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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Funksynchronisation von Präzisions-Zeitmessgeräten, deren
Zeitabgleich anhand eines Rundfunksenders vom Typ RDS (Abkürzung für „Radio
Data System") automatisch
ausgeführt
werden kann.
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Es
ist bekannt, dass die Funkstationen, die im Frequenzmodulations-(FM-)
Band gemäß der RDS-Norm
arbeiten, ein Zeitsignal aussenden, das die Uhrzeit und das Datum
enthält,
wobei dieses Signal in einem sogenannten CT-Teil eines Rahmens codiert
ist, der mit dem Tonsignal von der Station ausgesendet wird.
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1 der
beigefügten
Zeichnung zeigt das normierte Spektrum im Basisband, das von den
Stationen dieses Typs ausgesendet wird und einen Träger P frequenzmoduliert,
dessen Frequenz für
die Sendestation spezifisch ist. Es ist zu sehen, dass dieses Spektrum
ein erstes, monophones Band B1 aufweist, das zwischen 0 und 15 kHz
gelegen ist und die Gesamtheit der Tonsignale des rechten Kanals
und des linken Kanals des zu übertragenden
Signals enthält.
Eine Pilotfrequenz FP von 19 kHz dient zur Decodierung der stereophonen
Information, während ein
zweites, stereophones Band, das von 23 bis 53 kHz geht, die Differenz
des rechten und linken Tonsignals enthält. Schließlich enthält ein drittes Band B3 die
RDS-Daten. Dieses Band des Spektrums ist auf 57 kHz zentriert, bei
einer Bandbreite zwischen 54,5 und 59,5 kHz.
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Aus
der Patentschrift
GB 2 238 438 ist
ein Präzisions-Zeitmessgerät bekannt,
das mit einer Funkempfangseinrichtung vom Typ RDS ausgestattet ist
und umfasst:
- – einen Zeitgeber;
- – Mittel
zum Anzeigen der von dem Zeitgeber gelieferten Zeitangaben; und
- – Mittel
zum Korrigieren der gelieferten Zeitangaben; und bei dem die Funkempfangseinrichtung vom
Typ RDS umfasst:
- – Mittel
zum Übergeben
von Daten vom Typ RDS, die aus einem RDS-Spektrum herausgezogen worden sind,
das auf einem hochfrequenten Träger
empfangen wird; und
- – Steuermittel,
die anhand der übergebenen
Daten vom Typ RDS die Korrekturmittel steuern, um den Abgleich des
Präzisions-Zeitmessgerätes sicherzustellen.
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Die
in der eben angeführten
Patentschrift beschriebene RDS-Funkempfangseinrichtung verwertet
die Zeitangaben des RDS-Rahmens, der im Band B3 des Spektrums von 1 enthalten
ist, um die Funksynchronisation eines Zeitgebers sicherzustellen,
der als Präzisions-Zeitmessgerät in dem
Empfänger
vorgesehen ist. Da die Empfangseinrichtung jedoch in erster Linie
zum Hören
von Tonübertragungen
bestimmt ist, für
welche die Stationen sorgen, auf die sie abgestimmt werden kann,
muss sie Empfangs- und Tonwiedergabeschaltungen umfassen, deren
Betrieb eine verhältnismäßig große Energiemenge
erfordert.
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Die
Empfangseinrichtung muss folglich über eine Betriebsstromversorgung
mit großer
Kapazität verfügen, wovon
die Funksynchronisation nur einen ganz kleinen Teil entnimmt. Da
es sich bei dem Beispiel, das in der betreffenden Patentschrift
gegeben ist, um einen Rundfunkempfänger für Kraftfahrzeuge handelt, ist
eine solche Versorgung selbstverständlich leicht verfügbar, nämlich in
Form des Bordnetzes des Fahrzeugs, sodass die für die Funksynchronisation erforderliche
Energiemenge dem Entwickler keine Schwierigkeiten bereitet.
