EP0185160A2 - Funkgesteuerte Uhr - Google Patents

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EP0185160A2
EP0185160A2 EP85112962A EP85112962A EP0185160A2 EP 0185160 A2 EP0185160 A2 EP 0185160A2 EP 85112962 A EP85112962 A EP 85112962A EP 85112962 A EP85112962 A EP 85112962A EP 0185160 A2 EP0185160 A2 EP 0185160A2
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EP
European Patent Office
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clock
radio
pointer
quartz
time
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP85112962A
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English (en)
French (fr)
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EP0185160A3 (de
Inventor
Ernst-Olav Dr. Pagel
Wilhelm Bois
Georg Sterler
Martin Dengler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C13/00—Driving mechanisms for clocks by master-clocks
    • G04C13/02—Circuit arrangements; Electric clock installations
    • G04C13/021—Circuit arrangements; Electric clock installations master-slave systems using transmission of singular pulses for driving directly slave-clocks step by step
    • G04C13/026—Circuit arrangements; Electric clock installations master-slave systems using transmission of singular pulses for driving directly slave-clocks step by step by radio
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
    • G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal
    • G04R20/08—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal the radio signal being broadcast from a long-wave call sign, e.g. DCF77, JJY40, JJY60, MSF60 or WWVB

Definitions

  • the invention relates to a radio-controlled watch according to the preamble of claim 1.
  • Radio controlled clocks belong to the state of the art.
  • This radio broadcast signal contains in coded form the information about minutes, hours, calendar days, weekday, calendar month, calendar year and is broadcast every minute.
  • a description of the signal and the possible processing of the signal can be found in the reference "Elektor", October 1980, page 10-44 ff.
  • radio clock proposed there is only suitable for a structure with a digital display, not for a structure with hands which provide an analog or quasi-analog display of the time.
  • a radio controlled clock with hands is known. It is provided that on the one hand the radio signal is fed to a computing circuit and on the other hand the content of a memory corresponds to the position of the pointer. The synchronization of the clock can be monitored by comparing the coded radio signal with the memory content at certain intervals.
  • the object of the invention is to provide a generic watch that adjusts itself automatically when the position of the hands does not match the actual time.
  • a radio-controlled watch which, on the one hand, obtains the time information from the coded radio signal and, according to the pulses, passes on the hands of a watch.
  • a quartz clock is controlled via the receiving part, which receives the radio impulses.
  • the quartz clock transmits indexing pulses to a control unit, which passes the pointers on.
  • the quartz clock takes over the switching of the hands in order to switch back to the radio signal control when the radio signal is received again.
  • a sensor is assigned to the hour and minute hands, and possibly also to the second hand, the sensors being provided stationary on the dial.
  • the sensors can preferably be reed relays that respond to small magnets that are integrated in the pointer.
  • other sensors for example on an optical basis, are also conceivable.
  • a comparison device checks each time the sensors overflow through the hands to determine whether the position of the hands matches the quartz time.
  • the sub-claims characterize a preferred embodiment of the watch.
  • a structure is described in subclaim 4, in which the pointer part of the clock with associated quartz clock is accommodated in a mobile unit, while the radio receiving part is accommodated in a stationary one Unit is provided.
  • the stationary unit consists of a conventional radio clock, which can also be used as a timer by electronically storing the manually entered switching times in a non-volatile memory.
  • the main task of the stationary unit is to send the current time information by radio, infrared or ultrasound.
  • the free-running quartz watch which controls the hands with the corresponding sensors, is accommodated in the mobile unit, which can expediently consist of a wristwatch.
  • the mobile unit also contains a suitable receiver for the signals from the stationary unit.
  • the mobile unit e.g. B. the wristwatch
  • the current time is passed through the information from the stationary unit to the mobile unit.
  • the mobile unit with quartz clock and pointer display can, if necessary, be compared again with the radio signal which contains the coded time information.
  • the method claims describe a method for operating the clock according to the invention.
  • the clock is set again.
  • the clock is also set immediately when switched on or even after a power failure.
  • the information about the pointer position is obtained in that minute pulses, with the presence of a second hand with the corresponding sensor, second pulses, are generated at an increased frequency until the sensors of the hands have detected the predetermined pointer position and a defined starting position is reached.
  • the use of reed relays has the advantage that the pointer position can be queried without energy consumption, and miniature switches and magnets can also be attached very small and compact to the pointer and dial. The reliability and resistance to the pointing are also cheaper than when using purely mechanical switching elements.
  • the radio clock controls the quartz clock and the quartz clock controls the hands.
  • the coincidence of the quartz clock and the position of the hands is monitored twice a day.
  • the figure shows a block diagram.
  • a receiving unit which receives the coded radio signal from an antenna.
  • the receiving unit controls a subsequent computing unit in which the radio signal is evaluated and the time information is filtered out of the coding of the radio signal.
  • the processing unit supplies this prepared time signal to a comparison unit.
  • This comparison unit measures whether there is a radio signal at all. If there is no radio signal, the comparison unit switches. to a free-running quartz clock, which also feeds its signal to the comparison unit. Is there a radio signal, the radio signal is constantly z. B. compared in minutes with the quartz clock signal, and in the event of deviations from one another, the quartz clock signal is synchronized with the radio signal.
  • the comparison unit controls a control unit which forwards the indexing pulses, one pulse per second at seconds, one pulse at minute hands per minute, to the pointers.
  • this signal is passed on via the comparison unit, but if the signal from the computing unit is missing, the quartz clock signal is fed to the control unit.
  • the watch activates a query which consists of the fixed sensors which poll the predefined pointer position of the watch every twelve hours.
  • the query is fed to an actuating unit, which also receives the quartz time. If the result of the query does not match the quartz time, the control unit in turn controls the control unit with increased frequency, so that fast pulses advance the clock until the clock, starting from the predetermined hand position, again indicates the time obtained from the comparison unit.

