CN1864369A - 具有可配置链路的无线电系统 - Google Patents

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Abstract

描述了一种包括无线电器件(10a，10b)的系统，以及在所述无线电器件之间配置无线电链路的方法。所述无线电器件与主机设备(12a，12b)物理上可连接/可分离。所述无线电器件为主机设备提供了到另一个也包括适当配置的无线电器件的主机设备的无线电链路(20)。为了配置所述链路，消费者仅仅使所述无线电器件紧邻几秒钟。在所述无线电器件中的邻近检测装置(38)检测所述邻近，以及开始一个自动登记处理，以配置其间的链路。可以通过重复所述处理而取消链路。因此提供了一种消费者友好的、灵活的无线电配置方案，从而允许一对一或一对多链路的简单配置，其中由电子按钮向用户提供关于哪个主机设备具有无线能力的物理提示。

Description

具有可配置链路的无线电系统
本发明涉及一种具有用户友好的可重新配置的链路的无线电系统、一种用于重新配置所述链路的方法以及用于提供在主机设备之间的所述链路的器件。本发明特别可以应用在家庭与便携式消费者系统中，其具有用于处理音频/视频内容的主机设备，诸如便携式音乐/视频播放器、家庭“高保真”单元、移动电话、个人数字处理/便携式计算机等等。
在两个或更多主机设备之间的无线链路的安装和配置常常是非常复杂的，可能需要技术知识以及例如了解网络拓扑。对于消费者来说，知道与掌握哪个主机设备链接到其家中的哪个主机设备、以及哪个主机设备可以链接到哪个主机设备还常常是困难的。
因此希望在无线电系统中提供用户友好的可重新配置的无线链路。
依照本发明的第一个方面，提供了一种在第一器件与第二器件之间配置无线电链路的方法，每个器件包括无线电装置、邻近检测装置与计时装置，其中所述方法包括：所述邻近检测装置检测所述第一和第二器件何时是邻近的；所述计时装置检测所述邻近的持续时间；以及各自的无线电装置根据所述邻近检测与其持续时间来配置链路。
依照本发明的第二个方面，提供了一种具有第一无线电器件与第二无线电器件的系统，所述无线电器件适于通过其间的可配置无线电链路进行通信，每个器件包括：用于检测所述器件何时邻近的邻近检测装置；用于检测所述邻近的持续时间的计时装置；以及用于根据所述邻近检测与其持续时间来配置无线电链路的无线电装置。
依照本发明的第三个方面，提供了一种适于通过可配置无线电链路与第二器件通信的无线电器件，该无线电器件包括：用于检测所述两个器件何时邻近的邻近检测装置；用于检测所述邻近的持续时间的计时装置；以及用于根据所述邻近检测与其持续时间来配置无线电链路的无线电装置。
上述各方面提供了一种无线电系统，其中用户能够容易地配置在器件之间的无线链路。
在一个优选实施例中，所述链路是由第一和第二无线电器件提供，所述器件是便携式的，并且能够插入或者接合到各自的主机设备。为了允许其各自的主机经由其间的链路而通过各自的无线电器件进行通信，所述无线电器件(或“电子按钮(e-button)”)必须相互登记。
有益地，所述链路是通过由用户把第一和第二器件带到一起而建立的，其中使得它们在物理上分离1厘米或更短。当所述器件紧邻时，磁性地操作每个器件内的邻近检测开关，并且无线电微控制器开始计时所述邻近的持续时间。当该持续时间超过一个预定持续时间(例如大约2秒)时，每个器件的微控制器经由内建的无线电收发器开始登记处理，以便建立链路。
无线电标识符(其或者在所述微控制器内被提供，或者由所述微控制器随机产生)被交换，以及用一个指示(例如闪光LED)向用户表明在所述器件之间建立了链路。
用户然后可以用适当装备的主机设备接合每个器件，由此允许所述主机设备经由所配置的链路通信。
