EP1798612A2 - Verfahren zum Übertragen von Daten, insbesondere durch Zeitzeichensender, und Empfänger dafür - Google Patents

Verfahren zum Übertragen von Daten, insbesondere durch Zeitzeichensender, und Empfänger dafür Download PDF

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EP1798612A2
EP1798612A2 EP06009041A EP06009041A EP1798612A2 EP 1798612 A2 EP1798612 A2 EP 1798612A2 EP 06009041 A EP06009041 A EP 06009041A EP 06009041 A EP06009041 A EP 06009041A EP 1798612 A2 EP1798612 A2 EP 1798612A2
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EP
European Patent Office
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time
information
receiving device
receiver
weather
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Withdrawn
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EP06009041A
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EP1798612A3 (de
Inventor
Reiner Häcker
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HKW Elektronik GmbH
Original Assignee
HKW Elektronik GmbH
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Publication date
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Publication of EP1798612A3 publication Critical patent/EP1798612A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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 method for transmitting additional data from a time signal transmitter, in particular a long-wave transmitter, to a receiver, in particular a radio clock, in which in successive time intervals each time information such as time, weekday, month, year, transmitted in a first time section and in which each of the consecutive time slots has a second time portion of a plurality of free bits usable for transmitting additional, time-varying information in digital form.
  • Time signal transmitters such as the German long-wave transmitter DCF 77, work with slow data transmissions. These transmitters transmit one bit per second. This results in a very low transmitter and receiver bandwidth. The low bandwidths have the advantage that the technical complexity of the receiver can be kept very low even for large transmission distances. This is one of the reasons why such time signal transmitters have proven themselves in radio-frequency technology for decades.
  • Time signal transmitters typically transmit a bit over the course of a minute in encoded form over a second, minute, hour, day, day of the week, month, and year for a period of 24 hours a day every second. Not all seconds per minute are occupied with time information. Thus, with the time signal transmitter DCF 77 only time information is transmitted between the seconds 15 and 59 of every minute, while the seconds 1 to 14 of each minute are free of time information, so that they can be used to transmit information that is foreign to time.
  • the available 14 seconds are used to transmit the following information: announcement of a warning, area-related assignment of a warning (eg state or region) and substantive differentiation of the warning (eg air alarm, poison gas alarm, etc.) and control of transmission.
  • a significant disadvantage of this known method is that it allows only small amounts of data to be transmitted. In particular, it is not possible to transmit more accurate weather data in this way, for example, to be informed about it in the morning awakening, as the daily weather forecasts and which clothing selection is appropriate for it.
  • the object of the invention is to design a transmission method in time signal transmitters, which allows the transmission of large amounts of data, without the advantages of such a transfer, namely the low technical effort on the part of the recipient, be curtailed.
  • it is also an object of the invention to transmit weather data for different geographical areas on radio clocks and display there.
  • this object is achieved in that, for transmission, each time-independent information is divided into different second time segments according to the number of free bits per second time segment.
  • the solution according to the invention is suitable for using the weather conditions in certain geographical areas as information that is not relevant to the time. As has been shown, this can be a weather data transmission for at least 60 different weather regions and 30 additional cities of Europe ..
  • each time-foreign information a start signal and / or an end signal in the form of at least one bit.
  • the data address of the non-time information is coded by the transmission time.
  • the data volume to be transmitted is not inflated by additional start / stop signals.
  • such a measure leads to an energy-saving control in the receivers.
  • the weather data transmission takes place in such a solution, for example, the fact that the first time the weather 00:00, a second weather region time 0.03 clock, a third time 0.06 clock, etc. is assigned. In this form, all data blocks to be sent are provided with specific times, and thus each weather region is uniquely identified with an address.
  • the receiver In the case of time signal receivers with battery supply, the receiver is activated only a few times a day to receive the time signal in order to save energy. For the normal function of the clock is after the successful Synchronization with the time signal transmitter the accuracy of the quartz watch sufficient. For the same reason - energy saving - it is recommended that the receiver is turned on for a short time at the beginning of each period and in the presence of non-time information, the information processing means are activated in the receiver.
  • the time-foreign information processing means are turned on at the specific times in a particularly advantageous manner.
  • This is particularly advantageous in the case of radio-controlled watches, which contain a quartz watch which keeps the accuracy of the gait over longer periods of time and which prevents the watch from being switched on too late due to a follow-up of the watch.
  • Such a variant of the method has the advantage compared with that described above that no additional circuit measures are required for a brief activation of the receiver. In addition, it is even more energy efficient.
