EP0062218A2 - System zur zeitrichtigen Steuerung von zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräten - Google Patents
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- EP0062218A2 EP0062218A2 EP82102361A EP82102361A EP0062218A2 EP 0062218 A2 EP0062218 A2 EP 0062218A2 EP 82102361 A EP82102361 A EP 82102361A EP 82102361 A EP82102361 A EP 82102361A EP 0062218 A2 EP0062218 A2 EP 0062218A2
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- European Patent Office
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- time information
- time
- power supply
- supply network
- carrier frequency
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- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G9/00—Visual time or date indication means
- G04G9/0005—Transmission of control signals
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
- G04G7/00—Synchronisation
Definitions
- the invention relates to a system for the correct control of time-indicating and / or time-evaluating devices, consisting of the functional elements of a radio clock suitable for receiving and evaluating the coded time information emitted by a radio transmitter with display unit and / or time-programmable switching device for generating switching commands,
- Such a system is available, for example, in the form of the computer radio clock 4200 from hopf elektronik KG, Lüdenborg, and is described in an advertising document entitled "Computer radio clock 4200" from this company.
- the Physikalisch-Technische Bundesweg (PTB) broadcasts the legal time for the Federal Republic of Germany via the long-wave transmitter DCF 77.
- the carrier frequency of 77.5 kHz of this transmitter is here amplitude-modulated with coded time information, the time code being used for the coded transmission of time and date. Details of the encoded time information are detailed in the "Extract PTB report PTB ME 23 (March 79)" or in the above-mentioned advertising leaflet.
- the radio clock mentioned contains a complete long-wave receiver for the frequency 77.5 kHz, the demodulated time information being processed in an evaluation device having a decoding device and being displayed on a display unit.
- a time-programmable switching device is provided for generating switching commands.
- To transmitter failure bridging includes the well-known radio clock a quartz-stabilized electronic clock. In this clock, plausibility checks are carried out, based on the result of which the more plausible time is always displayed.
- the known radio clock is equipped with a microcomputer for signal processing.
- the invention has for its object to provide a system of the type mentioned, which allows the existing in a residential or building unit, a large number of time-indicating and / or time-evaluating devices to reproduce or process high-precision time information without each of them Devices each contain the components of a complete radio clock.
- a separate first structural unit is provided for each residential or building unit, which contains at least the antenna, the pre-selection and amplification of the coded 'time information ' functional elements, an auxiliary oscillator and a mixer for generating an intermediate frequency, a filter for separating a sideband of the intermediate frequency, an amplifier and a coupling device for transmitting the sideband to the power supply network installed in the residential or building unit, and that the time-indicating and / or time-evaluating present in the residential or building unit Devices, which are preferably accommodated in domestic appliances which supply time information and are connected to the power supply network, as a second structural unit only have at least one decoupling device which is connected to the power supply network and for which the time information is included holding signal, a demodulator for obtaining the encoded time information and a decoder for decoding the time information Containing evaluation device with display unit and / or switching device.
- Time-indicating and / or time-evaluating devices can be designed, for example, as individual devices in the form of house clocks, electronic calendars or as part of house devices, such as time-programmable video recorders, kitchen stoves, washing machines or even heating systems.
- the part of a long-wave receiver designed as the first structural unit can be set up at a location of the residential or building unit that is favorable for receiving the long-wave signal.
- time-indicating and / or time-evaluating devices or the household appliances contained in these devices By connecting the time-indicating and / or time-evaluating devices or the household appliances contained in these devices to the power supply network, this time information is transferred to these devices so that they can be further processed there without great effort by the decoupling device, the demodulator and the evaluation device containing a decoding device can be. Highly precise and uniform time information is thus available for all time-indicating and / or time-evaluating devices present in the residential or building unit, without the expense of a complete radio clock being required in each case.
- the changeover to summer time is carried out uniformly and without any special intervention, since the time information broadcast by the radio station has been changed accordingly.
- the first structural unit additionally has a demodulator, an RF filter, an RF oscillator for generating a carrier frequency, a modulator for superimposing the demodulated time information and the carrier frequency, the demodulator processes the intermediate frequency and the modulator feeds the coupling device. While the intermediate frequency served as the carrier frequency in the previous case, it is now possible to use a dedicated RF oscillator to specify a special carrier frequency for transmission in the residential or building unit, which takes into account the transmission properties of the power supply network installed in the residential or building unit wearing.
- the auxiliary oscillator is used as an RF oscillator and the output signal of the auxiliary oscillator is fed to the modulator as a carrier frequency.
- the intermediate frequency which may not be optimal in view of the transmission properties of the power supply network, is avoided as the carrier frequency, and instead the frequency of the auxiliary oscillator, which is present anyway, is used.
- a separate RF oscillator for generating the carrier frequency can thus be made superfluous.
