專利名稱：利用光電元件定位的無線對時鐘的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種自動對時鐘，尤指一種定位歸零手段系利用光電元件判斷該鐘齒輪轉(zhuǎn)動周期而實現(xiàn)對時的無線對時鐘。
各種社會活動皆伴隨著時間而進行，時鐘為現(xiàn)行得知時間的時點的主要仰賴物之一，對于一特定時間欲進行一特定活動，如何使不同地方的區(qū)域準時進行該活動，則對時鐘為一考驗。亦即如何使散集各處的時鐘的時點使之一致，一些國家提供一方案，藉由一無線發(fā)射站發(fā)射標準的時點訊息，讓散集各處的鐘可隨時與之對時，使散集各處的鐘可與標準時間同步，進而得使散集各處的鐘可有一致的時間表。對于可以無線對時的時鐘則須具備一些功能電路，請參閱

圖1所示，該無線對時鐘包含有天線11、接收電路12及處理器13。接收電路12藉由天線11接收發(fā)射站發(fā)射的標準時間訊息并送至處理器13。處理器13控制包含對時工作的處理，另對時工作須有定位機制以順利完成，即須有使時、分、秒的時點將其初始化的定位機制。現(xiàn)行實施方式主要系將時、分、秒的時點初始化為零時零分零秒。當對時鐘啟動對時功能時，該鐘先將時、分、秒的時點歸為零點，然后處理器藉得知的標準時間訊息控制時、分、秒的時點為標準時點的位置，而完成對時工作。在科技的高度發(fā)展下，現(xiàn)行對時鐘皆有自動對時功能，即該鐘于一特定時點可自動啟動對時功能，通常對時時點皆定為電波干擾程度小的凌晨，而自動對時功能則有賴于處理器的選擇。
現(xiàn)考慮一鐘表公司，其內(nèi)部布滿了各式鐘表，對于數(shù)以百計、千計鐘表的對時工作，對鐘表公司的人員系一大挑戰(zhàn)，且隨著生活品質(zhì)的提高，對于鐘表的正確時點勢將越受注重，本創(chuàng)作人有鑒于此，開發(fā)一種對時鐘，對鐘表公司人員則可省卻親自調(diào)查鐘表的對時工作，若有對應的標準時間發(fā)射站，則散集各地的鐘將有一致的時間表。
本實用新型的主要目的系在于提供一種自動對時鐘，一種可由該鐘本體完成對時功能的鐘。
本實用新型的另一目的系在提供一種利用光電元件達定位機制的無線對時鐘。
所說的利用光電元件定位的無線對時鐘，該鐘包含齒輪組的機械式時鐘，另包含有天線、接收電路及處理器，得以接收相對應的發(fā)射站所發(fā)射的時間訊息以對時，其特征在于該鐘啟動對時功能時，其時、分、秒針歸零初始化的定位手段，系利用反射式光電開關的光電元件判斷該鐘的齒輪轉(zhuǎn)動周期而實現(xiàn)。
其中該光電元件系設于該齒輪近圓周外，對應該光電元件的齒輪近圓周之一處設一定位辨識點，其中該光電元件對應該齒輪近圓周向發(fā)光，藉由光電元件相對該定位辨識點時所產(chǎn)生輸出電位轉(zhuǎn)態(tài)的變化而判斷該齒輪環(huán)行周期，而作為時、分、秒針初始化的定位判斷。
其中該光電元件系設于時針齒輪近圓周外，對應該光電元件之時針齒輪近圓周之一處設該定位辨識點。
其中該鐘的秒針齒輪與時、分針齒輪分立運作，一馬達控制秒針齒輪，另一馬達控制分針齒輪，分針齒輪藉由減速齒輪帶動時針齒輪，于秒針齒輪與時針齒輪近圓周外各設有光電元件，對應該光電元件的秒針齒輪與時針齒輪近圓周之一處設該定位辨識點。
該分針齒輪軸設有定位桿，其中該定位桿設于該光電元件與定位辨識點之間，并與分針平行相對，當該光電元件與時針齒輪的定位辨識點相對時，該光電元件的輸出電位轉(zhuǎn)態(tài)并保持該第一次轉(zhuǎn)態(tài)電位，此時帶動該分針的馬達繼續(xù)運作，當該定位桿行至而與該光電元件相對，而使該光電元件由保持的第一次轉(zhuǎn)態(tài)電位再次轉(zhuǎn)態(tài)為原電位，此時該分針的馬達停止運作，而得分針有更精確的定位時點。
