JP2020516206A - 電子デバイスから電子携行式時計へとデータを同期送信する方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、電子デバイスから電子携行式時計へとデータを送信する方法（Ｐｃｄ）に関し、光信号のシーケンスを前記電子デバイスの光源によって発するステップであって、各光信号が少なくとも４つの光強度レベルの集合に属する光強度レベルを有し、前記シーケンスが送信されるデータのコードに対応する、ステップ（Ｐｃｄ＿Ｅｍ１）と、連続的な光強度レベルを前記携行式時計のフォトトランジスターによって検出して前記シーケンスを再構築するステップ（Ｐｃｄ＿Ｄｅｔ１）と、及び前記シーケンスをデコードしてデータを再構築するステップ（Ｐｃｄ＿Ｄｅｃ）とを有し、前記少なくとも４つの光強度レベルの集合は、第１の部分と第２の部分に分割され、前記シーケンスのうちの２つの光信号における１つの光信号は、前記第１の部分に属する光強度レベルを有し、その他方の光信号は、前記第２の部分に属する光強度レベルを有する。【選択図】 図５

Description

本発明は、電子携行式時計（例、腕時計、懐中時計）の分野に関する。本発明は、特に、電子デバイスから電子携行式時計へとデータを送信する方法に関する。

スマートフォンのような電子デバイスと通信することができる「コネクテッド」ウォッチと呼ばれている携行式時計は、ここ数年にわたって計時器のビジネスにおいては無視することができない存在となっている。このような携行式時計を、特に、押しボタン、リュウズ及び／又はタッチ制御を用いて、手動で調整することがある。このような調整は、調整をするユーザーやアフターセールスサービス人員にとって比較的大きな制約となっている。

このような課題を回避するために、現在では、Bluetooth Low Energy技術又は別の近接場通信技術をサポートするデバイスを備えることによって、電子携行式時計を自動的に調整することができるようになっている。しかし、このようなデバイスは実装が非常に複雑であり、電子デバイスと携行式時計の両方に特定の通信手段、特に、アンテナ、を組み入れることを必要としている。この通信手段は、認証試験に合格していなければならず、このことによって、付加的なコストが発生する。

欧州特許出願ＥＰ１６１５７６５５において、電子デバイス、典型的にはスマートフォン、から電子携行式時計へとデータを転送する新しい方法が提案されている。この調整データを転送する方法は、前記手法よりも単純であり低コストである。データを転送することを可能にするために、携行式時計は、電子デバイスの光源を源とする光信号を検出するように意図されているフォトトランジスターを有する。これらの光信号は、光の存在と不在の２つの状態を用いる変調によってデータを符号化する。しかし、この種のバイポーラ光変調には、比較的低い伝送レートしか可能にならないという課題がある。さらに、この伝送は非同期であることしかできず、電子デバイスのオペレーティングシステムは、発光周波数の完全な安定性を確実にすることができない。したがって、発光期間の持続時間が同じでなくなるというリスクがある。このことによって、受信とデコードにおいてエラーを発生させてしまう。

本発明の目的は、改善された光伝送方法を提供することによって前記課題を改善することである。

このために、本発明は、電子デバイスから電子携行式時計へとデータを送信する方法に関し、
− 光信号のシーケンスを前記電子デバイスの光源によって発するステップであって、各光信号が少なくとも４つの光強度レベルの集合に属する光強度レベルを有し、前記シーケンスが送信されるデータのコードに対応する、ステップと、
− 連続的な光強度レベルを前記携行式時計のフォトトランジスターによって検出して前記シーケンスを再構築するステップと、及び
− 前記シーケンスをデコードしてデータを再構築するステップと
を有する。

少なくとも４つの状態となる光信号の形でデータが符号化されるので、少なくとも４つのレベルを用いる光変調を介してこれらのデータを信号が符号化すると表現される。この変調は、単純には、多レベルの光変調と呼ばれる。「多」は、少なくとも４つを意味している。

