用于调节包含在电子手表中的时基的平均频率的方法与流程

本发明涉及电子手表的领域，并且更特别地涉及一种用于调节包含在电子手表中的时基的平均频率的方法。

背景技术：

电子计时器机芯通常包括提供由周期性操作脉冲形成的时间信号的内部时基和接收该时间信号的显示装置。以已知的方式，内部时基包括振荡器和时钟电路。振荡器(例如石英振荡器)被布置为提供具有所述自然频率fosc的周期性时间测量信号sosc。时钟电路被布置为根据由振荡器产生的时间测量信号产生具有手表的平均操作频率fhor的时钟信号sh。时钟电路是例如通常由一系列除法器(通常是二分除法器)形成的分频器电路。在数值示例中，由电子手表中的内部时基产生的时钟信号sh的设定频率fhor*是fhor*＝8,192hz，即包含在内部时基中的石英振荡器的设定频率fosc*＝2¹⁵＝32,768hz的四分之一。

然而，在工业生产中，大量生产全部具有良好定义的自然频率的用于电子手表的振荡器是困难的，该振荡器允许在时基输出处获得时钟信号，其操作频率达到约5秒每年或者针对非常精确的时基更少的所要求的日益较高水平的精确度。

因此，已知制作在制造阶段的结束处产生具有比期望的设定频率稍微更高的频率范围内的真实自然频率fosc(例如对于设定频率fosc*＝32,768hz，fosc＝32,771hz或32,772hz)的时间信号的振荡器，并且然后通过将频率调节电路与该时基相关联最好地调节由时基产生的时钟信号。以已知的方式，调节电路向时钟电路提供抑制信号，该时钟电路动作以在某级除法器处在连续抑制周期(例如对于约几秒到几分钟)期间从时钟电路内部的信号sint移除若干周期，以校正由手表的内部时基产生的信号的平均操作频率fhor。

从内部周期信号每抑制周期cinh待移除的周期数目对应于针对每个振荡器单独确定的抑制值vinh。在未温度补偿的振荡器的情况下，抑制值独立于温度是恒定的。在温度补偿的振荡器的情况下，抑制值考虑手表内部的温度并且由数学关系式给出，以使得：

vinh(t)＝a·t⁴+b·t³+c·t²+d·t+e

其中，t是由接近于石英振荡器布置在手表内部的传感器所测量的温度，并且其中，a、b、c、d、e是存储在存储器中的前述多项式的系数。在预定义时刻处(例如在每个抑制周期或循环处)，调节电路根据温度更新抑制值并且然后动作以在生成时钟电路的预定义内部信号时移除对应数目的周期。

通常，特殊测量和编程设备用于确定手表的操作频率相对于由外部时钟提供的设定频率的偏差并且将抑制值编程在电子手表装置中。然而，这样的测量和编程设备是特别昂贵的，并且当前要求对电子装置的电阻连接或者与电子装置的电气接触的访问权。

技术实现要素：

本发明的目标是提供一种用于调节电子手表的平均操作频率的技术上简单并且因此便宜的方案，并且更具体地计算与每个电子手表相关联的抑制值。更具体地，本发明提出一种新颖的自校准方法，该方法在于对于电子手表装置通过其自身的装置确定抑制值的恒定参数。

在本发明的上下文中，“恒定参数”意指独立于温度的抑制值的参数。在未被温度补偿并且其抑制值由对于讨论中的电子手表确定的恒定值定义的时基的情况下，所述恒定值是该抑制值。在其抑制值根据温度由数学关系式定义的温度补偿时基的情况下，所述恒定参数是该数学关系式的系数或者常数项。

为此目的，本发明提出一种用于确定用于调节包括电子装置的电子手表的平均操作频率fhor的抑制值的恒定参数或者恒定抑制参数的方法，该电子装置包括：

-内部时基，其包括时间测量振荡器和时钟电路，所述时间测量振荡器具有自然频率fosc并且被布置为提供具有自然频率fosc的周期性时间测量信号sosc，所述时钟电路被布置为接收时间测量信号sosc并且生成具有平均操作频率fhor的时钟信号sh，

-用于调节平均操作频率fhor的电路，其包括存储至少所述恒定抑制参数的存储器，所述调节电路被布置为通过预定义抑制周期并且根据至少所述恒定抑制参数来抑制在时钟信号sh的生成中的时钟电路内部的周期信号sint的生成所涉及的一个或多个周期，以使得所述平均操作频率更精确，所述周期性内部信号从所述时间测量信号导出，

用于确定所述恒定抑制参数的所述方法的特征在于，其包括以下步骤：

-et1：根据从所述手表外部的系统接收并且被测量时间tm分离的第一外部脉冲和第二外部脉冲，确定表示校准周期pcal与参考周期pref之间的比率的校准参数m，其中，所述测量时间tm对应于周期性校准信号scal的参考数目nref乘以参考周期pref，所述周期性校准信号scal从所述周期性时间测量信号sosc导出并具有从所述自然频率fosc导出的校准频率fcal，所述校准周期pcal等于所述校准频率fcal的倒数，

