JP6663452B2

JP6663452B2 - データを受信可能な電子的携帯型時計

Info

Publication number: JP6663452B2
Application number: JP2018101352A
Authority: JP
Inventors: フーゴ・イェギ
Original assignee: イーエム・ミクロエレクトロニク−マリン・エスアー
Priority date: 2017-06-06
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2020-03-11
Anticipated expiration: 2038-05-28
Also published as: US20180348709A1; KR20180133332A; JP2018205311A; EP3413146B1; EP3413146A1; KR102071795B1; US10983483B2

Description

本発明は、データ伝送の分野に関する。本発明は、特に、データを受信可能な電子的な、腕時計、懐中時計を含む携帯型時計に関する。

近年、スマートフォンのような電子機器と通信することができるいわゆる「コネクテッド」携帯型時計が、携帯型時計の製造業界において出現している。このような携帯型時計においては、特に、押しボタン、竜頭及び／又はタッチボタンを作動させることによって、手動でセッティングしたり構成したりする。このことは、ユーザーや、セッティングや構成に責任を負っているアフターサービス人員にとって比較的不便である。例えば、携帯型時計に万年暦機構がある場合、万年暦機構のアナログディスプレー要素の位置をセットすること、そして、より一般的には、万年暦機構をセットすることは、携帯型時計にある竜頭を引き出すこと及び／又は回すことによって、及び／又は携帯型時計にある一又は複数の押しボタンを押すことによって、行うことができる。したがって、年の種類（例、閏年）が選択され、万年暦機構の様々なディスプレー要素、より一般的には、すべての要素が、正確に位置合わせされる。この方法は、すべてのセッティング操作を正確に思い出して次から次へと実行しなければならないようなユーザーにとって、重荷であるだけでなく、エラーや不一致のリスクを発生させてしまう。

近年では、このような短所を避けるために、Bluetooth（登録商標）技術や近距離無線通信技術をサポートするデバイスを携帯型時計に設けることによって、スマートフォンのような電子機器を介して電子的携帯型時計を自動的にセッティングしたり構成したりすることができる。しかし、この種のデバイスは、設置が非常に複雑であり、かさばり、大きなエネルギーを消費し、また、電子機器と携帯型時計の両方に、特定の通信手段、特に、アンテナ、を設ける必要がある。また、このデバイスは、現在の規格にしたがって認証されていなければならず、このために、付加的な費用が発生する。

代わりに、スマートフォンのような電子機器から携帯型時計へとセッティングデータを光伝送によって送ることが提案されている。特に、このような電子機器は、その画面又はそのカメラフラッシュを介して、セッティングデータ又は構成データによって変調された光パルスを発する。携帯型時計には、その携帯型時計側のために、光学的センサーを有する受信モジュールと復調器を備える必要があり、変調された光パルスを受け、これらの光パルスを復調して、そこからセッティングデータや構成データを抽出し、最後に、適切なセッティングオペレーションや構成オペレーションを行う。

しかし、この方法の１つの課題は、携帯型時計にある押しボタンを押すことなどによって、携帯型時計の受信モジュールを手動でウェイクアップしなければならないことである。特に、電子的携帯型時計の電池がエネルギー源としてこの受信モジュールのために用いられ、その受信モジュールにパワーを連続的に供給する必要があればこの電池の持ちが大幅に悪くなってしまう。

本発明の目的は、光を介しての伝送によって電子機器からセッティングデータや構成データを受信するように意図されており伝送の前に手動でウェイクアップする必要がないような受信モジュールを有する電子的携帯型時計を提供することによって、上記の課題を克服することである。

このために、本発明は、請求項１に記載のような電子的携帯型時計を提供する。

本発明に係る電子的携帯型時計の受信モジュールの復調器には、電気的エネルギー源によってではなく（好ましいことに、この電気的エネルギー源は携帯型時計の電池である）、エネルギー格納要素からのエネルギーによって、パワーが供給される。このことは従来技術とは異なる。光学的センサーが光線を検出すること及び／又は電気的エネルギー格納要素にエネルギーがあることが続く限り、受信モジュールは動作し続ける。したがって、受信モジュールは、発信用の電子機器によって送信されたかもしれないデータを検出するように連続的にシークする（受信モジュールにとって対象がまったくない訳ではないかぎり）。

