将无线发射器编入无线接收器的方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910150103.5

申请日:

2009.06.17

公开号:

CN101609602A

公开日:

2009.12.23

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):G08C 17/02申请日:20090617授权公告日:20130313终止日期:20140617|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

G08C17/02

主分类号:

G08C17/02

申请人:

李尔公司

发明人:

约翰·南茨; 迈克·法沃茨

地址:

美国密歇根州

优先权:

2008.6.18 US 12/141,310

专利代理机构:

北京安信方达知识产权代理有限公司

代理人:

颜 涛;郑 霞

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内容摘要

公开了一种将无线发射器编入无线接收器的方法。公开了一种无线遥控系统,其包括无线接收器,所述无线接收器具有正常操作模式和编程模式,在所述正常操作模式中无线接收器可由编入无线接收器的无线发射器激励,在所述编程模式中接收器设置成学习新的无线发射器,且用于新的发射器的编程信息被发送给无线接收器。将无线发射器编入无线接收器包括用已经编入接收器的现有的发射器激励接收器,并按预定序列重复对接收器的激励。响应于接收器接收到预定序列的激励,接收器进入编程模式。将用于新的发射器的编程信息发送给接收器,且接收器将新的发射器编入接收器。

权利要求书

1.  一种方法,其用于在无线遥控系统中将无线发射器编入无线接收器,所述无线接收器具有正常操作模式和编程模式,在所述正常操作模式中所述无线接收器可由编入所述无线接收器的无线发射器激励,在所述编程模式中,所述接收器设置成学习新的无线发射器,且用于所述新的发射器的编程信息被发送给所述无线接收器,所述方法包括:
用已经编入所述接收器的现有的发射器激励所述接收器;
按预定序列重复对所述接收器的所述激励;
响应于所述接收器接收到所述预定序列的激励,所述接收器进入所述编程模式;
将用于所述新的发射器的编程信息发送给所述接收器;以及
所述接收器将所述新的发射器编入所述接收器。

2.
  如权利要求1所述的方法,其中按预定序列重复对所述接收器的激励的所述步骤包括:
在预定的一段时间内,用所述现有的发射器激励所述接收器预定的次数。

3.
  如权利要求1所述的方法,进一步包括:
在进入所述编程模式时,给使用者所述接收器已经进入所述编程模式的指示。

4.
  如权利要求1所述的方法,进一步包括:
在发送用于所述新的发射器的所述编程信息后,激励所述现有的发射器以确认所述新的发射器想要被所述使用者编程。

5.
  如权利要求1所述的方法,进一步包括:
在接收用于所述新的发射器的所述编程信息时,给所述使用者所述接收器已经学习所述新的发射器的指示。

6.
  如权利要求1所述的方法,其中用于所述新的发射器的所述编程信息指示固定码。

7.
  如权利要求1所述的方法,其中用于所述新的发射器的所述编程信息指示用于滚动码的发射器标识。

8.
  如权利要求1所述的方法,其中用于所述新的发射器的所述编程信息指示用于滚动码的种子值。

9.
  一种无线遥控系统,包括:
无线接收器,其具有正常操作模式和编程模式,在所述正常操作模式中所述无线接收器可由被编入所述无线接收器的无线发射器激励,在所述编程模式中,所述接收器设置成学习新的无线发射器,且用于所述新的发射器的编程信息被发送给所述无线接收器;
至少一个无线发射器;以及
其中所述接收器配置成操作以使得将无线发射器编入所述无线接收器包括:
用已经编入所述接收器的现有的发射器激励所述接收器;
按预定序列重复对所述接收器的所述激励;
响应于所述接收器接收到所述预定序列的激励,所述接收器进入所述编程模式;
将用于所述新的发射器的编程信息发送给所述接收器;以及
所述接收器将所述新的发射器编入所述接收器。

10.
  如权利要求9所述的系统,其中按所述预定序列重复对所述接收器的激励包括:
在预定的一段时间内,用所述现有的发射器激励所述接收器预定的次数。

11.
  如权利要求9所述的系统,其中将所述无线发射器编入所述无线接收器进一步包括:
在进入所述编程模式时,给使用者所述接收器已经进入所述编程模式的指示。

12.
  如权利要求9所述的系统,其中将所述无线发射器编入所述无线接收器进一步包括:
在发送用于所述新的发射器的所述编程信息后,激励所述现有的发射器以确认所述新的发射器想要被所述使用者编程。