-et2：根据所述校准参数确定所述恒定抑制参数。

因此，利用本发明的方法，所述抑制值的恒定参数(也称为“恒定抑制参数”)的确定基本上在所述手表内部并且利用所述手表的材料装置发生，实现本发明所要求的手表外部的仅有元件是来自外部参考时钟的两个脉冲和将所述两个脉冲发送到所述手表的装置。现有装置(诸如智能电话或者卫星星座)完全适用于该目的并且可容易访问。所述手表调节电路的校准可以因此容易地在制造的结束处执行并且甚至当所述手表使用时容易重复(如果需要的话)。进一步地，给定所述方法的实施方式简单要求提供所述手表外部的两个脉冲，可以通过同时将所述两个外部脉冲发送到大量的手表同时校准数个手表的调节电路，这在制造的结束处是特别有利的。

根据本发明的方法可以实现用于恒定抑制参数的初始确定，通常在所述手表生产线的结束处或者之后例如在所述手表的服务或者修理期间。

由所述校准电路接收的所述第一外部脉冲和所述第二外部脉冲由外部系统提供，诸如例如所述手表外部的参考时钟或者所述手表外部的装置，所述装置包括或者耦合到外部参考时钟。因此，所述第一外部脉冲和所述第二外部脉冲给所述手表所述测量时间的精确值。

在步骤et1中确定的手表校准参数表示所述校准信号相对于用于该校准信号的参考周期pref的周期pcal，并且因此，如果所述校准信号在从所述时间测量信号生成时未抑制，则表示所述时间测量信号相对于对应的设定周期posc*的周期posc。特别地，所述校准周期等于校准信号周期与对应的参考周期之间的比率pcal/pref。

在步骤et1中确定的校准周期使得可以计算校准值vcal＝(1-m)·cin/pint，其中，m是由等式m＝pcal/pref给出的校准值，pint是非抑制或抑制的内部周期信号的周期(在该后者情况下，其是平均周期)、或是该内部周期信号的设定周期，cinh是期望抑制周期。

取决于所述周期性校准信号是否从所述抑制内部周期信号导出，校准值vcal分别是用于校正所述恒定抑制参数的所述抑制值的校正值或者是用于确定所述恒定抑制参数的抑制值的瞬时值。

通常，所述恒定抑制参数是：

-在缺少温度补偿的情况下，所述抑制值；或

-根据温度计算所述抑制值的数学关系式的恒定系数。

在缺少对于所述振荡器的温度补偿的情况下，所述抑制值是常量，并且我们可以对两种情况进行区分。在所述周期性校准信号在从所述时间测量信号生成期间尚未抑制的第一情况下，所更新的抑制值是校准值vcal。因此，校准值vcal定义所述抑制值的替换值。在所述周期性校准信号从抑制的内部周期信号导出的第二情况下，然后校准值vcal是所述初始抑制值的校正值，以使得所更新的抑制值等于所述初始抑制值加上所述校准值的相加(将注意到，在该第二情况下，所述校准值可以是正或负的)。

在温度补偿振荡器的情况下，前述校准值vcal确定或者校正抑制值的数学关系式vinh(t)＝f(t)+e的恒定系数e如下：在所述周期性校准信号在从所述时间测量信号生成期间未抑制的第一情况下，校准值vcal是vinh(t)的瞬时值，即，在根据本发明的方法的实施期间由布置在所述手表内部的温度传感器所测量的当前温度tcur的更新抑制值。因此，vcal＝vinh(tcur)＝f(tcur)+e1，其中，e1是更新恒定抑制系数。在第一变型中，计算值vinit(tcur)，该值vinit(tcur)是由关系式vinit(tcur)＝f(tcur)+e0计算的初始抑制值，其中，e0是先前存储的恒定抑制值(即，该系数的初始值)。然后，执行计算vcor＝vcal-vinit(tcur)＝e1-e0。因此，vcor是用于恒定抑制系数的校正值，并且对于恒定抑制系数获得更新/替换值e1＝vcor+e0。在第二变型中，仅可能的是，计算f(tcur)并且因此对于恒定抑制系数获得替换值e1＝vcal–f(tur)。在周期性校准信号从抑制内部周期信号导出的第二情况下，因此，校准值vcal是用于vinh(t)的瞬时校正值。实际上，在这种情况下，校准值vcal＝vinh(tcur)-vinit(tcur)＝e1-e0,ete1＝vcal+e0。

因此，在温度补偿振荡器的情况下，在方法步骤et1中确定的校准参数确定用于校正根据温度给定所述抑制值的数学关系式的常数项或者系数e的偏移。

在所述周期性校准信号从已抑制的内部周期信号导出的情况下，根据本发明的方法还可以包括去激活所述电子装置的调节电路以使得所述内部信号暂时未抑制的初始步骤et0。该预备步骤防止步骤et2中的恒定抑制参数的计算中考虑先前存储的恒定抑制参数和其发生的时区或者抑制周期。因此，步骤et2更容易并且更迅速地执行，因为所述校准信号然后是规则的并且因此易于处理。

根据本发明的方法的实施方式，步骤et1包括以下步骤：

-et1a1：在所述第一外部脉冲与所述第二外部脉冲之间，对校准信号周期数目ca进行计数，以及

-et1a2：通过将所述参考数目nref除以计数周期数目ca来计算所述校准参数。

在该实施例中，直接从所述校准信号产生所述校准信号周期与由所述时钟参考所提供的参考周期之间的偏移测量结果。对于实施方式所要求的技术装置(在这种情况下，被布置为对所述校准信号周期进行计数的单个计数器)足以获得期望的精确度，如下文将看到的。

