CN109842933B - 通信系统及其同步方法 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种通信系统及其同步方法，特别涉及一种适用于第一电子装置以及一第二电子装置之间的同步方法，同步方法包含下列步骤。接收由该第一电子装置发送至该第二电子装置的一无线信号的一第一脉冲。判定该第二电子装置的一第一状态。接收该无线信号在该第一脉冲之后的一第二脉冲。由该第二电子装置测量接收到该第一脉冲与接收到该第二脉冲之间的一接收时间间距。根据该接收时间间距以及该第二电子装置的该第一状态判定该第二电子装置的一新状态。根据该新状态判定是否将该第二电子装置的一系统时钟与该无线信号的该第二脉冲同步。第二电子装置可以产生新状态，并根据新状态自动判断在何时进行时间同步操作。

Description

通信系统及其同步方法

技术领域

本公开涉及通信系统以及其同步方法，更进一步而言，本公开涉及对通信系统当中两个装置上的两个系统时钟进行同步。

背景技术

当两个装置通过无线方式彼此通信时，这两个装置需要共通的时间基准，如此一来两个装置的发送端可以在正确的时间点发送数据且两个装置的接收端也可以在正确的时间点进行数据接收或取样。如果两个装置彼此并未同步，将可能导致两个装置之间的数据传输产生一些错误。

在一些时候，这两个装置之间可能交换信号来进行时间同步。如果用来进行时间同步的信号是用无线方式传输时，用来进行时间同步的信号也可能受到背景噪音的干扰或是被障碍物阻挡。受到背景噪音的干扰或是被障碍物阻挡的无线信号将造成时间同步的错误。

发明内容

本公开提供一种同步方法，同步方法适用于第一电子装置以及一第二电子装置之间，同步方法包含下列步骤。接收由该第一电子装置发送至该第二电子装置的一无线信号的一第一脉冲。判定该第二电子装置的一第一状态。接收该无线信号在该第一脉冲之后的一第二脉冲。由该第二电子装置测量接收到该第一脉冲与接收到该第二脉冲之间的一接收时间间距。根据该接收时间间距以及该第二电子装置的该第一状态判定该第二电子装置的一新状态。根据该新状态判定是否将该第二电子装置的一系统时钟与该无线信号的该第二脉冲同步。

于一些实施例中，该第一状态以及该新状态是由一清除旗标状态、一设立旗标状态以及一保持旗标状态当中选出。

于一些实施例中，当该新状态为该清除旗标状态时将该第二电子装置判定为进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步，当该新状态为该设立旗标状态或该保持旗标状态时将该第二电子装置判定为不进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步。

于一些实施例中，在该第一状态为该清除旗标状态的情况下，该新状态的判定包含：将该接收时间间距与一第一门限(门槛)比较；当该接收时间间距超过该第一门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及，当该接收时间间距短于或等于该第一门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

于一些实施例中，该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该系列多个周期性脉冲包含该第一脉冲以及该第二脉冲，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第一门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

于一些实施例中，在该第一状态为该设立旗标状态的情况下，该新状态的判定包含：将该接收时间间距与一第二门限比较；当该接收时间间距超过该第二门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及，当该接收时间间距短于或等于该第二门限时，将该新状态判定为该保持旗标状态。

于一些实施例中，该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该系列多个周期性脉冲包含该第一脉冲以及该第二脉冲，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第二门限是根据该传输周期减去一缩减值而设置，该缩减值是根据一容忍值或一延迟时间长度而决定。

于一些实施例中，该延迟时间长度是在当该第一状态为该清除旗标状态且该新状态为该设立旗标状态的情况下根据该接收时间间距以及该传输周期两者的一差值而决定。

于一些实施例中，在该第一状态为该保持旗标状态的情况下，该新状态的判定包含：将该接收时间间距与一第三门限比较；当该接收时间间距超过该第三门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及，当该接收时间间距短于或等于该第三门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

于一些实施例中，该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该系列多个周期性脉冲包含该第一脉冲以及该第二脉冲，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第三门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

本公开还提供一种通信系统，通信系统包含第一电子装置以及第二电子装置。第一电子装置包含无线发送器用以传送一无线信号，该无线信号包含一系列多个周期性脉冲。第二电子装置包含无线接收器以及处理器。无线接收器用以接收该无线信号的一第一脉冲以及在该第一脉冲后的一第二脉冲。处理器用以进行下列操作：当接收到该第一脉冲时，判定该第二电子装置的一第一状态；测量接收到该第一脉冲与接收到该第二脉冲之间的一接收时间间距；根据该接收时间间距以及该第二电子装置的该第一状态判定该第二电子装置的一新状态；以及，根据该新状态判定是否将该第二电子装置的一系统时钟与该无线信号的该第二脉冲同步。

于一些实施例中，该第一状态以及该新状态是由一清除旗标状态、一设立旗标状态以及一保持旗标状态当中选出。

于一些实施例中，当该新状态为该清除旗标状态时该第二电子装置判定须进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步，当该新状态为该设立旗标状态或该保持旗标状态时该第二电子装置判定不进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步。

于一些实施例中，在该第一状态为该清除旗标状态的情况下，该处理器进行该新状态的判定包含：将该接收时间间距与一第一门限比较；当该接收时间间距超过该第一门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及，当该接收时间间距短于或等于该第一门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