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Das
Gleiche würde übrigens
im Fall eines Empfängers
vom Typ RDS gelten, der in Form eines üblichen Rundfunkgerätes mit
Funksynchronisation eines eingebauten Zeitgebers verwirklicht ist,
denn die Abmessungen eines solchen Gerätes würden zulassen, darin Zellen
mit einer Kapazität
unterzubringen, die ausreicht, um die Versorgung aller Schaltungen
des Empfängers,
einschließlich
jener der Funksynchronisation, während
einer für
einen Benutzer akzeptablen Zeitdauer sicherzustellen. Derartige Rundfunkgeräte könnten übrigens
auch vom Netz oder vom Bordnetz eines Fahrzeugs versorgt werden.
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Auf
dem Gebiet der Uhrmacherei ist die in einem Präzisions-Zeitmessgerät wie einer
Armbanduhr verfügbare
Energiespeicherkapazität
ein dauerhaftes Problem, auf das die Uhrmacher zu reagieren versuchen,
indem sie den Energieverbrauch aller Komponenten des Präzisions-Zeitmessgerätes so weit
wie möglich
reduzieren, um diesem mit einer Zelle von einer Größe, die
mit jener des Präzisions-Zeitmessgerätes vereinbar
ist, eine Autonomie zu verleihen, die so groß wie möglich ist. Die Übertragung
des in der vorerwähnten
Patentschrift beschriebenen Konzepts auf ein Präzisions-Zeitmessgerät, das getragen
wird, mit dem Ziel, es mit Hilfe von RDS-Daten zu synchronisieren,
stößt folglich
auf ein Stromversorgungsproblem, denn es versteht sich, dass ein
Präzisions-Zeitmessgerät, wie eine
Armbanduhr, keine Energiequelle unterbringen kann, deren Kapazität ausreichend
wäre, damit
die Gesamtheit, umfassend einen Hochfrequenz-Funkempfänger vom Typ RDS und funksynchronisierte
Uhrenschaltungen, während
einer angemessenen Zeitdauer funktionieren kann.
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Es
ist nämlich
bekannt, dass beispielsweise eine Armbanduhr-Zelle typisch über eine
Spannung von 1,3 V verfügt,
wobei sie einen Strom in der Größenordnung
von nur 1 mA maximal abgeben kann, bei einer Lebensdauer der Zelle,
die sich über
ungefähr
ein Jahr oder noch länger
erstreckt.
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Außerdem sind
funksynchronisierte Uhren bekannt, in denen ein Funkempfänger vorgesehen ist,
der auf eine Station abgestimmt ist, die ein Zeitzeichen auf einem
langwelligen Träger,
typisch zwischen 40 und 80 kHz, aussendet. Diese Stationen sind
ausschließlich
der Funksynchronisation zugeeignet, und aufgrund ihrer Sendefrequenz
und ihrer Leistung decken sie ein Gebiet ab, das sich über mehrere
Zeitzonen zugleich erstreckt. Die Zeit, mit der die Uhr, die mit
geeigneten Empfangsmitteln ausgestattet ist, synchronisiert wird,
entspricht folglich nicht unbedingt der Zeitzone, in der sich Benutzer
der Uhr befindet. Andererseits ist der Energieverbrauch, der mit
der Funksynchronisationsfunktion einer solchen Uhr verbunden ist,
verhältnismäßig gering
und auf jeden Fall mit einer normalen Nutzungsperiode der Energiequelle
der Uhr vereinbar. Der Grund hierfür ist, dass die niedrige Funkfrequenz,
die Träger
der Synchronisationsinformationen ist, die Verwendung von Mitteln
ermöglicht,
deren Energieverbrauch gering ist. Dieses Konzept des Standes der
Technik kann folglich auch keine zufriedenstellende Lösung des
Problems der Herstellung eines Präzisions-Zeitmessgerätes liefern, das getragen wird
und mittels der Sendungen von Hochfrequenz-Funkstationen, die Zeitangaben
gemäß der RDS-Norm
aussenden, funksynchronisiert wird.
