DE102006036313B3

DE102006036313B3 - Sundial, has sensor device detecting actual position of image of gnomon, and adjusting unit adjusting position of gnomon based on signal outputted from comparator device

Info

Publication number: DE102006036313B3
Application number: DE102006036313A
Authority: DE
Inventors: Markus Herzog
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-08-03
Filing date: 2006-08-03
Publication date: 2007-11-08
Anticipated expiration: 2026-08-04
Also published as: EP2049953A2; WO2008015004A3; WO2008015004A2

Abstract

The sundial (10) has a number sheet (12) and a gnomon (14), whose image (18) caused by sunlight on the sheet forms a pointer on the sundial. A sensor device (20) detects an actual position (Pist) of the image of the gnomon on the sheet. A clock (26) provides a reference position (Psoll) of the image of the gnomon on the sheet. A comparator device (24) compares the actual position with the reference position. An adjusting unit (30) adjusts the position of the gnomon based on a signal outputted from the comparator device, so that the actual position corresponds to the reference position.

Description

Die Erfindung betrifft eine Sonnenuhr mit einem Ziffernblatt und einem Gnomon, dessen vom Sonnenlicht auf dem Ziffernblatt hervorgerufenes Abbild den Zeiger der Sonnenuhr bildet.The The invention relates to a sundial with a dial and a Gnomon, whose caused by the sunlight on the dial Image forms the pointer of the sundial.

Derartige Sonnenuhren sind seit der Antike allgemein bekannt.such Sundials are well known since ancient times.

3 zeigt eine schematische Darstellung eines Typs einer herkömmlichen Vertikal-Sonnenuhr 110. Die Sonnenuhr 110 umfasst ein im Wesentlichen vertikal angeordnetes Ziffernblatt 112, von dem ein stabförmig ausgebildeter Gnomon 114 vorspringt. Auf dem Ziffernblatt 112 ist eine Mehrzahl von Stundenlinien 116 vorgesehen, die vom Fußpunkt 114a des Gnomons 114 als geradlinige Strahlen ausgehen. Der Gnomon 114 wirft im Licht der Sonne S einen Schatten 118 auf das Ziffernblatt 112. Dieser Schatten 118 ermöglicht es, auf dem Ziffernblatt 112 die Uhrzeit abzulesen, im vorliegenden Fall etwa 9 Uhr 45. Üblicherweise waren Sonnenuhren früher so konstruiert, dass sie stets die wahre Ortszeit (WOZ) des jeweiligen Aufstellungsorts, also beim Höchststand der Sonne 12 Uhr mittags anzeigen, so auch die in 3 dargestellte Sonnenuhr. three shows a schematic representation of a type of conventional vertical sundial 110 , The sundial 110 includes a substantially vertically arranged dial 112 , of which a rod-shaped gnomon 114 projects. On the dial 112 is a plurality of hourly lines 116 provided by the base 114a of the gnomon 114 emanating as straight-line rays. The gnomon 114 casts a shadow in the light of the sun S 118 on the dial 112 , This shadow 118 allows it on the dial 112 The time, in the present case about 9:45 clock. Usually sundials were previously designed so that they always the true local time (WOZ) of the respective site, so at the peak of the sun 12 Show clock at noon, as well as in three illustrated sundial.

Die wahre Ortszeit unterscheidet sich aber von der mittleren Ortszeit (MOZ), welche für eine bestimmte Zeitzone als offizielle Zeit festgelegt ist, also beispielsweise von der mittleren europäischen Zeit (MEZ). Eine erste Zeitdifferenz rührt von der Differenz zwischen der geografischen Länge des Aufstellungsorts und der geografischen Länge des Referenzorts der jeweiligen Zeitzone her. Diese erste Zeitdifferenz ist für den jeweiligen Ort zeitlich invariabel. Eine zweite Zeitdifferenz wird durch die elliptische Bahn der Erde um die Sonne und die Neigung der Rotationsachse der Erde relativ zur Ebene der Ekliptik verursacht. Sie ist variabel und ändert sich von –14,3 Minuten am 12. Februar bis zu +16,4 Minuten am 4. November. In Abhän gigkeit der am jeweiligen Aufstellungsort geltenden Gesetzgebung kann schließlich auch noch der Wechsel zwischen Winterzeit und Sommerzeit hinzukommen.The true local time is different from the middle local time (MOZ), which for a specific time zone is set as official time, so for example from the middle European Time (CET). A first time difference stems from the difference between the geographical length the location and the geographical longitude of the reference location of the respective Time zone ago. This first time difference is temporal for each location invariable. A second time difference is through the elliptical orbit the earth around the sun and the inclination of the rotation axis of the earth caused relative to the plane of the ecliptic. It is variable and changes from -14.3 Minutes on February 12th to +16.4 minutes on November 4th. Dependent on Finally, the legislation that applies to each site may also apply still the change between winter time and summer time added.

Sonnenuhren des in 3 dargestellten Typs sind daher nicht in der Lage, die Uhrzeit mit einer für die heutige Zeit erforderlichen Präzision anzuzeigen. Sie haben heutzutage allenfalls noch Dekorationsfunktion.Sundials of the three As a result, they are not able to display the time with the precision required today. At best, they still have a decorative function these days.

Während die vorstehend genannte erste, zeitlich invariable Zeitdifferenz durch eine entsprechende Eichung des Ziffernblatts noch in einfacher Weise berücksichtigt werden kann und nach wie vor analog zu der in 3 dargestellten Sonnenuhr den Einsatz eines linienförmigen Abbilds des Gnomons erlaubt, ist die Berücksichtigung der zweiten zeitlich variablen Zeitdifferenz deutlich aufwändiger. Dies soll im Folgenden an Hand der eine Horizontal-Sonnenuhr darstellenden 4 erläutert werden wird. In dieser 4 sind analoge Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wie in 3, jedoch vermehrt um die Zahl 100.While the above-mentioned first time-invariable time difference can still be taken into account in a simple manner by a corresponding calibration of the dial, and still analogously to that in FIG three the sundial allows the use of a line-shaped image of the gnome, the consideration of the second temporally variable time difference is much more complex. This will be described below with reference to a horizontal sundial 4 will be explained. In this 4 Analog parts are provided with the same reference numerals, as in three , but increased by the number 100 ,

Zum einen muss man auf dem Ziffernblatt 212 der Sonnenuhr 210 eine Vielzahl von Stundenlinien 216 in Form von flachen Achtern vorsehen, welche den Lauf der Erde um die Sonne repräsentieren und Analemma genannt werden. Zum anderen muss man mit einem punktförmigen Abbild 218 des Gnomons, beispielsweise dem Schatten von dessen Spitze, arbeiten und wissen, ob man sich in der ersten oder der zweiten Jahreshälfte befindet, um die Zeit ablesen zu können.For one thing you have to on the dial 212 the sundial 210 a variety of hourly lines 216 in the form of shallow aft, which represent the course of the earth around the sun and are called analemma. On the other hand, you have to use a punctiform image 218 of the gnomon, such as the shadow of its tip, working and knowing whether you are in the first or the second half of the year, to be able to read the time.