根据本发明的方法的另一实施方式，步骤et1包括以下步骤：

-et1b1：在所述第一外部脉冲与所述第二外部脉冲之间，对高频信号hf的第一周期数目cb1进行计数，

-et1b2：对在第三内部脉冲与第四内部脉冲之间的信号hf的第二周期数目cb2进行计数，所述第三内部脉冲和所述第四内部脉冲被对应于所述参考数目nref乘以所述校准周期pcal的校准时间tcal分离，以及

-et1b3：通过将所述第二周期数目cb2除以所述第一周期数目cb1来计算所述校准参数。

在该实施例中，高频信号hf用于测量所述校准周期与由所述时钟参考所提供的参考周期之间的偏移。因此，对于实施方式所要求的技术装置(在这种情况下，高频发生器和计数器)是稍微更基本的，但是其使得可以更迅速获得具有期望精确度的结果，如下文将详细解释的。

根据本发明的方法的又一实施方式，步骤et1包括以下步骤：

-et1c1：确定在由所述内部时基或者所述外部系统提供的两个脉冲之间由所述电子手表内部的hf发生器生成的高频信号hf的周期的实际持续时间phf，

-et1c2：在所述第一外部脉冲与所述第一外部脉冲之后的所述校准信号的有效沿之间，对信号hf的第一周期数目cc1进行计数，并从其推断所述第一外部脉冲与所述第一外部脉冲之后的所述校准信号的所述有效沿之间的第一时滞t1(t1＝phf×cc1)，

-et1c3：在所述第一外部脉冲与所述第二外部脉冲之间，对所述校准信号的周期pcal的数目cc2进行计数，

-et1c4：在所述第二外部脉冲与所述第二外部脉冲之后的所述校准信号的有效沿之间，对信号hf的第二周期数目cc3进行计数，并从其推断所述第二外部脉冲与所述第二外部脉冲之后的所述校准信号的所述有效沿之间的第二时滞t3(t3＝phf×cc3)，

-et1c5：通过关系式m＝((tm-t1+t3)/cc2)/pref确定所述校准参数m，其中，tm是所述第一外部脉冲与所述第二外部脉冲之间的所述测量时间，t1是所述第一时滞，t3是所述第二时滞，cc2是在步骤et1c3期间在所述测量时间中计数的校准信号周期的数目，pref是用于所述校准信号的所述参考周期。

在变型中，步骤et1c1可以包括以下子步骤：

-et1c11：通过对校准信号周期的测试数目n0进行计数来测量测试时间，并且在所述测试时间测量的开始和结束处产生第五测试脉冲和第六测试脉冲，

-et1c12：在步骤et1c11中产生的所述第五测试脉冲与所述第六测试脉冲之间，对信号hf的第三周期数目cc4进行计数，并且

-et1c13：通过关系式phf＝pref×n0/cc4计算信号hf的所述周期的所述持续时间phf，其中，pref是参考周期的所述持续时间，n0是所述测试数目，cc4是在步骤et1c12中计数的所述第三数目。

本发明还涉及一种用于手表的电子装置，该电子装置适于如上文所描述的方法的实施方式。所述电子装置的特征在于，除上文所描述的时基和调节电路之外，其还包括自校准电路，该自校准电路被布置为根据从外部系统接收并被测量时间tm分离的第一外部脉冲和第二外部脉冲，确定表示校准周期与参考周期之间的比率的校准参数，其中，所述测量时间tm对应于周期性校准信号scal的参考周期pref的参考数目nref，所述周期性校准信号scal从所述时间测量信号sosc导出并且具有等于所述自然频率或者自然频率的预定分数的校准频率fcal，所述校准周期等于所述校准频率的倒数，并且还被布置为根据所述校准参数、所述参考周期和所述预定义抑制周期，确定所述恒定抑制参数的值。

根据本发明的用于确定抑制值的恒定参数的方法和根据本发明的电子装置的附加特征在从属权利要求中提到并且可以单独或以所有可能组合来理解。

如在以下描述中将详述的，本发明可以简单地通过使用已经存在于手表内部的电子装置实现，仅有的不可缺少的外部元件是必须由外部参考时基提供给所述手表的两个脉冲。因此，本发明是特别有利的，因为其要求用于实施方式的非常少的装置。

附图说明

下面将参考以非限制性示例的方式给出的附图更详细地描述本发明，其中：

-图1表示用于实现根据本发明的方法的电子手表和电子装置的透视图，

-图2表示根据图1的手表的电子装置的框图，

-图3至5表示代表实现根据本发明的方法的模式的时序图。

具体实施方式

参考图1，电子手表10包括时间显示装置18，在示例中，该时间显示装置18表示包括由步进电机(未表示)驱动的指针的模拟显示装置。在变型中，显示装置可以具有数字类型。

手表还包括电子装置20，该电子装置20包括信号接收器16。信号接收器16被配置为与外部系统12通信。信号接收器16和手表与外部系统12之间的通信可以通过任何已知手段设想，例如，经由光学链路、有线电气连接、经由由线圈生成的磁性信号的磁性连接、射频链路等。

信号接收器16被配置为从外部系统12接收包含被测量时间tm分离的至少两个脉冲的外部信号，以从外部信号提取脉冲并且发送脉冲。根据一个实施例，由信号接收器接收的外部信号是具有非常精确的频率的周期信号。例如，如果外部系统是发送具有精确频率的外部周期信号的铷原子钟或如果外部系统是发送具有精确频率的周期信号的卫星星座(伽利略、gps、格洛纳斯等)的成员，情况是这样。在这些情况下，信号接收器被配置为从周期外部信号提取被时间tm分离的两个脉冲，两个脉冲对应于外部周期信号的有效沿并且两个脉冲可以是或可以不是连续的。根据另一实施例，外部信号是仅具有两个脉冲的信号，并且信号接收器12被配置为从外部信号提取两个脉冲。例如，如果外部系统是包括非常精确的时钟(例如配备有原子钟的测量装置)或者如果外部系统包括耦合到卫星网络以接收具有精确频率的周期信号的外部装置(例如消费者装置，诸如智能电话36-图1)，情况是这样。

图2详细表示包括信号接收器16、微控制器21和内部时基24的电子手表装置。

内部时基24包括：振荡器26(例如，石英振荡器)，其提供具有确定的自然频率fosc的周期性时间测量信号sosc；以及被布置在振荡器26的下游的时钟电路28，其在第一输入处接收信号sosc并且其在第一输出处以电子手表的操作频率fhor提供时钟信号sh。

根据一个实施例(未详细图示)，时钟电路是由级联的15个二分频级形成的分频器28，因此允许具有近似等于32,768hz的频率的信号sosc改变到具有基本上等于fhor＝32,768/(2¹⁵)＝1hz的频率的信号sh。该信号sh被发送到手表显示装置的步进电机的线圈端子，以便驱动时间显示装置的指针。根据另一实施例，时钟电路是由级联的两个2分频级形成的4分除法器电路。在这种情况下，由内部时基产生的信号sh具有基本上等于32,768/(2²)＝8,192hz的频率fhor。

时钟电路还产生从时间测量信号sosc导出的内部周期信号sint。该内部信号在时钟信号sh的生成中发生。

电子装置20还包括用于调节电子手表的平均操作频率的电路32。调节电路32特别地包括存储器33，该存储器33被配置为存储抑制值的至少一个恒定值(或者恒定抑制参数)以及更一般地具有温度作为变量并且定义随着温度变化的抑制值的多项式的系数。调节电路32向时钟电路28的第二输入提供抑制信号sinh。

调节电路32对时钟电路中的内部信号sint*起作用。在由具有15个二分频级的分频器形成的时钟电路的示例中，调节电路32优选地在分频器电路的第一级的输出与第二级的输入之间，对具有从信号sosc导出的接近于16,384hz的频率的内部信号sint*起作用，该信号sosc具有对于石英振荡器接近于32,768hz的频率。除法器电路28的第二级输入处的脉冲的编程数目例如每隔60秒(对应于抑制周期cinh)被移除，以形成因此是抑制内部信号的内部信号sint，而在抑制时区外部对应于其的信号sint*因此是非抑制内部信号。将注意到，如果去激活调节电路，则信号sint*和sint相同并且具有完全相同的频率。16,384hz的频率对应于1/16'384＝61,035μs的周期pint。返回60秒抑制周期，抑制调节分辨率因此等于pint/cinh＝61,035μs/60s＝1,017×10^-6＝1,017ppm(百万分之)，其等于0.888秒每天。

根据本发明，内部时基还产生校准信号scal，该校准信号scal从由振荡器产生并且具有频率fcal的时间测量信号sosc导出。在参考图3至5下文所描述的示例中，校准信号从在第一分频级的输出处可得的内部信号sint*导出并且其由该信号sint*定义。因此，在考虑的示例中，其频率fcal等于fosc/2，即，接近于16,384hz。在其它示例中，校准信号可以等于由振荡器产生的信号sosc，或者等于由时钟电路产生的信号sh，或者甚至等于从具有为自然频率fosc的分数的频率的时间测量信号sosc导出的任何其它信号。如果必要的话，在方法的实施方式期间，将考虑校准信号频率fcal与调节电路起作用的(非抑制)内部信号sint*的内部频率之间的比率。在本发明的上下文中，校准信号用于测量表示时间测量信号sosc的周期posc与对应的设定信号之间的差的值。

根据本发明，电子手表装置还包括自校准电路34，其被配置为通过实现包括以下步骤的根据本发明的方法确定用于调节电子手表的平均操作频率的恒定抑制参数，该方法包括：

-et1：根据从手表外部的系统接收并且被测量时间(tm)分离的第一外部脉冲和第二外部脉冲，确定表示校准周期(pcal)与参考周期(pref)之间的比率的校准参数(m)，其中，该测量时间(tm)对应于周期性校准信号(scal)的参考周期(pref)的参考数目(nref)，该周期性校准信号(scal)从时间测量信号(sosc)导出并且具有从振荡器的自然频率导出的校准频率(fcal)，所述校准周期(pcal)等于所述校准频率(fcal)的倒数，以及

-et2：根据校准参数确定恒定抑制参数。

在以下示例中，校准参数被选择为等于比率pcal/pref；校准参数因此是手表校准信号周期pcal相对于参考周期pref的测量结果。如果校准信号直接从时间测量信号sosc导出(在未经受调节电路的动作的情况下)，那么校准信号周期是由振荡器产生的信号sosc的周期的倍数并且校准周期是信号sosc的周期相对于对应的设定周期的测量结果。将回忆到，信号的周期是所述信号的频率的倒数，以使得fref/fcal＝pcal/pref。

