用于达成移动电话与电子设备间通讯的方法与系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开用于达成移动装置与电子设备间通讯的一种方法与一套系统。该系统包括：一移动装置，具有一发光单元，该发光单元藉由一通讯模式，将一信息信号调变至其发出的光束；一光束接收器，连接到一电子设备或嵌设于该电子设备中，用于接收该调变的光束及转换该调变的光束为一电信号；及一解调器，装设于该电子设备中，用于解调该电信号以取得该信息信号。光束被用作由移动装置发送讯号到电子设备的介质。
【专利说明】
用于达成移动电话与电子设备间通讯的方法与系统
技术领域
[0001]本发明关于一种用于达成通讯的方法与系统，特别是关于一种藉由调变光束，用于达成移动电话与电子设备间通讯的方法与系统。
【背景技术】
[0002]移动电话在日常生活中扮演着非常重要的角色。不像其它的电子设备，比如个人移动助理(Personal Digital Assistant，PDA)，可能随时光飞逝而消失，移动电话以内建的组件整并了许多功能，这使得它不仅像一台电话，同时也是照相机、微电脑、音乐拨放器，甚或是投影机。此外，移动电话设计的主流是要能与其它的电子设备互动。比如，一台智能型手机能与一台电视或电冰箱连结，以便该些电子设备的控制能由手指轻触触控屏幕而达成。移动电话的应用是多元的，而移动电话的功能还在持续增加中。
[0003]移动电话是一台独立运作的设备。因此，为了与其它电子设备连接，对不同的应用而言，合适的连接介质是很重要的。前述的介质可能是有线的，USB线可以被用来连接移动电话与计算机。前述的介质也可能是无线的，电磁波是最实用的一种介质。因而，移动电话能使用W1-Fi或Bluetooth模块来达成与其它电子设备通讯的目的。以上提到的介质是很普遍的，能利用现有的I/O模块。然而，有一种被忽略的I/O模块，其可被用作连接介质，该I/O模块就是移动电话中的发光模块。
[0004]该发光模块通常在拍摄的目标位于黑暗环境中时，用来提供光束给照相模块。基于功耗考虑，经常采用发光二极管(Light Emitting D1de, LED)或发光二极管模块为该发光模块。来自发光模块的光束可能具有不同的态样，因此能传送一段信息或一个指令能。然而，现有技术中仍少见发光模块作为连接介质的应用。
[0005]关于发光模块在移动电话中应用的发明公开于中国新型专利第200620017306.9号，该新型专利是关于一种移动电话通讯系统。该移动电话通讯系统包括一第一移动电话1，其具有一第一中央处理单元2与一闪光灯3。第一个中央处理单元2以一预设的编码原贝1J，转换一段信息为一对应的控制讯号，并进一步控制闪光灯3以发送一闪光讯号。另一方面，该移动电话通讯系统又包含一第二移动电话4，其具有一第二中央处理单元5与一光传感器6。光传感器6接收该闪光讯号，第二中央处理单元5则译码该闪光讯号。藉由以上所述的系统，信息能经由移动电话中的照相模块，藉一种编码方法，诸如摩斯密码，而送出。在视界可及范围内，一种新颖的通讯模式产生了。
[0006]虽然中国新型专利第200620017306.9号已指出一个应用移动电话发光模块的方式，但还有一些问题需要去改善。首先，该专利并未解释闪光讯号是以什么样的格式发送的。第二，该应用仅在两个移动电话之间，更广泛的应用也应可行。因此，一种用于达成移动电话与电子设备间通讯的方法与系统，可改进上述问题者，仍待研发。此外，该方法与系统应能应用于其它的移动装置，比如平板计算机中。
【发明内容】
[0007]本段文字提取和编译本发明的某些特点。其它特点将被公开于后续段落中。其目的在涵盖附加的申请专利范围的精神和范围中，各式的修改和类似的排列。
[0008]为了解决以上所述的问题，本发明的一种态样是提供一种用于达成移动装置与电子设备间通讯的系统。该系统包含:一移动装置，具有一发光单元，该发光单元藉由一通讯模式，将一信息信号调变至其发出的光束；一光束接收器，连接到一电子设备或嵌设于该电子设备中，用于接收该调变的光束及转换该调变的光束为一电信号；及一解调器，装设于该电子设备中，用于解调该电信号以取得该信息信号。
