CN101964768B - 自适应红外抗干扰传输方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自适应红外抗干扰传输方法，其特征在于：发送的帧信息中，包含有使能码和校验码；在发送方设置红外强度检测传感器，检测周围红外干扰信号的强度；当检测到的红外干扰信号的强度高于阈值时，使能码置为使能状态，发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送，否则使能码置为禁止状态，发送端直接调制发送；当使能码为使能状态时，接收端根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息，否则直接进行解调接收。本发明能自适应发送编码，减少和消除由环境干扰引起的误操作和误动作。

Description

自适应红外抗干扰传输方法

技术领域

本发明涉及一种红外传输方法，具体涉及一种用于红外遥控器的红外抗干扰传输方法。

背景技术

目前市场上存在的红外通讯协议主要有两类，一类是用于红外遥控器的传统的红外通信协议，载波频率通常范围在30KHz到60KHz之间，大部分频率范围在30KHz到40KHz之间，典型的采用38kHz红外调制和解调方式。另一类是IrDA组织(Infrared Data Association)规定的红外数据传输的标准IrDA，用于设备之间的数据通信，这种协议传输可靠性高，但硬件结构和软件实现均较为复杂。

因此，在红外遥控领域，依然普遍采用传统的红外通信协议，例如，国内的红外接收设备(如电视、机顶盒、DVD等)绝大部分都采用38KHz频率红外接收头。

然而，由于遥控器以红外线作为传输介质，而许多工作环境会存在红外线干扰，如日光灯、等离子电视，以及一些强电磁的场所，均会产生强烈的红外干扰信号。因此，使用过程中经常遇到红外遥控工作不正常的情况，例如，在打开亮度较大的日光灯时，出现红外遥控失灵的情况，而在关闭日光灯时，红外遥控又工作正常了，这就影响了用户的正常使用。特别是在应用于医疗设备、影像设备、以及高可靠性工业控制设备的遥控时，对数据传输的准确性、可靠性要求比较高，使得这类红外遥控方法难以实施。

因此，如何解决红外信号稳定传输，寻求一种自适应解决方案，使得红外遥控器在不同的工作环境中都可以正常工作，是目前需要解决的问题。

发明内容

本发明目的是提供一种自适应红外抗干扰传输方法，以提高红外传输的可靠性，使红外遥控适用于不同的工作环境。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自适应红外抗干扰传输方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，发送的帧信息中，包含有使能码和校验码；在发送方设置红外强度检测传感器，检测周围红外干扰信号的强度；预先设定一阈值，当检测到的红外干扰信号的强度高于阈值时，使能码置为使能状态，发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送，当检测到的红外干扰信号的强度低于阈值时，使能码置为禁止状态，发送端直接对待发送的信息进行调制发送；接收端首先判断使能码，当使能码为使能状态时，根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息，当使能码为禁止状态时，直接进行解调接收。

在实际使用时，可以在每个位定义的高电平内含16个载波周期；发送的帧信息中，包含有校验码、身份码、系统码、使能码和键码；一般地，使能码和检验码可以采用一位0或1来表示，当遥控器检测到红外干扰信号的强度低于阈值时，遥控器发射的红外码值中使能位和校验位均置成固定值(0或1)；当遥控器检测到红外干扰信号的强度高于阈值是，遥控器发射的红外码值中使能位启动，而校验位根据校验算法来得出0或1。其中，阈值可以采用经验值，也可以将遥控器置于不同的工作环境中进行多次试验，根据其控制的可靠性数据确定，在编程时，红外干扰信号的强度等于阈值状态时，既可以使能，也可以禁止，这并不影响本发明的具体实施，因此，均属于本发明的保护范围之中。

上述技术方案中，按现有技术，每个位具有0、1两种信号，通常，位0的定义是，高电平转低电平，位1的定义是低电平转高电平，因此，如果将高电平的长度设置为16个载波周期，例如，当载波频率为38.0952KHz时，载波周期是26.25微秒，高电平的时间长度就是420微秒，在实施时，也可以使每个位包含更多或更少的载波周期，但高电平时间过短可能导致可靠性下降，因此，本领域技术人员能够根据现有的常识选择合适的高电平长度。身份码用于区分设备的生产厂家，系统码用于区分不同的目标设备，通过身份码和系统码的配合，来避免串码问题。键码是现有技术，根据遥控器上每个按键的不同功能进行定义。校验码可以是1位或多位，由校验方法确定；最简单的校验方法可以采用奇偶校验，采用1位校验码，如帧信息中1的个数据为奇数，则设为1，若1的个数为偶数，则设为0。

进一步的技术方案，所述发送的帧信息中，包含有翻转位，每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

1.本发明的遥控器中带有红外强度检测的传感器，通过传感器来感知和检测遥控器周围的红外干扰信号的强度，遥控器的红外传输协议中包含使能码和校验码，因此，在遥控器端发出什么码值是跟周围的环境相关的，是自适应的，当周围环境红外干扰强度高时，可以通过设置校验来保证传输的稳定性，而当周围环境红外干扰强度低时，则通过使能码禁止校验，减少发送和接收端的处理量，提高处理速度，降低功耗。

