專利名稱：無(wú)線外部設(shè)備的自動(dòng)調(diào)諧的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
許多外部設(shè)備廠家已經(jīng)決定切斷連接外部設(shè)備與其主機(jī)的導(dǎo)線。例如，許多廠家目前提供無(wú)線外部設(shè)備，諸如無(wú)線鍵盤，以及計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備，諸如電腦鼠標(biāo)。典型地，在上述的系統(tǒng)中，連接連接被以傳送到接收機(jī)/發(fā)射機(jī)的無(wú)線電設(shè)備代替，這里該接收機(jī)/發(fā)射機(jī)是經(jīng)一個(gè)通信總線與諸如家用計(jì)算機(jī)的主機(jī)連接的。
雖然無(wú)線連接與連接相比提供了很多的優(yōu)點(diǎn)，它確實(shí)也帶來(lái)了某些特殊的問(wèn)題。這些特殊的問(wèn)題包括由于接收干擾產(chǎn)生的接收異常。這些異常在接收空間的每個(gè)點(diǎn)出現(xiàn)，這里在接收機(jī)處最初的和反射的傳送波總和為零或者接近零。這些零的位置將取決于該兩個(gè)路徑的長(zhǎng)度，隨后取決于發(fā)射機(jī)相對(duì)于接收機(jī)的位置，以及在兩者之間物體的位置?？赡芤泊嬖诘诙瓷洳ǎa(chǎn)生弱的或者零回收的相似點(diǎn)。外部設(shè)備制造商面對(duì)的另一個(gè)挑戰(zhàn)是保持成本降低，同時(shí)提供高質(zhì)量的設(shè)備。
一種對(duì)于這個(gè)接收問(wèn)題的解決方案包括在RF環(huán)繞中已知的方法。這個(gè)方法通常被稱為分集接收或者天線分集，并且主要是用于無(wú)線遠(yuǎn)程通信設(shè)備中。天線分集是在基于天線的通信系統(tǒng)中使用的，以降低多路徑失真衰落的影響。通過(guò)提供給一個(gè)接收機(jī)以兩個(gè)或更多個(gè)天線可以獲得天線分集。然后該分集接收系統(tǒng)選擇由最有成效天線提供的信號(hào)用于發(fā)送接收機(jī)的給定位置。分集接收方法典型地包括在無(wú)線系統(tǒng)的接收機(jī)和/或發(fā)射機(jī)端上附加的硬件和電路的結(jié)合。這個(gè)附加的硬件和電路增加了成本和復(fù)雜性，其可以被較高端遠(yuǎn)程通信設(shè)備(例如，小區(qū)電話)吸收，但是將減低或者完全地消除低成本用戶無(wú)線外部設(shè)備的有利性。此外，曾經(jīng)實(shí)施的一種基于硬件的解決方案變得很昂貴，雖然大多數(shù)外部設(shè)備通常受益于定期更新。
另一個(gè)解決在無(wú)線系統(tǒng)中接收問(wèn)題的方案包括外部設(shè)備和/或接收機(jī)的手動(dòng)(頻率)調(diào)諧，以確保令人滿意的接收。雖然這個(gè)方法可以提供一種解決方案，將會(huì)需要由操作員使用該設(shè)備來(lái)調(diào)諧該設(shè)備，它也許不總是可能的。手動(dòng)調(diào)諧方法的另一個(gè)缺點(diǎn)是，它是只發(fā)生一次的或靜態(tài)調(diào)諧，從而可能需要連續(xù)的手動(dòng)調(diào)諧。此外，雖然手動(dòng)方法可能需要尋址調(diào)諧，這里該系統(tǒng)限于一對(duì)發(fā)射機(jī)/接收機(jī)，由于該接收機(jī)最多可能只與一個(gè)發(fā)射機(jī)協(xié)調(diào)，該手動(dòng)方法對(duì)于包括多于一個(gè)發(fā)射機(jī)發(fā)送其數(shù)據(jù)給共享的接收機(jī)的系統(tǒng)的調(diào)諧不是有效的。
因此需要一種低成本系統(tǒng)，它可以自動(dòng)解決無(wú)線外部設(shè)備中的接收問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過(guò)提供一個(gè)經(jīng)總線與主機(jī)相結(jié)合的主收發(fā)信機(jī)而提供一種用于自動(dòng)調(diào)諧諸如無(wú)線鍵盤、鼠標(biāo)以及電子攝象機(jī)的無(wú)線外部設(shè)備的系統(tǒng)和方法，該主收發(fā)信機(jī)具有多個(gè)天線，配置成在主機(jī)和外部設(shè)備之間接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，以及一種主機(jī)常駐軟件程序，它使主機(jī)選擇具有較高的信號(hào)質(zhì)量的天線作為最有成效的天線，在主機(jī)和外部設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。天線選擇操作的所有復(fù)雜的事務(wù)是由主機(jī)常駐軟件程序完成的，它周期性地測(cè)量每個(gè)天線的信號(hào)質(zhì)量，比較信號(hào)質(zhì)量，并且選擇較高的信號(hào)質(zhì)量天線以在主機(jī)和外部設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。信號(hào)質(zhì)量是基于信號(hào)電平、信噪比或者其他的用于由天線提供的信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)的。由主機(jī)常駐軟件程序?qū)嵤┑男盘?hào)質(zhì)量的定期測(cè)量是以將在主機(jī)和外部設(shè)備之間傳送的信號(hào)接收中所有的潛在不連續(xù)性減到最少的方式執(zhí)行。
