專利名稱：增強(qiáng)紅外信號(hào)協(xié)議的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳輸協(xié)議。本發(fā)明尤其涉及將紅外鍵盤和指示裝置信號(hào)傳遞到紅外接收機(jī)的紅外傳輸協(xié)議。
消費(fèi)者利用機(jī)頂盒接收來(lái)自服務(wù)提供商如衛(wèi)星和有線電視的多媒體信號(hào)。機(jī)頂盒還能夠接收來(lái)自手持遙控器如電視遙控器以及來(lái)自非手持裝置如鍵盤或指示裝置的信號(hào)。這些遙控裝置允許服務(wù)的客戶(用戶)與連接到機(jī)頂盒的顯示板上所看到的多媒體或計(jì)算機(jī)軟件相連系。鍵盤和指示裝置(例如鼠標(biāo))通過(guò)脈沖紅外(IR)信號(hào)與機(jī)頂盒中處理器接口。由這種非手持遙控器使用的紅外信號(hào)協(xié)議沒(méi)有足夠的靈活性來(lái)支持鍵盤裝置所需的鍵控代碼的數(shù)量或指示裝置所需的傳輸速度。一些現(xiàn)有的解決方案可用于解決許多協(xié)議的問(wèn)題，然而這些解決方案中大多數(shù)被設(shè)計(jì)為與價(jià)格過(guò)高的附加的指定處理器相接口。
另外，在發(fā)送紅外信號(hào)之前當(dāng)前的物理層格式利用了四脈沖位置調(diào)制(4PPM)數(shù)據(jù)編碼技術(shù)。通過(guò)規(guī)定數(shù)據(jù)碼元間隔并且隨后將數(shù)據(jù)碼元間隔再分為稱為“碼片”的相等時(shí)間片來(lái)獲得脈沖位置調(diào)制編碼。在PPM方案中，數(shù)據(jù)碼元內(nèi)每個(gè)碼片位置表示可能的比特組合中的一個(gè)。邏輯“1”表示發(fā)送發(fā)光二極管(LED)正在發(fā)光時(shí)的一個(gè)碼元間隔，而邏輯“0”表示在LED關(guān)閉時(shí)一個(gè)碼元間隔。這樣，4PPM數(shù)據(jù)編碼具有四個(gè)相等時(shí)間分段的碼片。例如，一個(gè)500納秒(nsec)的碼元持續(xù)時(shí)間具有四個(gè)125納秒(nsec)的碼片間隔。
下列表1使每個(gè)數(shù)據(jù)比特對(duì)與相應(yīng)的4PPM數(shù)據(jù)碼元相關(guān)。
表1因?yàn)樵?PPM的每個(gè)碼元中有四個(gè)唯一的碼片位置，存在四個(gè)獨(dú)立的碼元，其中只有一個(gè)碼片是邏輯“1”，而所有其他的碼片是邏輯“0”。因此，每個(gè)碼元表示兩個(gè)數(shù)據(jù)比特或一個(gè)“數(shù)據(jù)比特對(duì)”。這樣，示意地包含表示用戶在鍵盤上選擇的字母、數(shù)字或命令的40比特的分組由20個(gè)碼元表示，它們被調(diào)制到載波上并且從鍵盤的紅外串行端口傳送到機(jī)頂盒。
當(dāng)兩個(gè)紅外脈沖疊置(back to back)產(chǎn)生時(shí)可以觀察到由機(jī)頂盒檢測(cè)信號(hào)帶來(lái)的問(wèn)題。例如，當(dāng)數(shù)據(jù)比特對(duì)11和00順序發(fā)送時(shí)碼片序列是00011000。這發(fā)生在產(chǎn)生中斷的硬件僅能夠在輸入信號(hào)的上升沿或前沿產(chǎn)生中斷并且不知道脈沖長(zhǎng)度的情況下。在這種情況下，IR接收機(jī)在區(qū)分碼元時(shí)遇到困難，它導(dǎo)致誤碼率(BER)的上升。這樣，對(duì)于傳統(tǒng)的IR格式需要有一個(gè)替代的格式，用于不能以傳統(tǒng)的格式工作的裝置如鍵盤和指示裝置。另外，需要改進(jìn)BER的傳輸技術(shù)，以及工作中不用專用IR接收機(jī)微處理器的格式。
本發(fā)明的目的是通過(guò)包括具有多個(gè)字段的標(biāo)題部分和可擴(kuò)展有效負(fù)載部分的本發(fā)明數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)克服迄今與現(xiàn)有技術(shù)有關(guān)的缺點(diǎn)，其中該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)使用一種5脈沖位置調(diào)制(5PPM)技術(shù)來(lái)傳送標(biāo)題部分和可擴(kuò)展有效負(fù)載部分。在優(yōu)選實(shí)施例中，5PPM信號(hào)以低比特結(jié)束。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)用作紅外信號(hào)協(xié)議，用于非手持裝置如鍵盤和指示裝置的遙控。
