專(zhuān)利名稱(chēng)：具有萬(wàn)年歷信息的模擬電子計(jì)時(shí)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及模擬電子計(jì)時(shí)器(例如，具有可調(diào)內(nèi)部日歷數(shù)據(jù)的模擬電子手表)和調(diào)整模擬電子計(jì)時(shí)器的內(nèi)部日歷數(shù)據(jù)的方法。本發(fā)明還涉及制造和裝配模擬電子計(jì)時(shí)器的方法以及用于調(diào)整模擬電子計(jì)時(shí)器的時(shí)間的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
模擬手表作為時(shí)間信息裝置仍是普遍的，且為公眾所接受。這些模擬手表通常具有用于指示時(shí)間的三個(gè)指針和用于顯示日歷信息的日歷輪系。舊式模擬手表的原來(lái)僅有的機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)是通過(guò)各種內(nèi)部電子元件(例如，微處理器、存儲(chǔ)器等)來(lái)補(bǔ)充的。在制造和裝配這些模擬手表時(shí)，通常將日歷信息編程到內(nèi)部存儲(chǔ)器中，以使得時(shí)間和日歷信息被指針正確地指示，并且使得日歷輪系與手表要被使用的位置的時(shí)區(qū)的具體當(dāng)?shù)貢r(shí)間和日期同 止/J/ o如果手表所有者改變了時(shí)區(qū)，則當(dāng)?shù)貢r(shí)間可能改變幾個(gè)小時(shí)，而手表的指針通?？梢允謩?dòng)調(diào)整。但是，由于在手表早期的裝配步驟中對(duì)日歷信息進(jìn)行了編程，因此，該日歷信息通常不能被正確地調(diào)整。為了建立手表中的正確的日歷數(shù)據(jù)，大多數(shù)傳統(tǒng)類(lèi)型的手表都需要涉及模擬手表的按鈕和/或設(shè)置軸的一系列復(fù)雜的手動(dòng)設(shè)置步驟。這些步驟對(duì)使用者來(lái)說(shuō)是不舒服的，并且通常當(dāng)需要調(diào)整時(shí)間和日歷信息時(shí)，需要不熟知的專(zhuān)業(yè)知識(shí)。此外，即使手動(dòng)調(diào)整日歷輪系以顯示正確的日期，也可能由于時(shí)間和日歷信息之間的不一致而產(chǎn)生錯(cuò)誤。這在以下情況中可能變得更相關(guān)，即如果手表被配置為自動(dòng)執(zhí)行某時(shí)間和/或日歷信息的調(diào)整。也可以通過(guò)手表接收的無(wú)線(xiàn)電波時(shí)間信號(hào)來(lái)執(zhí)行對(duì)不同時(shí)區(qū)的自動(dòng)適應(yīng)。于是，手表必須被配置為根據(jù)所接收到的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)來(lái)自動(dòng)調(diào)整時(shí)間和日期。但是，這意味著手表必須配備有相當(dāng)復(fù)雜的接收器以及一些其他電子部件，這使得手表更復(fù)雜和昂貴。此外，所需的無(wú)線(xiàn)電時(shí)間信號(hào)的全球覆蓋較差，并且在一些區(qū)域中接收不到該無(wú)線(xiàn)電時(shí)間信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種具有萬(wàn)年歷信息的模擬計(jì)時(shí)器和一種用于在模擬計(jì)時(shí)器中提供萬(wàn)年歷數(shù)據(jù)而不需要無(wú)線(xiàn)電波信號(hào)或通過(guò)按鈕進(jìn)行復(fù)雜的手動(dòng)調(diào)整的方法。在本發(fā)明的一方面中，提供一種模擬計(jì)時(shí)器，包括至少一個(gè)指針，用于指示當(dāng)前時(shí)間；日歷數(shù)據(jù)指示器，用于指示日期；電源；微處理器；振蕩器，用于為微處理器產(chǎn)生用于內(nèi)部計(jì)時(shí)的時(shí)間參考信號(hào)；至少一個(gè)按鈕；設(shè)置軸，用于調(diào)整所述至少一個(gè)指針；步進(jìn)電機(jī)；以及機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)指針和/或所述日歷數(shù)據(jù)指示器。此外，具有與外部信號(hào)發(fā)生器的接口，通過(guò)該接口接收初始當(dāng)前時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。如果模擬計(jì)時(shí)器具有用于接收表示日歷時(shí)間信息的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的接口，則允許模擬計(jì)時(shí)器在制造和裝配該模擬計(jì)時(shí)器的后期甚至在運(yùn)行之后被調(diào)整以適應(yīng)具體時(shí)區(qū)。接口、微處理器、存儲(chǔ)器以及相當(dāng)傳統(tǒng)的部件(諸如由機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)的指針)的組合有利地組合了模擬和數(shù)字電子部件。傳統(tǒng)的具有萬(wàn)年歷的計(jì)時(shí)器具有相當(dāng)復(fù)雜的內(nèi)部機(jī)械傳動(dòng)和控制。但是，根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的接口、電子部件和機(jī)械部件的組合提供了一種可以使用相當(dāng)簡(jiǎn)單的時(shí)鐘機(jī)構(gòu)但仍然具有精確和永久日歷的計(jì)時(shí)器。在本發(fā)明的一方面中，日歷指示器可以是計(jì)時(shí)器的指針。此外，日歷數(shù)據(jù)指示器可以是也用于指示時(shí)間的指針中的一個(gè)。本發(fā)明的這方面使得不需要附加的指針來(lái)顯示日歷信息。在本發(fā)明的另一方面中，日歷數(shù)據(jù)指示器可以是日歷輪系。因此，本發(fā)明還適用于兩個(gè)單一(two unitarily)傳統(tǒng)配置的計(jì)時(shí)器,尤其是模擬手表。、
