TWI389064B - 紅外線遙控控制指令解碼方法與裝置 - Google Patents

Description

紅外線遙控控制指令解碼方法與裝置

本發明係關於指一種遙控指令解碼方法及其裝置，尤指一種可自動調整取樣週期之紅外線遙控指令解碼方法及其裝置。

習知遙控設備所使用技術主要為紅外線(IR)或無線射頻(Radio Frequency)技術。其中，紅外線遙控設備由於具備體積小、功率消耗較低以及成本低等優點，使其成為目前較廣為使用的一種遙控技術，如美國專利編號第4,426,662號專利即為一種紅外線遙控控制設備之適例。

紅外線遙控設備一般會有發送及接收二端，在發送及接收二端間之指令傳送，須有一套編碼及解碼標準，才能有效傳送與辨識指令，如上舉美國專利第4,426,662號中即揭示位於接收端的一種紅外線遙控解碼技術。紅外線遙控器指令之編碼格式主要分為兩大類，第一類是在歐洲地區普遍應用的RC-5碼和RECS 80碼，另外一類則是普遍應用在遠東地區的NEC碼。

圖1顯示習知NEC碼之一種紅外線遙控指令編碼格式，其係採脈波寬度調變方式(Pulse Width Modulation)，包括有一起始脈波(leader pulse或initial pulse)、16位元的用戶碼(8位元的用戶碼及其8位元補數)、以及16位元的資料碼(8位元的資料碼及其8位元補數)。而圖1中格式之二進位位元表示方式如圖2所示，以脈波寬度(高位準)約0.56毫秒(ms，millisecond)，低位準約0.56毫秒，週期約為1.125毫秒代表二進位的“0”；以高位準約0.56毫秒，低位準約1.68毫秒，週期約為2.25毫秒代表二進位的“1”。此外，起始脈波之高位準約9毫秒，低位準約4.5毫秒，週期約為13.5毫秒表示。

在紅外線遙控器發送端發出遙控控制指令後，接收端必須針對該遙控指令解碼(對16位元的資料碼、用戶碼)，以辨識指令代表的意義。以下就以上述NEC碼為例，說明其中的一種解碼方法，在一常見的解碼方法中，係計算指令序列碼中某位元的波形下降緣至相鄰之波形上升緣(即低位準期間)所經過的訊號週期的數目，以辨識其所對應之二進位指令。如上述的NEC碼編碼格式，假設使用時脈週期為1微秒(μs，microsecond)，“0”為高位準0.56毫秒，低位準0.56毫秒；“1”為高位準0.56毫秒，低位準1.68毫秒，因此，當波形下降緣至相鄰之波形上升緣所經過的時脈數約為560(0.56ms/1μs)時，則對應的位元解碼為“0”；當波形下降緣至相鄰之波形上升緣所經過的時脈數約為1680(1.68ms/1μs)時，則對應的位元解碼為“1”，如此即可藉由時脈數目之計算來辨識指令位元的二進位狀態。

上述的解碼方法中，判斷資料位元值前需預先設定兩個的時脈數區間，例如時脈數550~570及1670~1690兩個區間，當波形下降緣至相鄰之波形上升緣所經過的時脈數落在550~570區間內時，即代表位元值“0”，反之，當波形下降緣至相鄰之波形上升緣所經過的時脈數落在1670~1690區間內時，代表位元值“1”，然而，紅外線遙控指令在經過傳送後有時會導致脈波波形的改變，例如：脈波寬度變長或變短，在這種情況下，習知技術使用固定時脈數區間的解碼方法將無法解碼出正確的指令位元值。

本發明之另一目的在提供一種解碼方法與裝置，可產生適當的取樣週期來解碼紅外線遙控指令。

為達成上述與其他之目的，本發明提供一種解碼方法，用於解碼一序列碼，該序列碼包含至少一起始脈波及複數資料脈波，該解碼方法包含下列步驟：接收一序列碼；偵測該序列碼之該起始脈波；於偵測到該起始脈波後，根據該些資料脈波中之一資料脈波之脈波寬度決定一取樣週期；以及根據該取樣週期對該些資料脈波進行解碼。

在上述偵測該起始脈波之步驟中，當一脈波之脈波寬度超過該預設值時，判定該脈波為該起始脈波。而根據該取樣週期對該些資料脈波進行解碼之步驟中，當該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔不大於一預定個該取樣週期時，產生一第一位元值；當該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔大於該預定個該取樣週期時，產生一第二位元值。

