Способ измерения точности хода механических часов



Способ измерения точности хода механических часов
Способ измерения точности хода механических часов
Способ измерения точности хода механических часов
Способ измерения точности хода механических часов

 


Владельцы патента RU 2566397:

ТЕ СВОТЧ ГРУП РИСЕРЧ ЭНД ДИВЕЛОПМЕНТ ЛТД (CH)

Изобретение относится к способу измерения точности хода механических часов и устройству для его осуществления. Согласно способу первый момент времени и соответствующее ему первое изображение дисплея сохраняется в памяти запоминающего устройства. После заданного интервала времени в памяти запоминающего устройства сохраняют второй момент времени и соответствующее ему второе изображение дисплея. Вычисляют временную разность между вторым и первым показаниями дисплея. Вычисляют изменение скорости хода дисплея и отображают на средстве визуализации. Технический результат - обеспечение возможности измерения точности хода часов с помощью мобильного телефона или смартфона. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Данное изобретение относится к способу измерения точности хода по меньшей мере одних часов, в частности механических часов, содержащих по меньшей мере одно устройство отображения.

Данное изобретение также относится к устройству, предназначенному для реализации этого способа изобретения.

Данное изобретение касается области измерения времени и устройств, предназначенных для проверки рабочих характеристик часов.

Уровень техники, предшествующий изобретению

Зачастую трудно для пользователя оценить правильную работу часов и, в частности, их временной дрейф, известный как «изменение скорости хода». Пользователь вынужден полагаться на изготовителя, чтобы узнать рабочие характеристики своих наручных или других часов.

Рабочие характеристики часов могут ухудшаться по прошествии времени, в частности, по причинам смазки или в результате износа при работе в экстремальных условиях.

На рынке появились программные средства, предназначенные для измерения мгновенной скорости хода механических часов, принцип действия которых заключается в измерении тиканья часов с помощью микрофона мобильного телефона и вычислении на основании этих данных частоты колебаний и соответственно скорости хода часов, что обеспечивает оценку изменения их скорости хода. Однако точность этого типа системы измерения пока еще не очень хорошая, т.е. порядка 5 секунд в сутки, и ее трудно использовать, поскольку невозможно обнаружить сигнал, если имеется окружающий фоновый шум.

Таким образом, эти программные средства, хотя они и обеспечивают альтернативу профессиональным лабораторным средствам, используемым до настоящего времени, являются тем не менее слишком ограниченными.

Раскрытие изобретения

Данное изобретение призвано преодолеть ограничения, характерные для уровня техники, предшествующего данному изобретению.

Данное изобретение, таким образом, относится к способу измерения точности хода по меньшей мере одних часов, в частности механических часов, содержащих по меньшей мере одно устройство отображения, характеризующемуся тем, что:

- одно из указанных устройств, по меньшей мере одно устройство отображения указанных часов, выбирают в качестве экспериментального дисплея;

- первый измеренный момент времени, в который указанный дисплей находится в первом положении дисплея, соответствующем первому изображению, сохраняется в памяти с соответствующим внутренним или внешним времязадающим источником. Определяется первое показание дисплея, соответствующе указанному первому изображению, и указанное первое показание дисплея сохраняется в памяти в корреляции с указанным первым моментом времени;

- после определенного интервала времени, следующего за указанным первым моментом времени, второй измеренный момент времени, в который указанный дисплей находится во втором положении дисплея, соответствующем второму изображению, сохраняется в памяти с указанным соответствующим источником задания времени. Определяется второе показание дисплея, соответствующее указанному второму изображению, и указанное второе показание дисплея сохраняется в указанном запоминающем устройстве в корреляции с указанным вторым моментом времени;

- вычисляется отображенная разница времени между указанным вторым показанием дисплея и указанным первым показанием дисплея;

- вычисляется изменение скорости хода указанного экспериментального дисплея, и указанное изменение скорости хода отображается на визуальных средствах.

В конкретном варианте осуществления этого способа согласно данному изобретению:

- одно из указанных устройств, по меньшей мере одно устройство отображения указанных часов выбирают в качестве экспериментального дисплея;

- снимают первую фотографию в первый момент времени с помощью фотокамеры, соединенной с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженной запоминающим устройством для сохранения первого изображения, полученного из указанного первого фотоснимка, которое обрабатывается с помощью анализатора изображения для определения первого показания дисплея, сохраненного в памяти в корреляции с временной опорной точкой указанного первого момента времени, обеспеченной указанным времязадающим источником;

- после определенного временного интервала, следующего за указанным первым фотоснимком, снимают вторую фотографию во второй момент времени на том же экспериментальном дисплее той же самой фотокамерой, соединенной с тем же самым времязадающим источником и снабженной тем же самым запоминающим устройством для сохранения второго изображения, полученного из указанного второго фотоснимка, которое обрабатывается с помощью анализатора изображения для определения второго показания дисплея, сохраненного в памяти в корреляции с временной опорной точкой указанного второго момента времени, обеспеченной указанным времязадающим источником;

- вычисляется отображенная разность времени между указанным вторым показанием дисплея и указанным первым показанием дисплея;

- вычисляется изменение скорости хода указанного экспериментального дисплея, и указанная скорость хода отображается на визуальных средствах.

Данное изобретение также относится к устройству, предназначенному для реализации этого способа измерения, характеризующемуся тем, что оно включает в себя:

- времязадающий источник, образованный внутренним времязадающим источником или приемо-обрабатывающими средствами, предназначенными для приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником, для постоянного обновления ретранслятора тактовых импульсов, встроенного в указанное устройство;

- средства вычислений, предназначенные для вычисления разниц времени между показаниями дисплея и/или между временными опорными точками, обеспеченными указанным времязадающим источником, и для вычисления изменения скорости хода;

- еще один блок обработки данных, предназначенный для сохранения и обработки по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного указанными средствами вычислений, и/или визуальные средства, предназначенные для отображения по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного указанными средствами вычислений.

