DE2716734C3

DE2716734C3 - Elektronische Uhr mit einem Frequenzteiler mit einstellbarem Teilungsverhältnis und Verfahren zum Betrieb dieser Uhr

Info

Publication number: DE2716734C3
Application number: DE2716734A
Authority: DE
Inventors: Daniel Saint-Blaise Neuenburg Rochat
Original assignee: Ebauches SA
Current assignee: Ebauchesfabrik ETA AG
Priority date: 1976-04-23
Filing date: 1977-04-13
Publication date: 1982-02-18
Also published as: CH511976A4; FR2349161A1; JPS6039191B2; US4154053A; FR2349161B1; JPS52130669A; DE2716734B2; CH604256B5; GB1570897A; DE2716734A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Uhr gemäß

b5 dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Betrieb dieser Uhr.

Im älterei. Patent 26 09 526 ist eine elektronische Uhr

dieser Art vorgeschlagen worden, bei welcher der Benutzer zwecks Korrektur des Standes und des Ganges zunächst eine größere Bezugsuhr betrachten und dann die Anzahl der Sekunden des Nach- und Vorgehens seiner Uhr bestimmen muß, eher er einen Kontaktgeber eine Anzahl von Malen betätigen kann, die gleich der Anzahl der festgestellten Abweichungssekunden ist. Daraufhin korrigieren die Schaltungen seiner Uhr das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers unter Berücksichtigung der Anzahl der Betätigungen und der während der vorangegangenen Korrekturen verstrichenen Zeit

Diese Handhabung zum Erhalten der gewünschten Korrekturen für Zeit und Gang der Uhr ist umständlich und zeitraubend. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die fraglichen Korrekturen einfacher und viel schneller durchzuführen.

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen erfindungsgemäß die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Mittel· Eine derart ausgebildete Uhr ermöglicht es dem Benutzer, wenn er die gleichen Korrekturen auszuführen wünscht, einfach nur den Kontaktgeber ein erstes Mal im Moment eines Zeitzeichens und ein zweites Mal nach einer bestimmten Zeit zu betätigen, damit die Schaltungen der Uhr automatisch die Zeiger stellen und das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers korrigieren.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen des Erfindungsgegenstandes näher beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 ein vereinfachtes Schaltbild einer bekannten Uhr mit Mitteln zum Abgleich des Teilerverhältnisses ihres Frequenzteilers,

F i g. 2 ein vereinfachtes Schaltbild einer Uhr gemäß der Erfindung,

F i g. 3 ein vereinfachtes Schaltbild einer Ausführungsform der Rechenschaltung gemäß F i g. 2,

F i g. 4 ein Schaltbild einer anderen Ausführungsform,

F i g. 5 das Schaltbild einer Kleinuhr, das nach einer der Ausführungsformen gemäß den vorangehenden Figuren ausgeführt wurde,

F i g. 6 ein Schaltbild eines Chronographen und

F i g. 7 ein Schaltbild einer Variante des Chronographen.

Bei allen Figuren sind einfache Verbindungen, entsprechend einem einzelnen Leiter, durch einfache Striche dargestellt, wohingegen Mehrfachverbindungen, die einer Mehrzahl von Leitern entsprechen, durch doppelte Striche dargestellt sind. Die Pfeile geben die Richtung der Informationsübertragung an.

F i g. 1 zeigt ein Schaltbild einer bekannten Uhr, welche einen Oszillator t enthält, der als Zeitbasis dient. Dieser Oszillator ist im allgemeinen als Quarzoszillator ausgeführt. Er gibt Impulse einer relativ großen Frequenz an einen Eingang 2a eines Frequenzteilers 2 ab. Dieser Frequenzteiler besitzt einen Ausgang 2c, der Impulse mit einer relativ niedrigen Frequenz, beispielsweise von 1 Hz, an einen Eingang 3a einer Zähl- und Anzeigeschaltung 3 für die Zeitangabe abgibt. Die Schaltung 3 enthält Zähler und übliche Anzeigemittel für Sekunden, Minuten und Stunden sowie gegebenenfalls für das Datum, den Tag der Woche und den Monat. Sie enthält weiterhin bekannte Mittel zur Korrektur der Zeitanzeige, die beispielsweise bei einem Batteriewechsel oder beim Reisen von einem Zeitbereich in den anderen benutzt werden. Weiterhin weist sie Mittel zur Zeiteinstellung auf, die benutzt werden, wenn die von der Uhr angezeigte Zeit sich um weniger als 30 Sekunden von der genauen Zeit unterscheidet, und die so funktionieren, daß der Sekundenzähler auf Null gesetzt wird, wobei der Minutenzähler gegebenenfalls um eine Einheit heraufgesetzt werden kann, wozu besondere Mittel vorgesehen sind, die betätigt werden in Übereinstimmung mit einem Zeitsignal, welches den Anfang einer Minute angibt

Der Frequenzteiler 2 weist weiterhin einen Ausgang 2d auf, welcher an einen Eingang 4a einer Abgleichschaltung 4 eine bestimmte Anzahl von Informationen abgibt, die die Abgleichperiode betreffen. Weiterhin ist ein zweiter Eingang 2b vorgesehen, welcher von einem Ausgang Ac der Schaltung 4 Abgleichinformationen erhält

Die Abgleichschaltung 4 nimmt über einen Eingang 4b Informationen auf, welche die Größe des auszuführenden Abgleichs betreffen und an den Ausgängen 5b einer Speicherschaltung 5 anliegen. Eingänge 5a dieser Schaltung 5 dienen zur Eingabe der gewünschten Informationen über externe — nicht dargestellte — Mittel.

