CN102129768A - 一种防止多路红外遥控系统遥控信号冲突的方法 - Google Patents

Abstract

一种防止多路红外遥控系统遥控信号冲突的方法。涉及一种能有效防止多路遥控信号中信号相互冲突的解决方法。能有效防止两台以上遥控器作用于一台接收器时出现信号相冲突情况。遥控系统包括n个红外信号遥控器以及一个红外信号接收器，接收器处理接收信号间隔时间为Tdo，按以下步骤进行：1)设定；2)红外码置位、判断、定位；直至各红外码定位；Δt＜L时去步骤3)；3)按δt的整数倍移动后一码位置，当Δt＞L时，去步骤2)；4)完成。本发明具高可靠性及低成本的优点。本发明可用作答题系统、反应游戏和采样系统等应用。本发明以特定编码方式，防止信号相冲突。

Description

一种防止多路红外遥控系统遥控信号冲突的方法

技术领域

本发明涉及一种多路红外信号发送、接收系统的设置方法。尤其涉及一种能有效防止多路遥控信号中信号相互冲突的解决方法。

背景技术

红外线传送广泛应用在家电产品上。一般包含一个遥控器对应一台接收机。基本上红外线光以(20KHz-60kHz)频率作载波，以减低外间干扰，增强接收灵敏度及传送距离。为防止不同机型发生误触发，通常以不同红外线格式和客户码对应不同机型以作区分。大多数家用红外线波长约940nm。所以如有两台遥控器同时对一个接收器发码，相互干扰下，红外线信号会发生重迭。接收机如收到无法译码的红外线信号，则不作反应。所幸由于一般情况下，用户只操作一只遥控器，所以相冲机会不高。但在有些特殊情况下，如用作抢答游戏、抢答竞猜或采样系统。数据传输的可靠性和反应时间则变得相当重要。

一些研究如中国专利(200410051699.0)没有解决同时按键相冲情况的方法。而中国专利(97108903.5)则需接收全部信息后再传送往计算机才能分析，反应时间比较长，不合用作抢答类场合。

发明内容

本发明提供了一种能有效防止两台以上遥控器作用于一台接收器时出现信号相冲突情况的防止多路红外遥控系统遥控信号冲突的方法。

本发明的技术方案是：所述遥控系统包括n个红外信号遥控器以及一个红外信号接收器，所述接收器处理接收信号间隔时间为Tdo，按以下步骤进行：

1)、设定：设遥控器发出的红外信号周期为T；红外码时间值为L，设每周期T内设＞n个的红外码r；设移位单位时间为δt，δt的范围应为L/5＞δt＞L/10，

2)、红外码置位、判断、定位：将r×n个红外码相对于周期t的起点取不同时间间隔，使得r×n个红外码映射在同一时间轴上时，呈离散分布状态；判断相邻两码起点时间差值Δt是否大于＞L；Δt＞L时，定位所述两码；直至各红外码定位；Δt＜L时去步骤3)；

3)、按δt的整数倍移动后一码位置，当Δt＞L时，去步骤2)；

4)、完成。

所述步骤2)按红外码序号进行；即完成各遥控器第一码置位后，立即进行第一码的判断、定位；然后重复前述过程进行第2-n码的置位和判断、定位。

本发明具高可靠性及低成本的优点。本发明的系统可用作答题系统、反应游戏和采样系统等应用。能解决多路红外线同时发送产生相冲而丢失数据或不能准确反应先后操作的问题。本发明以特定的编码方式，从而防止信号相冲突的情况。相同方法可用作其它单向传送的射频系统。由于本系统以低延时为目的，故建议不多于八个遥控器。