多個(gè)字段分布在3個(gè)字節(jié)標(biāo)題中并且包括前置碼、標(biāo)識(shí)符(ID)、模式、功率標(biāo)志、保留比特、重復(fù)字段、有效負(fù)載大小以及檢查和。通過(guò)將特定字段中所有比特設(shè)定為高態(tài)，有效負(fù)載部分在長(zhǎng)度上可從1個(gè)字節(jié)擴(kuò)展到3個(gè)字節(jié)。有效負(fù)載部分用于傳遞鍵盤的掃描碼和鍵標(biāo)志以及指示裝置的X和Y坐標(biāo)。
這樣，本發(fā)明IR信令協(xié)議允許IR接收機(jī)的軟件接收傳統(tǒng)的IR信令協(xié)議，以及將分組之間的時(shí)間提供用于RF遙控裝置的RF脈沖傳輸。另外，該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)允許機(jī)頂盒工作時(shí)不用專用IR接收機(jī)微處理器，以及提供在物理層上的擴(kuò)展性和靈活性。
結(jié)合附圖并考慮下面詳細(xì)的描述可以容易地理解本發(fā)明的技術(shù)。


圖1示出本發(fā)明的紅外(IR)信號(hào)接收機(jī)；圖2示出用于本發(fā)明紅外信號(hào)協(xié)議的一般的分組格式；圖3示出本發(fā)明為鍵盤裝置定義分組的IR信令協(xié)議；圖4示出本發(fā)明為指示裝置定義分組的IR信令協(xié)議；圖5示出分組的時(shí)序圖6示出碼元的時(shí)序圖；以及圖7示出IR 5PPM分組信息的數(shù)據(jù)流。
為了便于理解，在可能情況下使用相同的標(biāo)號(hào)表示各圖中同樣的部件。
本發(fā)明主要在接收IR信號(hào)的紅外(IR)接收機(jī)如TEMICTMTSOP1156 IR接收機(jī)的范圍進(jìn)行描述。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解本發(fā)明非常適用于具有能夠檢測(cè)300微秒(μsec)脈沖的接收機(jī)的任何系統(tǒng)，這些脈沖由每個(gè)脈沖6個(gè)或更多的載波周期來(lái)定義。
圖1描述紅外(IR)信號(hào)接收機(jī)系統(tǒng)100。具體地，遙控裝置102傳送至少一個(gè)IR信號(hào)分組110到IR接收機(jī)104。遙控裝置102包括處理單元120、存儲(chǔ)器124、調(diào)制器122、以及配套電路128，用于共同地經(jīng)過(guò)發(fā)光二極管(LED)130產(chǎn)生發(fā)射的紅外脈沖。具體地，每個(gè)分組IR信號(hào)110經(jīng)過(guò)遙控裝置102如IR鍵盤或指示裝置產(chǎn)生。遙控裝置102的處理單元120能夠提供由5脈沖位置調(diào)制軟件126經(jīng)過(guò)調(diào)制器122調(diào)制的比特流。在優(yōu)選實(shí)施例中，載頻是56.875KHz。調(diào)制的IR信號(hào)隨后經(jīng)過(guò)LED 130傳送到IR接收機(jī)104。IR接收機(jī)包括IR端口132、解調(diào)器134、接收機(jī)處理單元136、存儲(chǔ)器138、配套電路139以及譯碼器140。具體地，IR分組由IR端口132接收，以在解調(diào)器134解調(diào)。解調(diào)的信號(hào)即基帶信號(hào)隨后由接收機(jī)處理單元136、存儲(chǔ)器138、配套電路139以及譯碼器140處理，然后顯示在輸出裝置如連接到IR接收機(jī)104的監(jiān)控器(未示出)上。
