專利名稱:用于在兩個(gè)單元之間進(jìn)行通訊的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于在例如是一部計(jì)算機(jī)(特別是一部個(gè)人計(jì)算機(jī))或一個(gè)計(jì)時(shí)器的第一單元與例如是另一部計(jì)算機(jī)或另一個(gè)計(jì)時(shí)器的第二單元之間進(jìn)行通訊的系統(tǒng)。
美國(guó)專利5,652,602號(hào)公開(kāi)了一種在由一部計(jì)算機(jī)構(gòu)成的第一單元與由一個(gè)計(jì)時(shí)器構(gòu)成的第二單元之間進(jìn)行通訊的系統(tǒng)的案例。在該案例中,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)向計(jì)時(shí)器的傳輸是通過(guò)在計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示的行段的長(zhǎng)度的變化而完成的,該長(zhǎng)度決定必須傳輸?shù)亩M(jìn)制數(shù)值。
此系統(tǒng)有一個(gè)明顯的缺點(diǎn),它基于這樣的事實(shí),即只有在滿足一定的非常特殊的條件時(shí),有關(guān)數(shù)據(jù)才被編碼并以光學(xué)方式載波或轉(zhuǎn)換使之方可傳輸。例如,環(huán)境照明必須足夠暗,使得對(duì)于計(jì)時(shí)器而言顯示圖象的光學(xué)變化是并非察覺(jué)不到的。還有,計(jì)時(shí)器的光學(xué)傳感器必須靠近顯示屏安裝以使數(shù)據(jù)能夠正確接收。還應(yīng)注意的是,該數(shù)據(jù)是沿計(jì)算機(jī)-計(jì)時(shí)器方向單向性的,這極大地限制了該系統(tǒng)的可用性。
紅外光線傳輸系統(tǒng),特別是用于各類家用設(shè)備例如電視機(jī)、音響系統(tǒng)等的遙控的紅外光線傳輸系統(tǒng),也是為人熟知的。在這種情況下,數(shù)據(jù)載波輻射的方向性受到限制,因?yàn)樵搩蓚€(gè)單元(遙控單元和設(shè)備)必須具有可視的接觸,這種接觸造成嚴(yán)重的不便。而且,此處所論的聯(lián)系只能是從遙控單元至設(shè)備的,因此系統(tǒng)也是單向性的。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在例如一個(gè)計(jì)時(shí)器的第一單元和例如一部計(jì)算機(jī)(特別是個(gè)人計(jì)算機(jī))的第二單元之間進(jìn)行通訊的系統(tǒng),此系統(tǒng)沒(méi)有現(xiàn)有技術(shù)的通訊系統(tǒng)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供這樣一種系統(tǒng),它是高效的和易于制作的。
因此,本發(fā)明涉及一種根據(jù)權(quán)利要求1的通訊系統(tǒng)。
由于具有這些特性,便得出一種雙向的通訊系統(tǒng),其中在兩個(gè)單元之間的數(shù)據(jù)傳輸是不限方向性的。此外,由于兩個(gè)單元工作時(shí)的載波頻率源自各單元的具有幾乎相同頻率移動(dòng)的時(shí)基,所以無(wú)論環(huán)境條件如何,尤其是在兩個(gè)單元不得不工作的溫度條件下,都能進(jìn)行通訊。
本發(fā)明的其余的特性由從屬權(quán)利要求確定。
本發(fā)明的另外的特性和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下的說(shuō)明中的實(shí)施例并參照附圖逐步給出。附圖中,-
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一種用于一部便攜式裝置和一部計(jì)算機(jī)之間的通訊的系統(tǒng)的方框圖;及-圖2是圖1所示的通訊系統(tǒng)中所采用的控制單元的簡(jiǎn)化圖。