Wie man bei der Betrachtung von 4 leicht einsieht, erfordert die Herstellung eines analemmatischen Ziffernblatts höchste Präzision, was sich in entsprechend hohen Herstellungskosten niederschlägt. Zudem hängt die Gestalt des analemmatischen Ziffernblatts von der geografischen Länge und der geografischen Breite des jeweiligen Aufstellungsorts ab. Die Sonnenuhr kann daher an keinem anderen Ort der Erde die richtige Zeit anzeigen, so dass sie beispielsweise bei einem Umzug ihren Wert verliert. Zudem ist es bei Sonnenuhren mit analemmatischem Ziffernblatt nicht möglich, die Uhrzeit „auf einen Blick" abzulesen. Für dieses Problem versucht eine ganze Reihe von Druckschriften, eine Lösung anzubieten:
Eine Gruppe bekannter Sonnenuhren kann unter der Bezeichnung „Sonnenkompass" zusammengefasst werden. Diesen Sonnenuhren ist gemeinsam, dass sie mittels einer geeigneten Steuerung den Himmel nach der Sonne absuchen, bei Auffinden der Sonne an Hand ihrer räumlichen Lage die Zeit bestimmen und in geeigneter Weise zur Anzeige bringen. Hierzu sind allerdings wiederum zusätzliche Informationen über die geografische Länge und Breite des Aufstellungsorts und eine präzise Justierung der Sonnenuhr erforderlich.How to look at the 4 easily understood, the production of an analemmatischen dial requires the highest precision, which is reflected in correspondingly high production costs. In addition, the shape of the analemmatic dial depends on the geographic latitude and latitude of the particular site. Therefore, the sundial can not display the correct time at any other place on earth, so that, for example, it loses its value during a move. In addition, it is not possible to read the time "at a glance" for sundials with an analemmatic dial. For this problem, a number of pamphlets try to offer a solution:
A group of well-known sundials can be summarized under the name "sun compass." These sundials have in common that they search the sky for the sun by means of a suitable control, when finding the sun on the basis of their spatial position determine the time and in an appropriate manner for display However, this requires additional information about the geographical latitude and longitude of the site and precise sundial adjustments.

Eine solche mit Fotozellen arbeitende Sonnenuhr ist aus der FR 2 571 865 A bekannt. Sie umfasst ein Ziffernblatt und einen Rotor, der mittels eines Elektromotors um eine relativ zum Ziffernblatt feste Achse drehbar ist. Der Elektromotor wird von der Energie zweier Fotozellen gespeist, nämlich einer in Richtung Südosten weisenden Fotozelle und einer in Richtung Südwesten weisenden Fotozelle. Die Fotozellen sind dabei mit dem Elektromotor schaltungstechnisch derart verbunden, dass sie ihn gegensinnig zu drehen versuchen. Werden beide Fotozellen gleichermaßen vom Sonnenlicht bestrahlt, so heben sich ihre Wirkungen gegenseitig auf und der Elektromotor steht still. In diesem Zustand weist ein am Rotor befestigter Zeiger dann exakt auf die Sonne zu.Such working with photocells sundial is from the FR 2 571 865 A known. It comprises a dial and a rotor which is rotatable about an axis fixed relative to the dial by means of an electric motor. The electric motor is powered by the energy of two photocells, namely a southeast facing photocell and a pointing southwest photocell. The photocells are connected to the electric motor circuit technology in such a way that they try to turn it in opposite directions. If both photocells are irradiated equally by sunlight, their effects cancel each other out and the electric motor stops. In this state, a pointer attached to the rotor then points exactly to the Sun too.

Auch bei der aus der FR 2 781 292 A bekannten Sonnenuhr kommt ein Sonnenkompass zur Bestimmung der Uhrzeit zum Einsatz. Darüber hinaus wird die Sonne aber auch zur Anzeige der Uhrzeit genutzt. Und zwar wird die Stellung eines an einer höchst komplizierten Fadenkonstruktion aufgehängten Gnomons über nicht weniger als acht Motoren derart beeinflusst, dass sein Schatten auf einem herkömmlichen 12-Stunden-Ziffernblatt die ermittelte Zeit anzeigt.Also at the time of the FR 2 781 292 A known sundial a sun compass is used to determine the time. In addition, the sun is also used to display the time. Namely, the position of a gnome suspended from a highly complicated thread construction is influenced by no less than eight motors so that its shadow on a conventional 12-hour dial indicates the detected time.

Auch die DE 295 08 935 U1 offenbart eine Sonnenuhr des Typs „Sonnenkompass".Also the DE 295 08 935 U1 discloses a sundial of the type "sun compass".

Die aus der AT 411 499 B bekannte Sonnenuhr weist einen als Schlitz ausgeführten Gnomon auf. Das Abbild des Gnomons, nämlich ein durch den Schlitz hindurchtretender Lichtstrahl, fällt auf eine Reihe von Fotosensoren, die mit einer digitalen Zeitanzeige verbunden sind. Die Fotosensoren sind zudem mit Speicherelementen verbunden, so dass bei bewölktem Himmel immer die dem Zeitpunkt des letzten Sonnenstrahls entsprechende Zeit angezeigt werden kann. Aus der AT 411 499 B ist zudem auch der Einsatz eines Zeitglieds bekannt. Dieses Zeitglied wird aber nicht als Uhr eingesetzt, deren Zeit von der Sonnenuhr angezeigt wird, sondern dient lediglich dazu anzugeben, an welchem Tag die Sonnenuhr zuletzt von einem Sonnenstrahl getroffen wurde.The from the AT 411 499 B known sundial has a designed as a slot Gnomon. The image of the gnome, a beam of light passing through the slit, is incident on a series of photosensors connected to a digital time display. The photosensors are also connected to memory elements, so that when the sky is cloudy, the time corresponding to the time of the last ray of sunlight can always be displayed. From the AT 411 499 B In addition, the use of a timer is also known. However, this timer is not used as a clock whose time is displayed by the sundial, but merely serves to indicate on which day the sundial was last hit by a sunbeam.

Aus der DE 20 00 577 A1 ist eine Sonnenuhr bekannt, bei der die Stundenskala täglich entsprechend der Ekliptik nachgestellt wird. Hierzu weist die bekannte Sonnenuhr einen höchst komplizierten Mechanismus auf, der nicht weniger als drei Motoren und drei mit Schaltnockenreihen versehene Getriebe umfasst.From the DE 20 00 577 A1 is a sundial known in which the hourly scale is adjusted daily according to the ecliptic. For this purpose, the known sundial has a highly complicated mechanism comprising not less than three motors and three geared camshaft gearboxes.

Eine ähnliche Sonnenuhr ist auch aus der DE 29 05 512 B1 bekannt. Bei dieser Sonnenuhr wird die Stundenskala von Hand mittels einer Stellscheibe verstellt. Und zwar wird die Stellscheibe auf ein gewünschtes Datum eingestellt, wobei die erforderliche Verstellung der Stundenskala über eine entsprechende an der Stellscheibe vorgesehene Nockenkurve herbeigeführt wird.A similar sundial is also from the DE 29 05 512 B1 known. In this sundial, the hour scale is adjusted manually by means of a setting disc. Namely, the adjusting disc is set to a desired date, wherein the required adjustment of the hourly scale is brought about via a corresponding provided on the adjusting disc cam curve.

