DE4412892A1 - Autonome Funkuhr und Verfahren zum Betrieb derselben - Google Patents
Autonome Funkuhr und Verfahren zum Betrieb derselbenInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine autonome Funkuhr und
ein Verfahren zum Betrieb derselben. Die Erfindung betrifft
insbesondere, aber nicht ausschließlich, eine autonome Funk
uhr, die dazu geeignet ist, als Armbanduhr getragen zu wer
den.
In zahlreichen Staaten gibt es Sender, die Signale zur
Steuerung von Uhren ausstrahlen. In der Bundesrepublik
Deutschland gibt es beispielsweise den Sender DCF-77, der
rund um die Uhr ein Zeitsignal auf der Frequenz 77,5 kHz
ausstrahlt, welches auf dem Zeitnormal einer hochgenauen
Atomuhr basiert und das in Deutschland die sogenannte amtli
che Zeit definiert. Funkuhren empfangen dieses Signal und
werten es aus, um die Zeit dann digital oder analog anzuzei
gen. Dieses Signal, das natürlich auch von anderen Zeitsen
dern stammen kann, wird im folgenden als Funksignal bezeich
net. Das Funksignal enthält ein sogenanntes Zeittelegramm,
aus dem die aktuelle Zeit hervorgeht.
Als autonome Funkuhren werden Funkuhren bezeichnet, die ne
ben den Einrichtungen zum Empfang und der Auswertung des
Funksignales einen eigenen Zeitgeber aufweisen. Diese auto
nomen Funkuhren werden in transportablen Uhren, beispiels
weise in Weckuhren oder in Armbanduhren eingesetzt, um eine
Anzeige der Zeit auch dann zu ermöglichen, wenn das Funksi
gnal aufgrund des geographischen Standortes oder aufgrund
sonstiger Bedingungen nicht oder nicht in ausreichender Qua
lität empfangen werden kann.
Insbesondere batteriebetriebene autonome Funkuhren werden
häufig, um die Batteriekapazität zu schonen, in der Weise
betrieben, daß der Sender nur wenige Male täglich, meistens
sogar nur einmal täglich eingeschaltet wird, um die aktuel
le, auf der Funkuhr angezeigte Zeit anhand des empfangenen
Zeittelegramms zu aktualisieren.
Insbesondere bei kleinen batteriebetriebenen Funkuhren, also
vorzugsweise bei Armbanduhren, steht der Konstrukteur vor
dem Dilemma, daß er die Funk-Empfangseinrichtung der Uhr auf
der einen Seite so auslegen muß, daß eine ausreichende Wahr
scheinlichkeit besteht, daß das Funksignal in hinreichender
Qualität empfangen wird, daß aber andererseits die Stromauf
nahme des Empfängers sehr niedrig sein muß, da anderenfalls
die Batteriekapazität zu schnell erschöpft ist. Dazu kommt,
daß bei Funk-Armbanduhren nur eine sehr kleine Antenne ver
wendet werden kann, wodurch das Problem der Empfängerausle
gung weiter verschärft wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrun
de, eine autonome Funkuhr und ein Verfahren zum Betrieb ei
ner solchen Funkuhr zu schaffen, welche bei hoher Empfangs
wahrscheinlichkeit einen nur geringen Stromverbrauch auf
weist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des
Anspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist Gegenstand des Anspruches
9.
Zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegen
stand der Unteransprüche.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß eine auto
nome Funkuhr innerhalb von 24 Stunden nur einer relativ ge
ringen Zeitabweichung unterliegt. Man kann, bei Verwendung
eines einigermaßen zuverlässigen Zeitgeberquarzes, was heute
technisch kein Problem mehr darstellt, davon ausgehen, daß
die Abweichungen immer nur wenige Sekunden betragen. Es ist
deshalb nicht erforderlich, bei der Überprüfung der Uhrzeit
immer auch die Minuten, Kalenderwochentage, etc. mit zu
überprüfen.
Andererseits findet bei der Umstellung von Sommer- zur Win
terzeit und umgekehrt ein Sprung von einer Stunde statt, der
von der Funkuhr natürlich erfaßt werden muß.
Die Erfindung schlägt deshalb vor, nicht, wie im Stand der
Technik üblich, das volle Zeittelegramm zu erfassen, sondern
nur die Bereiche des Zeittelegramms, welche für die jeweili
ge Uhr von Interesse sind. Bei einer bevorzugten Ausfüh
rungsform der Erfindung sind dies die Sekunden- und die
Stundeninformation.
Durch die Erfindung wird die Stromaufnahme eines Funkuhr-
Empfängers drastisch reduziert. Dies läßt sich auf zwei we
sentliche Einflüsse zurückführen.