Согласно одному аспекту данного изобретения, указанное устройство включает в себя:

- средства для съемки фотографий и/или видеозаписи;

- времязадающий источник, образованный внутренним времязадающим источником и/или приемо-обрабатывающими средствами, предназначенными для приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником, для постоянного обновления ретранслятора тактовых импульсов, встроенного в указанное устройство;

- причем указанные средства съемки фотографий и/или видеозаписей соединены с указанным времязадающим источником;

- запоминающее устройство, предназначенное для сохранения изображений, полученных из фотографий, временных опорных точек моментов времени, в которые были сделаны указанные фотоснимки, причем указанные временные опорные точки обеспечиваются указанным времязадающим источником;

- аппаратные и/или программные средства анализа изображения, предназначенные для определения:

- положения в пространстве визуальных указателей в каждом сделанном фотоснимке;

- и/или значения отображения времени в каждом сделанном фотоснимке;

- средства вычислений, предназначенные для вычисления разниц времени между показаниями дисплея, обеспеченными указанными средствами анализа изображения, и/или между временными опорными точками, обеспеченными указанным времязадающим источником, и для вычисления изменения скорости хода;

- еще один блок обработки данных, предназначенный для хранения и обработки по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного указанными средствами вычислений, и/или визуальные средства, предназначенные для отображения по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного указанными средствами вычислений.

Согласно одному аспекту данного изобретения, это устройство образовано мобильным телефоном, или мультимедийным смартфоном iPhone® или смартфоном, соединенным с внутренним или внешним времязадающим источником.

Краткое описание чертежей

Прочие характерные особенности и преимущества данного изобретения станут очевидны после изучения приведенного ниже подробного технического описания со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - схематический вид устройства для реализации данного изобретения, показывающий часы в первый момент времени;

фиг.2 - схематический вид устройства для реализации данного изобретения, показывающий часы во второй момент времени;

фиг.3 и 4 - частичный схематический вид фотокамеры, которая образует часть устройства для реализации данного изобретения, показывающий часы соответственно в первый момент времени и во второй момент времени, отличающиеся друг от друга на несколько периодов по 12 часов.

Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Данное изобретение относится к области измерения времени и устройствам для проверки рабочих характеристик часов.

Данное изобретение относится к способу измерения точности хода по меньшей мере одних часов, в частности механических часов, содержащих по меньшей мере одно устройство отображения.

Согласно данному изобретению, способ включает в себя следующие этапы:

- одно из указанных устройств отображения выбирают в качестве экспериментального дисплея, например, секундную стрелку или набор трех стрелок - часовой, минутной и секундной стрелок, как показано на этих чертежах;

- первый измеренный момент времени, в который указанный дисплей находится в первом положении дисплея, соответствующем первому изображению, сохраняется в памяти с соответствующим внутренним или внешним времязадающим источником. Определяется первое показание дисплея, соответствующее первому изображению, и указанное первое показание дисплея сохраняется в памяти в корреляции с указанным первым моментом времени;

- после определенного интервала времени, следующего за указанным первым моментом времени, второй измеренный момент времени, в который указанный дисплей находится во втором положении дисплея, соответствующем второму изображению, сохраняется в памяти с указанным соответствующим времязадающим источником. Определяется второе показание дисплея, соответствующее указанному второму изображению, и указанное второе показание дисплея сохраняется в указанном запоминающем устройстве в корреляции с указанным вторым моментом времени;

- вычисляется разница времени, отображенная между указанным вторым показанием дисплея и указанным первым показанием дисплея;

- вычисляется изменение скорости хода указанного экспериментального дисплея, и указанное изменение скорости хода отображается на визуальных средствах.

В конкретной практической реализации данного изобретения:

- сохраняется в памяти первый момент времени, в который указанный дисплей находится в первом положении дисплея, синхронизированном в оптическом сравнении с положением отображения времени часов с первым изображением, выдаваемым по запросу пользователя, который может изменить положение указанного изображения, как желательно для синхронизации указанного изображения с фактическим отображением часов, причем указанное первое изображение генерируется генератором изображения, соединенным с внутренним или внешним времязадающим источником;

- сохраняется в памяти второй момент времени, в который указанный дисплей находится во втором положении дисплея, синхронизированном в оптическом сравнении с положением отображения времени часов со вторым изображением, выдаваемым по запросу пользователя, который может изменить положение указанного изображения, как желательно для синхронизации указанного изображения с фактическим отображением часов, причем указанное второе изображение генерируется тем же самым генератором изображения.

В варианте, в котором не требуется особого внимания со стороны пользователя, когда выполняется съемка фотографий:

- первую фотографию снимают в первый момент времени фотокамерой, соединенной с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженной запоминающим устройством для сохранения первого изображения, полученного из первого фотоснимка, и временной опорной точки первого момента времени, обеспеченной времязадающим источником;

- пользователь накладывает первое изображение, сгенерированное генератором изображения, на изображение указанной первой фотографии, причем указанное первое изображение обеспечивается по запросу пользователя, который может изменить его положение, как требуется для того, чтобы сделать указанное первое изображение аналогичным указанному изображению указанной первой фотографии. Определяется указанное первое показание дисплея, соответствующее указанному первому изображению, и первое показание дисплея сохраняется в указанном запоминающем устройстве в корреляции с указанным первым моментом времени;

- после определенного временного интервала, следующего за указанным первым фотоснимком, вторую фотографию снимают во второй момент времени на том же самом экспериментальном дисплее той же самой фотокамерой, соединенной с тем же самым времязадающим источником и оснащенной тем же самым запоминающим устройством для сохранения второго изображения, полученного из второго фотоснимка, и временной опорной точки указанного второго момента времени, обеспеченного указанным времязадающим источником;

- пользователь накладывает второе изображение, сгенерированное генератором изображения, на изображение указанной второй фотографии, причем указанное второе изображение предоставляется по запросу пользователя, который может изменить его положение, как требуется для того, чтобы сделать указанное второе изображение аналогичным указанному изображению указанной второй фотографии. Определяется указанное второе показание дисплея, соответствующее указанному второму изображению, и указанное второе показание дисплея сохраняется в указанном запоминающем устройстве в корреляции с указанным вторым моментом времени;

- вычисляется временная разность, отображенная между вторым показанием дисплея и первым показанием дисплея;

- вычисляется изменение скорости хода указанного экспериментального дисплея, и указанное изменение скорости хода отображается на визуальных средствах.

