DE2354510C2 - Batteriebetriebene Digitaluhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine batteriebetriebene Digiti! hr mit mehreren Leucht-Anzeigeelementen, beispielsweise für Stunden, Minuten und Sekunden, die fcur Anzeige der Uhrzeit von einem Zeitnormal in einer der Zeit entsprechenden Fortschaltfolge umgeschaltet werden.

Digitaluhren dieser Art, die ihre Antriebsleistung aus einer Batterie beziehen, sind bekannt. Bei derartigen Uhren besteht das Bedürfnis, einen unteren Grenzwert der Batteriespannung anzuzeigen, bei der ein zeitgenauer Betrieb der Uhr nicht mehr möglich ist. Einerseits sind nämlich diese Uhren für eine sehr genaue Zeitanzeige ausgelegt, so daß es unerwünscht ist, diese hohe Zeitgenauigkeit nur dadurch zu verschlechtern, daß unter Umständen die Batteriespannung nicht aus-510

reichend hoch ist Andererseits liegen bei derartigen Uhren die verschiedenen Baustüfen, wie beispielsweise die Leucht-Anzeigeelemente, Decoder, Zähler und Zeitnormal, ständig an der Batteriespannung, so daß deren Absinken die Funktion einer oder mehrerer der Baustufen in Frage stellt, wobei es zu einer Falschanzeige kommen kann.

Bei Uhren, bei denen die Zeitanzeige mittels Zeigern oder Fallblättern erfolgt, ist es bekannt, eine Batteriezustandskontrolle in der Weise vorzusehen, daß eine unter den für den Betrieb der Uhr erforderlichen Mindestwert abgesunkene Batteriespannung über eine zusätzliche Signaleinrichtung, beispielsweise ein Signaltongenerator, angezeigt wird. Wird eine derartige Signaleinrichtung nur für die Batteriezustandskontrolle vorgesehen, dann verteuert sich hierdurch die Uhr wesentlich.

Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer batteriebetriebenen Digitaluhr mit Leucht-Anzeigeelementen diese selbst zur Anzeige einer unter den für den Betrieb der UKr erforderlichen Mindestwert abgesunkenen Batteriespannung auszunützen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zur Batteriezustandskontrolle eine auf eine Mindestspannung der Batterie ansprechende Schwellwertschaltung vorgesehen ist. die bei Unterschreitung dieser Mindestspannung über eine Schalteinrichtung wenigstens einem der Anzeigeelemente einen von der Fortschaltfolge abweichenden Leuchtrhythmus überlagert. Dadurch ist erreicht, daß der Benutzer durch eine vom Normalbetrieb abweichende Arbeitsweise der Leucht-Anzeigeelemente auf die Entladung der Batterie hinge wiesen wird. Gleichzeitig ist dadurch erreicht, daß die Ganggenauigkeit der Uhr durch das Ansprechen der Schwellwertschaltung nicht beeinflußt wird.

In einer bevorzugten Ausführung unterbricht die Schwellwertschaltung über die Schalteinrichtung die Stromversorgung des Anzeigeelements für die Sekundenanzeige. Der Benutzer erkennt am Erlöschen der Sekundenanzeige, daß die Batteriespannung für einen weiteren Betrieb der Uhr zu gering ist.

In einer anderen bevorzugten Ausführung ist die Schalteinrichtung von einem Impulserzeuger gebildet, der beim Ansprechen der Schwellwertschaltung in die Stromversorgungsleitung eines oder mehrerer der Anzeigeelemente eingeschaltet ist, wobei der Impulserzeuger Impulse mit einer vom Benutzer optisch wahrnehmbaren Frequenz abgibt. Dies bedeutet, daß die Stromversorgungsleitung für eines oder mehrere der Anzeigeelemente rhythmisch unterbrochen wird, so daß die im Normalbetrieb ständig leuchtenden Anzeigeelemente bei zu niedriger Batteriespannung blinken. Bei einer batteriebetriebenen Digitaluhr, bei der die Sekundenanzeige dadurch erfolgt, daß ein Anzeigeelement im Sekundenrhythmus aufleuchtet, ist vorteilhaft die Schalteinrichtung von einem Impulsgenerator gebildet, der beim Ansprechen der Schwellwertschaltung über einen Schalter an den Steuereingang dieses Anzeigeelements angeschaltet ist, wobei der Impulserzeuger Impulse mit einer vom Benutzer optisch wahrnehmbaren Frequenz abgibt. Bei zu niedriger Batteriespannung blinkt die Sekundenanzeige in einem schnelleren Takt als im Normalbetrieb.