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Die
Erfindung hat zur Aufgabe, ein Präzisions-Zeitmessgerät zu schaffen,
das mit einer Funkempfangseinrichtung vom Typ RDS ausgestattet ist, um
es über
Funk mit Hilfe der Zeitangaben von Sendungen, für die irgendeine Station vom
Typ RDS sorgt und die von der Funkempfangseinrichtung vom Typ RDS
empfangen werden, zu synchronisieren, wobei der Energieverbrauch
dieses Präzisions-Zeitmessgerätes mit
der Energiespeicherkapazität
der üblicherweise
in Uhren verwendeten Zellen vereinbar ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist folglich ein Präzisions-Zeitmessgerät wie im
selbständigen
Anspruch 1 definiert.
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Durch
diese Merkmale kann die interne Zeit des Präzisions-Zeitmessgerätes in Abhängigkeit
von der lokalen Zeit korrigiert werden, die von einer Sendestation
vom Typ RDS geliefert wird, wobei der Verbrauch des Funkempfangsteils
des Präzisions-Zeitmessgerätes dadurch
auf ein Minimum reduziert ist, dass nur das Frequenzband, in dem
die Zeitangaben moduliert sind, aus dem demodulierten Frequenzband
des empfangenen Hochfrequenzträgers
herausgezogen wird.
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Da
außerdem
eine Sendestation vom Typ RDS eine geringe Reichweite hat, die deutlich
kleiner als die geographische Zone ist, die von einer Zeitzone abgedeckt
wird, und da überdies
Stationen vom Typ RDS in allen geographischen Zonen weit verbreitet
sind, wird das erfindungsgemäße Präzisions-Zeitmessgerät in jeder
Situation die lokale Zeit der Sendestation vom Typ RDS übernehmen,
welche, in der geographischen Zone der Uhr befindlich, die für einen
guten Empfang erforderliche und ausreichende Sendeleistung aufweist.
Der Zeitzonenwechsel oder die Umstellung von Winterzeit zu Sommerzeit
oder umgekehrt geschieht folglich mit dem erfindungsgemäßen Präzisions-Zeitmessgerät automatisch.
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In
der vorliegenden Beschreibung versteht man unter lokaler Zeit die
Zeitangaben, die vom RDS-Teil des FM-Signals geliefert werden und
die das Datum sowie die Universalzeit (GMT), gefolgt von dem Wert
der Abweichung, die der geographischen Lage der Sendestation entspricht,
angeben.
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Gemäß einem
bevorzugten Merkmal der Erfindung umfasst die FM-Funkempfangseinrichtung vom Typ RDS
eine Frequenzregelschleife, in deren Rückkopplungszweig ein Bandsperrfilter
eingefügt ist,
welches das Frequenzband, das die Daten vom Typ RDS umfasst, nicht
durchlässt.
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Gemäß noch weiteren
vorteilhaften Merkmalen des Präzisions-Zeitmessgerätes:
- – umfassen
die Steuermittel erste Speichermittel, um die vom Zeitgeber gelieferten
internen Zeitdaten abzuspeichern, zweite Speichermittel, um die aus
den von mindestens einem frequenzmodulierten Sender empfangenen
Daten vom Typ RDS decodierten lokalen Zeitdaten abzuspeichern, und
Analysemittel, um die lokalen Zeitdaten mit den internen Zeitdaten
zu vergleichen und um die Uhrzeit des Präzisions-Zeitmessgerätes zu korrigieren,
wenn diese lokalen und internen Daten verschieden sind.
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Die
Erfindung hat außerdem
ein Verfahren zum Abgleichen eines Präzisions-Zeitmessgerätes durch Funksynchronisation
zum Gegenstand, wobei das Verfahren durch den unabhängigen Anspruch
4 definiert ist.
