CN1373864A - 具有钟表功能的便携器自动调时系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有钟表功能的便携器(100)自动调时系统。本发明还涉及一种具有能够进行自动调时钟表功能的便携器(100),比如一种电子计时器。根据本发明,便携器(100)带有声音调时信号(50)的接收器(11)以及可由该声音调时信号(50)产生调时指示(ho、mo)的器件(12、13),此调时指示可以校正所述便携器(100)的时间指示。根据本发明,便携器可有利地利用例如PC机(200)、电视机、无线电台或组合电话机的扬声器(202)所发射的声音调时信号进行时间调整。

Description

具有钟表功能的便携器自动调时系统
本发明一般地说涉及的是一种对具有钟表功能的便携器进行自动调整时间的系统。本发明还涉及一种具有钟表功能的便携器，比如一种能够自动调整时间的电子计时器。
从本发明的意义上来说，“具有钟表功能的便携器”可理解为是各种小尺寸的物品，优选地但也是非限定性的比如是一种电子计时器，它能够处理和显示至少第一种时间指示，例如小时和/或日期。
大家已公知的那些电子表或电子钟可以利用由天文台观测所或时间研究所发射的无线电广播时钟信号自动调整时间。大家都知道的这类物品都称为“无线电同步控制”表或钟或者采用一些相当的词语称为“无线电控制”或“无线电操纵”的钟表。
例如美国专利NO.4315332描述了一种计时器，它配备了一个无线电接收器用于接收或解码无线电时钟信号，还配备了可响应所述时钟信号的校正器以便校正电子计时器指示的时间。
这类计时器以及其它一些具有钟表功能又求助于无线电调时信号的便携器所存在的不足之处在于，由子计时器或更习惯地是具有时钟功能的便携器都必需包括无线电信号的接收器。这些接收器典型地要包括一个可按照无线电广播的时钟信号传输频率进行调节或能够被调节的无线电接收天线。这些接收器通常不存在于传统的电子计时器中，此外它们的典型特点是成本相当高，这都反映到便携器的制造成本上了。
这类便携器的另一个不足之处就在于这类便携器的时间调整必需使便携器与无线电广播的时钟信号发射频率相调谐。特别是这种时钟信号的发射频率从一个地区或一个国家到另一个地区或国家是可以变化的。作为实例，瑞士生产并以HBG注册的公知发射机Prangins传输75KHZ频率的无线电广播时钟信号，以DCF77注册的德国产公知发射机器Mainflingen传输77.5KHZ频率的该无线电广播时钟信号，而英国产的以MSF注册的公知发射机Rugby，按60KHZ的频率传输这种无线电广播时钟信号。因此，为了保证这类无线电同步便携器恰当的工作，必需给它们配备一些辅助设备可以根据地址或用户所处的位置调节无线电广播时钟信号的接收频率。这些附助设备也增加了制作成本及这些便携器的复杂性。
因此本发明的第一个目的就是提出了一种解决方案，可以对具有时钟功能的便携器进行自动调整时间，它克服了上述不足之处。
特别是本发明的目在于提出了一种可以自动调整具有钟表功能的便携器的时间，它令人感兴趣地仅仅依靠所说便携器已装配的装置或者依靠只要求便携器电子电路作可能最小的调整。
为此，本发明涉及一种系统，它可以自动调整具有钟表功能便携器的时间，其特征陈述在权利要求1中了。
本发明还涉及一种具有钟表功能的便携器，比如电子计时器，它能够自动调整时间，其特征在权利要求4中作了陈述。
后面的说明中描述了本发明的几种有利的实施方式，形成了从属权利要求的主题。
根据本发明，有利地是向具有钟表功能的便携器通过声波传输调时信号或时钟信号，这种解决方案的主要优点就是需要发射声音信号的设备，比如扬声器，按惯例这是人们在大量的电子设备中所能找到的，特别是，可以利用PC机扬声器、电视机扬声器、无线电台或组合电话机扬声器或者也可以借助于其它能发射音响信号的器件向具有钟表功能的便携器传输声音调时信号。
尤其是，根据本发明的一种有利的实施方式，具有钟表功能的便携器，比如电子计时器包括一个习惯所用的声音发生电路，用于发射所确定的声音信号，比如音响报警信号，并且它的安装是为了接收载有调时时钟信息的入射声音信号并转换成由所述便携器指示的时钟信息校正信号。
