专利名称：无线通信设备和无线通信的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信设备和无线通信方法，它们用于基于无线通信的电子器件的
远程控制上。
背景技术：
为了遥控如像电视机之类的电子器件，在工业、科学和医学上(ISM)使用的无线 电通信的频带最好在在2. 4GHz波段中，这是因为，与红外通信相比较，受到障碍物的影响 较少，并能更远地传送无线信号。此外，由于接收方发回确认，并且即使通信失败也能重新 发送，因此另外的优点是发送操作不会失误。 在基于这样的射频通信(以下也称为RF)系统的遥控系统中，在发送命令时，将数 据分为多个数据包来发送。将数字数据(以下称为顺序号)加到包含每个数据包的数据的 单帧上，这些顺序号在每次发送时递增。通过检验顺序号可以确定发送了数据流中哪些数 据包。由于位数的限制，顺序号增加到预定值后就回到它的初始值。 图1和图2分别示出在没有用顺序号进行控制时，在无线通信中的处理的步骤和 通信顺序。在步骤S1中，从诸如装配在遥控器中的发送器模块的发送方上发送命令。然后， 发送器模块等待确认(ACK)(步骤S2)。装配在接收方上的主器件(如像电视接收器)中 的接收器模块准备接收命令(步骤S21)。在步骤S22上，确定是否已接收了命令。在步骤 S23上，将接收到的命令(A)作为代码输出(输出数据)提供给电视机中的控制单元。在步 骤S24上，发送确认。 在步骤S3上，发送器模块从接收器模块上接收ACK。如果没有收到ACK，处理就回 到步骤S1，并从发送器模块上再发送命令。从接收器模块上输出作为输出数据的命令(A)。 如果发送和接收ACK都没有失误，就进行下面的处理(步骤S5、 S6和S25)。
照此方式，如果没有进行基于顺序号的控制，就有重复接收的危险，即多次(图2 中为两次)接收相同命令(A)。 为了根据顺序号进行控制，如图3和图4所示，在发送器模块发送命令时，就将顺 序号和命令一起发送，在此，顺序号随着发送单个命令而递增。例如，在步骤S1中，将顺序 号n (图中在n的前面冠以符号#)和命令一起发送。在接收方，在步骤S26上，检查在步骤 S22上接收的命令(A)的顺序号。在步骤S26上，确定顺序号是否已经从前面的数值上改变 了。 在步骤S26上，如果确定顺序号改变了，就在步骤S23上输出代码，并在步骤S24 上发送ACK(确认)。 如果在先前发送命令时发送或接收失误，就重新发送相同的命令和相同的顺序 号。在步骤S26上，如果接收器模块确定顺序号的值n等于先前接收的值，接收器模块就跳 过在步骤S23上的代码输出处理。换句话说，接收器模块确定，所接收的命令(A)和先前接 收的命令相同，于是放弃所接收的命令，并发送ACK(确认)。 下面将要说明在重置用于控制发送器模块的微型计算机时所进行的处理。在关闭电源时，例如，在从遥控器上卸下电池以关闭电源时，重置微型计算机。可以通过输入具体 的键码来重置微型计算机。在重置微型计算机时，顺序号回到它的初始值。
图5示出了其中重置不引起任何问题的处理的例子。在图5中，在步骤S11上在 进行重置时，顺序号回到它在步骤S12上的初始值。相应地，在步骤Sl上与命令一起发送 的顺序号的值是n。接收器模块确定此时接收的顺序号不同于与前面的命令一起接收的顺 序号，并在步骤S23上向主器件输出代码。 如前面参照图5所述，在进行发送器模块中的微型计算机的重置(RST1)时，将在 重置后立即发送的命令的顺序号设置为n。如果紧接在重置前的顺序号不是n，就认为正常 进行了发送和接收，并从接收器模块上输出命令(A)。接收器模块存储顺序号的值n。
然而，如果紧接在RST1前面的顺序号是初始值n，就进行出错处理 (errorprocess)，这是因为将紧接在重置后的顺序号设置为初始值，而此初始值等于紧接 在RST1前面的顺序号。结果，就有这样的一个问题，这就是阻止了命令(A)的发送。
