理解对于本领域技术人员来说在上述原理范围内的更改是显而易见的，所以本发明并不限于这些优选实施例，而是要包括这样的修改。本发明在于各个和每个新颖的特性特征和特性特征的各个和每个组合。权利要求中的参考标号不是对其保护范围的限制。动词“包括”和其结合的使用并不排除权利要求中规定的以外的部件的存在。在一部件前面的“一”的使用并不排除多个这种部件的存在。如本领域技术人员显而易见地，“装置”的含义包括任何硬件(例如分离或集成电路或电子元件)或软件(例如程序或程序部件)，其单独或与其它功能结合，单独地或与其它部件协作地在操作中运行或被设计为执行一特定功能。
例如能看到，使用本发明的方法和系统可以提供很多红外信号。在上面例子中红外信号具有通常在20KHZ到100KHZ或更高的范围的副载波频率。红外信号也可以不带红外副载波。通常有一定数量不同的红外编码类型，其中包括不带载波的类型，称为DC编码，以及快速编码(flash code)，这里DC编码具有长的开启时间而快速编码具有短的开启时间。这样副载波频率为零，单独(最好是首部)副载波信号34会包含载波为零的信息，包络就是整个信号。本发明的重点在于一个事实，不管是什么副载波频率(包括零副载波频率)，该方法和系统都能经射频传输信息，这样红外信号更容易从射频信号中恢复。把副载波信息放在首部中，即在包络的前面，有这样的好处，在接收端在接收包络之前就知道了副载波频率，这可以有利于例如通过将接收器和/或红外发射器变到已知频率而滤除其它频率。
简言之，本发明可以这样描述，即原理是在射频信号中以一个信号传输红外信号的副载波信息，该一个信号与包络信号中包含的红外信号的包络信息分离。

Claims (11)

1.一种控制遥控系统的方法，遥控系统包括射频收发系统(6，12)，所述射频收发系统(6，12)包括用于发射射频信号的无线电发射器(8)和用于接收由无线电发射器(8)发射的射频信号(10)的无线电接收器(13)，所述接收器耦合到一红外发射器(14)用于响应所述射频信号(10)的接收而发射在一红外副载波上的红外信号(15)，其特征在于作为发送的该射频信号包括一包络信号(34)和一个副载波信号(33)，包络信号(34)包含在红外信号的包络上的信息，副载波信号(33)与包络信号分开，副载波信号(33)包含有关红外信号的副载波的信息。
2.如权利要求1的方法，其特征在于在包络信号(34)前面发送作为首部消息的副载波信号(33)。
3.如权利要求1的方法，其特征在于红外副载波具有高于100KHZ的频率。
4.如权利要求1的方法，其特征在于红外副载波具有零频率。
5.如权利要求1的方法，其特征在于遥控系统包括一红外遥控单元(3)，红外遥控单元(3)带有用于在红外副载波上传输红外信号(5)的另一红外发射器(4)，所述射频收发系统(6，12)包括一用于接收由红外遥控单元发送的红外信号的红外接收器(7)，该红外接收器(7)耦合到无线电发射器(8)。
6.一种遥控系统，遥控系统包括射频收发系统(6，12)，射频收发系统(6，12)包括用于发射射频信号(10)的无线电发射器(8)和用于接收由无线电接收器传输的射频信号(10)的无线电接收器(13)，其中无线电接收器耦合到一红外发射器(14)，用于响应所述射频信号的接收而传输在红外副载波上的一红外信号，其特征在于射频收发系统包括用于提供射频信号的装置，该射频信号带有包含红外信号的包络上信息的包络信号(34)和与包络信号分离且包含关于红外信号副载波信息的副载波信号(33)。
7.如权利要求6的遥控系统，其特征在于遥控系统包括一红外遥控单元(3)，红外遥控单元(3)带有用于传输在红外副载波上的红外信号(5)的另一红外发射器(4)，和射频收发系统(6，12)包括一用于接收由红外遥控单元发送的红外信号的红外接收器(7)，该红外接收器(7)耦合到无线电发射器(8)。
8.如权利要求6的遥控系统，其特征在于遥控系统包括一遥控单元，遥控单元包括用于发射红外信号的红外发射器和用于发射射频信号的无线电发射器。
9.如权利要求6的遥控系统，其特征在于遥控系统包括含有用于发射射频信号的无线电发射器的遥控单元。
10.一种用于发射射频信号(10)的无线电发射器(8)，包括一用于接收在红外副载波上的红外信号(5)的红外接收器(7)，其特征在于无线电发射器包括用于提供射频信号的装置，该射频信号带有包含红外信号的包络上信息的包络信号(34)和与包络信号分离且包含关于红外信号副载波信息的副载波信号(33)。
11.一种用于接收射频信号(10)的无线电接收器(13)，所述接收器耦合到一红外发射器(14)，该红外发射器用于响应所述射频信号的接收而传输红外副载波上的红外信号，其特征在于无线电接收器包括用于从射频信号中解码出包络信号(34)和副载波信号(33)并依据所述包络信号和所述副载波信号传输红外信号的装置，其中包络信号包含红外信号的包络上的信息，副载波信号与该包络信号分离并包含有关红外信号的副载波信息。
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