CN2497348Y - 一种时间校准控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型的时间校准控制装置包括接收机、信息处理及内部时钟电路以及显示电路;接收机接收同步到GPS时间的移动通信网信号或者寻呼信号;信息处理及内部时钟电路包括解码电路、微处理器和内部时钟,解码器与接收机相耦合,从接收到的系统信号中解码出系统信号所携带的GPS基准时间,并将GPS基准信号送入微处理器,微处理器根据GPS基准时间以及内部时钟的时钟信号,生成实际时间,并校准内部时钟;显示电路显示从微处理器中接收到的当前实际时间。

Description

一种时间校准控制装置

本实用新型涉及一种时间校准控制装置。更具体地说，涉及这样一种装置，即利用该装置，能够根据一定的信号源，例如GPS基准时间，再利用GSM通信网或者寻呼系统中包含基准时间的数字信息的接收，自动对钟表等计时设备进行时间校准。

钟表已经发明很多年，它给人们提供时间信息，人们根据时间信息去做各种各样的事情，但是在日常生活不管哪个公司(厂家)生产的钟表都会产生积累误差，消除这种积累误差的传统办法就是用人去调整钟表，这无形中给人们带来诸多不便。

目前国外已经有接收卫星的GPS信号对手表进行自动校准的产品，但是这种产品需要GPS接收机，设备十分昂贵，且只能接收直射的卫星信号，无法在室内使用。

当今社会已经进入信息化社会，有很多信息可以接收、处理和利用。比如多频漫游寻呼系统的信号发射功率强，信号覆盖面大(每个基站可覆盖30公里)，信号频率属于UHF频段，对建筑物等有较强的绕射能力，可在室内接收。因此，目前迫切需要一种可以利用现有的信号资源对钟表等计时设备进行自动校准的装置。

为了解决上述的问题，本实用新型的目的在于提出一种可以根据GPS标准时间，来定期自动发出校准信号，从而控制钟表走时的一种时间校准控制装置。

本实用新型的时间校准控制装置，包括：

接收机，接收同步到GPS时间的移动通信网系统信号或者寻呼信号；

信息处理及内部时钟电路以及显示电路，包括：

解码电路，所述的解码器与所述的接收机相耦合，从所述的接收机接收到的系统信号中解码出该系统信号所携带的GPS基准时间，

内部时钟，

微处理器，与所述的解码电路相耦合，从所述的解码电路中接收该GPS基准时间信号；并且与所述的内部时钟相耦合，以根据GPS基准时间以及来自内部时钟的时钟信号，生成实际时间，并校准内部时钟；

显示电路，与所述的微处理器相耦合，以显示从微处理器中接收到的当前实际时间。

本实用新型利用提取GPS标准时间技术开发出的系列产品具有体积小，重量轻，耗电少，灵敏度高，可以使用交、直流供电等特点。这些系列产品还可以安装在其它设备(或产品)的内部。

图1是本实用新型的全自动数字化信息接收及时间校准装置的原理图。

图2A和图2B是图1所示的全自动数字化信息接收及时间校准装置的详细电路图。

图3是Flex寻呼信号的时序图。

实现本实用新型的时间校准装置关键在于以下几点：

1.找到一种时间源(如GPS)，接收这个时间源发出的基准时间信号；

2.采集表示当前内部时钟状态的信号，根据基准时间和当前内部时钟计算出校准参数，并将该参数转换成控制信号；

3.向被控制设备(或产品)发出控制信号，由控制器完成时间校准。

目前获得GPS信号可以有两种方式：

(1)接收卫星发出的GPS信号：这种方法需要GPS接收机，设备十分昂贵，并且只能直接接受直射的卫星信号，无法在室内使用。

(2)利用遍布全国的移动通信网(诸如GSM网)以及多频漫游寻呼网络中的GPS同步信号，可以获得GPS标准时间信号。由于移动通信网以及多频漫游寻呼系统的信号和POCSAS码漫游寻呼系统的信号发射功率大，信号覆盖面大，对建筑物等有较强的绕射能力，可以在室内接收。

本实用新型设计人发现，利用FLEX多频漫游寻呼信号和POCSAS码漫游寻呼信号的GPS基准时间，定期(如每4分钟)发出校准控制信号，可以控制其它设备(或产品)。例如1)控制钟表的产品可以根据GPS标准时间定期发出校准信号，控制钟表走时，消除钟表的积累误差，使钟表走时极为准确，这种新型的钟表可以在宾馆、饭店、银行、邮电、交通运输、教育等领域使用；2)控制计算机时钟的产品可以根据GPS标准时间自动校准计算机时间，使计算机的系统时间无积累误差。用这种产品可以生产出高档计算机，特别适用与对时间要求严格的广域网应用系统；3)控制仪器仪表的产品可以根据GPS标准时间自动校准仪器仪表的时间，使仪器仪表的时间无累积误差。用这种产品可以生产出高档仪器仪表，尤其适用于对时间要求严格的领域。

