CN101206793B

CN101206793B - Rf通信模块以及rf通信系统

Info

Publication number: CN101206793B
Application number: CN2007101968452A
Authority: CN
Inventors: 大塚健二; 二宫畅英
Original assignee: SMK Corp
Current assignee: SMK Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2007-12-11
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2027-12-11
Also published as: EP2237240A1; EP1933288B1; KR101366623B1; ATE506668T1; CN101593405B; US20080143551A1; EP2237240B1; DE602007013999D1; EP1933288A2; JP2008153840A; US8068013B2; EP1933288A3; CN101206793A; KR20080056081A; JP4283305B2; CN101593405A

Abstract

本发明提供一种RF通信模块以及RF通信系统，不管是用IR通信系统控制的被控制设备还是不具有接收IR信号的接收电路的被控制设备，都可以通过RF信号来进行远程控制。在RF通信模块中，包括：接收RF信号的天线；从用天线接收到的RF信号解调遥控数据的RF通信电路部；以及具有向被控制设备的设备侧微型机输出比特流的遥控数据的UART接口和向设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口输出用遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号的脉冲信号接口这两种通信接口的通信控制部；用比特流和脉冲调制信号的任意一种都可以将通过RF信号发送的遥控数据自由地输出至被控制设备的设备侧微型机。

Description

RF通信模块以及RF通信系统

技术领域

本发明涉及一种通过无线通信来远程控制被控制设备的RF通信系统以及用于RF通信系统的RF通信模块，更详细地说，涉及一种可以通过无线通信来远程控制以红外线通信控制的被控制设备的RF通信模块和RF通信系统。

背景技术

在空调、电视等家电的远程控制中，一般采用从遥控发送机向这些家电发送红外线的(Infrared Rays)红外控制信号(IR)信号的红外线通信(IR通信)。在用于家庭的IR通信系统中，使用适于用IR信号传输遥控发送机的控制数据的脉冲调制方式，例如，在脉冲宽度调制(PWM)方式中，用控制被控制设备的控制数据来调制对应于其比特数据的值的不同脉冲宽度的PWM调制信号，而且为了防止与其他设备之间的干扰和误动作，向家电等被控制设备发送用该PWM调制信号对38kHz的载波调制波进行了二次调制的IR信号。

在被控制设备中，用受光元件将该IR信号进行光电转换，并对通过了使38kHz信号通过的带通滤波器的输出信号的包络线进行波形整形来解调成PWM调制信号。在被控制设备的设备侧微型机上装备有输入该PWM调制信号的PWM输入端口，设备侧微型机从PWM调制信号解调控制数据，并使被控制设备的各部按照控制数据而动作。

另一方面，在基于该IR通信系统的远程控制中，IR信号被遥控发送机和被控制设备之间的屏蔽物遮断，另外，发出IR信号的发光元件的指向角受限制，因此有时若不朝向被控制设备的受光元件发出IR信号，就不会到达受光元件。尤其，在近年来将显示器大型化了的电视中，发生了如下这样的问题：由于设计上的制约难以判断受光元件的安装位置，向不同的位置发送IR信号，被控制设备不跟随遥控发送机而动作。

因此，即使有屏蔽物也可以进行发送、且通过不存在发送方向的制约的RF(Radio Rrequency)信号来传输控制数据的无线电通信(RF通信)系统颇被受瞩目。在RF通信系统中，从遥控发送机通过天线发送用控制数据调制的例如2.4GHz频带的RF信号，在被控制设备侧的RF接收电路部中，使通过天线接收到的RF信号通过带通滤波器，而仅输入2.4GHz频带的RF信号，并从RF信号解调控制数据。被解调的控制数据被输出至被控制设备的设备侧微型机，设备侧微型机使被控制设备的各部按照控制数据而动作。

然而，已知有如下RF通信系统：由于作为已有的许多的被控制设备的家电，是由基于IR通信系统的遥控发送机控制的，因此通过在中间设置将RF信号转换成IR信号的无线/红外线适配器，即使对用这些IR信号控制的被控制设备也可以通过发送RF信号的遥控发送机来进行远程控制(参照专利文献1)。

下面，使用图7说明在中间设置该无线/红外线适配器的现有的RF通信系统100。图中101a、101b是构成用RF信号可以收发控制数据的遥控发送机101的PC(个人计算机)、PDA(便携信息终端装置)，由无线/红外线适配器103中具备的无线收发部104的天线104a接收从这些遥控发送机101发送的RF信号。无线/红外线适配器103的转换部105，从RF信号解调控制数据，并将解调的控制数据转换成在TV107a、VTR107b等各被控制设备107中可解调的脉冲调制信号，输出至红外收发部106。红外收发部106将用该控制信号进行了脉冲调制的脉冲调制信号作为IR信号发送至各被控制设备107。

因此，根据该现有的RF通信系统100，通过将发送IR信号的无线/红外线适配器103配置在不会被屏蔽物遮断的被控制设备107的附近，用发送RF信号的遥控发送机101，无需考虑屏蔽物的存在或遥控发送机101的发送方向，就可以远程控制在IR通信系统中被控制的已有的被控制设备107。