于一些实施例中，该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第一门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

于一些实施例中，在该第一状态为该设立旗标状态的情况下，该处理器进行该新状态的判定包含：将该接收时间间距与一第二门限比较；当该接收时间间距超过该第二门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及，当该接收时间间距短于或等于该第二门限时，将该新状态判定为该保持旗标状态。

于一些实施例中，该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第二门限是根据该传输周期减去一缩减值而设置，该缩减值是根据一容忍值或一延迟时间长度而决定。

于一些实施例中，该延迟时间长度是在当该第一状态为该清除旗标状态且该新状态为该设立旗标状态的情况下根据该接收时间间距以及该传输周期两者的一差值而决定。

于一些实施例中，在该第一状态为该保持旗标状态的情况下，该处理器进行该新状态的判定包含：将该接收时间间距与一第三门限比较；当该接收时间间距超过该第三门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及，当该接收时间间距短于或等于该第三门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

于一些实施例中，该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第三门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

基于上述实施例，受到环境噪音干扰或障碍物阻挡的脉冲将被第二电子装置忽略/跳过而不作为同步的基准。此外，当第二电子装置刚接收到恢复正常的脉冲时，第二电子装置不会马上基于脉冲恢复同步操作，第二电子装置会在时确认无线传输已经恢复稳定状态才开始进行同步。

须说明的是，上述说明以及后续详细描述是以实施例方式例示性说明本公开，并用以辅助本公开所请求的发明内容的解释与理解。

附图说明

为让本公开内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，说明书附图的说明如下：

图1示出根据本公开的一实施例中一种通信系统的示意图；

图2示出本公开的一些实施例中同步方法的流程图；

图3示出本公开的一例示性举例当中第一电子装置发送的无线信号以及第二电子装置相应接收到的无线信号的示意图；

图4示出于一些实施例中图2中的操作当中的进一步操作的流程图；

图5示出根据本公开的另一例示性举例当中第一电子装置发送的无线信号以及第二电子装置相应接收到的无线信号的示意图；

图6示出根据本公开另一实施例中一种控制方法的流程图。

为让本公开内容的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附符号的说明如下：

100 通信系统

110 第一电子装置

120 第二电子装置

112 无线发送器

122 无线接收器

114、124 处理器

116、126 系统时钟

118、128 超音波收发器

200 同步方法

S210-S270 操作

S251、S252、S253a、S253b 操作

S254、S255a、S255b、S256 操作

S257a、S257b 操作

600 控制方法

S610-S690 操作

具体实施方式

以下公开提供许多不同实施例或例证用以实施本公开的不同特征。特殊例证中的元件及配置在以下讨论中被用来简化本公开。所讨论的任何例证只用来作解说的用途，并不会以任何方式限制本公开或其例证的范围和意义。在适当的情况下，在图示之间及相应文字说明中采用相同的标号以代表相同或是相似的元件。

请参阅图1，其示出根据本公开的一实施例中一种通信系统100的示意图。如图1所示，于一实施例中，通信系统100包含第一电子装置110以及第二电子装置120。通信系统100中的第一电子装置110及第二电子装置120彼此通信以交换数据(例如档案、控制信号、信息内容或其他相似数据)。

于图1所示的实施例中，第一电子装置110包含无线发送器112、处理器114以及系统时钟116。另一方面，第二电子装置120包含无线接收器122、处理器124以及系统时钟126。为了确保第一电子装置110及第二电子装置120之间的通信(或者是基于此通信的其他功能)正常运行，通信系统100用以将第一电子装置110的系统时钟116与第二电子装置120的系统时钟126彼此同步。当第一电子装置110的系统时钟116同步于第二电子装置120的系统时钟126时，两个电子装置便能具有共通的时间基准以进行数据取样、解密信息或进行其他与时间有关的功能。

于一些实施例中，无线发送器112可以由无线射频(radio frequency)发射电路或无线射频收发电路加以实现，无线接收器122可以由无线射频接收电路或无线射频收发电路加以实现。然而，本公开并不以此为限。

在其他一些实施例中，无线发送器112可以由红外线收发电路、激光收发电路、电磁波收发电路或光学收发电路加以实现。无线接收器122可以由对应于无线发送器112的红外线收发电路、激光收发电路、电磁波收发电路或光学收发电路加以实现。

于一些实施例中，处理器114及处理器124可以由中央处理单元、控制电路、特殊应用集成电路、图形处理单元或其他具相等性的处理电路加以实现。

于一些实施例中，系统时钟116与系统时钟126可以由第一电子装置110及第二电子装置120当中的计时器电路或震荡器电路加以实现。于其他实施例中，系统时钟116与系统时钟126可以由第一电子装置110及第二电子装置120当中的处理器114及处理器124所执行的软件程序或指令加以实现，其软件程序或指令用以产生或累计系统时间读数。

如图1所示的实施例中，第一电子装置110的无线发送器112用以传送无线信号WS至第二电子装置120。由第一电子装置110传送至第二电子装置120的无线信号WS可以作为同步系统时钟116与系统时钟126的基准。

