CN101995816B - 一种钟表自动校准方法和钟表自动校准装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钟表自动校准方法和钟表自动校准装置，其方法包括：A100：钟表根据计时误差修正参数确定修正时间参数和单位计时时间；A200：钟表正常计时，并产生变化的计时时间参数；A300：判断计时时间参数的变化量是否等于修正时间参数，是则执行步骤A400，否则执行步骤A200；A400：判断钟表计时快慢，快则执行步骤A500，慢则执行步骤A600；A500：钟表时间值减少1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正；A600：钟表时间值增加1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正。采用本发明可准确的修正钟表累积的时间误差，从而达到高精确度计时目的的钟表。
Description
技术领域
本发明涉及钟表校准领域，尤其涉及的是一种钟表自动校准方法和钟表自动校准装置。
背景技术
普通石英表由于石英晶振自身频率误差，在常温25℃情况下，钟表走时月差大多数在20秒至30秒及以上；而随着环境温度变化的影响，钟表实际使用中走时月差甚至会更大。为纠正晶振频率误差，提高钟表计时精度，通常需要为不同晶振配置不同电容，给生产带来麻烦。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种钟表自动校准方法和钟表自动校准装置。旨在解决现有的钟表由于晶振自身误差和温度的影响导致的走时不准的问题。
本发明的技术方案如下：
所述的钟表自动校准方法，其校表后的自动修正方法包括以下步骤：
步骤A100：钟表根据计时误差修正参数确定修正时间参数和单位计时时间；
步骤A200：钟表正常计时，并产生变化的计时时间参数；
步骤A300：判断计时时间参数的变化量是否等于修正时间参数，是则执行步骤A400，否则执行步骤A200；
步骤A400：判断钟表计时快慢，快则执行步骤A500，慢则执行步骤A600；
步骤A500：钟表时间值减少1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正；
步骤A600：钟表时间值增加1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正。
其中所述单位计时时间是指钟表上可表示的最小计时单位，为1/n秒(n为自然数)，同时也是钟表每计时时间等于修正时间参数时，钟表自身晶振误差造成的时间误差。
一种钟表自动校准装置，其包括钟表和校表仪，所述钟表包括：
用于记时和提供自动校准处理的钟表核心处理芯片；
用于存储修正参数的存储器；
用于提供钟表秒钟的记时频率的石英晶振；
用于显示时间的液晶显示屏；
与校表仪建立连接用于将自身的秒脉冲和晶振信号发送给校表仪的钟表通信接口；
所述存储器、石英晶振、液晶显示屏和通信接口分别连接至所述钟表核心处理芯片，所述石英晶振还连接钟表通信接口；
所述校表仪包括：
用于提供钟表的修正参数及对自身计时***进行修正的主控制器；
用于显示自身时间信息和校表操作信息的显示器件；
用于与GPS卫星连接并获取标准卫星时间的接收模块；
用于启动校表操作的按键；
用于测量钟表计时误差的高精度计数器；
用于为高精度计数器提供时钟源的恒温晶振；
与钟表建立连接用于将修正参数、标准时间和同步秒脉冲发送给钟表的校表仪通信接口；
所述显示器件、GPS接收模块、按键、高精度计数器和校表仪通信接口分别连接至主控制器，所述恒温晶振连接高精度计数器，所述高精度计数器连接校表仪通信接口。
所述校表仪通信接口与钟表通信接口通过接口接触式有线直连或无线连接。