Предпочтительно, чтобы в запоминающем устройстве сохранялись только первое показание дисплея в корреляции с указанным первым моментом времени, с одной стороны, и второе показание дисплея в корреляции со вторым моментом времени, с другой стороны. Нет необходимости запоминать связанные с ними изображения для реализации данного изобретения в простейшем варианте его реализации, описанном здесь, если только изображение, соответствующее конкретному положению дисплея, было преобразовано в сохраненное в памяти показание дисплея. Естественно, если объем запоминающего устройства позволяет и если пользователь сочтет это преимущественным, соответствующие изображения могут быть сохранены в памяти и использованы.

В базовом варианте способа, осуществляемого согласно данному изобретению, способ реализуется устройством 1, предпочтительно встроенным устройством, которое включает в себя:

- времязадающий источник 3, образованный внутренним времязадающим источником или приемо-обрабатыващими средствами, предназначенными для приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником 3А для постоянного обновления ретранслятора тактовых импульсов, встроенного в устройство 1;

- средства вычислений 6, предназначенные для вычисления разниц времени между показаниями дисплея и/или между временными опорными точками, обеспеченными указанным времязадающим источником 3, и для вычисления изменения скорости хода;

- еще один блок 7А обработки данных, предназначенный для сохранения и обработки по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного средствами вычислений 6 и/или отображенного визуальными средствами 7, предназначенными для отображения по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного вычислительными средствами 6.

В предпочтительном варианте осуществления способа измерения данного изобретения, поскольку он является особенно экономичным, в качестве устройства 1 используется мобильный телефон, или мультимедийный смартфон iPhone®, или смартфон, соединенный с внутренним или внешним времязадающим источником 3 и снабженный запоминающим устройством 4 для сохранения изображений или показаний дисплея, соответствующих изображениям, и временных опорных точек для моментов времени, связанных с изображениями, причем опорные точки обеспечиваются времязадающим источником.

Таким образом, возможно с помощью простого оборудования и по доступной цене выполнять измерения, соответствующие требованиям Официального швейцарского института испытаний хронометров (Official Swiss Chronometer Test), именуемых далее «COSC». Этот способ, в самом общем случае, заключается в измерении состояния механических часов путем идентификации положения стрелок в два момента времени, время которых известно очень точно.

В первом варианте осуществления данного изобретения пользователю необходимо просто синхронизировать его часы с приложением, показывающим циферблат часов, на котором он может расположить виртуальные стрелки очень точно. Разрешающая способность программных средств и дисплея, используемых для этого приложения, по меньшей мере такая же хорошая, как разрешающая способность часов, подлежащих оценке. Целью является способность корректировать дисплей на экране до тех пор, пока не будет получена совершенная корреляция с механическими часами, скорость хода которых требуется измерить. Когда это достигнуто, прикладывание давления к экрану точно регистрирует состояние часов и время устройства, в частности мобильного телефона, мультимедийного смартфона iPhone® или смартфона. Для определения изменения скорости хода эту операцию необходимо повторить второй раз после определенного периода времени. Поскольку измерение времени является очень точным в мультимедийном смартфоне iPhone® или в смартфоне, разница времени между этими двумя измерениями и двумя состояниями часов определяется очень точно. Таким образом, очень легко сказать точно, насколько быстрее или медленнее идут часы, путем сравнения. Чтобы обеспечить надежное измерение, можно повторять это измерение так часто, как желает пользователь. Кроме того, чтобы измерение было правильным и привязанным к конкретной ситуации, необходимо установить минимальный временной интервал между двумя последовательными измерениями.

Во втором варианте осуществления данного изобретения пользователь снимает фотографию с помощью фотокамеры мобильного телефона, или мультимедийного смартфона iPhone®, или смартфона. Затем пользователь накладывает виртуальные стрелки в положение, соответствующее фактическому времени, показанному на фотографии. Эту операцию необходимо просто повторить второй раз после определенного периода времени, чтобы определить точность хода часов. Опорное время для периода между двумя измерениями записывается одновременно со съемкой фотографии.

В этих двух вариантах осуществления данного изобретения имеется возможность также проследить изменение скорости хода каждых часов по прошествии времени, что позволяет сравнивать различные часы в разное время года или наблюдать любое ухудшение хода часов со временем.

В конкретном и особенно точном варианте реализации этого способа:

- один визуальный дисплей из числа дисплеев, содержащихся в часах, выбирают в качестве экспериментального дисплея;

- снимают первую фотографию в первый момент времени с помощью средств получения изображений, предпочтительно фотокамеры, соединенных с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженных запоминающим устройством для сохранения первого изображения, полученного из первого фотоснимка, которое обрабатывается с помощью анализатора изображения для определения первого показания дисплея, сохраненного в памяти в корреляции с временной опорной точкой указанного первого момента времени, предоставленной указанным времязадающим источником;

- после определенного интервала времени, следующего за указанным первым фотоснимком, снимают вторую фотографию во второй момент времени того же экспериментального дисплея той же самой фотокамерой, соединенной с тем же самым времязадающим источником и снабженной тем же самым запоминающим устройством, для сохранения в памяти второго изображения, полученного из указанного второго фотоснимка, которое обрабатывается с помощью анализатора изображения для определения второго показания дисплея, сохраненного в памяти в корреляции с временной опорной точкой указанного второго момента времени, предоставленной указанным времязадающим источником;

- разница времени, отображенная между вторым показанием дисплея и первым показанием дисплея, вычисляется, предпочтительно с помощью средств вычислений;

- вычисляется изменение скорости хода указанного экспериментального дисплея, и это изменение скорости хода отображается на визуальных средствах.

