DE3015536C2 - Schaltungsanordnung für eine batteriebetriebene elektrische Schlagwerksuhr - Google Patents

Description

Erzeugung der elektroakustisch abzustrahlenden Klangfolge möglich.

Von ganz besonderer Bedeutung ist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung für eine batteriebetriebene elektrische Schlagwerksuhr, bei der die integrierte Schaltung für die zeithaltende Schwingfrequenz einschließlich der Teilerstufen, einer Motortreiberschaltung für den elektromechanischen Wandler zum Zeigerantrieb und die Batteriespannungs-Kontrollschaltung auf einem Baustein realisiert ist, während ein davon getrennter Baustein für die Signalfolge-Programmsteuerung samt Klangbilderschaltung vorgesehen ist Wenn, wie in diesem Falle, die Gesamt-Schaltungsanordnung der elektronischen Schlagwerksuhr auf nur zwei integrierte Bausteine verteilt ist, sind, bedingt durch die wechselweise zwischen beiden Bausteinen zu übertragenden Stsuerungsfunktionen, normalerweise sämtliche Baustein-Anschlüsse schon für den normalen Uhrenbetrieb belegt, zumal aus Kostengründen stets angestrebt wird, mit einem Minimum an extern zu beschaltenden Anschlüssen bei solchen integrierten Bausteinen auszukommen. Wollte man bisher eine Schaltung realisieren, die bei einem erforderlichen Batteriewechsel eine modifizierte Zeitinformation auslöst, so benötigt man an jedem der beiden integrierten Bausteine wenigstens einen zusätzlichen Anschluß für die Übertragung der Batterieende-Information aus der Batteriespannungs-Kontrollschaltung zur auf dem Baustein untergebrachten Klangbildnerschaltung. Die erfindungsgemäße Übermittlung der Batterieende-Information als abweichend vom Betrieb bei normaler Batteriespannung kodiertes Ansteuer-Signal aus dem Zeitpunkt-Kennungsgeber ermöglicht es, ohne diese zusätzlichen Anschlüsse an den Bausteinen auszukommen, weil die Batterieende-Information durch entsprechende Kodierung des ohnehin von einem zum anderen Baustein zu übertragenden Ansieuer-Signals des Zeitpunkt-Kennungsgeber übermittelt wird.

Vorteilhaft <st das Ansteuer-Signal ein pulslängen-kodiertes Signal, da sich ein solches am einfachsten in einer Digitalschaltung realisieren läßt.

Um die zusätzliche Beanspruchung der Batterie durch den Betrieb der Batteriespannungs-Kontrollschaltung möglichst gering zu halten, ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung von Vorteil, wenn die Batteriespannungs-KontroIlschaltung jeweils erst unmittelbar vor oder bei Abgabe einer Schlag-Zeitinformation vom Kennungsgeber aktiviert wird. Auf diese Weise wird die Batteriespannupgs-Kontrollschaltung nur in Funktion gesetzt, wenn gerade eine akustische Zeitinformation aHgestrahlt werden soll, um gegebenenfalls den Zustand kritisch abgesunkener Batteriespannung festzustellen und die entsprechende Signalisierung auszulösen. Während der gesamten übrigen Zeit bleibt die Batteriespannungs-Kontrollschaltung dann abgeschaltet.

In einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Signalfolge-Programmsteuerung einen Tonsignalspeicher, dessen Lesezyklus zwecks Modifizierung der Schlag-Zeitinförmätiön in charakteristischer Weise veränderbar ist. Es ist auf diese Weise möglich, die vollständige Zeitinformation jeweils beispielsweise mittels einer verringerten Anzahl von Einzelklängen oder mittels unterschiedlicher Klangeindrücke in der Klangfolge abzustrahlen und gleichzeitig eine Batterieende-Warnung abzugeben.

Vorteilhaft wird die Schlag-Zeitinformation dadurch modifiziert, daß die Lesefrequenz des Tonsignalspeichers mittels einer im Signalfolge-Programmspeicher enthaltenen Teilerschaltung veränderbar ist, da dazu nur ein geringer Schaltungsmehraufwand erforderlich ist

Eine andere Möglichkeit der Modifizierung der Schlag-Zeitinformation besteht darin, daß die Schaltungsanordnung in weiterer Ausbildung der Erfindung eine teilweise und gegebenenfalls wiederholte Abstrahlung der Schlag-Zeitinformation duch eine entsprechend abgeänderte Adressierung des Tonsignalspeichers, beispielsweise durch Rücksprung zum Speicheranfang ermöglicht, wodurch die vollständige Zeitinformation beispielsweise mittels einer verringerten Anzahl von Einzelklängen übermittelt wird.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 im vereinfachten Blockschaltbild eine elektronische Schlagwerksuhr mit einer Programmsteuerung, deren Anstcuersignal für die Tonerzeugung durch das Ausgangssignal einer Batteriespannuc^s-Kontrollschaltung modifzierbar ist,

