CN101344819B - 以射频双向方式从输入装置传送数据至计算机的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种以射频(RF)双向方式从输入装置传送数据至计算机的装置及其方法，该数据传送装置包括一发射构件，装设在输入装置中且包括一编码器及一RF信号发射电路；及一接收构件，装设在计算机中且包括-RF信号接收电路及一解码器；该传送数据方法于通讯正常情况下用双向单频道从输入装置(如键盘，鼠标，或触控板)传送数据至计算机以省电且速率较快，而另于受到干扰时，可自动判断干扰的严重性，以决定是否用跳频双向多频道方式正确地将数据从输入装置传送至计算机。

Description

以射频双向方式从输入装置传送数据至计算机的方法

技术领域

本发明有关于一种以射频(RF)双向方式传送数据的方法，且尤其有关于一种以无线射频双向单频道或跳频地双向多频道(如有干扰时)方式，从输入装置传送数据至计算机的方法。

背景技术

有关的无线输入装置(如键盘，鼠标，或触控板)已日渐普及，其通常是以无线射频(Radio Frequency(RF))方式传送数据到计算机，而射频传输可分为以下五种方式：(1)单向单频道，其中数据由发射端透过单一频道传送到接收端，若接收端没收到，则该笔数据会遗失。(2)单向多频道，其中数据由发射端以交替方式透过单一频道(即第一时间从第一频道及接着于第二时间从第二频道)传送到接收端，若接收端没收到，则该笔数据会遗失；其优点是除非二个频道都被干扰，否则该笔数据一定会收到。(3)双向单频道，其中数据由发射端透过单一频道传送到接收端，若接收端收到则传送确认(Acknowledge(ACK))到发射端，若未传回，则发射端会持续重传；若该频道被盖台，则接收端将永远收不到该笔数据。(4)双向多频道，其中数据由发射端透过第一频道传送到接收端，若接收端收到则传送ACK到发射端，若未传回，则发射端会持续重传；若第一频道被盖台，则发射端会透过第二频道而再传送该笔数据到接收端；若第二频道仍被盖台，则接收端将永远收不到该笔数据，以此类推…。(5)双向多频道且跳频(frequency hopping)，不管有没有盖台，发射端与接收端都不断跳频。

上述现有方法各有其优缺点，如单向单频道的成本最低且于正常通讯环境下具有90％以上的成功率，但是一旦遇到干扰(这是可能的)，则会遗失该笔数据。单向多频道、双向单频道及双向多频道的数据传输成功率在90％至99％之间，但其成本较高。双向多频道且跳频的数据传输成功率最高大约接近100％，但是其成本也最高(即耗电且速率较低)。因此，现有的RF数据传送方法实有进一步改良的必要。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种以射频(RF)双向方式从输入装置传送数据至计算机的方法，包括以下步骤：

步骤1令装设在计算机中的接收构件，其包括一RF信号接收电路及一解码器，与装设在输入装置中的发射构件，其包括一RF信号发射电路及一编码器，藉由一通讯协议而同意以一预设频道作为数据传送频道，其中RF信号发射电路内建有：一计数器(count)，其初始值设为0且极大值设为一默认值，一频道(channel)数，其初始值设为0且极大值设为一默认值，及一频道循环(loop)数，其初始值设为0且极大值设为一默认值；及其中RF信号接收电路内建有：一计数器(count)，其初始值为0且极大值设为一默认值，及一频道(channel)数，其初始值设为0且极大值设为一默认值；

步骤2令发射构件执行以下步骤：

步骤2-1令输入装置读取信号；步骤2-2将数据编码；步骤2-3令RF信号发射电路将编码数据以RF方式传送出；步骤2-4令RF信号发射电路判定是否收到从RF信号接收电路传回的确认(ACK)，其中若有ACK，则回到步骤2-1；步骤2-5令RF信号发射电路将计数器加一且判定计数器是否超过其极大值，其中若计数器未超过极大值，则回到步骤2-3；步骤2-6将频道数加一且判定频道数是否超过其极大值，其中若频道数超过其极大值，则将频道数重设为0，将频道循环数加一，及判定频道循环数是否等于其极大值，若频道循环数等于其极大值，则转入步骤2-8；步骤2-7跳频至次一频道及再回到步骤2-3；及步骤2-8删除该笔数据；及

步骤3令接收构件执行以下步骤：

步骤3-1判定是否有噪声干扰传送中的数据，其中若有噪声，则跳到步骤3-10；步骤3-2判定是否收到RF数据，其中若没收到，则回到步骤3-1；3-3判定Checksum是否正确，其中若不正确，则跳到步骤3-10；步骤3-4判定数据是否为键盘，鼠标，或触控板数据，其中若不是，则跳到步骤3-6；步骤3-5令解码器将收到数据解码成原始数据以传送到计算机，再回到步骤3-1；步骤3-6判定数据是否为跳频指令，若不是，则回到步骤3-1；步骤3-7将频道数加一；步骤3-8判定频道数是否超过其极大值，其中若未超过，则回到步骤3-1；步骤3-9将频道数重设为0且流程回到步骤3-1；步骤3-10将计数器加一；及步骤3-11判定计数器是否超过其极大值，其中若超过，则回到步骤3-7，及若未超过，则回到步骤3-1。