  • time-foreign information processing means in the receiver against payment of a Charge are unlockable. This release can be done by the transmitter by transmitting a time-foreign information, but also by appropriate manipulation when buying the radio clock or already in the production, so that products with different technical characteristics in the sale.
  • the invention further relates to a receiving device with a radio clock, for exercising the method described above, in which the beginning of a time-foreign information is assigned to a specific time.
  • the receiving device the means for separating and storing the time information and the non-time information, which also includes the decoding
  • This information includes means for adjusting and displaying the time information and means for displaying the non-time information includes, according to the invention for the time associated with a specific time information to a memory which is controlled by the time of the receiving device.
  • Such an embodiment can be realized with very little effort, but the control of the clock is also used for the control of the memory for the time-foreign information.
  • the setting means are advantageously provided with the terms assigned to the specific times.
  • the setting means for example, with locations such as Amsterdam, Berlin, Dresden, etc. provided and not with their associated times.
  • a liquid crystal display element is preferably provided in the receiving device.
  • pictograms such as sun, sun with clouds, sun with clouds and raindrops, clouds, clouds with raindrops and clouds with snowflakes, maximum and minimum temperature, wind force, etc. can be used.
  • the display for the time information and that for information that is foreign to time form an integral unit.
  • the time signal transmitter 1 contains a control computer 2, to which time information from a time generator 4 controlled by an atomic clock 3 is supplied.
  • the time generator 4 outputs encoded signals for second, minute, hour, day, day of the week, month and year to the bit controller 2.
  • the non-time information which in the present case is weather data from different geographical areas of Europe, the transmitter 1 provided for example by the German Weather Service in Offenbach and encoded and stored in the computer 5 and fed from there also the bit control 2.
  • the coded weather data are thus distributed as additional information about the time and the date to the free bits of each minute emitted time protocol.
  • the so filled with time information and time-foreign information time protocol is emitted via a long wave antenna 7 and received by radio clocks 8 different types.
  • the transmitter DCF 77 As a time signal transmitter 1, for example, the transmitter DCF 77 comes into question. It transmits on a carrier frequency of 77.5 kHz. The transmission of the time information - time and date - takes place cyclically in successive time segments 9, namely during each minute with a data rate of 1 baud in a time segment section 10 between second 15 to 59, as shown in FIG. 2 can be seen.
  • the minute, hour, calendar day, day, month, and year information are BCD coded and are amplitude modulated with pulse duration modulation.
  • a second time division section 11 between seconds 1 to 14 of each minute, which is usually not occupied, is occupied in the transmission control 6 with the weather data.
  • the Weather data is divided into 14-bit blocks, which are then distributed to the unused seconds.
  • the transmission protocols of such weather information are shown in FIG.
  • the first protocol consists of a first time portion 10 with a full time information block and a second time portion 11 with a full weather data sub-block 12 of 14 data bits, the second protocol also of a first time portion 10 with a full time information block and a time portion 11 with an 8 data bits and 6 Weather data sub-block 13 containing check bits and the third protocol from a weather data sub-block 14 containing 14 check bits in the time sub-section 11 and a full-time information block in the time sub-section 10.
  • FIG. 4 shows a transmission protocol table from which the transmission sequence for different weather conditions and days for 60 weather regions and 30 cities can be seen.
  • line 1 the weather of the current day, that of the night, the daytime temperature as well as information on heavy weather and rainfall is sent from 23:00 to 1:59.
  • the time 23:00 assigned to the territory of Thuringia is sent from 23:00 to 1:59.
  • the transmission of the corresponding weather data for the area of Saxony takes place, at 23:06 those for Brandenburg etc.
  • Bit 15 of each protocol is used to characterize weather anomalies (WA), especially in conjunction with heavy weather and precipitation information in the following bits.
  • the time information and extraneous information radiated by the antenna 7 of the time signal transmitter 1 are received and processed in a receiver 15, which is shown in FIG.
  • the signals containing the time information and the extraneous information are fed to the input stage 17, which demodulates the modulated signals.
  • the digital signals are then forwarded to the controller 18 for decoding and evaluation.
  • the controller 18 also includes a quartz clock that is synchronized and controlled by the received signals according to the known radio clock principle. Via the operating and display panel 19, the settings for the weather region are made and the displays for the time and the weather are controlled.
