DE3510636C3 - Autonome Funkuhr mit Zeitpunkt-Signalgeber - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine autonome Funkuhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine solche Funkuhr ist im Beitrag "Mikroprozessor-gesteuerte Funkuhr mit Analoganzeige" von H. Effenberger im Buch "Funkuhren" (herausge­ geben von Professor Dr.-Ing. W. Hilberg), R. Oldenbourg Verlag, München- Wien 1983, Seiten 104 bis 109, als Zweimotoren-Zeigeruhr beschrieben. Als Ausblick ist angedeutet, daß der für die Decodierung der demodu­ lierten Funkempfangs-Signale und für die Motor-Steuerung eingesetzte Mikrocomputer darüberhinaus auch die Möglichkeit bietet, weitere Funk­ tionen wie einen Alarm ohne Erweiterung der Speicherkapazität zu kom­ binieren. Das ist tatsächlich insoweit unproblematisch, als die im Prozessor aufbereitete aktuelle Zeitinformation jeweils mit dem vorge­ gebenen Signalgabe-Zeitpunkt verglichen und gegebenenfalls die Alarm­ funktion ausgelöst wird, weil bei einer aus der Funkinformation abge­ leiteten Korrektur der anzuzeigenden Zeit die Register unmittelbar auf den zutreffenden Zeitpunkt gesetzt werden. Das gilt entsprechend bei einer Computer-Funkuhr mit digitaler Zeitanzeige, wie sie aus der Zeitschrift Uhren Juwelen Schmuck (UJS) 1977, Heft 16, Seite 45, bekannt ist.

Anwendungsorientierte Probleme treten aber auf, wenn im Interesse preisgünstiger Fertigung durch Einsatz standardisierter Werkkomponen­ ten der Signalgabezeitpunkt aus einer bestimmten Zeigerstellung und damit aus einer bestimmten Momentanposition des Räderwerkes abgeleitet wird, wie im Falle des herkömmlichen Weckeinfall-Schaltmechanismus. Denn beim Korrekturlauf der Zeiger in ihre der über Funk übermittelten Zeit entsprechenden Sollstellungen kann ohne weiteres mindestens ein­ mal die Momentanposition durchlaufen werden, in der der Schaltmecha­ nismus aktiv wird. Das bedeutet aber, daß während des Korrekturlaufes der Zeiger die Alarmsignalgabe erfolgt, obgleich tatsächlich der vor­ gegebene Zeitpunkt momentan gar nicht gegeben ist. Das ist nicht nur störend und irritierend, sondern stellt im Falle einer batteriebetriebenen Funkuhr auch eine überflüssige Belastung der Leistungsquelle dar.

Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine autonome Funk­ uhr gattungsgemäßer Art mit besseren Gebrauchseigenschaften zu schaffen.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gattungsge­ mäße Funkuhr nach dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestaltet ist.

Gemäß dieser Lösung ist also der Zusatznutzen einer Wecker- oder Ter­ minsignalgabeuhr, die bei Erreichen eines vorgegebenen Zeitpunktes beispielsweise ein akustisches Signal auslöst, in der elektromecha­ nisch anzeigenden Funkuhr mit den herkömmlichen Schaltmitteln von elektromechanischen Weckeruhren realisierbar. Die Signalgabe erfolgt nun mit höchster zeitlicher Präzision unabhängig von etwaigen manuellen Eingriffen in die Zeigeranzeige und unabhängig von einem etwa stattfindenden Sommerzeit-Winterzeit-Übergang, da die Funkemp­ fangseinrichtung periodisch eine minutengenaue aktuelle Zeitinforma­ tion liefert, aufgrund derer die momentane Zeitanzeige erforderlichen­ falls korrigiert wird.

Damit beim Nachstellen der Zeitanzeige bzw. während des vorangehenden Dekodierbetriebes der Uhr keine irritierenden, und die Leistungs­ bilanz der Energieversorgung negativ beeinflussenden, Signalgaben zu tatsächlich momentan gar nicht gegebenen unzutreffenden Zeitpunkten ausgelöst werden, wird die Signalgabe also nur während regulären Anzeigebetriebes der Uhr freigegeben.

Da eine Tischuhr und insbesondere eine Weckeruhr anders als eine Wand- oder Standuhr häufigen Ortsveränderungen und damit wechselnden Funkempfangsgegebenheiten ausgesetzt sein kann, ist es zweckmäßig, den Funkempfänger mit einer Antennenumschalteinrichtung auszustatten, wie es im einzelnen für bevorzugte Realisierungsmöglichkeiten näher beschrieben ist in der Parallelanmeldung mit älterem Zeitrang "Funkuhr mit Ferrit- Antenne", veröffentlicht in DE 35 10 637 A1.