于一些特定情形下，由第一电子装置110传送至第二电子装置120的无线信号WS可能被背景噪音干扰或是被障碍物阻挡造成延迟。若第二电子装置120采用被干扰或被延迟的无线信号WS进行同步，可能导致时间同步上发生错误。于本公开的一些实施例中，当一部分的无线信号WS受到干扰或延迟时，通信系统100的第二电子装置120可以忽略这一部分的无线信号WS，借此确保第一电子装置110及第二电子装置120之间的同步能正常运行。关于如何分辨这一部分的无线信号WS将在后续段落中有详细描述。

请一并参阅图2及图3，图2示出本公开的一些实施例中同步方法200的流程图。图3示出本公开的一例示性举例当中第一电子装置110发送的无线信号WS1以及第二电子装置120相应接收到的无线信号WS2的示意图。在一些实施例中，图2中的同步方法200适合应用在图1所示的通信系统100中的第一电子装置110与第二电子装置120之间。

如图1所示，第一电子装置110的无线发送器112用以发送无线信号WS。如图3所示，第一电子装置110发送的无线信号WS1包含一系列多个周期性脉冲Pt1、Pt2、Pt3、Pt4……Pt9。于一些实施例中，无线发送器112每间隔一个传输周期Ttx便产生一个周期性脉冲Pt1、Pt2、Pt3、Pt4……Pt9。举例来说，每间隔10毫秒(millisecond)便产生上述脉冲Pt1、Pt2、Pt3、Pt4……Pt9其中一者。

换句话说，多个周期性脉冲当中每两个相邻的周期性脉冲之间的间隔一个传输周期Ttx。举例来说，周期性脉冲Pt1与Pt2之间的时间差等于传输周期Ttx，周期性脉冲Pt2与Pt3之间的时间差也等于传输周期Ttx，周期性脉冲Pt3与Pt4之间的时间差也等于传输周期Ttx。

由第一电子装置110发送的无线信号WS1将由第二电子装置120所接收。图3示出了例示性举例中第二电子装置120所收到的无线信号WS2的示意图。第二电子装置120所收到的无线信号WS2同样包含脉冲Pr1、Pr2、Pr3、Pr4……Pr9，分别对应到无线信号WS1的脉冲Pt1、Pt2、Pt3、Pt4……Pt9。

在理想的情况下，如果传输并未收到干扰或延迟，第二电子装置120所收到的脉冲Pr1、Pr2、Pr3、Pr4……Pr9相邻两者之间的时间间隔应该相等于一个传输周期Ttx。

参照图1及图2，在同步方法200中，执行操作S210由第二电子装置120接收来自第一电子装置110所发送的无线信号WS的一个脉冲。

如图3所示，一开始时，第二电子装置120收到的是无线信号WS2的脉冲Pr1。执行操作S220判定第二电子装置120的初始状态。于通信系统199的一些实施例中，第二电子装置120具有一状态，此状态是由清除旗标状态、设立旗标状态及保持旗标状态三者中选择其中一者。于操作S220中，第二电子装置120的初始状态依照预设值将设定为“清除旗标状态”。

为了清楚展示每一个接收到的脉冲所对应的状态及接收时间间距，提供下列表1。表1例示性展示图3的实施例中第二电子装置120所接收到的无线信号WS2当中每一个脉冲Pr1、Pr2、Pr3、Pr4……Pr9相关的状态。

表1

接收脉冲	先前状态	接收时间间距	新状态	是否同步
					Pr1	-	-	清除	-
Pr2	清除	Tr1＝10ms	清除	是
					Pr3	清除	Tr2＝10ms	清除	是
Pr4	清除	Tr3＝14ms	设立	否
					Pr5	设立	Tr4＝10ms	设立	否
Pr6	设立	Tr5＝10ms	设立	否
					Pr7	设立	Tr6＝6ms	保持	否
Pr8	保持	Tr7＝10ms	清除	是
					Pr9	清除	Tr8＝10ms	清除	是

如图1及表1所示，相关于脉冲Pr1的新状态(即初始状态)是将第二电子装置120设定为清除旗标状态，如表1的第二列所示。

如图1至图3所示，执行操作S230，在脉冲Pr1之后接收无线信号WS2的另一个脉冲Pr2。执行操作S240，测量第二电子装置120接收到脉冲Pr1与接收到脉冲Pr2之间的接收时间间距Tr1。于此实施例中如图3所示，脉冲Pr1与脉冲Pr2之间的接收时间间距Tr1会相等于脉冲Pt1与脉冲Pt2之间的传输周期Ttx。于此例子中，传输周期Ttx是以10毫秒(millisecond,ms)作为举例说明，但本公开并不以此为限。假设，由第一电子装置110发送至第二电子装置120的无线信号WS在脉冲Pt2/Pr2的传输期间并未受到任何背景噪音干扰且未受到障碍物阻挡，如此一来，脉冲Pr1与脉冲Pr2之间的接收时间间距Tr1会相等于10毫秒，也就是对应到传输周期Ttx的长度。

执行操作S250，以根据接收时间间距Tr1以及第二电子装置120的先前状态来判定第二电子装置120相对于脉冲Pr2的新状态。需要注意的是，对应于目前的脉冲Pr2来说，第二电子装置120的先前状态，是指相对于脉冲Pr1的新状态。也就是说，相对于脉冲Pr2的先前状态是“清除旗标状态”。

