CN108736962A - 用于从电子设备向电子表异步传输数据的方法 - Google Patents

用于从电子设备向电子表异步传输数据的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于从电子设备(AE)向电子表(MT)传输数据的方法(Pcd)，该方法包括以下步骤：‑利用所述电子设备(AE)的光源(SL)发射(Pcd_Em1)光信号的序列，每个信号具有属于一组至少四个光强度水平的光强度水平，所述序列对应于待传输数据的代码；‑与发射对应于待传输数据的光信号的序列的步骤(Pcd_Em1)同时，利用所述电子设备(AE)的第二光源(SL)以对应于时钟相位的两个强度水平发射(Pcd_Em2)光信号的序列；‑利用所述表(MT)的光电晶体管(PR)检测(Pcd_Det1)连续的光强度水平，以重构所述数据的序列；‑利用所述表(MT)的第二光电晶体管检测(Pcd_Det2)所述两个光强度水平的逐次性，以重构所述时钟，所述两个光信号的序列以两个不同的波长发射；以及‑借助所述时钟相位的序列来解码(Pcd_Dec)所述数据的序列，以便重构所述数据。

Description

用于从电子设备向电子表异步传输数据的方法
技术领域
本发明涉及电子表领域。本发明更具体地涉及一种用于从电子设备向电子表传输数据的方法。
背景技术
能够与诸如智能电话的电子设备进行通信的被称为“已连接”表的表，在过去的几年中，在表业中变得不可忽视。这种表可以手动地，特别是经由激活按钮，表冠和/或触摸控制装置进行调整，这对其任务在于进行调整的用户或售后服务人员而言相对具有限制性。
为了避免这些缺陷，现在可以通过为其配备支持蓝牙低功耗技术或其它近场通信技术的设备而自动调整电子表。但是，这些设备的实现相当复杂，并且需要特定的通信手段，特别是要将天线结合到电子设备和表二者之中。它们也必须通过认证，这会导致额外的成本。
在专利申请EP16157655中，提出了一种从电子设备，通常是智能电话，向电子表传输调整数据的新方法，这种传输调整数据的方法比上述解决方案更简单且更便宜。为了允许数据传送，该表包括旨在检测源自电子设备的光源的光信号的光电晶体管。这些光信号通过两态调制来编码数据，这两种状态是存在或不存在光。然而，这种类型的双极光学调制具有仅允许相对较低传输速率的缺陷。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种改进的光学传输方法来弥补前述部分中所提出的缺陷。
为此，本发明涉及一种用于从电子设备向电子表传输数据的方法，该方法包括以下步骤：
-利用所述电子设备的光源发射光信号的序列，每个信号具有属于一组至少四个光强度水平的光强度水平，所述序列对应于待传输数据的代码；
-利用所述表的光电晶体管检测连续的光强度水平，以重构所述数据的序列；以及
-解码所述序列以便重构所述数据。
因为所述数据以具有至少四种状态的光信号的形式被编码，该信号将被说成经由具有至少四个水平的光学调制来编码这些数据，该调制被更简单地称为多水平光学调制。所以这里的多指的是至少四个。
该方法具有能够基本自动实现的优点，而无需用户例如通过表冠，按钮或触摸控制装置执行复杂的调整。当然，该方法必须被启动，这可以通过按下按钮来手动完成，或者例如通过默认处于待机状态并且在接收到一定序列的闪光时开启的系统来自动完成。电子设备和电子表之间的数据自动传输使得编程该表变得更加容易。它还允许避免手动配置导致的错误或不精确。它使得用户可以使用电子设备的更加用户友好的界面，通常是智能电话的应用程序，来选择和配置待传输到表的数据。如果该表具有显示功能，则可以通过这种方式传输所有种类的数据，包括短消息。因此，以下任何一项都可以很容易地完成：可以设定时间，可以改变时间，可以设定闹钟，可以设定日期，或可以传输其它信息，例如月相，潮汐时间和潮汐系数，日落和日出时间等。
