包括数据发送机和小型信息检测装置的数据传输系统

本发明涉及一种包括数据发送机和用于接收所述数据发送机发送 的数据的小型信息检测装置的数据传输系统。具体地说，本发明涉及这 样一种数据传输系统，其中数据发送机包括扫描帧显示装置，和用于控 制扫描帧显示装置的操作的复合视频信号发生器。

本发明可被用于从包括扫描帧监视器的计算机到表型接收器的数 据传输领域，下面针对这一示例对本发明进行说明，然而本发明的应用 并不限于此。

诸如上述的数据传输系统已经是公知的。例如，Timex Corporation 的专利申请WO 95/15057中描述了一种从计算机到表型接收器的数据 传输系统。其中的监视器具有用于实现扫描帧屏幕的视频信号发生器。 在帧扫描期间通过调制屏幕的亮度以产生相应于数据的二进制信息的 光脉冲向监视接收器发送数据。该表型接收器包括安装在其壳体上的光 检测器，用于检测发送的光脉冲。

然而，这种系统具有若干不便之处。首先，光检测器需要对于扫描 帧监视器进行精确地定向，才能检测发送的光脉冲。因而系统也需要在 表型接收器的外表面上设置附加元件例如光二极管。这在观察手表时由 于其小的尺寸而经常出现问题。

另一个问题和通过改变监视器屏幕的亮度进行数据发送的事实有 关。这种发送可能被觉察到，因而给用户带来麻烦。

此外，屏幕的亮度可由用户在市场上可买到的大多数监视器上改 变。因此，通过改变亮度不总是可以进行系统的正确的数据传输的。

因此，本发明的目的在于提供一种上述类似的数据传输系统，以便 克服现有技术中的不足。

此外，本发明的目的在于提供一种简易可行的没有麻烦的数据传输 系统。

另外，本发明的目的在于提供一种用最少量的元件实现的数据传输 系统。

为实现上述目的，本发明提供一种数据传输系统，包括：具有扫 描帧显示装置的数据发送机和用来控制所述扫描帧显示装置的操作 的合成视频信号发生器，还有用来接收由所述数据发送机发送的数据 的小型信息检测装置，其特征在于所述数据发送机还包括用于利用要 被发送的所述数据调制构成所述复合视频信号的至少一个基本信号 的装置，所述小型信息检测装置还包括截获所述调制的基本信号的感 应天线。

由于这些特征的组合，使得小型信息检测装置不再需要对于监视器 屏幕进行特定的定向便能检测发送的数据。此外，不需要在小型信息检 测装置的外表面安置附加元件。

本发明的其它特点和优点从以下参照附图所作的详细说明中会更 加清楚，下述仅是本发明实施例的一个例子，附图中：

图1是按照本发明的数据传输系统的总体表示；

图2是构成图1的数据传输系统的部分的数据发送机的扫描帧监视 器的功能示意图；

图3是图1的数据传输系统的数据发送机各部分的示意图；

图4是图1的数据传输系统的数据发送机形成部分的不同位置的波 形示意图；以及

图5是图1的数据传输系统的小型信息检测装置的示意图。

图1表示包括扫描帧显示装置2的数据发送机1。在这种实现中， 数据发送机1由常规计算机3、键盘4和鼠标5构成，而显示装置2由 阴极射线管监视器6构成。

此外，图1表示用来接收数据发送机1发送的数据的小型信息检测 装置7。在本例中，小型信息检测装置7由戴在用户手腕上的手表8构 成。

监视器6包括常规的屏幕9，在其中显示视频图象，视频图象由复 合视频电信号在荧光屏9上重新构成。

被发送到手表8的数据可在计算机3中产生。此外，该数据可以 从外部信号源例如连接于远端数据源的调制解调器中非同步地接 收。如果监视器6是电视机的视频显示器，则该数据源可以是天线输 入端或是被连接用于发射控制装置的电缆的输入端，该数据出现在屏 幕9上。

如所周知，每个图象由数字亮度函数B(x，y，t)规定，它取 决于三个变量：水平座标x，垂直座标y和时间t。这样，每个图象可 被分解为一个预定的序列的有序波形，它可在屏幕9上重构，从而再现 和原始图象相同的图象。为实现这种再现，监视器6包括一个电子枪(未 示出)，它产生电子束。当电子束撞击屏的内表面时，该点的荧光物质 便发出可见频率范围的电磁辐射。这样，电子束的强度便控制屏上这一 点的亮度。控制电子束的轨迹，以便确定在时刻t被瞬时激励的屏上该 点的水平座标x和垂直座标y。这样，电子束在屏9上描绘出能重新构 成所需图象的有序的线。

在市场上可得到的一种监视器的例子是SVGA监视器(“Super Video Graphic Adapter”的缩写)。在SVGA监视器的屏上重新构成 的图象包括600行，在图象的合成中有将近570行被有效利用。由图2 可见，电子束在570行的每行上从左到右逐行地从屏的顶部到底部进行 扫描，以便合成所需的图象。

产生复合的视频信号用于控制监视器6的操作。这种复合的视频信 号由若干基本信号构成，即视频信号，消隐信号和行同步信号。

参看图3，其中示出了数据发送机1和扫描帧监视器6的实施例的 部分原理图。在本例中，数据发送机1包括由图象发生器20和同步消 隐信号发生器22构成的复合视频信号发生器。数据发送机1还包括混 合器/放大器21，调制器23，数据发生电路24、偏转信号发生器25和 监视器6。这些部分将在图4中说明，图4以简化方式表示图3的数据 发送机的不同点处的波形。

图象发生器20产生视频信号，其中的每一个包括一个预定序列 的波形，通过按顺序进行的扫描帧，可以在屏9上重新构成，以便产 生所需的图象。这种序列波形的一个例子如图4中标号为D的波形所 示。

同步与消隐信号发生器22首先产生消隐信号，例如图4中标号C 所示的波形，从而使在电子束从帧的一行的末尾到下一行的开始的返回 期间，例如图2的点P2和P3之间，电子枪被抑制。同样，在电子束从 帧的最后一行的末尾到下一帧的第一行的开始的返回期间，例如在图2 的点P4和P1之间，电子束也被抑制。

来自同步和消隐信号发生器22的消隐信号由混合器/放大器21和图 象发生器20的输出信号混合。这样，一种复合的视频信号，例如其波 形由图4中标号G所示，被送到扫描帧监视器6的视频输入端。

同步和消隐信号发生器22首先产生一组水平和垂直同步信号，其 波形例如由图4中标号H所示。这些水平和垂直同步信号分别确定水平 和垂直偏转波形的开始点。

水平和垂直同步信号被用于同步偏转信号发生器25的操作。偏转 信号发生器产生两个锯齿波脉冲序列，分别用于沿水平轴和垂直轴控制 电子束的偏转。在这方面，电子束沿水平方向的快速偏转由第一偏转波 形控制，其波形如图4中标号A所示，类似地，电子束沿垂直方向较慢 的偏转被第二偏转波形控制，如图4中标号B所示。由图4和图2可以 看出，水平行同步脉冲决定波形A的每个锯齿波脉冲形成部分的起点 (例如P1)，而垂直行同步脉冲决定波形B的每个锯齿波形成部分的 终点(如点P4)。

行同步信号的重复频率依有关的扫描帧显示装置而不同。在当前市 场上可得到的扫描帧监视器中，VGA监视的水平同步信号的频率大约 3KHz，CGA监视器(“Colour Graphic Adapter”的缩写)的水平 同步信号的频率约为15KHz，EGA(“Enhanced Graphic Adapter” 的缩写)监视器水平同步信号的频率约为21KHz，SVGA(Super Video Graphic Adapter)监视器的水平同步信号的频率约为47KHz， 14英寸的Macintosh监视器的水平同步信号的频率约为43KHz。一般 地说，市场上可得到的扫描屏幕监视器的水平同步信号的频率在10KHz 和100KHz之间。

在本例中，数据发生器24产生一个脉冲序列，其幅值代表一个二 进制的值。这样，该脉冲序列包括相应于将被发送给图1的手表型接收 器8的数据的二进制信息。由数据发送机1发送的信息可以用作不同的 用途。在本例中，可用来调节手表8的频率或设定时间。还可用于对手 表8的报警时间编程。也可以期望，计算机3用作电子记事册，而手表 8用作小型记忆装置，它通过数据发送机直接编程。

调制器23混合数据发生器24和同步消隐信号发生器22的输出信 号，使得垂直行同步信号具有由和要被传送到手表8的数据相应的脉冲 序列调制的幅值。

然而，本发明还可以用于其它调制技术，例如频移、相移等等。

在所述的例子中，手表8包括至少一个模拟显示器。模拟显示并被 步进电机驱动，步进电机的线圈还用作对来自数据发送器1的数据进行 检测的天线部分。作为数据检测器还可以用已经装在小型信息检测装置 中的另一线圈，例如用于向压电告警供电的电压倍增器线圈，或装在告 警钟内的电动告警线圈。此外，可以使用任何能够装在小型信息检测装 置中的其它线圈。

在图5中，只表示出了在本发明的操作中起作用的手表8的主要功 能方块图。可以由此图看出，手表8包括时序电路(horlogical circult) 40，电机控制电路41，接收器42，存储装置43，和模拟时间显示(未 示出)有关的步进电机的线圈44以及电容器45。

时序电路40以精确的频率向电机控制电路41输送信号。接着，电 机控制电路向线圈44提供电机脉冲，以预定的角速度推动作为部件的 这一步进电机。和步进电机有关的模拟时序显示代表相应于这一角速度 所经过的时间。

接收器42被连接在线圈44的两端，从而能够接收由线圈44检测 的数据。电容45并联于线圈44上，用来调节线圈44的谐振频率。存 储装置43连接于接收器42上，从而能够存储被接收器接收到的数 据。

下面对元件40至45的操作进行详细说明。瑞士专利No.639236描 述了一种手表接收器，其步进电机的线圈形成天线的部分，用来接收传 送给它的信息。本领域的技术人员应该容易使这种表接收器具备所述的 功能。

作为例子，Lavet型步进电机的线圈一般具有1H的电感L和 1600Ω的电阻R。那么，感应天线的谐振频率由下式给出： $f=\frac{1}{2\pi \sqrt{\mathrm{LC}}}$ 其中C是接在天线两端的电容。

在VGA监视器的垂直行同步信号的情况下，其重复视频大约为 31.8KHz。为了使图5中所示的感应天线在这一频率下谐振，电容器45 的电容C必须具有大约为25PF的值。

在上述的CGA、EGA、SUGA等Macintosh的监视器的情况 下，电容器45的电容C必须具有分别大约为104PF，57PF，11PF和 14PF的值。

有利的是，这些电容器可以容易地制成集成电路的形式。这代表尺 寸方面的优点，在图5中所示的表的时序电路40，电机控制电路41、 接收器42和存储装置43中至少一个也以集成电路形式实现的情况下， 这优点尤其显著。在这种情况下，电容器45可以装在表型接收器中而 不用在其中增加空间或增加制造步骤。

此外，L-C耦合的品质因数由下式给出： $Q=2\mathrm{\pi f}\frac{L}{R}$

在上述VGA监视器的例子中，品质因数的值为125。这样的天线 因而非常适用于检测上述的垂直行同步信号的频率。

最后，应当说明，对于按照本发明的数据传输系统，不脱离其构思 可以作出各种改型与/或改善。

在这方面，所作的说明针对水平行同步信号的调制，以便把数据传 送到小型信息检测装置。但是也可以调制复合视频信号的其它信号形成 部分，例如水平行同步信号，视频信号或行消隐信号，以及任何其它和 扫描帧显示装置的操作有关的信号，以便传递这一相同的数据，只要小 型信息装置的感应天线适合于这一信号即可。

本领域技术人员应当容易修正图3图4所示的本发明的实施例并实 现这种修正。例如，调制器24可以连接于图象发生器20的输出和混合 器/放大器21的输入，如果希望调制视频信号的话。