Derartige Schaltungen sind bekannt, ihre Beschreibung findet sich beispielsweise in den obengenannten Veröffentlichungen. Es ist deshalb entbehrlich, sie im einzelnen zu beschreiben.

F i g. 2 zeigt ein Schaltbeispiel der erfindungsgemäßen Uhr, welche, wie die gemäß F i g. 1, einen Oszillator

so 1, einen Frequenzteiler 2, eine Zähl- und Anzeigeschaltung 3 mit Mitteln zur Zeiteinstellung, eine Abgleichschaltung 4 für das Teilerverhältnis der Frequenzteilerschaltung und Speicher 5 aufweist. Diese Schaltungen funktionieren und sind untereinander verbunden wie diejenigen gemäß F i g. 1.

Daneben weist diese Uhr eine Rechenschaltung 6 auf, welche einen Auslöseeingang 6a besitzt und einen Eingang 6b, der ein Signal mit einer verhältnismäßig hohen Frequenz von einem Ausgang 2e des Frequenzteilers 2 aufnimmt, sowie einen Eingang 6c, dem ein Signal mit einer Frequenz von 1 Hz aus dem Ausgang 2c des Teilers 2 zugeführt wird, einen Eingang 6d für ein Signal mit einer Frequenz von einem Impuls pro Stunde aus einem Ausgang 3c der Zähl- und Anzeigeschaltung 3, einen Eingang 6e für die im Speicher 5 festgehaltenen Informationen, einen Ausgang 6f, der mit dem Eingang 5a des Speichers 5 verbunden ist, über den die Informationen, welche den Betrag des Abgleichs am Ende des weiter unten beschriebenen Rechenvorgangs betreffen, verfügbar sind, und einem Ausgang 6g, der mit einem Eingang 3b der Anzeigeschaltung 3 verbunden ist.

Eine der möglichen Ausführungsforinen der Rechenschaltung 6 ist in F i g. 3 schematisch dargestellt.

Bei dieser Ausführungsform weist die Rechenschaltung 6 ein Schieberegister 7 auf, das derart beschaffen ist, daß zu jedem Zeitpunkt ein einzelner der Ausgänge Tb bis 7 k sich im logischen Zustand »1« befindet Alle anderen Ausgänge nehmen den logischen Zustand »0«

ω ein. Das Schieberegister 7 besitzt einen Eingang 7a, dem Impulse zugeführt werden, deren Bedingungen später beschrieben werden. Jedesmal, wenn ein Impuls an den Eingang 7a gelangt, geht derjenige Ausgang, der unmittelbar vorher sich im logischen Zustand »1«

t>5 befand, in den logischen Zustand »0« über. Gleichzeitig geht der Ausgang, der rangmäßig unmittelbar darüberliegt und sich im Zustand »0« befand, in den Zustand »1« über. Wenn der letzte Auseane 7k sich im Zustand »1«

befand, und ein weiterer Impuls dem Eingang 7a zugeführt wird, geht der Ausgang 7 k in den Zustand »0« und der erste Ausgang 7b in den Zustand »1« über. Es wird weiterhin darauf hingewiesen, daß normalerweise der Ausgang 76 sich im logischen Zustand »1« befindet. -,

Dieser Ausgang 7b ist mit einem Eingang Sb einer bistabilen Schaltung 8 verbunden, die in bekannter Weise aus zwei miteinander verbundenen NOR-Schaltungen zusammengesetzt ist. Normalerweise erzeugt der logische Zustand »1« an diesem Eingang einen ι ο logischen Zustand »0« an einem Ausgang Sd. Dieser Zustand »0« wird über einen Eingang 9b einer UND-Schaltung 9 zugeführt, deren Ausgang 9c dadurch gleichermaßen auf »0« gesetzt wird. Der Ausgang 7d des Registers 7, welcher mit einem Eingang Sa der r> bistabilen Schaltung 8 verbunden ist, befindet sich im Zustand »0«, so daß sich die Ausgänge Sd und 8c im logischen Zustand »1« befinden. Dieser Zustand »1« wird einem Eingang lOb einer UND-Schaltung 10 zugeführt, welche an ihren Ausgang 10c ein Signal »1« :o abgibt, wenn dieses auch an ihren Eingang 10a gelangt. Der Ausgang 10c dieser Schaltung 10 ist über eine ODER-Schaltung 11 mit dem Eingang 7a des Registers 7 verbunden.

Wenn der Benutzer einen Steuerschalter 12, der in Fig.3 durch einen Kontakt dargestellt ist, ein erstes Mal in Übereinstimmung mit einem Zeitsignal, das durch das Radio, das Telefon oder andere Mittel übertragen wird und den Beginn einer ganzen Minute anzeigt, betätigt, wird ein logisches Signal »1« an den Eingang 6a der Rechenschaltung 6 über nicht dargestellte Anpaßschaltungen angelegt, und gelangt über die UND-Schaltung 10 und die ODER-Schaltung 11 an den Eingang 7a des Schieberegisters 7. Durch dieses Signal wird der Ausgang 7b des Registers 7 in den Zustand »0« α und der Ausgang 7c in den Zustand »1« versetzt

Dieser logische Zustand »1« wird Eingängen 13Zj bzw. 14Z> von UND-Schaltungen 13 bzw. 14 zugeführt, woraufhin am betreffenden Ausgang 13c bzw. 14c das am jeweiligen Eingang 13a bzw. 14a anliegende Signal erscheint

