CN100476781C - 人机接口设备及其无线通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种人机接口设备及其无线通信方法。该人机接口的无线通信方法包括以下步骤：经由应急信道对用来设立占用信道的数据进行通信，从而设立主数字终端和无线输入单元的占用信道；经由占用信道在无线输入单元传输操作数据，并在主数字终端接收操作数据；并且直到预定时间结束后才生成操作数据，启动无线输入单元和主数字终端在操作待机状态下操作，并确认占用信道上是否存在干扰。由此提高了频带效率，产品成本和尺寸也得到降低和减少。还有，当检测到占用信道上的干扰时，可以设立新的占用信道，从而提高无线通信的可靠性和效率。

Description

人机接口设备及其无线通信方法

技术领域

本发明涉及一种人机接口设备(human interface device)，特别是涉及一种采用分时双向通信方法的人机接口设备，以及该人机接口设备的无线通信方法。

背景技术

人机接口设备是指任何用于人与计算机或外围设备之间的接口的设备，如键盘、鼠标、无线传感器、移动电话、笔记本电脑、数字照相机，等等。

为了最大限度地方便使用者，人机接口设备正在逐渐采用无线通信技术。这种人机接口设备由根据使用者请求执行操作并生成操作的无线输入单元2和有线连接到计算机3并无线连接到无线输入单元2、用于计算机3与无线输入单元2之间接口的主数字终端1构成。

主数字终端1建立一个占用信道和一个应急信道，用来与无线输入单元2进行通信，在正常操作状态下藉由占用信道接收来自无线输入单元2的数据，将接收到的数据转换为计算机3可识别的格式，并将该转换后的数据提供给计算机3。还有，当占用信道存在噪音串扰或噪音等干扰时，主数字终端1检测到该干扰并向无线输入单元2提供数据，以便藉由应急信道建立一个新的占用信道。

该无线输入单元2建立一个占用信道和一个应急信道，用来与主数字终端1进行通信，在正常操作状态下根据使用者的请求执行操作，并且在出现操作数据时，藉由占用信道将操作数据传输到主数字终端1。还有，当占用信道存在串扰或噪音等干扰时，无线输入单元2藉由应急信道接收建立新占用信道的数据，并藉此建立新的占用信道。

图2是习知的人机接口设备中执行无线通信的信道示意图。

请参阅图2，习知的采用分频方式的人机接口设备包括使用不同频带的多个信道CH1-CHN，每个信道都包括一个传输信道TX CH和一个接收信道RX CH。

还有，多个信道CH1-CHN中的一个信道CH1被用作应急信道进行数据通信，以便建立一个新的占用信道，例如，将另一个信道CH3作为占用信道使用。

在正常操作状态下，无线输入单元2藉由占用信道CH3的传输信道TC CH将作为操作结果而生成的操作数据传输到主数字终端1，并且主数字终端1藉由占用信道CH3的传输信道RX CH接收无线输入单元2的操作数据。

但是，该人机接口设备的主要操作是将数据由无线输入单元2传输到主数字终端1。相应地，主要使用占用信道CH3的传输信道TX CH，而占用信道CH3的接收信道RX CH很少使用，这样占用信道CH3的接收信道RX CH的频带宽度就被浪费了。

还有，为了使主数字终端1与无线输入单元2能够进行无线通信，它们应该能够同时识别出分别对应传输信道TX CH和接收信道RX CH的不同频带。

因此，主数字终端1和无线输入单元2必须还包括一个双工器单元，藉由带通滤波操作对传输信道和接收信道进行分离和选择，并且还分别包括一个对传输信道上的数据进行调制的单元和一个对接收信道上的数据进行解调的单元。

这样，由于习知的人机接口设备采用了分频方案，因此存在的问题是其必须包括一个双工器单元、一个对传输信道上的数据进行调制的单元和一个对接收信道上的数据进行解调的单元，浪费了频宽，并且增加了制造成本和产品尺寸。

发明内容

因此，本发明的一个目的就是提供一个能够藉助分时双向通信方法更为有效地利用一个频带的人机接口设备及其无线通信方法。

本发明的另一个目的就是提供一种能够降低生产成品和减小产品尺寸的人机接口设备及其无线通信方法。

根据本发明的一个方面，一种用来与主数字终端进行数据通信的无线输入单元包括：至少一个应急信道、一个占用信道、以及至少一个未占用信道、并且每个信道的传输信道和接收信道都使用同一频带，其中，当占用信道上不存在干扰时，无线输入单元藉由占用信道与主数字终端进行数据通信，当占用信道上存在干扰时，无线输入单元藉由应急信道与主数字终端进行数据通信，以便设立一个新的占用信道。

根据本发明的另一个方面，与无线输入单元无线连接并与计算机有线连接从而在无线输入单元与计算机之间进行接口的主数字终端包括：至少一个应急信道、一个占用信道、以及至少一个未占用信道，并且每个信道的传输信道和接收信道都使用同一频带，其中，当占用信道上不存在干扰时，主数字终端藉由占用信道进行数据通信，当占用信道上存在干扰时，主数字终端从未占用信道中获取一个替代信道，生成包括有该替代信道的数据，以便设立一个新的占用信道，并藉由应急信道进行数据通信。

