一种减少走时误差的方法、系统和计时装置与流程

本发明涉及钟表技术领域，尤其是一种减少走时误差的方法、系统和计时装置。

背景技术：

随着智能穿戴技术发展和人们对智能穿戴产品需求的增加及要求的提高，智能行针式钟表受到了市场的青睐。作为人们把握时间的工具，钟表的走时误差直接影响到人们的生活以及工作。现有的钟表一般走时都很精确，但无论计时准确度多高的钟表，在运行较长时间之后，不可避免地会受到外部震动、磁场、温度、内部组件摩擦等因素的影响，而与标准时间产生偏差。大部分机芯齿轮箱的走针是无反馈的结构，即使因为震动，磁场因素导致指针丢步，控制器也无法判断出丢了多少步，因此无法再作补偿。

技术实现要素：

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的是提供一种减少走时误差的方法、系统和计时装置。

本发明所采用的技术方案是：

第一方面，本发明提供一种减少走时误差的方法，适用于通过驱动波形控制指针的计时装置，包括步骤：s1、实时测量干扰参数，所述干扰参数包括加速度和/或磁场强度；s2、当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，以所述起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间；s3、在干扰时间内，停止产生用于驱动指针运行的驱动波形，基于干扰时间计算用于调节指针运行的补偿变量；s4、在终止时刻后恢复产生驱动波形，在恢复的驱动波形的基础上，施加补偿变量以减少走时误差。

优选地，步骤s2还包括：以终止时刻为起点，不出现干扰参数大于预设的干扰阈值时，执行步骤s3～s4；对应的，还包括步骤s5：完成走时误差的减少后，重新执行步骤s1～s5。

优选地，步骤s2还包括：以终止时刻为起点，到再次出现干扰参数大于预设的干扰阈值的时间段，标记其为间隔时间，当所述间隔时间大于预设的时间阈值，执行步骤s3～s4。

对应的，还包括步骤s5：完成走时误差的减少后，重新执行步骤s1～s5。

优选地，步骤s2具体包括：以终止时刻为起点，到再次出现干扰参数大于预设的干扰阈值的时间段，标记其为间隔时间，当所述间隔时间小于预设的时间阈值，则清除原终止时刻并重新确定新的终止时刻直到间隔时间大于预设的时间阈值，执行步骤s3～s4。

优选地，步骤s2具体包括：当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，同时输出提示信息，以所述起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间，所述提示信息包括声光信息和振动提醒信息。

第二方面，本发明提供一种减少走时误差的系统，适用于上述方法，包括：测量模块，用于实时测量干扰参数，所述干扰参数包括加速度和/或磁场强度；处理模块，用于当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，以所述起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间；控制模块，用于在干扰时间内，停止产生用于驱动指针运行的驱动波形，基于干扰时间计算用于调节指针运行的补偿变量；恢复模块，用于在终止时刻后恢复产生驱动波形，在恢复的驱动波形的基础上，施加补偿变量以减少走时误差。

第三方面，本发明提供一种计时装置，包括指针、mcu和齿轮箱驱动单元，还包括：传感器单元，其中，传感器单元包括加速度传感器和磁力传感器；所述mcu通过所述传感器单元实时测量计时装置的干扰参数，所述干扰参数包括加速度和/或磁场强度；所述mcu，用于当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，以所述起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间；所述mcu，用于在干扰时间内，停止产生驱动波形，基于干扰时间计算用于调节指针运行的补偿变量；所述齿轮箱驱动单元停止驱动指针；所述mcu，用于计时装置在终止时刻后恢复产生驱动波形，在恢复的驱动波形的基础上，施加补偿变量；所述齿轮箱驱动单元根据恢复的驱动波形和补偿变量驱动指针。

优选地，还包括用于输出提示信息的提示组件，所述提示组件包括喇叭、光源、振动器和辅助电路。

本发明的有益效果是：

本发明通过测量加速度和/或磁场强度判断计时装置所处的环境是否能够影响指针的正常运行，通过干扰时间的长度计算对应的补偿变量以减少走时误差，能够提高钟表的抗干扰能力。