Das am Eingang 13a anliegende Signal stammt von einem Ausgang 2c des Frequenzteilers 2 (Fig.2). Es besteht aus Impulsen mit einer Wiederholungsfrequenz von 1 Hz mit derjenigen Genauigkeit, welche die Zusammenschaltung Oszillator 1 — Frequenzteiler 2 aufweist Diese Genauigkeit ist wohlgemerkt nicht absolut Die Impulse werden über die UND-Schaltung 13 einem Eingang 15a eines Binärzählers 15 zugeführt Dieser Zähler wird in der Weise betrieben, daß seine Ausgänge 15c nacheinander diejenigen Binärzahlen aufweisen, welche den Dezimalzahlen 0 bis 59 entsprechen. Was die Ausgänge 15c eine Binärkombination darstellen, welche der Dezimalzahl 59 entspricht, so bewirkt der folgende an den Eingang 15a gelangende Impuls, daß der Ausgang in einen binären Zustand übergeht welcher »0« entspricht Der Zähler 15 ist damit ein Modulo-60-Zähler. Er enthält dauernd die binäre Zahl der Sekunden, Modulo-60, welche seit dem ersten Betätigen des Steuerschalters 12 vergangen sind. Der Zähler 15 weist einen weiteren Ausgang 15t/ auf, der einen ersten logischen Zustand, beispielsweise »0«, innehat, wenn die Ausgänge 15c einen Zustand einnehmen, welcher einer der Zahlen 0 bis 29 entspricht, und einen zweiten logischen Zustand, beispielsweise »1«, wenn ihr logischer Zustand den Zahlen 30 bis 59 entspricht

Das Signal, welches am Eingang 14a der Schaltung 14 anliegt, stammt von dem Ausgang 3c der Schaltung 3 (F i g. 2). Es besteht aus Impulsen mit einer Frequenz von 1 pro Stunde. Diese Impulse gelangen zu Eingängen 16a eines Binärzählers 16. Ausgänge 16c des Zählers 16 geben Binärkombinationen wieder welche der Zahl der Stunden entsprechen, welche seit der ersten Betätigung des Schalters 12 vergangen sind.

Das Signal »1«, das am Ausgang 7c des Schieberegisters 7 anliegt, gelangt über den Ausgang 6g der Rechenschaltung 6 an den Eingang 3Zj der Zähl- und Anzeigeschaltung 3. In dieser Schaltung sind nicht beschriebene Mittel vorgesehen, welche auf das Signal »1« hin, eine Anzeige in Tätigkeit setzen, welche den benutzer daran erinnern soll, daß er den Steuerschalter 12 betätigt hat und der Berichtigungsvorgang abläuft.

Wenn der Benutzer den Schalter 12 ein zweites Mal betätigt — wiederum in Übereinstimmung mit einem Zeitsignal, das über das Radio, das Telefon oder auf andere Weise übermittelt wurde und den Beginn einer ganzen Minute angibt —, gelangt wiederum ein logisches Signal »1« über den Eingang 6a der Rechenschaltung, die UND-Schaltung 10 und die ODER-Schaltung 11, an den Eingang 7a des Registers 7. Durch dieses Signal geht der Ausgang 7c des Registers 7 in den Zustand »0« und der Ausgang 7d in den Zustand »1« über. Das Signal »0« am Ausgang 7c setzt die Ausgänge der UND-Schaltungen 13 und 14 auf »0« zurück und blockiert so die Zähler 15 und 16. Jetzt enthält der Zähler 16 auf diese Weise die Anzahl der Stunden H, welche seit der ersten Betätigung des Schalters 12 vergangen sind und der Zähler 15 eine Zahl N, welche die Zahl der Sekunden, Modulo-60 angibt, welche von der Uhr gezählt wurden, gleichfalls seit der ersten Betätigung des Schalters 12

Unter der begründeten Annahme, daß die Uhr nicht mehr als 30 Sekunden — positiv oder negativ — zwischen den beiden Betätigungen abgewichen ist gibt eine Zahl N zwischen 0 bis 29 an, daß die Uhr vorgeeilt ist, wobei N exakt die Zahl 5 der vorgeeilten Sekunden angibt: N=S. Wenn Af andererseits zwischen 30 und 59 liegt, so wird ausgesagt, daß die Uhr nachgeht, wobei das Komplement zu 60 die Zahl der Sekunden der Nacheilung angibt: S = 60 - N.

Das Signal »1« am Ausgang 7c/ des Registers 7, welches gleichermaßen einem Eingang 17a einer Schaltung 17 zugeführt wird, bewirkt die Übertragung des Inhalts des Zählers 16 an einen Eingang 18t/ einer binären Dividierschaltung 18. Das selbe Signal »1« gelangt noch an einen Eingang 19a einer Schaltung 19 und löst die Übertragung des Inhalts des Zählers 15 zum Eingang 18c der binären Dividierschaltung 18 aus, wenn das Signal an einem Eingang 19c, das aus dem Eingang 15c/ des Zählers 15 stammt, einem Zustand des Vorgehens der Uhr entspricht Wenn das Signal einem Zustand des Nachgehens entspricht, ist es das Komplement zu 60 des Signals, an einem Eingang 196, das an einen Ausgang 19c/ und von dort aus an den Eingang 18c der binären Dividierschaltung 18 Obertragen wird.

Dasselbe Signal »1«, das am Ausgang 7c/des Registers 7 vorliegt, bewirkt ein Kippen der bistabilen Schaltung 8. Der Ausgang 8c geht so in den Zustand »0« über und blockiert die UND-Schaltung 10. Der Ausgang 8t/ gelangt in den Zustand »1«, der an den Eingang 9</ der UND-Schaltung 9 angelegt wird. Das Signal, das an einem Eingang 9a dieser Schaltung 9 anliegt, kann auf diese Weise den Ausgang 9c steuern und damit über die ODER-Schaltung 11 den Eingang 7a des Schieberegi-

sters 7. Das Signal am Eingang 9a der Schaltung 9 besteht aus aufeinanderfolgenden Impulsen einer relativ großen Frequenz, welche vom Ausgang 2e des Frequenzteilers 2 stammen. Es ist ersichtlich, daß von diesem Augenblick an, der Steuerschalter 12 außer Funktion gesetzt wird und daß das Register 7 die Weiterschaltimpulse in einem schnelleren Rhythmus erhält. Die Ausgänge 7e bis Tk gehen damit ohne Beeinflussung des Benutzers nacheinander in den »1 «-Zustand.

