DE2819907A1

DE2819907A1 - Elektrische weckeruhr

Info

Publication number: DE2819907A1
Application number: DE19782819907
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Assmus; Hans Flaig; Bernhard Scherzinger
Original assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Current assignee: Gebrueder Junghans GmbH
Priority date: 1978-05-06
Filing date: 1978-05-06
Publication date: 1979-11-15
Also published as: DE2819907C3; FR2425102B1; FR2425102A1; ATA340779A; NL7902300A; DE2819907B2; AT376307B; JPS55481A

Description

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GEBRÜDER JUNGHANS GMBH, 7230 Schramberg

Elektrische Weckeruhr

Die Erfindung betrifft eine elektrische Weckeruhr mit einem Frequenznormal, insbesondere einer Quarzoszillatorschaltung, und einem daran angeschlossenen mehrstufigen Frequenzteiler, dem wiederum eine Anzeigesteuereinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung nachgeschaltet sind, außerdem mit einer Weckeinrichtung, die eine Weckzeiteinstellvorrichtung, eine mit der Anzeigesteuereinrichtung zusammenwirkende Signalauslösevorrichtung sowie einen Lautsprecher als Signalgeber umfaßt, der zur Erzeugung hörfrequenter Alarmsignale mit TOm Frequenzteiler abgeleiteten Signalen gespeist wird.

Eine derartige Weckeruhr ist durch die DE-OS 25 49 986 bekannt. Diese Weckeruhr bietet jedoch weder die Möglichkeit, eine bestimmte Signalfolge noch ein sogenanntes,"weiches Wecken" mit einem entsprechend modifizierten Alarmsignal zu erzeugen, da hier unmittelbar aus dem Frequenzteiler der Weckeruhr entnommene Digitalimpulse gleichbleibender Frequenz und Amplitude an den Wecksignalgeber - einen Lautsprecher - zur Erzeugung eines Dauertones.weitergeleitet wenden.

Es ist demgegenüber Aufgabe der Erfindung, eine Weckeruhr zu schaffen, durch deren Schaltungselemente ein sowohl von der Klangform der Alarmsignale als auch deren Folge her gesehen, "weiches Wecken" erzielbar ist.

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Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Die erfindungsgemäße Weckeruhr zeichnet sich gegenüber jener eingangs genannten, bekannten Weckeruhr dadurch aus, daß durch zusätzliche Verwendung einer Alarmsignalfolge-Steuerschaltung praktisch jede gewünschte Alarmsignalfolge realisierbar ist. Es sind dabei am normalen Aufbau der Weckeruhr kaum Zusatzeinrichtungen erforderlich, da die zu ihrer Steuerung erforderlichen Signale unmittelbar vom ohnehin vorhandenen Frequenzteiler abgeleitet werden. Ein besonders klangvolles Wecksignal wird außerdem durch die erfindungsgemäße Verwendung einer Klangformungsschaltung erzielt, durch deren Schaltungselemente das Klangvolumen und -Spektrum eines Gongstabes oder eines ähnlichen Klanges nachbildbar ist.

Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Weckeruhr mit Analoganzeigewerk und den erfindungsgemäßen Schaltungselementen

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Digitalanzeigeeinrichtung, die alternativ anstelle des in Fig. 1 in strichpunktierter Umrandung gezeigten Analoganzeigewerkes tritt

Fig. 3-9 je ein Impulsdiagramm, durch das jeweils ein an einem Ein- oder Ausgang der Wecksignalsteuerung vorliegendes Impulsverhältnis wiedergegeben ist.

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Bei der in Fig. 1 mit ihren Einzelheiten in Form eines Blockschaltbildes dargestellten Uhr handelt es sich um eine batteriebetriebene Quarzweckeruhr. Im einzelnen besitzt diese eine Batterie 1, die zur Spannungsversorgung aller elektrischen bzw. elektronischen Schaltungselemente dient und mit diesen durch entsprechende Versorgungsleitungen, die der Übersichtlichkeit halber nicht vollständig dargestellt sind, verbunden ist. Als Frequenznormal dient ein durch eine Oszillatorschaltung 2 gesteuerter Schwingquarz 3. Der Oszillatorschaltung ist ein mehrstufiger Frequenzteiler 4 und diesem wiederum eine Treiberschaltung 5 sowie ein Schrittmotor 6 nachgeschaltet.