Для определения этого изменения скорости хода предпочтительно:

- вычисляется фактическая разность времени между временной опорной точкой второго момента времени и временной опорной точкой первого момента времени;

- вычисляется изменение скорости хода между отображенной разностью времени и фактической разностью времени;

- вычисляется точность хода, как отношение, выраженное, например, в секундах в сутки, между изменением скорости хода в качестве числителя и фактической разностью времени в качестве знаменателя.

Предпочтительно, чтобы получить высокую разрешающую способность в отношении точности определения первого показания дисплея и второго показания дисплея с помощью анализатора изображения, первый момент времени выбирают таким образом, чтобы на экспериментальном дисплее отображение каждого из значений одной единицы времени отличалось от отображения значений других единиц времени, с тем чтобы позволить осуществлять дифференцированный анализ изображения для каждой единицы времени.

Аналогично этому, предпочтительно выбирают определенный временной интервал таким образом, чтобы это условие выполнялось и во второй момент времени. В частности, когда экспериментальный дисплей представляет собой дисплей, использующий стрелки, предпочтительно выбирают существенно отличающиеся друг от друга угловые положения для этих стрелок, так чтобы их можно было должным образом дифференцировать друг от друга в первый момент времени и во второй момент времени, как видно на фиг.1 и 2.

Чтобы получить значительную величину точности скорости хода, этот определенный временной интервал предпочтительно выбирают в отношении по меньшей мере тысячи к одному относительно шага отображения наименьшего временного значения, видимого на экспериментальном дисплее. Естественно, также возможно, особенно для наблюдения в течение длительного периода времени, на протяжении суток, выбрать намного больший коэффициент, к примеру, больший или равный 10000.

В предпочтительном варианте применения данного изобретения этот определенный временной интервал выбирают большим или равным половине суток, или большим или равным одним суткам, с тем чтобы получить значения, сравнимые со значениями, предоставляемыми Швейцарским агентством по хронометрии. Выбор точного числа периодов по 12 часов в общем случае позволяет дисплею возвращаться в конечной позиции к положению, сравнимому с исходным положением.

Однако этот способ может тем не менее применяться с очень удовлетворительными результатами по сравнению с уровнем техники, предшествующим данному изобретению, для более коротких периодов времени, например, порядка минуты или одного часа.

Чтобы снизить влияние внешних параметров, может быть выполнен ряд следующих циклов:

- в общем случае, выполняется ряд циклов сохранения первого показания дисплея, сохраненного в памяти в корреляции с указанным первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраненного в указанном запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, и сохраняются в памяти результаты вычислений отображенной разницы, фактической разницы, изменения скорости хода и точности хода, и вычисляется средняя величина точности хода;

- если изображения представляют собой фотоснимки, выполняется ряд циклов получения первых фотоснимков и вторых фотоснимков, и результаты вычислений отображенной разницы, фактической разницы, изменения скорости хода и точности хода сохраняются в памяти, чтобы вычислить среднюю величину точности хода, либо путем вычисления среднеарифметической величины значений точности хода, либо с помощью отношения суммарного изменения точности хода к суммарной разнице времени.

В процессе производства является преимуществом применять данный способ для множества часов. Каждый цикл сохранения первого показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции с указанным первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраненного в указанном запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, выполняется на каждых часах в одинаковых условиях. Точность хода каждых часов вычисляется, и в случае, когда снимаются фотографии, фотографии снимают в тех же самых условиях, и вычисляется точность хода каждых часов, подлежащих сравнению, и часы классифицируют в различных категориях точности хода.

В предпочтительном варианте осуществления способа согласно данному изобретению этот способ применяют к множеству часов, причем фотоснимки делают в одно и то же время и в одних и тех же условиях. Точность хода каждых часов вычисляют, используя средства разложения изображения для обработки фотоснимков каждых часов независимо друг от друга и используя средства управления средствами анализа изображения и средствами вычислений, причем указанные средства управления предназначены для привязки результатов вычисления изменения скорости хода к каждым из часов.

В этом случае полезно, чтобы в качестве одних из часов были выбраны эталонные часы или эталонный генератор тактовых импульсов.

В альтернативном варианте этого способа измерения:

- второй фотоснимок дополняют съемкой видеозаписи, используя ту же самую фотокамеру, соединенную с тем же самым времязадающим источником, которая соединена с анализатором изображения для останова видеозаписи, когда анализатор воспримет изображение, как видно на фиг.4, идентичное изображению, которое он воспринял в первый момент времени, показанный на фиг.3;

- сохраняется в памяти третий момент времени, соответствующий моменту времени, в который анализатор прекращает видеозапись, и временной опорной точке третьего момента времени, предоставленной времязадающим источником;

- вычисляется периодическая разница между временной опорной точкой третьего момента времени и временной опорной точкой первого момента времени;

- вычисляется изменение периода между периодической разницей и теоретическим периодом, за который, как предполагается, дисплей возвращается в то же самое положение;

- вычисляется точность хода как отношение между изменением периода и теоретическим периодом.

Ясно, что в этом преимущественном варианте способа данного изобретения определенный интервал времени, после которого второе изображение снимается во второй момент времени, представляет собой минимальный интервал времени, определяемый пользователем согласно его желательной продолжительности эксперимента, например одни сутки.