Bei den im Stand der Technik bekannten Funkuhren wird je
weils ein vollständiges Zeittelegramm empfangen, wofür min
destens 60 Sekunden Einschaltzeit erforderlich sind. Bei der
vorliegenden Erfindung wird bei der regelmäßigen Überprüfung
der Zeitanzeige der Empfänger nach dem Empfang des Minuten
überganges gezielt immer dann abgeschaltet, wenn Informatio
nen übertragen werden, die für die Uhr nicht relevant sind.
Dies bedeutet, daß die Empfänger-Einschaltzeit auf einen
Wert reduziert wird, der weniger als ein Drittel der übli
chen Einschaltzeit zum Empfang eines vollständigen Telegram
mes beträgt.
Der zweite Einfluß, der sich im Sinne des Einsparens von
Batteriekapazität bemerkbar macht, ist die verminderte Stör
anfälligkeit des Signalempfangs. Bei einer herkömmlichen
Funkuhr, bei welcher das ganze Zeittelegramm empfangen wird,
wird die Empfangsqualität des gesamten Zeittelegrammes aus
gewertet. Tritt dann beispielsweise eine Störung während der
Übertragung des Minutensignales oder des Kalendertages auf,
muß der Empfang des gesamten Zeittelegramms wiederholt wer
den. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung und beim erfin
dungsgemäßen Verfahren hingegen beeinträchtigen Störungen,
die während der Übertragung der Codierung von Minuten, Ka
lendertagen usw. entstehen, nicht die Qualität der Signale
in den relevanten Bereichen, so daß eine Wiederholung des
Empfangs des Zeittelegrammes unterbleiben kann. Auch dadurch
ergibt sich eine erhebliche Verringerung des Stromverbrau
ches, so daß der Stromverbrauch insgesamt letztlich auf ei
nen kleinen Prozentsatz des Stromverbrauches herkömmlicher
Funkuhren abgesenkt werden kann.
Der insgesamt viel geringere Stromverbrauch macht es auf der
anderen Seite möglich, Funktelegrammempfänger zu verwenden,
die eine höhere Stromaufnahme erfordern. Dadurch können, je
nach der übrigen Auslegung der Uhr, entweder preiswertere
Funktelegrammempfänger verwendet oder mit hochwertigeren
Funktelegrammempfängern die Empfangswahrscheinlichkeit er
höht und/oder die Antenne weiter verkleinert werden.
Herkömmliche Funkuhren sind so beschaffen, daß der Funktele
grammempfänger in der Regel alle 24 Stunden einmal einge
schaltet wird. Um eine günstigere Empfangsqualität zu haben,
geschieht dies in der Regel nachts, wenn einerseits die
Funkübertragungsverhältnisse besser sind und andererseits
die Uhren von den Benutzern meistens nicht getragen und so
mit auch nicht bewegt werden.
Diese Vorgehensweise trägt aber nicht der Tatsache Rechnung,
daß der Lebens- und Arbeitsrhythmus der Benutzer von Funk
uhren sehr unterschiedlich sein kann. Wird die Funkuhr bei
spielsweise von einem Schichtarbeiter zur Einschaltzeit in
einer Fabrikhalle mit starken Störungen im relevanten Fre
quenzbereich getragen, so ist der Empfang des Zeittelegramms
zur festgelegten Stunde nicht möglich, so daß die Funkuhr
für einige Tage oder längerfristig überhaupt keinen Abgleich
erfährt.
Die Erfindung schlägt deshalb vor, die Funkuhr derart
selbstlernend zu gestalten, daß der Einschaltzeitpunkt durch
ein Selbstlern-Programm optimiert wird. Werden beispielswei
se um 2 Uhr morgens optimale Empfangsverhältnisse angetrof
fen, so wird sich die Funkuhr, bei einer Ausführungsform des
Programmes, bei der der Abgleich alle 24 Stunden stattfin
det, am nächsten Tag um 2 Uhr wieder einschalten. Ist der
Empfang dagegen um 2 Uhr nicht möglich, so wird für den
nächsten Tag eine andere Zeit vorgegeben. Diese Zeitvorgabe
kann beispielsweise durch einen Zufallsgenerator oder mit
vorgegebenen Suchintervallen erfolgen. Sobald eine für den
Empfang optimale Zeit gefunden ist, wird diese Zeit solange
beibehalten, bis (beispielsweise bei einem Wechsel der
Schichtzeiten) der Empfang wieder beeinträchtigt ist,
wodurch dann erneut die Selbstlern-Prozedur gestartet wird.
Die Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen un
ter Bezugnahme auf die Zeichnung weiter beschrieben. In der
Zeichnung zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels der
Funkuhr gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ein Zeittelegramm, wie es vom Sender DCF-77 ausge
strahlt wird;
Fig. 3 ein Flußplan für ein selbstlernendes Programm zur
Optimierung des Einschaltzeitpunktes;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel einer praktischen Verwirk
lichung der Funkuhr gemäß Fig. 1 in schematischer
Darstellung; und
Fig. 5 eine schematische Seitendarstellung der Funkuhr
gemäß Fig. 4.