所述的钟表自动校准装置，其中，所述校表仪与钟表分离设置。
本发明的有益效果：本发明通过自动校准表是一种通过外部高精度校表仪器测量其走时误差，进而从该校表仪器获取走时误差修正数据及标准时间信息，并能根据误差修正数据，在走时中自动修正累积的时间误差，从而达到高精确度计时目的的钟表。
附图说明
图1是本发明中实施例提供的校表仪对钟表进行校表的连接示意图；
图2是本发明中实施例提供的校表仪对钟表进行校表的流程图；
图3是本发明中实施例提供的自动校准表校表后的自动修正流程图；
图4是本发明中实施例提供的在非校表复位时的自动修正流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
自动校准表，是通过钟表与外部高精度校表仪器校准获得自身走时误差，进而从该校表仪器获取走时误差修正数据及标准时间信息。并能根据误差修正数据，在走时中自动修正累积的时间误差，然后在走时中通过程序控制的方式自动消除晶振频率误差对钟表走时的影响。从而达到高精确度计时目的的钟表。
所述自动校表的仪器为校表仪，所述校表仪包括但不限于GPS钟、或无线电***。
对钟表生产而言，在钟表设计、生产方式及成本上均无须太大变化的情况轻易地提高钟表的计时精度。
对于在生活中使用而言，自动校准表比传统石英表走时更准，使用中可减少经常要手动对时，调时的烦恼及钟表走时严重不准带来的不便。
参见图1，本发明中实施例提供的校表仪对钟表进行校表的连接示意图。所述钟表包括用于记时和提供自动校准处理的钟表核心处理芯片；用于存储修正参数的存储器；用于提供钟表秒钟的记时频率的石英晶振；用于显示时间的液晶显示屏；与校表仪建立连接用于将自身的秒脉冲和晶振信号发送给校表仪的钟表通信接口。所述存储器、石英晶振、液晶显示屏和钟表通信接口分别连接至所述钟表核心处理芯片；所述石英晶振还连接钟表通信接口。
所述校表仪包括用于提供钟表的修正参数及对自身计时***进行修正的主控制器；用于显示自身时间信息和校表操作信息的显示器件；用于与GPS卫星连接并获取标准卫星时间的接收模块；用于启动校表操作的按键；用于测量钟表计时误差的高精度计数器；用于为高精度计数器提供时钟源的恒温晶振；与钟表建立连接用于将修正参数、标准时间和同步秒脉冲发送给钟表的校表仪通信接口。还包括测量环境温度的温度传感器。所述显示器件、接收模块、温度传感器、按键、高精度计数器和校表仪通信接口分别连接至主控制器；所述恒温晶振连接高精度计数器；所述高精度计数器连接校表仪通信接口。
其连接方式是将钟表通信接口与校表仪通信接口相连接，连接方式可以是接口接触式有线直连，也可以是无线连接。所述钟表通信接口用于将钟表的秒脉冲和晶振信号发送给校表仪，所述校表仪通信接口用于将修正参数、同步脉冲和标准时间发送给校时的钟表。
其中，GPS钟是高精度校表仪器的一个实例产品。其功能特点是：具有GPS接收模块能从GPS卫星接收全球标准的时间信息并获得时间同步误差小于1us的同步秒脉冲为钟表提供准确的对时服务，并设计有高精度计数器，用于测量钟表计时误差。
如图2所示，校表仪测量钟表计时误差对所述自动校准表进行校表的流程如下：
步骤S100：将钟表与校表仪相连，并由校表仪启动校表操作。
其连接方式为将钟表通信接口与校表仪通信接口相连接，连接方式可以是接口接触式有线直连，也可以是无线连接。
步骤S200：钟表复位并检测有无校表操作信号，当检查到校表操作信号后，在每次计时到整秒时向校表仪发送一次脉冲。
步骤S300：校表仪对钟表发送过来的相邻多个秒脉冲进行计数，并与校表仪自身标准1秒的计数值进行比较获得钟表的走时误差参数。
校表仪对钟表发送过来的相邻多个秒脉冲进行计数，将计数值与校表仪自身标准1秒的计数值比较，从而获得钟表每秒计时相对于校表仪的快慢，及快慢多少等参数，根据这些参数计算钟表走时误差大小及对应的修正数据，再将钟表计时误差修正数据送回钟表，同时发送标准时间信息及时间同步脉冲。