其中該鐘的秒針齒輪、分針齒輪及時針齒輪分立運作，各由一馬達控制，于秒針齒輪、分針齒輪、時針齒輪近圓周外各設有該光電元件，對應該光電元件的秒針齒輪、分針齒輪、時針齒輪近圓周的一處各設有該定位辨識點。
圖1為無線對時鐘的電路方塊圖。
圖2為本實用新型無線對時鐘的構造原理圖。
圖3為本實用新型無線對時鐘定位機制的一較佳實施例的示意圖。
圖4為本實用新型無線對時鐘定位機制的另一較佳實施例的示意圖。
圖5為說明圖4的時、分針精確的歸零定位的狀態(tài)示意圖。
圖中11天線12接收電路13處理器 2自動對時鐘21天線22接收電路23處理器 24、25馬達31時針32齒輪33光電元件34定位辨識點35分針齒輪36分針齒輪軸37定位桿 38分針現(xiàn)結合附圖對本實用新型作進一步說明對于機械式時鐘的時、分、鈔針轉(zhuǎn)動，一般皆利用一轉(zhuǎn)子帶動秒針齒輪，秒針齒輪經(jīng)由減速齒輪帶動分針齒輪，分針齒輪再經(jīng)由減速齒輪帶動時針齒輪，而得秒針環(huán)行一周時而分針行走60分之1周，當分針環(huán)行一周時，時針行走12分之1周，本實用新型以此機械式時鐘為基礎，并加以自動對時功能，以成一種無線對時鐘。請參閱圖2所示，本實用新型無線對時鐘2的時、分、鈔針如一般機械式時鐘利用齒輪模組傳動實現(xiàn)。該無線對時鐘2包含有天線21、接收電路22及處理器23，該接收電路22藉由天線21接收發(fā)射器發(fā)射的對時時間訊息并送至處理器23，該處理器23控制包含對時工作的處理?，F(xiàn)考慮定位機制，本實用新型無線對時鐘2啟動對時功能時，其時、分、秒針亦被初始化而歸為零點，請配合圖3A所示，當時針31由12點(12)走到零點(12)時其對應的齒輪32恰環(huán)行一周，本實用新型即利用此現(xiàn)象，于該齒輪32近圓周外固置一種反射式光電開關的光電元件33(請配合圖3B所示)，對應該光電元件33的齒輪32近圓周一處設一定位辨識點34，其中該光電元件33對應該齒輪32近圓周向發(fā)光，如此即可以該定位辨識點34為參考點，以作為本實用新型無線對時鐘2的零點初始化的判斷。因該光電元件33為種反射式光電開關，將該定位辨識點34形成一反射系數(shù)較佳的物件，而承載的齒輪32為反射系數(shù)差的物件，利用該光電元件33與該定位辨識點34相對時，產(chǎn)生不同的反射變化而判斷該齒輪32環(huán)行周期，如圖4A所示，該光電元件33相對齒輪32本體時其輸出為低態(tài)電位，當該光電元件33相對該定位辨識點34時其輸出則轉(zhuǎn)為高態(tài)電位，則處理器23即可抓此由低態(tài)轉(zhuǎn)至高能的信號作為判斷該齒輪環(huán)行周期，藉此實現(xiàn)本實用新型無線對時鐘的時、分、秒針被初始化歸為零點的機制。
舉例說明本實用新型實現(xiàn)定位機制的手段，同時考慮定位的花費時間，本實用新型若系由秒針齒輪經(jīng)由減速齒輪帶動分針齒輪，分針齒輪再經(jīng)由減速齒輪帶動時針齒輪，則此結構下的定位時間將會耗時沒有效率，設該定位辨識點34與光電元件33相對時，其時、分、秒針皆指向12點(零點)，假設現(xiàn)于一點整啟動對時功能，則該秒針需環(huán)行660周方能將時、分、秒針歸為零點，即該秒針需環(huán)行660周方能使定位辨識點34與光電元件33再次相對，可想而知其所花費的時間所費資不貲，不可不謂為一種相當沒有效率的方式，本實用新型基于此而利用二組馬達24、25(請配合圖2所示)，其一馬達24以驅(qū)動秒針齒輪，另一馬達25則驅(qū)動分針齒輪。