为了解决这个问题，例如，日本的未经审查的专利申请出版物No. 2003-218876提 出了一项技术，这就是在重置后进行发送时，使用通常不用的特定的顺序号。根据在日本的 未经审查的专利申请出版物No. 2003-218876提出的技术，由于重置后的顺序号不同于初 始值，接收器模块就能正确地接收紧接在重置后发送的命令。
发明内容
参照图6和图7，说明在连续进行重置时产生的问题。考虑这样一种情况，在此情 况下，在步骤Sl 1上进行第一次重置RST1 ，并发送作为初始值的命令和顺序号n，在步骤S13 上进行另一个重置(RST2)。如上所述，如果紧接在RST1之后发送命令，然后进行RST2，那 么，就在步骤S12上，将紧接在RST2之后发送的命令的顺序号设时置为n。
由于该顺序号等于以前的值n，因此，在步骤S26上，接收器模块确定顺序号没有 发生变化。因此，放弃命令(B)。此外，在下次发送命令时，就将顺序号设置为n+l。由于顺 序号是这样递增的，因此，接收器模块确定接收的是不同的命令，并输出作为输出数据的命 令(C)。 照此方式，在发送方，如果紧接在发送方上的微型计算机的RST1之后发送命令， 然后进行微型计算机的RST2，就有一个问题，这就是要放弃紧接在重置后的命令。即便使用 在日本的未经审查的专利申请出版物No. 2003-218876中揭示的技术，即紧接在设置之后 将顺序号设置为通常不用的值，也很难解决这个问题。 在日本的未经审查的专利申请出版物No. 2003-218876中所描述的技术有另一个 问题，这就是可用的顺序号的类型的数量减少了 l个。例如，为了给出使用8位数据的顺序 号，就能有256个不同的顺序号。然而，如果将一个具体的数，例如"OO"，指定为初始值，那 么，就只有255个顺序号可以留作通常使用。 因此，希望提供能够解决这些问题的、基于RF信号的无线通信设备和无线通信方 法。 根据本发明的实施例，提出了无线通信系统，该系统具有用于发送数据的发送器 和用于接收数据的接收器，发送器上装配有控制用的微机。无线通信系统连同数据一起发 送顺序号，以防止接收方接收相同的数据一次以上，每发送一帧发送数据，顺序号就自动递增(increment)，如果确定正确地进行了发送，就进行下一个处理，如果确定没有正确地进 行发送，就再次发送数据而不增加顺序号，并在重置控制用的微机时让顺序号回到初始值， 并紧接在重置之后连同初始值一起发送哑(dummy)数据，在发送哑数据之后，和增加了的 顺序号一起发送数据。 根据是否从接收方接收到确认来确定是否正确地进行了发送。
发送用于遥控电子器件的命令。 根据本发明的另一个实施例，提出了无线通信方法。该无线通信方法包括以下步 骤与数据一起发送顺序号以防止接收方接收相同的数据一次以上，每发送一帧发送数据， 顺序号就自动递增，如果确定正确地进行了发送，就进行下一个处理，如果确定没有正确地 进行发送，就再次发送数据而不递增顺序号，并在重置控制单元中的微机时让顺序号回到 它的初始值，并紧接在重置之后与初始值一起发送鹏数据，在发送鹏数据之后，与递增了的 顺序号一起发送数据。 根据本发明的实施例，在重置控制单元中的微机时，与顺序号的初始值一起发送 哑数据。随后，与递增了的顺序号一起发送实数据。因此，即使连续地进行了重置，顺序号 也不同于以前的值，而且不放弃新的数据。此外，还能够使用所有类型的、可以利用的顺序号。
图1是流程图，该图示出了在没有进行基于顺序号的控制时所进行的处理。
图2是示意图，该图示出了在没有进行基于顺序号的控制时的通信顺序。
图3是流程图，该图示出了在进行基于顺序号的控制时所进行的处理。
图4是示意图，该图示出了在进行基于顺序号的控制时的通信顺序的例子。
图5是流程图，该图示出了在进行基于顺序号的控制和进行重置时所进行的处 理。 图6是流程图，该图示出了在进行基于顺序号的控制和进行重置时所进行的处理。 图7是示意图，该图示出了通信顺序的例子，用于说明在进行基于顺序号的控制 和进行重置时的问题。 图8是方块图，该图示意性地示出了根据本发明的实施例的通信系统的结构。 图9A是方块图，该图示出了基于RF信号的发送器模块的结构，图9B是方块图，该
