DE29711080U1 - Analog radio clock - Google Patents

Description

BeschreibungDescription Analoge FunkuhrAnalogue radio clock

In Funkuhren werden zur Getriebestandserkennung vorwiegend optoelektronische Lichtschrankensysteme verwendet, die das gesamte Zeigerwerk schrittwinkelgenau rückerkennen und dabei meistens sämtliche Getrieberäder in das Lichtschrankensystem einbeziehen müssen. Dazu sind komplizierte Strahlengänge des Lichtes und Strahlengangumlenkungen mittels Spiegeln erforderlich. Außerdem sind bei schnellen Drehungen der Getrieberäder, zum Beispiel beim Suchlauf einer bestimmten Getriebeposition, optoelektrische Erkennungsprobleme auf Grund der elektrischen und mechanischen Toleranzen der Bauelemente festzustellen, die keine absolut sichere Erkennung einer bestimmten exakten Getriebeposition ermöglichen. Solche Anwendungen sind in den Schutzrechten DE 3510861 und DE 3513961 beschrieben. Eine Trennung der Getriebestandserkennung von einerseits Sekunden- und Minutenräderwerk und andererseits Stundenräderwerk kann das Problem lösen.In radio-controlled clocks, optoelectronic light barrier systems are mainly used to detect the gear position. These systems detect the entire hand mechanism with precise step angles and usually have to include all gear wheels in the light barrier system. This requires complicated light beam paths and beam path deflections using mirrors. In addition, when the gear wheels rotate quickly, for example when searching for a specific gear position, optoelectric detection problems can be identified due to the electrical and mechanical tolerances of the components, which do not allow absolutely reliable detection of a specific exact gear position. Such applications are described in the patents DE 3510861 and DE 3513961. Separating the gear position detection of the second and minute gear train on the one hand and the hour gear train on the other hand can solve the problem.

Die Schutzrechte DD 277540 und DE 19632011 bieten hierzu eine Lösung an, zumal hier die schrittgenaue Erkennung einer bestimmten Getriebeposition durch Mittelwertbildung über mehrere Einzelschritte erfolgt und somit die obengenannten Fehlerquellen eliminiert werden. Für die Stundenraderkennung benutzt man eine anspruchsgemäße Anordnung sehr vorteilhaft. Je genauer man die Position des Stundenrads erkennt, um so schneller und mit um so weniger technischem Aufwand ist die eine bestimmte Stellung des Räderwerks zu erkennen. Die analoge Meßwerterfassung der Drehung des Stundenrads machte es natürlich erforderlich, daß die übliche digitale Steuerbaugruppe der Funkuhr durch eine analoge Schnittstellen zur analogen Meßwertverarbeitung ergänzt wird.The patents DD 277540 and DE 19632011 offer a solution to this, especially since the precise detection of a specific gear position is carried out by averaging over several individual steps, thus eliminating the above-mentioned sources of error. An arrangement that meets the requirements is very advantageous for hour wheel detection. The more precisely the position of the hour wheel is detected, the faster and with less technical effort a specific position of the gear train can be detected. The analog measurement value acquisition of the rotation of the hour wheel naturally made it necessary for the usual digital control module of the radio clock to be supplemented by an analog interface for analog measurement value processing.

Die sichere und reproduzierbare stundengenaue Stellungserkennung des Stundenrads ist somit technisch, elektronisch und rechentechnisch einfach zu lösen.The safe and reproducible hourly position detection of the hour wheel is therefore technically, electronically and computationally simple to solve.

Je genauer die Auflösung der analogen Schnittstelle ausgelegt werden kann, um so kostengünstiger ist die Anordnung zur Getriebestandserkennung; im günstigsten Fall kann allein durch die Stundenraderkennung eine schrittgenaue Getriebestandserkennung des gesamten Räderwerks erfolgen.The more precisely the resolution of the analog interface can be designed, the more cost-effective the arrangement for gear position detection is; in the best case, the gear position detection of the entire gear train can be carried out with step-accurate accuracy by means of the hour wheel detection alone.