在本發(fā)明的實(shí)施例中，所述接口可以包括磁傳感器。磁傳感器可以是配置來(lái)接收磁信號(hào)或電磁信號(hào)的傳感器。更具體地，磁傳感器可以是霍爾效應(yīng)集成電路。使用磁傳感器(尤其是霍爾傳感器)的優(yōu)點(diǎn)在于這種傳感器的尺寸非常小。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，可以使用光傳感器。從而，模擬計(jì)時(shí)器的接口可以包括光傳感器，其配置來(lái)接收表示具體時(shí)區(qū)的日歷和時(shí)間數(shù)據(jù)的各光信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的計(jì)時(shí)器還可以包括太陽(yáng)能電池。從而，太陽(yáng)能電池可以配置來(lái)為模擬計(jì)時(shí)器供電?？梢詥为?dú)使用太陽(yáng)能電池，也可以將太陽(yáng)能電池用作計(jì)時(shí)器的補(bǔ)充電源。此外，通過(guò)太陽(yáng)能電池與電池的組合來(lái)為計(jì)時(shí)器供電，計(jì)時(shí)器可以一直運(yùn)行，直到機(jī)械傳動(dòng)的壽命結(jié)束為止，具體地講，太陽(yáng)能電池可以使得不必要更換電池。太陽(yáng)能電池可以與可再充電或不可再充電的電池組合，或者可以與長(zhǎng)壽命電池(例如，Li/Mn02電池)組合。在本發(fā)明的再一個(gè)實(shí)施例中，接口可以被配置為用于連接信號(hào)發(fā)生器的直接的電氣連接。在本發(fā)明的有利的實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器可以是模擬手表。而且，計(jì)時(shí)器可以包括用于秒針、分針、時(shí)針和/或日期輪系的機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)?？梢蕴峁┎竭M(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)該機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)。從而，微處理器可以被配置為控制步進(jìn)電機(jī)，并保持時(shí)間和日期的正確更新。本發(fā)明還提供了一種用于設(shè)置模擬計(jì)時(shí)器的時(shí)間和日期的方法。可以在制造和/或裝配計(jì)時(shí)器期間有利地使用該方法。因此，可以在信號(hào)發(fā)生器中產(chǎn)生時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。然后，可以使時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)與第一時(shí)區(qū)相關(guān)。然后，通過(guò)接口將第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到第一模擬計(jì)時(shí)器中。然后，在第一模擬計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。然后，根據(jù)所存儲(chǔ)的第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整第一模擬計(jì)時(shí)器的一個(gè)或多個(gè)指針。該方法可以很好地應(yīng)用于模擬計(jì)時(shí)器的制造和裝配期間。根據(jù)本發(fā)明的這些方面的方法通過(guò)消除了手動(dòng)地將時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)輸入到計(jì)時(shí)器中的手工工藝，改進(jìn)了計(jì)時(shí)器的制造工藝。在本發(fā)明的另一方面，信號(hào)發(fā)生器可以配置來(lái)產(chǎn)生第二(或不同)時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。然后，通過(guò)接口將第二時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到第一模擬計(jì)時(shí)器中。然后，在第一模擬計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所存儲(chǔ)的第二時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整第一模擬計(jì)時(shí)器的至少一個(gè)指針。從而，可以在不需要使用者的人工交互的情況下根據(jù)不同時(shí)區(qū)來(lái)對(duì)計(jì)時(shí)器進(jìn)行編程和再編程?？梢酝ㄟ^(guò)第二模擬計(jì)時(shí)器的接口來(lái)將第一或第二時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到第二模擬計(jì)時(shí)器中。