KR101002590B1 - Temperature compensation clock and temperature compensation method thereof - Google Patents

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KR101002590B1
KR101002590B1 KR1020100060841A KR20100060841A KR101002590B1 KR 101002590 B1 KR101002590 B1 KR 101002590B1 KR 1020100060841 A KR1020100060841 A KR 1020100060841A KR 20100060841 A KR20100060841 A KR 20100060841A KR 101002590 B1 KR101002590 B1 KR 101002590B1
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temperature
crystal oscillator
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최광호
이진우
박임관
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주식회사 유니크
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Abstract

PURPOSE: A temperature compensating clock and a temperature compensation method thereof are provided to accurately calculate time by correcting the error of a crystal oscillator according to the change of temperature. CONSTITUTION: A micro controller unit(100) calculates time. A crystal oscillator(200) serves as a reference for computing time. A temperature sensor(300) measures temperature in the vicinity of the crystal oscillator. A display part(400) indicates time.

Description

온도 보상 시계와 온도 보상 방법{TEMPERATURE COMPENSATION CLOCK AND TEMPERATURE COMPENSATION METHOD THEREOF}TEMPERATURE COMPENSATION CLOCK AND TEMPERATURE COMPENSATION METHOD THEREOF}

본 발명은 온도 보상 시계와 온도 보상 방법에 대한 것으로서, 특히, 시계 내의 수정진동자 주변에 온도 센서를 구비하여 온도의 변화에 따라 수정진동자의 오차를 보정하여 보다 정확한 시간을 계산하는 온도 보상 시계와 온도 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature compensation clock and a temperature compensation method. In particular, a temperature sensor and a temperature compensation clock having a temperature sensor around the crystal oscillator in the clock correct the error of the crystal oscillator according to the temperature change to calculate a more accurate time. It is about a compensation method.

일반적으로 시계는 시각을 알려주거나 시간을 재는 기계로서, 자연현상 가운데 일정하게 규칙적인 운동을 하는 것을 기초로 하여 기계적/전기적으로 시간과 시각을 잴 수 있게 한다. 이러한 시계로는 물과 모래 같은 것의 유출 속도가 비교적 일정한 것을 이용한 물시계와 모래시계, 진자의 왕복운동을 이용한 진자시계, 음차의 진동을 이용한 소리굽쇠시계, 수정진동자의 진동을 이용한 수정시계, 원자의 진동을 이용한 원자시계 등이 있다. 하지만, 보편적으로는 수정진동자의 진동을 이용한 수정시계를 이용하고 있다.In general, a clock is a time- telling or time-measuring machine that allows time and time to be measured mechanically and electrically based on regular regular movements in natural phenomena. Such clocks include water clocks and hourglasses with relatively constant outflow rates of water and sand, pendulum clocks using reciprocating motion of pendulums, tuning fork clocks using vibrations of tuning forks, crystal clocks using crystal oscillators, and atomic vibrations. And atomic clocks. However, in general, the crystal clock using the vibration of the crystal oscillator is used.

수정시계에 구비되는 수정진동자는 절단 각도에 따라 고유한 온도 특성을 지니며 섭씨 -20도 이하와 섭씨 60도 이상의 범위에서 급격한 주파수 편차를 가지고 있다. 이러한 특성으로 인해 수정진동자를 이용하여 시계를 제작할 경우, 온도보상 수정발진기(Temperature Compensated Crystal Oscillator, TCXO)를 사용하고 있다. 하지만, 온도보상 수정발진기의 가격이 비싸고 소비전류가 높아 특정 용도의 시계를 제외하고는 적용이 어려운 문제점이 있다. 특히, 차량용으로는 적합하지 않으므로 그에 따른 대책이 필요한 실정이다.The crystal oscillator provided in the crystal clock has inherent temperature characteristics according to the cutting angle and has a sharp frequency deviation in the range of -20 degrees Celsius or less and 60 degrees Celsius or more. Due to these characteristics, a temperature compensated crystal oscillator (TCXO) is used when manufacturing a watch using a crystal oscillator. However, the price of the temperature compensation crystal oscillator is expensive and the current consumption is high, there is a problem that is difficult to apply except for a specific use of the clock. In particular, since it is not suitable for a vehicle, the situation is required accordingly.

따라서, 보편적인 수정진동자를 이용한 시계의 보정 방법은 인쇄 회로 기판을 조립한 후 수정진동자의 주파수를 측정하여 바이어스 콘덴서의 용량을 조정하는 Cx 보정 방법과, 하루 시간차를 측정한 후 한 시간 간격으로 오차량을 보정하는 소프트웨어 보정 방식을 사용한다. 하지만, 이는 저온과 고온 구간에서 발생하는 수정진동자의 고유 특성은 보정이 불가능한 문제점이 있다.Therefore, the correction method of the clock using a universal crystal oscillator is a Cx correction method that adjusts the capacitance of the bias capacitor by measuring the frequency of the crystal oscillator after assembling the printed circuit board, and at an hourly interval after measuring the time difference. Use a software calibration to calibrate the vehicle. However, this is a problem that the inherent characteristics of the crystal oscillator occurring in the low temperature and high temperature section is impossible to correct.

본 발명의 목적은 저온과 고온 구간에서 발생하는 수정진동자의 고유 특성을 보정하여 정확한 시간을 표시할 수 있는 온도 보상 시계와 온도 보상 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a temperature compensation clock and a temperature compensation method capable of displaying an accurate time by correcting intrinsic characteristics of a crystal oscillator occurring in a low temperature and a high temperature section.

상술한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 수정진동자와, 상기 수정진동자의 주변 온도를 측정하는 온도 센서와, 상기 수정진동자의 일부 온도 구간의 특성을 계산하는 수정진동자 특성 계산 모듈과, 상기 계산된 수정진동자의 일부 온도 구간의 특성으로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에서 상기 수정진동자의 특성을 유추하는 수정진동자 특성 유추 모듈과, 상기 수정진동자 특성 계산 모듈과 상기 수정진동자 특성 유추 모듈에서 계산된 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성값으로 상기 수정진동자의 온도에 따른 오차값을 계산하는 수정진동자 오차 계산 모듈과, 상기 오차 계산 모듈에서 계산된 상기 수정진동자의 온도에 따른 오차값으로 상기 수정진동자의 주변 온도에 따른 오차를 보정하는 수정진동자 오차 보정 모듈을 가지는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계를 제공한다. 상기 수정진동자 특성 계산 모듈은 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 다수의 구간으로 구획하고, 상기 다수의 구간 중 일 구간의 가장 낮은 온도인 제 1 온도와 가장 높은 온도인 제 2 온도에 따른 수정진동자의 오차값으로 상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도 사이의 상기 수정진동자의 온도에 따른 제 1 구간 오차값 기울기인 제 1 특성값을 계산한다. 상기 수정진동자 특성 유추 모듈은 상기 제 1 특성값으로 상기 다수의 구간 중 상기 일 구간과 상이한 구간의 특성 기울기인 제 2 특성값을 유추한다. 이때, 상기 수정진동자 특성 계산 모듈은 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 제 1 내지 제 4 구간으로 구획할 수 있으며, 상기 일 구간은 상기 제 1 내지 제 4 구간 중 어느 하나이고, 상기 제 2 특성값은 상기 일 구간을 제외한 제 1 내지 제 4 구간에서 각각 유추된다. In order to achieve the above object, the present invention provides a crystal oscillator, a temperature sensor for measuring the ambient temperature of the crystal oscillator, a crystal oscillator characteristic calculation module for calculating the characteristics of the temperature range of the crystal oscillator, and the calculated correction A crystal oscillator characteristic inference module for inferring the characteristics of the crystal oscillator in a temperature section other than the partial temperature section with characteristics of a part of the temperature section of the vibrator, and the correction calculated in the crystal oscillator characteristic calculation module and the crystal oscillator characteristic inference module A crystal oscillator error calculating module that calculates an error value according to the temperature of the crystal oscillator as a characteristic value according to the temperature of the oscillator, and an ambient temperature of the crystal oscillator as an error value according to the temperature of the crystal oscillator calculated by the error calculating module With a crystal oscillator error correction module for correcting errors It provides a temperature-compensated clock comprises a controller unit. The crystal oscillator characteristic calculation module divides the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into a plurality of sections on the basis of temperature, and the first temperature and the highest temperature of the first section and the highest temperature of one section among the plurality of sections. The first characteristic value, which is the slope of the first interval error value according to the temperature of the crystal oscillator between the first temperature and the second temperature, is calculated as an error value of the crystal oscillator according to temperature. The crystal oscillator characteristic inference module infers a second characteristic value that is a characteristic slope of a section different from the one section among the plurality of sections as the first characteristic value. In this case, the crystal oscillator characteristic calculation module may partition the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into first to fourth sections based on temperature, and the one section is any one of the first to fourth sections. The second characteristic value is inferred in each of the first to fourth sections except for the one section.