発信用の電子機器は、送信されるデータによって変調された光パルスのシーケンスを発するように構成しているスマートフォンであることができる。光パルスは、例えば、スマートフォンの画面やそのカメラフラッシュによって発される。

したがって、本発明によって、電気的エネルギー源の持ちに悪影響を与えずに、受信モジュールを手動で（例、押しボタンを押すことによって）ウェイクアップする必要性を回避することができる。

代わりに、データ転送が行われる時点において、光パルスのエネルギーによってのみパワーを受信モジュールに供給することができる。このことによって、光学的センサーがその環境を連続的に走査する必要性を回避することができ、代わりに、光学的センサーは、点灯の１又は２秒の後に環境を走査するだけでいい。この１又は２秒の時間は、エネルギー格納手段にエネルギーを入れて復調器にパワーを供給して復調器がウェイクアップして作動し始めるようにするために必要な時間である。そして、受信モジュールは、伝送が完了するとオフに切り替わる。もちろん、交換プロトコルは、有用な変調の開始の前にモジュールがウェイクアップしたことを確実にするような十分に長いプリアンブルを有するように適合していなければならない。なお、データを複数の部分に分けて送信し、及び／又は、同じ部分を複数回送信して、受信デバイス側にて全体のメッセージを再構築することができることには注目すべきである。

また、当該電子的携帯型時計は、請求項２〜１２のいずれか１つの特徴又はこれらの特徴の技術的に実現可能な組み合わせを有することができる。

もっぱら例として与えられ添付の図面に示されている本発明の少なくとも１つの実施形態（これに限定されない）についての下記の詳細な説明を読むことで、本発明の目的、利点及び特徴がより明白になるであろう。

本発明に係る電子的携帯型時計のいくつかの要素を示している。

図１は、電子的携帯型時計ＤＳの特定のいくつかの要素を示している。電子的携帯型時計ＤＳは、単電池や電池のような電気的エネルギー源ＰＬと、エネルギー源ＰＬによってパワーが供給される制御メンバーＯＣを含む多くの要素を有している。制御メンバーＯＣは、例えば、マイクロコントローラ、ハードワイヤードロジック、プログラマブルロジックデバイス、マイクロプロセッサーである。当該携帯型時計がアナログディスプレーをする場合、制御メンバーＯＣは、ステッパーモーター（図示せず）を制御する。これは、針のようなアナログディスプレー手段の位置を制御する歯車列をアクチュエートさせるように構成している。携帯型時計がデジタルディスプレーをする場合、制御メンバーＯＣがそのディスプレーを制御する。

電子的携帯型時計ＤＳは、さらに、以下の要素を有する受信モジュールＭＲを有する。
＊光学的センサーＣＡ
＊エネルギー格納要素ＣＰ
＊自動利得制御システムＳＧ（随意的）
＊復調器ＤＭ
＊認証モジュールＭＡ（随意的）
＊データ格納ユニットＳＴ
＊送信手段ＴＲ

受信モジュールＭＲによって、電子的携帯型時計ＤＳは、光を介しての伝送によって発信用の電子機器からデータを受信するのに適している。これらのデータは、携帯型時計をセッティング又は構成するためのデータであることができる。発信用の電子機器は、送信されるデータによって変調された光パルスのシーケンスを発するように構成しているスマートフォンであることができる。光パルスは、例えば、スマートフォンの画面又はそのカメラフラッシュによって発される。この変調は、好ましくは、光パルスの間に長い休止がないようなマンチェスター符号に基づく。特に、これは、パルス間のギャップを制限することによってエネルギー格納要素ＣＰの充電を最適化するようにされる。

光学的センサーＣＡは、光学的な領域の放射に露出されると、電気信号を発生させる。光学的センサーＣＡは、例えば、フォトダイオード、フォトトランジスター、光電池である。また、光学的センサーＣＡは、これらの要素の並列及び／又は直列の組み合わせであることもできる。

エネルギー格納要素ＣＰはキャパシターである。格納要素ＣＰは、光学的センサーＣＡの端子に接続され、これによって、光学的センサーＣＡが電気信号を発生させるときにチャージされる。

