專利名稱：通過電力線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡對多個設備進行時鐘同步的制作方法
背景1.技術(shù)領域本公開內(nèi)容涉及電力線調(diào)制解調(diào)器(powerline modem)網(wǎng)絡，并且更特別地，涉及一種用于向電力線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡中的設備提供時鐘同步的裝置和方法。
2.相關(guān)技術(shù)描述許多家用設備包括存儲器和內(nèi)置時鐘。例如，微波爐、VCR等等包含時鐘讀出器。電力故障(例如由于風暴)可能會引起這些設備丟失它們的時間。因為如此多的設備包含不同的編程系統(tǒng)，所以對所有這些設備上的時間進行糾正可能是煩人的和費時的。另外，這些不同設備中的時鐘容易發(fā)生漂移，并且用戶可能會在整個房屋內(nèi)擁有顯示不同時間的設備，這些時間經(jīng)常會相差幾分鐘。
因此，存在對一種同步方法的需要，它允許在一個地點的所有設備得到同步而不用單獨對每個設備進行編程。另外還存在對一種同步方法的需要，它消除了位于一個地點的設備之間的時鐘漂移或者時間差異。
發(fā)明概述一種用于對于多個設備的電力線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡的時鐘同步的方法包含提供具有電力線調(diào)制解調(diào)器和時鐘的多個設備。該電力線調(diào)制解調(diào)器允許所述多個設備通過電力線網(wǎng)絡相互進行通信。通過電力線網(wǎng)絡提供同步消息。該同步消息包含一條指令，該指令用于使所述多個設備中的每個設備根據(jù)在該同步消息內(nèi)提供的時鐘時間來更新它們的時鐘。
在其它的方法中，提供同步消息的步驟可以包含在一個流逝的時間間隔之后提供同步消息。提供同步消息的步驟可以包含在供電中斷之后提供同步消息。提供同步消息的步驟可能包括提供具有備用電池并且在供電中斷期間保持時間的同步設備。該方法可能包含通過調(diào)用外部時鐘源來更新該同步設備上的時鐘的步驟。提供同步消息的步驟可能包括通過計算機來提供同步。
可以提供一種同步設備來更新電力線網(wǎng)絡上的設備時鐘。該同步設備包含一個插頭，該插頭連接到電力線網(wǎng)絡并且給該同步設備供電。一個時鐘保持同步設備上的時間。一個電力線調(diào)制解調(diào)器耦合到該插頭，它向電力線網(wǎng)絡中的具有時鐘的設備發(fā)送同步消息。該同步消息使得這些設備可以根據(jù)同步設備的時鐘來更新它們的時鐘。
在其它的實現(xiàn)方案中，可以包含一個電池，該電池給該同步設備的時鐘供電，以便在供電中斷期間保持時間。該同步設備可以包含一個計時電路，該計時電路測量流逝的時間以便能夠重新發(fā)送該同步消息。該同步設備可以包含一個接收機，該接收機接收來自外部源的時間以便更新該同步設備的時鐘。這些具有時鐘的設備可以包含媒體播放器、電視機、應答機、溫度調(diào)節(jié)器、時鐘、立體聲系統(tǒng)、微波爐以及安全性系統(tǒng)中的至少一種。
通過下面本方面的說明性的實施方案的詳細描述，本發(fā)明的這些和其它目標、特征和優(yōu)點將變得很明顯，該詳細描述應該結(jié)合附圖進行閱讀。
附圖簡述本公開內(nèi)容將參考以下附圖詳細地展示一下優(yōu)選實施方案，其中

圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明的用于同步電力線網(wǎng)絡的系統(tǒng)的框圖。
圖2是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的具有要加以更新的時鐘的設備的框圖。
圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方案的同步設備的框圖；以及圖4是顯示根據(jù)本發(fā)明的、用于同步電力線網(wǎng)絡的方法的流程圖。
優(yōu)選實施方案詳述本發(fā)明為用戶提供了用于在電力故障之后同步多個設備(如微波爐、鬧鐘、VCR等)的時鐘并用于防止時鐘漂移的方法。這可以通過將廉價的電力線調(diào)制解調(diào)器并入到每個設備而得以實現(xiàn)。來自網(wǎng)絡上的主設備(如用戶指定的主設備)或控制器(如個人計算機)的時間同步消息被用來更新網(wǎng)絡上的設備。
電力線調(diào)制解調(diào)器通過將電力網(wǎng)絡用作傳輸介質(zhì)而進行通信。電力線調(diào)制解調(diào)器在設備上被用于建立與主設備或控制器的通信。在該電力線上進行的通信為任意的插入設備提供了通過電力線網(wǎng)絡進行通信的能力。因為在多個位置的調(diào)制解調(diào)器可以共用電力網(wǎng)絡，所以共用的電力線使在單個或多個位置的設備能夠“看見”在相同或其它地點(例如其它家庭)的電力線調(diào)制解調(diào)器(和它們的數(shù)據(jù))。
現(xiàn)在詳細地參考附圖，在該附圖中，在所有的幾個圖當中相同的附圖標記標識類似或完全相同的元件，并且首先參考圖1，根據(jù)本發(fā)明顯示了說明性網(wǎng)絡10的框圖。電力線網(wǎng)絡12可以包含用于家庭或建筑物的硬連線的電力系統(tǒng)，該電力線網(wǎng)絡12被連接到多個設備中的每個設備。這些設備可以包含微波爐16、立體聲系統(tǒng)18、VCR/DVD或其它媒體播放器20、鬧鐘22、電視24、可編程溫度調(diào)節(jié)器26、應答機28、報警或安全性系統(tǒng)30，或者插入該電力系統(tǒng)的任意其它時鐘設備31。這個列表并非是完整的，并且本方面也考慮到了其它設備。每個設備包含電力線調(diào)制解調(diào)器33，它允許在這些設備自身之間進行通信和/或在這些設備與主設備34之間進行通信。每個設備還包含時鐘35，它可能會受到時鐘漂移的影響或在電力故障期間受到時間丟失的影響。
主設備34可以包含個人計算機或者同步設備50(見圖2)。主設備34在電力故障期間由于有備用電池保持了它的時間，并且主設備34被用來用它自己的電力線調(diào)制解調(diào)器33發(fā)出消息。主設備通過電力線網(wǎng)絡12發(fā)出同步消息S，以使得當前的時間可以被傳送到連接在電力網(wǎng)絡12上的多個設備。這些設備然后將根據(jù)時鐘37(或者圖2中的時鐘56)把新的時間裝載到它們的時鐘中。這可以用來在電力故障之后重新設置時間以及用來提供周期性的時間同步從而防止時鐘35發(fā)生漂移。消息S與電力線調(diào)制解調(diào)器33的協(xié)議相兼容。電力線通信可以按照本領域技術(shù)人員所熟知的方式來進行。每個設備可以包含在消息S被發(fā)送時進行更新的時鐘寄存器或經(jīng)過編程的軟件算法。用這種方式，每個時鐘35在接收到消息S時被更新。消息S可以被周期性地發(fā)出以便消除時鐘漂移，也可以被在電力故障之后發(fā)出。
系統(tǒng)中的每個設備可以具有可能與同步設備34或50不同的時鐘分辨率(圖3)。盡管同步設備34提供一定的分辨率(優(yōu)選是該系統(tǒng)中的最高分辨率)，但是這些設備自身可以具有一種機制來解釋這一信息以便更新它們自己的時鐘，它們自己的時鐘可以具有不同的分辨率。在一種實施方案中，這可以通過丟棄較低級的位來實現(xiàn)，這些較低序的位限定了時鐘信號的分辨率。
參考圖2，接收機設備40，諸如是圖1中的設備16-30中的一個設備，包含連接到電力線網(wǎng)絡12的電力線調(diào)制解調(diào)器33。電力線調(diào)制解調(diào)器33優(yōu)選地包含嵌入式處理器。該電力線調(diào)制解調(diào)器33的處理器可以運行軟件，該軟件的功能包含但不限于數(shù)據(jù)調(diào)制/解調(diào)以及諸如包處理之類的較高層網(wǎng)絡功能?？梢约尤胍粋€軟件例程，該軟件例程處理時鐘同步消息S并在定時同步電路41中提取當前時間。將該當前時間傳送到設備時鐘42的方法取決于設備的實現(xiàn)。電路根據(jù)消息S中的時間來更新時間存儲器42。時間存儲器42中的時間在時間顯示器43中得以顯示。設備40包含用于設備的主要功能的其它電路，例如微波功能(用于微波爐)、顯示功能(用于TV)等等。另外，電源45被用來向時間存儲器42、電力線調(diào)制解調(diào)器33、以及主電路46供電。
一種用于更新設備上的時鐘的可能的實施方案可以包含向設備中的微處理器或定時同步電路41發(fā)送一個中斷，該微處理器或定時同步電路41負責處理時間保持和時鐘顯示功能。一種可替換的實施方案可以包含通過總線直接將當前時間發(fā)送到設備中的負責時間保持的定時器電路。
參考圖3，可以提供同步設備50以便同步電力線網(wǎng)絡12。同步設備50包含可以與其它具有電力線調(diào)制解調(diào)器的設備進行通信的電力線調(diào)制解調(diào)器33。同步設備50可以被使用插頭52直接插入到電力系統(tǒng)中。同步設備50包含測量消息S的發(fā)出的時間間隔的計時電路54。同步設備50包含用來保持用于網(wǎng)絡10(圖1)的時間的時鐘56。同步設備50包含備用電池58，該備用電池58確保即使在供電中斷期間時鐘56也可以保持它的時間。在一種實施方案中，同步設備50可以包含電力傳感器60，它檢測供電恢復的時間。消息S可以通過切換網(wǎng)絡12中的電力的關(guān)閉/打開而得以觸發(fā)。可以使用控制電路64來控制同步消息的發(fā)出。例如，當計時電路54中已經(jīng)流逝了一個預先確定的時間時，控制電路被提示向電力線網(wǎng)絡12(圖1)發(fā)送同步消息。時鐘56上的時間被發(fā)送到網(wǎng)絡12上的每個設備以便更新它們的時鐘(35)?？刂齐娐?4可以包含處理器和/或存儲器以便存儲用于與電力線網(wǎng)絡上的設備進行通信的通信協(xié)議。
在一種實施方案中，同步設備50可以與夜間照明燈的大小差不多。在其它的實施方案中，同步設備50可以包含接收機設備62，它接收廣播無線電或衛(wèi)星信號。以這種方式，設備50的時鐘56可以被根據(jù)外部時間源而得以更新。這可以被提供來與電池備用58共同或者替代電池備用58。
同步設備50需要具有應用于時鐘信號的預糾正(例如可編程的預糾正)，以便將在設備50發(fā)出S命令并且該命令出現(xiàn)在網(wǎng)絡上時所用的時間考慮進去。設備50的預糾正需要將例如電路64或調(diào)制解調(diào)器33中的處理延時考慮進去。另外，每個設備，例如圖1中的設備16-30，在它做出實際的時間糾正之前需要將它自己的處理鏈中的延時考慮進去。在許多應用中，這種小的延時可能并不重要，而它在其它的應用中則可能會很重要。
一種時鐘更新的廣播方法已經(jīng)得到了描述。但是，在替換的實施方案中，特定設備中的時鐘的選擇性更新可以通過使用來自這些特定設備(例如圖1中的設備1-31)的每個的反饋來實現(xiàn)。在一種實施方案中，例如，在一個預先確定的時間流逝過之后等等，每個設備可以請求來自同步設備(34或50)的時鐘更新。來自具有要加以更新的時鐘的設備的請求調(diào)用消息S。這個方法可以采用對所有設備進行單獨尋址。這些設備具有例如當初始加電時將它們自身注冊到主設備的能力而可被應用。在這種情況中，該主設備可能需要將一個ID代碼分配給具有需要加以更新的時鐘的設備，或者，這些具有時鐘的設備可以和預編程的ID號一起提供(這可能要取決于跨幾個行業(yè)的制造商和產(chǎn)品)(見圖2)。在一個例子中，可以將唯一的網(wǎng)際協(xié)議版本6(IPv6)的通用命名(128位地址)分配給世界上的所有電子設備。在這種應用中，盡管存在這樣一個地址，但設備可能從不理解IPv6協(xié)議，但卻可以使用該地址在網(wǎng)絡中執(zhí)行唯一的功能。
參考圖4，顯示了一個描述用于同步電力線網(wǎng)絡的方法的流程圖。在方框100中，提供了電力線網(wǎng)絡，它包含多個具有時鐘和電力線調(diào)制解調(diào)器的設備。在方框102中，該網(wǎng)絡內(nèi)的時鐘通過從主設備發(fā)送同步消息而得到更新。在方框104中，該同步消息使得所有具有時鐘的設備能夠根據(jù)由該同步消息提供的時間來更新它們的時鐘。消息S可以在該網(wǎng)絡的多個設備中的需要更新的那個設備請求之后被發(fā)送。在方框106中，時間被測量，使得該同步消息能夠在一個預先確定的時間量流逝之后從方框102重新發(fā)送。方框108可以被包含進來以在切換斷電和供電時向網(wǎng)絡重新發(fā)送同步信號。在一種替換的實施方案中，主設備上的時鐘可以對照外部源(例如無線電或者衛(wèi)星)而被檢查，并且相應地在方框100中被更新。