여기서, 상기 제 2 구간에서 온도가 양수인 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값은

Figure 112010076950024-pat00060
이고, 상기 제 2 구간에서 온도가 음수인 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값은
Figure 112010076950024-pat00061
이며, 상기
Figure 112010076950024-pat00003
는
Figure 112010076950024-pat00062
이고, 상기
Figure 112010076950024-pat00005
은 상기 제 3 구간의 가장 낮은 온도이며, 상기
Figure 112010076950024-pat00006
는 상기 제 3 구간의 가장 높은 온도이고, 상기
Figure 112010076950024-pat00007
는 상기 수정진동자 특성 계산 모듈에서 계산된 상기
Figure 112010076950024-pat00008
에서의 수정진동자의 온도 특성이며, 상기
Figure 112010076950024-pat00009
는 상기 수정진동자 특성 계산 모듈에서 계산된 상기
Figure 112010076950024-pat00010
에서의 수정진동자의 온도 특성이며, 상기 기준값은 상온인 섭씨 25도에서 상기 수정진동자 특성 계산 모듈에서 계산된 시간 보정값이다. 또한, 상기 제 3 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(
Figure 112010076950024-pat00011
)은,
Figure 112010076950024-pat00063
이며, 상기 제 1 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(
Figure 112010076950024-pat00013
)은,
Figure 112010076950024-pat00064
이고, 상기
Figure 112010076950024-pat00015
는 상기 제 1 구간에서 가장 높은 온도이다. 상기 제 1 구간에서 섭씨 -7도 이하에서 섭씨 -1도당 시간 보정값은 0이다. 상기 제 4 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(
Figure 112010076950024-pat00016
)은,
Figure 112010076950024-pat00065
이며, 상기
Figure 112010076950024-pat00018
은 상기 제 4 구간에서 가장 낮은 온도이다. 상기 제 4 구간에서 섭씨 63도 이상에서 섭씨 1도당 시간 보정값은 0이다. 또한, 상기 제 1 온도는 섭씨 25도, 상기 제 2 온도는 섭씨 70도이며, 상기 제 2 구간은 섭씨 70도 내지 섭씨 90도이고, 상기 제 3 구간은 섭씨 -10도 내지 섭씨 25도이며, 상기 제 4 구간은 섭씨 -50도 내지 섭씨 -10도일 수 있다. 상기 마이크로 컨트롤러 유닛에서 출력된 시간을 표시하는 디스플레이부를 포함한다.Here, the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the second temperature section is positive
Figure 112010076950024-pat00060
And the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the negative temperature section in the second section
Figure 112010076950024-pat00061
And said
Figure 112010076950024-pat00003
Is
Figure 112010076950024-pat00062
And
Figure 112010076950024-pat00005
Is the lowest temperature of the third section,
Figure 112010076950024-pat00006
Is the highest temperature of the third section,
Figure 112010076950024-pat00007
Is calculated in the crystal oscillator characteristic calculation module
Figure 112010076950024-pat00008
Temperature characteristics of the crystal oscillator at
Figure 112010076950024-pat00009
Is calculated in the crystal oscillator characteristic calculation module
Figure 112010076950024-pat00010
Is the temperature characteristic of the crystal oscillator at, and the reference value is a time correction value calculated by the crystal oscillator characteristic calculation module at 25 degrees Celsius at room temperature. In addition, the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator of the third section (
Figure 112010076950024-pat00011
)silver,
Figure 112010076950024-pat00063
The time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator of the first section (
Figure 112010076950024-pat00013
)silver,
Figure 112010076950024-pat00064
And
Figure 112010076950024-pat00015
Is the highest temperature in the first section. The time correction value per -1 degree Celsius is 0 at -7 degrees Celsius or less in the first section. A time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator of the fourth section (
Figure 112010076950024-pat00016
)silver,
Figure 112010076950024-pat00065
And said
Figure 112010076950024-pat00018
Is the lowest temperature in the fourth section. In the fourth section, the time correction value per degree Celsius is 0 or higher than 63 degrees Celsius. In addition, the first temperature is 25 degrees Celsius, the second temperature is 70 degrees Celsius, the second section is 70 degrees Celsius to 90 degrees Celsius, the third section is -10 degrees Celsius to 25 degrees Celsius, The fourth section may be -50 degrees Celsius to -10 degrees Celsius. It includes a display unit for displaying the time output from the microcontroller unit.

또한, 본 발명은 일부 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 1 특성값을 계산하는 단계와, 상기 제 1 특성값을 기초로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 2 특성값을 유추하는 단계와, 상기 제 1 특성값과 상기 제 2 특성값을 기초로 수정진동자의 온도에 따른 오차값을 계산하는 단계와, 상기 수정진동자 주변의 온도를 측정하는 단계와, 상기 측정된 수정진동자 주변의 온도와 대응되는 상기 수정진동자의 온도에 따른 오차값으로 시간을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법을 제공한다. 상기 일부 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 1 특성값을 계산하는 단계는, 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 다수의 구간으로 구획하는 단계와, 상기 다수의 구간 중 일 구간의 가장 낮은 온도인 제 1 온도에 따른 수정진동자의 제 1 오차값을 측정하는 단계와, 상기 일 구간의 가장 높은 온도인 제 2 온도에 따른 수정진동자의 제 2 오차값을 측정하는 단계와, 상기 제 1 오차값과 상기 제 2 오차값으로 상기 일 구간의 특성 기울기인 제 1 특성값을 계산하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 특성값을 기초로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 2 특성값을 유추하는 단계는, 상기 제 1 특성값을 기초로 상기 다수의 구간 중 일 구간과 상이한 구간의 특성 기울기인 제 2 특성값을 유추하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 다수의 구간으로 구획하는 단계는, 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 제 1 내지 제 4 구간으로 구획하는 단계와, 상기 제 1 구간의 가장 낮은 온도인 제 1 온도에 따른 수정진동자의 제 1 오차값을 측정하는 단계와, 상기 제 1 구간의 가장 높은 온도인 제 2 온도에 따른 수정진동자의 제 2 오차값을 측정하는 단계와, 상기 제 1 오차값과 상기 제 2 오차값으로 상기 제 3 구간의 특성 기울기인 제 1 특성값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 제 1 특성값을 기초로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 2 특성값을 유추하는 단계는, 상기 제 1 특성값을 기초로 상기 제 2 내지 제 4 구간의 특성 기울기인 제 2 특성값을 유추하는 단계를 포함한다. 상기 제 1 온도는 섭씨 25도, 상기 제 2 온도는 섭씨 70도이며, 상기 제 2 구간은 섭씨 70도 내지 섭씨 90도이고, 상기 제 3 구간은 섭씨 -10도 내지 섭씨 25도이며, 상기 제 4 구간은 섭씨 -50도 내지 섭씨 -10도일 수 있다.In addition, the present invention calculates the first characteristic value of the crystal oscillator for the partial temperature section, and infers the second characteristic value of the crystal oscillator for the temperature section other than the partial temperature section based on the first characteristic value. Calculating an error value according to a temperature of the crystal oscillator based on the first characteristic value and the second characteristic value, measuring a temperature around the crystal oscillator, and measuring the temperature around the crystal oscillator. It provides a temperature compensation method of the clock comprising the step of correcting the time by the error value according to the temperature of the crystal oscillator corresponding to the temperature of. Computing the first characteristic value of the crystal oscillator for the partial temperature section, partitioning the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into a plurality of sections on the basis of the temperature, Measuring a first error value of the crystal oscillator according to the first temperature, which is the lowest temperature, and measuring a second error value of the crystal oscillator according to the second temperature, the highest temperature of the one section; And calculating a first characteristic value, which is a characteristic slope of the one section, using the first error value and the second error value. Inferring a second characteristic value of the crystal oscillator for a temperature section other than the partial temperature section on the basis of the first characteristic value may be based on the first characteristic value. Inferring a second characteristic value that is a characteristic slope. In this case, the step of partitioning the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into a plurality of sections based on the temperature, the step of partitioning the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into first to fourth sections based on the temperature; Measuring a first error value of the crystal oscillator according to the first temperature, which is the lowest temperature of the first section, and a second error value of the crystal oscillator according to the second temperature, the highest temperature of the first section, And measuring a first characteristic value, which is a characteristic slope of the third section, using the first error value and the second error value. In this case, inferring the second characteristic value of the crystal oscillator for a temperature section other than the partial temperature section on the basis of the first characteristic value may be based on the first characteristic value. Inferring a second characteristic value that is a characteristic slope. The first temperature is 25 degrees Celsius, the second temperature is 70 degrees Celsius, the second section is 70 degrees Celsius to 90 degrees Celsius, the third section is -10 degrees Celsius to 25 degrees Celsius, The four intervals may be -50 degrees Celsius to -10 degrees Celsius.

