DE102014005027A1

DE102014005027A1 - Funkarmbanduhr und Verfahren zum Wechseln der Batterie einer Funkarmbanduhr

Info

Publication number: DE102014005027A1
Application number: DE102014005027.0A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Heck; Johannes Heck
Original assignee: EMES Intellectual Property Ltd
Current assignee: EMES INTELLECTUAL PROPERTY Ltd
Priority date: 2014-04-05
Filing date: 2014-04-05
Publication date: 2015-10-08

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Funkarmbanduhr mit mindestens einem analogen Zeiger (6), mit einem Stellmotor (4) zum Bewegen des mindestens einen Zeigers (6), mit einem Funkempfänger (1) zum Empfang eines Zeitsignals und zur Steuerung des Stellmotors (4) und mit einer Batterie (8) zur Versorgung der Datenverarbeitungseinheit (2) und/oder des Funkempfängers (1) und/oder des Stellmotors (4) mit elektrischer Energie. Eine Funkarmbanduhr zu schaffen, bei der ein Batteriewechsel auch ohne das Wissen über die „bekannte Position” und/oder ohne geschultes Fachpersonal durchgeführt werden kann wird dadurch erreicht, dass die Funkarmbanduhr in einen Energiesparmodus versetzt wird, nachdem die Ladung der Batterie (8) einen vorgegebenen Grenzwert unterschritten hat, dass im Energiesparmodus die Zeiger (6) beim nächstmaligen erreichen einer definierten Position, insbesondere der 12:00 Uhr Position, angehalten werden, dass anschließend manuell die alte Batterie (8) gegen eine Neue ersetzt wird, dass danach der Energiesparmodus beendet und der Funkempfänger (1) aktiviert wird, um ein aktuelles Zeitsignal zu empfangen und dass schließlich die Datenverarbeitungseinheit (2) den mindestens einen Zeiger (6) über den Stellmotor (4) auf die aktuelle Zeit einstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Funkarmbanduhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 und zwei Verfahren zum Wechseln der Batterie einer Funkarmbanduhr gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 6 und 7.
Beispielsweise aus der DE 196 15 215 C2 ist eine Funkarmbanduhr bekannt, die mit einer herkömmlichen, innerhalb des Gehäuses angeordneten Batterie betrieben wird. Eine solche Funkarmbanduhr umfasst unter anderem einen Mikroprozessor zur Verarbeitung des empfangenen Langwellen-Zeitsignals (zum Beispiel in Europa DCF 77) und zur Steuerung eines Stellmotors zum Bewegen der Zeiger. Erhält nun der Mirkoprozessor aufgrund einer entladenen oder zwecks Batteriewechsel entnommenen Batterie keine elektrische Energie mehr, so kann weder der Mikroprozessor, noch der Stellmotor weiter betrieben werden mit der Folge, dass neben den Zeigern auch die Zeit stehen bleibt.
Nach dem Einlegen einer neuen, geladenen Batterie müssen zunächst die Zeiger in eine dem Mikroprozessor bekannte Position gebracht werden, damit der Mikroprozessor ermitteln kann, wie viele Schritte der Stellmotor benötigt, um die Zeiger auf die aktuelle Zeit einzustellen. Hierzu muss zunächst einmal die zu der Uhr gehörige „bekannte Position” ermittelt werden. Diese ist zwar normaler Weise in der zur Uhr gehörigen Gebrauchsanweisung beschrieben, jedoch liegt in den meisten Fällen die Gebrauchsanweisung zum Zeitpunkt des Batteriewechsels nicht vor. Ist nun diese Position bekannt, müssen die Zeiger manuell auf diese Position gebracht werden. Dies sollte nur von geschultem Fachpersonal durchgeführt werden, um Beschädigungen an der Uhr zu vermeiden.
Davon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Funkarmbanduhr zu schaffen, bei der ein Batteriewechsel auch ohne das Wissen über die „bekannte Position” und/oder ohne geschultes Fachpersonal durchgeführt werden kann.
Als technische Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Funkarmbanduhr der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Wechseln der Batterie gemäß den Merkmalen des Anspruches 6 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Funkarmbanduhr und den Verfahren sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Funkarmbanduhr und ein nach dieser technischen Lehre ausgeführtes Verfahren haben den Vorteil, dass durch die Positionierung der Zeiger mit dem letzten Rest an Energie der Batterie der Funkarmbanduhr die exakte Position der Zeiger bekannt ist, so dass nach dem Einlegen der neuen Batterie auf diese Information zurück gegriffen werden kann und so dass eine manuelles Positionieren der Zeiger entbehrlich ist. Der große Vorteil hiervon ist, dass durch diese Selbstpositionierung der Zeiger vor der Entnahme der Batterie ein Batteriewechsel auch ohne geschultes Fachpersonal möglich ist.