Zusätzliche Weiterbildungen sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung als Block­ schaltbild stark abstrahiert skizzierten bevorzugten Ausführungsbei­ spiels zur erfindungsgemäßen Lösung.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine Funkuhr, die mit einer Koinzidenzeinrichtung zur Ansteuerung eines Signalgebers ausgestattet ist.

Wie in der älteren Patentanmeldung gemäß DE 34 39 638 A1 näher beschrieben weist auch die vorliegende, hier sogenannte Termin-Funk­ uhr 1 einen Funkempfänger 2 mit Demodulator 3 auf, der über eine Antenne 4 mit Hochfrequenzenergie gespeist wird, welche minütlich mit einer binär kodierten aktuellen Zeitinformation 5 moduliert ist. Diese erscheint, ausreichende Empfangsgegebenheiten vorausgesetzt, hinter dem Demodulator 3 als im Sekundenraster (bei Unterdrückung der jeweils 59. Sekunde) impulslängenmodulierte Impuls­ folge 6.

Über eine Umschalteinrichtung 7 wird zu Betriebsbeginn der Funkuhr 1 eine Fortschalteinrichtung 8 für ein Zeitanzeigeorgan 9 mit dieser Impulsfolge 6 getaktet. Bei letzterem handelt es sich beispiels­ weise um eine digitale Zifferndarstellung oder vorzugsweise, wie in der Zeichnung berücksichtigt, um wenigstens einen der Zeiger 10 einer Analoganzeige vor einem Zifferblatt 11. Die Fortschaltein­ richtung 8 ist als Schrittmotor mit getrieblicher Kopplung 12 ausgelegt, um die herkömmliche mechanische Zeigeranzeige oder auch eine elektromechanische Uhrzeit-Digitalanzeige mit Ziffernwalzen anzutreiben.

Ein im Sekundenraster fortschaltendes Anzeigeorgan 9 zeigt an, daß die Funkempfangsbedingungen eine reguläre, nämlich zur Ableitung der Zeitinformation 5 geeignete Impulsfolge 6 liefern. Eine Dekodier- und Vergleichsschaltung 13, die bei Betriebsbeginn das Zeitanzeige­ organ 9 über die Umschalteinrichtung 7 mit der Impulsfolge 6 beauf­ schlagte, bewirkt nun ein Weiterschalten der Umschalteinrichtung 7 auf Speisung mit Korrekturimpulsen 14 hoher Impulsfolgefrequenz, die beispielsweise aus einem Frequenzteiler einer quarzstabilisiert arbeitenden zeithaltenden Schaltung 15 abgegriffen ist. In schnellem Fortschaltrhythmus wird deshalb nun die Anzeige auf dem Zeitanzeige­ organ 9 weitergeschaltet, bis die inhaltlich mit der aktuell de­ kodierten Zeitinformation 5 übereinstimmt. Dieses wird über einen ebenfalls an die Vergleichsschaltung 13 angeschlossenen Anzeige­ detektor 16 festgestellt. Bei diesem handelt es sich beispielsweise um einen Referenzstellungsdetektor, der die momentane Anzeige-Winkelstellung durch Zählen der Fortschaltimpulse ab Durchgang durch eine Referenz­ stellung ermittelt; bezüglich Einzelheiten und praktischer Ausführungs­ beispiele wird auf die ältere Patentanmeldung nach DE 35 10 861 A1 Bezug genommen.

Wenn in der Dekodier- und Vergleichsschaltung 13 die Übereinstimmung zwischen der aktuell dekodierten Zeitinformation 5 und der momentanen Darbietung auf dem Zeitanzeigeorgan 9 festgestellt wird, wird die Umschalteinrichtung 7 auf die zeithaltenden Impulse 17 aus der Schaltung 15 umgesteuert, so daß das Zeitanzeigeorgan 9 hinfort, angesteuert aus der zeithaltenden Schaltung 15, als autonom betriebene Uhr ar­ beitet. Zweckmäßigerweise wird von dieser Uhr (bzw. von der Schaltung 13) nun eine Abschaltinformation 18 an den Funkempfänger 2 und gege­ benenfalls auch an die Dekodier- und Vergleichsschaltung 13 geliefert, um diese Schaltungsteile zur Energieersparnis - insbesondere im Falle einer batteriegespeisten Funkuhr 1 - abzuschalten und erst nach einer gewissen, schaltungstechnisch vorgegebenen Zeitspanne (bzw. nach einer Versorgungsunterbrechung z. B. aufgrund Batterie­ austausches) wieder in Funktion zu setzen. Die Schaltung 13 steuert dann wieder die beschriebene Funktion der Umschalteinrichtung 7.