当用户希望取消或者禁用链路时，将所述器件从其各自的主机设备脱离，并使其再次彼此紧邻。如前所述地与邻近检测装置共同操作的微控制器交换标识符，并且当把所交换的标识符识别为先前已经交换过的标识符时，简单地删除所述标识符以禁用所述登记。
而且，以类似方式，单个无线电器件可以与许多其它类似的无线电器件相登记或相关联，从而允许“一对多”链路。
所述系统提供了简单的可视指示器，以向用户表明主机设备可以与另一个主机设备通信或者链接到另一个主机设备(这是由于存在与主机设备接合的所述器件，其向用户发出可视信号以表明通信能力)。
由于本发明的上述各方面，上述无线电链路的配置包括把所需要的器件带到一起几秒钟的简单动作。当然，所述器件操作相同的无线电协议，由此允许将无线链路添加到来自不同厂商的适当装备的主机设备，从而确保互用性并且随着无线电标准的改善而确保简单的无线电升级路径。
所述器件可以以泡罩包装(blister pack)销售，消费者可以在购买了适合的主机设备之后再购买所述器件，或者可以在销售所述主机设备时提供所述器件，以便为所述主机设备提供附加功能。
本发明的应用领域包括从例如具有第一无线电器件的高保真系统向装备有第二无线电器件的远程扬声器流送音频流，其中第二无线电器件与第一器件早先如前所述地登记。消费者可以从该高保真系统中移除第一器件，并把其插入到适当装备的便携式音频播放器中，诸如MP3或MinidiscTM播放器。因此，来自便携式播放器的内容还可以经由在第一和第二接合器件之间的无线链路而被流送到家庭中的扬声器。所述第一器件可以有益地与家中的其它扬声器所接合的其它类似器件登记，从而允许在家中到处都能听到音频内容。
这种第一和第二无线电器件以下被称为“电子按钮”，而短语“主机设备”包括配备有电子按钮接收或接合装置的消费电子设备与计算设备，所述电子按钮接收或接合装置接合电子按钮并向其提供数据以用于经由无线电链路输出。
现在将仅以举例的方式并参照附图来描述依照本发明的各实施例，其中：
图1说明了主机设备与分离的电子按钮；
图2说明了经由接合的电子按钮通信的主机设备；
图3是电子按钮内部组件的示意图；
图4是说明在第一和第二电子按钮之间配置链路的各步骤的图示；
图5是表示在用于配置两个电子按钮之间的链路的方法中的各步骤的流程图；
图6是电子按钮内部组件的不同配置的示意图；和
图7示出了彼此紧邻的图6的电子按钮。
应当注意到，附图是示意性的，没有按比例绘制。为了附图中的清楚与简便，已经以放大或缩小的尺寸示出了这些附图的部件的相对尺寸与比例。通常使用相同的附图标记来表示经修改的实施例以及不同实施例中的相应或类似的特征。
图1示出了第一个可分离的电子按钮10a，其适于与对应的主机设备12a接合，该主机设备包括一个插槽14，该插槽适于容纳该可分离的电子按钮10a，并且用于向所述接合的电子按钮提供数据或者从中接收数据。图中还示出了具有用于容纳对应的电子按钮10b的类似插槽14的第二主机设备12b。在附图中，电子按钮10a、10b被描述为具有独特的十字形状，接合插槽14具有用于容纳电子按钮10a、10b的类似设计。当然，电子按钮可以采用许多其它物理形式。
在下面的说明中，为了简单、清楚起见并且仅仅为了举例，所述主机设备12a、12b分别表示音频高保真系统和远程扬声器。当然，所述高保真系统和扬声器可以包括常规的插槽，以允许音频连接和输出。然而，这种具有电子按钮连接装置14的主机设备12a、12b可选地允许采用可配置的无线链路，从而允许用户以简单、直觉的方式在他家中的所选择设备12a、12b之间建立和控制一个无线电网络。
这在图2中简单地说明，其中示出了经由所插入的各自的电子按钮10a、10b、通过先前配置的无线电链路20与扬声器12b无线通信的高保真系统12a。图2说明了这种电子按钮应该是对用户可见的和可识别的意图。因此，可分离的电子按钮的存在说明了主机设备具有无线连接能力的事实。