Nachdem also der Batteriewechsel erfolgt ist, wird die aktuelle Zeit durch den Empfang eines Zeitsignals ermittelt. In manchen Situationen kann aber kein solches Zeitsignal empfangen werden, zum Beispiel weil der Batteriewechsel in einem Uhrengeschäft in einem großen Gebäude vorgenommen wird und dieses Gebäude das Langwellen-Zeitsignal so schwächt, dass kein Empfang möglich ist. In diesem Fall muss die Funkarmbanduhr erst an einen Ort gebracht werden, an welchem ein Funkempfang möglich ist.
Zur Vermeidung dieser Unannehmlichkeit wird erfindungsgemäß eine Funkarmbanduhr mit den Merkmalen des Anspruches 1 und ein Verfahren zum Wechseln der Batterie mit den Merkmalen des Anspruches 7 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen dieser Funkarmbanduhr und dieses Verfahrens sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.
Eine nach dieser technischen Lehre ausgebildete Funkarmbanduhr und ein nach dieser technischen Lehre ausgeführtes Verfahren haben neben den bereits zuvor genannten Vorteilen noch weiterhin den Vorteil, dass die intern fortgeführte Zeit zum Justieren der Zeiger eingesetzt werden kann, so dass der Empfang eines Zeitsignals zur Wiederinbetriebnahme der Uhr nach dem Batteriewechsel entbehrlich ist. Folglich kann der Batteriewechsel an jedem beliebigen Ort durchgeführt werden, und die Uhr zeigt unmittelbar nach dem Batteriewechsel die aktuelle Zeit an. Zwar entspricht die intern fortgeführte Zeit nicht exakt der durch das Zeitsignal übermittelten Atomzeit, jedoch sind die Abweichungen so gering, dass dies im Alltag akzeptabel ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Ladung der Batterie mehrfach gemessen und der Energiesparmodus erst aktiviert, wenn eine Anzahl von Messung eine Unterschreitung des Grenzwertes ergeben haben. Hierdurch werden Zufallsmessung ausgeschlossen. Auch können hierdurch klimabedingte Schwankungen der Betreibsspannung der Batterie ausgeschlossen werden.
In einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform wird die Ladung der Batterie ständig in vorbestimmten Intervallen gemessen. Damit die Messung der Ladung nicht zuviel Energie verbraucht haben sich Intervalle von 30 Sekunden bis 5 Minuten, vorzugsweise Intervalle von 1 Minute bewährt.
Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Funkarmbanduhr und der erfindungsgemäßen Verfahren zum Wechseln der Batterie ergeben sich aus der beigefügten Zeichnung und den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen. Ebenso können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale erfindungsgemäß jeweils einzeln oder in beliebigen Kombinationen miteinander verwendet werden. Die erwähnten Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter. Dabei zeigt 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Funkarmbanduhr.
Die in 1 dargestellte erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Funkarmbanduhr umfasst einen Funkempfänger 1 mit einer Langwellen-Antenne mit Kern, eine Datenverarbeitungseinheit in Form eines Mikroprozessors 2, eine Bedientaste 3 zur Eingabe von Signalen in den Mikroprozessor 2, einen vom Mikroprozessor gesteuerten Schrittmotor 4, welcher mit einem Räderwerk 5 zum Bewegen der Zeiger 6 wirkverbunden ist. Der Funkempfänger 1 kann über ein Schaltglied 7 ge- oder entsperrt werden. Zur Stromversorgung ist eine herausnehmbare Batterie 8 und eine Pufferenergiequelle in Form eines Kondensators 9 vorgesehen. Dieser Kondensator 9 ist parallel zur Batterie 8 geschaltet und mit dieser so verbunden, dass der Kondensator 9 von der Batterie 8 mit elektrischer Energie gespeist wird.
Im Inneren des Mikroprozessors 2 sind hier nicht dargestellte Mittel zum Messen der Ladung der Batterie 8 und Mittel zum Vergleichen der gemessenen Ladung mit einem vorgegebenen Grenzwert vorgesehen. Wird in der Batterie 8 eine Spannung von weniger als 2,7 V gemessen, so wird die Funkarmbanduhr in den Lowbat Modus versetzt. In diesem Fall wird die Messung der Ladung der Batterie 8 im Minutentakt wiederholt.