F i g. 2 ein einfaches Ausführungsbeispiel für eine umschaltbare Programmsteuerung nach F i g. 1,

F i g. 3 in Impuls-Zeit-Diagrammen die programmgesteuerte Signalabstrahlung gemäß F i g. 1 bei ausreichender und bei kritisch abgesunkener Batteriespannung für zwei Alternativen von Eingriffen in die Programmsteuerung und

F i g. 4 eine Abwandlung der in den F £ g. 1 und 2 dargestellten Programmsteuerung.

Eine batteriebetriebene Schlagwerksuhr gemäß F i g. 1 besteht im wesentlichen aus einer mittels eines Schwingquarzes 1 stabilisierten zeithaltenden Schwingschaltung 2, deren Ausgangsfrequenz mittels einer Reihe von Teilerstufen 3 auf eine niedrige Motor-Steuerfrequenz zum impulsweisen Ansteuern eines Schrittmotors 4 herabgeteilt wird, der seinerseits über ein Räderwerksgetriebe 5 die Zeiger 6 einer Uhr antreibt. Ein Kennungsgeber 7 gibt zu jeder vollen Stunde eines zwölfstündigen Zyklus eine digitale, binär verschlüsselte Stunden-Information an eine verdrahtungsprogrammierte oder speicherprogrammierte Signjilfolge-Programmsteuerung 8 ab, die ihrerseits einen elektroakustischen Signalgeber 9 zur Abstrahlung der akustischen Zeitinformation in Form einer Schlagton- und/ oder Melodienfolge ansteuert. Außer der stündlichen Signalabstrahlung mit Stundeninformation im abgestrahlten Signalprogramm kann auch eine Halbstundeninformation und gegebenenfalls eine Viertelstundeninformation, ausgelöst vom Kennungsgeber 7, über den Signalgeber 9 abgestrahlt werden. Beim Signalgeber S kann es sich um ein elekttomechanisches Gongstab-Rechcnschlagwerk oder, wie in F i g. 1 dargestellt, um einen elektroakustischen Wandler 10 mit vorgeschalteter, von der Signalfolge-Programmsteuerung 8 aktivierter elektronischer Klangbildnerschaltung 11 handeln. Die Schaltungsteile der Schlagwerksuhr sowie der Schrittmotor 4 werden vor einer Batterie 12 gespeist
Eine Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13, die die

6ö Klemmenspannung der Batterie 12 auswertet, liefert an ihrem Ausgang 14 ein Batterieende-Sigr.aJ b, wenn die Batteriespannung auf einen für die ordnungsgemäße Uhrenfunktion kritischen Wert abgesunken ist, also ein aisbaldiger Austausch einer etwaigen alten Batterie 12

6f gegen eine frische Batterie 12 vorzunehmen ist. Um dies zu signalisieren, wird das Batterieende-Signal b dem Kennungsgeber 7 zugeführt, wodurch das vom Kennungsgeber 7 abzugebende Ansteuer-Signal c modifi-

ziert wird, was besonders einfach durch eine Pulslängen-Kodierung möglich ist. Das modifizierte Ansteuer-Signal centhält dann in kodierter Form sowohl die Zeitinformation des Kennungsgebers 7 ais auch die Batierieende-Information der Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13. Es wird einer Dekodier-Eingangsstufe 21 der Signalfolge-Programmsteuerung 8 zugeführt, in der die Batterie-Information entschlüsselt wird, durch die dir Programablauf derart beeinflußt wird, daß die vom elektroakustischen Wandler 10 abgestrahlte Signalfolge zur akustischen Information über die momentane Stellung der Zeiger 6 in charakteristischer Weise geändert wird und dadurch die Tatsache kritisch abgesunkener Batteriespannung, also das Erfordernis eines Batteriewechsels, signalisiert wird.