本發明更提供一種解碼裝置，用於解碼一序列碼，該序列碼包含至少一起始脈波及複數資料脈波，該解碼裝置包含有：一偵測單元，用來偵測該起始脈波，以產生一通知訊號；一決定單元，用來根據該通知訊號及該些資料脈波中之一資料脈波之脈波寬度決定一取樣週期；以及一解碼單元，用來根據該取樣週期對該些資料脈波進行解碼。

上述之解碼裝置中，當一脈波之脈波寬度大於該預設值時，該偵測單元判斷該脈波為該起始脈波。較佳地，上述之解碼裝置更包含一記憶單元，用以儲存該解碼單元輸出之解碼資料。

藉由上述的解碼裝置及解碼方法，縱使紅外線遙控指令的脈波波形在傳送過程中有產生變形，仍可解碼出正確的指令值。

為更進一步瞭解本發明上述之目的、功能、特點和優點，下文將配合所附圖式進一步說明本發明之較佳實施例。

圖3係顯示本發明之一實施例之紅外線遙控指令的解碼方法之流程圖，為方便說明本發明之解碼方法，在下文實施例中皆是以NEC碼為例來說明，但並非是用以限制本發明。

在紅外線遙控指令序列碼輸入(接收)後，步驟301先偵測序列碼的起始脈波，一般而言，紅外線指令序列碼起始脈波的脈波寬度是資料脈波之脈波寬度的數倍，因此，當偵測到序列碼中一脈波的脈波寬度超過資料脈波寬度甚多時，即可判斷該脈波為起始脈波，以NEC碼為例，NEC碼的起始脈波之脈波寬度約9毫秒，而資料脈波之脈波寬度約0.56毫秒，因此，若偵測到的脈波寬度(高位準期間)超過一預設值(例如2毫秒)，則判定該脈波為起始脈波。

在步驟302中，係計算用以解碼序列碼的取樣週期。在確認起始脈波後，計算起始脈波後面出現的資料脈波的脈波寬度，並將此脈波寬度當做用以解碼序列碼資料位元的取樣週期。在NEC碼的編碼格式中，其資料脈波的脈波寬度(高位準期間)是固定的，一般是改變低位準期間來分別表示二進位的“0”或“1”位元值，因此，取樣週期即各個序列碼位元的脈波寬度(高位準期間)，即0.56毫秒，若序列碼的波形因傳送過程而產生變形，則步驟302可計算出變形後的脈波寬度，並以此脈波寬度作為解碼的取樣週期。在一實施例中，取樣週期是計算起始脈波後面出現的第一個資料脈波的脈波寬度所得到的。

在步驟303中，以步驟302所得到之取樣週期對序列碼中的資料位元(即資料脈波)進行解碼，意即進行判斷序列碼中的用戶碼或資料碼位元所代表二進位的“0”或“1”位元值。在本實施例中，步驟303是根據取樣週期來偵測序列碼中每兩脈波間的間隔(例如序列碼中一資料脈波的下降緣至相鄰脈波之波形上升緣)所經過取樣週期數，以辨識其所對應之位元值，請參照圖4(a)所示的示意圖，其係以NEC碼的資料位元為例進行說明，當偵測到兩脈波間的間隔小於2個取樣週期時，該位元代表二進位的“0”，如圖4(b)所示，當所偵測之結果大於或等於2個取樣週期時，該位元即代表二進位的“1”。在另一實施例中，亦可根據取樣週期來偵測一資料脈波的上升緣至相鄰脈波的上升緣或下降緣所經過的取樣週期數來判斷此資料位元所代表的位元值。本發明之解碼方法中，解碼所依據的取樣週期是由實際收到的脈波寬度所產生，即便是紅外線指令序列碼在傳送過程有發生波形變形的情況，正常情況下，脈波變形是等比例的，因此，以變形後的脈波寬度所產生的取樣週期來當作解碼的依據，仍可得到正確的解碼結果。