본 발명은 수정진동자 주변에서 측정된 온도와 수정진동자의 온도에 따른 고유 특성을 이용하여 시간을 정확하게 보정할 수 있는 온도 보상 시계와 온도 보상 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a temperature compensation clock and a temperature compensation method capable of accurately correcting time by using intrinsic characteristics according to the temperature measured around the crystal oscillator and the temperature of the crystal oscillator.

또한, 본 발명은 수정진동자의 두 지점의 온도에 대한 오차값으로 나머지 구간에 대한 오차값을 유추하여 수정진동자의 온도 변화에 따른 오차값을 정확하게 보정할 수 있는 온도 보상 시계와 온도 보상 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a temperature compensation clock and a temperature compensation method that can accurately correct the error value according to the temperature change of the crystal oscillator by inferring the error value for the rest of the interval as the error value for the temperature of the two points of the crystal oscillator can do.

도 1은 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 개념을 설명하기 위한 온도에 따른 수정진동자의 특성 그래프.
도 3은 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 온도 구간에 따른 수정진동자의 특성을 계산하거나 유추하는 것을 설명하기 위한 수정진동자의 특성 그래프.
도 4는 본 발명에 따른 시계의 온도 보상 방법 순서도.
도 5는 본 발명에 따른 시계의 온도 보상 방법을 설명하기 위한 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프.1 is a conceptual diagram of a temperature compensation clock according to the present invention.
2 is a characteristic graph of a crystal oscillator according to temperature for explaining the concept of a temperature compensation clock according to the present invention.
3 is a characteristic graph of a crystal oscillator for explaining calculating or inferring the characteristics of the crystal oscillator according to the temperature section of the temperature compensation clock according to the present invention.
Figure 4 is a flow chart of the temperature compensation method of the clock according to the present invention.
Figure 5 is a characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator for explaining the temperature compensation method of the clock according to the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상의 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to let you know. Like reference numerals refer to like elements throughout.

도 1은 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 개념도이고, 도 2는 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 개념을 설명하기 위한 온도에 따른 수정진동자의 특성 그래프이다. 또한, 도 3은 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 온도 구간에 따른 수정진동자의 특성을 계산하거나 유추하는 것을 설명하기 위한 수정진동자의 특성 그래프이다.1 is a conceptual diagram of a temperature compensation clock according to the present invention, Figure 2 is a characteristic graph of the crystal oscillator according to temperature for explaining the concept of the temperature compensation clock according to the present invention. 3 is a characteristic graph of a crystal oscillator for explaining calculating or inferring the characteristics of the crystal oscillator according to the temperature section of the temperature compensation clock according to the present invention.

본 발명에 따른 온도 보상 시계는 도 1에 도시된 바와 같이, 시간을 계산하는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit, MCU; 100)과, 시간을 계산하기 위한 기준인 수정진동자(200)와, 수정진동자(200) 주변의 온도를 측정하는 온도 센서(300)와, 시간을 표시하는 디스플레이부(400)를 포함한다.As shown in FIG. 1, the temperature compensation clock according to the present invention includes a micro controller unit (MCU) 100 for calculating time, a crystal oscillator 200 as a reference for calculating time, and a crystal oscillator. The temperature sensor 300 includes a temperature sensor 300 measuring a temperature of the surroundings, and a display unit 400 displaying a time.

마이크로 컨트롤러 유닛(100)은 시간을 디스플레이부에 표시하기 위한 것으로서, 온도 측정 모듈(110)과, 수정진동자 특성 계산 모듈(120)과, 수정진동자 특성 유추 모듈(130)과, 수정진동자 오차 계산 모듈(140)과, 수정진동자 오차 보정 모듈(150)을 포함한다.The microcontroller unit 100 is for displaying time on a display unit, and includes a temperature measuring module 110, a crystal oscillator characteristic calculation module 120, a crystal oscillator characteristic inference module 130, and a crystal oscillator error calculation module. 140 and a crystal oscillator error correction module 150.

온도 측정 모듈(110)은 온도 센서(300)로 수정진동자(200) 주변의 온도를 측정하기 위한 것으로서, 시간을 보정하기 일정 시간 동안의 수정진동자(200) 주변의 온도를 측정한다. 예를 들어, 시간 보정 전 0.5초 동안 수정진동자(200) 주변의 온도를 측정한다.The temperature measuring module 110 measures the temperature around the crystal oscillator 200 with the temperature sensor 300 and measures the temperature around the crystal oscillator 200 for a predetermined time to correct the time. For example, the temperature around the crystal oscillator 200 is measured for 0.5 seconds before time correction.

