DE2513845A1

DE2513845A1 - Elektronische uhr

Info

Publication number: DE2513845A1
Application number: DE19752513845
Authority: DE
Inventors: Kinji Fujita
Original assignee: Suwa Seikosha KK
Current assignee: Suwa Seikosha KK
Priority date: 1974-03-27
Filing date: 1975-03-27
Publication date: 1976-02-19
Also published as: MY7800393A; GB1461984A; DE2513845C2; HK54778A; CH607603GA3; CH607603B; JPS50127668A; US4014164A; JPS5627835B2

Description

BLUMBACH . WESER . BERGEN · KRAMER ZWiRNER · HIRSCH

PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN /θ! O O 4

Postadresse München: Paientconsult 8 München 60 Radeckestra3e 43 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212 313 Postadresse Wiesbaden: Palemconsult 62 Wiesbaden Sonnenberger S;raöe 43 Telefon (06121) 562943/561998 Telex 04-186237

75/8704

Kabushiki Kaisha Suwa Seikosha Tokyo / Japan

Elektronische Uhr

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr mit einem Oszillator als Zeitnormal, einer Teilerschaltung, einem elektromechanischen Wandler, einem Räderwerk, einem Zeiger, einer Batterie als Energiequelle, einem Fühler zur Feststellung einer Änderung der Batteriespannung und einer von dem Fühler betätigten Steuerschaltung.

Batteriebetriebene elektronische Uhren weisen den großen Mangel auf, daß es unklar ist, wann die Lebensdauer der Batterie zu Ende geht. Da die Batterielebensdauer insbesondere einer elektronischen Uhr ein bis zwei Jahre

. - 2 6096Ö8/0S6S

75 1384R

beträgt, also eine lange Zeit, wird normalerweise der Zeitpunkt vergessen, zu welchem die Uhr gekauft oder eine . Batterie erneuert worden ist. Es werden zahlreiche Spannungsfühler und Anzeigezellen verwendet, um das Zuendegehen der Lebensdauer der Batterie anzuzeigen. Im Prinzip ist es also möglich, die zu Ende gehende Lebensdauer der Batterie anzuzeigen. Bei bekannten Verfahren treten jedoch Probleme insbesondere hinsichtlich der Anzeigemethode auf. Obwohl beispielsweise ein Drehspulmeßinstrument oder eine lichtemittierende Diode in Betracht gezogen und teilweise verwendet worden ist, ist eine praktische Ausführung innerhalb des begrenzten Raumes und der begrenzten Leistung einer Armbanduhr schwierig.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, solche Probleme auszuschalten und eine Anzeige der zu Ende gehenden Lebensdauer der Batterie verfügbar zu machen, welche keine zusätzliche Anzeigevorrichtung benötigt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer elektronischen Uhr der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuerschaltung bei abgefallener Batteriespannung eine andere Bewegung des Zeitanzeigeorgans als bei normaler Batteriespannung bewirkt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs-

fi09808/066S

ORIGINAL IMSPECTEO

~⁵~ 2 B 1 3 8 A

"beispiels näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 schematisch den Aufbau einer elektronischen Uhr gemäß der Erfindung

Fig. 2 Wellenformen zur Darstellung der Spannungs- und Stromzeitsteuerungen in entsprechenden Teilen in Fig. 1

Fig. 3 die Spannungsabnahmekennlinie der in Fig. 1 dargestellten Batterie.

Das Schaltungsdiagramm in Fig. 1 zeigt den Aufbau einer elektronischen Uhr gemäß der Erfindung. Ein Inverter I^, ein Quarzkristall X, ein Widerstand IL und Kondensatoren CL und Cp bilden einen Quarzkristalloszillator, der als Zeitnormal für die Uhr dient. Ein Ausgangssignal dieses Quarzkristalloszillators wird durch einen Inverter Ip verstärkt und auf einen Taktanschluß CL. einer D-Flip-Flop-Schaltung FF_x. übertragen. Flip-Flop-Schaltungen FF bis FF bilden Binärzähler. Unter der Annahme, daß die Frequenz des Ausgangssignals des Quarzkristalloszillators 32 768 Hz und "n" gleich 16 ist, erscheint an der Flip-Flop-Schaltung FF ein Signal mit einer Periodendauer von zwei Sekunden. Als nächstes werden Flip-Flop-Schaltungen FF ^ und F^_n+P benötigt, die zur Bildung der Wellenformen zum Antrieb des Motors dienen und als Verzögerungs-Flip-Flop-Sehaltungen betätigt werden.

Fig. 2 zeigt ein Zeitdiagramm der Ausgangs-

signale von FF, und FF bis I¹F p· -¹·^{11 Fi}S* 1 eine Batterie bezeichnet, welche als Energiequelle für die Uhr dient. D ist eine Zenerdiode, welche zusammen mit einem Transistor T und einem Widerstand R₂ als Spannungsfühler zur Feststellung einer Spannungsänderung der Batterie B arbeitet.