- the carrier frequency is approximately 100 kHz.
- each second structural unit present in the residential or building unit has such an additional device.
- each of the time displays present in the residential or building unit supplies the and / or time-evaluating devices with the current time information even in the event of a transmitter failure, which can be the case, for example, in the event of thunderstorms near the transmitter.
- This also applies in the event that the first structural unit works incorrectly or only garbled time information arrives due to malfunctions in the installed power supply network.
- the coupling device has a transformer, the secondary winding of which is connected in series with a capacitor on the one hand to the center conductor and on the other hand to the phase conductor of the power supply network.
- the primary winding of the transformer is fed with either the sideband of the intermediate frequency or the output signal of the modulator. Flawless electrical isolation is achieved through the transformer.
- the coupling device has a transformer, the secondary winding of which is connected in series with at least one capacitor on the one hand to the center conductor and on the other hand to the protective conductor of the power supply network.
- the coupling device has a transformer, the secondary winding of which is part of the protective conductor. In contrast to the previous exemplary embodiment (parallel feed), the feed is now carried out serially.
- Pulse-shaped interference signals in the external dining network can have a negative effect on the internal transmission of time information via the apartment's or building's own power supply network.
- the carrier frequency energy is not reduced by network consumers. It only has to be applied for the transmission path and for the second structural units.
- an RF shunt for the carrier frequency is arranged between the center conductor and the protective conductor in front of the coupling device .
- the HF shunt is used to create a transmission path for the carrier frequency that is as loss-free as possible, since the transmission path formed from the center conductor and the protective conductor and the input resistance of the decoupling device is closed by the HF shunt for the carrier frequency with low impedance.
- a capacitor can serve as the HF shunt.
- the HF shunt is designed as a series resonant circuit.
- the series resonant circuit is designed by suitable dimensioning of the capacitor and the inductor so that its resonance frequency matches the carrier frequency. This avoids losses in carrier frequency energy.
- the decoupling device When the carrier frequency energy is fed into the phase conductor, it is advantageous if the decoupling device has a transformer whose primary winding is connected in series with at least one capacitor to the center conductor and to one of the phase conductors and which feeds the demodulator on the secondary side. In order to reliable potential isolation is achieved, the capacitor excluding the coupling of the mains frequency to the subsequent functional elements.
- the decoupling device has at least one capacitor and an ohmic resistor connected in series and is arranged between the center conductor and the protective conductor, the output signal of the decoupling device being tapped at the ohmic resistor. This eliminates the need for a transformer.
- the capacitor ensures the necessary electrical isolation between the center conductor and the protective conductor.
- an inductor can be provided to supplement a series resonant circuit.
- its resonance frequency is matched to the carrier frequency, so that a particularly interference-free coupling of the carrier frequency containing the time information is made possible.
- the modulator is designed as an exclusive OR gate, one input of which is supplied with the carrier frequency and the other input of which is the demodulated coded time information, the coupling device being connected to the output and to one input of the exclusive -OR gate is connected.
- an exclusive OR gate one input of which is supplied with the carrier frequency and the other input of which is the demodulated coded time information
- the coupling device being connected to the output and to one input of the exclusive -OR gate is connected.
- the second module has the microcomputer, the output of the demodulator and the electronic clock is fed to the input side for decoding and for comparison and for plausibility check.
- the processing capacity and speed of commercially available microcomputers is fully sufficient for these purposes, so that complex implementation of these functions in the form of discrete or integrated components is not necessary.
- the electronic clock is quartz-stabilized and is battery-powered at least in the event of a power failure. This provides high-precision time information in the time-indicating and / or time-evaluating devices even in the event of a mains voltage breakdown.
- the first structural unit has a dashed border and is given the reference symbol 1.
- This first structural unit 1 is provided only once for a residential or building unit. It serves to receive the coded time information emitted by the radio transmitter and contains the functional elements of a superhet receiver until the intermediate frequency signal is generated and for the separation, amplification and coupling of one side band of the intermediate frequency signal into the apartment or building's internal power supply network.
- this receiving device is designed to receive the DCF 77 long-wave transmitter.
- the incoming radio signals are received by the antenna 2, all frequencies of other transmitters which are irrelevant to the time information being suppressed being suppressed in the preselection element 3.
- the output signal of the precharge element 3 is fed via an amplifier 4 as a signal f s to the one input of a mixer 5, at whose second input the output signal f o of an auxiliary oscillator 6 is present.
- the mixing stage 5 the two input signals f s + f 0 are superimposed in a known manner, which results in the intermediate frequency signal f z at the output of the mixing stage 5.
- the intermediate frequency signal f z has two frequency bands with the frequencies f s + f o and f s - f o on.
- each of these two sidebands is amplitude-modulated with the encoded time information.