Die Dividierschaltung 18 funktioniert in der Weise, daß sie an ihrem Ausgang 18e den Quotienten E der Binärzahlen Sund //ausgibt, welche an ihren Eingängen 18c und \%d anliegen. Sie kann von einem beliebigen Typ sein. Bei derartigen binären Dividierschaltungen wird die Division im allgemeinen durch eine Anzahl von aufeinanderfolgenden Elementaroperationen ausgeführt

Wenn beispielsweise ein erster Eingang 18a des Dividierers 18, welcher mit dem Ausgang 17e des Registers 7 verbunden ist, sich im logischen Zustand »1« befindet, wird die erste elementare Operation ausgeführt Die nachfolgenden Operationen finden statt, wenn die nachfolgenden — nicht dargestellten — Eingänge durch die entsprechenden, ebenfalls nicht dargestellten, Ausgänge des Registers 7 in den Zustand »1« gesetzt werden. Die letzte Teiloperation findet statt, wenn der letzte Eingang Mb, der mit dem Ausgang 7/ des Registers 7 verbunden ist, in diesem Ablauf den Zustand »1« erreicht Der Quotient Z? ist damit an den Ausgängen 18eder Dividierschaltung 18 verfügbar.

Der Quotient E gibt den Gang der Uhr wieder — ausgedrückt in Sekunden pro Stunde. Um diejenige Zahl, die der Abgleichschaltung für das Teilerverhältnis des Frequenzteilers 2 zugeführt werden muß, zu erhalten, ist es notwendig, Enoch mit einem konstanten Faktor K zu multiplizieren, welche von dem benutzten Abgleichsystem abhängig ist und lautet:

fo-T_c 3600

wobei /o die zu korrigierende Signalfrequenz und T₀ die Berichtigungsperiode darstellen.

Um diese Multiplikation auszuführen, ist ein binärer Multiplizierer 20 vorgesehen, welcher derart betrieben wird, daß es seinen Ausgängen 2Oe das Produkt der Zahlen K und fanliegt, welche an seinen Eingängen 20c bzw. 2Od vorhanden sind Wie oben angegeben, ist für eine gegebene Korrekturschaltung die Zahl K eine Konstante. Der Speicher 21, der sie enthält, kann daher ein einfacher, »toter« Speicher sein.

Der binäre Multiplizierer 20 kann von beliebigem Typ sein. Wie bei der oben beschriebenen Divisionsoperation setzt sich die Multiplikation aus mehreren Elementaroperationen zusammen, von denen die erste ausgeführt wird, wenn der Ausgang Tg des Registers 7, der mit einem Eingang 20b des Multiplizierers 20 verbunden ist, sich im Zustand »1« befindet, und die letzte während der Ausgang Th des Registers 7, verbunden mit einem Eingang 206 des Multiplizierers 20, im Ablauf den Zustand »1« einnimmt In diesem Moment liegt das Produkt P=K- fan den Ausgängen 2Oe des Multiplizierers 20 an. Dieses Produkt gibt die Zahl wieder, welche zu derjenigen Zahl, welche sich im Speicher 5 befindet, hinzugezählt oder von dieser abgezogen wird, damit die Abgleichschaltung 4 das Teilerverhältnis des Frequenzteilers 2 in der Weise korrigiert, daß die Frequenz des von dem Frequenzteiler an seinem Ausgang 2c gelieferten Signals exakt der gewünschten Frequenz von beispielsweise 1 Hz entspricht.

Die letztgenannte Operation wird durch eine Additions-Subtraktions-Schaltung 22 ausgeführt, welche über ihre Eingänge 22c die Zahl P, über ihre Eingänge 22d die Zahl A, welche sich im Speicher 5 befindet, und über ihren Eingang 22e das Signal

ίο aufnimmt, das vom Ausgang 15</ des Zählers 15 abgegeben wird und anzeigt, ob die Uhr vor- oder nachgeht Die Art der auszuführenden Operation (Addition oder Subtraktion) hängt von der Art der in der Uhr benutzten Abgleichschaltung ab: bei einer Abgleichschaltung, welche mit einer Unterdrückung von Impulsen arbeitet, ist es notwendig, P zum Inhalt des Speichers zu addieren, wenn die Uhr vorgeht, und zu subtrahieren, wenn sie nachgeht. Im Gegensatz dazu muß bei einer Abgleichschaltung, bei der der Frequenz teiler in einem vorbestimmten Zustand versetzt wird, P von A abgezogen werden, wenn die Uhr vorgeht und hinzugezählt, wenn sie nachgeht

Die Additions-Subtraktions-Schaltung 22 kann von beliebigem Typ sein. Wie die Divisionsschaltung 18 und der Multiplizierer 20 bewirkt sie im allgemeinen Additionen oder Subtraktionen durch mehrere aufeinanderfolgende Operationen, welche ausgeführt werden, wenn die Eingänge 22a und 226, die mit den Ausgängen Ti und 7/ des Registers 7 verbunden sind, das logische Signal »1« erhalten. Nach der letzten Teiloperation, die ausgeführt wird, wenn der Eingang 22/>den Zustand »1« einnimmt, liegt das Ergebnis an Ausgängen 22/an. Eine Schaltung 23 überträgt dieses Ergebnis auf die Eingänge 5a des Speichers 5, wenn der Ausgang Tk des Registers 7 im Ablauf den Zustand »1« einnimmt