Der Schrittmotor 6 wird durch 1 Hz-Ausgangsimpulse des Frequenzteilers 4 über die Treiberschaltung 5 angesteuert. Über ein Getriebe 7 wird das Zeigerwerk betätigt. Mit 8 ist eine Zeigereinstellvorrichtung bezeichnet, durch deren Betätigung die Zeiger verstellbar und gegebenenfalls auch die Impulszuführung vom Frequenzteiler 4 zum Schrittmotor 6 unterbrechbar sind. Dem Zeigerwerk antreibenden Getriebe 7 ist wiederum eine Signalauslösevorrichtung 9 zugeordnet; mit Hilfe einer Weckzeiteinstellvorrichtung 10 ist eine beliebige Weckzeit einstellbar, deren exakte Auslösung wiederum durch das Zusammenwirken vom Zeigerwerk antreibenden Getriebe 7 und Signalauslöse vorrichtung 9 erzielbar ist. Letztere wirkt dabei mit einem Auslöseschalter 11 zusammen, der zum vorgewählten Weckzeitpunkt betätigt wird und die Wecksignalgabe auslöst.

Anstelle der in Fig. 1 in gestrichelter Umrandung dargestellten Elemente 5 bis 11 eines Analoganzeigewerkes können jedoch auch jene Elemente des in Fig. 2 im umrandeten Bereich dargestellten Digitalanzeigewerkes treten. Dabei ist mit 12 ein Sekundenzähler bezeichnet, in den über die Leitung 13 vom Frequenzteiler 4 abgeleitete Sekundenimpulse einspeisbar sind. Dem Sekundenzähler 12 ist ferner ein Minutenzähler 14 und ein Stundenzähler 15 nachgeschaltet. Mit 16 ist ein Weck-■seitspeicher bezeichnet, in den mit Hilfe einer Weckzeiteinstellvorrichtung 17 eine beliebige Weckzeit mirmtengenau ein-

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gebbar ist. Mit 18 ist eine Koinzidenzschaltung bezeichnet, die den Speicherinhalt des Weckzeitspeichers 16 und die Zählerstände des Minuten- sowie Stundenzählers 14 bzw. 15 fortlaufend vergleicht und bei Übereinstimmung ein Signal zur Auslösung eines Wecksignales erzeugt. Des weiteren ist eine Digitalanzeigeeinrichtung 19, insbesondere eine Flüssigkristallanzeige für die Darstellung der Stunden, Minuten und Sekunden vorgesehen. Die Ausgangssignale der Zähler 12, 14 und 15 werden dabei über Ausgangsleitungen 20, 21 und 22 einem Dekoder 23 zugeführt, der diese wiederum in Segment-Steuerimpulse umwandelt und über nicht im Detail dargestellte Steuerleitungen den zugehörigen Anzeigesegmenten der Digitalanzeigeeinrichtung 19 zuführt.

Zwischen Dekoder 23 und Stunden- sowie Minutenzähler 15 bzw.

14 ist ferner eine Umschaltvorrichtung 24 angeordnet, die eine Unterbrechung der Impulszuführung vom Stunden- und Minutenzähler zur Digitalanzeigeeinrichtung 19 und somit auf dieser wahlweise anstelle der laufenden Tageszeitanzeige die Einblendung der eingestellten Weckzeit ermöglicht. Hierzu ist der Weckzeitspeicher 16 über Ausgangsleitungen 25 und 26, die den Minutenausgang und Stundenausgang der Weckzeit markieren, mit der UmschaltvonLchtung 24 verbunden; über interne (nur symbiisch dargestellte) elektronische Umschalter 27 und 28, deren Umschaltung durch Betätigung der Weckzeiteinstellvorrichtung (symbolisch dargestellt durch strichpunktierte Linie 29) durchführbar ist, werden, sofern die Weckzeit abgerufen werden soll, die Ausgangsleitungen 21 und 22 vom Stunden- und Minutenzähler 15 bzw. 14 unterbrochen und der Speicherinhalt des Weckzeitspeichers 16 über dessen Ausgangsleitungen 25, 26 und den Dekoder 23 zur Digitalanzeigeeinrichtung 19 weitergeleitet.

Mit 30 ist schließlich eine Zeiteinstellvorrichtung bezeichnet, die eine Korrektur der Zählerstände der Zähler 12, 14 und

15 sowie eine entsprechende Änderung der Zeitanzeige ermöglicht.

