一种卫星手表晶振精度检测方法和守时方法及卫星手表与流程

本发明涉及卫星手表校时领域，尤其涉及一种卫星手表晶振精度检测方法和守时方法及卫星手表。

背景技术：

随着科技的发展，智能产品的普及化，智能手表除了其越来越多元化的功能外，其基本功能守时功能的要求也越来越高，尤其是在一些特殊的应用场合甚至要求其15天内的守时偏差小于1s。

以目前智能手表的授时方式来看，主要为卫星授时和电波授时。电波授时为实时授时，卫星授时为校准授时。在我国因电波授时受地域覆盖面及授时距离限制，主要以卫星授时为主。

专利号为zl201711204756.8的专利文献公开了守时系统、守时电路及守时方法，通过对于其方案的不难知道，其提供的守时方法主要还是借助与卫星的连接，在能够接收到卫星信号的情况下则能够保证高精度的守时性，但是一旦出现极端天气或者其他恶劣情况，还是会出现守时不精准的情况。

卫星授时的优点在于覆盖面全面，几乎不受地域与距离的限制，而且时间精度特别高。然而卫星授时的上述优点，需要建立在手表能够接收到卫星信号的基础上，才能确保手表的高精度守时能力。就目前的卫星授时技术而言，还存在以下问题：

1.在云层较厚的阴雨天气或者室内时，手表的卫星接收信号能力具有不稳定性，从而无法确保能够每次成功接收卫星信号，接收卫星同步信号，进行校时；

2.卫星授时后，手表根据自身的计数器计时，而计数目标为手表的计时晶振，计时晶振受生产条件、计时晶振本身精度、温度等原因影响，每秒的震动频率与理论值存在一定的差异，与卫星计时很难做到完全同步，就目前市场上的领先的技术而言，在不额外增加守时芯片的情况下也只能做到3天偏差在1秒左右，所以为了确保卫星手表高精度守时需要频繁进行卫星授时与校时。

综合上述，现有的卫星授时手表的高精度走时能力在卫星信号不能稳定接收的情况下难以得到保证；从而也难以满足在某些对有时间精度高要求应用场合的需求，还有待改进和提高。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种卫星手表晶振精度检测方法和守时方法及卫星手表，能够通过确定计时晶振的单位时间内实际震动次数和理论震动次数之间的震动差值，进而在失去卫星信号后，通过精准补偿操作，保证高精度守时。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种卫星手表晶振精度检测方法，包括步骤：

s11、北斗模块接收北斗卫星脉冲信号，并将脉冲信号发送处理器中，所述处理器同时使用计数器计量计时晶振的震动次数，以接收到所述脉冲信号时的所述计时晶振的震动点为首次震动开始计数，所述处理器解析所述脉冲信号中的卫星标准时间并作为标准时间秒；

s12、以标准时间秒开始，处理器获取手表在预定时间内所述计时晶振的震动次数计时时间与卫星标准时间的累计时间；所述预定时间以所述计时晶振的计时时间为标准计时得到；

s13、所述处理器根据所述预定时间和所述累计时间计算所述计时晶振在单位时间内的实际震动次数与理论震动次数的震动差值；所述处理器存储所述震动差值。

优选的所述的卫星手表晶振精度检测方法，所述震动差值的计算公式为：

其中，x为所述震动差值；tyd为以所述计时晶振的计时时间准的所述预定时间；twx为以卫星标准时间为准的所述累计时间；xll为计时晶振的单位时间内理论震动次数。

一种卫星手表高精度守时方法，包括使用所述的卫星手表晶振精度检测方法，还包括步骤：

s2、北斗模块接收北斗卫星的脉冲信号，所述处理器解析所述脉冲信号得到卫星标准时间作为显示时间，并以计时晶振单位时间内的理论震动次数为准开始计时得到计时晶振的计时时间；