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Abstract

Es wird eine Funkuhr mit Zeigeranzeige vorgeschlagen, bei der durch Sensoren die korrekte Zeigerstellung in vorgegebenen Abständen überprüft wird. Bei Abweichungen findet ein selbständiges Einstellen der Uhr auf die korrekte Zeit statt.
Eine Ausführungsform der Erfindung ermöglicht es, Funkuhr einerseits und Ziffernblatt mit Zeigerdarstellung andererseits in zwei getrennten Einheiten unterzubringen, wobei das mobile System mit der Zeigerdarstellung mit dem stationären System, das den Funkempfänger enthält, bei Bedarf abgeglichen werden kann.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine funkgesteuerte Uhr gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Funkgesteuerte Uhren gehören zum Stand der Technik.
  • Es handelt sich dabei um Uhren, die über einen Langwellensender ein Zeitsignal erhalten. Dieses über Funk ausgestrahlte Signal enthält in codierter Form die Informationen über Minuten, Stunden, Kalendertagen, Wochentag, Kalendermonat, Kalenderjahr und wird jede Minute ausgestrahlt. Eine Beschreibung des Signals und der möglichen Aufbereitung des Signals findet sich in der Literaturstelle "Elektor", Oktober 1980, Seite 10-44 ff.
  • Die dort vorgeschlagene Funkuhr ist jedoch nur für einen Aufbau mit Digitalanzeige geeignet, nicht für einen Aufbau mit Zeigern, die eine analoge oder quasianaloge Anzeige der Zeit liefern.
  • Aus der DE-OS 32 00 409 ist eine funkgesteuerte Uhr mit Zeigern bekannt. Dabei ist vorgesehen, daß einerseits einer Rechenschaltung das Funksignal zugeführt wird, und andererseits ein Speicher in seinem Inhalt mit der Zeigerstellung übereinstimmt. Durch einen Vergleich des codierten Funksignals mit dem Speicherinhalt in bestimmten Abständen kann die Synchronisation der Uhr überwacht werden.
  • Dieser Vorschlag setzt jedoch voraus, daß Zeigerstellung und Speicherinhalt nicht voneinander abweichen, was jedoch durch keine zusätzlichen Maßnahmen überwacht wird.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine gattungsgemäße Uhr zu schaffen, die sich dann selbsttätig nachstellt, wenn die Zeigerstellung nicht mit der tatsächlichen Zeit übereinstimmt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.
  • Erfindungsgemäß ist eine funkgesteuerte Uhr vorgesehen, die einerseits aus dem codierten Funksignal die Zeitinformation bezieht und entsprechend den Impulsen die Zeiger einer Uhr weiterstellt. Dazu wird über das Empfangsteil, das die Funkimpulse aufnimmt, eine Quarzuhr angesteuert, die bei Empfang des Funksignals entsprechend dem Funksignal Fortschaltimpulse an eine Steuereinheit abgibt, die die Zeiger weiterstellt.
  • Fällt nun das Funksignal aus, sei es aufgrund ungünstiger Empfangsbedingungen oder aufgrund eines Senderausfalles, übernimmt die Quarzuhr freilaufend das Fortschalten der Zeiger, um bei erneutem Empfang des Funksignales wieder auf die Funksignalsteuerung umzuschalten.
  • Weiterhin ist dem Stunden- und Minutenzeiger, ggf. auch dem Sekundenzeiger, ein Sensor zugeordnet, wobei die Sensoren stationär im Ziffernblatt vorgesehen sind. Bei Überlaufen des Sensors durch den Zeiger wird die Zeigerstellung erfaßt. Die Sensoren können vorzugsweise Reed-Relais sein, die auf kleine Magnete, die in den Zeiger integriert sind, ansprechen. Selbstverständlich sind auch andere Sensoren, beispielsweise auf optischer Basis, denkbar.