附图说明

图1是本发明工作原理图

图2是本发明系统的结构框图

图3是本发明工作方法的流程图

图4是本发明实施例一的工作原理图

图5是本发明实施例二的工作原理图

图6是本发明实施例三的工作原理图

图7是本发明中遥控器的线路图

图8是本发明中接收器的线路图

具体实施方式

本发明如图2、3所示，遥控系统包括n个红外信号遥控器以及一个红外信号接收器，所述接收器处理接收信号间隔时间为Tdo，按以下步骤进行：

1)、设定：设遥控器发出的红外信号周期为T；红外码时间值为L，设每周期T内设＞n个的红外码r；设移位单位时间为δt，δt的范围应为L/5＞δt＞L/10；

2)、红外码置位、判断、定位：将r×n个红外码相对于周期t的起点取不同时间间隔，使得r×n个红外码映射在同一时间轴上时，呈离散分布状态；判断相邻两码起点时间差值Δt是否大于＞L；Δt＞L时，定位所述两码；直至各红外码定位；Δt＜L时去步骤3)；

3)、按δt的整数倍移动后一码位置，当Δt＞L时，去步骤2)；

4)、完成。

在使用时，本发明的工作原理如图1所示，以四个遥控器、一个接收器为成套的一组本发明系统为例(生产时按前述方法设置完毕)。

1、图中各遥控器的单元红外码周期为T，由第1-4个时值为L的单位码间隔构成；各单位码Ya1、Ya2、Ya3、Ya4、Yb1、Yb2……Yd4在时间轴上的“坐标”位已经由系统定位完成，在遥控器及接收器上均有记载。

应用时，各遥控器由不同人操作时，操作时间的起点可能不一致，如图1中会有Ma、Mb、Mc、Md。

2、从原理上推导本发明的可靠性：

例1：Ya2、Yb2，判断两者之差Δt(Yb2-Ya2)是否满足接收条件，Δt＞0(则说明Ya2在前)，且|Δt|＞L，Ya2接收成功。

例2：Yb3、Yc3，判断两者之差Δt(Yc3-Yb3)是否满足接收条件，Δt＜0(则说明Yb3在后)，且|Δt|＞L+Tdo，Yb3接收成功。

本发明实施例一具有两台遥控器，设置后，如图4所示。

本发明实施例二具有三台遥控器，设置后，如图5所示。

本发明实施例三具有四台遥控器，设置后，如图6所示。

图中最上J为接收器，下Y为遥控器，a、b、c、d为各遥控器代号，1、2、3、4为单位码序号。如同时发送时，它们的单位码映射在同一时间轴(接收器时间轴)上的情况。

由图中可见，各遥控器的各单位码互不冲突，呈离散分布。

本发明的系统包括：

i.红外线传送器(或遥控器)多于一个，不多于八个；

ii.红外线接收器及译码器(以USB或串口或具他通信口)；

iii.主机(PC或电玩主机或其它具计算能力的主控机)。

其中红外线信号发射器如图7所示：以U1(uPD67AMC)单片机为核心。平常单片机不工作以节省电力。当任一按键按下(K1-K12)时，单片机唤醒。在4MHz的钟频下，单片机先读取KI/O0及KI/O1上的跳点值以决定ID(电阻存在为1，没有电阻为0)，再按照所按键发码，由单片机程序按照前述方法编码和发码。由于(uPD67AMC)端口KI/O2至KI/O7不具备按键唤醒功能，所以增加D2、D3、D4，三对DAN202K二极管连到S2，以增加按键唤醒功能。D1红外线发光二极管为，MIE-824.此LED波长为850nm(有别于通用的940nm)，且此LED的发射角度为90°，有助减低非正面对接收机不能接收的问题。由于只用两个端口来作跳点，可支持4个传送器。但如使用多一个端口来作跳点，有可能支持8个传送器。

其中红外线接收器，如图8所示：单片机为78F0534GB，由单片机通过串口(经MAX232 IC)跟主机(PC或电玩主机)连接。红外线接收模块为VISHAY的TSOP7000。这接收模块为455kHz载波而有高速传送能力。当接收器工作时，红外线信号经TSOP7000滤掉载波。78F0534GB按接收到的信号作译码。但由于在发码的时已处理时序问题，解碼软件可作正常处理。但须留以反应时间及容错问题。此接收电路以串口跟主机(PC或电玩主机)连接。其实也可通过USB连接。只需采用合适的带有USB功能的单片机(如AT90USB162或78F0731等)即可。