В другом варианте все фотоснимки снимают в форме видеозаписи, причем первый момент определяется спонтанно, произвольно или полупроизвольно для проверки того, что указатели дисплея, в частности, часовые стрелки, ясно видны, а второй момент времени определяется анализатором изображения, как только он обнаружит новое изображение, идентичное изображению, сохраненному в памяти в первый момент времени.

В еще одном варианте видеоверсии анализатор изображения управляется системой управления, которая позволяет пропускать несколько раз изображения, идентичные изображению первого момента времени, и суммирует число таких проходов. Таким образом, можно выполнять анализ на протяжении существенно более длительного промежутка времени, например, в течение всего запаса мощности часов. Также возможно и является преимуществом, что анализы выполняются друг за другом для определения влияния снятия ограничения на изменение скорости хода часов.

В предпочтительном варианте осуществления способа измерения согласно данному изобретению, поскольку это особенно экономично, мобильный телефон, или мультимедийный смартфон iPhone®, или смартфон выбирают и используют в качестве фотокамеры, соединенной с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженный запоминающим устройством для сохранения изображений, полученных из фотоснимков, и/или показаний дисплея, соответствующих этим изображениям, и временных опорных точек моментов времени, в которые сделаны фотоснимки, причем временные опорные точки предоставляются времязадающим источником.

Согласно этому способу измерения, источник, встроенный в анализирующее устройство, такое как генератор тактовых импульсов, или внешний времязадающий источник, передающий сигнал Глобальной спутниковой навигационной системы GPS или радиосигнал или аналогичный сигнал, выбирают и используют в качестве времязадающего источника.

Данное изобретение также касается устройства 1, предназначенного для реализации этого способа, которое включает в себя:

- средство 2 съемки фотографий и/или видеозаписей часов 10;

- времязадающий источник 3, образованный внутренним времязадающим источником, как показано на фиг.1, или приемо-обрабатывающими средствами, предназначенными для приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником 3А, как показано на фиг.2, для постоянного обновления ретранслятора тактовых импульсов 3, встроенного в устройство;

- средства 2 съемки фотографий и/или видеозаписей, соединенные с времязадающим источником 3;

- запоминающее устройство 4, предназначенное для сохранения изображений, полученных из фотоснимков, и/или показаний дисплея, соответствующих указанным изображениям, и временных опорных точек моментов времени, в которые сделаны фотоснимки, причем временные опорные точки предоставляются времязадающим источником 3;

- аппаратные и/или программные средства 5 анализа изображения;

- положение в пространстве визуальных указателей в каждом сделанном фотоснимке;

- и/или значение отображения времени в каждом сделанном фотоснимке;

- средства вычислений 6, предназначенные для вычисления разниц времени между показаниями дисплея, предоставленными средствами 5 анализа изображения, и/или между временными опорными точками, предоставленными времязадающим источником 3, и для вычисления изменения скорости хода;

- и для использования результатов еще один блок 7А обработки данных, показанный на фиг.1, предназначенный для сохранения и обработки по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного средствами вычислений, в общем случае внешний относительно устройства 1, и/или визуальные средства 7, предпочтительно встроенные в устройство 1, как показано на фиг.2, предназначенные для отображения по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного средствами вычислений.

В частности, средства 5 анализа изображения должны включать в себя модули аппаратных и/или программных средств, предназначенные для интерпретации отображения каждых часов, о которых идет речь. На самом деле, если средства 5 анализа изображения предпочтительно относятся к традиционной конфигурации часов с тремя стрелками в центре циферблата, они должны быть способны обрабатывать случай дисплеев, смещенных от центра, дисплеев обратного отсчета или перескакивающего дисплея, цифровых и других дисплеев. Соответственно, хотя данное изобретение предпочтительно предназначено для проверки механических часов, оно может применяться к любому типу часов, содержащих визуальный дисплей.

Средства 5 анализа изображения дополнительно преимущественно включают в себя средства, предназначенные для учета геометрического расположения дисплейных средств часов 10.

Предпочтительно, чтобы устройство 1 включало в себя средства управления 7, предназначенные для координации относительно времязадающего источника 3 процесса обработки и анализа средств 2 съемки фотографий, запоминающего устройства 4, средств 5 анализа изображения, вычислительных средств 6 с целью выдачи в сигнализирующие средства 7 и/или в другой блок 7А обработки данных изменения скорости хода, вычисленного средствами вычислений 6.

Для конкретного применения, касающегося одновременного наблюдения нескольких часов, устройство 1 включает в себя средства разложения изображения, предпочтительно встроенные в средства 5 анализа изображения и/или в средства вычислений 6, предназначенные для обработки фотоснимков нескольких часов, сделанных одновременно независимо друг от друга, и оно включает в себя средства 8 управления средствами 5 анализа изображения и средствами вычислений 6, причем указанные средства управления 8 предназначены для привязки результатов вычисления изменения скорости хода к каждым часам. Естественно, в этом случае средства 5 анализа изображения должны содержать аппаратные и/или программные модули для интерпретации отображения каждых часов.

В предпочтительном варианте применения времязадающий источник 3 включает в себя приемо-обрабатывающие средства, предназначенные для приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником 3А, для постоянного обновления ретранслятора тактовых импульсов, встроенного в устройство, причем внешний времязадающий источник 3А образован сетью передатчика сигнала Глобальной спутниковой навигационной системы GPS или телефонной сетью, подающей периодический сигнал, или задающими часами, передающими частотный сигнал или радиосигнал.

Предпочтительно, чтобы это устройство 1 было образовано мобильным телефоном, или мультимедийным смартфоном iPhone®, или смартфоном, соединенным с этим типом внутреннего или внешнего времязадающего источника 3.