基于軟件的實(shí)施方案由主機(jī)在與主機(jī)相連接的收發(fā)信機(jī)上選擇一個(gè)天線，降低硬件成本，以及提供了一個(gè)可以容易地升級(jí)的系統(tǒng)。為了進(jìn)一步了解本發(fā)明的本質(zhì)和優(yōu)點(diǎn)，將結(jié)合伴隨的附圖接著描述進(jìn)行引證。


圖1是一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)的方框圖。
圖2是一個(gè)本發(fā)明的自動(dòng)調(diào)諧方法的實(shí)施例流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是一個(gè)按照本發(fā)明的實(shí)施例用于實(shí)施自動(dòng)調(diào)諧方案的系統(tǒng)示意圖。這個(gè)系統(tǒng)是實(shí)施本發(fā)明自動(dòng)調(diào)諧方案的說(shuō)明性的系統(tǒng)，不意味著限制本發(fā)明實(shí)施例的范圍。由于在外部設(shè)備和主機(jī)之間傳送和接收的雙向特性是密切相關(guān)的，在下面提供了既描述正向又描述反向(back)信道操作的詳細(xì)說(shuō)明。正向信道操作指的是從外部設(shè)備傳送圖像、聲音和數(shù)據(jù)(包括控制信號(hào))給主機(jī)，以及反向信道操作指的是從主機(jī)傳送控制信號(hào)給外部設(shè)備。
圖1示出一個(gè)按照與本發(fā)明有關(guān)的正向信道操作的實(shí)施例，用于從電視攝像機(jī)30傳送和接收?qǐng)D像、聲音和數(shù)據(jù)給接收機(jī)單元40的無(wú)線系統(tǒng)，該接收機(jī)單元40經(jīng)總線50連接(tether)到主機(jī)52。圖1也示出一個(gè)反向信道系統(tǒng)的實(shí)施例，它從主機(jī)52經(jīng)總線50提供控制信號(hào)給在相同的接收機(jī)單元40中的發(fā)射機(jī)142，以及經(jīng)無(wú)線傳送給攝像機(jī)30。這個(gè)系統(tǒng)包括廣播設(shè)備或攝像機(jī)單元30以及接收機(jī)單元40。該攝像機(jī)單元30作為輸入接收?qǐng)D像、音頻以及數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換其相應(yīng)的信號(hào)為模擬格式(或以模擬格式保留它們)，以及轉(zhuǎn)播它們給接收機(jī)單元。該接收機(jī)單元40接收該廣播信號(hào)，轉(zhuǎn)換它們?yōu)閿?shù)字格式，以及進(jìn)行必要的處理以適合與其通信總線的帶寬。除了攝像機(jī)30之外，該系統(tǒng)可以包括第二個(gè)攝像機(jī)30a，以及附加的設(shè)備，諸如傳真機(jī)30b、復(fù)印機(jī)30c、掃描儀30d、無(wú)線鍵盤30c、無(wú)線電腦鼠標(biāo)30f或者其他的網(wǎng)絡(luò)外部設(shè)備，諸如電話、電視電話、電話會(huì)議和電視會(huì)議設(shè)備。
如在圖1可看到的，攝像機(jī)單元的一個(gè)實(shí)施例由三個(gè)子單元組成。第一個(gè)子單元執(zhí)行感測(cè)視頻圖像的功能、第二個(gè)子單元執(zhí)行傳送功能，以及第三個(gè)子單元是接收機(jī)。第一個(gè)子單元也可以包括麥克風(fēng)和紅外線(IR)接收機(jī)，以及產(chǎn)生用于傳送的控制數(shù)據(jù)的控制電路。該控制電路也處理用于執(zhí)行的命令信號(hào)。該三個(gè)子單元可以在多個(gè)芯片中被均勻集成在部件上，或者在一個(gè)芯片中均勻在集成電路上，它們可能是專用集成電路(ASIC)。
圖1舉例說(shuō)明接收機(jī)單元40的一個(gè)實(shí)施例的主要子單元。這些是天線陣41、接收機(jī)42、摸擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)44、處理器(例如，數(shù)字信號(hào)處理機(jī)″DSP″)46以及總線接口單元48。天線陣41包括多個(gè)天線，它們是空間互相分開(kāi)的，以及如在下面進(jìn)行描述的，從中該主機(jī)會(huì)選擇最有成效的一個(gè)作為接收數(shù)據(jù)的信源。天線陣41從攝像機(jī)單元30接收該廣播信號(hào)。該廣播信號(hào)經(jīng)過(guò)接收機(jī)42下變換其為一個(gè)中頻，并且解調(diào)該信號(hào)回到其分離的圖像、音頻以及數(shù)據(jù)基帶信號(hào)部分。