  • the controller 18 compares the current time with the transmission time for the set weather region of the transmission time memory 20 and, in coincidence, forwards the received weather data to the weather data decoder 21, which the decoded weather data of the controller 18 for evaluation and display on the control and display module 19 passes.
  • the operation and display assembly 19 in the form of a radio alarm clock comprises, as shown in FIG. 6, a liquid crystal element 23 with different display fields.
  • the display panel 24 is provided for the current time, the display field 25 for the alarm time, the display panel 26 for the date display and after automatic switching by the push button switch 27 and for the display of presettable weather region.
  • the weather information is displayed.
  • the desired weather regions can be set by repeatedly pressing.
  • the other switches 29 and 30 of the radio alarm serve the wake-up or the short-term lighting.
  • FIG. 7 also shows a weather station 31 in which the display of the time, the day of the week and the date in is made in the upper display field 32.
  • the display panel 33 is the weather region - here Kunststoff, in the display panel 34, the weather of the day and in the display panel 35, the weather forecast, with the progression to the next day by means of touch switch.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Electric Clocks (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Übertragen von zeitfremden Informationen von einem Zeitinformationen in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten abstrahlenden Zeitzeichensender auf einen Empfänger, bei dem die zeitfremden Informationen in Blöcke unterteilt auf die informationsfreien Teile der Zeitabschnitte verteilt werden, sowie auf einen nach diesem Verfahren arbeitenden Empfänger.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Übertragen von zusätzlichen Daten von einem Zeitzeichensender, insbesondere einem Langwellensender, auf einen Empfänger, insbesondere eine Funkuhr, bei dem in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten jeweils Zeitinformationen, wie Uhrzeit, Wochentag, Monat, Jahr, in einem ersten Zeitteilabschnitt übertragen werden und bei dem jeder der aufeinanderfolgenden Zeitabschnitte einen zweiten Zeitteilabschnitt mit mehreren freien Bits aufweist, der zur Übertragung zusätzlicher, zeitfremder Informationen in digitaler Form verwendbar ist.
  • Zeitzeichensender, wie beispielsweise der deutsche Langwellensender DCF 77, arbeiten mit langsamen Datenübertragungen. Bei diesen Sendern wird in der Sekunde ein Bit übertragen. Daraus ergibt sich eine sehr geringe Sender- und Empfängerbandbreite. Die geringen Bandbreiten haben den Vorteil, daß auch für große Übertragungsentfernungen der technische Aufwand beim Empfänger sehr gering gehalten werden kann. Dies ist mit ein Grund dafür, daß sich solche Zeitzeichensender in der Funkuhrentechnik seit Jahrzehnten bewährt haben.
  • Zeitzeichensender übertragen üblicherweise während eines Zeitraums von 24 Stunden pro Tag in jeder Sekunde ein Bit über den Ablauf einer Minute Informationen in codierter Form über Sekunde, Minute, Stunde, Tag, Wochentag, Monat und Jahr. Dabei sind nicht alle Sekunden pro Minute mit einer Zeitinformation belegt. So werden bei dem Zeitzeichensender DCF 77 nur zwischen den Sekunden 15 und 59 jeder Minute Zeitinformationen übertragen, während die Sekunden 1 bis 14 jeder Minute frei von Zeitinformationen sind, so daß sie zur Übertragung zeitfremder Informationen genutzt werden können.
  • Aus dem PCT-Dokument WO 01/13551 ist es bereits bekannt, die nicht belegten Sekunden 1 bis 14 als Übertragungszeit für das Senden von Warnungen bei Vorliegen einer Gefahrensituation zu nutzen. Hierbei werden die zur Verfügung stehenden 14 Sekunden zur Übertragung folgender Informationen genutzt: Ankündigung einer Warnung, gebietsbezogene Zuordnung einer Warnung (z.B. Bundesland oder Region) und inhaltliche Differenzierung der Warnung (z.B. Luftalarm, Giftgasalarm etc.) sowie Kontrolle der Übertragung.
  • Ein erheblicher Nachteil dieses bekannten Verfahrens besteht darin, daß damit nur kleine Datenmengen übertragen werden können. So ist es insbesondere nicht möglich, auf diese Weise genauere Wetterdaten zu übertragen, um beispielsweise beim morgendlichen Wecken darüber unterrichtet zu werden, wie das Tageswetter prognostiziert und welche Kleidungsauswahl dafür angemessen ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Übertragungsverfahren bei Zeitzeichensendern zu konzipieren, das die Übertragung großer Datenmengen zuläßt, ohne daß die Vorteile einer solchen Übertragungsart, nämlich der geringe technische Aufwand auf Seiten des Empfängers, geschmälert werden. Insbesondere ist es auch Aufgabe der Erfindung, Wetterdaten für unterschiedliche geographische Gebiete auf Funkuhren zu übertragen und dort anzuzeigen.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Übertragung jede zeitfremde Information entsprechend der Anzahl freier Bits je zweitem Zeitteilabschnitt auf verschiedene zweite Zeitteilabschnitte aufgeteilt wird.