[0009]依照本发明，该通讯模式为转译该信息信号的位值为该光束对应的亮度，该光束对应的开与关，或不同的亮度间变化光束的对应的频率。该信息信号包含多个依序排列的封包，每一封包包括至少一开信息，其中至少第一个封包具有开信息的一指定格式。该通讯模式进一步为将一期间分段为多个子期间，该子期间与封包的数量相同、转换每一开信息为一光特征或转换一封包中所有开信息为一特定的光特征，及依序提供与一子期间内封包中开信息数量相同的数个光特征或提供对应每一封包的该特定的光特征。其中一填充时间出现于二连续的子期间之间，每一子期间可具有相同的延时。该移动装置可为移动电话、平板计算机或笔记型计算机。该光特征为光束的一次亮灭、光束的亮度，或光束亮灭与亮度的组合。如果在最后光特征消失后经过一终止时间，一子期间终止。
[0010]最好，该发光单元为发光二极管(Light Emitting D1de，LED)或发光二极管模块。该光束接收器为光电探测器，而该光电探测器可为互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)传感器模块、电荷親合装置(ChargeCoupled Device，CO))传感器模块、被动式红外线(Passive Infrared，PIR)传感器、光二极管、光二极管模块或光度传感器。
[0011]本发明的另一种态样则是一种用于达成移动装置与电子设备间通讯的方法。该方法包含步骤:提供一移动装置与一光束接收器，该移动装置具有一发光单元；由一通讯模式将一信息信号调变至来自该发光单元的光束；由该光束接收器接收该光束；及解调前述调变的光束以取得该信息信号。其中该光束接收器连接到或嵌设于一电子设备中。
[0012]依照本发明，该信息信号包含多个依序排列的封包，每一封包包括至少一开信息。至少第一个封包具有开信息的一指定格式。该通讯模式为将一期间分段为多个子期间，该子期间与封包的数量相同、转换每一开信息为一光特征或转换一封包中所有开信息为一特定的光特征，及依序提供与一子期间内封包中开信息数量相同的数个光特征或提供对应每一封包的该特定的光特征。一填充时间出现于二连续的子期间之间。每一子期间具有相同的延时。该光特征为光束的一次亮灭、光束的亮度，或光束亮灭与亮度的组合。
【附图说明】
[0013]第I图为现有技术中一种移动电话通讯系统的示意图。
[0014]第2图为依照本发明，用于达成移动电话与电子设备间通讯的第一实施例中，一系统的不意图。
[0015]第3图说明信息信号的位值如何调变至光束的一种方式。
[0016]第4图为依照本发明，一种用于达成移动电话与电子设备间通讯的方法。
[0017]第5图说明信息信号的位值如何调变至光束的另一种方式。
[0018]第6图说明又一种信号调变到光束的方式。
[0019]第7图显示携带分段信息信号的调变光束。
[0020]第8图表列对一设备不同动作的不同模式，其每一封包中光束亮灭次数。
[0021]第9图显示第一子期间内，封包中一种常见的状况。
[0022]第10图说明每一子期间内光束亮度的等级。
[0023]第11图说明在一子期间内亮度等级的范围。
[0024]第12图显示不同封包中光束的亮灭。
[0025]第13图显示由二组光束亮灭所携带的信息信号。
[0026]附图标记说明:1-第一移动电话；2_第一中央处理单元；3_闪光灯；4_第二中央处理单元；5_原始磁盘储存装置；6_光传感器；10_系统；100-移动电话；102-发光单元；104_处理单元；106_照相模块；140_光束接收器；142_解调器；160_高亮度闪光灯；162-闪光灯模块；180-摄像目标。
【具体实施方式】
[0027]本发明将藉由参照下列的实施方式而更具体地描述。
[0028]第一实施例
[0029]请参阅第2图至第6图，该些图示公开用于达成移动电话与电子设备间通讯的第一实施例。第2图是一系统10的不意图。系统10包含一移动电话100、一光束接收器140与一解调器142。移动电话100具有一发光单兀102、一处理单兀104与一照相模块106。该光束接收器140嵌设(内建)于一高亮度闪光灯160中。
