CN110612486A - 用于将数据从电子设备同步发送到电子手表的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于将数据从电子设备发送到电子手表的方法(Pcd)，包括以下步骤：‑经由电子设备的光源发射(Pcd_Em1)光信号序列，每个信号具有属于至少四个光强度水平的集合的光强度水平，所述序列对应于要发送的数据的代码；‑采用手表的光电晶体管检测(Pcd_Det1)连续的光强度水平，以便重构序列；以及‑解码(Pcd_Dec)序列以便重构数据，至少四个强度水平的集合被分为第一部分和第二部分，序列中的两个光信号中的一个光信号具有属于第一部分的光强度水平，其它信号具有属于第二部分的光强度水平。

Description

用于将数据从电子设备同步发送到电子手表的方法
技术领域
本发明涉及电子手表领域。更具体地，涉及一种用于将数据从电子设备发送到电子手表的方法。
背景技术
能够与诸如智能电话的电子设备通信的被称为“连接”手表的手表，在过去的几年中，已经在钟表业变得不可忽视。可以手动地调节这种手表，特别是经由按钮、表冠和/或触摸控制装置的激活来调节，这对于用户或承担调节任务的售后服务而言是相对受限的。
为避免这些缺点，现在可以通过为电子手表配备支持蓝牙低功耗技术或另一近场通信技术的设备来自动调节电子手表。然而，这些设备的实现非常复杂，并且需要特定的通信手段，并且特别是天线要被结合到电子设备和手表二者中。它们还必须经过认证，这会产生附加费用。
在专利申请EP16157655中，提出了一种从通常为智能电话的电子设备向电子手表发送调节数据的新方法，发送调整数据的该方法比上述解决方案更简单且成本更低。为了允许发送数据，手表包括用于检测源自电子设备的光源的光信号的光电晶体管。这些光信号通过二态调制对数据进行编码，这两个状态是光的存在与否。然而，该类型的双极光学调制具有仅允许相对较低的发送速率的缺点。此外，发送只能是异步的，并且电子设备的操作系统不能确保发射频率的完美稳定性。因此存在发射周期将不会具有相同持续时间的风险，这可能导致接收和解码中的错误。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种改进的光发送方法来弥补前面部分中提出的缺点。
为此，本发明涉及一种用于将数据从电子设备发送到电子手表的方法，包括以下步骤：
-采用电子设备的光源发射光信号序列，每个信号具有属于至少四个光强度水平的集合的光强度水平，所述序列对应于要发送的数据的代码；
-采用手表的光电晶体管检测连续的光强度水平，以便重构序列；以及
-解码序列以便重构数据。
由于数据是以具有至少四个状态的光信号的形式编码的，因此可以说信号是经由具有至少四个水平的光学调制对这些数据进行编码的，该调制更简单地称为多级光学调制。因此，乘数是至少四。
该方法的优点是能够主要自动地实现，而用户不必例如经由表冠、按钮或触摸控制装置执行复杂的调节。自然地，必须启动该方法，这可以通过按下按钮来手动完成，或者例如经由默认情况下处于待机状态以及在接收一定的闪烁序列时打开的系统自动完成。电子设备与电子手表之间的自动数据传输使得对表进行编程变得更加容易。它还可以允许由于要避免的手动配置而导致的错误或不精确性。用户可以使用电子设备(通常是智能电话的应用程序)的更加用户友好的界面来选择和配置要发送到手表的数据。各种数据都可以通过该手段发送，如果手表具有显示功能，则包括短消息。因此，可以轻松地完成以下任一操作：可以设置时间，可以更改时间，可以设置警报，可以设置日期，或可能会发送其它信息，诸如月相、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通信天线(昂贵、笨重并且有时与金属外部部件不兼容)结合到框架或电子设备中的优点，用于在手表和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组成。
最后，根据本发明的方法特别有利之处在于，如下所述，它允许同步传输。
具体地，发射至少四个光强度水平的光信号允许除了数据之外还要发送的时钟信号。在每个时钟周期中，以时钟的相位(高或低状态)发送一部分数据(例如一个或多个位)。特别地，当时钟处于高状态时，数据部分以某些光强度水平编码，而当时钟处于低状态时，所述数据部分以其它光强度水平编码。因此，使用阈值水平，手表可以在考虑到也发送的时钟信号的同时重构数据。
因此，在一个实施例中，将至少四个强度水平的集合划分为第一部分和第二部分，序列中的两个光信号中的一个光信号具有属于第一部分的光强度水平，其它信号具有属于第二部分的光强度水平。