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Die Auslösung eines Wecksignales erfolgt sowohl bei der in Fig.1 als auch in Fig. 2 gezeigten Anordnung auf einer in beiden Fällen gleichartigen Ausgangsleitung 31. Der weitere, nachstehend beschriebene Aufbau der Weckeruhr ist dann unabhängig von der Art und Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung wieder gleich.

Zur Erzeugung eines akustischen Wecksignales ist ein Lautsprecher 32 vorgesehen, dem eine Verstärkerschaltung 33 für den Erhalt einer hinreichend gut hörbaren Lautstärke des Wecksignales vorgeschaltet ist.

Zur Steuerung einer Signalfolge während einer Alarmperiode sowie zur Erzeugung eines Alarmsignales mit wohlklingendem Klangvolumen sind nun erfindungsgemäß eine Signalfolge-Steuerschaltung 34 und eine Klangformungsschaltung 35 vorgesehen.

Die Signalfolge-Steuerschaltung 34 ist dabei mit ihrem ersten Eingang 36 über die Leitung 31 mit dem Auslöseschalter 11 (Fig. 1) bzw. der Koinzidenzschaltung 18 (Fig. 2) sowie über weitere Eingänge 37 mit verschiedenen Ausgängen des Frequenzteilers 4 verbunden. In Fig. 1 sind zwei Eingänge 37 dargestellt; es können Jedoch je nach Art des gewählten Weckprogrammes und dem hiervon abhängigen Aufbau der Signalfolge-Steuerschaltung 34 auch mehr oder weniger als zwei Eingänge 37, über die verschiedene Signalfrequenzen vom Frequenzteiler 4 her in diese eingeleitet werden, notwendig sein. Der hier nicht im Detail beschriebene schaltungsmäßige Aufbau der Steuerschaltung ist prinzipiell variabel, so daß ein Weckprogramm mit einer beliebigen Signalfolge erzeugbar ist. Ein derartiges Weckprogramm kann beispielsweise aus einer Signalfolge mit während einer Alarmperiode gleichbleibendem ImpulsrPausen-Verhältnis bestehen. Alternativ kann sich dieses Impuls-Pausen-Verhältnis der Signalfolge während einer Alarmperiode jedoch auch ändern. Beispiele hierzu sind anhand der Figuren 5 und 6 beschrieben.

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Mit der Signalfolge-Steuerschaltung 34 ist über einen weiteren Eingang 38 eine Abstell- und Repetitionseinrichtung 39 verbunden, durch deren Betätigung ein ausgelöstes Alarmsignal unterbrechbar ist. Die Signalfolge-Steuerschaltung 34 ist des weiteren ausgangsseitig mit einem ersten Eingang 40 der Klangformungsschaltung 35 verbunden; diese wiederum ist mit ihrem Ausgang 41 an die Verstärkerschaltung 33 angeschlossen. Über einen zweiten Eingang 42 sind Signalfrequenzen in die Klangformungsschaltung 35 einspeisbar, die unmittelbar von einem Ausgang eines Frequenzteilers 4 abgeleitet sind und eine Frequenz besitzen, die, im hörbaren Bereich liegend, die Trägerfrequenz für die 'jeweiligen Alarmsignale bildet. Wie in Fig. 1 dargestellt, ist bei dieser Ausführung in vorteilhafter Weise noch ein Wahlschalter 43 vorgesehen, der eingangsseitig mit zwei verschiedenfrequenten Ausgängen des Frequenzteilers 4, z. B. dem 1024-Hz-Ausgang 44 und dem 512-Hz- Ausgang 45 sowie ausgangsseitig über den Eingang 42 mit der Klangformungsschaltung 35 verbunden ist. Durch eine nicht dargestellte Umschalteinrichtung sind somit wahlweise Signalfrequenzen mit z. B. einer Frequenz von 1024 Hz oder 512 Hz in die Klangformungsschaltung 35 einspeisbar, so daß über den Lautsprecher Alarmsignale mit einer Tonlage entsprechend dem dreigestrichenen C oder dem zweigestrichenen C abgebbar sind. Die Klangformungsschaltung besitzt ferner eine nicht dargestelle elektronische Schwellwertschaltung, mit der ein extern angeordneter Kondensator 46 derart zusammenwirkt, daß die Amplituden der Alarmsignale nach einer e-Funktion entsprechend der Entladekurve des Kondensators 46 abklingen. Die Dauer dieser Abklingfunktion ist durch die Kapazität des Kondensators 46 festgelegt, während die Ladespannung am Kondensator 46 durch die Schwellwertschaltung begrenzt und somit dessen gespeicherte Ladungsmenge nahezu unabhängig von der angelegten Versorgungsspannung ist.