s3、处理器根据所述震动差值计算差异累加值，并判断所述差异累加值的绝对值是否大于或等于差异阈值，若是，则对所述计时时间执行差异补偿操作；若否，则执行步骤s4；

s4、处理器判断是否能够接收卫星的脉冲信号，若是，则执行步骤s2；若否，则以所述计时时间为显示时间，执行步骤s3。

优选的所述的卫星手表高精度守时方法，所述差异补偿操作包括步骤：

s31、根据计时晶振的单位时间内的所述理论震动次数与所述差异累加值计算差异时间值，判定所述震动差值是否为正数，若是，则执行步骤s32；若否，则执行步骤s33；

s32、所述计时时间减去所述差异时间值作为新的计时时间，所述差异累加值归零，并执行步骤s3；

s33、所述计时时间加上所述差异时间值作为新的计时时间，所述差异累加值归零，并执行步骤s3。

优选的所述的卫星手表高精度守时方法，所述差异阈值为所述理论震动次数的1/8。

一种使用所述的守时方法的卫星手表，包括主板、北斗模块、处理器、计时晶振和显示器；所述主板包括正面和背面，所述正面为朝向表盘的一面，所述背面为背向表盘的一面；

所述北斗模块装设在所述主板的正面，与所述处理器电连接；

所述计时晶振与所述处理器装设在所述主板的背面，所述计时晶振与所述处理器电连接；

所述显示器与所述处理器电连接；

所述处理器，包括计数器，用于对所述计时晶振的震动次数进行计数。

优选的所述的卫星手表，所述计时晶振为低频宽温晶振。

优选的所述的卫星手表，还包括高频宽温晶振，与所述处理器连接。

优选的所述的卫星手表，所述处理器为微处理器。

优选的所述的卫星手表，还包括调试接口，用于进行偏差认证。

相较于现有技术，本发明提供的一种卫星手表晶振精度检测方法和守时方法及卫星手表，不需要额外增加守时芯片，通过处理器、计时晶振和北斗模块的协同处理，相互调校，将卫星手表的守时精度提升到了15天与卫星标准时间相比误差小于1秒，极大提升了卫星手表的守时能力。

附图说明

图1是本发明提供的卫星手表晶振精度检测方法的流程图；

图2是本发明提供的卫星手表高精度守时方法一种实施例的流程图；

图3是本发明提供的卫星手表的主板正面结构图；

图4是本发明提供的卫星手边的主板反面结构图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在所述卫星手表正常工作中，所述计时晶振自动按照一定的频率震动，在理想状态下，即所述计时晶振1s内的理论震动次数为32768次，同时所述处理器会计量所述计时晶振的震动次数，以所述计时晶振震动32768次为1s的标准计时；但是因为所述计时晶振生产工艺问题，很难做到理想状态，因此需要使用所述卫星标准时间进行校正。

实施例1

请参阅图1，本发明提供一种卫星手表晶振精度检测方法，相应的，本方法可以使用卫星手表，也可以使用其他具有与所述卫星手表相通功能的检测装置，本发明不做限定；在使用卫星手表时，需要卫星手表至少具有北斗模块、处理器，所述处理器具有计数器，能够计数计时晶振的震动次数，本方法包括步骤：

s11、北斗模块接收北斗卫星脉冲信号，并将脉冲信号发送处理器中，所述处理器同时使用计数器计量计时晶振的震动次数，以接收到所述脉冲信号时的所述计时晶振的震动点为首次震动开始计数，所述处理器解析所述脉冲信号中的卫星标准时间并作为标准时间秒；

s12、以标准时间秒开始，处理器获取手表在预定时间内所述计时晶振的震动次数计时时间与卫星标准时间的累计时间；所述预定时间以所述计时晶振的计时时间为标准计时得到；应当说明的是，所述预定时间以所述计时晶振的计时时间，是因为北斗模块比较耗电，因此需要减少使用，这样较为省得；当然，在不考虑耗电的情况下，使用所述卫星标准时间计量所述预定时间也可以；所述累计时间是两次获取所述卫星标准时间的时间差；

s13、所述处理器根据所述预定时间和所述累计时间计算所述计时晶振在单位时间内的实际震动次数与理论震动次数的震动差值；所述处理器存储所述震动差值。

具体的，所述单位时间为1s，确值为精确到小数点后三位即千分位。所述卫星校时操作是所述处理器根据所述脉冲信号以及所述计时晶振的震动次数以及计时晶振的单位时间内理论震动次数进行计算，获得所述震动差值；例如，所述单位时间为1s，所述计时晶振1s内的理论震动次数为32768，但是因为技术或环境因素，所述计时晶振1s内震动次数为32760，也就是每秒钟震动次数少8次，此时所述震动差值为8，依次参与后续的运算；当然，若是在所述计时晶振在装设之前就能确定所述震动差值，则使用其确定值就可以；一般情况下，所述计时晶振的震动差值基本保持不变，因此卫星手表只进行一次校时操作即可。