图示出了基于RF信号的接收器模块的结构。 图10是示意图，该图示出了发送帧的结构的例子。 图11是流程图，该图示出了根据本发明的实施例进行的处理。 图12是示意图，该图示出了根据本发明的实施例的通信顺序的例子。
具体实施例方式
下面将说明用于实施本发明的最好的方式(以下称为实施例)。
1.具体实施例
2.修改
尽管下面给出的具体实施例是一个较好的具体例子，并同时给出了技术上可采取 的一些限制，但是，本发明的范围并非仅限于该实施例，除非下面的说明包含了限制本发明 的任何阐述。 [1.具体实施例]
[通信系统概述] 如图8所示，在发送器80中的发送器模块100和在接收器90中的接收器模块110 彼此进行射频(RF)无线通信。用标号lOl来表示发射天线，lll表示接收天线。在双向通 信的情况下，加入了另一对发送器模块和接收器模块。接收器模块110向接收器90提供接 收到的输出数据。 例如，发送器80可以是远程控制器的指令发送器(commander)，接收器90可以是 电视机。将与输入到遥控器上的键码相应的命令提供给电视机90的控制单元。将此命令 从发送器模块100发送到接收器模块110上。接收器模块110向发送器模块100发送确认 (ACK)。 就基于这样的RF信号的遥控系统而言，存在这样一种危险，这就是无意间地控制 了位于相邻房间或相邻住所中的设备。因此，在购买和安置新的电视机的时候，就应当进行 一对一的校正(称为配对)，以便能够通过指令发送器来控制电视机。配对就是在遥控器和 受遥控的电子器件之间相互交换身份识别信息(ID)。 [OO46][发送器和接收器的例子] 如图9A所示，遥控器IIO包括用以发送和接收无线电波的天线101。遥控器IOO 还包括作为控制单元的中央处理器(CPU)102，它运行与通信功能相应的程序，在记录介质 上进行读出和写入操作，以及各种键码输入。 用于无线通信的通信单元103通过天线101发送遥控信号。将与遥控器100配对 的电子器件的ID存储在记录介质104上。首先，将遥控器100的ID和要配对的电子器件 的类别代码存储在记录介质105中。遥控器100也包括具有键码的键码输入单元106。
记录介质104和105中的每一个都配置有可写的、非易失性的存储器。CPU102是 嵌入式的微机，它包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)或类似器件，并通过执行 存储在ROM中的程序、按照集约方式(integratedmanner)来控制遥控器100的每个部分。
如图9B所示，装配在电子器件中的接收器模块110包括用以发送和接收无线电波 的天线111。接收器模块110还包括CPU112，它运行与通信功能相应的程序，在记录介质上 进行读写操作，以及各种键码输入，还包括用于无线通信的通信单元113。
将电子器件的ID和类别代码(例如，表示电视机类别的代码)存储在记录介质 116中。接收器模块110包括用于与电视机通信的外部接口 117。 CPU112按集约方式控制 接收器模块110的每个部分。记录介质115和116中的每一个都配置有可写的、非易失性 的存储器。 在预定的无线通信系统中，遥控器100的通信单元103和接收模块110的通信单 元113彼此双向通信。该通信系统能够是遵照电气和电子工程师学会(IEEE)802. 25. 4标准 的系统。IEEE 802. 25.4是短距离的无线网络标准的名称，这个网络称为个人区域网(PAN) 或无线个人区域网(WPAN)。接收器模块110是配置来用以向与外部接口 117相连的电子器 件(如电视机)输出接收到的命令的。