圖2描述用于本發(fā)明紅外信號(hào)協(xié)議的一般的分組格式。具體地，IR信令協(xié)議是一個(gè)擴(kuò)展的分組協(xié)議，它以從字節(jié)2021到202m(總起來(lái)說(shuō)字節(jié)202)的分組110傳送，這里每個(gè)字節(jié)202具有從2041到204n的n位(總起來(lái)說(shuō)8比特204)。在優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)字節(jié)202包括8比特204。分組110還包括標(biāo)題部分203和有效負(fù)載部分205。標(biāo)題部分203在前三個(gè)字節(jié)2021-3中定義，而有效負(fù)載部分205由剩余的字節(jié)2024-m定義。一般地，標(biāo)題部分203包括定義有效負(fù)載部分205特性、發(fā)送分組110、以及完成差錯(cuò)檢驗(yàn)的信息。標(biāo)題部分203是固定長(zhǎng)度的以允許IR接收機(jī)104的譯碼器(未示出)找到并且轉(zhuǎn)換標(biāo)題部分203。有效負(fù)載部分205包括用戶定義的信息如鍵盤字符或指示裝置方向，并且它是可變長(zhǎng)度的。
具體地，標(biāo)題部分203包括多個(gè)字段207，該字段包括前置碼206、ID208、模式210、功率特征比特212、保留比特214、重復(fù)字段216、有效負(fù)載大小218以及檢查和220。該分組從最高有效位(MSB)傳送，為在此討論的目的，將討論多個(gè)字段207以便以每個(gè)字節(jié)202的MSB開(kāi)始。前置碼206被指定為第一個(gè)字節(jié)202的前6比特204。前置碼206的目的是規(guī)定用于IR接收的目標(biāo)裝置。這樣的目標(biāo)示意性地包括電視、錄像機(jī)、AM/FM、攝錄機(jī)、輔助設(shè)備、電唱機(jī)、磁帶、CD、衛(wèi)星/有線電視、ASCII終端等。傳統(tǒng)的IR前置碼是4位寬，然而本發(fā)明實(shí)施例的前置碼206加上兩個(gè)附加比特，總共6比特，因此允許選擇更多的裝置。通過(guò)允許前置碼擴(kuò)展性能還能夠進(jìn)一步擴(kuò)展前置碼206。通過(guò)將前置碼206中6比特設(shè)定為“高”來(lái)完成這一點(diǎn)。當(dāng)所有的前置碼比特設(shè)定為“高”時(shí)，有效負(fù)載部分205擴(kuò)展一個(gè)額外的字節(jié)(即可擴(kuò)展的有效負(fù)載1025)使得前置碼206為8比特字段。這樣，可用于選擇的裝置從63個(gè)裝置增加到256個(gè)裝置。
ID字段208表示為第一個(gè)字節(jié)2021中最低有效位(LSB)2047-8。ID字段208是一個(gè)識(shí)別字段，該識(shí)別字段是用戶可編程的并且對(duì)若干個(gè)裝置提供支持以緊挨著操作。例如，如果通過(guò)設(shè)置ID字段208，用多個(gè)輸入裝置支持一個(gè)游戲，IR接收機(jī)可以將一個(gè)鍵盤與另一個(gè)區(qū)分開(kāi)。將兩比特分配給ID字段208，因?yàn)槿绻^(guò)多數(shù)量的裝置同時(shí)緊挨著使用，它們各自的信號(hào)可能相互間破壞性地干擾。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例允許ID字段208以類似于前置碼206的方式在有效負(fù)載部分205中擴(kuò)展。具體地，比特2047和2048設(shè)定為高，額外的字節(jié)202加到有效負(fù)載部分205。如果前置碼206沒(méi)有擴(kuò)展，則用于ID字段208的擴(kuò)展字節(jié)是第5個(gè)字節(jié)2025。然而，如果前置碼字段206也被擴(kuò)展，則擴(kuò)展的ID字段跟在擴(kuò)展的前置碼字段之后如第6個(gè)字節(jié)2046。這樣，在擴(kuò)展的條件下，ID字段208能夠提供256個(gè)裝置的可能性。