該基帶模擬信號(hào)被模數(shù)轉(zhuǎn)換器44轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式信號(hào)，傳遞該數(shù)字格式信號(hào)給數(shù)字信號(hào)處理(DSP)46，對(duì)于該數(shù)據(jù)執(zhí)行壓縮、剪切、調(diào)整、彩色處理及其他功能的一個(gè)或多個(gè)，以及數(shù)字濾波。一旦處理后，該數(shù)字信號(hào)被提供給總線接口48。該總線接口48從DSP 46接收該數(shù)字信號(hào)，并且處理其以適合與其通信的總線50的帶寬?？偩€50發(fā)送由DSP 46處理的該信號(hào)給主機(jī)處理器52，它將響應(yīng)該發(fā)送的數(shù)據(jù)信號(hào)，和/或顯示該視頻信號(hào)和/或重放該發(fā)送的音頻信號(hào)。
在一個(gè)例子中，65.5MHz(信道3)的廣播頻率用于電視攝像機(jī)30，其他的頻率(信道1、2和4)用于其他的廣播設(shè)備。在一個(gè)實(shí)施例中，該發(fā)射機(jī)34包括一個(gè)混頻器，它在907 MHz和925 MHz之間改變其中心頻率。該接收機(jī)42下變換到45 MHz中頻。除了在上面陳述的頻率范圍之外，本發(fā)明的實(shí)施例同樣地?fù)碛薪?jīng)其他的頻率范圍進(jìn)行的包括圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)傳輸，例如包括27MHz、900MHz、2.4GHz、5GHz以及其他的正如那些本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的頻率。
在一個(gè)被稱為外部接收機(jī)的實(shí)施例中，該總線50是通用串行總線(USB)，或者IEEE 1394 bus(諸如蘋果牌火線(FireWire)總線)或者并行端口。另一方面，在一個(gè)嵌入的接收機(jī)實(shí)施例中，該總線是一個(gè)內(nèi)部集成電路(IIC)總線。除了在上面陳述的通信接口協(xié)議之外，其他的協(xié)議包括串行通信以及其他的如那些本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的協(xié)議落入本發(fā)明的范圍之內(nèi)。這些通信協(xié)議不意味著限制本發(fā)明實(shí)施例的范圍。
主機(jī)52的各種各樣的實(shí)施例包括一般的處理器諸如家用計(jì)算機(jī)(PC)、電視機(jī)頂盒(STB)、網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器、路由器、開(kāi)關(guān)、網(wǎng)絡(luò)集線器、橋接器、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、掃描儀、傳真機(jī)、調(diào)制調(diào)解器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、游戲基站、蜂窩電話，或者顯示圖像、音頻和數(shù)據(jù)的任何設(shè)備，經(jīng)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步處理、查看、立即復(fù)制或者分配。代之以攝像機(jī)，本發(fā)明可以電子筆、掃描儀、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、攝影用的處理器或者任何其他的設(shè)備接收廣播信號(hào)，它接收、處理或者僅僅轉(zhuǎn)發(fā)包括圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)。
圖1的接收機(jī)單元40是從外部設(shè)備30，30a-f接收?qǐng)D像、聲音和數(shù)據(jù)的接收機(jī)，并且其也是從主機(jī)52經(jīng)總線50發(fā)射控制信號(hào)到外部設(shè)備30，30a-f的發(fā)射機(jī)。如可以從圖1看到的，該接收機(jī)單元40包括發(fā)射機(jī)142和天線陣141以發(fā)送控制信號(hào)給外部設(shè)備30，30a-f。天線陣141包括多個(gè)天線，從中該主機(jī)將會(huì)選擇最有成效的一個(gè)天線以發(fā)送數(shù)據(jù)給外部設(shè)備，如在下面進(jìn)行描述。在一個(gè)命令通道的實(shí)施例中，控制信號(hào)由主機(jī)52提供，并且經(jīng)總線50發(fā)送給外部接收機(jī)單元40。該控制信號(hào)被送給發(fā)射機(jī)142，其被轉(zhuǎn)換為可廣播的格式信號(hào)，不過(guò)它由發(fā)射天線陣列141發(fā)射。具體的控制信號(hào)例子包括電源開(kāi)/關(guān)、顯示格式設(shè)置、定位信號(hào)、信道選擇、音量向上/向下、模式、搖鏡頭、俯仰、變焦距、撥號(hào)、呼叫、答復(fù)、顯示、音頻開(kāi)/關(guān)、數(shù)據(jù)開(kāi)/關(guān)、說(shuō)明字幕開(kāi)/關(guān)、連接以及斷開(kāi)。顯示格式信號(hào)的具體的例子包括完整的畫中畫(PIP)、共享的中間格式(CIF)、四等分CIF(QCIF)、信源輸入格式(SIP)、四等分SIF(QSIF)、VGA、PAL以及NTSC。然后該廣播控制信號(hào)由在外部設(shè)備上，諸如在電視攝像機(jī)單元30上的接收機(jī)134的接收機(jī)接收。
