專利名稱：無線電控制時鐘的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無線電控制時鐘，包括具有至少兩個指針的模擬顯示器，每個指針連接一個齒輪；光學裝置，包括光束的發(fā)射和接收部件，通過擋住與齒輪的轉(zhuǎn)角位置有關(guān)的光路來檢測每個指針的位置；每個齒輪的驅(qū)動單元，用于根據(jù)接收的無線電時間或復(fù)位信號調(diào)節(jié)指針位置；用于控制驅(qū)動單元的微控制器單元。本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明的無線電控制時鐘的位置的方法。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的鐘表中，含有能自動調(diào)節(jié)時間的無線電控制時鐘，其在成功接收無線電時間信號并解碼后，驅(qū)動相關(guān)的模擬時鐘的指針到準確的時間位置。為了根據(jù)接收的時間信號將指針軸調(diào)節(jié)到準確的時間位置上，每當系統(tǒng)被復(fù)位，秒針、分針、時針和可選的鬧針必須從絕對的參考位置開始，于是微控制器能算出對每個軸各自的旋轉(zhuǎn)需要產(chǎn)生多少個脈沖。這樣，參考位置必須在根據(jù)時間信號設(shè)定時間之前被確定。
無線電控制時鐘普遍采用光學裝置檢測模擬顯示器指針的位置。具有上述特征的時鐘在EP 0 180 880里被公開說明。該文獻描述了鐘表內(nèi)各部件的配置關(guān)系，包括鐘表的各驅(qū)動器、齒輪、軸和光學測試裝置。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的是提供一種更加簡單的鐘表，其制造更加簡單，成本更低。
通過上述類型的根據(jù)本發(fā)明的只有光接收部件的鐘表，可以達到該目的。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，透明齒輪上帶有不透明區(qū)域。不透明區(qū)域可以形成在透明齒輪里，例如采用兩種成分澆鑄的辦法制造的齒輪，可由合適的塑料，例如聚碳酸酯(PC)，壓克力(PMMA)或者其他類似材料制造，或者不透明區(qū)域被設(shè)置在透明齒輪的表面上，例如，通過用粘合方法粘在齒輪上的著色或黑色貼片。
借助不透明區(qū)域擋住通過發(fā)光部件發(fā)出的和光接收部件接收的光。這樣，通過旋轉(zhuǎn)齒輪，其能夠從光通過透明齒輪的位置上轉(zhuǎn)到光被不透明區(qū)域擋住的位置。這樣，通過光接收部件接收光的中斷情況，可以檢測出這個位置。通過產(chǎn)生預(yù)定數(shù)目的脈沖驅(qū)動驅(qū)動單元，齒輪能轉(zhuǎn)到一個預(yù)先確定的參考位置，在該位置處光不會被擋住。通過對其他齒輪重復(fù)該過程，所有指針都能轉(zhuǎn)到參考位置，在該位置處根據(jù)接收的時間信號實現(xiàn)最終的時間設(shè)定。
通過提供一種無線電控制時鐘，其每個指針與一個單獨的齒輪相連，每個所述齒輪被一個單獨的驅(qū)動單元驅(qū)動，可以實現(xiàn)對所有指針的獨立控制。
為確保時鐘的精確運行，優(yōu)選選用步進電機作為驅(qū)動單元。
本發(fā)明還涉及一種調(diào)節(jié)根據(jù)本發(fā)明的無線電控制時鐘的位置的方法。第一步，通過中斷與所述各個齒輪轉(zhuǎn)角位置相關(guān)的光路，檢測其中一個指針的位置；第二步，將所述指針調(diào)節(jié)到預(yù)先確定的參考位置上；完成對所述指針的第一步和第二步操作后，對另一個指針進行第一步操作，一直到對所有指針完成第一步和第二步操作；在最后一步中，根據(jù)接收到的無線電時間或者復(fù)位信號調(diào)節(jié)所有指針的位置。