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Anstelle der Schwellwertschaltung und des externen Kondensators 46 kann die Klangformungsschaltung jedoch auch alternativ einen Amplitudengenerator aufweisen, der von, vom Frequenzteiler 4 abgeleiteten Impulsen gesteuert ist und Ausgangssignale erzeugt, deren Amplituden ausgehend von einem Maximalwert ähnlich einer e-Funktion abnehmen. Im Detail ist hierzu anhand der nachfolgenden Beschreibung der Impulsdiagramme (Fig. 3 - 9) näher eingegangen.

In Fig. 3 ist jenes Signal '■ dargestellt, das während einer Alarmperiode t am Eingang 36 der Signalfolge-Steuerschaltung 34 anliegt. Die Auslösung dieser Alarmperiode zum Zeitpunkt t_ab wird duith die in Fig. 1 und 2 dargestellten Weckzeitsteuerelemente geführt, wobei zum Auslösezeitpunkt t_a^ der Auslöseschalter 11 (Fig. 1) bzw. die Koinzidenzschaltung 18 (Fig. 2) aktiviert und über die Leitung 31 das Schaltsignal j in die Signalfolge-Steuerschaltung 34 eingespeist wird. Das Ende t_e der Alarmperiode t_ap ist entweder manuell durch Betätigung der Abstell- und Repetitionseinrichtung 39 herbeiführbar oder bei Nichtabsteilung des Signals durch das Ende des mittels der Signalfolge-Steuerschaltung erzeugbaren Weckprogrammes bestimmt.

In Fig. 4 sind jene Impulse | dargestellt, die vom Frequenzteiler 4 abgeleitet, über den Eingang 42 in die Klangformungsschaltung 35 eingespeist werden und z. B. wahlweise eine Frequenz f_s von 512 Hz oder 1024 Hz besitzen; diese Frequenz f_s stellt die Trägerfrequenz für die durch den Lautsprecher 32 abgebbaren akustischen Alarmsignale dar.

In Fig. 5 ist eine Signalfolge dargestellt, deren Signale Teile des durch die Signalfolge-Steuerschaltung 34 erzeugbaren Weckprogrammes sind, und von der Signalfolge-Steuerschaltung 34 kommend über den Eingang 40 in die Klangformungschaltung 35 eingeleitet werden. In dieser Figur ist ein Weckprogramm dargestellt, das sich aus mehreren Gruppen tg mit mehreren

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kurz aufeinanderfolgenden Alarmsignalen zusammensetzt, die jeweils durch eine längere Pause tp, "beispielsweise einige Sekunden, unterbrochen sind. Die Art des Weckprοgrammes ist jedoch variabel und nicht auf die hier dargestellte Art des Impuls-Pausen-Verhältnisses beschränkt. In Fig. 6 ist vergleichsweise ein Weckprogramm aufgezeigt, das besonders für ein "weiches Wecken" geeignet ist; die Wecksignalfolge besteht jeweils nur aus einem Signal, z. B. von der Dauer einer Sekunde, während die Wiederholungshäufigkeit dieser Signale erst allmählich zunimmt, bis diese schließlich z. B. in ein gleichbleibendes Impuls-Pausen-Verhältnis übergehen. Im übrigen ist aus Fig. 6 jene Impulsfolge ersichtlich, die die Klangformungsschaltung 34 über deren Ausgang 41 verläßt und zum Lautsprecher 32 weitergeleitet wird.

In den Figuren 7 bis 9 sind jeweils vergrößert verschiedene Abklingkurven eines in Fig. 6 innerhalb des gestrichtelten Detailkreises dargestellten Alarmsignales gezeigt. Hierzu wird bemerkt, daß die zeichnerischen Impulsbreiten bzw. Impulspausen nicht mit den tatsächlichen Impulsverhältnissen übereinstimmen, da hier nur schematisch die Realisierung und Form der Abklingkurven aufgezeigt werden soll.

Die in Fig. 7 dargestellte Abklingkurve des Alarmsignales ist durch die Entladekurve des Kondensators 46 (Fig. 1) mit vorgegeben, d. h. die Amplitude des jeweiligen Alarmsignales nimmt während dessen Dauer t_s ausgehend von einem Maximalwert nach einer e-Funktion entsprechend der Entladekurve des Kondensators 46 ab. Dieser Abklingfunktion ist, wie bereits erläutert, z. B. eine vom Frequenzteiler 4 abgeleitete Trägerfrequenz f_s von 512 Hz oder 1024 Hz überlagert. Hierdurch ist vom Lautsprecher 32 ein relativ weiches Alarmsignal abgebbar, das dem Klangvolumen eines Gongstabes sehr ähnlich ist.