標(biāo)題部分203的第二個(gè)字節(jié)2022包括多個(gè)字段207的第二個(gè)部分。模式字段210包括四比特2041-4并且用于設(shè)置有效負(fù)載類型。這樣的模式包括對(duì)鍵盤、基本指示裝置、精確指示裝置等的指定。這樣的指定典型地包括模式1作為鍵盤、模式2作為指示裝置以及模式3作為精確的指示裝置。模式字段210允許IR接收機(jī)中譯碼器發(fā)送分組而不用完全譯碼有效負(fù)載。功率字段212是第二個(gè)字節(jié)2022的第5個(gè)最高有效位2045。當(dāng)電源如鍵盤或指示裝置的發(fā)射器中電池低于可接受工作電平時(shí)功率比特212是一個(gè)被設(shè)定的標(biāo)記。這樣，功率比特212警告用戶由于低功率降低了作用范圍或增加了誤碼率(BER)。保留比特214是第二個(gè)字節(jié)2022的第6比特2046，恒定地保持為低，被保留未來(lái)使用。
重復(fù)字段216由第二個(gè)字節(jié)2022的剩余最低有效位2047-8定義。重復(fù)字段216是節(jié)省功率的工具并且可以用于傳送裝置(例如鍵盤/鼠標(biāo))表示按鈕的第一次按下。在優(yōu)選實(shí)施例中，如果重復(fù)字段比特設(shè)定為01，比特2047-8表示來(lái)自鍵盤的字符或指示裝置的方向的第一次傳輸。如果重復(fù)字段比特設(shè)定為11，比特2047-8表示縮短的重復(fù)序列而不是整個(gè)分組的有效負(fù)載被傳送。相反，如果比特2047-8設(shè)定為00或10，則忽略重復(fù)字段216，并且整個(gè)分組的有效負(fù)載被傳送?？s短的分組包括標(biāo)題部分207、前置碼206、ID208、模式210、兩比特檢查和220以及重復(fù)字段216設(shè)定為1和0。不包括分組110的剩余部分，除非設(shè)置擴(kuò)展的前置碼224和/或擴(kuò)展的ID 226。這樣，傳送的有效位數(shù)量(沒(méi)有擴(kuò)展字段)為16，而典型的鍵盤分組為40。
前置碼部分203的第三個(gè)字節(jié)2023包括位于前4個(gè)最高有效位的有效負(fù)載大小字段218，以及剩余的4位中的檢查和220。有效負(fù)載大小字段218存儲(chǔ)有效負(fù)載部分205中的字節(jié)數(shù)。如前面討論的，分組110的有效負(fù)載部分205是可變長(zhǎng)度的。有效負(fù)載大小字段218給IR接收機(jī)的譯碼器提供精確的有效負(fù)載大小，因此不需要譯碼器進(jìn)行這種計(jì)算。如果前置碼206和/或ID字段208是擴(kuò)展模式，則有效負(fù)載大小字段218計(jì)算增加的比特計(jì)數(shù)。檢查和字段220用于檢驗(yàn)數(shù)據(jù)完整性。當(dāng)分組110的所有四比特(即一個(gè)字節(jié)的4位)一起相加時(shí)，包括檢查和220，當(dāng)忽略進(jìn)位時(shí)結(jié)果應(yīng)該是零。在檢查和不是零值的情況下，則產(chǎn)生誤碼并且該分組必須重新傳送。
用于紅外信令協(xié)議格式的標(biāo)題部分203的多個(gè)字段207是相同的而不用考慮紅外裝置的類型。相反，分組110的有效負(fù)載部分205根據(jù)裝置的類型變化。第四個(gè)字節(jié)2024表示有效負(fù)載222并且出現(xiàn)在每個(gè)分組110中，除非重復(fù)字段216具有均設(shè)定為高的比特。僅在上面討論的選擇環(huán)境下，第5個(gè)和第6個(gè)字節(jié)2025和2066包括在分組110的有效負(fù)載部分205中。
圖3和圖4的每一個(gè)描述了對(duì)于特定裝置定義分組格式的IR信令協(xié)議。每個(gè)IR信令協(xié)議遵循圖2描述的實(shí)施例。具體地，圖3描述了對(duì)于鍵盤裝置定義分組300的IR信令協(xié)議。如一般格式實(shí)施例所示，用于鍵盤的IR信令協(xié)議包括具有多個(gè)字段207的三字節(jié)標(biāo)題部分203和有效負(fù)載部分205。在這種情況下，模式字段210具有設(shè)定為高的最低有效位2044和設(shè)定為低的剩余比特2041-3以表示鍵盤裝置。有效負(fù)載部分205由兩個(gè)字節(jié)2024和2025定義。另外，有效負(fù)載字段222的每一位表示特定的鍵盤功能。