另外，已知：对IR信号和RF信号均可收发、且对在IR通信系统中被控制的已有的被控制设备和在RF通信系统中被控制的被控制设备中的任意一个都可以远程控制的遥控发送机(专利文献2)，和在IR通信系统中被控制的已有的被控制设备中增加接收RF信号的RF接收电路部，从而通过RF通信系统也可以远程控制被控制设备的RF通信系统(专利文献3)。

【专利文献1】特开2004-31999号公报(说明书第9页第22行至第46行、第10页第3行至第17行，图1、图2)

【专利文献2】特开2006-522556号公报(说明书项0017至项0022，图1)

【专利文献3】特开2001-169368号公报(说明书项0004至项0007，图5)

发明内容

然而，现有的RF通信系统100需要在与被控制设备之间配置无线/红外线适配器103，因此，在家庭内要不带来移动之烦而要配置在与被控制设备之间不存在屏蔽物的配置位置上是非常困难的，而且也会有损于室内的美感，因此是不实用的。

另外，还存在如下问题：由于始终等待RF信号的接收，因此用内置电池待机时的消耗功率大，且消耗快，需要使用电源电缆来供电，但是在家庭，电源电缆的布线会带来更大的麻烦。

以前无法解决由IR通信系统引起的如下的课题：用专利文献2中记载的、可收发IR信号和RF信号中的任意一种的遥控发送机，可以远程控制在IR通信系统被控制的已有的被控制设备，但是在与通过IR信号控制的被控制设备之间的收发中，由于IR信号的发送方向或屏蔽物的存在而无法控制被控制设备。

再者，还存在这样的的问题：在IR通信系统中被控制的已有的被控制设备中增加接收RF信号的RF接收电路部的专利文献3中记载的RF通信系统中，仅仅增加RF接收电路部，无法将其输出连接到被控制设备的设备侧微型机。即，由于RF通信系统是串行通信，因此从RF接收电路部输出的控制数据是比特流数据，在与通过并行总线输入输出数据的设备侧微型机之间，需要将串行的比特流转换成设备侧微型机处理的并行的字节数据，需要在中间设置UART(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)。

另外，设置在被控制设备侧的设备侧微型机，出于削减成本的要求，通常为仅准备了PWM输入端口等脉冲调制信号输入端口的、为了IR通信系统专用而开发的IC芯片，为了使RF通信系统能控制具备有这样的设备侧微型机的被控制设备，仅仅增加具有天线或UART接口的RF接收电路部是不够的，需要交换包括设备侧微型机在内的整体，需要大规模的改造。

本发明是考虑到这样的现有的问题而形成的，其目的在于提供通过RF信号可以远程控制在IR通信系统中被控制的被控制设备和不具有接收IR信号的接收电路的被控制设备中的任意一种的RF通信模块以及RF通信系统。

另外，本发明的目的在于提供一种RF通信模块以及RF通信系统，其即使对具有IR通信系统专用的设备侧微型机的被控制设备，也可以以在设备侧微型机不进行变更的简单的改造来做成由RF通信系统控制的被控制机。

另外，本发明的目的在于提供一种RF通信模块以及RF通信系统，其通过与脉冲调制信号相比可以在短时间内发送遥控数据的RF信号来控制由IR通信系统控制的被控制设备。

另外，另外，本发明的目的在于提供一种RF通信模块以及RF通信系统，对通过分别不同的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号来控制的多个被控制设备，发送相同格式的RF信号，从而可以进行控制。

另外，本发明的目的在于提供一种RF通信模块以及RF通信系统，即使批量生产通过RF信号来远程控制的被控制设备，也可以得到稳定的RF信号的接收特性。

另外，本发明的目的在于提供一种RF通信系统，其将相同结构的RF通信模块用于遥控发送机和被控制设备，从而可以双向收发RF信号。

为了达到上述目的，权利要求1中的RF通信模块的特征是，包括：天线，其接收用遥控数据调制的、从遥控发送机发送的RF信号；RF通信电路部，其从用天线接收到的RF信号解调遥控数据；以及通信控制部，其具有UART接口和脉冲信号接口这两种通信接口，所述UART接口，自由地连接在由遥控发送机远程控制的被控制设备的设备侧微型机，且将在RF通信电路部解调的遥控数据作为比特流的遥控数据来进行输出，所述脉冲信号接口，自由地连接在所述设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，且输出通过在RF通信电路部解调的遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号；用比特流和脉冲调制信号中的任意一个都可自由地向被控制设备的设备侧微型机输出通过RF信号来发送的遥控数据。

在不具有接收IR信号的接收电路的被控制设备的设备侧微型机上连接通信控制部的UART接口，并将在RF通信模块解调的遥控数据作为比特流的遥控数据输出至设备侧微型机。另外，由IR通信系统控制的被控制设备的设备侧微型机具有脉冲调制信号输入端口，因此将通信控制部的脉冲信号接口连接至设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，并输出用在RF通信模块解调的遥控数据调制的脉冲调制信号。

权利要求2中的RF通信模块的特征是，用包含选择UART输出和脉冲信号输出中的任意一个的输出代码的遥控数据来调制RF信号；通信控制部，当在RF通信电路部解调的遥控数据中包含有选择UART输出的输出代码时，从UART接口输出比特流的遥控数据，在包含有选择脉冲信号输出的输出代码时，从脉冲信号接口输出脉冲调制信号。