Die dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete Funkuhr weist
eine Antenne 2 auf, die als Ferritkern mit einer darauf ge
wickelten Spule ausgebildet ist, und die mit einem Funkemp
fänger 3 zum Empfang des Funktelegramms verbunden ist. Die
Antenne ist beim Betrieb in der Bundesrepublik Deutschland
auf eine Frequenz von 77,5 kHz abgeglichen.
Die Funkuhr weist weiterhin einen Zeitgeber 4 auf, der mit
einem Schwingquarz versehen ist, wie er auch in herkömmli
chen Quarz-Uhrwerken verwendet wird.
Sowohl der Funktelegrammempfänger als auch der Zeitgeber
sind, wie in der Zeichnung schematisch angedeutet, mit einer
Steuereinrichtung 5 verbunden, welche einerseits Signale vom
Empfänger und dem Zeitgeber aufnimmt und andererseits
Steuersignale an diese Einrichtungen ausgibt.
Die Steuereinrichtung weist u. a. einen Mikroprozessor auf,
sowie eine Speichereinrichtung, in der sowohl ein Programm
als auch aktuelle und veränderbare Daten eingespeichert wer
den können.
Die Funkuhr weist weiterhin eine Anzeigeneinrichtung 6 auf,
die in einer ersten Variante als digitalanzeigendes Display,
insbesondere als LCD, ausgestaltet ist und in einer zweiten
Variante als Analoganzeige, d. h. daß sie einen Antriebsmotor
und einen dadurch angetriebenen Sekunden-, Minuten- und
Stundenzeiger aufweist.
Eine Batterie 8 ist vorgesehen, welche die vorstehend be
schriebenen Einrichtungen mit Strom versorgt. Alternativ zur
Batterie 8 kann auch (in der Zeichnung nicht dargestellt)
eine Solarelement-Einrichtung verwendet werden, wobei in
diesem Fall dann statt der Batterie 8 ein Akku verwendet
wird, um die durch die Solareinrichtung gewonnene Energie
für die Nachtstunden etc. zu speichern.
Die Fig. 2 zeigt ein Zeittelegramm, wie es vom deutschen
Zeitsender DCF-77 ausgestrahlt wird.
Die einzelnen Werte werden im Sekundentakt ausgestrahlt, nur
für die 59. Sekunde wird keine Marke ausgestrahlt. Wie der
Tabelle zu entnehmen ist, hat beispielsweise der Empfang der
1. bis 12. Sekunde überhaupt keine Bedeutung. Die in der 21.
bis 28. Sekunde der jeweiligen Minute ausgestrahlten Signale
geben in codierter Weise die aktuelle Minute wieder, die in
der 29. bis 35. Sekunde ausgestrahlten Signale die Stunden,
die in der 38. bis 41. Sekunde ausgestrahlten Signale den
Kalendertag, die 42. bis 44. Sekunde den Wochentag, die 45.
bis 49. Sekunde den Monat und die 50. bis 57. Sekunde das
Jahr.
Nachfolgend wird nun die Funktion des in der Fig. 1 be
schriebenen Ausführungsbeispiels erläutert.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist als Armbanduhr ver
wirklicht. Die in der Anzeigeneinrichtung angezeigte Zeit
wird von der Steuereinrichtung 5 aufgrund der Signale der
Zeitgebereinrichtung 4 ermittelt. Der Funkempfänger 3 wird
einmal in 24 Stunden eingeschaltet, um die angezeigte Zeit
mit der aktuellen tatsächlichen Zeit abzugleichen.
Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist so ausgelegt, daß
die Betriebszeit des Funkempfängers auf ein Minimum redu
ziert werden kann. Die Steuereinrichtung veranlaßt, daß zu
einem vorgegebenen Zeitpunkt t = t0 der Funkempfänger einge
schaltet wird. Dieser Zeitpunkt liegt einige Sekunden vor
der 59. Sekunde, damit der Empfänger sicher eingeregelt und
der Minutenübergang (Sekunde = 0) zuverlässig empfangen wer
den kann.
Sobald der Minutenübergang festgestellt worden ist, wird der
Sekundenzeitpunkt in der Uhr entsprechend korrigiert und der
Funkempfänger wieder abgeschaltet. Der Funkempfänger wird
erneut eingeschaltet, wenn die Signale, die die Stunden an
geben, übertragen werden. Dann wird der Funkempfänger wieder
für 24 Stunden ausgeschaltet.
Aus dieser Darstellung wird deutlich, daß die Betriebszeit
des Funkempfängers bei diesem Ausführungsbeispiel nur wenige
Sekunden beträgt. Dadurch wird die Batteriekapazität optimal
geschont.
Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel eignet sich beson
ders, um mit einer analoganzeigenden Funkuhr verwendet zu
werden, wie sie in der DE 42 36 903 C1 beschrieben ist. Bei
der dort beschriebenen Funkuhr, deren Gestaltung durch die
sen Verweis in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung
einbezogen wird, erfolgt die Anzeige der Zeit analog, d. h.
mit Stunden-, Minuten- und Sekundenzeiger. Es ist jedoch
keine Zeigerstandserkennung vorgesehen, die die Position der
Zeiger detektiert, sondern es wird hier eine Ausgangszeit
vom Benutzer eingestellt, die dann nach einem empfangenen
Funktelegramm derart korrigiert wird, daß dann die jeweils
aktuelle Zeit angezeigt wird.
Die Erfindung eignet sich aber auch in gleicher Weise dazu,
mit einer digitalanzeigenden Funkuhr kombiniert zu werden.
Auch in diesem Fall ist es in aller Regel ausreichend, wenn
das Signal für die Sekunden und für die Stunden sicher emp
fangen wird.
Verfügt eine analog- oder digitalanzeigende Uhr über eine
zusätzliche Anzeige für den Kalendertag, den Wochentag, den
Monat oder das Jahr, so genügt es, wenn der entsprechende
Wert bei einer ersten Inbetriebnahme der Uhr, also bei einem
Batteriewechsel, eingelesen wird. Die Kalenderinformationen
können dann in einfacher Weise von der Steuereinrichtung
aufgrund eines Programmes ermittelt werden.
Wie vorstehend ausgeführt, wird der Funkempfänger alle 24
Stunden eingeschaltet, um angezeigte und aktuelle Zeit in
Übereinstimmung zu bringen. Es ist jedoch denkbar, daß der
von der Uhr gewählte Einschaltzeitpunkt ungünstig ist, d. h.,
daß sich der Benutzer der Uhr zu diesem Zeitpunkt in einer
für den Empfang ungünstigen räumlichen Umgebung befindet.
In bezug auf das Flußdiagramm gemäß Fig. 3 wird nun eine
Routine beschrieben, mit der die Uhrzeit selbstlernend ein
gestellt wird.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Funkempfänger in
einem ersten Schritt 20 eingeschaltet, sobald die aktuelle
Zeit 10 einer vorgegebenen Zeit t0 entspricht.
In einem zweiten Schritt 21 wird ein Zählfaktor n auf 0 ge
setzt.
Dieser Zählfaktor wird in einem Schritt 22 hochgezählt.
Im Schritt 23 findet schließlich der Empfang des (einge
schränkten) Funktelegrammes statt, wie dies vorstehend in
bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben wurde.
Wenn die Empfangsverhältnisse gut waren und das Zeittele
gramm bzw. die vom Zeittelegramm benötigten Teile in ausrei
chender Qualität empfangen wurden, was in einem Schritt 24
überprüft wird, wird die Empfangsroutine beendet und zum
Ausgangspunkt des Programmes zurückgekehrt.
Ist dies nicht der Fall, wird überprüft, wieviele vergebli
che Empfangsversuche gestartet worden sind.
Liegt die Zahl der Empfangsversuche in einem Schritt 25 un
terhalb eines vorgegebenen Grenzwertes nG, wird der
Empfangsversuch wiederholt.
Ist dies nicht der Fall, sind also bereits mehrere Empfangs
versuche ergebnislos geblieben, geht das Programm auf den
Schritt 26 und ändert die Zeit t0.
Dies bedeutet, daß das Einschalten des Empfängers nun zu
einem anderen Zeitpunkt als bisher erfolgt.
Dieser Zeitpunkt t0 kann über eine Zufallsfunktion gesucht
werden. In diesem Fall ist jedoch dafür Sorge zu tragen, daß
der Abstand zwischen der vorhergehenden Zeit t0 und der neu
en Zeit t0 ausreichend groß ist, damit nicht lediglich (zu
fallsbedingt) eine Verschiebung von wenigen Minuten erfolgen
kann.
Statt einer zufallsbedingten Veränderung des Zeitpunktes t0
können auch andere Routinen verwendet werden. So ist es z. B.
möglich, zum jeweiligen Zeitpunkt t0 eine feste Größe zu
addieren, die keinen Teiler der Zahl 24 darstellt. Wird bei
spielsweise zur Größe t0 = 2.00 Uhr jeweils eine Zeit von 15
Stunden addiert, ergibt sich folgender Ablauf: War der Emp
fang um 2 Uhr morgens nicht erfolgreich, wird der nächste
Empfang um 17 Uhr durchgeführt. War dieser erfolglos, wird
der nächste Empfangsversuch um 6 Uhr durchgeführt, der näch
ste dann um 21 Uhr, der nächste um 12 Uhr usw. Diese Suche
wird solange fortgesetzt, bis der optimale Zeitpunkt gefun
den ist.