Wie oben beschrieben, setzt der nachfolgende Impuls, der dem Eingang 7a des Registers 7 zugeführt wird, den Ausgang Tk in den Zustand »0« und der Ausgang Tb in den Zustand »1«. Das Signal »1«, das dem Eingang 8b der bistabilen Schaltung 8 zugeführt wird, setzt deren Ausgang Sd in den Zustand »0« und deren Ausgang 8c in den Zustand »1«. Die auf den Eingang 9a, der UND-Schaltung 9 gelangenden Impulse sind jetzt blockiert und das Register 7, welches über seinen Eingang 7a keine Impulse mehr empfängt, verharrt an seinem Ausgang Tb im Zustand »1«.

Die UND-Schaltung 10 wird erneut so gesteuert, daß sie ein Signal »1«, das an ihrem Eingang 10a ankommt beim nächsten Mal, wenn der Benutzer den Steuerschal ter 12 betätigt, durchläßt

Gleichzeitig wird das am Ausgang Tb des Registers 7 vorhandene Signal »1« den Eingängen 15/? und \%b der Zähler 15 und 16 zugeführt, die in einen Zustand zurückgesetzt werden, welcher der Ziffer 0 entspricht

Es ist ersichtlich, daß die oben beschriebene Rechenschaltung nur eine von zahlreichen vorstellbaren Schaltungen ist Insbesondere können die Dividierschaltung 18 und der Multiplizierer 20 durch eine Vielzahl von Elementen realisiert werden, wobei sie nicht voneinander getrennt zu sein brauchen, wie es in der

Schaltung gemäß Fig.3, dargestellt ist In diesem Fall

ist es zweifellos erforderlich, die übrige Schaltung entsprechend zu ändern.

Zum anderen kann die Aufeinanderfolge der Opera-

tionen sich von der beschriebenen unterscheiden. Insbesondere ist eine Schaltung leicht vorstellbar, bei der die Zahl JV mit der Konstanten K vor der Division durch die Zahl H multipliziert wird Bei sorgfältiger

ίο

Auswahl der Parameter der Abgleichschaltung ist es auch möglich, den Multiplikationsvorgang fortfallen zu lassen. Dazu genügt es, die Korrekturperiode T_c geeignet zu wählen und den Eingang 6c der Rechenschaltung 6 nicht mit dem Ausgang 2c des Frequenzteilers 2 zu verbinden, der Impulse mit einer Frequenz von 1 Hz liefert, sondern statt dessen mit einem anderen Ausgang 2f, welcher Impulse mit einer Frequenz von K Hz abgibt, wie es durch die gestrichelte Linie in F i g. 2 angedeutet ist Der Zähler 15 ist dann ersichtlicherweise als Binär-Modulo-K · 60-Zähler auszubilden.

Geht man entsprechend vor, so ist die Zahl, welche sich bei der zweiten Betätigung des Steuerschalters 12 im Zähler 15 befindet, direkt K · N. Entsprechend bedeutet, wenn die Zahl zwischen null und K ■ 30 — 1 liegt, daß die Uhr vorgeht, und wenn sie zwischen K ■ 30 und K ■ 60 - 1 liegt, daß die Uhr nachgeht. Im letztgenannten Fall ist es das Komplement zu k ■ 60, welche an die Eingänge 18c des binären Dividierers 18 übertragen werden muß. Ein numerisches Beispiel zur Erläuterung dieser Möglichkeit wird nachfolgend gegeben.

Bei einem bekannten System ist die Frequenz /₀ auf 16 384 Hz festgelegt und die Korrekturperiode sei 32 Sekunden. Als Ergebnis ergibt sich der Multiplikationsfaktor K zu:

K =

16384 ■ 32
3600

- 145,635

Wenn man jedoch — immer für eine Frequenz fo von 16 384Hz - eine Korrekturperiode von 28,125 Sekunden wählt, ergibt sich der Faktor Kzn:

K =

16384 - 28,125
3600

= 128.

Bei diesem Wert von K mit einer Gesamtpotenz von 2, ist es ausreichend, den Eingang 6c der Rechenschaltung mit dem Ausgang derjenigen Frequenzteilerstufe zu verbinden, welche eine Frequenz von 128 Hz abgibt. Der Zähler 15 enthält so im Augenblick der zweiten Betätigung des Schalters 12 den Wert 128 · N und der Multiplizierer 20 kann entfallen. In diesem Fall wird der Ausgang 18e der Dividierschaltung 18 direkt mit dem Eingang 22c der Additions-Subtraktions-Schaltung 22 verbunden.

Bei der Vorangehenden unter Bezugnahme auf F i g. 3 beschriebenen Ausführungsform war die Zeit zwischen zwei Betätigungen des Steuerschalters 12 nicht vorgeschrieben. Da nun die Genauigkeit der Rechnung mit der Zeit zunimmt, ist es vorteilhaft, eine bestimmte Minimalzeit festzulegen, vor deren Ablauf eine neue Betätigung der Schaltmittel ohne Wirkung bleibt Dieses Ziel wird mit einer Modifikation der Rechenschaltung 6 erreicht, die in Fig.4 wiedergegeben ist Letztere zeigt einen Dekoder 24, dessen Eingänge 24a mit Ausgängen 16c des Zählers 16 und dessen Eingänge 246 mit dem Ausgang 76 des Registers 7 verbunden sind. Der Ausgang 24c dieses Dekoders ist mit einem dritten Eingang 10t/ der UND-Schaltung 10 und dem Ausgang 6g der Rechenschaltung 6 verbunden, welcher hier nicht mehr mit dem Ausgang 7c des Registers 7 verbunden ist