此外，该方法具有不需要将(昂贵，大体积并且有时与金属外部部件不兼容的)通信天线结合到框架或电子设备中的优点，用于在表与电子设备之间进行光学通信的系统仅由发光二极管类型的点光源和光电晶体管类型的光学传感器构成。
最后，根据本发明的方法是特别有利的，因为它允许以比双极光学调制情况下更高的速率进行异步传输。
以至少四个光强度水平发射光信号允许加速传输。具体地，不像专利申请EP16157655那样检测光源被打开还是关闭，即不检测两种可能性中的强度水平，而是在至少四种可能性中检测所述光源的光强度水平。因此，这个速率至少翻倍(特别是如果光源可以发射四个并且只有四个不同的光强度水平，则该速率翻倍)。
此外，该方法包括：与发射对应于待传输数据的光信号的序列的步骤同时，利用电子设备的第二光源以对应于时钟相位的两个强度水平发射光信号的序列的步骤；和利用表的第二光电晶体管检测两个光强度水平的逐次性(succession)以重构时钟的步骤，其中这两个光信号的序列以两个不同的波长发射。当然，该时钟在解码数据的序列的步骤中使用。
根据本发明的方法可以包括以下特征中的一种或技术上可能的组合。
在一个非限制性实施例中，所述检测步骤还包括一个再同步子步骤，其在于在由光电晶体管检测到亮度变化时重置表的采样周期的计数器，并且规定已经由计数器计数的采样周期包含在两个阈值之间。
在一个非限制性实施例中，该组的所述光强度水平在亮度标度上规则地分布。
在一个非限制性实施例中，该方法包括生成关于所述传输的反馈的附加步骤。
在一个非限制性实施例中，所述生成关于所述传输的反馈的步骤包括利用表的发光二极管发射光信号。
在一个非限制性实施例中，所述生成关于所述传输的反馈的步骤包括定位表的显示部件。
在一个非限制性实施例中，该方法包括分析表的表盘的图像的附加步骤，该图像在定位表的显示部件之后由电子设备的视频摄像机拍摄。
在一个非限制性实施例中，所述电子设备是便携的，并且特别是智能电话或电子平板电脑。
“便携电子设备”指的是也被称为用户终端，能够由用户携带和运输并且可以在其运输过程中保持功能性的电子设备。这例如是智能电话的情况。当然，需要干线供电的设备，例如台式电脑，被排除在该定义之外。例如外围设备通过无线或有线链路连接到的便携计算机的设备的组合也被排除在该定义之外。
这种方法的优点是只需很少的硬件：具有合适的移动应用程序的智能电话类型的便携设备是实现该方法所需的全部。该方法不需要使用专用硬件，例如插入计算机的传感器，或大体积硬件。带有具有正确的应用程序的智能电话的任何人(例如表师)都可以实现该方法。
在一个非限制性实施例中，所述光源是电子设备的显示屏幕的区域。
在一个非限制性实施例中，所述光源是也用作用于电子设备的闪光灯的发光二极管。
附图说明
在阅读参照附图给出的以下描述时，本发明的细节将变得更加清晰，其中：
-图1示出了从表盘侧观看的表，其经由光电晶体管接收由智能电话的发光二极管发射的光信号，所述二极管也用作所述智能电话中的闪光灯，所述智能电话是从后侧观看的；
-图2示出了从背侧观看的表，其经由光电晶体管接收由智能电话屏幕的一部分发射的光信号，该光电晶体管被定位成面对所述部分，该智能电话是从屏幕侧观看的；
-图3示出了在根据本发明的一个实施例的方法的校准步骤之前和之后由便携电子设备的光源发射的光强度水平；和
-图4示出了根据本发明的一个实施例的方法的步骤。
具体实施方式
图1和图2示出了适合于实现根据本发明的用于传送数据的方法的电子表MT和电子设备AE，该方法在图4中示出。更具体地，表MT配备有连接到表MT的微控制器(未示出)的光电晶体管PR。该传输方法在于以至少四个不同的光强度水平利用电子设备AE的光源SL发射(步骤Em1)光信号的序列，利用表MT的光电晶体管PR接收(步骤Pcd_Det1，Det1_Rsc)光信号的序列，并且将所接收的序列转换(步骤Pcd_Dec)为可利用的信号。
在图1示出的第一配置中，光电晶体管PR位于框架表MT的表盘CD下方，面对允许光通过的孔。在另一配置中，光电晶体管PR位于表MT背面的侧面上，该表是至少部分透明的以使光通过或具有可移除的舱口(hatch)。当然，也可以设想许多其它配置。