根据本发明的再一个方面，一种包括至少一个应急信道、一个占用信道和至少一个未占用信道的无线输入单元的无线通信方法包括以下步骤：a)在接收数据以便藉由应急信道设立占用信道时，分析数据以便获取占用信道，获取一替代信道，并将该替代信道设立为新占用信道；b)藉由该占用信道传输无线输入单元内部操作生成的操作数据；c)在该操作数据在预定时间到期之前还没有生成时，确认占用信道上是否存在干扰，然后，当占用信道上没有干扰时，启动无线输入单元，进入待机状态，并且，当占用信道上存在干扰时，启动无线输入单元，进入信道设立步骤；以及d)在待机状态中生成操作数据时，确认占用信道上是否存在干扰，当占用信道上没有干扰时，启动无线输入单元，进入步骤b)，当占用信道上存在干扰时，启动无线输入单元，进入步骤a)。

根据本发明的再一个方面，一种在包括有至少一个应急信道、一个占用信道和至少一个未占用信道的主数字终端中进行无线通信的方法包括以下步骤：a)对该占用信道和至少一个未占用信道进行扫描并获取一个替代信道，将该替代信道设立为新占用信道，生成包括有该替代信道信息的数据，以便设立占用信道，以及在应急信道传输数据；b)在藉由该设立好的占用信道接收无线输入单元的操作数据时，将该操作数据转换成计算机可识别的格式，并将该转换后的数据传输到计算机；c)在藉由设定的占用信道被通知无线输入单元进入操作待机状态时，启动无线输入单元进入操作待机状态并间歇地确认占用信道中是否存在干扰，当占用信道上没有干扰时，维持操作待机状态，当占用信道上存在干扰时，启动无线输入单元进入步骤b)；以及d)在操作待机状态中，当藉由设定的占用信道被通知无线输入单元退出操作待机状态时，确认占用信道上是否存在干扰，当占用信道上不存在干扰时，启动无线输入单元进入步骤b)，当占用信道上存在干扰时，启动无线输入单元进入步骤a)。

根据本发明的再一个方面，一种具有主数字终端和包括至少一个应急信道、一个占用信道和至少一个未占用信道的无线输入单元的人机接口设备的无线通信方法包括以下步骤：a)藉由占用信道传输和接收设立占用信道的数据，为主数字终端和无线输入单元设立未占用信道；b)藉由占用信道在无线输入单元上传输数据，并在主数字终端上接收操作数据；以及c)在预定时间结束时仍然没有生成操作数据时，启动无线输入单元和主数字终端，以便在操作待机状态下操作，并确认占用信道上是否存在干扰。

附图说明

结合附图对本发明的实施例进行更为详细的说明，将使本发明的上述及其他目的、特点和优点更为明显。附图未按比例绘制，主要是为了反映本发明的原理。

图1是习知的无线人机接口设备的结构示意图。

图2是图1所示人机接口设备的无线通信信道。

图3是根据本发明的人机接口设备的无线通信信道示意图。

图4是使用图3所示信道的人机接口设备的结构示意图。

图5A是根据本发明第一实施例的人机接口设备主数字终端的无线通信方法的示意图。

图5B是根据本发明第一实施例的人机接口设备无线输入单元的无线通信方法的示意图。

图6是根据本发明第一实施例的人机接口设备的无线通信方法的示意图。

图7是根据本发明第二实施例的人机接口设备的无线通信方法的示意图。

图8是根据本发明第三实施例的人机接口设备的无线通信方法的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明提出的人机接口设备及其通信方法进行详细说明。

图3是本发明的人机接口设备的无线通信信道的示意图，图中标记10和20分别代表主数字单元和无线输入单元。

如图如示，本发明的人机接口设备采用分时方案并且包括多个信道CH1-CHN，其中传输信道和接收信道共同使用一个频带。例如，假定将一个信道CH1被用作应急信道，并且将另一个信道CH3作为占用信道使用。

在正常操作状态下，占用信道CH3被用作主数字终端10和无线输入单元20之间数据的通信。

当需要首先建立一个信道并且当当前占用信用存在干扰时需要建立一个新的占用信道时，应急信道CH1被用来传输和接收与新的占用信道有关的信息。应急信道CH1是主数字终端10和无线输入单元20之间的通信信道，可以按上述使用并且可以按需要改换。

由于图3所示的信道使用一个频带在主数字终端10和无线输入单元20之间进行数据通信，与图2中所示的信道不同之处在于，与图2所示信道相比，仅需要大约一半的频率带宽。因此，图3所示的信道对频率带宽的使用效率更高。

图4是使用图3所示信道的人机接口设备的内部结构示意图。

如图所示，本发明的人机接口设备的主数字终端10包括：无线收发机11、接收信号处理机12、信道设立单元13、传输信号处理机14、和一计算机接口15。并且，无线输入单元20包括：无线收发机21、接收信号处理机22、信道设立单元23、传感器24，和传输信号处理机25。

下面详细说明主数字终端10的各个部件。

无线收发机11在信道设立模式下移至应急信道进行数据通信，并且在操作活动模式和待机模式下移至占用信道进行数据通信。还有，无线收发机11将经由占用或应急信道收到的数据进行解调，并将其传输到接收数据处理机15，并且无线收发机11将经由传输数据处理机14或信道设立单元13传输的数据进行调制并藉由占用信道将其传输。

接收信号处理机12接收包括有依据无线输入单元20的传输协议的无线输入单元20唯一ID和数据格式信号的传输信息，根据传输信息将无线收发机11传输的数据解码，并执行对应解码数据的任务。

更具体来说，当接收到的数据是无线输入单元20的操作数据时，接收信号处理机12确认无线输入单元20工作正常，在操作活动模式下操作，并将无线输入单元20的操作数据传输到计算机接口15。当接收到的数据是待机模式设立指令时，接收信号处理机12确认无线输入单元20在待机模式下操作，并进入待机模式。还有，当接收到的数据是待机模式退出指令时，接收信号处理机12确认无线输入单元20退出待机模式并再次进入操作活动模式。

较好的是，接收信号处理机12在待机模式下的一段预定时间间隔确认信道是否受到干扰。当占用信道上接收到数量超过预定数量n的错误后，接收信号处理机12确认当前占用信道被干扰，并进入信道设立模式。

这里，错误数据是指任何含有与接收信号处理机12中的传输数据不同的传输数据的数据或任何类型的主数字终端10无法识别的数据，即，任何由于对占用信道进行干扰而生成的数据类型。

当信道设立单元13在信道设立模式下接收来自无线输入单元20的通信连接信号时，信道设立单元13扫描多个信道，找到所有未占用的信道，然后选择出一个替代信道。还有，信道设立单元13生成信道控制数据，该数据中包括选定的替代信道的信息和唯一ID，然后将该数据输出到无线收发机11。还有，当信道设立单元13被通知无线输入单元20成功地接收到信道控制数据时，信道设立单元13将替代信道重置为新的占用信道。

这里，在获取替代信道时，信道设立单元13能够周期性或间歇性地预先对多个信道进行扫描并获取替代信道。

还有，当主数字终端10被新加电和初始化时，或被请求设立占用信道时，信道设立单元13对占用信道进行重置。

传输信号处理机14包括传输信息，该传输信息中包括基于无线输入单元20的传输协议的数据格式信息和无线输入单元20的唯一ID。还有，当传输信号处理机14接收到来自计算机15的数据时，其根据传输信息将数据编码并将其输出到无线收发机11。

计算机接口15与计算机3物理连接。还有，当计算机接口15接收到来自接收信号处理机12的无线输入单元20的操作数据时，计算机接口15将该数据转换为计算机3可识别的格式并将其输出到计算机3。

还有，主数字终端10还包括一显示单元(图中未示出)，因此当信道设立单元13设立的占用信道失败时，主数字终端10将该其通知给使用者。

毫无疑问，主数字终端10能够根据使用者的需要通知计算机3由信道设立单元13设立的占用信道已经失败并被改变是非常好的。

下面详细说明无线输入单元20各个组块的功能。

无线收发机21将经由占用信道或应急信道接收的数据解调并将其传输到接收数据处理机22。还有，无线收发机21将经由传输数据处理机25或信道设立单元23传输的数据调制并经由占用信道或应急信道将其传输。

在信道设立模式中，无线收发机21移至应急信道，并经由应急信道传输和接收数据。还有，在操作活动模式和待机模式中，无线收发机21移至占用信道，并经由占用信道进行数据通信。还有，无线收发机21将经由占用或应急信道接收的数据解调并将其传输到数据处理机22，并且将经由传输数据处理机25传输的数据调制，然后将该数据经由应急信道传输。

接收信号处理机22接收由基于主数字终端10传输协议的数据格式信息和无线输入单元20的唯一ID构成的传输信息，根据传输信息将经由无线收发机11传输的数据解码，并根据解码后的数据执行任务。

更具体来说，当接收信号处理机22接收到超过预定数量n的错误数据时，其确认当前占用信道中存在干扰并进入信道设立模式。并且，当接收信号处理机22在信道设立模式中接收信道设立数据时，其将信道设立数据传输到信道设立单元23。

当信道设立模式被建立后，信道设立单元23生成通信连接信号，以便设立占用信道，然后将该信号经由应急信道传输。还有，当信道设立数据经由主数字终端10传输时，主数字终端10将被通知信道设立数据已经被成功接收，由信道控制数据获取关于替代信道的信息，并且获取的替代信道被设立为新的占用信道。

传感器24依据使用者的请求执行操作，生成对应操作结果的操作数据，然后将数据传输到传输信号处理机25。这里，传感器可以是鼠标或游戏杆的按钮或导航传感器。

传输信号处理机25包括基于主数字终端10传输协议的数据格式信息和无线输入单元20的唯一ID的传输信息，根据传感器24的操作状态设立无线输入单元20的操作模式，并根据操作模式执行任务。

更具体来说，当传感器24生成操作数据时，传输信号处理机设立操作活动模式，以便将操作数据传输到主数字终端10。还有，当传感器24在预定时间结束前不生成操作数据时，无线输入单元进入待机模式，并且当传感器24再次生成操作数据时，其再次进入操作活动模式。

在操作活动模式中，传输信号处理机25根据传输信息将传感器24的操作数据编码并将其输出到无线收发机21。还有，当无线输入单元由操作活动模式进入待机模式或由待机模式进入操作活动模式时，传输信号处理机25藉助经由占用信道在接收模式中对无线输入单元进行操作，从而确认占用信道上是否存在干扰。在待机模式中，传输信号处理机25在掉电状态下操作无线输入单元。

还有，无线输入单元20还包括显示单元(图中未示)，当占用信道设立失败时，传输信号处理机25使用显示单元通知使用者失败的发生。

下面结合图5A和图5B对使用图3中所示信道的主数字终端和无线输入单元的通信方法进行详细说明。

人机接口事先将图3所示的信道之一设立为应急信道，以便在再次执行无线通信之前进行用来设立信道的数据的通信，并将另一信道设立为占用信道，以便一旦再次执行无线通信时传输和接收正常操作中生成的数据。

下面首先结合图5A对主数字终端的通信方法进行详细说明。

当新安装好人机接口并请求初始化操作时(S11)，主数字终端10将操作活动模式变为信道设立模式，并移至应急信道。还有，藉由将应急信道切换到接收模式，确认已经接收到无线输入单元20的通信连接请求(S12)。

作为步骤S12的确认结果，当经由应急信道接收到通信连接请求信号时，当前未占用的信道被识别出来，并且获取这些被识别出来的信道之一作为替代信道(S13)。

主数字终端10生成包括有替代信道信息和无线输入单元20的唯一ID的信道控制数据，在传输模式下操作应急信道，并将生成的信道控制数据经由应急信道传输(S14)。

还有，藉由在接收模式下操作应急信道，确认经由应急信道接收到了对信道控制数据的响应信号。

作为步骤S15的确认结果，当接收到信道控制数据的响应信号时，经由步骤S13获取的替代信道被作为新的占用信道。还有，无线输入单元进入操作活动模式并由应急信道移至占用信道(S16)。

进入操作活动模式的主数字终端10藉由在接收模式中对占用信道进行操作，获取由无线输入单元20传输的数据，并对获取到的数据进行分析(S17)。

作为步骤S17的分析结果，当获取到的数据为待机模式设立指令时(S18)，主数字终端10进入待机模式并藉由在接收模式中间歇性地操作占用信道确认占用信道是否存在干扰(S19)。

另一方面，作为步骤S18的分析结果，当获取到的数据是无线输入单元20的操作数据时，该数据被转换为计算机3能够识别的格式并被传输到计算机3。然后，返回到步骤S17以便接收新的操作数据。

在步骤19，主数字终端10和无线输入单元20在待机模式下操作并且不经由占用信道传输数据。因此，主数字终端10应该不能够接收任何经由占用信道的数据。但是，当占用信道由于另一无线输入单元或其他无线设备的原因而发生干扰时，主数字终端10经由占用信道接收错误数据。

因此，当主数字终端10在待机模式中经由占用信道接收错误数据时，就确定占用信道上存在干扰。

作为步骤S19确认的结果，当占用信道上由于其他无线设备而存在干扰时，主数字终端10进入步骤S12从而设立新占用信道。还有，当占用信道上没有干扰时，确认主数字终端10是否接收到待机模式退出指令(S110)。

作为步骤S110确认的结果，当没有接收到待机模式退出指令时，待机模式被保持并回到步骤S19。还有，当接收到待机模式退出指令时，主数字终端10退出待机模式并且回到步骤S17，从而主数字终端10接收无线输入单元20的操作数据。

下面结合图5B对无线输入单元的通信方法进行详细说明。

当新安装好人机接口并且请求初始化操作时(S21)，无线输入单元20进入信道设立模式并移至应急信道。还有，无线输入单元20生成通信连接请求信号，并在传输模式中使用应急信道以便传输生成的通信连接请求信号(S22)。

当通信连接请求信号的传输完成时，在接收模式中藉由对应急信道的操作确认是否接收到了包括有由主数字终端10传输替代信道信息和无线输入单元20唯一ID的信道控制数据(S23)。

作为步骤S23确认的结果，当接收到信道控制数据时，生成响应信号，该响应信号通知主数字终端10已经成功接收到了信道控制数据，并且该生成的响应信号在传输模式中藉由应急信道传输。还有，藉由对获取的信道控制数据进行分析，获取替代信道，并且该替代信道被设立为新的占用信道(S24)。

当占用信道设立完成时，无线输入单元20进入操作活动模式并由应急信道移至占用信道。还有，藉由传输模式中操作占用信道，无线输入单元20的内部操作生成的操作数据被传输(S25)。

当无线输入单元20的操作数据直到预定时结束时还没有生成时，无线输入单元20进入待机模式(S26)，并且用来通知主数字终端10的待机模式设立指令被生成并被传输到占用信道(S27)。

还有，无线输入单元20在接收模式中藉由占用信道确认占用信道上是否存在干扰(S28)。

作为步骤S28确认的结果，当占用信道上存在由其它无线设备造成的干扰时，无线输入单元20回到步骤S22，从而设立一新的占用信道。还有，当占用信道上没有干扰时，无线输入单元确认是否生成了无线输入单元20的操作数据，同时保持待机状态(S29)。

作为步骤S29确认的结果，当生成操作数据时，无线输入单元20在接收模式中藉由操作占用信道的方式再次确认占用信道上是否存在干扰(S210)。

作为步骤S210确认的结果，当占用信道由于其他无线单元而存在干扰时，无线输入单元20回到步骤S22从而设立新的占用信道。

另一方面，作为步骤S210确认的结果，当占用信道不存在干扰时，生成待机模式退出指令并在占用信道上将其传输(S211)，进入步骤S25从而在占用信道上传输操作数据。

下面结合图6对包括有主数字终端和无线输入单元的人机接口执行图5A和图5B中所示的无线通信方法进行详细说明。

首先，当新安装人机接口或当前占用信道存在干扰时，主数字终端10和无线输入单元20都进入信道设立模式。

已经进入信道设立模式的无线输入单元20为了请求通信连接而生成通信连接请求信号，并在传输模式中利用应急信道传输生成的通信连接请求信号(S31)。还有，无线输入单元20在通信连接请求完成时再次在接收模式中操作应急信道。

当主数字终端10接收到来自无线输入单元20的通信连接请求信号时，其在接收模式中对应急信道之外的多个信道进行搜索，并识别出未被其他无线设备占用的信道，即，替代信道。还有，主数字终端10生成包括替代信道信息的信道控制数据，并在传输模式中藉由操作应急信道传输生成的信道控制数据(S32)。

还有，当信道控制数据的传输完成时，主数字终端10再接收模式中再次使用应急信道。

当无线输入单元20经由应急信道接收信道控制数据时，其在传输模式中使用应急信道并传输生成的响应信号。还有，无线输入单元20从信道控制数据中获取关于替代信道的信息，并将获取的替代信道作为新的占用信道(S33)。

还有，无线输入单元20在占用信道设立完成时进入操作活动模式。还有，当主数字终端10经由应急信道接收响应信号时，其将步骤S32中获取的替代信道作为新的占用信道并进入操作活动模式。

当生成操作数据时，无线输入单元20利用传输模式中的占用信道将生成的操作数据传输到主数字终端10。还有，主数字终端10利用接收模式中的占用信道接收由无线输入单元20传输的操作数据(S34)。

还有，当一段预定时间结束时还没有生成操作数据时，无线输入单元20进入待机模式，生成待机模式设立指令并通知主数字终端10。还有，已经接收到待机模式设立指令的主数字终端10进入待机模式(S35)。

已经进入待机模式的无线输入单元20利用接收模式中的占用信道确认一次占用信道上是否存在干扰(S36)。并且，当占用信道上不存在干扰时，无线输入单元20在待机模式下操作。还有，主数字终端10间歇性地对接收模式中的占用信道进行操作并间歇性地确认占用信道上是否存在干扰(S37)。这里，在待机模式下的图6、7、8中所示的掉电状态中，除了用来检查干扰是否存在的组块以外，其他的组块都处于省电模式。

当在待机模式中操作时，无线输入单元20检测到再次生成了操作数据并藉由操作一次接收模式中的占用信道确认占用信道上是否存在干扰(S38)。当占用信道上不存在干扰时，无线输入单元20生成待机模式退出指令并将其在占用信道上传输(S39)，并且已经接收到待机模式退出指令的主数字终端10再次进入操作活动状态。

另一方面，当主数字终端10或无线输入单元20在步骤S36检测到占用信道上存在干扰时，主数字终端10或无线输入单元20再次进入信道设立模式，以便设立新的占用信道。

这样，根据本发明的人机接口和通信方法采用一种分时方案，从而使主数字终端10和无线输入单元20之间进行数据通信所需要的频率带宽被大大地减小了，并且即使在占用信道上检测到干扰，占用信道也还能够被改变。