自動利得制御システムＳＧは、１つの実施形態（これに限定されない）において、可変抵抗ＲＳ、演算増幅器ＡＯ、及び基準電圧源ＲＦを有する。演算増幅器ＡＯの正の電源端子は、格納要素ＣＰの第１の端子Ｂ１に接続され、負の電源端子は、格納要素ＣＰの第２の端子Ｂ２に接続されている。したがって、演算増幅器ＡＯは、格納要素ＣＰによってパワーが供給されるように構成している。また、演算増幅器ＡＯの非反転入力は、第１の端子Ｂ１に接続している。この第１の端子Ｂ１自身は可変抵抗ＲＳに接続している。可変抵抗ＲＳは、他方の側にて、第２の端子Ｂ２に接続している。演算増幅器ＡＯの反転入力は、基準電圧源ＲＦに接続され、この基準電圧源ＲＦは、他方の側にて、第２の端子Ｂ２に接続している。

また、復調器ＤＭ自身も、格納要素ＣＰによってパワーが供給されるように構成している。すなわち、その電源端子の一方が第１の端子Ｂ１にリンクされ、その電源端子の他方が第２の端子Ｂ２にリンクされている。また、復調器ＤＭの１つの入力は、演算増幅器ＡＯの１つの出力に接続している。復調器ＤＭの１つの出力は、可変抵抗ＲＳ及び／又は基準電圧源ＲＦに接続され、フィードバックループを形成し、これによって、可変抵抗ＲＳの値及び／又は基準値を調整することが可能になる。

また、認証モジュールＭＡ自身も、格納要素ＣＰによってパワーが供給されるように構成している。すなわち、その電源端子の一方が第１の端子Ｂ１にリンクされ、その電源端子の他方が第２の端子Ｂ２にリンクされる。また、認証モジュールＭＡの１つの入力は、復調器ＤＭの１つの出力に接続している。

１つの実施形態において、データ格納ユニットＳＴは、格納要素ＣＰによってパワーが供給されるように構成している。すなわち、その電源端子の一方が第１の端子Ｂ１にリンクされ、その電源端子の他方が第２の端子Ｂ２にリンクされる。代わりに、データ格納ユニットＳＴには、電気的エネルギー源ＰＬによってパワーが供給される。すなわち、その電源端子の一方が電気的エネルギー源ＰＬにリンクされ、その電源端子の他方が第２の端子Ｂ２にリンクされる。しかし、両方の場合において、データ格納ユニットＳＴの１つの入力は、認証モジュールＭＡの１つの出力に接続している。

最後に、制御メンバーＯＣとデータ格納ユニットＳＴの間の送信手段ＴＲは、シリアルリンクインタフェースである。また、送信手段ＴＲが要求ＲＱを制御メンバーＯＣへと送信することができることには注目すべきである。

光学的センサーＣＡが光放射を受けると、光学的センサーＣＡは、エネルギー格納要素ＣＰをチャージする電気信号を生成する。このエネルギーの一部は、自動利得制御システムＳＧ、復調器ＤＭ、認証モジュールＭＡ及びデータ格納ユニットＳＴにパワーを供給するために用いられる。

これと並列に、光学的センサーＣＡが発生させた電気信号は、自動利得制御システムＳＧに送信される。この自動利得制御システムＳＧは、受信モジュールの利得を連続的に調整して、光放射される周囲の光条件にかかわらず電気信号を比較的一定の振幅レベルに維持することを可能にする。次に、この電気信号は復調器ＤＭに送信され、これは、この電気信号からデータ、そして可能性としてはクロック情報も、抽出することを試みる。もちろん、光放射がいずれのデータにも対応していない場合（例、光放射がランプや太陽から来る場合）、復調器ＤＭから認証モジュールＭＡへと使用不能なデータが送信される。認証モジュールＭＡの識別手段は、データを受ける際、基準識別子を認識するように試みる。特に、受信モジュールＭＲは、少なくとも１つの発信用の電子機器と前もってペアリングして、電子機器と電子的携帯型時計が基準識別子についての知識を共有する。発信用の電子機器は、発するデータに基準識別子を挿入するように構成している。