13.
  如权利要求9所述的系统,其中将所述无线发射器编入所述无线接收器进一步包括:
在接收用于所述新的发射器的所述编程信息时,给所述使用者所述接收器已经学习所述新的发射器的指示。

14.
  如权利要求9所述的系统,其中用于所述新的发射器的所述编程信息指示固定码。

15.
  如权利要求9所述的系统,其中用于所述新的发射器的所述编程信息指示用于滚动码的发射器标识。

16.
  如权利要求9所述的系统,其中用于所述新的发射器的所述编程信息指示用于滚动码的种子值。

17.
  如权利要求9所述的系统,其中所述遥控系统控制障碍物。

18.
  如权利要求9所述的系统,其中所述遥控系统控制照明系统。

19.
  如权利要求9所述的系统,其中所述遥控系统控制安全系统。

20.
  一种无线遥控系统,包括:
无线接收器,其具有正常操作模式和编程模式,在所述正常操作模式中,所述无线接收器可由编入所述无线接收器的无线发射器激励,在所述编程模式中,所述接收器设置成学习新的无线发射器,且用于所述新的发射器的编程信息被发送给所述无线接收器;
其中所述接收器配置成操作以使得将无线发射器编入所述无线接收器包括:
用已经编入所述接收器的现有的发射器激励所述接收器;
按预定序列重复对所述接收器的所述激励;
响应于所述接收器接收到所述预定序列的激励,所述接收器进入所述编程模式;
将用于所述新的发射器的编程信息发送给所述接收器;以及
所述接收器将所述新的发射器编入所述接收器。

说明书

将无线发射器编入无线接收器的方法
发明背景
1.发明领域
本发明涉及在用于遥控器具(appliance)(例如车库开门器)的类型的无线遥控系统中,将无线发射器编入(program to)无线接收器。
2.背景技术
从遥控装置可方便地操作家用器具,例如车库开门器、安全门、家用报警器、照明设备,及类似电器。一般地,遥控装置同这些器具一起购买。遥控装置发射由与该器具关联的接收器所识别的射频触发信号(activationsignal)。配件市场遥控装置正越来越受欢迎,因为这种设备能够提供与原始装备的遥控装置不同的功能。这种功能包括减小的尺寸、多器具互用性、提高的性能,等等。也购买配件市场控制器以替换丢失的或损坏的控制器,或简单地提供另一个遥控装置用于访问该器具。
配件市场遥控装置的示例性应用是集成到机动交通工具中的遥控车库开门器。这些集成的遥控装置为客户提供方便性、器具互用性、提高的安全性、以及增强的交通工具价值。目前交通工具内的集成的遥控装置提供通用的或可编程的车库开门器,所述车库开门器学习从现有发射器接收的触发信号的特征(characteristic),随后在被使用者激励时,产生具有相同特征的单触发信号。这种设备的一个问题是用户在为这些设备编程时遇到的困难。这对于滚动码接收器尤其如此,在这种情况下使用者必须为交通工具内遥控装置和器具接收器两者编程。
在使用者必须为遥控装置和器具接收器(例如车库开门器、大门打开装置(gate opener)或障碍物打开装置)两者编程的这种类型的无线遥控系统中,用于将无线发射器编入接收器的现有实践要求接收器在其接受新发射器之前,设置在学习状态(learn state)。用于将接收器设置在学习状态的方法通常包括按压接收器自身上的按钮。通常接收器是不易接近的,并且对于车库开门器的情况,接收器可要求使用者站在梯子上来按压按钮。同样地,使用者在按压按钮后将有有限的时间去到交通工具中的遥控发射器,以在学习状态超时之前继续编程步骤。
需要较容易编程的通用的遥控装置。此遥控装置应能够被集成到使用简单的电子电路的机动交通工具中。
背景资料可在美国专利7,039,397号和7,269,416号以及美国专利申请公开号2002/0163440、2003/0016119、2004/0085185、2004/0119581、2004/0155793、2004/0207537、2005/0024228以及2007/0096940中找到。
发明内容
本发明的目的是提供一种将无线发射器编入无线接收器而不要求使用者物理地接触或接近(access)接收器的改进的方法。例如,本发明的实施方式可用于车库开门器、大门打开装置或障碍物打开装置,且遥控单元可被集成到机动交通工具中。其他的应用包括解锁/锁上门、窗或其他障碍物,开灯或关灯,以及打开或解除安全系统。
本发明包括一种将无线接收器设置成学习模式以便学习具有相同类型的通信协议和加密技术的新的无线接收器的遥控方法。预期的方法对车库开门器特别有用。
在一个实施方式中,无线发射器被有把握地编入无线接收器,而不需要物理地接近接收器以将其设置成学习模式。更具体地,编入无线接收器的现有的发射器被用于激励接收器。接收器可以是用于车库开门器的接收器。用已知的发射器,在预定的一段时间内重复激励接收器预定次数。
当接收器检测出在预定的一段时间内现有的无线发射器激励接收器达预定次数时,接收器进入学习状态或编程模式。可选择性地给使用者可视的或可听见的指示,以指示接收器实际上已进入编程模式。接收器应保持在编程模式达预定的一段时间,在该段时间期间,接收器可接收新的发射器。
在接收器处于编程模式的同时,新的发射器的编程信息被发送给接收器。在优选的实现中,原始的发射器被用于再次激励接收器以确认新的发射器想要被使用者编程。在这样的实现中,接收器应要求在预定一段时间内的原始的发射器的确认激励。当接收器从原始的发射器接收到确认激励时,可给使用者可视的或可听见的指示,确认接收器已经学习了新的发射器。
存在许多与本发明的实施方式关联的优点。在本发明的某些实施方式中,无线发射器可编入使用加密的调制数据的类型的滚动码(或固定码)接收器。无线接收器可有把握地学习具有相同的通信协议和加密技术的新的无线发射器,而不需人工接近无线接收器来将无线接收器设置成学习模式。应认识到,尽管一个实施方式通过在预定时间窗口内激励现有的无线发射器预订次数来将接收器设置成学习模式或编程模式,但其他技术也可用于使接收器进入编程模式而不需要物理上的接近。
例如,可使用从现有的发射器的任何其他合适的预定传输序列来进入编程模式。所需的序列应是不会被使用者无意发起的序列。因为在本发明实施方式中,使接收器进入编程模式要求物理上拥有现有的发射器,所以所需的序列应是不会无意地发生的序列,更不需太难理解而使使用者不能记住所需的序列。