参见图1，图1示出了本实用新型的全自动数字化信息接收及时间校准装置的原理图。该时间校准装置包括接收机、信息处理及内部时钟电路以及显示电路，其中信息处理及内部时钟电路包括解码电路、微处理器和内部时钟。接收机通过内部天线接收空中的带有GPS时间基准的移动通信网信号或寻呼信号，经解调后送给解码电路进行协议解码。该接收机可以是任何形式的用于接收270MHz以上范围内的、由移动通信网或者寻呼网发射的无线信号的接收机。

解码器与接收机相耦合，根据相应协议，从接收机接收到的系统信号中解码出该系统信号所携带的GPS基准时间，并将该GPS基准信号送入微处理器。微处理器根据GPS基准时间以及来自内部时钟的时钟信号，得到当前周期的启始时间、日期等数据，计算当前时刻的实际GPS时间，并校准内部时钟。如果从FLEX寻呼网中提取GPS标准时间，解码器可以使用三星公司、台湾电通所生产的FLEX解码器。在本发明中，微处理器可以是日立、三星或者东芝生产的单片机。内部时钟可以是移动通产品、计算机、仪器仪表或者自动控制设备的内部时钟，或者是它们的组合。

显示电路与微处理器相耦合，以数字形式或者指针形式显示从微处理器中接收到的当前实际时间。

此外，微处理器还可以处理由温度，湿度传感器送来的有关数据，并把这些数据通过显示屏显示出来。

图2A和图2B示出了图1所示的全自动数字化信息接收及时间校准装置的详细电路图。

参见图3，图3具体描述了Flex寻呼信号的构成时序图。

现有的GSM手机广播信道和寻呼系统信号中，都有使手机和寻呼机同步到系统的信号。以典型的Flex寻呼信号为例，寻呼信号的同步码为：每个小时有15个cycle(周期)，每个cycle为4分钟，每个cycle包含有128个帧(每帧为1.875秒)，每个帧包含有11个Block(块)。寻呼机为了接收到寻呼信号，它首先要同步到寻呼系统信号的cycle上。由于寻呼信号在每一cycle都发布包含有当前cycle起始的GPS时间、日期数据的系统信号，因此只要能将寻呼系统当前cycle系统信号中的cycle起始的GPS时间、日期数据实时提取出来，就能将其作为自动校准的参数。

由于每隔4分钟就能获得当前cycle起始的GPS时间、日期数据，而且这些数据与自身计时系统误差无关，因此这种自动校准方法就消作了其它校准方法积累误差的不足。由于自动校准方法积累误差在4分钟以内，可以忽略不计。

由于本实用新型的系列产品是根据GPS标准时间，定期发出校准信号(时间校准)，所以使用本实用新型的设备(或产品)时间一致性非常好。如利用上本实用新型钟表走时非常准确，自动化程度高，不需人工进行校准，如果将这样的钟表放在一起，可以发现所有的钟表都指向同一时间(时针、分针、秒针都非常一致)。除此以外这些钟表还可以提供当前的年、月、日信息。这种钟表只要接通电源，数分钟之内就可以指示出当前年、月、日、时、分、秒。这种钟可以在本宾馆、饭店、银行、邮电、交通运输、教育等领域使用，也可以作为中高档的家用电器走入家庭，为全社会提供走时精确的时钟。另外这种钟表还可以提供当地的温度、湿度等信息、对个人生日和重大节假日等设置提示功能。

Claims (1)

1.一种时间校准控制装置，包括：

接收机，接收同步到GPS时间的移动通信网系统信号或者寻呼信号；

信息处理及内部时钟电路以及显示电路，包括：

解码电路，所述的解码器与所述的接收机相耦合，从所述的接收机接收到的系统信号中解码出该系统信号所携带的GPS基准时间，

内部时钟，

微处理器，与所述的解码电路相耦合，从所述的解码电路中接收该GPS基准时间信号；并且与所述的内部时钟相耦合，以根据GPS基准时间以及来自内部时钟的时钟信号，生成实际时间，并校准内部时钟；

显示电路，与所述的微处理器相耦合，以显示从微处理器中接收到的当前实际时间。

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