CN100586046C

CN100586046C - 无线通信系统、数据发射机以及无线通信方法

Info

Publication number: CN100586046C
Application number: CN200610089801A
Authority: CN
Inventors: 岩崎润
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2010-01-27
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: US20060187921A1; CN1855779A; US7804829B2; JP2006197248A

Abstract

本发明涉及无线通信系统、数据发射机以及无线通信方法。无线通信系统包括具有图像拾取设备的数据发射机和多个数据接收机，用于在数据发射机和数据接收机的每一个之间执行交互式无线数据通信。数据发射机包括用于显示由图像拾取设备从多个数据接收机之中拍摄的数据接收机的图像的显示器；数据传输目的地识别器；定向天线控制器，用于将定向天线指向到由数据传输目的地识别器识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；用于传送通信指定命令到数据接收机的命令发射机和用于存储数据接收机的设备地址的设备地址存储器。数据接收机包括命令接收机和ACK发射机。

Description

无线通信系统、数据发射机以及无线通信方法

相关申请的交叉引用

本发明包含与2005年1月13日在日本专利局申请的日本专利申请JP2005-006783相关的主题，其全部内容作为援引并入本发明。

技术领域

本发明涉及一种无线通信系统、数据发射机和无线通信方法。

背景技术

由于信息技术发展，局域网(LAN)被广泛地使用。在LAN中，诸如文件和数据的信息在多个通过信息通信装置彼此连接的计算机发送、接收和共享。

由于诸如个人计算机的信息处理装置被广泛使用，家用电子设备被计算机化。在这种这种背景下，无线个人区域网(W-PAN)引起注意(如在日本未经审查的专利申请公布号No.11-150671中所公开的)。在W-PAN中，家用电子设备由家中的人们无线连接和使用。W-PAN是工作在10m左右半径内的很小的区域中的高速无线系统。

当诸如文件或者数据的信息在数字照相机和打印机之间被交换的时候，这些装置需要经由电缆彼此连接。W-PAN可以代替电缆。在W-PAN内可互相通信的装置获得邻近无线终端的信息，并且无线终端保持彼此是可连接的。

发明内容

为了将数据从用户的无线终端传送到另一个无线终端，另一个无线终端需要被识别为数据传输目的地。如上所述，如果通电，所有的无线终端保持彼此是可连接的。用户因此需要输入设置，以从保持可连接的无线终端之中指定一个无线终端作为数据传输目的地。这使用户感到不方便。

所希望的是提供一种无线通信系统、数据发射机和数据传输方法，容许用户无需任何复杂的设置就容易地从多个无线终端之中指定一个无线终端，并且降低在操作中施加于用户的工作负荷。

按照本发明的一个实施例，一种无线通信系统包括：具有图像拾取设备的数据发射机和多个数据接收机，并且在数据发射机和数据接收机的每一个之间执行交互式的无线数据通信。该数据发射机包括用于显示由图像拾取设备从多个数据接收机之中拍摄的数据接收机的图像的显示器；数据传输目的地识别器，用于将具有显示在显示器上的图像的数据接收机识别为传输数据的传输目的地；定向天线控制器，用于将定向天线指向由数据传输目的地识别器识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；用于发送通信指定命令给由定向天线控制器将定向天线指向的数据接收机的命令发射机；和用于存储数据接收机的设备地址的设备地址存储器。该数据接收机包括用于接收由数据发射机发送的通信指定命令的命令接收机；和ACK发射机，用于在由通信指定命令接收机收到通信指定命令之后，将包含数据接收机的设备地址的ACK分组发送给数据发射机。

包括在数据发射机中的图像拾取设备拍摄作为数据传输目的地的数据接收机，并且通信指定命令被传送给所拍摄的数据接收机。已经接收了通信指定命令的数据接收机将包含数据接收机的设备地址的ACK(确认)分组传送给数据发射机。因此，数据发射机可以按照包含在ACK分组中的设备地址传送传输数据。借助于这种配置，用户因此可以通过简单地拍摄数据接收机而容易和直观地将数据接收机指定为数据传输目的地。

按照本发明的另一个实施例，一种具有图像拾取设备的数据发射机，用于与多个数据接收机的每一个执行交互式的无线数据通信，包括：用于显示由图像拾取设备从多个数据接收机之中拍摄的数据接收机的图像的显示器；数据传输目的地识别器，用于将其图像显示在显示器上的数据接收机识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；定向天线控制器，用于将定向天线指向由数据传输目的地识别器识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；用于发送通信指定命令给由定向天线控制器将定向天线指向的数据接收机的命令发射机；从已经由命令发射机向其传送通信指定命令的数据接收机接收包含数据接收机的设备地址的ACK分组的ACK接收机；和用于存储由ACK接收机接收的数据接收机的设备地址的设备地址存储器。