Wie bei üblichen Wecker- oder Terminuhren ist auch im Falle vor­ liegender Funkuhr 1 eine Koinzidenzeinrichtung 19 vorgesehen, in die über eine z. B. manuelle Eingabe 20 ein Signalgabezeitpunkt 21 eingespeichert werden kann. Wenn damit die aktuelle Zeitanzeige 22 des Zeitanzeigeorgans 9 übereinstimmt, löst die Koinzidenzeinrichtung 19 die Ansteuerung eines z. B. akustischen Signalgebers 23 aus. Bei der Koinzidenzeinrichtung 19 handelt es sich also im Falle mechanisch angetriebener Zeiger 10 beispiels­ weise um einen der üblichen Einfallrad-Mechanismen zum Schließen eines Kontaktes für die Ansteuerung des Signalgebers 23.

Während Ansteuerung des Zeitanzeigeorgans 9 mit den demodulierten Impulsen 6 bzw. mit den Eilgang-Korrekturimpulsen 14 können am Zeit­ anzeigeorgan 9 Anzeigepositionen - gegebenenfalls sogar mehrfach - durchlaufen werden, die an sich dem vorgegebenen Signalgabezeit­ punkt 21 entsprechen, aber nicht mit der tatsächlichen, aktuellen Zeit (entsprechend dem Inhalt der dekodierten Zeitinformation 5) übereinstimmen, weil das Zeitanzeigeorgan 9 noch nicht endgültig in die aktuelle Zeitanzeige eingefahren wurde. Die daraus resultierenden, unerwünschten, da an sich informationslosen Ansteuerungen des Signal­ gebers 23 sind nicht nur irritierend, sondern stellen auch eine unnötige Belastung der Leistungsquelle insbesondere im Falle einer batteriebetriebenen Funkuhr 1 dar. Um solche Fehl-Signalgaben zu unterbinden, ist beispielsweise die Koinzidenzeinrichtung 19 mit einem Freigabeeingang 24 ausgestattet, der nur angesteuert wird, wenn die stationäre Darbietung auf dem Zeitanzeigeorgan 9 auf die aktuelle Zeitinformation 5 eingerichtet wurde und deshalb die Ver­ gleichsschaltung 13 nun ihr Betriebssignal 25, zur künftig autonomen Speisung des Zeitanzeigeorganes 9 aus der zeithaltenden Schaltung 15, abgegeben hat. Während Indikatorbetriebes des Zeitanzeigeorgans 9, getaktet mit der demodulierten Impulsfolge 6, und während Justage­ betriebes des Zeitanzeigeorgans 9, gespeist mit den Korrekturim­ pulsen 14, liegt dagegen kein Betriebssignal 25 vor, während dieser Richt-Phasen kann der Signalgeber 23 deshalb nicht wirksam angesteuert werden. Nur während zeithaltenden Betriebes des Zeitanzeigeorgans 9 ist also die Signalgabe freigegeben, und die Ansteuerung des Signal­ gebers 23 erfolgt deshalb nur bei Koinzidenz des vorgegebenen Zeit­ punktes 21 mit der tatsächlichen, aktuellen Zeit.

Abweichend von der vereinfachten Darstellung in der Zeichnung kann der Freigabeeingang 24 natürlich auch bei anderen Schaltungsteilen vorgesehen und von anderen Signalen angesteuert sein; entscheidend ist, daß nur während zeithaltenden Betriebes des Zeitanzeigeorgans 9 eine Signalgabe ausgelöst werden kann.

Gerade wegen der Realisierung der Funkuhr 1 als Wecker­ uhr wird es häufig vorkommen, daß die Uhr - nämlich zur Eingabe eines geänderten Signalgabezeitpunktes 21 - von ihrem Aufstellungs­ orte vorübergehend entfernt wird. Danach sind in der Regel aufgrund abgewandelter räumlicher Orientierung geänderte Funkempfangsver­ hältnisse gegeben.

Deshalb ist es zweckmäßig, beim Funkempfänger 2 zusätzlich eine Antennen­ umschalteinrichtung 26 vorzusehen, die manuell oder automatisch eine Umschaltung zwischen z. B. unterschiedlichen Antennenorientierungen ermöglicht, wie in der oben zitierten DE 35 10 637 A1 für verschiedene Realisierungsbeispiele näher erläutert.

Claims (2)

1. Autonome Funkuhr (1) mit elektromechanisch fortschaltenden Anzeigeorganen (9) und mit einer Zeitpunkt-Koinzidenzeinrichtung (19) zum Ansteuern eines Signalgebers (23), dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Dekodier- und Vergleichsschaltung (13) zur Anzeigebetriebs-Umschaltung zwischen einerseits Empfangskontroll- und Justagebetrieb und andererseits zeithaltendem Betrieb ausgestattet ist, die nur während des zeithaltenden Betriebes die Ansteuerungsmöglichkeit des Signalgebers (23) über eine zeigerstandsabhängige Mechanik zum Schließen eines Kontaktes als der Koinzidenzeinrichtung (19) freigibt, aber nicht während des Empfangskontroll- und Justagebetriebes.

2. Funkuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Antennenumschalteinrichtung (26) für Veränderung der Funkempfangsgegeberheiten ausgestattet ist.