然后，在第二模擬計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)各時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所存儲(chǔ)的第一時(shí)區(qū)的模擬時(shí)間數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整第二模擬計(jì)時(shí)器的至少一個(gè)指針。由于可以針對(duì)計(jì)時(shí)器的不同目的地來(lái)對(duì)時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)進(jìn)行編程，從而實(shí)質(zhì)上簡(jiǎn)化了模擬計(jì)時(shí)器的制造和裝配。計(jì)時(shí)器可以具有配置來(lái)手動(dòng)調(diào)整時(shí)間(時(shí)、分、和/或秒)并可選地設(shè)置日期輪系或日期指針的表冠或設(shè)置軸。這種通過(guò)指針顯示的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)的手動(dòng)調(diào)整可以通過(guò)使用連接表冠或設(shè)置軸的開(kāi)關(guān)來(lái)執(zhí)行。該開(kāi)關(guān)可以耦合到微處理器，以觸發(fā)微處理器執(zhí)行各配置步驟。
通過(guò)計(jì)時(shí)器的接口傳送所需的針對(duì)具體時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，作為編碼信號(hào)通過(guò)微處理器，以建立計(jì)時(shí)器內(nèi)部系統(tǒng)的定時(shí)。內(nèi)部振蕩器(尤其是石英晶體振蕩器)可以為微處理器提供標(biāo)準(zhǔn)的定時(shí)信號(hào)，以用于內(nèi)部計(jì)時(shí)。最初，秒針的位置可以被設(shè)置為預(yù)設(shè)位置。該位置可以是零秒的位置，假設(shè)通過(guò)按對(duì)應(yīng)按鈕來(lái)設(shè)置。最初，可以通過(guò)微處理器自動(dòng)或通過(guò)使用者手動(dòng)調(diào)整分、時(shí)、日期或日的顯示。手動(dòng)調(diào)整涉及表冠或設(shè)置軸。一旦執(zhí)行了這些初始設(shè)置和步驟，計(jì)時(shí)器的時(shí)間和日歷顯示就與該時(shí)間和數(shù)據(jù)同步。在通過(guò)接口進(jìn)行初始編程以及指針和/或日歷數(shù)據(jù)指示器的調(diào)整之后，時(shí)間和/或日歷數(shù)據(jù)信息則通過(guò)由微處理器驅(qū)動(dòng)的步進(jìn)電機(jī)來(lái)不斷更新。在本發(fā)明的一方面中，可以具有附加的步進(jìn)電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器的日期輪系。在本發(fā)明的一方面中，可以在計(jì)時(shí)器中僅提供一個(gè)步進(jìn)電機(jī)。單個(gè)步進(jìn)電機(jī)可以配置來(lái)驅(qū)動(dòng)計(jì)時(shí)器的指針，以顯示時(shí)間和日期。如果沒(méi)有用于日歷顯示的日期輪系，則秒針可用于指示日期。可以通過(guò)按下計(jì)時(shí)器上的按鈕來(lái)對(duì)指示日期進(jìn)行初始化。秒針可以移動(dòng)到指示日和/或月甚至年的位置，也可以返回其指示時(shí)間(例如，分或時(shí))的位置。本發(fā)明的多個(gè)方面可以用于計(jì)時(shí)器(尤其是手表)的制造、裝配和/或裝運(yùn)過(guò)程中。信號(hào)發(fā)生器可以用于產(chǎn)生日期和時(shí)間信號(hào)，然后將所產(chǎn)生的日期和時(shí)間信號(hào)提供至計(jì)時(shí)器的接口。如果計(jì)時(shí)器的接口中的傳感器為霍爾效應(yīng)傳感器，則信號(hào)發(fā)生器可以被耦合到電磁體，并且可以將計(jì)時(shí)器置于電磁體的螺線(xiàn)管的空氣隙中，以對(duì)該計(jì)時(shí)器進(jìn)行編程。信號(hào)發(fā)生器和稱(chēng)合機(jī)構(gòu)(例如，依賴(lài)于接口中的傳感器類(lèi)型的發(fā)光二極管和/或電磁體)的尺寸和外部形狀以及式樣可以被適應(yīng)性地調(diào)整。在本發(fā)明的一方面中，根據(jù)本發(fā)明的用于將時(shí)間和日歷信息編程到計(jì)時(shí)器中的信號(hào)發(fā)生器可以在全世界的各種服務(wù)點(diǎn)處提供。服務(wù)點(diǎn)可以位于機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站、或商場(chǎng)等。具有各自耦合機(jī)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生器可以是便攜式的，甚至足夠小到使用者或維修人員可以隨身攜帶。在這方面，本發(fā)明還提供一種分布式時(shí)間及日歷數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)和對(duì)沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電時(shí)間信號(hào)的區(qū)域來(lái)說(shuō)尤其有用的方法。