请一并参阅图4，其示出于一些实施例中图2中的操作S250当中的进一步操作的流程图。如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr2的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr2的先前状态为“清除旗标状态”，将执行操作S252将接收时间间距Tr1与第一门限进行比较。于一些实施例中，第一门限设定为传输周期Ttx与一容忍值的总和。

于一些实施例中，容忍值的决定是根据通信系统100的精确度的要求及/或无线信号WS的特性而定。若通信系统100的精确度的要求较高，则需要较小的容忍值。若通信系统100的精确度的要求较低，则使用较大的容忍值。另一方面，当无线信号WS的传输速度较快(例如无线信号WS为射频信号)时，则需要较小的容忍值。当无线信号WS的传输速度较慢(例如无线信号WS为超音波信号)时，则使用较大的容忍值。

于此例子中，假设采用的容忍值为5微秒(microsecond，μs)，因此，第一门限为10005微秒(10毫秒+5微秒)。

于操作S252的比较中，相对于脉冲Pr2的接收时间间距Tr1(10毫秒＝10000微秒)低于第一门限(10005微秒)，便执行操作S253b，以将相对于脉冲Pr2的新状态判定为“清除旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr2的新状态将维持在“清除旗标状态”。

接着，如图2及图4所示，执行操作S260以根据新状态判定是否将第二电子装置120的系统时钟126与无线信号WS2的脉冲Pr2同步。

于一些实施例中，当操作S250判定的新状态为清除旗标状态时，第二电子装置120将执行步骤S270进行系统时钟126与脉冲Pr2之间的同步。如表1的第三列所示，脉冲Pr2的新状态判定为“清除旗标状态”，并且将参照脉冲Pr2进行同步。

须注意的是，第一电子装置110与第二电子装置120之间的同步是参照第一电子装置110上的脉冲Pt2以及第二电子装置120上的脉冲Pr2。如图3所示，第二电子装置120接收到脉冲Pr2的时间点将略为晚于第一电子装置110发送脉冲Pt2的时间点。于一些实施例中，由发送脉冲Pt2至接收到脉冲Pr2的时间间隔是可以估算的，其估算值可由第一电子装置110发送脉冲Pt2的系统反应时间、第二电子装置120接收脉冲Pr2的系统反应时间以及无线信号WS2的传递时间的总和而定。于一些实施例中，第二电子装置120可以将上述估算值假设为一个固定数值。为了实现系统时钟116与系统时钟126的同步，第二电子装置120可以同时考虑脉冲Pr2及上述估算值。举例来说，估算值可以假设为1微秒，第二电子装置120可将系统时钟126同步至脉冲Pr2抵达时间的前1微秒(即脉冲Pr2抵达时间-1μs)。于其他例子中，第二电子装置120可将系统时钟126同步至脉冲Pr2加上传输周期Ttx再减去估算值(即脉冲Pr2抵达时间+10000μs-1μs)。

在操作S270之后，同步方法200会回到操作S230，执行操作S230接收脉冲Pr2之后的脉冲Pr3。执行操作S240以测量第二电子装置120接收到脉冲Pr2与接收到脉冲Pr3之间的接收时间间距Tr2。

假设，由第一电子装置110发送至第二电子装置120的无线信号WS在脉冲Pt3/Pr3的传输期间并未受到任何背景噪音干扰且未受到障碍物阻挡，如此一来，脉冲Pr2与脉冲Pr3之间的接收时间间距Tr2也会相等于(或接近于)10毫秒，也就是对应到传输周期Ttx的长度。

执行操作S250，根据接收时间间距Tr2以及第二电子装置120的先前状态来判定第二电子装置120相对于脉冲Pr3的新状态。需要注意的是，对应于目前的脉冲Pr3来说，第二电子装置120的先前状态，是指相对于脉冲Pr2的新状态。也就是说，相对于脉冲Pr3的先前状态是“清除旗标状态”。

如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr3的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr3的先前状态为“清除旗标状态”，将执行操作S252将接收时间间距Tr2与第一门限进行比较，此举例说明中的第一门限设定为10005微秒(10毫秒+5微秒)。

于操作S252的比较中，相对于脉冲Pr3的接收时间间距Tr2(10毫秒＝10000微秒)低于第一门限(10005微秒)，便执行操作S253b，以将相对于脉冲Pr3的新状态判定为“清除旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr3的新状态将维持在“清除旗标状态”。

接着，如图2及图4所示，执行操作S260以根据新状态判定是否将第二电子装置120的系统时钟126与无线信号WS2的脉冲Pr3同步。

于一些实施例中，当操作S250判定的新状态为清除旗标状态时，第二电子装置120将执行步骤S270进行系统时钟126与脉冲Pr3之间的同步。如表1的第四列所示，脉冲Pr3的新状态判定为“清除旗标状态”，并且将参照脉冲Pr3进行同步。

接着，如图2及图4所示，同步方法200再次回到操作S230。执行操作S230接收脉冲Pr3之后的脉冲Pr4。执行操作S240以测量第二电子装置120接收到脉冲Pr3与接收到脉冲Pr4之间的接收时间间距Tr3。