数据经由光源SL，例如所述设备AE的闪光灯或屏幕EC，从电子设备AE传送。在图1示出的配置中，电子设备AE是智能电话并且经由该智能电话的形成光源的闪光灯发射光信号。由于闪光灯位于设备的后部，因此可以使用设备AE的屏幕EC在数据传送期间管理使用智能电话的屏幕EC的传送应用程序，同时也可以在视觉上监控对表MT的显示所做的修改。
在图2示出的配置中，电子设备AE是智能电话并且经由该智能电话的屏幕EC发射光信号。更确切地说，屏幕EC包括亮度水平均匀的盘形区域，所述区域形成光源SL。表MT直接对着或背对智能电话的屏幕EC放置，面对发光盘。在这种情况下，必须在执行传送之前配置应用程序，并且如果表MT的表盘CD不可见，则在该操作之后必须执行检查数据传送的步骤。与图1的配置相比，该配置具有不易被外部光源干扰的优点。
在前述配置的一个变体实施方式中，屏幕EC可以被分成两个区域，以将光源的范围限制到屏幕EC的区域中的一个区域。屏幕EC的剩余区域保留给控制数据传送的应用程序的用户界面。数据的传输和其执行的检查因此变得更容易。
需要注意的是，所示出的电子设备AE是便携型的，但是可替代地它可以是例如通过USB链路连接到台式计算机的外围设备，该外围设备包括诸如前述段落中所述的光源(即，发光二极管或外围设备的屏幕的一部分)。该变体的优点在于可以提高符号率，符号率可能受到智能电话类型的便携电子设备性能的限制。
数据可以使用各种类型的光学调制来传送。如上所述，NRZ类型的双极调制易于实现，但性能受限。因此，有利的是利用由智能电话的屏幕或闪光灯(或更一般地，便携电子设备的屏幕或闪光灯)提供的可能性来实现多水平光学调制。具体而言，近代的闪光灯和屏幕通常能够以至少4个不同的光强度水平发射(其中的一个水平例如可以对应于“不发光”状态)。
而且有利的是，对于表MT，选择比电子设备AE的理论发射频率高得多的采样频率，以顾及发射周期中可能的变化。通常，采样频率被选择为比发射频率高16倍。
另外，根据本发明的方法有利地包括实现表MT的采样周期的计数器的再同步步骤。在采样频率比发射频率高16倍的情况下，在由计数器计数的8个第一采样周期期间不应检测到转变(从0到1，反之亦然)。如果检测到这样的转变，则将其解释为错误。例如，这种错误是由光源的闪烁造成的，该闪烁被错误地解释为在水平上的变化。相反，在前8个采样周期之后的12个采样周期中预期会发生转变。如果检测到这种转变，则记录前一位并将计数器复位为其初始值。
此外，当在许多采样周期内没有检测到转变时，由于已编码信号的发射频率不稳定，存在发射电子设备AE和接收表MT将失去同步的风险。在这种情况下使用位填充技术是有利的，该技术在于增加允许接收器定期与发射器重新同步的虚构转变。例如，在传输一长系列零值的位时，在一系列的五个零后插入一位值1。在接收器端，该过程被颠倒：在检测到五个连续的零值的位后，预期会检测到一个值为1的位。如果不是这种情况，则确定发生了错误。如果是这种情况，则在解码中不考虑值为1的位，并且计数器被重置。
根据本发明的方法的一个实施例，该传输方法包括校准由表MT的光源发射的光强度水平的步骤。这些水平被校准为使得它们相对于亮度标度规则地分布，即，使得一个水平与下一水平之间的亮度差保持恒定。该步骤允许优化各种亮度水平的差别，以避免在接收器的部分上读取错误。图3显示了一个示例。该图示出了根据校准前(标记为“原始的”的曲线)和校准后(标记为“已校正的”的曲线)的待编码数据的亮度水平。
此外，表MT配备有两个光电晶体管，其能够接收不同的波长，例如对应于用于第一光电晶体管的蓝色的波长和对应于用于第二光电晶体管的红色的波长。同样地，电子设备AE配备有两个能够以这两个波长发射的光源。在这种情况下，所述光源中的一个光源异步传输数据，而另一光源传输(步骤Pcd_Em2，Pcd_Det2)时钟信号，以便允许接收器与发射器同步。