Bei Digitaluhren, bei denen in bekannter Weise die Anzeigeelemente zusätzlich zu ihrer zeitbestimmten Ansteuerung nacheinander von Impulsen aus einer Impuls-Multiplexeinrichtung angesteuert sind, deren Frequenz von einem Taktgeber gesteuert ist, ist in vorteil-

hafter Ausgestaltung der Erfindung der Taktgeber auf eine gegenüber seiner Impulsfrequenz im Normalbetrieb erniedrigte Frequenz umschaltbar, bei der die Leuchtdauer der Anzeigeelemente sichtbar unterbrochen ist, und der Schalter schaltet bei Betätigung durch die Schwellwertschaltung den Taktgeber auf die niedrigere Frequenz um. Dabei liegt die Impulsfrequenz des Taktgebers im Normalbetrieb so hoch, daß das Auge des Benutzers nicht wahrnehmen kann, daß an sich die Anzeigeelemente nacheinander nur kurzzeitig angeschaltet sind. Die Erniedrigung der Impulsfrequenz des Taktgebers im Falle zu niedriger Batteriespannung hat zur Folge, daß der Benutzer sieht, daß die einzelnen Anzeigeelemente nacheinander aufleuchten.

Eine nähere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der folgenden Beschreibung einiger Ausführungs-■üeispiele. Es zeigt

F i g. 1 schematisch den Schaltplan eines Ausführungsbeispiels der Erfindung,

F i g. 2 ein weiteres Ausführuigsbeispiel in einer Darstellung entsprechend F i g. I,

F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung bei einer Uhr, bei der die Sekundenanzeige mittels eines Lämpchens erfolgt, und

F i g. 4 ein Ausführungsbeispiel bei einer im Multiplexbetrieb arbeitenden Digitaluhr.

In den Figuren sind Anzeigeelemente für die Stunden mit 1, für die Minuten mit 2 und für die Sekunden mit 3 bezeichnet. Jedes dieser Anzeigeelemente — bis auf das Anzeigeelement 3 in F i g. 3 — besteht beispielsweise aus zwei 7-Segmentanzeigebauteilen, die der digitalen Anzeige von Stunden. Minuten und Sekunden dienen. Die Steuereingänge der Anzeigeelemente 1, 2 und 3 sind über Decoder 4,5 und 6 an Zähler 7,8 und 9 angeschaltet. Die Zähler werden von einem Zeitnormal 10 gesteuert. Dieses bestimmt die Ganggenauigkeit der Uhr. In den Fig. 1, 2 und 3 liegen die Versorgungsspannungsanschlüsse der Anzeigeelemente 1, 2 und 3 an einem Batteriepol ti. Selbstverständlich sind auch die Decoder und die Zähler sowie das Zeitnormal zur Spannungsversorgung an der Batterie angeschlossen. Zur Vereinfachung der Darstellung sind die hierfür erforderlichen Leitungen in den Figuren nicht gezeigt.

Eine Schwellwertschaltung 12 ist an den Batteriepol angeschlossen. Diese spricht auf eine Mindestspannung der Batterie an und betätigt eine Schalteinrichtung.

In F i g. 1 ist in die Stromversorgungsleitung des Anzeigeelements für die Sekunden ein Schalter 13 eingeschaltet. Dieser ist durch die Schwellwertschaltung 12 betätigbar und wird geöffnet, wenn die Batteriespannung infolge der Entladung der Batterie so weil abgesunken ist, daß sie den Wert unterschreitet, auf den die Schwellwertschaltung eingestellt ist. Die Schwellwertschaltung spricht beispielsweise an, wenn die Batteriespannung 1,1 V unterschreitet. Das öffnen des Schalters 13 hat zur Folge, daß die Sekundenanzeige nicht mehr aufleuchtet. Die Anzeigeelemente für die Stunden und die Minuten leuchten weiterhin. Durch das öffnen des Schalters 13 wird die Genauigkeit der Uhr nicht beeinflußt, da die Zähler und die Decoder weiterhin in Betrieb sind.

In F i g. 2 ist zur Anzeige einer zu niedrigen Batteriespannung eine Schalteinrichtung, bestehend aus einen Schalter 14 und einem Impulserzeuger 15, vorgesehen. Im Normalbetrieb, d. h. bei ausreichender Batteriespannung, ist der Impulserzeuger 15 von dem Schalter 14 kurzgeschlossea Ist die Batteriesp_onnung so weit abgesunken, daß der Schwellwertschalter anspricht, dann wird Schalter 14 geöffnet Jetzt liegt zwischen dem Batteriepol U und dem Anzeigeelement 3 für die Sekunden der Impulserzeuger 15. Das Anzeigeelement 3 leuchtet mit der Frequenz des Impulserzeugers 15 auf. Um dieses Aufleuchten sichtbar zu machen liegt die Frequenz des Impulserzeugers 15 unter 16 Hz. Die Anzeigeelemente 1 und 2 sind vom Einschalten des Impulserzeugers 15 nicht betroffen. Ebensowenig ist die Ganggenauigkeit der Uhr beeinflußt