附图简述
图1示出了依据本发明的实施方式的无线遥控系统;
图2示出了依据本发明的实施方式的在无线遥控系统中将无线发射器编入无线接收器的方法;
图3是示出可用于本发明的实施方式的触发信号特征的示意图;以及
图4是示出可用于本发明的实施方式的滚动码操作的框图。
优选实施方式详述
参考图1,显示了示出根据本发明的实施方式的器具控制系统的框图。一般由20表示的器具控制系统允许使用无线电发射器遥控一个或更多的器具。在显示的实例中,使用射频遥控装置来操作车库开门器。然而,本发明可应用于控制多种器具,例如其他机械障碍物、照明设备、报警系统、温度控制系统,等等。
器具控制系统20包括车库22,车库22具有车库门(未显示)。车库开门器接收器24接收用于控制车库开门器的射频控制信号26。触发信号具有可表示为一组接收器特征的传输方案。一个或更多的现有接收器28响应于使用者按压触发按钮而产生展示接收器特征的射频触发信号26。
器具控制系统20的使用者可能希望将新的发射器添加到系统20中。例如,包括可编程控制器30的基于交通工具的发射器30可安装在交通工具32中,该交通工具32可停在车库22中。基于交通工具的发射器30产生触发信号序列34,触发信号序列34包括具有适合于触发车库开门器接收器24的特征的触发信号。在显示的实施方式中,可编程控制器30安装在交通工具32中。然而,如将被本领域普通技术人员认识到的,本发明应用于通用的遥控装置,这些遥控装置也可以是手持式的、壁装式的、包括在智能钥匙(key fob)中的,等等。
图2示出了一种将无线发射器编入无线接收器的方法。特别地,交通工具32中的新的发射器30被编入接收器24。新的发射器30具有与接收器24兼容的通信协议和加密技术,但是接收器24必须被编程以接受新的发射器30。如在发明的此实施方式中所示出的,接收器24是可编程的,通过使用现有发射器28将接收器24设置到其学习模式,而不需要物理上接近接收器24。
该方法开始于块50。尽管特别适用于使用简单的电子电路集成到机动交通工具中的通用遥控装置,但是本发明的实施方式对于其他遥控装置以及对于除了车库开门器以外的其他器具也是有用的。
通过将接收器24设置到编程或学习模式,而开始新的无线发射器30到接收器24的安全编程。块52描述使用现有发射器28(其已被编入接收器24)对接收器24的激励。块54描述使用现有发射器28,在一段时间X内重复上述激励达总共W次,这例如通过在X秒内按压按钮W次来实现。在判定块56,接收器24查看接收器24是否在一段时间X内被激励了W次。如果没有,则流程返回到块52,且接收器24不进入学习模式。如果接收器24在一段时间X内被激励了W次,则接收器24进入学习模式,且可给使用者可视的、可听见的或其他的指示,以传达接收器24已进入其学习模式。接收器24将保持在学习模式达一段时间Y。(块58)
在判定块60,接收器24检查新的发射器的编程信息是否在接收器编程模式时间段Y内被发送到接收器24。如果没有,则接收器24离开编程模式,且流程返回到块52。如果接收器24从新的发射器30接收到新的发射器的编程信息,则原始的发射器28在一段时间Z内被激励以确认新发射器30想要被使用者编程(块62)。确认激励可以是单次激励或预定序列的激励。
在判定块64,如果原始的发射器28没有在一段时间Z内被激励以确认新的发射器30的编程,则编程操作被中止,且流程返回到块52。如果接收到确认激励,则流程前进到块66,且可给使用者可视的、可听见的或其他的指示,以确认接收器24已经学习了新的发射器30。给使用者的接收器已经学习了新的发射器的反馈应出现达预定时间段,或表现为预定次数的激励的形式。这是确保如果新的发射器被学习到接收器,则分配足够数量的时间或激励以使使用者知道学习过程已经发生。例如反馈可以是闪光序列、门操作序列,等等。编程过程在块68结束。