수정진동자 특성 계산 모듈(120)은 수정진동자(200)의 온도에 따른 특성 중 일부 온도 구간에 따른 수정진동자(200)의 특성을 계산한다. 즉, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 온도에 따른 수정진동자(200)의 특성으로 상온 구간과 저온 구간에서 오차값들(α, β, ε, δ)을 각각 보정한다. 본 실시예는 도 3에 도시된 바와 같이, 수정진동자(200)의 온도에 따른 특성 그래프를 제 1 내지 제 4 구간으로 구획하는 것을 예시한다. 또한, 이에 따라, 수정진동자(200)의 온도에 따른 특성 그래프는 섭씨 -50도 내지 섭씨 -10도인 제 1 구간과, 섭씨 -10도 내지 섭씨 25도인 제 2 구간과, 섭씨 25도 내지 섭씨 70도인 제 3 구간과, 섭씨 70도 내지 섭씨 90도인 제 4 구간으로 구획될 수 있다. 여기서, 별도의 설비를 이용하여 제 3 구간에서 제 1 온도(A)와 제 2 온도(B)를 측정할 수 있다. 즉, 제 1 온도인 실온인 섭씨 25도에 따른 수정진동자(200)의 온도에 따른 오차값과 제 2 온도인 섭씨 70도에 따른 수정진동자(200)의 온도에 따른 오차값으로 제 3 구간의 그래프 기울기를 구한다. 이를 위해, 별도의 설비에서 측정된 제 1 온도와 제 2 온도에서의 수정진동자(200)의 제 1 및 제 2 오차값을 수정진동자 특성 계산 모듈(120)에 전송하며, 수정진동자 특성 계산 모듈(120)은 제 1 오차값과 제 2 오차값을 이용하여 제 3 구간의 그래프 기울기, 즉, 제 1 온도에서 제 2 온도 사이의 수정진동자(200) 특성을 구한다. 이때, 수정진동자 특성 계산 모듈(120)은 별도의 설비에서 측정되어 전송된 제 1 온도와 제 2 온도에서의 수정진동자의 제 1 및 제 2 오차값을 내부 메모리에 저장한다.The crystal oscillator characteristic calculation module 120 calculates the characteristics of the crystal oscillator 200 according to some temperature sections among the characteristics according to the temperature of the crystal oscillator 200. That is, as shown in FIG. 2, the present invention corrects error values α, β, ε, and δ in the room temperature section and the low temperature section, respectively, as characteristics of the crystal oscillator 200 according to temperature. As shown in FIG. 3, the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator 200 is divided into first to fourth sections. Further, according to this, the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator 200 is the first section of -50 degrees Celsius to -10 degrees Celsius, the second section of -10 degrees to 25 degrees Celsius, and 25 degrees to 70 degrees Celsius It may be divided into a third section of degrees and a fourth section of 70 degrees to 90 degrees Celsius. Here, the first temperature A and the second temperature B may be measured in a third section by using a separate facility. That is, the error value according to the temperature of the crystal oscillator 200 according to 25 degrees Celsius, which is the first temperature, and the temperature according to the temperature of the crystal oscillator 200 according to 70 degrees Celsius, which is the second temperature. Find the slope of the graph. To this end, the first and second error values of the crystal oscillator 200 at the first temperature and the second temperature measured in a separate facility are transmitted to the crystal oscillator characteristic calculation module 120, and the crystal oscillator characteristic calculation module ( 120 uses the first error value and the second error value to determine the graph slope of the third section, that is, the characteristics of the crystal oscillator 200 between the first temperature and the second temperature. At this time, the crystal oscillator characteristic calculation module 120 stores the first and second error values of the crystal oscillator at the first temperature and the second temperature measured and transmitted at separate facilities in the internal memory.

수정진동자 특성 유추 모듈(130)은 수정진동자 특성 계산 모듈(120)에서 계산된 제 3 구간의 그래프 기울기로 나머지 구간의 기울기를 유추한다. 즉, 수정진동자 특성 계산 모듈(120)은 제 3 구간의 기울기에 따라 제 2 구간의 기울기를 유추한다. 또한, 제 3 구간의 기울기에 따라 제 1 구간과 제 4 구간의 기울기를 유추한다.The crystal oscillator characteristic inference module 130 infers the slope of the remaining sections by the graph slope of the third section calculated by the crystal oscillator characteristic calculation module 120. That is, the crystal oscillator characteristic calculation module 120 infers the slope of the second section according to the slope of the third section. In addition, the inclination of the first section and the fourth section is inferred according to the slope of the third section.

수정진동자 오차 계산 모듈(140)은 수정진동자 특성 계산 모듈(120)과 수정진동자 특성 유추 모듈(130)에 의해 계산된 수정진동자(200)의 온도에 따른 오차값을 계산한다. 또한, 이에 따라 해당 온도에 대한 수정진동자(200)의 오차에 따라 시간의 차이값을 구할 수 있다.The crystal oscillator error calculation module 140 calculates an error value according to the temperature of the crystal oscillator 200 calculated by the crystal oscillator characteristic calculation module 120 and the crystal oscillator characteristic inference module 130. In addition, according to the error of the crystal oscillator 200 with respect to the temperature it can be obtained a difference value of time.

수정진동자 오차 보정 모듈(150)은 온도 센서(300)에서 수집된 수정진동자(200) 주변의 현재 온도와, 수정진동자 오차 계산 모듈(140)에서 계산된 온도에 따른 오차값으로 수정진동자(200)의 오차를 보정한다. 물론, 수정진동자 오차 보정 모듈(150)이 수정진동자(200)의 주파수를 직접 조정하는 것은 아니며, 수정진동자 오차 계산 모듈(140)에서 계산된 수정진동자(200)의 오차에 따른 시간의 차이를 보정해준다. 즉, 본 발명은 수정진동자(200)의 주변 온도에 따라 시간 보정 변수값을 자동으로 변경한다.The crystal oscillator error correction module 150 is a crystal oscillator 200 with an error value according to the current temperature around the crystal oscillator 200 collected by the temperature sensor 300 and the temperature calculated by the crystal oscillator error calculation module 140. Correct the error. Of course, the crystal oscillator error correction module 150 does not directly adjust the frequency of the crystal oscillator 200, but corrects the time difference according to the error of the crystal oscillator 200 calculated by the crystal oscillator error calculation module 140. Do it. That is, the present invention automatically changes the time correction variable value according to the ambient temperature of the crystal oscillator 200.

수정진동자(200)는 수정을 결정축에 대하여 특정한 방향으로 절단하여 만든 얇은 조각의 양면에 도체 전극을 형성한 것으로서, 수정의 압전 효과를 응용하여 수정에 전기 에너지를 가해 얻어지는 고유진동을 이용한다.The crystal oscillator 200 forms conductor electrodes on both sides of a thin piece made by cutting the crystal in a specific direction with respect to the crystal axis. The crystal oscillator 200 uses natural vibration obtained by applying electrical energy to the crystal by applying the piezoelectric effect of the crystal.

온도 센서(300)는 수정진동자(200) 주변의 온도를 측정하기 위한 것으로서, 써미스터를 포함한다. 이때, 온도 센서(300)는 수정진동자(200)와 최대한 근접하게 위치되도록 장착하여 수정진동자(200)의 온도와 동일한 수정진동자(200)의 주변 온도를 측정한다.The temperature sensor 300 is for measuring the temperature around the crystal oscillator 200 and includes a thermistor. At this time, the temperature sensor 300 is mounted to be as close as possible to the crystal oscillator 200 to measure the ambient temperature of the crystal oscillator 200 equal to the temperature of the crystal oscillator 200.

디스플레이부(400)는 시간을 표시하기 위한 것으로서, 본 실시예는 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display, LCD)를 포함한다. 물론, 본 발명의 디스플레이부(400)는 액정 표시 장치에 한정되는 것은 아니며, 사용자에게 시간을 시인시킬 수 있는 모든 장치를 디스플레이부(400)로 사용할 수 있다. 또한, 디스플레이부(400)에 시간을 전송하기 위해 마이크로 컨트롤러 유닛(100)은 시간 표시 모듈을 포함할 수 있다.The display unit 400 is for displaying time, and the exemplary embodiment includes a liquid crystal display (LCD). Of course, the display unit 400 of the present invention is not limited to the liquid crystal display device, and any device capable of visually recognizing a time can be used as the display unit 400. In addition, the microcontroller unit 100 may include a time display module to transmit time to the display unit 400.