Alle diese Sonnenuhren haben den Nachteil, dass sie präzise justiert aufgestellt werden müssen und dass hierzu nicht nur die Kenntnis der Himmelsrichtung, sondern auch die Kenntnis der geografischen Länge und Breite erforderlich ist. Jeder Fehler, der beim Aufstellen der Sonnenuhr gemacht wird, führt unweigerlich zu einem Fehler bei der Zeitanzeige. Es ist daher nahezu unabdingbar, dass diese Sonnenuhren von Fachpersonal aufgestellt bzw. aufgehängt werden müssen.All These sundials have the disadvantage that they are precisely adjusted must be set up and that not only the knowledge of the direction, but also the knowledge of the geographical length and width required is. Any mistakes made when setting up the sundial inevitably leads an error in the time display. It is therefore almost essential that these sundials are set up or hung up by qualified personnel have to.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Sonnenuhr der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche trotz einer hohen Anzeigepäzision kostengünstig herstellbar ist, es zudem erlaubt, die Uhrzeit „auf einen Blick" abzulesen, und dennoch auch von ungeübten Laien aufgestellt bzw. aufgehängt werden kann.It is therefore an object of the invention, a sundial of the aforementioned To provide type, which in spite of a high Anzeigepäzision inexpensive to produce is, it also allows to read the time "at a glance", and yet even by untrained Lay or be hung can.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Sonnenuhr der eingangs genannten Art gelöst, welche ferner umfasst: eine Sensoreinrichtung, welche eine Ist-Position des Abbilds des Gnomons auf dem Ziffernblatt erfasst, eine Uhr, welche die tatsächliche Zeit und damit eine Soll-Position des Abbilds des Gnomons auf dem Ziffernblatt vorgibt, eine Komparatoreinrichtung, welche die von der Sensoreinrichtung erfasste Ist-Position mit der Soll-Position vergleicht, und eine Stelleinrichtung, welche in Abhängigkeit eines von der Komparatoreinrichtung ausgegebenen Signals die Lage des Gnomons derart verändert, dass die Ist-Position mit der Soll-Position übereinstimmt. Durch diese einfache Regelung (closed-loop control) kann im Unterschied zu den bei den vorstehend diskutierten herkömmlichen Sonnenuhren vorgesehenen Steuerungen (open-loop control) erreicht werden, dass das Abbild des Gnomons beim Auftreten von jahreszeitbedingten, standortbedingten oder sonstigen Abweichungen zwischen seiner Soll- und seiner Ist-Position stets in seine der tatsächlichen Uhrzeit entsprechende Soll-Position nachgeführt werden kann. Dies ermöglicht eine einfache und übersichtliche Gestaltung des Ziffernblatts, was das Ablesen der Sonnenuhr erleichtert. Die für die Nachführung erforderlichen Bauteile sind einfach, robust und kostengünstig erhältlich. Zudem erfordert die einfache Regelschleife keinen besonderen steuerungstechnischen Aufwand.These The object is achieved by a Sundial of the type mentioned, which further comprises: a sensor device, which an actual position of the image of the Gnomons captured on the dial, a clock showing the actual Time and thus a target position of the image of the gnome on the Indicates dial, a comparator, which the of the actual position detected by the sensor device is compared with the desired position, and an adjusting device, which depends on one of the comparator device output signal changed the position of the gnome in such a way that the actual position coincides with the desired position. By this simple Control (closed-loop control), in contrast to the case of the previously discussed conventional Sundials provided controls (open-loop control) achieved be that the image of the gnome upon the occurrence of seasonal, location-related or other differences between its target and its actual position always in its actual time Target position to be tracked can. this makes possible a simple and clear Design of the dial, which makes it easier to read the sundial. The for the tracking Required components are simple, robust and inexpensive available. In addition, the simple control loop requires no special control technology Effort.

Gemäß Vorstehendem kann man die vorliegende Erfindung entweder als Sonnenuhr mit Korrektur- bzw. Nachführfunktion oder auch als „normale" Uhr mit Sonnenuhr-artiger Anzeige ansehen. Da sie dem Betrachter aber das Erscheinungsbild einer herkömmlichen Sonnenuhr bietet, insbesondere das Abbild des Gnomons auf dem Ziffernblatt zum Ablesen der Zeit dient, und die Nachführung des Gnomons nicht ohne Weiteres ins Auge fällt, wurde die vorliegende Erfindung als „Sonnenuhr" betitelt.As above the present invention can be used either as a sundial with correction or tracking function or as a "normal" clock with sundial-type See ad. But because they give the viewer the appearance a conventional one Sundial offers, in particular the image of the gnomon on the dial to read the time serves, and the tracking of the gnome not without Another eye-catcher For example, the present invention has been cited as a "sundial".

Auch das Erscheinungsbild von Sonnenuhren imitierende, herkömmliche Uhren sind aus dem Stand der Technik bekannt:
So ist aus der DE 29 39 822 A1 eine mit einem Uhrwerk betriebene Uhr in Form einer Sonnenuhr bekannt. Bei dieser Uhr ist zwar ein die Position und Stellung des Gnomons einer Äquatorial-Sonnenuhr einnehmender Stab vorhanden. Dieser Stab dient aber nicht als Schattenwerfer, sondern als Halterung und Drehachse eines als Doppel-Uhrzeiger einer 24-Stunden-Uhr dienenden Reifens.Also, the appearance of sundials imitating conventional watches are known in the art:
So is out of the DE 29 39 822 A1 a clock-driven clock in the form of a sundial known. In this clock is indeed a the position and position of the gnome of an equatorial sundial engaging rod present. However, this rod is not used as a shadow thrower, but as a holder and axis of rotation of serving as a double-clock hand of a 24-hour clock tire.

In ähnlicher Weise offenbart die FR 2 153 182 A eine planare Ausführung einer echten Uhr, die das Aussehen einer Sonnenuhr imitiert, die Zeit aber tatsächlich mittels eines Doppelzeigers anzeigt, der sich in 24 Stunden einmal um seine Achse dreht.Similarly, the FR 2 153 182 A a planar version of a real clock that imitates the look of a sundial, but actually displays time by means of a double-hand pointer that rotates once around its axis in 24 hours.

Und auch die FR 2 812 952 A gehört in die Kategorie herkömmlicher Uhren, die das Aussehen einer Sonnenuhr lediglich imitieren.And also the FR 2 812 952 A belongs to the category of conventional watches, which only mimic the look of a sundial.

Der Vollständigkeit halber sei auch noch auf die DE 20 2005 004 305 U1 hingewiesen, die den Titel „Sonnenuhr mit Uhrwerk" trägt. Dieses „Uhrwerk" ist allerdings kein Uhrwerk im vorstehend verwendeten Sinne, denn es verfügt über keinen wie auch immer gearteten Antrieb. Es handelt sich dabei vielmehr um eine drehbare Einrichtung, die es ermöglicht, verschiedene Teile der Sonnenuhr einschließlich einer Analemma-Kurve relativ zueinander zu verstellen, so dass im Endeffekt die richtige Zeit abgelesen werden kann. Die aus der DE 20 2005 004 305 U1 bekannte Sonnenuhr ist ein schönes Beispiel dafür, welcher Justieraufwand bei einer herkömmlichen Sonnenuhr getrieben werden muss, um die richtige Zeit ablesen zu können.The sake of completeness is also on the DE 20 2005 004 305 U1 This movement, however, is not a movement in the sense used above, because it has no drive whatsoever. Rather, it is a rotatable device that allows various parts of the sundial to be adjusted relative to one another, including an analemma curve, so that in effect the correct time can be read. The from the DE 20 2005 004 305 U1 The well-known sundial is a nice example of which adjustment needs to be done with a conventional sundial to get the right time.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Uhr vorteilhafterweise eine elektronische Uhr, vorzugsweise eine funkgesteuerte Uhr, sein. Hierdurch kann der Justieraufwand, nämlich das Stellen der Uhr, minimiert, ja bei Einsatz einer funkgesteuerten Uhr sogar vollständig ausgeschlossen werden.In Further development of the invention, the clock advantageously a electronic clock, preferably a radio-controlled clock. hereby can the adjustment effort, namely the setting of the clock, minimized, yes when using a radio-controlled Clock even completely be excluded.