[0030]处理单元104连接到发光单元102与照相模块106，移动电话100能藉由照相模块106而拍照。因为一摄像目标180所处的背景光线太暗，以致发光单元102无法提供充足亮度的光束让摄像目标180有好的拍摄效果，该高亮度闪光灯160在照相模块106启动瞬间被用来提供强烈闪光。因此，移动电话100与高亮度闪光灯160间的通讯需要用来传送一信息信号，以触发该高亮度闪光灯160或要求高亮度闪光灯160调整。该信息信号从处理单元104处送出。当该信息信号以高与低电压形式抵达发光单元102时，发光单元102能相应地运作，而高与低电压各自表示位I与位O。也就是说，发光单元102以该信息信号调变其发出的光束。光束调变的方式是基于一种通讯模式，该通讯模式为转译信息信号的位值为光束对应的亮度。为了对此有较好的理解，请见第3图。
[0031]第3图说明信息信号的位值如何调变至光束中。发出信号位值与时间间的关系描述于第3图的上方，对应的光束亮度与间间的关系描述于第3图的下方。显然当接收高电压值(位I)时，发光单元102能以较高的亮度进行照明，而当接收低电压值(位O)时，发光单元102能以较低的亮度进行照明。其中可以应用一种加密方法，但这并不是本发明的重点。要强调的是对应的方法并不限于以上所述，该方法可以倒置运用，以致当接收低电压值(位O)时，发光单元102能以较高的亮度进行照明，而当接收高电压值(位I)时，发光单元102能以较低的亮度进行照明。另一方面，光束调变的步调不必像电压讯号转换的那么快，光束能在比该讯号完整到达发光单元102的期间更长的时间里被调变。这将有助于电子快门(未绘示)接收每一位值而没遗失。
[0032]光束接收器140能接收调变的光束并转换该调变的光束为一电信号。在该电信号被接收后，装设于高亮度闪光灯160内的一解调器142解调该电信号以取得该信息信号，并传输该信息信号到高亮度闪光灯160的一闪光灯模块162中。闪光灯光束被触发，向摄像目标180发光。于此同时，移动电话100的处理单元104发出一道指令给照相模块106。照相丰吴块106以来自摄像目标180的反射闪光灯进彳丁拍摄。
[0033]从以上的描述中，可以得到一种用于达成移动电话与电子设备间通讯的方法。请参见第4图。该方法开始于提供具有发光单元的移动电话与一光束接收器(SOl)。其次，由一通讯模式将一信息信号调变至来自该发光单元的光束(S02)。接着，由光束接收器接收该光束(S03)。最后，解调前述调变的光束以取得该信息信号(S04)。其要点在于光束接收器能被连接到或嵌设于一电子设备中。该电子设备不限于本实施例中的高亮度闪光灯160，它可以是可通过外部信号或命令进行控制的任何装置。比如电子锁或家电。
[0034]在本实施例中，发光单元102是发光二极管，实作上，移动电话中的发光单元可包含多于一个的发光二极管而形成一个发光二极管模块，发光单元102因而也可以是一个发光二极管模块。光束接收器140被用来接收光束并能转换该光束其它物理特性，即电信号。因此，光束接收器140是一种光电探测器。最好该光电探测器可以是互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal Oxide Semiconductor,CMOS)传感器模块。事实上，电荷親合装置(Charge Coupled Device，CO))传感器模块、被动式红外线(Passive Infrared，PIR)传感器、光二极管、光二极管模块或光度传感器也能被应用为上述的光电探测器。发光单元102可以整合到一个独立设备中，而不是嵌设于高亮度闪光灯160内。该独立设备能传送电信号给高亮度闪光灯160，电信号在高亮度闪光灯160内解调。在这种情况下，发光单元102是由外部连接到高亮度闪光灯160。
[0035]要注意的是另一种通讯模式也能被应用。因为如果发光单元102关闭，光束的亮度将减至最小，该通讯模式即转译信息信号的位值为光束对应的开与关，如第5图所示。亦即，位O对应为"无光"。此外，通讯模式可以是转译信息信号的位值为不同的亮度间变化光束的对应的频率。当接收高电压值(位I)时，发光单元102能以较高的频率进行照明，而当接收低电压值(位0)时，发光单元102能以较低的频率进行照明。当然，如同前一个例子，反向的情形也可能会发生。因为调变是基于频率，在光束的单一壳灭中最大/最小壳度不必要与其它的相同。事实上，由于各种物理状况，发光单元102的亮度可能不会维持相同等级。