  • Zur Übertragung eines Datensatzes einer zeitfremden Information, die aus 22 Nutzbits und 20 Prüfbits, also 42 Bits besteht, werden diese bei dem System DCF 77 auf die freien Bits aus drei Minuten, insgesamt also 42 Bits, verteilt.
  • Damit können auch große Datenmengen ohne Schwierigkeiten über Zeitzeichensender auf Funkuhren und andere entsprechend aufgebaute Empfänger übertragen werden, ohne daß ein ins Gewicht fallender technischer Aufwand auf Seiten des Senders wie auch auf Seiten des Empfängers erforderlich ist.
  • In hervorragender Weise eignet sich die erfindungsgemäße Lösung dafür, als zeitfremde Informationen die Wetterbedingungen in bestimmten geographischen Gebieten heranzuziehen. Wie sich gezeigt hat, läßt sich damit eine Wetterdatenübertragung für zumindest 60 verschiedene Wetterregionen und 30 zusätzliche Städte von Europa realisieren..
  • Zur leichteren und besseren Verarbeitbarkeit der verschiedenen, nacheinander zu übertragenden zeitfremden Informationen im Übertragungssystem empfiehlt es sich, jeder zeitfremden Information ein Startsignal und/oder ein Endsignal jeweils in Form mindestens eines Bits zuzuordnen.
  • Wesentlich vorteilhafter ist es jedoch, den Beginn einer zeitfremden Information einer bestimmten Uhrzeit zuzuordnen. In diesem Fall ist die Datenadresse der zeitfremden Information durch den Sendezeitpunkt codiert. Durch diese Maßnahme wird das zu übertragende Datenvolumen nicht durch zusätzliche Start/Stopsignale aufgebläht. Zudem führt eine solche Maßnahme in den Empfängern zu einer energiesparenden Steuerung. Die Wetterdatenübertragung erfolgt bei einer solchen Lösung also beispielsweise dadurch, daß einer ersten Wetterregion die Uhrzeit 0.00 Uhr, einer zweiten Wetterregion die Uhrzeit 0.03 Uhr, einer dritten die Uhrzeit 0.06 Uhr etc. zugeordnet wird. In dieser Form sind alle zu sendenden Datenblöcke mit konkreten Uhrzeiten versehen und damit ist jede Wetterregion eindeutig mit einer Adresse bezeichnet.
  • Bei Zeitzeichen-Empfangsgeräten mit Batterieversorgung wird zur Energieeinsparung der Empfänger nur wenige Male am Tag zum Empfang des Zeitzeichens aktiviert. Für die Normalfunktion der Uhr ist nach der erfolgten Synchronisation mit dem Zeitzeichensender die Ganggenauigkeit der Quarzuhr ausreichend. Aus dem gleichen Grunde - Energieeinsparung - empfiehlt es sich, daß der Empfänger zu Beginn jedes Zeitabschnitts kurzzeitig angeschaltet wird und bei Vorliegen einer zeitfremden Information die diese Information verarbeitenden Mittel im Empfänger aktiviert werden.
  • Bei einer Übertragung zeitfremder Informationen zu bestimmten Uhrzeiten werden in besonders vorteilhafter Weise die die zeitfremden Informationen verarbeitenden Mittel zu den bestimmten Uhrzeiten eingeschaltet. Dies ist insbesondere bei Funkuhren von Vorteil, die eine die Ganggenauigkeit über längere Zeiträume konstant haltende Quarzuhr enthalten, die ein zu spätes Anschalten aufgrund eines Nachgehens der Uhr verhindert. Eine solche Verfahrensvariante hat gegenüber der zuvor beschriebenen den Vorteil, daß keine zusätzlichen Schaltungsmaßnahmen für ein kurzzeitiges Anschalten des Empfängers benötigt werden. Zudem ist sie noch energieschonender.