Um dem Betrachter den äußeren Eindruck einer herkömmlichen Sonnenuhr bieten zu können, ist es erfindungsgemäß bevorzugt, wenn die Uhr, die Komparatoreinrichtung und die Stelleinrichtung in einem von außen nicht einzusehenden Bereich der Sonnenuhr angeordnet bzw. aufgenommen sind. Ferner kann die Lagerstelle des Gnomons am Ziffernblatt, welche dessen Lageveränderung ermöglicht, derart ausgebildet sein, dass eine Veränderung der Lage des Gnomons nicht ins Auge fällt. Beispielsweise kann die Lagerstelle kugelförmig oder zylinderförmig ausgebildet sein. Dabei ist es bevorzugt, wenn eine Ebene maximaler Querschnittsfläche, welche im Falle der Zylinderform parallel zur Zylinderachse verläuft, zur Oberfläche des Ziffernblatts bündig oder geringfügig unterhalb derselben verläuft. Dabei bedeutet „geringfügig", dass die Lagerachse vollständig im Ziffernblatt aufgenommen ist. Ferner kann die Sensoreinrichtung in unauffälliger Weise in das Ziffernblatt integriert sein, beispielsweise in Form eines geradlinigen oder gebogenen Strichs, an dem die Zeiteinteilung vorgesehen ist. Darüber hinaus kann die Sensoreinrichtung von einer Schutzschicht aus gewünschtenfalls gefärbtem, zumindest teilweise transparentem Glas, Kunststoff oder dergleichen abgedeckt sein.Around the viewer the external impression of a usual To be able to provide sundial is it is preferred according to the invention if the clock, the comparator device and the adjusting device in one from the outside not visible area of the sundial arranged or recorded are. Furthermore, the bearing of the gnomon on the dial, which its change in position allows be formed such that a change in the position of the gnome not eye-catching. For example, the bearing can be spherical or cylindrical be. It is preferred if a plane of maximum cross-sectional area, which in the case of the cylinder shape is parallel to the cylinder axis, to surface of the dial flush or slightly runs below it. In this case, "slightly" means that the bearing axis Completely recorded in the dial. Furthermore, the sensor device in unobtrusive Way be integrated into the dial, for example in shape a straight line or curved line on which the time division is provided. About that In addition, the sensor device of a protective layer, if desired dyed, at least partially transparent glass, plastic or the like be covered.

Vorteilhafterweise kann die Sensoreinrichtung eine fotoelektrisch arbeitende Sensoreinrichtung sein, beispielsweise eine Mehrzahl von fotoelektrischen Elementen umfassen. Dies ermöglicht sowohl dann, wenn der Schatten eines Gnomons als Zeiger der Sonnenuhr verwendet wird, als auch dann, wenn ein von einem Schlitz-Gnomon oder von einem reflektierenden Gnomon auf dem Ziffernblatt gebildeter Lichtfleck als Zeiger der Sonnenuhr verwendet wird, in einfacher Weise die Erfassung der Ist-Position des Abbilds des Gnomons auf dem Ziffernblatt. Die Sensoreinrichtung kann dabei einen oder mehrere Zeilensensoren, insbesondere einen oder mehrere CCD-Zeilensensoren (CCD – charge coupled device), umfassen, wie sie beispielsweise in Flachbett-Scannern zum Einsatz kommen. Grundsätzlich können aber auch andere lichtinduzierte physikalische Effekte zur ortsauflösenden Erfassung der Ist-Position des Abbilds des Gnomons verwendet werden, beispielsweise auf einer Änderung des elektrischen Widerstands oder der Kapazität beruhende Effekte.advantageously, the sensor device can be a photoelectrically operating sensor device be, for example, a plurality of photoelectric elements include. this makes possible both when the shadow of a gnomon as a pointer of the sundial is used, as well as when one of a slot Gnomon or formed by a reflective gnomon on the dial Light spot is used as a pointer of the sundial, in simple Detect the actual position of the image of the gnome the dial. The sensor device can one or more Line sensors, in particular one or more CCD line sensors (CCD - charge coupled device), such as in flatbed scanners be used. in principle can but also other light-induced physical effects for spatially resolved detection the actual position of the image of the gnome can be used, for example on a change electrical resistance or capacitance based effects.

Der Einsatz einer fotoelektrisch arbeitenden Sensoreinrichtung hat dabei den weiteren Vorteil, dass ein von ihr erzeugter Strom zum Betreiben der Uhr oder/und der Komparatoreinrichtung oder/und der Stelleinrichtung genutzt werden kann. Darüber hinaus kann der von der fotoelektrisch arbeitenden Sensoreinrichtung erzeugte Strom in einer Akkueinheit zwischengespeichert werden. Da die jahreszeitlich bedingte Änderung der Stellung des Gnomons etwa 7°30' (1 Stunde entspricht einer Änderung der Stellung der Sonne um 15°) über einen Zeitraum von etwa 3 Monaten (4. November bis 12. Februar) beträgt, ist die für die Bemessung der Leistung der Stelleinrichtung maßgebliche Größe die Umstellung um eine Stunde von Sommerzeit auf Winterzeit und umgekehrt, also etwa 15° in einer Nacht bzw. bei Sonnenaufgang. Selbst wenn man diese Verstellung in 15 Minuten vornehmen würde, so würde dies nur 1° pro Minute oder 1' pro Sekunde entsprechen. Dies verdeutlicht, dass die Leistungsaufnahme der Stelleinrichtung keine wirkliche Anforderung an die Stromerzeugung durch die Sensoreinrichtung bzw. das Speichervermögen der Akkueinheit stellt. Auch durch den Aufstellungsort der Sonnenuhr und deren Orientierung bedingte Änderungen der Stellung des Gnomons übersteigen das mit dem Wechsel zwischen Winterzeit und Sommerzeit einhergehende Maß an Verstellung des Gnomons nicht.Of the Use of a photoelectrically operating sensor device has thereby the further advantage that a power generated by it to operate the clock and / or the comparator device and / or the adjusting device can be used. Furthermore can the generated by the photoelectrically operating sensor device Power stored in a battery unit. As the seasonal conditional change the position of the gnome about 7 ° 30 '(1 hour corresponds a change the position of the sun at 15 °) over one Period of about 3 months (4 November to 12 February) is the for the design of the performance of the control device relevant Size the conversion by one hour from summer time to winter time and vice versa, so about 15 ° in one night or at sunrise. Even if you have this adjustment in 15 minutes, so would this only 1 ° per Minute or 1 'per Second correspond. This illustrates that the power consumption the actuator no real requirement for power generation by the sensor device or the storage capacity of Battery unit provides. Also by the site of the sundial and their orientation conditional changes exceed the position of the gnome the degree of adjustment associated with the change between winter time and summer time not the gnomon.

Sollte der von der Sensoreinrichtung erzeugte Strom zum Betreiben der Komponenten der Nachführeinheit jedoch wider Erwarten nicht ausreichen, so kann zusätzlich oder alternativ eine Solarzelle oder/und wenigstens eine Batterie vorgesehen sein.Should the current generated by the sensor device for operating the components the tracking unit However, contrary to expectations, not sufficient, so may additionally or Alternatively, a solar cell and / or at least one battery provided be.

Zur Veränderung der Lage des Gnomons relativ zum Ziffernblatt können grundsätzlich alle denkbaren Bewegungsarten eingesetzt werden. Eine der am unauffälligsten realisierbaren und dennoch zuverlässig funktionierenden Möglichkeiten ist es aber, wenn der Gnomon am Ziffernblatt schwenkbar angebracht ist.To change the position of the gnome relative to the dial can basically think all baren movement types are used. One of the most inconspicuous realizable yet reliable options is when the gnomon is pivotally mounted on the dial.

Die Schwenkachse kann dabei vorzugsweise parallel zur Oberfläche des Ziffernblatts verlaufen. Diese Variante kann herstellungstechnisch besonders einfach realisiert werden. Beispielsweise kann ein im Wesentlichen U-förmiger Gnomon verwendet werden, wobei die Enden der freien U-Schenkel vorteilhafterweise beide im Ziffernblatt schwenkbar gelagert sind. Dabei kann die Stelleinrichtung wahlweise entweder nur an einem oder auch an beiden Schenkelenden des bügelförmigen Gnomons angreifen.The Pivot axis may preferably parallel to the surface of the Numerals run. This variant can manufacturing technology particularly easy to be realized. For example, an im Essentially U-shaped gnomon be used, wherein the ends of the free U-legs advantageously both are pivotally mounted in the dial. In this case, the adjusting device optionally either only one or both leg ends of the bow-shaped gnomon attack.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, dass die Schwenkachse unter einem vorbestimmten Winkel zur Oberfläche des Ziffernblatts verläuft. Ja es ist sogar der Einsatz eines Kugelgelenks denkbar, der eine Schwenkbarkeit in alle Richtungen ermöglicht.alternative but it is also possible that the pivot axis at a predetermined angle to the surface of Dial is running. Yes, even the use of a ball joint is conceivable, the one Swiveling in all directions allows.

