带有机械机芯和用于校正显示时间的校正装置的时计的制作方法

1.本发明总体上涉及时计，其包括机械机芯、由该机械机芯驱动的用于显示实际时间的显示、以及用于校正该显示的实际时间的校正装置。


背景技术：

2.在机械表领域中，用于校正其显示所指示的实际时间的常规方式是使用常规的杆-冠（stem-crown），该杆-冠通常被布置成在突出位置中借助于在这些指示器与擒纵轮之间的运动链中提供的摩擦而作用于用于驱动时指示器（hours indicator）和分指示器的轮组上。因此，为了将机械表设置为实际时间，使用者或机器人通常必须拉出杆-冠并对其进行致动，以使其旋转以将时指示器和分指示器带到期望的相应位置，特别是通过与例如可以在火车站找到的参考时钟或与例如计算机提供的数字时间进行视觉比较。


技术实现要素：

3.因此可以看出，在带有机械机芯的时计的领域中，除了确保该机械机芯的精确运行之外，真正需要的是一种有效的系统来校正由包括机械机芯的这些时计显示的实际时间。特别地，本发明的目的是能够将时计设置为实际时间，所述时计包括机械机芯和时间显示，其精度至少对应于电子表的精度，优选地能够将该时计基本设置为由被布置成提供精确实际时间的外部系统（特别是连接到原子钟的系统）给出的精确实际时间，而无需使用者或机器人来致动时计的杆-冠或其他外部控制构件来亲自对显示进行指针设置操作。在本发明的范围内，将带有机械机芯的时计设置到实际时间的精度不依赖于使用者估计各相关指示器何时处于正确的相应位置所需的视觉评估。
4.术语“实际时间”理解为意指给定位置的法定时间，所述给定位置通常是时计及其使用者所位于的位置。实际时间通常以时、分和秒（可选）来显示。时计、特别是机械类型的时计可以以一定的误差指示实际时间。实际时间将简称为“时间”，特别是关于时计所显示的实际时间。为了指示特别是通过/经由从高精度时钟接收实际时间的gps系统、电话网络、长途发射天线或特别是连接到互联网网络服务器的移动装置/计算机以高精度给出的法定时间，本文将使用表述“精确的实际时间”。
5.为了满足钟表领域中存在多年的上述需要，本发明提出了一种时计，其包括：
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由一组指示器形成的显示实际时间的显示，该组指示器包括与实际时间的给定时间单位有关的指示器，并且指示对应的当前时间单位，
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由用于驱动显示的驱动机构和机械谐振器形成的机械机芯，所述机械谐振器联接到驱动机构，使得机械谐振器的振荡安排该驱动机构的运行的速度（time），以及
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用于校正显示所指示的实际时间的校正装置；其中，用于校正所显示的实际时间的校正装置包括：
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检测装置，其被布置成允许以直接或间接的方式检测显示的所述指示器经过该显示的至少一个参考时间位置，所述参考时间位置与实际时间的所述时间单位有关；
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电子校正电路；以及
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用于制动机械谐振器的制动装置；其中，电子校正电路包括：
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控制单元，其被布置成使得其能够控制检测装置，使得该检测装置在检测阶段期间进行多个连续测量并提供多个对应的测量值；
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处理单元，其被布置成使得其能够从检测装置接收所述多个测量值并对其进行处理；以及
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内部时基，其包括时钟电路并且生成参考实际时间，所述参考实际时间至少由与所显示的实际时间的所述当前时间单位相对应的参考当前时间单位形成。
6.此外，根据本发明，布置电子校正电路，并且提供检测阶段的持续时间，使得当驱动机构正在运行并由振荡的机械谐振器安排其速度时，检测装置能够检测到所述指示器至少经过来自所述至少一个参考时间位置中的任何参考时间位置。电子校正电路被布置成使得其能够基于来自多个测量值中的至少一个测量值来确定所述指示器经过所述任何参考时间位置的至少一个经过时刻，该经过时刻由内部时基来确定并至少由所述经过时刻时的所述参考当前时间单位的值形成。所述电子校正电路还被布置成使得其能够通过将所述至少一个经过时刻与所述参考时间位置进行比较来确定所述指示器的时间误差，并至少根据所述指示器的所述时间误差来确定针对显示（即针对该组指示器）的总体时间误差。
7.此外，根据本发明，控制单元被布置成使得其能够根据所确定的总体时间误差来控制制动装置。用于校正所显示的实际时间的校正装置被布置成使得：当电子校正电路确定了非零的总体时间误差时，制动装置能够在校正时段期间根据总体时间误差而作用于机械谐振器上，以改变显示的驱动机构的运行，以便校正该总体时间误差的至少一部分，有利地以校正该总体时间误差的大部分，并且优选地以基本上校正所有的总体时间误差。
8.术语“制动装置”理解为通常意指能够制动和/或停顿振荡的机械谐振器和/或使这样的谐振器暂时保持停顿（即阻挡该谐振器）的任何装置。制动装置可以由一个或多个制动单元（一个或多个致动器）形成。在制动装置由多个制动单元、特别是两个制动单元形成的情况下，每个制动单元被选择成在相对于所需校正的特定情况下作用于机械谐振器上，特别地，第一制动单元用来校正变慢（loss），并且第二制动单元用来校正变快（gain）（第二制动单元有利地被布置成使得其能够停顿并暂时阻挡谐振器）。短语“安排显示的驱动机构的运行的速度（time the running of a drive mechanism of a display）”理解为意指设置该机构在操作时的轮组的运动速度，特别是确定这些轮组的转速，从而确定显示的至少一个指示器的转速。在下面的描述中，当使用术语“谐振器”而没有任何特定的限定词时，它表示机械谐振器。振荡的谐振器用于描述被认为处于其激活状态的谐振器，其中它由机械能量源通过擒纵机构振荡并维持。
9.尽管用于显示实际时间的指示器都关系到相同的物理量，即时间；但是在本说明书中，时、分和秒被认为是三个不同的时间单位，因为它们分别与三个单独的指示器相关联。显示所显示的实际时间由当前的时、当前的分和当前的秒形成，有时将限定为“所显示的”。当前显示的秒具有以秒为单位的整数部分以及可选的一个或多个小数（刻度盘通常没有小数刻度，然而在模拟显示中存在小数部分，在该模拟显示中，指针的近似连续的前进通常步进地进行，所述步进的速度由擒纵机构安排为振荡谐振器的两倍频率）。当前显示的分
具有以分为单位的整数部分（分整数），并且通常具有以秒为单位的分数部分（六十进制部分）（对于显示实际时间的模拟显示总是如此）。当前显示的时包括整数部分（并且只有该整数部分，其具有“跳跃的”小时改变）。由电子类型的内部时基提供的参考实际时间由参考当前时、参考当前分和参考当前秒形成。这三个分量是整数。此外，内部时基可以可选地提供秒的分数。一般而言，电子类型的内部时基提供参考实际时间，该参考实际时间可以由比实际时间更少的时间单位形成，并且特别地仅包含参考当前分和参考当前秒，可选地还有由形成该内部时基的时钟电路生成的秒的当前分数。
10.在本发明的一个主要实施例中，显示包括给出当前时的时指示器、给出当前分的分指示器和给出所显示的实际时间的当前秒的秒指示器；并且内部时基所生成的参考实际时间至少由参考当前秒和参考当前分形成。检测装置被布置成使得其能够检测秒指示器经过显示的至少第一参考时间位置和分指示器经过该显示的至少第二参考时间位置。布置电子校正电路，并且提供检测阶段的持续时间，使得当所述驱动机构正在运行并由振荡的机械谐振器安排其速度时，检测装置能够在该检测阶段期间检测秒指示器至少经过来自所述至少一个第一参考位置中的第一参考时间位置、并且分指示器至少经过来自所述至少一个第二参考时间位置中的第二参考时间位置。
11.此外，电子校正电路被布置成使得其能够结合内部时基并且基于来自多个测量值的测量值来确定秒指示器经过所述第一参考时间位置的至少一个第一经过时刻和分指示器经过所述第二参考时间位置的至少一个第二经过时刻，该第一经过时刻由参考实际时间来确定并至少由在所述第一经过时刻时的参考当前秒的值形成，该第二经过时刻也由参考实际时间来确定并至少由在所述第二经过时刻时的参考当前分的值形成。此外，处理单元或控制单元被布置成使得其能够通过将所述至少一个第一经过时刻与第一参考时间位置进行比较来确定秒指示器的第一时间误差，并通过将所述至少一个第二经过时刻与第二参考时间位置进行比较来确定分指示器的第二时间误差。处理单元或控制单元还被布置成使得其能够根据第一时间误差和第二时间误差以及针对这些第一和第二时间误差的至少一个预定处理准则来确定显示的总体时间误差。
12.在特定的替换实施例中，在检测阶段期间，激活检测装置，以便以由内部时基的时钟电路确定的至少一个测量频率进行多个连续测量，该时钟电路以测量频率将周期性数字信号直接提供到检测装置、或经由控制单元间接提供到该检测装置。
13.在一个有利实施例中，检测装置被布置在时计中，使得其能够直接检测显示的指示器经过至少一个对应的参考时间位置，该指示器被布置成使得其能够被检测装置检测到。
14.在另一实施例中，检测装置被布置在时计中，使得其能够间接检测显示的指示器经过至少一个对应的参考时间位置，检测装置被布置成使得其能够检测与指示器成一体的轮或检测轮的至少一个相应的角位置，与指示器成一体的轮或检测轮形成驱动机构或与驱动机构互补，其驱动指示器或被与指示器成一体的轮所驱动，检测轮被选择或构造成转速小于与指示器成一体的轮的转速并且具有等于正整数的齿数比r。
15.在前述实施例的有利替换实施例中，所考虑的指示器是分指示器，并且检测轮由分轮形成，该分轮由带动该分指示器的分轮管（cannon-pinion）来驱动旋转。检测装置包括与分指示器相关联的至少一个检测单元，并且该至少一个检测单元被布置成检测分轮的至
少第一系列的r个周期性角位置，该第一系列中的两个相邻的角位置之间的圆心角等于360
º
/r。
16.在优选实施例中，制动装置由机电致动器形成，该机电致动器被布置成使得其能够向机械谐振器施加制动脉冲，并且控制单元包括用于生成至少一个频率的装置，该装置被布置成使得其能够生成频率为f
sup
的周期性数字信号。控制单元被布置成当电子校正电路先前确定的总体时间误差对应于要校正的显示时间变慢时、在校正时段期间向制动装置提供从周期性数字信号得到的控制信号，以激活制动装置使得制动装置以频率f
sup
生成施加到机械谐振器的一系列周期性制动脉冲。校正时段（的持续时间）以及因此的该系列中的周期性制动脉冲的数量由要校正的变慢来确定。提供频率f
sup
，并且布置制动装置，使得频率为f
sup
的该系列周期性制动脉冲能够在校正时段期间导致其中机械谐振器的振荡被同步至校正频率fs
cor
的同步阶段，校正频率fs
cor
大于针对机械谐振器提供的设定点频率f0c。
17.根据有利替换实施例，其中钟表机芯包括与谐振器相关联的擒纵机构，频率f
sup
和该系列周期性制动脉冲的制动脉冲持续时间被选择成使得在所述同步阶段期间，所述系列中的每个制动脉冲发生在振荡谐振器与擒纵机构的联接区之外。
18.在一个特定实施例中，时计包括用于阻挡机械谐振器的阻挡装置。此外，控制单元被布置成使得当由电子校正电路确定的总体时间误差对应于要校正的显示时间变快时，控制单元能够向阻挡装置提供控制信号，所述控制信号激活阻挡装置，使得它在由要校正的变快确定的校正时段期间阻挡机械谐振器的振荡，以便在该校正时段期间停止驱动机构的运行。
附图说明
19.在后文中将使用附图来更详细地描述本发明，附图是以绝非限制性的示例的方式给出的，其中：
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图1示出了根据本发明的时计的第一实施例的局部示意图，该时计带有机械机芯、时间显示、用于该显示的检测装置、以及用于校正显示时间的校正装置；
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图2是图1中的时计的俯视图；
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图3是根据检测装置的第一实施例的第一替换实施例的图1和图2中的时计的局部截面图；
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图4a至4d是形成根据第一实施例的检测装置的光源的各种替换实施例的示意性截面图；
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图5a和5b是针对指针的两个替换构造的局部示意性截面图，将检测指针在形成图1和2中的时计的检测装置的至少一个光电检测器之上的经过；
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图6示出了根据第一实施例的光学检测装置在检测阶段期间提供的多个测量值，其允许确定秒针的时间误差和分针的时间误差；
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图7示意性地示出了根据第一实施例的时计的校正装置的替换实施例；
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图8和图9示出了在经由一系列周期性制动脉冲进行校正期间、在校正频率与设定点频率之比相对接近1的情况下、在针对由所考虑的时计的显示所指示的时间的变快校正时段或者是变慢校正时段期间的对机械谐振器的振荡频率的改变；
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图10示出了在校正频率与设定点频率之比相对较高的情况下的机械谐振器在涉及
一系列周期性制动脉冲的变慢校正时段开始时的振荡，该校正时段具有初始过渡阶段；
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图11示出了在使用一系列周期性制动脉冲进行的变慢校正期间、在针对两个不同的同步频率的同步阶段期间的机械谐振器的若干振荡周期；
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图12a示出了对于与机械谐振器的每次振荡交替一个制动脉冲相对应的制动频率的根据谐振器的自由振荡幅度以及其品质因数的最大相对同步频率的多个曲线；
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图12b示出了对于与机械谐振器的每个振荡周期一个制动脉冲相对应的制动频率的根据谐振器的自由振荡幅度以及其品质因数的最大相对同步频率的多个曲线；
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图13a是近似地示出针对给定的设定点频率、根据针对制动脉冲选择的多个制动频率的、用于使用短周期性制动脉冲来校正时间显示变慢的可能校正频率范围的图表；
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图13b是近似地示出针对给定的设定点频率、根据针对制动脉冲选择的多个制动频率的、用于使用短周期性制动脉冲来校正时间显示变快的可能校正频率范围的图表；
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图14部分地示出了根据本发明的时计的第二实施例；
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图15部分地示出了根据本发明的时计的第三实施例；
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图16示意性地示出了根据本发明的时计的第四实施例；
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图17示意性地示出了根据本发明的时计的第五实施例；
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图18和19示出了分别针对图17中的时计的制动装置的两个替换实施例的在变慢校正时段期间的机械谐振器的振荡；
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图20是穿过根据本发明的时计的第一局部截面图，其包括用于显示的检测装置的第二实施例，涉及到用于检测秒针经过对应的参考时间位置的第一单元；
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图21是形成图20中的时计的机械机芯的秒轮（也称为“第四轮”）的俯视图；
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图22是穿过图20中的时计的第二局部截面图，涉及到用于检测分针经过对应的参考时间位置的第二单元；
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图23是形成图22中的时计的机械机芯的运动机件（motion-work）的俯视图；以及
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图24是图22中的时计的检测装置的第二单元的俯视图。
具体实施方式
20.参考图1至图7，下面的描述将描述根据本发明的时计的第一实施例，其结合了用于显示的检测装置的第一实施例。
21.时计2包括机械机芯4、模拟时间显示12、用于驱动该显示的驱动机构10、以及用于校正显示所指示的实际时间的校正装置6。该时计是通常包括外壳220和表冠52的腕表，表冠52形成使得能够经由与表冠成一体的内部控制杆来手动设置该显示的指针的外部控制构件。通常，在使用杆-冠来手动设置指针期间，机械时间校正系统作用于与带动分针的分轮管直接啮合的分轮和带动时针的时轮上。因此，时针和分针始终保持运动学联系，即使是在指针设置操作期间。仅碰撞可能潜在地导致这两个指针之一由于一个指针沿其轴滑动而相对于另一个指针发生角位移。然而，当使用杆-冠来设置指针时，分轮管经受与驱动机构的轮或轮组的摩擦，并因此经历相对于位于其上游的该驱动机构的轮组、以及因此相对于带动秒针的秒轮（也称为“第四轮”）的角位移。通过常见的机械机芯的设计，一旦经由杆-冠进行了指针设置操作，秒针与分针就没有任何给定的相位关系，即，一般而言，当前分的指示与当前秒的指示之间没有确定的时间/角度关系。当指示器与分的刻度（在分针和秒针同
轴时，其通常也用作秒的刻度）精确对准时，秒指示器将处于任意的时间/角位置（任何不确定的位置）。这对于带有驱动模拟时间显示的机械机芯的时计来说尤其相关。
22.机械机芯包括：形成用于驱动机构10的机械能量源的发条盒8，驱动机构10由齿轮系11形成，该齿轮系运动学联系至该显示；机械谐振器14，其由与游丝15相关联的摆轮16形成；以及擒纵机构18，其将该谐振器联接到驱动机构，使得机械谐振器的振荡安排该驱动机构的运行的速度。模拟显示12由刻度盘32和指针34形成，刻度盘32包括形成用于显示实际时间的刻度的附标36，并且指针34包括给出所显示的实际时间的当前时的时针34h、给出当前分的分针34m和给出当前秒的秒针34s。指针通常具有不同的形状，特别是不同的长度和/或宽度。
23.校正装置6包括：用于模拟显示12的检测装置30；电子校正电路40；通信单元50；和用于制动机械谐振器14的制动装置22、22a。电子校正电路40包括：
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控制单元48，其被布置成使得其能够控制检测装置30，使得该检测装置在检测阶段期间进行多个连续测量并提供多个对应的测量值，
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处理单元46，其被布置成使得其能够经由测量信号s
ms
从检测装置接收所述多个测量值并对其进行处理，
-ꢀ
包括时钟电路44的内部时基42，该内部时基生成至少由参考当前秒和参考当前分形成的参考实际时间trf。
24.应当注意，本发明不限于实际时间的模拟显示，而是也可以涉及显示实际时间的其他显示，例如具有“跳跃的小时改变”和/或特别是“跳跃的分钟改变”的显示。因此，该显示不限于其指针以近似连续的方式前进的系统。因此，本发明可以进一步特别地应用于具有盘或环的系统，并且特别是通过在刻度盘中加工的至少一个孔来提供的显示。
25.时计2被布置成允许根据针对该显示的总体时间误差来校正由其显示所指示的实际时间，该总体时间误差由与检测装置30相关联的电子校正电路40在时计内部确定，检测装置30被布置成使得其能够检测秒针34s经过显示的至少第一参考时间位置以及分针34m经过该显示的至少第二参考时间位置。为了校正所显示的实际时间，校正装置通常包括用于制动机械谐振器的制动装置。在主要的替换实施例中，制动装置由机电致动器形成，例如压电型致动器22a。此外，制动装置由控制单元48来控制，控制单元48向其传输控制信号s
cmd
，以便控制其功率供应电路，从而管理在机械谐振器14上施加机械制动力的定时。一般而言，校正装置被布置成使得每当电子校正电路确定了总体时间误差时制动装置就能够在校正时段期间作用于机械谐振器上，以改变驱动机构的运行，从而至少部分地校正该总体时间误差。
26.在所示替换实施例中，致动器22a包括由柔性条24形成的制动构件，该柔性条在两个相对表面（垂直于图1中的平面）上分别具有两个压电层，每个压电层涂覆有金属层以形成电极。压电致动器包括功率供应电路26，该功率供应电路26允许在两个电极之间施加一定的电压，以通过两个压电层施加电场，这两个压电层被布置成当在两个电极之间施加电压时使条24向摆轮14的轮缘20弯曲，使得形成移动的制动垫的条的端部可以压靠在轮缘的外圆形表面上，从而在机械谐振器上施加机械制动力。应当注意，电压可以是可变的，以便改变机械制动力，从而改变施加于摆轮的机械制动扭矩。关于制动装置，可以参考国际专利文献wo 2018/177779，其是针对在机械时钟机芯中的这样的制动装置的各种替换布置。在
特定的替换实施例中，制动装置由被磁体线圈系统致动的条形成。在另一特定的替换实施例中，摆轮包括限定或带动除摆轮的轮缘以外的部分（例如，限定圆形制动表面的盘）的中央杆。在上面的情况中，布置制动构件的垫，以便在短暂地施加机械制动力时向该圆形制动表面施加压力。
27.时计的第一实施例结合了下面参考图2至图6描述的检测装置的第一实施例，其不同之处在于，它允许直接检测模拟显示12的至少一个指示器（相对于实际时间的时计单位）经过该显示的至少一个参考时间位置（相对于所述时间单位），该指示器被布置成使得其能够被检测装置检测到。基本上在主要实施例的范围内提供对时计2的第一实施例的描述，其中检测装置被布置成使得其能够检测秒指示器经过显示的至少第一参考时间位置和分指示器经过该显示的至少第二参考时间位置，并且其中在每个校正周期中利用对这两个指示器的测量来校正所显示的实际时间的当前分和当前秒。
28.在图2所示的有利的替换实施例中，检测装置30是光学类型的，并且包括四个检测单元224a、224b、224c和224d，它们分别针对秒针34s限定四个参考时间位置（15s、30s、45s和60s=0s）、并且分别针对分针34m限定四个参考时间位置（15min、30min、45min和60min=0min）。应当注意，在另一替换实施例中，仅提供一个检测单元，或者提供两个径向相对的检测单元。还应当注意，所示的替换实施例有利地提供了相同的检测单元来检测秒针和分针的经过。然而，在另一替换实施例中，可以为两个指针提供不同的检测单元。
29.一般而言，光学检测装置包括：至少一个光源，每个光源能够发射光束；以及至少一个光电检测器，每个光电检测器能够检测由来自所述至少一个光源中的光源发射的光。秒指示器和分指示器各自具有反射表面，该反射表面在所考虑的指示器经过对应于该指示器并由检测装置限定的（特别是与该检测装置的至少一个检测单元相对的）至少一个参考时间位置期间使由至少一个光源发射的一个或多个光束穿过。检测装置和反射表面被构造成使得该反射表面可以在所考虑的指示器经过来自所述至少一个对应的参考时间位置中的任何参考时间位置时将由来自所述至少一个光源中的光源提供的入射光至少部分地反射至来自所述至少一个光电检测器中的与所述任何参考时间位置相关联的光电检测器的方向。在优选的替换实施例中，所考虑的每个指示器的反射表面由该指示器的底表面形成，并且所述至少一个光源和所述至少一个光电检测器由时计的刻度盘支撑或至少部分地容纳在刻度盘中、或者位于刻度盘下方，刻度盘因此被布置成允许一个或多个光束穿过。在有利的替换实施例中，由所述至少一个光源发射的光是人眼不可见的。光源尤其在红外范围中发射光。
30.图3是穿过光学检测装置30的检测单元224a的图2中的手表的局部截面。可以看出，四个检测单元是类似的。通过其内部轮廓220a示出了手表的外壳。检测单元224a包括：由发射光束232的光源228形成的光学传感器226；以及能够检测由光源发射的光的光电检测器227，该源和检测器在径向方向上相对于手表的中央轴对准，秒针和分针绕着所述中央轴转动。光学传感器226被布置在刻度盘32下方，并由机械机芯4的板来支撑。刻度盘具有开口，在该开口中布置有小的玻璃板230，在该玻璃板230的底表面处具有形成两个折射光栅的锯齿形轮廓（一系列倾斜的平行平面），其旨在分别折射由源228发射的光并且在由两个指针34m和34s中的任一者反射之后将入射光折射到检测器227上。小的板可以由另一种物质制成，其对于由源228发射的光、尤其是在适当的情况下对于红外光具有足够的透明度水
平。应当注意，小的板也可以形成传感器226的顶部元件，并且因此在将光学传感器与刻度盘组装时插入到刻度盘的开口中。
31.光学检测单元224a值得注意的地方在于，形成光源和光电检测器的电子单元在平行于刻度盘32的大体平面上布置在同一基板上，其中所发射的光具有垂直于该大致平面的主方向（光轴），但是光束232是倾斜的。小的板和传感器226之间的空气层对于获得相对于竖直方向（即，垂直于刻度盘）的相对较大的光偏转角而言是个优势。借助于这种布置，尽管由源228发射的光具有竖直的光轴，但是分别由秒针34s和分针34m的两个底表面限定的反射区rs1和rs2是平面的且水平的。因此，假设常规指针的底表面是平面的并且平行于刻度盘，则检测装置几乎不需要干预指针，或者完全不干预金属的或涂有金属的指针。区域rs1和rs2中的抛光表面是个优势。应当注意，在图3中，两个指针34m和34s被示出为一个在另一个上方，以便于理解针对两个指针中的每一个的光学检测单元的操作；然而，在分针不在检测单元上方的情况下提供对秒针的检测。
32.假设光电检测器通常适于接收具有倾斜入射（高达一定的入射角）的光，则与对指针的平面且水平的反射表面的期望有关的问题主要与光源相关。图4a至4d示出了用于光学检测单元的光源的四个特定替换实施例。在第一简单替换实施例中，光源228a例如是led（发光二极管）型二极管或vcsel（竖直腔表面发射激光）型激光二极管，其被倾斜地布置在支撑件上。该第一替换实施例具有在一定程度上增加装置的高度的缺点。第二替换实施例涉及使用vcsel型非准直常规激光二极管的特征，其天然地具有如图4b所示的光强度分布，其中最大值具有相对于垂直方向的角偏转。因此，光束232在穿过其中央轴的平面中具有两个对称的主方向，其角偏转为α0。将选择具有相对高的角偏转的激光二极管。在第三替换实施例中，光源228c在其发射表面处具有衍射结构rd，该衍射结构rd主要在给定的倾斜方向上衍射光束。最后，第四替换实施例类似于图3所示的替换实施例。光源228d在其发射表面上具有透明结构，该透明结构的顶表面具有锯齿形轮廓，该锯齿形轮廓形成旨在折射由源228d发射的光的折射光栅rd（一系列倾斜的平行平面）。尽管图3中的倾斜平面具有大约45
º
的角度，但折射光栅rd的倾斜平面相对于水平方向具有更小的角度（例如35
º
），从而对光束232具有允许它穿过透明结构的折射角度。
33.图5a和5b示出了两个替换实施例，其中相关指针的底表面的特定处理被接受。应当注意，这两个替换实施例可以补充上述替换实施例。在图5a中，指针34d在其底表面的入射光束232a（具有法向方向的光束）在其经过光学检测单元之上期间穿过的区域中具有反射衍射光栅。在图5b中，指针34r在其底表面的入射光束232a在其经过光学检测单元之上期间穿过的区域中具有反射光栅。
34.一般而言，检测装置包括用于秒指示器的u个检测单元和用于分指示器的q个检测单元，其中这些检测单元中的一些可以是两个指针共用的。在所示的替换实施例中，提供了两个指示器所共用的四个检测单元。u个检测单元为秒指示器限定u个参考时间位置x0(u)（u=1到u），并且q个检测单元为分指示器限定q个参考时间位置y0(q)（q=1到q）。针对分指示器的四个检测单元允许在大约15分钟的时间间隔内检测到该指示器。
35.前述检测装置是光学类型的。然而，应当注意，检测装置可以是另一种类型，特别是电容、磁性或电感类型。电容、磁性或电感类型的检测单元可以受到与针对光学检测单元描述的相同的控制，并且可以在根据本发明的校正周期的范围内提供对所进行的测量的相
同处理，这得到对所显示的实际时间的相同校正。
36.现在将针对其中由内部时基42生成的参考实际时间t
rf
至少由参考当前秒x
r
和参考当前分y
r
形成的主要实施例、参考图6描述检测阶段，该检测阶段旨在发生在用于校正所显示的时间的周期的开始处。
37.首先，布置电子校正电路48、48a，并且提供检测阶段的持续时间，使得当驱动机构10（图1）正在运行并由振荡的机械谐振器14安排其速度时，检测装置能够在该检测阶段期间检测秒针34s至少经过来自参考时间位置x0(u)（u=1到u）中的参考时间位置、并且分针至少经过来自参考时间位置y0(q)（q=1到q）中的参考时间位置。电子校正电路被布置成使得其能够与内部时基42相关联地并且基于来自多个测量值的测量值来确定秒指示器经过来自针对该秒指示器提供的参考时间位置中的任何参考时间位置（标为x0）的至少第一经过时刻t
x0
和分指示器经过来自针对该分指示器提供的参考时间位置中的任何第二参考时间位置（标为y0）的至少第二经过时刻t
y0
，该第一经过时刻至少由参考当前秒x
r
的对应值形成，并且该第二经过时刻至少由参考当前分y
r
的对应值形成。因此，在下面的解释中，检测单元在秒针经过参考时间位置x0时检测到秒针，并且检测单元在分针经过参考时间位置y0时检测到分针。
38.为了检测指示器经过参考时间位置，以测量频率f
ms
进行多个测量。每个测量给出测量值，并在确定的测量时刻发生。为此目的，在短时间间隔内进行测量。在光学检测装置的光学检测单元的情况下，以测量频率f
ms
周期性地激活光源以生成多个光脉冲，并且光电检测器提供多个对应的光强度值。
39.在第一通用替换实施例中，在检测阶段期间，激活检测装置，以便以由内部时基42的时钟电路44确定的至少一个测量频率进行多个连续测量，该时钟电路以测量频率f
ms
将周期性数字信号直接提供到检测装置、或经由控制单元间接提供到该检测装置。在优选的替换实施例中，测量频率是可变的，并且校正装置6被布置成使得其能够以第一测量频率fs
mes
来检测秒指示器经过参考时间位置x0，并以第二测量频率fm
mes
来检测分指示器经过参考时间位置y0，第二测量频率fm
mes
小于第一测量频率。在特定的替换实施例中，提供第一测量频率fs
mes
，使得其小于机械谐振器14的设定点频率f0c的三倍并且大于或等于1hz，即，1hz<=fs
mes
<3
•
f0c，而提供第二测量频率fm
mes
，使得其小于或等于1/8hz（fm
mes
<=1/8hz）。
40.秒针在测量期间基本上不动可以是有利的，使得检测单元可以正确地进行测量并且稍微提高确定两个指针经过其各自的参考时间位置的经过时刻的精确度。例如，在机械谐振器基本以4hz振荡并且秒针的测量频率对应于4hz或8hz的情况下，所有测量都可以在维持机械谐振器的脉冲期间、并且因此在擒纵轮以及带动秒针的秒轮都在旋转时进行。为了防止在秒针正经历小的旋转运动时进行大多数测量，在有利的替换实施例中，第一测量频率fs
mes
的值不同于设定点频率f0c的两倍除以正整数n，即，fs
mes
≠2
•
f0c/n。
41.在另一个更加发展的替换实施例中，测量频率由机械谐振器结合时钟电路来确定。因此，用于校正所显示的实际时间的校正装置包括与机械谐振器相关联的传感器，并且该传感器被布置成使得其能够检测振荡谐振器经过其中性位置（对应于其最小势能的位置）。在检测阶段期间，检测装置被与内部时基相关联的控制单元激活并控制，以进行多个连续测量，每个测量都是在检测到机械谐振器经过其中性位置后并且在距该检测一定的时间差之后。优选地，该时间差在t0c/8至3
•
t0c/8的范围内，其中t0c是设定点周期，其等于设
定点频率的倒数。为此目的，时钟电路44被布置成向控制单元提供周期性信号，该周期性信号的频率等于或接近于8/t0c。传感器向控制单元提供指示机械谐振器何时经过其中性位置的信号。在此时刻之后，控制单元激活对时钟电路以大约等于8/t0c的频率提供的信号的接收，并计数周期性信号中的两个上升沿或下降沿。在所考虑的第二沿处，控制单元发起测量并因此发起光脉冲。因此，如果期望的话，可以知道每个测量的时刻。由于时钟电路和机械谐振器不同步，因此时间差将在上述值范围内。在此范围内的时间差的情况下，擒纵叉轮（pallet-wheel）处于停顿状态，因此秒针在测量期间不动。在该发展的替换实施例中，如果在每次检测到谐振器经过其中性位置时进行测量，则测量频率等于2
•
f0c。如果每n次检测进行一次测量，则测量频率基本上等于2
•
f0c/n。可以看出，对于下面将要描述的测量处理，可以做出谐振器的自然频率f0等于f0c的假设，使得f
ms
=2
•
f0c/n。如果手表的每日误差较高，例如，每天14秒，则这对应于每分钟10ms的误差。由于一分钟是针对秒针的足够的检测时间，因此这样的误差对于计算该指针的时间误差来说无关紧要。
42.图6示出了：以第一频率fs
ms
=4hz针对秒针检测进行的第一系列测量，如果机械谐振器的设定点频率也等于4hz，则优选地使用上述发展的替换实施例；以及以第二频率fm
ms
=1/10hz（每10秒一次，以节约能量）进行的第二系列测量，这是因为分针的旋转比秒针慢60倍，并且通常具有更大的宽度。可以看出，可以容易地从时钟电路44导出4hz，时钟电路44被布置成向时基提供秒尖峰信号以测量参考实际时间。频率fm
ms
由十周期计数器生成，并按照与控制单元相关联的秒尖峰信号而递增。
43.第一系列测量给出第一系列的强度值vs
n
，其中n是正整数，第一系列的强度值vs
n
与第一系列的测量时刻ts
n
相对应。第二系列测量给出第二系列的强度值vm
k
，其中k是正整数，第二系列的强度值vm
k
与第二系列的测量时刻tm
k
相对应。因此，一对值vs
n
和ts
n
或者是vm
k
和tm
k
对应于每个测量。
44.对于在检测阶段之后的处理阶段，不提供与检测阶段期间的每个测量相对应的参考实际时间的记录，然而，提供每个系列的测量中的测量的编号或按时间顺序分类，并且针对每个系列的测量建立与参考实际时间t
rf
的时间关系。在将数字n或者是k与每个值vs
n
或者是vm
k
关联的编号的情况下，还可以将以测量频率f
ms
的周期性数字信号（周期性测量信号）提供给处理单元46，处理单元46经由检测装置直接或经由控制单元向其提供的信号s
ms
来接收测量值。在按时间顺序分类的情况下，测量值的等级可以足以确定对应的测量时刻。已知同一系列的两个连续测量间隔周期t
ms
，周期t
ms
是测量频率f
ms
的倒数。如果针对由周期性测量信号给出的时刻x或者是y，控制单元或者直接由处理单元在存储器中存储对应的参考实际时间ts
rf,x
（针对秒针）或者是tm
rf,y
（针对分针），并且如果在存储在存储器中的参考实际时间与等级n或者是等级k的测量之间确定了周期性测量信号的周期数，那么每个测量的等级（或编号）对应于所确定的参考实际时间。这种时间关系可以用数学方式表示如下：ts
n
=(n-x)/fs
ms
ts
rf,x
tm
k
=(k-y)/fm
ms
tm
rf,y
一种特定情况涉及x=y=0。控制单元等待限定一系列测量的初始时间的秒尖峰信号，并且一旦控制单元接收到它，一方面，控制单元就激活检测装置，或者其仅将在该初始时刻之后发生的测量纳入考虑而除去了该初始时刻；并且另一方面，控制单元记录参考实际时间ts
rf,x
和tm
rf,0
。由此获得下面的内容：
ts
n
=n/fs
ms
ts
rf,0
，其中n=1至ntm
k
=k/fm
ms
tm
rf,0
，其中k=1至k其中n和k分别是用于检测秒针和分针的测量数量。
45.处理单元46处理每个系列的测量以确定秒指示器经过参考时间位置x0的第一经过时间t
x0
和分指示器经过参考时间位置y0的第二经过时间t
y0
。可以使用用于处理测量数据的各种方法。通过示例的方式，除了简化示例之外，还提到了参考图6的两个示例。为了确定值t
x0
，因为秒针相对较细并且旋转相对较快，因此算法确定与等级/编号n=z
e
相对应的最大值vs
max
。
46.因此，t
x0
=z
e
/fs
ms
ts
rf,0
在图6中，t
x0
=10s又250ms（t
x0
=10.25s）。
47.为了确定值t
y0
，算法确定对应于时间间隔it的宽度，该宽度基本上沿着被调整至该系列测量值vm
k
的对称凸曲线c
fit
的高度的一半，从而能够确定该宽度的中值，该中值限定了分针的中纵轴经过参考时间位置y0的经过时刻t
y0
，其由相关检测单元的中径轴/光源和光电检测器的径向对准方向来限定。可以看出，时间间隔it是相关指示器的特征参数，允许将该相关指示器与其他指示器区分开。此外，在所考虑的指示器的特征参数中还检测最大光强度。对于数据处理，在处理单元中实现的算法有利地使用对应于值vm
k
的编号/等级k。在此可以看出，值t
y0
不对应于整数形式的等级/编号（在此，测量仅每10秒发生一次），而是对应于两个相邻的等级/编号之间的中间分数z
f
。
48.因此，t
y0
=z
f
/fm
ms
tm
rf,0
在图6中，t
y0
=17分又48秒（t
y0
=17min;48s）。因此，t
y0
是以分为单位的整数pm
y0
（t
y0
的整数部分），对应于指示器经过参考时间位置y0期间的参考当前分，将该值加上以秒为单位的值ps
y0
，该值限定了在指示器经过参考时间位置y0期间由分指示器给出的当前分的分数部分，该值ps
y0
对应于在分指示器经过参考时间位置y0期间的参考当前秒。因此，t
y0
=(pm
y0
;ps
y0
)。可以看出，值ps
y0
可以可选地具有小数。在简化的替换实施例中，可以忽略ps
y0
，但是这会导致分针的精度的显著损失。因此，在主要实施例中，分针经过参考时间位置的经过时刻（通常对应于以分为单位的整数）通常被确定为具有以分为单位的整数部分和以秒为单位的分数部分（六十进制部分），该确定优选地以一秒或小于一秒的数量级的精度来进行。
49.在上述两种处理方法中，一般而言，控制单元和/或处理单元连接到内部时基，以便能够在检测阶段的至少一个给定时刻将参考实际时间保存在存储器中。电子校正电路被布置成使得其能够在检测阶段期间确定至少第一测量时刻和第二测量时刻，其分别对应于来自一系列连续测量中的至少第一测量和第二测量，这些第一和第二测量时刻是由内部时基确定的。第一测量时刻由参考当前时间单位的至少对应的第一值形成，并且第二测量时刻由该参考当前时间单位的至少第二值形成。此外，电子校正电路被布置成使得其能够根据所述至少第一测量时刻和第二测量时刻以及对应的测量值来计算第三时刻，该第三时刻确定所考虑的指示器经过相关参考时间位置的经过时刻。
50.在简化的替换实施例中，通过将处理单元直接接收到的每个测量值与为指针提供的阈值进行比较来确定此指针经过参考时间位置的经过时刻。一旦处理单元检测到测量值超过该阈值，处理单元就将该测量时刻分配给该经过时刻，并记录紧接在该检测之后的参考实际时间的值。该简化的替换实施例不太精确，但是需要较少的电子资源。因此，可以简
化电子校正电路。
51.在如上所述地确定了经过时刻之后，电子校正电路被布置成使得其能够通过将秒指示器的至少一个第一经过时刻与对应的第一参考时间位置进行比较来确定该秒指示器的第一时间误差，并通过将分指示器的至少一个第二经过时刻与对应的第二参考时间位置进行比较来确定该分指示器的第二时间误差。在一般的替换实施例中，第一时间误差和第二时间误差的确定由处理单元来进行，处理单元从所确定的经过时刻减去对应的参考时间位置的值。
52.对于秒指示器和分指示器，两个相应的时间误差e
s
和e
m
通过下式给出：e
s
=t
x0-x0;e
m
=t
y0-y0。
53.根据设计，x0对应于以秒为单位的整数，并且y0对应于以分为单位的整数，即y0=(y0;0)。e
s
以秒为单位给出，可选地具有一个或多个小数，因为t
x0
通常被确定为具有小数（优于一秒的精度）。例如，处理算法可以决定仅保留一个小数。由于为分指示器确定的经过时刻t
y0
具有以分为单位的整数部分pm
y0
和以秒为单位的分数部分ps
y0
，因此时间误差e
m
被确定为具有以分为单位的整数部分e
mm
和以秒为单位的分数部分e
ms
（因此将e
ms
加到e
mm
）。根据所选符号：e
m
=(e
mm
;e
ms
)。可以看出，e
ms
可以取一个或多个小数，这些小数是通过为确定它们而进行的计算得到的，但是该算法通常不会为以秒为单位的值e
ms
保留任何小数，因为该值已经是分指示器的分数部分。
54.这在形式上写为如下：e
m
=(e
mm
;e
ms
)=(pm
y0
;ps
y0
)-(y0;0)=(pm
y0-y0;ps
y0
)。
55.在图6示出的示例中：x0=15s，并且e
s
=10.25-15=-4.75sy0=(15;0)，并且e
m
=(17;48)-(15;0)=(2;48)，即2分又48秒。
56.可以看出，相对于由分指示器显示的当前分的时间误差e
m
的分数部分e
ms
与由秒指示器显示的当前秒的时间误差e
s
完全不同。如上所述，对于常规的机械机芯，这种情况并非异常，因为当使用者手动设置显示的指针时，这两个指示器之间的运动学联系断开。因此，突出了一个特定的问题，其通常有下面两个原因：1）实际时间的显示由用于表示时间流逝的多个单独的指示器形成。因此，它们都与相同的物理量——时间有关。2）常规的机械时钟机芯包括手动的指针设置装置，其暂时断开了一方面是秒指示器与另一方面是分指示器和时指示器之间的运动学联系。因此，在分指示器显示的当前分的分数部分与秒指示器显示的当前秒之间通常会出现零到六十秒之间的任何时间差。结果，所显示的当前分在存在分和秒的刻度的情况下以可见的方式具有以秒为单位的分数部分，其值不同于所显示的当前秒的整数部分（也以秒为单位）。因此，均与秒有关的所显示的两个数据之间存在以秒为单位的差异。
57.在本发明的范围内，提供电子校正电路，使得其能够根据针对秒指示器确定的第一时间误差、针对分指示器确定的第二时间误差、以及至少一个预定义的校正准则来进一步确定用于机械型手表的显示的总体时间误差t
err
，该校正准则选择处理第一和第二时间误差的方式，以确定用于计时显示的总体时间误差。
58.在主要实施例的优选处理模式中，在分指示器是模拟类型的主要替换实施例中，
建立了两个校正准则，即：准则1：在校正后，秒指示器必须正确地指示当前秒，也就是说尽可能准确。准则2：在校正后，分指示器的残余误差（以秒为单位）必须大于或等于最大所选变慢t
max
，即大于或等于-t
max
。
59.因此，主要的替换实施例提供了：来自该组指示器中的至少分指示器是模拟类型的，该分指示器将分钟显示为正整数和可变的分数部分。此外，该时计还包括指针设置装置，其被布置成暂时断开分指示器和秒指示器之间的运动学联系，以设置所述显示的指针。最终，电子校正电路被布置成使得其能够根据分别与秒和分指示器有关的第一和第二时间误差以及针对秒指示器和/或分指示器的至少一个预定义的校正准则来确定针对显示的总体时间误差t
err
。
60.在优选的替换实施例中，确定总体时间误差，以便在所述校正时段期间大体上校正秒指示器的第一时间误差。
61.在有利的替换实施例中，确定总体时间误差，使得分指示器在校正时段结束时针对其中该分指示器因此具有对应于变慢的时间差的情况最多具有最大变慢，该最大变慢在所显示的当前分的分数部分的值的范围内选择，即在零至六十秒之间的变慢。
62.在优选的替换实施例中，在处理单元46中实现的用于确定总体时间误差t
err
的处理算法包括以下内容：
•ꢀ
通过理论上应用第一校正准则、即通过从分指示器的时间误差e
m
的分数部分减去秒指示器的时间误差e
s
来计算相对于分指示器显示的当前分的分数部分（以秒为单位）的累积误差ec
ms
，即：ec
ms
=e
ms-e
s
•ꢀ
将累积误差ec
ms
整数除以六十（此操作称为“ec
ms
模60”），得到商q
m
（以分为单位的整数）和以秒为单位的余数r
s
（正数）。
•ꢀ
根据第二校正准则，选择分指示器的最大变慢t
max
。
•ꢀ
确定相对于总体时间误差t
err
中的分的针对该值的总体误差e
mg
，该总体误差e
mg
能够根据所述整数除法的余数r
s
和所述最大变慢t
max
而取两个不同的值，即：对于其中t
max
大于零的情况，如果r
s
落在范围[0;59-t
max
]内，则e
mg
=e
mm
q
m
如果r
s
落在范围[60-t
max
;59]内，则e
mg
=e
mm
q
m
1。
•ꢀ
限定要校正的总体时间误差：t
err
=(e
mg
;e
s
)，其中，e
mg
是以分为单位的整数，并且e
s
是以秒为单位的整数，可选地具有一个或多个小数。
[0063]
因此，在图6所示的示例中，通过选择t
max
=15s：e
s
=-4.75s，e
m
=(2min;48s);ec
ms
=48 4.75=52.75sec
ms
模60得出：q
m
=0；r
s
=53s（四舍五入后的值）e
mg
=e
mm
q
m
1=2 0 1=3；t
err
=(e
mg
;e
s
)=(3;-4.75)。
[0064]
可以看出，替换实施例t
max
=0对应于特定情况，在该特定情况中，已决定了分针不必示出变慢，但必须始终被校正以精确地等于参考当前分或具有介于“0”至“59”秒之间的一定变快。t
max
=30s的选择对应于其中分针在校正后具有残留误差的情况，该残留误差位于变慢30秒（-30s）与变快30秒（ 30s）之间。t
max
=15s的替换实施例可能是有利的，并且代表了良好的折衷。
[0065]
此外，下面提供了三个示例（其中t
max
=15s）：示例1e
s
=25s，e
m
=(-2min;19s)；ec
ms
=19-25=-6sec
ms
模60得出：q
m
=-1min；r
s
=54se
mg
=e
mm
q
m
1=-2-1 1=-2；t
err
=(-2;25)=(-1;-35)示例2e
s
=-30s，e
m
=(-2min;36s);ec
ms
=36 30=66sec
ms
模60得出：q
m
=1；r
s
=6se
mg
=e
mm
q
m
=-2 1=-1；t
err
=(-1;-30)示例3e
s
=5s，e
m
=(1min;48s)；ec
ms
=42-5=37sec
ms
模60得出：q
m
=0；r
s
=37se
mg
=e
mm
q
m
=1 0=1；t
err
=(1;5)。
[0066]
总体时间误差t
err
的确定由处理单元来进行，处理单元随后将其提供给控制单元以用于校正由时计显示的时间的阶段。然而，总体时间误差也可以由控制单元来计算，控制单元因此从处理单元接收针对所考虑的指示器确定的时间误差。因此，由处理单元提供的校正信号s
cor
包括值t
err
或值e
s
和e
m
。可以看出，处理单元和控制单元可以有利地由单个电子电路或由相同的电子单元形成。这两个单元之间的分离的作用在于更好地描述校正周期的各个阶段。
[0067]
在校正周期期间要进行的手表显示的总体校正由完全转换为秒的-t
err
给出。因此，在示例1中，将通过产生95秒的变快来进行校正，在示例2中，将通过产生90秒的变快来进行校正，并且在示例3中，将通过产生使显示的实际时间变慢65秒来进行校正。
[0068]
应当注意，所描述的实施例涉及一种校正装置，其旨在根据分别针对带有机械机芯的手表的秒针和分针确定的两个时间误差来校正所显示的实际时间，然而本发明不限于该主要实施例。更具体地，在一个特定实施例中，还针对时针确定时间误差，并且所提供的校正还取决于该时间误差。对于通常与分针同相并与该分针保持连续啮合连接的时针，仅考虑所显示的当前时与时基给出的参考当前时之间的差来确定总体时间误差。
[0069]
在另一特定实施例中，时计仅包括指示当前时的时指示器和指示当前分的分指示器（因此不指示当前秒）。在优选的替换实施例中，仅确定分指示器的时间误差。在该替换实施例中，总体时间误差等于针对分指示器确定的时间误差。可以看出，在时计也具有秒针的一个实施例中，在替换实施例中可以忽略秒的指示，并且仅精确地校正分针。然而，尽管这样的替换实施例允许以正确的当前分指示来给出实际时间，但是这几乎没有意义，因为秒针因此给出了有误差的指示并且其存在似乎没什么用处。
[0070]
在简单的替换实施例中，仅检测秒针，并且因此仅校正其潜在时间误差。为了使该最后的替换实施例有意义，必须接受分针给出当前分的正确指示。如果校正周期有足够高的频率，例如每天一次或每两天一次，则可以考虑这样。然而，在优选的替换实施例中，由于要校正的误差不仅取决于时间漂移而且还取决于将杆-冠拉出到其指针设置位置的可能操纵或各种可能的中断，因此检测分指示器并考虑其潜在时间误差以校正所显示的实际时间。
[0071]
最后，时计还包括通信单元50，其被布置成从外部装置、从外部设备或从外部系统接收同步信号s
sync
，该同步信号s
sync
提供仅由正确的当前分和正确的当前秒形成的精确的实际时间，因为在主要实施例中，仅秒和分指示器被检测并然后被总体校正。当其接收到信号s
sync
时，通信单元50将精确的实际时间h
re
提供给内部时基42，内部时基42因此将参考实际时间同步至该精确的实际时间。外部同步系统可以是gps系统，其可以提供非常精确的法定时间。在这种情况下，通信单元由接收与精确的实际时间相关的gps信号的单元形成。在另一替换实施例中，外部设备是长距离无线电同步天线，如在欧洲和美国特别发现的。在这种情况下，通信单元由接收信号rf的单元形成。在可以补充上述两个替换实施例之一的另一替换实施例中，外部装置是移动电子装置，例如移动电话或计算机。在这种情况下，通信单元包括ble（蓝牙低能耗）或nfc（近场通信）通信单元。可以看出，在最后一个替换实施例中，精确的实际时间通常是从外部装置的时基得到的，该外部装置的时基通常例行同步至经由电话网络或经由互联网网络给出正确法定时间的时钟。
[0072]
一般而言，校正装置包括无线通信单元，其被布置成使得其能够与能够提供精确的实际时间的外部系统进行通信，校正装置被布置成使得其能够在同步阶段期间将参考实际时间同步至精确的实际时间，所述精确的实际时间由与参考实际时间的当前时间单位相对应的精确的实际时间的当前时间单位形成，在所述同步阶段中，通信单元被激活以从外部系统接收精确的实际时间。
[0073]
在有利的替换实施例中，通信单元被控制单元周期性地激活，或者直接被内部时基激活，以接收精确的实际时间。因此，通信单元被周期性且自动地激活以在同步阶段期间将参考实际时间同步至精确的实际时间。在优选的替换实施例中，使用者能够特别是经由时计的外部控制构件来激活通信单元。可以将这两个替换实施例结合起来，以实现自动的、周期性的同步以及根据需要进行同步的可能性。
[0074]
在影响内部时基的功率切断之后，通信单元特别重要。因此，如果参考实际时间未被同步至提供精确实际时间的外部系统而是自上一个同步阶段以来由内部时钟电路以不间断的方式维持，则控制单元被布置成不进行任何校正周期。在优选的替换实施例中，一旦时基出于无论任何可能的原因而被停用，就在持久性存储器（非易失性存储器）中记录该信息，该持久性存储器包括用于内部时基的至少一个状态位（“开”/“关”）。在后续重新激活时基期间，该状态位保持其“关”值，直到校正装置将时基同步至外部系统的精确实际时间为止，如所述的那样。在进行校正周期之前，特别是在进行检测阶段之前，控制单元查询该状态位以获得其值，并且只要该值为“关”就不进行任何检测阶段。仅当该状态位的值为“开”时，校正装置才以检测阶段开始新的校正周期。如果周期被中断并且要继续，特别是在处理阶段和校正阶段之间的校正周期中的可能中断之后，则控制单元可以在稍后的时间继续这样的校正周期，只要先前的检测阶段正确结束并且不再需要参考实际时间来继续校正周期。
[0075]
在一个有利的实施例中，时计包括用于将参考实际时间同步至精确的实际时间的外部控制构件，该外部控制构件能够由时计的使用者来致动。外部控制构件和校正装置被布置成允许使用者激活校正装置，使得该校正装置在同步阶段期间将参考实际时间同步至精确的实际时间。在特定的替换实施例中，外部控制构件由与控制杆相关联的表冠形成，其也用于手动设置显示的指针。
[0076]
关于带有机械机芯的手表，必须研究另一个问题。如上所述，这种手表通常包括使用杆-冠的手动指针设置装置。因此，必须防止根据本发明的校正装置进行的校正周期被手动指针设置操作所打断（除了手动控制旨在使时针跳一小时之外，该手动控制对于根据本发明的时计也是有利的，特别是对于上文描述的主要实施例）。可以提供用于阻挡外部控制构件（杆-冠）的机构，使得其在校正周期期间不能改变分针的位置和/或使秒针停顿。这通常需要机电致动器，使时计更加复杂。一个替换方案涉及用于检测杆-冠的位移的布置，特别是用于检测该控制构件是否位移到与用于设置指针的位置相对应的位置，这可能会改变分针和/或秒针的位置。一旦发生了这样的检测，控制单元就结束正在进行的校正周期。此外，在开始校正周期之前，校正装置检测控制构件是否处于上述手动校正位置，并且若是这种情况并且只要这种情形持续，控制单元就不开始校正周期。可以容易地沿着控制杆或与该杆相关联的指针设置机构来布置用于检测杆是否位于其指针设置位置的装置。有利地，选择电容性或磁性检测（后者通过将小的磁体放置在杆上或相关联的机构上）。在一个有利的替换实施例中，校正装置每次检测到外部控制构件已被移位到其指针设置位置时，校正装置便在该构件然后被重新置于另一位置中（尤其是杆-冠的上弦位置）时立即进行校正周期。
[0077]
图7示出了根据第一实施例的有利替换实施例的用于校正时计的装置。
[0078]
时计包括：能量采集器54，其可以由本领域技术人员已知的各种类型的装置形成，尤其是磁性、光或热能采集器；以及蓄电器56。在替换实施例中，磁能采集器被布置成从外部磁源接收能量，从而允许蓄电器56在没有电接触的情况下被充电。在另一替换实施例中，能量采集器由磁体线圈系统形成，其允许从时计的机械谐振器的振荡并因此从维持该振荡的发条盒的振荡采集少量能量。在上述替换实施例中，至少一个磁体被布置在谐振器的振荡元件上或谐振器的支撑件上，并且至少一个线圈分别布置在所述支撑件上或所述振荡元件上，使得当谐振器在其可用的操作范围内振荡时，磁体所生成的大部分的磁通量穿过线圈。优选地，绕谐振器的中性位置*（静止位置）提供磁体线圈联接。在其中机械机芯自动运动的另一替换实施例中，使用振荡锤来驱动产生电流的微型发电机，电流被存储在蓄电器中。应当注意，能量采集器也可以是混合的，即由多个不同的单元形成，特别是由无线/非接触类型的单元，其旨在从各种能量源采集各种能量并将这些各种能量变换成电能。
[0079]
控制单元48a控制用于制动机械谐振器14的制动装置22，特别是图1示意性示出的压电类型的机电致动器。应当注意，可以提供允许将制动力暂时性地施加到机械谐振器的其他类型的致动器。可选地，控制单元包括用于检测可用电能水平的电路68，该检测电路向控制逻辑电路60提供信号s
ne
，以向其提供关于可用电能水平的信息，使得该逻辑电路可以在启动用于校正显示时间的操作之前知道校正模块是否具有足够的能量。如果不是这种情况，则下面各种选项都是可能的：1）时计具有发射器，其允许经由发射器生成的光信号（led）或声信号来直接通知使用者必须对蓄电器充电来启动对显示时间的完整校正。只要电能水平不足以完成校正操作，时计就不进行任何校正操作。2）时计具有发射器，尤其是ble通信单元，其允许通知移动电话或另一外部电子装置必须为蓄电器充电，以便进行校正显示时间的完整操作，移动电话包括使用其电子显示来向使用者通知该信息的应用。只要电能水平不足以完成校正操作，时计就不进行任何校正操
作。移动电话还可以经由能量采集器54或经由专用于通过移动电话（例如通过磁感应）传输能量的另一能量采集装置优选地以非接触的方式来对蓄电器56进行充电。3）时计仅使用蓄电器56中可用的能量来对显示时间进行部分校正。根据两个替换实施例，时计不向使用者传输任何信息，或者不通过以上两个选项中的任一者中提到的发射器将这种情况通知使用者。4）只要电能水平不足以完成校正操作，时计就不传输任何信息也不不进行任何校正操作。
[0080]
在没有如上指示的电能管理系统的情况下，如果可用电压足够，则时计可以开始所需的校正操作，并且只要由功率供应电路58提供的电压足够就可以进行该校正操作。在有利的替换实施例中，当没有计划用于校正所显示的时间的操作时，校正装置被置于待机模式，以便节省在蓄电器56中可用的电能。校正模块的各个部分可以取决于需要仅在不同时段期间激活。
[0081]
时计2的控制单元48a包括控制逻辑电路60，其连接到时基42和处理单元46，处理单元46以校正信号s
cor
的形式向控制逻辑电路60提供在先前的处理阶段确定的总体时间误差t
err
的值。控制逻辑电路被布置成在每个校正周期期间进行各种逻辑运算。此外，控制单元48a包括用于生成具有给定频率f
sup
的周期性数字信号的装置62（生成器装置62也称为“频率生成器”或简称为频率为f
sup
的“生成器”）。取决于要校正的总体时间误差t
err
是对应于实际时间显示中的变慢（负t
err
）还是变快（正t
err
），控制逻辑电路60分别生成两个控制信号s1
r
和s2
r
，控制逻辑电路60将其分别传输到频率生成器62和计时器63，或生成一个控制信号s
a
并将其传输到计时器70。计时器63和70是可编程的，并且用于测量预期的校正时段，分别是用于校正变慢的时段pr
cor
和用于校正变快的时段pa
cor
。按照定义，变快对应于正误差，并且变慢对应于负误差。
[0082]
下面的段落将首先描述在上述检测和处理阶段之后的校正阶段期间用于校正时间显示中检测到的变慢的控制单元48a的布置，并且然后描述用于在校正阶段期间校正变快的该单元的布置。
[0083]
在负的总体时间误差对应于变慢的情况下，根据第一变慢校正模式，本发明提供了以频率f
sup
生成一系列周期性制动脉冲，这些周期性制动脉冲由制动装置22、特别是由致动器22a施加于振荡的谐振器。为此目的，控制逻辑电路60经由信号s1
r
激活频率生成器62和计时器63，计时器63从与校正时段pr
cor
相对应的时间间隔开始向上或向下计数，其持续时间（值）由逻辑电路来确定（按照定义，表述“计时器”涵盖了向上计数至给定的时间间隔的计时器，也涵盖了从最初输入到该计时器中的该给定的时间间隔向下计数至0的计时器）。
[0084]
在所示的替换实施例中，当频率生成器被激活时，它以频率f
sup
提供周期性数字信号s
fs
至另一计时器64（具有与针对周期性制动脉冲的所选持续时间相对应的值tp的计时器）。计时器63和64的输出提供至“与”逻辑门65，该“与”逻辑门65输出周期性激活信号s
c1
以在预期的校正时段pr
cor
期间经由“或”逻辑门66或允许周期性激活信号s
c1
传输到制动装置的任何其他开关电路周期性地激活制动装置22。在校正在时计显示的时间中检测到的变慢的情况下，周期性激活信号s
c1
形成控制信号s
cmd
。因此，制动装置在校正时段pr
cor
期间以频率f
sup
向机械谐振器施加周期性制动脉冲，其持续时间（值）取决于要校正的变慢。一般来
说，制动脉冲具有耗散性质，因为在这些制动脉冲期间振荡的谐振器的部分能量被耗散。在主要实施例中，机械制动扭矩基本上是通过摩擦施加的，特别是借助于机械制动构件，该机械制动构件在谐振器的制动表面、优选地圆形制动表面上施加一定的压力，如上文在参考图1对时计2的描述中所述。
[0085]
优选地，对于图1中所示的替换实施例，由机械谐振器和用于制动该谐振器的装置形成的系统被构造成使得制动装置能够在振荡谐振器的可用操作范围内基本上在振荡谐振器的自然振荡周期中的任何时刻开始机械制动脉冲。换言之，周期性制动脉冲之一可以基本上在振荡谐振器的任何角位置处开始，特别是在校正时段期间发生的第一个制动脉冲。
[0086]
根据上文已经引用的国际专利文献wo 2018/177779的公开内容，可以通过以连续的方式以有利地对应于两倍的设定点频率f0
c
除以正整数n的制动频率f
fr
（即f
fr
=2
•
f0
c
/n）向振荡谐振器施加周期性制动脉冲来精确地调节振荡谐振器的平均频率。制动频率f
fr
与机械谐振器的设定点频率f0c成比例，并且一旦给出正整数n就仅取决于该设定点频率。国际专利文献wo 2018/177779公开了，在以制动频率f
fr
施加周期性制动脉冲的制动装置的激活开始时发生的过渡阶段之后，建立同步阶段，在此期间将机械谐振器的振荡平均地同步至设定点频率f0c，只要由制动脉冲施加的制动扭矩和这些制动脉冲的持续时间被选择成使得制动脉冲在同步阶段期间在机械谐振器经过其振荡的极端位置时发生，即在每个制动脉冲期间或在每个制动脉冲结束时发生振荡运动方向的反转。在有利的情况下发生后一种解决方案，其尤其更加可靠，由此，机械谐振器被每个制动脉冲所停顿，并随后保持被制动装置阻挡，直到该制动脉冲结束。
[0087]
虽然益处不大，但是国际专利文献wo 2018/177779指示：也可以针对其值大于设定点频率的两倍（2f0）的制动频率f
fr
获得同步，特别是针对等于m
•
f0的值，其中m是大于2的整数（m>2）。在f
fr
=4
•
f0的替换实施例中，该系统仅在同步阶段期间损耗能量而没有影响，因为每两个脉冲中的一个发生在谐振器的中性点处，这是不利的。对于较高的制动频率f
fr
，不在极端位置处发生的同步阶段中的成对的脉冲彼此抵消效果。因此要理解，这些是没有重大实际益处的理论场景。应当注意，其他制动频率可以导致谐振器与设定点频率的同步，但是实现调节方法的条件要繁琐得多并且难以实现。
[0088]
在本发明起源的发展范围内，突出了国际专利文献wo 2018/177779中公开的值得注意的现象不仅可以用于使谐振器与其设定点频率连续同步，而且还可以用于以确定的方式使谐振器的振荡频率在分别位于其设定点频率之下和之上的两个频率范围内变化；即，可以通过施加周期性制动脉冲向机械谐振器施加确定的平均频率，该确定的平均频率与其设定点频率不同、大于或小于该设定点频率，所述周期性制动频率可以将该谐振器同步至与设定点频率不同但与之足够靠近的频率，以允许在振荡谐振器与生成具有为该目的而选择的频率的制动脉冲的制动装置之间建立同步阶段，同时将振荡谐振器维持在运转状态中以安排时计运行的速度。本发明提出使用这一值得注意的发现来通过在给定的校正时段期间改变所考虑的机械时钟机芯的运行、即通过改变谐振器的频率来校正时计显示的时间，该谐振器安排驱动所讨论的时计显示的驱动机构的运行的速度。
[0089]
特别地，此处描述的电子控制单元的第一实施例提供用于根据第一变慢校正模式来校正在显示时间中检测到的变慢，其中，在校正时段pr
cor
期间，振荡谐振器被同步至大于
设定点频率f0c的校正频率fs
cor
。在本发明起源的发展的范围内已经示出，对于大于或小于设定点频率的校正频率，以类似于与设定点频率同步的情况的方式，当针对给定的校正频率f
cor
选择制动频率f
bra
以满足下面的数学等式时获得最佳结果：f
bra
=2
•
f
cor
/n，其中n为正整数。
[0090]
因此，周期性制动脉冲以制动频率f
bra
施加到机械谐振器，制动频率f
bra
有利地对应于两倍的校正频率f
cor
除以正整数n，该正整数n优选地非常低。该等式对于大于设定点频率的校正频率f
cor
=fs
cor
以及小于设定点频率的校正频率f
cor
=fi
cor
（第一变快校正模式，其将在后文在根据本发明的时计的另一实施例中发生）有效。因此，制动频率f
bra
与所提供的校正频率f
cor
成比例，并且一旦选择了正整数n，制动频率f
bra
就仅取决于该校正频率。术语“同步至给定频率”理解为意指平均地同步至该给定频率。对于大于2的数字n，此限定很重要。例如，在n=6的情况下，三个振荡周期中的仅一个经历其持续时间相对于设定点周期t0c=1/f0c（因此相对于自然/自由振荡周期t0=1/f0）的变化，这是由每个制动脉冲在谐振器振荡中生成的时间差引起的。
[0091]
应当注意，如同同步至设定点频率的情况一样，在某些条件下可以使用其他制动频率来获得与期望校正频率的同步，然而，制动频率f
bra
=2
•
f
cor
/n的选择允许以更有效和更稳定的方式获得与频率f
cor
的同步。一般而言，表示制动频率与校正频率之间的关系的数学等式为f
bra
=(p/q)
•
f
cor
，其中，p和q是两个正整数，并且数字q有利地大于数字p。本领域技术人员可以通过实验编写出合适的分数p/q以及其条件（尤其是针对哪个制动扭矩）的列表。
[0092]
可以看出，可以以恒定的力偶或非恒定的力偶（例如基本上以高斯曲线或正弦曲线）施加制动脉冲。术语“制动脉冲”表示将力偶暂时性地施加到谐振器使得其振荡构件（摆轮）制动，即，抵抗该振荡构件的振荡运动。在可变扭矩的情况下，脉冲持续时间通常被限定为该脉冲的具有用于制动谐振器的显著力偶的部分、特别是该力偶大于最大值的一半的部分。应当注意，制动脉冲可以表现出明显的变化。它甚至可以不规则地改变，并形成一系列较短脉冲。一般而言，提供每个制动脉冲的持续时间，使得其小于谐振器的设定点周期t0c的一半，但是它有利地小于设定点周期的四分之一，并且优选地小于t0c/8。
[0093]
图8和9对于具有设定点频率f0c=4hz且具有振荡72的机械谐振器分别示出了第一系列周期性制动脉冲74和第二系列周期性制动脉冲76，第一系列周期性制动脉冲74以频率f
inf
=2
•
fi
cor
施加到谐振器，其中针对自然频率f0=4.0005hz的情况，fi
cor
=0.99975
•
f0c=3.999hz，第二系列周期性制动脉冲76以频率f
sup
=2
•
fs
cor
施加到谐振器，其中针对自然频率f0=3.9995hz的情况，fs
cor
=1.00025
•
f0c=4.001hz。图8、图9中的底部图表示出了在校正时段期间谐振器的振荡频率的变化，校正时段被限定为将制动脉冲以频率f
inf
或f
sup
施加到谐振器的时段。曲线78示出了在施加第一系列的周期性制动脉冲74以校正在显示时间中检测到的变快期间机械谐振器的振荡频率的变化，得到校正频率fi
cor
的制动频率f
inf
由同步频率给出，同步频率小于设定点频率f0c（第一变快校正模式）。曲线80示出了在施加第二系列的周期性制动脉冲76以校正在显示时间中检测到的变慢期间机械谐振器的振荡频率的变化，得到校正频率fs
cor
的制动频率f
sup
由同步频率给出，同步频率大于设定点频率（第一变慢校正模式）。
[0094]
采用图8和9中的非常短的校正时段以便示出完整的校正时段，同时在给出根据时间的谐振器的角位置的图表上以清晰可见的方式表示谐振器的振荡和周期性制动脉冲。更
具体地，在几秒内，可能的校正相对较小，在实践中小于一秒。因此，对于图8和9中选择的校正频率，校正非常小。因此，尽管在这种情况下振荡谐振器的自然频率（自然/自由频率）是在机械表的规范内（因为它们对应于每天约10秒的每日误差（变快或者是变慢）），但是仅出于例证的目的给出了校正频率，并且该校正频率与通常为实现第一变快或变慢校正模式而提供的校正频率相比更接近设定点频率。总之，图8和图9仅示意性地给出，以整体地示出在自然频率导致常规时间漂移的情况下，振荡谐振器在经历以接近设定点频率但又与设定点频率不同的校正频率的一系列周期性制动脉冲时的行为。下面将描述关于可能的校正频率的更详细和精确的考虑。
[0095]
在示出频率曲线78和80的两个图表中，在校正时段开始时，可以看到过渡阶段ph
tr
，在此期间频率变化，然后在过渡阶段之后的同步阶段ph
syn
期间稳定至fi
cor
或者是fs
cor
。在所示的两种情况下，过渡阶段ph
tr
相对较短（小于2秒），并且频率变化发生在期望的校正频率的方向上。在所示的两种情况下，过渡阶段期间每单位时间的平均校正近似等于同步阶段期间的平均校正。然而，应当注意，过渡阶段可以更长，例如从3秒到10秒，并且过渡阶段期间的频率变化会因情况而异，因此平均校正是可变的且不确定的，但在实践中它保持较低。可以参考国际专利文献wo 2018/177779的图9至图11，其中，用于使谐振器从与设定点频率f0c接近但与之不同的天然频率同步至设定点频率f0c的过渡阶段更长。从该文献的图10可以看出，当设定点频率大于谐振器的自然频率时，振荡频率从过渡阶段开始时开始减小，然后增大至最终超过自然频率并稳定在设定点频率。
[0096]
过渡阶段的持续时间以及该过渡阶段期间的频率变化取决于各种因素，尤其取决于制动扭矩、脉冲持续时间、振荡的初始幅度、以及在振荡周期中施加第一个制动脉冲的时刻。因此，难以控制由过渡阶段引起的相对于设定点频率的时间偏差。例如，如果f
cor
=1.05
•
f0c=4.2hz，并且过渡阶段最多持续10秒，并且如果假设该过渡阶段期间的平均频率等于f0c，则相对于f
cor
的时间偏差最多等于半秒。因此，这种不确定性在校正时段期间生成的校正中生成小的误差，但是这种误差是不可忽略的。下文描述了防止这种误差的解决方案。在电子控制单元的第一实施例中，如果仅基于要校正的总体时间误差t
err
来确定校正时段pr
cor
（的持续时间），则在所获得的校正中因此存在可能的小误差，其中，将该校正时段限定为在其期间向谐振器施加以期望的制动频率的一系列周期性制动脉冲的时段，并且应用如下假设：校正时段期间的振荡频率是同步频率。
[0097]
同步频率确定校正频率。按照定义，校正频率f
cor
等于同步频率。可以看出，在校正时段的同步阶段中，制动脉冲的持续时间必须足以使施加到谐振器的制动扭矩能够在每个制动脉冲期间或在每个制动脉冲结束时使谐振器停顿（经过限定其瞬时幅度的极端角位置）。在同步频率大于用于校正变慢的设定点频率的情况下，在制动脉冲期间谐振器保持停顿的时间间隔降低了每单位时间的可能校正，因此该时间间隔优选地在考虑到一定的安全余量的情况下被限制，以借助于较高的同步频率获得较短的校正时段。应当注意，在使振荡谐振器停顿所需的时间间隔内发生制动脉冲的频率、在其每次振荡交替时提供给谐振器的维持能量以及制动扭矩的值。对于给定的制动频率和所得到的校正频率，本领域技术人员将知道如何（特别是通过实验方式或通过仿真）确定制动扭矩和制动脉冲的持续时间，以便优化制动系统。对于2hz至10hz之间的设定点频率，针对有利地在实践中使用的校正频率，0.5
µ
nm至50
µ
nm范围内的制动扭矩和2ms至10ms范围内的制动脉冲看起来通常是恰当的（这
些值范围是出于例证的目的以非限制性方式给出的）。
[0098]
基于上述假设，即同步频率在整个校正时段pr
cor
中施加的假设，可以基于要校正的总体时间误差t
err
、设定点频率f0c和校正频率f
cor
来确定要提供的校正时段的值；并且由于同步频率确定与其相等的校正频率，因此还可以基于要校正的总体时间误差t
err
、设定点频率f0c和制动频率f
bra
来确定要提供的校正时段的值。按照如上所述的定义，显示时间变快对应于正误差，而变慢对应于负误差。获得下面的数学等式，以确定值/校正时段的值：p
cor
=t
err
•
f0c/(f0c-f
cor
)=2t
err
•
f0c/(2f0c-n
•
f
bra
)。
[0099]
在第一变慢校正模式（负误差）中，校正频率f
cor
=fs
cor
大于f0c，使得p
cor
为正。在这种情况下，制动频率f
bra
=f
sup
。因此获得下面的等式：pr
cor
=t
err
•
f0c/(f0c-fs
cor
)=2t
err
•
f0c/(2f0c-n
•
f
sup
)。
[0100]
在第一变快校正模式（正误差）中，校正频率f
cor
=fi
cor
小于f0c，使得p
cor
为正。在这种情况下，制动频率f
bra
=f
inf
。因此获得下面的等式：pa
cor
=t
err
•
f0c/(f0c-fi
cor
)=2t
err
•
f0c/(2f0c-n
•
f
inf
)。
[0101]
在关于通过对机械时计的谐振器施加一系列周期性制动脉冲来获得对其运行的校正的一般描述之后，现在我们可以回到根据本发明的时计的第一实施例。控制单元48a（图7）被布置成每当总体时间误差t
err
对应于要校正的显示时间变慢时、在校正时段pr
cor
期间向制动装置提供从由频率生成器62提供的周期性数字信号s
fs
得到的控制信号s
c1
，以激活制动装置22使得该制动装置以频率f
sup
生成施加到谐振器的一系列周期性制动脉冲。由于校正时段（的持续时间）由要校正的变慢来确定，因此该系列周期性制动脉冲中的周期性制动脉冲的数量也由要校正的变慢来确定。提供频率f
sup
，并且布置制动装置，使得频率为f
sup
的每一系列周期性制动脉冲能够在对应的校正时段期间导致其中谐振器的振荡被同步（按照定义“平均地同步”）至校正频率fs
cor
的第一同步阶段，校正频率fs
cor
大于针对机械谐振器提供的设定点频率f0c。
[0102]
参考图10至13b，下面的段落将给出关于制动脉冲的一些观察，特别是关于有利地针对第一变慢校正模式的优选替换实施例以及针对第一变快校正模式的优选替换实施例（将在下文描述的实施例中实现）而考虑的制动频率f
bra
和对应的校正频率f
cor
，在第一变快校正模式中，在显示时间中检测到的变快旨在通过以频率f
inf
的一系列制动脉冲进行校正，已在上文限定了频率f
inf
，其得到也在上文中限定的小于设定点频率f0c的校正频率fi
cor
。
[0103]
图10示出了校正时段的第一部分，校正频率fs
cor
=3.5hz与设定点频率f0c=3.0hz（在由振荡82表示的自由振荡时基本上等于谐振器的自然频率）之比相对较高，即，比率rs=fs
cor
/f0c=3.5/3.0=1.167。当以制动频率f
bra
=f
sup
=2
•
fs
cor
=7.0hz（n=1的情况）的制动脉冲84和足够的制动力偶施加到机械谐振器时，这允许在过渡阶段ph
tr
中振荡谐振器的振荡86的幅度充分减小并最终达成在每个制动脉冲期间停顿，可以相对快速地将对应的校正频率（即fs
cor
=3.5hz）施加到该谐振器上。可以看出，在仅一秒之后在给出的示例中获得了期望的同步，然而，在同步阶段ph
syn
的开始处发生振荡在其期间稳定的阶段ph
st
。在所示情况下，幅度在稳定阶段期间再次增大，以最终稳定在对应于自由谐振器初始幅度的约三分之一的幅度上。
[0104]
已针对图10呈现的情况制作了演示器（根据本发明的时计的原型）。通过向机械谐振器施加频率为f
sup
=7.0hz的周期性制动脉冲，可以以非常精确的方式针对6个小时的校正
时段在时计显示上获得7个小时的变快。因此，在6个小时的时间内精确地“变快”了1个小时。这样的结果为校正由显示指示的时间做好了准备，该校正不同于对该显示的时间漂移所做的校正，后者仅是由于自由操作的谐振器（即，在没有制动脉冲的情况下）的不精确性而造成的结果。
[0105]
图11示出了机械谐振器的自由振荡82a、该谐振器在其中校正频率fs
cor
与设定点频率f0c之比rs相对较低（即，相对接近“1”）的校正时段的同步阶段中的第一振荡86a、以及该谐振器在其中校正频率fs
cor
与设定点频率f0c之比rs相对较高（即，相对远离“1”）的校正时段的同步阶段中的第二振荡86b。第一振荡86a由一系列周期性制动脉冲84a得到，其强度相对较低并且每个振荡周期发生一次（这对应于n=2的情况，其中f
sup
=fs
cor
）。然而，第二振荡86b由一系列周期性制动脉冲84b得到，其强度相对较高并且每次振荡交替发生一次（这对应于n=1的情况，即f
sup
=2
•
fs
cor
）。
[0106]
通过以适当的方式选择制动扭矩和制动频率，可以看出，校正频率可以在设定点频率f0c和某个较高的频率fsc
max
之间连续变化，以校正显示时间的变慢，并且可以在设定点频率f0c和某个较低的频率fic
max
之间连续变化，以校正显示时间的变快。该较高频率fsc
max
和较低频率fic
max
不是理论上可以容易地计算出的值。必须在实践中针对每个时计确定它们。可以看出，尽管对此信息很感兴趣，但其不是必需的。重点在于选择制动频率，并且可用的制动扭矩适于在每个校正时段期间（优选地非常快地）生成同步阶段，在此期间机械谐振器可以以上面给出的数学等式所提供的校正频率进行振荡，而不使其振荡停顿（即，谐振器一定不能停顿以致它不能从停顿位置重启，这将导致显示的驱动机构停顿）。
[0107]
图11示出了安全角度θ
sec
，以绝对值形式低于该角度防止机械谐振器停顿（即，在-θ
sec
与θ
sec
之间），因此在实践中，在同步阶段期间、至少在稳定阶段之后必须保持幅度以绝对值形式高于该角度。有利地，对于机械谐振器的操作，角度θ
sec
等于或优选地大于角度θ
zi
（参见图14），角度θ
zi
对应于谐振器和与其相关联的擒纵机构之间的在谐振器的中性位置的任一侧的联接角，所述中性位置由当该谐振器处于其静止位置或经过其静止位置时由摆轮的板带动的联接销的角位置来限定。为了在制动脉冲期间停顿机械谐振器，机械谐振器与擒纵机构的角联接区（-θ
zi
到θ
zi
）因此被称为“禁区”（可以看出，在过渡阶段期间，在该禁区内的制动是可能的，但是防止谐振器在该禁区中停顿）。应当注意，在谐振器的可用操作范围内，为了保持擒纵机构的正确操作，并且特别是为了保证解锁（unlocking）阶段，安全角度θ
sec
可能需要大于联接角度θ
zi
。本领域技术人员将能够确定用于与根据第一实施例的校正装置相关联的每个机械机芯的安全角度θ
sec
的值。联接角度θ
zi
可以在各机械机芯之间有所不同，特别是在22
º
至28
º
之间。
[0108]
在变慢校正时段期间不将谐振器阻挡在角安全区内的条件非常重要，因为在此变慢校正时段期间必须持续通过擒纵机构来计数经过的时间（即，对时间显示的驱动机构的运行进行计时）。因此，以非常有利的方式，所述频率f
sup
和周期性制动脉冲的持续时间被选择成使得：在第一变慢校正模式的范围内的校正时段的所述同步阶段期间，每个周期性制动脉冲发生在振荡的机械谐振器与擒纵机构的联接区之外、优选地发生在针对该机械机芯限定的安全区之外。这在第一变快校正模式的范围内选择所述频率f
inf
和周期性制动脉冲的持续时间时也适用。
[0109]
为了引导本领域技术人员选择校正频率和对应的制动频率，基于机械振荡器的运
动等式绘制了数学模型。为了确定最大正或负校正，认为谐振器处于同步且稳定的阶段。此外，针对由能源经由擒纵机构施加到谐振器的保持力引入了简化，将其视为cos(ωt)类型。应当注意，这种简化是有意义的，因为这相对于实际情况减小了最大值，在实际情况中，提供给谐振器的所有能量发生在上面限定的禁区θ
zi
中。最后，通过将制动频率f
bra
限定为谐振器达到的时间值t
sec
的倒数，制动脉冲的持续时间被视为非常小，因此是分离的（isolated），在下面给出的运动等式中，半交替中的安全角度θ
sec
对应于等式f
cor
=n
•
f
bra
/2中选择的数字n。
[0110]
为了根据要校正的时间误差是负的（变慢）还是正的（变快）来确定最大校正、从而确定最小或最大时段，时间t=0由在其期间将振荡器带至停顿在安全角度θ
sec
处的制动脉冲给出。此外，在稳定的同步阶段中，谐振器必须在由n的值给出的时间范围中尽可能早或者是尽可能晚地停顿后面的制动脉冲，也在安全角度(-1
n
)
•
θ
sec
处，并且按照以下事实：提供校正频率，使得其大于或小于设定点频率f0c以校正变慢或变快。
[0111]
在这种情况下，运动等式由下式给出：其中，τ=q
•
t0/π，t0是自由振荡周期（针对所述计算，视为等于t0c=1/f0c），并且θ0是自由振荡的幅度。
[0112]
因此可以看出，机械谐振器的品质因数q被包括在运动等式中。
[0113]
为了获得大于设定点频率f0c的校正频率fs
cor
，t
sec
必须发生在谐振器经过其中性/静止位置之后的交替中。因此，对于给定的n，获得下面的式子：，其中最大制动频率fsb
max
(n)=1/t
sec
，并且最大校正频率fsc
max
(n)=n
•
fsb
max
/2。
[0114]
为了获得小于设定点频率f0c的校正频率fi
cor
，t
sec
必须发生在谐振器经过其中性/静止位置之前的交替中。因此，对于给定的n，获得下面的式子：，其中。
[0115]
最小制动频率fib
min
(n)=1/t
sec
，并且最小校正频率fic
min
=n
•
fib
min
/2。
[0116]
图12a和12b分别示出了针对该机械谐振器的各种品质因数q的rs
max
(n=1)=fsc
max
(n=1)/f0c和rs
max
(n=2)=fsc
max
(n=2)/f0c根据机械谐振器的自由振荡的幅度θ0的曲线。可以看出，品质因数越小，rs
max
(n)的比率就越大。
[0117]
图13a给出了针对具有品质因数q=100、自由幅度θ0=300
º
且安全角度θ
sec
=25
º
的谐振器的对于设定点频率f0c以及n的各种相应的值的更大的校正频率范围，其可以视为在第一变慢校正模式的范围内，示出比率rs=fs
cor
/f0c在值“1”与rs
max
(n)之间延伸。
[0118]
图13b给出了针对具有品质因数q=100、自由幅度θ0=300
º
且安全角度θ
sec
=25
º
的谐振器的对于设定点频率f0c以及n的各种相应的值的更低的校正频率范围，其可以视为在第一变快校正模式的范围内，示出比率ri=fi
cor
/f0c在ri
max
(n)与值“1”之间延伸。
[0119]
如上所述，图13a和13b中给出的范围是简化的理论模型的结果。可以看到，最大或者是最小校正频率取决于多个参数。这些图很好地表明了具有相当标准性质的机械机芯的
真实情况。然而，对于每个给定的机械机芯，当希望接近极限值以在相对较短的校正时段内进行较大的校正时，必须限定极限值。
[0120]
在详细描述了用于校正时计显示的时间变慢的根据本发明的时计的第一实施例的控制单元的布置和校正装置的操作之后，现在将描述用于根据第二变快校正模式来校正显示时间中的变快的根据此第一实施例的控制单元的布置。
[0121]
为了允许实现第二变快校正模式，时计包括用于阻挡机械谐振器的装置。一般而言，在第二变快校正模式的范围内，控制单元于是被布置成使得当由接收器单元接收到的外部校正信号对应于要校正的显示时间变快时，控制单元能够向阻挡装置提供控制信号，所述控制信号激活阻挡装置，使得该阻挡装置在由要校正的变快确定其值/持续时间的校正时段期间阻挡机械谐振器的振荡，以便在该校正时段期间停顿所述驱动机构的运行。
[0122]
在参考图1至图7描述的第一实施例中，时计2包括由制动装置22、特别是由压电致动器22a形成的阻挡装置，该阻挡装置也用于实现第一变慢校正模式。当总体时间误差t
err
对应于要校正的显示时间中的变快时，控制单元48a（图7）的逻辑电路60将控制信号s
a
提供给可编程的计时器70。因此，该计时器70针对校正时段pa
cor
生成信号s
c2
，该信号s
c2
经由“或”门66或另一开关来激活制动装置22，校正时段pa
cor
的持续时间基本上等于要校正的对应变快t
err
。周期性激活信号s
c2
因此形成控制信号s
cmd
。可以看出，激活信号s
c2
在机械谐振器的阻挡模式下在相对较长时间内、即在基本上整个校正时段pa
cor
=t
err
期间控制制动装置22。为此目的，在压电条24的两个电极之间由功率供应电路26如此提供的电压可以不同于为生成周期性制动脉冲以校正变慢而提供的电压。该电压被选择成使得施加到机械谐振器的制动力可以使其停顿，优选地相当快地使其停顿，并随后阻挡该谐振器，直到校正时段结束。
[0123]
在替换实施例中，施加在压电条24上的电压在校正时段期间是可变的。例如，可以在校正时段的开始处提供较高的电压，该较高的电压被选择成快速使谐振器停顿，特别是在该谐振器的振荡的校正时段的开始发生于其中的交替期间，并且电压随后可以降低到较低值，该较低值仍然足以使谐振器处于停顿。有利地，电压被选择成使得所得到的制动力不能使机械谐振器停顿在上文限定的角度禁区中（-θ
zi
到θ
zi
）。为此目的，制动扭矩被选择成使得其足够强以能够使谐振器停顿并且将其阻挡在所停顿的角位置处，无论该位置为何处，并且又足够小以防止该制动扭矩使谐振器停顿在角度禁区中。优选地，防止谐振器在上述角度安全区（-θ
sec
至θ
sec
）中进入停顿。当谐振器不是自启动谐振器时，上述条件很重要。一般而言，这足以确保谐振器可以在校正时段结束时重新启动。
[0124]
根据确保快速使谐振器在上述角度安全区外停顿的一个特定的替换实施例，提供预备阶段，该预备阶段发生在阻挡谐振器的校正时段之前（即，在校正时段开始时快速或立即使谐振器停顿之后谐振器维持停顿时）。在预备阶段期间，使用在第一实施例中可用的第一变慢校正模式。显然，在上述第一校正模式的同步阶段中，在每个制动脉冲期间发生极端角位置的经过。因此，制动脉冲与机械谐振器经过其两个极端角位置之一同相，这些经过中的每一个限定了交替的开始。通过在预备阶段期间激活频率生成器62来利用这一点，该预备阶段旨在具有相对短但足以建立同步阶段的持续时间，在同步阶段中，谐振器被同步至频率fs
cor
。预备阶段例如在最终的制动脉冲期间结束，紧接其后是以阻挡模式激活制动装置的校正时段。因此，已知谐振器被阻挡在角度安全区之外。预备阶段的制动扭矩可以不同
于如上所述的用于校正变慢的制动扭矩。
[0125]
由于在一系列周期性制动脉冲开始时的过渡阶段期间的频率行为可能会因情况而异，因此几乎无法确定由预备阶段生成的误差。然而，可以估计最大误差。例如，如果频率f
sup
=1.05
•
f0c（在10分内校正30秒），并且为预备阶段提供10秒的持续时间（所选持续时间大于能够发生的过渡阶段的持续时间），则最大误差可以估计为等于0.5秒（半秒）。对于机械机芯，尽管这样的误差不可忽略，但是它相对较小，因为常规机械机芯的日误差通常在0到5至10秒的范围内。
[0126]
参考图14，将描述根据本发明的时计的第二实施例，其与第一实施例的不同之处在于阻挡装置的布置，其有利地允许实现第二模式以校正与时计的机械机芯相关联的时间显示的变快。该机械机芯92包括由擒纵叉轮95和能够在两个桩95之间振荡的擒纵叉杆96形成的传统擒纵机构94。擒纵叉杆包括叉97，销98通常在每次交替时插入叉97的角部之间，销98也形成擒纵机构并由板100带动，板100与机械谐振器的摆轮104（部分示出）的杆102成一体或与该杆一体成型（即，将该杆加工成限定该板的纵向轮廓）。板100是圆形的，并且围绕杆102的中央轴居中，该中央轴限定了摆轮104的旋转轴。
[0127]
时计包括阻挡装置106，其与用于校正变慢的制动装置22a（图1）分离。因此，该阻挡装置专用于实现第二变快校正模式。阻挡装置由机电致动器、特别是由与参考图1描述的类型相同类型的压电致动器形成。根据所示替换实施例，致动器包括柔性压电条24a，并且通过功率供应电路26a将电压提供给其两个电极。条24a在其自由端具有形成柱的突出部分107，突出部分107位于板100侧。该条在平行于板的圆周切线的方向上、在距该圆周较短距离处延伸。板具有穿透腔108，该通孔径向地通向板的外围，并且其在板的总体平面上的轮廓被提供成使得当柱107位于成角度地面向该腔时并且当压电致动器106被激活时允许将柱107容纳在该腔中。根据所示的替换实施例，腔108与销98径向相对，并且柱成角度地位于销的零位置（即，当谐振器静止或者经过其中性位置时该销的角位置）。应当注意，销的该零角位置通常在相对于机械机芯92的固定角参考系中并且以摆轮的旋转轴为中心而限定摆轮104的零角位置，从而限定了机械谐振器的零角位置。
[0128]
在等效的替换实施例中，该腔可以相对于销以另一角度布置，例如以90
º
布置，并且致动器106因此被定位在板的外围，使得当谐振器静止时柱107与腔径向相对。因此，不管压电致动器被激活时的交替和角位置如何，当谐振器处于以绝对值形式基本等于180
º
的角位置时（如果摆轮同相，即当谐振器静止时销与摆轮和擒纵叉杆的相应的旋转中心对准，则情况正是如此），柱将进入腔。这个180
º
的值显然在安全区之外（它大于上面限定的安全角度），并且通常低于机械谐振器的与其可用操作范围相对应的幅度范围。
[0129]
此外，根据图14所示的有利的替换实施例，腔108的侧壁平行于穿过其中心的半径和摆轮的旋转轴。在等效的替换实施例中，这些侧壁是径向的。类似地，柱107具有垂直于板的大致平面的两个侧壁，该两个侧壁平行于穿过其中心的半径和摆轮的旋转轴，或者在等效的替换实施例中，相对于旋转轴大致径向。藉由这种布置，当柱107插入腔108中时，腔108因此用作其容纳处，该柱通过大致切向的力阻挡板100的旋转并因此阻挡摆轮104的旋转，该切向力的方向大致平行于压电条24a的总体纵向。当致动器106被激活时，条的带动柱107的端部经历相对于摆轮的旋转轴基本径向的位移，并且因此柱此时可以根据摆轮的角位置而在板100的圆形侧表面上施加基本径向的力、或者至少部分地进入腔108。致动器必须仅
被布置成使得当该致动器被激活时柱可以经历足够的位移以当腔位于与柱的角位置基本上对应的角位置（在相对于柱的固定角度参考系中）时插入到腔中。
[0130]
当在校正时段开始时、即在致动器激活之后，在当柱的近端表面到达板的圆周时腔不面向柱的情况下，当柱抵靠在板的圆形侧表面上时，可以提供相对较低的摩擦力。因此，可以保证在由柱向该圆形侧表面施加径向力而引起的初始制动期间，谐振器的幅度不会减小太多。此外，当柱插入腔中而腔位于面向柱时，由压电条施加在板上的径向力可以非常小或为零。因此，在校正时段期间阻挡谐振器所需的电能可以相对较低，比第一实施例的情况低得多。
[0131]
当时计的校正装置在校正时段期间确定与时间显示变快相对应的总体时间误差时，其控制逻辑电路以与第一实施例的操作方式类似的方式激活阻挡装置106，这是通过向其提供控制信号s
c2
（类似于上面在第一实施例的范围内描述的）达基本上等于要校正的总体时间误差的时段。在此处描述的替换实施例中，藉由在以谐振器的旋转轴为中心的圆形板中的腔的布置和具有对应部分的致动器（然而该致动器优选地比该腔窄），该对应部分被布置成使得它能够在非相互作用位置（对应于其不被致动器供应的状态）和与谐振器的摆轮相互作用的状态（对应于其被致动器供应的状态）之间经历基本上径向的移动，阻挡装置106的激活的开始可以在任何时间发生而不管谐振器的角位置也不管振荡运动的方向（因此，独立于形成每个振荡周期的两个交替中正在进行的交替）。这是非常有利的。
[0132]
最后，参考第二实施例，机电致动器可以是与图10所示类型不同的类型。例如，在替换实施例中，致动器可以包括铁磁或磁化的芯，其可以在由线圈生成的磁场的作用下移位。特别地，该芯与线圈共线，并且其包括至少当致动器被激活时离开线圈的端部，该端部形成指状件，该指状件被构造成使得其能够插入到板的腔中，该指状件尤其具有呈柱107形状的末端部分。在优选的替换实施例中，致动器是双稳态致动器。在致动器的激活期间，致动器的供应被有利地维持，以从非相互作用的位置转到相互作用的位置，直到柱至少部分地进入腔108为止。这样的替换实施例是特别令人感兴趣的，因为致动器不能通过在分别对应于所提供的非相互作用位置和相互作用位置的谐振器的两个稳定位置上在谐振器的摆轮的元件上施加径向压力来施加任何阻挡力。在该优选的替换实施例中，与校正时段的持续时间无关，功耗可以非常低，这是非常有利的。
[0133]
参考图15，将描述根据本发明的时计的第三实施例，其与第一实施例的主要不同之处在于阻挡装置的布置，其有利地允许实现第二模式以校正与时计的机械机芯相关联的时间显示的变快。已经参考图1和7描述过的附图标记将不再详细描述。类似于第二实施例，根据第三实施例的时计112包括阻挡装置114，其与用于校正变慢的制动装置22b分离。制动装置22b的操作类似于上文描述的制动装置22a的操作，即，也被适配成实现上文详细描述的第一变慢校正模式。在此处描述的替换实施例中，制动装置22b由电磁类型的机电致动器形成，即，其包括用于致动柔性条240的磁体线圈系统，柔性条240嵌入支撑件242中并且其自由端形成用于制动谐振器14的垫/元件。该致动器包括：磁体244，其由柔性条带动；以及线圈246，其位于面向磁体并连接到电功率供应26b，电功率供应26b接收控制信号s
c1
，控制信号s
c1
在线圈中产生电流脉冲以生成制动脉冲。线圈中的每个电流脉冲产生磁通量，该磁通量在磁体244上生成磁排斥力，然后使柔性条240与谐振器的轮缘20的侧表面接触，从而在制动脉冲期间在该谐振器上产生一定的机械制动力。
[0134]
阻挡装置114至少出于两个原因而是值得注意的。首先，与第二实施例不同，它作用于常规的机械谐振器14上而无需任何修改，特别是不需要任何特定的机械加工。此外，阻挡装置是双稳态元件，即，阻挡元件（即，在该情况中是杆115）具有两个稳定位置。阻挡装置被布置成使得杆的两个稳定位置中的第一个对应于不与摆轮16相互作用的位置，而这两个稳定位置中的第二个对应于通过由条116施加的径向力来锁定谐振器的位置，形成杆115在摆轮的轮缘20上。条116围绕布置在机械机芯4a中的轴枢转（在另一替换实施例中，杆被布置成使得其枢转轴被布置在与机械机芯分离且属于校正模块的支撑件上）。在替换实施例中，该轴由固定桩形成，条116的环形末端部分安装在所述固定桩上。该条是刚性的或半刚性的，其中轻微的柔性可能是有利的。
[0135]
条116与特定的磁性系统相关联，该特定的磁性系统获得了杆115并因此阻挡装置114的双稳态性质。该磁性系统包括：第一磁体118，其由该条带动并因此固定在该条上以随其旋转；第二磁体119，其以相对于机械机芯固定的方式布置（在所示的替换实施例中，第二磁体以固定的方式插入支撑件242的侧向开口内）；以及小铁磁板120，其被布置在第一磁体和第二磁体之间，在距第二磁体119较短距离处或与其紧靠（例如，该小板与该磁体紧靠地结合，因此仅有一层粘合剂隔开磁体与小板，或者该小板以固定的方式插入支撑件242中位于磁体119前方的容纳处中）。
[0136]
第一磁体118和第二磁体119具有相反的磁极性，并且其各自的磁轴基本对准。因此，在没有小的铁磁板的情况下，这两个磁体将不断地相互施加排斥力，并且在没有磁性系统外部的力的情况下，杆将保持在或始终返回到其中条与抵靠限定其旋转的桩124而止挡（abutment）的位置中。然而，藉由小铁磁板的布置，施加在两个磁体之间的磁力被反转。更具体地，当移动磁体118从其远端位置（图11所示）移近时，排斥力减小直到在移动磁体接近小铁磁板时被抵消并最终反转。因此，当移动磁体118位于非常靠近或紧靠小铁磁板120时，该移动磁体受到磁吸引力。瑞士专利申请ch 711 889中详细描述了这种令人惊讶的物理现象，其中还包含一些时钟应用。
[0137]
杆114被布置成在没有阻挡装置的磁性系统外部的力的情况下处于两个稳定位置。第一稳定位置是非相互作用的位置，其中条116抵靠桩124而止挡，移动磁体118因此受到来自由固定磁体119和小铁磁板120形成的磁性组件的磁排斥力，将杆115维持抵靠该桩。第二稳定位置是相互作用的位置，其中条116抵靠摆轮16的轮缘20而止挡，移动磁体118因此受到来自所述磁性组件的磁吸引力，将杆115维持抵靠该轮缘。小铁磁板120被布置成使得当杆处于其第二稳定位置时条116施加径向力，该径向力阻挡摆轮16并因此阻挡谐振器14。为了使条对轮缘20的外侧表面施加阻挡力，当条116与轮缘接触时，小板120的位于面向移动磁体118的表面必须相对于该移动磁体的近端表面稍微缩回。如果条是半刚性的并且因此具有一定的柔性，则移动磁体最终可以止挡抵靠小铁磁板的近端表面，但是在这种情况下条处于弯曲状态。
[0138]
为了使双稳态杆115在其两个稳定位置之间在两个方向上移位，阻挡装置包括用于致动该杆的装置，其被布置成使杆在其两个稳定位置之间交替地切换。在所示的替换实施例中，致动装置由连接到电功率供应254的线圈252形成。线圈252与由固定磁体119和小铁磁板120形成的磁性组件对准，并且被布置成当杆处于其非相互作用位置时恰在移动磁体118后方。取决于施加到线圈252的电压的极性，移动磁体受到来自该线圈的磁吸引力或
排斥力，从而允许杆沿双方向从其两个稳定位置之一进入另一个。致动装置由控制单元的逻辑电路经由其功率供应电路254来控制，该功率供应电路254接收控制信号s
c2
。在变快校正时段开始时，控制信号在线圈252中生成第一电流脉冲，其极性为产生针对移动磁体118的排斥力，并且其持续时间足以使杆转至其相互作用位置，然后切断对线圈的功率供应，直到校正时段结束为止，此时在线圈中生成极性相反的第二电流脉冲，该第二脉冲因此在移动磁体上产生吸引力，提供该第二脉冲使得其足以使杆切换到其非相互作用位置中，从而结束校正时段。
[0139]
在另一替换实施例中，用于致动杆的装置与双稳态杆的磁性系统分离且独立。在这种情况下，类似于前述替换实施例，致动装置的电磁系统由杆所带动的第二磁体和面向该第二磁体布置的线圈形成。该电磁系统可以相对于杆的枢转轴布置在所述磁性系统的上游或下游。
[0140]
该实施例值得注意之处在于，在校正时段期间由阻挡装置施加的阻挡力不是源自对该阻挡装置的电功率供应，而是源自形成该阻挡装置的所述磁性系统。因此，阻挡装置仅在第二变快校正模式的校正时段的开始和结束时、在双稳态杆由致动装置在其两个稳定状态之间切换期间需要电功率。
[0141]
在导致相同的物理现象并因此获得相同的受欢迎效果的另一替换实施例中，小铁磁板120抵靠移动磁体118布置，与之牢固地连接。最后，另一替换实施例提供了第二和第三实施例的组合。为此目的，杆的条在与轮缘20接触的区域中包括朝向该轮缘突出的柱，该柱沿其整个圆周具有腔。本领域技术人员将知道如何布置阻挡装置，使得其第一稳定位置是非相互作用的位置并且其第二稳定位置是其中该柱至少部分地插入到该腔中的相互作用的位置，当杆被致动装置致动以在变快校正时段开始时从其第一稳定位置进入其第二稳定位置时、在进入该腔之前、当该腔在摆轮振荡期间呈现面向该柱时，该柱通常最初对轮缘的外侧表面施加动态干摩擦。
[0142]
下面参考图16和图1描述时计的第四实施例。该第四实施例是优选实施例，其主要由于其变快校正模式而与第一实施例不同。
[0143]
对校正装置132的电功率供应130包括由太阳能电池54a形成的能量采集器，其特别地布置在刻度盘处或承载保护刻度盘的玻璃的表圈处。该刻度盘通常形成时间显示的一部分。此外，提供外部控制装置136，以便应来自时计的使用者的请求向校正装置提供激活信号，以在时计中发起/开始用于校正所显示的时间的周期（换言之，以启动在校正装置132内实现的用于校正显示时间的方法）。
[0144]
电功率供应130包括用于管理向校正装置132的功率供应的电路134。该电路能够从蓄电器56接收各种信息，并且当使用者致动外部控制装置136时，它从外部控制装置136接收唤醒信号s
w-up
。一旦管理电路134接收到了唤醒信号，它就检测蓄电器56中可用的能量水平。与第一实施例类似，如果能量水平不足以完成校正方法，则管理电路可以以各种方式做出反应。它尤其可以通过其太阳能电池或也提供的其他能量采集装置而维持等候电能供应，或者在可能的情况下在知道其由于可用能量不足而无法正确完成校正周期的风险的情况下开始该校正周期。在替换实施例中，如果能量水平不足以进行完整的校正周期但足以进行检测阶段，则校正装置直接进行这样的检测阶段，仅对该检测阶段所需的零件供能，同时等候电能供应至能够后续进行校正阶段。通常，当可用能量水平足以进行校正周期时，管
理电路134激活校正装置以进行校正周期。
[0145]
由于第四实施例的特征在于类似于第一实施例的第一变慢校正模式的实现以及上文描述但没有在第一实施例中实现的第一变快校正模式的实现，因此这里提供的任何校正是在校正时段期间通过一系列周期性制动脉冲而进行的。一个主要的替换实施例提供了所有制动脉冲具有相同的持续时间tp。因此，仅需要一个计时器64来确定制动脉冲的持续时间，并且在图16所示的替换实施例中，该计时器被布置在功率供应电路26c中。该计时器将激活/致动信号s
act
提供到被置于电压源140和作用于摆轮的制动构件24c之间的开关138。制动构件24c例如类似于针对第一实施例示出的替换实施例的压电条（图1）、或者类似于与第三实施例的磁体线圈系统（图15）相关联的柔性条。因此，开关138控制向形成制动装置的致动器的功率供应。计时器64从由逻辑电路60a控制的开关装置66a接收第一控制信号s1
cmd
，使得第一控制信号由来自分别具有三个不同的频率f
sup
、f
inf
和f0c的三个提供的周期性数字信号s
fs
、s
fi
和s
f0c
中的周期性数字信号选择性地形成。周期性数字信号周期性地将计时器重置为选定频率，并且作为响应，该计时器通过暂时性地使开关138导通来周期性地激活致动器达持续时间tp，从而以该选定频率生成一系列周期性制动脉冲。
[0146]
当由校正装置确定的总体时间误差与要校正的变慢相对应时，逻辑电路60a根据所选频率f
sup
确定对应的校正时段pr
cor
或以等效的方式确定在正在进行的校正时段期间将以频率f
sup
生成的周期性制动脉冲的数量。为了实现这点，它使用上面描述的关于该确定的公式。为了以得到大于设定点频率的校正频率fs
cor
的频率f
sup
施加该系列制动脉冲，它使用上文所述的频率生成器62，其以频率f
sup
经由开关66a向计时器64提供周期性数字信号s
fs
，为此目的由控制逻辑电路来控制开关66a。
[0147]
当由校正装置确定的总体时间误差与要校正的变快相对应时，逻辑电路60a根据所选频率f
inf
确定对应的校正时段pa
cor
或确定在正在进行的校正时段期间将以上面限定的频率f
inf
生成的周期性制动脉冲的数量。为了实现这点，它使用上面描述的关于该计算的公式。为了以得到小于设定点频率的校正频率fi
cor
的频率f
inf
施加该系列制动脉冲，它使用频率生成器142，其以频率f
inf
经由开关66a向计时器64提供周期性数字信号s
fi
，为此目的由控制逻辑电路来控制开关66a。
[0148]
一般而言，为了允许实现第一变快校正模式，电子控制单元48b被布置成使得当处理单元提供的校正信号s
cor
对应于要校正的显示时间变快时，其可以在校正时段期间向制动装置提供从由频率生成器以频率f
inf
提供的周期性数字信号得到的控制信号，以激活制动装置，使得其生成以频率f
inf
施加到机械谐振器的一系列周期性制动脉冲。提供该频率f
inf
，并且布置制动装置，使得频率为f
inf
的该系列周期性制动脉冲能够在校正时段期间导致其中机械谐振器的振荡被同步至校正频率fi
cor
的同步阶段，校正频率fi
cor
小于针对机械谐振器提供的设定点频率f0c。校正时段（的持续时间）以及因此的所述系列周期性制动脉冲中的周期性制动脉冲的数量由要校正的变快来确定。
[0149]
第四实施例的校正装置包括增强，以提高所进行的校正的精度，并且还允许施加相对较高的制动扭矩，尤其是用于在距设定点频率相对较远的频率处进行的校正，而没有以下风险：在校正时段开始时，在制动脉冲期间，由于使机械谐振器停顿在谐振器与擒纵机构的角联接区内、或者通常在上述角安全区内而使机械谐振器持续停顿。根据该增强，时计包括用于确定振荡的机械谐振器经过至少一个特定位置的装置，该用于确定机械谐振器的
特定位置的装置允许电子控制单元确定振荡的机械谐振器位于所述特定位置的特定时刻，从而确定谐振器的相位。此外，电子控制单元被布置成使得根据所述特定时刻来发起对制动装置的首次激活，该首次激活发生在校正时段的开始时，以产生该制动装置与机械谐振器之间的首次相互作用。
[0150]
根据上文并参考图16描述的增强的有利的替换实施例，校正装置还包括频率生成器144，其被布置成使得其能够以针对谐振器提供的设定点频率f0c生成周期性数字信号s
f0c
。控制单元48b被布置成使得其能够在紧接在校正时段之前的预备时段期间向制动装置提供从周期性数字信号s
f0c
得到的控制信号，以激活制动装置使得该制动装置以设定点频率f0c生成施加到机械谐振器的一系列预备周期性制动脉冲。为此目的，控制逻辑电路60a向生成器144提供控制信号s
pp
。提供周期性制动脉冲的持续时间tp和在该系列预备周期性制动脉冲期间施加到振荡谐振器的制动力，使得这些制动脉冲中的任何一个都无法使振荡谐振器停顿在该振荡谐振器与跟其相关联的擒纵机构的联接区（在-θ
zi
与θ
zi
之间）中，或者优选地无法停顿在覆盖该联接区的预定义的安全区（在-θ
sec
与θ
sec
之间）中（上文描述了这些区）。
[0151]
此外，提供预备时段的持续时间和在一系列预备周期性制动脉冲期间施加到振荡谐振器的制动力，以便至少在预备时段结束时产生预备同步阶段，其中机械谐振器的振荡被（平均地）同步至设定点频率f0c。在所示的替换实施例中，电压源140是可变的，并且由逻辑电路60a来控制，逻辑电路60a向其提供控制信号s2
cmd
，使得可以改变施加到制动构件24c的电压水平，以便改变制动力。因此，可以在预备时段期间施加比在随后的校正时段期间施加的制动力弱的制动力。制动力也可以在预备时段和/或校正时段期间变化。在替换实施例中，在预备时段期间的制动频率等于2
•
f0c，这通过每次交替施加一个制动脉冲而也得到与频率f0c的同步。
[0152]
旨在校正变快或变慢的校正时段直接在预备时段之后。更具体地，在校正显示时间的时段开始时以频率f
inf
或f
sup
发起首个制动脉冲发生在相对于发起了预备时段的最后一个制动脉冲的时刻确定的时间间隔之后，使得该首个制动脉冲发生在覆盖上述联接区的预定义的安全区之外。由于谐振器至少在预备时段结束时处于同步阶段，因此很容易满足该条件，因此这意味着谐振器在该预备时段的最后一个制动脉冲期间进入停顿。因此，在所述最后一个制动脉冲期间发生旋转方向的反转，使得在该最后一个制动脉冲期间发生谐振器的振荡的新的交替的开始。因此，校正装置可以以tp/2的精度（例如3ms的精度）知道振荡阶段。结果，电子控制单元可以被布置成使得控制逻辑电路能够通过在自从所述最后一个制动脉冲以来过去了所确定的时间间隔之后激活频率生成器62和142（取决于所需校正）（这确保了首个制动脉冲在预定义的安全区之外）来确定满足上述条件的发起首个制动脉冲的初始时刻。
[0153]
此外，提供发起所述首个制动脉冲的时刻以及在该首个脉冲期间以及后续在校正时段期间的接下来的周期性制动脉冲期间施加到振荡谐振器的制动力，使得以校正频率fi
cor
或fs
cor
的同步阶段优选地紧接在施加了首个制动脉冲之后，或者紧接在施加了第二个制动脉冲之后（如果首个制动脉冲旨在减小振荡幅度而不设法使谐振器停顿的话），并且使得该同步阶段在校正时段的整个持续时间内持续。在特定的替换实施例中，校正时段的首个制动脉冲在预备时段的最后一个制动脉冲发生的时刻之后的与频率f
sup
或f
inf
（取决于所
需校正）的倒数相对应的时间间隔之后发生。在另一特定的替换实施例中，所述时间间隔被选择成使得它等于校正频率fs
cor
或fi
cor
（取决于所需校正）两倍的倒数，或等于该频率fs
cor
或fi
cor
的倒数。上面描述的增强的值得注意之处在于，它使用可用资源、特别是为进行所需校正而提供的制动装置来确定谐振器的振荡阶段。不需要特定的传感器来确定此阶段。此外，预备时段不会引入很大的时间漂移（通常最大为t0c/4）。可以看出，在图12中以单独的方式示出了以各种频率的生成器，但是可以使用单个可编程频率生成器。
[0154]
下面参考图17至19来描述根据本发明的时计的第五实施例。该第五实施例被布置成允许实现在先前实施例中如上所述的第二变快校正模式，以及在此将更详细地描述的第二变慢校正模式。
[0155]
在图17中部分地图示了根据第五实施例的时计170，其中仅示出了机械机芯的机械谐振器14a。除了校正显示时间的装置外，时计的其他元件与图1所示的类似。机械谐振器包括与游丝15相关联的摆轮16a。摆轮包括轮缘20a，其具有在其外围径向延伸的突出部分190。摆轮的其他元件都没有延伸到如突出部分190的端部的径向位置那样远。
[0156]
摆轮包括标记191，该标记191由一连串不对称的条形成，这些条针对源自光学传感器192的光具有不同的光反射系数、或仅仅不同地反射该光，尤其是一连串的至少两个黑条，其宽度不同并用白条隔开，两个黑条之一的宽度等于另一黑条与白条的宽度之和。要理解，所述条因此在标记191中间形成了一种具有过渡的代码。代替黑条和白条，可以使用其他颜色。在替换实施例中，黑条对应于轮缘的无光泽区，而白条对应于该轮缘的光泽区。黑条还可以对应于轮缘中具有倾斜平面的凹口。因此，多个替换实施例是可能的。应当注意，为了对其进行描述，将标记191示出在轮缘顶部，但是在所例示的替换实施例中，其位于轮缘的外侧表面上，因为光学传感器被布置在摆轮16a的大体平面中。在另一替换实施例中，标记位于如图所示，在轮缘的顶表面或底表面上，并且传感器因此枢转90
º
以便照亮该标记。
[0157]
光学传感器192被布置成检测振荡谐振器经过其中性位置（对应于突出部分190的角位置“0”），并允许在每次经过该中性位置期间确定摆轮的运动方向。该光学传感器包括：发射器193，其朝向轮缘20a发射光束，该发射器被布置成使得当谐振器经过其中性位置时它照亮标记191；以及光接收器194，其被布置成接收由轮缘在标记处反射的光束的至少一部分。光学传感器因此形成用于检测摆轮的特定角位置的装置，从而允许电子控制单元确定振荡机械谐振器位于该特定角位置的特定时刻，并且还形成用于确定在振荡谐振器经过该特定角位置期间的摆轮的运动方向的装置。在其他替换实施例中，可以提供用于检测机械谐振器的位置和运动方向的其他类型的检测器，特别是电容、磁性或电感检测器。
[0158]
此外，时计170包括用于制动谐振器的装置，其由具有双稳态的移动止挡部的机电装置174形成。在图17在作为非限制性示例提供了替换实施例。机电装置174包括具有较小尺寸的时钟步进电动机类型的机电电动机176，其由功率供应电路178供能，功率供应电路178包括控制电路，该控制电路被布置成在其接收到控制信号s4
cmd
时产生提供给电动机的线圈的一系列三个电脉冲，使得电动机的转子177在每个电脉冲处前进一步，即半圈。提供该系列三个电脉冲以便以连续或近乎连续的方式快速驱动转子。转子的小齿轮与中间轮180啮合，中间轮180与一个轮啮合，该轮的直径等于转子小齿轮直径的三倍并且固定地承载第一双极永磁体182。给定所述小齿轮与承载磁体182的轮之间的直径比，所述轮在一系
列三个电脉冲期间旋转半圈。因此，第一磁体具有第一静止位置和第二静止位置，第一磁体在第二静止位置中具有与第一静止位置的磁极性相反的磁极性（术语“静止位置”理解为意指在电动机176按照命令进行了一系列三个电脉冲之后并且在其转子于是已停止旋转之后磁体182所位于的位置）。
[0159]
此外，致动器174包括双稳态杆184，其绕着紧固在机械机芯上的柄轴185枢转，并通过两个桩188和189来限制其旋转。双稳态杆在形成该杆的头部的其自由端包括第二双极永磁体186，该第二双极永磁体186能够移动并与第一磁体182大致对准，这两个磁体的磁轴被提供成使得当第一磁体处于其两个静止位置中的任一者时它们基本上共线。因此，相对于第二磁体186，第一磁体的第一静止位置对应于磁吸引位置，并且其第二静止位置对应于磁排斥位置。每次控制信号s4
cmd
激活功率供应电路以进行一系列三个电脉冲时，第一磁体旋转半圈，并且杆从不与谐振器的摆轮相互作用的稳定位置交替地转到与该摆轮相互作用的稳定位置，在后面的稳定位置中，杆184因此形成了突出部分190的止挡部，当谐振器振荡时并且当突出部分到达该头部时，突出部分190抵靠该杆的头部止挡，而不管在碰撞时摆轮的旋转方向如何。
[0160]
在非相互作用位置中，当谐振器以其可用操作范围内的幅度振荡时，移动杆位于由突出部分190所跨过的空间之外。然而，在相互作用位置中，移动杆部分地位于由突出部分跨过的该空间内，并因此形成谐振器的止挡部。术语“稳定位置”理解为意指在没有来自电动机176的任何功率供应的情况下杆所保持的位置，电动机176用于沿两个方向在杆的两个稳定位置之间致动杆。杆因此形成用于谐振器的双稳态移动止挡部。因此，该杆形成用于谐振器的可收起的止动构件。致动器174被布置成使得杆可以保持在非相互作用的位置和相互作用的位置中，而无需维持对电动机176的功率供应。
[0161]
在其相互作用的位置中的止动构件和突出部分限定了振荡谐振器的摆轮的不同于其中性位置的第一角止动位置θ
b
，当突出部分在来自谐振器的每个振荡周期的两次交替中的第一个确定的交替的第二个半交替期间从其角位置“0”（对应于谐振器的中性位置）到达时，突出部分在该第一角止动位置中抵靠止动构件而止挡。此外，提供角度θ
b
，使得它小于振荡的机械谐振器在其可用的操作范围中的最小幅度。此外，提供角度θ
b
，使得止动构件使振荡的谐振器停顿在振荡的谐振器与机械机芯的擒纵机构的联接区（上文已描述过）之外。当突出部分在来自每个振荡周期的两次交替中的第二个交替的第一个半交替期间从谐振器的极端角位置到达时，在其相互作用的位置中的止动构件和突出部分还限定了振荡谐振器的摆轮的第二角止动位置（靠近第一个，但是比其更大）。也提供该第二角止动位置，使得它小于振荡的机械谐振器在其可用的操作范围中的最小幅度。
[0162]
可以看出，在另一替换实施例中，突出部分190可以从轮缘或摆轮的其中一个臂轴向地延伸，并且因此双稳态机电装置174被布置成使得双稳态杆具有平行于摆轮的旋转轴的平面中的运动。在该另一替换实施例中，两个磁体182和186的各自的磁化轴是轴向的，并且保持基本共线，因此磁体182被布置在杆的头部下方。可以看出，在其中突出部分从轮缘径向延伸的所示的替换实施例的范围内，也可以提供双稳态机电装置的这种布置。应当注意，在另一替换实施例中，谐振器的突出部分可以被布置在摆轮的杆周围，特别是在由该杆带动的或与杆一体形成的板的外围。在替换实施例中，这种板是带动擒纵机构销的板。
[0163]
最后，时计170包括控制单元196，其与光学传感器192相关联并且被布置成控制机
电装置的功率供应电路178，控制单元向其提供控制信号s4
cmd
。控制单元包括控制逻辑电路198、升降计时器200和时钟电路44。该控制单元与机电装置174相关联，以允许实现第二变快校正模式、以及下面所述的用于校正由时计的显示所显示的时间的变慢的第二模式。
[0164]
为了实现在该第五实施例中实现的第二校正模式，控制单元196被布置成控制机电装置（也称为“致动器”或“机电致动器”），使得其能够取决于要校正时计显示的时间的变慢还是变快而选择性地致动止挡构件（双稳态杆184），使得分别在突出部分190在振荡周期的所述第一个交替的所述第二个半交替期间到达所述第一角止动位置θ
b
之前以及在突出部分190在振荡周期的所述第二个交替的所述第一个半交替期间到达所述第二角止动位置之前，该止动构件从其非相互作用的位置移位到其相互作用的位置。
[0165]
一般而言，为了至少部分地校正变快（正时间误差），机电装置被布置成使得当致动止动构件以在第一个半交替中止动机械谐振器时，该止动构件在突出部分抵靠该止动构件而止挡之后暂时阻止机械谐振器继续特定于该第一个半交替的自然振荡运动，使得第一个半交替期间的该自然振荡运动被暂时中断，然后在一定的阻挡时间之后继续，该一定的阻挡时间因止动构件的缩回而结束。优选地，如上所述的双稳态机电装置的情况提供了在限定校正时段（基本上等于要校正的变快）的连续阻挡时段期间对由根据本发明的时计的校正装置确定的基本上全部的正总体时间误差的校正。为此目的，在所描述的替换实施例中，在振荡周期的所述第二个交替（其中突出部分190在谐振器经过其中性位置之前到达杆184的头部的交替，该第二个交替由光学传感器192借助于旨在检测在谐振器经过其中性位置的检测期间的振荡运动方向的布置而检测到）期间，在谐振器经过其中性位置的时刻之后，控制单元等待直到到达时间t0c/4才激活致动器，使得致动器经由其电动机将杆184从其非交互作用的稳定位置驱动到其中杆的头部形成用于突出部分的止挡部的其交互作用的稳定位置。取决于角止动位置的值（例如在90
º
到120
º
的范围内），可以提供小于t0c/4的时间，例如t0c/5，以发起一系列三个电脉冲，其允许电动机176被驱动以使其转子快速旋转一圈半，因此延伸允许杆在其两个稳定位置之间枢转（通过反转磁体182生成的磁通量的方向）的时间间隔。在后一种情况下，必须确保突出部分确实在第一个半交替之前的交替中超过了角止动位置，在该第一个半交替期间，旨在在校正时段期间阻挡谐振器。
[0166]
一般而言，为了至少部分地校正变慢（负时间误差），机电装置被布置成使得当致动止动构件以在振荡周期的至少一个所述第一个交替（其中突出部分190在谐振器经过其中性位置之后到达杆184的头部的交替）的第二个半交替中止动机械谐振器时，该止动构件因此在不阻挡谐振器的情况下、但是通过反转该谐振器的振荡运动的方向而提前结束了该第二个半交替，使得机械谐振器在由于突出部分与止动构件的碰撞而瞬时或几乎瞬时地停顿之后直接开始后面的交替。因此，在第二变慢校正模式的范围内，用于检测谐振器的位置和运动方向的检测器和电子控制单元被布置成使得每次在由校正装置确定的总体时间误差对应于显示时间变慢时它们都能够激活致动器，使得该致动器致动其止动构件，使得振荡谐振器的突出部分在机械谐振器的振荡的多个半交替中抵靠该止动构件而止挡，所述多个半交替中的每一个都在谐振器经过中性位置之后，以便在不阻挡机械谐振器的情况下提前结束这些半交替中的每一个。所述多个半交替中的半交替的数量由要校正的变慢来确定。
[0167]
在图18和19所示的优选替换实施例中，电子控制单元和致动器被布置成使得，为
了至少部分地校正变慢，当振荡的谐振器相对于角止动位置成角度地位于中性位置侧时，在将杆从其不相互作用的位置致动到其相互作用的位置之后，使该杆维持在其相互作用的位置，直到校正时段结束为止，在所述校正时段期间，振荡的机械谐振器的突出部分抵靠杆的头部若干次而周期性地止挡，通过要校正的变慢来确定在其期间将杆维持在其相互作用的位置中的校正时段（的持续时间）。杆从其非相互作用的位置到其相互作用的位置的枢转可以：发生在优选地紧接在检测到经过中性位置之后的所述第一交替中（其中旨在发生与突出部分的碰撞，该第一交替通过检测摆轮的旋转方向而被检测到），使得在突出部分到达止动角度θ
b
之前杆被置于其相互作用的位置处；或者发生在紧接在检测到经过中性位置之后的所述第二交替中（也通过检测摆轮的旋转方向而被检测到），该第二替换实施例允许有更多的时间来致动杆并允许以稳定的方式将其置于其相互作用的位置中（止动角度按照定义小于或等于180
º
）。例如，如果θ
b
=120
º
并且谐振器的自由振荡幅度θ
l
=270
º
，则在第二替换实施例中，获得与角度“0”和略微低于240
º
（360
º-
120
º
）（即，约230
º
，如果到由杆的头部限定的旋转轴的角度θ
t
等于约10
º
的话）之间的旋转相对应的时间间隔来进行杆的枢转（以便不通过在第二交替中超过突出部分的位置来阻挡摆轮）；而在第一替换实施例中，获得了仅对应于角度“0”与120
º
之间的旋转的时间间隔。可以看出，如果θ
l
<360
º-
θ
b-θ
t
，则在第二替换实施例中有多得多的时间可用于杆的枢转。
[0168]
一般而言，为了确定变慢校正时段的持续时间，控制单元包括与光学传感器相关联的测量电路，该测量电路包括以给定的频率提供时钟信号的时钟电路以及允许测量振荡谐振器相对于其设定点频率的时间漂移的比较器电路，测量电路被布置成使得它可以测量从校正时段的开始的与机械谐振器的时间漂移相对应的时间间隔。控制单元被布置成一旦所述时间间隔等于或略微大于由校正装置确定的总体时间误差就结束校正时段。
[0169]
在图17中描述的替换实施例中，测量电路包括以频率f0c/2提供周期性数字信号的时钟电路44以及升降计时器200（可逆计时器）。该升降计时器在其
“‒”
输入端接收时钟电路的周期性信号（使该计时器针对每个设定点周期t0c=1/f0c递减两个单位）并且在其“ ”输入端接收来自光学传感器192的数字信号，其包括在谐振器14a每次经过其中性位置“0”时的脉冲或逻辑状态改变。由于这样的经过发生在振荡谐振器的每个交替中，因此计时器200在每个振荡周期递增两个单位。因此，计时器的状态（整数m
cb
）表示机械谐振器相对于设定点频率的时间漂移，设定点频率由具有石英振荡器精度的时钟电路44来确定。整数m
cb
对应于从可逆计时器重置时的初始时刻开始的谐振器进行的相对于以设定点频率振荡的情况的额外交替数量。
[0170]
控制逻辑电路198从光学传感器192接收数字信号，该数字信号允许该逻辑电路确定谐振器经过其中性位置以及在每个这些经过时的振荡运动方向。为了校正给定的变慢，在如上所述检测到谐振器经过其中性位置后，一方面控制逻辑电路激活致动器174，使得其将杆致动到其相互作用的位置中，并且另一方面，重置升降计时器200，其限定校正时段的开始。应当注意，在替换实施例中，该重置可以在向致动器174供电以使杆枢转之前、但是在控制单元196和光学传感器192已被激活之后进行。在其他替换实施例中，光学传感器被另一种类型的传感器代替，例如磁性、电感或电容类型的传感器。在特定的替换实施例中，检测机械谐振器经过其中性位置的检测器由能够检测由摆轮的销与形成机械机芯的擒纵机构的擒纵叉杆的叉之间的碰撞所生成的声脉冲的小型声传感器（mems型麦克风）形成。
[0171]
在负的总体时间误差t
err
（确定的变慢）中，在设定点频率f0c处的交替数量等于-t
err
•2•
f0c。因此，一旦升降计时器的数量m
cb
达到该值或略微超过该值（因为该值不一定是整数），就弥补了所确定的变慢，并且显示的时间再次正确（其因此精确地给出了实际时间，特别是以一秒的精度）。因此，控制逻辑电路被布置成使得其能够将计时器的状态与值-t
err
•2•
f0c进行比较，并且使得其能够一旦检测到数量m
cb
大于或等于该值就结束校正时段，这是通过控制到致动器的功率供应电路178使得致动器将杆从其相互作用的稳定位置致动到其非相互作用的稳定位置。
[0172]
图18和19示出了在校正给定变慢的时段开始时分别在上述优选替换实施例的两个特定的极端情况下的谐振器14a的振荡。图18涉及这样的情况，其中在摆轮的突出部分和止挡部的头部之间的每次碰撞期间，谐振器的运动能被完全吸收。自由振荡210特别地在检测到谐振器经过其中性位置（突出部分190的位置“0”）的时间t0之前、在之后的第一个交替中具有第二自由交替a2
l
，时间t0标志着校正给定变慢的时段的开始。杆紧接在时间t0之后移位到其相互作用的位置。在突出部分和杆之间的第一次碰撞之后，在假想自由振荡211和振荡212之间获得相对较大的正相差dp1。然后建立稳定阶段，其中在每个振荡周期的第一交替a1的第二半交替中，从由止动构件上次停顿谐振器开始，相对于假想自由振荡213缩短振荡212，从而产生小于dp1的正相差dp2。振荡212的第二交替a2没有被杆破坏。
[0173]
图19涉及突出部分与杆的头部之间的严重碰撞或弹性冲突的特定情况。在这种情况下，假设在碰撞期间没有动能耗散，则在每次碰撞期间都保持谐振器的动能，而只是使振荡运动的方向反转。因此，在校正时段期间的振荡216的幅度保持与自由振荡210的幅度相同，并且因此与针对每个振荡周期的假想自由振荡217的幅度相同。在时间t0之后，建立具有交替a1
*
和a2
*
的稳定阶段，a2
*
的持续时间t2远小于t0/2，在每个振荡周期生成相对较高的正相差dp3。
[0174]
为了获得弹性冲突，杆可以视为具有一定的弹性，特别是杆的主体和/或头部由能够承受一定程度的压缩的弹性材料形成，从而暂时地吸收摆轮的动能，并在振荡运动反转后立即将其再分发出去。在这样的情况中，振荡216将略微超过止动角度θ
b
。在另一更复杂的替换实施例中，是突出部分弹性地安装在摆轮的轮缘上。例如，突出部分具有在轮缘中机械加工的形成布置在环形滑道中的导槽的基部，并且弹性元件（尤其是小的螺旋弹簧）布置在导槽后方的滑道中，即在杆的头部相对于突出部分的另一侧（当位于其角位置“0”时）。在实践中，摆轮的突出部分与机电装置的止挡部之间的碰撞通常在图18和19中描述的两种极端情况之间。
[0175]
在另一实施例中，机电装置由单稳态机电致动器形成，该单稳态机电致动器包括移动的指状件，其被布置成使得当该致动器分别不被激活（未供电）和被激活（即供电）时，该移动的指状件可以在第一径向位置和第二径向位置之间交替地移位。指状件的第一径向位置对应于与振荡谐振器的摆轮不相互作用的位置，并且指状件的第二径向位置对应于与振荡摆轮的相互作用的位置，其中该指状件因此形成了用于振荡谐振器的突出部分的止挡部，类似于杆184的头部。
[0176]
在优选的一般替换实施例中，校正装置被布置成使得其能够以自动的方式周期性地被激活，以进行校正时段，在所述校正时段期间，检测装置在检测阶段期间被激活，以便允许电子校正电路确定总体时间误差，并且然后制动装置被激活，以在校正时段期间校正
该总体时间误差的至少大部分。
[0177]
本发明的一个特定实施例规定，使用校正装置的制动装置和内部时钟电路来不仅校正在实际时间的显示中检测到的时间误差，而且还实现调节，诸如上文引用的国际专利文献wo 2018/177779中提供的那样。根据该文献的公开内容，在本说明书的范围内描述的类型的机械制动装置用于在振荡的机械谐振器上施加平均频率，将其同步至由提供周期性参考信号的内部电子时钟电路确定的设定点频率f0c。为此，调节装置以从周期性参考信号得到的制动频率连续且周期性地激活机械制动装置。藉由这种调节，只要调节装置是活动的（特别是被供电），就可以有效地防止振荡的机械谐振器的时间漂移。通过有利地组合国际专利文献wo 2018/177779中描述的调节装置和根据本发明的校正装置（其共享机械制动装置和时钟电路），可以限制校正装置必须被激活的频率，尽管调节装置始终活动，却可以令人惊喜地减少电力消耗。
[0178]
在没有调节装置的情况下，例如每周一次激活校正装置以进行校正周期（机械表在其他方面相对精确，这可以确保时间误差不超过一分钟）。为了充分利用校正装置并具有其显示的实际时间中的误差保持小于每日常见误差（特别是小于10秒）的手表，校正装置有利地每天激活一次。如果寻求以一秒的数量级的精度，则必须定期（例如每三或四个小时）进行校正周期，因此会导致相对较高的功耗。然而，通过实现调节方法（其先验地不需要任何其他资源），只要机械机芯不停止地运行，就可以每月一次或更短的时间一次自动激活校正装置。然而，可以看出，对于常规自动类型的机芯，如果其使用者一周有几天不戴手表，并且如果对于手动上弦的机芯，其用户不定期给手表上弦，则机械表停止并不罕见。在这种情况下，在随后对发条盒重新上弦之后，必须将显示重新设置为精确的实际时间，这通常是由使用者手动执行的。此外，手表可能会受到干扰（例如，能够使指针绕其轴滑动的碰撞或强加速度，以及暂时存在强外部磁场等）。如上所述，外部干预（使用外部控制构件进行手动指针设置）也可以改变显示。在所有这些情况下，都需要根据本发明的校正装置，以保证手表精确地显示实际时间。然而，如果校正装置由适当的传感器或检测器来控制，使得其在破坏性或潜在破坏性事件之后被激活，特别是在如上所述的手动设置指针之后被激活，则在根据本发明的时计中实现调节方法可以是有利的。
[0179]
在一个有利实施例中，该时计包括能够由时计的使用者致动的外部控制构件，该外部控制构件和校正装置被布置成允许使用者激活校正装置使得其进行校正周期，在所述校正周期期间，检测装置针对检测阶段被激活以便确定总体时间误差，并且制动装置然后被激活以在校正时段期间校正该总体时间误差的至少大部分。在特定的替换实施例中，外部控制构件由与控制杆相关联的表冠形成，其也用于将显示手动设置为实际时间。在优选的替换实施例中，将使用外部控制构件控制校正装置使得其进行校正周期的可能性与内部自动控制相结合，该内部自动控制周期性地激活校正装置以使其例行地进行校正周期。
[0180]
参考图20至24来描述检测装置的第二实施例，该检测装置被布置在时计260中，使得它可以间接检测显示的至少一个指示器经过至少一个对应的参考时间位置。一般而言，检测装置被布置成使得其能够检测与形成驱动机构或与之互补的所考虑的指示器成一体的轮或检测轮的至少一个预定的相应角位置，其驱动与指示器成一体的轮或被其驱动。在适当的情况下，检测轮被选择或构造成其转速小于与指示器成一体的轮的转速，并且具有取决于检测论分别正在驱动还是被驱动而等于正整数或整数的倒数的齿数比r。由检测装
置的检测单元检测到的预定角位置对应于针对所考虑的指示器给出的参考时间位置。因此，如上文针对检测装置的第一实施例相对于直接检测描述的那样，与指示器成一体的轮或检测轮经过所述预定角位置的经过时刻的检测允许随后确定时间误差。
[0181]
图20和21示出了用于检测秒针262经过给定参考时间位置的光学检测单元274的有利布置。通过检测带动该指针的秒轮264的特定参考轴ar来以间接的方式进行该检测。常规地，秒轮由第三轮266经由秒轮管265来驱动旋转。在给出的示例中，秒轮264直接与由擒纵轮268和小齿轮269形成的擒纵轮组啮合。擒纵轮268联接到所讨论的机械机芯的谐振器。
[0182]
检测装置包括与秒针262相关联的光学检测单元274，并且该光学检测单元274被布置成使得其能够检测秒轮的预定角位置。该检测单元与在第一实施例的范围内描述的任何光学检测单元类似。应当注意，可以提供另一种类型的检测单元，特别是电容、磁性或电感类型的检测单元。限定秒轮264的所述预定角位置的参考轴ar由该轮的特定臂288来限定，该臂288的宽度与该轮的其他臂286的宽度不同。该臂288在其在检测单元274下方经过期间被光源发射的光束232覆盖的区域中具有至少一个反射区。为了使该轮保持平衡，可以看出，臂288具有减小的厚度，因为它的宽度约为其他臂的宽度的两倍。检测单元274被布置在支撑件280、特别是pcb上，并且被插入到板272中的开口中。
[0183]
处理单元46（图1）基于以给定的测量频率f
ms
的一系列测量来确定参考轴ar（类似于在检测单元的第一实施例中确定分针的中纵轴）以及因此的该中纵轴经过检测单元274的中纵轴下方的经过时刻，该检测单元274包括沿秒轮的径向对准的光源278和光电检测器276。该特定臂和检测单元的中纵轴的重叠限定了预定的参考时间位置。使用上文（在描述处理单元46的操作时）使用的相同的符号表示，在检测阶段期间的中纵轴的所述重叠确定了秒针经过参考时间位置x0的经过时刻t
x0
。因此，时钟必须使秒针相对于秒轮成角度地定位，使得在中纵轴的所述重叠期间，秒针指示与预定参考时间位置相对应的当前秒。
[0184]
图22至24示出了一种有利的系统，其用于检测分指示器经过时计260的显示的至少一个参考时间位置。该检测装置由光学检测模块300形成，该光学检测模块300包括两个检测单元以及以特定方式布置用于预期检测的检测轮。每个检测单元与在第一实施例的范围内描述的任何光学检测单元类似。再次地，应当注意，可以提供另一种类型的检测单元，特别是电容、磁性或电感类型的检测单元。分轮与驱动它的分轮管的齿数比为r=1/3。因此，在进行驱动的分轮管和被驱动的分轮之间存在减速比。图22还示出了驱动中心轮290的发条盒292。在另一替换实施例中，检测装置仅包括单个检测单元。
[0185]
由于分针34m由分轮管296带动，分轮管296通常仅具有形成其轴的一个中心圆柱体和具有小直径的小齿轮，因此分针经过至少一个给定的参考时间位置的间接检测有利地通过检测分轮294的来自至少一系列给定的参考轴中的至少一个参考轴的方式来提供，所述至少一系列给定的参考轴分别限定了一系列预定的周期性角位置，分轮294由分轮管296驱动旋转。该分轮形成运动件，其小齿轮295与时轮298啮合，该时轮298带有带动时针34h的圆柱形柄轴。它布置在板272中的凹槽中。该板在上侧支撑分轮，并且在下侧支撑光学检测模块300，该光学检测模块300因此布置在分轮下方。该板具有两个穿透开口，其分别在两个检测单元上方，以允许光束232穿过是开口中的每一个和分轮，更具体地，穿过该分轮的臂306、308在其中延伸的区域。每个检测单元具有光源302、302a和光电检测器304、304a。两个光学检测单元被布置在联合支撑件310上，该联合支撑件310具有分别与两个检测单元对准
的两个开口312、312a。
[0186]
一般而言，检测装置包括至少一个检测单元，其与分指示器相关联，并且被布置成检测分轮的至少第一系列r个给定的周期性角位置，其由第一系列的r个相应的参考轴a1
s1
、a2
s1
和a3
s1
来限定。该第一系列中的两个相邻角位置之间具有等于360
º
/r的圆心角α，其中r是所述齿数比（在所描述的替换实施例中选择的齿数比的情况下，α=360
º
/3=120
º
）。在所描述的替换实施例中，检测模块进一步被布置成使得其还可以检测分轮的第二系列的r个给定的周期性角位置，其由与第一系列的参考轴不同的第二系列的r个相应的参考轴a1
s2
、a2
s2
和a3
s2
来限定。第二系列中的两个相邻角位置之间具有与角α相同值的圆心角，即等于360
º
/r=120
º
。有利地，如果存在s个系列的r个周期性角位置，则这些s个系列成对地偏移等于360
º
/(r
•
s)的角度。在所示的替换实施例中，该角偏移角度等于360
º
/3
•
2=α/2=60
º
。
[0187]
每个系列的周期性角位置与分轮的相应多个r个特定元件或特定凹槽相关联。在所示的替换实施例中，分轮有多个臂，第一系列的参考轴分别由具有第一宽度的三个臂306来限定，并且第二系列的参考轴分别由具有与第一宽度不同的第二宽度的三个臂308来限定。以与检测参考轴ar类似的方式检测每个参考轴，并且分针经过这些参考轴中的任何的经过时刻的确定也与秒针经过参考轴ar的经过时刻的确定方式类似。
[0188]
在一般的替换实施例中，分轮被构造成使得该第一系列中的每个角位置具有针对校正装置的相同的第一签名，使得电子校正单元能够在检测到该第一系列中的任何角位置/任何参考轴时将该相同的第一参考时间位置与分指示器相关联，并且使得该第二系列中的每个角位置具有针对校正装置的与第一签名不同的相同的第二签名，使得电子校正电路能够在检测到该第二系列中的任何角位置/任何参考轴时将与第一参考时间位置不同的该相同的第二参考时间位置与分指示器相关联。因此，电子校正电路可以以明确的方式确定分指示器经过参考时间位置y0（在所描述的替换实施例中提供的两个参考时间位置中的任何）的第二经过时刻t
y0
。
[0189]
在另一个一般的替换实施例中，检测装置包括k个检测单元，k是大于1的整数，并且分轮的周期性角位置的系列的数量为大于0的整数s，每个系列的周期性角位置与分轮的相应多个r个特定元件或特定凹槽相关联。k个检测单元被布置成使得其能够各自检测分轮的s多个r个特定元件或特定凹槽。k个检测单元中的任何两个检测单元成角度地偏移分离角度，该分离角度整数除以等于360
º
/(r
•
s)的角度的余数不为零。优选地，整数除法的余数基本上等于360
º
/(r
•
s
•
k)。对于所示的替换实施例，针对优选的余数，360
º
/(3
•2•
2)=360
º
/12=30
º
。由两个检测单元的布置限定的两个径向检测方向之间的分离角度β具有值β＝90
º
。β整数除以角度360
º
/(r
•
s)=360
º
/(3
•
2)=60
º
的余数给出30
º
的值，与上述优选情况相对应。
[0190]
最后，可以看出，利用检测装置的第二实施例，校正装置能够检测到的分针34m的参考时间位置的数量等于s
•
k。在所示的替换实施例中，该数量等于2
•
2=4。这四个参考时间位置成对地偏移15分钟（对应于90
º
角），这等同于针对检测装置的第一实施例示出的有利替换实施例。