在圖1所示的本發(fā)明的實(shí)施例中,根據(jù)本發(fā)明的通訊系統(tǒng)包括可由個(gè)人攜帶的第一單元U1。特別地,此單元可由一只手表或任何其他根據(jù)本發(fā)明的方案所裝備的便攜式的電子器件所組成。不過(guò),此單元并不限于便攜式設(shè)備。
本通訊系統(tǒng)還包括第二單元U2,在本實(shí)施例中它可由任何計(jì)算機(jī)構(gòu)成,最好是一部普通的個(gè)人計(jì)算機(jī)。不過(guò),此第二設(shè)備也可由一個(gè)計(jì)時(shí)器構(gòu)成,這使得可在兩個(gè)計(jì)時(shí)器之間進(jìn)行通訊。
在所示實(shí)施例中,單元U1是一個(gè)計(jì)時(shí)器,它首先包括一些普通的元件,其中有一個(gè)用作頻率標(biāo)準(zhǔn)的由石英驅(qū)動(dòng)的時(shí)基1、一個(gè)控制微處理器2、一個(gè)由控制微處理器2控制的電動(dòng)機(jī)3以及一個(gè)帶指針4的由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的用于指示時(shí)間的顯示器。計(jì)時(shí)器U1還包括至少一個(gè)字母數(shù)字混合編制的顯示器5。此顯示器可以包括若干顯示區(qū)域以允許顯示各種與時(shí)間相關(guān)的數(shù)據(jù)(星期各日、日、月等)、與計(jì)時(shí)器功能有關(guān)的數(shù)據(jù)、還有供選用的個(gè)人資料,例如與日記簿相關(guān)的資料(月歷、約會(huì)、生日、電話號(hào)碼、地址冊(cè)等)。特別地,正是后面的這些數(shù)據(jù)可以構(gòu)成兩個(gè)單元U1和U2之間的一次交換的內(nèi)容。
采用例如單元6的用符號(hào)標(biāo)記的順序式的一個(gè)或多個(gè)控制按鈕,可以使計(jì)時(shí)器U1以一般的方式啟動(dòng)其功能。特別地,利用此一按鈕,可以啟動(dòng)和/或取消與該計(jì)時(shí)器或日記簿相關(guān)的數(shù)據(jù)的閱讀或編輯模式以及與計(jì)時(shí)器U1的通訊模式。
計(jì)時(shí)器U1還裝有器件7以輸入字母數(shù)字混合編制的數(shù)據(jù),該器件可以通過(guò)在石英上設(shè)置電容性接觸式按鍵而方便地構(gòu)成。為簡(jiǎn)單計(jì),以下稱此器件為“鍵盤”。此類器件為鐘表專家所熟知,參見(jiàn)例如與本申請(qǐng)同名的歐洲專利申請(qǐng)0838737號(hào)。
單元U1還有一個(gè)聲響鬧鐘器件8就齊全了。此器件可按各項(xiàng)活動(dòng)設(shè)定,例如約會(huì)、生日或早晨叫醒等。
需要注意的是,根據(jù)本發(fā)明的通訊系統(tǒng)的單元U1可以包括上述所有或者只是部分元件。比方說(shuō),如果單元U1是一個(gè)計(jì)時(shí)器,例如指針顯示和與之相關(guān)的電動(dòng)機(jī)及/或聲響鬧鐘器件就可以省略。如果單元U1是另一種便攜式裝置,例如是一個(gè)袖珍式計(jì)數(shù)器、一個(gè)比如多語(yǔ)言字典的參考工具、或者一個(gè)電子日記簿等,就可以省略一定的計(jì)時(shí)部件。然而,能對(duì)此單元進(jìn)行熱補(bǔ)償就合乎理想了。
情況是,單元U1還包括一個(gè)內(nèi)部通訊總線9以確保微處理器2、字母數(shù)字混合編制的顯示器5、控制單元9和一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器11之間的數(shù)據(jù)交換,該數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器最好是非揮發(fā)型的,例如是一個(gè)電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器(EEPROM)。與揮發(fā)型存儲(chǔ)器相比,這種存儲(chǔ)器具有對(duì)碰撞的敏感度低以及在掉電(更換電池)情況下保持?jǐn)?shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。不過(guò),顯然也可采用揮發(fā)型存儲(chǔ)器。