Anzumerken ist noch, dass eine Verstellung der Lage wenigstens eines Teils des Ziffernblatts als zur Verstellung der Lage des Gnomons äquivalent, d.h. insbesondere gleichwirkend und technisch gleichwertig, anzusehen ist.It should be noted is still that an adjustment of the location of at least a part of the dial as equivalent to adjusting the position of the gnomon, i. especially equally effective and technically equivalent is.

Neben den vorstehend beschriebenen konstruktiven Maßnahmen kann auch eine geeignete Strategie hinsichtlich der Häufigkeit und auch des Zeitpunkts der Durchführung der erfindungsgemäßen Regelung dazu beitragen, die Korrekturbewegungen des Gnomons für den Betrachter so unauffällig wie möglich zu gestalten.Next The constructive measures described above may also be a suitable strategy in terms of frequency and also the time of implementation of the control according to the invention contribute to the corrective movements of the gnome for the viewer so inconspicuous as possible to design.

Bei idealer Aufstellung bzw. Aufhängung der erfindungsgemäßen Sonnenuhr bräuchte die erfindungsgemäße Regelung lediglich ein einziges Mal pro Tag durchgeführt zu werden, denn man wird die Zeit von der erfindungsgemäßen Sonnenuhr wohl kaum genauer als auf eine Minute ablesen können, während die jahreszeitlich bedingte Abweichung eine halbe Minute pro Tag nicht übersteigt. Diese täglich einmalige Korrektur kann beispielsweise unmittelbar nach Sonnenaufgang erfolgen. Dabei kann der Sonnenaufgang im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise dadurch definiert sein, dass die von der Sensoreinrichtung insgesamt ausgegebene Spannung einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet oder/und dass das von der Sensoreinrichtung ausgegebene ortsaufgelöste Signal eine Bestimmung der Ist-Position des Abbilds des Gnomons mit ausreichender Sicherheit erlaubt, d.h. beispielsweise das Signal-Rausch-Verhältnis einen vorbestimmten Wert überschreitet. Für den Fall, dass ein zu stark bewölkter Himmel einmal die Bestimmung des Zeitpunkts des Sonnenaufgangs verhindert, kann die erfindungsgemäße Korrektur alternativ zu einem für das ganze Jahr fest vorgegebenen Zeitpunkt oder zu einem datumsabhängigen, mittleren Sonnenaufgangszeitpunkt oder zu dem zuletzt als Sonnenaufgangszeitpunkt ermittelten und abgespeicherten Zeitpunkt zuzüglich eines vorbestimmten Zeitintervalls von beispielsweise 10 oder 15 Minuten durchgeführt werden.at ideal installation or suspension the sundial of the invention need the control according to the invention to be done only once a day, because you will the time of the sundial according to the invention can hardly read more accurately than for a minute, while the seasonal Deviation does not exceed half a minute per day. This daily unique Correction can be done, for example, immediately after sunrise. In this case, the sunrise in the context of the method according to the invention For example, be defined by that of the sensor device total output voltage exceeds a predetermined threshold or / and that the spatially resolved signal output by the sensor device a determination of the actual position of the image of the gnome with sufficient Security allowed, i. For example, the signal-to-noise ratio a predetermined Value exceeds. For the Case, that too overcrowded Heaven once prevents the determination of the timing of the sunrise, can the correction according to the invention alternatively to one for fixed time all year or to a date-dependent, mean sunrise time or last as the sunrise time determined and stored time plus a predetermined time interval be carried out for example 10 or 15 minutes.

Um auch aufstellungs- bzw. aufhängungsbedingte Abweichungen korrigieren zu können, kann man zwei unterschiedliche Verfahrensvarianten verfolgen:
Gemäß der ersten Verfahrensvariante überprüft die Komparatoreinrichtung in vorbestimmten Zeitintervallen, vorzugsweise wenigstens jede Stunde, bevorzugter wenigstens alle 30 Minuten, noch bevorzugter wenigstens alle 15 Minuten, ob die Soll-Position des Abbilds des Gnomons auf dem Ziffernblatt mit dessen Ist-Position übereinstimmt oder nicht, und löst bei Nichtübereinstimmung eine entsprechende Korrekturbewegung über die Stelleinrichtung aus.In order to be able to correct deviations due to installation or suspension, one can follow two different process variants:
According to the first method variant, the comparator device checks at predetermined time intervals, preferably at least every hour, more preferably at least every 30 minutes, more preferably at least every 15 minutes, whether or not the target position of the image of the gnomon on the dial coincides with its actual position. and triggers a corresponding correction movement via the adjusting device in the event of a mismatch.

Gemäß der zweiten Verfahrensvariante wird nicht mit einem fest vorgegebenen Zeitintervall gearbeitet, sondern mit einem variablen Zeitintervall. Zwar wird zunächst mit einem vorgegebenen Zeitintervall, beispielsweise 30 Minuten, begonnen. Stellt die Komparatoreinrichtung aber fest, dass die Differenz von Soll-Position und Ist-Position einen vorbestimmten ersten Schwellenwert, beispielsweise eine einer halben Minute entsprechende Distanz, überschreitet, so verringert sie das Zeitintervall bis zur nächsten Überprüfung. Die Verringerung des Zeitintervalls kann beispielsweise durch Halbierung des bislang verwendeten Zeitintervalls, durch Division des bislang verwendeten Zeitintervall durch den Quotienten der Differenz von Soll-Position und Ist-Position als Zähler und des vorbestimmten ersten Schwellenwerts als Nenner, gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines von Eins verschiedenen Faktors, oder auf andere geeignete Weise gebildet werden. Stellt die Komparatoreinrichtung andererseits fest, dass die Differenz von Soll-Position und Ist-Position einen vorbestimmten zweiten Schwellenwert, beispielsweise eine einer viertel Minute entsprechende Distanz, unterschreitet, so erhöht sie das Zeitintervall bis zur nächsten Überprüfung. Die Erhöhung des Zeitintervalls kann beispielsweise durch Verdoppelung des bislang verwendeten Zeitintervalls, durch Multiplikation des bislang verwendeten Zeitintervall mit dem Quotienten der Differenz von Soll-Position und Ist-Position als Zähler und des vorbestimmten ersten Schwellenwerts als Nenner, gegebenenfalls unter Berücksichtigung eines von Eins verschiedenen Faktors, oder auf andere geeignete Weise gebildet werden.According to the second Process variant is not with a fixed time interval worked, but with a variable time interval. True will be first with a predetermined time interval, for example 30 minutes, began. However, if the comparator device detects that the difference desired position and actual position a predetermined first threshold, for example, a distance corresponding to half a minute, so it reduces the time interval until the next check. The reduction of Time interval, for example, by halving the so far time interval used by dividing the previously used Time interval through the quotient of the difference between the desired position and actual position as a counter and the predetermined first threshold denominator, if necessary considering a factor different from one, or other suitable ones Way be formed. On the other hand, if the comparator device detects that the difference between the desired position and the actual position is a predetermined one second threshold, for example, one quarter of a minute corresponding distance, falls below, it increases the time interval until to the next review. The increase of the time interval, for example, by doubling the so far used time interval, by multiplying the previously used Time interval with the quotient of the difference between nominal position and Actual position as counter and the predetermined first threshold denominator, optionally below consideration a factor different from one, or other suitable ones Way be formed.