상술한 바와 같이 본 발명은 수정진동자 주변에서 측정된 온도와 수정진동자의 온도에 따른 고유 특성을 이용하여 시간을 정확하게 보정할 수 있는 온도 보상 시계를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 수정진동자의 두 지점의 온도에 대한 오차값으로 나머지 구간에 대한 오차값을 유추하여 수정진동자의 온도 변화에 따른 오차값을 정확하게 보정할 수 있는 온도 보상 시계를 제공할 수 있다.
As described above, the present invention can provide a temperature compensation clock that can accurately correct time by using intrinsic characteristics according to the temperature measured around the crystal oscillator and the temperature of the crystal oscillator. In addition, the present invention can provide a temperature compensation clock that can accurately correct the error value according to the temperature change of the crystal oscillator by inferring the error value for the remaining sections as the error value for the temperature of the two points of the crystal oscillator.

다음은 본 발명에 따른 온도 보상 방법에 대해 도면을 참조하여 설명하고자 한다. 후술할 내용 중 전술된 본 발명에 따른 온도 보상 시계의 설명과 중복되는 내용은 생략하거나 간략히 설명하기로 한다.Next, a temperature compensation method according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Descriptions overlapping with the description of the temperature compensation clock according to the present invention described above will be omitted or briefly described.

도 4는 본 발명에 따른 시계의 온도 보상 방법 순서도이고, 도 5는 본 발명에 따른 시계의 온도 보상 방법을 설명하기 위한 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프이다.4 is a flowchart illustrating a temperature compensation method of a watch according to the present invention, and FIG. 5 is a characteristic graph according to a temperature of a crystal oscillator for explaining the temperature compensation method of the watch according to the present invention.

본 발명에 따른 온도 보상 방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 온도를 측정하는 단계(S1)와, 수정진동자의 특성을 계산하는 단계(S2)와, 수정진동자의 특성을 유추하는 단계(S3)와, 수정진동자의 오차를 계산하는 단계(S4)와, 수정진동자의 오차를 보정하는 단계(S5)를 포함한다.Comprising: infer the temperature compensation method is characteristic of, and a step of measuring the temperature (S 1), and a step of calculating a characteristic of the quartz oscillator (S 2) As described, the crystal oscillator shown in Figure 4 according to the present invention ( S 3 ), calculating the error of the crystal oscillator (S 4 ), and correcting the error of the crystal oscillator (S 5 ).

온도를 측정하는 단계(S1)는 별도의 설비를 이용하여 수정진동자의 온도에 따른 오차값을 측정한다. 이때, 설비는 특정 두 온도인 제 1 온도와 제 2 온도에 대한 수정진동자의 오차값을 측정하며, 제 1 온도는 예를 들어, 실온인 섭씨 25도가 될 수 있으며 제 2 온도는 섭씨 70도가 될 수 있다. 즉, 온도를 측정하는 단계(S1)는 수정진동자의 온도에 따른 특성그래프를 온도를 기준으로 네 구간, 즉 제 1 내지 제 4 구간으로 나눈 후 하나의 구간의 가장 낮은 온도와 가장 높은 온도에 대한 수정진동자의 오차값을 측정한다. 이때, 온도를 측정하는 단계(S1)에서 측정된 제 1 온도와 제 2 온도에 해당하는 구간은 제 3 구간으로 예시한다.Step (S 1 ) of measuring the temperature measures the error value according to the temperature of the crystal oscillator using a separate facility. At this time, the equipment measures the error value of the crystal oscillator for two specific temperatures, the first temperature and the second temperature, the first temperature may be, for example, 25 degrees Celsius, and the second temperature may be 70 degrees Celsius. Can be. That is, the step of measuring the temperature (S 1 ) is to divide the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into four sections, that is, the first to the fourth section on the basis of the temperature and then to the lowest and highest temperature in one section. The error value of the crystal oscillator is measured. In this case, a section corresponding to the first temperature and the second temperature measured in the step S 1 of measuring the temperature is exemplified as a third section.

수정진동자의 특성을 계산하는 단계(S2)는 온도를 측정하는 단계(S1)에서 측정된 제 1 온도와 제 2 온도에 대한 수정진동자의 오차값으로 제 1 온도와 제 2 온도 사이의 오차값을 계산한다. 이는 제 1 온도에 대한 수정진동자의 오차값과 제 2 온도에 대한 수정진동자의 오차값으로 제 1 온도와 제 2 온도 사이의 수정진동자 오차값에 대한 기울기인 제 3 특성값 계산하여 수행할 수 있다. 즉, 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프의 제 1 내지 제 4 구간 중 제 3 구간에 대한 그래프의 기울기를 구할 수 있다.Calculating the characteristics of the crystal oscillator (S 2 ) is an error value of the crystal oscillator with respect to the first and second temperatures measured in the step (S 1 ) of measuring the temperature and the error between the first temperature and the second temperature Calculate the value. This may be performed by calculating a third characteristic value, which is a slope of the crystal oscillator error value between the first temperature and the second temperature as the error value of the crystal oscillator with respect to the first temperature and the crystal oscillator with respect to the second temperature. . That is, the slope of the graph with respect to the third section of the first to fourth sections of the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator can be obtained.

수정진동자의 특성을 유추하는 단계(S3)는 수정진동자의 특성을 계산하는 단계(S2)에서 계산된 제 3 구간에 대한 수정진동자 오차값에 대한 그래프의 기울기인 제 3 특성값으로 나머지 제 1 및 제 2 구간과 제 4 구간에 대한 수정진동자의 오차값 그래프 기울기인 제 1 및 제 2 특성값과 제 4 특성값을 유추한다.Inferring the characteristic of the crystal oscillator (S 3 ) is the third characteristic value which is the slope of the graph with respect to the crystal oscillator error value for the third section calculated in calculating the characteristic of the crystal oscillator (S 2 ). The first and second and fourth characteristic values, which are the slopes of the error oscillation graphs of the crystal oscillator for the first and second sections and the fourth section, are inferred.

이러한, 제 1 구간 내지 제 4 구간의 온도에 따른 특성값은 도 5를 참조하면, 이후에 측정될 수정진동자의 온도를 이용하여 구간에 따른 특성값을 구할 수 있도록 한다. 이때, 본 실시예는 예를 들어, 1시간에 한번씩 온도를 보상하며, 온도 보상을 수행하기 전 수정진동자 주변의 온도를 10초에 한번씩 3분동안 측정하여 수정진동자 주위의 온도를 평균 처리할 수 있다.The characteristic values according to the temperatures of the first to fourth sections may be obtained by using the temperature of the crystal oscillator to be measured later. At this time, the present embodiment, for example, compensates the temperature once every hour, and measures the temperature around the crystal oscillator once every 10 seconds for 3 minutes before performing temperature compensation to average the temperature around the crystal oscillator. have.

여기서, 온도에 따른 수정진동자 특정 그래프는 온도에 따라 제 1 내지 제 4 구간(A, B, C, D)으로 구획하며, 제 1 구간(A)은 제 1 온도(A1) 내지 제 2 온도(A2), 제 2 구간(B)은 제 2 온도(A2 또는 B1) 내지 제 3 온도(B2), 제 3 구간(C)은 제 3 온도(B2 또는 C1) 내지 제 4 온도(C2), 제 4 구간(D)은 제 4 온도(C2 또는 D1) 내지 제 5 온도(D2)를 포함하는 것을 예시한다.Here, the crystal oscillator specific graph according to temperature is divided into first to fourth sections A, B, C, and D according to temperature, and the first section A is the first temperature A 1 to the second temperature. (A 2 ), the second section (B) is the second temperature (A 2 or B 1 ) to the third temperature (B 2 ), the third section (C) is the third temperature (B 2 or C 1 ) to the third Fourth temperature (C 2 ), the fourth section (D) illustrates that the fourth temperature (C 2 or D 1 ) to include a fifth temperature (D 2 ).