In F i g. 3 ist das Anzeigeelement 3 für die Sekunden von einem Lämpchen gebildet. Dieses wird über einen Taktgenerator 16 im Sekundenrhythmus zam Aufleuchten gebracht. Die Schalteinrichtung besteht aus einem von der Schwellwertschaltung 12 betätigbaren Umschalter 17 und einem Impulserzeuger 18. Die Frequenz der von dem Impulserzeuger abgegebenen Impulse liegt über 1 Hz. Sinkt die Batteriespannung unter den Schwellwert, auf den die Schwellwertschaltung 12 anspricht, dann wird Schalter 17 umgeschaltet so daß nun der Impulserzeuger 18 an dem Anzeigeelement 3 liegt. Dieses leuchtet nach dem Umschalten in dem Takt des Impulserzeugers 18. Da die Frequenz des Impulserzeugers 18 größer ist als die des Taktgenerators 16, kann der Benutzer leicht erkennen, daß die Batterie ihre Mindestspannung unterschritten hat.

In F i g. 4 ist schematisch die Schaltung einer im Multiplexverfahren betriebenen Digitaluhr dargestellt. Die Multiplexeinrichtung besteht im wesentlichen aus einem Multiplexer 19 und einem Taktgeber 20. Der Multiplexer 19 ist von dem Taktgeber 20 so gesteuert, daß er zeitlich gestaffelt Impulse nacheinander an das Anzeigeelement 1, das Anzeigeelement 2 und das Anzeigeelement 3 leitet. Die Anzeigeelemente sind nur dann stromleitend, wenn an ihnen einer der Impulse anliegt. Dieser intermittierende Betrieb der Anzeigeelemente ist jedoch im Normalfall nicht sichtbar, da die Frequenz des Taktgebers beispielsweise 1 kHz beträgt. Sinkt nun die Batteriespannung unter den Schwellwert, bei dem die Schwellwertschaltung anspricht, dann wird über einen symbolisch dargestellten Umschalter 21 der Taktgeber 20 so umgeschaltet, daß er eine Frequenz von etwa nur 2 Hz abgibt. Dadurch werden über den Multiplexer 19 die Impulse nur in einem sehr viel größeren Abstand an die Anzeigeelemente 1, 2 und 3 weitergegeben. Dies hat zur Folge, daß der intermittierende Betrieb der Anzeigeelemente nun für den Benutzer sichtbar ist. Die von dem Zeitnormal 10 gesteuerte Ganggenauigkeit der Uhr ist durch diesen Umschaltvorgang nicht beeinflußt.

Die Rückstellung der Schalteinrichtung nach einem Batteriewechsel kann entweder mechanisch oder über die Schwellwertschaltung selbst erfolgen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: 23

1. Batteriebetriebene Digitaluhr mit mehreren Leucht-Anzeigeelementen, beispielsweise für Stunden, Minuten und Sekunden, die zur Anzeige der Uhrzeit von einem Zeitnormal in einer der Zeit entsprechenden Fortschaltfolge umgeschaltet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Batteriezustandskontrolle eine auf eine Mindestspannung der Batterie (11) ansprechende Schnellwertschaltung (12) vorgesehen ist. die bei Unterschreiten der Mindestspannung über eine Schalteinrichtung (13, 14, 17, 21) wenigstens einem der Anzeigeelemente (1 bis 3) einen von der Fortschaltfolge abweichendea Leuchtrhythmus überlagert.

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellwertschaltung (12) über einen Schalter (13) die Stromversorgung des Anzeigeelements für die Sekunden unterbricht (F i g. 1).

3. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen Impulserzeuger (15) aufweist, der beim Ansprechen der Schwellwert Schaltung (12) in die Stromversorgungsleitung eines oder mehrerer Anzeigeelemente eingeschaltet ist, wobei der Impulserzeuger (15) Impulse mit einer Frequenz kleiner als 16 Hz abgibt (Fig. 2).

4. Uhr nach Anspruch 1, bei der das Anzeigeelement für die Sekunden im Sekundenrhythmus aufleuchtet, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung einen Impulserzeuger (18) aufweist, der beim Ansprechen der Schwellwertschaltung (12) an den Steuereingang dieses Anzeigeelements (3) angeschaltet ist, wobei der Impulserzeuger (18) Impulse mit einer Frequenz größer als 1 Hz abgibt (F ig. 3).

5. Uhr nach Anspruch 1, bei der die Anzeigeelemente zusätzlich zu ihrer zeitbestimmten Ansteuerung nacheinander von Impulsen aus einer Impuls-Multiplexeinrichtung angesteuert sind, wobei die Impulsfrequenz von einem Taktgeber gesteuert ist, dadurch ρektnnzeichnet, daß der Taktgeber (20) auf eine gegenüber seiner Impulsfrequenz im Normalbetrieb erniedrigte Frequenz umschaltbar ist, bei der die Leuchtdauer der Anzeigeelemente (1 bis 3) sichtbar unterbrochen ist, und daß durch das Ansprechen der Schwellwertschaltung (12) der Taktgeber (20) auf die niedrigere Frequenz umgeschaltet ist (F ig. 4).