Der Dekoder 24 funktioniert in der Weise, daß sein Ausgang den logischen Zustand »1« einnimmt, wenn der Zustand seiner Eingänge einer Dezimalzahl entspricht, die größer ist als eine vorgegebene Zahl wie beispielsweise 16, oder wenn der Ausgang 7b des Registers 7 den Zustand »1« einnimmt. In allen anderen Fällen ist er »0«. Er kann daher einfach aus einer ODER-Schaltung bestehen, deren Eingänge mit Ausgängen des Zählers 16 mit einem Gewicht verbunden ■> sind, das größer oder gleich 16 ist. Ein weiterer Eingang ist mit dem Ausgang 7b des Registers 7 verbunden. Auf diese Weise ist die UND-Schaltung 10 geöffnet, solange der Benutzer nicht den Steuerschalter 12 ein erstes Mal betätigt hat. Nach der ersten Betätigung geht der

ίο Eingang 10dder Schaltung 10 in den »0«-Zustand über und blockiert diese Schaltung, so daß jede weitere Betätigung des Steuerschalters 12 wirkungslos bleibt. Das ist nicht mehr der Fall, wenn der Zähler 16 im vorliegenden Beispiel 16 Stunden gezählt hat, da dann der Eingang 10c/ zurück auf »1« geht und es auf diese Weise zuläßt, daß das Signal des Steuerschalters 12 das Register 7 beeinflußt. Gleichzeitig steuert das »!«-Signal vom Ausgang %g in der Anzeigeschaltung 3 ein Anzeigeelement an, das dem Benutzer anzeigt, daß er den Schalter 12 betätigen kann, um den Korrekturvorgang zu beenden. Die Folge der Rechen- und Korrekturvorgänge entspricht den weiter oben beschriebenen.
F i g. 5 zeigt ein Schaltbild einer Armbanduhr entsprechend einer der oben beschriebenen Ausführungsformen. Im Gegensatz dazu ist aber der Speicher 5, welcher die relativen Informationen zum Abgleich der Oszillatorfrequenz enthält, ein vorwählbarer Vor- und Rückwärtszähler. Der Zähler kann über seine Eingänge 5a in einen vorbestimmten Zustand versetzt werden, entsprechend dem Speicher, wie er in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen benutzt wird. Er weist zwei weitere Zähleingänge 5c und 5c/ auf. Die Impulse, welche dem Eingang 5c zugeführt werden, bewirken eine Vergrößerung des Speicherinhalts, während diejenigen, welche dem Eingang 5c/ zugeführt werden, diesen vermindern. Diese Schaltung ist bereits bekannt und braucht daher nicht weiter beschrieben zu werden.

Die Eingänge 5c und 5c/, welche mit Ausgängen 25c bzw. 25c/ einer Verzweigungsschaltung 25 verbunden sind, die über ihren Eingang 25a Signale von einem Steuerschalter 26 empfängt, der als Kontakt dargestellt ist Diese Signale werden in Abhängigkeit vom Zustand an einen weiteren Eingang 25b, der seinerseits über den Ausgang 6Λ der Rechenschaltung 6 das Signal am Ausgang 15c/des Zählers 15 empfängt, entweder einem Ausgang 25c oder einem Ausgang 25c/ zugeleitet Wie bereits oben ausgeführt wurde, gestattet es der Zustand

so dieses Ausgangs 15c/ im Augenblick des Zeitzeichens zu bestimmen, ob die Uhr vor- oder nachgeht Es ist so möglich, durch Betätigung des Schalters 26 schrittweise den Inhalt des Speichers 5 zu korrigieren und entsprechend den Gang der Uhr. Diese Schaltung 25 ist im einzelnen in der deutschen Patentanmeldung

Nr. P 27 16 7333-31 derselben Anmelderin beschrieben. Der Vorteil der Hinzufügung der Schaltung 25

besteht darin, daß damit eine schnelle — wenn auch weniger exakte — Korrektur von beträchtlichen Fehlern möglich ist, welche beispielsweise anläßlich eines Wechsels der Versorgungsbatterie der Armbanduhr vorkommen.

Bestimmte Armbanduhren sind mit zusätzlichen Zählern ausgestattet und Mitteln zum Heraufsetzen, Herabsetzen und zur Anzeige ihres Inhalts. Es handelt sich dabei insbesondere um Chronographen oder Armbanduhren, welche mit speziellen Zählern für eine Sportart ausgestattet sind. Fig.6 zeigt ein Schaltbild

einer derartigen Chronographen-Armbanduhr, die, wie die Uhr gemäß Fig.3, einen Oszillator 1 und einen Frequenzteiler 2 enthält, dessen Ausgang 2c Impulse von 1 Hz an einen Sekundenzähler 301 liefert, der von einem Minutenzähler 302, einem Stundenzähler 303 usw. gefolgt ist. Ein zusätzlicher Ausgang 2g des Teilers 2 liefert Impulse mit einer Frequenz, die größer ist als 1 Hz, beispielsweise 10 Hz oder 100 Hz an die Chronographenschaltung. In dem Beispiel nach F i g. 6 beträgt diese Frequenz 10 Hz und die Chronographenschaltung besteht aus einem Zähler für Zehntelsekunden 32, für Sekunden 33, für Minuten 34 und für Stunden 35. Der Ausgang 2g des Teilers 2 ist mit dem Eingang des Zählers 32 über eine UND-Schaltung 36 verbunden, deren zweiter Eingang Signale von einem Ausgang 37a einer nicht beschriebenen Steuerschaltung 37 für die Chronographenfunktion über eine UND-Schaltung 38 und eine ODER-Schaltung 39 empfängt. Die Ausgangssignale der Zähler 32 bis 35 und die der Zähler 301 bis 303 sind an die Eingänge eines Umschalters 40 angeschlossen, der in Abhängigkeit von einem seinem Eingang 40a von einem Ausgang 376 der Steuerschaltung 37 zugeführten Signal eine Anzeige 304 verschieden zuordnet. Dieses Signal bedeutet bei einem vorbestimmten logischen Zustand, beispielsweise »0«, daß die Chronographenfunktion nicht gewählt wurde. Das Gegenteil ist bei einem anderen logischen Zustand, beispielsweise »1« der Fall. Alle für die Chronographenfunktion benutzten Schaltungen sind bekannt, so daß sie an dieser Stelle nicht näher beschrieben zu werden brauchen.