섭씨 25도인 상온이 중심에 위치된 제 2 구간(B)과 제 3 구간(C)의 섭씨 1도 단위의 시간 보정값(

Figure 112010076950024-pat00019
)은 각각이 동일한 수학식에 의해 구해질 수 있으며, 이는 아래의 수학식1과 같다. 여기서,
Figure 112010076950024-pat00078
는 전술된 바와 같이, 섭씨 25도인 상온이 중심에 위치된 제 2 구간(B)과 제 3 구간(C)의 섭씨 1도 단위의 시간 보정값을 의미하는 새로운 변수이다.A time correction value in units of 1 degree Celsius of a second section B and a third section C having a room temperature of 25 degrees Celsius
Figure 112010076950024-pat00019
) Can be obtained by the same equation, which is the same as Equation 1 below. here,
Figure 112010076950024-pat00078
As described above, is a new variable representing a time correction value in units of 1 degree Celsius of the second section B and the third section C having a room temperature of 25 degrees Celsius.

Figure 112010076950024-pat00066
Figure 112010076950024-pat00066

여기서,

Figure 112010041207166-pat00021
는 제 2 구간의 섭씨 1도 단위의 시간 보정값이고,
Figure 112010041207166-pat00022
는 제 3 구간의 섭씨 1도 단위의 시간 보정값이다. 또한,
Figure 112010041207166-pat00023
는 4개의 구간으로 구획된 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프에서 제 3 구간의 가장 낮은 온도인 제 3 온도에 따른 시간 보정값인 제 3 시간 보정값이고,
Figure 112010041207166-pat00024
는 다수의 구간으로 구획된 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프에서 제 3 구간의 가장 높은 온도인 제 4 온도에 따른 시간 보정값인 제 4 시간 보정값이다. 또한,
Figure 112010041207166-pat00025
은 상기 제 3 구간의 가장 낮은 온도인 제 3 온도이고,
Figure 112010041207166-pat00026
는 상기 제 3 구간의 가장 높은 온도인 제 4 온도이다.here,
Figure 112010041207166-pat00021
Is a time correction value in units of 1 degree Celsius of the second section,
Figure 112010041207166-pat00022
Is a time correction value in units of 1 degree Celsius of the third section. Also,
Figure 112010041207166-pat00023
Is a third time correction value which is a time correction value according to the third temperature, which is the lowest temperature of the third section, in the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator divided into four sections,
Figure 112010041207166-pat00024
Is a fourth time correction value that is a time correction value according to a fourth temperature, which is the highest temperature of the third section, in the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator divided into a plurality of sections. Also,
Figure 112010041207166-pat00025
Is a third temperature which is the lowest temperature of the third section,
Figure 112010041207166-pat00026
Is a fourth temperature which is the highest temperature of the third section.

이하에서는 수학식1에 의해 구해진 제 2 및 제 3 구간의 섭씨 1도당 시간 보정값을 이용하여 제 1 내지 제 4 구간의 온도에 따른 시간 보정값을 구한다.Hereinafter, the time correction value according to the temperature of the first to fourth sections is obtained by using the time correction value per degree Celsius of the second and third sections obtained by Equation 1 below.

우선, 제 2 구간(B)의 경우, 음수인 온도와 양수인 온도가 공존한다. 이때, 제 2 구간(B)에서 온도가 양수인 구간의 경우, 수학식2와 같이 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(

Figure 112010041207166-pat00027
)을 구할 수 있다.First, in the second section B, a negative temperature and a positive temperature coexist. At this time, in the case where the temperature is positive in the second section (B), the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator (
Figure 112010041207166-pat00027
) Can be obtained.

Figure 112010076950024-pat00067
Figure 112010076950024-pat00067

여기서, 기준값은 상온인 섭씨 25도(C1)에서의 시간 보정값이다.Here, the reference value is a time correction value at 25 degrees Celsius (C 1 ) at room temperature.

또한, 제 2 구간(B)에서 온도가 음수인 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(

Figure 112010041207166-pat00029
)은 아래의 수학식3과 같이 구할 수 있다.In addition, in the second section (B), the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the section where the temperature is negative (
Figure 112010041207166-pat00029
) Can be obtained as in Equation 3 below.

Figure 112010076950024-pat00068
Figure 112010076950024-pat00068

또한, 제 3 구간(C)의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(

Figure 112010041207166-pat00031
)은 아래의 수학식4와 같이 구할 수 있다.In addition, the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the third section (C)
Figure 112010041207166-pat00031
) Can be obtained as in Equation 4 below.

Figure 112010076950024-pat00069
Figure 112010076950024-pat00069

또한, 제 2 구간(B)보다 낮은 온도 구간인 제 1 구간(A)의 섭씨 1도당 시간 보정값(

Figure 112010041207166-pat00033
)은 아래의 수학식5와 같다.In addition, a time correction value per degree Celsius of the first section A, which is a lower temperature section than the second section B,
Figure 112010041207166-pat00033
) Is shown in Equation 5 below.

Figure 112010076950024-pat00070
Figure 112010076950024-pat00070

여기서, 섭씨 -7도 이하에서 섭씨 -1도당 시간 보정값은 0이다.Here, the time correction value per -1 degree Celsius is 0 below -7 degree Celsius.

또한, 제 3 구간(C)보다 높은 온도 구간인 제 4 구간(D)의 섭씨 1도당 시간 보정값(

Figure 112010041207166-pat00035
)은 아래의 수학식6과 같다.Further, the time correction value per degree Celsius of the fourth section D, which is a higher temperature section than the third section C,
Figure 112010041207166-pat00035
) Is shown in Equation 6 below.

Figure 112010076950024-pat00071
Figure 112010076950024-pat00071

여기서, 섭씨 63도 이상에서 섭씨 1도당 시간 보정값은 0이다.Here, at 63 degrees Celsius or more, the time correction value per degree Celsius is 0.

본 발명은 이와 같은 함수로 이후에 측정될 수정진동자의 온도를 이용하여 시간을 보정할 수 있다. 물론, 전술된 수정진동자 특성 유추 모듈(130) 역시 이러한 알고리듬을 이용한다.The present invention can correct the time using the temperature of the crystal oscillator to be measured later with this function. Of course, the crystal oscillator characteristic inference module 130 described above also uses this algorithm.

수정진동자의 오차를 계산하는 단계(S4)는 전 단계에서 구해진 제 1 내지 제 4 특성값으로 모든 구간의 온도에 따른 수정진동자의 오차값을 계산한다. 즉, 해당 온도에 따른 수정진동자의 오차값에 따른 시간의 차이를 계산한다.Computing the error of the crystal oscillator (S 4 ) is the first to fourth characteristic values obtained in the previous step to calculate the error value of the crystal oscillator according to the temperature of all sections. That is, the difference in time according to the error value of the crystal oscillator according to the temperature is calculated.

수정진동자 주변의 온도를 측정하는 단계(S5)는 수정진동자 주변의 온도를 측정한다. 이는, 예를 들어, 수정진동자와 근접하게 장착된 써미스터를 통해 실행될 수 있다.Measuring the temperature around the crystal oscillator (S 5 ) measures the temperature around the crystal oscillator. This can be done, for example, via a thermistor mounted in close proximity to the crystal oscillator.

수정진동자의 오차를 보정하는 단계(S6)는 측정된 수정진동자 주변의 온도에 따라 시간을 보정한다. 즉, 수정진동자 주변의 온도를 측정하는 단계(S5)에서 측정된 수정진동자 주변의 온도에 대응하는 수정진동자의 오차에 따른 시간의 오차값을 보정하여 현재 시간을 정확하게 보정한다.Correcting the error of the crystal oscillator (S 6 ) is corrected time according to the temperature around the measured crystal oscillator. That is, to correct the error value of the time of the error of the crystal oscillator corresponding to the corrected temperature around the transducer measured at the step (S 5) for measuring the temperature around the crystal oscillator to accurately correct the current time.