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Gemäß weiteren
vorteilhaften Merkmalen dieses Verfahrens:
- – wird es
zu Zeitpunkten ausgeführt,
die durch im Voraus festgelegte Zeitintervalle voneinander getrennt
sind, und umfasst, den Empfang des Sendesignals während der
im Voraus festgelegten Intervalle zu unterbrechen;
- – umfasst
es, das Daten vom Typ RDS enthaltende Sendesignal von einem ersten
frequenzmodulierten Sender aufzufangen, erste lokale Zeitdaten aus
diesem Signal zu extrahieren, diese ersten lokalen Zeitdaten mit
der internen Uhrzeit des Präzisions-Zeitmessgerätes zu vergleichen,
im Fall eines Unterschieds zwischen den ersten lokalen Zeitdaten
und der internen Uhrzeit, mindestens ein zweites Daten vom Typ RDS
enthaltendes Sendesignal von einem zweiten frequenzmodulierten Sender
aufzufangen, zweite lokale Zeitdaten aus diesem zweiten Signal vom
Typ RDS zu extrahieren, die zweiten lokalen Zeitdaten mit den ersten
lokalen Zeitdaten zu vergleichen und nur dann den Abgleich des Präzisions-Zeitmessgerätes durchzuführen, um
den Unterschied zu annullieren, wenn die ersten lokalen Zeitdaten
gleich den zweiten lokalen Zeitdaten sind;
- – umfasst
es in dem Fall, in dem die interne Uhrzeit von den lokalen Zeitdaten
um eine oder mehrere ganze Stunden abweicht, nur die Stundenangabe
des Präzisions-Zeitmessgerätes zu korrigieren;
- – umfasst
es, die Entwicklung der Differenz zwischen der internen Uhrzeit
und den lokalen Zeitdaten zu analysieren und eine Gangkorrektur
des Präzisions-Zeitmessgerätes durchzuführen, wenn die
Differenz bei mehreren aufeinanderfolgenden Operationen zum Vergleichen
der internen Uhrzeit mit den lokalen Zeitdaten einen systematischen
Fehler angibt.
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Weitere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Laufe
der folgenden Beschreibung deutlich, die nur beispielhaft gegeben ist
und sich auf die beigefügte
Zeichnung bezieht, worin
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1,
schon beschrieben, ein Diagramm ist, welches das normierte Spektrum
im Basisband einer FM-Rundfunksendung zeigt, wobei es ein Signal
vom Typ RDS umfasst;
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2 ein
vereinfachtes Schema eines getragenen, erfindungsgemäß funksynchronisierten
Präzisions-Zeitmessgerätes ist;
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3 ein
Ablaufplan ist, der die Funktionsweise des erfindungsgemäßen Präzisions-Zeitmessgerätes veranschaulicht;
und
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4 eine
Ausführungsvariante
der Funkempfangseinrichtung des erfindungsgemäßen Präzisions-Zeitmessgerätes zeigt.
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In 2 ist
ein erfindungsgemäß funksynchronisiertes
Präzisions-Zeitmessgerät dargestellt, das
vorzugsweise in Form einer Armbanduhr verwirklicht ist, wobei es
einen Zeitgeber 1 umfasst, der Zeitdaten liefert. Diese
werden den Abgleichmitteln 2 zugeführt, die eine manuelle Einstellung
des Präzisions-Zeitmessgerätes über einen
Kronenmechanismus 3 ermöglichen.
Die Zeitdaten werden in die Speichermittel 4 geladen und
einer Anzeigeeinrichtung 5 zugeführt. Die Speichermittel 4 enthalten
sich verändernde
Informationen zu Sekunden, Minuten und Stunden und weitere Zeitinformationen
wie den Tag, das Datum, das Jahr usw. Diese Daten werden nachfolgend „interne
Daten" genannt.
Sie entsprechen der „internen
Zeit" des Präzisions-Zeitmessgerätes.
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Alle
Mittel, die soeben beschrieben worden sind, sind Uhrmachern wohlbekannt,
weshalb es nicht erforderlich ist, sie ausführlich zu beschreiben. Sie
können
Gegenstand sehr vieler Ausführungsvarianten
sein, die ebenfalls alle wohlbekannt sind. So kann beispielsweise
die Anzeigeeinrichtung 5 analog oder digital sein oder
aber diese zwei Anzeigetypen gleichzeitig aufweisen. Ebenso können weitere
Zeitangabefunktionen vorgesehen sein, beispielsweise der Tag und
das Datum, eine Stoppuhrfunktion und/oder eine Coutdown-Funktion
usw. Die Gesamtheit dieser Mittel wird beispielsweise von einem
Mikrocontroller 6 gemanagt.