[0036]第二实施例
[0037]在前一实施例中，通讯模式是位接着位(bit by bit)对信息信号进行调变。因此，解调变的信号也是位接着位被接收。该调变方法适用于电信号，它也能提供丰富的信息，甚至携带编程码。然而，在某些情况下，由于经过较长时间闪光灯的照射，它可能会导致人的眼睛产生不舒服的感觉。因此，信息信号的位值应更进一步地编排，并对每一种编排给定一个预设的指令或功能。第二实施例公开其它的通讯模式，其可以一种信息信号特别的格式来调变光束。
[0038]请见第7图到第13图，第二实施例参照的而说明。为了说明起见，在第2图中的组件将于下方将适当地引用。第7图显示调变的光束携带一信息信号而该信息信号是分段的。该信息信号包括数个依序排列的封包，每一封包包括至少一开信息。在第7图所示的例子中，信息信号包含7个封包(第一封包、第二封包、第三封包、第四封包、第五封包、第六封包与第七封包)。开信息被用来触发发光单元102，每一封包被控制于一对应的子期间内转译，填充时间出现于二连续的子期间内，填充时间的延时不应太长以免信息信号在较长的时间里传送。在这种情况下，50ms的填充时间与150ms子期间较佳。在操作上，通过光束信息信号的传递时间应少于1.5秒，这是因为长时间光束亮灭会导致人们眼睛不舒服的感觉。此外，使用人可能不会有耐心等待这么久。因为一般移动电话连续二个发光二极管亮灭的时间间隔约为10ms，单一子期间内应该有近15次的亮灭。这也就是说一子期间能带有15个子信号。在这例子中，对应7个封包有7个子期间。亮灭次数与子期间的组合提供了 157种方式来表示一个信息信号。因而，如果该信息信号能被编码成7组开信息并在被接收时解碼，其传输就能较便捷。填充时间与子期间并各不限定于50ms与150ms，任何长于1ms的时间理论上都可行。然而，建议设定每一段时间不短于50ms。奇偶校验可跟在信息信号的后，以确定该传输的安全与完整。事实上，填充时间不限于固定的数值(相等的)，它能以一种预定的方式变化。比如，第一个填充时间是50ms，第二个填充时间是60ms，第三个填充时间是70ms。其余依序出现的填充时间依照50ms-60ms-70ms的模式重复。只要该模式可被识别，任何模式是可行的。
[0039]—般来说，本实施例中的通讯模式是将一特定的期间分段为几个子期间，该子期间与封包的数量相同、转换每一开信息为一光特征，及依序提供与一子期间内封包中开信息数量相同的数个光特征。如果有多种的光特征，通讯模式可以是将一特定的期间分段为几个子期间，该子期间与封包的数量相同、转换一封包中所有开信息为一特定的光特征，及提供对应每一封包的该特定的光特征。在一个例子中，特定的期间为1350ms。一开信息转译成光束一次的亮灭。光束的亮灭就是所谓的光特征。在第7图中，用于第一封包传送的第一个子期间由O秒持续到150ms，第一个子期间的后的填充时间由150ms到200ms，以此类推。第七封包传送于第七子期间，而第七子期间终于1350ms。信息信号也于此时完整地传送完毕。然而，在每一子期间内，在对应封包中的开信息数量是会变化的。基本上，光束接收器140接收光束亮灭是依照12、10、8、5、1、7与11的顺序。光束亮灭数的不同顺序能指定成任何设备的特定动作。一个例子示于第8图中。举例而言，12、7、3、11、12、8与5的顺序对高亮度闪光灯160而言，是要在信息信号接收到的后提供闪光灯开启0.2秒。然而，对电冰箱来说，这意味着，控制温度在15度。也就是说依照第8图，相同光束亮灭的模式(有模式1、2、3与4)能被应用到任何的设备中，只要该设备能与移动电话100沟通，并藉由移动电话100而控制。
[0040]很显然，由第8图可知在任何模式中的第一封包都包含12次的光束亮灭。在第一封包中的子信息能被视为一启始信息，以便该光束接收器140知道信息信号正在传送中。依照本发明的精神，至少第一封包应该具有开信息的一指定格式。在这种情况下，开信息的格式是12个连续的开信息。然而，该指定格式可以是结合首二个封包。也就是说，比如，12个光束亮灭的第一封包与8个光束亮灭的第二封包代表该启始信息。要强调的是启始信息是信息信号的一部分，仅为通知的用。
