CN1354402A - 钟表系统 - Google Patents
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Abstract
一种钟表系统,尤其是一种在钟与表之间可通过红外线传输时间信息的钟表系统,由GPS钟和电子表组成,GPS钟GPS信号接收器经所附天线接收GPS时间信号,由显示器显示GPS时间,电子表经红外线接收器接收由GPS钟发送的GPS时间信号和由GPS钟计算并发送的电子表走时误差修正数据,其微处理器自动校准其时间和走时精确度。这样,人们可获得一种时间极其精确的计时产品,尤其是时间精确且耗电量、价格与传统电子表相当的电子表。
Description
本发明涉及一种钟表系统，尤其是一种在钟与表之间通过红外线传输时间信息的钟表系统。
随着生活、工作水平的不断提高，人们对时间的要求越来越严格。传统计时产品在时间精确度、耗电量和价格等方面不能满足人们的综合需求。如传统的石英电子表振荡频率为32768赫兹，耗电较小，价格比较便宜，但其走时误差达±20～90秒/月。又如原子钟的走时精确度高，走时误差是10-8秒/月，但价格高，一般为50,000美元左右。又如可接收GPS时间的GPS钟，直接接收GPS卫星的时间信号，走时误差为10-8秒/月，价格为100美元左右，但其功率为2W，耗电高，只适用于钟的制造而不适用于手表的制造。再如，可在手表上安装FM接收线路，接收FM发射站发射的以原子钟为基准的时间信号，在信号稳定情况下，手表接收到的时间准确，在制造成本与耗电量方面优于GPS钟，但其缺点是信号极不稳定，受与FM发射站距离、手表所在地形、手表所用金属天线、金属表壳等因素的影响。人们渴望出现一种时间精确、耗电不高且价格适当的计时产品。
本发明的目的在于，提供一种其钟能接收并发送GPS时间信号，其表能自动校准其时间和走时精确度的钟表系统。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：该钟表系统由GPS钟和电子表组成。GPS钟其GPS信号接收器经所附天线接收来自GPS卫星的时间信号，中央处理器处理所述时间信号，显示器显示GPS时间，红外线发送器处于发送GPS时间信号的状态。
该钟表系统的电子表可接收由GPS钟发送的GPS时间和接收由GPS钟计算并发送的电子表走时误差修正数据，从而实现时间校准和走时精确度校准的功能。使用时，将电子表置于GPS钟红外线发送器和红外线接收器所在区域内，操作电子表相应功能按键，电子表经其红外线接收器接收GPS钟发送的GPS时间，以该GPS时间修正电子表当前的走时数据，并将该GPS时间在液晶显示屏显示，从而实现其时间的校准。同时通过其红外线发送器将电子表上次进行时间校准的走时数据、电子表当前的走时数据及此时间间隔内的走时误差数据等时间数据发送给GPS钟，GPS钟红外线接收器接收来自电子表的上述时间数据，其中央处理器根据上述时间数据计算出电子表的走时误差修正数据，其红外线发送器将此走时误差修正数据发送给电子表。电子表经其红外线接收器接收GPS钟发送的走时误差修正数据。在不接收GPS钟信号时，电子表微处理器根据走时误差修正数据自动校准电子表走时精确度，从而保证其所显示时间的准确性。具体来说，GPS钟中央处理器根据电子表时间数据计算出一定时间内的电子表走时误差修正数据，此走时误差修正数据表现为电子表每隔一定时间需要修正其走时误差的量。电子表微处理器根据上述走时误差修正数据校准其走时精确度，即每隔一定时间修正其走时误差，从而保证电子表所显示时间的准确性。GPS钟中央处理器预设有程序，以执行上述走时误差修正数据的运算。电子表微处理器预设有程序，以执行上述走时精确度的校准。