  • Da die Übertragung zusätzlicher, zeitfremder Informationen Kosten, beispielsweise für die Erstellung dieser Informationen, verursacht, der Käufer einer Funkuhr unter Umständen aber nicht bereit ist, diese anteilig zu tragen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die die zeitfremde Information verarbeitenden Mittel im Empfänger gegen Zahlung einer Gebühr freischaltbar sind. Diese Freischaltung kann vom Sender durch Übertragung einer zeitfremden Information erfolgen, aber auch durch entsprechende Manipulation beim Kauf der Funkuhr oder bereits bei der Herstellung, so daß Produkte mit unterschiedlichen technischen Merkmalen in den Verkauf gelangen.
  • Die Erfindung bezieht sich des weiteren auf eine Empfangseinrichtung mit einer Funkuhr, zur Ausübung des vorbeschriebenen Verfahrens, bei dem der Beginn einer zeitfremden Information einer bestimmten Uhrzeit zugeordnet ist.
  • Die Empfangseinrichtung, die Mittel zum Trennen und Speichern der Zeitinformation und der zeitfremden Information, die auch die Decodierung dieser Informationen umfassen, Mittel zum Anpassen und Anzeigen der Zeitinformation sowie Mittel zum Anzeigen der zeitfremden Informationen enthält, weist erfindungsgemäß für die einer bestimmten Uhrzeit zugeordneten zeitfremden Informationen einen Speicher auf, der von der Uhrzeit der Empfangseinrichtung gesteuert ist. Eine solche Ausführungsform läßt sich mit besonders wenig Aufwand realisieren, wird doch die Steuerung der Uhr auch für die Steuerung des Speichers für die zeitfremden Informationen genutzt.
  • Um die zeitfremden Informationen auf für den Benutzer der Empfangseinrichtung gewünschte Teilinformationen selektieren zu können, empfiehlt es sich, Mittel vorzusehen, die die Einstellung einer voreinstellbaren Uhrzeit gestatten, zu der der Speicher wirksam schaltbar ist. Eine solche Ausführungsform ist insbesondere für Empfangseinrichtungen von Vorteil, bei der die zeitfremden Informationen sich auf Wetterbedingungen in bestimmten geographischen Gebieten beziehen. Ein in Leipzig lebender Nutzer der Empfangseinrichtung ist überlicherweise nur daran interessiert, über die Wetterbedingungen im Leipziger Gebiet unterrichtet zu werden, so daß er die diesem Gebiet zugeordnete Uhrzeit einstellen wird, um rasch und ohne zeitaufwendiges Lesen anderer Wetterinformationen über "sein" Wetter unterrichtet zu sein.
  • Zur leichteren Handhabung der Einstellbarkeit einer solchen Empfangseinrichung sind in vorteilhafter Weise die Einstellmittel mit den den bestimmten Uhrzeiten zugeordneten Begriffen versehen. Bei einer Empfangseinrichtung für Wetterbedingungen sind also die geographischen Gebiete angegeben und nicht die diesen zugeordneten Uhrzeiten. So sind dann die Einstellmittel beispielsweise mit Ortsangaben, wie Leipzig, Berlin, Dresden etc. versehen und nicht mit den diesen zugeordneten Uhrzeiten.
  • Als vorteilhaft hat es sich erwiesen, die Mittel zum Einstellen einer voreinstellbaren Uhrzeit mit einer Freigabeschalteinrichtung zu verbinden, mit der bestimmte voreinstellbare Uhrzeiten nach Zahlung einer Gebühr freigebbar sind. Auf diese Weise lassen sich unterschiedliche Informationen an unterschiedliche Nutzer veräußern. So ist es dadurch möglich, beispielsweise bei Übertragung von Wetterbedingungen von ganz Europa eine Empfangseinrichtung in Spanien mit einer Grundeinstellung nur für die Anzeige der spanischen Wetterbedingungen freigeschaltet zu veräußern, nicht aber für die anderen Länder Europas. Durch Zahlung zusätzlicher Gebühren kann dann der Käufer auch die Anzeige für die Wetterbedingungen anderer Länder Europas erwerben. Diese Freigabe kann durch eine entsprechende Codierung der Freigabeschalteinrichtung durch den Verkäufer der Empfangseinrichtung erfolgen.
  • Als Anzeigemittel für zeitfremde Informationen ist vorzugsweise in der Empfangseinrichtung ein Flüssigkristallanzeigeelement vorgesehen. Zur Anzeige von Wetterbedingungen können Piktogramme wie Sonne, Sonne mit Wolken, Sonne mit Wolken und Regentropfen, Wolken, Wolken mit Regentropfen und Wolken mit Schneeflocken, Höchst- und Mindesttemperatur, Windstärkezahl etc. benutzt werden.