根據(jù)以下參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的描述，可以得到本發(fā)明的其他方面和特征，其中圖I示出了本發(fā)明的實(shí)施例的簡(jiǎn)化框圖；圖2示出了針對(duì)圖I所示實(shí)施例的本發(fā)明的操作的簡(jiǎn)化流程圖3不出了對(duì)圖2所不流程圖進(jìn)行補(bǔ)充的流程圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的方面的時(shí)間數(shù)據(jù)和日歷數(shù)據(jù)的編碼格式的簡(jiǎn)化表示；圖5示出了圖4所示信號(hào)的詳細(xì)定時(shí)信息；圖6示出了在本發(fā)明的實(shí)施例中使用的光傳感器的實(shí)施例；圖7示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的霍爾效應(yīng)傳感器的屬性的簡(jiǎn)化視圖；圖8示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的霍爾效應(yīng)傳感器的特性的簡(jiǎn)化視圖；圖9示出了本發(fā)明的實(shí)施例中的霍爾效應(yīng)傳感器和微處理器的互連的簡(jiǎn)化電路圖； 圖10示出了其中信號(hào)發(fā)生器被用于通過(guò)具有磁傳感器的接口將時(shí)間和日歷信息傳送到模擬電子計(jì)時(shí)器的裝置的簡(jiǎn)化視圖；圖11示出了其中信號(hào)發(fā)生器被用于通過(guò)具有光傳感器的接口將時(shí)間和日歷信息傳送到模擬電子計(jì)時(shí)器的裝置的簡(jiǎn)化視圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例的計(jì)時(shí)器的簡(jiǎn)化頂視圖。
具體實(shí)施例方式圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的計(jì)時(shí)器的簡(jiǎn)化框圖和頂視圖。計(jì)時(shí)器I具有傳統(tǒng)的基本為圓形的外殼6、分針2、時(shí)針3和秒針4。在該實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器I具有日期輪系5，用于指示實(shí)際日期(例如，在該示例中，日期為12)。此外，還具有按鈕pUSherl2以及表冠或設(shè)置軸7。圖I還示出了計(jì)時(shí)器I的某些內(nèi)部部件。具有電池電源8、微處理器9、石英振蕩器10和接口 11，接口 11可以包括光傳感器或磁傳感器。電池電源8耦合到微處理器9為其提供電源，并且根據(jù)需要，也可以為光傳感器或磁傳感器11供電。接口 11 (包括例如光傳感器或磁傳感器)接收時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，然后該時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)作為編碼信號(hào)從接口 11中的傳感器被繼續(xù)傳遞到微處理器9。日歷和/或時(shí)間數(shù)據(jù)然后暫時(shí)或永久地存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器(未示出)中。圖I中沒(méi)有示出該存儲(chǔ)器。微處理器9還可以具有內(nèi)部存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)可以被存儲(chǔ)為計(jì)數(shù)器值。時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)可以被用作一個(gè)或多個(gè)內(nèi)部電子計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)值?；谒鎯?chǔ)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，微處理器向步進(jìn)電機(jī)(未示出)提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)DS。計(jì)時(shí)器I還包括機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)(未示出)，其由步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)并且耦合到三個(gè)指針2、3、4;以及日期輪系，用于根據(jù)通過(guò)接口 11接收到的數(shù)據(jù)來(lái)顯示時(shí)間和日期。在該實(shí)施例中，可以?xún)H具有一個(gè)步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)秒針4、分針2、和時(shí)針3的傳動(dòng)系(時(shí)鐘機(jī)構(gòu))以及日期輪系5。圖2示出了圖I所示計(jì)時(shí)器I的操作的流程圖。在步驟SO中，沒(méi)有對(duì)計(jì)時(shí)器I供電。在步驟SI中，向計(jì)時(shí)器I的內(nèi)部系統(tǒng)提供適當(dāng)?shù)碾娫措妷?，并且微處理?開(kāi)始連續(xù)地驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，例如每秒一步。在該過(guò)程的初始階段，內(nèi)部時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)可以是任意的，并且該數(shù)據(jù)很可能與任意具體時(shí)區(qū)都無(wú)關(guān)。