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Das
Präzisions-Zeitmessgerät, das getragen wird,
umfasst auch eine Funkempfangseinrichtung
7 vom Typ RDS.
Eine Antenne
8, die imstande ist, das frequenzmodulierte
Band von RDS-Informationen aussendenden FM-Stationen aufzufangen,
legt ein empfangenes Trägersignal
an einen rauscharmen Verstärker
9 an,
dessen Ausgangssignal einer Frequenzregelschleife
10 übergeben
wird. Die Antenne
8 kann beispielsweise wie in
EP 0 399 482 beschrieben
verwirklicht sein.
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Die
Frequenzregelschleife 10 umfasst einen Mischer 11,
eine Zwischenfrequenz-Verstärkungs- und
Filterschaltung 12, eine Schaltung 13 zur Überabtastung,
einen Demodulator 14 der Frequenzmodulation, einen spannungsgesteuerten
Hilfsoszillator 15 und ein Bandsperrfilter 16,
das in den Rückkopplungszweig
der Frequenzregelschleife eingefügt
ist, wobei der Hilfsoszillator 15 auf den Mischer 11 zurückgeschleift
wird.
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Abgesehen
von dem Filter
16 kann die Frequenzregelschleife
10 beispielsweise
zu jener analog sein, die in der US-Patentschrift 4 426 735 beschrieben
ist. Die Schaltung
13 zur Überabtastung kann jene sein,
die in der Patentschrift
EP 0
624 959 beschrieben ist.
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Das
Filter 16 ist derart beschaffen, dass es das gesamte demodulierte
Frequenzspektrum mit Ausnahme des für die Übertragung der RDS-Information
normierten Frequenzbandes durchlässt.
Folglich lässt
das Filter 16 das zwischen 54,5 und 59,5 kHz liegende Frequenzband,
das auf die Frequenz von 57 kHz zentriert ist, nicht durch. Es kann
gemäß den Anweisungen
verwirklicht sein, die in dem Handbuch „Electronic Filter Design
Handbook" von A.
B. Williams und F. J. Taylor, herausgegeben von McGraw-Hill Inc.,
New York, USA, beschrieben sind.
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Durch
die Anwesenheit des Filters 16 dämpft die Frequenzregelschleife 10 alle
Frequenzen des von der Sendestation auf den Träger modulierten Spektrums außer dem
RDS-Band B3 (1), das folglich in demodulierter
Form am Ausgang des Demodulators 14 erscheinen wird. Dieser
Letztere ist außerdem
an einen RDS-Demodulator 17 angeschlossen,
in dem die RDS-Information demoduliert und zu einer Decodierschaltung 18 übertragen
wird. Diese Letztere ist dafür
ausgelegt, dass sie aus der RDS-Information die Zeitdaten extrahiert,
welche die Zeit einer lokalen Funkstation vom Typ RDS repräsentieren,
in deren Empfangszone sich das wie soeben beschrieben ausgestattete
Präzisions-Zeitmessgerät befindet.
Anders ausgedrückt,
die Empfangseinrichtung 7 weist das Spektrum des demodulierten Bandes
zurück,
das in dem empfangenen Funksignal enthalten ist, mit Ausnahme des
Frequenzbandes, in dem sich, codiert, der CT-Rahmen der RDS-Information
befindet.
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Folglich
ist die Funkempfangseinrichtung 7 des erfindungsgemäßen Präzisions-Zeitmessgerätes ohne
Schaltungen zur Wiedergabe der Toninformation ausgeführt, die
in dem empfangenen Signal enthalten ist, sodass ihr Energieverbrauch
auf das Allernotwendigste beschränkt
sein kann und dadurch mit der Lebensdauer, die man gewöhnlich von
einer Uhrenzelle verlangt, vereinbar ist.
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Die
von der Decodierschaltung 18 gelieferten lokalen Zeitdaten
werden in die Speichermittel 19 eingegeben. Die Speichermittel 4 und 19 sind
an den Mikrocontroller 6 angeschlossen, dessen Aufgabe
es ist, sie wie nachstehend beschrieben zu nutzen. Die im Speicher 19 enthaltenen
Zeitdaten sind veränderlich
und werden „lokale
Daten" genannt.