  • In einer wegen ihrer kostengünstigen Herstellung bevorzugten Ausführungsform einer Empfangseinrichtung bilden die Anzeige für die Zeitinformationen und diejenige für zeitfremde Informationen eine einstückige Einheit.
  • Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, die in zum Teil schematischer Darstellung auch Ausführungsbeispiele enthält, näher erläutert. Es zeigen
    • Figur 1
    eine Strukturdarstellung eines Zeitzeichensenders,
    Figur 2
    ein Zeitzeichenprotokoll eines Zeitzeichensenders,
    Figur 3
    Sendeprotokolle mit Zeitinformationen und zeitfremden Informationen,
    Figur 4
    eine Sendeprotokolltabelle,
    Figur 5
    eine Strukturdarstellung einer Empfangseinrichtung,
    Figur 6
    die Vorderansicht einer Empfangseinrichtung und
    Fugur 7
    die Vorderansicht einer weiteren Empfangseinrichtung.
  • Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, enthält der Zeitzeichensender 1 einen Steuerrechner 2, dem Zeitinformationen aus einem von einer Atomuhr 3 gesteuerten Zeitgenerator 4 zugeführt werden. Der Zeitgenerator 4 gibt codierte Signale für Sekunde, Minute, Stunde, Tag, Wochentag, Monat und Jahr an die Bitsteuerung 2 ab. Die zeitfremden Informationen, bei denen es sich im vorliegenden Fall um Wetterdaten aus verschiedenen geographischen Gebieten Europas handelt, werden dem Sender 1 beispielsweise vom Deutschen Wetterdienst in Offenbach zur Verfügung gestellt und in dem Rechner 5 codiert und gespeichert und von dort ebenfalls der Bitsteuerung 2 zugeführt. In der Senderansteuerung 6 werden somit die codierten Wetterdaten als Zusatzinformationen zur Uhrzeit und dem Datum auf die freien Bits jedes minütlich ausgestrahlten Zeitprotokolls verteilt. Das so mit Zeitinformationen und zeitfremden Informationen gefüllte Zeitprotokoll wird über eine Langwellenantenne 7 abgestrahlt und von Funkuhren 8 unterschiedlichster Art empfangen.
  • Als Zeitzeichensender 1 kommt beispielsweise der Sender DCF 77 in Frage. Er sendet auf einer Trägerfrequenz von 77,5 kHz. Die Übertragung der Zeitinformation - Uhrzeit und Datum - erfolgt zyklisch in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten 9 und zwar während jeder Minute mit einer Datenrate von 1 Baud in einem Zeitteilabschnitt 10 zwischen Sekunde 15 bis 59, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die Inormationen von Minute, Stunde, Kalendertag, Wochentag, Monat und Jahr sind BCD-codiert und werden amplitudenmoduliert mit Impulsdauermodulation übertragen. Ein zweiter Zeitteilabschnitt 11 zwischen Sekunden 1 bis 14 jeder Minute, der üblicherweise nicht belegt ist, wird in der Sendeansteuerung 6 mit den Wetterdaten belegt. Zu diesem Zweck werden die Wetterdaten in 14-Bit-Blöcke unterteilt, die dann jeweils auf die unbelegten Sekunden verteilt werden.
  • Eine aus 42 Bits bestehende Wetterinformation - 22 Datenbits und 20 Prüfbits, die nacheinander gesendet werden - benötigt also 3 Minuten. Umfangreiche Wetterdaten können daher zu langen Übertragungszeiten führen, was sich aber nicht nachteilig auswirkt, da die Zeitinformationen jede Minute während 24 Stunden gesendet werden. Die Sendeprotokolle einer solchen Wetterinformation sind in Fig. 3 dargestellt. Das erste Protokoll besteht aus einem ersten Zeitteilabschnitt 10 mit einem vollen Zeitinformationsblock und einem zweiten Zeitteilabschnitt 11 mit einem vollen Wetterdatenteilblock 12 aus 14 Datenbits, das zweite Protokoll ebenfalls aus einem ersten Zeitteilabschnitt 10 mit einem vollen Zeitinformationsblock und einem Zeitteilabschnitt 11 mit einem 8 Datenbits und 6 Prüfbits enthaltenden Wetterdatenteilblock 13 und das dritte Protokoll aus einem 14 Prüfbits enthaltenden Wetterdatenteilblock 14 im Zeitteilabschnitt 11 und einem vollen Zeitinformationsblock im Zeitteilabschnitt 10.