在以下示例中，未详细解释根据校准参数确定恒定抑制参数(et2)，因为上文解释了这一点。

最后，出于简化的缘故，在遵循以下的所有数值示例中：

-振荡器具有接近于等于32,768hz的设定频率的自然频率fosc，

-振荡器未被温度补偿，以使得恒定抑制参数是待存储在调节电路中的恒定抑制值，

-校准信号具有等于调节电路将起作用的(未抑制)内部信号sint*的频率fint的频率fcal，等于fosc/2，并且因此接近于16,384hz；因此，对于这样的校准信号，参考周期fref＝1/16,384＝61,03516μs，并且参考数目nref＝16,384×tm，其中，tm是测量时间(这些数值明显简单地是本发明的更一般范围的非限制性示例)。

参考数目nref和/或测量时间tm可以存储在自校准电路的存储器中。在变型中，参考数目和/或测量时间可以通过外部系统(参考时钟或者耦合到参考时钟的外部装置)提供给手表，尤其在第一外部脉冲之前或者在第二外部脉冲之后提供给手表。

在本发明的第一示例实施方式中，步骤et1包括以下步骤，包括：

-et1a1：在第一外部脉冲与第二外部脉冲之间，对校准信号周期的数目ca进行计数，并且

-et1a2：通过将参考数目nref除以计数的周期数目ca来计算校准参数。

在操作的实施方式中，步骤et1a1利用以如由图3a-3c的时序图所图示的常规方式操作的计数器执行：在外部信号的第一上升沿101(第一外部脉冲)上(图3a)，计数器被激活并且对校准信号(图3b)的有效沿(此处从103到104的上升沿)进行计数，在外部信号的第二上升沿102(第二外部脉冲)上，计数器产生从周期p1的开始到周期pca的结束计数的校准信号周期数目ca(图3c)。

在选择的数值示例中(fref＝16,384hz)，如果测量时间被选择为等于1秒，则参考周期的数目nref等于nref＝16,384。如果在被tm＝1秒分离的两个外部脉冲101、102(上升沿)之间，计数器计数ca＝16,386个周期，那么校准信号频率等于fcal＝16,386hz，即，从自然振荡器频率导出的比参考频率fref稍微更高的校准频率fcal。校准信号的周期pcal等于1/16,386＝61.0277μs。此处对应于振荡器周期相对于其设定周期的相对值的手表校准周期m等于m＝pcal/pref＝nref/ca＝16,384/16,386＝0.9998779，并且周期上的相对误差等于1–m，即，122×10^-6＝122ppm。换句话说，校准周期比参考周期短122ppm。

在该实施方式中，振荡器的自然周期与相关联的设定周期之间的差的测量通过对从信号sosc导出的校准信号(即，在示例中，具有频率fcal＝16,384hz(2¹⁴hz)的校准信号)的周期进行计数排外地执行，其中，振荡器精确度接近于100ppm。因此，测量分辨率等于其脉冲被计数的校准信号的一个周期的持续时间(非常接近于1/2¹⁴秒)除以测量时间。因此，对于1秒的测量时间，测量分辨率是约(1/2¹⁴)/1s＝61ppm＝1925秒每年。对于100秒的测量持续时间，分辨率提高100倍，即，(1/2¹⁴)/100s＝0.61ppm＝19.25秒每年。对于3600秒(即，1小时)的测量持续时间，分辨率提高3600倍，即，(1/2¹⁴)/3600s＝16.95ppm＝0.535秒每年。因此，应注意到，在该第一实施例中，要求约1小时的测量周期以实现0.535秒每年的分辨率，约抑制调节电路的分辨率的大小，其是例如对于高精度手表的0.1175秒每年。

在本发明的第二示例实施方式中，步骤et1包括以下步骤：

-et1b1：在第一外部脉冲201与第二外部脉冲202之间，对高频信号hf的第一周期数目cb1进行计数，

-et1b2：对在第三内部脉冲203与第四内部脉冲204之间的信号hf的第二周期数目cb2进行计数，该第三内部脉冲203和该第四内部脉冲204被对应于校准信号的周期pcal的参考数目nref的校准时间tcal分离并且从第一脉冲p1的开始到周期性校准信号的脉冲pnref的结束计算(参见示出周期性校准信号和涉及的脉冲的图4b)，以及

-et1b3：通过将第二周期数目cb2除以第一周期数目cb1计算校准参数。

在操作实施方式中，使用下文详细描述的至少一个计数器和高频发生器执行步骤et1b1和et1b2。

在示例中，hf发生器可以产生具有1mhz的频率(即，比手表校准信号的频率高约60倍的频率)的信号hf。这样的hf发生器的绝对分辨率等于信号hf的周期除以总测量时间。因此，对于1秒内的测量，分辨率等于(1/10⁶)/1s＝1ppm，该分辨率对应于31.536秒每年的分辨率。如果测量延伸100s，则分辨率是除以100，即，(1/10⁶)/100s＝0.01ppm，即，0.315秒每年。如果测量持续300秒(即，5分钟)，则分辨率到达(1/10⁶)/300s＝0.00333ppm，即，0.105秒每年，该分辨率非常接近于调节电路的固有分辨率(0.1175秒每年)。因此，hf发生器而不是石英振荡器的使用实现至少与在前述实施例中和在短得多的时间内一样好的精确度。