根据本发明的方法可以包括以下特征的一种或技术上可能的组合。
在一个非限制性实施例中，该集合的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发送的反馈的附加步骤。
在一个非限制性实施例中，生成关于发送的反馈的步骤包括采用手表的发光二极管发射光信号。
在一个非限制性实施例中，生成关于发送的反馈的步骤包括定位手表的显示部件。
在一个非限制性实施例中，该方法包括分析手表的表盘的图像的附加步骤，该图像在手表的显示部件定位之后由电子设备的摄像机拍摄。
在一个非限制性实施例中，电子设备是便携式的，并且特别是智能电话或电子平板计算机。
“便携式电子设备”是指如下一种电子设备，也称为用户终端，其能够由用户携带和运输，并且在其运输期间保持功能正常。例如，智能电话就是这种情况。当然，此定义中排除了需要电源的设备(例如台式计算机)。该定义也排除了设备的组合，例如通过无线或有线链路将外围设备连接到的便携式计算机。
该方法具有需要很少的硬件的优点：实现它所需的只是具有适当移动应用程序的智能电话类型的便携式设备。该方法不需要专用硬件，诸如要插入计算机中的传感器或要使用的笨重硬件。拥有具有正确应用程序的智能电话的任何人(例如，钟表匠)都可以实现该方法。
在一个非限制性实施例中，光源是电子设备的显示屏的区域。
在一个非限制性实施例中，光源是发光二极管，该发光二极管还用作电子设备的闪光灯。
附图说明
通过阅读以下参考附图给出的描述，本发明的细节将变得更加明显，在附图中：
-图1示出了从表盘侧看的手表，该手表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，所述二极管还用作所述智能电话中的闪光灯，所述智能电话是从后面看的；
-图2示出了从背面看的手表，该手表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，该光电晶体管面向所述部分，智能电话是在屏幕一侧看的。
-图3示出了在具有四个光强度水平的同步光学调制的情况下，基于时钟相位的光强度水平。
-图4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，由便携式电子设备的光源发射的光强度水平；以及
-图5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示出了适于实现根据本发明的用于发送数据的方法的电子手表MT和电子设备AE，该方法在图5中示出。更具体地，手表MT配备有光电晶体管PR，该光电晶体管PR连接到手表MT的微控制器(未示出)。发送方法包括以至少四个不同的光强度水平采用电子设备AE的光源SL发送(步骤Pcd_Em1)光信号序列，采用手表MT的光电晶体管PR接收(步骤Pcd_Det1，Det1_Rsc)光信号序列，以及将接收到的序列转换(步骤Pcd_Dec)成可利用的信号。
在图1中所示的第一配置中，光电晶体管PR位于框架手表MT的表盘CD的下方，面对让光通过的孔。在另一种配置中，光电晶体管PR位于手表MT的背面的侧面上，该侧面至少部分透明以便使光通过或具有可移除的阴影。自然地，可以设想许多其它配置。
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发送数据。在图1中所示的配置中，电子设备AE是智能电话，并且光信号经由智能电话的闪光灯发出，从而形成光源。由于闪光灯位于设备的背面，因此在数据发送期间，可以使用设备AE的屏幕EC来使用智能电话的屏幕EC管理发送应用程序，同时还可以直观地监视对手表MT的显示所做的修改。
在图2中所示的配置中，电子设备AE是智能电话，并且光信号经由智能电话的屏幕EC发射。更准确地，屏幕EC包括其亮度水平均匀的盘形区域，所述区域形成光源SL。手表MT面向发光盘直接面对智能电话的屏幕EC或与智能电话的屏幕EC相对。在该情况下，必须在执行发送之前对应用程序进行配置，并且如果手表MT的表盘CD不可见，则必须在操作之后执行检查数据发送的步骤。与图1的配置相比，该配置的优点是不易受到外部光源的干扰。
在前述配置的一种变型实现方式中，屏幕EC可以被分成两个区域，以便将光源的范围限制为屏幕EC的区域之一。为控制数据发送的应用程序的用户界面保留屏幕EC的其余区域。因此，数据的发送和对其执行的检查变得更加容易。
将注意的是，所示的电子设备AE是便携式类型的，但是它可以可替代地是例如通过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描述的光源(发光二极管或外围屏幕的一部分)。该变体的优点在于使得可以增加符号率，这可能受到智能电话类型的便携式电子设备的性能限制。