还有，在操作活动模式，主数字终端10仅在接收模式中使用占用信道，而无线输入单元20仅在传输模式中使用占用信道，这样通信信道的效率能够被进一步提高。

同时，当操作活动模式中占用信道上存在干扰时，为了解决该问题，本发明还提供如图7和图8所示的方法。

图7是本发明第二实施例的人机接口的无线通信方法示意图。

由于信道设立模式和操作活动模式中的通信方法与图6所示相同，这里省略对其进行详细说明。

参见图7，在操作活动模式中，无线输入单元20向主数字终端10传输预定n次的操作数据(S41)，然后藉由接收模式中操作占用信道确定是否接收到错误数据(S42)。

这里，由于在接收到错误数据时识别出占用信道存在干扰，无线输入单元20进入信道设立模式并藉由与主数字终端10的无线通信设立占用信道。

无线输入单元20在确认占用信道不存在干扰后，将其模式再次转换到传输模式并周期性地重复以预定n次向主数字终端10传输操作数据的操作。

图8是本发明第三实施例的人机接口的无线通信方法示意图。

由于信道设立模式和操作活动模式中的通信方法与图6所示相同，这里省略对其进行详细说明。

参见图8，在操作活动模式中，无线输入单元20以预定n次向主数字终端10发送操作数据(S51)，生成信号以便请求主数字终端的状态信息，并在占用信道上传输信号(S52)。还有，无线输入单元将占用信道切换到接收模式。

已经接收到信号以便从无线输入单元20请求主数字终端10状态信息的主数字终端10生成具有预定代码或信息的主数字终端的状态信息，并藉由将占用信道切换到传输模式将生成的主数字终端的状态信息传输到无线输入单元20(S53)。

当无线输入单元20在预定的小间隔内接收来自主数字终端10的状态信息时，其确认主占用信道上不存在干扰，并周期性地重复步骤S51至S53，以便藉由将占用信道再次切换到传输模式将执行了n次的操作数据传输到主数字终端10。

另一方面，当无线输入单元20在预定间隔内没有接收到来自主数字终端10的状态信息时，其确定在占用信道上存在干扰并进入信道设立模式。

因此，根据本发明的人机接口和无线通信方法，采用了分时双向通信方案并且数据通信可以在同一频带执行，从而频带宽的使用更为有效。

还有，数据通信能够在同一频带执行，从而可以省去将传输频带与接收频带分离的双工器，并且用于调制传输信道上的数据的设备和用于解调接收信道上的数据的设备能够被容易地整合为一个设备。因此，能够显著地减少产品的生产成本和尺寸。

还有，当占用信道上存在干扰时，经由应急信道对设立占用信道的信息进行通信，并且占用信道能够被自动地设立，从面能够提高人机接口的操作可靠性和有效性。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许的更动或修饰为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (36)

1.一种用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，所述无线输入单元包括：至少一个应急信道、一个占用信道、以及至少一个未占用信道，每个信道的传输信道和接收信道都使用同一频带，其中，当所述占用信道上没有干扰时，所述无线输入单元经由所述占用信道与所述主数字终端进行数据通信，当所述占用信道上存在干扰时，所述无线输入单元经由所述应急信道与所述主数字终端进行数据通信，以便重新设立所述占用信道。

2.根据权利要求1所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述无线输入单元包括：操作活动模式，用来经由所述占用信道传输所述无线输入单元生成的操作数据；待机模式，用来维持与操作活动模式相比低耗电的状态并感测所述占用信道上的干扰；以及信道设立模式，用来经由应急信道对设立所述占用信道所使用的数据进行数据通信，并设立新的占用信道。

3.根据权利要求2所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述无线输入单元包括：

无线收发机，用来在所述信道设立模式中经由所述应急信道进行数据通信，以及在所述操作活动模式和待机模式中经由所述占用信道进行数据通信；

传输信号处理机，用来在生成操作数据时设立所述操作活动模式，将所述操作数据编码并将编码后的数据传输到所述无线收发机，并在预定时间内没有生成操作数据时设立替代信道；

信道设立单元，用来在所述信道设立模式中接收用来设立所述占用信道的数据时，对所述用来设立占用信道的数据进行分析，获取替代信道信息，并将所述替代信道设立为新的占用信道；和

接收信号处理机，用来在进入所述待机模式或退出所述待机模式的情况下接收错误数据时感测所述占用信道上存在干扰并进入所述信道设立模式。

4.根据权利要求3所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述用来设立所述占用信道的数据包括所述替代信道信息和所述无线输入单元的唯一ID信息，并且具有预定的数据格式。

5.根据权利要求3所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述操作数据包括所述无线输入单元的唯一ID信息并具有预定的数据模式。

6.根据权利要求3所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述错误数据是不具有所述无线输入单元的唯一ID信息或预定数据格式的任何类型的数据，并且不能被所述接收信号处理机识别。

7.根据权利要求3所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述信道设立单元还包括用来生成通信连接请求信号以便在进入信道设立模式时请求设立占用信道，并在成功接收到用来设立新占用信道的数据后生成响应信号的功能。

8.根据权利要求3所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述传输信号处理机还包括在所述无线输入单元进入所述待机模式时用来生成数据以便通知所述无线输入单元进入待机模式，并且在所述无线输入单元退出所述待机模式时用来生成数据以便通知无线输入单元退出待机模式的功能。