Sie entsprechen einer „lokalen
Zeit" des Senders,
aufgefangen zu einem bestimmten Zeitpunkt.
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Da
er die „interne" Zeit, bestimmt durch
den Zeitgeber 1, und die „lokale" Zeit, enthalten in der auf dem Funkweg über die
Funkempfangseinrichtung 7 empfangenen RDS-Information,
entgegennimmt, kann folglich der Mikrocontroller 6 so programmiert sein,
dass er eine Strategie der Überprüfung der
internen Zeit und gegebenenfalls des Abgleichs des Präzisions-Zeitmessgerätes anwendet.
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Gemäß einer
vorteilhaften Variante kann der Mikrocontroller 6 auch
verwendet werden, um zu überwachen,
wie sich mit der Zeit die Unterschiede zwischen der internen Zeit
und der lokalen Zeit entwickeln, und wenn diese Entwicklung einen
systematischen Gangfehler des Präzisions-Zeitmessgerätes erkennen
lässt,
eine Gangkorrektur anzuweisen. Die Beschreibung eines Präzisions-Zeitmessgerätes, das über derartige
Korrekturmittel verfügt,
kann der US-Patentschrift 3 895 486 entnommen werden.
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Der
Ablaufplan von 3 veranschaulicht ein Beispiel
für eine
solche Strategie.
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Um
die Überprüfung der
Zeit des Präzisions-Zeitmessgerätes vorzunehmen,
wird zuerst zum Schritt S1 gegangen, nämlich zur Suche eines Senders,
der eine frequenzmodulierte Rundfunksendung bietet, die ein Signal
vom Typ RDS enthält.
Um eine Suche zu betreiben, legt der Mikrocontroller 6 ein
entsprechendes Signal über
eine Verbindung 20 an den Hilfsoszillator 15 an,
und die Suche kann beispielsweise durchgeführt werden, indem die Abstimmfrequenz
in Schritten von 100 kHz verändert
wird. Ein Sender wird festgehalten, wenn der Pegel des empfangenen
Signals einen im Voraus-festgelegten Wert übersteigt, der ausreichend
ist, um eine gute Erfassung des Signals vom Typ RDS sicherzustellen.
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Sobald
ein solcher Sender gefunden ist, erscheint das demodulierte Signal
vom Typ RDS am Ausgang des Demodulators 17. Das entsprechende Signal
wird an den Decodierer 18 angelegt, und die lokalen Zeitdaten
werden in den Speichermitteln 19 abgelegt (Schritt S2).
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Der
Schritt S3 besteht darin, die aktuellen internen Daten, die in den
Speichermitteln 4 abgelegt sind, mit den decodierten lokalen
Daten, die in den Speichermitteln 19 abgelegt sind, zu
vergleichen. Wenn die Daten übereinstimmen,
entspricht die interne Zeit des Präzisions-Zeitmessgerätes der
lokalen Zeit des betreffenden Senders, und es wird angenommen, dass
das Präzisions-Zeitmessgerät die richtige
Zeit anzeigt, sodass keine Aktion durchgeführt wird.
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Vorzugsweise
steuert der Mikrocontroller 6 das Versetzen des Empfängers 7 in
den Stand-by-Zustand (Schritt S4), damit Versorgungsenergie gespart
wird.
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Der
Mikrocontroller 6 ist vorzugsweise derart programmiert,
dass der Empfänger 7 nach
einer im Voraus festgelegten Zeitdauer wieder gespeist wird (Schritt
S5), damit eine erneute Überprüfung der
internen Zeit stattfinden kann. Vorzugsweise wird das Zeitintervall
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Überprüfungen der internen Zeit mittels
der Abgleichsteuerung 2 einstellbar sein, wobei auch eine
entsprechende Anzeige dieses Intervalls und seine eventuelle Modifikation
an der Anzeigeeinrichtung 5 erfolgen können. Es ist auch möglich, ergänzend oder
anstelle einer automatischen Steuerung eine manuelle Steuerung der Überprüfung der
Zeit vorzusehen, die dann nach Ermessen des Benutzers des Präzisions-Zeitmessgerätes ausgelöst werden
kann, beispielsweise über
eine Funktion, die dafür
dem Kronenmechanismus 3 und der Abgleicheinrichtung 2 zugeordnet
ist.
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Wenn
bei dem Schritt S3 die interne Zeit nicht der lokalen Zeit entspricht,
ist es selbstverständlich
möglich,
dass das Präzisions-Zeitmessgerät nicht
die genaue Zeit hat, aber es ist auch möglich, dass der gefundene Sender
eine unrichtige Zeit angibt. Deshalb wird im Schritt S6 eine erneute
Sendersuche vorgenommen. Diese Suche findet unter den gleichen Bedingungen
wie bei der Ausführung des
Schritts S3 statt.
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Sobald
ein neuer Sender gefunden ist, werden, im Schritt S7, die zweiten
lokalen Zeitdaten, die von diesem Sender geliefert werden, decodiert
und ebenfalls in den Speichermitteln 19 abgelegt. Der Mikrocontroller 6 nimmt
während
des Schritts S8 einen Vergleich zwischen der vom vorhergehenden
Sender gelieferten lokalen Zeit und der soeben decodierten Zeit
von dem zweiten Sender vor.
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Bei
einer Übereinstimmung
der beiden Zeitwerte kann gefolgert werden, dass die interne Zeit falsch
ist und die nacheinander von den beiden Sendern gelieferten lokalen
Zeitdaten exakt sind.
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Im
Schritt S9 steuert der Mikrocontroller 6 dann das Speichern
des Unterschieds Δt
zwischen der lokalen Zeit und der internen Zeit.
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Wenn
im Gegensatz dazu die lokalen Zeiten von den beiden Sendern, die
während
des Schritts S2 bzw. S7 empfangen wurden, nicht übereinstimmen, liegt Veranlassung
vor anzunehmen, dass keiner dieser beiden Sender die genaue Zeit
hat. Vorzugsweise steuert der Mikrocontroller dann das Versetzen
des Empfängers 7 in
den Stand-by-Zustand (Schritt
S4), wobei eine abermalige Überprüfung der Zeit
nach Ablauf des Stand-by-Intervalls durchgeführt werden kann.
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In
dem dargestellten Fall wird angenommen, dass das Präzisions-Zeitmessgerät mit einer
sogenannten Gangübereinstimmungsfunktion
ausgestattet ist, womit der Mikrocontroller imstande ist, den Gang
des Zeitgebers 1 zu regulieren, wenn dieser eine Drift
wie zuvor erwähnt
aufweist. Das beschriebene Verfahren ermöglicht, den Gang zu korrigieren, beispielsweise
wenn ein systematischer Fehler, der auf diese Drift zurückzuführen ist,
im Gang des Präzisions-Zeitmessgerätes festgestellt
wird.
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So
wird in dem beschriebenen Beispiel im Schritt S10 ein Test vorgenommen,
um zu prüfen,
ob die nacheinander, in regelmäßigen Zeitabständen aufgenommenen
Werte Δt
während
aufeinanderfolgender Überprüfungsvorgänge systematisch
zu- oder abnehmen. Wenn dies nicht der Fall ist, wird dann, während des
Schritts S11, der Zeitabgleich des Präzisions-Zeitmessgerätes vorgenommen,
wobei die interne Zeit um den Wert Δt korrigiert wird.
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Selbstverständlich kann
bei Nichtvorhandensein der Gangübereinstimmungsfunktion
der Mikrocontroller 6 die Korrektur der internen Zeit vornehmen,
sobald eine Abweichung Δt
festgestellt worden ist (Schritt S9).