其中主机：由于所有译码动作在接收器进行，(主机不须处理码相冲问题)，所以应用程可按接收结果来应用。

模拟结果

除了按实物测试的结果外，也作计算机仿真；以0.5ms为步阶，全模拟由0.0mS至103.5mS时段的情况。由于模拟四个传送器，所以须作207x207x207x207共1836036801个仿真数据，得出下表列出的结果。

接收成功率及延时表

本发明的工作原理：

1、独特间距数列

一般遥控器在发码时，会依照固定的周期，重复发码。但如有两台遥控器同时操作，则有机会出现相冲码以至无法接收。本发明主要在于根据系统上最高可出现的传送器数目，设计出合适的间距发码，如图1。每一个遥控器有其独特的间距数列，或长或短。所以当两个或以上的遥控码发生相冲时，当前的码作废。但由于不同的遥控器有其独特的数列，下一组码便不会相冲，从而保证两个遥控码皆能接收得到。

在考虑异步的情况下，如遥控器的数目是n，则最少须发n个重复码以保证传输。

例如系统有四个遥控器，每遥控器则须发出四个单元码。任一单元码成功接收皆作成功接收一个有效码。

所以必需设计出至少十六个间距时间。

Ya(RCU#1)：Ya1、Ya2、Ya3、Ya4

Yb(RCU#1)：Yb1、Yb2、Yb3、Yb4

Yc(RCU#1)：Yc1、Yc2、Yc3、Yc4

Yd(RCU#1)：Yd1、Yd2、Yd3、Yd4

整体重复周期T需大大长于一组码。

2、低延时

由于系统需重复n个单元码以保证传输，在低延时(例如0.1秒)的要求下，必需使用高速码。一般红外线码(载波20KHz-60kHz)将不合适。本发明将使用455kHz载波，也可使用脉冲码。

因此在16个有效字节下，每一单元码可控制在3ms之内。

3、具体时序

本发明最大特点是以不同延时排除相冲的问题。其中Ynm为周期控制。使本时序可控制在约为一秒有四个有效码。如图6以四个遥控器为例，具体时序见下表：

	ΔYn1	ΔYn2	ΔYn3	ΔYn4
					Ya	10.752ms	57.12ms	11.424ms	122.304ms
Yb	17.472ms	17.472ms	18.144ms	148.512ms
					Yc	24.192ms	24.192ms	24.192ms	129.024ms
Yd	30.912ms	30.912ms	30.912ms	108.864ms

Claims (2)

1.一种防止多路红外遥控系统遥控信号冲突的方法，所述遥控系统包括n个红外信号遥控器以及一个红外信号接收器，所述接收器处理接收信号间隔时间为Tdo，其特征在于，按以下步骤进行：

1)、设定：设遥控器发出的红外信号周期为T；红外码时间值为L，设每周期T内设＞n个的红外码r；设移位单位时间为δt，δt的范围应为L/5＞δt＞L/10；

2)、红外码置位、判断、定位：将r×n个红外码相对于周期t的起点取不同时间间隔，使得r×n个红外码映射在同一时间轴上时，呈离散分布状态；判断相邻两码起点时间差值Δt是否大于＞L；Δt＞L时，定位所述两码；直至各红外码定位；Δt＜L时去步骤3)；

3)、按δt的整数倍移动后一码位置，当Δt＞L时，去步骤2)；

4)、完成。

2.根据权利要求1所述的一种防止多路红外遥控系统遥控信号冲突的方法，其特征在于，所述步骤2)按红外码序号进行；即完成各遥控器第一码置位后，立即进行第一码的判断、定位；然后重复前述过程进行第2-n码的置位和判断、定位。

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