作为优选方案，本实施例中，所述预定时间为3600-10800s。一般情况下，为了保证计算的精确度，因此需要将所述预定时间设定长一些，例如3600s，这样即时在每秒钟所述计时晶振的实际震动次数与所述理论震动次数之间相差不足一次的情况也可以精准计算；当然，若需要更高的精度，就需要更长的测定时间；例如所述预定时间为7200s时，则可以确定数秒内所述计时晶振的实际震动次数与所述理论震动次数之间相差不足一次的情况。

作为优选方案，本实施例中，所述震动差值的计算公式为：

其中，x为所述震动差值；tyd为以所述计时晶振的计时时间准的所述预定时间；twx为以卫星标准时间为准的所述累计时间；xll为计时晶振的单位时间内理论震动次数。

具体的，所述单位时间优选为1s。所述标准时间秒的设定为得到所述脉冲信号中的所述卫星标准时间，同时开始计数所述计时晶振的震动次数；所述标准时间秒用于确定开始计数所述计时晶振的震动次数的震动点；从此时开始，所述卫星手表使用所述计时晶振计时。得到所述计时晶振1s内震动的次数与所述理论震动次数之间的所述震动差值，用于在所述卫星手表在运行过程中，累计误差；在本步骤中，所述卫星手表在所述预定时间内将不再接收所述北斗卫星脉冲信号，直到在所述预定时间后，再次接收所述北斗卫星的脉冲信号，获得所述卫星标准时间，然后计算所述震动差值。应该的说明的是，若所述震动差值为负数，则意味着所述计时晶振单位时间内实际震动次数小于所述理论震动次数；若所述震动差值为正数，则意味所述计时晶振单位时间内实际震动次数大于所述理论震动次数。

使用本发明提供的晶振精度检测方法，能够在手表出厂的时候，就可以确定每只手表的计时晶振的守时精度，进而能够保证计时的准确性。

实施例2

请一并参阅图2-图4，本发明提供一种卫星手表高精度守时方法，包括步骤：

s2、北斗模块2接收卫星的脉冲信号，所述处理器3解析所述脉冲信号得到卫星标准时间作为显示时间，并以计时晶振4单位时间内的理论震动次数为准开始计时得到计时晶振4的计时时间；应当说明的是，所述脉冲信号中包括所述卫星标准时间，此处所述北斗模块用于将所述脉冲信号传送到所述处理器中，所述处理器3解析所述脉冲信号得到所述卫星标准时间；以所述理论震动次数为计时标准是标准设定，本申请不做限定，所述理论震动次数可能根据计时晶振的不同的物理参数不同而不同，只要是按照正常的标准执行即可；

s3、处理器3根据所述震动差值计算差异累加值，并判断所述差异累加值的绝对值是否大于或等于差异阈值，若是，则对所述计时时间执行差异补偿操作；若否，则执行步骤s4；应当说明的是，毕竟本手表是以卫星的标准时间为准的，所以此步骤要确定是否能与所述北斗卫星取得联系，若是，则直接使用所述卫星标准时间即可；只有在于卫星无法取得联系的时候，才需要差异补偿；

s4、处理器判断是否能够接收卫星的脉冲信号，若是，则执行步骤s2；若否，则以所述计时时间为显示时间，执行步骤s3。

应当说明的是，卫星手表虽然是以所述卫星标准时间作为守时准确校准时间的，但是北斗模块2十分耗电，经常使用所述北斗模块2对接接收卫星信号，会对电池造成损伤，因此一般情况所述北斗模块2是关闭的，只有在使用者在需要调校时间的时候才需要激活所述北斗模块2运行，此时所述处理器3才能通过所述北斗模块2接收到所述北斗卫星的脉冲信号。因此，所述处理器才需要判定一下是否可以接收到卫星的脉冲信号。

相应的，本发明还提供一种使用所述的守时方法的卫星手表，包括主板1、北斗模块2、处理器3、计时晶振4和显示器(未示图)；所述主板1包括正面和背面，所述正面为朝向表盘的一面，所述背面为背向表盘的一面；

所述北斗模块2装设在所述主板1的正面，与所述处理器3电连接；

所述计时晶振4与所述处理器3装设在所述主板1的背面，所述计时晶振4与所述处理器3电连接；

所述显示器与所述处理器3电连接；

所述处理器3，包括计数器，用于对所述计时晶振4的震动次数进行计数。

具体的，所述北斗模块2装设在所述主板1的正面，优选的装设方式为焊接，装设在正面的原因是提高与卫星连接的信号强度。一般的，所述计时晶振4的所述震动差值较为固定，因此每只所述卫星手表只需要确定一次所述震动差值即可；当然若是所述计时晶振4的所述震动差值不固定，则需要将步骤s4中，在判定能够接收到所述北斗卫星的脉冲信号后，就直接使用卫星标准时间，再次执行所述卫星校时操作，从新确定所述震动差值。