  • Eine Vergleichseinrichtung kontrolliert bei jedem Überlaufen der Sensoren durch die Zeiger, ob die Zeigerstellung mit der Quarzuhrzeit übereinstimmt.
  • Die Unteransprüche kennzeichnen eine bevorzugte Ausführungsform der Uhr. Insbesondere ist in Unteranspruch 4 ein Aufbau beschrieben, bei dem der Zeigerteil der Uhr mit zugehöriger Quarzuhr in einer mobilen Einheit untergebracht wird, während der Funkempfangsteil in einer stationären Einheit vorgesehen ist. Die stationäre Einheit besteht aus einer üblichen Funkuhr, die auch als Schaltuhr benutzt werden kann, indem die manuell eingebbaren Schaltzeiten in einem nicht flüchtigen Speicher elektronisch gespeichert werden. Hauptaufgabe der stationären Einheit jedoch ist das Aussenden der aktuellen Zeitinformation durch Funk, Infrarot oder Ultraschall. In der mobilen Einheit, die zweckmäßigerweise aus einer Armbanduhr bestehen kann, ist die freilaufende Quarzuhr untergebracht, die die Zeiger mit den entsprechenden Sensoren ansteuert. Außerdem enthält die mobile Einheit einen geeigneten Empfänger für die Signale von der stationären Einheit. Befindet sich die mobile Einheit, z. B. die Armbanduhr, innerhalb der Reichweite der Sendesignale, so erfolgt die Übergabe der aktuellen Zeit durch die Information von der stationären Einheit zur mobilen Einheit. Dadurch kann die mobile Einheit mit Quarzuhr und Zeigeranzeige ggf. wieder abgeglichen werden mit dem Funksignal, das die codierte Zeitinformation enthält.
  • Die Verfahrensansprüche beschreiben ein Verfahren zum Betreiben der erfindungsgemäßen Uhr.
  • Insbesondere ist vorgesehen, daß einerseits beim Überlaufen der Sensoren durch die Zeiger überprüft wird, ob die Zeigerstellung mit der Zeit, wie sie in der Quarzuhr enthalten ist, übereinstimmt. Andererseits wird dann, wenn die Quarzuhr die Zeitangabe enthält, bei der sich die Zeiger in der vorbestimmten Stellung finden müßten, überprüft, ob das Sensorsignal für die vorbestimmte Zeigerstellung vorliegt.
  • In dem einen wie in dem anderen Fall wird, bei Abweichung von Quarzuhr und Zeigerstellung, die Uhr erneut gestellt. Ebenso wird die Uhr sofort gestellt beim Einschalten oder auch nach einem Stromausfall. Die Information über die Zeigerstellung wird dadurch gewonnen, daß solange Minutenimpulse, bei Vorhandensein eines Sekundenzeigers mit entsprechendem Sensor Sekundenimpulse, mit erhöhter Frequenz erzeugt werden, bis die Sensoren der Zeiger die vorbestimmte Zeigerstellung erfaßt haben und so eine definierte Startposition erreicht ist. Die Verwendung von Reed-Relais hat dabei den Vorteil, daß die Zeigerstellung ohne Energieverbrauch abgefragt werden kann, außerdem können Miniaturschalter und Magnete sehr klein und kompakt an Zeiger und Ziffernblatt angebracht werden. Die Zuverlässigkeit und der der Zeigung entgegengesetzte Widerstand sind außerdem günstiger als bei der Verwendung von rein mechanischen Schaltelementen.