單元U1還帶有一個(gè)射頻收發(fā)機(jī)電路12,此電路能夠?qū)?shù)據(jù)載至至少一個(gè)受此數(shù)據(jù)調(diào)制的高頻載波上并將受調(diào)制的載波送至安裝在單元U1內(nèi)的天線13處。當(dāng)然,根據(jù)已知的技術(shù),此收發(fā)機(jī)也能解調(diào)接收信息以從中提取有用數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特性,收發(fā)機(jī)12設(shè)計(jì)成能夠產(chǎn)生多個(gè)高頻載波,選送至天線13的載波由控制單元10確定。這些高頻載波全部由時(shí)基1所驅(qū)動(dòng),在所述本實(shí)施例中,此時(shí)基的穩(wěn)定性也確保了由此計(jì)時(shí)器提供的時(shí)間的精度。其結(jié)果是,在計(jì)時(shí)器U1中產(chǎn)生的各個(gè)載波具有高水平的頻率穩(wěn)定性。
存儲(chǔ)器11優(yōu)化地以頁(yè)的方式構(gòu)成,其中包括以高頻連接方式而帶動(dòng)的若干數(shù)據(jù)塊。它們可具有例如64字節(jié)的空間。此存儲(chǔ)器首先經(jīng)微處理器2可以寫或讀,然后從鍵盤將數(shù)據(jù)輸入存儲(chǔ)器,讀取的數(shù)據(jù)也經(jīng)微處理器2傳輸至顯示器5。而控制單元10也可以使用存儲(chǔ)器11,它將其中來(lái)自收發(fā)機(jī)12的數(shù)據(jù)寫入所述存儲(chǔ)器并將其中讀取的數(shù)據(jù)送至所述收發(fā)機(jī)12。
如圖2所示,控制單元10包括一個(gè)頻率選擇單元14,此單元用于控制收發(fā)機(jī)賴以工作的載波頻率。
顯然,在同一功率范圍內(nèi),有可能通過(guò)多個(gè)載波中的一個(gè)進(jìn)行通訊,這使得根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)通訊系統(tǒng)能夠確保每個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換在此同一功率范圍之內(nèi)不影響其他系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換。為此目的,每個(gè)通訊系統(tǒng)鎖定于從多個(gè)載波中選取的一個(gè)載波之上,這些載波在這些系統(tǒng)所處的范圍內(nèi)是可用的,只要占用某個(gè)載波的系統(tǒng)一完成其通訊,該載波又可供其他系統(tǒng)使用。
僅在本實(shí)施例中,載波具有以下頻率可供選擇433,245兆赫,433,845兆赫,自然可以設(shè)想還有一個(gè)及多個(gè)不同的頻率。
控制單元10還具有在存儲(chǔ)器11與收發(fā)機(jī)12之間構(gòu)成接口的功能。在所描述及所圖示的本實(shí)施例中,它包括用于與存儲(chǔ)器11進(jìn)行通訊的第一寄存器15和用于與收發(fā)機(jī)12進(jìn)行通訊的第二寄存器16,該兩寄存器通過(guò)一個(gè)定序器17的作用而交換其內(nèi)容。此定序器17還連接至一個(gè)在存儲(chǔ)器11中指示數(shù)據(jù)的頁(yè)碼的頁(yè)計(jì)數(shù)器18。
因此,當(dāng)收發(fā)機(jī)12向單元U2傳輸信息時(shí),控制單元10從存儲(chǔ)器11的相應(yīng)的一個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)讀取數(shù)據(jù),然后在定序器17的控制之下經(jīng)寄存器15和16傳輸至收發(fā)機(jī)12。頁(yè)計(jì)數(shù)器是按一個(gè)單位增加的,于是存儲(chǔ)器中下一頁(yè)被讀取,如此繼續(xù)直至存儲(chǔ)器中所占用的最后一頁(yè)被讀取。相反地,當(dāng)收發(fā)機(jī)12處于接收模式時(shí),它把與一個(gè)存儲(chǔ)頁(yè)空間相同的數(shù)據(jù)塊逐塊接收的數(shù)據(jù)傳輸至控制單元10,該控制單元仍在定序器17的控制下負(fù)責(zé)將這些數(shù)據(jù)經(jīng)寄存器15和16傳輸至存儲(chǔ)器11,于是數(shù)據(jù)可被寫入存儲(chǔ)器,計(jì)數(shù)器18的內(nèi)容自然是按逐塊計(jì)數(shù)方式更新。