步骤S400：钟表接收并保存校表仪发送的误差修正参数，在接收完标准时间数据后，等待同步脉冲，检查到同步脉冲时开始走时进入自动修正过程并返回校表成功信号给校表仪。
步骤S500：校表仪接收钟表返回的校表成功信号，输出提示信息并结束校表过程。
钟表自动修正误差，其前提是钟表已获得误差修正参数。钟表走时误差修正参数包括：误差修正计数值(NW)及误差快慢标识。
所述误差修正计数值(NW)表示当钟表计时NW个单位计时时间后需修正1个或N个单位计时时间(即钟表计时NW个单位计时时间后，累积的误差达到了1个单位计时时间)。例如：钟表计时单位1/16秒，误差修正计数值NW表示，钟表计时NW个1/16秒后，钟表时间值需增加或减少1/16秒(也可以是钟表计时NW/16秒后，需修正1/16秒)。
所述误差快慢标识表示修正误差时增加还是减少单位计时时间。
钟表校表测量误差修正参数，钟表通过校表过程接收并存储误差修正参数，根据该修正参数自动修正走时误差。走时中如果由于换电池等原因造成钟表复位，钟表重新启动后将从存储器读取误差修正参数，不必要重新校表，即能继续自动修正。当然，钟表的当前时间是需要手动对时的。
如图3所示，自动校准表自动修正流程如下：
步骤A100：钟表根据计时误差修正参数确定修正时间参数和单位计时时间；
步骤A200：钟表正常计时，并产生变化的计时时间参数；
步骤A300：判断计时时间参数的变化量是否等于修正时间参数，是则执行步骤A400，否则执行步骤A200；
步骤A400：判断钟表计时快慢，快则执行步骤A500，慢则执行步骤A600；
步骤A500：钟表时间值减少1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正；
步骤A600：钟表时间值增加1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正。
计时误差修正参数X，包含钟表所用晶振的误差信息。由校表仪器测量钟表计时误差所得到。钟表与校表仪器连接进行数据通信获取计时误差参数X。钟表获取计时误差修正参数X的方式，也可以是根据校表仪器已测得的钟表计时误差修正参数X，以按键操作的方式将计时误差修正参数X输入到钟表。
误差修正时间参数Y，表示钟表计时多少时间需要修正一个单位时间Z。由钟表根据已经获取的计时误差修正参数X及单位时间Z计算得到。
误差修正时间参数Y，也可以是钟表在校表时由校表仪器计算并将其包含于计时误差修正参数X，由钟表上的处理器从计时误差修正参数X中提取得到，减免由钟表处理器做复杂运算。
计时时间I，是根据钟表时间实时变化的时间量。当计时时间I的变化量等于时间参数Y时，钟表需要进行一次误差的修正。此时计时时间I的变化量重置为零。
单位时间Z，是钟表上可表示的最小计时单位，为1/n秒(n为自然数)。同时也是钟表计时Y时间内，由于钟表自身晶振误差造成的计时时间误差。
钟表每计时Y时间，钟表时间修正一个单位时间，由计时误差修正参数X判断钟表晶振所影响的钟表时间快慢，快则钟表时间减少一个单位时间，慢则钟钟表时间增加一个单位时间。
钟表正常走时，每单位计时时间中断一次(如：1个单位计时时间为1/16秒)，误差修正计数值减1，当误差修正计数值为零时。重新载入原始的修正计数值，并根据误差快慢标识，钟表时间增加或减少1单位计时时间。
参见图4，钟表在非校表时的自动修正流程如下：
步骤B100：从钟表的存储器中读取修正时间参数；
步骤B200：钟表正常计时，并产生变化的计时时间参数；
步骤B300：判断计时时间参数的变化量是否等于修正时间参数，是则执行步骤B400，否则执行步骤B200；
步骤B400：判断钟表计时快慢，快则执行步骤B500，慢则执行步骤B600；