以下谨以具体实施例，且佐以图式作详细说明，为使审查委员能对于本发明的技术特征，有更进一步的了解。

附图说明

图1是本发明RF双向数据传送装置的方块图，其中数据透过本发明的射频双向方式从键盘(或鼠标/触控板)传送到计算机；

图2是根据本发明于受到干扰的情况下，从发射端发射数据的流程图；及

图3是根据本发明于接收端接收数据的流程图。

主要组件符号说明：

键盘1               鼠标/触控板2        发射构件3

编码器31            RF信号发射电路32    接收构件4

RF信号接收电路41    解码器42            计算机5

具体实施方式

首先请参考图1，其显示根据本发明的RF双向数据传送装置，该装置包括：一发射构件3，其装设在一输入装置(如键盘1或一鼠标/触控板2)中；及一接收构件4，其装设在一计算机5中。

本发明于制造发射构件3及接收构件4时，已将通讯协议(protocol)以韧体方式内建在二者中，以利于将数据从发射构件3传送到接收构件4。又，可以从2的32次方的流水序号数字中选择一个作为发射构件3的身分(ID)，且以韧体方式内建在发射构件3中。又，该ID也烧录在接收构件4的内建EEPROM(electrically erasable programmable read-only memory)中。

操作前，先按接收构件4的连接钮，再按发射构件3的ID钮即完成二者的初始连接。这种配置的优点是：ID于出厂后即固定，即使换电池也不会变动，不会发生误认ID的情况，无50cm内才能识别出ID的限制，及接收构件4可以开启罩幕(MASK)以利后续的数据接收。

该发射构件3包括：一编码器31及一RF信号发射电路32，其中编码器31可以将待从键盘1或鼠标/触控板2传送出的数据以一预设形式编码；该接收构件4包括：一RF信号接收电路41及一解码器42；RF信号接收电路41可接收从RF信号发射电路32以RF信号形式传送出的数据，解码器42可接收来自RF信号接收电路41的数据，且将该编码数据解码成原始数据以供一后续装置，如计算机5处理。而本发明于通讯正常情况下是以RF双向单频道的方式传送数据，其优点是耗电少，可节约能源。

参考图2并配合图1，其绘示根据本发明于通讯(即RF信号)受到干扰的情况下，从发射构件3发射数据的流程图。如上所述于操作前，先按接收构件4的连接钮，再按发射构件3的ID钮即完成二者的初始连接，其中发射构件3预备以一预设频道(channel)传送数据到接收构件4，其中RF信号发射电路32中内建有：计数器(count)，计数器的初始值设为0(count＝0)及极大值设为44(即允许重传数据44次)，频道(channel)数，频道数初始值设为0(即channel＝0)及极大值设为6(即允许跳频六次)，及频道循环(loop)数，频道循环(loop)数初始值设为0(即loop＝0)及极大值设为2(即允许整个频道循环巡回二次)。

在步骤S1A由键盘(或在步骤S1B由鼠标/触控板)开始读取信号；在步骤S2以预设形式将数据编码；在步骤S3，RF信号发射电路32将数据以RF方式传送出；在步骤S4，RF信号发射电路32判定是否收到从RF信号接收电路41传回的ACK；若有ACK，则流程回到开始步骤以持续传送数据；若无ACK，则表示通讯受到干扰，此时流程跳到步骤S5；RF信号发射电路32在步骤S5将计数器加一且判定计数器是否超过预设的极大值(如44次)；若计数器未超过极大值，则流程于暂停一段预设时间(如336μs)后返回步骤S3以再度传送数据；若计数器超过极大值(如计数器等于45)，则流程跳到步骤S6；在步骤S6，将频道(channel)数加一且判定频道数是否超过预设的极大值，若频道数超过预设极大值(如频道数等于7)，则将频道数重设为0，将频道循环数加一，及判定频道循环数值是否等于2，若频道循环数值等于2，则流程跳到步骤S8；若频道数未超过极大值，则流程跳到步骤S7；在步骤S7，该预设频道藉由将频道计数加一(即channel+1)且跳到次一频道(即跳频)，接着流程回到步骤S3；在步骤S8，删除该笔数据。若发射端找到接收端选择出来的较无干扰的频道，则将此频道设定为最常使用的基本频道(baseband)，以利于后续选择作为基本使用频道。该注意的是，图中以虚线连接步骤S3与RF信号接收电路41以表示数据传送到RF信号接收电路41。

参考图3并配合图1，其绘示根据本发明于接收构件4接收数据的流程图。接收构件4于计算机5接上电源后即从其本身的EEPROM读出与发射构件3对应的ID，且已与发射构件3沟通好用一预设频道来接收从发射构件3发出的数据。本发明已在RF信号接收电路41中内建有：计数器(count)，其初始值为0(count＝0)及极大值设为255(即允许重传数据255次)，及频道(channel)数，其初始值设为0(即channel＝0)及极大值设为6(即允许跳频六次)。