通过在测量时测量hf发生器的实际频率fhf，第一步骤et1b1在某种意义上是hf发生器22的校准步骤。这考虑hf发生器的低精确度和不稳定性。因此，第二步骤et1b2是电子手表装置的石英振荡器的实际频率的测量。最后，第三步骤et1b3确定校准参数。

在数值示例中，在步骤et1b1期间，数目cb1＝信号hf的1,050,000个周期phf在由第一和第二外部脉冲201、202定义的测量时间tm＝1秒内进行计数，该第一和第二外部脉冲201、202由被测量时间tm＝nref×pref＝cb1×phf分离。在步骤et1b2期间，数目cb2＝1,049,911在由第三和第四脉冲203、204定义的校准时间tcal内进行计数，第三和第四脉冲203、204被校准时间tcal＝nref×pcal＝cb2×phf分离。由于cb2/cb1＝1,049,911/1,050,000＝0.999915238，因而校准时间比测量时间更短；结果就是，石英振荡器周期比该振荡器的预期设定周期稍微更短。因此，需要通过抑制使内部时基“减速”。校准参数m等于cb2/cb1＝0.999915238，并且周期期间的相对误差等于1-cb2/cb1＝1-0.999915238＝0.00008476，即，84.76ppm。

在以上示例中，在周期tm＝1秒内进行测量。在变型中，可以在较长测量时间(例如，tm＝10秒)内进行测量，以在准确度方面增益10倍。

在另一变型中，步骤et1b1到et1b3可以重复数次(可能地在不同测量时间的情况下)，例如针对1秒与2秒之间的测量时间重复100次。1秒至2秒的测量时间对于hf发生器在测量时间期间稳定是足够短的。在这种情况下，比率cb/cb1将在每个步骤et1b3的结束处系统测量并且然后将计算(步骤et4)连续步骤et1b3中计算的比率(cb2/cb1)的平均(cb2/cb1)moy以确定校准参数的平均值以及然后待进行的平均校正(1-(cb2/cb1)moy)。这还由于hf发生器更频繁地重新校正的事实而改进准确度，这降低了任何缺乏稳定性的影响。

可以同时执行步骤et1b1和et1b2，在该情况下，自校准电路具有两个计数器，该两个计数器通过由电子手表装置的高频发生器(例如，微控制器时钟)提供的信号hf来计时。计数器中的一个由外部参考信号激活/去激活，并且另一个计数器由手表校准信号激活/去激活。在变型中，步骤et1b1和et1b2通过由高频信号hf计时的单个计数器连续执行(参看时序图4a-4d)，在该情况下，第一计数(步骤et1b1)的结果cb1被暂时存储以在第二计数cb2(步骤et1b2)的结束处使用(步骤et1b3)。

在本发明的第三示例实施方式中，校准参数确定步骤et1包括以下步骤：

-et1c1：确定高频信号hf的周期的实际持续时间phf，该高频信号hf在由内部时基或者外部系统所提供的两个脉冲之间由电子手表内部的hf发生器生成，

-et1c2：在第一外部脉冲与第一外部脉冲之后的校准信号的有效沿之间，对信号hf的第一周期数目cc1进行计数，并且从其推断第一外部脉冲与第一外部脉冲之后的校准信号的有效沿之间的第一时滞：t1＝phf×cc1，

-et1c3：在第一外部脉冲301与第二外部脉冲302之间，对校准信号的周期pcal的数目cc2进行计数，

-et1c4：在第二外部脉冲302与第二外部脉冲302之后的校准信号的有效沿304之间，对信号hf的第二周期数目cc3进行计数，并从其推断第二外部脉冲302与第二外部脉冲之后的校准信号的有效沿之间的第二时滞：t3＝phf×cc3，

-et1c5：通过关系式m＝((tm-t1+t3)/cc2)/pref确定校准参数m，其中，tm是第一外部脉冲301与第二外部脉冲302之间的测量时间，t1是第一时滞，t3是第二时滞，cc2是在步骤et1c3期间在测量时间tm中计数的校准信号周期的数目，pref是用于校准信号的参考周期。

在图5a-5f中表示的示例中，步骤et1c1包括以下子步骤：

-et1c11：通过对校准信号周期的测试数目(n0＝10)进行计数来测量测试时间，并且分别在测试时间测量的开始和结束处产生第五测试脉冲305和第六测试脉冲306，

-et1c12：在步骤et1c11中产生的第五测试脉冲305与第六测试脉冲306之间，对信号hf的第三周期数目cc4进行计数，并且

-et1c13：通过关系式phf＝pref×n0/cc4计算信号hf的周期的持续时间phf，其中，pref是参考周期的持续时间，n0是测试数目并且cc4是在步骤et1c12中计数的第三周期数目。

在数值示例中，外部系统(参考时钟)提供(图5a)由测量时间tm(其在示例中是10秒)分离的两个外部脉冲301和302。具有从石英振荡器频率导出的频率fcal(在示例中约16,384hz)的校准信号(图5b)是其周期待相对于参考周期确切确定的信号。

在步骤et1c2中，信号hf的周期在被第一时滞t1分离的并且分离校准信号的至多一个周期的(即，最大值为1/16384＝61.035μs)第一外部脉冲(上升沿301)与校准信号之后的上升沿303之间进行计数。如果1mhz处的信号hf准确到10％之内，则61.035μs的持续时间转译为信号hf的67个周期的最大值。在数值示例中，cc1＝50。

在步骤et1c3中，在被测量时间tm分离的两个外部脉冲(上升沿301、302)之间对校准信号周期进行计数(cc2)。在图5f中，校准信号周期的开始由上升沿指示，并且对在第一外部脉冲与第二外部脉冲之间开始的所有校准信号周期进行计数。在数值示例中，cc2＝63851。

在步骤et1c11中(图5e)，对校准信号周期的测试数目n0进行计数；在数目n0的计数的开始和结束处产生第五测试脉冲305和第六测试脉冲306。在步骤et1c12中(图5d)，在第五脉冲305与第六脉冲306之间，对信号hf的第三周期数目cc4进行计数。可以并行执行步骤et1c11和et1c12，其中，在步骤et1c11中产生的脉冲激活和去激活在步骤et1c12中执行的计数。在图5d、5e中表示的示例中，n0＝10个校准信号周期在第1行的有效沿p1与第p11行的有效沿p11之间进行计数，行的有效沿p1此处是在第一外部脉冲(有效沿301)之后的校准信号的第一有效沿303。数目n0可以是不同的，例如等于50或100。其必须对于用于测量信号hf的周期的期望准确度是足够的。n0周期也可以在第2行和第12行、或在第3行和第13行等的有效沿之间进行计数。然而，优选的是，正好在步骤et1c2之前或者之后执行步骤et1c1(包括步骤et1c11到et1c13)，以便最好可能考虑步骤et1c2的执行期间的hf发生器的低精确度和任何温度漂移。

在数值示例中，n0＝10并且cc4＝665。在第一近似中，具有频率fcal(非常接近于fref)的校准信号周期的持续时间等于参考信号周期的持续时间pref，即，1/16384＝61,0352μs，并且n0周期具有610.352μs的持续时间。因此，信号hf的周期的持续时间phf等于phf＝610.352/665＝0.9178μs，即，1.089mhz的频率。将注意到，以上近似足以获得期望的最后准确度。实际上，持续时间n0xpref已知，具有由石英振荡器递送的信号的频率上的不确定性，该不确定性通过石英振荡器的设计包括在0与200ppm之间。与n0个校准信号周期期间的高频计数的分辨率相比较，该不确定性是可以忽略的，因为对于对应于持续时间为10×(1/16384)＝610μs的16,384hz处的信号的n0＝10个周期期间的1mhz处的计数，不确定性等于10^-6/610×10^-6＝0.001639，即，1639ppm。与校准信号的单个周期期间的高频计数的分辨率相比较，内部时钟信号的n0个周期期间的高频计数的分辨率自身可以忽略；实际上，对于对应于持续时间为1×(1/16384)＝61μs16,384hz处的信号的1个周期期间的1mhz处的计数，不确定性等于1/67＝0.0147，即，14700ppm，67是步骤et1c2中参考信号的上升沿101与内部时钟信号的上升沿102之间计数的周期的最大数目。

在步骤et1c4中，信号hf的周期在被第二时滞t3分离并且分离校准信号的至多一个周期(即，最大值1/16384＝61μs)的第二外部脉冲(上升沿302)与校准信号之后的上升沿304之间进行计数。如果1mhz处的信号hf准确到10％之内，则61μs的持续时间转译为信号hf的67个周期的最大值。在数值示例中，cc3＝53，这对应于时滞t3。出于准确度的缘故，步骤et1c1可以正好在步骤et1c4之前或者之后重复(未表示在图5a-5f中)，以便考虑参考信号的第一脉冲301与第二脉冲302之间的信号hf的周期phf的任何漂移。

在步骤et1c1中获得的信号hf的实际周期phf＝0.9178μs使得可以准确地确定时滞t1和t3。t1＝cc1×phf＝50×0,9178μs＝45,9μs，并且t3＝cc3×phf＝53×0,178μs＝48,6μs。然后可以计算校准信号的cc3＝163851个周期的实际持续时间t2：t2＝tm-t1+t3＝10s-45.9μs+48.6μs＝10.0000027秒。因此，校准信号的一个周期的持续时间等于10.0000027/163851＝61.031075μs，并且校准信号的频率等于163851/10.0000027＝16385.0956hz。校准参数pcal/pref等于61.031075/61.03516＝0.99993313。校准周期相对于参考周期的相对偏差等于1–pcal/pref＝66.87×10^-6＝66.87ppm。还可以通过(16385.0956-16384)/16384＝66.87×10^-6＝66.87ppm计算该偏差。

在tm＝10秒期间的测量的不确定性基本上通过由高频信号hf计时的计数器的分辨率的两倍产生，即，2×(1/10⁶)/10＝2×10^-7，即，0.2ppm。该误差与测量时间tm成正比。因此，选择tm＝100秒将误差降低到0.02ppm。

本发明还涉及一种适于实现上文所描述的方法的电子装置。电子装置包括如上文所描述的内部时基24和调节电路32。根据本发明，电子装置还包括自校准电路34，其被布置为根据从外部系统接收并且被测量时间tm分离的第一外部脉冲和第二外部脉冲，确定表示校准周期与参考周期之间的比率的校准参数，其中，测量时间tm对应于周期性校准信号scal的参考周期pref的参考数目nref，该周期性校准信号scal从时间测量信号sosc导出并且具有等于所述自然频率或者所述自然频率的预定分数的校准频率fcal，校准周期等于校准频率的倒数，并且还被布置为根据校准参数、参考周期和预定义抑制周期确定恒定抑制参数的值。