现在将参考图3、4与5描述这种链路20的配置。
图3更详细地说明了电子按钮器件10a的一个例子。所述器件10a包括一个无线电微控制器集成电路或者“芯片”(诸如已知的mc8051系列微控制器)，其在发送或接收无线电消息时操作一个无线电收发器32。这种消息优选地依照在该微控制器/收发器体系结构的硬件和软件中所提供的数字无线电标准而被设置。ZigBee(IEEE 802.15.4)与IEEE 802.11系列无线电标准是所属领域技术人员所熟知的无线电标准的适当的例子。
所述微控制器包括具有内部时钟振荡器34的形式的计时装置，这种集成电路控制器或者微处理器通常都是如此。在这个实施例中的微控制器具有少量内部存储器(未示出)，其用于存储与无线电标准的操作相关的程序指令(无线电“栈”)与变量(诸如器件标识符)，以及还用于存储用于执行下面将描述的依照本发明的方法的各方面的程序指令。
所述微控制器30还控制具有发光二极管(LED)的形式的指示装置36，其用于向用户指示电子按钮的状态。指示装置36还可以包括扬声器与音调生成电路，以向用户提供电子按钮状态的可听见的指示。
该微控制器30还连接到邻近检测装置，该邻近检测装置在这个实施例中具有磁开关模块38的形式。所述模块38包括磁性地激活的Reed开关38a与永久磁铁38b。所述开关与磁铁被设置成使得从磁铁38b发出的一些磁力线垂直于开关闭合的方向。因此，该开关经受由磁铁造成的闭合力。然而，磁铁38b的磁场强度被选择为恰好不足以闭合所述开关38a。因此，需要增加磁场强度以使开关38a闭合，并且使微控制器30随后对所述开关的状态进行检测。
图4在三个步骤中说明了如上所述的利用第一和第二电子按钮的配置操作。图4a说明第一电子按钮10a与第二类似的电子按钮10b分离超过几厘米。如图所示，其各自的邻近检测开关模块处于缺省的打开状态。希望配置链路的用户随后把两个电子按钮10a、10b带到彼此紧邻的位置，如图4b所示。磁铁38b引起围绕每个开关模块38的磁场强度的局部增加，从而使得每个电子按钮开关38a闭合。这种状态改变由连接到电子按钮开关模块38的微控制器30检测，其开始计时这个状态改变的持续时间(也就是两个电子按钮保持几毫米至大约1厘米地紧邻的时间)。当超过一个预编程的时间限制(在1-10s的范围内，优选地大约是2s)时，该微控制器30然后开始登记或者配对处理。
这种处理的精确细节取决于所采用的特定无线电标准，但是一般而言这种处理包括无线电器件标识符的交换，以便可以把将来的消息寻址到具有所述标识符的特定器件。因此，电子按钮或者器件标识符或者是随机产生的、从所存储的列表中选择的、或者被检索(当所述标识符被预编程并且是唯一的时)。例如，所述ZigBee方案提供了IEEE定义的唯一的、硬连线的48或64比特标识符。这种登记处理还可以包括有限数量的预编程服务或者要交换的能力数据。
在登记处理完成时，所述指示LED 36(在微控制器30的控制下)优选地向用户表明该交换的成功完成，由此表示在第一和第二电子按钮之间的链路配置。例如，所述LED在第一次检测到所述邻近时可以闪光，并且在预定时间周期与交换之后，所述LED在成功交换之后保持接通。当然，所述LED可以由微控制器控制，以便用其它方式向用户表示所述状态，取决于厂商成本选项，可以合并其它听得到的或者振动装置。
遵循所述指示，用户简单地物理上分离如图4c所示的两个电子按钮，所述开关打开，并且所述成对的电子按钮可以与高保真系统和(例如)扬声器接合，以在其间提供无线链路。
假定用户在将来的某一天决定将第一电子按钮10a与另一个或者另外的电子按钮配对。他可以简单地重复图4示出的处理，由此创建涉及该第一电子按钮与几个其它电子按钮的一对多链路。