借助于以上所描述的配置，用户因此可以通过简单地拍摄数据接收机而容易和直观地将数据接收机指定为数据传输目的地。

数据发射机可以进一步包括非定向天线和定向天线；用于响应用户的输入设置传输目的地指定模式的传输目的地指定模式设置器，和用于如果由传输目的地指定模式设置器设置了传输目的地指定模式，从非定向天线切换到定向天线的天线切换器。在设备地址存储器存储数据接收机的设备地址之后，天线切换器从定向天线切换到非定向天线。

包括定向天线和非定向天线的数据发射机响应用户的输入在定向天线和非定向天线之间进行切换。数据发射机通常起具有非定向天线的典型移动终端的作用。只有当数据传输目的地被指定时，数据发射机使用定向天线。

由命令发射机传送给数据接收机的通信指定命令可以包括识别数据发射机的信息、传输数据的长度和传输数据的类型。借助于这种配置，已经接收通信指定命令的数据接收机确定数据接收机是否可以接收从数据发射机传送的数据。

存储在设备地址存储器中的数据接收机的设备地址可以与要传送给数据接收机的数据一起被传送。借助于这种配置，数据发射可以传送数据给由设备地址指定的数据接收机。

命令发射机可以使用红外光将通信指定命令传送给其图像显示在显示器上的数据接收机。借助于这种配置，无需从非定向天线切换到定向天线，通信指定命令可以使用红外光被传送，并且数据接收机可以被从多个数据接收机之中被指定。

在数据发射机中的图像拾取设备可以使用红外的自动聚焦机构来测量到数据接收机的距离，并且响应测量的距离确定传输数据的发射功率。

在数据发射机中的图像拾取设备可以使用红外的自动聚焦机构来测量到数据接收机的距离，并且响应测量的距离确定传输数据的传输速率。

在数据发射机中的图像拾取设备可以使用红外的自动聚焦机构测量到数据接收机的距离，并且响应测量的距离确定传输数据的无线通信模式。

按照本发明的实施例，装置之间的距离被测量，并且可以基于测量的距离确定无线发射输出功率、数据传输速率以及通信模式。从而执行有效的通信。

按照本发明的另一个实施例，一种在具有图像拾取设备的数据发射机和多个数据接收机之间执行交互式的无线数据通信的方法，包括步骤：显示由图像拾取设备从多个数据接收机之中拍摄的数据接收机的图像；将其图像在显示步骤被显示的数据接收机识别为传输数据的传输目的地；将定向天线指向在数据传输目的地识别步骤识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；发送通信指定命令给由定向天线指向步骤将定向天线指向的数据接收机；从已经在命令传送步骤中向其传送通信指定命令的数据接收机接收包含数据接收机的设备地址的ACK分组；和存储在ACK接收步骤接收的数据接收机的设备地址。

按照本发明的实施例，无需复杂的设置，无线通信系统、数据发射机和数据传输方法允许用户从多个无线链接的终端中容易地指定无线终端，并且降低施加于用户的工作负荷。

附图说明

图1举例说明按照本发明一个实施例的无线通信系统；

图2是按照本发明实施例的数据发射机和数据接收机的功能方框图；

图3举例说明按照本发明实施例的由数据发射机发送的通信指定命令；

图4举例说明无线通信广泛地使用的通信分组；

图5举例说明典型的无线通信协议；

图6是举例说明按照本发明一个实施例的数据发射机的处理流程的流程图；

图7是举例说明按照本发明一个实施例的数据接收机的处理流程的流程图；

图8是举例说明按照本发明一个实施例的用于指定数据接收机的数据接收机的处理流程的流程图；

图9举例说明按照本发明一个实施例的在数据发射机和数据接收机之间的距离和发射输出功率的相互关系；

图10举例说明在数据发射机和数据接收机之间的距离与扩展率和传速率的每一个的相互关系；和

图11举例说明按照本发明一个实施例在无线通信覆盖区与最大传输速率之间的相互关系。

具体实施方式

下面参考附图详细地描述本发明的实施例。在这个说明书和附图中，具有大体上相同功能的单元被指定以相同的参考数字，并且不重复其论述。

在下面参考图1描述本发明一个实施例的无线通信系统。图1举例说明本发明的这个实施例的无线通信系统。

包括连接到诸如因特网的网络的通信设备，和诸如移动个人计算机的通信设备，并且其中一个设备无线链接到另一个设备的无线通信网络变得广泛地使用。IEEE(电气与电子工程师协会)802.11，HiperLAN/2，IEEE 802.15.3，和蓝牙作为用于无线网络的标准是可利用的。IEEE 802.1l标准包括在无线通信模式和频带方面有所不同的各种各样的无线通信协议，IEEE 802.11a、IEEE 802.11b等等。