通过包含在遥控数据中的输出代码，用比特流的遥控数据或者脉冲调制信号中的任意一个向被控制设备的设备侧微型机输出在RF通信模块解调的遥控数据。

权利要求3中的RF通信模块的特征是，通信控制部具有格式存储部，其将多个被控制设备的设备侧微型机可分别从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式，按照各脉冲调制信号格式与输出代码相关联地进行存储；当在RF通信电路部解调的遥控数据中包含有与特定的脉冲调制信号格式相关联的输出代码时，从格式存储部读出与输出代码相关联的脉冲调制信号格式，并按照读出的脉冲调制信号格式输出通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号。

当在RF通信模块解调的遥控数据中包含有与特定的脉冲调制信号格式相关联的输出代码时，从格式存储部读出与该输出代码相关联的脉冲调制信号格式，通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号，以读出的脉冲调制信号格式从脉冲信号接口输出至被控制设备的设备侧微型机。

因此，通过设定在遥控发送机侧生成的输出代码，对各种被控制设备输出该被控制设备的设备侧微型机可解调的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号。

权利要求4中的RF通信模块的特征是，RF通信电路部和通信控制部，由安装在同一模块基板上的IC芯片形成，天线由在所述模块基板上印刷的印刷天线形成。

由于IC芯片和印刷天线在制造和安装过程中误差小，且可以在同一位置上以相同结构在模块基板上形成，因此即使批量生产也可以做成一致的RF通信模块，可以获得稳定的RF通信特性。

权利要求5中的RF通信系统的特征是，由一组相同结构的RF通信模块构成，该RF通信模块包括：通信控制部，其具有UART接口和脉冲信号接口这两种通信接口，所述UART接口可连接至生成遥控发送机的遥控数据的遥控侧微型机和各个按照遥控数据使被控制设备动作的设备侧微型机，且与遥控侧微型机或设备侧微型机输入输出比特流的遥控数据，所述脉冲信号接口可连接至设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，且向设备侧微型机输出通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号；收发用遥控数据调制的RF信号的天线；以及RF通信电路部，其用从通信控制部输出的遥控数据调制RF信号并输出至天线，同时从用天线接收到的RF信号解调遥控数据并输出至通信控制部；将一方的RF通信模块的UART接口连接至遥控侧微型机，并从一方的RF通信模块的天线发送用按照向遥控发送机的输入操作在遥控侧微型机生成的遥控数据调制的RF信号；将另一方的RF通信模块的UART接口或者脉冲信号接口，分别连接至设备侧微型机或设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口；用比特流和脉冲调制信号中的任意一种信号向被控制设备的设备侧微型机输出从一方的RF通信模块通过RF信号发送的遥控数据。

通过将一组相同结构的RF通信模块分别连接至遥控侧微型机和设备侧微型机，可以进行基于RF信号的双向通信。在不具有接收IR信号的接收电路的被控制设备的设备侧微型机上连接RF通信模块时，连接通信控制部的UART接口，将在遥控侧微型机生成的遥控数据作为比特流的遥控数据输出至设备侧微型机。另外，在由IR通信系统控制的被控制设备的设备侧微型机上连接RF通信模块时，将通信控制部的脉冲信号接口连接至设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，并将在遥控侧微型机生成的遥控数据作为在通信控制部调制的脉冲调制信号来进行输出。

权利要求6的RF通信系统的特征是，在所述遥控侧微型机所生成的遥控数据中包含选择UART输出和脉冲信号输出中的任意一个的输出代码；另一方的RF通信模块的通信控制部，当在RF通信电路部解调的遥控数据中包含有选择UART输出的输出代码时，从UART接口输出比特流的遥控数据，在包含有选择脉冲信号输出的输出代码时，从脉冲信号接口输出脉冲调制信号。

在遥控数据中包含有UART输出的输出代码时，从UART接口向设备侧微型机输出比特流的遥控数据，在遥控数据中包含有脉冲信号输出的输出代码时，向设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口输出用遥控数据调制的脉冲调制信号。

权利要求7中的RF通信系统的特征是，通信控制部具有格式存储部，其将多个被控制设备的设备侧微型机可分别从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式，按照各脉冲调制信号格式与输出代码相关联起来进行存储；当在另一方的RF通信模块的RF通信电路部解调的遥控数据中包含有与特定的脉冲调制信号格式相关联的输出代码时，从格式存储部读出与输出代码相关联的脉冲调制信号格式，并按照读出的脉冲调制信号格式输出通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号。

由遥控侧微型机使与设备侧微型机可以从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式相关联的输出代码包含在遥控数据中，由此向被控制设备的设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口输出设备侧微型机可解调的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号。

权利要求8中的RF通信系统的特征是，RF通信电路部和通信控制部由安装在同一模块基板上的IC芯片形成，天线由在所述模块基板上印刷的印刷天线形成。

权利要求9中的RF通信系统的特征是，由遥控发送机和被控制设备构成；

所述遥控发送机包括：遥控侧微型机，其生成包含按照输入操作控制被控制设备的动作的控制数据的遥控数据；以及RF发送电路部，其用遥控侧微型机生成的遥控数据调制成RF信号，并从发送天线输出；