但是，內(nèi)部時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)然后由通過(guò)接口 11所接收到的數(shù)據(jù)更新。在步驟S2中，計(jì)時(shí)器I進(jìn)入正常操作，正常操作期間步進(jìn)電機(jī)每一秒前進(jìn)一步。在步驟S3中，微處理器確定計(jì)時(shí)器I的設(shè)置軸或表冠7是否被拔出。如果表冠或設(shè)置軸7被拔出，則過(guò)程繼續(xù)步驟S4。步驟S4包括圖3中所示的整個(gè)過(guò)程。如果微處理器9確定表冠或設(shè)置軸7沒(méi)有被拔出，則過(guò)程繼續(xù)步驟S5。在步驟S5中，微處理器9發(fā)出一個(gè)請(qǐng)求，是否通過(guò)秒針來(lái)指示日歷數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)按一下按鈕12來(lái)回答該請(qǐng)求。如果按下按鈕，則過(guò)程繼續(xù)步驟S6和S7。在步驟S6中，將秒針旋轉(zhuǎn)到預(yù)定位置，以指示當(dāng)前日期。使用秒針指示當(dāng)前日期后，過(guò)程繼續(xù)步驟S7，其中秒針停止或者將秒針旋轉(zhuǎn)回用于指示當(dāng)前時(shí)間的正確位置。步驟S7后，過(guò)程繼續(xù)S2，即步進(jìn)電機(jī)每秒前進(jìn)一步。如果在步驟S5中，按鈕12沒(méi)有被按下至少一次。則微處理器進(jìn)入期望通過(guò)接口
11(例如，通過(guò)接口中的磁傳感器或光傳感器)接收數(shù)據(jù)的狀態(tài)。如果在步驟S8中通過(guò)接 口 11接收到了數(shù)據(jù)，則微處理器通過(guò)用所接收到的日歷和時(shí)間數(shù)據(jù)更新內(nèi)部計(jì)數(shù)器(或存儲(chǔ)器)來(lái)繼續(xù)步驟S9。如果沒(méi)有通過(guò)接口 11接收到數(shù)據(jù)，則微處理器9在步驟SlO中請(qǐng)求手動(dòng)設(shè)置內(nèi)部日歷和時(shí)間數(shù)據(jù)。如果請(qǐng)求被肯定響應(yīng)，則在步驟Sll中執(zhí)行手動(dòng)調(diào)整。不再對(duì)手動(dòng)調(diào)整進(jìn)行說(shuō)明。如果手動(dòng)調(diào)整的請(qǐng)求被拒絕，微處理器進(jìn)行步驟S12。在步驟S12中，微處理器9期望對(duì)月底數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整。如果對(duì)月底日歷數(shù)據(jù)的調(diào)整為必要，則在步驟S13中通過(guò)快速旋轉(zhuǎn)步進(jìn)電機(jī)來(lái)執(zhí)行日歷調(diào)整。如果在步驟S12中，不需要對(duì)月底日歷數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，則過(guò)程繼續(xù)步驟S2。同樣，在步驟S4、S9、S11、和S13之后，過(guò)程繼續(xù)步驟S2。圖3更詳細(xì)地示出了圖2所示步驟S4的過(guò)程。如果表冠或設(shè)置軸被拔出，則圖3中的過(guò)程在步驟S30中開(kāi)始。在步驟S31中，通過(guò)按下按鈕12來(lái)手動(dòng)調(diào)整計(jì)時(shí)器I的秒針4。這意味著由使用者通過(guò)重復(fù)按下按鈕12以旋轉(zhuǎn)秒針4來(lái)校準(zhǔn)秒針4。這由微處理器和步進(jìn)電機(jī)提供電子支持。這需要預(yù)設(shè)位置。每次按下按鈕12，微處理器9觸發(fā)步進(jìn)電機(jī)使秒針逐步推進(jìn)到預(yù)設(shè)位置(通常為零秒位置)。在步驟S32中，微處理器確定是否通過(guò)接口 11提供外部時(shí)間和日歷信號(hào)。如果期望提供外部時(shí)間和日歷信息，則微處理器9進(jìn)行步驟S33，其中分和時(shí)的顯示調(diào)整為00:00，而日歷調(diào)整為當(dāng)前日期。在步驟S34中，從傳感器接收時(shí)間和日期信息。步驟S34之后，微處理器9等待，直到表冠或設(shè)置軸被推入(步驟S35)。一旦設(shè)置軸或表冠7被推入，則在步驟S36中內(nèi)部計(jì)數(shù)器被調(diào)整為所接收到的傳感器數(shù)據(jù)，并且步進(jìn)電機(jī)被控制來(lái)使外部顯示與內(nèi)部時(shí)間和日歷計(jì)數(shù)器同步。如果在步驟S36中，在接口 11處接收到外部日歷信號(hào)，則移動(dòng)計(jì)時(shí)器I的指針2、3，以顯示時(shí)間00:00(零時(shí)零分)。日期輪系5由使用者手動(dòng)調(diào)整為當(dāng)前日期。這通過(guò)旋轉(zhuǎn)表冠或設(shè)置軸7來(lái)實(shí)現(xiàn)。如果通過(guò)接口 11的數(shù)據(jù)接收完成，則將設(shè)置軸/表冠7推回到正常位置，并且微處理器9高速驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)，以使外部顯示與內(nèi)部時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)同步(與內(nèi)部時(shí)間和日歷計(jì)數(shù)器中所包含的信息一致)。計(jì)時(shí)器I的顯示與內(nèi)部時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)同步之后，計(jì)時(shí)器I返回正常操作。