Короче говоря, предложенная система эквивалентна типу измерения, соответствующего требованиям Швейцарского института испытаний хронометров (COSC). Она заключается, в своем самом общем применении, в измерении состояния механических часов путем идентификации положения секундной стрелки в два момента времени, время которых известно или может быть определено очень точно. Она использует фотокамеры телефона для съемки фотографии циферблата и в то же время сохраняет в памяти время, в которое фотография была снята. На точность с течением времени влияет время подключения и число вибраций перемещения. Используя программные средства распознавания изображений, положение секундной стрелки и положение других стрелок, если необходимо, определяется с высоким уровнем точности, как правило, приблизительно 0,1 сек, и, таким образом, состояние часов определяется в пределах более чем ±0,5 сек. При условии, что мобильный телефон, или мультимедийный смартфон iPhone®, или смартфон имеет доступ к очень точным времязадающим средствам, таким как средства, предоставляемые Глобальной спутниковой навигационной системой GPS, точность на протяжении интервала времени между двумя фотоснимками определяется точностью выполнения фотоснимка. Предполагая, например, что пользователь фотографирует свои часы с интервалом в одни сутки, он может, следовательно, измерять скорость хода своих часов с точностью в пределах менее чем 1 сек в сутки.

Данное изобретение, таким образом, обеспечивает пользователю возможность измерения точности хода его механических часов с помощью его мобильного телефона, или мультимедийного смартфона iPhone®, или смартфона, путем съемки двух фотографий циферблата его часов с интервалом времени в одни сутки. Средства анализа изображения включают в себя программные средства анализа, которые, таким образом, визуально распознают положение секундной стрелки и вычисляют на основании этого среднюю скорость хода часов, используя при этом в качестве задатчика времени точные часы, такие, например, как предоставляемые сигналом Глобальной спутниковой навигационной системы GPS.

С помощью средств более высокого разрешения, чем средства мобильного телефона, данное изобретение также позволяет изготовителю быстро и очень экономично разделить на категории производимые им часы.

1. Способ измерения точности хода по меньшей мере одних часов, содержащих по меньшей мере одно устройство отображения, причем одно из указанных по меньшей мере одного устройства отображения часов выбирают в качестве экспериментального дисплея, характеризующийся тем, что:
- первый измеренный момент времени, в который экспериментальный дисплей находится в первом положении дисплея, соответствующем первому изображению, генерированному генератором изображения, соединенным с внутренним или внешним времязадающим источником, сохраняют в памяти с указанным соответствующим внутренним или внешним времязадающим источником, причем первое изображение предоставляют по запросу пользователя, первое положение дисплея синхронизировано с первым изображением путем оптического сравнения с показанием времени указанных часов, пользователь изменяет положение указанного первого изображения, как требуется, для синхронизации указанного первого изображения с указанным фактическим показанием часов, определяют первое показание дисплея, соответствующее указанному первому изображению, и запоминают первое показание дисплея в запоминающем устройстве в корреляции с указанным первым моментом времени;
- после определенного интервала времени, следующего за первым моментом времени, второй измеренный момент времени, в который указанный экспериментальный дисплей находится во втором положении дисплея, соответствующем второму изображению, сохраняют в памяти с указанным соответствующим времязадающим источником, причем второе изображение генерируется тем же генератором изображения и второе изображение предоставляется по запросу пользователя; второе положение дисплея синхронизировано со вторым изображением путем оптического сравнения с показанием времени указанных часов, пользователь изменяет положение второго изображения, как требуется, для синхронизации второго изображения с фактическим показанием часов, определяют второе показание дисплея, соответствующее второму изображению, и указанное второе показание дисплея сохраняют в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени;
- вычисляют отображенную временную разность между вторым показанием дисплея и первым показанием дисплея;
- вычисляют изменение скорости хода экспериментального дисплея, и изменение скорости хода отображают на средстве визуализации.

2. Способ измерения по п.1, отличающийся тем, что выполняют серию циклов сохранения в памяти первого показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, результаты вычислений отображенной разности, фактической разности, изменения скорости хода и точности хода запоминают в памяти, и вычисляют среднюю точность хода.

3. Способ измерения по п.1, отличающийся тем, что:
- способ применяют к множеству часов, причем каждый цикл сохранения показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, выполняют на каждых часах при одних и тех же условиях, и вычисляют точность хода каждых часов;
- точность хода часов сравнивают, чтобы классифицировать указанные часы по различным категориям точности.

4. Способ измерения точности хода по меньшей мере одних часов, содержащих по меньшей мере одно устройство отображения, причем одно из указанных по меньшей мере одного устройств отображения часов выбирают в качестве экспериментального дисплея, характеризующийся тем, что:
- первое сфотографированное изображение экспериментального дисплея делают в первый момент времени фотокамерой, соединенной с внутренним или внешним времязадающим устройством и снабженной запоминающим устройством для сохранения первого сфотографированного изображения, полученного из первого фотоснимка, и временной опорной точки первого момента времени, обеспеченной времязадающим источником, причем первый момент времени, в который экспериментальный дисплей находится в первом положении дисплея, соответствующем первому сфотографированному изображению, сохраняют в памяти с соответствующим внутренним или внешним времязадающим источником, и временную опорную точку первого момента времени, обеспеченную времязадающим источником, сохраняют в запоминающем устройстве;
- пользователь накладывает первое сформированное изображение, генерированное генератором изображения, на изображение первой фотографии, причем первое сформированное изображение создается пользователем, который изменяет его положение, как требуется для того, чтобы сделать первое сформированное изображение аналогичным первому сфотографированному изображению; определяют первое показание дисплея, соответствующее первому сформированному изображению, и первое показание дисплея сохраняют в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени;
- после определенного интервала времени, следующим за первым фотоснимком, второе сфотографированное изображение снимается во второй момент времени с того же экспериментального дисплея той же самой фотокамерой, соединенной с тем же самым времязадающим источником и оснащенной тем же запоминающим устройством, для сохранения в памяти второго сфотографированного изображения, полученного из второго фотоснимка, и временной опорной точки второго момента времени, обеспеченной времязадающим источником, причем второй измеренный момент времени, в который экспериментальный дисплей находится во втором положении дисплея, соответствующем второму сфотографированному изображению, сохраняют в памяти с соответствующим внутренним или внешним времязадающим источником, и временную опорную точку второго момента времени, обеспеченную времязадающим источником, сохраняют в запоминающем устройстве;
- пользователь накладывает второе сформированное изображение, генерированное генератором изображений, на второе сфотографированное изображение, причем второе сформированное изображение формируется пользователем, который изменяет его положение, как требуется для того, чтобы сделать второе сформированное изображение аналогичным указанному второму сфотографированному изображению, определяют второе показание дисплея, соответствующее второму сформированному изображению, и указанное второе показание дисплея сохраняют в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени;
- вычисляют отображенную временную разность между вторым показанием дисплея и первым показанием дисплея;
- вычисляют изменение скорости хода экспериментального дисплея и изменение скорости хода отображают на средстве визуализации.

5. Способ измерения по п.4, отличающийся тем, что выполняют серию циклов сохранения в памяти первого показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, результаты вычислений отображенной разности, фактической разности, изменения скорости хода и точности хода запоминают в памяти и вычисляют среднюю точность хода.

6. Способ измерения по п.4, отличающийся тем, что способ применяют к множеству часов, причем каждый цикл сохранения показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраненного в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, выполняют на каждых часах при одних и тех же условиях и вычисляют точность хода каждых часов;
- точность хода часов сравнивают, чтобы классифицировать часы по различным категориям точности.

7. Способ измерения по п.4, отличающийся тем, что мобильный телефон, или мультимедийный смартфон iPhone®, или смартфон используют в качестве указанной фотокамеры, соединенной с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженной запоминающим устройством для сохранения изображений, полученных из фотоснимков и/или показаний дисплея, соответствующих указанным изображениям, и временных опорных точек моментов времени, в которые были сделаны фотоснимки, причем временные опорные точки обеспечиваются времязадающим источником.

8. Способ измерения по п.4, отличающийся тем, что внешний времязадающий источник, передающий периодический сигнал, или сигнал Глобальной спутниковой навигационной системы GPS, используют в качестве времязадающего источника.

9. Способ измерения точности хода по меньшей мере одних часов, содержащих по меньшей мере одно устройство отображения, характеризующийся тем, что:
- одно из указанных по меньшей мере одного устройства отображения часов выбирают в качестве экспериментального дисплея;
- первую фотографию снимают в первый момент времени фотокамерой, соединенной с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженной запоминающим устройством, для сохранения первого изображения, полученного из первого фотоснимка, которое обрабатывают, используя анализатор изображения, для определения первого показания дисплея, сохраняемого в запоминающем устройстве в корреляции с временной опорной точкой указанного первого момента времени, обеспеченной времязадающим источником;
- после определенного интервала времени, следующего за первым фотоснимком, снимают вторую фотографию во второй момент времени с того же экспериментального дисплея той же фотокамерой, соединенной с тем же времязадающим источником и снабженной тем же запоминающим устройством для сохранения второго изображения, полученного из второго фотоснимка, которое обрабатывается, используя анализатор изображения, для определения второго показания дисплея, сохраняемого в запоминающем устройстве в корреляции с временной опорной точкой второго момента времени, обеспеченной времязадающим источником;
- вычисляют отображенную временную разность между вторым показанием дисплея и первым показанием дисплея;
- вычисляют изменение скорости хода экспериментального дисплея и указанное изменение скорости хода отображают на средстве визуализации.

10. Способ измерения по п.9, отличающийся тем, что выполняют серию циклов сохранения в памяти первого показания дисплея, сохраняя его в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени, и второго показания дисплея, сохраняя его в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, результаты вычислений отображенной разности, фактической разности, изменения скорости хода и точности хода запоминают в памяти и вычисляют среднюю точность хода.

11. Способ измерения по п.9, отличающийся тем, что:
- способ применяют к множеству часов, причем каждый цикл сохранения первого показания дисплея, причем сохранения в запоминающем устройстве в корреляции с первым моментом времени, и второго показания дисплея, причем сохранения в запоминающем устройстве в корреляции со вторым моментом времени, выполняют на каждых часах при одних и тех же условиях и вычисляют точность хода каждых часов;
- точность хода часов сравнивают, чтобы классифицировать часы по различным категориям точности.

12. Способ измерения по п.9, отличающийся тем, что способ применяют к множеству часов, причем делают фотоснимки часов в одно и то же время и в одних и тех же условиях, при этом точность хода каждых часов рассчитывают с помощью средств разложения изображения для обработки фотоснимков каждых часов независимо друг от друга и использования средств управления средствами анализа изображения и средствами вычислений, причем средства выполнены с возможностью привязки результатов вычисления изменения скорости хода к каждому из указанных часов.

13. Способ измерения по п.9, отличающийся тем, что:
- второй фотоснимок дополняют видеозаписью, используя ту же камеру, соединенную с тем же времязадающим источником, которая соединена с анализатором изображения для остановки съемки, когда анализатор воспринимает изображение как идентичное изображению, полученному в первый момент времени;
- сохраняют в памяти третий момент времени, соответствующий моменту времени, в который анализатор изображения останавливает съемку, и временную опорную точку третьего момента времени, предоставленную времязадающим источником;
- вычисляют периодическую разность между временной опорной точкой третьего момента времени и временной опорной точкой первого момента времени;
- вычисляют изменение периода между указанной периодической разностью и теоретическим периодом, за который дисплей предпочтительно возвращается в то же самое положение;
- вычисляют точность хода как отношение между указанным изменением периода и теоретическим периодом.