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Es
ist möglich,
während
des Abgleichs des Präzisions-Zeitmessgerätes (Schritt
S11) nicht nur die Uhrzeit, sondern auch das Datum (Tag, Monat, Jahr)
zu korrigieren. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht also,
das Präzisions-Zeitmessgerät in Abhängigkeit
von den Zeitzonen, in denen es getragen wird, zu korrigieren, wobei
diese Korrektur beispielsweise bei einer Reise nach und nach, wie
die Zeitzonen durchquert werden, vorgenommen werden kann. Es hat
dann wenig zu bedeuten, wenn die nächstfolgende Zeitzone eine
halbe Stunde in Bezug auf die vorhergehende verschoben ist, wie
bei einigen Zeitzonen, da auch in diesem Fall der Abgleich vorgenommen
wird. Selbstverständlich
genügt
es, wenn die Abweichung eine oder mehrere ganze Stunden beträgt, nur
die internen Zeitdaten sowie die Anzeige der Stunden zu korrigieren.
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Wenn
der Test im Schritt S10 zu einer Bejahung führt, nimmt der Mikrocontroller 6 die
Regulierung zur Annäherung
des Gangs (Schritt S12) vor, indem er auf an sich bekannte Weise
auf den Zeitgeber 1 einwirkt, bevor er zum Abgleich des
Schritts S11 weitergeht.
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Für Fachleute
ist klar, dass die Funksynchronisation wie soeben beschrieben, besonders
zweckmäßig bei
Präzisions-Zeitmessgeräten ist,
die getragen werden, wie etwa Armbanduhren, bei denen die Versorgung
mit Energie durch einen Akkumulator geringer Kapazität sichergestellt
wird, der mittels eines Stromerzeugers, der durch Bewegungen beim
Tragen angeregt wird, wieder aufladbar ist. Solche Uhren bleiben
nämlich
nach kurzer Zeit stehen, wenn sie nicht getragen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren
ermöglicht,
wenn die Uhr wieder aufgenommen wird, nicht nur einen präzisen Abgleich, sondern
auch die Korrektur von weiteren Zeitangaben wie Tag, Datum und Jahr.
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Auch
erweist sich das erfindungsgemäße Verfahren
als sehr leistungsfähig
bei allen Präzisions-Zeitmessgeräten, die
mittels einer Zelle versorgt werden. Nach einem Auswechseln der
Zelle erfolgt dann die Korrektur der Zeitdaten automatisch und präzise.
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Wenn
bei einem Vergleich der internen Uhrzeit mit der lokalen Zeit nur
die Werte für
die Stunden verschieden sind, kann der Mikrocontroller 6,
wie weiter oben schon angegeben, entweder auf einen Übergang
von Winterzeit zu Sommerzeit oder umgekehrt oder aber auf einen
Wechsel der Zeitzone, weil der Träger des Präzisions-Zeitmessgerätes von einer Zeitzone zur
nächsten
gelangt ist, schließen.
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4 stellt
eine Variante der Funkempfangseinrichtung 7A dar, die neben
den Schaltungen, die zu jenen von 2 analog
und mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, einen Phasenschieber 21 umfasst,
der an den Ausgang des Breitbandverstärkers 9 angeschlossen
ist. Ein erstes empfangenes moduliertes Trägersignal, das nicht phasenverschoben
ist, wird an einen ersten Mischer 22 angelegt, während ein
zweites empfangenes moduliertes Trägersignal, das um 90 ° phasenverschoben
ist, an einen zweiten Mischer 23 angelegt wird. Die Ausgänge der
zwei Mischer 22 und 23 sind an die Zwischenfrequenz-Verstärkungs-
und Filterschaltung 12 angeschlossen.
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In
der vorangehenden Beschreibung muss der Ausdruck „Präzisions-Zeitmessgerät", das getragen wird,
im weiten Sinne interpretiert werden. So findet er nicht nur insbesondere
auf Armbanduhren Anwendung, sondern auch auf jedes Präzisions-Zeitmessgerät, das mit
einer Energiequelle geringer Kapazität ausgestattet ist, wie Reisewecker
oder dergleichen.
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Auch
ist klar, dass das Verfahren, das insbesondere mit Bezug auf 3 beschrieben
wurde, zu zahlreichen Varianten, je nach angenommenen Korrekturstrategien,
fähig ist.