この方法には、主に、リュウズ、押しボタン又はタッチ制御などを介する複雑な調整をユーザーが行う必要性がなく自動的に、実装することができるという利点がある。当然、当該方法を開始しなければならない。これは、可能性としては、押しボタンを押すことによって手動で、又は自動的に、例えば、デフォルトではスタンバイ状態になっており特定のフラッシュのシーケンスを受けたときにオンとなるようなシステムを介して、行われる。電子デバイスと電子携行式時計の間のデータの自動伝送によって、携行式時計をプログラムすることが非常に簡単になる。また、手動の構成に起因するエラーや不正確さを避けることが可能になる。よりユーザーフレンドリーな電子デバイスのインタフェース、典型的には、スマートフォンのアプリケーション、をユーザーが用いてデータを選択して構成して、それを携行式時計へと転送することが可能になる。この手段によって、携行式時計に表示機能がある場合のショートメッセージを含むあらゆる種類のデータを送信することができる。したがって、以下のいずれも容易に行うことができる。すなわち、時間をセットすることができ、時間を変更することができ、アラームをセットすることができ、日付をセットすることができ、あるいは月の相、潮の時間及び潮の係数、日没及び日の出の時間のような他の情報を送信することができる。

さらに、この方法には、通信アンテナ（高価であり、かさばり、場合によっては、金属製の外装部品と合わない）をフレーム又は電子デバイスに組み入れることを必要とせず、携行式時計と電子デバイスの間を光通信するシステムが単に発光ダイオードタイプの点光源及びフォトトランジスタータイプの光センサーによって構成しているという利点がある。

最後に、本発明に係る方法は、下に説明するように同期伝送を可能にするために特に有利である。

具体的には、少なくとも４つの光強度レベルで光信号を発することによって、データに加えてクロック信号を送信することが可能になる。各クロック周期において、クロックの位相（ハイ状態又はロー状態）とともに、データの部分（例えば、１ビット又は２以上のビット）が送信される。詳細には、クロックがハイ状態であるときに、そのデータの部分が特定のいくつかの光強度レベルで符号化され、クロックがロー状態にあるときに、前記データの部分が他のいくつかの光強度レベルで符号化される。したがって、しきい値レベルを用いて、携行式時計がデータを再構築することができる。これは、ともに送信されるクロック信号を考慮に入れつつ行われる。

したがって、１つの実施形態において、少なくとも４つの光強度レベルの集合が第１の部分と第２の部分に分割され、シーケンスの２つの光信号のうちの１つの光信号が第１の部分に属する光強度レベルを有しており、他の光信号が第２の部分に属する光強度レベルを有している。

本発明に係る方法は、以下の特徴の１つ又は技術的に可能ないくつかの組み合わせを有することができる。

１つの実施形態（これに限定されない）において、当該集合の光強度レベルは、輝度スケール上において規則的に分布している。

１つの実施形態（これに限定されない）において、当該方法は、さらに、伝送についてのフィードバックを生成するステップを有する。

１つの実施形態（これに限定されない）において、前記伝送についてのフィードバックを生成するステップは、前記携行式時計の発光ダイオードを用いて光信号を発するステップを有する。

１つの実施形態（これに限定されない）において、前記伝送についてのフィードバックを生成するステップは、携行式時計の表示手段を配置するステップを有する。

１つの実施形態（これに限定されない）において、当該方法は、さらに、前記携行式時計の表盤の画像を解析するステップを有し、この画像は、前記携行式時計の表示手段を配置するステップの後に、電子デバイスのカメラによって撮影される。

１つの実施形態（これに限定されない）において、前記電子デバイスは、携行可能であり、特に、スマートフォン又は電子タブレットである。

「携行可能な電子デバイス」とは、ユーザーが運び輸送することができ、その輸送の間にも機能的であることができる、ユーザー端末とも呼ばれる電子デバイスのことを意味している。例えば、スマートフォンの場合が挙げられる。当然、電力会社の電源を必要とするデバイス、例えば、デスクトップコンピューターは、この定義に含まれない。いくつかのデバイスの組み合わせ、例えば、周辺装置が無線又は有線のリンクによって接続される携行可能なコンピューター、もこの定義に含まれない。

この方法には、わずかしかハードウェアを必要としないという利点がある。この方法は、適切なモバイル向けアプリケーションを備えたスマートフォンタイプの携行可能なデバイスがあるだけで、実装することができる。この方法は、コンピューターにプラグインされるセンサーのような専用のハードウェアやかさばるハードウェアを用いることを必要としない。適切なアプリケーションを備えるスマートフォンを持っている誰でも（例えば、時計技師）、この方法を実現することができる。

１つの実施形態（これに限定されない）において、前記光源は、前記電子デバイスの表示画面の領域である。

１つの実施形態（これに限定されない）において、前記光源は、電子デバイスのためのフラッシュとしてもはたらく発光ダイオードである。

添付の図面を参照しながら以下の説明を読むことで、本発明の詳細が明確になるであろう。

スマートフォンの発光ダイオードが発した光信号をフォトトランジスターを介して受信している携行式時計を表盤側から見た図である。前記発光ダイオードは、前記スマートフォンにおいてフラッシュとしても使用され、前記スマートフォンの裏側が見える。 スマートフォン画面の区画が発した光信号をフォトトランジスターを介して受信している携行式時計を裏側から見た図である。フォトトランジスターは前記区画に対向するように配置されており、スマートフォンの画面側が見える。 ４つの光強度レベルがある同期的な光変調の場合におけるクロックの位相に応じた光強度レベルを示している。 本発明の１つの実施形態に係る方法の較正ステップの前後における携行可能な電子デバイスの光源が発した光強度レベルを示している。 本発明の１つの実施形態に係る方法のいくつかのステップを示している。

図１及び２は、図５に示している本発明に係るデータを転送する方法を実装するために適している電子携行式時計ＭＴと電子デバイスＡＥを示している。特に、携行式時計ＭＴは、携行式時計ＭＴのマイクロコントローラー（図示せず）に接続されるフォトトランジスターＰＲを備える。この送信方法は、電子デバイスＡＥの光源ＳＬを用いて少なくとも４つの別個の光強度レベルで光信号のシーケンスを発し（ステップＰｃｄ＿Ｅｍ１）、携行式時計ＭＴのフォトトランジスターＰＲを用いてその光信号のシーケンスを受け（ステップＰｃｄ＿Ｄｅｔ１、Ｄｅｔ１＿Ｒｓｃ）、そして、受けたシーケンスを利用可能な信号に変換する（ステップＰｃｄ＿Ｄｅｃ）ことを伴う。

図１に示している第１の構成において、フォトトランジスターＰＲは、光を通す開口に対向するように、フレーム携行式時計ＭＴの表盤ＣＤの下に位置している。別の構成において、フォトトランジスターＰＲは、携行式時計ＭＴの裏側に位置している。この裏側は、光を通すように少なくとも部分的に光透過性であるか、又は取り外し可能なハッチを備える。当然、他の多くの構成を思い描くことができる。

データは、電子デバイスＡＥから光源ＳＬを介して、例えば、フラッシュ、前記電子デバイスＡＥの画面ＥＣを介して、転送される。図１に示している構成において、電子デバイスＡＥはスマートフォンであり、光源を形成するスマートフォンのフラッシュによって光信号が発される。フラッシュがこの電子デバイスの裏側に位置しているので、携行式時計ＭＴの表示の変化を視覚的にモニタリングしつつ、データ転送時にスマートフォンの画面ＥＣを用いて転送用アプリケーションを管理するようにデバイスＡＥの画面ＥＣを用いることができる。

図２に示している構成において、電子デバイスＡＥはスマートフォンであり、スマートフォンの画面ＥＣを介して光信号が発される。より正確には、画面ＥＣには、輝度のレベルが均質であるディスク状の領域があり、この領域は光源ＳＬを形成する。携行式時計ＭＴは、スマートフォンの画面ＥＣに直接面する又は対向するように、輝くディスクに対向するように配置される。この場合、転送が行われる前にアプリケーションが構成されていなければならず、携行式時計ＭＴの表盤ＣＤを見えない場合、その転送動作の後に、データ転送を検査するステップを行わなければならない。この構成には、図１の構成と比較して、外部光源によって混乱する傾向が少ないという利点がある。

前の構成の１つの変種の実装において、画面ＥＣを２つの領域に分割して、画面ＥＣの領域のうちの１つに光源の範囲を制限することができる。画面ＥＣの残りの領域は、データ転送を制御するアプリケーションのユーザーインタフェースのために取っておく。このように、データ伝送及びその実行の検査を容易に行うことができるようになる。

なお、図示している電子デバイスＡＥは、携行可能なタイプであるが、代わりに、例えば、ＵＳＢリンクによって、デスクトップコンピューターに接続される周辺装置であることができ、この周辺装置は、前のいくつかの段落において説明したもののような光源（発光ダイオード又は周辺装置の画面の区画）を有する。この変種には、シンボルレートを増加させることを可能にするという利点がある。このシンボルレートは、スマートフォンタイプの携行可能な電子デバイスの性能によって制限されることがある。

いくつものタイプの光変調を用いてデータを転送することができる。上記のように、ＮＲＺタイプのバイポーラ変調は、実装することが容易であるが、性能が限定される。したがって、多レベルの光変調を実現するために、スマートフォンの画面やフラッシュ（一般的には、携行可能な電子デバイスの画面やフラッシュ）によって与えられる可能性を利用することは有利である。具体的には、最近のフラッシュや画面は、一般的には、少なくとも４つの別個の光強度レベル（その１つのレベルは、例えば、「非発光」状態に対応する）を発することができる。

本発明に係る同期式の多レベル変調によって、各クロック周期において、データの１つの部分（例えば、１ビット）を送信するのではなく、クロックの位相（ロー状態又はハイ状態）も送信することが可能になる。これらはすべて、光信号のたった１つの単一のシーケンスのおかげである。図３は、４レベルの同期変調の例を示しており、これは、各クロック位相において、１ビットと前記位相を送信することを可能にする。この例において、位相ｎ及びｎ＋２は、クロックのロー状態に対応し、位相ｎ＋１及びｎ＋３は、クロックのハイ状態に対応する。クロックのロー状態において、送信されるビットは、最も低い２つの光強度レベルにおいて符号化される。クロックのハイ状態において、送信されるビットは、最も高い２つの光強度レベルにおいて符号化される。

本発明に係る方法の１つの実施形態において、当該送信方法は、携行式時計ＭＴの光源が発した光強度レベルを較正するステップを有する。これらのレベルは、輝度スケールに対して規則的に分布するように、すなわち、１つのレベルと次のレベルの間の輝度差が一定のままであるように、較正される。このステップによって、レシーバーの側にてエラーを読み取ることを避けるように様々な輝度レベルの特徴を最適化することが可能になる。図４に例を示している。この図は、較正の前（「オリジナル」と記した曲線）と較正の後（「修正済み」と記した曲線）における符号化されるデータに応じた輝度レベルを示している。

１つの実施形態において、当該方法は、伝送についてのフィードバックを生成するステップ（ステップＰｃｄ＿Ｃｒｄ）を有し、このフィードバックは、ユーザー又は電子デバイスＡＥの意図によって携行式時計ＭＴによって作られる。例えば、送信動作の終わりにおいて、携行式時計の表示手段ＡＦ（例えば、携行式時計の時針、分針及び秒針）は、例えば、伝送の成功又は失敗を示すように、位置することができる（ステップＣｒｄ＿Ｐｏｓ）。このように、表示手段ＡＦのこの特定の位置は、伝送の結果を知らされるユーザーによって注目され得る。代わりに、電子デバイスＡＥは、そのカメラＣＭ及び画像解析手段を利用して、携行式時計ＭＴの表示手段ＡＦの位置を解析し（ステップＣｒｄ＿Ａｌｙ）、その結果から伝送が正確に行われたか否かを推定することができる。また、伝送の終わりにおいて、電子デバイスＡＥのフォトトランジスターによって受けられるように意図された短いシーケンスを発する（ステップＣｒｄ＿Ｅｍ３）ことができる発光ダイオードを携行式時計ＭＴに加えることができる。そのシーケンスに応じて、電子デバイスＡＥは、伝送が正確に行われたか否かを判断することができる。