所述被控制设备包括：RF接收电路部，其从用接收天线接收到的RF信号解调遥控数据；设备侧微型机，其从由脉冲信号输入端口输入的脉冲调制信号解调控制数据；格式存储部，其将多个被控制设备的设备侧微型机可分别从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式，按照各脉冲调制信号格式与输出代码相关联起来进行存储；以及脉冲调制电路，其当在RF接收电路部解调的遥控数据中包含有与特定的脉冲调制信号格式相关联的输出代码时，从格式存储部读出与输出代码相关联的脉冲调制信号格式，并按照读出的脉冲调制信号格式向设备侧微型机的脉冲信号输入端口输出通过包含在遥控数据中的控制数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号；

遥控侧微型机，将确定在被控制设备的设备侧微型机可解调的脉冲调制信号格式的输出代码与控制数据一起包含在遥控数据中；

被控制设备的脉冲调制电路，读出与包含在遥控数据中的输出代码相关联的脉冲调制信号格式，并按照读出的脉冲调制信号格式向设备侧微型机输出通过控制数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号。

通过由遥控侧微型机将与设备侧微型机可以从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式相关联的输出代码包含在遥控数据中，通过RF信号向被控制设备发送控制数据和输出代码。被控制设备的RF接收电路部，从用天线接收到的RF信号解调包含控制数据和输出代码的遥控数据，脉冲调制电路按照与输出代码相关联的脉冲调制信号格式向设备侧微型机的脉冲信号输入端口输出用控制数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号。

根据权利要求1的发明，不管是由IR通信系统控制的被控制设备且具有脉冲调制信号输入端口的被控制设备，还是由不具有接收IR信号的接收电路的RF通信系统控制的被控制设备，都可以通过从遥控发送机发送的RF信号进行远程控制。

根据权利要求2的发明，遥控发送机，根据被控制设备的设备侧微型机输入比特流的遥控数据和脉冲调制信号中的哪一个来选择UART输出和脉冲信号输出中的某一个的输出代码，由此可以按照设备侧微型机的输入形式输出遥控数据。

根据权利要求3的发明，针对脉冲调制信号的脉冲调制信号格式不同的另一种被控制设备，通过在遥控发送机侧将确定被控制设备可解调的脉冲调制信号格式的输出代码包含在遥控数据中，对由IR通信系统控制的各种被控制设备进行基于RF信号的远程控制。

另外，无需从遥控发送机发送与RF信号相比发送时间长的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号，而用RF信号仅发送包含输出代码的遥控数据，因此可以缩短发送时间。由于脉冲调制信号不是通过IR信号来发送，因此不会发生由通信环境或电路元件引起的脉冲失真，可高精度地传输遥控数据。

根据权利要求4的发明，可以将具有RF通信功能的部分做成一致，因此可以将RF通信模块做成通用而可在各种被控制设备中利用。

另外，在IC芯片和印刷天线中，可将模块基板的材质、图案的位置、通孔的位置等的电路图案都做成相同，因此不需要每次都按照RF通信环境设计天线图案，而可以得到最佳的天线图案。

根据权利要求5的发明，不管是从输入的比特流的遥控数据和用调控数据调制的脉冲调制信号的哪一个得到遥控数据的设备侧微型机，都可以在遥控发送机和被控制设备之间进行双向的RF信号的收发。因此，可以用RF信号远程控制被控制设备，而且将被控制设备的动作信息发送至遥控发送机，在操作者的身边就可以确认。

由于在遥控发送机侧和被控制设备侧的RF通信中共用RF通信模块，因此可以减少部件数，可以减少系统整体的成本。

根据权利要求6的发明，在遥控发送机的遥控侧微型机，可以根据被控制设备的设备侧微型机从比特流的遥控数据或者用遥控数据调制的脉冲调制信号中的哪一个得到遥控数据，来设定输出代码，因此对于由RF通信系统或者IR通信系统中的哪一个控制的被控制设备都可以发送RF信号来进行控制。

根据权利要求7的发明，通过由遥控侧微型机将与设备侧微型机可以从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式相关联的输出代码包含在遥控数据中，用RF信号可以远程控制之前由IR通信系统控制的各种被控制设备。

另外，对于从脉冲调制信号可解调的脉冲调制信号格式不同的被控制设备，可以使用相同结构的RF通信模块进行基于RF信号的控制，对各种被控制设备可以通用RF通信模块。

另外，无需从遥控发送机发送与RF信号相比发送时间长的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号，而用RF信号仅发送包含输出代码的遥控数据，因此可以缩短发送时间。由于脉冲调制信号不是通过IR信号来发送，因此不发生由通信环境或电路元件引起的脉冲失真，可高精度地传输遥控数据。

根据权利要求8的发明，在收发侧的双方可以将具有RF通信功能的部分做成一致，因此在各种被控制设备和遥控发送机中可以通用RF通信模块。

根据权利要求9的发明，不变更设备侧微型机的结构，而可以用RF信号远程控制之前由不同脉冲调制信号格式的脉冲控制信号控制的各种被控制设备。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的RF通信模块以及RF通信系统1的整体结构的框图。