假设，由第一电子装置110发送至第二电子装置120的无线信号WS在脉冲Pt4/Pr4的传输期间可能受到背景噪音干扰或者受到障碍物阻挡，如此一来如图3所示，脉冲Pr3与脉冲Pr4之间的接收时间间距Tr3将会大于传输周期Ttx的长度。假设，由于脉冲Pr4在传输过程中遇到的延迟，导致测量到的接收时间间距Tr3为14毫秒。于一些实施例中，脉冲Pr4的延迟时间长度Td1可以根据接收时间间距Tr3与传输周期Ttx两者之间的差值而决定。如图3所示，可以由接收时间间距Tr3减去传输周期Ttx，而计算得到脉冲Pr4的延迟时间长度Td1(即延迟时间长度Td1＝Tr3-Ttx)。与此例子中，测量到的延迟时间长度Td1为4毫秒。

执行操作S250，以根据接收时间间距Tr3以及第二电子装置120的先前状态来判定第二电子装置120相对于脉冲Pr4的新状态。需要注意的是，对应于目前的脉冲Pr4来说，第二电子装置120的先前状态，是指相对于脉冲Pr3的新状态。也就是说，相对于脉冲Pr4的先前状态是“清除旗标状态”。

如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr4的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr4的先前状态为“清除旗标状态”，将执行操作S252将接收时间间距Tr2与第一门限进行比较，此举例说明中的第一门限设定为10005微秒(10毫秒+5微秒)。

于操作S252的比较中，相对于脉冲Pr4的接收时间间距Tr3(14毫秒＝14000微秒)高于第一门限(10005微秒)，便执行操作S253a，以将相对于脉冲Pr4的新状态判定为“设立旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr4的新状态将切换为“设立旗标状态”。

接着，如图2及图4所示，执行操作S260以根据新状态判定是否将第二电子装置120的系统时钟126与无线信号WS2的脉冲Pr4同步。

于一些实施例中，当操作S250判定的新状态为设立旗标状态时，第二电子装置120将回到步骤S230且不进行系统时钟126与脉冲Pr4之间的同步。换句话说，当脉冲Pr4的新状态被判定为设立旗标状态时，第二电子装置120将不会依照脉冲Pr4进行系统时钟126的同步。如表1的第五列所示，相对于脉冲Pr4的新状态为“设立旗标状态”，且将不依据脉冲Pr4进行同步。当接收并处理脉冲Pr4的过程中，是在对应脉冲Pr4的先前状态为“清除旗标状态”且对应脉冲Pr4的新状态为“设立旗标状态”的情况下，测量对应脉冲Pr4的延迟时间长度Td1。

接着，如图2及图4所示，同步方法200再次回到操作S230。执行操作S230接收脉冲Pr4之后的脉冲Pr5。执行操作S240以测量第二电子装置120接收到脉冲Pr4与接收到脉冲Pr5之间的接收时间间距Tr4。

假设，由第一电子装置110发送至第二电子装置120的无线信号WS在脉冲Pt5/Pr5的传输期间仍然受到背景噪音干扰或者受到障碍物阻挡，如此一来如图3所示，接收到脉冲Pr5的时间点也会受到延迟。于此例子中，测量到接收时间间距Tr4相等于(或近似于)传输周期Ttx。假设无线信号WS的传输仍然持续受到大约相同程度的干扰或障碍物阻隔，如此一来上述因素对脉冲Pr5造成的延迟会大致等同于对脉冲Pr4造成的延迟。因此，可以观察到测量出来的接收时间间距Tr4将可能接近传输周期Ttx。于此假设，测量到的接收时间间距Tr4为10毫秒，也就是对应到传输周期Ttx的长度。

执行操作S250，以根据接收时间间距Tr4以及第二电子装置120的先前状态来判定第二电子装置120相对于脉冲Pr5的新状态。需要注意的是，对应于目前的脉冲Pr5来说，第二电子装置120的先前状态，是指相对于脉冲Pr4的新状态。也就是说，相对于脉冲Pr5的先前状态是“设立旗标状态”。

如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr5的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr5的先前状态为“设立旗标状态”，将执行操作S254将接收时间间距Tr4与第二门限进行比较，可根据传输周期Ttx减去一缩减值计算出第二门限。

于一些实施例中，上述缩减值可以由容忍值(例如可为5微秒)决定，举例来说，第二门限可以等于传输周期Ttx(10毫秒)减去容忍值(5微秒)，则第二门限值可以设定为9995微秒。

于其他一些实施例中，第二门限可以计算为传输周期Ttx减去一定比例(例如50％、70％或100％)的延迟时间长度Td1(此例中以延迟时间长度Td1以4毫秒进行举例)。例如，第二门限可以计算为传输周期Ttx(10毫秒)减去50％的延迟时间长度Td1的50％，也就是说，第二门限等于Ttx-Td1*50％，第二门限等于8毫秒(10ms-4ms*0.5)。于另一个例子中，第二门限可以计算为传输周期Ttx(10毫秒)减去100％的延迟时间长度Td1，也就是说，第二门限等于Ttx-Td1*100％，第二门限等于6毫秒(10ms-4ms)。

于一些实施例中，第二门限的设定不会低于传输周期Ttx减去100％的延迟时间长度Td1。若第二门限的设定低于传输周期Ttx减去100％的延迟时间长度Td1，同步方法200可能无法顺利触发保持旗标状态。