换言之,在上述用于将无线发射器编入无线接收器的本发明的示例性实施方式中,使用者简单地在一段时间X内按压现有发射器28上的按钮W次以进入编程模式,按压新的发射器30上的按钮并按压发射器28上的按钮以给出确认。此后,新的发射器30被编入接收器24并可以与发射器28以相同的方式被使用。
应认识到,尽管图1和图2示出通过在预定时间窗口内激励现有的无线发射器28预定的次数,来将接收器24设置成学习模式或编程模式,但其他技术也可用于将接收器24置于编程模式而不需要物理上的接近。例如,可使用从现有发射器28的任何其他适合的预定的传输序列来进入编程模式。所需的序列应是不会由使用者无意地发起的序列,而应是对于使用者来说足够简单以在需要时容易地将接收器24设置在学习模式的序列。例如,序列可以是在10秒的时间段内按压按钮5次。或者,序列可以是快速按压按钮3次,暂停2-5秒,并随后再次快速按压按钮3次。因为使接收器进入编程模式要求物理上拥有现有发射器,所以序列不必过度复杂。然而,如果需要,可使用更复杂的序列。
例如,示出的实施方式包括来自现有发射器28的一系列激励,其后是来自接收器24的单个指示:接收器24已进入编程模式,也就是单步认证。在替换方式中,可使用多步认证。例如,在现有发射器28上的简单的按钮按压序列,来自接收器24的指示,现有发射器28上的第二简单的按钮按压序列,以及随后接收器24进入编程模式。
应认识到,本发明的实施方式适合于固定码或滚动码操作。利用新的固定码发射器,接收器可用固定码来被编程。利用新的滚动码发射器,接收器可与新的发射器同步。
参考图3,显示了示出依据本发明的实施方式的触发信号特征的示意图。触发信号中传输的信息一般表示为二进制(或三进制)数据字,一般由80表示。数据字80可包括一个或更多字段,例如发射器标识符82、功能指示符84、码字86,等等。发射器标识符(TRANS ID)82唯一地确定一个遥控装置发射器。功能指示符84指示遥控装置发射器上多个功能按钮中的哪些被触发。码字86帮助防止错误触发以及未授权的接入。
几类码字86是有可能的。一类码是固定码,其中来自给定的遥控装置发射器的每个传输包含相同的码86。相比之下,可变码方案随着每次触发改变码86的位模式(bit pattern)。称为滚动码的最常见的可变码方案通过加密同步(sync)计数器值来产生码86。在每次触发后,计数器递增。加密技术使得加密的计数器值的序列看上去是随机数。
数据字80被转变成基带流,一般由90表示,其是通常在高电压电平和低电压电平之间转换的模拟信号。多电平传输也是可能的。各种基带编码或调制方案是已知的。
基带流90通过一般由100表示的调制过程被转变成射频信号。基带流90用于调制载波102的一个或更多的参数(characteristic)以生成宽带信号,该宽带信号一般由104表示。调制过程100在图3中通过乘法运算以数学方式示出,其实现了通常称为开关键控的幅度调制的形式。如将被本领域技术人员认识到的,许多其他的调制方式是可能的,包括频率调制、相位调制等调制方式。在显示的实例中,基带流90形成调制载波102的包络106。
应认识到,显示在图3中的触发信号特征是示例性的,且任何合适的触发信号都可用于远端的发射器单元。更特别地,用于将无线发射器编入无线接收器的本发明的方法不限于任何特定的触发信号特征,且图3中的图示只是为了方便理解遥控系统的操作而提供的。
