专利名称：无线电控制时钟的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无线电控制时钟，包括具有至少两个指针的模拟显示器，每个指针连接一个齿轮；光学装置，包括光束的发射和接收部件，通过挡住与齿轮的转角位置有关的光路来检测每个指针的位置；每个齿轮的驱动单元，用于根据接收的无线电时间或复位信号调节指针位置；用于控制驱动单元的微控制器单元。本发明还涉及一种用于调节根据本发明的无线电控制时钟的位置的方法。
背景技术：
在传统的钟表中，含有能自动调节时间的无线电控制时钟，其在成功接收无线电时间信号并解码后，驱动相关的模拟时钟的指针到准确的时间位置。为了根据接收的时间信号将指针轴调节到准确的时间位置上，每当系统被复位，秒针、分针、时针和可选的闹针必须从绝对的参考位置开始，于是微控制器能算出对每个轴各自的旋转需要产生多少个脉冲。这样，参考位置必须在根据时间信号设定时间之前被确定。
无线电控制时钟普遍采用光学装置检测模拟显示器指针的位置。具有上述特征的时钟在EP 0 180 880里被公开说明。该文献描述了钟表内各部件的配置关系，包括钟表的各驱动器、齿轮、轴和光学测试装置。
发明目的本发明的目的是提供一种更加简单的钟表，其制造更加简单，成本更低。
通过上述类型的根据本发明的只有光接收部件的钟表，可以达到该目的。
根据本发明的一个实施例，透明齿轮上带有不透明区域。不透明区域可以形成在透明齿轮里，例如采用两种成分浇铸的办法制造的齿轮，可由合适的塑料，例如聚碳酸酯(PC)，压克力(PMMA)或者其他类似材料制造，或者不透明区域被设置在透明齿轮的表面上，例如，通过用粘合方法粘在齿轮上的着色或黑色贴片。
借助不透明区域挡住通过发光部件发出的和光接收部件接收的光。这样，通过旋转齿轮，其能够从光通过透明齿轮的位置上转到光被不透明区域挡住的位置。这样，通过光接收部件接收光的中断情况，可以检测出这个位置。通过产生预定数目的脉冲驱动驱动单元，齿轮能转到一个预先确定的参考位置，在该位置处光不会被挡住。通过对其他齿轮重复该过程，所有指针都能转到参考位置，在该位置处根据接收的时间信号实现最终的时间设定。
通过提供一种无线电控制时钟，其每个指针与一个单独的齿轮相连，每个所述齿轮被一个单独的驱动单元驱动，可以实现对所有指针的独立控制。
为确保时钟的精确运行，优选选用步进电机作为驱动单元。
本发明还涉及一种调节根据本发明的无线电控制时钟的位置的方法。第一步，通过中断与所述各个齿轮转角位置相关的光路，检测其中一个指针的位置；第二步，将所述指针调节到预先确定的参考位置上；完成对所述指针的第一步和第二步操作后，对另一个指针进行第一步操作，一直到对所有指针完成第一步和第二步操作；在最后一步中，根据接收到的无线电时间或者复位信号调节所有指针的位置。
该方法和本发明的更多细节及其实施例，可见于随后对优选实施例的介绍，附有图片参考，其中图1示出了无线电控制时钟的电路设计示意图。
图2是根据本发明的一个实施例的分解立体图。
具体实施例方式
图1示出了无线电控制时钟的电路设计示意图。电路设计包括通过天线4和无线电接收装置6接收不同信号的微控制器单元2。微控制器单元2与四个步进电机8，10，12，14相连，这四个步进电机用作与之相联的机械传动装置16，18，20，22的驱动单元，用于驱动与模拟显示器的指针相连的时钟轴。在微控制器单元2产生的各数字脉冲信号作用下，各步进电机8，10，12，14被激励，驱动时钟的各个轴和指针。
作为例子，参照图1和图2，步进电机8与齿轮16相连，齿轮16作为传动装置驱动轴24(该轴与时钟的秒针相连，图中没有画出)。步进电机10，12和14分别与齿轮18，20和22相连。齿轮18，20和22驱动分别与时钟的分针、时针和闹针相连的轴26，28和30。
进一步参考图2，根据本发明的一个实施例包括作为光发射部件的红外发射器32，和作为光接收部件的红外接收器34。在此实施例中，红外光束40被沿着与齿轮的中心轴线80平行的主干线下游方向82导向。齿轮16，18，20和22基本由透明的P C塑料材料制成。这些齿轮上带有与之一体的不透明区域84，86，88和90，这些不透明区域用于在红外光束40的下游方向82特定转角位置处挡住光线。不透明区域84，86，88和90由黑色的不透光塑料材料构成，嵌入透明PC材料中。这种齿轮可采用两种组分模制的方法生产。