Beide Verfahrensvarianten können vorzugsweise nur dann ausgeführt werden, wenn die von der Sensoreinrichtung ausgegebene Spannung den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, oder/und, wenn das von der Sensoreinrichtung ausgegebene ortsaufgelöste Signal eine Bestimmung der Ist-Position des Abbilds des Gnomons mit ausreichender Sicherheit erlaubt, d.h. wenn beispielsweise das Signal-Rausch-Verhältnis einen vorbestimmten Wert überschreitet. Vorsichtshalber kann aber auch noch eine vorbestimmte Tageszeit festgesetzt werden, nach der die Verfahrensvarianten nicht mehr ausgeführt werden. Als diese vorbestimmte Tageszeit kann alternativ ein für das ganze Jahr konstant festgesetzter Zeitpunkt, beispielsweise 20 Uhr, oder ein für jeden Tag des Jahres variabel, beispielsweise entsprechend einer mittleren Sonnenuntergangszeit, festgesetzter Zeitpunkt oder der zuletzt als Sonnenuntergangszeit ermittelte und abgespeicherte Zeitpunkt zuzüglich eines vorbestimmten Zeitintervalls von beispielsweise 10 oder 15 Minuten verwendet werden.Both variants of the method can preferably only be carried out if the voltage output by the sensor device exceeds that of exceeds certain threshold, and / or, if the spatially resolved signal output by the sensor device allows a determination of the actual position of the image of the gnome with sufficient certainty, ie, for example, when the signal-to-noise ratio exceeds a predetermined value. As a precautionary measure, however, it is also possible to set a predetermined time of day after which the method variants are no longer executed. Alternatively, as this predetermined time of day may be a fixed for the whole year time, for example, 20 o'clock, or for each day of the year variable, for example, according to a mean sunset time, set time or last determined as sunset time and stored time plus a predetermined time interval of for example 10 or 15 minutes are used.

Zusätzlich oder alternativ kann für beide Verfahrensvarianten eine Schlechtwetterfunktion vorgesehen sein. Beispielsweise kann für eine vorbestimmte Anzahl von Tagen des Jahres (beispielsweise jeden fünften Tag) zu einer vorbestimmten Anzahl von Zeitpunkten (beispielsweise jede zweite Stunde) die Winkelstellung des Gnomons gespeichert werden. Dies ermöglicht es, die Stellung des Gnomons auch bei zu starker Bewölkung durch Interpolation zwischen den gespeicherten Werten zu korrigieren, so dass es dann, wenn die Sonne wieder hinter den Wolken vorkommt, nur noch unmerklich verstellt zu werden braucht. Die für diese Funktion vorgesehenen Speicherplätze können werksseitig mit geeigeneten Vorgabewerten vorbelegt sein. Vorteilhafterweise können dann aus den am ersten Sonnentag gespeicherten Werten unter Zuhilfenahme der Zeitgleichung für den jeweiligen Aufstellungsort und die jeweilige Aufstellungsart für das ganze Jahr verbesserte Vorgabewerte berechnet und abgespeichert werden.Additionally or Alternatively, for both variants of the method provided a bad weather function be. For example, for a predetermined number of days of the year (for example, each fifth Day) at a predetermined number of times (for example every other hour) the angular position of the gnome will be saved. this makes possible it, the position of the gnome even with too strong clouds through To correct interpolation between the stored values, so that when the sun appears again behind the clouds, only imperceptibly needs to be adjusted. The for this Function provided memory locations can factory pre-assigned with appro- priate default values. advantageously, can then from the values stored on the first day of the sun with the help of the equation of time for the respective installation site and the respective installation type for the year, improved default values are calculated and stored.

Die vorstehend erläuterte Schlechtwetterfunktion dient in erster Linie nicht zur Ermöglichung einer Zeitanzeige, obwohl auch bei diffusem Licht eine solche Zeitanzeige nicht vollständig ausgeschlossen ist. Sie dient vielmehr dazu sicherzustellen, dass der Gnomon dann, wenn die Sonne wieder hinter den Wolken hervorkommt, eine für die präzise Zeitanzeige geeignete Lage einnimmt.The explained above Bad weather function is primarily not to allow one Time display, although such a time display even in diffused light not completely is excluded. Rather, it serves to ensure that the gnomon, when the sun comes out from behind the clouds, one for the precise time display appropriate situation.

Nachzutragen ist noch, dass die Ist-Position des Abbilds des Gnomons auf dem Ziffernblatt aus dem von der Sensoreinrichtung bereitgestellten ortsaufgelösten Signal in an sich bekannter Weise ermittelt werden kann. Da die Tatsache, dass sich das Signal im Bereich des Extremums (d.h. des Minimums bei einem Schatten-Abbild bzw. des Maximums bei einem Licht-Abbild) nur sehr wenig ändert, die Bestimmung der Position des Extremums erschwert, kann man beispielsweise die Positionen der beiden Punkte bestimmen, deren Signalwert die Hälfte des Extremumswerts beträgt, und als Extremum-Position bzw. Ist-Positon des Abbilds des Gnomons die Mitte zwischen diesen beiden Positionen festlegen.Begrudge is still that the actual position of the image of the gnome on the Dial from the provided by the sensor device spatially resolved Signal can be determined in a conventional manner. Because the The fact that the signal in the region of the extremum (i.e. Minimums for a shadow image or the maximum for a light image) only very little changes, the determination of the position of the extremum difficult, you can, for example determine the positions of the two points whose signal value the half of the extremum value, and as the extremum position or actual position of the image of the gnome set the middle between these two positions.

Das erfindungsgemäße Konzept lässt sich ohne Ausnahme bei jedem Typ von Sonnenuhr einsetzen, sei es eine Vertikal-Sonnenuhr, eine Horizontal-Sonnenuhr, eine Äquatorial-Sonnenuhr oder ein beliebiger anderer Typ von Sonnenuhr.The inventive concept can be without To apply an exception to every type of sundial, be it a vertical sundial, a horizontal sundial, an equatorial sundial or any other type of sundial.

Auch hinsichtlich der gestalterischen Umsetzung und der verwendeten Materialien unterliegt das erfindungsgemäße Konzept keinerlei Beschränkungen. So kann die Grundplatte des Ziffernblatts beispielsweise aus Stein, beispielsweise Marmor, Granit oder dergleichen, aus unter Verwendung von Stein, beispielsweise unter Vermischung mit Kunstharzen, hergestellten Werkstoffen, aus Metall, beispielsweise Edelstahl oder dergleichen, aus Holz, aus unter Verwendung von Holz, beispielsweise unter Vermischung mit Kunstharzen, hergestellten Werkstoffen, aus Kunststoff oder dergleichen Materialien oder einem Gemisch bzw. einer Kombination einer Mehrzahl dieser Materialien hergestellt sein. Ferner können die Ziffern des Ziffernblatts aus einem vom Material der Grundplatte verschiedenen Material gefertigt oder in dieser ausgeformt oder nachträglich eingebracht sein. Schließlich kann der Gnomon beispielsweise aus Metall, beispielsweise Edelstahl oder dergleichen, aus Holz, aus unter Verwendung von Holz, beispielsweise unter Vermischung mit Kunstharzen, hergestellten Werkstoffen, aus Kunststoff oder dergleichen Materialien hergestellt sein.Also with regard to the design implementation and the materials used is subject to the inventive concept no restrictions. For example, the base plate of the dial can be made of stone, For example, marble, granite or the like, from using of stone, for example mixed with synthetic resins Materials, of metal, such as stainless steel or the like, made of wood, using wood, for example, with mixing with synthetic resins, manufactured materials, plastic or the same materials or a mixture or a combination a majority of these materials. Furthermore, the Numerals of the dial from one of the material of the base plate made of different material or molded in this or later be introduced. After all For example, the gnomon may be made of metal, such as stainless steel or the like, made of wood, using wood, for example mixed with synthetic resins, manufactured materials Be made of plastic or similar materials.

Um die Witterungsbeständigkeit der erfindungsgemäßen Sonnenuhr sicherstellen zu können, können vorzugsweise alle Durchführungen von Signal- oder Stromleitungen von der Sichtseite der Sonnenuhr zu dem nicht einzusehenden Bereich, der vorzugsweise auf der der Sichtseite abgewandten Seite der Sonnenuhr angeordnet ist, abgedichtet sein, beispielsweise durch Ausgießen mit Kunstharz oder dergleichen. Allenfalls bedürfen möglicherweise die Lagerstelle(n) des Gnomons gelegentlich einer Reinigung und gewünschtenfalls einer Schmierung, um die ordnungsgemäße Verstellbarkeit des Gnomons sicherstellen zu können.Around the weather resistance the sundial of the invention to be able to ensure preferably all bushings of signal or Power lines from the visible side of the sundial to the unseen Area, preferably on the side facing away from the visible side the sundial is arranged to be sealed, for example by pour out with synthetic resin or the like. At most, the depository (s) may be required of the gnomon occasionally for cleaning and, if desired, lubrication the proper adjustability to make sure of the gnomon.

