CN110618600B - 用于提供关于机械手表的信息的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于提供关于机械手表的信息的方法(10)，包括由手表执行的以下步骤：‑获取(100)间歇可用的外部能量；‑存储(102)所获取的能量；‑在预定义的时间段结束时，至少基于外部能量的可用的时间和持续时间，生成(104)关于手表所有者的活动的分析报告；‑当获取的能量的量达到阈值时或之后，所述阈值处于或高于手表的传输单元供电所需的能量水平，借助于所述传输单元向远程读取器无线发送(106)分析报告。

Description

用于提供关于机械手表的信息的方法
技术领域
本发明涉及一种向远程读取器提供有关机械手表的信息的方法。远程读取器可能是智能电话。该信息至少包括关于手表所有者的活动的分析报告。
背景技术
越来越需要增加机械手表的功能数量，无论是来自客户还是来自钟表消费者服务。特别地，发送诸如关于手表所有者的活动的分析报告，代表手表检测到的故障的警报消息，或代表手表的操作状况的诊断报告的信息是有用的。
如今，这需要在机械手表中嵌入电能源，诸如锂离子电池。所述电能源必须具有大的存储容量，以便执行到远程读取器(诸如智能电话)的无线传输。主要缺点是该电能源占据了手表的空间。
发明内容
本发明的目的是克服该缺点，并提出一种向远程读取器提供来自机械手表的信息的方法，其中所述手表不需要具有电能源。
根据第一方面，本发明涉及如权利要求1所述的方法。
因此，外部能量被获取、存储、用作活动跟踪器，并用于执行分析报告的传输。
在所附的从属权利要求中叙述了本发明的其它方面。
根据第二方面，本发明涉及一种适用于执行根据第一方面的方法的手表。
附图说明
参考附图，通过以下对非限制性示例实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得显而易见，在附图中：
-图1示出了包括根据本发明的机械手表和远程读取器的通信系统的元件；
-图2是示出图1的机械手表的部件的框图；
-图3是示出图1的手表的光学RF接收单元的电路图；
-图4是示出根据本发明的方法的步骤的框图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的实施例。在不同附图中出现的相同或相应的功能和结构元件被分配相同的附图标记。
图1示出了通信系统1，其中可以实现本发明的教导。示出了机械手表3，其不包括电池或任何其它电能源。还示出了称为远程读取器5的无线通信设备，该远程读取器在该示例中是移动电话，并且更具体地是智能电话。远程读取器5可以属于手表3的用户。如稍后更详细地说明的，手表3被布置为与远程读取器5建立无线通信链路以向远程读取器5发送某些信息或数据。在实施例中，手表3还布置成从远程读取器5接收某些命令、信息或数据。这两个单向通信链路可以通过使用不同的通信标准来实施。
图1进一步示出了服务器7。在该示例中，服务器7属于手表3的制造商或由其制造。可以在远程读取器5和服务器7之间建立双向数据通信链路。还可以在服务器7和数据处理设备9(诸如台式计算机、膝上型计算机、智能电话、平板计算机或具有手电筒和/或发送红外(IR)和/或紫外(UV)辐射的部件的任何类似数据处理设备)之间建立双向通信链路。在该示例中，数据处理设备9属于手表制造商的授权零售商。可以在手表3和数据处理单元9之间建立两个单向通信链路。这里再次说明，这两个通信链路也可以基于两个不同的通信标准。
图2是示出手表3的组件的框图，其对于理解本发明的教导是有用的。如图2中所示，手表包括能量获取单元13，该能量获取单元13被配置为从一个或多个外部能量源收集或获得能量。例如，能量可以从以下能量源中的任何一种或组合中获取：太阳辐射、人眼可见波长中的其它电磁辐射、红外辐射、紫外辐射、热辐射和手表的运动。为了从可见光、红外或紫外范围的太阳辐射或电磁辐射中获取能量，能量单元13可包括光伏电池。为了从热量中获取能量，能量获取单元13可以包括热电发电机(TEG)，也称为塞贝克(Seebeck)发电机，其是布置成通过塞贝克效应将热通量(温差)转换成电能的设备。
由能量获取单元13获取的能量可以存储在手表3的能量存储单元15中，该能量存储单元15可以是例如超级电容器或具有固体电极和固体电解质二者的固态电池。
能量获取操作可以用于跟踪手表3的用户的活动。例如，如果能量获取基于手表3的运动，则这给出了关于用户的身体活动的指示。这也给出了何时佩戴手表以及佩戴多久的指示。此外，如果能量获取基于太阳能，则这给出手表的曝光的指示。另一方面，如果能量获取基于热通量或温差，则可以确定用户何时佩戴手表3。因此，使用外部能量的可用的时间和持续时间以及获取能量的可用量，可以计算关于手表所有者的活动的分析报告。