使用上述部件，根据接收到的无线电时间或复位信号，检测和调节每个指针的位置是可能的。在通过天线4和无线电接收装置6成功地接收到无线电时间或复位信号后，微控制器单元2产生脉冲信号，使步进电机8，10，12和14驱动齿轮16，18，20和22，带动分别与秒针、分针、时针和闹针相连的轴24，26，28和30转动。不过，在更换新电池或者人为地触发复位针后，只要时钟根据接收的时间被复位，轴24，26，28和30必须从绝对位置开始转动。
下面描述图2所示的实施例的时间检测和调节过程。作为举例，步进电机8驱动齿轮16使秒针轴24转动。齿轮16一直转动，直到当红外发射器32发射出的红外光束40被齿轮16上带有的不透明区域84挡住，中断了通过红外接收器34接收红外光束40的过程后才停止转动。这时，微控制器单元2能够确定齿轮16的绝对位置，进而确定轴24和与之相连的秒针的绝对位置。于是微控制器单元2按照附加的预先设置好的步骤，驱动齿轮16和轴24，使秒针到达确定的参考位置，该位置不同于齿轮16的不透明区域84与红外光束40的下游方向82对齐的位置。
在以下步骤中，步进电机10驱动齿轮18使分针轴26转动。齿轮18一直转动，直到当红外发射器32发射出的红外光束40被齿轮18上带有的不透明区域86挡住，中断了通过红外接收器34接收红外光束40的过程后才停止转动。这时，微控制器单元2能够确定齿轮18的绝对位置，进而确定轴26和与之相连的分针的绝对位置。于是微控制器单元2按照附加的预先设置好的步骤，驱动齿轮18和轴26，使分针到达确定的参考位置，该位置不同于齿轮18的不透明区域86与红外光束40下游方向82对准的位置。
对于时针轴、闹钟轴和与之相关的指针，其操作顺序与上述类似。将时针和闹钟的指针设置到其参考位置后，时间调节过程最终结束，所有指针都根据接收的无线电时间信号移动到位。从而，对应秒针和秒针轴24从其参考位置移动到根据接收的时间信号位置的转动角度，在微控制器单元2产生多个脉冲信号后，秒针轴24被齿轮16和步进电机8驱动。这个时间设置过程可以重复用于分针轴、时针轴和闹钟轴26，28和30以及各指针，也可选择与秒针设置同步完成。
权利要求
1.无线电控制时钟，包括具有至少两个指针的模拟显示器，每个指针与一个齿轮(16，18，20，22)相连；光学装置(32，34)，包括光束(40)的发射和接收部件，通过中断与所述齿轮(16，18，20，22)的转角位置相关的光路(82)来检测每个指针的位置；每个所述齿轮(16，18，20，22)的驱动单元(8，10，12，14)，用于根据接收的无线电时间或复位信号，调节所述指针位置；用于控制所述驱动单元(8，10，12，14)的微控制器单元(2)，其特征在于设置单独的光接收部件(34)。
2.根据权利要求1所述的无线电控制时钟，其特征在于所述透明齿轮(16，18，20，22)上带有不透明区域(84，86，88，90)。
3.根据权利要求2所述的无线电控制时钟，其特征在于所述不透明区域(84，86，88，90)形成在所述透明齿轮(16，18，20，22)里，或设置在所述透明齿轮(16，18，20，22)的表面上。
4.根据上述任何一项权利要求所述的无线电控制时钟，其特征在于每个指针与一个独立的齿轮相连，以及每个齿轮被一个独立的驱动单元所驱动。
5.根据上述任何一项权利要求所述的无线电控制时钟，其特征在于所述驱动单元是步进电机。
6.调节根据上述任何一项权利要求所述的无线电控制时钟的位置的方法，其特征在于第一步，通过中断与所述各个齿轮(16，18，20，22)转角位置相关的光路，检测其中一个指针的位置；第二步，将所述指针调节到预先确定的参考位置上；完成对所述指针的第一步和第二步操作后，对另一个指针进行第一步操作，一直到对所有指针完成第一步和第二步操作；在最后一步中，根据接收到的无线电时间或者复位信号调节所有指针的位置。
全文摘要
本发明涉及一种无线电控制时钟，包括具有至少两个指针的模拟显示器，每个指针连接一个齿轮(16，18，20，22)；光学装置(32，34)，包括光束(40)的发射和接收部件，通过中断与齿轮(16，18，20，22)的转角位置有关的光路(42，44，82)来检测每个指针的位置；每个齿轮(16，18，20，22)的驱动单元(8，10，12，14)，用于根据接收到的无线电时间或复位信号，调节指针位置；用于控制驱动单元(8，10，12，14)的微控制器单元(2)。本发明还涉及一种用于调节无线电控制时钟位置的方法。
文档编号G04C9/00GK1942836SQ03809389
公开日2007年4月4日 申请日期2003年4月19日 优先权日2002年4月26日
发明者沈依万, 陈云生 申请人:金茨勒时光(香港)公司