在一個(gè)實(shí)施例中，該攝像機(jī)和接收機(jī)模塊可以是美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/440,827、在此處轉(zhuǎn)讓給受讓人的、稱作″無(wú)線智能主機(jī)圖像、音頻以及數(shù)據(jù)接收機(jī)″中所描述的形式，其整個(gè)公開(kāi)被合并在此處作為參考。
此外，如上所述，如上所述的發(fā)射/接收系統(tǒng)也包括命令信道或者配置成從主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)回到外部設(shè)備的反向信道操作。該反向信道操作可以是美國(guó)專利申請(qǐng)No.09/439,736、在此處轉(zhuǎn)讓給受讓人的稱作″無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備命令信道″中所描述的形式，其整個(gè)公開(kāi)被合并在此處作為參考。
一個(gè)計(jì)算機(jī)程序(未示出)被在主機(jī)52上加載和執(zhí)行來(lái)測(cè)量在接收天線陣列41上接收的信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量，以及選擇最有成效的天線作為接收信號(hào)的信源。同樣地，相同的計(jì)算機(jī)程序用于從天線陣141選擇最有成效的天線以發(fā)送數(shù)據(jù)給外部設(shè)備。
概括地說(shuō)，本發(fā)明的實(shí)施例利用分集接收，這是一種在RF領(lǐng)域公知的技術(shù)。分集接收系統(tǒng)一般地是某個(gè)分離的波長(zhǎng)部分占用多個(gè)天線空間，然后選擇最有成效的天線用于任何給定的發(fā)送接收機(jī)組合。在本發(fā)明的實(shí)施例中，在主機(jī)接收機(jī)和與主機(jī)接收機(jī)連接的主機(jī)上使用多個(gè)天線，基于從幾個(gè)天線的每個(gè)測(cè)量的所需信號(hào)特征，通過(guò)主機(jī)端軟件程序的操作自動(dòng)地挑選最有成效的天線。在空白或者其他的非數(shù)據(jù)發(fā)射間隔期間，但是不局限于這些間隔，通常發(fā)生信號(hào)的測(cè)量和在天線之間的切換以將接收時(shí)任何潛在的中斷減到最小。信號(hào)的測(cè)量和在天線之間的切換周期性地進(jìn)行，使得即使外部設(shè)備(例如，攝像機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、筆、掃描儀、打印機(jī)等等)或者在該區(qū)域中的物體是運(yùn)動(dòng)著的，接收異常被連續(xù)不斷地減到最小，從而允許適合于改善接收。
眾所周知在分集接收方案中，天線數(shù)目的增加在整個(gè)接收中將按比例地引起改善。例如，二個(gè)天線系統(tǒng)將校正至少80％的異常，以及三個(gè)天線系統(tǒng)將校正高達(dá)95％的異常。作為在此處使用的天線包括與能夠接收(或者發(fā)射)RF信號(hào)的主機(jī)接收機(jī)相連接的任何主體，因此可以包括連接主機(jī)接收機(jī)與主機(jī)的電纜。
圖2是本發(fā)明的方法的一個(gè)實(shí)施例流程圖200，用于在主機(jī)接收機(jī)上選擇最有成效的天線用于從外部設(shè)備接收數(shù)據(jù)或者傳輸數(shù)據(jù)到外部設(shè)備。一旦已經(jīng)加載和初始化(步驟202)軟件，它在一個(gè)實(shí)施例中作為主機(jī)標(biāo)準(zhǔn)起動(dòng)部分出現(xiàn)，該軟件使主機(jī)掃描適合的網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機(jī)(步驟204)。例如，網(wǎng)絡(luò)發(fā)射機(jī)是設(shè)備30a-f的任何一個(gè)。這個(gè)步驟(步驟204)發(fā)生響應(yīng)，主機(jī)接收機(jī)40開(kāi)始從各種各樣的遠(yuǎn)程設(shè)備30a-f接收傳輸信號(hào)。接著，該軟件程序確定作為由第一個(gè)天線(步驟206)接收的接收信號(hào)的質(zhì)量測(cè)量。在一個(gè)實(shí)施例中，該信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是該信號(hào)的電平的絕對(duì)值。在替換的實(shí)施例中，該信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)是接收信號(hào)的信噪比。作為在該領(lǐng)域公知的其他的信號(hào)質(zhì)量測(cè)量也可以用于評(píng)價(jià)信號(hào)的質(zhì)量。從第一個(gè)天線測(cè)量的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)然后被存儲(chǔ)(步驟208)。然后，該軟件使該系統(tǒng)(即，主機(jī)和主機(jī)接收機(jī))切換到下一個(gè)接收天線(步驟210)，并且獲得對(duì)于下一個(gè)天線(步驟212)信號(hào)質(zhì)量的測(cè)量。對(duì)于在系統(tǒng)中所有的天線重復(fù)這個(gè)過(guò)程(步驟210-212)。接著進(jìn)行比較(步驟214)，并且選擇(步驟216)提供最高的信號(hào)質(zhì)量的天線。該選擇的天線被用于從發(fā)送裝置接收數(shù)據(jù)，直至再次重復(fù)步驟204-216時(shí)，再次比較天線。
