专利名称：无线电波钟机芯定位机构及其定位方法
技术领域：
本发明涉及一种无线电波钟机芯定位机构及其定位方法，尤指一种利用多点定位结构与方法设计，使电波钟于放置电池、时间重置或采取手动接收时，能快速准确的完成归零步骤者。
背景技术：
按，钟表的发明，使得如何掌握精确的时间计时一直是人类所追求。就目前而言，计时的技术概分为机械式计时、石英计时及电波钟计时，而以后者的授时精度远超过传统的机械式与石英计时，电波钟系为一种以无线控制计时技术的定时器，其计时的精确度决定于信号接收的灵敏度、可靠度、信噪比及译码精度。然而电波钟在放置电池、重置或采用手动接收时，均必须要先行归零动作，由此便衍生出指示时间的机芯机械部分与微处理器记忆的时间无法一致的问题，欲解决此问题，必然要对机芯重新定位。有关电波钟机芯定位技术，可参考德国专利DE29714186U号及欧盟专利EP180880号。前者揭露一种在数片齿轮中的一片上打孔，使光通过孔而进行齿轮的定位动作；后者则使用了两组光电元件。但此二前案均为单一点定位方式，所需的耗费的定位时间过长。
发明内容
本发明目的是提供一种无线电波钟机芯定位机构及其定位方法，特别是一种利用多点定位技术，以期达到能快速准确的完成归零程序者。
本发明采用的技术方案是一种无线电波钟机芯定位机构包括秒针运转总成，时、分针运转总成及控制电路，该秒针运转总成包括秒针马达，秒针驱动齿轮，秒针齿轮，时、分针运转总成包括时分马达，时针驱动齿轮、分针驱动齿轮，时针齿轮，分针齿轮，控制电路包括微处理器及光电组件，该秒针齿轮与时、分针齿轮均设有宽窄不等肋片，该控制电路的光电组件即感测肋片宽窄，判读感测点所代表函义而作多点定位。
上述技术方案中于控制秒针转动的秒针齿轮上设有数个挖槽，二相邻之挖槽间形成有肋片，其中一肋片之宽度较宽于其它肋片系作为秒定位肋片，当进行秒针归零动作时，秒定位肋片遮蔽光电信号后秒针完成秒针定位动作。
上述技术方案中于控制分针转动的分针齿轮上设有数个挖槽，二相邻之挖槽间形成有肋片，其中一肋片之宽度较宽于其它肋片系作为分定位肋片；于控制时针转动的时针齿轮上设有数个挖槽，惟各挖槽间所形成的肋片宽度均不相等系作为特定时点定位肋片；当进行时、分归零动作时，在任一特定时点定位肋片遮蔽光电信号时，且在判读到分定位肋片遮蔽光电信号后，即完成分、时针的定位动作。
上述技术方案中秒针齿轮、分针齿轮及时针齿轮系设置在控制电路之光电组件的光发射器与光接收器间，藉由判读秒定位肋片、分定位肋片及特定时点定位肋片遮蔽光电组件所产生的遮蔽信号，以获知秒针、分针及时针所在位置。
上述技术方案中特定时点定位肋片的宽度由细到粗分别代表时间3、6、9、12点的整时点位置。
上述技术方案中的光电组件可为一体式、分离式、穿透式或反射式的，该光电组件发出的光源可为可见光或不可见光(如红外线)的光电组件。
上述技术方案中定位机构之具体定位方法包括有下列步骤
a.微处理器导通光电组件，并判读其产生的光路是否畅通；b.光路不通时令秒针马达及时分马达同时运转；c.光路畅通时，维持秒针马达运转，同时停止时分马达运转；d.微处理器判读是否有秒定位肋片通过光路而产生的遮蔽信号；e.微处理器比较遮蔽信号宽度与内存数据，若两者一致时，微处理器即令秒针马达运转数秒后停止，完成秒针归零步骤，于此同时，驱动时分针马达运转；f.微处理器判读是否有时针齿轮上任一特定时点定位肋片通过光路而产生的遮蔽信号；g.微处理器比较遮蔽信号的宽度与内存数据，以获知特定时点位置，且令时分针马达持续运转；h.微处理器再判读是否有分定位肋片遮蔽光路；i.若有分定位肋片产生的遮蔽信号，微处理器将比较遮蔽信号宽度与内存资料是否一致；j.两者一致时，微处理器即令时分马达运转数秒后停止；k.完成归零程序。
