DE2459415B2

DE2459415B2 - Elektrische uhr

Info

Publication number: DE2459415B2
Application number: DE19742459415
Authority: DE
Inventors: Munetaka Tokio; Kume Kazunari Tokorozawa; Oono Hideshi Sayama; Watanabe Minoru Tokorozawa; Sato Hideo Sayama; Saitama; Morokawa Shigeru Higashiyamato Tokio; Tamaru (Japan)
Original assignee: Ausscheidung in: 24 62 283 Citizen Watch Co, Ltd, Tokio
Priority date: 1973-12-26
Filing date: 1974-12-16
Publication date: 1977-10-27
Also published as: CH616046GA3; CH616046B; DE2459415A1; US3998043A; CH614590GA3; FR2256460B1; DE2459415C3; CH614590B; FR2256460A1

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrische Uhr mit einer Zeitanzeigeeinrichtung, mit einer Einrichtung zum Feststellen des Betriebszustands der Uhr und mit einer ^₀ von der Feststelleinrichtung gesteuerten Modulationseinrichtung zum Zuführen eines Modulationssignals an die Zeitanzeigeeinrichtung.

Es ist bereits eine elektrische Uhr der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen worden (DT-PS 23 54 510). Diese vorgeschlagene Uhr arbeitet mit Digitalanzeige, wobei der Leuchtrhythmus der Anzeige durch eine Batteriezustandskontrolle beeinflußt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrische Uhr der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die bei analoger Anzeige Abweichungen vom normalen Sollbetriebszustand frühzeitig anzeigt, solange die Uhr noch unverändert genau funktioniert, wobei die Anzeige keine anderen Anzeigeelemente als die für die Zeitanzeige bereits vorhandenen verwenden soll. Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Ausbildung führt dazu, daß eine Betriebszustandsinformation durch Ändern des herkömmlichen Zeigerrhythmus unter Verzicht auf die herkömmlich gleichmäßig fortschreitende Anzeige der Zeiteinheit wahrnehmbar gemacht wird. Dabei kann der Betriebszustand die Klemmenspannung einer die Uhr antreibenden Batterie, um das Ende der Lebensdauer der Batterie anzuzeigen, oder die Temperatur bzw. Luftfeuchtigkeit innerhalb der Uhr sein.

Eine Ausbildung der Erfindung ist im Unteranspruch angegeben.

Die Erfindung wird beispielhaft an Hand der Zeichnung erläutert, in der zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer elektrischen Uhr nach der Erfindung,

F i g. 2 ein Detailschaltbild einer elektrischen Schaltung der Uhr nach F i g. 1,

F i g. 3 eine Darstellung von Wellenformen verschiedener Teile der in F i g. 4 gezeigten Schaltung,

Fig.4 ein Schaltbild einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung,

F i g. 5 eine Darstellung der Wellenformen verschiedener Teile der Schaltung in F i g. 4.

Die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung nach Fig. 1 enthält eine Bezugssignalquelle 1, einen Zähler 2 zum Zählen der Zahl der Bezugssignale, einen Umschalter 5, einen Hilfssignalgenerator 8, der mit einer Zwischenstufe des Zählers 2 verbunden ist, und einen Modulator 7, der mit dem Ausgang des Hilfssignalgenerators 8 verbunden ist Die Ausgänge des Zählers 2 und des Modulators 7 sind jeweils mit den festen Kontakten 5a und 5b des Umschalters 5 verbunden. Des weiteren sind ein Detektor 6, dessen Ausgang mit dem Umschalter 5 verbunden ist, eine Anzeigebetätigungseinrichtung 3, die mit dem Umschalter 5 verbunden ist, und eine Anzeigevorrichtung 4 vorgesehen, die durch die Anzeigebetätigungseinrichtung 3 betätigt wird.

Als praktisches Beispiel der oben beschriebenen Uhr wird eine Krjstalluhr berücksichtigt, die durch einen Schrittmotor angetrieben und mit einer Meldeeinrichtung für das Ende der Lebensdauer der Batterie versehen ist. Die Verbindungen des Umschalters 5 und des Modulators 7 sind in Fig.2 gezeigt, und die Wellenformen der verschiedenen Teile der in Fig.2 gezeigten Schaltung sind in F i g. 3 dargestellt.

Eine Bezugssignalquelle 1 mit einem Oszillatorkreis, der durch einen (nicht dargestellten) Kristalloszillator erregt wird, erzeugt ein Bezugssignal Pi. Die Frequenz des Signals P1 wird durch den Zähler 2 einschließlich eines Frequenzteilers geteilt, und das Ausgangssignal P 2 von dem Zähler 2 wird an ein Schaltelement 5a mit einem UN D-Gatterkreis angelegt. Das Signal P 2 wird normalerweise durch die Art des Schrittmotors bestimmt. Gewünschtenfalls kann eine Wellenformeinrichtung für den Zähler 2 oder die Anzeigebetätigungseinrichtung 3 vorgesehen werden, die mit dem Zähler zum Bestimmen der Breite, der Polarität und der Frequenz der Impulse zusammenwirkt Zum Zwecke der Beschreibung wird angenommen, daß das Signal P 2 ein einseitig gerichteter Impuls mit einer Frequenz von 1 Hz ist, der zum Antreiben des Schrittmotors geeignet ist.

Der Modulator 7 wird mit einem Signal P 2 gespeist und setzt dieses Signal in ein Signal A mit einer Frequenz von '/2 Hz mittels eines Frequenzteilers 7/1 um. Die Signale A und P 2 werden einem UND-Gatterkreis 7a zugeführt, um ein Signal B mit einer Impulsbreite von 1/4 und einer Frequenz von '/2 Hz zu bilden.

Ein Signal Pc mit einer Frequenz von 4 Hz wird von einer Zwischenstufe des Zählers 2 abgeleitet und dem Hilfssignalgenerator 8 zugeführt, um ein Signal P 8 zu bilden. Dieses Signal wird einem UND-Gatterkreis 76 zusammen mit dem Signal B mit einer Frequenz von '/2 Hz und einer Impulsbreite von ¹At zugeführt, wodurch ein Signal P 7 gebildet wird, das zwei Impulse mit einer Frequenz von 4 Hz enthält und alle zwei Sekunden erzeugt wird. Das Signal Pl wird dem Schaltelement 5b des Umschalters 5, der einen UND-Gatterkreis enthält, zugeführt.

Der Detektor 6 erzeugt ein Signal P6 auf Grund der Spannung der (nicht dargestellten) Batterie. Das Signal P6 identifiziert die Batteriespannung höher als 1,3 V als einen L-Pegel, während es die Batteriespannung niedriger als 1,3 V als einen Η-Pegel identifiziert. Wenn die Batteriespannung höher als 1.3 V ist befindet sich somit das Signal P6 beim L-Pegel, und dieses Signal wirkt als Η-Pegel für das Schaltelement 5a, während es

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als L-Pegel für das Schaltelement 56 mit dem Ergebnis wirkt, daß das Signal P5 an der Ausgangsseite eines ODER-Gatterkreises 5s gleich dem Signal P2 ist. Deshalb wird die durch die Anzeigebetätigungseinrichtung 3 angetriebene Anzeigevorrichtung 4 in Überein- s Stimmung mit dem Signal P2 betätigt Auf diese Weise wird der Sekundenzeiger der Uhr in jeder Sekunde schrittweif:'; vorgeschaltet, was dem normalen Betrieb der Uhr entspricht

Der Detektor 6 stellt die Tatsache fest, daß die ,₀ Spannung der Batterie unter 1,3 V abgesunken ist, und wechselt das Signal P6 zum Η-Pegel. Das Signal Pb wirkt als L-Pegel für das Schaltelement 5a, während es als Η-Pegel für das Schaltelement 56 mit dem Ergebnis wirkt, daß das Signal P5, das an der Ausgangsseite des ODER-Gatterkreises auftritt, gleich dem Signal Pl ist. Als Ergebnis wird die Bewegung der Zeiger durch das Signal P 7 gesteuert, so daß der Sekundenzeiger schnell um einen Abschnitt des Ziffernblattes entsprechend zwei Sekunden fortschreitet und für zwei Sekunden anhält Dieser Bewegungszyklus wird wiederholt. Es ist erwünscht, das Intervall von 2 Sekunden genau aufrechtzuerhalten.