Die Erfindung wird im Folgenden an einem Ausführungsbeispiel mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert werden. Es stellt dar:The The invention will be described below with reference to an exemplary embodiment the attached drawing be explained in more detail. It shows:

1 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Funktionsprinzips einer erfindungsgemäßen Sonnenuhr; 1 a schematic representation for explaining the operating principle of a sundial according to the invention;

2 eine Skizze zur Erläuterung der Auswertung des ortsaufgelösten Signals der Sensoreinrichtung; und 2 a sketch to explain the evaluation of the spatially resolved signal of the sensor device; and

3, 4 Darstellungen von Sonnenuhren des Standes der Technik. three . 4 Representations of sundials of the prior art.

In 1 ist eine erfindungsgemäße Sonnenuhr allgemein mit 10 bezeichnet. Sie umfasst einen Grundkörper 11 mit einem Ziffernblatt 12 und einem Gnomon 14. Das Gnomon 14 wirft im Licht der Sonne S einen Schatten 18 auf das Ziffernblatt 12. Auf dem Ziffernblatt 12 ist eine Stundenskala 16 vorgesehen, die das Ablesen der Zeit an Hand der Ist-Position P_ist des Schattens 18 ermöglicht.In 1 is a sundial invention generally with 10 designated. It comprises a basic body 11 with a dial 12 and a gnomon 14 , The gnomon 14 casts a shadow in the light of the sun S 18 on the dial 12 , On the dial 12 is an hour scale 16 provided, which _is to read the time with reference to the present position P of the shade 18 allows.

In einer vom Ziffernblatt 12 ausgehenden Vertiefung 11a des Grundkörpers 11 ist eine dem Verlauf der Stundenskala 16 folgende Sensoreinrichtung 20 angeordnet, deren ortsaufgelöstes Ausgangssignal O_S einer Auswerteeinrichtung 22 zugeführt wird. Die Auswerteeinrichtung 22 bestimmt, wie nachfolgend mit Bezug auf 2 noch näher erläutert werden wird, aus dem ortsaufgelösten Ausgangssignal O_S die Ist-Position P_ist des Schattens 18 des Gnomons 14 und übermittelt ein dieser Ist-Position P_ist entsprechendes Signal O_ist an eine Komparatoreinrichtung 24. Ferner ist eine Uhr 26 vorgesehen, die ein der tatsächlichen Uhrzeit entsprechendes Zeitsignal O_zeit an eine Umrechnungseinrichtung 28 ausgibt. Die Umrechnungseinrichtung 28 ermittelt aus dem Zeitsignal O_zeit die Soll-Position P_soll des Schattens 18 des Gnomons 14 und gibt ein entsprechendes Signal O_soll an die Komparator einrichtung 24 aus.In one of the dial 12 outgoing depression 11a of the basic body 11 is a course of the hour scale 16 following sensor device 20 arranged, whose spatially resolved output signal O _S an evaluation 22 is supplied. The evaluation device 22 determined as below with reference to 2 will be explained in more detail, from the spatially resolved output signal O _S, the actual position P _is the shadow 18 of the gnomon 14 and transmits one of these actual position P _is corresponding signal O _is to a comparator device 24 , There is also a clock 26 provided, the one of the actual time corresponding time signal O _time to a conversion device 28 outputs. The conversion facility 28 determined from the time signal O _time the target position P _{is to} the shadow 18 of the gnomon 14 and outputs a corresponding signal O _soll to the comparator device 24 out.

Die Komparatoreinrichtung 24 vergleicht die beiden Signale O_ist und O_soll miteinander. Stellt die Komparatoreinrichtung 24 dabei fest, dass der Betrag der Differenz von Soll-Position P_soll und Ist-Position P_ist (d.h. |P_soll – P_ist|) größer ist als ein vorbestimmter Wert, der beispielsweise der Ortsauflösung der Sensoreinrichtung 20 entspricht, so gibt sie an eine Stelleinrichtung 30 ein Stellsignal O_stell aus. In Folge des Stellsignal O_stell verstellt die Stelleinrichtung 30 das Gnomon 14 derart, dass sich die Ist-Position P_ist des Schattens 18 des Gnomons 14 in Richtung der Soll-Position P_soll bewegt. Dabei kann das Stellsignal O_st lediglich die Richtung der Verstellung vorgeben, und die Stelleinrichtung 30 das Gnomon 14 jeweils nur um einen vorbestimmten Winkel verstellen, wobei die Bestimmung der Ist-Position P_ist des Schattens 18 des Gnomons 14, der Vergleich von Soll-Position P_soll und Ist-Position P_ist durch die Komparatoreinrichtung 24 und die Ausgabe des Stellsignal O_st an die Stelleinrichtung 30 so lange wiederholt wird, bis die Soll-Position P_soll und Ist-Position P_ist des Schattens 18 des Gnomons 14 im Rahmen der vorstehend genannten Genauigkeit übereinstimmen.The comparator device 24 compares the two signals O _is and O _{should be} together. Represents the comparator device 24 it determines that the amount of the difference between the desired position and actual position P _to P (that _is, | P _soll - _P |) is greater than a predetermined value, for example, the spatial resolution of the sensor device 20 corresponds, so she gives to a setting device 30 a control signal O from _alternate. As a result of the actuating signal O _stell adjusts the actuator 30 the gnomon 14 such that the actual position P _is the shadow 18 of the gnomon 14 in the direction of the desired position P _{should be} moved. The control signal O _{st can} only specify the direction of the adjustment, and the adjusting device 30 the gnomon 14 each set only by a predetermined angle, wherein the determination of the actual position P _is the shadow 18 of the gnomon 14 , the comparison of desired position P _soll and actual position P _is by the comparator device 24 and the output of the control signal O _st to the actuator 30 is repeated until the desired position P _soll and actual position P _is the shadow 18 of the gnomon 14 in accordance with the aforementioned accuracy.

Der Betrieb der Komparatoreinrichtung 24 wird durch eine Auslöseeinrichtung 32 gesteuert, der zum einen die von der Sensoreinrichtung 20 insgesamt ausgegebene Spannung V und zum anderen das der tatsächlichen Uhrzeit entsprechende Zeitsignal O_zeit der Uhr 26 zugeführt wird. Aus diesen beiden Signalen bestimmt die Auslöseeinrichtung 32, beispielsweise gemäß der eingangs erläuterten möglichen Strategien, wann und wie oft die Komparatoreinrichtung 24 die Soll-Position P_soll und die Ist-Position P_ist des Schattens 18 des Gnomons 14 miteinander vergleicht und gegebenenfalls ein Stellsignal an die Stelleinrichtung 30 ausgibt.The operation of the comparator device 24 is triggered by a trigger device 32 controlled, on the one hand by the sensor device 20 total output voltage V and on the other hand, the actual time corresponding time signal O _{time of} the clock 26 is supplied. From these two signals determines the triggering device 32 , For example, according to the outlined possible strategies, when and how often the comparator 24 the target position P _soll and the actual position P _is the shadow 18 of the gnomon 14 compares with each other and optionally a control signal to the actuator 30 outputs.