圖5顯示依本發明之紅外線控制指令的解碼裝置之一實施例示意圖，如圖5所示，本發明之解碼裝置500包含一偵測單元510、一決定單元520以及一解碼單元530。偵測單元510是用來偵測序列碼的起始脈波，其根據一時脈訊號來偵測序列碼中脈波的脈波寬度是否超過一預設值，若偵測到的脈波寬度超過該預設值，則判定該脈波為起始脈波。以NEC碼為例來說明起始脈波寬度與資料脈波寬度的差異，在NEC碼中，起始脈波高位準期間的脈波寬度為9毫秒，而資料脈波寬度為0.56毫秒，因此，當序列碼中一脈波的脈波寬度超過資料脈波寬度(0.56毫秒)甚多時，即可確定該脈波即為起始脈波，在本實施例中，將預設值設為2毫秒，當偵測單元510偵測到一脈波的脈波寬度超過2毫秒，偵測單元即判定該脈波為起始脈波，偵測單元510偵測到一起始脈波後，會產生一通知訊號INIT_PS，用以通知決定單元520及解碼單元530。

決定單元520係用來計算解碼序列碼的取樣週期S_P，當決定單元520收到偵測單元510的通知訊號INIT_PS後，即開始計算出現於起始脈波後面的資料脈波之脈波寬度，並將此脈波寬度當做用以解碼序列碼資料位元的取樣週期S_P。以NEC碼為例，當決定單元520收到通知訊號INIT_PS後，即開始計算序列碼中一脈波的脈波寬度，意即計算脈波的高位準期間，在標準的NEC碼中，脈波寬度為0.56毫秒，故決定單元520會計算出0.56毫秒的取樣週期值。然而，紅外線遙控指令在傳送過程中可能會受到干擾，而使得遙控指令序列碼的脈波產生變形，此時，決定單元520仍可計算出變形後的脈波寬度，並以此脈波寬度當作取樣週期S_P，因此，本發明之決定單元可精確地計算出所收到的遙控指令序列碼實際的脈波寬度，並將此脈波寬度當作解碼時的取樣週期。

解碼單元530係用來解碼序列碼的所包含的二進位值，當解碼單元530收到來自偵測單元的通知訊號INIT_PS後，即以決定單元所計算出的取樣週期S_P來解碼所收到的序列碼，在一實施例中，解碼單元530係根據取樣週期S_P來偵測序列碼中每兩脈波間的間隔所經過之取樣週期數，以辨識其所對應之二進位值，解碼單元530可藉由偵測序列碼中一資料脈波的下降緣至相鄰脈波之波形上升緣間所經過之取樣週期數，或偵測一資料脈波的上升緣至相鄰脈波的上升緣或下降緣所經過的取樣週期數來辨識序列碼中每一脈波所代表的二進位值。請參照圖4(a)所示的示意圖，其係以NEC碼的資料位元為例進行說明，當偵測到一資料脈波的下降緣至相鄰脈波之波形上升緣間所經過之取樣週期數小於2個取樣週期S_P時，該脈波代表二進位的“0”，另一方面，如圖4(b)所示，當所偵測之結果大於或等於2個取樣週期S_P時，該脈波即代表二進位的“1”。此外，解碼單元530所依據的取樣週期是由實際收到的脈波寬度所產生，因此，無論序列碼在傳送過程中是有產生變形，解碼單元530仍可正確地解碼收到之序列碼。

圖6係本發明解碼裝置之一較佳實施例之示意圖，在解碼裝置600中，偵測單元610先偵測序列碼的起始脈波，當偵測到的脈波寬度超過一預設值，則判定該脈波為起始脈波，並以通知信號INIT_PS分別通知解碼單元630及決定單元620，以啟動解碼單元830對序列碼進行解碼操作，且使決定單元620根據序列碼及時脈信號產生一取樣週期。決定單元620包含一計數器621及一閂鎖器622，計數器621於收到偵測單元610的通知訊號INIT_PS後，即根據時脈訊號計算起始脈波後第一個資料脈波之脈波寬度，意即計算資料脈波之高位準期間所經過的時脈數，並將最後計算出來的時脈數提供給閂鎖器622，閂鎖器622會閂鎖收到時脈數以作為取樣週期S_P，並將取樣週期S_P輸出到解碼單元630，解碼單元630則依據取樣週期S_P對序列碼之資料脈波進行解碼，同時，解碼單元630會將解碼序列碼所得到的位元值暫存至記憶單元640中，待完成一序列碼的解碼後，再由記憶單元640中輸出完整的指令值。