图2是本发明的一个实施方式的RF通信模块2的立体图。

图3是表示通过UART接口5来输入输出的UART数据的格式的说明图。

图4是表示通过RF信号来收发的RF分组的格式的说明图。

图5是表示对通过IR信号来控制的IR通信系统用的被控制设备4A，通过RF信号来发送控制数据的一例的说明图。

图6是表示对RF通信系统用的被控制设备4B，通过RF信号来发送控制数据的一例的说明图。

图7是表示现有的RF通信系统100的框图。

符号说明

1：RF通信系统；2：RF通信模块；3：遥控发送机；4：被控制设备；5：UART接口；7：天线(印刷天线)；8：通信控制部；9：RF通信电路部；12：遥控侧微型机(遥控MPU)；13：设备侧微型机(被控制设备MPU)；14：脉冲信号接口(PWM输出接口)；15：格式存储部。

具体实施方式

下面，使用图1至图6说明本发明的一个实施方式的RF通信系统1和拥用于RF通信系统1的RF通信模块2。图1是表示相同结构的一组RF通信模块2、将2用于遥控发送机3和被控制设备4中的RF通信系统1整体结构的框图；图2是RF通信模块2的立体图；图3是表示通过UART接口5来输入输出的UART数据的格式的说明图；图4是表示通过RF信号来收发的RF分组的数据格式的说明图。另外，图5和图6是表示对于被构成为通过IR信号来控制的IR通信系统用的被控制设备4A、被构成为通过RF信号来控制的RF通信系统用的被控制设备4B，分别通过RF信号来发送控制数据的一例的说明图。

在本实施方式中，在作为RF信号的发送侧的遥控发送机3和接收侧的被控制设备4中，分别使用图2中表示的相同结构的RF通信模块2。RF通信模块2由在印刷布线板6的一面上印刷布线导电图案来而形成的印刷天线7、和成为在其剩下的安装面上安装的通信控制部8的控制用MPU、以及作为RF通信电路部9的RF通信用IC芯片构成。

印刷布线板6是使用高价而电、机械上良好的玻璃环氧树脂的布线板在其高介电常数的布线板6上印刷布线印刷天线7而形成的，因此可以得到良好的RF通信特性且不受制造误差等的影响的一定的通信特性。印刷天线7作为收发RF信号的天线来作用，因此将其一端的供电部连接到RF通信电路部9的RF信号输入输出端口(未图示)。

RF通信电路部9，具有未图示的DSSS调制解调部(direct sequence spreadspectrum modulator-demodulator)，向印刷天线7输出用从通信控制部8输出的后述的RF分组的各数据来扩频调制的RF信号，同时从用印刷天线7接收到的RF信号解调RF分组的各数据，并输出至通过SPI(sirial peripheral interface)10连接的通信控制部8。在RF通信电路部9调制的RF信号在2.4GHz频带被扩频调制到以5MHz的间隔、按照2MHz的带宽设定的多个频道中的任意一个频道。

通过SPI11与RF通信电路部9连接的通信控制部8，具有：可连接到输入输出串行的发送数据(TxD)和接收数据(RxD)的遥控侧微型机(遥控MPU)12或设备侧微型机(被控制设备MPU)13的UART接口5、以及可连接到具有脉冲调制信号输入端口的设备侧微型机(被控制设备MPU)13的脉冲信号接口14。即，如图1所示，内置有MPU12、13将串行的比特流转换成MPU处理的并行字节数据的UART(Universal Asynchronous ReceiverTransmitter)，在具有输入输出串行的发送数据(TxD)和接收数据(RxD)的输入输出端口的情况下，连接UART接口5，在被控制设备MPU13具有输入脉冲调制信号的脉冲调制信号输入端口(在本实施方式中为PWM输入端口)的情况下，与UART接口5一起或者独立地连接脉冲信号接口(PWM输出接口)14。

通信控制部8，在从MPU12、13通过UART接口5输入后述的UART数据时，生成通过RF信号来发送的RF分组，并输出至RF通信电路部9。下面，使用图4说明该RF分组的格式，继前导码和表示通信帧的开头的1字节的帧起始信号之后，接续将帧整体长度用1字节数据表示的“帧长度”。与“帧长度”接续的“状态码”是用于对RF信号的通信目的地用1字节数据来通知通信状态的代码，在确定通信对方目的地(pairing配对)时分配“01h”，对来自通信目的地的其应答分配“06h”，在传输UART数据时分配“70h”。“ID代码”是用制造年月日、制造号码来确定通信源的RF通信模块2的代码，用该“ID代码”来判断是否为通过配对来确定的通信对方目的地。因此，与通过配对确定的通信对方目的地的“ID代码”不一致的RF信号，在接收侧被拒绝接收，例如，即使其他设备具有相同结构的RF通信模块2也不会误动作。在“传输数据”中原样包含从MPU12、13输入的UART数据。在“传输数据”后面添加有从所有的RF分组内的数据生成的“CRC(Cyclic Resundancy Check)”。

在将用控制数据来调制的IR信号发送到被控制设备来进行远程控制的现有的IR通信系统中，出于使用IR信号以最佳通信质量来发送控制数据的目的，在控制数据的一次调制方式中采用脉冲宽度调制(PWM)方式或脉冲位置调制(PPM)方式，将用一次调制的脉冲调制信号进一步二次调制了38KHz的短脉冲串(burst)波的二次调制信号作为IR信号来进行发送。作为IR信号的接收侧的被控制设备4A的被控制设备MPU13，为了输入从IR信号解调的脉冲调制信号，并解调控制数据，具有输入脉冲调制信号的脉冲调制信号输入端口。为了用更低的成本制造，在用于IR通信系统的被控制设备MPU13中，有不具有串行数据的输入输出端口而仅具有脉冲调制信号输入端口的MPU，本实施方式的RF通信模块2，对于这样的被控制设备MPU13也可以连接，而在此是假定被控制设备MPU13如图1所示具有串行的输入输出端口和输入PWM调制信号的PWM输入端口两者来进行说明。