認証モジュールＭＡが受けるデータが基準識別子を含まない限り、何も行われない。しかし、基準識別子を検出すると、そのデータがデータ格納ユニットＳＴに送信され、そして、このデータ格納ユニットＳＴが制御メンバーＯＣに要求を送る。なお、認証モジュールＭＡが受信したデータは、可能性としては、暗号化され、このために、認証モジュールＭＡは、さらに、復号手段を有することができる。しかし、データ復号を制御メンバーＯＣで行うことができる。最後に、制御メンバーＯＣは、データ格納ユニットＳＴから適切な要求を受けると、送信手段ＴＲを介してそのデータ格納ユニットＳＴにアクセスする。データは、携帯型時計をセッティング又は構成するためのデータであることができる。したがって、制御メンバーは、このようなデータを用いて、ステッパーモーターに作用してディスプレー手段の位置を調整することができる。

なお、上に示した本発明の様々な実施形態に対して、添付の請求の範囲によって定められる本発明の範囲から逸脱せずに、当業者にとって自明な種々の改変及び／又は改善及び／又は組み合わせを行うことができることを理解することができるであろう。

ＣＡ光学的センサー
ＣＰエネルギー格納要素
ＤＭ復調器
ＤＳ電子的携帯型時計
ＭＡ認証モジュール
ＭＲ受信モジュール
ＯＣ制御メンバー
ＰＬ電気的エネルギー源
ＳＧ自動利得制御システム
ＳＴデータ格納ユニット
ＴＲ送信手段

Claims

データを受信可能な電子的携帯型時計（ＤＳ）であって、
電気的エネルギー源（ＰＬ）と、
電気的エネルギー源（ＰＬ）によってパワーを供給されるように構成している制御メンバー（ＯＣ）と、及び
受信モジュール（ＭＲ）とを有し、この受信モジュール（ＭＲ）は、
データによって変調される光パルスのシーケンスを検出しそのシーケンスをデジタル信号へと変換することができる光学的センサー（ＣＡ）と、
前記光学的センサー（ＣＡ）が発生させた電気的エネルギーを格納するように構成しておりキャパシターであり、かつ前記電気的エネルギー源（ＰＬ）と区別されるエネルギー格納要素（ＣＰ）と、
デジタル信号からデータを抽出することができ前記エネルギー格納要素（ＣＰ）によってパワーが供給されるように構成している復調器（ＤＭ）と、及び
抽出されたデータを前記制御メンバー（ＯＣ）に送信することができる送信手段（ＴＲ）と
を有することを特徴とする電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記復調器（ＤＭ）の出力に接続され、前記エネルギー格納要素（ＣＰ）によってパワーが供給され、データから識別子を抽出してそれを基準識別子と比較することができるように構成している認証モジュール（ＭＡ）を有し、
前記送信手段（ＴＲ）は、前記基準識別子を含むデータのみを送信するように構成している
ことを特徴とする請求項１に記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記認証モジュール（ＭＡ）は、データを復号することができる
ことを特徴とする請求項２に記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記受信モジュール（ＭＲ）は、前記エネルギー格納要素（ＣＰ）によってパワーが供給されるように構成しているデータ格納ユニット（ＳＴ）を有し、
このデータ格納ユニット（ＳＴ）は、前記認証モジュール（ＭＡ）に接続され、前記送信手段（ＴＲ）を介して前記制御メンバー（ＯＣ）によってアクセスされることができる
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記データ格納ユニット（ＳＴ）は、前記電気的エネルギー源（ＰＬ）によってパワーが供給されるように構成している
ことを特徴とする請求項４に記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記データ格納ユニット（ＳＴ）は、前記エネルギー格納要素（ＣＰ）によってパワーが供給されるように構成している
ことを特徴とする請求項４に記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記受信モジュール（ＭＲ）は、前記光学的センサー（ＣＡ）と前記復調器（ＤＭ）の間に接続され、前記エネルギー格納要素（ＣＰ）によってパワーが供給されるように構成している自動利得制御システム（ＳＧ）を有する
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記復調器（ＤＭ）は、前記デジタル信号からクロック信号を抽出することができる
ことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記光学的センサー（ＣＡ）は、フォトダイオードである
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記光学的センサー（ＣＡ）は、フォトトランジスターである
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記光学的センサー（ＣＡ）は、光電池である
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。
前記電気的エネルギー源（ＰＬ）は、電池である
ことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の電子的携帯型時計（ＤＳ）。