DE4002723A1 - Autonome funkuhr - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkuhr gemäß dem Oberbegriff des Anspru­ ches 1.

Dabei ist unter einer Funkuhr nicht etwa ein (z. B. am Arm getrage­ nes) Empfangsgerät für Runkfunk- oder Fernseh-Programmsendungen bzw. für Personenrufsysteme zu verstehen, das zusätzlich auch mit einer Uhr ausgestattet sein kann; sondern es handelt sich um einen Empfänger, der zum periodischen Empfang kodierter absoluter Zeit­ informationen auf wenigstens einen Sender (regelmäßig im Langwel­ lenbereich) fest abgestimmt ist, um aus der dekodierten Information eine Zeitanzeige abzuleiten. Bei einer autonomen Funkuhr ist zusätzlich eine interne zeithaltende Schaltung vorgesehen, um die Zeitanzeige auch dann fortzuschalten, wenn - etwa bei zur Energieeinsparung abgeschalteter batteriebetriebener Funkuhr oder aufgrund von Funk-Über­ mittlungsstörungen - keine gültige Zeitinformation empfangen wird.

Im übrigen wird bezüglich einer Funkuhr gattungsgemäßer Art auf die DE-OS 37 31 956 Bezug genommen. Die dortige Funkuhr ist zwar mit manuell betätigbaren Tastschaltern ausgestattet; diese betreffen aber nicht die eigentliche Funkuhrenfunktion im Sinne einer Anzeige der über Funk empfangenen tatsächlichen, absoluten Zeitinformation, und die darauf basierende interne Fortschaltung bis zur nächsten Anzeige-Verifizierung aufgrund einer neuen Funkempfangsinformation; sondern die dortigen Tastschalter dienen lediglich der Vorgabe eines Alarmzeitpunktes bzw. dem Abschalten eines Wecksignales bei Erreichen dieses Alarmzeitpunktes.

Dagegen liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Funkuhr gat­ tungsgemäßer Art in ihrem Gebrauchszweck dadurch zu fördern, daß sie als funktionstüchtige kleine tragbare Uhr im Sinne eines Reise­ weckers oder einer Armbanduhr ausgebildet werden kann, was grundsätz­ lich Probleme einerseits hinsichtlich der Betriebsdauer aus einer entsprechend kleinen Batterie und andererseits hinsichtlich des Betriebs abseits derjenigen geographischen Zeitzone aufwirft, für die der gerade empfangene Zeittelegramm-Sender betrieben wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß die gattungsgemäße Funkuhr gemäß dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 ausgestattet ist.

Jene Lösung eröffnet über eine unproblematisch handhabbare Mehrfach­ taster-Schalteinrichtung die Möglichkeit, während Nichtgebrauchs der Uhr, beispielsweise eines Reiseweckers außerhalb der Urlaubs­ reisezeit, diese in einen äußerst stromsparenden Betriebszustand zu versetzen; aus dem durch einfachen Tastendruck in den Betriebs­ zustand zurückgekehrt werden kann, woraufhin die Funkuhr sich in bekannter Weise automatisch auf die aktuelle gesetzliche Zeit ein­ stellt. Andererseits ist mit derselben Multifunktions-Schaltein­ richtung eine Umschaltung auf eine Zeitanzeige gleicher Genauigkeit, aber in benachbarten Zeitzonen möglich ist und schließlich sogar der Betrieb oder die Inbetriebnahme auch weit abseits der senderbezo­ genen Zeitzone, ohne befürchten zu müssen, daß durch zufällige oder spielerisch ausgelöste Einschaltung des Empfängers eine dort tatsächlich nicht verwertbare Zeitinformation die bisher noch zutref­ fende Zeitanzeige verfälscht.