此标准的通信速率是几十到几百kbps (千字节每秒)，通信距离是几十到几百米。 以帧作为单位进行通信。单帧尺寸最大为133字节，其中包括0到127字节的有效负载和6 字节的头标。该通信系统能以多个模式来发送和接收数据。在遥控系统的情况下，使用了 最简单的方法；遥控器100向接收器模块110发送命令，遥控器100从接收器模块110接收 响应。然而，也可以使用更复杂的发送和接收数据的方法。 [OO54][单帧中数据结构的概述] 图10示意性地示出了在发送器模块100和接收器模块110之间传送的无线通信 数据的结构。头标位于帧的头上，插入了顺序号以作为随后的代码部分，其后是包括命令在 内的数据(有效负载)。根据头标来识别RF系统。代码信息表明随后的数据的类型，即它 是用于配对的数据还是命令数据。 顺序号是数字数据，它在每次发送时递增。通过校验顺序号可以确定已经发送了 数据流中的哪些数据。通过控制顺序号可以防止接收器模块接收相同的数据一次以上。由 于位数的限制，顺序号递增到预定的值后就回到它的初始值。例如，在使用8位顺序号的情 况下，在计数达到256个不同的顺序号的最后的一个之后，顺序号就回到初始值。 [OO57][根据本实施例的处理的流程] 图9A示出的发送器模块100的CPU102和图9B示出的接收器模块110的CPU112 进行图11的流程图中所示的处理。在图11中所示的步骤S11上进行重置RST1，在步骤S12 上顺序号回到初始值n。初始值n是可以利用的顺序号之一。该初始值可以不同于在顺序 号递增到最大值后返回到的值(例如，零)。 然后，在步骤S14上发送命令，并且发送器模块进入等待ACK的状态(步骤S15)。 紧接在重置之后的步骤S14上，发送鹏命令。鹏命令是特定的已知数据，并不用它来进行配 对或指挥(commanding)。 根据上述的帧结构，和哑命令一起发送顺序号n。接收器模块准备接收(步骤 S21)，在步骤S22上接收鹏命令和顺序号n。将接收到的鹏命令和顺序号n存储在接收方的 存储器中。 在步骤S26中，确定接收到的命令的顺序号是否已从存储在存储器中的以前的值 上发生了改变。如果在步骤S26中确定顺序号发生了改变，就在步骤S23中输出鹏命令，然 后在步骤S24上发送ACK。 在步骤S26中，如果确定顺序号没有发生改变，那么，就在步骤S24上发送ACK而 不进行在步骤S23上的处理。在鹏命令的情况下，如果鹏命令被放弃了而没有被输出，就不 会有什么困难。另一方面，即使输出了鹏命令，但由于鹏命令是已知数据，接收器也会确定 输出数据是鹏命令。这样，就不用管鹏命令。 由接收模块接收在步骤S24上发送的ACK(步骤S16)。如果有效地发送和接收了 ACK，在步骤S27上就将顺序号递增到n+l。 然后，在步骤Sl上发送命令和顺序号n+l，发送器模块就进入等待ACK的状态(步 骤S2)。在步骤S2上，发送命令。接收器模块准备接收(步骤S21)，在步骤S22上接收命 令和顺序号n+l。 在步骤S26上，确定接收到的命令的顺序号是否已从以前的值上发生了改变。如 果以前的顺序号是n，而且，接收到的顺序号是n+l。这样，在步骤S26上，就确定顺序号改变了 。在步骤S23上，将命令输出到如像电视机之类的接收器上，并在步骤S24上发送ACK。
由发送器模块接收在步骤S24上发送的ACK(步骤S3)。然后，进行后面的处理(步 骤S5和S6)。在步骤S7上，为了发送下一个命令，将顺序号递增到n+2。
在步骤S3接收ACK之后，如果在发送方上，再次进行重置操作，处理就回到步骤 S11，然后，在步骤S12上，将顺序号设置为初始值。如上所述，如果在重置后立即发送命令， 就发送鹏命令。如果正确地接收了鹏命令，在步骤S16上，就从接收器模块上接收ACK。
由于哑命令是在第一次重置后发送的，因此，将存储在接收器模块中的顺序号设 置为n+l。然后，由于哑命令是在第二次重置后发送的，因此，将顺序号设置为n。相应地， 在哑命令的第二次重置和第二次发送之后发送命令时，就和命令一起发送顺序号n+l 。
相应地，在步骤S26中，确定顺序号已从n变化到n+l。由于确定已发生了变化，因 此，在步骤S23上，将命令发送给接收器。在第一次重置后发送的命令可以与在第二次重置 后发送的命令相同或不同。 照此方式，根据本发明的实施例，通过紧接在重置后由发送器模块立即发送哑命 令，可让存储在接收器模块中的顺序号回到初始值。结果，即使在连续进行重置时，也能没 有困难地发送命令。例如，在配对处理中，在发送和接收一系列的数据后，结束此处理。相 应地， 一旦数据发送失败，就有难于完成配对处理的危险。然而，根据本发明的实施例，能够 避免这样的危险。[实施例处理的具体实例] 图12示出了根据实施例的处理的具体实例的通信顺序。在步骤Sll上进行第一 次重置RST1，然后，在步骤S14上发送哑命令和顺序号n(初始值)。输出作为输出数据的 哑命令。如上所述，可以不将哑命令输出到主器件。在步骤S24上发送ACK。
在步骤S16上，发送器模块接收ACK，在步骤S7上，顺序号从n变化到n+l。在步 骤Sl上，发送命令和顺序号n+l。 在步骤S26上，接收器模块确定顺序号发生了改变，并向主器件输出接收到的命 令。然后，在步骤S24上，接收器模块发送ACK。 进行第二次重置RST2。和第一次重置RST1 —样，发送哑命令和顺序号n。使存储 在接收方的顺序号回到初始值n。相应地，在下次发送命令和顺序号n+l时，确定顺序号发 生了变化，并从接收器模块上输出命令(B)。再发送另一个ACK。 照此方式，在重置发送器模块时，由于重置前的顺序号不同于重置后的顺序号，因 此，就不放弃在帧或数据包形式中的新命令。随后，发送命令和顺序号n+2，从接收器模块上 输出命令(C)，并发送ACK。按照同样的方式发送其它的命令。
[2.修改] 本发明并不限于上述的实施例，只要不偏离本发明的技术理念就能够进行各种修 改。例如，可以将本发明的实施例用到除了电视机以外的无线通信器件和构成遥控系统的 遥控器上。例如，可将本实施例用到通过无线通信发送和接收音频数据和/或视频数据的 无线通信器件的其它组合上，这如像音频播放器和无线耳机，或者是音频播放器和便携式 数字音乐播放器的组合。 本申请书包含与在日本优先权专利申请书JP2008-277851中所揭示的内容相关 的主题内容，该日本优先权专利申请书是在2008年10月29日在日本专利局中存档的，在此将其全部内容归并于此，以供参照。
权利要求
一种无线通信系统，具有用于发送数据的发送器，并且还具有用于接收数据的接收器，该发送器装配有控制用的微型计算机，其中，为了防止接收器接收相同的数据一次以上，将在每次发送一帧发送数据时自动递增的顺序号连同发送数据一起发送；如果确定正确地进行了发送，就进行下一个处理，如果确定没有正确地进行发送，就再次发送该发送数据而不递增顺序号；在重置控制用的微型计算机时，让顺序号回到初始值，在重置后立即和所述初始值一起发送哑数据；在发送哑数据后，与递增了的顺序号一起发送发送数据。
2. 根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，根据是否从接收器上接收了确认来确 定是否已正确地进行了发送。
3. 根据权利要求1所述的无线通信设备，其中，发送用于遥控电子器件的命令。
4. 一种无线通信的方法，包括如下步骤和发送数据一起发送在每发送一帧发送数据时自动递增的顺序号，以防止接收器接收 相同的数据一次以上；如果确定正确地进行了发送，就进行下一个处理，如果确定没有正确地进行发送，就再 次发送发送数据而不递增顺序号；在重置控制单元中的微型计算机时，让顺序号回到初始值，在重置后立即连同该初始 值一起发送哑数据；在发送哑数据后，与递增了的顺序号一起发送发送数据。
5. 根据权利要求4所述的无线通信方法，其中，根据是否从接收器上接收了确认来确 定是否已正确地进行了发送。
6. 根据权利要求4所述的无线通信方法，其中，发送用于遥控电子器件的命令。
全文摘要
无线通信系统包括装配有控制用的微型计算机的发送方，用以发送数据，还包括用于接收数据的接收方。为了防止接收器接收相同的数据一次以上，在每发送一帧发送数据时顺序号自动递增。将顺序号连同数据一起发送。如果确定正确地进行了发送，就进行下一个处理，如果确定没有正确地进行发送，就再次发送发送数据而不递增顺序号。在重置用于控制的微型计算机时，让顺序号回到初始值，在重置后立即将哑数据连同初始值一起发送。在发送哑数据后，将数据与递增了的顺序号一起发送。
文档编号H04L1/16GK101729219SQ20091020767
公开日2010年6月9日 申请日期2009年10月29日 优先权日2008年10月29日
发明者中野政弘, 佐藤善记, 弦本隆志, 菊池和纪 申请人:索尼株式会社