Wie in der Darstellung der Signalfolge-Programmsteuerung gemäß Fig. 2 symbolisch berücksichtigt, kann eine charakteristische Veränderung tier abzustrahlenden Signalfolge — insbesondere der Ton- oder Melodienfolge zur Angabe voller Stunden — in einem bevorzugten einfachen Realisierungsfalle darin bestehen, bei einem über einen Programmsteuerungs-Takteingang 16 zyklisch weitergeschaltet, die Klang-Kennwerte der abzustrahlenden Signalfoige enthaltenden Tonsignalspeicher 17 einen Zwischenabgriff 18 vorzusehen, der bei Ansprechen der Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13 in dem Sinne wirksam wird, daß nicht erst am Programmende, sondern schon an dieser Stelle des Programmes en "!ücksprung zum Programmanfang — und je nach Programmaufbau gegebenenfalls eine Wiederholung dieses ersten Programmteiles — erfolgt. Dies geschieht dadurch, daß bei Ansprechen der Batteriespannungs-Kontrollschaltung 18 der Kennungsgeber 7 ein die Batterieende-Information enthaltendes modifiziertes Ansteuer-Signal c abgibt, das in der Dekodier-

auf Grund der vorliegenden Batterieende-Information über eine Gatterschaltung 19 den Zwischenabgriff 18, der die Abgabe der modifizierten Stundeninformation auslöst.

Diese Folge des Ansprechens der Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13 ist in F i g. 3 mittels Impuls-Zeit-Diagrammen näher erläutert. Um eine unnötige Belastung der Batterie 12 zu vermeiden, ist es zweckmäßig, die Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13 (vgl. Fig. 1) nur zu solchen Zeitpunkten wirksam werden zu lassen, zu denen auch eine entsprechende Warnsignalgabe erfolgen kann, bei Modifikation der Stunden-Klangabstrahlung also nur zu jeder Stunde. Ein Batteriespannungs-KontrolIschaltungs-Freigabeeingang 20 (vgl. Fig. 1) wird in diesem Falle von einem Signal a angesteuert und bei kritisch abgefallener Batteriespannung dann vom Batteriespannungs-Kontroilschaltungsausgang 14 ein Batterieende-Signal b (Fig. 3. rechte Hälfte) abgegeben, wenn der Kenr.ungsgeber 7 ein Ansteuer-Signal c zum Abruf der zugeordneter. Stunden-Signalinformation aus dem Tonsignalspeicher 17 (F i g. 2) an die Dekodier-Eingangsstufe 21 der Signalfolge-Programmsteuerung 8 liefert. In der vereinfachten Darstellung gemäß F i g. 3 soll zum Ausdruck gebracht werden, daß der eiektroakustische Signalgeber 9 von der Signaifolge-Programmsteuerung 8 zur Abstrahlung zweier bimbam-Klangfolger. als abgestrahlter Zeitinformation ο angeregt wird (F i g. 3 links) Solange noch normale Betriebsverhältnisse vorliegen. Wenn jedoch die Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13 wegen kritisch abgesunkener Betriebsspannung mittels des Batterieende-Signals b den Kennungsgeber 7 veranlaßt, ein modifiziertes Ansteuer-Signal c abzugeben, das in der Dekodier-Eingangsslufe 21 der Signalfolge-Programmsteuerung 8 dekodiert wird, wird, bedingt durch die Batterieende-Inforinaiion, die Gatterschaltung 19 am Zwischenabgriff 18 des Tonsignalspeichers 17 durch die Dekodier-Eingangsstufc 21 aktiviert, wodurch der zweite Teil des Speicherinhaltes, der für die Klangbildung »barn« zuständig ist, nicht durchlaufen und statt dessen der erste Speicherteil noch einmal durchlaufen wird, d.h. also, daß die Klangfolge »bimbim« in der Klangbildnerschaltung 11 zweimal erzeugt und vom Wandler 10 als modifzierte Stundeninformation d und damit als Aufforderung zu alsbaldigem Batteriewechsel mit der Zeitinformation »Zwei Uhr« abgestrahlt wird.

In entsprechender Weise kann (in Fig. 2 nicht berücksichtigt) eine an den Tonsignalspeicher 17 oder seine Ablaufsteuerung angeschlossene Gatterschaltung bewirken, daß die abgespeicherten Ke"nda!eri für die Klang- und Klangfolge-Bildung in der Klangbildnerschaltung 11 (statt sie wie für den Beispielsfall d teilweise zu unterdrücken und im übrigen wiederholt aufzurufen) in teilweise umgestellter Folge aufgerufen werden, beispielsweise um im Falle kritisch abgesunkener Batteriespannung die Stundeninformation nicht !«ohr als »bimbam«-Klangfolge abzustrahlen, sondern nun auf eine besonders auffällige »bambimw-Klangfolge als Warninft...nation d'(F i g. 3 unten rechts) umzuschalten. Auch sonstige Beeinflussungsmöglichkeilen der abgespeicherten Klangfolge-Kennwerte selbst und/oder ihres Abrufes hinsichtlich ihrer Wi, kung auf die nachfolgende Klangbildnerschaltung 11 sind im Rahmen der Erfindung als sinnfällige Warnsignale auf das Erfordernis eines Batteriewechsels ohne Unterdrückung der akustisch übermittelten Information über die momcntane Uhrzeit-Zeigerstellung bei nur geringem schaltungslechr.ischem. Mehraufwand möglich. Als Beispiel ist in Fig. 4 vorgesehen, bei Ansprechen der Batteriespannungs-Kontrollschaltung 13 (Fig. 1) gleichzeitig die Tonlage der abgestrahlten Klangfolge zu erhöhen und die Tonfolgefrequenz dieser Klangfolge zu verringern, wenn mit der Stundeninformation zugleich eine Batterieende-Warnung abgestrahlt werden soll. Hierzu wird das vom Kennungsgeber 7 abgegebene modifizierte Ansteuer-Signal c in der Dekodier-Eingangsstufe 21