外部系统可以是手表外部的参考时钟。外部系统还可以是包括(或者耦合到)外部参考时钟的手表外部的装置。外部系统产生包括至少第一外部脉冲和第二外部脉冲的外部参考信号。电子装置还包括接收器电路16，其被布置为接收外部参考信号并且将第一外部脉冲和第二外部脉冲发送到自校准电路。

在变型中，自校准电路34还可以连接到手表的内部时基24以便从振荡器26或者从时钟电路28接收校准信号。自校准电路还可以被布置为去激活调节电路。

根据一个实施例，自校准电路34可以包括第一计数器。在第一变型中，第一计数器被布置为对在第一外部脉冲与第二外部脉冲之间的校准信号的周期数目进行计数，以执行例如步骤et1a1。在第二变型中，第一计数器可以被布置为通过对预定义的校准信号周期数目(nref、n0)进行计数来测量预定义持续时间(tcal、t0)，以例如在步骤et1b2中测量校准时间tcal或者例如在步骤et1c13中测量测试周期。

第一计数器还可以被布置为当其用于测量持续时间时，产生测量脉冲的开始和测量脉冲的结束。因此，例如当其用于执行步骤et1b2时，第一计数器可以分别在校准时间(tcal)测量的开始和结束处产生第三内部脉冲303和第四内部脉冲304。或者，当其用于执行步骤et1c13时，第一计数器可以用于分别在测试时间(t0)测量的开始和结束处产生第五测试脉冲305和第六测试脉冲304。

而且，自校准电路可以包括至少被布置为对高频信号hf的周期进行计数的第二计数器。例如，第二计数器可以用于对在以下之间的信号hf的周期进行计数：

-在第一外部脉冲与第二外部脉冲之间，例如以执行步骤et1b1，和/或

-在第三外部脉冲与第四外部脉冲之间，例如以执行步骤et1b2，和/或

-在第五测试脉冲与第六测试脉冲之间，例如以执行步骤et1c12，和/或

-在第一外部脉冲与第一外部脉冲之后的校准信号的有效沿之间，例如以执行步骤et1c2，和/或

-在第二外部脉冲与第二外部脉冲之后的校准信号的有效沿之间，例如以执行步骤et1c4。

根据变型，自校准电路可以包括被布置为对信号hf的周期进行计数的两个计数器。因此，可以同时执行两个步骤(例如步骤et1b1和et1b2)或者在没有延迟的情况下一个接一个地连续执行两个步骤(诸如步骤et1c2和et1c12)。

根据本发明的方法的实施方式，自校准电路还可以包括计算电路，其被布置为根据由第一计数器和/或由第二计数器计数的周期来确定校准参数。

电子手表装置还可以包括高频发生器(例如rc振荡器)，其被布置为产生高频信号hf。信号hf用于为第二计数器计时。

根据实际实施方式，自校准电路的第一计数器和/或第二计数器和/或hf发生器分别是微控制器的第一计数器和/或第二计数器和/或hf发生器。

实际上，钟表学的领域中使用的微控制器常常具有例如rc(电阻器/电容器)类型的高频内部振荡器。这是没有外部谐振器的振荡器，其频率是不精确的(通常约+/-10％)并且其频率不稳定，特别地对于温度敏感。这样的振荡器主要用于以比石英振荡器的速度显著更高的速度运行与手表的电子装置相关联的软件。rc振荡器通常间歇地用于将能量保存在手表中。因此，其还可以用作用于附加功能(诸如根据本发明的表的自校准)的高频发生器。

计时器微控制器还频繁地具有能够用于计数周期或者测量持续时间的一个或多个计数器。由于这些计数器通常仅偶尔使用，因而其还可以用于实现根据本发明的自校准。

在实际实施方式中，电子手表装置可以包括第一集成电路和第二集成电路，在该第一集成电路中封装了内部时基(24)和调节电路(32)，并且该第二集成电路包括自校准电路和微控制器。

附图关键字

sosc由振荡器产生的周期信号，具有自然频率fosc(例如，对于设

定频率fosc*＝32,768hz的fosc＝32,772hz)

和周期posc

sint内部时钟电路信号；从信号sosc导出的信号；调节电路在所述

信号的生成期间起作用的信号；

具有非抑制频率fint

和非抑制周期pint

sh由时钟电路提供的操作信号(或者时钟信号)；

具有平均操作频率fhor(设定频率：fhor*，例如

等于1hz或8,192hz)，

scal从sosc导出的校准信号；

具有频率fcal(例如fcal＝fosc,fosc/2或fint)

和周期pcal

fref,pref:与校准信号相关联的参考频率和周期

nref在由外部参考时基确定的测量时间tm期间提供的参考周期

pref的数目

sinh由调节电路提供到时钟电路的抑制信号

cinh抑制周期(或循环)

信号hf具有频率fhf和周期phf的高频信号

16信号接收器电路

18显示装置

20电子装置

21微控制器

22微控制器的hf发生器

24内部时基

26振荡器

26时钟电路，例如分频器

32调节电路

32存储器

34自校准电路

101、102、201、202、301、302：由外部系统提供的脉冲

203、204：第三和第四内部脉冲

303、304：跟随由外部时钟提供的信号的有效沿的校准信号的有效沿

305、306：由校准信号提供的测试脉冲

tm：由外部参考时基确定的测量时间

tcal：校准时间

t0:测试时间