附图说明

图1是本发明的一种减少走时误差的方法的示意图；

图2是本发明的一种减少走时误差的系统的示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例1

本实施例的目的在于说明现有技术问题和本发明的解决思路。

指针式的钟表，容易受到外部的干扰而导致驱动指针的结构产生变异导致走时误差，本实施例提供如图1所示的一种减少走时误差的方法，适用于通过驱动波形控制指针的计时装置，包括步骤：s1、实时测量干扰参数，所述干扰参数包括加速度和/或磁场强度；s2、当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，以所述起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间；s3、在干扰时间内，停止产生用于驱动指针运行的驱动波形，基于干扰时间计算用于调节指针运行的补偿变量；s4、在终止时刻后恢复产生驱动波形，在恢复的驱动波形的基础上，施加补偿变量以减少走时误差。

计时装置包括mcu、指针、齿轮箱、磁力传感器和加速度传感器等结构，加速度传感器除了用于计步、睡眠等算法提供原始数据外，还用于检测当前手表是否受到剧烈震动，如检测到振动的幅度或周期大于影响正常走针的阈值，则主控制器(mcu通过停止产生驱动波形)做出停针操作，具体的，加速度传感器能检测到手表的加速度数据，当手表处于剧烈震动的情况下，加速度数据的三个轴的数据呈现剧烈的变动，并且变化周期极短，mcu通过检测当前的震动周期和震动幅度，并进行阈值(干扰阈值)对比。阈值为实验时测试得到的数据，通过测试获取导致手表走针丢针的阈值。当检测到的加速度值大于阈值时，确定为会影响走针，此时提醒用户并停止走针，待检测到的加速度值小于阈值时，恢复走针，并且快速追针，补上停止走的时间；地磁传感器除了用于为指南针提供原始数据外，还用于检测当前磁场环境是否会影响到走针，当磁场强度影响到走针时，停止走针，离开强磁场环境后，再恢复走针并追针，具体的，地磁传感器能检测到磁场强度，当手表处于强磁场的情况下，地磁传感器(即磁力传感器)的三个轴的数据明显增大，mcu通过检测当前的磁场强度，并进行阈值(干扰阈值)对比，阈值为实验时测试得到的数据，通过测试获取导致手表走针丢针的磁场强度阈值，当检测到的磁场强度大于阈值时，确定为会影响走针，此时提醒用户并停止走针，待检测到的磁场强度值小于阈值时，恢复走针，并且快速追针，补上停止走的时间；mcu通过pwm脉冲波来驱动行针齿轮箱，驱动波形的周期快慢能控制走针的快慢。齿轮箱和指针传动连接，从而使时针、分针、秒针转动，在检测到强磁场及剧烈震动的环境下，mcu停止走针，检测到离开强磁场及剧烈震动的环境下，mcu恢复走针，并快速追针，将之前停止走的步数补上。

具体的例子：

通过大量试验获取影响走针精度的传感器阈值，作为程序内判断停止走针的阈值，快速晃动手表，观察到当手表的加速度幅度值为10000或震动周期为100hz时，秒针走针时丢针，慢了2s，即阈值为加速度幅度值10000,或震动周期100hz。将磁铁靠近手表，观察到当地磁传感器的幅度值为5000时，秒针停止走针，在10s后慢了10s，地磁传感器幅度小于5000后又恢复走针，即阈值为地磁传感器幅度5000。

在mcu的控制程序中，设置检测阈值为加速度幅度值10000，震动周期100hz，地磁传感器幅度值5000。并实时采样加速度和地磁数据，并实时和所设阈值比较。

发现地磁传感器的幅度值达到了6000，即超过所设阈值，会影响走针，造成走时误差。此时mcu控制马达震动提醒用户远离磁场，并停止走针，同时记录在磁场环境的时间。

mcu继续检测环境，10s后检测到磁场为1000，即脱离了强磁场环境，mcu恢复走针，通过加快驱动走针的波形周期，在1s内走了10s的时间，即恢复到了正常时间。此时即将在磁场环境中的不确定走针数补足了，避免了走时误差。