在一个实施例中，外部能量至少部分是由手表的运动产生的动能，并且报告至少分析在预定义时间段期间手表佩戴者的活动水平。在可以与前一个实施例组合的另一个实施例中，外部能量至少部分是由手表的周围环境中的太阳辐射产生的太阳能，并且该报告至少分析在预定义的时间段期间的手表的照明水平。在可以与之前实施例的一个或二者组合的另一个实施例中，外部能量至少部分是由手表、手表佩戴者的手腕和手表的周围环境之间的温差产生的热能，以及报告至少分析在预定义时间段期间何时佩戴手表以及佩戴多久。
手表3进一步包括无线数据传输单元21，该无线数据传输单元21可以是例如根据蓝牙无线技术标准操作的射频(RF)传输单元。RF被理解为覆盖从大约3kHz到300GHz的范围内延伸的任何电磁波频率。应注意，在该示例中，为了使硬件块尽可能小并且使电流消耗最小化，传输单元21被布置为仅发送，即，它不被布置为接收RF频带中的任何信号。如下所述，使用光链路实现数据接收路径。操作传输单元21所需的能量从能量获取单元13收集并存储在能量存储单元15中的能量获得。
手表3进一步包括用于检测和接收电磁辐射波束的接收单元23。该电磁辐射波束可以处于可见光谱(400nm至700nm范围内的波长)、红外光谱(700nm至1000000nm范围内)，或紫外光谱(10nm至400nm的范围内)。在本发明中，术语“光”以其广义使用，并且应理解为覆盖整个上述电磁辐射光谱。
手表3还包括光学解调器17，用于解调由接收单元23接收的调制电磁辐射波束，以便检索嵌入在所述波束中的消息。
手表3的安全管理单元19与光学解调器17紧密配合。安全管理单元19的目的是管理对手表及其数据的外部访问。例如，该单元确定所接收的消息是否正确和真实。安全管理单元19还可以用于基于解调的消息选择要发送到外部设备(例如，数据处理单元9或远程读取器5)的数据。
在实施例中，接收单元能够接收光学波和射频波二者。RF接收器可用于配置手表，特别是用于定义传输间隔或传输时间。图3是示出这种光学RF接收单元23的示例实施方式的电路图，该光学RF接收单元23可以分成两个部分，即RF电路部分31和光学电路部分32。RF电路部分31包括RF输入输出节点33，该RF输入输出节点33连接到功率放大器35和低噪声放大器37，该低噪声放大器37进而连接到混频器39。功率放大器35和低噪声放大器37并联连接。混频器39还连接到功率放大器35和Δ-Σ调制器和合成器41，该Δ-Σ调制器和合成器41进而连接到解调器17。RF电路部分31进一步包括与一组放大器47串联连接的带通滤波器45，其连接到解调器17。应注意，解调器17在该示例中也连接到微控制器单元25。
光学电路部分32包括连接到光学放大器51的光学输入节点49，该光学放大器51进而连接到具有两条输入线的多路复用器53，即来自混频器39的一条输入线和来自光学放大器51的另一条输入线。多路复用器53布置成选择输入信号之一并将所选择的输入转发到通向带通滤波器45的单个输出线。以该方式，多路复用器53作为开关操作。因此，可以使用RF电路的中频部分(即RF电路部分31)并通过使用多路复用器53将光信号注入其中。这确保了可以使用针对光信号的解调器17的高灵敏度。此外，所提出的电路实施方式使得共享接收通道成为可能，并且可以减小芯片组表面大小。还可以以低功率重用(reuse)离散傅里叶变换(DFT)的功能，该功能已经存在于芯片组中，并且允许分离多达255个不同的区间。
最后，手表3包括微控制器25，用于管理整体操作并控制手表的其它组件。
现在参考图4更详细地解释手表3的操作。在该示例中，手表3具有三种不同的操作模式。
在被称为正常模式的第一模式期间，能量获取单元13收集能量(步骤100)并将其存储在能量存储单元15中(步骤102)。在预定义的时间段结束时，至少基于外部能量的可用的时间和持续时间，生成关于手表3的所有者的活动的分析报告(步骤104)。一旦为传输收集了足够的能量(也就是说，当获取的能量的量达到代表为传输单元供电所需的最小能量的阈值时或之后)，通过使用传输单元21将分析报告发送到远程读取器5(步骤106)。在该示例中，通过使用蓝牙无线技术标准来执行传输。应注意，手表3的用户可以配置手表3以定义传输时间表。可以定义数据传输在每天或仅在给定日期的(多个)给定时刻进行，即传输以规则的时间间隔进行。可替代地，代替定义传输时间，可以定义连续数据传输之间的时间间隔。此外，一旦收集到足够的能量，也可以将手表3配置成启动数据传输。
在被称为寻址消息模式的第二操作模式期间，手表3经由接收单元23检测电磁辐射波束(步骤304)。然后，手表检索嵌入在所述波束中的诊断请求(步骤306)。诊断请求被寻址或专用于手表3。该请求有利地识别发送请求的实体。然后，手表3可以使用质询-响应认证协议来认证发出请求的实体(步骤308)。为该目的，可以使用由手表3发出的质询码(challenge code)。然而，质询码最初可以由手表3的制造商发布并由制造商提供给手表3。因此，制造商可以管理质询-响应认证过程。例如，它可以通过具有正确的(多个)访问代码来确保只有一个或有限数量的设备可以访问手表3上的数据。因此，手表3可以将所接收的质询代码发送到数据处理设备9，该数据处理设备9可能需要在回复手表3之前与制造商的服务器7对自身进行认证。应当注意，所接收的请求可以包括允许手表3接触数据处理设备9或调制请求中指示的任何其它设备的信息。一旦发送请求的实体已被认证，手表3就生成代表手表3的操作状态的诊断报告(步骤310)。当所获取的能量达到阈值时或之后，传输单元21向数据处理设备9无线发送诊断报告(步骤312)。
在被称为警报模式的第三操作模式期间，手表3检测到警报(步骤204)。该警报指的是手表3的元件或功能的故障。检测到的故障可能涉及密封问题或计时问题或任何其它可检测的问题。如果已经检测到警报，并且假设已经收集了足够的能量，则手表3生成代表检测到的故障的警报消息(步骤206)。然后，当获取的能量的量达到阈值时或之后，传输单元21将警报消息发送到数据处理设备9(步骤208)。然后，数据处理设备9的用户可以在设备的屏幕上查看警报消息，并且可选地将警报消息转发给制造商的服务器7。然后，制造商可以采取适当的措施来解决问题。
虽然已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这种图示和描述被认为是说明性或示例性的而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。基于对附图、公开内容和所附权利要求的研究，本领域技术人员在执行要求保护的发明时可以理解并且可以实现其它实施例和变体。通过组合来自以上一个或多个示例的教导，可以获得本发明的其它变体。
在权利要求中，词语“包括”不排除其它元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在相互不同的从属权利要求中叙述不同特征的仅有事实不指示不能有利地使用这些特征的组合。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制本发明的范围。

Claims (10)

1.一种用于提供关于机械手表(3)的信息的方法(10)，包括由所述手表(3)执行的以下步骤：
-获取(100)间歇可用的外部能量；
-存储(102)所获取的能量；
-在预定义的时间段结束时，至少基于所述外部能量的可用的时间和持续时间，生成(104)关于所述手表(3)的所有者的活动的分析报告；
-当所获取的能量的量达到阈值时或之后，所述阈值处于或高于所述手表(3)的传输单元(21)供电所需的能量水平，借助于所述传输单元(21)向远程读取器(5)无线发送(106)所述分析报告。
2.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述分析报告还基于所获取的能量的可用的量。
3.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述外部能量至少部分是由所述手表(3)的运动产生的动能，以及所述报告至少分析在所述预定义的时间段期间的手表佩戴者的活动水平。
4.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述外部能量至少部分是由所述手表(3)的周围环境中的太阳辐射产生的太阳能，并且所述报告至少分析在所述预定义的时间段期间的所述手表(3)的照明水平。
5.根据权利要求1所述的方法(10)，其中，所述外部能量至少部分是由所述手表(3)、手表佩戴者的手腕和所述手表(3)的周围环境之间的温差产生的热能，以及所述报告至少分析在预定义的时间段期间何时佩戴所述手表(3)以及已经佩戴多久。
6.根据权利要求1所述的方法(10)，包括由所述手表(3)执行的以下步骤：
-检测(204)所述手表(3)的故障；
-生成(206)表示所检测到的故障的警报消息；
-当所获取的能量的量达到所述阈值时或之后，借助于所述传输单元(21)向数据处理设备(9)无线发送(208)所述警报消息。
7.根据权利要求1所述的方法(10)，包括由所述手表(3)执行的以下步骤：
-检测(304)电磁辐射波束；
-检索(306)嵌入在所述波束中的诊断请求；
-生成(310)表示所述手表(3)的操作状态的诊断报告；
-当所获取的能量的量达到所述阈值时或之后，借助于所述传输单元(21)向数据处理设备(9)无线发送(312)所述诊断报告。
8.根据权利要求7所述的方法(10)，其中，所述电磁辐射波束是可见光、红外波束或紫外波束。
9.根据权利要求8所述的方法(10)，包括由所述手表(3)执行的以下步骤：验证(308)所述诊断请求。
10.一种手表(3)，适用于执行根据权利要求1所述的方法(10)。
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