已經(jīng)描述了用于通過電力線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡對多個設備進行時鐘同步的優(yōu)選的實施方案(這些實施方案是示例性的，并不起到限制的作用)，需要指出，本領域的技術(shù)人員可以根據(jù)上面的敘述來做出修改和變動。因此要理解可以對公開的本發(fā)明的特定實施方案做出改變，而它們還是在由所附的權(quán)利要求所描述的本發(fā)明的范圍和精神之內(nèi)。因此，已經(jīng)按照專利法所要求的細節(jié)和特性對本發(fā)明進行了描述，所請求的和希望由專利證書所保護被闡明在所附的權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種通過電力線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡對多個設備進行時鐘同步的方法，包含以下步驟提供具有電力線調(diào)制解調(diào)器和時鐘的多個設備，該電力線調(diào)制解調(diào)器允許所述多個設備通過電力線網(wǎng)絡相互通信；以及通過電力線網(wǎng)絡提供同步消息，該同步消息包含一條指令，該指令用于使所述多個設備中的每個設備根據(jù)在該同步消息中提供的時鐘時間來更新它們的時鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供同步消息的步驟包含在一段流逝的時間間隔之后提供該同步消息。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供同步消息的步驟包含在供電中斷之后提供該同步消息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供同步消息的步驟包含提供一種具有備用電池并且在供電中斷期間維持時間的同步設備。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包含通過調(diào)用外部時鐘源來更新該同步設備上的時鐘的步驟。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中提供同步消息的步驟包含由所述多個設備中的一個設備請求同步消息和根據(jù)該請求發(fā)出該同步消息的步驟。
7.一種用于更新電力線網(wǎng)絡上的設備的時鐘的同步設備，包含一個插頭，該插頭連接到電力線網(wǎng)絡并且給該同步設備供電；用于保持時間的時鐘；耦合到該插頭的電力線調(diào)制解調(diào)器，該電力線調(diào)制解調(diào)器向電力線網(wǎng)絡中的具有時鐘的設備發(fā)送同步消息，該同步消息使得這些設備可以根據(jù)該同步設備的時鐘來更新它們的時鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步設備，進一步包含一個電池，該電池為該同步設備的時鐘供電以便在供電中斷期間保持時間。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步設備，進一步包含一個計時電路，該計時電路測量流逝的時間以便能夠重新發(fā)送該同步消息。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步設備，進一步包含一個接收機，該接收機接收來自外部源的時間以更新該同步設備的時鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的同步設備，其中這些具有時鐘的設備包含媒體播放器、電視機、應答機、溫度調(diào)節(jié)器、時鐘、立體聲系統(tǒng)、微波爐以及安全性系統(tǒng)中的至少一種。
全文摘要
提供了對于多個設備的電力線調(diào)制解調(diào)器網(wǎng)絡的時鐘同步的一種裝置和方法。提供了多個具有電力線調(diào)制解調(diào)器和時鐘的設備(100)。該電力線調(diào)制解調(diào)器允許所述多個設備通過電力線網(wǎng)絡相互通信。通過電力線網(wǎng)絡提供同步消息(102)。該同步消息包含一條指令，該指令使所述多個設備中的每個設備根據(jù)在該同步消息內(nèi)提供的時鐘時間來更新它們的時鐘(104)?？梢蕴峁┮环N同步設備，用于更新電力網(wǎng)絡上的設備的時鐘。
文檔編號H04B3/54GK1520645SQ02807792
公開日2004年8月11日 申請日期2002年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月3日
發(fā)明者L·R·小利特溫, K·拉馬斯瓦米, L R 小利特溫, 硭雇咼 申請人:湯姆森許可公司