Bei einer anderen Variante kann die Anzahl der Stunden klei
ner gemacht werden, so daß die Einregelzeit für den optima
len Zeitpunkt kürzer wird. Addiert man beispielsweise bei
einer Ausgangszeit von 2.00 Uhr jeweils 5 Stunden zum Aus
gangspunkt t0 dazu, so wird eine Prüfung um 7 Uhr, 12 Uhr,
17 Uhr, 21 Uhr usw. durchgeführt, wodurch die Chance, den
optimalen Zeitpunkt zu finden, selbstverständlich erhöht
wird. Dem steht hier allerdings der Nachteil gegenüber, daß
pro Tag mehrere Empfangsversuche durchgeführt werden, was
letztendlich für die Batteriekapazität wieder von Nachteil
sein kann.
Das hier beschriebene Ausführungsbeispiel, mit dem selbst
lernenden Einschaltzeitpunkt, kann auch unabhängig von der
Empfangssteuerung verwendet werden, wie dies in bezug auf
die Fig. 1 und 2 erläutert wurde. In diesem Fall wird dann
die selbstlernende Steuerung mit einer Funkuhr angewendet,
bei der bei jedem Einschaltvorgang das volle Zeittelegramm
empfangen und analysiert wird.
Besonders vorteilhaft ist jedoch die Kombination dieser Vor
gehensweise mit der Vorgehensweise, wie sie vorstehend in
bezug auf die Fig. 1 und 2 erläutert wurde. In diesem Fall
ergibt sich jedoch das Problem, daß möglicherweise mehrere
Tage hintereinander kein ausreichender Empfang stattfinden
konnte, da z. B. die Empfangsqualität während mehrerer Tage
unzureichend war, oder der Benutzer der Uhr sich außerhalb
des Empfangsbereichs des Zeitsender aufgehalten hat. In die
sem Fall könnte es passieren, daß die Abweichung zwischen
der vom Zeitgeber abgeleiteten angezeigten Zeit und der ak
tuellen Zeit mehr als 30 Sekunden beträgt, wodurch sich eine
falsche Minutenanzeige ergeben kann. Das sich dadurch erge
bende Problem kann gelöst werden, indem im Speicher der
Steuereinrichtung abgespeichert wird, wann zum letzten Mal
das Zeittelegramm in ausreichender Qualität empfangen worden
ist. Ist dies für einen vorgegebenen Zeitraum, beispielswei
se für 5 Tage nicht der Fall gewesen, so wird beim nächsten
Empfang auch ein Minutentelegramm empfangen, um auch die
Minute abgleichen zu können.
Beim vorstehend in bezug auf die Fig. 3 beschriebenen Aus
führungsbeispiel wurde eine Anzahl von Empfangsversuchen
gemacht, die durch die Größe nG vorgegeben waren. Um die
Batteriekapazität optimal zu schonen, kann nG gleich 1 ge
setzt werden, dies bedeutet, daß in jedem Einschaltzeitpunkt
immer nur ein Empfangsversuch zugelassen wird. Alternativ
ist auch die Vorgabe von zwei oder drei Empfangsversuchen
möglich. Bei dieser Vorgehensweise, insbesondere bei nG = 1
wird man vorzugsweise die vorstehend beschriebene Variante
verwenden, bei der nach einer bestimmten Anzahl von Tagen
das Minutentelegramm zur Überprüfung mit empfangen wird.
In einer Abwandlung der vorstehend beschriebenen Ausfüh
rungsbeispiele, die mit allen Ausführungsbeispielen dieser
Anmeldung kombiniert werden kann, kann die Steuereinrichtung
so beschaffen sein, daß sie nach dem Empfang eines Zeittele
gramms feststellt, um wieviel die aus den Impulsen des Zeit
gebers abgeleitete Zeit von der durch das Funktelegramm
empfangenen Zeit abweicht. Diese Zeitdifferenz ist in der
Regel sehr klein. Sie kann jedoch noch weiter vermindert
werden, indem die festgestellte Zeitdifferenz von der
Steuereinrichtung bei dem weiteren Betrieb der Uhr berück
sichtigt wird. Wird also beispielsweise eine Zeitdifferenz
von 0,2 Sekunden festgestellt, so kann diese Differenz in
der Folge berücksichtigt werden. Dadurch kann die vom Zeit
geberbaustein abgeleitete Zeit auf eine sehr hohe Genauig
keit gebracht werden.
Die ermittelte Differenz kann auch dazu benutzt werden,
festzustellen, nach wieviel Tagen wieder ein gesamtes Zeit
telegramm empfangen werden soll.