上述技术方案中的机芯定位方法，上述步骤f所述的特定时点系为3、6、9、12点位置。
上述技术方案中的机芯定位方法，上述步骤k所述的归零程序系电波钟在放置电池、时间重置或采取手动接收时进行。
上述技术方案中的机芯定位方法，其完成归零程序后，电波钟即可接收无线电波，显示出精确时间。
本发明的有益效果是，通过秒、时、分针齿轮分设的挖孔槽而形成有宽窄不等的肋片，控制电路的光电组件则感测肋片宽窄，判读感测点所代表之函义而作多点定位。使得电波钟在放置电池、时间重置或采取手动接收时，能快速准确的完成归零程序后，即可接收无线电波，精确的显示出目前时间。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明机芯定位机构之结构剖视图；图2A是秒针齿轮结构视图；图2B是分针齿轮结构视图；图2C是时针齿轮结构视图；图3A是显示进行归零动作时，秒定位肋片遮蔽后产生的光电信号示意图；图3B系显示进行归零动作时，时、分定位肋片遮蔽后产生的光电信号示意图；图4是本发明之归零程序流程图。
图中10.秒针马达，11.秒针驱动齿轮，12.秒针连结齿轮，20.秒针齿轮，21.秒轮挖槽，22.秒轮肋片，23.秒定位肋片，30.时分马达，31.分针驱动齿轮，32.时针驱动齿轮，33.分针连结齿轮，34.时针连结齿轮，40.分针齿轮，41.分轮挖槽，42.分轮肋片，43.分定位肋片，44.分针传动齿轮，50.时针齿轮，51.时轮挖槽，52-55.特定时点定位肋片，60.控制电路，61.微处理器，62.光电组件，621.光发射器，622.光接收器。
具体实施例方式
图1是本发明的定位机构结构剖视图，从该剖视图可清楚看出定位机构构成包括有
一秒针运转总成，系由一秒针马达10、秒针驱动齿轮11及秒针齿轮20组成，在秒针驱动齿轮11之下端周缘设有一体且与秒针齿轮20相互啮合之秒针连结齿轮12，秒针马达10转动带动秒针驱动齿轮11，秒针连结齿轮12而连动秒针齿轮20。
上述的秒针齿轮20(如图2A所示)设有四个挖槽21，二相邻秒轮挖槽21间形成有互成90度角的秒轮肋片22，其中一肋片23之宽度A较宽于其它肋片宽度W系作为秒定位肋片。
一时、分针运转总成，系由一时分马达30、分驱动齿轮31、时驱动齿轮32、分针齿轮40及时针齿轮50所组成，该分驱动齿轮31之下端周缘设有一体且与分针齿轮40相互啮合的分针连结齿轮33，该分针齿轮40下端周缘设有一体且与时驱动齿轮32相互啮合之分针传动齿轮44，该时驱动齿轮32之下端周缘设有一体且与时针齿轮50相互啮合之时针连结齿轮34。
上述的秒运转总成转动一圈后，即激活时分马达30运转，由于齿轮的精密啮合设计，时分马达30带动分针驱动齿轮31，分针齿轮40转动，而产生分计时动作；分针齿轮40转动即带动分针传动齿轮44，时针驱动齿轮32而连动时针齿轮50作微幅转动，待分针齿轮40转动一周后，时针齿轮50即被转动一定格(1小时)。
上述的分针齿轮40(如图2B所示)设有四个挖槽42，二相邻之挖槽间形成有互成90度角的分轮肋片42，其中一肋片43之宽度A较宽于其它肋片W系作为分定位肋片。
上述的时针齿轮50(如图2C所示)设有四个挖槽51，各挖槽51间所形成有互成90度角的宽度均不相等肋片B、C、D、E系作为特定时点定位肋片52、53、54、55，举例来说，每一个特定时点定位肋片52、53、54、55之宽度由细到粗分别代表时间3、6、9、12点的整点位置。
一光电组件62为分离式的。其包含有分设于秒针齿轮20、分针齿轮40及时针齿轮50两侧的光发射器621与光接收器622，光电组件62将接收的光电信号传送至控制电路60之微处理器61作进一步处理。
如前述，电波钟于放置电池、时间重置或采取手动接收时，均必须要作归零程序，以使机械计时机构能在短时间内，重获微处理器61内部计时之精确时间，重新激活计时。
如图4所示，在放置电池重新激活电源、时间重置或采取手动接收时，微处理器61将导通光电组件62，并判读光发射器621与光接收器622间的光路是否畅通(步骤S1)，若不通时，则令秒针马达10及时分马达30同时运转(步骤S2)，并持续判读光电信号，一旦光路畅通，则维持秒针马达10运转及停止时分马达30运转(步骤S3)；微处理器61持续判读光电信号，若光路维持畅通则持续驱动秒针马达10运转，当秒针齿轮20之秒定位肋片23经过光电组件62而遮蔽光路时，将产生一遮蔽信号A(如图3A、所示)，微处理器61将比较遮蔽信号A之宽度与内存数据，若两者一致时，微处理器61即令秒针马达10运转数秒后停止，完成秒针归零步骤。于此同时驱动时分马达30开始运转(步骤S5)，若微处理器61未判读到遮蔽信号则令时分马达30持续运转，而当时针齿轮50上之任一特定时点定位肋片52、53、54、55通过光路时即产生一遮蔽信号B、C、D、E(如图3B所示)(步骤S6)，微处理器61将比较遮蔽信号B、C、D、E之宽度与内存资料，以获知12、3、6、9点之特定时点位置，此时仍令时分马达30持续运转(步骤S7)，微处理器61将再判读是否有分针齿轮40之分定位肋片43遮蔽光路，若发现有遮蔽信号F产生(如图3B所示)，微处理器61将比较遮蔽信号F之宽度与内存资料(步骤S8)，若两者一致时，微处理器61即令时分马达30运转数秒后停止(步骤S9)，至此完成归零程序(步骤S10)，微处理器61即以得知目前时、分针所停位置，控制时分马达30运转至微处理器61内存之精确位置，而精确的显示出目前时间(步骤S11)。
于本实施例中系以分设有四个挖槽(90度)的齿轮为例，当然配合于微处理器61之软件设计，亦可设为二个挖槽(180度)、三个挖槽(120度)或更多挖槽设计。
按本发明技术方案构成的一种无线电波钟机芯定位机构及其定位方法，确实能解决传统电波钟采用耗时的单点定位缺点，通过本发明之多点定位机构及其定位技术能使电波钟于放置电池、时间重置或采取手动接收时，能快速即准确的完成归零程序后，电波钟即可接收无线电波，精确的显示出目前时间。
以上已将本发明作一详细说明，惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施之范围。即凡依本发明申请范围所作之均等变化与修饰等，皆应仍属本发明之专利涵盖范围内。
权利要求
1.一种无线电波钟机芯定位机构包括秒针运转总成，时、分针运转总成及控制电路，该秒针运转总成包括秒针马达，秒针驱动齿轮，秒针齿轮，时、分针运转总成包括时分马达，时针驱动齿轮、分针驱动齿轮，时针齿轮，分针齿轮，控制电路包括微处理器及光电组件，其特征在于该秒针齿轮、时针齿轮、分针齿轮均设有宽窄不等的肋片，该控制电路的光电组件即感测肋片宽窄，判读感测点所代表函义而作多点定位。