9.根据权利要求3所述的用来与主数字终端进行通信的无线输入单元，其中所述无线输入单元还包括显示单元，并且当信道设立失败时，所述信道设立单元在所述显示单元上显示信道设立的失败。

10.一种无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，用于所述无线输入单元与所述计算机之间的接口连接，所述主数字终端包括：至少一个应急信道、一个占用信道、以及至少一个未占用信道，每个信道的传输信道和接收信道都使用同一频率，其中，当所述占用信道上没有干扰时，所述主数字终端经由所述占用信道进行数据通信，当所述占用信道上存在干扰时，所述主数字终端由所述至少一个未占用信道中获取一个替代信道，生成包括有替代信道信息的数据以便设立一个新的占用信道，并经由所述应急信道对所生成的数据进行通信。

11.根据权利要求10所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述主数字终端包括：操作活动模式，用来经由所述占用信道接收所述无线输入单元的操作数据；待机模式，用来维持与所述操作活动模式相比较低的耗电状态并感测所述占用信道上的干扰；以及信道设立模式，用来经由所述应急信道对用来设立所述占用信道的数据进行通信并设立新的占用信道。

12.根据权利要求11所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述主数字终端包括：

无线收发机，用来在信道设立模式中经由所述应急信道进行数据通信，并在操作活动模式和待机模式中经由占用信道接收数据；

信道设立单元，用来在信道设立模式中扫描所述未占用信道并获取所述替代信道，并生成包括有替代信道信息的数据以便设立占用信道；以及

接收信号处理机，用来接收所述操作数据，进入所述操作活动模式，将所述操作数据转换为所述计算机能够识别的数据格式、并输出转换后的数据，并且在接收错误数据时，确认在所述占用信道上存在干扰并进入所述信道设立模式。

13.根据权利要求12所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述用来设立所述占用信道的数据包括所述替代信道信息和所述无线输入单元的唯一ID信息，并具有预定的数据格式。

14.根据权利要求12所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述操作数据包括所述无线输入单元的唯一ID信息并具有预定的数据格式。

15.根据权利要求12所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述错误数据是任何类型的不具有所述无线输入单元的唯一ID信息或预定数据格式的，并且不能够被所述接收信号处理机识别的任何类型的数据。

16.根据权利要求12所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述接收信号处理机包括以下功能：在接收到来自所述无线输入单元的通知主数字终端进入所述待机模式的数据时进入所述待机模式，并在接收到来自所述无线输入单元的通知主数字终端退出所述待机模式时退出待机模式。

17.根据权利要求12所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，还包括显示单元，其中当所述占用信道设立失败时，所述信道设立单元在这显示单元上显示所述占用信道设立的失败情况。

18.根据权利要求12所述的无线连接到无线输入单元并有线连接到计算机的主数字终端，其中所述信道设立单元在信道设立失败时通知所述计算机信道设立已经失败。

19.一种无线输入单元中的无线通信方法，所述无线输入单元包括至少一个应急信道、一个占用信道、以及至少一个未占用信道，每个信道的传输信道和接收信道都使用同一频率，所述方法包括以下步骤：

a)当经由所述应急信道接收到设立所述占用信道的数据时，分析所述数据以便设立所述占用信道，获取替代信道，并将所述替代信道设立为新的占用信道；

b)经由所述占用信道传输所述无线输入单元的内部操作生成的操作数据；

c)当所述操作数据没有在预定时间结束之前生成时，确认所述占用信道上是否存在干扰，然后在所述占用信道上不存在干扰时启动所述无线输入单元从而在待机状态下操作，并在所述占用信道上存在干扰时启动所述无线输入单元从而进入所述步骤a)；以及

d)当所述操作数据是在待机状态中生成时，确认所述占用信道上是否存在干扰，当所述占用信道上不存在干扰时启动所述无线输入单元进入步骤b)，并且当所述占用信道上存在干扰时启动所述无线输入单元进入步骤a)。

20.根据权利要求19所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述步骤a)包括以下步骤：

生成通信连接请求信号，以便请求设立所述占用信道并经由所述应急信道传输所述通信连接请求信号；

经由所述应急信道传输数据响应信号，以便设立所述占用信道，分析所述设立占用信道的数据以便设立所述占用信道并获取所述替代信道，并且在经由所述应急信道接收设立所述占用信道的数据时将所述替代信道设立为新的占用信道。

21.根据权利要求19所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述步骤c)包括以下步骤：

当所述操作数据直到预定时间结束还没有生成时，确认是否经由所述占用信道接收到错误数据；

当接收到错误数据时，确认在所述占用信道上已经发生了干扰并启动所述无线输入单元进入步骤a)，并且当没有接收到所述错误数据时启动所述无线输入单元在所述待机状态下操作。

22.根据权利要求19所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述步骤d)包括以下步骤：

当所述操作数据在所述待机状态中生成时，确认是否经由所述占用信道接收到错误数据；以及

当接收到所述错误数据时，确认所述占用信道上已经发生了干扰并启动所述无线输入单元进入步骤a)，并且当没有接收到所述错误数据时启动所述无线输入单元进入步骤b)。

23.根据权利要求21或22所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述错误数据是任何类型的不具有所述无线输入单元的唯一ID信息或预定数据格式，并且不被所述无线输入单元的接收信号处理机识别的数据。

24.根据权利要求19所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述步骤b)还包括感测所述占用信道上是否存在周期性干扰的步骤。

25.根据权利要求19所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述步骤b)还包括以下步骤：

在经由所述占用信道传输所述操作数据预定时间后，经由所述占用信道请求关于主数字终端的信息；

当经由所述占用信道在预定时间内接收到关于所述主数字终端的信息时，确认所述占用信道上没有干扰并再次经由所述占用信道传输所述操作数据，并在预定时间内没有接收到所述主数字终端信息时，确认所述占用信道上存在干扰并启动无线输入单元进入步骤a)。

26.根据权利要求19所述的无线输入单元中的无线通信方法，其中所述步骤a)还包括以下步骤：当所述占用信道设立失败时，经由预定的显示单元通知所述占用信道设立已经失败。

27.一种人机接口设备中的无线通信方法，所述人机接口设备具有主数字终端和无线输入单元，所述主数字终端和所述无线输入单元包括至少一个应急信道、一个占用信道、以及至少一个未占用信道，每个信道的传输信道和接收信道都使用同一频率，所述方法包括以下步骤：

a)藉助经由所述应急信道对用来设立所述占用信道的数据进行通信，以设立所述主数字终端和无线输入单元的占用信道；

b)在所述无线输入单元经由所述占用信道传输所述无线输入单元生成的操作数据并在所述主数字终端接收所述操作数据；以及

c)当预定时间结束时仍没有生成所述操作数据时，启动所述无线输入单元和所述主数字终端在待机模式下操作，并确认所述占用信道上是否存在干扰。

28.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤a)包括以下步骤：

在所述无线输入单元生成通信连接请求信号以便请求所述占用信道的设立，并经由所述应急信道传输所述通信连接请求信号；

扫描所述至少一个未占用信道并获取替代信道，并生成包括有所述无线输入单元唯一ID和关于所述替代信道信息的信道控制数据，并且当所述主数字终端经由所述应急信道接收所述数据以便设立所述占用信道时在所述应急信道上传输所述信道控制数据；

在所述应急信道上传输响应信号，并在所述无线输入单元接收到所述信道控制数据时，使用所述信道控制数据的在替代信道上的所述信息来设立所述替代信道作为一新的占用信道；以及

当所述主数字终端由所述无线输入单元接收到所述信道控制数据的响应信号时，设立所述替代信道作为所述新的占用信道。

29.根据权利要求28所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤a)还包括以下步骤：在所述主数字终端处，间歇地或周期性地扫描所述至少一个未占用信道，并更新所述替代信道信息。

30.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤a)是藉由重新安装和初始化所述无线输入单元和所述主数字终端而执行的。

31.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤b)还包括以下步骤：在所述无线输入单元处，感测所述占用信道上是否存在干扰，其是在所述步骤b)之后进行的。

32.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤b)还包括以下步骤：

在所述无线输入单元经由所述占用信道传输所述操作数据预定次数后，经由所述占用信道请求关于所述主数字终端的信息；

当所述主数字终端检测到所述无线输入单元经由所述占用信道请求关于所述主数字终端的信息时，获取关于所述主数字终端的信息并将所述信息在所述占用信道上传输；以及

当所述无线输入单元经由所述占用信道在预定次数内接收到关于所述主数字终端的信息时，确认所述占用信道上不存在干扰并再次经由所述占用信道传输所述操作数据，并在所述无线输入单元没有在预定次数内经由所述占用信道接收到关于所述主数字终端的信息时确认所述占用信道上发生干扰并启动所述无线输入单元进入步骤a)。

33.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤c)包括以下步骤：

当所述无线输入单元在预定时间结束时仍然没有生成操作数据时，通知所述无线输入单元在所述占用信道上进入所述待机模式，并且同时确认所述占用信道上是否存在干扰；

当经由所述占用信道通知所述无线输入单元进入所述待机模式时，启动所述主数字终端在待机模式下操作并间歇性地确认所述占用信道上是否存在干扰；

当所述操作数据生成时，所述无线输入单元退出在所述占用信道上的所述待机模式，并且同时确认所述占用信道上是否存在干扰；以及

当确认所述无线输入单元经由所述占用信道退出所述待机模式时，在所述主数字终端上退出待机模式。

34.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤c)包括以下步骤：当所述无线输入单元进入所述待机模式或退出所述待机模式时，确认所述占用信道上是否存在干扰。

35.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤a)还包括以下步骤：当所述占用信道设立失败时，在无线输入单元和所述主数字终端上经由预定的显示单元通知所述占用信道设立失败。

36.根据权利要求27所述的人机接口设备中的无线通信方法，其中所述步骤a)还包括以下步骤：当所述占用信道设立失败时，在主数字终端上通知计算机所述占用信道设立失败。

Images