本發(fā)明的另一個(gè)方面提出了主機(jī)接收機(jī)的反向信道或者命令通道操作。按照本發(fā)明的實(shí)施例的軟件分集方案也能夠極大改善反向信道操作的功能性。在反向信道或者命令信道模式中，這里該主機(jī)接收機(jī)發(fā)射和無(wú)線電設(shè)備接收，數(shù)據(jù)從主機(jī)發(fā)送給無(wú)線電設(shè)備(例如，攝像機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、筆、掃描儀、打印機(jī)等等)。正如對(duì)于″正向″傳輸方式，這里接收問(wèn)題可能發(fā)生在發(fā)送數(shù)據(jù)到主機(jī)中，在″后向″傳輸方式中接收問(wèn)題可能發(fā)生在從主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。為了尋址反向信道接收問(wèn)題，該主機(jī)用于在接收機(jī)上控制天線選擇，用于到無(wú)線外部設(shè)備(例如，攝像機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、筆、掃描儀、打印機(jī)等等)的數(shù)據(jù)傳輸。在一個(gè)實(shí)施例中，為了確定哪個(gè)發(fā)射天線是最有成效的，由每個(gè)接收機(jī)的天線發(fā)射一個(gè)″標(biāo)記″給外部設(shè)備。該外部設(shè)備然后送回該標(biāo)記，主機(jī)比較該返回的標(biāo)記與發(fā)射的一個(gè)，并且取決于回來(lái)的標(biāo)記如何，該主機(jī)選擇產(chǎn)生最好的返回標(biāo)記的天線作為最有成效的一個(gè)，用于從主機(jī)到外部設(shè)備傳送命令。
本發(fā)明的自動(dòng)調(diào)諧系統(tǒng)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是其容易使用?；趹?yīng)用程序的主機(jī)測(cè)量天線性能，并且基于該信號(hào)的質(zhì)量選擇最有成效的天線。如上所述，大多數(shù)無(wú)線系統(tǒng)典型地需要外部設(shè)備或者接收機(jī)是手動(dòng)地調(diào)整用于最佳接收。如果接著該攝像機(jī)或者接收機(jī)是移動(dòng)的，據(jù)此對(duì)于最佳接收可能需要另外一個(gè)調(diào)整。按照本發(fā)明實(shí)施例的自動(dòng)調(diào)諧方法減輕了對(duì)手動(dòng)調(diào)整的需要。
本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在多個(gè)外部設(shè)備(例如，攝像機(jī)、鼠標(biāo)、鍵盤、筆、掃描儀、打印機(jī)等等)的情況下更好地表示。上述的多個(gè)外部設(shè)備系統(tǒng)的一個(gè)例子是作為在家庭安全防范系統(tǒng)中，多個(gè)攝像機(jī)經(jīng)一個(gè)主機(jī)接收機(jī)發(fā)射圖像數(shù)據(jù)給同一主機(jī)的情況，這里一個(gè)攝像機(jī)可以配置成″監(jiān)視″房子的前門，并且另一個(gè)可以配置成監(jiān)視游泳池，以及另一個(gè)攝像機(jī)可以″監(jiān)視″正在睡覺(jué)的孩子。在這樣的安排下，如果完全做不到最佳化所有攝像機(jī)發(fā)射給單個(gè)不動(dòng)的接收機(jī)的接收質(zhì)量，其將是困難的。例如，要沒(méi)有本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，每次選擇不同的攝像機(jī)，該操作員將會(huì)需要調(diào)整接收機(jī)或者接收機(jī)的天線以完成最佳接收。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)將使主計(jì)算機(jī)經(jīng)執(zhí)行主機(jī)常駐軟件取決于每個(gè)發(fā)射設(shè)備來(lái)自動(dòng)地挑選最好的天線。因此，使用本發(fā)明的方法和系統(tǒng)，該主計(jì)算機(jī)將自動(dòng)地挑選最好的接收機(jī)天線用于任意選擇的攝像機(jī)查看，而無(wú)需移動(dòng)接收機(jī)或者接收機(jī)天線。。
