CN1122900C - 本地时间显示的方法和装置 - Google Patents

Abstract

为了使普通的无线电控制时钟(11)总能在世界各地准确地显示本地时间，本发明提供了一种本地时间显示的方法和装置，建议区域性地使用最小发射功率的近距离发射机(16)，该发射机在发射时间电报(14’)时，采用与所建立的区域长波时间发射机(12)之一相同的频率和编码，而按其工作区域，该电报还包括来自全球卫星或因特网时间基准的本地时间信息。这样，无线电控制时钟能够在世界范围内工作。

Description

本地时间显示的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种通过用无线电控制时钟接收来自本地近距离发射机的适用于本地的当前时间信息来进行本地时间显示的方法和一种用于实现该方法的装置。

背景技术

一般技术的特征说明见K.Baderschneider所著的、在1989年4月发表于Uhren，Juwelen，Schmuck(UJS)学报上的论文‘无线电控制的时钟-21世纪的日用时钟’的第182页以后，特别是第184页第一段的结尾和第二段的开始。该论文讨论了：在诸如飞机、火车和汽车的长途旅行工具上发送相应适用的本地时间信号，以便将经过本地的人的无线电控制手表设置成适用的本地时间。对此，特别为航空飞行提供了如下建议：由飞机上的设备接收全球无线电导航系统(例如：OMEGA、LORAN、NAVSTAR和GPS)的时间和位置信息，如此获得的当前本地时间在经过无线电工程技术处理后，由机载通讯系统以适当的技术频率发射出去，这样，机上乘客所佩带的、特别为此用途而设计的无线电控制手表就能显示出飞机即时位置所对应的时间。该建议看来似乎很有前景，但是考虑到这种系统的传播范围相当小(这是不可避免的)，特别是一只手表既要能接收常规固定区域的发射机，还要能接收桥接系统，所以这在技术上太昂贵，对用户来说其价格方面也没有吸引人之处。

由DE4313945A1可知，为了传播本地的标准时间信息，需要使用许多低极轨道(所谓LEO)卫星以作为世界参考时间的中继站，其特殊性在于，每个卫星均要将其发射的时间信息转换成对应其极轨道的时区，因而在地面上，适用的时间可以直接从卫星接收和显示。该系统给人的印象较深刻，但在实践中有个缺点，即：时区的转换在原则上只是每15经度为一个等级，而实际上的时区界线是沿国家或州的边界而延伸的。所以，譬如在南美洲，由南至北沿着15度的条状，至少得使用三个不同的时区。另外，这种通讯卫星所捕获的区域在地面上广泛重叠，因此在大多数接收区域，不可能由接收强度来得出该地理位置与某一给定卫星之间的明确关系。然而，如果接收装置-如手表-被调整为只接收那一时区所对应的给定卫星，那么旅行越过各时区时，本地时间显示就再也不能进行自动地转换。因此，在接收端不得不使用更昂贵的装置来识别本地相关的卫星。最后，特别是在有关手表方面，其基本困难是要能足够可靠地接收微弱的甚高频卫星信号；为此，在某一段时间内必须有自由可视的天空，而在低卫星轨道情况下，人口稠密区或山区将很难保证该可视时间。

参考本说明的公开部分，从理论上讲，此类接收问题即使对较高卫星轨道的卫星导航系统也会发生。另外，在时间信息的接收和显示方面，这些系统还存在其自身时间基准的工作问题，其与世界标准时间(GMT)不同步。例如GPS系统的时间基准既不包括转换秒，也不包括有关夏令时/冬令时转换的信息；并且，由于它是从1980年1月6日起计算星期并从每星期的开始来计算秒的-且它还有每1023个星期后再从0开始计时的附加限制，所以此时间格式实在不适合于用户。由于要用用户时钟直接接收GPS时间信息，所以必须在该时钟内完成大量相当复杂的处理，且需支出相当高的费用，以便将GPS系统时间转换成正确的世界时间，但是这仍然未能给出正确的本地时间显示。

在这方面，利用区域长波发射机-具体如位于德国法兰克福(要地)的发送官方欧洲中央时间的发射机DCF77-通过编码电报的方式发送区域性校正时间信息有着不可估量的优点，即：由于长波采用的是地波传播方式，且它们对中等屏蔽程度的空间也有穿透力，所以特别是在日常生活的任何地方，即使在手表内使用小型天线和接收机也能可靠地接收到时间电报，这是很重要的；而且，这能在半径至少为1000km的大范围内应用，也就是说，不管怎样都能覆盖一个时区的范围。因此，唯一存在的问题就是，当用户向东穿过奥德河或向西穿过英吉利海峡而从一个相应时区变换到另一时区时，由于手表继续接收来自法兰克福的区域发射机，所以它仍显示当前的欧洲中央时间，但用户不能从其手表上看出该问题。