  • In Fig. 4 ist eine Sendeprotokolltabelle dargestellt, aus der der Sendeablauf für verschiedene Wetterbedingungen und Tage für 60 Wetterregionen und 30 Städte ersichtlich ist. Gemäß Zeile 1 wird von 23:00 Uhr bis 1:59 Uhr das Wetter des aktuellen Tages, dasjenige der Nacht, die Tagestemperatur sowie Informationen über schweres Wetter und Niederschlagsmenge gesendet. Hierbei ist beispielsweise die Uhrzeit 23:00 dem Gebiet Thüringen zugeordnet. Um 23:03 erfolgt die Übertragung der entsprechenden Wetterdaten für das Gebiet Sachsen, um 23:06 diejenigen für Brandenburg usw.
  • Von 2:00 Uhr bis 4:59 Uhr erfolgt für die gleichen Gebiete in gleicher Staffelung die Übertragung von Windrichtung und Windstärke sowie eine Wiederholung der bereits zwischen 23:00 Uhr und 1:59 Uhr gesendeten Wetterdaten, um eventuelle Übertragungsfehler auszuschalten.
  • Von 5:00 Uhr bis 7:59 Uhr erfolgt für die gleichen Gebiete in gleicher Staffelung die Prognose für den kommenden Tag. Von 8:00 Uhr bis 10.59 Uhr werden für die gleichen Gebiete in gleicher Staffelung Windrichtung und Windstärke gesendet sowie eine Wiederholung der Wetterdaten, die zwischen 5:00 Uhr und 7:59 Uhr gesendet wurden, um eventuelle Übertragungsfehler auszuschalten.
  • Von 11:00 Uhr bis 16.59 Uhr wird für die gleichen Gebiete in gleicher Staffellung die Prognose für den übernächsten Tag gesendet und schließlich von 17:00 Uhr bis 22.59 Uhr die Prognose für den überübernächsten Tag.
  • Daran schließt sich von 20:00 Uhr bis 22:59 Uhr die Übertragung der Wetterdaten, aktuell und 1. Prognose, für eine Anzahl von Städten an.
  • Das Bit 15 jedes Protokolls dient der Kennzeichnung von Wetteranomalien (WA), insbesondere in Verbindung mit den Angaben für schweres Wetter und Niederschlag in den folgenden Bits.
  • Die von der Antenne 7 des Zeitzeichensenders 1 abgestrahlten Zeitinformationen und zeitfremden Informationen werden in einem Empfänger 15 empfangen und verarbeitet, der in Fig. 5 dargestellt ist.
  • Über die Empfangsantenne 16 werden die die Zeitinformationen und die zeitfremden Informationen enthaltenden Signale der Eingangsstufe 17 zugeführt, die die modulierten Signale demoduliert. Die digitalen Signale werden danach der Steuerung 18 zur Decodierung und Auswertung zugeleitet. Die Steuerung 18 umfaßt auch eine Quarzuhr, die durch die empfangenen Signale entsprechend dem bekannten Funkuhrprinzip synchronisiert und gesteuert wird. Über das Bedien- und Anzeigefeld 19 werden die Einstellungen für die Wetterregion vorgenommen und die Anzeigen für die Uhrzeit und das Wetter angesteuert. Die Steuerung 18 vergleicht die laufende Uhrzeit mit der Sendezeit für die eingestellte Wetterregion des Sendezeitenspeichers 20 und leitet bei Koinzidenz die empfangenen Wetterdaten dem Wetterdatendecoder 21 zu, der die decodierten Wetterdaten der Steuerung 18 zur Auswertung und Anzeige auf die Bedien- und Anzeigebaugruppe 19 übergibt.
  • Die Bedien- und Anzeigebaugruppe 19 in Form eines Funkweckers umfaßt, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, ein Flüssigkristallelement 23 mit verschiedenen Anzeigefeldem. Das Anzeigefeld 24 ist für die aktuelle Uhrzeit vorgesehen, das Anzeigefeld 25 für die Weckzeit, das Anzeigefeld 26 für die Datumsanzeige und nach automatischer Umschaltung durch den Tastschalter 27 auch für die Anzeige der voreinstellbaren Wetterregion. Im Anzeigefeld 28 werden schließlich die Wetterinformationen angezeigt. Mit dem aus der Oberseite ragenden Tastschalter 27 lassen sich die gewünschten Wetterregionen (jeweilige Uhrzeit als Empfangsadresse) durch mehrmaliges Betätigen einstellen. Die anderen Schalter 29 und 30 des Funkweckers dienen der Weckabstellung bzw. der Kurzzeitbeleuchtung.