但是，如果在步驟S32中，通過(guò)接口 11沒(méi)有接收到外部時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，則通過(guò)旋轉(zhuǎn)表冠或設(shè)置軸7來(lái)手動(dòng)調(diào)整分、時(shí)的顯示及日期輪系。這在步驟S37中進(jìn)行。在步驟S38中保持之前的時(shí)間和日歷信息的內(nèi)部計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)。自動(dòng)同步(步驟S36)或手動(dòng)調(diào)整(步驟S37)之后，在步驟S39中進(jìn)入正常操作。因此，過(guò)程繼續(xù)圖2中所示的步驟S2。使用者可以在任意時(shí)間調(diào)整計(jì)時(shí)器I的顯示，即時(shí)針3、分針2、秒針4和日期輪系
5。如果微處理器9通過(guò)接口 11沒(méi)有接收到任何新的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)，則保持之前的內(nèi)部時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。微處理器9假設(shè)時(shí)間和日歷信息的顯示是使用者輸入的，并且使顯示與內(nèi)部計(jì)數(shù)器同步。如果使用者在步驟S37和S38中手動(dòng)調(diào)整時(shí)間和日期，則內(nèi)部時(shí)間與外部顯示可能不完全同步。但是，這會(huì)在每月月底日期改變時(shí)影響時(shí)間。這意味著日期輪系5可能在月底午夜時(shí)或之前改變?nèi)掌陲@示。如果內(nèi)部定時(shí)器的準(zhǔn)確性非常高，例如如果使用石英振蕩器，則這可能使得每年相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間來(lái)說(shuō)具有幾分鐘的差值。圖4示出了通過(guò)接口 11傳送的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)的可能的編碼格式。可以在信號(hào)發(fā)生器中產(chǎn)生時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。根據(jù)該實(shí)施例，通過(guò)接口 11接收到的數(shù)據(jù)可以包括35段，表示當(dāng)前年、月、日、時(shí)、分以及秒的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的編碼。因此，在起始位之后，前7位表示年， 接下來(lái)的4位表示月，接下來(lái)的5位表示日，接下來(lái)的5位表示時(shí)，接下來(lái)的6位表示分，以及接下來(lái)的6位表示秒。該序列之后的為結(jié)束位。年可以由公歷年(dominical year)的后兩位表不。圖5示出了可以用來(lái)表示邏輯‘I’和邏輯‘0’的波形及波形的定時(shí)。在該實(shí)施例中，邏輯‘0’由20ms高脈沖和80ms低脈沖表示。邏輯‘I’由40ms高脈沖和60ms低脈沖表示。起始位和結(jié)束位由80ms高脈沖和20ms低脈沖編碼。每位的持續(xù)時(shí)間等于100ms。然后，通過(guò)接口 11 (通過(guò)直接的電氣或機(jī)械連接，或者優(yōu)選地通過(guò)無(wú)觸點(diǎn)傳感器，例如光傳感器、磁傳感器)將以各自時(shí)間和日歷信號(hào)的形式表示的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到微處理器9。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的光傳感器14及其可能的尺寸。該光傳感器14可以被集成到計(jì)時(shí)器I中以形成接口 U。光傳感器14的尺寸可以為，長(zhǎng)度介于2. 7mm與
2.3mm之間，寬度為2. 2mm到I. 8mm，高度為3. 0到2. 6mm。如圖6中右上角的第二視圖所不，光傳感器14可以電稱(chēng)合為傳統(tǒng)的光二極管。光傳感器14被配置為光二極管FT,其集電極耦合到電阻器R (例如100k Q )，該電阻器的另一端耦合到電源電壓。光傳感器14的發(fā)射極率禹合到地。然后，從電阻器R與光傳感器14的集電極之間抽出表不傳感器輸出的信號(hào)。在另一有利實(shí)施例中，傳感器為霍爾效應(yīng)傳感器。圖7不出了可用作霍爾效應(yīng)傳感器13的實(shí)施例集成電路。傳感器的尺寸約為I. 5_(寬度)乘I. 2_(長(zhǎng)度)。由于霍爾效應(yīng)IC的尺寸非常小，因此其對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)說(shuō)非常有利。在信號(hào)發(fā)生器中產(chǎn)生的信號(hào)必須通過(guò)例如電磁體21來(lái)轉(zhuǎn)換為磁信號(hào)。然后，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于時(shí)間和日期信息的磁場(chǎng)B。根據(jù)磁場(chǎng)B的幅度和方向，改變(接通或斷開(kāi))霍爾效應(yīng)IC 13的輸出信號(hào)，以使得該霍爾效應(yīng)傳感器13的輸出信號(hào)(輸出電壓)可以被微處理器9檢測(cè)到并被解碼?；魻栃?yīng)傳感器的另一優(yōu)點(diǎn)在于磁場(chǎng)的使用，其與更高頻率的電磁場(chǎng)相比，對(duì)干擾的敏感度更低。此外，裝配有霍爾效應(yīng)傳感器的計(jì)時(shí)器的外殼不需要任何透光區(qū)，如光傳感器(光接口)所需要的。圖8示出了用于本發(fā)明的實(shí)施例中的典型霍爾效應(yīng)IC 13的電特性。霍爾效應(yīng)傳感器13的輸出電壓VOUT響應(yīng)于變化的B場(chǎng)(磁場(chǎng))而改變。傳感器13具有BHYS滯后，其改進(jìn)了傳感器的功能，從而改進(jìn)了接口 11的數(shù)據(jù)完整性。