根据这种有利的实施方式，具有钟表功能的便携器不仅能够自动调整时间而且还能通过改进向另一个类似的便携器传输声音调时信号。
本发明的这些便携器，特征和优点以及其它的特征和优点，在阅读了后面的详细说明之后可更请楚地显示出来，同时参照了作为非限定性实例而给出的几个附图，图中有：
--图1概括地描述了一个可具有钟表功能的便携器自动调时系统的实施例，根据本发明这种便携器比如可以是一种电子计时器；
--图2表示的是一种可自动调时的计时器非限定性实施例较详细的方框示意图；
--图3表示的是一种音响信号转换电路的电路示意图，它可以作为声音调时信号的接收器；
--图4表示出了当该电路作为声音发生器时，随着图3电路在两个地点的时间而变化的电压电平，以及；
--图5表示出当该电路作为声音调时信号的接收器时，随着两个地点的时间而变化的电压电平。
-图1概括地示出了一种具有钟表功能的便携器自动调时系统，比如一种在其组件中用标注100指出的电子计时器，这种系统成了本发明的一种实施方式。该系统另外还非限定性地包括一个信息终端或PC机，图中用标注200指出。
根据本发明，PC机200至少包括调整时间的声音信号发射设备，该声音调时信号概括地用带有数字标注50的方框图表示。在图1所示的实施例中，这种调时信号的发射设备呈现为声卡201的形式，典型地说PC机200都装配这种声卡201以及一个或几个扬声器202。
发射设备与所用的装置类型无关。因此声音调时信号50可交替地利用电视机或无线电扬声器间接地传输，这是特别为了例如在电视机或无线电设备上穿插广告时可以对便携器调整时间。声音调时信号也可以利用组合电话机的扬声器间接地传输，这是特别为了例如在电话自动调时服务呼叫之后可以对便携器调时。
因此本发明的一个优点就是在于人们有利地使用已经存在的典型的设备就可发射调时信号。实际上，为了能够采用本发明只需在计算机中加入可以使其调制声音信号的程序就够了，使得该信号随后能够适当地由便携器100解码。
更可取地是，PC机200或任何其它信息终端比如游戏控制台连接到广域的信息网，如因特网(Internet)，以便可以让用户接入到经过广域计算机网可进入的确定的地址上，并且提供至少一种时间指示。可以较容易是设置这种地址使得例如在用户按因特网地址操作之后，它就可以通过PC机200扬声器202而引起发射利用由地址提供的时间指示所产生的声音调时信号。因此人们可以有利地读出，这是由于PC机200连接到该广域计算机网如因特网上了，以便利用由确定的因特网地址所提供的时间指示进行调整时间。
在使用电视机或无线电台扬声器的情况下，适宜的是把经过适当调制的声音调时信号分别传输到确定的电视信道、确定的无线电信道，该声音调时信号分别利用电视机扬声器、无线电台扬声器中继方式传输给便携器的携带者。
同样，在利用电话调时的情况下，声音调时信号完全可以经过适当调制之后在电话线路上进行传输并且利用组合电话机的扬声器以中继方式传输。
图1所描述的电子计时器100包括用数字标注7标出的显示器，如液晶显示以及控制部件如使用者可以任意操作的按纽S1至S5以便选择功能和1或改变计时器的信号或数据，例如手动校正利用该计时器所显示的时间。
根据本发明，电子计时器100另外还特别包括在该图中未示出的接收设备，配备它是为了接收例如借助图1中PC机的扬声器202所发射的声音调时信号50。
可注意到声音调时信号的这种接收设备可以是各种类型的电声转换器，它能由入射的声音信号产生电信号。因此“电声转换器”的概念同样地包含了压电型转换器和电动力学型转换器。
图2以方框图的形式表示出了图1中电子计时器100的一个实施例。正如在图2上所看到的那样，全用标注100指出的计时器包括串联的石英振荡器2、例如可输出1HZ信号的除法线路3、秒计数器4、分计数器5及时计数器6。秒计数器4通常输出每分钟一个脉冲，它可以使分计数器5增量并且分计数器5通常输出每小时一个脉冲，它可使时计数器6增量。因此计数器4、5和6分别产生秒指示s、分指示m及时指示h。
这些秒指示s、分指示m及时指示h都被输出到显示设备7，如在图1上已标注出的液晶显示。这些同样的指示s、m及h另外又都输出到电子控制器，通常都用数字标注10标出。这些电子控制器10特别包括用M及H指出的输入端，它们分别与计数器5与6相连接以便接收分钟指示m和时指示h。