需要指出的是,其有利之處在于,單元U1和U2之間的數(shù)據(jù)傳輸是按照一種規(guī)程完成的,該規(guī)程制定,在所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流中,例如各為64字節(jié)的一連串的數(shù)據(jù)塊對(duì)應(yīng)于本實(shí)施例中的存儲(chǔ)器11的一頁(yè)的空間,每個(gè)數(shù)據(jù)塊還能包括一個(gè)同步和識(shí)別前綴部分,標(biāo)識(shí)塊特別包括用于識(shí)別傳輸數(shù)據(jù)的單元U1或U2以及必須接收數(shù)據(jù)的單元U1或U2的代碼。
根據(jù)本發(fā)明的通訊系統(tǒng)的單元U2包括一個(gè)收發(fā)機(jī)單元19,它在電氣上與單元U1中的收發(fā)機(jī)單元12相同,能夠產(chǎn)生至少一個(gè)由時(shí)基或石英頻率標(biāo)準(zhǔn)20驅(qū)動(dòng)的載波。收發(fā)機(jī)單元19帶有一個(gè)天線21。
根據(jù)本發(fā)明的通訊系統(tǒng)的優(yōu)勝之處在于,它可以按照一種主/從規(guī)程進(jìn)行操作。在這樣的情況下,在兩個(gè)單元之間開(kāi)始進(jìn)行通訊時(shí),一個(gè)單元規(guī)定孰為主孰為仆。然而,在系統(tǒng)包括一部計(jì)算機(jī)和一個(gè)計(jì)時(shí)器的情況下,可以事先將計(jì)算機(jī)定義為主,計(jì)時(shí)器為從。因此,可在計(jì)時(shí)器中設(shè)置一個(gè)控制單元10,這種情況較簡(jiǎn)單并可使計(jì)時(shí)器的功率消耗降低。主計(jì)算機(jī)U2將控制通訊的同步并向從計(jì)時(shí)器U1的控制單元10發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)塊,其中包括指示單元10是否必須在其存儲(chǔ)器11內(nèi)進(jìn)行讀或?qū)憯?shù)據(jù)的指令。所以,控制單元10只需控制收發(fā)機(jī)12和存儲(chǔ)器之間的傳輸或數(shù)據(jù)的方向。有利的是,控制單元10被安排成使得當(dāng)計(jì)時(shí)器的使用者通過(guò)操作選擇按鈕6來(lái)啟動(dòng)通訊模式時(shí),選擇單元14順序掃過(guò)全部載波頻率。如果控制單元10在其中一個(gè)載波所攜帶的信息中辨別出它自己的識(shí)別代碼,它便自動(dòng)地將收發(fā)機(jī)12鎖定于此載波。如果經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔而并無(wú)信息被識(shí)別出,此計(jì)時(shí)器的通訊模式便自動(dòng)被關(guān)閉以節(jié)省能量。
當(dāng)然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員知道,有可能將單元U1和U2中的每一個(gè)都按主從機(jī)方式操作,而僅需修改規(guī)程的程序和/或例如控制單元的電子部件。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要特性,時(shí)基1和20所具有的頻率移動(dòng)至少是大致相同的。在這種方式下,收發(fā)機(jī)12和19的工作頻率將總有盡可能互相接近的載波頻率值,以使得無(wú)論在何種環(huán)境,尤其是在所說(shuō)的溫度環(huán)境下,單元U1總能找尋到U2。