参考图4,显示了示出可与本发明一起使用的滚动码操作的框图。使用滚动码的遥控系统在发射器和接收器两者中要求密钥120以用于正常的操作。在设计合理的滚动码方案中,密钥120不从发射器传输到接收器。通常,使用基于发射器标识符82和生产(MFG)钥匙124的密钥生成算法122来产生加密密钥120。加密密钥120和发射器标识符82随后存储在特定的发射器中。计数器126也在发射器中初始化。每次发送触发信号时,发射器使用加密算法128利用加密密钥120从计数器126产生滚动码值130。传输的触发信号包括滚动码130和发射器标识符82。
滚动码接收器在正常操作之前被训练成兼容的发射器。接收器设置成学习模式。在接收到触发信号后,接收器提取发射器标识符82。接收器随后使用密钥生成算法122,利用生产钥匙124以及接收到的发射器标识符82来产生和发射器使用的加密密钥一致的加密密钥120。解密算法132使用新生成的加密密钥120来解密滚动码130,产生与计数器126相等的计数器134。接收器随后保存与发射器标识符82关联的计数器134和加密密钥120。如在加密技术领域已知的,加密算法128和解密算法132可以是相同的算法。
在正常操作中,当接收器接收到触发信号时,接收器首先提取发射器标识符82并将发射器标识符82与所有学习的发射器标识符比较。如果没有发现匹配,则接收器拒绝触发信号。如果找到匹配,则接收器取出与接收到的发射器标识符82关联的加密密钥120,并从接收到的触发信号解密滚动码130。如果接收到的计数器与发射器标识符82关联的计数器134匹配,则触发继续进行。
另一个滚动码方案基于生产钥匙124和种子或随机数生成加密密钥120。当接收器设置在学习模式时,现有发射器将此种子发送到器具接收器。发射器通常具有用于传输被输入的种子的特定模式,例如通过按按钮的特定组合来实现。接收器使用该种子来生成加密密钥120。如将被本领域技术人员认识到的,本发明适用于使用种子来生成加密密钥,以及适用于任何其他可变码方案。
应认识到,以上对滚动码操作的讨论是示例性的,且可使用各种操作技术。更特别地,用于将无线发射器编入无线接收器的本发明的方法不限于任何特定的操作技术,且以上的描述作为实例被提供,以帮助理解遥控系统的操作。本发明的实施方式涉及将新的无线发射器编入无线接收器的方法,操作细节可以改变。即,本发明涉及接收器设置成学习模式的方式,且不依赖于任何特定的操作技术。
存在许多与本发明的实施方式关联的优点。在本发明的实施方式中,无线接收器可有把握地学习具有相同的通信协议和加密技术的新的无线发射器,而不需人工接近无线接收器来将无线接收器设置成学习模式。本发明的实施方式可包括固定码发射器或滚动码发射器,且可以任何适当的方式进行操作。依据本发明,接收器可设置在学习模式而不物理地接近接收器,以允许发射器信息(例如接收器标识、种子值、固定码值等)被接收器学习。
尽管已经示出并描述了本发明的实施方式,但不意味着这些实施方式示出并描述了本发明的所有可能的形式。确切地说,说明书中使用的词语是描述性的词语而非限制性的词语,且应理解,可做出各种改变而不偏离本发明的主旨和范围。

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公开了一种将无线发射器编入无线接收器的方法。公开了一种无线遥控系统,其包括无线接收器,所述无线接收器具有正常操作模式和编程模式,在所述正常操作模式中无线接收器可由编入无线接收器的无线发射器激励,在所述编程模式中接收器设置成学习新的无线发射器,且用于新的发射器的编程信息被发送给无线接收器。将无线发射器编入无线接收器包括用已经编入接收器的现有的发射器激励接收器,并按预定序列重复对接收器的激励。响应于接。

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