Zusätzliche Alternativen und Weiterbildungen sowie weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich, auch unter Berücksichtigung der Darle­ gungen in der Zusammenfassung, aus nachstehender Beschreibung eines in der Zeichnung, unter Beschränkung auf das Wesentliche reduziert, dargestellten bevorzugten Realisierungsbeispiels zur erfindungsgemäßen Lösung; wobei zur Förderung des Verständnisses in der Zeichnungsbe­ schreibung nicht die Baugruppen-Anschlüsse selbst angesprochen werden, sondern jeweils die dort einlaufenden oder herausgehenden Signale.

Die einzige Figur der Zeichnung zeigt symbolisch vereinfacht eine kleine, etwa als Armbanduhr ausgestaltete, autonome Funkuhr 11 mit auf einen Zeittelegramm-Sender fest - und gegebenenfalls nachstimmbar - abgestimmtem Empfänger 12. Der wird aus einer Antenne 13 gespeist, bei der es sich um eine magnetische Antenne 13 mit Antennenspule auf einem flexiblen Kern, eingelagert in ein ans Gehäuse 20 ange­ schlossenes Uhren-Armband (nicht gezeichnet), handeln kann. Die vom Empfänger 12 nach Demodulation des Funkempfangssignales aus­ gegebene absolute Zeitinformation 14 wird in ein Register 15 über­ geben, das dann aus einer intern-autonomen zeithaltenden Schaltung 16 weitergetaktet wird, um periodisch Steuersignale 17 für die Uhr­ zeit-Anzeigeeinrichtung 18 zu liefern. Die kann als elektrooptisches Display oder als elektromechanische Anzeigeeinrichtung zur Darbietung von analogen oder digitalen Informationen ausgelegt sein. Im Falle einer elektromechanischen Anzeigeeinrichtung 18 liefert diese ein Rückmeldesignal 19 über die momentane Anzeigeposition (also etwa über die momentane Winkelstellung von Zeigern oder die Positionierung von Ziffernklappen), um bei Abweichung von der im Zeitspeicher 35 aktuell enthaltenen Zeitinformation durch das Register 15 eine Anzei­ ge-Korrektur auszulösen, wie als solches bei gattungsgemäßen Funkuhren bekannt.

Außerdem ist das Funkuhren-Gehäuse 20 mit einer manuell zugänglichen und betätigbaren Multifunktionsschalteinrichtung 21 ausgestattet, die vorzugsweise drei individuell betätigbare Drucktaster 22 enthält. Deren aktuelle Betätigungs-Kombination wird in einem Dekoder 23 entschlüsselt und dient zur Ansteuerung der zuvor erwähnten Funk­ tionselemente der Funkuhr 11.

So kann über diese Schalteinrichtung 21, etwa im Zuge der Qualitäts­ prüfung zum Abschluß der Fertigung, ein Test-Zyklus durchlaufen werden, der insbesondere beim Einsatz einer elektrooptischen Anzei­ geeinrichtung 18 von Interesse ist. Hierfür liefert der Dekoder 23 ein Testsignal 24, wenn zwei Drucktaster 22 (etwa der obere und der untere) gleichzeitig und außerdem währenddessen der verbleibende dritte Drucktaster 22.2 nur vorübergehend gedrückt werden - also eine Betätigung der Schalteinrichtung 21, die keinesfalls zufällig erfolgt und wegen der versenkten Drucktaster 22 am besten mittels eines entsprechenden Mehrstempel-Werkzeuges (nicht dargestellt) ausgeführt wird. Das Testsignal 24 hat ein Zählsignal 24′ zur Folge, das alle Anzeigeelemente der elektrooptischen Anzeigeeinrichtung durchzählt.

Um nach erfolgreichem Produktions-Abschlußtest den Energieverbrauch einer solchen batteriegespeisten Funkuhr 11 zu minimieren, wird die Gesamtheit aller ihrer Schaltungsanordnungen dadurch in einen "Schlaf"-Modus gesetzt, daß durch gleichzeitige Betätigung zweier Drucktaster, etwa 22.2 und 22.3, vom Dekoder 23 ein Sparsignal 25 ausgegeben wird. Dieses bewirkt, daß die Funktion der Funkuhr 11 abgeschaltet wird. Auf der Anzeigeeinrichtung 18 erscheint aber eine entsprechende Information, um klarzustellen, daß die Uhr 11 oder ihre Anzeigeeinrichtung 18 nicht etwa defekt sind. Eine Rückkehr in den Betriebszustand ist einfach dadurch auslösbar, daß ein be­ liebiger der Drucktaster 22 kurz betätigt wird.