該方法和本發(fā)明的更多細節(jié)及其實施例，可見于隨后對優(yōu)選實施例的介紹，附有圖片參考，其中圖1示出了無線電控制時鐘的電路設(shè)計示意圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的分解立體圖。
具體實施例方式
圖1示出了無線電控制時鐘的電路設(shè)計示意圖。電路設(shè)計包括通過天線4和無線電接收裝置6接收不同信號的微控制器單元2。微控制器單元2與四個步進電機8，10，12，14相連，這四個步進電機用作與之相聯(lián)的機械傳動裝置16，18，20，22的驅(qū)動單元，用于驅(qū)動與模擬顯示器的指針相連的時鐘軸。在微控制器單元2產(chǎn)生的各數(shù)字脈沖信號作用下，各步進電機8，10，12，14被激勵，驅(qū)動時鐘的各個軸和指針。
作為例子，參照圖1和圖2，步進電機8與齒輪16相連，齒輪16作為傳動裝置驅(qū)動軸24(該軸與時鐘的秒針相連，圖中沒有畫出)。步進電機10，12和14分別與齒輪18，20和22相連。齒輪18，20和22驅(qū)動分別與時鐘的分針、時針和鬧針相連的軸26，28和30。
進一步參考圖2，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例包括作為光發(fā)射部件的紅外發(fā)射器32，和作為光接收部件的紅外接收器34。在此實施例中，紅外光束40被沿著與齒輪的中心軸線80平行的主干線下游方向82導(dǎo)向。齒輪16，18，20和22基本由透明的P C塑料材料制成。這些齒輪上帶有與之一體的不透明區(qū)域84，86，88和90，這些不透明區(qū)域用于在紅外光束40的下游方向82特定轉(zhuǎn)角位置處擋住光線。不透明區(qū)域84，86，88和90由黑色的不透光塑料材料構(gòu)成，嵌入透明PC材料中。這種齒輪可采用兩種組分模制的方法生產(chǎn)。
使用上述部件，根據(jù)接收到的無線電時間或復(fù)位信號，檢測和調(diào)節(jié)每個指針的位置是可能的。在通過天線4和無線電接收裝置6成功地接收到無線電時間或復(fù)位信號后，微控制器單元2產(chǎn)生脈沖信號，使步進電機8，10，12和14驅(qū)動齒輪16，18，20和22，帶動分別與秒針、分針、時針和鬧針相連的軸24，26，28和30轉(zhuǎn)動。不過，在更換新電池或者人為地觸發(fā)復(fù)位針后，只要時鐘根據(jù)接收的時間被復(fù)位，軸24，26，28和30必須從絕對位置開始轉(zhuǎn)動。
下面描述圖2所示的實施例的時間檢測和調(diào)節(jié)過程。作為舉例，步進電機8驅(qū)動齒輪16使秒針軸24轉(zhuǎn)動。齒輪16一直轉(zhuǎn)動，直到當紅外發(fā)射器32發(fā)射出的紅外光束40被齒輪16上帶有的不透明區(qū)域84擋住，中斷了通過紅外接收器34接收紅外光束40的過程后才停止轉(zhuǎn)動。這時，微控制器單元2能夠確定齒輪16的絕對位置，進而確定軸24和與之相連的秒針的絕對位置。于是微控制器單元2按照附加的預(yù)先設(shè)置好的步驟，驅(qū)動齒輪16和軸24，使秒針到達確定的參考位置，該位置不同于齒輪16的不透明區(qū)域84與紅外光束40的下游方向82對齊的位置。
在以下步驟中，步進電機10驅(qū)動齒輪18使分針軸26轉(zhuǎn)動。齒輪18一直轉(zhuǎn)動，直到當紅外發(fā)射器32發(fā)射出的紅外光束40被齒輪18上帶有的不透明區(qū)域86擋住，中斷了通過紅外接收器34接收紅外光束40的過程后才停止轉(zhuǎn)動。這時，微控制器單元2能夠確定齒輪18的絕對位置，進而確定軸26和與之相連的分針的絕對位置。于是微控制器單元2按照附加的預(yù)先設(shè)置好的步驟，驅(qū)動齒輪18和軸26，使分針到達確定的參考位置，該位置不同于齒輪18的不透明區(qū)域86與紅外光束40下游方向82對準的位置。