反之，为了删除或者取消已经在两个电子按钮之间建立的链路，用户简单地对所要求的电子按钮重复图4的步骤。在这一情况下，微控制器30用已经接收及存储的标识符来检查所交换的标识符。如果找到匹配，则该微控制器删除所交换的及所存储的标识符，由此切断所述链路。因此，提供了一种自动注销(或者“拆对”)处理，并且对于用户而言不需要已经描述的步骤之外的其它步骤。
可选地，指示器LED36还可以向用户表明在所述预定时间周期期间已经存在一个链路。因此，用户可以通过把两个电子按钮带到一起来检查其中一个电子按钮是否与另一个链接，如果该LED表明这种链路的存在，用户在登记(或者注销)处理开始之前分离所述电子按钮。
图5总地说明了上面描述的处理步骤，所述步骤由一个适当编程的电子按钮微控制器来执行。在第一个步骤50中检测到所述邻近(DET_PROX)，随后微控制器在步骤52开始监控所述预定时间周期是否期满(TP_EXP？)。当所述周期结束时，如果仍然检测到所述邻近，则程序流随后进行到步骤54，其中交换电子按钮标识符(EX_D)。该微控制器随后在步骤56检查其是否已经知道所接收的标识符(NEW_ID？)，如果已经知道的话就跟随路径57，以在步骤58实现对该标识符的删除。
如果在步骤56的检查表明该标识符是新的标识符，则该微控制器在步骤60存储(STO)该标识符，执行和登记以及建立与提供该标识符的电子按钮的链路相关的其它操作，并且最后在步骤62返回以便监控邻近检测。
图5中没有示出该处理的指示步骤，但是所属领域技术人员将理解，所述微控制器可以被编程为指示该处理的状态，以及适当地指示链路是已经配置的、新配置的还是被删除的。
因此，提供了用于在系统中配置无线电链路的直观、简单并且灵活的机制。
图6示出了如前所述的电子按钮10c，除了邻近开关模块38的设置不同之外。在这个器件实施例中，磁铁38d有足够的力量来闭合开关38c，但是其相对于开关38c被布置成使得从磁铁38d发出的磁力线平行于开关38c闭合的方向。因此，在开关上几乎或者完全没有闭合力存在。
然而，如图7所示，另一个类似设计的电子按钮10d的磁铁38d可以提供足够的力，其大致垂直于电子按钮10c的开关38c闭合的方向。从而可以检测到邻近，所述电子按钮如先前所述的那样操作以便在其间配置链路。优选地，电子按钮10c与10d被适当成形或被加标签，以便向用户表明所述电子按钮在配置链路时的优选的邻近定向。
所属领域技术人员还将意识到，如果分开销售的话，可以利用由邻近检测开关模块最初禁止的内部电源对所述电子按钮进行供电。例如，可以通过在支架包装材料中提供的(或者由支架包装材料提供的)适当设置的磁场来阻止手表电池等对电子按钮加电。一旦取出电子按钮，所述开关打开，并且所述内部电源(附图中未示出)对所述微控制器(由此对电子按钮)加电。
所属领域技术人员还将理解，一旦电子按钮与所述主机设备接合，其可以从主机设备吸取电力。
上面描述了一种配置无线电链路的无线电系统、器件与方法。虽然上述实施例描述了利用具有磁性邻近检测装置(诸如Reed开关与Hall开关)的电子按钮来检测与配置在所述电子按钮之间的链路的系统，但是所属领域技术人员将明白，可以使用邻近检测的其它变型。
例如，所述电子按钮可以被修改为物理上相互附着以便提供邻近检测，或者可以合并非常短程的光学(例如红外)电路，以用于进行邻近检测并从而启动对无线链路的配置。类似地，所属领域技术人员将理解，用于接合电子按钮或器件与主机设备的装置可以包括红外或者其它非物理的短程接合装置，其中来自主机设备的数据由所接合的器件接收，并且被转换以用于远程无线电传送。
通过阅读本公开内容，其它修改对所属技术领域的专业人员将是明显的。这种修改可以包括在无线电器件、用于容纳所述器件的主机设备及其组件的设计、制造与使用中已经知道的其它特征，在不脱离本发明精神与范围的情况下，可以代替本文描述的特征、或者作为本文描述特征的补充来使用所述其它特征。