可以使用各种类型的光调制来发送数据。如上所述，NRZ类型的双极调制易于实现，但是性能有限。因此，有利的是利用智能电话的屏幕或闪光灯(或更一般地，便携式电子设备的屏幕或闪光灯)提供的可能性来实现多级光学调制。具体地，最近的闪光灯和屏幕通常能够发出至少四个不同的光强度水平(其中一个水平例如可以对应于“不发光”状态)。
根据本发明的同步多级调制允许在每个时钟周期中发送数据的一部分(例如一位)，但也可以发送时钟的相位(低状态或高状态)，所有这些仅依靠一个单一的光信号序列。图3示出了四水平同步调制的示例，其允许在每个时钟相位中发送一位和所述相位。在该示例中，相位n和n+2对应于时钟的低状态，并且相位n+1和n+3对应于时钟的高状态。在时钟的低状态下，将要发送的位以最低的2个光强度水平进行编码。在时钟的高水平状态下，将要发送的位以最高的2个光强度水平进行编码。
根据本发明的方法的一个实施例，发送方法包括校准由手表MT的光源发射的光强度水平的步骤。校准这些水平，使得它们相对于亮度标度有规律地分布，即，使得一个水平与下一个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区分，以便避免接收机部分的读取错误。图4中示出了示例。该图示出了在校准之前(曲线称为“原始”)和在校准之后(曲线称为“校正”)基于要编码的数据的亮度水平。
在一个实施例中，该方法包括生成关于发送的反馈的步骤(步骤Pcd_Crd)，该反馈是由手表MT为用户或电子设备AE的意图而产生的。例如，在发送操作结束时，可以放置(步骤Crd_Pos)手表的显示部件AF(例如，手表的时针、分针和秒针)，诸如指示发送的成功或失败。显示部件AF的该特定位置可以由用户记录，从而被告知发送的结果。可替代地，电子设备AE可以借助于其摄像机CM和图像分析部件来分析(步骤Crd_Aly)手表MT的显示部件AF的位置，并由此推断出是否正确地执行了发送。还可以将发光二极管添加到手表MT，该发光二极管能够在发送结束时发射(步骤Crd_Em3)旨在由电子设备AE的光电晶体管接收的短序列。取决于序列，电子设备AE可以确定发送是否已经正确执行。
总之，电子设备与手表之间的同步多级光学发送允许降低发送错误的风险。自然地，本领域技术人员将能够在不脱离权利要求的范围的情况下产生所提出的实施例的多种变型。

Claims (9)

1.一种用于将数据从电子设备(AE)发送到电子手表(MT)的方法(Pcd)，包括以下步骤：
-采用所述电子设备(AE)的光源(SL)发射(Pcd_Em1)光信号序列，每个信号具有属于至少四个光强度水平的集合的光强度水平，所述序列对应于要发送的所述数据的代码；
-采用所述手表(MT)的光电晶体管(PR)检测(Pcd_Det1)连续的光强度水平，以便重构序列；以及
-解码(Pcd_Dec)所述序列以重构所述数据，
至少四个强度水平的所述集合被分为第一部分和第二部分，所述序列中的两个光信号中的一个光信号具有属于所述第一部分的光强度水平，其它信号具有属于所述第二部分的光强度水平。
2.根据前述权利要求所述的发送方法(Pcd)，所述集合的所述光强度水平在亮度标度上规则地分布。
3.根据前述权利要求中的一项所述的发送方法(Pcd)，其特征在于，其包括生成关于所述发送的反馈的附加步骤(Pcd_Crd)。
4.根据前述权利要求所述的发送方法(Pcd)，生成关于所述发送的反馈的所述步骤(Pcd_Crd)包括采用所述手表(MT)的发光二极管发射(Crd_Em3)光信号。
5.根据权利要求3所述的发送方法(Pcd)，生成关于所述发送的反馈的所述步骤(Pcd_Crd)包括定位(Crd_Pos)所述手表(MT)的显示部件(AF)。
6.根据前述权利要求所述的发送方法(Pcd)，包括分析所述手表(MT)的表盘(CD)的图像的附加步骤(Crd_Aly)，该图像在所述手表(MT)的所述显示部件(AF)的所述定位后由所述电子设备(AE)的摄像机(CM)拍摄。
7.根据前述权利要求中的一项所述的发送方法(Pcd)，其特征在于，所述电子设备(AE)是便携式的，并且特别是智能电话或电子平板计算机。
8.根据前述权利要求中的一项所述的发送方法(Pcd)，其特征在于，所述光源(SL)是所述电子设备(AE)的显示屏(EC)的区域。
9.根据权利要求1至7中的一项所述的发送方法(Pcd)，其特征在于，所述光源(SL)是发光二极管，所述发光二极管还用作所述电子设备(AE)的闪光灯。
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