本發(fā)明的實(shí)施例的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是允許最小化用于外部設(shè)備(例如，攝像機(jī))發(fā)射機(jī)的成本。攝像機(jī)可能具有非常簡(jiǎn)單低功率固定位置全向天線，因此相對(duì)于攝像機(jī)避免了天線調(diào)整，并且該攝像機(jī)是很昂貴的。要沒(méi)有由主機(jī)常駐軟件提供的自動(dòng)調(diào)諧功能，無(wú)線攝像機(jī)將或者需要一個(gè)可調(diào)整的天線，這增大了攝像機(jī)成本的附加成本，或者該攝像機(jī)的位置將必須調(diào)整以求在主機(jī)最佳接收。但是，在監(jiān)控應(yīng)用中，該攝像機(jī)必須被放置在適合于其要求的查看位置而不是其天線的方向，以便于最好的傳送。因此，通過(guò)在智能主機(jī)接收機(jī)上布置分集接收的天線陣，和由主機(jī)常駐軟件執(zhí)行測(cè)量以及選擇算法，攝像機(jī)成本可以被減到最低程度。
當(dāng)多個(gè)攝像機(jī)視圖經(jīng)主機(jī)接收機(jī)被同時(shí)顯示在一個(gè)主機(jī)上的時(shí)候，從發(fā)送裝置到主機(jī)常駐軟件程序的復(fù)雜性和智能的轉(zhuǎn)移是更加有益的。在這樣的情形下，通過(guò)使多個(gè)低成本的攝像機(jī)對(duì)單個(gè)主機(jī)接收機(jī)發(fā)射實(shí)現(xiàn)多個(gè)節(jié)約措施，從而允許一個(gè)總體低成本系統(tǒng)。
本發(fā)明的方法和系統(tǒng)的又一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是信號(hào)測(cè)量，天線選擇是由主機(jī)常駐軟件程序執(zhí)行的。使用軟件代替硬件允許對(duì)于更新測(cè)量和選擇算法的一個(gè)非常有效和低成本的方法。作為開(kāi)發(fā)更有效或者改進(jìn)的算法，無(wú)需進(jìn)一步昂貴的硬件改裝，該系統(tǒng)的軟件是容易地升級(jí)的。
在本發(fā)明的一個(gè)替換的實(shí)施例中，該分集接收方法是在基于主機(jī)的操作系統(tǒng)中針對(duì)與該主機(jī)耦合的通用或者特定應(yīng)用的芯片的作為固件(firmware)實(shí)施的。然而另一方面，該分集方法是針對(duì)基于非操作系統(tǒng)集成電路作為固件實(shí)施的。
此外，如在上面陳述的，按照本發(fā)明的實(shí)施例的該分集接收方法利用多個(gè)(至少二個(gè))天線用于數(shù)據(jù)接收和/或傳送。該多個(gè)(至少二個(gè))天線可以是在發(fā)射或者接受裝置上，或者另一方面該分集方案可以在設(shè)備駐留的網(wǎng)絡(luò)中共享或者能夠被共享使用天線，如在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，例如諸如，基于藍(lán)牙的網(wǎng)絡(luò)。這樣的網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)例子是藍(lán)牙使能網(wǎng)絡(luò)，這里在一個(gè)給定的區(qū)域中以聯(lián)網(wǎng)的方式很多的設(shè)備是彼此互通的。在這樣一個(gè)環(huán)境下，為了接收或者發(fā)送具有較高的信號(hào)質(zhì)量的信號(hào)，發(fā)射或者接受裝置可以使用另一個(gè)設(shè)備的天線作為備用的(即，分集)天線，以避免無(wú)效。以這種方式，按照本發(fā)明實(shí)施例的該分集接收方法將使用在接收或者發(fā)送設(shè)備上最有成效的天線或者在網(wǎng)絡(luò)之內(nèi)的另一個(gè)設(shè)備上的另一個(gè)天線。
那些本領(lǐng)域技術(shù)人員將明白，本發(fā)明可以以其他的具體的形式實(shí)施而無(wú)需脫離其基本的特征。例如，除了信噪比或者信號(hào)電平以外，該天線選擇算法可以基于諸如信號(hào)歷史記錄或者變化的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)。這些其他的實(shí)施例意欲包含在本發(fā)明在下面的權(quán)利要求陳述的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在外部設(shè)備和主機(jī)之間無(wú)線傳送數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括一個(gè)配置成無(wú)線傳送數(shù)據(jù)的外部設(shè)備；至少二個(gè)接收天線，配置成從所述外部設(shè)備接收所述數(shù)據(jù)以產(chǎn)生至少二個(gè)接收信號(hào)，這里每個(gè)所述接收信號(hào)具有相應(yīng)的信號(hào)質(zhì)量；一個(gè)與所述至少二個(gè)天線相連接的接收機(jī)，所述接收機(jī)配置成處理所述接收的信號(hào)；一個(gè)與所述接收機(jī)耦合的總線；一個(gè)經(jīng)所述總線與所述接收機(jī)相連接的主機(jī)，所述主機(jī)配置成處理所述接收的信號(hào)；和一個(gè)在其中嵌有計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可用的介質(zhì)，用于使所述主機(jī)來(lái)選擇所述至少二個(gè)天線之一，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼進(jìn)一步包括(i)一個(gè)信號(hào)質(zhì)量測(cè)量碼部分，配置成使所述主機(jī)測(cè)量所述接收的信號(hào)的所述信號(hào)質(zhì)量；(ii)一個(gè)信號(hào)質(zhì)量比較碼部分，配置成使所述主機(jī)比較所述接收的信號(hào)的所述信號(hào)質(zhì)量；和(iii)一個(gè)天線選擇碼部分，配置成使所述主機(jī)根據(jù)所述信號(hào)質(zhì)量選擇所述天線的一個(gè)，其中所述選擇的天線用于發(fā)送由所述接收機(jī)處理的數(shù)據(jù)以便與所述主機(jī)傳遞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述接收機(jī)進(jìn)一步包括至少二個(gè)發(fā)射天線，用于從所述主機(jī)傳送數(shù)據(jù)給所述外部設(shè)備，這里每個(gè)所述發(fā)射天線提供一個(gè)具有相應(yīng)的信號(hào)質(zhì)量的發(fā)送信號(hào)，以及這里所述外部設(shè)備被配置成無(wú)線接收數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)可用的介質(zhì)進(jìn)一步包括嵌入其中的一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀程序代碼，用于使所述主機(jī)選擇所述至少二個(gè)發(fā)射天線之一，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼進(jìn)一步包括(i)一個(gè)發(fā)射信號(hào)質(zhì)量測(cè)量碼部分，配置成使所述主機(jī)測(cè)量用于所述發(fā)射天線之一的發(fā)射信號(hào)質(zhì)量；(ii)一個(gè)信號(hào)質(zhì)量比較碼部分，配置成使所述主機(jī)比較用于所述發(fā)射天線之一的所述發(fā)射信號(hào)質(zhì)量；和(iii)一個(gè)發(fā)射天線選擇碼部分，配置成使所述主機(jī)根據(jù)所述發(fā)射信號(hào)質(zhì)量選擇所述發(fā)射天線之一，其中所述選擇的發(fā)射天線用于與所述外部設(shè)備傳遞數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任何一個(gè)的系統(tǒng)，這里所述信號(hào)質(zhì)量是從由信噪比、信號(hào)電平以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述外部設(shè)備是從由數(shù)字?jǐn)z象機(jī)、計(jì)算機(jī)鍵盤、電腦鼠標(biāo)以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述總線是從由通用串行總線、內(nèi)部集成電路總線、IEEE 1394總線、串行端口、并行端口、增強(qiáng)的并行端口以及擴(kuò)展性能端口組成的組中選擇出來(lái)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述主機(jī)是從由家用計(jì)算機(jī)、便攜計(jì)算機(jī)、交互式的機(jī)頂盒、交互式的游戲控制臺(tái)、薄客戶計(jì)算裝置、蜂窩式電話、因特網(wǎng)設(shè)備、電子圖像顯示器、電視、投影機(jī)、介質(zhì)燒錄機(jī)、媒體播放機(jī)、打印機(jī)、照片沖洗機(jī)及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
8.一種配置成在外部設(shè)備和主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)的無(wú)線收發(fā)信機(jī)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括至少二個(gè)天線，配置成在所述外部設(shè)備和所述主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)；一個(gè)與所述至少二個(gè)天線相連接的收發(fā)信機(jī)，所述收發(fā)信機(jī)配置成處理所述數(shù)據(jù)；一個(gè)經(jīng)總線配置成與所述收發(fā)信機(jī)相連接的主機(jī)，所述主機(jī)配置成處理所述數(shù)據(jù)；和一個(gè)包括嵌入其中的計(jì)算機(jī)可讀程序代碼的計(jì)算機(jī)可用的介質(zhì)，用于使所述主機(jī)選擇所述至少二個(gè)天線之一，所述計(jì)算機(jī)可讀程序代碼進(jìn)一步包括(i)一個(gè)信號(hào)質(zhì)量測(cè)量碼部分，配置成使所述主機(jī)測(cè)量用于每個(gè)所述天線的信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量；(ii)一個(gè)信號(hào)質(zhì)量比較碼部分，配置成使所述主機(jī)比較用于每個(gè)所述天線的信號(hào)質(zhì)量；和(iii)一個(gè)天線選擇碼部分，配置成使所述主機(jī)根據(jù)所述信號(hào)質(zhì)量選擇所述天線的一個(gè)，其中所述選擇的天線用于在所述主機(jī)和所述外部設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述信號(hào)質(zhì)量是從由信噪比、信號(hào)電平以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述外部設(shè)備是從由電子攝象機(jī)、計(jì)算機(jī)鍵盤、電腦鼠標(biāo)以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
11.根據(jù)權(quán)利要求8的系統(tǒng)，其中所述主機(jī)是從由家用計(jì)算機(jī)、便攜計(jì)算機(jī)、交互式的機(jī)頂盒、因特網(wǎng)交互式的游戲控制臺(tái)、薄客戶計(jì)算裝置、蜂窩式電話、因特網(wǎng)設(shè)備、數(shù)字相框以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
12.一種從配置成在外部設(shè)備和主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)的至少二個(gè)天線中選擇一個(gè)天線的方法，所述方法包括連續(xù)不斷地從第一天線測(cè)量第一信號(hào)質(zhì)量；連續(xù)不斷地從第二天線測(cè)量第二信號(hào)質(zhì)量；比較所述第一信號(hào)質(zhì)量與所述第二信號(hào)質(zhì)量；和選擇所述至少二個(gè)天線中具有較高的信號(hào)質(zhì)量的一個(gè)以在所述外部設(shè)備和所述主機(jī)之間傳遞數(shù)據(jù)，這里所述測(cè)量和所述比較是由所述主機(jī)實(shí)施的。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述信號(hào)質(zhì)量是從由信噪比、信號(hào)電平以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述外部設(shè)備是從由數(shù)字?jǐn)z象機(jī)、計(jì)算機(jī)鍵盤、電腦鼠標(biāo)以及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中所述主機(jī)是從由家用計(jì)算機(jī)、便攜計(jì)算機(jī)、交互式的機(jī)頂盒、交互式的游戲控制臺(tái)、薄客戶計(jì)算裝置、蜂窩式電話、因特網(wǎng)設(shè)備、電子圖像顯示器、電視、投影機(jī)、介質(zhì)燒錄機(jī)、媒體播放機(jī)、打印機(jī)、照片沖洗機(jī)及其組合組成的組中選擇出來(lái)的。
全文摘要
一種通過(guò)經(jīng)總線提供一個(gè)主收發(fā)信機(jī)與主機(jī)相結(jié)合，用于自動(dòng)調(diào)諧諸如無(wú)線鍵盤、鼠標(biāo)以及數(shù)字?jǐn)z象機(jī)的無(wú)線外部設(shè)備的系統(tǒng)和方法，該主收發(fā)信機(jī)具有多個(gè)天線，配置成在主機(jī)和外部設(shè)備之間接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，以及一種主機(jī)常駐軟件程序，它使主機(jī)選擇具有較高的信號(hào)質(zhì)量的天線作為最有成效的天線，以在主機(jī)和外部設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。天線選擇操作的所有復(fù)雜的事物是由主機(jī)常駐軟件程序完成的，它周期性地測(cè)量每個(gè)天線的信號(hào)質(zhì)量，比較信號(hào)質(zhì)量，并且選擇較高的信號(hào)質(zhì)量天線以在主機(jī)和外部設(shè)備之間傳送數(shù)據(jù)。信號(hào)質(zhì)量是基于信號(hào)電平、信噪比或者其他的用于由天線提供的信號(hào)的信號(hào)質(zhì)量指標(biāo)評(píng)價(jià)的。由主機(jī)常駐軟件程序?qū)嵤┑男盘?hào)質(zhì)量的定期測(cè)量以將接收在主機(jī)和外部設(shè)備之間傳送的信號(hào)中所有的潛在性中斷減到最少的方式執(zhí)行。
文檔編號(hào)G06F3/038GK1400741SQ0212714
公開(kāi)日2003年3月5日 申請(qǐng)日期2002年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者布賴德·比勒貝克, 彼得·湯普森, 托馬斯·C·萊昂 申請(qǐng)人:羅技?xì)W洲公司