在其中一个无线通信网络中，无需经由接入点而在通信终端之间执行自组织通信(ad-hoc communication)。在这样的自组织通信中，通信终端在CSMA协议的控制下直接以异步方式互相通信。在以IEEE 802.15.3标准化的超宽带(UWB)通信中，网络经由接入点被管理，并且使用具有前导的分组结构来执行作为数据通信的自组织通信(或者网孔通信)。

无线个人区域网(W-PAN)是公知的家中的人们可利用的网络。W-PAN是在大约10m的半径的很小的服务区内可用的高速无线通信。在W-PAN的服务区内可通信的终端从邻近的终端获得信息，使得无线终端被相互连接。

如图1所示，存在于W-PAN 300之中的数据接收机200和数据发射机100可以在无线通信的过程中彼此互相发送数据和接收数据。例如，W-PAN 300包括包含数据发射机100的移动电话100a，包含数据发射机100的个人数字助理(PDA)100b，包含数据发射机100的数字照相机100c，包含数据发射机100的数字视频照相机100d，包含数据接收机200的打印机200a，包含数据接收机200的音频系统200b，包含数据接收机200的电视接收机200c，包含数据接收机200的个人计算机(PC)200d，和包含数据接收机200的移动CD驱动200e。

由于每一个移动终端被提供有非定向天线，无线电波被传送给所有邻近的移动终端。如果包括在W-PAN 300中的所有终端被加电，一个终端可以从邻近的终端获得信息以为通信做准备。例如，移动电话100a准备与除了移动电话100a以外的终端进行通信。为了发送数据给打印机200a，用户需要将打印机200a设置为数据传输目的地。

为了将打印机200a设置为数据传输目的地，用户需要执行复杂的设置，诸如检查打印机200a的设备地址，并且输入发现的设备地址。保持为可连接的设备地址列表可以显示在移动电话100a的显示器上。即使设备地址列表被显示，也必须检查和选择数据传输目的地的地址。

数据发射机100包括图像拾取设备，诸如用于拾取图像的电荷耦合器件(CCD)。用户拍摄作为数据传输目的地的数据接收机200，并且通过传送通信指定命令给所拍摄的数据接收机200来识别数据传输目的地。与非定向天线不同，定向天线仅仅传送无线电波到预定的方向。根据当前实施例，数据发射机100包括非定向天线和定向天线，并且根据需要在非定向天线和非定向天线之间切换。从而数据发射机100容易地将数据接收机200指定为数据传输目的地。下面参考图2描述本发明的当前实施例的数据接收机200的功能和结构。

图2是当前实施例的数据发射机100的功能方框图。如图2所示，数据发射机100包括输入单元102、图像拾取设备104、显示器106、传输目的地指定模式设置器108、天线切换器110、数据传输目的地识别器112、控制器114、设备地址存储装置116、定向天线控制器118、非定向天线控制器120、发射机122、接收机126、天线130和存储器132。

用作用于接收来自用户输入的接口的输入单元102包括操作单元，诸如键盘、触摸板、按钮、开关、手柄等等，以及用于产生和输出输入信号的输入控制电路。一旦从用户接收到输入，输入单元102产生响应该输入的输入信号，并且将输入信号提供给传输目的地指定模式设置器108和图像拾取设备104。

图像拾取设备104，诸如CCD，拾取图像，并且将由图像拾取设备104捕捉的图像提供给显示器106。显示器106包括显示器，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)，或者灯，以及音频输出设备，诸如扬声器。显示器106显示由图像拾取设备104捕捉的图像。

数据传输目的地识别器112将其图像显示在显示器106上的数据接收机200识别为数据传输目的地。用户可以选择按钮来键入用户输入以将显示在显示器106上的数据接收机200识别为数据传输目的地。当在将数据接收机200显示在显示器106上之后用户选择按扭时，数据接收机200可以被识别为数据传输目的地。数据传输目的地识别器112将数据接收机200的识别信息提供给天线切换器110和定向天线控制器118的每一个。