請再配合圖3B所示，該分針齒輪35經(jīng)由減速齒輪(圖未示)帶動時針齒輪32，明顯的秒針齒輪獨立于分、時針齒輪外而無連動關系，而馬達24、25由處理器23控制，即時、分、針的時點可由處理器23控制。由于秒針齒輪為一獨立體，故必須利用圖3揭示的技術手段應用于秒針齒輪，以得秒針環(huán)行周期的判斷，現(xiàn)考慮無限對時鐘2啟動對時功能，假設該無限對時鐘2的秒針與時分針定位的辨時點與光電元件相對時，其時、分、秒針皆指向12點(零點)，而于一點整啟動對時功能，此時處理器23偵測秒針與時、分針定位辨時點于光電元件是否相對，而該時的秒針正從零點(12)出發(fā)，既該秒針的定位辨時點與光電元件于秒針環(huán)行一周時而相對，此時處理器23即終止馬達24動作，而使秒針停止于零點(12)，至于時分針的定位辨時點與光電元件相對時，是于該分針環(huán)行11周時，該處理器23即終止馬達25動作，而使時、分針停止于零點(12)，待時、分、秒針皆歸為零點后，處理器23等待所接收的時點訊息的秒數(shù)為零時，即刻啟動馬達24而使秒針同步于發(fā)射時間訊息的發(fā)射站的秒數(shù)時間，此間處理器23控制馬達25將時、分針指向處理器23所接收時點訊息的時、分時點，而完成對時工作，爾后時、分、秒針就如一般鐘表正常的運作。同理本實用新型亦可利用三組馬達分別控制時、分、秒針的齒輪，該時、分、秒針齒輪皆安置有定位辨識點與對應的光電元件，亦可完成對時的工作。
現(xiàn)考慮圖2的時、分針定位于零點(12)的精度，當分針齒輪環(huán)行一周時，時針齒輪是環(huán)行12分之1周，對應于指針，即時針指向零點(12)若有些微偏差，雖肉眼不易察覺，但對分針而言即有12倍的偏差，請再配合圖3B所示，本實用新型藉由時針齒輪32環(huán)行周期作為時針和分針指向零點(12)的判斷依據(jù)，當光電元件33一相對定位辨識點34時，該光電元件33的輸出信號即由低態(tài)轉(zhuǎn)為高態(tài)，處理器23一得知光電元件33的輸出信號轉(zhuǎn)為高態(tài)時，即判定時針與分針已歸為零點而終止為馬達運作，殊不知因定位辨時點34和光電元件33因感應的表面有其范圍，此可能造成時針指向零點(12)有不易察覺的些許偏差，而分針可能有易于觀察的偏差，本實用新型此時則于分針齒輪軸36上設一定位桿37(請配合圖4B、圖5所示)，該定位桿37與分針38平行相對，假設光電元件33與時針齒輪32上的定位辨識點34相對時，即時針31指向零點(12)時該分針38尚未精確的指向零點(12)，此時該光電元件33的輸出信號已轉(zhuǎn)為高態(tài)，但帶動分針齒輪35的馬達仍繼續(xù)動作，直至分針38指向零點(12)時該馬達方停止動作，這是因該分針38指向零點(12)時，該對應的定位桿37介于光電元件33與定位辨時點34間，即該光電元件33向該定位桿37發(fā)光，而該定位桿37與齒輪本體一樣具有反射系數(shù)差的物件，故該光電元件33的輸出信號由高態(tài)轉(zhuǎn)為低態(tài)，本實用新型即可利用此高態(tài)轉(zhuǎn)為低態(tài)之際作為判斷時針31與分針38指向零點(12)的判斷，藉此可精確的確保時針與分針定位指向零點(12)，而避免時針因稍許不易察覺的偏差而影響分針易于察覺的偏差。
無線對時鐘于歐美已有實施，對于主要的接收電路與處理器的功能電路，現(xiàn)行都有對應的IC可供參考，故本實用新型未加以敘述，而本實用新型的特征在于，考慮包含時、分、秒針的機械式時鐘如何具有自動時功能，除接收電路與處理器的功能電路外，本實用新型須特別思考定位機制以作為歸零初始化的判斷，本實用新型則利用光電元件偵測齒輪轉(zhuǎn)動周期以實現(xiàn)定位機制，但若以傳統(tǒng)的齒輪結構，即利用一轉(zhuǎn)子帶動秒針齒輪，秒針齒輪經(jīng)由減速齒輪帶動分針齒輪，分針齒輪再經(jīng)由減速齒輪帶動時針齒輪的時分秒針定位結構，則定位歸零動作會有無效率的顧慮，本實用新型對此將秒針齒輪與時、分針齒輪獨立分開，利用二組馬達，其一馬達控制秒針齒輪，而另一馬達控制分針齒輪，而分針齒輪經(jīng)由減速齒輪帶動時針齒輪，形成秒針定位齒輪與時分針定位結構，克服定位歸零動作費時的缺點，而得使本實用新型的自動對時鐘等更具商用價值。
以上是將本實用新型做一詳細說明，惟以上說述者，僅為本實用新型較佳實施例而已，當不能以次限定本實用新型實施的范圍，即凡依本實用新型申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆仍屬本實用新型的專利涵蓋的范圍內(nèi)。
權利要求1.一種利用光電元件定位的無線對時鐘，該鐘包含齒輪組的機械式時鐘，另包含有天線、接收電路及處理器，得以接收相對應的發(fā)射站所發(fā)射的時間訊息以對時，其特征在于該鐘設有判斷該鐘的齒輪轉(zhuǎn)動周期的反射式光電開關的光電元件，用以實現(xiàn)該鐘啟動對時功能。
2.如權利要求1所述的利用光電元件定位的無線對時鐘，其特征在于該光電元件系設于該齒輪近圓周外，對應該光電元件的齒輪近圓周處設一定位辨識點，其中該光電元件對應該齒輪近圓周向發(fā)光，藉由光電元件相對該定位辨識點時所產(chǎn)生輸出電位轉(zhuǎn)態(tài)的變化而判斷該齒輪環(huán)行周期，而作為時、分、秒針初始化的定位判斷。
3.如權利要求2所述的利用光電元件定位的無線對時鐘，其特征在于該光電元件系設于時針齒輪近圓周外，對應該光電元件的時針齒輪近圓周處設一定位辨識點。
4.如權利要求2所述的利用光電元件定位的無線對時鐘，其特征在于該鐘的秒針齒輪與時、分針齒輪與時、分針齒輪分立設置，秒針齒輪設一控制馬達，分針齒輪也設一控制馬達，分針齒輪通過減速齒輪帶動時針齒輪，于秒針齒輪與時針齒輪近圓周外各設有光電元件，對應該光電元件的秒針齒輪與時針齒輪近圓周的一處設定位辨識點。
5.如權利要求4所述的利用光電元件定位的無線對時鐘，其特征在于該分針齒輪軸設有定位桿，其中該定位桿設于該光電元件與定位辨識點之間，并與分針平行相對，當該光電元件與時針齒輪的定位辨識點相對時，該光電元件的輸出電位轉(zhuǎn)態(tài)并保持該第一次轉(zhuǎn)態(tài)電位，此時帶動該分針的馬達繼續(xù)運作，當該定位桿行至而與該光電元件相對，而使該光電元件由保持的第一次轉(zhuǎn)態(tài)電位再次轉(zhuǎn)態(tài)為原電位，此時該分針的馬達停止運作，而得分針有更精確的定位時點。
6.如權利要求2所述的利用光電元件定位的無線對時鐘，其特征在于該鐘的秒針齒輪、分針齒輪及時針齒輪分立設置，各設一控制馬達，于秒針齒輪、分針齒輪、時針齒輪近圓周外各設有光電元件，對應該光電元件的秒針齒輪、分針齒輪、時針齒輪近圓周的一處各設有定位辨識點。
專利摘要一種利用光電元件定位的無線對時鐘,該鐘為利用齒輪組的機械式時鐘,包含有天線、接收電路及處理器。該鐘設有反射式光電開關的光電元件,將光電元件設于該齒輪近圓周外,對應該光電元件的齒輪近圓周的一處設一定位辨識點,其中該光電元件對應該齒輪近圓周向發(fā)光,藉由光電元件相對該定位辨識點時產(chǎn)生輸出電位的轉(zhuǎn)態(tài)而判斷該齒輪環(huán)行周期,而作為時、分、秒針初始化的定位判斷。
文檔編號G04C9/02GK2410662SQ99258198
公開日2000年12月13日 申請日期1999年12月29日 優(yōu)先權日1999年12月29日
發(fā)明者彭光中 申請人:彭光中