圖9示出了霍爾效應(yīng)IC(或霍爾效應(yīng)傳感器)13的可能互連的簡(jiǎn)化電路圖?；魻栃?yīng)IC 13耦合在電源電壓VDD與VSS之間。電源VS向微處理器9和霍爾效應(yīng)傳感器13提供所需的電源電壓電平。霍爾效應(yīng)傳感器13的片選信號(hào)CE被拉高。然后，在霍爾效應(yīng)傳感器13的輸出端OUT提供感測(cè)信號(hào)，并且將其傳遞到微處理器9的輸入端IN。圖10示出了可用于將日期和時(shí)間數(shù)據(jù)傳送到計(jì)時(shí)器I中的結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)化框圖和電路圖。計(jì)時(shí)器具有接口 IF 11，其包括如前所述的霍爾效應(yīng)傳感器13。具有電磁體20，其由信號(hào)發(fā)生器15通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)17來(lái)驅(qū)動(dòng)，導(dǎo)線(xiàn)17圍繞磁場(chǎng)的金屬導(dǎo)引器耦合為線(xiàn)圈18?？梢允褂煤?jiǎn)單的電磁體20，其由纏繞鐵芯19的絕緣導(dǎo)線(xiàn)的線(xiàn)圈18構(gòu)成。所產(chǎn)生磁場(chǎng)的強(qiáng)度與電流量成正比。計(jì)時(shí)器I置于電磁體20的空氣隙AG中。根據(jù)時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)的電流脈沖作為電流脈沖串16通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)17傳輸。這產(chǎn)生了空氣隙AG中磁場(chǎng)的相應(yīng)改變,該磁場(chǎng)的相應(yīng)改變由計(jì)時(shí)器I的接口 11處的霍爾效應(yīng)傳感器13感測(cè)。
空氣隙的尺寸適應(yīng)于計(jì)時(shí)器I的最小尺寸(此處為厚度)。這提供了盡可能強(qiáng)的磁場(chǎng)。圖11示出了通過(guò)接口 11對(duì)計(jì)時(shí)器I進(jìn)行編程的另一裝置。在該實(shí)施例中，在接口 11處提供光傳感器14。發(fā)光二極管20電稱(chēng)合到信號(hào)發(fā)生器15的輸出端。發(fā)光二極管20處的光脈沖根據(jù)信號(hào)發(fā)生器15中的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)而產(chǎn)生。這些改變的光脈沖由計(jì)時(shí)器I的接口 11中的光傳感器14感測(cè)，并且作為電信號(hào)傳遞通過(guò)微處理器9 (未示出)。圖10和圖11的設(shè)置可以有利地用于計(jì)時(shí)器(尤其是手表)的制造、裝配和/或裝運(yùn)過(guò)程中。信號(hào)發(fā)生器15及耦合機(jī)構(gòu)(發(fā)光二極管20和/或電磁體21)的尺寸、外部形狀和式樣可以被適應(yīng)性地調(diào)整。在本發(fā)明的方面中，根據(jù)本發(fā)明的用于將時(shí)間和日歷信息編程到計(jì)時(shí)器I中的信號(hào)發(fā)生器15可以在全世界的各種服務(wù)點(diǎn)提供。服務(wù)點(diǎn)可以位于機(jī)場(chǎng)、火車(chē)站或商場(chǎng)等。具有各自耦合機(jī)構(gòu)的信號(hào)發(fā)生器可以是便攜式的，甚至足夠小到使用者或維修人員可以隨身攜帶。在這方面，本發(fā)明還提供一種分布式時(shí)間及日歷數(shù)據(jù)更新系統(tǒng)，其對(duì)沒(méi)有無(wú)線(xiàn)電時(shí)間信號(hào)的區(qū)域來(lái)說(shuō)尤其有用。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的多個(gè)方面的計(jì)時(shí)器I的實(shí)施例。在該實(shí)施例中，計(jì)時(shí)器I沒(méi)有日歷輪系。秒針4用來(lái)指示日期或其它日歷信息。如果使用者按一下按鈕12，則秒針4被旋轉(zhuǎn)到指定位置以表示日期、月和年。隨后，秒針指示時(shí)間為A.M.或P.M.(上午或下午)。例如，如果按鈕12被按下，則秒針4快速旋轉(zhuǎn)到25秒的位置，以指示該天為該月的第25天。秒針4停留幾秒，然后旋轉(zhuǎn)到33秒的位置以指示該天為星期日(如圖12中所示)。最后，秒針4停止在53秒的位置以指示此刻為A.M.。最后，秒針可以停止、等待或旋轉(zhuǎn)回去，以重新與當(dāng)前時(shí)間同步。對(duì)于時(shí)間在夏令時(shí)和冬令時(shí)之間變化的時(shí)區(qū)和國(guó)家,微處理器9可以被配置來(lái)根據(jù)夏令時(shí)和冬令時(shí)自動(dòng)調(diào)整時(shí)間。
權(quán)利要求