Ferner ist eine Speichereinrichtung 34 vorgesehen, in der für eine Mehrzahl von Zeitpunkten des Jahres die jeweils erforderlichen Stellwerte der Stelleinrichtung 30 abgespeichert sind. Aus diesen Stellwerten kann die Auslöseeinrichtung 32 dann, wenn die Sensoreinrichtung 20, beispielsweise auf Grund zu starker Bewölkung, nicht in der Lage ist, ein ortsaufgelöstes Signal O_S bereitzustellen, im Wege der Interpolation einen für den jeweiligen Zeitpunkt passenden Stellwert ermitteln und über die Komparatoreinrichtung 24 an die Stelleinrichtung 30 ausgeben. Hierdurch wird ein Schlechtwetterbetrieb der erfindungsgemäßen Sonnenuhr 10 ermöglicht.Further, a memory device 34 provided in which for a plurality of times of the year, the respectively required control values of the adjusting device 30 are stored. From these control values, the triggering device 32 then when the sensor device 20 , For example due to heavy cloud cover, is not able to provide a spatially resolved signal O _S, determine a suitable time for the respective control value by means of interpolation and the comparator 24 to the adjusting device 30 output. As a result, a bad weather operation of the sundial invention 10 allows.

Wie dies heutzutage üblich ist, können die Auswerteeinrichtung 22, die Komparatoreinrichtung 24, die Umrechnungseinrichtung 28, die Auslöseeinrichtung 32 und die Speichereinrichtung 34 Teil eines Mikrocomputers 36 sein, wie dies in 1 strichpunktiert angedeutet ist.As is customary today, the evaluation device 22 , the comparator device 24 , the conversion device 28 , the triggering device 32 and the storage device 34 Part of a microcomputer 36 be like this in 1 indicated by dash-dotted lines.

Nachzutragen ist noch, dass der von der Sensoreinrichtung 20 erzeugte Strom I einer Akkueinheit 38 zugeführt werden kann, in welcher er gespeichert und im Bedarfsfall an den Mikrocomputer 36 bzw. dessen Komponenten zu deren Betrieb abgegeben wird. Diese Akkueinheit 38 ermöglicht insbesondere den vorstehend angesprochenen Schlechtwetterbetrieb. Sollte die von der Sensoreinrichtung 20 erzeugte elektrische Energie nicht ausreichen, so kann zusätzlich wenigstens eine Solarzellen oder/und wenigstens eine Batterie vorgesehen sein. Diese sind insgesamt bei 40 angedeutet.Nachzutragen is still that of the sensor device 20 generated current I a battery unit 38 can be supplied, in which he stored and, if necessary, to the microcomputer 36 or its components is released for their operation. This battery unit 38 allows in particular the above-mentioned bad weather operation. Should that of the sensor device 20 generated electrical energy is insufficient, it may additionally be provided at least one solar cell and / or at least one battery. These are included in total 40 indicated.

Nachzutragen ist noch, dass der Mikrocomputer 36 einschließlich seiner Komponenten Auswerteeinrichtung 22, Komparatoreinrichtung 24, Umrechnungseinrichtung 28, Auslöseeinrichtung 32 und Speichereinrichtung 34, die Uhr 26, die Akkueinheit 38 und die Batterie 40 in wenigstens einer von außen nicht einzusehenden Ausnehmung 42 der Sonnenuhr 10 angeordnet sind.It is still to be added that the microcomputer 36 including its components evaluation device 22 , Comparator device 24 , Conversion device 28 , Tripping device 32 and storage device 34 , the clock 26 , the battery unit 38 and the battery 40 in at least one not visible from the outside recess 42 the sundial 10 are arranged.

Mit Bezug auf 2 soll im Folgenden noch kurz erläutert werden, wie die Auswerteeinrichtung 22 aus dem ortsaufgelösten Signal O_S der Sensoreinrichtung 20 die Ist-Position P_ist des Abbilds 18 des Gnomons 14 ermitteln kann. Und zwar besteht das Problem darin, dass sich das ortsaufgelöste Signal O_S im Bereich eines Extremums, d.h. im vorliegenden Fall des vom Gnomon-Schatten 18 herrührenden Minimums, nur sehr wenig ändert, was unter Berücksichtigung des Signalrauschen die Bestimmung der Position des Extremums, d.h. der Ist-Position P_ist des Gnomonschattens 18, erschwert, wenn nicht gar unmöglich macht. Um dieses Problem zu umgehen, bedient man sich folgenden Verfahrens: Zunächst bestimmt man die Positionen P_½,1, und P_½,2, bei denen der Signalausschlag bezogen auf die Referenzlinie I₀ genau die Hälfte des maximalen Ausschlags (I_ext – I₀) beträgt. Dort ist die Änderung des Signalausschlags üblicherweise maximal, so dass man diese Positionen auch unter Berücksichtigung des Signalrauschens mit ausreichender Genauigkeit bestimmen kann. Anschließend ermittelt man das arithmetische Mittel (P_½,1 + P_½,2)/2 dieser beiden Werte als die Extremumsposition P_ext, d.h. die Ist-Position P_ist des Gnomonschattens 18.Regarding 2 will be briefly explained below, as the evaluation 22 from the spatially resolved signal O _{S of} the sensor device 20 the actual position P _is the image 18 of the gnomon 14 can determine. Namely, the problem is that the spatially resolved signal O _S in the range of an extremum, ie in the present case of the Gnomon shadow 18 originating Mi nimums, only very little changes what, taking into account the signal noise, the determination of the position of the extremum, ie the actual position P _is the Gnomonschattens 18 makes it difficult, if not impossible. To circumvent this problem, one uses the following method: First, one determines the positions P _{½, 1} , and P _{½, 2} , in which the signal excursion relative to the reference line I ₀ exactly half of the maximum excursion (I _ext - I ₀ ) is. There, the change in the signal excursion is usually maximum, so that one can determine these positions with sufficient accuracy, taking into account the signal noise. Then one obtains the arithmetic mean (P _{½, 1} + P _{½, 2} ) / 2 of these two values as the extreme position P _ext , ie the actual position P _is the gnomon shadow 18 ,

Claims

Sundial ( 10 ) with a dial ( 12 ) and a gnomon ( 14 ), whose sunlight on the dial ( 12 ) image ( 18 ) the pointer of the sundial ( 10 ), characterized in that it further comprises: - a sensor device ( 20 () That an actual position _(P) of the image 18 ) of the gnome ( 14 ) on the dial ( 12 ), - a clock ( 26 ), which the actual time and thus a desired position (P _soll ) of the image ( 18 ) of the gnome ( 14 ) on the dial ( 12 ), - a comparator device ( 24 ), which depends on the sensor device ( 20 ) detected actual position (P _ist ) with the desired position (P _soll ) compares, and - an adjusting device ( 30 ), which depends on one of the comparator device ( 24 ) signal the location of the gnome ( 14 ) such that the actual position (P _ist ) coincides with the desired position (P _soll ).

Sundial according to claim 1, characterized in that the clock ( 26 ) is an electronic clock, preferably a radio-controlled clock.

Sundial according to claim 1 or 2, characterized in that the clock ( 26 ), the comparator device ( 24 ) and the adjusting device ( 30 ) in an area not visible from the outside ( 42 ) of the sundial ( 10 ) are arranged or recorded.

Sundial according to one of claims 1 to 3, characterized in that the sensor device ( 20 ) in the dial ( 12 ) is integrated.

Sundial according to one of claims 1 to 4, characterized in that the sensor device ( 20 ) is a photoelectrically operating sensor device, preferably comprises a plurality of photoelectric elements.

Sundial according to claim 5, characterized in that one of the photoelectrically operating sensor device ( 20 ) generated power for operating the clock ( 26 ) and / or the comparator device ( 24 ) and / or the actuating device ( 30 ) is being used.

Sundial according to claim 5 or 6, characterized in that one of the photoelectrically operating sensor device ( 20 ) generated power in a battery unit ( 38 ) is cached.

Sundial according to one of claims 1 to 7, characterized in that the gnomon ( 14 ) on the dial ( 12 ) is pivotally mounted.

Sundial according to one of claims 1 to 8, characterized in that the image ( 18 ) of the gnome ( 14 ) on the dial ( 12 ) a shadow of the gnome ( 14 ).