綜上所述，本發明利用所收到的序列碼之脈波寬度產生取樣週期，並根據此取樣週期對序列碼進行解碼，因此可解決解碼變形的序列碼之問題。

雖然本發明已利用上述之較佳實施例予以詳細揭示，然其並非用以限定本發明，凡熟習此技術人士，在不脫離本發明之精神和範圍內，可進行各種更動及修改，因此本發明之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定者為準。

500．．．解碼裝置

510．．．偵測單元

520．．．決定單元

530．．．解碼單元

600．．．解碼裝置

610．．．偵測單元

620．．．決定單元

621．．．計數器

622．．．閂鎖器

630．．．解碼單元

640．．．記憶單元

圖1顯示習知一種紅外線遙控指令編碼格式示意圖。

圖2顯示圖一編碼格式之二進位位元表示示意圖。

圖3顯示本發明之解碼方法之一實施例之流程圖。

圖4(a)、4(b)分別顯示依本發明之一實施例之二進位解碼方法示意圖。

圖5顯示本發明之解碼裝置之一實施例方塊圖。

圖6顯示本發明之解碼裝置之一較佳實施例方塊圖。

500．．．解碼裝置

510．．．偵測單元

520．．．決定單元

530．．．解碼單元

Claims (16)

1. 一種解碼方法，用於解碼一序列碼，該序列碼包含至少一起始脈波及複數資料脈波，該解碼方法包含下列步驟：接收該序列碼；偵測該序列碼之該起始脈波；於偵測到該起始脈波後，根據該些資料脈波中之一資料脈波之脈波寬度決定一取樣週期；以及根據該取樣週期對該些資料脈波進行解碼。
2. 如請求項1所述之解碼方法，其中偵測該起始脈波之步驟中，偵測該起始脈波係將一脈波之脈波寬度與一預設值進行比較。
3. 如請求項2所述之解碼方法，其中偵測該起始脈波之步驟中，當一脈波之脈波寬度超過該預設值時，判定該脈波為該起始脈波。
4. 如請求項1所述之解碼方法，其中該取樣週期係等於該些資料脈波中之該資料脈波之脈波寬度。
5. 如請求項1所述之解碼方法，其中決定該取樣週期所根據之該資料脈波為該序列碼中位於該起始脈波後之第一個資料脈波。
6. 如請求項1所述之解碼方法，其中根據該取樣週期對該些資料脈波進行解碼之步驟中，當該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔不大於一預定個該取樣週期時，產生一第一位元值；當該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔大於該預定個該取樣週期時，產生一第二位元值。
7. 如請求項6所述之解碼方法，其中該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔為該資料脈波之下降緣至該下一相鄰之資料脈波之上升緣間所經過的時間。
8. 一種解碼裝置，用於解碼一序列碼，該序列碼包含至少一起始脈波及複數資料脈波，該解碼裝置包含有：一偵測單元，用來偵測該起始脈波，以產生一通知訊號；一決定單元，用來根據該通知訊號及該些資料脈波中之一資料脈波之脈波寬度決定一取樣週期；以及一解碼單元，用來根據該取樣週期對該些資料脈波進行解碼。
9. 如請求項8所述之解碼裝置，其中該偵測單元係根據一預設值來偵測該起始脈波。
10. 如請求項9所述之解碼裝置，其中當一脈波之脈波寬度大於該預設值時，該偵測單元判斷該脈波為該起始脈波。
11. 如請求項8所述之解碼裝置，其中該取樣週期等於該些資料脈波中之該資料脈波之脈波寬度。
12. 如請求項8所述之解碼裝置，其中該決定單元根據該序列碼中位於該起始脈波後之第一個資料脈波來決定該取樣週期。
13. 如請求項8所述之解碼裝置，其中，當該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔不大於一預定個該取樣週期時，解碼單元產生一第一位元值；當該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔大於該預定個該取樣週期時，解碼單元產生一第二位元值。
14. 如請求項13所述之解碼裝置，其中該些複數資料脈波中之一資料脈波與下一相鄰之資料脈波之間隔為該資料脈波之下降緣至該下一相鄰之資料脈波之上升緣間所經過的時間。
15. 如請求項8所述之解碼裝置，更包含：一記憶單元，用以儲存該解碼單元輸出之解碼資料。
16. 如請求項8所述之解碼裝置，其中該決定單元包含：一計數器，用以根據該通知訊號及一時脈訊號，計算該些資料脈波中之該資料脈波之脈波寬度；以及一閂鎖器，用以閂鎖該計數器所得到之計數值。