Sobald in 20 aufeinander folgenden Messungen die Spannung in der Batterie 8 unter 2,4 V liegt, wird der Energiesparmodus aktiviert. In diesem Energiesparmodus wird zunächst einmal der Funkempfänger 1 gesperrt, damit dieser keinen weiteren Strom mehr verbraucht. Auch wird die Bedientaste 3 gesperrt, damit keine Signale in den Mikroprozessor 2 eingegeben werden können, die gegebenenfalls zu einem unerwünschten Energieverbrauch führen könnten.
Darüber hinaus ist im Mikroprozessor 2 eine Software vorgesehen, die den Stellmotor 4 sperrt, sobald die Zeiger 6 eine vorgegebene Position, hier die 12:00 Uhr Position, erreicht haben. Somit verbraucht auch der Stellmotor 4 nach erreichten der 12:00 Uhr Position keine weitere Energie.
Gleichwohl läuft im Mikroprozessor 2 eine innere Uhr weiter und führt die aktuelle Zeit fort. Während dieses gesamten Prozesses ist die Pufferenergiequelle 9 derart mit der Batterie 8 verbunden, dass in der Pufferenergiequelle 9 dieselbe Spannung, wie in der Batterie 8 anliegt. Wird nun die Batterie 8 zwecks Batteriewechsel entnommen, so erfolgt die Versorgung des Mikroprozessors 2 mit elektrischer Energie zur Fortführung der aktuellen Zeit durch den Pufferenergiespeicher 9.
In der hier dargestellten Ausführungsform ist als Pufferenergiespeicher 9 ein Kondensator mit einer Kapazität von ca. 100 μF vorgesehen, der eine Pufferzeit von ca. 30 Sekunden ermöglicht. In der Praxis reicht diese Zeit für einen Batteriewechsel aus. Es können aber auch Kondensatoren mit 150 μF oder 200 μF eingesetzt werden, so dass Pufferzeiten von 45 oder oder 60 Sekunden realisiert werden können.
Nach dem Einsetzen der neuen Batterie wird weiterhin die Spannung in der Batterie gemessen. Erst wenn in 3 aufeinander folgenden Messungen eine Batteriespannung von mehr als 2,7 V gemessen wurde, wird der Energiesparmodus beendet und über die im Mikroprozessor 2 vorhandene Software werden die Zeiger 6 über den Stellmotor 4 auf die im Mikroprozessor 2 fortgeführte Zeit eingestellt. Danach wird die Sperre des Funkempfängers 1 und gegebenenfalls der Bedientaste 3 aufgehoben und die Funkarmbanduhr befindet sich wieder im normalen Modus.
Für den Fall, dass die Pufferzeit für den Batteriewechsel einmal nicht ausreichen sollte, geht die im Mikroprozessor 2 fortgeführte Zeit verloren. In diesem Fall können die Zeiger 6 nicht sofort auf die aktuelle Zeit eingestellt werden, vielmehr muss erst die Sperre des Funkempfängers 1 aufgehoben werden und ein aktuelles Zeitsignal empfangen werden.
In einer zweiten, in der Zeichnung nicht dargestellten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Funkarmbanduhr wird auf die Pufferenergiequelle 9 verzichtet, während alle anderen Baugruppen unverändert bleiben. Auch in dieser zweiten Ausführungsform wird die Batteriespannung gemessen und bei einer Spannung von weniger als 2,7 V wird die Funkarmbanduhr in den Lowbat Modus versetzt. Fortan wird im Minutentakt die Batteriespannung gemessen und bei einer Spannung von weniger als 2,4 V wird der Energiesparmodus aktiviert. Wie in der ersten Ausführungsform auch, werden in der zweiten Ausführungsform die Zeiger beim Erreichen der 12:00 Uhr Position angehalten, indem der Stellmotor 4 gesperrt wird. Hierdurch wird erreicht, dass der Mikroprozessor die Position der Zeiger kennt. Nach dem Batteriewechsel wird ebenfalls die Batteriespannung der neuen Batterie gemessen und bei einer Batteriespannung von mehr als 2,7 V wird der Energiesparmodus aufgehoben. Damit wird auch die Sperre des Funkempfängers 1 aufgehoben und es kann ein aktuelles Zeitsignal empfangen werden. Sobald ein solches Zeitsignal empfangen wurde, werden die Zeiger 6 über den Stellmotor 4 gesteuert durch den Mikroprozessor 2 auf die aktuelle Zeit eingestellt. Dies ist deshalb möglich, weil die Stellung der Zeiger auf der 12:00 Uhr Position bekannt ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19615215 C2 [0002]

Claims

Funkarmbanduhr mit mindestens einem analogen Zeiger (6), mit einem Stellmotor (4) zum Bewegen des mindestens einen Zeigers (6), mit einem Funkempfänger (1) zum Empfang eines Zeitsignals und zur Steuerung des Stellmotors (4) und mit einer Batterie (8) zur Versorgung der Datenverarbeitungseinheit (2) und/oder des Funkempfängers (1) und/oder des Stellmotors (4) mit elektrischer Energie, gekennzeichnet durch Mittel zum Messen der Ladung der Batterie (8), Mittel zum Vergleichen der gemessenen Ladung der Batterie (8) mit einem vorgegebenen Grenzwert und Mittel zum Anhalten der Zeiger auf einer vorgegebenen Position, insbesondere auf der 12:00 Uhr Position.
Funkarmbanduhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Datenverarbeitungseinheit (2) eine Software zum Versetzen der Funkarmbanduhr in einen Energiesparmodus vorgesehen ist.
Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Fortführen der Zeit und durch eine Pufferenergiequelle (9), wobei die Pufferenergiequelle (9) vorzugsweise die Mittel zum Fortführen der Zeit und/oder die Datenverarbeitungseinheit (2) mit elektrischer Energie versorgt, während die Batterie (8) offline ist.
Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Pufferenergeiquelle (9) derart mit der Batterie (8) verbunden ist, dass die Pufferenergiequelle (9) von der Batterie (8) mit elektrischer Energie aufgeladen wird.
Funkarmbanduhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Mittel zum Sperren und/oder zur Freigabe des Funkempfängers (1) und/oder des Stellmotors (4).
Verfahren zum Wechseln der Batterie einer Funkarmbanduhr, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkarmbanduhr in einen Energiesparmodus versetzt wird, nachdem die Ladung der Batterie (8) einen vorgegebenen Grenzwert unterschritten hat, dass im Energiesparmodus die Zeiger (6) beim nächstmaligen erreichen einer definierten Position, insbesondere der 12:00 Uhr Position, angehalten werden, dass anschließend manuell die alte Batterie (8) gegen eine Neue ersetzt wird, dass danach der Energiesparmodus beendet und der Funkempfänger (1) aktiviert wird, um ein aktuelles Zeitsignal zu empfangen und dass schließlich die Datenverarbeitungseinheit (2) den mindestens einen Zeiger (6) über den Stellmotor (4) auf die aktuelle Zeit einstellt.
Verfahren zum Wechseln der Batterie einer Funkarmbanduhr, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funkarmbanduhr in einen Energiesparmodus versetzt wird, nachdem die Ladung der Batterie (8) einen vorgegebenen Grenzwert unterschritten hat, dass im Energiesparmodus die Zeiger (6) beim nächstmaligen erreichen einer definierten Position, insbesondere der 12:00 Uhr Position, angehalten werden, dass in der Datenverarbeitungseinheit (2) die aktuelle Zeit fortgeführt wird, während sich die Funkarmbanduhr im Energiesparmodus befindet und/oder während die Batterie (8) offline ist, wobei die hierzu notwendige Stromversorgung durch die Pufferenergiequelle (9) gewärleistet wird, dass anschließend manuell die alte Batterie (8) gegen eine Neue ersetzt wird, dass danach der Energiesparmodus beendet wird und die Datenverarbeitungseinheit (2) den mindestens einen Zeiger (6) über den Stellmotor (4) auf die in der Datenverarbeitungsanlage (2) fortgeführte Zeit einstellt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladung der Batterie (8) mehrfach gemessen wird und dass die Funkarmbanduhr in den Energiesparmodus versetzt wird, sobald die Ladung der Batterie (8) bei N aufeinander folgenden Messungen den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, wobei N insbesondere zwischen 5 und 50, vorzugsweise 20 beträgt.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladung der Batterie (8) in vorbestimmten Intervallen gemessen wird, wobei ein Intervall zwischen 30 Sekunden und 5 Minuten, vorzugsweise 1 Minute dauert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vorzugsweise zu Beginn des Energiesparmodus der Funkempfänger (1) deaktiviert wird.