Eine praktische Verwirklichung des Ausführungsbeispiels ge
mäß den Fig. 1 und 2 wird nun in bezug auf die Fig. 4 und 5
beschrieben.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Funkuhr ist ein soge
nanntes Modul, das in verschiedene Uhr-Armbandgehäuse einge
setzt werden kann. Das insgesamt mit 50 bezeichnete Modul
weist ein Kunststoffgehäuse 51 auf, welches aus einer oberen
Halbschale 52 und einer unteren Halbschale 53 besteht. In
die obere Halbschale ist ein LCD-Display 54 eingelassen,
welches die Uhrzeit, den Monat, das Jahr und den Wochentag
anzeigt.
Die Gehäusehälften 52, 53 sind so gestaltet, daß sie in ih
rem vorderen Bereich einen im wesentlichen zylindrischen
Hohlraum 56 ausbilden, in dem die Antenne 58 des Moduls auf
genommen ist. Die Antenne 58 besteht aus einem zylindrischen
Ferritkern 59, mit einer darauf befestigten Spule 60, die
mittels eines Lackpunktes 62 dort fixiert ist.
Der Ferritkern weist eine Länge L1 auf, die kürzer ist als
die Länge L2, die die Länge des zylindrischen Hohlraumes
zwischen den Gehäusehälften 52, 53 insgesamt kennzeichnet.
Die Funktion dieses Ausführungsbeispiels ist wie folgt:
Das Modul wird in ein Uhrgehäuse eingesetzt, das in herkömm licher Weise mit einem Uhrarmband verbunden ist. Nach dem Einsetzen des Moduls wird die Antenne abgeglichen, wobei der Abgleich durch ein Verschieben der Spule und/oder des Fer ritkerns in bezug auf das Gehäuse erfolgt. Da der Antennen abgleich erst nach dem Einsetzen des Moduls in das Gehäuse erfolgt, können vom Gehäuse und insbesondere von einem (Me tall)-Armband herrührende Einflüsse ohne weiteres ausgegli chen werden. Weiterhin ergibt sich durch die Gestaltung der Vorteil, daß der Abgleichbereich insgesamt vergrößert ist, da sowohl Kern als auch Spule verschoben werden können. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß für den Schwingkreis preiswertere Kondensatoren mit größerem Toleranzbereich ver wendet werden können.
Das Modul wird in ein Uhrgehäuse eingesetzt, das in herkömm licher Weise mit einem Uhrarmband verbunden ist. Nach dem Einsetzen des Moduls wird die Antenne abgeglichen, wobei der Abgleich durch ein Verschieben der Spule und/oder des Fer ritkerns in bezug auf das Gehäuse erfolgt. Da der Antennen abgleich erst nach dem Einsetzen des Moduls in das Gehäuse erfolgt, können vom Gehäuse und insbesondere von einem (Me tall)-Armband herrührende Einflüsse ohne weiteres ausgegli chen werden. Weiterhin ergibt sich durch die Gestaltung der Vorteil, daß der Abgleichbereich insgesamt vergrößert ist, da sowohl Kern als auch Spule verschoben werden können. Als weiterer Vorteil ergibt sich, daß für den Schwingkreis preiswertere Kondensatoren mit größerem Toleranzbereich ver wendet werden können.
Außerdem können Ferritkerne mit höheren Toleranzwerten und
zur Verbesserung des Abgleichbereiches, auch mit unter
schiedlichen Längen verwendet werden.
Auch diese Gestaltung ist eine Maßnahme, um die Empfangs
wahrscheinlichkeit weiter heraufzusetzen. Sie ist deshalb
besonders vorteilhaft bei einem Ausführungsbeispiel anwend
bar, wie es in bezug auf die Fig. 1 und 2 beschrieben ist.
Es wird jedoch darauf hingewiesen, daß diese Vorgehensweise
des Antennenabgleiches und der Gestaltung der Antenne auch
bei Funkuhren verwendet werden kann, die im Unterschied zum
Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 bei jedem Einschaltvorgang
ein vollständiges Zeittelegramm empfangen.
Claims (15)
1. Autonome Funkuhr mit
einer Antenne (2);
einer Funk-Empfangseinrichtung (3), welche mit der An tenne verbunden ist, und welche zum Empfang eines Funk signals vorgesehen ist, welches die jeweils aktuelle Zeit in codierter Form als Zeittelegramm enthält, wobei die Aussendung der codierten Signale zur Definition von Minuten, Stunden, und gegebenenfalls des Kalendertages, des Wochentages, des Monates und des Jahres hinterein ander erfolgt;
einer Zeitgebereinrichtung (4), welche Impulse mit ei nem vorgegebenen Zeitabstand ausgibt;
einer Steuereinrichtung (5), welche mit dieser Funk- Empfangseinrichtung und dieser Zeitgebereinrichtung verbunden ist und die von diesen zugeführte Signale auswertet und die so beschaffen ist, daß die Funk-Emp fangseinrichtung nur zu vorgegebenen Zeiten in einen Empfangsmodus umgeschaltet wird;
einer Anzeigeeinrichtung (6), welche von der Steuerein richtung gesteuert ist, um die Zeit anzuzeigen;
einer Stromversorgungseinrichtung, um die verschiedenen Bauelemente mit Strom zu versorgen;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung weiterhin so gestaltet ist, daß die Funk-Empfangseinrichtung während des Empfangs modus in vorgegebenen Zeitabständen abgeschaltet wird, so daß nur ein Teil des Zeittelegramms empfangen wird.