상술한 바와 같이 본 발명은 수정진동자 주변에서 측정된 온도와 수정진동자의 온도에 따른 고유 특성을 이용하여 시간을 정확하게 보정할 수 있는 온도 보상 방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은 수정진동자의 두 지점의 온도에 대한 오차값으로 나머지 구간에 대한 오차값을 유추하여 수정진동자의 온도 변화에 따른 오차값을 정확하게 보정할 수 있는 온도 보상 방법을 제공할 수 있다.As described above, the present invention can provide a temperature compensation method capable of accurately correcting time by using intrinsic characteristics according to the temperature measured around the crystal oscillator and the temperature of the crystal oscillator. In addition, the present invention can provide a temperature compensation method that can accurately correct the error value according to the temperature change of the crystal oscillator by inferring the error value for the remaining sections as the error value for the temperature of the two points of the crystal oscillator.

이상에서는 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described above with reference to the drawings and embodiments, those skilled in the art can be variously modified and changed within the scope of the invention without departing from the spirit of the invention described in the claims below. I can understand.

100: 마이크로 컨트롤러 유닛 110: 온도 측정 모듈
120: 수정진동자 특성 계산 모듈 130: 수정진동자 특성 유추 모듈
140: 수정진동자 오차 계산 모듈 150: 수정진동자 오차 보정 모듈
200: 수정진동자 300: 온도 센서
400: 디스플레이부100: microcontroller unit 110: temperature measuring module
120: crystal oscillator characteristic calculation module 130: crystal oscillator characteristic inference module
140: crystal oscillator error calculation module 150: crystal oscillator error correction module
200: crystal oscillator 300: temperature sensor
400: display unit

Claims (18)