在步骤T1，判定是否有噪声干扰传送中的数据，若有噪声，则流程跳到步骤T10，若无噪声，则流程跳到步骤T2；在步骤T2，判定是否收到RF数据，若有收到，则流程跳到步骤T3，若没收到，则流程回到步骤T1；在步骤T3，判定总和检查(checksum)是否正确，若正确，则流程跳到步骤T4，若不正确，则流程跳到步骤T10；在步骤T4，判定数据是否为键盘，鼠标，或触控板数据，若是，则流程跳到步骤T5，若不是，则流程跳到步骤T6；在步骤T5，解码器42将收到的数据解码成原始数据且透过通用串行总线(USB)(Universal SerialBus)接口而传送到计算机5以便后续处理，且流程再回到步骤T1。在步骤T6，判定数据是否为跳频指令，若是，则流程跳到步骤T7，若不是，则流程回到步骤T1。在步骤T7，将频道跳至次一频道且将频道计数(channel)加一。在步骤T8，判定频道数是否超过预设的极大值，若频道数超过极大值(如频道数等于7)，则流程跳到步骤T9，若频道数未超过极大值，流程回到步骤T1；在步骤T9，将频道数重设为0及流程回到步骤T1；在步骤T10，将计数器加一；在步骤T11，判定计数器是否超过预设的极大值255，若计数器超过极大值，则流程跳到步骤T7，若计数器未超过极大值，则流程回到步骤T1。

由上述本发明的实施例可知，本发明的特征是：(1)于通讯正常情况下用双向单频道从输入装置(如键盘，鼠标，或触控板)传送数据至计算机以省电且速率较快，及(2)于受到干扰噪声时，可自动判断干扰的严重性，以决定是否用跳频(adaptive frequency hopping)双向多频道方式正确地将数据从输入装置(如键盘，鼠标，或触控板)传送至计算机。

上述实施例仅为说明本发明的原理及功效，并非用以限制本发明的主要技术特征及范围。因此本领域技术人员对上述实施例进行修改及变化仍属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种以射频双向方式从输入装置传送数据至计算机的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，令装设在计算机中的接收构件，其包括一射频信号接收电路及一解码器，与装设在输入装置中的发射构件，其包括一射频信号发射电路及一编码器，藉由一通讯协议而同意以一预设频道作为数据传送频道，其中射频信号发射电路内建有：一计数器，其初始值设为0且极大值设为一默认值，一频道数，其初始值设为0且极大值设为一默认值，及一频道循环数，其初始值设为0且极大值设为一默认值；及其中射频信号接收电路内建有：一计数器，其初始值为0且极大值设为一默认值，及一频道数，其初始值设为0且极大值设为一默认值；

步骤2，令发射构件执行以下步骤：

步骤2-1，令输入装置读取信号；

步骤2-2，将数据编码；

步骤2-3，令射频信号发射电路将编码数据以射频方式传送出；

步骤2-4，令射频信号发射电路判定是否收到从射频信号接收电路传回的确认，其中若有确认，则回到步骤2-1；

步骤2-5，令射频信号发射电路将计数器加一且判定计数器是否超过其极大值，其中若计数器未超过极大值，则回到步骤2-3；

步骤2-6，将频道数加一且判定频道数是否超过其极大值，其中若频道数超过其极大值，则将频道数重设为0，将频道循环数加一，及判定频道循环数是否等于其极大值，若频道循环数等于其极大值，则转入步骤2-8；

步骤2-7，跳频至次一频道及再回到步骤2-3；及

步骤2-8，删除该笔数据；及

步骤3，令接收构件执行以下步骤：

步骤3-1，判定是否有噪声干扰传送中的数据，其中若有噪声，则跳到步骤步骤3-10；

步骤3-2，判定是否收到射频数据，其中若没收到，则回到步骤3-1；

步骤3-3，判定总和检查是否正确，其中若不正确，则跳到步骤3-10；

步骤3-4，判定数据是否为键盘，鼠标，或触控板数据，其中若不是，则跳到步骤3-6；

步骤3-5，令解码器将收到数据解码成原始数据以传送到计算机，再回到步骤3-1；

步骤3-6，判定数据是否为跳频指令，若不是，则回到步骤3-1；

步骤3-7，将频道数加一；

步骤3-8判定频道数是否超过其极大值，其中若未超过，则回到步骤3-1；

步骤3-9，将频道数重设为0且流程回到步骤3-1；

步骤3-10，将计数器加一；及

步骤3-11，判定计数器是否超过其极大值，其中若超过，则回到步骤3-7，及若未超过，则回到步骤3-1。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，射频信号发射电路于计数器加一且判定计数器未超过其极大值时，于暂停336μs后回到步骤2-3以再度传送数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，射频信号发射电路中内建的计数器，其极大值设为44，内建的频道数，其极大值设为6，及内建的频道循环数，其极大值设为2。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，射频信号接收电路中内建的计数器，其极大值设为255，及内建的频道数，其极大值设为6。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤3-5中解码器将解码后的原始数据透过通用串行总线接口而传送到计算机。

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