本發明涉及一種家居設備的信號傳輸系統和方法，特別是涉及一種智能家居的信號傳輸系統和方法。屬于家電設備信號傳輸系統和方法技術領域。

背景技術：

目前，各個智能家居之間的信號傳輸大多采用電信號的傳輸方式，利用電信號之間的傳輸達到控制、反饋的目的。電信號的傳輸容易受到外界的干擾，而且傳輸距離短不能實現遠程的操控。

為此，需要設計一種智能家居的信號傳輸裝置及方法，具有將控制信號轉換為超聲波信號，然后通過原有的輸電線路進行傳輸，再在控制端進行解碼，將接收到的超聲波信號轉換為電信號，從而實現對智能家居的控制的特點。

技術實現要素：

本發明的目的是解決現有技術中，智能家居之間的信號傳輸為電信號傳輸，電信號傳輸容易受到干擾且不能遠距離傳輸的問題，提供一種智能家居的信號傳輸方法，具有超聲波換能器，能把電信號轉換為超聲波信號，再由超聲波信號轉換為電信號的特點；提供一種智能家居的信號傳輸系統，電信號通過換能器轉換為利于傳播的超聲波，再由終端換能器轉換為能操控電器的電信號的特點。

本發明的目的可以通過如下技術方案達到：

一種智能家居的信號傳輸系統，包括發射終端和控制終端，其結構特點是：發射終端具有接收遙控器信號的無線信號接收端，發射終端與輸電線相連，發射終端具有使電信號轉換為超聲波信號的發射換能器；輸電線能傳播超聲波信號，輸電線與控制終端相連接，控制終端具有使超聲波信號轉換為電信號的接收換能器，轉化成電信號后以控制連接在控制終端的智能家居。

本發明的目的還可以通過如下技術方案達到：

進一步地，所述發射終端和控制終端為若干個，若干個發射終端和控制終端分別與輸電線連接。

一種智能家居的信號傳輸方法，其方法特點是：

a)判斷有沒有無線傳輸障礙環境，若無則遙控器對智能家居直接進行無線通訊，以控制智能家居；

b)若有無線傳輸障礙環境，則遙控器將要傳輸的電信號無線傳輸至較近距離的發射終端，發射終端通過發射換能器把電信號轉換為超聲波；

c)將該超聲波耦合到原有的輸電線路中，輸電線路連接控制終端；

d)控制終端具有接收換能器，接收換能器把超聲波轉換為電信號，控制終端與智能家居相連接，該電信號用于控制智能家居。

本發明的有益效果

一種智能家居的信號傳輸系統，包括發射終端和控制終端，其結構特點是：發射終端具有接收遙控器信號的無線信號接收端，發射終端與輸電線相連，發射終端具有使電信號轉換為超聲波信號的發射換能器；輸電線能傳播超聲波信號，輸電線與控制終端相連接，控制終端具有使超聲波信號轉換為電信號的接收換能器，轉化成電信號后以控制連接在控制終端的智能家居。

根據實際需要當用戶周圍存在阻礙電信號傳播的環境時，通過遙控器發送電信號至發射終端，發射終端把電信號轉換為利于傳播的超聲波信號，超聲波信號耦合至輸電線進行傳輸，超聲波信號沿輸電線傳輸至控制終端，控制終端連接智能家居，當控制終端把超聲波信號重新轉換為電信號，電信號即為智能家居的控制信號，電信號傳輸至智能家居，實現其工作控制。

該系統結構簡單，操作簡易，經濟成本低，有利于廣泛使用。其所需要的系統規模較小、器件更換容易、成本低、使用靈活、不受干擾、傳輸可靠、距離長。實現傳輸準確遠距離的智能家居控制；而且原有的輸電線路不受影響，使控制信號免受干擾，不用再專門布設信號傳輸電路，省了大部分的材料和有無線傳輸障礙環境布線的費用，經濟高效。

所述發射終端和控制終端為若干個，若干個發射終端和控制終端分別與輸電線連接。適合對不同位置的智能家居進行控制。

一種智能家居的信號傳輸方法，其方法特點是：

a)判斷有沒有無線傳輸障礙環境，若無則遙控器對智能家居直接進行無線通訊，以控制智能家居；

b)若有無線傳輸障礙環境，則遙控器將要傳輸的電信號無線傳輸至較近距離的發射終端，發射終端通過發射換能器把電信號轉換為超聲波；

c)將該超聲波耦合到原有的輸電線中，輸電線連接控制終端；

d)控制終端具有接收換能器，接收換能器把超聲波轉換為電信號，控制終端與智能家居相連接，該電信號用于控制智能家居。

通過該方法,智能家居之間的信號傳輸由原來單純的電信號傳輸轉化為超聲波之間的有線信號傳輸。先判斷周圍的環境，如為有利于電信號傳播的環境則直接進行電信號控制智能家居，具有可選擇性。如為對電信號干擾較強的環境下，則通過發射終端對遙控器的電信號進行轉換。發射終端具有把電信號轉換為超聲波的發射換能器，超聲波于輸電線中傳播，由于輸電線連接著發射終端和控制終端，所以發射終端發出的超聲波能經過輸電線無阻礙地進入控制終端。控制終端具有接收換能器，能夠把超聲波信號轉換為電信號。該轉換的電信號用于控制智能家居。具有人性化的通訊設計，可隨環境選擇信號傳輸的模式。利用超聲波傳輸只需要配合換能器的進行使用，經濟高效。