2.本发明中使能码和校验码的设置，可以确保接收端在复杂的干扰环境下收到的红外信号后解出正确的码值，并执行正确的动作，减少和消除由环境干扰引起的误操作和误动作。

3.本发明设置了校验码可以保证每帧信息中的数据准确性，在控制要求比较高的设备中，能够保证目标设备只有在接受到正确的信号才会动作，不容易发生误动作的情况。

4.本发明通过设置翻转位，确保每次重新按键都能被接收方正确识别，并可以扩展其它用途。

附图说明

图1是本发明实施例中工作流程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

实施例一：一种自适应红外抗干扰传输方法，采用的载波频率是38.0952KHz，载波周期是26.25微秒，载波占空比，33.3333％，高电平：8.75微秒，低电平：17.50微秒，位0定义为16个载波周期的高电平转为420微秒无载波的低电平，位1定义为420微秒无载波的低电平转为16个载波周期的高电平；红外信号发送顺序是高位在前，低位在后，每个位定义误差：±8.75us。

每一帧信息的格式为：

发送时，总是先发引导区信号；每次按键释放后再次按任意键，翻转码翻转一次，由0变1或者由1变0，即使两次按下同一个按键，翻转码亦会翻转一次，由0变1或者由1变0；身份码指示了每个客户独立的ID，可以通过维护一个身份码的数据库，确保每个客户有且仅有一个独立的ID，这样可以确保任意一个客户的遥控器不可能与其他客户的发生冲突；系统码指示了不同的目标设备；键码根据每个按键不同的功能定义码值。

参见附图1，本实施例中，在发送方设置红外强度检测传感器，检测周围红外干扰信号的强度；预先设定一阈值，当检测到的红外干扰信号的强度高于阈值时，使能码置为使能状态，发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送，当检测到的红外干扰信号的强度低于阈值时，使能码置为禁止状态，发送端直接对待发送的信息进行调制发送；接收端首先判断使能码，当使能码为使能状态时，根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如检验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息，当使能码为禁止状态时，直接进行解调接收。

校验码采用奇偶校验位：该值取决于所有位中1的个数，如果该个数为奇数，则奇偶校验位设置1，若该个数为偶数，则奇偶校验位设置0。

其中引导区的信息格式为：

起始位：始终为1，只有位1的高电平部分可被接收端收到；

模式位：共计四个取值，默认使用10，其它值用作以后扩展定义；

使能位：0，奇偶校验位无效；

        1，奇偶校验位有效；

每一帧的有效信息时间为：

26.5位×840us＝22260us，即22.26ms；

帧重复时间为：

128×840us＝107.52ms；

每隔107.52毫秒重复发送。

帧信息占空比：

27高电平；

27×16×8.75us＝3780us

有效信息占空比3780/107520＝0.03515625。

本实施例的方法与目前市场上常用的一些协议比较如下：

本实施例将客户ID包含在每帧信号中，并且每个客户都会有而且仅有一个独立的ID，确保不同客户的设备之间不会发生串码问题。翻转位的设置，确保每次重新按键都能被接收方正确识别，并可以扩展其他用途。使能位的设置，通常情况下用于使能奇偶校验位，但是在其他情况下也可以使能该协议的其他特性。保证了该协议具有充分的扩展性。奇偶校验位的设置，可设置为奇校验或者偶校验；这一位的设置，可以保证每帧信息中的数据准确性，在控制要求比较高的设备中，能够保证目标设备只有在接受到正确的信号才会动作，不容易发生误动作的情况。

本实施例采用38KHz载波调制，可以保证国内市场绝大部分接收设备能够顺畅地利用红外信号通讯；完整帧信息重复发送，可以确保接收方通讯正常。在保证了充分的信息量的同时，又将发射方用于红外信号发射的功耗控制在极低的范围之内。

Claims (2)

1.一种自适应红外抗干扰传输方法，采用30KHz到60KHz之间的载波进行调制和解调，用调幅的方式对数据进行调制，调制发送数据并解调接收数据，其特征在于：发送的帧信息中，包含有使能码和校验码；在发送方设置红外强度检测传感器，检测周围红外干扰信号的强度；预先设定一阈值，当检测到的红外干扰信号的强度高于阈值时，使能码置为使能状态，发送端根据待发送的信息和预先设定的校验方法，确定校验码信息，编制成待发送的帧信息，进行调制发送，当检测到的红外干扰信号的强度低于阈值时，使能码置为禁止状态，发送端直接对待发送的信息进行调制发送；接收端首先判断使能码，当使能码为使能状态时，根据预先设定的校验方法验证校验码信息，如校验码正确，进行解调接收，如校验码错误，则丢弃该帧信息，当使能码为禁止状态时，直接进行解调接收；

所述使能码为1位的使能码，所述校验码为1位的奇偶校验码；每一帧信息的格式中，开始部分为4位的引导区和1位的奇偶校验码，发送时，总是先发引导区信号；其中，引导区的信息格式为，1位起始位、1位使能码、1位模式位1、1位模式位0；使能码为0时，奇偶校验码无效；使能码为1时，奇偶校验码有效。

2.根据权利要求1所述的自适应红外抗干扰传输方法，其特征在于：所述发送的帧信息中，包含有翻转位，每次按键释放后再次按任意键，翻转位翻转一次，由0变1或者由1变0。