  • Zum Einstellen der korrekten Zeit, ausgehende von der vorbestimmten Zeigerstellung, werden nun weiterhin schnelle Minutenimpulse erzeugt, bis die Zeigerstellung mit der freilaufenden, elektronischen Quarzuhr, die von der Funkuhr synchronisiert wird, übereinstimmt. Durch die Wahl der Frequenz für die Stellimpulse wird gewährleistet, daß die Zeigeruhr spätestens nach 1,5 Minuten synchronisiert ist. Ein-manuelles Stellen der Uhr ist nie nötig. Im anschließenden Normalbetrieb werden die von der Funkuhr erzeugten Minutenfortschaltimpulse, bei Sekundenzeiger ggf. Sekundenfortschaltimpulse, sowohl der Zeigeruhr als auch der freilaufenden Quarzuhr zugeführt. Dabei wird zweimal am Tag bei Überfahren der Synchronisationsmarke die Zeigerstellung kontrolliert. Hat die Zeiger- uhr diese Marke erreicht und die Quarzuhr steht nicht auf der zugehörigen Zeit, oder die freilaufende Uhr läuft über die Synchronisationszeit, ohne daß durch die Zeiger die Synchronisationschalter geschlossen werden, so erfolgt erneut die Erzeugung schneller Minutenimpulse, bis beide Uhren wieder übereinstimmen.
  • Erfindungsgemäß steuert also die Funkuhr die Quarzuhr und die Quarzuhr die Zeiger. Die Übereinstimmung von Quarzuhr und Zeigerstellung wird zweimal täglich überwacht.
  • Muß nun, nach einer Freilaufperiode, die Quarzuhrzeit aufgrund einer Abweichung von der Funkuhrzeit, abgeändert werden, wird durch die Summen, die den Zeigern zugeordnet sind, diese Abweichung erfaßt und die Zeiger neu gestellt.
  • Die Figur zeigt ein Blockschaltbild.
  • Wie in dem Blockschaltbild dargestellt, ist eine Empfangseinheit vorgesehen, die von einer Antenne das codierte Funksignal empfängt. Die Empfangseinheit steuert eine sich anschließende Recheneinheit an, in der das Funksignal ausgewertet wird und die Zeitinformation aus der Codierung des Funksignales herausgefiltert wird. Die Recheneinheit liefert dieses aufbereitete Zeitsignal einer Vergleichseinheit zu. Diese Vergleichseinheit mißt, ob überhaupt ein Funksignal kommt. Bei Ausbleiben des Funksignales schaltet die Vergleichseinheit. auf eine freilaufende Quarzuhr um, die ebenfalls ihr Signal der Vergleichseinheit zuführt. Liegt ein Funksignal an, wird das Funksignal ständig z. B. im Minutenabstand mit dem Quarzuhrsignal verglichen, und bei Abweichungen voneinander wird das Quarzuhrsignal mit dem Funksignal synchronisiert.
  • Weiterhin steuert die Vergleichseinheit eine Steuereinheit an, die die Fortschaltimpulse, bei Sekundenzeiger pro Sekunde ein Impuls, bei Minutenzeiger pro Minute ein Impuls, an die Zeiger weiterleitet. Bei Anliegen eines Zeitsignals aus der Recheneinheit wird über die Vergleichseinheit dieses Signal weitergegeben, fehlt jedoch das Signal von der Recheneinheit, wird das Quarzuhrsignal der Steuereinheit zugeführt.
  • Von der Uhr wird eine Abfrage angesteuert, die in den ortsfesten Sensoren besteht, die alle zwölf Stunden die vorbestimmte Zeigerstellung der Uhr abfragen. Die Abfrage wird einer Stelleinheit zugeführt, die außerdem die Quarzuhrzeit erhält. Stimmt das Ergebnis der Abfrage nicht mit der Quarzuhrzeit überein, steuert die Stelleinheit mit erhöhter Frequenz wiederum die Steuereinheit an, so daß schnelle Impulse die Uhr vorverstellen, bis die Uhr, ausgehend von der vorbestimmten Zeigerstellung, wieder die aus der Vergleichseinheit bezogene Zeit anzeigt.