•45 entschlüsselt, wodurch die Batterieende-Information erhalten wird. Die Dekodier-Eingangsstufe 21 gibt dann ein entsprechendes Signal an eine Logikschaltung 22 mit Umschalter-Funktion ab, um die aus den Teilerstufen 3 abgeleitete Fortschaltfrequenz für das sukzessive

so Auslesen des Inhaltes des Tonsignalspeichers 1/ über eine Teilerschaltung 23 (die auch durch einen Wechsel beim Teilerstufen-Abgriff realisiert sein kann) zu reduzieren. Zugleich wird im in Fig.4 dargestellten Beispielsfalle ein weiterer Umschalter 24 betätigt, um die aus den Teiierstufen 3 abgegriffene Grundfrequenz für den Betrieb der Klangbildnerschaltung 11 im elektroakustischen Signalgeber 9 mittels einer Vervielfacherschaltung 25 (z. B. mittels einer auf halbe Impulsfolgefrequenz eingerichteten monostabilen Stufe) zu erhöhen. Diese als Batterieende-Warnung dienende Erhöhung der Grundfrequenz kann im Falle eines mit etwa i MHz arbeitenden Schwingquarzes 1, wie er in zeithaltenden Schaltungen für Großuhren üblicherweise Anwendung findet, besonders vorteilhaft auch wieder durch einen Wechsel des Grundfrequenz-Abgriffes an der Serienschaltung der Teilerstufen 3 (F i g. I) realisiert sein.

Mit Hilfe der Erfindung ist mit schaltungstechnisch

geringfügigem Zusatzaufwand, insbesondere bei einer elektromechanischen Schlagwcrksuhr, durch eine charakteristische Änderung in der abgestrahlten Stundeninformation (Wechsel oder sonstige Beeinflussung der Klangfolge von Schlagen und/oder Melodienteilen) ohnc Verlust der akustisch übermittelten Stundeninformalion in /ehr auffälliger Weise zusammen mit dieser Stundeninformation angebbar, daß ein Batteriewechsel erforderlich wird, um einen Betriebsausfall zu vermeiden. Im Rahmen der Erfindung lassen sich diese Maßnahmen also auch bei anderen Groß- und Kleinuhren (Terminuhren und Armbanduhren) anwenden, die zu vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitpunkten ein akustisches Signal abgeben, das aus einer Mehrzahl von Tönen, Klängen oder Melodienteilen besteht, die in gleicher is Weise, wie vorstehend für elektrische Schlagwerksuhren beschrieben, hinsichtlich ihres Klanginhalts und/

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ein Batteriewechsel vorzunehmen ist.

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Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

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Claims (6)

1. Zusammenfassung

   Bei einer Schaltungsanordnung für eine batteriebetriebene elektrische Schlagwerksuhr, mit uhrzeitabhängig programmgesteuertem elektroakustischem Signalgeber (9), mit einer zeithaltenden Schwingschaltung (2) samt Teilerstufen (3), Zeitpunkt-Kennungsgeber (7) und Batteriespannungs-Kontrollschaltung (13) sowie mit einer Signalfolge-Programmsteuerung (8) samt Klangbildnerschaltung (11) wird der Signalfolge-Programmsteuerung (8) zur Abgabe einer Schlag-Zeitinformation jeweils ein Ansteuer-Signal (c) zugeführt, das in kodierter Form sowohl die Zeitinformation des Kennungsgebers (7) als auch die Betteriezustandsinformation der Batteriespannungs-Kontrollschaltung (13) enthält. Ferner wird in einer Eingangsstufe (21) der Signalfolge-Programmsteuerung (8) der Batteriezustandsinformation entschlüsse't durch die gegebenenfalls das Abstrahlen einer Modifizierten Schlag-Zeitinformation ausgelöst wird.