[0041]实作上，发光单元102每一次的光束亮灭可能不会有一致的亮度，二连续的光束亮灭间的时间间隔也随时在变化。这是因为移动电话100的硬件可能会被物理现况所影响，比如温度。这也是为何本发明考虑特定的子期间内亮灭的次数，而非在一子期间内的频率。第9图显示第一子期间内，第一封包中一种常见的状况。很明显，从第O秒到Tl，每次光束亮灭的亮度都不同，期间的时间间隔也在变化。由Tl到T2，状况变得较稳定。然而，在T2的后直到第一封包结束，也就是T3，每一光束亮灭又开始变得不稳定。有时候，一段时间间隔可能会持续30ms。因此，子期间的延时应该要够长，以避免因一次光束亮灭的遗失，接收到不正确的子信息。
[0042]如上所述，在本实施例中，通讯模式也能具有不同型态的光特征。其它光特征的例子为一特定光束的亮度。为了有较佳的理解，请参见第10图。第10图说明在每一子期间内，光束亮度的等级。等级A比等级B的亮度高，等级B比等级C的亮度高，等级C比等级D的亮度高。藉由对每一等级指定一特定数量的开信息，在一子期间可以得到对应的亮度。比如，指定4个开信息给等级A，3个开信息给等级B，2个开信息给等级C及I个开信息给等级D。在连续子期间内亮度等级的排列能用于参照某设备的一个动作。每一等级的亮度应明显地与其它等级有所区别。此外，任何等级不应意味某一个特定的亮度，而是要有个范围。如第11图所示，在第一个子期间内的亮度是随时在变的。在第一个子期间内亮度等级A的范围由两个水平线所界定。当光束的亮度落于二线之间，等级A就被确定了。通讯模式也能是光束亮灭与特定亮度的组合，例如，可由交错指定在封包中的亮度等级以代表开信息，而其它开信息仍然维持计数而实现。
[0043]依照本发明的精神，依序的光束亮灭组合可以参照为用于一动作的信息信号，简单指定数个光束亮灭也能达到相同的目的。请见第12图。在第一个子期间内用作启始信息的第一封包的后，接着有20个子期间。每一子期间仅具有一次光束亮灭。第一个子期间的后光束亮灭的次数参照为特定的动作。举例来说，20次光束亮灭(封包)指的是维持冰箱在17度，而21次光束亮灭指的是该冰箱的温度为16度。在这种情形下，子期间与填充时间不应像上述定义般过长。除了第一个子期间，其余子期间能设定为约50ms。20ms填充时间应该够用。进一步，子期间内光束亮灭的次数，除了第一个的外，可考虑整合为单一子期间。也就是说，信息信号在二子期间内传送，而真正的指令是在第二子期间内，藉由光束亮灭次数而送出。如第13图所示，第二子期间提供了 48次光束亮灭。
[0044]由说明可知，每一子期间具有相同的延时。事实上，它们也能是不同的，但应当依照一个次序呈现。比如，第一个子期间可以是150ms，第一个子期间可以是100ms，的后的子期间重复150ms-100ms的模式。此外，子期间可能不会一直维持相同的时间。如果子期间内包含光束亮灭的次数较少，其延时可以缩短。如果在最后光束发亮消失后经过一终止时间，子期间可以终止。比如，如果子期间内最后的光束发亮停止于70ms但无其它光束在接下来的50ms内发亮，目前的子期间终止于120ms，接着开始一段填充时间。该子期间现在是120ms，而不是预设的150ms。此处，50ms是所谓的终止时间。该终止时间可以设定为任何小于子期间延时的时间，或对操作系统10而言，终止时间也可以是不需要的。
[0045]要注意的是在上面两个实施例中，移动电话100是系统10中的一个例子。依照本发明，该移动电话100也可以替换成其它的移动装置，比如平板计算机或笔记型计算机。
[0046]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离以下所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改，变化，或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【主权项】