步骤B500：钟表时间值减少1个单位计时时间，并返回步骤B200开始重新一次的修正；
步骤B600：钟表时间值增加1个单位计时时间，并返回步骤B200开始重新一次的修正。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (8)
1.一种钟表自动校准方法，包括以下步骤：
A100：钟表根据计时误差修正参数确定修正时间参数和单位计时时间；
A200：钟表正常计时，并产生变化的计时时间参数；
A300：判断计时时间参数的变化量是否等于修正时间参数，是则执行步骤A400，否则执行步骤A200；
A400：判断钟表计时快慢，快则执行步骤A500，慢则执行步骤A600；
A500：钟表时间值减少1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正；
A600：钟表时间值增加1个单位计时时间，并返回步骤A200开始重新一次的修正，
其中所述单位计时时间是指钟表上可表示的最小计时单位，为1/n秒，n为自然数，同时也是钟表每计时时间等于修正时间参数时，钟表自身晶振误差造成的时间误差。
2.根据权利要求1所述的钟表自动校准方法，其特征在于，所述计时误差修正参数是钟表与校表仪连接进行数据通信获取的。
3.根据权利要求1所述的钟表自动校准方法，其特征在于，所述计时误差修正参数是根据校表仪已测得的钟表计时误差参数，然后以按键操作的方式将计时误差参数输入到钟表中获取的。
4.根据权利要求2所述的钟表自动校准方法，其特征在于，钟表与校表仪连接进行数据通信获取计时误差修正参数并进行校表的方法包括以下步骤：
将钟表与校表仪相连，并由校表仪启动校表操作；
钟表复位并检测有无校表操作，当检查到校表操作信号后，在每次计 时到整秒时向校表仪发送一次脉冲；
校表仪对钟表发送过来的相邻多个秒脉冲进行计数，并与校表仪自身标准1秒的计数值进行比较获得钟表的走时误差修正参数；
其特征在于，还包括步骤：
钟表接收并保存校表仪发送的误差修正参数，在接收完标准时间数据后，等待同步脉冲，检查到同步脉冲时开始走时进入自动修正过程并返回校表成功信号给校表仪；
校表仪接收钟表返回的校表成功信号，输出提示信息并结束校表过程。
5.根据权利要求1所述的钟表自动校准方法，其特征在于，所述钟表在非校表复位时，所述修正时间参数是从钟表的存储器中读取的。
6.一种钟表自动校准装置，其特征在于，包括钟表和校表仪，所述钟表包括：
用于记时和提供自动校准处理的钟表核心处理芯片；
用于存储修正参数的存储器；
用于提供钟表秒钟的记时频率的石英晶振；
用于显示时间的液晶显示屏；
与校表仪建立连接用于将自身的秒脉冲和晶振信号发送给校表仪的钟表通信接口；
所述存储器、石英晶振、液晶显示屏和通信接口分别连接至所述钟表核心处理芯片，所述石英晶振还连接钟表通信接口；
所述校表仪包括：
用于提供钟表的修正参数及对自身计时***进行修正的主控制器；
用于显示自身时间信息和校表操作信息的显示器件；
用于与GPS卫星连接并获取标准卫星时间的接收模块；
用于启动校表操作的按键；
用于测量钟表计时误差的高精度计数器；
用于为高精度计数器提供时钟源的恒温晶振；
与钟表建立连接用于将修正参数、标准时间和同步秒脉冲发送给钟表的校表仪通信接口；
所述显示器件、接收模块、按键、高精度计数器和校表仪通信接口分别连接至主控制器，所述恒温晶振连接高精度计数器，所述高精度计数器连接校表仪通信接口。
7.根据权利要求6所述的具有自动校准功能的钟表，其特征在于，所述校表仪是GPS钟，且所述校表仪与钟表分离设置。
8.根据权利要求6所述的具有自动校准功能的钟表，其特征在于，所述校表仪通信接口与钟表通信接口通过接口接触式有线直连或无线连接。
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