于操作S254的比较中，相对于脉冲Pr5的接收时间间距Tr4(10毫秒)高于第二门限(此例中假设为6毫秒)，便执行操作S255a，以将相对于脉冲Pr5的新状态判定为“设立旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr5的新状态维持在“设立旗标状态”。

接着，如图2及图4所示，执行操作S260以根据新状态判定是否将第二电子装置120的系统时钟126与无线信号WS2的脉冲Pr4同步。

于一些实施例中，当操作S250判定的新状态为设立旗标状态时，第二电子装置120将回到步骤S230且不进行系统时钟126与脉冲Pr5之间的同步。换句话说，当脉冲Pr5的新状态被判定为设立旗标状态时，第二电子装置120将不会依照脉冲Pr5进行系统时钟126的同步。如表1的第六列所示，相对于脉冲Pr5的新状态为“设立旗标状态”，且将不依据脉冲Pr5进行同步。

相似于对脉冲Pr5的处理过程，将接着对应脉冲Pr6执行操作S230、S240、S251、S254、S255a，如表1所示，对应脉冲Pr6的新状态将设定为“设立旗标状态”且将不依据脉冲Pr6进行同步，可参考表1的第七列。

接着，如图2及图4所示，同步方法200再次回到操作S230。执行操作S230接收脉冲Pr6之后的脉冲Pr7。执行操作S240以测量第二电子装置120接收到脉冲Pr6与接收到脉冲Pr7之间的接收时间间距Tr6。

假设，由第一电子装置110发送至第二电子装置120的无线信号WS在脉冲Pt7/Pr7的传输期间不再受到背景噪音干扰或者受到障碍物阻挡，如图3所示，脉冲Pr7在传输过程中并未遭遇延迟，如此一来，测量到的接收时间间距Tr6将会短于传输周期Ttx。与此例子中假设测量到的接收时间间距Tr6为6毫秒。

执行操作S250，以根据接收时间间距Tr6以及第二电子装置120的先前状态来判定第二电子装置120相对于脉冲Pr7的新状态。需要注意的是，对应于目前的脉冲Pr7来说，第二电子装置120的先前状态，是指相对于脉冲Pr6的新状态。也就是说，相对于脉冲Pr7的先前状态是“设立旗标状态”。

如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr7的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr7的先前状态为“设立旗标状态”，将执行操作S254将接收时间间距Tr6与第二门限进行比较，此例子中，第二门限等于6毫秒。

于操作S254的比较中，相对于脉冲Pr7的接收时间间距Tr6(6毫秒)等于第二门限(此例中假设为6毫秒)，便执行操作S255b，以将相对于脉冲Pr7的新状态判定为“保持旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr7的新状态切换为“保持旗标状态”。

接着，如图2及图4所示，执行操作S260以根据新状态判定是否将第二电子装置120的系统时钟126与无线信号WS2的脉冲Pr7同步。

于一些实施例中，当操作S250判定的新状态为保持旗标状态时，第二电子装置120将回到步骤S230且不进行系统时钟126与脉冲Pr7之间的同步。换句话说，当脉冲Pr7的新状态被判定为保持旗标状态时，第二电子装置120将不会依照脉冲Pr7进行系统时钟126的同步。如表1的第八列所示，相对于脉冲Pr7的新状态为“设立旗标状态”，且将不依据脉冲Pr7进行同步。

接着，如图2及图4所示，同步方法200再次回到操作S230。执行操作S230接收脉冲Pr7之后的脉冲Pr8。执行操作S240以测量第二电子装置120接收到脉冲Pr7与接收到脉冲Pr8之间的接收时间间距Tr7。假设，由第一电子装置110发送至第二电子装置120的无线信号WS在脉冲Pt8/Pr8的传输期间并未受到背景噪音干扰或者受到障碍物阻挡，因此，此例子中测量到的接收时间间距Tr7等同于传输周期Ttx，接收时间间距Tr7为10毫秒。

如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr8的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr8的先前状态为“保持旗标状态”，将执行操作S256将接收时间间距Tr7与第三门限进行比较，在一些实施例中，第三门限设定为传输周期Ttx与一容忍值的总和。容忍值的大小可根据通信系统100的精确度的要求及/或无线信号WS的特性而设定。于此例子假设容忍值设定为5微秒，因此，第三门限设定为10005微秒(10ms+5μs)。

于操作S256的比较中，相对于脉冲Pr8的接收时间间距Tr7(10毫秒)短于第三门限(此例中假设为10005微秒)，便执行操作S257b，以将相对于脉冲Pr7的新状态判定为“清除旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr8的新状态切换为“清除旗标状态”。

接着，如图2及图4所示，执行操作S260以根据新状态判定是否将第二电子装置120的系统时钟126与无线信号WS2的脉冲Pr8同步。

于一些实施例中，当操作S250判定的新状态为清除旗标状态时，第二电子装置120将执行步骤S270进行系统时钟126与脉冲Pr8之间的同步。如表1的第九列所示，脉冲Pr8的新状态判定为“清除旗标状态”，并且将参照脉冲Pr8进行同步。

相似于对脉冲Pr2或Pr3的处理过程，将接着对应脉冲Pr9执行操作S230、S240、S251、S252、S253b，如表1所示，对应脉冲Pr9的新状态将设定为“清除旗标状态”且将依据脉冲Pr9进行同步，可参考表1的第十列。