作为优选方案，本实施例中，所述差异补偿操作包括步骤：

s31、根据计时晶振的单位时间内的所述理论震动次数与所述差异累加值计算差异时间值，判定所述震动差值是否为正数，若是，则执行步骤s32；若否，则执行步骤s33；当所述震动差值为正数，则所述计时晶振4的单位时间内的实际震动次数大于所述理论震动次数；当所述震动差值为负数的时候，则所述计时晶振4的单位时间内实际震动次数小于所述理论震动次数；

s32、所述计时时间减去所述差异时间值作为新的计时时间，所述差异累加值归零，并执行步骤s3；

s33、所述计时时间加上所述差异时间值作为新的计时时间，所述差异累加值归零，并执行步骤s3。

作为优选方案，本实施例中，所述差异阈值为所述理论震动次数的1/8。

具体的，所述差异阈值的设定是建立在精度需求上，将所述差异阈值设定为所述理论震动次数的1/8保证校准精度，则所述差异时间为1/8秒即125ms，其实就是在时间上以1/8秒为基准线，超过就开始进行补偿操作。例如，所述计时晶振1s的所述理论震动次数为32768次，则所述差异阈值为4096次，经过所述处理器3计算，所述计时晶振的震动差值为-1时，即所述计时晶振1s内实际震动次数为32767，此时所述处理器3依然按照所述理论震动次数为标准计量时间，则使用所述计时晶振计时得到的所述计时时间中的1s要比所述卫星标准时间的1s要长，因此，在以所述计时时间为准的情况下，所述卫星标准时间比所述计时时间要长一些；在计时时间为4096s后，所述差异累计值为4096次，此时所述计时时间为4096s，但是卫星标准时间为4096.1250038s(32768*4096/32767)，按照此时的误差(即每隔4096s就会出现0.1250038s的误差)计算，理论上约9.1小时的误差就会接近1s；那么使用本发明提供的补偿操作后，会在此时将所述计时时间加上0.125s以校准时间，此时的误差为每隔4096s就会出现0.0000038s的误差，以此计算，理论上每34年误差接近1s。同理，当所述震动差值为1时，即所述计时晶振1s内所述实际震动次数比所述理论震动次数多1次的情况也是一样，在所述计时时间为4096s后，所述差异累计值为4096次，此时所述计时时间为4096s，而所述卫星标准时间为4095.8750038s(32768*4096/32769)，按照此时误差每隔4096s就会出现0.1249962的误差，理论上约9.1小时的误差就会接近1s；此时使用本发明提供的方法进行补偿操作后，误差则变为每隔4096s出现误差0.0000038s，在理论上也是34年才会有接近1s的误差。

作为优选方案，本实施例中，所述计时晶振为低频宽温晶振。所述低频宽温晶振的工作温度为-40～85℃，优势在于环境的温度变化对其震动影响不大，可以忽略不计，因此使用所述低频宽温计时晶振，就可以只计算一次所述震动差值。所述低频宽温晶振的选择上，本发明不做限定，以本领域中常用的低频宽温晶振进行选择即可。所述低频宽温晶振优选方案为32.768khz。

作为优选方案，本实施例中，还包括高频宽温晶振5，与所述处理器3连接。应当说明的是，所述高频宽温晶振5用于支持所述处理器3高速运行，能使所述处理器3快速的执行本发明提供的守时方法，保证本发明提供的卫星手表的精准性。所述高频宽温晶振5的选择上，本发明不做限定，以本领域常用的高频宽温晶振5进行选择即可。所述高频宽温晶振5的优选方案为32mhz。

作为优选方案，本实施例中，所述处理器3为微处理器。所述微处理器3的选择上，视手表的功能需求而定，本发明不做限定，以能够完成所述守时方法即可，本领域中的一般的微处理器3就可以实现。

作为优选方案，本实施例中，还包括调试接口，用于进行偏差认证。所述处理在计算完所述震动差值后，需要惊醒校准的，可以使用所述调试接口进行验证以及时间校准，同时可以与示波器上显示，能够将接收到的卫星的脉冲信号和所述计时晶振的震动波动信号传输到所述示波器上进行显示，显示本发明提供的卫星手表的守时精度。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。