[发明专利]计时器设备及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及包括可由时钟发生器同步的控制单元的计时器设备。 

此外，本发明涉及计时器设备的操作的方法。 

背景技术

具有常规模拟运动的时钟和具有由至少一个步进电机供电的模拟显示器的时钟是通过现有技术而被熟知的。此外，存在使用晶体振荡器来计时的已知的模拟和/或数字时钟。由于晶体单元所实现的晶体振荡器的非常精确的振荡频率，这个所谓的石英时钟是最广泛使用的计时技术。 

发明内容

本发明的目的是提供改进的计时器设备（特别是用于车辆的）以及其改进的操作方法，借助于该方法，需要在车辆备用模式期间非常低的平均消耗电流，同时保持与现有技术有关的计时器设备的提高的准确度。 

根据本发明，该目的由根据权利要求1的计时器设备和根据权利要求8的方法实现。 

本发明的优选实施方式在从属权利要求中给出。 

计时器设备（特别是用于车辆的计时器设备）包括可由时钟发生器同步的用于计时的控制单元。控制单元优选地被设计为微控制器。根据本发明，计时器设备还包括至少两个晶体振荡器，其中每个振荡器分别由至少一个晶体单元构建。具有预定的标称振荡频率的第一晶体振荡器包括第一晶体单元，并适合于在车辆备用模式期间用作控制单元的时钟发生器，且由此，第一晶体振荡器的振荡频率至少被临时测量并可由具有第二晶体单元的第二晶体振荡器调节，第二晶体振荡器的标称振荡频率高于第一晶体振荡器的标称振荡频率。 

计时器设备可被设计为具有时间的模拟和/或数字可视化的模拟或数 字计时器或被设计为将时间传递到耦合到该计时器设备的另一设备或仪器的设备。晶体振荡器分别由至少一个晶体单元和附加的晶体电路实现，由此，晶体电路被构建在控制单元中。可选地，该附加的振荡电路也由其它电子部件实现。晶体振荡器的主要部件是定义振荡频率的晶体单元。 

通过使用具有第一晶体单元的包括相对低的振荡频率的第一晶体振荡器作为在车辆备用模式期间的时钟发生器，其中车辆不在使用中（例如当被停放时），计时器设备的电流消耗明显降低，使得车辆可在电池不被完全放电的情况下被停放延长的时间段。在车辆备用模式期间，具有第二晶体单元的包括相对高和精确的振荡频率的第二晶体振荡器只临时运转。优选地，第二晶体振荡器每分钟或每两分钟测量下第一晶体振荡器的振荡频率，且在测量之间的时间期间被去激活。因此，比起通过使用第二晶体振荡器作为时钟发生器，通过使用第一晶体振荡器作为时钟发生器，控制单元的电流消耗是更低的。这通过第一晶体振荡器的较低频率是证明有效的，因为控制单元的电流消耗与工作振荡频率成比例。优选地，这允许在室温下（大约25℃）的车辆备用模式中低至100微安（=100μA）的平均电流消耗规范的实现。 

在本发明的优选实施方式中，第一晶体振荡器的标称振荡频率低于0.1兆赫（=0.1MHz），特别是32.768千赫（kHz）。优选地，在车辆备用模式期间通过使用广泛已知的音叉晶体单元和因此使用模拟计时器的较不昂贵的时钟发生器来实现这个频率。因此，第一晶体振荡器包括耦合到控制单元或其它振荡电路的至少一个音叉晶体单元。而且，音叉晶体单元在-40摄氏度（=-40℃）和85摄氏度（=85℃）之间的整个温度范围内包括达到百万分之二百（=200ppm）的频率偏差。 

此外，第二晶体振荡器的标称振荡频率高于0.5MHz，特别是12MHz。优选地，这个频率通过使用在-40℃和85℃之间的整个温度范围内具有达到35ppm的频率偏差的AT切割晶体来实现。因此，第二晶体振荡器包括至少一个AT切割晶体单元，该至少一个AT切割晶体单元耦合到控制单元或某个其它振荡电路。 

因此，第二晶体振荡器的随温度变化的频率偏差低于第一晶体振荡器的随温度变化的频率偏差。这允许使用第二晶体振荡器以获得适当的参考 振荡频率。 

在包括可由时钟发生器同步的用于计时的控制单元的（特别是用于车辆的）计时器设备的操作方法中，第一晶体振荡器的标称振荡频率至少被临时测量并由第二晶体振荡器调节，第二晶体振荡器的标称振荡频率高于第一晶体振荡器的标称振荡频率。 

根据本发明的方法是用于在-40℃和85℃之间的宽汽车温度范围内实现与所维持的时间的非常高的准确度相结合的模拟计时器的非常低的平均备用消耗电流的成本有效的方法。 

因为第二晶体振荡器的振荡频率也取决于温度，所以以预定的时间段测量第二晶体振荡器的第二晶体单元的工作温度。优选地，工作温度由温度传感器测量。