具體地，有效負(fù)載字段222包括在比特2041的ASCII標(biāo)志302和多個(gè)鍵標(biāo)志315，鍵標(biāo)志包括在比特2044的CAPS-LOCK標(biāo)志308，在比特2045的Shift標(biāo)志310，在比特2046的控制(CTRL)標(biāo)志312，在比特2047的ALT標(biāo)志314，以及在比特2048的功能標(biāo)志(FN)316。在比特2042和2043的兩個(gè)未指定標(biāo)志304和306保留用于未來(lái)的需要并且保持在低狀態(tài)。結(jié)合鍵盤有效負(fù)載使用ASCII標(biāo)志302。也就是當(dāng)ASCII標(biāo)志302設(shè)定為高時(shí)，在掃描碼字段318中設(shè)置由用戶在鍵盤上選擇的鍵上的特定8比特掃描碼。掃描碼字段318由第5個(gè)字節(jié)2045定義。鍵盤的掃描碼取決于IBMTM標(biāo)準(zhǔn)或?qū)τ阪I盤上每個(gè)字符和鍵具有唯一的十六進(jìn)制值的增強(qiáng)的鍵盤。例如，非大寫(xiě)字母“g”是0×67，大寫(xiě)字母“K”在十六進(jìn)制計(jì)數(shù)制中是0×4B。十六進(jìn)制值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。然后二進(jìn)制數(shù)設(shè)置在掃描碼字段318中，即分組300的有效負(fù)載部分205的第5個(gè)字節(jié)2025中。這樣，如果用戶按下大寫(xiě)字母K，則等效二進(jìn)制位數(shù)01001011將設(shè)置在掃描碼字段318中。另外，Shift標(biāo)志310將設(shè)定為高。
當(dāng)ASCII標(biāo)志302設(shè)定為低時(shí)，掃描碼318可以表示任何其他非鍵盤選擇。在IR鍵盤鏈接到機(jī)頂盒的情況下，掃描碼318可以表示服務(wù)提供商信息如指南、菜單、郵件、搜索等，或控制功能如正向、反向、播放、轉(zhuǎn)到、暫停、頻道等。每當(dāng)用戶在鍵盤上按下Shift 310、CTRL 312、ALT 314和/或FN 316鍵時(shí)多個(gè)鍵標(biāo)志315設(shè)定為高。這些標(biāo)志315獨(dú)立于掃描碼并且相互獨(dú)立。因此，當(dāng)ASCII位302設(shè)定為低時(shí)，鍵標(biāo)志315的主要目的是提供對(duì)非ASCII鍵組合的支持。例如，如果檢測(cè)到CTRL＋MENU組合，CTRL標(biāo)志312設(shè)定為高并且MENU字符作為服務(wù)提供商選擇發(fā)送。
這樣，每個(gè)分組300表示用戶在鍵盤上選擇的一個(gè)字符或命令。因此，作為實(shí)時(shí)的用戶類型，分組300順序地從鍵盤裝置發(fā)送到IR接收機(jī)用于譯碼。
圖4描述了對(duì)于指示裝置定義分組400的IR信令協(xié)議。如圖2的一般格式實(shí)施例所示，用于指示裝置的IR信令協(xié)議包括具有多個(gè)字段207的三字節(jié)標(biāo)題部分203和有效負(fù)載部分205。在這種情況下，模式字段210具有設(shè)定為高的第三個(gè)MSB 2023以及設(shè)定為低的剩余比特2041-2和2044以表示標(biāo)準(zhǔn)的指示裝置。有效負(fù)載部分205由三個(gè)字節(jié)2024-6定義。另外，有效負(fù)載字段222的前四個(gè)最高有效位2041-4(第四個(gè)字節(jié)1024)表示特定的指示裝置功能。具體地，“左邊”字段402、“中間”字段404和“右邊”字段406是設(shè)定為高的比特以表示這種按鈕按下時(shí)是指示裝置的左邊、中間或右邊按鈕。在所有指示器按鈕被釋放并且沒(méi)有其他指示裝置被操作的情況下，傳送單個(gè)零值指示器分組。這樣的零值信號(hào)在IR接收機(jī)中產(chǎn)生“未按下按鈕(button-up)”消息。另外，有效負(fù)載部分205的剩余四比特2045-8留作未來(lái)使用并且設(shè)置在低狀態(tài)。