基于上述实施例，受到环境噪音干扰或障碍物阻挡的脉冲Pr4-Pr6将被第二电子装置120忽略/跳过而不作为同步的基准。在脉冲Pr4-Pr6的期间，第二电子装置120将依赖先前在脉冲Pr2-Pr3期间已完成同步的系统时钟126。于此实施例中，当第二电子装置120接收到脉冲Pr7(被判定为对应“保持旗标状态”)时，第二电子装置120不会马上基于脉冲Pr7恢复同步操作。第二电子装置120会在处理脉冲Pr8时确认无线传输已经恢复稳定状态，于此实施例中，第二电子装置120会在回到“清除旗标状态”时恢复同步操作。

请一并参阅图5，其示出根据本公开的另一例示性举例当中第一电子装置110发送的无线信号WS3以及第二电子装置120相应接收到的无线信号WS4的示意图。

表2例示性展示图5的实施例中第二电子装置120所接收到的无线信号WS4当中每一个脉冲Pr1、Pr2、Pr3、Pr4……Pr9相关的状态。

表2

在图5及表2的实施例当中相对于前7个脉冲Pr1-Pr7的处理相似于先前图3及表1的实施例中前7个脉冲Pr1-Pr7的处理，故在此不再重复说明。

图5的实施例相较图3的实施例，主要差别在于图5的实施例中第二电子装置120接收到的脉冲Pr8发生延迟。

执行操作S250，以根据接收时间间距Tr7以及第二电子装置120的先前状态来判定第二电子装置120相对于脉冲Pr8的新状态。

如图4所示，执行操作S251以辨识相对于脉冲Pr8的先前状态为何。于此例子中，相对于脉冲Pr8的先前状态为“保持旗标状态”，将执行操作S254将接收时间间距Tr7与第三门限进行比较，此例子中，第三门限等于10005微秒。

于操作S256的比较中，相对于脉冲Pr8的接收时间间距Tr7(13毫秒＝13000微秒)超过第三门限(此例中假设为10005微秒)，便执行操作S257a，以将相对于脉冲Pr7的新状态判定为“设立旗标状态”。换句话说，第二电子装置120相对于脉冲Pr8的新状态切换为“设立旗标状态”。

接着，在后续的脉冲Pr9的处理当中，第二电子装置120相对于脉冲Pr9的状态将被判定为“保持旗标状态”。

于此例示性例子中，受到环境噪音干扰或障碍物阻挡的脉冲Pr4-Pr6及Pr8将第二电子装置120被忽略/跳过而不作为同步的基准。此外，于此实施利中，因为脉冲Pr7及Pr9的可靠性较低，第二电子装置120同样将脉冲Pr7及Pr9忽略/跳过而不作为同步的基准。

于上述实施例中，如图1所示，第一电子装置110及第二电子装置120可以将系统时钟116及126根据无线信号WS设定为具有相同的周期。换句话说，如图3及表1所示，系统时钟116及126的周期可以根据脉冲Pt2-Pt3及Pr2-Pr3进行设定。

在无线信号受到噪声干扰或延迟而无法同步的期间内，第一电子装置110及第二电子装置120仍然可以利用运行中的系统时钟110及126作为基准在两个装置之间传送数据。直到可以成功同步时，例如图3及表1中的脉冲Pt8-Pt9及Pr8-Pr9，第一电子装置110及第二电子装置120便可以依据脉冲Pt8-Pt9及Pr8-Pr9恢复同步系统时钟116及126。

请一并参阅图6，其示出根据本公开另一实施例中一种控制方法600。控制方法600适用于图1中的通信系统100。如上述实施例所数，第一电子装置110及第二电子装置120可以根据无线信号WS同步彼此的系统时钟116及126。同步后的系统时钟可以做为第一电子装置110及第二电子装置120之间许多功能的时间基准。

如图1所示，第一电子装置110进一步包含超音波收发器118以及第二电子装置120进一步包含超音波收发器128。通信系统100可以执行图6中的操作S610-S670将图1中第一电子装置110的系统时钟116与第二电子装置120的系统时钟126进行同步。关于操作S610-S670的细节内容相似于先前实施例中讨论的操作S210-S270，在此不另重复。控制方法600进一步执行操作S680在第一电子装置110及第二电子装置120之间传送超音波信号US。举例来说，超音波信号US可由超音波收发器118发送至超音波收发器128，或者，由超音波收发器128发送至超音波收发器118。执行操作S690根据同步过后第一电子装置110上的系统时钟116与第二电子装置120上的系统时钟126对上述超音波信号US进行取样。

虽然本发明的实施例已公开如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可做些许的变动与润饰，因此本发明的保护范围当以后附的权利要求所界定为准。

Claims (20)

1.一种同步方法，其特征在于，该同步方法适用于一第一电子装置以及一第二电子装置之间，该同步方法包含：

接收由该第一电子装置发送至该第二电子装置的一无线信号的一第一脉冲；

判定该第二电子装置的一第一状态；

接收该无线信号在该第一脉冲之后的一第二脉冲；

由该第二电子装置测量接收到该第一脉冲与接收到该第二脉冲之间的一接收时间间距；

根据该接收时间间距以及该第二电子装置的该第一状态判定该第二电子装置的一新状态；以及

根据该新状态判定是否将该第二电子装置的一系统时钟与该无线信号的该第二脉冲同步。

2.如权利要求1所述的同步方法，其特征在于，其中该第一状态以及该新状态是由一清除旗标状态、一设立旗标状态以及一保持旗标状态当中选出。

3.如权利要求2所述的同步方法，其特征在于，其中当该新状态为该清除旗标状态时将该第二电子装置判定为进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步，当该新状态为该设立旗标状态或该保持旗标状态时将该第二电子装置判定为不进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步。

4.如权利要求3所述的同步方法，其特征在于，其中在该第一状态为该清除旗标状态的情况下，该新状态的判定包含：

将该接收时间间距与一第一门限比较；

当该接收时间间距超过该第一门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及

当该接收时间间距短于或等于该第一门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

5.如权利要求4所述的同步方法，其特征在于，其中该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该系列多个周期性脉冲包含该第一脉冲以及该第二脉冲，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第一门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

6.如权利要求3所述的同步方法，其特征在于，其中在该第一状态为该设立旗标状态的情况下，该新状态的判定包含：

将该接收时间间距与一第二门限比较；

当该接收时间间距超过该第二门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及

当该接收时间间距短于或等于该第二门限时，将该新状态判定为该保持旗标状态。

7.如权利要求6所述的同步方法，其特征在于，其中该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该系列多个周期性脉冲包含该第一脉冲以及该第二脉冲，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第二门限是根据该传输周期减去一缩减值而设置，该缩减值是根据一容忍值或一延迟时间长度而决定。

8.如权利要求7所述的同步方法，其特征在于，其中该延迟时间长度是在当该第一状态为该清除旗标状态且该新状态为该设立旗标状态的情况下根据该接收时间间距以及该传输周期两者的一差值而决定。

9.如权利要求3所述的同步方法，其特征在于，其中在该第一状态为该保持旗标状态的情况下，该新状态的判定包含：

将该接收时间间距与一第三门限比较；

当该接收时间间距超过该第三门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及

当该接收时间间距短于或等于该第三门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

10.如权利要求9所述的同步方法，其特征在于，其中该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该系列多个周期性脉冲包含该第一脉冲以及该第二脉冲，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第三门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

11.一种通信系统，其特征在于，该通信系统包含：

一第一电子装置，包含：

一无线发送器用以传送一无线信号，该无线信号包含一系列多个周期性脉冲；以及

一第二电子装置，包含：

一无线接收器用以接收该无线信号的一第一脉冲以及在该第一脉冲后的一第二脉冲；以及

一处理器，用以：

当接收到该第一脉冲时，判定该第二电子装置的一第一状态；

测量接收到该第一脉冲与接收到该第二脉冲之间的一接收时间间距；

根据该接收时间间距以及该第二电子装置的该第一状态判定该第二电子装置的一新状态；以及

根据该新状态判定是否将该第二电子装置的一系统时钟与该无线信号的该第二脉冲同步。

12.如权利要求11所述的通信系统，其特征在于，其中该第一状态以及该新状态是由一清除旗标状态、一设立旗标状态以及一保持旗标状态当中选出。

13.如权利要求12所述的通信系统，其特征在于，其中当该新状态为该清除旗标状态时该第二电子装置判定须进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步，当该新状态为该设立旗标状态或该保持旗标状态时该第二电子装置判定不进行该系统时钟与该第二脉冲之间的同步。

14.如权利要求13所述的通信系统，其特征在于，其中在该第一状态为该清除旗标状态的情况下，该处理器进行该新状态的判定包含：

将该接收时间间距与一第一门限比较；

当该接收时间间距超过该第一门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及

当该接收时间间距短于或等于该第一门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

15.如权利要求14所述的通信系统，其特征在于，其中该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第一门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

16.如权利要求13所述的通信系统，其特征在于，其中在该第一状态为该设立旗标状态的情况下，该处理器进行该新状态的判定包含：

将该接收时间间距与一第二门限比较；

当该接收时间间距超过该第二门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及

当该接收时间间距短于或等于该第二门限时，将该新状态判定为该保持旗标状态。

17.如权利要求16所述的通信系统，其特征在于，其中该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第二门限是根据该传输周期减去一缩减值而设置，该缩减值是根据一容忍值或一延迟时间长度而决定。

18.如权利要求17所述的通信系统，其特征在于，其中该延迟时间长度是在当该第一状态为该清除旗标状态且该新状态为该设立旗标状态的情况下根据该接收时间间距以及该传输周期两者的一差值而决定。

19.如权利要求13所述的通信系统，其特征在于，其中在该第一状态为该保持旗标状态的情况下，该处理器进行该新状态的判定包含：

将该接收时间间距与一第三门限比较；

当该接收时间间距超过该第三门限时，将该新状态判定为该设立旗标状态；以及

当该接收时间间距短于或等于该第三门限时，将该新状态判定为该清除旗标状态。

20.如权利要求19所述的通信系统，其特征在于，其中该第一电子装置传送该无线信号的一系列多个周期性脉冲至该第二电子装置，以及该多个周期性脉冲当中相邻的每两个脉冲彼此间隔一传输周期，其中该第三门限是根据该传输周期以及一容忍值的总和而设置。

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