  • In Fig. 7 ist schließlich noch eine Wetterstation 31 abgebildet, bei der im oberen Anzeigefeld 32 die Anzeige der Uhrzeit, des Wochentags und des Datums in erfolgt. Im Anzeigefeld 33 ist die Wetterregion - hier München, im Anzeigefeld 34 das Wetter des Tages und im Anzeigefeld 35 die Wetterprognose, wobei die Fortschaltung auf die Folgetage mittels Berührungs-schalter erfolgt.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Übertragen von zusätzlichen Daten von einem Zeitzeichensender (1), insbesondere einem Langwellensender, auf einen Empfänger (15), insbesondere eine Funkuhr, bei dem in aufeinanderfolgenden Zeitabschnitten (9) jeweils Zeitinformationen, wie Uhrzeit, Wochentag, Monat, Jahr, in einem ersten Zeitteilabschnitt (10) übertragen werden und bei dem jeder der aufeinanderfolgenden Zeitabschnitte (9) einen zweiten Zeitteilabschnitt (11) mit mehreren freien Bits aufweist, der zur Übertragung zusätzlicher, zeitfremder Informationen in digitaler Form verwendbar ist,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß zur Übertragung jede zeitfremde Information entsprechend der Anzahl freier Bits je zweitem Zeitteilabschnitt (11) auf verschiedene aufeinanderfolgende zweite Zeitteilabschnitte (11) aufgeteilt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß jeder zeitfremden Information ein Startsignal und/oder ein Endsignal jeweils in Form mindestens eines Bit zugeordnet ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Beginn einer zeitfremden Information einer bestimmten Uhrzeit zugeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die zeitfremde Information sich auf die Wetterbedingungen in bestimmten geographischen Gebieten bezieht.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Empfänger (15) zu Beginn jedes Zeitabschnitts (9) kurzzeitig angeschaltet wird und bei Vorliegen einer zeitfremden Information die diese Information verarbeitenden Mittel im Empfänger (15) aktiviert werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die die zeitfremde Information verarbeitenden Mittel im Empfänger (15) zu den bestimmten Uhrzeiten eingeschaltet werden.
  7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die die zeitfremde Information verarbeitenden Mittel im Empfänger (15) gegen Zahlung einer Gebühr freischaltbar sind.
  8. Empfangseinrichtung, insbesondere Funkuhr, zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 3, mit Mitteln (17, 18, 21) zum Trennen und Speichern der Zeitinformation und der zeitfremden Information, die auch die Decodierung dieser Informationen umfassen, und Mitteln (19) zum Anpassen und Anzeigen der Zeitinformation und zum Anzeigen der zeitfremden Informationen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der die zeitfremden Informationen aufnehmende Speicher (20) von der Uhrzeit gesteuert ist.
  9. Empfangseinrichtung nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Mittel zum Einstellen einer voreinstellbaren Uhrzeit, zu der der Speicher wirksam schaltbar ist, vorhanden sind.
  10. Empfangseinrichtung nach Anspruch 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß den voreinstellbaren Uhrzeiten geographische Gebiete mit Wetterbedingungen zugeordnet sind.
  11. Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mittel zum Einstellen mit den bestimmten Uhrzeiten zugeordneten Begriffen bzw. geographischen Gebieten in Verbindung stehen.
  12. Empfangseinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mittel zum Einstellen einer voreinstellbaren Uhrzeit mit einer Freigabeschalteinrichtung verbunden sind, mit der bestimmte voreinstellbare Uhrzeiten nach Zahlung einer Gebühr freigebbar sind.
  13. Empfangseinrichtung nach einem der Anprüche 8 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß für die Anzeige der zeitfremden Informationen ein Flüssigkristallanzeigeelement (23) vorgesehen ist.
  14. Empfangseinrichtung nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß das Anzeigeelement für die Zeitinformation und dasjenige für die zeitfremde Information eine einstückige Einheit (23) bilden.
  15. Empfangseinrichtung nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Flüssigkristallanzeige (23) ein Anzeigefeld (24) für die Uhrzeit, ein Anzeigefeld 26 für die wechselnde Anzeige des Datums und der Wetterregion und ein Anzeigefeld 28 für die Wetterinformation in Piktogrammen aufweist.
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