响应用户输入，传输目的地指定模式设置器108设置传输目的地指定模式。在传输目的地指定模式中，数据接收机200可以被指定为数据传输目的地。如果传输目的地指定模式被设置，在数据发射机100中的天线130被从非定向天线切换到定向天线。如果传输目的地指定模式通过传输目的地指定模式设置器108被设置，设置信息被提供给天线切换器110。

如果传输目的地指定模式设置器108设置传输目的地指定模式，或者如果数据传输目的地识别器112提供数据接收机200的识别信息，天线切换器110切换天线130到定向天线，并且命令定向天线控制器118将定向天线指向作为数据传输目的地的数据接收机200。

响应来自天线切换器110的命令，定向天线控制器118切换天线130到定向天线，并且将定向天线指向作为数据传输目的地的数据接收机200。

如果传输目的地指定模式被取消，或者如果没有指定任何特定的数据接收机200，那么非定向天线控制器120将天线130切换到非定向天线。

发射机122是包括通信线路、通信电路、通信设备等等的通信接口，并且至少包括命令发射机124。命令发射机124传送通信指定命令给在由数据传输目的地识别器112识别为数据传输目的地的数据接收机200中的命令接收机204。稍后将描述从在数据发射机100中的命令发射机124传送给在数据接收机200中的命令接收机204的通信指定命令。

控制器114控制在数据发射机100中的所有的单元。取决于由传输目的地指定模式设置器108设置的传输目的地指定模式的设置状态，和由数据传输目的地识别器112识别的数据传输目的地的识别状态，控制器114经由天线切换器110切换天线130，并且经由发射机122将通信指定命令传送给数据接收机200。

接收机126是包括通信线路、通信电路、通信设备等等的通信接口，并且至少包括ACK(确认)接收机128。ACK接收机128从在数据接收机200的发射机206中的ACK发射机208接收数据接收机200的ACK分组。该ACK分组包含数据接收机200的设备地址。ACK接收机128将数据接收机200的设备地址提供给设备地址存储装置116。

设备地址存储装置116存储由ACK接收机128提供的数据接收机200的设备地址。此外，设备地址存储装置116通知控制器114设备地址存储装置116已经存储了数据接收机200的设备地址。在通知了设备地址的存储之后，控制器114取消传输目的地指定模式，并且将天线130从定向天线切换到非定向天线。

存储各种各样的数据的存储器132包括硬盘驱动器、闪存等等。

一旦数据发射机100将数据接收机200指定为数据传输目的地，传输数据就像在普通的无线通信系统中执行的那样被传送给数据接收机200。稍后将描述标准无线通信分组的结构。

已经论述了数据发射机100的功能和结构。在下面描述数据接收机200的功能和结构。

数据接收机200包括接收机202、发射机206、输入单元210、显示器212、存储器214、控制器216和天线220。

接收机202是包括通信线路、通信电路、通信设备等等的通信接口，并且至少包括命令接收机204。命令接收机204接收由在数据发射机100中的命令发射机124传送的通信指定命令。

发射机206是包括通信线路、通信电路、通信设备等等的通信接口，并且至少包括ACK发射机208。在命令接收机204接收通信指定命令之后，ACK发射机208将ACK分组传送给在数据发射机100中的ACK接收机128，以通知数据发射机100已经接收到通信指定命令。

输入单元210是用于接收来自用户的输入的接口，并且包括操作单元，诸如键盘、触摸板、按钮、开关、手柄等等，和用于产生和输出输入信号的输入控制电路。

显示器212包括显示器，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)，或者灯，和音频输出设备，诸如扬声器。显示器106显示由图像拾取设备104捕捉的图像。存储各种各样的数据的存储器214包括硬盘驱动器、闪存等等。存储器214存储从数据发射机100传送的数据。

控制器216控制在数据接收机200中的所有的单元。在命令接收机204接收通信指定命令之后，控制器216控制ACK发射机208传送ACK分组。

已经论述了数据发射机100和数据接收机200的功能和结构。如果数据接收机200包括发射机206、接收机202和控制器216，这是足够的。例如，图2的数据发射机100可以被用作数据接收机200。参考图3和4，在下面描述通信指定命令和通信分组。

图3举例说明从数据发射机100的命令发射机124传送的通信指定命令的结构。通信指定命令40包括前导402、源地址404、数据长度406和数据类型408。

前导402被用于在数据通信的过程中向另一个终端通知帧的传输。数据接收机200可以通过接收包含前导402的帧来识别帧的开始。

源地址404是作为传输数据的源的数据发射机100的信息，并且例如是数据发射机100的设备地址。数据长度406和数据类型408分别地表示在其间建立连接之后从数据发射机100传送到数据接收机200的数据的长度和类型。

接收到通信指定命令40后，数据接收机200可以获悉数据的源地址、数据长度和数据类型。已经论述了通信指定命令40。在下面描述典型的无线通信分组的结构。

图4举例说明典型的无线通信分组的结构。在传送传输数据之前，数据发射机100将通信指定命令40传送给数据接收机200。接收到通信指定命令40后，数据接收机200来验证被传送的数据的长度和类型不存在问题，然后将ACK分组传送给数据发射机100。从数据接收机200传送到数据发射机100的ACK分组包含数据接收机200的设备地址。已经从数据接收机200接收到ACK分组的数据发射机100将包含传输数据的通信分组传送给数据接收机200。

如图4所示，通信分组50包括用于建立前端同步的前导410、源地址412、目的地地址414、数据416等等。

类似于通信指定命令40的前导402，前导410被用于在数据通信的过程中向另一个终端通知帧的传输。源地址412是数据发射机100的设备地址。目的地地址414是作为包含以上所述的ACK分组的传输目的地的数据接收机200的设备地址。数据416是具有通信指定命令40的数据长度406和数据类型408的数据。

本实施例的数据发射机100将通信指定命令40传送给位于定向天线所指向的方向的数据接收机200。接收到通信指定命令40后，数据接收机200将ACK分组传送给数据发射机100。接收到数据接收机200的设备地址信息后，数据发射机100可以发送数据给数据接收机200。

具有数据发射机100的用户不必输入数据接收机200的设备地址，并且不必从多个数据接收机中选择一个数据接收机。用户简单地拍摄作为数据传输目的地的数据接收机200，并且选择按钮来指定数据传输目的地。

已经论述了通信分组的结构。参考图5描述典型的无线连接协议。

图5举例说明典型的无线连接协议。数据发射机100首先确定数据发射机100周围准备通信的任何无线通信装置是否是可利用的。数据发射机100可以预先获悉自身装置周围的的无线通信装置，以及数据发射机100可以与哪一个装置通信。这个步骤被称为“查询”步骤。在查询步骤中，数据发射机100分配一个查询消息给邻近的装置(步骤S102)。

在步骤S102接收到查询消息后，数据接收机200返回给数据发射机100与数据接收机200的设备地址有关的信息(步骤S104)。在步骤S104接收到数据接收机200的设备地址的，数据发射机100基于地址信息获悉什么装置当前位于自身装置的周围(协商中)(步骤S106)。数据发射机100连接到已经返回地址信息的数据接收机200。

使用无线连接协议相互连接的数据发射机100和数据接收机200可以交换数据。借助于多个能够发送与接收数据的无线设备，数据发射机100指定数据将被转发到的数据接收机200。按照本实施例，数据发射机100可以无需复杂的设置就以直观地可识别的方式将数据接收机200指定为数据传输目的地。容易地执行在无线电设备之间的数据交换。

已经论述了典型的无线连接协议。参考图6，在下面描述数据发射机100的处理流程。

图6是数据发射机100的处理流程的流程图。如图5所示，在无线通信的过程中借助于所完成的登记和认证，数据发射机100和数据接收机200彼此相互连接，并且准备交换数据。

用户使用在数据发射机100中的图像拾取设备拍摄数据接收机200(步骤S202)。具有数据发射机100的用户使用在数据发射机100中的图像拾取设备拍摄作为数据传输目的地的数据接收机200。然后，数据接收机200的图像被显示在数据发射机100的显示器上。

在数据接收机200在步骤S202中被拍摄之后，数据接收机200被指定为数据传输目的地(步骤S204)。在步骤S204中，用户例如通过选择按钮而将显示在显示器上的数据接收机200指定为数据传输目的地。

数据发射机100与在步骤S204中指定的数据接收机200执行协议通信(步骤S206)。在步骤S206中，数据发射机100将通信指定命令传送给数据接收机200。从数据接收机200接收到一个ACK分组后，数据发射机100现在可以发送数据到指定的数据接收机200并且可以从指定的数据接收机200接收数据。

在步骤S206，在数据发射机100和数据接收机200之间执行协议通信之后，数据发射机100发送数据到数据接收机200(步骤S208)。传送的数据被包含在先前论述的通信分组中。通过将通信分组传送给数据接收机200，数据发射机100可以将数据传送到指定的数据接收机200。已经论述了数据发射机100的处理流程。在下面参考图7描述数据接收机200的处理流程。

图7是数据接收机200的处理流程的流程图。作为数据发射机100、数据接收机200准备借助于在无线通信的过程中完成的登记和认证来交换数据。

数据接收机200等特由准备发送与接收数据的数据发射机100进行的通信指定命令的传输(步骤S212)。数据接收机200从数据发射机100接收通信指定命令(步骤S214)。

正如先前所论述的，通信指定命令包含用于建立同步的前导、源地址、数据长度和数据类型。数据接收机200验证包含在通信指定命令中的每一条数据。例如，数据接收机200确定与信源的数据交换是否是可能的，并且数据长度和数据类型是否不存在特殊的问题。然后，数据接收机200与数据发射机100执行协议通信(步骤S216)。在步骤S216中，以上所述的ACK分组从数据接收机200被传送到数据发射机100，然后数据接收机200被允许接收数据。

在步骤S216中与数据发射机100执行协议通信之后，数据接收机200接收从数据发射机100传送的数据(步骤S218)。已经论述了数据接收机200的处理流程。在下面详细地描述用于指定数据接收机200的数据发射机100的处理流程。

图8是数据发射机100指定数据接收机200的流程图。具有数据发射机100的用户现在将数据发射机100的数据发送给数据接收机200。传输目的地指定模式响应数据发射机100的用户的输入被设置(步骤S302)。如果传输目的地指定模式在步骤S302被设置，数据发射机100被切换到定向天线(步骤S304)。具有到特定方向的方向性的定向天线能够仅仅将无线电波传送到特定的方向。

在数据发射机100中的图像拾取设备拍摄作为数据传输目的地的数据接收机200(步骤S306)。在步骤S306中拍摄的数据接收机200被显示在数据发射机100的显示器上(步骤S308)。响应用户的按钮选择，显示在显示器上的数据接收机200被识别为数据传输目的地(步骤S310)。

经由步骤S306至S308，定向天线传送无线电波的方向被指定。按照本实施例，在此处设置数据传输目的地模式之后，数据接收机200可以被指定为数据传输。本发明并不局限于这个顺序。作为选择，当用户选择按钮以在步骤S310中将显示在数据发射机100的显示器上的数据接收机200识别为数据传输目的地的时候，可以执行到定向天线的切换。

在数据传输目的地在步骤S310中被识别和指定之后，通信指定命令被传送到数据传输目的地(步骤S312)。接收到通信指定命令后，数据接收机200将ACK分组传送给数据发射机100，以通知数据发射机100已经接收到通信指定命令。数据发射机100从数据接收机200接收ACK分组(步骤S314)。

已经从作为数据传输目的地的数据接收机200接收了ACK分组的数据发射机100存储包含在ACK分组中的数据接收机200的设备地址(步骤S316)。在步骤S316中存储作为数据传输目的地的数据接收机200的设备地址之后，数据发射机100将天线130切换到非定向天线(步骤S318)。

如果数据接收机200的设备地址在步骤S316被存储，传输目的地的地址可以附接于将被传送的数据。通过将数据接收机200的设备地址指定为传输目的地地址，可以以普通的无线通信方式在数据发射机100和数据接收机200之间执行数据交换。

正如以上所讨论的，数据发射机100的天线130可以根据需要在定向天线和非定向天线之间进行切换。借助于在邻近的装置之中建立的无线通信，通过切换到定向天线，单个的数据接收机200可以容易和直观地从多个数据接收机200之中被识别出。已经论述了数据接收机200的处理流程。在这个实施例中，数据接收机200通过使用定向天线被指定。本发明并不局限于这种方法。

红外光可用于指定数据接收机200。如果使用红外光，数据发射机100包括用于以红外光发射功率控制信号的红外光发射器。红外光发射器传送通信指定命令。在本实施例中，命令发射机124可以以红外光传送通信指定命令。

从数据发射机100中的红外光发射器发送的通信指定命令被数据接收机200接收。在这种情况下，数据接收机200需要用于接收红外光信号的红外光接收器。在本实施例中，在数据接收机200中的命令接收机204可以接收以红外光发送的通信指定命令。

为了以红外光发送和接收通信指定命令，在数据发射机100中的红外光发射器被与在数据发射机100红外光接收器对准。无需从非定向天线切换到定向天线，红外光的使用允许从多个数据接收机200之中指定单个数据接收机200。

是否使用红外光或者定向天线来指定数据传输目的地，可以取决于在数据发射机100和数据接收机200之间的距离或者几何形状来确定。如果红外光被用于将数据接收机200识别为数据传输目的地，在数据发射机100中的红外光发射器和在数据接收机200中的红外光接收器需要位于彼此接近的位置。如果在数据接收机200中的红外光接收器位于接近屋子的墙壁的位置，并且由于数据发射机100和数据接收机200需要处于近距离之中，那么数据接收机200需要移动位置。在这种情况下，如果定向天线被使用，无需修改数据接收机200的位置，数据传输目的地被指定。

如果红外自动聚焦机构与数据发射机100中的红外光发射器被配置在一起，可以测量在数据发射机100和数据接收机200之间的距离。参考图9至11，在下面论述使用自动聚焦机构的数据传输。

采用被并入数据发射机100中的自动聚焦机构，测量在数据发射机100和作为数据传输目的地的数据接收机200之间的距离。数据发射机100从红外光发射器发射红外线光束，并且通过由图像拾取设备拍摄的物体所反射的红外光的入射角来测量距离。例如，如果入射角很小，则物体很远，并且如果入射角很大，则物体很近。

距离可以使用红外光来测量，并且发射输出可以响应所测量的距离进行控制。图9示出列出在数据发射机100和数据接收机200之间的距离420和发射输出422关系的表。例如，数据发射机100的存储器132预先存储与由所测量的距离确定的输出功率有关的数据。在数据发射机100中的控制器114将使用红外光测量的距离与存储在存储器中的数据进行比较，从而响应测量的距离来确定发射输出。

例如，如果在数据发射机100和数据接收机200之间的距离是2m，数据可以在-25dBm的电平上传送。通过响应该距离而改变发射输出来控制数据发射机100的功率消耗。

可以使用扩谱技术。在扩谱技术中，数字信号使用称为扩展码的信号被扩展为比原始频带更宽的频带，然后被传送。在接收机侧，相同的扩展码被用于将扩展信号解扩为原始信号。由于不使用相同的扩展码原始信号就不能被恢复，保证了在扩谱技术中的保密性。此外，扩谱技术可以抑止噪声，并且即使通信业务量变得拥塞也免于突然的质量降低。

图10举例说明在数据发射机100和数据接收机200之间的距离424、扩展率426和传输速率428的相互关系。例如，数据发射机100的存储器132预先存储与响应于距离而确定的扩展率426和传输速率428有关的数据。在数据发射机100中的控制器114将通过红外光测量的距离与存储在存储器132中的数据比较。这样扩展率和传输速率基于所测量的距离被确定。

如果距离只有2m长，那么通信质量随着扩展率426的降低而降低，并且传输速率428被提高。如果距离长达9m，通信质量随着扩展率426提高而提高，并且传输速率428被降低。通过响应距离而改变扩展率426，在发射输出被保持在恒定同时，数据通信业务被适当地控制。

无线通信模式是基于如在下面论述的测量的距离确定的。图11举例说明无线通信模式430、通信覆盖范围432和最大传输速率434的相互关系。例如，数据发射机100的存储器132预先存储与基于距离确定的无线通信模式有关的数据和数据的量。在数据发射机100中的控制器114将由红外光测量的距离和传输数据量与存储在存储器132中的数据比较，以选择最佳的无线通信模式。

例如，如果传输数据是500兆比特，并且通信距离是4m，在数据发射机100中的控制器114选择无线通信模式B(诸如UWB)。如果传输数据是500兆比特，并且通信距离是20m，在数据发射机100中的控制器114选择无线通信模式C(诸如IEEE 802.11)。

因此通过响应测量的距离，而选择最佳的发射输出功率、扩展率和无线通信模式来执行高效的无线通信。

按照以上所述的本发明的实施例，通信指定命令使用定向天线和红外光的其中一个被传送给数据传输目的地，并且数据传输目的地返回包含设备地址的ACK分组。数据传输目的地因此被识别。本发明不局限于以上所述的实施例。例如，包含设备信息的条形码可以附接于作为数据传输目的地的数据接收机，并且设备信息是可以通过拍摄条形码获得的。

如果以上提及的条形码是迅速响应(QR)条形码，数据发射机可以配备QR条形码读取器。数据发射机因此读取和解码附接在数据接收机上的QR条形码。附接在数据接收机上的QR条形码可以包含与制造商的名称、产品的名称、控制信息、产品识别编号等等有关的信息。安装在数据发射机上的图像拾取设备拍摄QR码，从而获得产品信息。用户因此可以通过简单地拍摄附接在数据接收机上的QR条形码来指定数据传输目的地。

在以上描述的实施例中，包括图像拾取设备的数据发射机识别数据发射机。本发明不局限于这种配置。作为选择，与从数据发射机分离的装置可以识别数据接收机。例如，该分离的装置可以是包括图像拾取设备、无线电收发机、存储器等等的远程控制器。用户然后使用远程控制器中的图像拾取识备拍摄附接在数据接收机上的QR码，从而获得数据接收机的设备信息。获得的设备信息被传送给数据发射机。接收到设备信息后，数据发射机识别数据接收机，并且变为准备将传输数据传送给数据接收机。

那些本领域技术人员应该理解，取决于设计要求及其他的落入所附的权利要求或者其等效范围之内的因素，可以存在各种各样的改进、组合、子组合和改变。

Claims

1.一种无线通信系统，包括具有图像拾取设备的数据发射机和多个数据接收机，用于在数据发射机和多个数据接收机的每一个之间执行交互式无线数据通信，

其中该数据发射机包括：

非定向天线和定向天线；

传输目的地指定模式设置器，用于响应于用户的输入设置传输目的地指定模式；

天线切换器，用于如果传输目的地指定模式设置器设置了传输目的地指定模式，则从非定向天线切换到定向天线；

显示器，用于显示由图像拾取设备从多个数据接收机之中拍摄的数据接收机的图像；

数据传输目的地识别器，用于将其图像显示在显示器上的数据接收机识别为传输数据的传输目的地；

定向天线控制器，用于将定向天线指向由数据传输目的地识别器识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；

命令发射机，用于发送通信指定命令给由定向天线控制器将定向天线指向的数据接收机；

ACK接收机，从已经由命令发射机向其发送了通信指定命令的数据接收机接收包含数据接收机的设备地址的ACK分组；和

设备地址存储器，用于存储数据接收机的设备地址，

其中在设备地址存储器存储数据接收机的设备地址之后，天线切换器从定向天线切换到非定向天线，以及

该数据接收机包括：

命令接收机，用于接收由数据发射机发送的通信指定命令；和

ACK发射机，用于在由通信指定命令接收机收到通信指定命令之后，将包含数据接收机的设备地址的ACK分组发送给数据发射机。

2.一种具有图像拾取设备的数据发射机，用于与多个数据接收机的每一个执行交互式无线数据通信，该数据发射机包括：

非定向天线和定向天线；

命令发射机，用于发送通信指定命令给由定向天线控制器将定向天线指向的数据接收机；和

设备地址存储器，用于存储由ACK接收机接收的数据接收机的设备地址，

其中在设备地址存储器存储数据接收机的设备地址之后，天线切换器从定向天线切换到非定向天线。

3.根据权利要求2的数据发射机，其中由命令发射机传送给数据接收机的通信指定命令包括识别数据发射机的信息、传输数据的长度和传输数据的类型。

4.根据权利要求2的数据发射机，其中至少存储在设备地址存储器中的数据接收机的设备地址与要传送给数据接收机的数据一起被传送。

5.根据权利要求2的数据发射机，其中命令发射机使用红外光将通信指定命令传送给其图像被显示在显示器上的数据接收机。

6.根据权利要求2的数据发射机，其中在数据发射机中的图像拾取设备使用红外自动聚焦机构来测量到数据接收机的距离，并且响应所测量的距离来确定传输数据的发射功率。

7.根据权利要求2的数据发射机，其中在数据发射机中的图像拾取设备使用红外自动聚焦机构来测量到数据接收机的距离，并且响应所测量的距离来确定传输数据的传输速率。

8.根据权利要求2的数据发射机，其中在数据发射机中的图像拾取设备使用红外自动聚焦机构来测量到数据接收机的距离，并且响应所测量的距离来确定传输数据的无线通信模式。

9.一种在具有图像拾取设备的数据发射机和多个数据接收机之间执行交互式无线数据通信的方法，该方法包括以下步骤：

响应于用户的输入设置传输目的地指定模式；

从非定向天线切换到定向天线；

显示由图像拾取设备从多个数据接收机之中拍摄的数据接收机的图像；

将其图像在显示步骤被显示的数据接收机识别为传输数据的传输目的地；

将定向天线指向在数据传输目的地识别步骤识别为传输数据的传输目的地的数据接收机；

发送通信指定命令给由定向天线指向步骤将定向天线指向的数据接收机；

从已经在命令传送步骤向其传送通信目的地命令的数据接收机接收包含该数据接收机的设备地址的ACK分组；

存储在ACK接收步骤接收的数据接收机的设备地址；以及

从定向天线切换到非定向天线。