Zweckmäßigerweise wird dann, um einen definierten Funktions-Anlauf sicherzustellen, zunächst die gesamte Auswerteschaltung in einen definierten Anfangszustand gesetzt; was ebenfalls nicht irrtümlich erfolgen soll, weshalb erst eine Mehrknopf-Bedienung beispielsweise der Drucktaster 22.1 und 22.2 den sogenannten Systemreset 26 auslöst. Dadurch werden nicht nur alle Speicher gelöscht, sondern insbesondere wird ein Prozessor, mittels dessen das Register 15 und der Dekoder 23 gesteuert werden, in einen definierten Programm-Anfangszustand für fehlerfreien Start in den Programmablauf gesetzt.

Mit der Inbetriebnahme (aus dem Spar-Schlafmodus heraus oder bei­ spielsweise als Folge eines Austausches der Batterie für den Betrieb der Funkuhr 11) wird ein Einschalt-Signal 27 an den Empfänger 12 gegeben und eine den Empfangs-Betrieb angebende Blinkanzeige 28 angesteuert. Ferner startet dadurch die interne zeithaltende Schal­ tung 16, so daß eine interne Zeitinformation auf der Anzeigeeinrich­ tung 18 (insbesondere deren Sekunden-Anzeige) hochgezählt wird. Sobald jedoch der Empfänger 12 eine verwertbare Zeitinformation 14 liefert, wird auf deren Darbietung in einem Sonderbereich 29 (wie etwa dem Kalenderdisplay) der Anzeigeeinrichtung 18 umgeschaltet, um dadurch zum Ausdruck zu bringen, daß zwar schon eine Funk-Zeitin­ formation 14 - aber noch keine absolute gesicherte Zeitinformation 14 - dargeboten wird. Erst wenn eine durch Vergleich aufeinanderfol­ gender Zeitinformationen gesicherte aktuelle absolute Zeitinformation 14 erschien, wird künftig diese komplette Information im Zeitan­ zeige-Normalbereich 30 der Anzeigeeinrichtung 18 dargeboten, im Falle eines elektrooptischen Digital-Displays also durch Stunden-, Minuten- und Sekunden-Zifferndarstellungen. Damit verschwindet das Empfänger-Einschaltsignal 27 wieder, aber die einmal gestartete interne zeithaltende Schaltung 16 läuft weiter. Mit Abschalten des Empfängers 12 verschwindet auch die Empfangs-Anzeige 28, und die Informationsdarbietung auf dem Anzeige-Normalbereich 30 wird nun aus der internen zeithaltenden Schaltung 16 fortgetaktet. Zu im Register 15 vorgegebenen Zeitpunkten, wie etwa täglich um 2 Uhr nachts, wird jedoch ein neues Einschalt-Signal 27 ausgelöst, um erforderlichenfalls die aktuelle Zeitdarbietung auf dem Normalbereich 30 der Anzeigeeinrichtung 18 zu korrigieren, wenn sie von der über Funk ermittelten absoluten Zeit abweichen sollte.

Der Empfangsbereich der Empfänger-Antennen-Kombination 12-13 er­ streckt sich typischerweise nicht nur über die eine Zeitzone, in welcher der Zeittelegramm-Sender (wie etwa der Sender DCF 77) in­ stalliert ist, auf den der Empfänger 12 abgestimmt ist, sondern auch noch weit in die beiderseits benachbarten geographischen Zeit­ zonen hinein.

Um mit der Zeitanzeige die geographischen Zeitzone zu verlassen, auf deren Zeittelegramm-Sender der Empfänger 12 abgestimmt ist, brauchen nur die aktuell angezeigten Stunden - bei unbeeinflußter Fortschaltung der Minuten- und Sekundendarbietungen - in Stunden­ schritten herauf- oder heruntergezählt zu werden. Das kann durch entsprechend häufige Betätigung der Drucktaster 12.3 bzw. 12.1 er­ folgen, die entsprechende Stunden-Additions- bzw. Substraktions-Sig­ nale 31, 32 über das Register 15 an den Zeitspeicher 35 für die Anzeige-Einrichtung 18 schalten.

Bei Aufenthalt einer bezüglich des Senders benachbarten Zeitzone wird mit jeder neu empfangenen Zeitinformation 14 auf die Stunden-Zeit­ anzeige gemäß der ursprünglichen Zeitzone zurückgeschaltet, was dann gegebenenfalls wie beschrieben manuell durch eine Drucktaster-Be­ tätigung 22.3 oder 22.1 zu korrigieren ist. Jenseits der beiderseits benachbarten Zeitzonen ist dann die Wahrscheinlichkeit aber zu gering, daß der Empfänger 12 noch verwertbare Zeitinformationen 14 liefern kann. Um Fehl-Anzeigen bzw. Anzeige-Fehlinterpretationen oder auch unnötige Anzeige-Unterbrechungen während wahrscheinlich vergeblicher Empfangsversuche auszuschließen, wird deshalb ein Blockiersignal 33 an den Empfänger 12 geliefert, das diesen außer Betrieb setzt, so­ lange die manuell verstellte Stundenanzeige um mehr als eine Stunde von derjenigen abweicht, die gemäß der Zeitinformation 14 in der Umgebung des Senders zutreffend wäre.

Diese Blockade des Empfängers 12 in der stromsparenden Abschalt- Stellung kann dadurch aufgehoben werden, daß entweder die manuelle Verstellung der Stundenanzeige über die Drucktaster 22.1 bzw. 22.3 wieder rückgängig gemacht wird; oder es wird der diese Stunden-Ver­ stellung enthaltende Zeitspeicher 35 im Register 15 dadurch in seinen Null-Ausgangszustand zurückgesetzt, daß ein Neustart entsprechend der oben erläuterten Inbetriebnahme (durch Einsetzen der Batterie oder durch Beendigung des Schlaf-Modus) erfolgt. Dieses Rücksetzen des Zeitspeichers 35 mit Löschen der Anzeige 18 kann aber auch stets dadurch hervorgerufen werden, daß einer der Drucktaster 22.2 über eine definierte Mindestlänge hinweg gedrückt gehalten wird, was durch eine Zeitweiche 34 im Dekoder 23 abfragbar ist. Die liefert in diesem Falle ein Rücksetzsignal 36 an den Zeitspeicher 35, wodurch zugleich das Blockiersignal 33 aufgehoben werden kann. Bei Loslassen des über die maßgebliche Mindestzeitspanne betätigten Drucktasters 22.2 beginnt die Darbietung im Anzeige-Normalbereich 30, gesteuert aus der internen zeithaltenden Schaltung 16, hochzuzählen. Danach ist nur noch die aktuelle Stundenanzeige mittels der manuell auslös­ baren Additions- oder Subtraktions-Signale 31, 32 einzurichten. So kann auf akustische Aufnahme einer beispielsweise über Programm-Rund­ funk übertragenen Stunden-Zeitmarke manuell der Start der Minuten- und Sekundenanzeige zur vollen Stunde sekundengenau gestartet werden, wenn zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme der Uhr aufgrund momentan ungünstiger Empfangsgegebenheiten kein Kontakt zum zutreffenden Sender besteht. Der eingeschaltete Empfänger 12 versucht aber, diese Handstart-Anzeige möglichst bald zu ersetzen durch eine bestätigte absolute Zeitinformation 14.

Wenn dagegen während des normalen Betriebes der Funkuhr 11 dieser Rücksetz-Drucktaster 22.2 nur kurzzeitig betätigt wird, liefert die Zeitweiche 34 statt dessen ein auf den Empfänger 12 wirkendes Einschalt-Signal 27′. Dieser sogenannte "Senderruf" löscht zwar die Darbietung im Normalbereich 30 der Anzeigeeinrichtung 11, der Zeitspeicher 35 wird jedoch nicht zurückgesetzt, sondern aus der autonomen zeithaltenden Schaltung 16 weitergetaktet. Wenn der nun eingeschaltete Empfänger 12 eine, im Vergleich zur fortgeschriebenen Zeitinformation im Speicher 35 oder im Vergleich zu einer vorab empfangenen Zeitinformation 14, plausible Zeitinformation 14 liefert, wird diese in den Zeitspeicher 35 und zur Anzeige übernommen. An­ derenfalls wird die intern fortgeschaltete Zeitinformation aus dem Speicher 35 wieder zur Anzeigeeinrichtung 18 übergeben, wenn nämlich über eine gewisse vorgegebene Empfangs-Zeitspanne der Empfänger 12 aufgrund beispielsweise gestörter Funkübermittlungsgegebenheiten nicht in der Lage ist, eine plausible Zeitinformation 14 zu liefern. Dadurch ist zwar die absolute Richtigkeit der dann wieder angezeigten Zeitinformation nicht über Funk bestätigt worden, aber doch mit hinreichend großer Wahrscheinlichkeit gegeben, weil es sich um die Anzeige der intern weitergeführten früheren Zeitanzeige handelt; ohne daß die Zeitdarbietung endgültig unterbrochen wird (bis der periodisch einschaltende Empfänger 12 doch einmal wieder eine korrekte Zeitinformation 14 lieferte). Zweckmäßigerweise wird diese über die "Senderruf"-Taste 22.2 auslösbare bloße Anzeige-Resetfunktion aber bei manueller Stunden-Verstellung jenseits der benachbarten Zeitzonen durch ein Blockiersignal 38 unterbunden, da dort wie gesagt ein ausreichend zuverlässiger Empfang von Funk-Zeittelegrammen ohnehin nicht mehr zu erwarten ist.

Die Anzeigeeinrichtung 18 verfügt zweckmäßigerweise zusätzlich über eine Kontrollanzeige 37, auf der aus dem Register 15 heraus ziffern­ mäßig darstellbar ist, seit wann (z. B. seit wie vielen Tagen) gegebe­ nenfalls die automatisch nachts mittels eines Einschaltsignales 27′′ periodisch erfolgende vorübergehende Einschaltung des Empfängers 12 nicht zur Dekodierung einer verwertbaren aktuellen Zeitinformation 14 führte. Diese Kontrollanzeige 17 wird aber auch jeweils um eine Einheit hochgezählt, wenn der Empfänger 12 mit der sogenannten "Sen­ derruftaste", dem Drucktaster 22.2, über das manuelle Einschaltsignal 27′ in Betrieb genommen wurde; der Empfänger 12 dann jedoch ohne Erzielen einer echten Zeitinformation 14 nach einer gewissen Be­ triebszeitspanne zur Stromersparnis wieder abschaltet. Wenn das Anzeigevolumen der Kontrollanzeige 37 vollgezählt ist, bei einstel­ liger Digitalanzeige also nach neunmaliger vergeblicher Empfänger­ einschaltung, bleibt die höchste Anzeige bestehen. Sie wird auf Null zurückgesetzt, wenn die automatische oder manuelle Empfänger-Ein­ schaltung wieder zur Gewinnung einer verwertbaren Zeitinformation 14 führt.

Die Kontrollanzeige 37 kann baulich mit der Empfangsanzeige 28 ver­ einigt werden, indem man die Kontroll-Ziffer blinken läßt, wenn und solange die Uhr 11 auf Empfang ist. Um etwaige Irritationen zu vermeiden, wird zweckmäßigerweise danach auch die Kontrollanzei­ ge 37 ganz abgeschaltet, wenn sie "Null" anzeigen würde, da die aktuelle Zeitanzeige bei zurückliegender Empfangs-Einschaltung be­ stätigt werden konnte.

Claims (7)

1. Kleinbauende autonome Funkuhr (11), insbesondere in Ausgestaltung als kleiner Reisewecker oder als Armbanduhr, mit einem Empfänger (12) für kodierte Zeitinformation (14) zum Ansteuern einer Anzei­ geeinrichtung (18), die bei abgeschaltetem Empfänger (12) aus einer internen zeithaltenden Schaltung (16) weitergeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Multifunktions-Schalteinrichtung (21) mit meh­ reren Drucktastern (22) ausgestattet ist, über die die Uhr (11) in einen stromsparenden Lager-Zustand und aus diesem wieder in den Betriebszustand schaltbar ist, über die ferner unter vorüber­ gehender Einschaltung des Empfängers (12) wahlweise ein Zeitre­ gister (35) gelöscht und dann aus der internen zeithaltenden Schaltung (16) wieder hochgezählt wird oder aber nur die dem Zeitspeicher (35) nachgeschaltete Anzeigeeinrichtung (18) vorüber­ gehend abgeschaltet wird, um dann den fortgeschriebenen Inhalt des Zeitspeichers (35) auch dann wieder zu übernehmen, wenn er nicht durch eine über Funk empfangene absolute Zeitinformation (14) verifiziert und gegebenenfalls korrigiert werden konnte; und über die wahlweise eine Verstellung des Inhalts der Anzeigeein­ richtung (18) um Stunden-Schritte vornehmbar ist.

2. Funkuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß einem Reset-Drucktaster (22.2) eine Zeitweiche (34) zur Dis­ krimination des Über- oder Unterschreitens einer bestimmten Betä­ tigungs-Zeitspanne zugeordnet ist, die bei kurzer Drucktaster-Be­ tätigung nur vorübergehend die Anzeigeeinrichtung (18) ohne ihren Zeitspeicher (35) löscht, dagegen bei langer Betätigung einen vollständigen System-Reset (26) in die Funktions-Ausgangsstellung des ganzen Schaltungssystems einschließlich seines Prozessor-Pro­ grammes für die Zeitauswertung hervorruft.

3. Funkuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei manueller Stundenanzeige-Verstellung, um mehr als eine Stunde Abweichung von der über Funk empfangenen Zeitinformation (14), die Einschaltung des Empfängers (12) blockiert ist.

4. Funkuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei manueller Verstellung der Stundenanzeige, um mehr als eine Stunde Abweichung von der über Funk empfangenen Zeitinfor­ mation (14), ein Blockiersignal (26) für die Zeitweiche (34) ausgelöst wird, das nur noch den System-Reset ermöglicht.

5. Funkuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach ihrer Inbetriebnahme in der Anzeigeeinrichtung (18) zunächst die aus der internen zeithaltenden Schaltung (16) fort­ geschalteten Zeitinformationen angezeigt werden, woraufhin die Anzeige (18) auf einen Sonderbereich (29) zur Darbietung der ersten über Funk ermittelten Zeitinformation (14) umschaltet und bei deren Bestätigung die Zeitanzeige in den dafür vorgesehenen Bereich der Anzeigeeinrichtung (18) übergeben wird.

6. Funkuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine digitale Kontrollanzeige (37) vorgesehen ist, die mit jedem Tagesbeginn und mit jeder manuell ausgelösten Empfänger- Einschaltung (Anzeige-Reset) bei erfolglosem Versuch der Gewin­ nung einer Echtzeitinformation (14) um eine Einheit hochgezählt, aber in ihre Zählanfangsstellung zurückgesetzt und dann abge­ schaltet wird, wenn eine gültige Zeitinformation (14) empfangen wurde.

7. Funkuhr nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollanzeige (37) auch als blinkende Empfangs-Anzeige (28) dient, solange der Empfänger (12) eingeschaltet ist.