指示裝置的傳送坐標(biāo)表示自固定位置的增量。如果坐標(biāo)相對(duì)于一個(gè)點(diǎn)是絕對(duì)的，則絕對(duì)字段408中的比特設(shè)定為高。相反，如果增量相對(duì)于先前的傳輸，則坐標(biāo)是相對(duì)的并且絕對(duì)字段408的比特設(shè)定為低。傳送的坐標(biāo)是X坐標(biāo)412和Y坐標(biāo)414，它們分別由第5個(gè)字節(jié)1025和第6個(gè)字節(jié)1026表示。正數(shù)如0×7F＝+127以及O×01＝+1表示向左或向上移動(dòng)，而負(fù)數(shù)如0×FF＝-1,0×80＝-128表示向右或向下移動(dòng)。這樣，每個(gè)分組400表示一個(gè)數(shù)值以定義用戶在指示裝置上選擇的移動(dòng)和/或按鈕。因此，當(dāng)用戶實(shí)時(shí)地移動(dòng)指示裝置時(shí)，多個(gè)分組400順序地從指示裝置傳送到IR接收機(jī)進(jìn)行譯碼。
IR信令協(xié)議按照開(kāi)放系統(tǒng)互聯(lián)(OSI)標(biāo)準(zhǔn)和紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(InfraredData Association)(IrDA)設(shè)計(jì)。具體地，IR裝置之間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊利用經(jīng)過(guò)自由空間的半雙工串行IR通訊鏈路。如前面討論的，每個(gè)分組串行地傳送，從最高有效位開(kāi)始。為了克服利用4脈沖位置調(diào)制(4PPM)的缺陷，本發(fā)明協(xié)議經(jīng)過(guò)5脈沖位置調(diào)制(5PPM)技術(shù)傳送，這里最后的脈沖位置是空的。下面表2使每個(gè)數(shù)據(jù)比特對(duì)與相應(yīng)的5PPM數(shù)據(jù)碼元相關(guān)。
表2邏輯“1”表示當(dāng)傳送的LED正在發(fā)射光時(shí)一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間，而邏輯“0”表示當(dāng)LED關(guān)閉時(shí)一個(gè)碼片持續(xù)時(shí)間。這樣，示意性地包含表示用戶在鍵盤上選擇的字母、數(shù)字或命令的40比特的分組由20個(gè)碼元表示，它被調(diào)制到載波上并且從鍵盤的紅外串行端口傳送到機(jī)頂盒。
圖5描述分組110的時(shí)序圖。分組110包括標(biāo)記502、間隔504和多個(gè)碼元5061-n(總起來(lái)說(shuō)碼元506)。在優(yōu)選實(shí)施例中，標(biāo)記502是600微秒長(zhǎng)度并且用于對(duì)輸入分組的譯碼器報(bào)警。間隔504跟在標(biāo)記502后面并且是1.2毫秒長(zhǎng)。具體地，標(biāo)記502和間隔504結(jié)合用于設(shè)置電路中正確的增益量，使得接收機(jī)能夠區(qū)分哪些是實(shí)際信號(hào)而哪些只是隨機(jī)噪聲。分組110的剩余部分是多個(gè)碼元506。在優(yōu)選實(shí)施例中，分組110包括各代表兩比特的20個(gè)碼元。每個(gè)碼元506具有1.5毫秒的周期。這樣，對(duì)于40比特的分組110的固定分組長(zhǎng)度是31.8毫秒。
圖6描述碼元506的時(shí)序圖。具體地，每個(gè)碼元506包括5個(gè)相等的時(shí)隙或“碼片”6021-5(總起來(lái)說(shuō)碼元602)，這里每個(gè)碼片是一個(gè)脈沖位置。另外，每個(gè)碼元506的5個(gè)碼片位置中只有一個(gè)可以包含如表2中每個(gè)5PPM數(shù)據(jù)碼元所示的IR調(diào)制。例如，數(shù)據(jù)比特對(duì)01具有01000的5PPM數(shù)據(jù)碼元，這里只有高脈沖設(shè)置在第二個(gè)碼片6022中。另外，第5個(gè)碼片6025總是保持為低。5PPM相對(duì)于4PPM的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是兩個(gè)IR脈沖絕不會(huì)疊置產(chǎn)生。例如，如果數(shù)據(jù)對(duì)11和00被順序地傳送，與在4PPM技術(shù)條件下發(fā)送的00011000相對(duì)，將在5PPM技術(shù)條件下發(fā)送脈沖0001010000。因此，與在4PPM技術(shù)條件下變化量(由于疊置脈沖)相對(duì)，IR接收機(jī)可以僅處理傳輸?shù)纳仙兀⑶以趥鬏敃r(shí)具有固定的邊沿?cái)?shù)計(jì)數(shù)。每個(gè)碼片602具有每個(gè)脈沖298.901微秒的固定時(shí)間長(zhǎng)度。載頻是56.875KHz。因此，如圖5討論的，每個(gè)脈沖包括17個(gè)周期并且每個(gè)碼元506的長(zhǎng)度近似于1.5毫秒。