可注意到，电子控制器可作成编程的微控制器或微处理器的形式以便使其能完成本说明书中所指出的各种功能。
这些电子控制器10特别包括有由R、MC及HC指出的输出端用于输出校正脉冲可以校正分别是计数器4、5及6的秒s指示、分m指示和时h指示。特别是电子控制器10的输出端R输出秒计数器4和回零脉冲；而输出端MC及HC则分别输出分钟计数器5和时计数器6的校正脉冲。
当手动对计时器调整时间的时候输出端R、MC及HC就典型地向计数器4、5及6输出校正脉冲。为此，电子计时器带有用数字标注8指出的控制器，它可以由使用人从外边操作。这种控制器8特别包括了计时器的按钮S1至S5它们都表示在图1上了。作为对控制器8作用的响应，电子控制器10因此向计数器4、5及6输出校正脉冲。
根据本发明，电子计时器另外还包括串联的并且由电子控制器10驱动的声音调时信号接收器，它用数字标注11标出了，如电声转换器；放大器12它可以在响应声音调时信号的情况下放大由接收器11所产生的电信号以及解调器13，它可以由声音调时信号产生调时指示ho及mo。这些调时指示ho及mo都输出到电子控制器10的输入端Ho及Mo。
配置电子控制器10要特别使得它能够把计数器5和6提供h时指示及m分指示与利用声音调时信号50得出的调时指示ho及mo进行比较。作为对这种比较的响应，电子控制器10输出端R、MC及HC输出一定数目的适当的校正脉冲用于使计时器的时间与利用声音调时信号50所传输的时间相符合。
更可取地是，配置的计时器另外还为了向另一个计时器或系统的类似便携器发射声音调时信号。因此图2上描述的计时器最好另外还带有一个串联的并由电子控制器10激励的调制器14及驱动器15，它们与用数字标注16指出的声音调时信号发射器组合在一起。调制器14可以在其输出端产生由m及h指示所调制的电信号，这两种指示是分别由分计数器5和时计数器6提供的。驱动器15可产生一种控制信号，它可以在响应由调制器提供的调制电信号的情况下起动发射器16，以便按响应的方式发射声音调时信号。
可以注意到：声音调时信号的发射器16是各种类型的电声转换器它能够由电控制信号产生声音信号。因此“电声转换器”的概念既包括压电型转换器也包括电动力学型转换器。
因此，这种变型计时器的优点就在于：这种计时器或者具有钟表功能并符合上述特征的类似便携器的携带者本身就可以把声音调时信号传输给另一个携带这种计时器的人。这种变型例如可以使配备这种计时器的旅行者特别是当该旅行者变更了标准时区时就可以利用另一个生活在该时区内的人所配备的类似计时器给他的表调整时间。
作为图2所示计时器的简化来说，声音调时信号的接收器11及发射器16可以使用同一个能以可逆方法工作的电声转换器。
作为特别有利的变型来说，计时器装配一个声音发生电路，安装该电路使得能够另外接收声音调时信号。登录号为99115319.8并且以申请人的名义申请的欧洲专利，其优先权请求也在本发明范围之内，其中描述了例如使用的声音发生电路包括一个压电振动器作为声音信号的接收器。在此作为参考而提到的该欧洲专利中专门描述了一个图3所示的电子变换器。
因此图3表示出了一个声音发生电路，它包括一个在其系统中用数字标注300指出的电子变换器。正如该图所显示的那样，上述电子变换器300是由驱动电路34、压电振动器P及比较电路36组合成的。其各自的工作原理将在下面加以描述。
压电振动器P的驱动电路34包括一个电路分支，其中串联安装了线圈6和二极管D；一个电阻R’和压电振动器P并联分接到该电路分支上。
驱动电路34在输入端子“a”上接收矩形波控制脉冲信号如图4中曲线A所示。该信号通过电阻R加到晶体管TR的基极上。当晶体管TR由控制脉冲导通时，通过感应线圈L的电流是由电源电压+E提供的，而压电振动器P的接点“b”就连接到驱动电路34的地线。当每个控制脉冲波前向下而晶体管TR达到断开状态时，所有积蓄在线圈L中的能量都传输到振动器P的端子，使振动器充电到高于电源电压+E的确定电压(图4中曲线B)。反过来时，振动器P开始放电，二极管D切断电流回路。人们可注意到，在两个连续的控制脉冲信号之间，压电振动器P还是仍旧能够通过电阻R’部分放电。因此当不再有任何控制脉冲加到晶体管TR上时，因而也就是当该晶体管处于断开状态时，振动器P的端子间电压就逐渐重新达到其静态值。
比较电路36包括由模拟--数字比较器COMP构成的比较装置。比较器COMP的一个输入端连接到直流电源电压+E的接点“C”，而所述比较器COMP的另一个输出端则连接到驱动电路34的输出端“b”，换句话说就是连接到压电振动器P与晶体管TR之间的接点。正如上面所明确指出的那样，在晶体管TR的基极上未施加控制信号的情况下，振动器P处于静止状态并且其端电压等于电源电压+E。在这种条件下，压电振动器P就不再作为声音发生器了，但是相反地却可以作为声音信号的接收器，特别是作为本发明声音调时信号的接收器。
因此，在入射声音信号比如声音调时信号的作用下，振动器P的端电压在其静态电压+E的两侧摆动如图5中曲线C所示。然后比较器COMP使振动器P产生的电压与其参考电压进行比较，该参考电压就是驱动电路34的电源电压+E。每当压电振动器产生的电压超过电压+E，比较器COMP就会在其输出端“d”产生脉冲信号(图5曲线D)。因此就能使入射声音信号转换成被调制的电信号，这里是调频电信号，尤其是还可以由该电信号产生图2标注的时间指示ho及mo。
大家可这样理解，各种不同的变化和/或适当调整都可以实现本说明书中所描述的各种实施方式。然而又不脱离由附属权利要求所确定的本发明范围。

Claims (10)

1.一种可以对至少一个具有钟表功能的便携器(100)调时的系统，其特征在于该系统至少包括声音调时信号(50)的发射器(201、202)，此声音调时信号指定用于校正所述便携器(100)的时间指示，并且特征还在于所述便携器(100)带有所说的声音调时信号(50)接收器(11)以及可由该声音调时信号(50)产生调时指示(ho、mo)的器件(12、13)，此调时指示可校正便携器(100)的所述时间指示。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于该系统包括一个PC机(200)、一个电视机、一个无线电台或一个组合电话机，它带有一个可成为所述声音调时信号(50)发射器的扬声器(202)。
3.根据权利要求2所述的系统，它带有一个所述的PC机(200)，此PC机包括一个可成为所述声音调时信号(50)发射器的扬声器(202)，其特征在于：所述PC机连到广域计算机网上，如因特网，其特征还在于声音调时信号(50)是由一个时间指示而产生的，该时间指示又是利用经过所述广域计算机网能进入的确定地址所提供的。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的系统，其特征在于：所述便携器(100)还适于向系统另一个具有类似钟表功能的便携器发射声音调时信号(50)。
5.一种具有能自动调时钟表功能的便携器(100)，其特征在于包括声音调时信号(50)的接收器(11)以及可由该声音调时信号(50)产生调时指示(ho、mo)的器件(12、13)，此调时指示可校正便携器(100)的时间指示。
6.根据权利要求5所述的便携器，其特征在于它另外包括声音发生电路(300)，专用于产生声音警报信号，该声音发生电路(300)还可成为所述声音调时信号(50)的接收器(11)。
7.根据权利要求6所述的便携器，其特征在于，所述声音发生电路(300)包括一个可形成声波接收器的压电振动器(P)。
8.根据权利要求6或7所述的便携器，其特征在于：所述的声音发生电路(300)也适于发射声音调时信号(50)。
9.根据权利要求8所述的便携器，其特征在于：所述的声音发生电路(300)包括用于根据接收脉冲控制信号接通或断开而安装的转换器(TR)，还包括与所述转换器(TR)串联的线圈(L)及二极管(D)，所述压电振动器(P)与所述线圈(L)及所述二极管(D)并联，与所述转换器(TR)串联。
10.根据权利要求9所述的便携器，其特征在于所述转换器(TR)包括一个晶体管。
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