2.根据权利要求1所述的机芯定位机构，其特征在于在秒针齿轮上设有数个挖槽，二相邻挖槽间形成有肋片，其中一肋片宽度较宽于其它肋片系作为秒定位肋片，当进行秒针归零动作时，秒定位肋片遮蔽光电信号后秒针完成秒定位动作。
3.根据权利要求1所述的机芯定位机构，其特征在于在分针齿轮上设有数个挖槽，二相邻挖槽间形成有肋片，其中一肋片宽度较宽于其它肋片系作为分定位肋片；在时针齿轮上设有数个挖槽，各挖槽间所形成的肋片宽度均不相等系作为特定时点定位肋片；当进行时、分归零动作时，在任一特定时点定位肋片遮蔽光电信号时，且在判读到分定位肋片遮蔽后，即完成分、时针的定位动作。
4.根据权利要求1所述的机芯定位机构，其特征在于秒针齿轮、分针齿轮及时针齿轮系设置在光电组件的光发射器与光接收器间，藉由判读秒定位肋片、分定位肋片及特定时点定位肋片遮蔽光电组件所产生的遮蔽信号，以获知秒针、分针及时针所在位置。
5.根据权利要求1所述的机芯定位机构，其特征在于特定时点定位肋片宽度由细到粗分别代表时间3、6、9、12点的整时点位置。
6.根据权利要求1所述的机芯定位机构，其特征在于光电组件可为一体式、分离式、穿透式或反射式的，该光电组件发出的光源可为可见光或不可见光(如红外线)的。
7.一种无线电波钟机芯的定位方法，其特征在于具体定位方法包括有下列步骤a.微处理器导通光电组件，并判读其产生的光路是否导通；b.光路不通时，令秒针马达及时分针马达同时运转；c.光路畅通时，维持秒针马达运转，同时停止时分马达运转；d.微处理器判读是否有秒定位肋片通过光路而产生的遮蔽信号；e.微处理器比较遮蔽信号宽度与内存数据，若两者一致时，微处理器即令秒针马达运转数秒后停止，完成秒针归零步骤，于此同时，驱动时分针马达运转；f.微处理器判读是否有时针齿轮上任一特定时点定位肋片通过光路而产生的遮蔽信号；g.微处理器比较遮蔽信号的宽度与内存数据，以获知特定时点位置，且令时分针马达持续运转；h.微处理器再判读是否有分定位肋片遮蔽光路；i.若有分定位肋片产生的遮蔽信号，微处理器将比较遮蔽信号宽度与内存资料是否一致；j.两者一致时，微处理器即令时分马达运转数秒后停止；k.完成归零程序。
8.根据权利要求7所述的机芯定位方法，其特征在于上述的步骤f所述的特定时点系为3、6、9、12点位置。
9.根据权利要求7所述的机芯定位方法，其特征在于上述的归零程序系电波钟在放置电池、时间重置或采取手动接收时进行。
10.根据权利要求7所述的机芯定位方法，其特征在于上述的完成步骤k后，电波钟即可接收无线电波，显示出精确时间。
全文摘要
本发明公开一种无线电波钟机芯定位机构及其定位方法，其机芯定位机构由秒运转总成，时、分运转总成及控制电路组成，其中秒、时、分针齿轮均分设有挖孔槽而形成有宽窄不等之肋片，控制电路的光电组件即感测肋片宽窄判读感测点所代表函义而作多点定位，进而得知前述机芯定位机构所指时间与控制电路的微处理器内部时间是否一致，并通过秒、时分马达运转，显示出目前的精确时间。
文档编号G04C9/02GK1534410SQ0311312
公开日2004年10月6日 申请日期2003年3月31日 优先权日2003年3月31日
发明者吴文雪, 彭光中 申请人:石狮市亚洲塑料电子有限公司