Auf diese Weise wird durch den Betrieb des Detektors die normale Bewegung des Sekundenzeigers in intermittierende Bewegungen von Intervallen von zwei Sekunden abgeändert, wodurch dem Benutzer gemeldet wird, daß er die Batterie erneuern soll.

Fig.4 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung und F i g. 5 zeigt Wellenformen an verschiedenen Teilen der in F i g. 4 gezeigten Schaltung. Die in F i g. 4 gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in F i g. 2 dadurch, daß ein Frequenzteiler 7/2 und UND-G atterkreise 7c und Td dem Modulator 7 hinzugefügt werden, daß ein Hilfszähler 9 hinzugefügt wird und daß ein Schaltelement 5c in der Form eines UND-Gatterkreises dem Umschalter 5 hinzugefügt wird.

Die Vorrichtung dieser Ausführungsform arbeitet in folgender Weise. Die Wellenformen, welche den Betrieb des Modulators 7 zeigen, sind in F i g. 5 dargestellt. Die darin gezeigten Signale A, B und P 7 sind den in F i g. 3 gezeigten Signalen identisch. Das Signal P'7 wird in der folgenden Weise gebildet. Das Signal C, das durch den Frequenzteiler 7/2, der mit dem Frequenzteiler 7/1 verbunden ist, erzeugt wird, hat eine Frequenz von ¹A Hz und das Signal C wird dem UN D-Gatterkreis 7c zusammen mit dem Signal A zum Erzeugen eines Signals D zugeführt, das eine Frequenz von ¹A Hz und eine Impulsbreite von ¹A aufweist. Des weiteren werden das Signal D und das Signal P 8 den Eingängen eines UND-Gatterkreises 7dzum Erzeugen eines Signals P'7 zugeführt, das 4 Impulse von 4 Hz enthält, die sich mit einer Periode von 4 Sekunden wiederholen, wie in Fig.5 gezeigt ist. Dieses Signal P'7 wird einem Schaltelement 5cin der Form eines UND-Gatterkreises zugeführt.