1.一种用于达成一移动装置与一电子设备间通讯的系统，其特征在于，包含: 一移动装置，具有一发光单元，该发光单元藉由一通讯模式，将一信息信号调变至其发出的光束； 一光束接收器，连接到一电子设备或嵌设于该电子设备中，用于接收该调变的光束及转换该调变的光束为一电信号；及 一解调器，装设于该电子设备中，用于解调该电信号以取得该信息信号。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该通讯模式为转译该信息信号的位值为该光束对应的亮度，该光束对应的开与关，或不同的亮度间变化光束的对应的频率。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该信息信号包含多个依序排列的封包，每一封包包括至少一开信息。4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，至少第一个封包具有开信息的一指定格式。5.如权利要求3所述的系统，其特征在于，该通讯模式为将一期间分段为多个子期间，该子期间与封包的数量相同、转换每一开信息为一光特征或转换一封包中所有开信息为一特定的光特征，及依序提供与一子期间内封包中开信息数量相同的数个光特征或提供对应每一封包的该特定的光特征。6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，一填充时间出现于二连续的子期间之间。7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，每一子期间具有相同的延时。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该移动装置为移动电话、平板计算机或笔记型计算机。9.如权利要求5所述的系统，其特征在于，该光特征为光束的一次亮灭、光束的亮度，或光束亮灭与亮度的组合。10.如权利要求5所述的系统，其特征在于，如果在最后光特征消失后经过一终止时间，一子期间终止。11.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该发光单元为发光二极管或发光二极管模块。12.如权利要求1所述的系统，其特征在于，该光束接收器为光电探测器。13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，该光电探测器为互补式金属氧化物半导体传感器模块、电荷耦合装置传感器模块、被动式红外线传感器、光二极管、光二极管模块或光度传感器。14.一种用于达成一移动装置与一电子设备间通讯的方法，其特征在于，包含步骤: 提供一移动装置与一光束接收器，该移动装置具有一发光单元； 由一通讯模式将一信息信号调变至来自该发光单元的光束； 由该光束接收器接收该光束；及 解调前述调变的光束以取得该信息信号， 其中该光束接收器连接到或嵌设于一电子设备中。15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该信息信号包含多个依序排列的封包，每一封包包括至少一开信息。16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，至少第一个封包具有开信息的一指定格式。17.如权利要求15所述的方法，其特征在于，该通讯模式为将一期间分段为多个子期间，该子期间与封包的数量相同、转换每一开信息为一光特征或转换一封包中所有开信息为一特定的光特征，及依序提供与一子期间内封包中开信息数量相同的数个光特征或提供对应每一封包的该特定的光特征。18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，一填充时间出现于二连续的子期间之间。19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，每一子期间具有相同的延时。20.如权利要求17所述的方法，其特征在于，该光特征为光束的一次亮灭、光束的亮度，或光束亮灭与亮度的组合。
【文档编号】H04B10/116GK106033999SQ201510111264
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2015年3月13日
【发明人】陈俊光, 谢孟诚, 孙明诚
【申请人】力钜电子股份有限公司