1.一種模擬計(jì)時(shí)器，包括 至少一個(gè)指針，用于指示當(dāng)前時(shí)間； 日歷數(shù)據(jù)指示器，用于指示日期； 電源； 微處理器； 振蕩器，用于為微處理器產(chǎn)生用于內(nèi)部計(jì)時(shí)的時(shí)間參考信號(hào)； 至少一個(gè)按鈕； 設(shè)置軸，用于調(diào)整所述至少一個(gè)指針； 步進(jìn)電機(jī)； 機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)指針和/或所述日歷數(shù)據(jù)指示器；以及 與外部信號(hào)發(fā)生器的接口，通過(guò)該接口來(lái)接收初始當(dāng)前時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬計(jì)時(shí)器，其中所述日歷數(shù)據(jù)指示器是所述至少一個(gè)指針。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模擬計(jì)時(shí)器，其中所述日歷數(shù)據(jù)指示器是日歷輪系。
4.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的模擬計(jì)時(shí)器，其中所述接口包括磁傳感器。
5.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的模擬計(jì)時(shí)器，其中所述接口包括光傳感器。
6.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的模擬計(jì)時(shí)器，還包括太陽(yáng)能電池，用于為所述模擬電子計(jì)時(shí)器供電。
7.根據(jù)前述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的模擬計(jì)時(shí)器，其中所述接口包括用于連接所述信號(hào)發(fā)生器的直接的電氣連接。
8.一種用于設(shè)置模擬計(jì)時(shí)器的時(shí)間和日期的方法，所述方法包括以下步驟 在信號(hào)發(fā)生器中產(chǎn)生第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)； 通過(guò)接口將第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到第一模擬計(jì)時(shí)器中； 在第一模擬計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)所存儲(chǔ)的第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整第一模擬計(jì)時(shí)器的至少一個(gè)指針。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括以下步驟 在信號(hào)發(fā)生器中產(chǎn)生第二時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)； 通過(guò)接口將第二時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到第一模擬計(jì)時(shí)器中； 在第一模擬計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)所存儲(chǔ)的第二時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整第一模擬計(jì)時(shí)器的至少一個(gè)指針。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括以下步驟 通過(guò)接口將第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)傳送到第二模擬計(jì)時(shí)器中； 在第二模擬計(jì)時(shí)器中存儲(chǔ)第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)所存儲(chǔ)的第一時(shí)區(qū)的時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整第二模擬計(jì)時(shí)器的至少一個(gè)指針。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有萬(wàn)年歷信息的模擬電子計(jì)時(shí)器，包括至少一個(gè)指針，用于指示當(dāng)前時(shí)間；日歷數(shù)據(jù)指示器，用于指示日期；電源；微處理器；振蕩器，用于為微處理器產(chǎn)生用于內(nèi)部計(jì)時(shí)的時(shí)間參考信號(hào)；至少一個(gè)按鈕；設(shè)置軸，用于調(diào)整所述至少一個(gè)指針；步進(jìn)電機(jī)；機(jī)械時(shí)鐘機(jī)構(gòu)，用于驅(qū)動(dòng)所述至少一個(gè)指針和/或所述日歷數(shù)據(jù)指示器；以及與外部信號(hào)發(fā)生器的接口，通過(guò)該接口接收初始當(dāng)前時(shí)間和日歷數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G04B19/24GK102736507SQ201110137198
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2011年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月31日
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