Der Zweck des Hilfszählers 9 besteht darin, die Periode nach dem Betrieb des Detektors 6 zu zählen. Der Hilfszähler 9 enthält einen Inverter 9b, einen UND-Gatterkreis 9a und Frequenzteiler 9/1, 9/2 ... 9/20. Das Signal P6 wird den Frequenzteilern 9/1 bis 9/20 über den Inverter 96 zugeführt. Da das Signal P6 normalerweise auf dem L-Pegel gehalten wird, sind diese Frequenzteiler zurückgestellt. Da das Signal P 9 auch normalerweise auf dem L-Pegel gehalten wird und der UND-Gatterkreis 9a eingeschaltet ist, würden die Frequenzteiler 9/1 bis 9/20 nicht arbeiten. Wenn das Signal P6 zum Η-Pegel übergeht, werden die Frequenzteiler 9/1 bis 9/20 zurückgestellt, wodurch der Zählvorgang beginnt. Da de.- Zählvorgang durch das Signa' P2 mit einer Frequenz von 1 Hz nach 2²⁰ Sekunden (etwa 12 Tage) ausgeführt wird, wechselt das Signal P9, das dem Frequenzteiler /20 zugeführt wird, zum Η-Pegel, wodurch der UND-Gatterkreis 9a ausgeschaltet wird. Als Ergebnis wird das Signal P9 beim Η-Pegel gehalten. Das Signal P2 und das Signal Pb, welches das durch einen Inverter 5m umgekehrte Signal P6 ist, werden dem Schaltelement 5a des Umschalters 5 zugeführt. Die Signale P7, P6 und P9, welches das durch einen Inverter 5n umgekehrte Signal P9 ist, werden, dem Schaltelement 56 zugeführt. Die Signale P'7, P6 und P9 werden dem Schaltelement 5c zugeführt Folglich hängt das Signal P5 an der Ausgangsseite des ODER-Gatterkreises 5s von dem Signa! P6 ab. Wenn sich das Signal Pb am L-Pegel befindet, wird somit das Schaltelement 5a betätigt, um das Signal P 2 durchzulassen. Wenn andererseits das Signal Pb zum Η-Pegel wechselt, beginnt der hilfszähler 9 zu arbeiten. Des weiteren wird das Schaltelement 56betätigt, um das Signal P7 durchzulassen. Etwa 12 Tage, nachdem der Hilfszähler 9 das Zählen gestartet hat, wechselt das Signa! P9 zum Η-Pegel, so daß das Schaltelement 5c in die Lage versetzt wird, auf diese Weise das Signal P'7 in das Signal P5 durch einen ODER-Gatterkreis 5s umzusetzen. So lange, wie die Batteriespannung höher als 1,3 V ist, bewegt sich demgemäß der Sekundenzeiger normal, d. h. ein Schritt pro Sekunde, während, wenn die Spannung unter 1,3 V sinkt, sich der Sekundenzeiger schnell um zwei Schritte, also einen Abschnitt des Zifferblatts entsprechend zwei Sekunden, bewegt und für zwei Sekunden stillsteht, was dem Benutzer meldet, daß die Batterie erschöpft ist. Etwa 12 Tage später bewegt sich der Sekundenzeiger schnell um vier Stufen, also einen Abschnitt des Zifferblatts entsprechend vier Sekunden, und steht dann vier Sekunden lang still, wodurch gemeldet wird, daß der Betrieb der Uhr bald anhält. Obwohl bei der vorangehenden Beschreibung der Aufbau und die Wirkungsweise des Hilfssignalgenerators nicht erläutert sind, ist zu bemerken, daß, wenn das dem Modulator 7 zugeführte Signal P8 nicht gleich dem Signal Pc ist, der Hilfssignalgenerator 8 betätigt wird, um das gewünschte Signal P 8 zu bilden.Wie oben beschrieben wurde, schafft die Erfindung eine Uhr, die mit einer Zeitanzeigeeinrichtung versehen ist, die ciurch eine Feststelleinrichtung, eine Modulationseinrichtung und eine Schalteinrichtung gesteuert wird, so daß es möglich wird, die Zeitanzeigeeinrichtung zu verwenden, um auch andere Zustände der Uhr anzuzeigen, ohne andere Anzeigeeinrichtungen vorzusehen.

Die folgende Tabelle zeigt oie Beziehung zwischen der Leistungsfähigkeit der Batterie (etwa 15OmA · h) und der Meldeperiode bei einer Last von 100 kOhm.

Spannung (V)

Periode (Tage)

Normal

über 360
15

1,56

1,50

1,40
Niedrig 1,30

Wenn der Spannungsfeststellkreis eine Spannungsdifferenz von etwa 50 mV feststellen kann, wenn die Batteriespannung auf etwa 1,4 V absinkt, ist die Uhr in der Lage, des weiteren für eine Meldeperiode von etwa 7 Tagen oder mehr zu arbeiten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrische Uhr mit einer Zeitanzeigeeinrichtung, mit einer Einrichtung zum Feststellen des Betriebszustands der Uhr und mit einer von der Feststelleinrichtung gesteuerten Modulationseinrichtung zum Zuführen eines Modulationssignals an die Zeitanzeigeeinrichtung, gekennzeichnet durch einen Zeitgenerator (1), der erste ,₀ elektrische Impulse mit einer derartigen Frequenz erzeugt, daß der Sekundenzeiger der Uhr mit der vorgeschriebenen Periode fortschaltet, und durch eine Einrichtung (8) zum Erzeugen zweiter elektrischer Impulse mit einer solchen Form und Frequenz, daß der Sekundenzeiger mit einer längeren Zeitdauer als die vorgeschriebene Periode fortschaltet.

2. Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Form und Frequenz der zweiten elektrischen Impulse derart ist, daß der Sekundenzeiger alle zwei Sekunden fortschaltet und für zwei Sekunden stillsteht.