Bei der hier beschriebenen Armbanduhr ist der Sekundeneingang der UND-Schaltung 38 mit dem Ausgang 76 des Registers 7 und der Sekunden eingang der ODER-Schaltung 39 mit dem Ausgang 7c desselben Registers 7 verbunden. Andererseits sind die Ausgänge 336 des Sekundenzählers 33 mit Eingängen 196 der Übertragungsschaltung 19 und die Ausgänge 356 des Stundenzählers 35 mit den Eingängen 176 der Übertragungsschaltung 17 verbunden. Auf diese Weise kann im Normalzustand die Chronographenfunktion ohne Einschränkung benutzt werden, wobei der Ausgang Tb des Registers 7 »1« ist, so daß die UND-Schaltung 38 geöffnet ist. Wenn die Chronographenfunktion ausgewählt ist, wird das Signal »1«, das am Ausgang 376 der Schaltung 37 vorhanden ist, über einen Inverter 41 einem weiteren Eingang 1Oe der UND-Schaltung 10 zugeführt, um diese zu blockieren und die Auslösung des Korrekturvorgangs zu verhindern. Wenn andererseits die Chronographenfunktion nicht eingeschaltet ist, wird durch die erste Betätigung des Steuerschalters 12 die UND-Schaltung 38 durch das Signal »0«, das am Ausgang Tb des Registers 7 erscheint, blockiert. In diesem Moment wird das Signal »1«, das vom Ausgang Tc des Registers 7 abgegeben wird, der UND-Schaltung 36 über die ODER-Schaltung 39 zugeführt. Die Impulse, welche vom Ausgang 2g des -, Dividierers 2 ausgehen, gelangen so zu dem Zähler 32. Die Zähler 33, 34 und 35 erhalten gleichermaßen Impulse in dem jeweiligen von der betreffenden vorangehenden Stufe festgelegten Rhythmus. Wenn der Benutzer ein zweites Mal den Schalter 12 betätigt, wird ίο die UND-Schaltung 36 ein weiteres Mal blockiert und die Zähler 32 bis 35 verbleiben in ihrem Zustand. Der Inhalt der Zähler 33 bis 35 wird daraufhin durch die Rechenschaltung 6 genauso behandelt wie der der Zähler 15 und 16, die in F i g. 3 dargestellt sind. Am Ende υ des Korrekturvorgangs, wenn der Ausgang Tb des Registers 7 wieder in den Zustand »1« übergeht, wird ein Rücksetzsignal für die Zähler 32 bis 35 von einer monostabilen Schaltung 42 über eine ODER-Schaltung 43 abgegeben. Der andere Eingang derselben erhält ein 2« Rücksetzsignal auf »0« vom Ausgang 37c der Steuerschaltung 37 für die Chronographenfunktion.

Es soll darauf hingewiesen werden, daß, wenn der Korrekturvorgang abläuft, die Chronographenfunktion nicht benutzt werden kann. Die Anzeige, welche in diesem Fall durch ein Signal, das am Eingang 36 der Anzeigeschaltung anliegt, erinnert den Benutzer daran, daß ein Korrekturvorgang abläuft, und er nicht den Chronographen benutzen kann.

Bei einer anderen Ausführung der vorliegenden ju Armbanduhr, die in F i g. 7 dargestellt ist, besteht eine Verbindung zwischen dem Ausgang 376 der Steuerschaltung 37 und einem Nullsetz-Eingang 71 des Registers 7. Der Ausgang 37a derselben Schaltung 37 ist direkt mit einem Eingang 39 der ODER-Schaltung 39 verbunden. In diesem Fall kann die Chronographenfunktion jederzeit gewählt werden. Wenn das der Fall ist, nachdem der Korrekturvorgang angelaufen ist, wird dieser unterbrochen und das Register 7 in seinen Ruhezustand zurückgesetzt. Der Ausgang 76 geht wieder in den Zustand »1« über, wodurch die Zähler 32 bis 35 über eine monostabile Schaltung 42 und eine ODER-Schaltung 43 auf Null gesetzt werden.