为了发送IR信号后不使目的以外的其他设备误动作，使在IR通信系统中使用的脉冲调制信号的格式，按照脉冲调制方式、被控制设备的制造商、被控制设备的种类而不同。因此，具有脉冲调制信号输入端口的被控制设备MPU13，仅对特定的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号进行译码，而通信控制部8为了能够从脉冲信号接口14输出其控制设备MPU13可解调的脉冲调制信号，还具有存储按照脉冲调制方式、被控制设备的制造商、被控制设备的目录而不同的其他种类的脉冲调制信号格式的格式存储部15以及生成脉冲调制信号的脉冲调制部16。其他种类的脉冲调制信号格式，分别与后述的输出代码关联起来存储在格式存储部15中，脉冲调制部16生成通过输出代码读出的脉冲调制信号格式的脉冲调制信号。

遥控MPU12将输入发送数据(TxD)的输入端口和输出接收数据(RxD)的输出端口分别连接至通信控制部8的UART接口5，从而将上述结构的RF通信模块2安装在遥控发送机3上。在遥控MPU12上连接有按照远程控制被控制设备4的动作对预定的键进行输入操作的键输入部17、以及显示成为键输入的指标的显示或键输入操作结果等的显示部18。当操作者对键输入部17的预定的键进行输入操作时，遥控MPU12生成与输入操作的键对应的包含控制数据的遥控数据。该遥控数据作为UART数据从输出端口经由UART接口5输出至遥控侧的RF通信模块2的通信控制部8。

以图3所示的UART数据格式生成从遥控MPU12输出至遥控侧的RF通信模块2的UART数据(下面将从遥控MPU12经由UART接口5输出的UART数据称为遥控数据)。如该图所示，遥控数据是作为比特流数据来输入输出，因此为了表示输入输出的数据帧，在其前后增加了开始正文和结束正文。在开始正文后面分配有1字节的“输出代码”是由被控制设备4的被控制设备MPU13的种类决定的代码，在从设备侧的RF通信模块2的UART接口5向被控制设备MPU13输出串行的遥控数据时，将“输出代码”设为“40h”或者“A0h”。另外，在从设备侧的RF通信模块2的PWM输出接口14向被控制设备MPU13的PWM输入端口输出PWM调制信号时，设为“51h”至“53h”、“B1h”、“B2h”等确定其控制设备MPU13可解调的脉冲调制信号格式的任意“输出代码”。此外，在此控制设备MPU13从A公司的第一格式的PWM调制信号解调控制数据，输出将“输出代码”设为“51h”的遥控数据。“输出代码”的“A0h”以下在通常的动作模式下不使用，在出厂检查等特殊模式下使用，对于没有通过配对确定的目的地RF通信模块2也以与通常的动作模式一样的方式进行输出。控制数据是用最多分配114字节的“发送数据”表示，用1字节的“数据长度”表示用“发送数据”表示的数据的字节数。

被控制设备4将被控制设备MPU13的串行的输入输出端口连接至通信控制部8的UART接口5，将PWM输入端口连接至PWM输出接口14，并安装有设备侧的RF通信模块2。当假设被控制设备4接收A公司的用第二格式的PWM调制信号调制的IR信号而被控制时，在被控制设备4中装备有对IR信号进行受光，并从光电转换的接收信号波形的包络线解调PWM调制信号的IR信号受光部108，被控制设备MPU13从PWM输入端口输入其PWM调制信号，并解调包含在遥控数据中的控制数据，但是在本实施方式中，将与该IR信号受光部108连接的PWM输入端口切换为与设备侧的RF通信模块2的PWM输出接口14的连接。

另外，被控制设备MPU13，通过输入发送数据(TxD)的输入端口与通信控制部8的UART接口5连接，从设备侧的RF通信模块2也可以输入比特流的遥控数据，因此从PWM输入端口和输入串行数据的输入端口中的任意一个都可以获得控制数据。另一方面，由于输出接收数据(RxD)的输出端口与设备侧的RF通信模块2连接，因此可以输出图3所示的UART数据格式的UART数据，例如，可以将作为电视的被控制设备4的动作信息等包含在UART数据的“发送数据”中来传输至遥控发送机3，并显示在遥控发送机3的显示部18上。

下面，用在被控制设备4被构成为通过IR信号来控制的图5所示的IR通信系统用的被控制设备4A和被控制设备4被构成为通过RF信号来控制的图6所示的RF通信系统用的被控制设备4B的情况，来比较说明由该RF通信系统1发送控制数据的一例。

在操作者为了提高作为被控制设备4的电视的音量而对遥控发送机3的键输入部17进行输入操作时，遥控MPU12根据被输入操作的键的键数据生成以提高音量为内容的例如4字节的控制数据“数据1至数据4”。如图5所示，当假设被控制设备4A为接收A公司的第一格式的PWM调制信号而被控制的IR通信系统用的被控制设备4A时，从输出端口经由UART接口5向遥控侧的RF通信模块2的通信控制部8输出将“输出代码”设为“51h”、将“发送数据”设为生成的“数据1至数据4”、将“数据长度”设为表示“数据1至数据4”的4字节的“04h”的遥控数据。

通信控制部8，在从UART接口5输入遥控数据时，生成通过RF信号发送的RF分组。如图5所示，由于该RF分组的“状态码”传输作为遥控数据的UART数据，因此对该“状态码”分配了“70h”，在与“ID代码”连接的“传输数据”中包含从UART接口5输入的上述遥控数据，由此控制数据(数据1至数据4)与输出代码“51h”一起包含在RF分组中。

在通信控制部8生成的RF分组，通过SPI11、10被输出至RF通信电路部9，RF通信电路部9向印刷天线7输出用该RF分组的各数据进行了DSSS调制的调制信号，并作为2.4GHz频带的某个频道的RF信号来进行发送。

在设备侧的RF通信模块2的印刷天线7接收到该RF信号时，在RF通信电路部9进行DSSS解调，被解调的图5所示的RF分组的比特流数据通过SPI10、11输出至通信控制部(控制用MPU)8。在通信控制部8中，状态码为“70h”，因此作为在接收到的RF分组数据中包含有遥控数据的分组数据，根据遥控数据的“输出代码”选择向设备侧微型机13的输出方法。

由于“输出代码”为表示从PWM输出接口14输出A公司的第一格式的PWM调制信号的“51h”，因此通信控制部8从格式存储部15读出A公司的第一格式，由脉冲调制部16按照A公司的第一格式，用被输入的遥控数据进行PWM调制，并从PWM输出接口14向设备侧微型机13的PWM输入端口输出调制的PWM调制信号。

输出至设备侧微型机13的该PWM调制信号，如图5所示，例如是根据连接了表示面向A公司的制品的定制代码1、表示制品种类为电视的定制代码2、表示包含在遥控数据中的控制数据(数据1至数据4)的数据代码、以及将该数据代码的数据全部反转的反转数据代码的PWM数据，按照各2值数据生成2种类的脉冲宽度的脉冲信号，并在其前后连接表示首部和停止位的脉冲信号。

设备侧微型机13，从由PWM输入端口输入的PWM调制信号解调控制数据，并按照以提高音量为内容的控制数据，进行控制以便提高作为被控制设备4A的电视的音量。因此，即使是设备侧微型机13从PWM输入端口仅输入A公司的第一格式的PWM调制信号并进行解调的情况，也无需变更其结构，而只要将PWM输入端口连接至RF通信模块2的PWM输出接口14，就可以通过RF信号来远程控制被控制设备4A。

因此，根据本实施方式，即使是设备侧微型机13输入不同格式的脉冲调制信号并进行解调的情况，只要将其格式与输出代码关联起来存储在格式存储部15中，就能输出设备侧微型机13可解调的脉冲调制信号。

另外，无需将脉冲调制信号或其调制信号作为IR信号实际发送，就在被控制设备4A侧的通信控制部8中生成，因此不会产生由通信环境或收发元件引起的脉冲调制信号的脉冲失真，而可以在设备侧微型机13正确地解调控制数据。

在对通过RF信号控制的RF通信系统用的被控制设备4B进行相同的远程控制(提高音量)时，由于从设备侧的RF通信模块2的UART接口5输出串行的遥控数据，因此遥控MPU12生成的遥控数据的“输出代码”成为“40h”，其他相同。

因此，如图6所示，从遥控发送机3通过RF信号发送的RF分组数据，除了遥控数据的“输出代码”成为“40h”以外，与图5所示的RF分组数据相同，且直至对从印刷天线7接收到RF信号的设备侧的RF通信模块2的通信控制部8输入该RF分组数据为止，与上述相同，因此省略说明。

在通信控制部8中，由于RF分组数据的状态码为“70h”，因此根据包含在RF分组数据中的遥控数据的“输出代码”选择向设备侧微型机13的输出方法。由于“输出代码”是“40h”，因此如图6所示，将RF分组数据的遥控数据的部分作为比特流的发送数据(TxD)直接从UART接口5输出至设备侧微型机13的输入端口。设备侧微型机13，通过内置的UART将该遥控数据转换成在总线上处理的并行数据，并按照包含在遥控数据中的控制数据(数据1至数据4)，进行控制，以便提高作为被控制设备4B的电视的音量。因此，即使设备侧微型机13是不具有脉冲调制信号输入端口的通用微型机，只要将RF通信模块2的UART接口5连接至串行数据的输入端口，就可以作为由RF通信系统能够远程控制的被控制设备4B。

另外，该设备侧微型机13，具有输出接收数据(RxD)的输出端口，并在一对RF通信模块2之间可收发RF信号，因此通过将输出端口与RF通信模块2的UART接口5连接，就可以通过RF信号向遥控发送机3发送设备侧微型机13生成的图3所示的UART数据格式的UART数据。因此，在RF通信系统中，为了防止误发送而一定需要的配对过程(确定一对收发装置的组合的过程)通过双向的RF信号的收发而变得容易，另外，在遥控发送机3侧在显示部18等上显示远程控制的被控制设备4B的动作信息(电视的接收中的频道、音频的演奏乐曲信息等)，从而可以在身边进行确认。