對于時針軸、鬧鐘軸和與之相關(guān)的指針，其操作順序與上述類似。將時針和鬧鐘的指針設(shè)置到其參考位置后，時間調(diào)節(jié)過程最終結(jié)束，所有指針都根據(jù)接收的無線電時間信號移動到位。從而，對應(yīng)秒針和秒針軸24從其參考位置移動到根據(jù)接收的時間信號位置的轉(zhuǎn)動角度，在微控制器單元2產(chǎn)生多個脈沖信號后，秒針軸24被齒輪16和步進電機8驅(qū)動。這個時間設(shè)置過程可以重復(fù)用于分針軸、時針軸和鬧鐘軸26，28和30以及各指針，也可選擇與秒針設(shè)置同步完成。
權(quán)利要求
1.無線電控制時鐘，包括具有至少兩個指針的模擬顯示器，每個指針與一個齒輪(16，18，20，22)相連；光學裝置(32，34)，包括光束(40)的發(fā)射和接收部件，通過中斷與所述齒輪(16，18，20，22)的轉(zhuǎn)角位置相關(guān)的光路(82)來檢測每個指針的位置；每個所述齒輪(16，18，20，22)的驅(qū)動單元(8，10，12，14)，用于根據(jù)接收的無線電時間或復(fù)位信號，調(diào)節(jié)所述指針位置；用于控制所述驅(qū)動單元(8，10，12，14)的微控制器單元(2)，其特征在于設(shè)置單獨的光接收部件(34)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無線電控制時鐘，其特征在于所述透明齒輪(16，18，20，22)上帶有不透明區(qū)域(84，86，88，90)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無線電控制時鐘，其特征在于所述不透明區(qū)域(84，86，88，90)形成在所述透明齒輪(16，18，20，22)里，或設(shè)置在所述透明齒輪(16，18，20，22)的表面上。
4.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的無線電控制時鐘，其特征在于每個指針與一個獨立的齒輪相連，以及每個齒輪被一個獨立的驅(qū)動單元所驅(qū)動。
5.根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的無線電控制時鐘，其特征在于所述驅(qū)動單元是步進電機。
6.調(diào)節(jié)根據(jù)上述任何一項權(quán)利要求所述的無線電控制時鐘的位置的方法，其特征在于第一步，通過中斷與所述各個齒輪(16，18，20，22)轉(zhuǎn)角位置相關(guān)的光路，檢測其中一個指針的位置；第二步，將所述指針調(diào)節(jié)到預(yù)先確定的參考位置上；完成對所述指針的第一步和第二步操作后，對另一個指針進行第一步操作，一直到對所有指針完成第一步和第二步操作；在最后一步中，根據(jù)接收到的無線電時間或者復(fù)位信號調(diào)節(jié)所有指針的位置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無線電控制時鐘，包括具有至少兩個指針的模擬顯示器，每個指針連接一個齒輪(16，18，20，22)；光學裝置(32，34)，包括光束(40)的發(fā)射和接收部件，通過中斷與齒輪(16，18，20，22)的轉(zhuǎn)角位置有關(guān)的光路(42，44，82)來檢測每個指針的位置；每個齒輪(16，18，20，22)的驅(qū)動單元(8，10，12，14)，用于根據(jù)接收到的無線電時間或復(fù)位信號，調(diào)節(jié)指針位置；用于控制驅(qū)動單元(8，10，12，14)的微控制器單元(2)。本發(fā)明還涉及一種用于調(diào)節(jié)無線電控制時鐘位置的方法。
文檔編號G04C9/00GK1942836SQ03809389
公開日2007年4月4日 申請日期2003年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者沈依萬, 陳云生 申請人:金茨勒時光(香港)公司