附圖說明

圖1為本發明具體實施例整體網絡圖；

圖2為本發明具體實施例電信號和超聲波信號轉換圖；

圖3為本發明具體實施例超聲波耦合結構圖；

圖4為本發明具體實施例發射端原理圖；

圖5為本發明具體實施例接收端原理圖。

具體實施方式

具體實施例1

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步闡述。參照附圖1至5：

一種智能家居的信號傳輸系統，包括發射終端1和控制終端3，其結構特點是：發射終端1和控制終端3為插座結構，發射終端1具有接收遙控器信號的無線信號接收端，發射終端1與輸電線2相連，發射終端1具有使電信號轉換為超聲波信號的發射換能器；輸電線2能傳播超聲波信號，輸電線2與控制終端3相連接，控制終端3具有使超聲波信號轉換為電信號的接收換能器，轉化成電信號后以控制連接在控制終端3的智能家居4。

如圖1所示，插座代表發射終端或者控制終端，智能插座A為控制終端，智能插座B為發射終端。終端可以是其它款式。輸電線為交流電源線，是家庭里常用的220V/380V交流電源線，作超聲波傳輸媒介，不用重新布線。遙控器發送的信號可以為無線電信號，也可以是紅外信號，相應的發射終端可以接收無線電信號和紅外信號兩種信號。

如圖2所示，每個終端里都有換能器。將智能家居的控制信號通過發射終端1轉換為超聲波信號，將該超聲波信號耦合到原有輸電線路2上進行傳輸，在智能家居的控制終端通過控制終端3將該超聲波信號轉換為電信號，再用該電信號去控制智能家居4的不同部件。

在將電信號轉換為超聲波信號后，要耦合到原有輸電線路2上；或者是將在原有輸電線2上傳輸的超聲波信號在耦合到接收換能器3上進行轉換獲得電信號。這兩個過程都有一個信號的耦合，信號的耦合可以采用便于耦合的器件，如圖3所示。

所述發射終端1和控制終端3為若干個，若干個發射終端1和控制終端3分別與輸電線2連接，形成超聲波傳輸的網絡結構。

一種智能家居的信號傳輸方法，其方法特點是：

a)判斷有沒有無線傳輸障礙環境，若無則遙控器對智能家居直接進行無線通訊，以控制智能家居；

b)若有無線傳輸障礙環境，則遙控器將要傳輸的電信號無線傳輸至較近距離的發射終端，發射終端通過發射換能器把電信號轉換為超聲波；

c)將該超聲波耦合到原有的輸電線中，輸電線連接控制終端；

d)控制終端具有接收換能器，接收換能器把超聲波轉換為電信號，控制終端與智能家居相連接，該電信號用于控制智能家居。

本實施例原理

將智能家居的控制信號通過發射換能器轉換為超聲波信號，將該超聲波信號耦合到原有輸電線路上進行傳輸，在智能家居的控制終端通過接收換能器將該超聲波信號轉換為電信號，再用該電信號去控制智能家居的不同部件。在將電信號轉換為超聲波信號后，要耦合到原有輸電線路上；或者是將在原有輸電線路上傳輸的超聲波信號在耦合到接收換能器上進行轉換獲得電信號。確保電信號從發送端至控制端的損耗最少，不被干擾。在將電信號轉換為超聲波信號后，要耦合到原有輸電線路上；或者是將在輸電線路上傳輸的超聲波信號在耦合到換能器上進行轉換獲得電信號。這兩個過程都有一個信號的耦合，信號的耦合可以采用偏于耦合的期間。

通過電路圖進行分析，如圖4所示，為本發明發射端的原理圖。

其中：

1、C2和R1構成上電復位電路。

2、晶振Y1和C5、C7構成單片機振蕩源。

3、STC11L02E是兼容51系列的單片機，是主控核心。P1.0端發送40kHz的方波信號。

3、LM386是功放，輸入來自STC11L02E的P1.0端，輸出經C8驅動壓電陶瓷產生超聲波。

4、Transmitter是電聲耦合器，向電力線傳送超聲波。

5、Power Circuit是電力線，是傳輸超聲波的媒介。

如圖5所示，為本發明接收端原理圖。

其中：

1、Power Circuit是電力線，是傳輸超聲波的媒介。

2、Receiver是聲電耦合器，把電力線中的超聲波轉換成電信號，傳送給CX20106A。

3、CX20106A是信號解調芯片，把40kHz的頻率信號轉換成電平信號。

4、STC11L02E是兼容51系列的單片機，其串行口接收CX20106A的輸出信號。

5、STC11L02E單片機的上電復位、晶振等電路同發送端。

結合圖4、圖5該系統的信號傳輸及工作原理是：發送端把電控制信號轉換成40kHz的超聲波，通過電力線傳輸到接收端，接收端再把超聲波信號轉換成電信號，由單片機根據信號內涵去控制相應的裝置，如開關等。電控開關沒在電路中體現。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的范圍內，根據本發明的技術方案及其構思加以等同替換或改變，都屬于本發明的保護范圍。