14. Способ измерения по п.9, отличающийся тем, что мобильный телефон, или мультимедийный смартфон iPhone®, или смартфон используют в качестве указанной фотокамеры, соединенной с внутренним или внешним времязадающим источником и снабженной запоминающим устройством для сохранения изображений, полученных из фотоснимков и/или показаний дисплеев, соответствующих указанным изображениям, и временных опорных точек моментов времени, в которые были сделаны фотоснимки, причем временные опорные точки обеспечиваются времязадающим источником.

15. Устройство (1) для измерения точности хода (10), характеризующееся тем, что содержит:
- времязадающий источник (3), образованный внутренним времязадающим источником или приемо-обрабатывающими средствами, выполненными с возможностью приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником (3А), для постоянного обновления ретранслятора тактовых сигналов, встроенного в указанное устройство (1);
- средство вычислений (4), выполненное с возможностью вычисления временной разности между показаниями дисплея и/или между временными опорными точками, обеспеченными времязадающим источником (3), и вычисления изменения скорости хода;
- дополнительный блок (7А) обработки данных, выполненный с возможностью сохранения и обработки по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного средством вычислений (4), и/или средство (7) визуализации, выполненное с возможностью отображения по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного средством вычислений.

16. Устройство (1) по п.15, отличающееся тем, что содержит:
- средство (2) съемки фотографий и/или видеозаписи;
- времязадающий источник (3), образованный внутренним времязадающим источником или приемо-обрабатывающими средствами, выполненными с возможностью приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником (3А), для постоянного обновления ретранслятора тактовых сигналов, встроенного в указанное устройство (1);
- причем средства (2) съемки фотографий и/или видеозаписи соединены с времязадающим источником (3);
- запоминающее устройство (4) для сохранения изображений, полученных из фотоснимков, и/или показаний дисплея, соответствующих указанным изображениям, и временных опорных точек моментов времени, в которые были сделаны фотоснимки, причем временные опорные точки предоставляются времязадающим источником (3);
- аппаратные и/или программные средства (5) анализа изображения, выполненные с возможностью определения:
- положения в пространстве визуальных указателей в каждом сделанном фотоснимке;
- и/или значения отображаемого времени в каждом сделанном фотоснимке;
- средства вычислений (6), выполненные с возможностью вычисления временной разности между отображаемыми значениями, обеспеченными средствами (5) анализа изображения, и/или между временными опорными точками, обеспеченными времязадающим источником (3), и с возможностью вычисления изменения скорости хода;
- дополнительный блок (7А) обработки данных, выполненный с возможностью сохранения и обработки по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного вычислительными средствами (6), и/или средство (7) визуализации для отображения по меньшей мере одного изменения скорости хода, вычисленного средствами вычислений (6).

17. Устройство (1) по п.16, отличающееся тем, что содержит средства управления (8) для координации относительно времязадающего источника (3), средств (2) обработки и анализа фотографий, запоминающего устройства (4), средств (5) анализа изображения, средств вычислений (6), для подачи изменения скорости хода, вычисленного средствами вычислений (6), в средства (7) визуализации и/или в дополнительный блок (7А) обработки данных.

18. Устройство (1) по п.15, отличающееся тем, что содержит средства разложения изображения для обработки сделанных одновременно фотоснимков нескольких часов независимо друг от друга, причем устройство включает в себя средства управления средствами (5) анализа изображения и средствами вычислений (6), причем средства управления (8) выполнены с возможностью привязки результатов вычисления изменения скорости хода к каждому из указанных часов.

19. Устройство (1) по п.15, отличающееся тем, что времязадающий источник (3) включает в себя приемо-обрабатывающие средства для приема и обработки сигналов, передаваемых внешним времязадающим источником (3А), для постоянного обновления ретранслятора тактовых импульсов, встроенного в устройство (1), причем внешний времязадающий источник (3А) образован сетью передатчика сигнала GPS или телефонной сетью, выдающей периодический сигнал, или задающими часами, передающими частотный сигнал или радиосигнал.

20. Устройство (1) по п.15, отличающееся тем, что времязадающий источник (3) является внутренним и образован генератором тактовых импульсов, содержащемся в устройстве (1).

21. Устройство (1) по п.15, отличающееся тем, что оно образовано мобильным телефоном, или iPhone®, или смартфоном, соединенным с внутренним или внешним времязадающим источником (3).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для исследования однократных быстропротекающих процессов, сопровождаемых оптическим излучением, в частности формированием импульсов оптического излучения длительностью ~0,2 мкс, количество которых в исследуемом объекте может достигать величины ~103.

Изобретение относится к спортивному оборудованию. .

Изобретение относится к технике фотографической записи электрических сигналов, возникающих при срабатывании датчиков в процессе исследования быстропротекающих процессов (быстрое горение, взрыв, распространение ударных волн) и измерения временных интервалов между сигналами, зарегистрированных на светочувствительном носителе.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано для поверки и испытаний импульсных генераторов. .

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть испольэовано для проверки импульсных генераторов. .

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к поверке и испытаниям осциллографов. .

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть использовано при поверке и испытаниях универсальных осциллографов. .

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для измерения погрешности хода часов. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в приборостроении для контроля качества и регулировки хода часов. .

Изобретение относится к часовому производству и может найти применение для контроля часовых механизмов. .

Изобретение относится к часовому производству и может найти применение для контроля часовых механизмов. .

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в часовой промышленности для контроля качества часовых механизмов. .

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и позволяет повысить точность и оперативность настройки баланса механического секундомера. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения погрешности хода часов в условиях производства и ремонтных мастерских. .
Наверх