根据上述实施方式，RF通信模块2的天线，是在印刷布线板6的一面上印刷布线的印刷天线7，但也可以是芯片天线。

另外，RF天线模块2，是做成了双向可收发RF信号的模块，但是也可以是只能连接到被控制设备4侧的RF信号的接收专用模块。

另外，格式存储部15和脉冲调制部16，可以由与控制用MPU8不同的存储元件或电路元件构成，再者，存储在格式存储部15中的脉冲信号格式也可以是PPM调制信号等其他调制方式的信号格式。

另外，将遥控发送机3和被控制设备4作为一组来进行了说明，但是本发明也可以适用于由一台遥控发送机3远程控制多个被控制设备4的RF通信系统。

产业上的可利用性

本发明适用于发送RF信号，并远程控制被控制设备的RF通信模块以及RF通信系统。

Claims

1.一种RF通信模块，其特征在于，

包括：

天线，其接收用遥控数据调制的、从遥控发送机发送的RF信号；

RF通信电路部，其从用所述天线接收到的RF信号解调遥控数据；以及

通信控制部，其具有UART接口和脉冲信号接口这两种通信接口，所述UART接口，连接在由遥控发送机远程控制的被控制设备的设备侧微型机，且将在所述RF通信电路部解调的遥控数据作为比特流的遥控数据来进行输出，所述脉冲信号接口，连接在所述设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，且输出通过在所述RF通信电路部解调的遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号，

用比特流和脉冲调制信号中的任意一个都可向所述被控制设备的设备侧微型机输出通过RF信号来发送的遥控数据。

2.根据权利要求1所述的RF通信模块，其特征在于，

用包含选择UART输出和脉冲信号输出中的任意一个的输出代码的遥控数据来调制RF信号；

所述通信控制部，当在所述RF通信电路部解调的遥控数据中包含有选择UART输出的输出代码时，从所述UART接口输出比特流的遥控数据，在包含有选择脉冲信号输出的输出代码时，从所述脉冲信号接口输出脉冲调制信号。

3.根据权利要求2所述的RF通信模块，其特征在于，

所述通信控制部具有格式存储部，其将多个所述被控制设备的设备侧微型机可分别从脉冲调制信号解调的脉冲调制信号格式，按照各个脉冲调制信号格式与输出代码相关联起来进行存储；

当在所述RF通信电路部解调的遥控数据中，包含有与特定的脉冲调制信号格式相关联的输出代码时，从所述格式存储部读出与输出代码相关联的脉冲调制信号格式，并按照读出的脉冲调制信号格式输出通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的RF通信模块，其特征在于，

所述RF通信电路部和所述通信控制部，由安装在同一模块基板上的IC芯片形成，所述天线由在所述模块基板上印刷的印刷天线形成。

5.一种RF通信系统，其特征在于，

由一组相同结构的RF通信模块构成，该RF通信模块包括：

通信控制部，其具有UART接口和脉冲信号接口这两种通信接口，所述UART接口，可连接至生成遥控发送机的遥控数据的遥控侧微型机和各个按照遥控数据使被控制设备动作的设备侧微型机，并且与所述遥控侧微型机或所述设备侧微型机进行比特流的遥控数据的输入输出；所述脉冲信号接口，可连接至所述设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，且向所述设备侧微型机输出通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号；

收发用遥控数据调制的RF信号的天线；以及

RF通信电路部，其用从所述通信控制部输出的遥控数据调制RF信号并输出至所述天线，同时从通过所述天线接收到的RF信号中解调出遥控数据，然后将该遥控数据输出至所述通信控制部，

将一方的所述RF通信模块的UART接口连接至所述遥控侧微型机，并从所述一方的RF通信模块的天线发送用按照向所述遥控发送机的输入操作在所述遥控侧微型机生成的遥控数据调制的RF信号，

将另一方的所述RF通信模块的UART接口连接至所述设备侧微型机，或者将另一方的所述RF通信模块的脉冲信号接口连接至所述设备侧微型机的脉冲调制信号输入端口，

用比特流和脉冲调制信号中的任意一种信号向所述被控制设备的设备侧微型机输出从所述一方的RF通信模块通过RF信号发送的遥控数据。

6.根据权利要求5所述的RF通信系统，其特征在于，

在所述遥控侧微型机所生成的遥控数据中包含选择UART输出和脉冲信号输出中的某一个的输出代码，

所述另一方的RF通信模块的通信控制部，当在所述RF通信电路部解调的遥控数据中包含有选择UART输出的输出代码时，从所述UART接口输出比特流的遥控数据，在包含有选择脉冲信号输出的输出代码时，从所述脉冲信号接口输出脉冲调制信号。

7.根据权利要求6所述的RF通信系统，其特征在于，

当在所述另一方的RF通信模块的RF通信电路部解调的遥控数据中包含有与特定的脉冲调制信号格式相关联的输出代码时，从所述格式存储部读出与输出代码相关联的脉冲调制信号格式，并按照读出的脉冲调制信号格式输出通过遥控数据进行了脉冲调制的脉冲调制信号。

8.根据权利要求5至7中任意一项所述的RF通信系统，其特征在于，

所述RF通信电路部和所述通信控制部，由安装在同一模块基板上的IC芯片形成，所述天线，由在所述模块基板上印刷的印刷天线形成。