在一个实施例中，该方法包括生成关于传输的反馈的步骤(步骤Pcd_Crd)，该反馈由表MT针对用户或电子设备AE的意图而产生。例如，在传输操作结束时，可以定位(步骤Crd_Pos)表的显示部件AF(例如表的时针，分针和秒针)以指示传输成功或失败。显示部件AF的这个特定位置可以被用户注意到，该用户因此被通知传输结果。可选地，电子设备AE可以借助其摄像机CM和图像分析装置来分析(步骤Crd_Aly)表MT的显示部件AF的位置，并从中推断出传输是否被正确地执行。还可以在表MT上添加发光二极管，该发光二极管能够在传输结束时发射(步骤Crd_Em3)意图由电子设备AE的光电晶体管接收的短序列。根据该序列，电子设备AE可以确定传输是否已经被正确地执行。
总之，电子设备和表之间的异步多水平光学传输允许传输速率增加。当然，本领域技术人员将能够在不脱离权利要求书的范围的情况下产生所给出的实施例的多种变体。

Claims (10)

1.一种用于从电子设备(AE)向表(MT)传输数据的传输方法(Pcd)，包括以下步骤：
-利用所述电子设备(AE)的光源(SL)发射(Pcd_Em1)光信号的序列，每个信号具有属于一组至少四个光强度水平的光强度水平，所述序列对应于待传输数据的代码；
-与发射对应于待传输数据的光信号的序列的步骤(Pcd_Em1)同时，利用所述电子设备(AE)的第二光源(SL)以对应于时钟的相位的两个强度水平发射(Pcd_Em2)光信号的序列；
-利用所述表(MT)的光电晶体管(PR)检测(Pcd_Det1)连续的光强度水平，以重构所述数据的序列；
-利用所述表(MT)的第二光电晶体管检测(Pcd_Det2)所述两个光强度水平的逐次性，以重构所述时钟，两个光信号的序列以两个不同的波长发射；以及
-借助所述时钟的相位的序列来解码(Pcd_Dec)所述数据的序列，以便重构所述数据。
2.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，所述检测步骤(Pcd_Dec)还包括一个再同步子步骤(Det1_Rsc)，在于在由所述光电晶体管(PR)检测到亮度变化时重置所述表(MT)的采样周期的计数器，并且规定已经由所述计数器计数的采样周期包含在两个阈值之间。
3.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，该组的所述光强度水平在亮度标度上规则地分布。
4.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，其特征在于，所述传输方法包括生成关于所述传输的反馈的附加的步骤(Pcd_Crd)。
5.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，所述生成关于所述传输的反馈的步骤(Pcd_Crd)包括利用所述表(MT)的发光二极管发射(Crd_Em3)光信号。
6.根据权利要求4所述的传输方法(Pcd)，所述生成关于所述传输的反馈的步骤(Pcd_Crd)包括定位(Crd_Pos)所述表(MT)的显示部件(AF)。
7.根据权利要求6所述的传输方法(Pcd)，包括分析所述表(MT)的表盘(CD)的图像的附加的步骤(Crd_Aly)，该图像在定位所述表(MT)的所述显示部件(AF)之后由所述电子设备(AE)的摄像机(CM)拍摄。
8.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，其特征在于，所述电子设备(AE)是便携的，并且特别是智能电话或电子平板电脑。
9.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，其特征在于，所述光源(SL)是所述电子设备(AE)的显示屏幕(EC)的区域。
10.根据权利要求1所述的传输方法(Pcd)，其特征在于，所述光源(SL)是也用作用于所述电子设备(AE)的闪光灯的发光二极管。
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