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Die Abklingkurven gemäß Fig. 8 und 9 werden jareils durch den bereits erwähnten Amplitudengenerator erzielt, der Bestandteil der Klangformungsschaltung ist; dieser ist derart ausgebildet, daß die Amplituden der Tonfrequenzen stufenweise einer e-Funktion angenähert verringert werden.

Mit der erfindungsgemäßen Erweiterung einer üblichen Wecksignalsteuerung durch die Signalfolge-Steuerschaltung sowie Klangformungsschaltung ist somit eine Weckeruhr geschaffen, deren Signalgabe insbesondere aufgrund des angenehmen Klangvolumens ein Niveau erreicht, das mit den bisher bekannten Mitteln nicht erzielbar war.

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it

Claims

JP 147
St/Lu

Patentansürüche:

Λ j/ Elektrische Weckeruhr mit einem Frequenznormal, insbesondere einer Quarzoszillatorschaltung, und einem daran angeschlossenen mehrstufigen Frequenzteiler, dem wiederum eine Anzeigesteuereinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung nachgeschaltet sind, außerdem mit einer Weckeinrichtung, die
eine Weckzeiteinstellvonichtung, eine mit der Anzeigesteuereinrichtung zusammenwirkende Signalauslösevorrichtung sowie einen Lautsprecher als Signalgeber umfaßt, der zur Erzeugung hörfrequenter Alarmsignale mit vom Frequenzteiler abgeleiteten Frequenzsignalen gespeist wird, gekennzeichnet
durch eine Signalfolge-Steuerschaltung (34), deren Steuersignale vom Frequenzteiler (4) abgeleitet sind, zur Steuerung eines Weckprogrammes, sowie durch eine dieser nachgeschalteten Klangformungsschaltung (35), die ebenfalls durch vom Frequenzteiler (4) abgeleitete Frequenzsignale steuerbar ist und Schaltungselemente aufweist, durch die ein vom Lautsprecher (32) abgebbares, das Klangspektrum eines Gongstabes nachbildendes oder ähnlichen Klangcharakter aufweisendes Alarmsignal, erzeugbar ist.
2. Weckeruhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Wahlschalter (43) vorgesehen ist, der eingangsseitig mit
mehreren Ausgängen, vornehmlich dem 1024 Hz- und 512 Hz-Ausgang (44, 45) des Frequenzteilers (4) verbunden ist und eine Umschalteinrichtung aufweist, durch die je nach deren Schaltstellung wahlweise verschiedenfrequente Ausgangssignale des Frequenzteilers (4) in die Klangformungsschaltung (35) einspeisbar sind.

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3. Weckeruhr nach den Anbrüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Klangforraungsschaltung (35) eine Schwellwertschaltung aufweist, mit der ein Kondensator (46) derart zusammenwirkt, daß die Amplituden der Alarmsignale nach einer e-Funktion entsprechend der Entladekurve des Kondensators (46) abklingen, während die Dauer dieser Abklingfunktion mit durch die Kapazität des Kondensators (46) bestimmt ist.
4. Weckeruhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladespannung am Kondensator (46) durch die Schwellwertschaltung begrenzt und somit dessen gespeicherte Ladungsmenge nahezu unabhängig von der angelegten Versorgungsspannung ist.
5. Weckeruhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Klangformungsschaltung (35) einen Amplitudengenerator aufweist, der von den in die Klangformungsschaltung eingespeisten und vom Frequenzteiler (4) abgeleiteten Signalen gesteuert ist und Ausgangssignale erzeugt, deren Amplituden ausgehend von einem Maximalwert ähnlich einer e-Funktion abnehmen.
6. Weckeruhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schaltungselemente der Signalfolge-Steuerschaltung (34) ein Weckprogramm mit einer beliebigen Signalfolge erzeugbar ist.
7. Weckeruhr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Schaltungselemente der Signalfolge-Steuerschaltung (34) eine Signalfolge erzeugbar ist, deren Alarmsignale während einer Alarmperiode ein gleichbleibendes oder sich änderndes Impuls-Pausen- Verhältnis aufweisen.

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