為達(dá)到此目的,時(shí)基可以是相同的,以便從每個(gè)時(shí)基產(chǎn)生的載波頻率有零相對(duì)移動(dòng),因?yàn)樗鼈兊囊苿?dòng)被相互抵銷了。不過(guò),仍可用不同的時(shí)基,但有對(duì)修改移動(dòng)的不同的熱補(bǔ)償,使得在兩個(gè)頻率之間又獲得零相對(duì)移動(dòng)。
如果單元U2是一部個(gè)人計(jì)算機(jī),單元19和20以及天線21最好制作成能夠插入計(jì)算機(jī)接口之一的一個(gè)部件,就好象例如打印機(jī)或數(shù)據(jù)載體閱讀器(比如磁盤或光盤只讀存儲(chǔ)器)的普通的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備一樣。這種部件最好與所采用的計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)相一致(例如通用標(biāo)準(zhǔn)總線USB、Plug&Play或RS232)。在采用這些標(biāo)準(zhǔn)的情況下,這種部件可以如同其他采用驅(qū)動(dòng)程序22和應(yīng)用程序23的插件一樣被裝入個(gè)人計(jì)算機(jī)U2,使得計(jì)算機(jī)可以根據(jù)選用于傳輸和接收數(shù)據(jù)兩者的傳輸規(guī)程來(lái)控制數(shù)據(jù)流的產(chǎn)生。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)重要特性,單元U2的收發(fā)機(jī)單元19被優(yōu)化地設(shè)置成能首先檢測(cè)出在其功率范圍內(nèi)的已被別的通訊系統(tǒng)占用的載波,然后鎖定在相同功率范圍內(nèi)的可被其他系統(tǒng)采用的未用載波的其中一個(gè)之上。
因此,可注意到,使用根據(jù)本發(fā)明的通訊系統(tǒng),兩個(gè)單元U1和U2可以高度可靠的方式交換數(shù)據(jù),即使在同一環(huán)境下有若干類似的系統(tǒng)在同一時(shí)刻被使用。
因此,可以在一個(gè)計(jì)時(shí)器和一部計(jì)算機(jī)之間、或兩個(gè)計(jì)時(shí)器之間、或兩部計(jì)算機(jī)之間傳輸數(shù)據(jù)。因此,作為一個(gè)實(shí)例,比如可將存于第一單元內(nèi)的本周的日記或人員的姓名地址傳輸給第二單元。
已指出,根據(jù)本發(fā)明的的通訊系統(tǒng)特別適用于一只腕表與一部計(jì)算機(jī)之間的數(shù)據(jù)交換,當(dāng)此腕表的佩戴者遠(yuǎn)離其個(gè)人計(jì)算機(jī)時(shí),可以用此腕表來(lái)完成接收數(shù)據(jù)、修改數(shù)據(jù)和編輯數(shù)據(jù)。因此,例如,使用者可以記下約會(huì)或存儲(chǔ)其他重要數(shù)據(jù),當(dāng)他返回工作地點(diǎn)后,又將此數(shù)據(jù)存入其個(gè)人計(jì)算機(jī)。相反地,從計(jì)算機(jī)、從日記簿甚至從例如互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器的其他應(yīng)用方面所獲得的數(shù)據(jù)可以“轉(zhuǎn)入”手表并供使用者在離開(kāi)其工作地點(diǎn)的任何時(shí)候使用。
當(dāng)然,本發(fā)明并不限于上述實(shí)施例,那只是舉例而已。因此可知,根據(jù)本發(fā)明的通訊系統(tǒng)并且不離開(kāi)其范圍,可得出若干修正型和/或改進(jìn)型。
權(quán)利要求
1.用于在一個(gè)第一單元(U1)與一個(gè)第二單元(U2)之間進(jìn)行通訊的系統(tǒng),各單元都帶有一個(gè)以至少一個(gè)共同的高頻載波工作的射頻電波收發(fā)機(jī)(12,19),以乘載發(fā)送至另一個(gè)單元的數(shù)據(jù),其特征在于,所述各單元還包括一個(gè)作為所述載波來(lái)源的時(shí)基(1,20);且其中所述時(shí)基(1,20)具有至少大致相同的頻率偏移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的通訊系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)在兩個(gè)單元(U1,U2)之間建立通訊時(shí),射頻收發(fā)機(jī)(12,19)設(shè)置得能夠工作于多個(gè)高頻載波中的一個(gè)載波,各單元包括用于為所述收發(fā)機(jī)尋定同一個(gè)載頻的裝置(14,22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述第一單元(U1)是一個(gè)計(jì)時(shí)器,其時(shí)基既用于提供計(jì)時(shí)頻率標(biāo)準(zhǔn),又用于產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)高頻載波。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述第二單元(U2)是一部個(gè)人計(jì)算機(jī)。
5.根據(jù)前述任一權(quán)利要求的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述時(shí)基(1,19)是熱補(bǔ)償?shù)摹?br>
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述在兩個(gè)單元(U1,U2)之間交換的數(shù)據(jù)以數(shù)據(jù)塊的方式編碼于所述載波,并且其中所述單元(U1)包括用于按照所述各數(shù)據(jù)塊的類型和大小的方式記錄或讀取所述數(shù)據(jù)的裝置(2,10,11)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述記錄裝置包括由多個(gè)頁(yè)(11)構(gòu)成的一個(gè)存儲(chǔ)器,其中所述多個(gè)數(shù)據(jù)塊按每頁(yè)一塊的速率被記錄。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述頁(yè)存儲(chǔ)器(11)是非易失型存儲(chǔ)器。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述個(gè)人計(jì)算機(jī)(U2)包括用于為了由所述收發(fā)機(jī)進(jìn)行其傳輸或接收的目的以及為了在由所述收發(fā)機(jī)進(jìn)行其接收或傳輸之后再行運(yùn)用的目的而處理所述數(shù)據(jù)的應(yīng)用程序(23),并且所述應(yīng)用程序經(jīng)一個(gè)驅(qū)動(dòng)程序(22)由所述收發(fā)機(jī)(19)進(jìn)行通訊。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的通訊系統(tǒng),其特征在于,所述第二單元(U2)的所述收發(fā)機(jī)(19)和所述時(shí)基(20)以能夠插入所述第二單元的一個(gè)外設(shè)接口的方式進(jìn)行安裝。
全文摘要
本系統(tǒng)用于在例如是一個(gè)計(jì)時(shí)器或一部計(jì)算機(jī)的第一單元(U1)與例如由一部計(jì)算機(jī)(最好是一部個(gè)人計(jì)算機(jī))或一個(gè)計(jì)時(shí)器構(gòu)成的第二單元(U2)之間交換數(shù)據(jù)。各單元都帶有一個(gè)以至少一個(gè)共同的高頻載波工作的射頻電波收發(fā)機(jī)(12,19),以承載發(fā)送至另一個(gè)單元的數(shù)據(jù)。各單元還包括一個(gè)作為所述載波來(lái)源的時(shí)基(1,20)具有至少大致相同的頻移。因此,在任何環(huán)境條件下及特別是在必須工作的溫度下,兩個(gè)單元之間都能進(jìn)行通訊。
文檔編號(hào)G04G99/00GK1238607SQ99106728
公開(kāi)日1999年12月15日 申請(qǐng)日期1999年5月13日 優(yōu)先權(quán)日1998年5月14日
發(fā)明者A·波里尼, A·卡薩格蘭德 申請(qǐng)人:阿蘇拉布股份有限公司