本发明的优点在于：该钟表系统为消费者提供了一种时间极为精确的计时产品。该钟表系统GPS钟与电子表可独立分离，GPS钟接收并显示来自卫星的GPS时间，电子表使用价格较为便宜的红外线接收器接收由GPS钟发送的GPS时间和由GPS钟计算并发送的走时误差修正数据，从而自动校准其时间与走时精确度，这样，消费者在不明显增加消费负担的基础上，可拥有时间极其精确的计时产品。把直接接收卫星GPS时间、耗电大、线路复杂和制造成本高的技术应用在GPS钟上，电子表则不必直接接收来自卫星的时间信号，而是接收GPS钟发送的GPS时间信号，电子表制造成本与传统电子表相当，且信号接收稳定，表壳也不必限制在非金属表壳材质上，其耗电量与传统电子表相比不会增加。由GPS钟根据电子表提供的时间数据计算电子表走时误差修正数据，电子表不必承担复杂的运算程序，因而其功耗与传统电子表相比不会增加。另外，由于该钟表系统接收的是GPS时间，消费者可以在世界各地很方便、很精确地获得当地时间。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
图1是该钟表系统的示意图。
图2是该钟表系统电子表走时误差修正数据计算及电子表走时精确度校准的示意图。
请参照图1，该钟表系统由GPS钟(1)和电子表(2)组成。GPS钟(1)包括中央处理器(11)、红外线发送器(12)、红外线接收器(13)、外围电路(14)、功能按钮(15)、外设接口(16)、附有天线(18)的GPS信号接收器(17)和显示器(19)，电子表(2)包括微处理器(21)、功能按键(22)、外围电路(23)、红外线发送器(24)、红外线接收器(25)和液晶显示屏(26)。GPS钟(1)其GPS信号接收器(17)经所附天线(18)接收来自GPS卫星的时间信号，中央处理器处理(11)所述时间信号，显示器(19)显示GPS时间。GPS钟(2)其外设接口(14)联接扬声器、电源、计算机等外部设备。操作GPS钟相应功能按钮(15)可设置其所具有的定点报时等功能。
GPS钟(1)其红外线发送器(12)始终处于发送GPS时间信号的状态，电子表(2)可接收由GPS钟发送的GPS时间和接收由GPS钟(1)计算并发送的走时误差修正数据。使用时，将电子表(2)置于GPS钟红外线发送器(12)和红外线接收器(13)所在区域内，操作电子表(2)相应功能按键(22)，电子表(2)经其红外线接收器(25)接收由GPS钟(1)红外线发送器(12)发送的GPS时间，以该GPS时间修正其当前走时数据，并将该GPS时间在液晶显示屏(26)显示，从而实现其时间的校准。上述相应功能按键(22)操作后，电子表(2)可同时通过其红外线发送器(24)将其上次进行时间校准时的走时数据、当前的走时数据及此时间间隔内的走时误差数据等时间数据发送给GPS钟(1)。GPS钟红外线接收器(13)接收来自电子表(2)的上述时间数据，其中央处理器(11)根据上述时间数据计算出电子表(2)走时误差修正数据，其红外线发送器(12)将此走时误差修正数据发送给电子表(2)。电子表(2)其红外线接收器(25)接收上述走时误差修正数据，其微处理器(21)根据走时误差修正数据校准其走时精确度，自动运行时间校准功能，保证其所显示时间的准确性。
请参照图2，以下对走时误差修正数据计算和走时精确度校准的流程作举例说明。C线代表GPS钟的时间，W线代表电子表的时间，GPS钟直接接收来自卫星的GPS时间，因而其时间是标准时间。GPS钟中央处理器根据电子表上次进行时间校准时的走时数据、电子表当前的走时数据及此时间间隔内电子表的走时误差数据等时间数据计算出在一定时间内的电子表走时误差修正数据，此走时误差修正数据表现为电子表每隔一定时间需要修正其走时误差的量。电子表微处理器根据此走时误差修正数据校准其走时精确度，即每隔一定时间修正其走时误差，从而保证电子表所显示时间的准确性。如，按照GPS钟在T0时的时间，将电子表的时间设置成T0。