显然，区域时间发射机能够在地球上不同区域-具体如北美、大不列颠、日本-内工作，它发射与发射机所在地区的本地时间一致的、或是关于世界时间UTC的实时电报，但是，为了下述简单原因，即为了避免妨碍其工作的干扰现象发生，每个发射机均工作在不同的频率上-而且各区域时间发射机的电报编码的数据格式也有很大区别，这样，在另一区域时间发射机的接收区域内，即使无线电控制时钟内的频率转换再复杂、再昂贵，仍不能使时钟自动地显示其本地时间。

发明内容

考虑到这些因素和问题，特别是为了满足用户的无线电控制时钟的制造经济性和任何时区内该时钟都不难使用的要求，本发明的目的为：当在一些区域内不能接收到区域时间电报发射机时，为用户提供这样一种本地时间，该时间总是完全准确的，并且它是从超区域性基准-具体如卫星系统或因特网时间提供者-上获得的时间基准。

根据本发明，该目标基本上如此来实现：本地卫星或因特网时间接收机在其工作位置处以静止或移动的方式实现本地时间的转换，然后，时间信息采用当前区域时间发射机-具体如DCF77-的格式(也就是说工作在该频率且使用此编码方式)以很低的发送功率依次再发送出去-这样只有在近距离区域内才可接收到。这对用户非常有益，实际上，无需任何干预，被调谐成能接收本地区域时间发射机的用户无线电控制时钟能够在世界各地工作，因为，在该区域时间发射机所应用的时区之外，由唯一的本地小型发射机发送一个较高的接收电平，于是当用户经过时，例如在经过公路或高速公路界线或边界站之后或从铁路边界站的火车下来之后，用户时钟便可以被设置成当时本地适用的本地时间。这样，无线电控制时钟一旦设置成本地的精确时间，便继续在石英控制单元的控制下自动工作，在同一时区内，可接收到所显示时钟时间的确认信息，而当时钟佩带者继续旅行进入另一个时区之后，便由本地工作的近距离发射机提供适于该区域的本地时间。

所以，为了使普通的无线电控制时钟总能准确地显示基于世界基准的本地时间，根据本发明，建议区域性地使用最小发射功率的近距离发射机，该发射机在进行发射时间电报时，采用与所建立的区域长波时间发射机之一相同的频率和相同的编码，而按其工作区域，该电报还包括来自全球卫星或因特网时间基准的本地时间信息。这样，尽管用户的无线电控制时钟-具体如闹钟和手表-仅仅被设计用于特别是象欧洲中央长波标准时间发射机DCF77一样的区域时间发射机的频率和编码，但这种无线电控制时钟能够在世界范围内工作。所以，这种本地时间转换器也可特别设计成无线因特网接入的方式，以便获得需要转换成本地适用的时间电报的信息，该信息首先不作为利用卫星天线得到的定位辅助信息，而总是采用如WWW的NTP协议的日期时间格式。这样做的好处是，对于位置识别器或发送器、以及可能的时间转换器的功能，可以使用互联网浏览器的计算和存储资源，于是，除了本地时间信息外，其它当前信息-如传真或电子邮件的存在指示-均能通过近距离发射机发送。

本发明的其它可选方法和改进、以及其它特点和优点在以下对优选实施方案的描述中是显而易见的，该优选实施方案为实施本发明方法的本发明装置，附图中用图解法以非常简化的形式示出了本实施方案，它只对基本部分进行了限制。

附图说明

单个附图1用图示法示出了通常配置的用户无线电控制时钟(诸如EP 0 180 155 B1或EP 0 455 183 B1的，尤其为旅行闹钟或手表的形式)如何在区域长波时间发射机12-具体如欧洲中央时间发射机DCF77(德国法兰克福/要地)-的接收范围之外工作的。

具体实施方式

具体地讲，在非常远的距离处，安装在各无线电控制时钟11中的磁长波天线13再也不能(或在任何情况下再也不能)可靠地接收到区域时间发射机12的、用于接收机15工作的时间电报14，而该接收机15安装在无线电控制的时钟11内，并被用来对电报14进行解调和解码，以便用当前接收到的时间信息为基准来核对瞬时时间显示，如有必要将其校正为此时的无线电时间。

然而，在无线电控制时钟11的当前位置上(在该位置，时钟11将被发现)，也就是说距区域时间发射机12-该发射机在电路方面与时钟的接收电路相关-有一定距离处，这些无线电控制时钟11能可靠地接收近距离发射机16，该发射机采用与本地区域发射机12相同的频率和编码以发射同样的时间电报14’，但是，在该位置上再也接收不到本地时间发射机12；所不同的是，此时电报14’包含了近距离发射机16工作位置的本地当前时间。所以，来自其它时区的用户其带有接收解调器的无线电控制时钟无需任何干预，也不管无线电控制时钟的工作方式如何，均能被校正以显示此处使用的本地时间，因为该接收解调器主要是为其能工作在完全不同时区的区域时间发射机12的接收区域而设计的。

但是，还要注意的是：由于例如距离或者尤其是地理或结构的因素，如果在近距离发射机16的工作位置处，该发射机16的接收机不能接收区域时间发射机12，则本地工作的近距离发射机16也不能从区域时间发射机12的时间电报14中获取它的时间信息。因此，为该近距离发射机16提供一条本地时间信息17，该信息在本地工作的时间接收机18中产生，并被转换成时间电报14’。当接收机是卫星接收机18’的形式时，它将以下述方式安装，即它的微波天线19能无障碍地从至少一颗导航卫星21接收包含系统时间20’的位置信息20。通过适配程序22，位置特有的时间格式(在GPS配置中只包含1023个星期之一的连续秒信息)被转换成用户熟悉的通用日期时间格式。此外，位置识别器或发送器23连接在卫星接收机18’上，通过人工预置，或根据关联表中的卫星位置测定，位置识别器或发送器23把工作位置处的本地时间偏置量加到卫星系统时间20’上，以便以这种方式获得本地时间信息17以提供给近距离发射机16。还可以同样的方式把从系统信息20’中提取的日期信息25和由位置发送器23提供的本地位置26连到时间转换开关24上，该开关能根据本地规定实现夏令时/冬令时转换的切换程序。因此，日期信息25和本地位置26不必人工输入，而在本地时间接收机18中由卫星位置信息20得出，如图中符号所示。

在这方面，还应考虑本地时间接收机18也可包括网络接入装置18”，例如普通的PC机、膝上型微型电脑或有浏览器功能的无线电话等，这样，可通过调制解调器28用无线或有线方式访问网络27，如万维网。通过网络提供者，可访问一个内部工作的时间服务器，该时间服务器通过网络27以诸如NTP格式传播世界时间或区域时间。应当理解，在这种情况下，根据其各自的时间格式，通过位置发送器23将本地位置26输入到时间接收机18中，这样，从本地发射的时间电报14’会转换成本地时间；而夏令时/冬令时的改变能由服务器对各地区进行控制。

Claims (13)

1.一种本地时间显示的方法，该方法通过无线电控制时钟接收来自本地近距离发射机的适用于本地的当前时间信息，其特征在于：该近距离发射机采用区域性工作的长波时间发射机之一的频率和编码来以低发射功率发射来自于从超区域性基准上所获得的时间基准的时间电报。

2.根据权利要求1的方法，其特征在于：本地工作的近距离发射机由本地时间接收机提供本地的精确时间信息，本地时间接收机从来自导航卫星的位置信息中获取其时间基准，并将由此得到的卫星系统时间信息转换成日期时间格式，以及给该日期时间格式提供一个相对于参考时间的、取决于位置的时间偏置量，并且，也可利用时间转换的切换步骤对其进行补正。

3.根据权利要求1的方法，其特征在于：近距离发射机由本地时间信息控制，该本地时间信息从一个通过网络与时间服务器的时间分配器相连的时间接收机中得到。

4.对应于上述权利要求所述方法的本地时间显示装置，其特征在于：一个本地时间接收机(18)，用于从对导航卫星(21)或时间服务器网络(27)的接收中获得系统时间信息(20’)并产生一个本地时间信息(17)，该本地时间信息被连接到一个以低功率发射时间电报(14’)的本地工作的近距离发射机(16)，其中该时间电报在频率和编码方面与区域时间发射机(12)的时间电报(14)一致。

5.根据权利要求4的装置，其特征在于：本地时间接收机(18)被设计用来接收来自导航卫星(21)的位置信息(20)和系统时间信息(20’)。

6.根据权利要求5的装置，其特征在于：本地时间接收机(18)配备有适配程序(22)，以将系统时间信息(20’)的格式转换成通常的、适用于时间电报(14’)编码的日期时间格式。

7.根据权利要求4～6之一的装置，其特征在于：本地时间接收机(18)配备有位置发送器(23)，用于给参考时间加上时区偏置量，以作为本地时间信息(17)。

8.根据权利要求4～7之一的装置，其特征在于：本地时间接收机(18)配备有时间转换开关(24)，以用于夏令时/冬令时转换的切换。

9.根据权利要求4～8之一的装置，其特征在于：用卫星时间接收机(18)中由位置信息(20)得出的位置信息来控制位置发送器(23)，以确定本地时间信息(17)的时区。

10.根据权利要求4～9之一的装置，其特征在于：用卫星时间接收机(18)中得到的日期信息来控制时间转换开关(24)，以实现夏令时/冬令时转换的切换。

11.根据权利要求4～10之一的装置，其特征在于：本地时间接收机(18)能在个人计算机或无线电话的基础上实现，该个人计算机或无线电话能通过网络(27)访问时间服务器。

12.根据权利要求11的装置，其特征在于：计算机配备有用于根据时间服务器的时间协议来确定本地时间信息(17)的程序。

13.根据权利要求11或12的装置，其特征在于：除了有关本地时间信息(17)的电报(14’)或包含在这些电报中的信息之外，通过本地近距离发射机(16)还能把其它信息，如关于电传或电子邮件存在的消息传送给无线电控制时钟(11)。

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