結論として、電子デバイスと携行式時計の間の同期的な多レベルの光伝送によって、伝送エラーのリスクを小さくすることができる。当然、当業者であれば、請求の範囲から逸脱せずに、説明した実施形態の多くの変種を作ることができる。

Claims (9)

1. 電子デバイス（ＡＥ）から電子携行式時計（ＭＴ）へとデータを送信する方法（Ｐｃｄ）であって、
   光信号のシーケンスを前記電子デバイス（ＡＥ）の光源（ＳＬ）によって発するステップであって、各光信号が少なくとも４つの光強度レベルの集合に属する光強度レベルを有し、前記シーケンスが送信されるデータのコードに対応する、ステップ（Ｐｃｄ＿Ｅｍ１）と、
   連続的な光強度レベルを前記携行式時計（ＭＴ）のフォトトランジスター（ＰＲ）によって検出して前記シーケンスを再構築するステップ（Ｐｃｄ＿Ｄｅｔ１）と、及び
   前記シーケンスをデコードしてデータを再構築するステップ（Ｐｃｄ＿Ｄｅｃ）と
   を有し、
   前記少なくとも４つの光強度レベルの集合は、第１の部分と第２の部分に分割され、
   前記シーケンスのうちの２つの光信号における１つの光信号は、前記第１の部分に属する光強度レベルを有し、
   その他方の光信号は、前記第２の部分に属する光強度レベルを有する
   ことを特徴とする方法（Ｐｃｄ）。
2. 前記集合の前記光強度レベルは、輝度スケール上において規則的に分布している
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法（Ｐｃｄ）。
3. さらに、伝送についてのフィードバックを生成するステップ（Ｐｃｄ＿Ｃｒｄ）を有する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法（Ｐｃｄ）。
4. 前記伝送についてのフィードバックを生成するステップ（Ｐｃｄ＿Ｃｒｄ）は、前記携行式時計（ＭＴ）の発光ダイオードによって光信号を発するステップ（Ｃｒｄ＿Ｅｍ３）を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法（Ｐｃｄ）。
5. 前記伝送についてのフィードバックを生成するステップ（Ｐｃｄ＿Ｃｒｄ）は、前記携行式時計（ＭＴ）の表示手段（ＡＦ）を配置するステップ（Ｃｒｄ＿Ｐｏｓ）を有する
   ことを特徴とする請求項３に記載の方法（Ｐｃｄ）。
6. さらに、前記携行式時計（ＭＴ）の表示手段（ＡＦ）を配置するステップの後で、前記電子デバイス（ＡＥ）のカメラ（ＣＭ）によって撮影された前記携行式時計（ＭＴ）の表盤（ＣＤ）の画像を解析するステップ（Ｃｒｄ＿Ａｌｙ）を有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の方法（Ｐｃｄ）。
7. 前記電子デバイス（ＡＥ）は携行可能であり、特に、スマートフォン又は電子タブレットである
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の方法（Ｐｃｄ）。
8. 前記光源（ＳＬ）は、前記電子デバイス（ＡＥ）の表示画面（ＥＣ）の領域である
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法（Ｐｃｄ）。
9. 前記光源（ＳＬ）は、前記電子デバイス（ＡＥ）のためのフラッシュとしてもはたらく発光ダイオードである
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の方法（Ｐｃｄ）。

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