Fig. 3 zeigt die Entladungskennlinie der Batterie B. Wenn die Schwellenwertspannung "Vth, welche durch die Zenerdiode D und die Basisspannung des Transistors T bestimmt wird, niedriger als die normale Spannung der Batterie B ist, fließt ein Basisstrom des Transistors T und das Kollektorpotential P befindet sich auf einem niedrigen Wert. Wenn die Lebensdauer der Batterie aufs Ende zugeht und die Spannung der Batterie B niedriger als die Schwellenwertspannung Vth wird, hört der Basisstrom auf zu fließen und das Kollektorpotential P geht auf einen hohen Wert (siehe P in Fig. 2). Durch das Signal des Kollektorpotentials P werden die in Fig. 1 gezeigten Torschaltungen I₇. bis I₁-, (L·, O^ und A_x. bis A,, die das Antriebssignal für den Motor erzeugen, so gesteuert, so daß das Antriebssignal zur Zeit einer normalen Spannung anders als zur Zeit einer abgefallenen Spannung ist. Das Zeitdiagramm ist in Fig. 2 dargestellt, q und r sind die Ausgangspotentiale der in Fig. 1

609808/0665

_₅_ ? 5 1 3 8 A

gezeigten Torschaltungen I^ und A₃,.

In Fig. 1 dargestellte Inverter Ir₇ und L·- wirken als Pufferverstärker, um einen Motortreiberstrom mit relativ großem Wert zu erhalten, i ist der Strom, welcher durch eine Motortreiberspule fließt, durch welche in einem Stator S magnetische Pole induziert und von magnetischen Polen eines aus Permanentmagneten bestehenden Rotors R angezogen oder von diesen abgestoßen werden., so daß der Rotor gedreht wird. Entsprechend der Drehung des Rotors wird ein mit dem Rotor in Eingriff stehendes Rad W gedreht, und ein Zeiger H, welcher auf der Welle des Rades W befestigt ist, zeigt Sekunden an.

Da Qn, wie bereits erwähnt, ein Signal mit einer zwei Sekunden dauernden Periode ist, wird, wenn sich das Kollektorpotential P auf einem niedrigen Wert befindet, welcher das normales Potential darstellt, der durch die Spule L fließende Treiberstrom in jeder Sekunde in seiner Richtung umgekehrt, wie es im linken Teil der Fig. 2 gezeigt ist. Dementsprechend wird der in sechs Magnetpole aufgeteilte Rotor R während der Zeit der schmalen Impulsbreite, in welcher der Strom fließt, in jeder Sekunde um 60 ° gedreht. Unter der Annahme, daß das herabsetzende Übersetzungsverhältnis vom Rotor R zum Rad W 1/10 ist, zeigt der Zeiger

G098Q8/0S65 °R'GINAL INSPECTED

2.5 1 3 B L

H schrittweise je eine Sekunde an. Wenn die Batteriespannung abfällt, geht das Kollektorpotential P auf einen hohen Wert über, und der durch die Spule L fließende Strom wird sofort umgewandelt in einen Strom mit einer zwei Sekunden dauernden Periode, wie im rechten Teil der Fig. 2 dargestellt ist. Deshalb wird der Rotor R um 120° gedreht. Demzufolge bewegt sich der Zeiger schrittweise um zwei Sekunden vor und hält dann für zwei Sekunden an. Natürlich wird die richtige Zeit angezeigt. Ein solcher Betrieb wird fortgesetzt von dem Zeitpunkt an, zu welchem die Batteriespannung abzufallen beginnt, bis sie auf einen Spannungswert abgefallen ist, bei welchem die Schaltung zu arbeiten aufhört. Durch geeignete Auslegung ist es möglich, einen solchen Zustand für einige Tage bis einige Dutzend Tage aufrechtzuerhalten. Der Uhrenträger kann die Batterie in der Zwischenzeit auswechseln. Eine solche Anzeige stellt eine extrem deutliche Anzeige für die Information dar, daß die Lebensdauer der Batterie zu Ende geht. Eine der Durchführung dieser Methode dienende Schaltung ist recht klein.

Es können natürlich andere Ausführungsarten verwendet werden. Auf jeden Fall besteht das erfindungsgemäße Merkmal darin, eine bereits existierende Anzeigeeinheit der Uhr für einen doppelten Zweck zu verwenden, nämlich beispielsweise für eine Zeitanzeige und eine Anzeige der zu Ende gehenden Lebens-

— 7 —

6 G 9 B Q 8 / 0 B 6 5

2 51.18 45

dauer der Batterie. Somit ist der praktische Wert dieser Erfindung groß. Bei einer digitalen Anzeige der Zeit kann beispielsweise bei abgefallener Batteriespannung ein Fortschalten um jeweils zwei Anzeigeeinheiten anstelle von einer vorgesehen werden.

0 9 8 0 8 / 0 6 6 5

Claims

Patentansprüche

1. ·'Elektronische Uhr mit einem Oszillator als Zeitnormal,

einer Teilerschaltung, einem elektromechanischem Wandler, einem Räderwerk, einem Zeiger, einer Batterie als Energiequelle, einem Fühler zur Feststellung einer Änderung der Batteriespannung und einer von dem Fühler betätigten Steuerschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung bei abgefallener Batteriespannung eine andere Bewegung des Zeitanzeigeorgans als bei normaler Batteriespannung bewirkt,

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerschaltung den Sekundenzeiger derart steuert, daß dieser bei abgefallener Batteriespannung nur bei jeder zweiten Sekunde einen Schritt vorrückt, welcher einer Schrittweite von zwei Sekunden entspricht.

fi η 9 8 0 8 / η ρ, β 5

Leerseite