einer Antenne (2);
einer Funk-Empfangseinrichtung (3), welche mit der An tenne verbunden ist, und welche zum Empfang eines Funk signals vorgesehen ist, welches die jeweils aktuelle Zeit in codierter Form als Zeittelegramm enthält, wobei die Aussendung der codierten Signale zur Definition von Minuten, Stunden, und gegebenenfalls des Kalendertages, des Wochentages, des Monates und des Jahres hinterein ander erfolgt;
einer Zeitgebereinrichtung (4), welche Impulse mit ei nem vorgegebenen Zeitabstand ausgibt;
einer Steuereinrichtung (5), welche mit dieser Funk- Empfangseinrichtung und dieser Zeitgebereinrichtung verbunden ist und die von diesen zugeführte Signale auswertet und die so beschaffen ist, daß die Funk-Emp fangseinrichtung nur zu vorgegebenen Zeiten in einen Empfangsmodus umgeschaltet wird;
einer Anzeigeeinrichtung (6), welche von der Steuerein richtung gesteuert ist, um die Zeit anzuzeigen;
einer Stromversorgungseinrichtung, um die verschiedenen Bauelemente mit Strom zu versorgen;
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinrichtung weiterhin so gestaltet ist, daß die Funk-Empfangseinrichtung während des Empfangs modus in vorgegebenen Zeitabständen abgeschaltet wird, so daß nur ein Teil des Zeittelegramms empfangen wird.
2. Autonome Funkuhr gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuereinrichtung so beschaffen ist, daß
die Funk-Empfangseinrichtung nur eingeschaltet wird, um
den Minutenübergang und die jeweils aktuelle Stunde zu
erfassen.
3. Autonome Funkuhr gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung als
Batterie ausgestaltet ist.
4. Autonome Funkuhr gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Stromversorgungseinrichtung einen
Akkumulator aufweist, sowie eine Solarelement-Einrich
tung, um den Akkumulator aufzuladen.
5. Autonome Funkuhr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich
tung so beschaffen ist, daß die Funk-Empfangseinrich
tung abgeschaltet wird, wenn eine vorgegebene Zahl von
Empfangsversuchen erfolglos durchgeführt wurden.
6. Autonome Funkuhr gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Steuereinrichtung so beschaffen ist, daß
in einen zweiten Modus umgeschaltet wird, in welchem
ein vollständiges Zeittelegramm empfangen wird, welches
zumindest auch ein Signal umfaßt, das die Minuten cha
rakterisiert, wenn die Empfangsversuche für eine vor
gegebene Anzahl von Tagen erfolglos waren.
7. Autonome Funkuhr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich
tung so gestaltet ist, daß die Funk-Empfangseinrichtung
wenigstens zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, vorzugswei
se ein vorgegebener Zeitpunkt pro Tag, eingeschaltet
wird.
8. Autonome Funkuhr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrich
tung so gestaltet ist, daß der Funkempfänger einmal
täglich zu einem vorgegebenen Zeitpunkt eingeschaltet
wird, daß dieser Zeitpunkt jedoch verändert wird, wenn
eine vorgegebene Anzahl von Empfangsversuchen erfolglos
war, wobei diese vorgegebene Anzahl von Empfangsversu
chen zwischen 1 und 10 liegt.
9. Verfahren zum Betrieb einer autonomen Funkuhr, welche
eine Funk-Empfangseinrichtung, einen Zeitgeber, eine
Steuereinrichtung und eine Anzeigeeinrichtung aufweist,
mit folgenden Verfahrensschritten:
Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung durch die Steuerein richtung zur Anzeige einer Zeitinformation, welche von Ausgangsimpulsen dieses Zeitgebers abgeleitet wird,
Überwachen eines vorgegebenen Einschaltpunktes (t0),
Einschalten der Funk-Empfangseinrichtung zu einem Zeit punkt, in welchem die vom Zeitgeber abgeleitete Zeit diesem vorgegebenen Einschaltzeitpunkt entspricht,
Feststellung des Minutenüberganges zur Feststellung des Beginnes der Minute,
Abschalten der Funk-Empfangseinrichtung, sobald dieser Minutenübergang festgestellt worden ist,
Überwachen eines Wiedereinschaltzeitpunktes der Funk- Empfangseinrichtung, durch Überwachen der vom Zeitgeber abgeleiteten Zeit, wobei dieser Wiedereinschaltpunkt derart gewählt ist, daß die Teile der Zeitcodierung empfangen werden, welche repräsentativ für die aktuelle Stunde sind,
Abschalten der Funk-Empfangseinrichtung.