实施例2

本实施例的目的在于说明优选方案。

实施例1所描述的是比较理想的处理情况，实际上，加速度和磁力的变化要更加无序，因此会出现一段时间出现影响走时的环境(加速度和/或磁力变化影响指针)，一段时间后恢复正常，然后继续异常等情况。

针对这些情况，提出对应的解决方法，当出现异常(即如上述实施例中描述的，因为加速度和/或磁力影响指针正常运行)、正常的情况时，即异常仅仅出现一次(考虑到大部分人的生存环境，这个情况也是有相当大的可能性的)，则正常执行实施例1所述的方法。

当出现异常(即如上述实施例中描述的，因为加速度和/或磁力影响指针正常运行)、正常、异常时，则需要判断正常时间是否足够长，因为加速度传感器和磁力传感器总会存误差，难以保证绝对准确，同时考虑到极端的情况，也应该确保钟表不因为正常、异常的短时间反复出现而导致补偿变量的计算/执行出现异常，因此提出“以终止时刻为起点，到再次出现干扰参数大于预设的干扰阈值的时间段，标记其为间隔时间，当所述间隔时间大于预设的时间阈值”，其目的是建立一种机制，即如果正常到的第二次异常间隔太短，则认为并不存在正常(即这个正常是误差)，有利于降低整体的误差判断，同时提高了方法执行的稳定性。

当出现第一异常(即如上述实施例中描述的，因为加速度和/或磁力影响指针正常运行)、第一正常、第二异常、第三异常、第二正常、第四异常时，基于上述的例子，可知出于降低整体的误差判断，同时提高了方法执行的稳定性的目的，会将一部分正常(即加速度、磁力小于阈值)的例子视为无效，则需要重新确立新的正常的时刻，判断标准即第二正常的时刻和第四异常的之间的时间必须要要大于干扰阈值，其目的是建立一种流程循环，提高了方法执行的稳定性。

此外，人是不会一直关注手表的，而相应的，能够影响指针的加速度变化和磁力变化并不是人体能够正常感知的，因此，出于提醒的目的，手表可以输出声光信号和振动提醒信号，声音只需要设置有存储数据的存储器和喇叭既能实现，光信号只需要led(即光源，也可以是其他发光元器件)就能够实现，振动可以参考手机，设置一个振动器，相关的辅助电路也是行业公知，本实施例不进行进一步的说明。

实施例3

本实施例用于提供如图2所示的一种减少走时误差的系统，适用于上述实施例说明的方法，包括：测量模块1，用于实时测量干扰参数，干扰参数包括加速度和/或磁场强度；处理模块2，用于当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，以起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间；控制模块3，用于在干扰时间内，停止产生用于驱动指针运行的驱动波形，基于干扰时间计算用于调节指针运行的补偿变量；恢复模块4，用于在终止时刻后恢复产生驱动波形，在恢复的驱动波形的基础上，施加补偿变量以减少走时误差。

本实施例还提供一种计时装置，包括指针、mcu和齿轮箱驱动单元，还包括：传感器单元，其中，传感器单元包括加速度传感器和磁力传感器；mcu通过传感器单元实时测量计时装置的干扰参数，干扰参数包括加速度和/或磁场强度；mcu，用于当干扰参数大于预设的干扰阈值，则记录当前时间并标记其为起始时刻，以起始时刻为起点，记录并标记干扰参数小于预设的干扰阈值的时间为终止时刻，标记从起始时刻至终止时刻之间的时间为干扰时间；mcu，用于在干扰时间内，停止产生驱动波形，基于干扰时间计算用于调节指针运行的补偿变量；齿轮箱驱动单元停止驱动指针；mcu，用于计时装置在终止时刻后恢复产生驱动波形，在恢复的驱动波形的基础上，施加补偿变量；齿轮箱驱动单元根据恢复的驱动波形和补偿变量驱动指针。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。