当GPS钟走到T1时，这时电子表时间可能是Ta，说明在T0至T1这段时间内电子表走快了ΔT1，电子表将其在GPS钟时间为T0时刻的走时数据T0(上次进行时间校准时的走时数据)、在GPS钟时间为T1时刻的走时数据Ta(当前的走时数据)及在此时间间隔内的走时误差数据ΔT1等时间数据发送给GPS钟。GPS钟中央处理器根据上述电子表的时间数据T0、Ta及ΔT1进行运算，计算出电子表每隔α秒其时间走快0.01秒，从而换算出电子表走时误差修正数据，即电子表每隔α秒(一定时间)其时间应减去(修正)0.01秒(走时误差)。GPS钟把此走时误差修正数据发送给电子表。这样，每隔α秒的时间，电子表微处理器根据上述走时误差修正数据(电子表每隔α秒其时间应减去0.01秒)将其时间减去0.01秒，从而校准其走时精确度，保证电子表所显示时间的准确性。再如，即使在GPS钟时间为T1的时刻将电子表时间校准后，到GPS钟时间为T2的时刻，电子表时间可能显示为Tb，而不是T2，即每隔(T2-T1)的时间间隔电子表时间比标准时间慢ΔT2秒。这时，将在GPS钟时间为T1时刻的电子表走时数据T1(上次进行时间校准时的走时数据)、在GPS钟时间为T2时刻的电子表走时数据Tb(当前的走时数据)及此时间间隔内的电子表走时误差数据ΔT2等时间数据发送给GPS钟，GPS钟中央处理器根据上述电子表时间数据T1、Tb、ΔT2进行运算，计算出电子表每隔α秒其时间走慢0.01秒，从而换算出电子表走时误差修正数据，即电子表每隔β秒(一定时间)其时间应增加(修正)0.01秒(走时误差)。GPS钟把此走时误差修正数据发送给电子表。于是每隔β秒的时间，电子表微处理器根据上述走时误差修正数据(电子表每隔β秒其时间应增加0.01秒)将其时间增加0.01秒，从而校准其走时精确度，保证电子表所显示时间的准确性。电子表走时误差修正数据的计算由GPS钟中央处理器预设程序完成，电子表走时精确度的校准则由其微处理器预设程序完成。
Claims (9)
1、一种钟表系统，尤其是一种在钟与表之间通过红外线传输时间信息的钟表系统，包括GPS钟(1)和电子表(2)，其特征在于：GPS钟可接收并发送来自GPS(全球定位系统)的GPS时间信号；电子表接收由GPS钟发送的GPS时间和由GPS钟计算并发送的电子表走时误差修正数据，电子表根据所接收的GPS时间校准其时间，并在不接收GPS钟信号时根据其走时误差修正数据自动校准其走时精确度。
2、根据权利要求1所述的钟表系统，其特征在于：GPS钟经所附天线(18)接收来自GPS卫星的GPS时间信号。
3、根据权利要求1所述的钟表系统，其特征在于：GPS钟始终处于接收GPS时间信号、显示GPS时间和用红外线发送器(12)发送GPS时间信号的工作状态。
4、根据权利要求1所述的钟表系统，其特征在于：GPS钟通过其红外线发送器(12)向电子表发送GPS时间信号和电子表走时误差修正数据。
5、根据权利要求1所述的钟表系统，其特征在于：电子表通过红外线接收器(25)接收由GPS钟发送的GPS时间信号和由GPS钟计算并发送的电子表走时误差修正数据。
6、根据权利要求1所述的钟表系统，其特征在于：所述电子表走时误差修正数据是由GPS钟中央处理器，根据电子表时间数据计算的在一定时间内电子表走时误差的修正量。
7、根据权利要求6所述的钟表系统，其特征在于：所述电子表时间数据由电子表红外线发送器(24)发送给GPS钟，并由GPS钟红外线接收器(13)接收。
8、根据权利要求6所述的钟表系统，其特征在于：所述电子表走时误差修正数据表现为，电子表每隔一定时间需要自动修正其走时误差的量。
9、根据权利要求1所述的钟表系统，其特征在于：电子表微处理器以预设程序，根据GPS钟计算的走时误差修正数据自动校准其走时精确度，从而保证其所显示时间的准确性。
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