在本说明书与权利要求中，在元件之前的“一个”不排除存在多个这种元件。

Claims (18)

1.一种在第一器件(10a)与第二器件(10b)之间配置一个无线电链路(20)的方法，每个器件包括无线电装置(30，32)，其中所述器件的至少其中之一包括邻近检测装置(38)与计时装置(34)，其中所述方法包括：所述邻近检测装置检测所述器件何时是邻近的；所述计时装置检测所述邻近的持续时间；以及各自的无线电装置根据所述邻近检测与其持续时间来配置一个链路。
2.如权利要求1中所要求的方法，其中对所述链路的所述配置包括建立一个链路。
3.如权利要求1或2中所要求的方法，其中所述配置包括消除先前建立的链路。
4.如权利要求3中所要求的方法，其中所述持续时间小于10秒。
5.如权利要求4中所要求的方法，其中所述持续时间大约是2秒。
6.如先前任一权利要求中所要求的方法，其中所述链路的所述建立包括由每个对应器件的无线电装置(30，32)交换预安装的无线电标识符。
7.如权利要求1至5的其中之一所要求的方法，其中所述链路的所述建立包括交换随机产生的无线电标识符。
8.如先前任一权利要求中所要求的方法，其中所述器件还包括指示装置(36)，以便指示链路的配置状态。
9.一种具有第一无线电器件(10a)与第二无线电器件(10b)的系统，包括适于通过所述第一无线电器件与第二无线电器件之间的可配置的无线电链路通信的无线电装置(30，32)，其中所述器件的至少其中之一包括用于检测所述器件何时邻近的邻近检测装置(38)以及用于检测所述邻近的持续时间的计时装置(34)，其中所述无线电装置(30，32)用于根据所述邻近检测与其持续时间来配置一个无线电链路。
10.如权利要求9中所要求的系统，其中所述第一器件(10a)与第二器件(10b)适于物理上与对应的主机设备(12a，12b)连接，其中所述主机设备经由所述可配置的无线电链路(20)互相通信。
11.一种无线电器件(10a，10c)，其适于经由一个可配置的无线电链路(20)与第二器件通信，所述无线电器件包括：用于检测所述器件何时邻近的邻近检测装置(38)；用于检测所述邻近的持续时间的计时装置(34)；以及用于根据所述邻近检测与其持续时间来配置一个无线电链路的无线电装置(30，34)。
12.如权利要求11中所要求的无线电器件，其中所述邻近检测装置(38)包括簧片开关(38a，38c)与磁铁(38b，38d)。
13.如权利要求12中所要求的无线电器件，其中所述磁铁(38b)的磁场强度不足以操作所述簧片开关(38a)，其中所述开关与磁铁被设置成使得从所述磁铁发出的一些磁力线垂直于所述开关闭合的方向。
14.如权利要求12中所要求的无线电器件，其中所述磁铁(38d)的磁场强度足以操作所述簧片开关，并且其中所述开关(38c)与磁铁(38d)被设置成使得从所述磁铁发出的磁力线基本上与所述开关闭合的方向平行。
15.如权利要求13或14中所要求的无线电器件，其中所述计时装置包括一个与所述邻近检测装置(38)连接的微控制器(30)。
16.如权利要求15中所要求的无线电器件，其中所述无线电装置包括一个由所述微控制器控制的数字收发器(32)。
17.如权利要求11至16的其中之一所要求的无线电器件，所述器件还适于物理上与一个主机设备连接，以及向所述主机设备提供数据并且从所述主机设备接收数据。
18.一种用于权利要求9或10的系统的无线电器件(10a)，其包括：用于检测与一个类似无线电器件(10b)的邻近的邻近检测装置(38)；用于检测所述邻近的持续时间的计时装置(34)；以及用于根据所述邻近检测与其持续时间来配置一个无线电链路的无线电装置(30，32)。
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