Ansteuerung der Anzeigeeinrichtung durch die Steuerein richtung zur Anzeige einer Zeitinformation, welche von Ausgangsimpulsen dieses Zeitgebers abgeleitet wird,
Überwachen eines vorgegebenen Einschaltpunktes (t0),
Einschalten der Funk-Empfangseinrichtung zu einem Zeit punkt, in welchem die vom Zeitgeber abgeleitete Zeit diesem vorgegebenen Einschaltzeitpunkt entspricht,
Feststellung des Minutenüberganges zur Feststellung des Beginnes der Minute,
Abschalten der Funk-Empfangseinrichtung, sobald dieser Minutenübergang festgestellt worden ist,
Überwachen eines Wiedereinschaltzeitpunktes der Funk- Empfangseinrichtung, durch Überwachen der vom Zeitgeber abgeleiteten Zeit, wobei dieser Wiedereinschaltpunkt derart gewählt ist, daß die Teile der Zeitcodierung empfangen werden, welche repräsentativ für die aktuelle Stunde sind,
Abschalten der Funk-Empfangseinrichtung.
10. Verfahren gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
die Qualität des über die Funk-Empfangseinrichtung emp
fangenen Signals überprüft wird, und daß der vorgegebe
ne Einschaltzeitpunkt (t0) verändert wird, wenn die
Empfangsqualität nicht ausreichend war.
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,
daß bei unzureichender Qualität des durch die Funk-Emp
fangseinrichtung empfangenen Signals, der Empfangsver
such wiederholt wird, bis eine vorgegebene Zahl von
Wiederholungen ohne ausreichende Qualität erfolgt ist.
12. Verfahren gemäß mindestens einem der Ansprüche 9 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung
die Funkempfangseinrichtung in größeren Zeitabständen
in einen Empfangsmodus umschaltet, indem ein vollstän
diges Zeittelegramm empfangen und ausgewertet wird,
wobei diese Zeitabstände vorzugsweise mehr als 14 Tage
betragen oder vorzugsweise von einer erfaßten Abwei
chung des Zeitgebers zu der durch das Funktelegramm
ermittelten Zeit abhängig ist.
13. Autonome Funkuhr gemäß mindestens einem der Ansprüche 1
bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die autonome Funkuhr
als Modul gestaltet ist, welches in eine Armbanduhr
einsetzbar ist.
14. Autonome Funkuhr gemäß Anspruch 13, dadurch gekenn
zeichnet, daß dieses Modul mit einer Antenne versehen
ist, welche als Ferritkern mit einer daraufaufgebrach
ten Spule gestaltet ist, und daß sowohl dieser Ferrit
kern als auch die Spule relativ zueinander und relativ
zum Modul bewegbar sind.
15. Autonome Funkuhr gemäß mindestens einem der Ansprüche
13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Modul
eine erste obere Gehäusehälfte und eine zweite untere
Gehäusehälfte aufweist, die jeweils aus Kunststoff be
stehen, und daß diese beiden Gehäusehälften im zusam
mengebauten Zustand einen zylindrischen Hohlraum bil
den, welcher einen zylindrischen Ferritkern aufnimmt.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4412892A DE4412892A1 (de) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Autonome Funkuhr und Verfahren zum Betrieb derselben |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4412892A DE4412892A1 (de) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Autonome Funkuhr und Verfahren zum Betrieb derselben |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4412892A1 true DE4412892A1 (de) | 1995-10-26 |
Family
ID=6515402
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4412892A Withdrawn DE4412892A1 (de) | 1994-04-14 | 1994-04-14 | Autonome Funkuhr und Verfahren zum Betrieb derselben |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4412892A1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19600245A1 (de) * | 1996-01-05 | 1997-07-17 | Braun Ag | Funkuhr |
EP0867788A1 (de) * | 1997-03-29 | 1998-09-30 | Junghans Uhren GmbH | Kalender für das aktuelle Datum und den Wochentag |
US7317905B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-01-08 | Atmel Germany Gmbh | Radio-controlled clock and method for gaining time information |
US7333467B2 (en) | 2003-12-08 | 2008-02-19 | Atmel Germany Gmbh | Receiver circuit and method using selectively variable amplification for receiving time signals from different transmitters |
US7369628B2 (en) | 2004-01-29 | 2008-05-06 | Atmel Germany Gmbh | Method for gaining time information and receiver for implementing the method |
US7486657B2 (en) | 2003-07-31 | 2009-02-03 | Atmel Germany Gmbh | Radio controlled clock and method for retrieving time information from time signals |
-
1994
- 1994-04-14 DE DE4412892A patent/DE4412892A1/de not_active Withdrawn
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |