TWI716298B - 無線通訊方法、無線通訊系統及其傳送器與接收器 - Google Patents

Abstract

一種無線通訊方法、無線通訊系統及其傳送器與接收器，前述的無線通訊系統包括一傳送器及一接收器。傳送器用於發送一無線遙控訊號，該無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一該訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個該喚醒訊號中分別具有一資料片段；以及一接收器，與一受控裝置連接，能在一睡眠模式及一喚醒模式交替進行睡眠及喚醒，當該接收器於該喚醒模式內接收一個完整的該喚醒訊號時，該接收器延長該喚醒模式並持續接收接續的複數個該喚醒訊號，並將複數個該喚醒訊號中的該資料片段組合為一控制指令以控制受控裝置。

Description

無線通訊方法、無線通訊系統及其傳送器與接收器

本發明是有關於一種無線通訊方法、無線通訊系統及其傳送器與接收器，且特別是有關於一種非同步式(asynchronous)無線通訊方法、無線通訊系統及其傳送器與接收器。

一般無線通訊系統通常包括一傳送器及一接收器。傳送器可對接收器傳送一無線訊號以讓接收器為對應的作動。通常情況下，接收器為考量成本及安裝便利性，多以乾電池或是紐扣電池等單次電源來提供能量。但接收器的電池更換一般較耗時費力，若過於頻繁，則降低使用的便利性，故如何在不影響正常使用的前提下延長接收器的可用時間即為無線通訊系統的其中一個設計重點。

已知的節電技術之一是以讓接收器設有睡眠模式及喚醒模式兩者。接收器在睡眠模式時，其處於不接收也不發射訊號的非工作狀態，亦使傳送器無法與其進行通訊。反之，接收器在喚醒模式時，其將接收無線訊號並作動。另一方面，接收器在處於睡眠模式時的耗能可僅為喚醒模式時的數十分之一。因此，無線通訊系統中的睡眠模式的占用時間愈長，平均能耗愈低。

但由於接收器在睡眠模式時，其處於不接收也不發射訊號的非工作狀態，需要設計一套流程或方法，使處於睡眠狀態的接收器可以在其它設備需要和它進行通訊時被喚醒並完成後續的通訊。當前，用於將接收器從睡眠模式下喚醒的方法有多種。較常見的做法是將喚醒偵測及訊號傳輸分離並依序處理，如圖6所繪示者，即為一例。

由圖可見，習知喚醒偵測、訊號傳輸的分離架構的大致流程如下。首先，傳送器TX在需要控制受控裝置時，會進入喚醒階段PRS以向受控裝置的接收器RX連續地傳送多個前置訊號PR，而每個前置訊號PR中分別包括有時序信息，時序信息的用意是將訊號傳輸階段DAS開始的時間點告知接收器RX，從而使傳送器TX進入訊號傳輸階段DAS向外傳送控制指令DA時，接收器RX可對應地接收該控制指令DA。

對應地，接收器RX在開機後即會按一預設流程使接收器RX在耗電較低的睡眠模式SP和耗電較高的喚醒模式WP之間切換。通常睡眠模式SP 的維持時間以秒計；而喚醒模式WP則按數毫秒(ms)計。在睡眠模式SP時，接收器RX不作動；而在喚醒模式WP時，接收器RX會接收外界的訊號。若接收器RX在喚醒模式WP時，接收到來自傳送器TX的前置訊號PR，則接收器RX會根據前置訊號PR中的時序資料推估傳送器TX的訊號傳輸階段DAS開始的時間點，並提前中止喚醒模式WP並切換為睡眠模式WP；接收器RX會在對應訊號傳輸階段DAS開始的時間點再次切換為喚醒模式WP以接收傳送器TX所傳出的控制指令DA。

實際上，接收器RX可能一天僅有兩次或三次的控制指令DA傳輸需求，故此，接收器RX的電量消耗主要集中在喚醒模式WP的耗能。採用前述的喚醒偵測、訊號傳輸的分離架構時，由於前置訊號PR的功能僅為喚醒以及時序資料的傳送，其訊息大小可以極小化，使喚醒模式WP的持續時間可維持在數毫秒的等級，藉此來減少接收器RX在喚醒模式WP期間消耗的電量，從而延長接收器RX的使用壽命。據此，藉採用前述的通訊架構，亦無需從接收器RX接收任何確認訊號(ACK Signal)即可確保接收器RX得以完整接收控制指令DA。

然而，採用前述的喚醒偵測、訊號傳輸的分離架構時，由於接收器RX在收到前置訊號PR後，須等待整個喚醒階段PRS結束並進入訊號傳輸階段DAS後，才能開始接收控制指令DA，並在控制指令DA接收完成後接收器RX才能再作對應的作動。故此，此架構中，系統的反應時間會隨喚醒階段PRS的長度增加而延長。在例如是燈具；鎖具控制等與反應時間有較高要求的應用中，反應時間過長，未能滿足使用者需求。

有鑑於先前技術反應時間過長的缺點，本發明提出了一種無線通訊方法，與習知的喚醒偵測、訊號傳輸的分離架構不同，本發明的一實施例提出將控制指令分割為多個資料片段並分別併入多個連續的子訊框中，讓接收器在接收子訊框的同時，接收資料片段並重新組合為控制指令。據此，由於不需要等待喚醒階段結束即可接收控制指令，後續的等待及訊號傳輸階段可被省略從而加快系統的反應速度。再者，本發明的一實施例提出以簡易識別碼、完整識別碼進行二階驗證流程以避免多個接收器因與其無關的無線遙控訊號而誤作動，藉以減少接收器的耗電量，進一步延長接收器的使用壽命。

為達上述目的，本發明提供一種無線通訊系統，其至少包括傳送器及接收器。傳送器用於發送一無線遙控訊號，無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個喚醒訊號中分別具有一資料片段；接收器與一受控裝置連接，接收器能在一睡眠模式及一喚醒模式交替進行睡眠及喚醒，當接收器於喚醒模式內接收一個完整的喚醒訊號時，接收器延長喚醒模式並持續接收接續的複數個喚醒訊號，並將複數個喚醒訊號中的資料片段組合為一控制指令以控制一受控裝置。

其中，每一訊號循環包括依序排列的N個喚醒訊號，N為正整數，經組合的控制指令包括N個喚醒訊號的資料片段的至少一部分所組成。再者，無線通訊系統符合T _CS≧T _WSC+ T _F的條件； T _CS為傳送器發送每一無線遙控訊號所需的時間； T _WSC為接收器在一睡眠喚醒循環所需的時間；T _F為發送一個訊號循環所需時間；每一個睡眠喚醒循環的持續時間為一個未延長的睡眠模式及一個喚醒模式的持續時間之和。同時，無線遙控訊號中至少包括Y個完整的訊號循環；其中，Y= X _chop+ 2； X=( T _WSC/ (T _F+ T _G)) ；X _chop為X經無條件捨去小數位後的數值，T _G為一時間間隔，時間間隔為兩個訊號循環的間隔時間長度。

再者，喚醒訊號中更包含一簡易識別碼，當接收器於喚醒模式內接收喚醒訊號後，接收器會比對簡易識別碼及接收器中的一接收器識別碼的至少一部份，若比對結果為相符，則接收器延長喚醒模式並持續接收接續的複數個喚醒訊號。同時，接收器將複數個喚醒訊號中的資料片段的至少一部分組合為控制指令，控制指令包含至少一完整識別碼，接收器比對控制指令中的一完整識別碼及接收器中的接收器識別碼，若比對結果為相符，則以控制指令控制受控裝置。

前述的各控制指令可用於開啟或關閉受控裝置，受控裝置是一開關、一插座、一電子鎖具、一燈具、一揚聲器、一空調設備、一電扇或一影音設備。同時，前述的各傳送器及接收器之間的一傳輸路徑上不包括路由器及交換器。

另一方面，本發明的一實施例中亦提出了一種傳送器及接收器。

傳送器包括:一處理電路，用於提供一無線遙控訊號，無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個喚醒訊號中分別具有一資料片段；複數個喚醒訊號中的複數個資料片段的至少一部分可重組為一控制指令，控制指令用於控制一受控裝置；以及一傳送電路，與處理電路電性連接，可發送無線遙控訊號。

接收器用於與一受控裝置連接，包括：一接收電路，可接收一無線遙控訊號，無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個喚醒訊號中分別具有一資料片段；一處理電路，與接收電路電性連接；其中，接收器可在一睡眠模式及一喚醒模式交替進行睡眠及喚醒，當接收器於喚醒模式內接收一個完整的喚醒訊號時，接收器延長喚醒模式並持續接收接續的複數個喚醒訊號，並可將複數個喚醒訊號中的複數個資料片段的至少一部分重組為一控制指令以控制受控裝置。

再者，無線通訊方法，依序包括各步驟。

步驟S1：以一傳送器發送一無線遙控訊號，無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一訊號循環包括N個喚醒訊號，N個喚醒訊號中分別具有一資料片段；步驟S2：以一接收器於一喚醒模式的持續期間中接收一個完整的喚醒訊號；步驟S4：延長喚醒模式的持續期間並持續再接收至少N-1個喚醒訊號； 步驟S5：將接收到的該些喚醒訊號中的N個資料片段的至少一部分結合為一控制指令；以及步驟S7：利用控制指令控制與接受器連接之一受控裝置。

前述的方法進一步包括於步驟S2及步驟S4之間的步驟S3，步驟S3為將喚醒訊號中包含的一簡易識別碼與接收器中的一接收器識別碼的至少一部份進行比對，若簡易識別碼與接收器識別碼的至少一部份比對結果相符，則執行步驟S4。同時，前述的方法進一步包括於步驟S5及步驟S7之間的步驟S6，步驟S6為將控制指令中的一完整識別碼及接收器識別碼進行比對，若結果相符，則執行步驟S7

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

請參閱圖1至圖3C。圖1為依據本發明的第一實施例之無線通訊系統的功能方塊圖。圖2為第一實施例中，傳送器未發送無線遙控訊號時，傳送器及接收器的時序示意圖。圖3A為第一實施例中，傳送器發送無線遙控訊號時，傳送器及接收器的時序示意圖。圖3B為圖3A中的無線遙控訊號的資料結構的示意圖。圖3C為第一實施例中，控制指令及資料片段的關係示意圖。

由圖可見，本實施例的無線通訊系統1包括傳送器TX及多個接收器RX，傳送器TX包括處理電路TX10及與其電性連接的傳送電路TX20。每一接收器RX包括處理電路RX10及與其電性連接的接收電路RX20。傳送器TX可經由傳送電路TX20發送無線遙控訊號CS給接收器RX的接收電路RX20。以下將以傳送器TX對應單一接收器RX為示例說明本發明，惟應用時，傳送器TX可選擇性地同時控制多個接收器RX。

於本例中，傳送器TX的傳送電路TX20和接收器RX的接收電路RX20之間是經由無線射頻訊號直接或是間接地連接的，惟傳送器TX及接收器RX二者可不需由經網際網路(Internet)連接。另一方面，於本例中，傳送器TX的傳送電路TX20和接收器RX的接收電路RX20可經由中繼器（Repeater）連接；同時，二者之間的傳輸路徑上可不需經由路由器(Router)或是交換器(switch)連接。另外，於本例中，接收器RX亦不需要回覆任何對應所接收的訊號予傳送器TX。亦即，於本例中，傳送器TX可僅單向地向接收器RX傳送訊號。

在本實施例中，傳送器TX例如是遙控器等，用於讓使用者輸入指令的裝置；而接收器RX則可以外加在開關、插座、電子鎖具、燈具、揚聲器、空調設備、電扇、影音設備與應用於鐵捲門或電動窗簾的馬達開關電子裝置等受控裝置外並與其電性連接，或是設置於前述各受控裝置內部以為其一部份亦可。於本例中，受控裝置為一電子鎖具。接收器RX可根據傳送器TX所傳出的無線遙控訊號CS中的簡易識別碼、完整識別碼及各作動指令等內容來進行配對、認證並進行例如是裝置開、關、亮度調整、音量調整、角度調整、行程調整及頻道調整等作動。

傳送器TX及接收器RX的處理電路TX10、RX10可分別為一微控制器(MCU)或是其他可達到相似或相同效果的單元、裝置或系統。

傳送器TX的傳送電路TX20及接收器RX的接收電路RX20可分別為一無線射頻模組(RF Module)。

接收器RX可至少包括睡眠模式SP以及喚醒模式WP二者。在睡眠模式SP時，接收器RX的處理電路RX10及接收電路RX20均不作動而僅維持待機狀態。而當接收器RX在喚醒模式WP時，其處理電路RX10可進行資料處理等作動，而接收電路RX20則可接收無線訊號。

於本案的一實施例中，接收器RX在喚醒模式WP及睡眠模式SP時，其處理電路RX10的流通電流分別為毫安級的0.25毫安(mA)及奈安級的100奈安(nA)；而其接收電路RX20的流通電流則分別為4毫安及60奈安。所稱毫安/奈安級是指大於等於0.1毫安/奈安至小於500毫安/奈安之間的範圍內的數值。

亦即，接收器RX的處理電路RX10在喚醒模式WP時的流通電流(耗電量)可以為其於睡眠模式SP時的流通電流的千倍或以上。而藉由選用睡眠模式SP期間流通電流為奈安級的處理電路RX10及接收電路RX20，可進一步減少接收器RX在睡眠模式SP期間的電能消耗。而需要時，接收電路RX20在喚醒模式WP時的流通電流小於等於50mA、10mA、5mA、1mA時，其可工作壽命表現為好、佳、較佳及更佳。

另一方面，接收器RX為減少接收器RX的電能消耗，接收器RX會按預設的睡眠-喚醒週期進行睡眠模式SP及喚醒模式WP的切換。如圖2所繪示，當傳送器TX未向接收器RX傳送訊號時，接收器RX不會接收到對應的訊號，接收器RX將按原定的睡眠-喚醒週期進行睡眠模式SP及喚醒模式WP的切換。

在一實施例中，接收器RX的每個睡眠-喚醒週期的時間長度T _WSC為1秒(s)，而每個1秒長的睡眠-喚醒週期中，包括時間長度為50毫秒(ms)的喚醒模式WP；以及與前述喚醒模式WP接續且時間長度為950毫秒(ms)的睡眠模式SP。亦即，每一個該睡眠喚醒循環的持續時間T _WSC為一個未延長的睡眠模式SP及一個喚醒模式WP的持續時間之和。亦即，本例中的接收器RX在運作時，僅有5%的時間會處於喚醒模式WP以接收外界訊號。

需注意的是，上述數據僅是用於方便說明本發明的無線通訊系統的概念，並非用於限定本發明之範圍。而接收器RX的每個睡眠-喚醒週期越長，通常耗電量越低，但反應速度亦越慢。考量大多數的應用，睡眠-喚醒週期的時間長度Twsc在小於等於5秒、3秒、2秒或1秒時，分別有好、佳、較佳及更佳的反應速度。

以下將根據前述所提及的硬體架構為例說明本發明的一實施例的作動方式。由圖3B可見，於本例中，當有使用者按壓傳送器TX上的控制按鍵(未繪示)時，傳送器TX的處理電路TX10會因應使用者的指令產生一控制指令DA並將控制指令DA切割成多個資料片段DAP，並將各資料片段DAP分配在無線遙控訊號CS中的各個訊框F(Frame)的各子訊框MF(Mini-Frame)中，隨後再經傳送電路TX傳送予接收器RX。前述的每一子訊框MF可作為一喚醒訊號應用，而每一訊框F則可視為一訊號循環。

於本例中，每一子訊框MF的總數據量為三位元組(byte)，其可區隔為五個區域，依序分別為，數據量為一位元組的信號種類(Msg type)區域、數據量為二位元(bits)的簡易識別碼區域、數據量為五位元(bits)的序列號(Sequence number，SEQ) 區域、數據量為一位元的同位位元(parity bit) 區域以及數據量為一位元組的數據淨荷(Data payload) 區域。

於本例中，簡易識別碼區域中僅載有二位元長的簡易識別碼，可與特定的接收器RX的接收器識別碼的至少一部份對應，以供接收器RX初步判斷傳送器TX所傳送的子訊框MF是否與其匹配。

而每一訊框F中的子訊框MF的數量是和各個子訊框MF中數據淨荷的大小以及控制指令DA的總數據量有關的。在一實施例中的控制指令DA的總數據量為五位元組，而對應每子訊框MF為一個位元組的數據淨荷，故無線遙控訊號CS中應至少包括五個子訊框MF方足以傳輸控制指令DA。據此，控制指令DA被分割為五個分別為一個位元組的資料片段DAP，並分別依序地置於五個子訊框MF中。而每個資料片段DAP按其位置的不同，會分別對應各子訊框MF中的序列號(Sequence number，SEQ) 區域中的序列編號 。而各資料片段DAP則會按序列編號依序儲存於各個連續的子訊框MF 中，如圖3B中的資料片段DAP1~DAP5，即為其例。

亦即，於本例中，每一訊框F包括了五個子訊框MF，每個子訊框MF承載有一位元組的資料片段DAP；而前述的五個子訊框MF中的五個資料片段DAP可依序列號區域中的序列編碼組合成一個完整的控制指令DA。而子訊框MF中，數據淨荷外的部份可統稱為前置訊號(preamble)PR或是領航訊號(pilot signal)。

而前述總數據量為五位元組的控制指令DA按其資料結構可分為五個區塊，依序分別為，數據量為三位元組的完整識別碼區塊、數據量為四位元的作動指令區塊、數據量為四位元的預留(reserved)區塊；以及數據量為一位元組校驗和(checksum)區塊。完整識別碼區塊中儲存了完整識別碼，用於和接收器RX的接收器識別碼進行比對確認，若相符則執行控制指令中對應的作動指令。而作動指令區塊中儲存了作動指令的代碼，用於對應與接收器RX連接之受控裝置的開、關、亮度調整、音量調整、角度調整、行程調整及頻道調整等作動。

在一實施例中，如圖3A及圖3B所示，當傳送器TX開始傳出無線遙控訊號CS的第一個訊框F1中的子訊框MF1時，接收器RX同時進入睡眠模式SP；隨後，接收器RX在950毫秒後才會開始接收訊號；考量每一訊框F及空隙的間隔時間(T _G)的循環需時160毫秒，故在950毫秒時，傳送器TX已完成第六個訊框F6中的所有子訊框MF的發佈；故接收器RX在隨後的50毫秒的喚醒模式WP內所接到的第一個完整的子訊框MF會是傳送器TX所傳送的第七個訊框F7中的子訊框MF1。如圖3A，若採用前述設計，從傳送器TX開始傳送無線遙控訊號CS始，到接收器RX接收完畢之間的整個流程，共傳輸了36個子訊框MF，其中包含35個空隙的間隔時間(T _G)，耗時約1138毫秒。

再者，為確保在接收器RX在喚醒模式WP期間可以接收至少一個完整的子訊框MF，兩個子訊框MF的持續時間及兩個子訊框MF之間的空隙的間隔時間T _G的總和應小於或等於接收器RX的未被延長時的喚醒模式WP的持續時間。於本例中，接收器RX的喚醒模式WP在未被延長時的持續時間設定為50ms；每個子訊框MF的發送時間設定為18毫秒(ms)，各訊框F(訊號循環)之間和各子訊框MF之間的空隙的間隔時間T _G長度為14毫秒(ms)。惟本發明的各個訊框F及子訊框MF之間的空隙的間隔時間T _G長度可選擇性地調整或為零秒。

而接收器RX在喚醒模式WP期間接收首個完整的子訊框MF時，會先將子訊框MF中的前置訊號PR中的簡易識別碼來和接收器RX中的接收器識別碼的至少一小部份，例如是末兩個位元，進行比對。若簡易識別碼和接收器識別碼比對結果不相符，則接收器RX認定無線遙控訊號CS與其無關而不另作動並持續接收子訊框MF並再次進行前述的比對，直到50ms的喚醒模式WP結束為止。

而若簡易識別碼和接收器識別碼比對結果為相符，則接收器RX會初步認定其為無線遙控訊號CS中控制指令DA的控制標的，此時，接收器RX會按一預設的流程延長接收器RX的喚醒模式WP，並持續接收後續的子訊框MF，直到再次收到與首個接收到完整的子訊框，例如是MF1，相同的子訊框MF1為止，以確保其已完整地接收到完整的訊框F中的所有子訊框MF。

換句話說，於本例中，假設每個訊框F中包括有N個子訊框MF，接收器RX會在接收到N+1個子訊框MF後方會停止子訊框MF的接收。但在實際應用時，由於各子訊框MF中的前置訊號PR部份已儲存有對應子訊框MF編號的序列號，故亦可在接收到N個完整的子訊框MF後即停止子訊框MF的接收。

在前述的接收過程中，若接收器RX再次收到與首個接收到完整的子訊框MF相同的子訊框MF前，當前的訊框F已結束；則接續接收下一訊框F的首個子訊框MF，直到達到前述的條件為止。由於各訊框F是實質相同的，而且其中的各個子訊框MF的排序是一致且為循環排列的關係，各訊框F的子訊框MF可相互匹配且對應的，並不影響資料的正確性。

另外，若接收器RX所接收到的首個完整的子訊框MF為某個訊框F的例如是第三個子訊框MF3時，則先接收當前訊框F的子訊框MF3、子訊框MF4及子訊框MF5；而子訊框MF1及子訊框MF2則於接續的訊框F中取得即可。藉由保留非完整訊框F中的部份完整子訊框MF，可縮短接收子訊框MF所需時間。

而在接收到完整的訊框F中的各子訊框MF後，接收器RX的處理電路RX10會將各子訊框MF1~MF5中的資料片段DAP1~DAP5，按各前置訊號PR中的序列號排序並重組為一完整的控制指令DA。亦即控制指令DA由多個作為喚醒訊號的子訊框MF中的資料片段DAP的至少一部分所組成。

隨後，接收器RX的處理電路RX10能進一步比對控制指令DA中的完整識別碼和接收器RX中預設的接收器識別碼二者是否相符，若是，則通過驗證，接收器RX能根據控制指令DA中的作動指令區塊的內容控制與接收器RX連接之受控裝置，而若比對結果不相符，則接收器RX不作動並繼續睡眠喚醒循環。

前述的簡易識別碼、完整識別碼的驗證流程可避免多個接收器RX因與其無關的無線遙控訊號CS而誤作動，藉此設計，可減少接收器的耗電量，延長其使用壽命。

而在另一實施例中，請參閱圖4，若當傳送器TX開始傳出無線遙控訊號CS中訊框F1的子訊框MF1時，接收器RX離進入睡眠模式SP的時間略小於一個子訊框MF的時間長度；而由於時間不足以接收一完整的子訊框，故接收器RX隨後所能接到的第一個子訊框MF會是第7個訊框F7中的子訊框MF2，而最後一個子訊框MF為第8個訊框F8中的子訊框MF2，期間傳輸了共37個子訊框MF，耗時1170毫秒。亦即，由傳送器TX開始傳送無線遙控訊號CS始，到完成子訊框MF接收的整個流程可確保在1170毫秒內完成。前述的1170毫秒為應用前述條件下，本例的各種變化型中反應時間的最大值，亦即無論傳送器TX開始傳出無線遙控訊號CS及接收器RX的睡眠模式的相對時機為何，均不會大於前述的1170毫秒。

承前所述，無線遙控訊號CS包括了多個實質相同的訊框F，發送每個訊框F的所需時間為T _F。而兩個訊框F中由一無資料傳輸且持續時間為T _G的空隙隔開。於本例中，傳送器TX發送每一無線遙控訊號CS所需的時間為T _CS，而T _CS符合以下公式： T _CS≧T _WSC+ T _F。亦即，傳送器TX發送每一無線遙控訊號CS所需的時間長度T _CS應大於或等於接收器RX在一睡眠喚醒循環所需的時間T _WSC及發送一個訊框所需時間T _F之和。舉例來說，於本例中，T _WSC為1秒、T _F為146毫秒(ms)，而T _CS則應大於或等於1146毫秒。

在一實施例中，傳送器TX的每一無線遙控訊號CS中所包括的完整的訊框F的數量可選擇性的大於或等於接收器RX在一睡眠喚醒循環所需的時間T _WSC除以發送一個訊框F所需時間T _F及時間間隔T _G之和後，經無條件捨去小數位後的數值再加上2之值。或者，以公式表示， Y= X _chop+ 2； X=T _WSC/ (T _F+T _G)； Y為每一無線遙控訊號CS中所包括的完整的訊框F數量；X _chop為X經無條件捨去小數位後的數值，T _G為時間間隔，而時間間隔T _G為兩個訊框的間隔時間長度。舉例來說，於本例中，T _WSC為1秒、T _F為146毫秒、 T _G為14毫秒。X為(1000/(146+14))=6.25 (毫秒)；而X _chop為6，而Y即為8。亦即每一無線遙控訊號CS中至少應包括有8個完整的訊框F。

圖5為依據本發明一實施例的無線通訊方法的流程圖。如圖5所見，依序至少包括S1~S7等步驟。在步驟S1中，以傳送器TX發送一無線遙控訊號CS，其包括至少兩個以訊框F形式存在的訊號循環，訊框F的細部內容與說明書的前部相同，故不予贅述。而每一訊框F包括N個作為喚醒訊號的子訊框MF，子訊框MF的細部內容與說明書的前部相同，故不予贅述。而N個子訊框MF中分別具有一資料片段DAP。

在步驟S2中，以接收器RX於其喚醒模式WP的持續期間內接收至少一個完整的子訊框MF；接著，可選擇性的設有步驟S3，以將子訊框MF中包含的一簡易識別碼與接收器RX中的一接收器識別碼的至少一部份進行比對，若簡易識別碼與接收器識別碼的至少一部份比對結果相符，則執行步驟S4。

在步驟S4中，延長喚醒模式WP的持續期間，並隨後再持續接收至少N-1個子訊框MF；在步驟S5中，將接收到的各個子訊框MF中的各個資料片段DAP結合為一控制指令DA；接著，可選擇性的設有步驟S6，步驟S6為將控制指令DA中的一完整識別碼及接收器識別碼進行比對，若結果相符，則執行步驟S7，以利用控制指令DA控制一受控裝置。前述各步驟的作動方式及細節可參酌無線通訊系統部份的說明，將不予贅述。

綜合而言，有鑑於先前技術反應時間長的缺點，本發明提出了一種無線通訊系統，與習知的喚醒偵測、訊號傳輸的分離架構不同，本發明的一實施例提出一種無線通訊系統，其傳送器可將控制指令分割為多個資料片段並分別併入多個連續的子訊框中，讓接收器在接收子訊框的同時接收資料片段，同時接收器可將各資料片段重新組合為控制指令以控制受控裝置。據此，由於不需要等待喚醒階段結束即可接收控制指令，後續的等待及訊號傳輸階段所需時間可被省略進而縮短反應所需的時間。

再者，本發明一實施例中利用簡易識別碼、完整識別碼來進行的驗證流程可避免多個接收器因與其無關的無線遙控訊號而誤作動，藉以減少接收器的耗電量，進一步延長接收器的使用壽命。

綜上所述，雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1:無線通訊系統 CS:無線遙控訊號 DA:控制指令 DAS:訊號傳輸階段 DAP1~DAP5:資料片段 F1~F8:訊框 MF1~MF5:子訊框 PR:前置訊號 PRS:喚醒階段 RX:接收器 RX10:接收器處理電路 RX20:接收電路 S1~S7:流程步驟 SP:睡眠模式 T _F:訊號循環的時間長度 T _G:空隙的時間長度 T _CS:無線遙控訊號的時間長度 T _WSC:睡眠喚醒循環的時間長度 TX:傳送器 TX10:傳送器處理電路 TX20:傳送電路 WP:喚醒模式

圖1為依據本發明的無線通訊系統的第一實施例的功能方塊圖。

圖2為第一實施例中，傳送器未發送無線遙控訊號時的時序示意圖。

圖3A為第一實施例中，傳送器發送無線遙控訊號時的時序示意圖。

圖3B為圖3A的無線遙控訊號的資料結構的示意圖。

圖3C為第一實施例中，控制指令及資料片段的關係示意圖。

圖4為本發明的無線通訊系統的第二實施例中，傳送器發送無線遙控訊號時的時序示意圖。

圖5為依據本發明的無線通訊方法的第一實施例的步驟流程圖。

圖6為一習知的無線通訊系統的時序示意圖。

CS:無線遙控訊號

DAP1~DAP5:資料片段

F7~F8:訊框

MF1~MF5:子訊框

PR:前置訊號

RX:接收器

SP:睡眠模式

TX:傳送器

WP:喚醒模式

Claims (13)

1. 一種無線通訊系統，包括： 一傳送器，用於發送一無線遙控訊號，該無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一該訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個該喚醒訊號中分別具有一資料片段；以及 一接收器，與一受控裝置連接，在一睡眠模式及一喚醒模式交替進行睡眠及喚醒，當該接收器於該喚醒模式內接收一個完整的該喚醒訊號時，該接收器延長該喚醒模式並持續接收接續的複數個該喚醒訊號，並將複數個該喚醒訊號中的該資料片段組合為一控制指令以控制該受控裝置。
2. 如請求項第1項所述之無線通訊系統，其中，每一該訊號循環包括依序排列的N個該喚醒訊號，N為正整數，經組合的該控制指令由N個該喚醒訊號的該資料片段的至少一部分所組成。
3. 如請求項第2項所述之無線通訊系統，其中，該無線通訊系統符合T _CS≧T _WSC+ T _F的條件； T _CS為該傳送器發送每一該無線遙控訊號所需的時間長度； T _WSC為該接收器在一睡眠喚醒循環所需的時間長度；T _F為發送一個該訊號循環所需時間長度；每一個該睡眠喚醒循環的持續時間長度為一個未延長的該睡眠模式及一個該喚醒模式的持續時間之和。
4. 如請求項第3項所述之無線通訊系統，其中，該無線遙控訊號中至少包括Y個完整的該訊號循環；其中，Y= X _chop+ 2； X= (T _WSC/ (T _F+T _G)) ；X _chop為X經無條件捨去小數位後的數值，T _G為一時間間隔，該時間間隔為兩個該訊號循環的間隔時間長度。
5. 如請求項第2項所述之無線通訊系統，其中，該喚醒訊號中更包含一簡易識別碼，當該接收器於該喚醒模式內接收該喚醒訊號後，該接收器會比對該簡易識別碼及該接收器中的一接收器識別碼的至少一部份，若比對結果為相符，則該接收器延長該喚醒模式並持續接收接續的複數個該喚醒訊號。
6. 如請求項第5項所述之無線通訊系統，其中，該接收器將複數個該喚醒訊號中的該資料片段的至少一部分組合為該控制指令，該控制指令包含至少一完整識別碼，該接收器比對該控制指令中的該完整識別碼及該接收器中的該接收器識別碼，若比對結果為相符，則以該控制指令控制該受控裝置。
7. 如請求項第1項所述之無線通訊系統，其中，該控制指令可用於開啟或關閉該受控裝置，該受控裝置是一開關、一插座、一電子鎖具、一燈具、一揚聲器、一空調設備、一電扇或一影音設備。
8. 如請求項第1項所述之無線通訊系統，其中該傳送器及該接收器之間的一傳輸路徑上不包括路由器及交換器。
9. 一種傳送器，包括： 一處理電路，用於提供一無線遙控訊號，該無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一該訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個該喚醒訊號中分別具有一資料片段；複數個該喚醒訊號中的複數個該資料片段的至少一部分可重組為一控制指令，該控制指令用於控制一受控裝置；以及 一傳送電路，與該處理電路電性連接，可發送該無線遙控訊號。
10. 一種接收器，用於與一受控裝置連接，包括： 一接收電路，可接收一無線遙控訊號，該無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一該訊號循環包括複數個喚醒訊號，複數個該喚醒訊號中分別具有一資料片段；以及 一處理電路，與該接收電路電性連接； 其中，該接收器在一睡眠模式及一喚醒模式交替進行睡眠及喚醒，當該接收器於該喚醒模式內接收一個完整的該喚醒訊號時，該接收器延長該喚醒模式並持續接收接續的複數個該喚醒訊號，並可將複數個該喚醒訊號中的複數個該資料片段的至少一部分重組為一控制指令以控制該受控裝置。
11. 一種無線通訊方法，依序包括以下步驟： 步驟S1：以一傳送器發送一無線遙控訊號，該無線遙控訊號包括至少二訊號循環，每一該訊號循環包括N個喚醒訊號，N個該喚醒訊號中分別具有一資料片段； 步驟S2：以一接收器於一喚醒模式的持續期間中接收一個完整的該喚醒訊號； 步驟S4：延長該喚醒模式的持續期間並持續再接收至少N-1個該喚醒訊號； 步驟S5：將接收到的該些喚醒訊號中的N個該資料片段的至少一部分結合為一控制指令；以及 步驟S7：利用該控制指令控制與該接受器連接之一受控裝置。
12. 如請求項第11項所述之無線通訊方法，進一步包括於步驟S2及步驟S4之間的步驟S3，步驟S3為將該喚醒訊號中包含的一簡易識別碼與該接收器中的一接收器識別碼的至少一部份進行比對，若該簡易識別碼與該接收器識別碼的至少一部份比對結果相符，則執行步驟S4。
13. 如請求項第12項所述之無線通訊方法，進一步包括於步驟S5及步驟S7之間的步驟S6，步驟S6為將該控制指令中的一完整識別碼及該接收器識別碼進行比對，若結果相符，則執行步驟S7。

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