在操作時(shí)，按5PPM技術(shù)，如圖1-圖4描述的IR信令協(xié)議從遠(yuǎn)端IR裝置102傳送到IR接收機(jī)104的譯碼器。用于傳輸?shù)臄?shù)據(jù)編碼首先由最高有效位完成。譯碼器搜索600微秒(μsec)標(biāo)記502和1.2毫秒(msec)間隔504以將本發(fā)明擴(kuò)展的包格式與傳統(tǒng)的IR格式區(qū)別開(kāi)，并且設(shè)置所需的增益來(lái)克服任何隨機(jī)噪聲。此后，經(jīng)過(guò)碼元5061-12以前置碼206開(kāi)始的3字節(jié)標(biāo)題部分203可以被譯碼。根據(jù)標(biāo)題部分203，大小由有效負(fù)載大小字段218確定并且隨后有效負(fù)載部分205(在分組110的剩余碼元50613-n中傳送)被譯碼。在裝置是無(wú)需利用可擴(kuò)展字段或重復(fù)一分組的鍵盤的情況下，40位即20個(gè)碼元5061-20的分組被傳送并且隨后被譯碼。附加的碼元在可擴(kuò)展字段(字節(jié))存在的情況下傳送。在裝置是指示裝置的情況下，48比特即24個(gè)碼元被傳送并且被譯碼。
圖7描述IR 5PPM分組信息700的數(shù)據(jù)流。具體地，數(shù)據(jù)流700包括從分組1101到110p(總起來(lái)說(shuō)分組110)的多個(gè)分組，和每個(gè)分組110之間10毫秒的最小間隔702。最小10毫秒間隔702允許在這個(gè)時(shí)間期間傳輸射頻(RF)脈沖。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到間隔702可以是較長(zhǎng)的周期，然而這樣增加的時(shí)間是以犧牲吞吐量為代價(jià)的。RF脈沖可以由其他RF裝置如直接衛(wèi)星系統(tǒng)(DSS)等傳送到接收機(jī)。這樣，IR和RF格式可以共存，因此使得用戶能夠使用一個(gè)遙控裝置傳送IR和RF信號(hào)。
對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，很明顯已經(jīng)提供了對(duì)于具有標(biāo)題和可擴(kuò)展有效負(fù)載的紅外信令協(xié)議的新穎的方法和設(shè)備。這樣的IR信令協(xié)議使用5脈沖位置調(diào)制作為碼元序列從IR鍵盤或指示裝置傳送到IR接收機(jī)。雖然這里已經(jīng)示出并且詳細(xì)描述了結(jié)合本發(fā)明技術(shù)的各種實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠容易地設(shè)計(jì)出許多仍然包含這些技術(shù)的其他各種實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種用于提供紅外(IR)信號(hào)的設(shè)備包括處理器(120)，連接到存儲(chǔ)器(124)，用于產(chǎn)生碼元序列(506)；以及調(diào)制器(122)，用于將所述碼元序列中每個(gè)碼元轉(zhuǎn)換為適用于傳輸?shù)男盘?hào)，其特征在于用于傳輸?shù)男盘?hào)是5脈沖位置調(diào)制(5PPM)信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述5PPM信號(hào)以低比特結(jié)束。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述碼元序列由具有標(biāo)題部分(203)和有效負(fù)載部分(205)的信令協(xié)議定義。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述標(biāo)題部分(205)包括用于定義所述有效負(fù)載部分的多個(gè)字段(202)。