Claims (4)

Ansprüche Analoge FunkuhrRequirements Analogue radio clock 1. Analoge Funkuhr mit den üblichen Baugruppen einer Funkuhr und einem Schrittmotorantrieb für das Zeigerwerk mit Stunden- und Minutenzeiger und/oder einem Sekundenzeiger mit einer schrittgenauen Getriebestandserfassungseinrichtung für das Sekunden- und Minutenrad, dadurch gekennzeichnet, daß die Uhr eine Meß- und Steuerbaugruppe enthält, die mit einem veränderlichen elektromechanischen Bauelement als Sensor verbunden ist und weiterhin das Stundenrad eine Vorrichtung antreibt, die im Rhythmus einer Umdrehung des Stundenrades wiederholend das elektromechanische Bauelement so beeinflußt, daß dieses Bauelement eines dem Drehwinkel des Stundenrades proportionales, elektrisches Signal erzeugt, wobei zum Beispiel der maximale Signalwert als Referenzsignal festgelegt wird und durch einen Vergleich mit dem Augenblickswert des elektrischen Signals mittels der elektronischen Meß- und Steuerbaugruppe die momentane Winkelstellung des Stundenrades und damit die Position des Stundenzeigers durch die Meß- und Steuerbaugruppe bestimmt wird.1. Analogue radio clock with the usual components of a radio clock and a stepper motor drive for the pointer mechanism with hour and minute hands and/or a second hand with a step-accurate gear position detection device for the second and minute wheel, characterized in that the clock contains a measuring and control assembly which is connected to a variable electromechanical component as a sensor and further drives the hour wheel a device which, in the rhythm of a revolution of the hour wheel, repeatedly influences the electromechanical component so that this component generates an electrical signal proportional to the angle of rotation of the hour wheel, whereby, for example, the maximum signal value is set as a reference signal and by comparing it with the instantaneous value of the electrical signal by means of the electronic measuring and control assembly, the current angular position of the hour wheel and thus the position of the hour hand is determined by the measuring and control assembly. 2. Analoge Funkuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das veränderbare elektronische Bauelement ein um 360° drehbares Widerstandspotentiometer ist, dessen Schleiferkontakt vom Stundenrad direkt oder indirekt gedreht wird und dessen Widerstandsbahn an einer Stelle unterbrochen und an den so entstehenden Enden mit der elektronischen Meß- und Steuerbaugruppe elektrisch verbunden ist, wobei über den gesamten Bahnwiderstand das Referenzsignal und am Abgriff des Schleiferkontakts der Meßwert zur Ermittlung der momentanen Winkelstellung von der Meß- und Steuereinheit abgenommen wird.2. Analogue radio clock according to claim 1, characterized in that the changeable electronic component is a resistance potentiometer that can be rotated through 360°, the wiper contact of which is rotated directly or indirectly by the hour wheel and the resistance track of which is interrupted at one point and is electrically connected to the electronic measuring and control assembly at the ends thus created, whereby the reference signal is taken over the entire track resistance and the measured value for determining the current angular position is taken from the measuring and control unit at the tap of the wiper contact. 3. Analoge Funkuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stundenrad ein umlaufendes, bis zu einem Maximalwert sich vergrößerndes Betätigungselement aufweist, welches direkt oder über eine mechanische Hilfsanordnung eine Kraft auf einen Kraftoder Drucksensor ausübt, so daß dessen elektrischer Ausgangswert propotional zur Kraftwirkung des Betätigungselements ansteigt, wobei zum Beispiel ein Extremwert als Referenzsignal dient, und die zwischenzeitlichen Meßwerte zur Drehwinkelerfassung benutzt werden.3. Analogue radio clock according to claim 1, characterized in that the hour wheel has a rotating actuating element which increases up to a maximum value and which exerts a force on a force or pressure sensor directly or via a mechanical auxiliary arrangement, so that its electrical output value increases proportionally to the force effect of the actuating element, whereby, for example, an extreme value serves as a reference signal and the intermediate measured values are used to detect the angle of rotation. 4. Analoge Funkuhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die analoge Stundenraderkennungseinrichtung so genau arbeitet, daß die spezielle zusätzliche Minutenraderkennung und gegebenenfalls auch die Sekundenraderkennung weggelassen werden können, und die schrittgenaue Erkennung des Räderwerks allein mittels des veränderlichen elektronischen Bauelements erfolgt.4. Analogue radio clock according to claim 1, characterized in that the analogue hour wheel recognition device works so precisely that the special additional minute wheel recognition and possibly also the second wheel recognition can be omitted, and the precise step recognition of the gear train takes place solely by means of the variable electronic component.