Claims (10)

1. Funkgesteuerte Uhr,
a) mit einem Empfangsteil, dem die Zeitinformation durch ein codiertes Funksignal zugeführt wird,
b) mit einer Recheneinheit, die abhängig von den Informationen aus dem Empfangsteil Fortschaltimpulse über eine Vergleichseinheit an eine Steuereinheit ausgibt, und
c) mit von dem Steuereinheit angetriebenen Zeigern zur quasianalogen Anzeige der Zeit,

gekennzeichnet durch
e) eine freilaufende Uhr, die mit der Vergleichseinheit verbunden ist, wobei die Vergleichseinheit die freilaufende Uhr mit den Funkuhrsignalen synchronisiert,
f) eine Umschalteinrichtung in der Vergleichseinheit, welche bei Ausbleiben der Funksignale die freilaufende Uhr auf Freilauf umschaltet,
g) Sensoren die die Zeigerstellung abfragen, und
h) eine Stelleinheit, die bei Abweichungen der freilaufenden Uhr von der Zeigerstellung die Zeiger auf die von der freilaufenden Uhr angezeigte Zeit einstellt.
2. Funkgesteuerte Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die freilaufende Uhr als Quarzuhr ausgebildet ist.
3. Uhr nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren ortsfest angeordnet sind, daß dem Stundenzeiger und dem Minutenzeiger jeweils ein Sensor zugeordnet ist, und daß die Stelleinheit jeweils beim Überlaufen der. Zeiger über die ortsfesten Sensoren die Übereinstimmung von Quarzuhrzeit und Zeigerstellung überprüft.
4. Uhr nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß dem Sekundenzeiger ebenfalls ein Sensor zugeordnet ist.
5. Uhr nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzuhr in einer mobilen Einheit und das Empfangsteil in einer stationären Einheit untergebracht ist, und daß Übertragungsmittel zur Informationsübertragung zwischen der stationären und der mobilen Einheit vorgesehen sind.
6. Uhr nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß Übertragungsmittel elektromagnetische Strahlung und/oder Ultraschall umfassen.
7. Verfahren zum Betreiben einer funkgesteuerten Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß
a) zur Überprüfung und Abgleichung der Zeigerstellung ein Stellungssignal ausgelöst wird, wenn mindestens zwei Zeiger eine vorbestimmte Stellung erreicht haben, und
b) bei Vorliegen des Stellungssignals die Quarzuhr, mit der Zeigerstellung verglichen wird.
8. Verfahren zum Betreiben einer funkgesteuerten Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß
a) zur Überprüfung und Abgleichung der Zeigerstellung ein Stellungssignal ausgelöst wird, wenn mindestens zwei Zeiger eine vorbestimmte Stellung erreicht haben, und
b) bei einem Quarzuhrzeitsignal, das der vorbestimmten Zeigerstel- 'lung entspricht, und bei gleichzeitigem Ausbleiben des Stellungssignals, die Zeigerstellung korrigiert wird.
9. Verfahren zum Betreiben einer funkgesteuerten Uhr nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Quarzuhr durch die Funksignale synchronisiert wird, bei Ausbleiben der Funksignale die Quarzuhr auf Freilauf schaltet und bei erneuten Empfang der Funksignale die Quarzuhr wieder neu mit den Funksignalen abgeglichen wird.
10. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Abweichen der von der Quarzuhr angegebenen Zeit und der Zeigerstellung der Steuereinheit für die Zeigerstellung Stellimpulse erhöhter Frequenz zugeführt werden, bis die Zeiger ihre vorbestimmte Stellung eingenommen haben, dann der Unterschied zwischen der durch die Zeigerstellung definierten Zeit und der Quarzuhrzeit ermittelt wird und dann der Steuereinheit soviel Stellimpulse mit erhöhter Frequenz zugeführt werden, wie es dem Zeitunterschied zwischen der vorbestimmten Stellung der Zeiger und der in der Quarzuhr enthaltenen Zeitinformation, zuzüglich der während der Stellzeit anfallenden Stellimpulse, entspricht.
EP85112962A 1984-12-21 1985-10-12 Funkgesteuerte Uhr Withdrawn EP0185160A3 (de)

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DE19843446724 DE3446724A1 (de) 1984-12-21 1984-12-21 Funkgesteuerte uhr
DE3446724 1984-12-21

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EP0185160A2 true EP0185160A2 (de) 1986-06-25
EP0185160A3 EP0185160A3 (de) 1988-03-16

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