5.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于所述有效負(fù)載部分是可變位流。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備是IR信令鍵盤裝置。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述設(shè)備是IR信令指示裝置。
8.一種用于傳送具有數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的IR信號(hào)的紅外(IR)發(fā)射機(jī)，所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括有效負(fù)載部分(205)；標(biāo)題部分(203)；所述標(biāo)題部分包括用于定義所述有效負(fù)載部分的多個(gè)字段(202)；以及其特征在于所述標(biāo)題和有效負(fù)載部分表示為使用5脈沖位置調(diào)制(5PPM)傳送的多個(gè)碼元。
9.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述5PPM信號(hào)以低比特結(jié)束。
10.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述有效負(fù)載部分表示鍵盤字符(318)。
11.如權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述有效負(fù)載部分表示指示裝置的坐標(biāo)(412，414)。
12.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于所述標(biāo)題部分包括重復(fù)字段(216)，用于有選擇地僅傳送所述標(biāo)題部分(203)。
13.一種提供紅外(IR)信號(hào)的方法，包括下列步驟產(chǎn)生碼元序列；以及將所述碼元序列中每個(gè)碼元轉(zhuǎn)換為適合于傳輸?shù)竭h(yuǎn)端接收機(jī)的信號(hào)，其特征在于傳輸?shù)男盘?hào)是5脈沖位置調(diào)制(5PPM)信號(hào)。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，其特征在子所述轉(zhuǎn)換步驟包括傳送作為所述5PPM信號(hào)結(jié)束比特的低比特。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征還在于包括由具有標(biāo)題部分和有效負(fù)載部分的信今協(xié)議定義所述碼元序列的步驟。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征還在于包括發(fā)送將鍵盤字符表示為所述有效負(fù)載部分的比特的步驟。
17.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征還在于包括發(fā)送將指示裝置坐標(biāo)表示為所述有效負(fù)載部分的比特的步驟。
全文摘要
一種用于提供紅外(IR)信號(hào)的設(shè)備和方法,包括連接到存儲(chǔ)器、用于產(chǎn)生碼元序列的處理器。然后調(diào)制器將所述碼元序列中每個(gè)碼元轉(zhuǎn)換為5脈沖位置調(diào)制(5PPM)信號(hào)。碼元序列表示具有有效負(fù)載部分和標(biāo)題部分的IR信令協(xié)議,其中標(biāo)題部分包括用于定義有效負(fù)載部分的多個(gè)字段。有效負(fù)載部分表示鍵盤字符或指示裝置的坐標(biāo)。
文檔編號(hào)G06F3/00GK1327311SQ01120810
公開(kāi)日2001年12月19日 申請(qǐng)日期2001年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月31日
發(fā)明者庫(kù)爾特·W·奧特, 巴里·J·韋伯, 史蒂文·C·羅茲 申請(qǐng)人:湯姆森特許公司