Die Vorrichtung zur Zeiteinstellung der Zähl- und Anzeigeschaltung 3 muß, wie die Rechenschaltung 6, am Anfang einer Minute, der durch ein über Rundfunk. Telefon usw. übermitteltes Zeitsignal angezeigt wird, in Tätigkeit gesetzt werden. Es ist daher vorteilhaft, dieselben Mittel vorzusehen, um beide Schaltungen zu aktivieren. Auf diese Weise kann der Benutzer, wenn er so feststellt, daß seine Uhr nicht die genaue Zeit anzeigt, durch nicht mehr als eine einzige Betätigung die genaue Zeit einstellen und gleichzeitig den Gang der Uhr korrigieren.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronische Uhr, enthaltend eine Zeitbasis, einen Frequenzteiler mit einstellbarem Teilerverhältnis, eine Zähl- und Anzeigeschaltung zur Zeitanzeige mit einer Vorrichtung zur Korrektur der Zeitanzeige und zur Zeiteinstellung, eine Schaltung zum Abgleich des Teilerverhältnisses des Frequenzteilers, Speicher, welche den Betrag des auszuführenden Abgleichs enthalten, Auslösemittel für einen Vorgang der Korrektur des Betrags des Abgleichs, sowie einen Zähler, der die Messung der zwischen zwei Betätigungen der Auslösemittel von der Uhr gemessenen Zeit ermöglicht, gekennzeichnet durch Mittel, die es gestatten, den Abstand festzustellen zwischen der Zeit, die von der Uhr zwischen den beiden Betätigungen der Auslösemittel (12) gemessen wird, und der Zeit, die zwischen den beiden Betätigungen tatsächlich vergangen ist, sowie eine Rechenschaltung (6), die es ermöglicht, die Korrektur auszurechnen, um den der Betrag geändert werden muß in Abhängigkeit von Angaben, die von dem Zähler für die zwischen zwei Betätigungen der Auslösemittel von der Uhr gemessene Zeit und den Mitteln zur Feststellung des Abstands geliefert werden.

2. Elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitte!, die es gestatten, den Abstand festzustellen zwischen der Zeit, die von der Uhr zwischen den beiden Betätigungen der Auslösemittel (12) gemessen wird, und der Zeit die zwischen den beiden Betätigungen tatsächlich vergangen ist, aus einem binären Modulo-K · 60-Zähler bestehen.

3. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler, der die Messung der zwischen zwei Betätigungen der Auslösemittel vergangenen Zeit ermöglicht, ein binärer Stundenzähler ist.

4. Elektronische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante K gleich eins ist, und der binäre Modulo-iC · 60-Zähler mit Impulsen einer Frequenz von 1 Hz durch den Frequenzteiler versorgt wird.

5. Elektronische Uhr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstante K gleich 2" ist und daß der binäre Modulo-K ■ 60-Zähler mit Impulsen einer Frequenz von 2" Hz durch den Frequenzteiler versorgt wird.

6. Elektronische Uhr nach einem der Ansprüche 2, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (6) einen binären Dividierer (18) aufweist, der in der Weise funktioniert, daß er seinen Ausgängen das Ergebnis der Division des Inhalts des Modulo-A: · 60-Zählers durch den Inhalt des Zählers, der die Messung der zwischen zwei Betätigungen der Auslösemitteln vergangenen Zeit ermöglicht, zuführt.

7. Elektronische Uhr nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltung (6) einen binären Multiplizierer (20) aufweist, der in der Weise funktioniert, daß er seinen Ausgängen das Produkt des Quotienten der Division mit einer konstanten Zahl zuführt.

8. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Anzeigeschaltung (3) der Anzeige vorbehalten ist, daß der Korrekturabzug abläuft.

9. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösemittel für den Korrekturvorgang bei ihrer Betätigung gleichzeitig eine genaue Zeiteinteilung der Zähl- und Anzeigeschaltung (3) für die Zeitanzeige bewirkea

10. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösemittel für den Korrekturvorgang mit einem ersten Eingang einer logischen Torschaltung verbunden sind, deren zweiter Eingang an den Ausgang einer Dekoderschaltung (24) angeschlossen ist, wobei die Dekoderschaltung (24) Informationen vom Ausgang des Zählers erhält, der die Messung der seit der ersten Betätigung der Auslösemittel (12) vergangenen Zeit ermöglicht, in der Weise, daß die logische Torschaltung gesperrt ist, wenn nicht seit der ersten Betätigung eine bestimmte minimale Zeit vergangen ist

11. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher, welche den Betrag des auszuführenden Abgleichs enthalten, aus einem vorwählbaren Vor-Rückwärts-Zähler bestehen, deren Vorwähleingängen die Informationen der Rechenschaltung (3) zugeführt werden und deren Zähleingänge Impulse von den Auslösemitteln (12) über eine Verzweigungsschaltung (25) erhalten, welche von den Mitteln gesteuert wird, die es gestatten, den Abstand festzuhalten zwischen der Zeit, die von der Uhr zwischen den beiden Betätigungen der Auslösemittel (12) des Korrekturvorgangs gemessen wird, und der Zeit, die zwischen den beiden Betätigungen tatsächlich vergangen ist

12. Elektronische Uhr nach einem der vorangehenden Ansprüche mit den zur Realisierung einer Chronographenfunktion notwendigen Zählern und Steuerschaltungen, dadurch gekennzeichnet, daß der Zähler, der die Messung der zwischen zwei Betätigungen der Auslösemittel (12) vergangenen Zeit ermöglicht, den Stundenzähler für die Chronographenfunktion bildet, und daß die Mittel, die es gestatten, den Abstand festzustellen zwischen der Zeit, die von der Uhr zwischen den beiden Betätigungen der Auslösemittel (12) gemessen wird, und der Zeit, die zwischen den beiden Betätigungen tatsächlich vergangen ist, den Sekundenzähler bei der Chronographenfunktion bilden.

13. Verfahren zum Betrieb einer elektronischen Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösemittel (12) ein erstes Mal betätigt werden, um den Vorgang des Berechnens und der Korrektur des Betrags des Abgleichs auszulösen, und daß dieselben Auslösemittel (12) ein zweites Mal betätigt werden, um den Vorgang zu beenden, wobei die beiden Betätigungen zu Zeitpunkten stattfinden, die mehrere Stunden auseinander aber jeweils am Anfang einer Minute einer Referenzzeit liegen, die durch ein Zeitsignal angegeben wird.