수정진동자와,
상기 수정진동자의 주변 온도를 측정하는 온도 센서와,
상기 수정진동자의 일부 온도 구간의 특성을 계산하는 수정진동자 특성 계산 모듈과, 상기 계산된 수정진동자의 일부 온도 구간의 특성으로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에서 상기 수정진동자의 특성을 유추하는 수정진동자 특성 유추 모듈과, 상기 수정진동자 특성 계산 모듈과 상기 수정진동자 특성 유추 모듈에서 계산된 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성값으로 상기 수정진동자의 온도에 따른 오차값을 계산하는 수정진동자 오차 계산 모듈과, 상기 오차 계산 모듈에서 계산된 상기 수정진동자의 온도에 따른 오차값으로 상기 수정진동자의 주변 온도에 따른 오차를 보정하는 수정진동자 오차 보정 모듈을 포함하고,
상기 수정진동자 특성 계산 모듈은 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 다수의 구간으로 구획하고, 상기 다수의 구간 중 일 구간의 가장 낮은 온도인 제 1 온도와 가장 높은 온도인 제 2 온도에 따른 수정진동자의 오차값으로 상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도 사이의 상기 수정진동자의 온도에 따른 제 1 구간 오차값 기울기인 제 1 특성값을 계산하며,
상기 수정진동자 특성 유추 모듈은 상기 제 1 특성값으로 상기 다수의 구간 중 상기 일 구간과 상이한 구간의 특성 기울기인 제 2 특성값을 유추하는 것을 특징으로 하는 마이크로 컨트롤러 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.With crystal oscillator,
A temperature sensor for measuring the ambient temperature of the crystal oscillator;
A crystal oscillator characteristic calculation module for calculating a characteristic of a portion of the crystal oscillator and a crystal oscillator inferring the characteristics of the crystal oscillator at a temperature section other than the partial temperature section with the calculated characteristics of the portion of the temperature section of the crystal oscillator A crystal oscillator error calculation module for calculating an error value according to the temperature of the crystal oscillator with a characteristic value module, a characteristic value according to the temperature of the crystal oscillator calculated in the crystal oscillator characteristic calculation module and the crystal oscillator characteristic inference module, Comprising a correction oscillator error correction module for correcting the error according to the ambient temperature of the crystal oscillator with the error value according to the temperature of the crystal oscillator calculated in the error calculation module,
The crystal oscillator characteristic calculation module divides the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into a plurality of sections on the basis of temperature, and the first temperature and the highest temperature of the first section and the highest temperature of one section among the plurality of sections. Calculating a first characteristic value as a slope of a first section error value according to a temperature of the crystal oscillator between the first temperature and the second temperature as an error value of the crystal oscillator according to temperature,
The crystal oscillator characteristic inference module includes a microcontroller unit configured to infer a second characteristic value which is a characteristic slope of a section different from the one section among the plurality of sections as the first characteristic value. Reward watch. 삭제delete 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 수정진동자 특성 계산 모듈은 상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 제 1 내지 제 4 구간으로 구획하며, 상기 일 구간은 상기 제 1 내지 제 4 구간 중 어느 하나이고, 상기 제 2 특성값은 상기 일 구간을 제외한 제 1 내지 제 4 구간에서 각각 유추된 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 1,
The crystal oscillator characteristic calculation module divides the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into first to fourth sections based on temperature, and the one section is any one of the first to fourth sections, and the second Characteristic values are inferred from each of the first to fourth intervals except for the one section, the temperature compensation clock. 청구항 4에 있어서,
상기 제 2 구간에서 온도가 양수인 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값은,
Figure 112010076950024-pat00072
이고,
상기 제 2 구간에서 온도가 음수인 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값은,
Figure 112010076950024-pat00073
이며,
상기
Figure 112010076950024-pat00039
는
Figure 112010076950024-pat00074
이고,
상기
Figure 112010076950024-pat00041
은 상기 제 3 구간의 가장 낮은 온도이며,
상기
Figure 112010076950024-pat00042
는 상기 제 3 구간의 가장 높은 온도이고,
상기
Figure 112010076950024-pat00043
는 상기 수정진동자 특성 계산 모듈에서 계산된 상기
Figure 112010076950024-pat00044
에서의 수정진동자의 온도 특성이며,
상기
Figure 112010076950024-pat00045
는 상기 수정진동자 특성 계산 모듈에서 계산된 상기
Figure 112010076950024-pat00046
에서의 수정진동자의 온도 특성이며,
상기 기준값은 상온인 섭씨 25도에서 상기 수정진동자 특성 계산 모듈에서 계산된 시간 보정값인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 4,
In the second section, the time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the section where the temperature is positive,
Figure 112010076950024-pat00072
ego,
The time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the negative temperature section in the second section,
Figure 112010076950024-pat00073
,
remind
Figure 112010076950024-pat00039
Is
Figure 112010076950024-pat00074
ego,
remind
Figure 112010076950024-pat00041
Is the lowest temperature of the third section,
remind
Figure 112010076950024-pat00042
Is the highest temperature of the third section,
remind
Figure 112010076950024-pat00043
Is calculated in the crystal oscillator characteristic calculation module
Figure 112010076950024-pat00044
Temperature characteristics of the crystal oscillator at
remind
Figure 112010076950024-pat00045
Is calculated in the crystal oscillator characteristic calculation module
Figure 112010076950024-pat00046
Temperature characteristics of the crystal oscillator at
The reference value is a temperature compensation clock, characterized in that the time correction value calculated by the crystal oscillator characteristic calculation module at room temperature 25 degrees Celsius. 청구항 5에 있어서,
상기 제 3 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(
Figure 112010076950024-pat00047
)은,
Figure 112010076950024-pat00075
인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 5,
A time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator in the third section (
Figure 112010076950024-pat00047
)silver,
Figure 112010076950024-pat00075
Temperature compensation clock characterized in that. 청구항 5에 있어서,
상기 제 1 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(
Figure 112010076950024-pat00049
)은,
Figure 112010076950024-pat00076
이고,
상기
Figure 112010076950024-pat00051
는 상기 제 1 구간에서 가장 높은 온도인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 5,
A time correction value according to the present temperature of the crystal oscillator of the first section (
Figure 112010076950024-pat00049
)silver,
Figure 112010076950024-pat00076
ego,
remind
Figure 112010076950024-pat00051
The temperature compensation clock, characterized in that the highest temperature in the first section. 청구항 7에 있어서,
상기 제 1 구간에서 섭씨 -7도 이하에서 섭씨 -1도당 시간 보정값은 0인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 7,
The temperature compensation clock is characterized in that the time correction value per -1 degree Celsius is 0 below -7 degrees Celsius in the first section. 청구항 5에 있어서,
상기 제 4 구간의 수정진동자의 현재온도에 따른 시간 보정값(
Figure 112010076950024-pat00052
)은,
Figure 112010076950024-pat00077
이며,
상기
Figure 112010076950024-pat00054
은 상기 제 4 구간에서 가장 낮은 온도인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 5,
A time correction value according to the current temperature of the crystal oscillator of the fourth section (
Figure 112010076950024-pat00052
)silver,
Figure 112010076950024-pat00077
,
remind
Figure 112010076950024-pat00054
Is the lowest temperature in the fourth section. 청구항 9에 있어서,
상기 제 4 구간에서 섭씨 63도 이상에서 섭씨 1도당 시간 보정값은 0인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 9,
The temperature compensation clock is characterized in that the time correction value per 1 degree Celsius is 0 or more in 63 degrees Celsius in the fourth section. 청구항 4에 있어서,
상기 제 1 온도는 섭씨 25도, 상기 제 2 온도는 섭씨 70도이며,
상기 제 2 구간은 섭씨 70도 내지 섭씨 90도이고,
상기 제 3 구간은 섭씨 -10도 내지 섭씨 25도이며,
상기 제 4 구간은 섭씨 -50도 내지 섭씨 -10도인 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 4,
The first temperature is 25 degrees Celsius, the second temperature is 70 degrees Celsius,
The second section is 70 degrees Celsius to 90 degrees Celsius,
The third section is -10 degrees Celsius to 25 degrees Celsius,
The fourth section is a temperature compensation clock, characterized in that -50 degrees Celsius to -10 degrees Celsius. 청구항 1에 있어서,
상기 마이크로 컨트롤러 유닛에서 출력된 시간을 표시하는 디스플레이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 온도 보상 시계.The method according to claim 1,
And a display unit for displaying the time output from the microcontroller unit. 일부 온도 구간에 대한 수정진동자의 특성값 기울기인 제 1 특성값을 계산하는 단계와,
상기 제 1 특성값을 기초로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에 대한 수정진동자의 특성값 기울기인 제 2 특성값을 유추하는 단계와,
상기 제 1 특성값과 상기 제 2 특성값을 기초로 수정진동자의 온도에 따른 오차값을 계산하는 단계와,
상기 수정진동자 주변의 온도를 측정하는 단계와,
상기 측정된 수정진동자 주변의 온도와 대응되는 상기 수정진동자의 온도에 따른 오차값으로 시간을 보정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법.Calculating a first characteristic value which is a slope of the characteristic value of the crystal oscillator for the partial temperature section;
Inferring a second characteristic value which is a slope of the characteristic value of the crystal oscillator for a temperature section other than the partial temperature section based on the first characteristic value;
Calculating an error value according to the temperature of the crystal oscillator based on the first characteristic value and the second characteristic value;
Measuring the temperature around the crystal oscillator;
And correcting the time with an error value according to the temperature of the crystal oscillator corresponding to the measured temperature around the crystal oscillator. 청구항 13에 있어서,
상기 일부 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 1 특성값을 계산하는 단계는,
상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 다수의 구간으로 구획하는 단계와,
상기 다수의 구간 중 일 구간의 가장 낮은 온도인 제 1 온도에 따른 수정진동자의 제 1 오차값을 측정하는 단계와,
상기 일 구간의 가장 높은 온도인 제 2 온도에 따른 수정진동자의 제 2 오차값을 측정하는 단계와,
상기 제 1 오차값과 상기 제 2 오차값으로 상기 일 구간의 특성 기울기인 제 1 특성값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법.The method according to claim 13,
Computing the first characteristic value of the crystal oscillator for the partial temperature section,
Partitioning the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into a plurality of sections based on temperature;
Measuring a first error value of the crystal oscillator according to the first temperature which is the lowest temperature of one of the plurality of sections;
Measuring a second error value of the crystal oscillator according to the second temperature which is the highest temperature of the one section;
And calculating a first characteristic value, which is a characteristic slope of the one section, using the first error value and the second error value. 청구항 14에 있어서,
상기 제 1 특성값을 기초로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 2 특성값을 유추하는 단계는,
상기 제 1 특성값을 기초로 상기 다수의 구간 중 일 구간과 상이한 구간의 특성 기울기인 제 2 특성값을 유추하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법.The method according to claim 14,
Inferring the second characteristic value of the crystal oscillator for the temperature section other than the partial temperature section based on the first characteristic value,
And inferring a second characteristic value which is a characteristic slope of a section different from one of the plurality of sections based on the first characteristic value. 청구항 14에 있어서,
상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 다수의 구간으로 구획하는 단계는,
상기 수정진동자의 온도에 따른 특성 그래프를 온도를 기준으로 제 1 내지 제 4 구간으로 구획하는 단계와,
상기 제 1 구간의 가장 낮은 온도인 제 1 온도에 따른 수정진동자의 제 1 오차값을 측정하는 단계와,
상기 제 1 구간의 가장 높은 온도인 제 2 온도에 따른 수정진동자의 제 2 오차값을 측정하는 단계와,
상기 제 1 오차값과 상기 제 2 오차값으로 상기 제 3 구간의 특성 기울기인 제 1 특성값을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법.The method according to claim 14,
Partitioning the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into a plurality of sections on the basis of temperature,
Partitioning the characteristic graph according to the temperature of the crystal oscillator into first to fourth sections based on temperature;
Measuring a first error value of the crystal oscillator according to the first temperature which is the lowest temperature of the first section;
Measuring a second error value of the crystal oscillator according to the second temperature which is the highest temperature of the first section;
And calculating a first characteristic value, which is a characteristic slope of the third section, by using the first error value and the second error value. 청구항 16에 있어서,
상기 제 1 특성값을 기초로 상기 일부 온도 구간 이외의 온도 구간에 대한 수정진동자의 제 2 특성값을 유추하는 단계는,
상기 제 1 특성값을 기초로 상기 제 2 내지 제 4 구간의 특성 기울기인 제 2 특성값을 유추하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법.The method according to claim 16,
Inferring the second characteristic value of the crystal oscillator for the temperature section other than the partial temperature section based on the first characteristic value,
And inferring a second characteristic value, which is a characteristic slope of the second to fourth intervals, based on the first characteristic value. 청구항 17에 있어서,
상기 제 1 온도는 섭씨 25도, 상기 제 2 온도는 섭씨 70도이며,
상기 제 2 구간은 섭씨 70도 내지 섭씨 90도이고,
상기 제 3 구간은 섭씨 -10도 내지 섭씨 25도이며,
상기 제 4 구간은 섭씨 -50도 내지 섭씨 -10도인 것을 특징으로 하는 시계의 온도 보상 방법.18. The method of claim 17,
The first temperature is 25 degrees Celsius, the second temperature is 70 degrees Celsius,
The second section is 70 degrees Celsius to 90 degrees Celsius,
The third section is -10 degrees Celsius to 25 degrees Celsius,
The fourth section is a temperature compensation method of the clock, characterized in that -50 degrees Celsius to -10 degrees Celsius.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1123245A (en) * 1997-06-27 1999-01-29 Hitachi Sci Syst:Kk Instrument for measuring thickness of vapor-deposited film using crystal resonator
JP2002311173A (en) * 2001-04-13 2002-10-23 Yazaki Corp Electronic clock, method and program for correcting time error of the same

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