- the higher frequency side band is suppressed in the intermediate frequency filter 7.
- the low-frequency sideband f ZO is fed via the amplifier 8 to the coupling device 9 shown in broken lines.
- the coupling device 9 has an RF transmitter 10, the primary winding 11 of which is connected on the one hand to the output of the amplifier 8 and on the other hand to the reference potential.
- the secondary winding 12 of the RF transmitter 10 is connected on the one hand to the center conductor and on the other hand via one of the capacitors 13 to 15 to the phase conductors of the power supply network N installed in the residential or building unit.
- connection is made in such a way that between the power supply network N installed in the residential or building unit and the supply network coming from the outside, the distributor and the electricity or electricity meter 16 assigned to the residential or building unit are arranged.
- the capacitors 13 to 15 are used for electrical isolation between the phase conductors RST and are dimensioned such that effects of the mains frequency on the RF transmitter 10 and the functional elements behind it are largely excluded.
- the first structural unit 1 is here preferably arranged in the residential or building unit in such a way that optimal reception conditions exist for the radio signal containing the time information.
- the coded time information-containing in amplitude modulated form intermediate frequency signal f zo is now - in the total installed in the living room or building unit power grid N available and can this Stromversrgungsnetzes at any location, such as sockets, for time-indicating and / or time evaluating devices in the form of the second unit 17 are removed.
- These time-indicating and / or time-evaluating devices are preferably accommodated in household appliances connected to the power supply network N, such as, for example, time-programmable kitchen stoves, video recorders, washing machines or clocks.
- the second structural unit 17 shows one of these time-indicating and / or time-evaluating devices, which is referred to as the second structural unit 17 and is outlined with dashed lines. Normally, a large number of such second structural units 17 will of course be connected to the power supply network N in each residential or building unit.
- Each of these second structural units 17 comprises a decoupling device 18 for the intermediate frequency signal f zo impressed on the power supply network N, which has an HF transmitter 19 in the exemplary embodiment.
- the primary wick; lung.20 of this RF transmitter 19 is connected via a capacitor 21 on the one hand to the center conductor MP and on the other hand to one of the phase conductors, in the exemplary embodiment the phase conductor R.
- the capacitor 21 serves on the one hand to prevent a galvanic connection between the center conductor MP and the phase conductor and on the other hand to prevent the coupling of network-frequency signals via the RF transmitter 19.
- the intermediate frequency signal f zo present at the secondary winding 22 of the RF transmitter 19 is fed to a demodulator 24 via an amplifier 23.
- One or even both of the amplifiers 8 and 23 can be dispensed with, depending on the quality of the intermediate frequency signal f zo provided at the output of the filter 7.
- the demodulator 24 consists of a diode circuit.
- the signal f occurring at the output of the demodulator 24, which directly the coded Zeitinfor tion in the form of a pulse train is processed in an evaluation device 25, which is shown in dashed lines.
- the evaluation device 25 has a decoding device 26 on the input side, which is used to decode the time information.
- This decoded time information fdc can be checked for correctness in a plasticity checking device 27. This can be done by parity check and / or by checking the second information, with several successive seconds information being stored and then checked to see whether they each have a value increasing by one unit.
- the evaluation device 25 contains a converter 28, which feeds a display unit 29 for the time information and at least one time-programmed switching device 30.
- the converter 28 can thus have a coding device for a seven-segment display, a driver, a comparator for comparing the current data and the data entered via a programming device for switching times, depending on the output signal of which a controllable switch or a relay can be actuated.
- a large number of time-indicating and / or time-evaluating devices present in a residential or building unit are thus controlled at largely arbitrary locations by the highly precise time information provided by a single first structural unit.
- the large number of these time-indicating and / or time-evaluating devices in the form of the second structural unit 17 are not functional if the radio transmitter emitting the time information fails or if the power supply network installed in the residential or building unit has serious faults. This danger is excluded in the embodiment shown in FIG. 2.
- the input part of the first structural unit 1 'consisting of the functional elements 2 to 8 corresponds completely to that shown in FIG. 1.
- the amplifier 8 is followed by a demodulator 35, the output signal of which is freed of high-frequency signal components in an HF sieve 36.
- a receiver module 37 can be purchased completely commercially, for example in the form of the long-wave receiver module TCA 440 from Siemens.
- the said module is provided with a ferrite antenna, a quartz oscillator, a two-circuit intermediate frequency amplifier with fading backward regulation, a demodulator with a diode and an RF filter.
- the output signal_ of the receive module 37 which is separate from the carrier frequency and contains the coded time information, is fed to the two inputs of a modulator 39 together with the output signal of an RF oscillator 38 which supplies the carrier frequency.
- the modulator 39 consists of an exclusive DDER gate 40, one input of which carries the carrier frequency f t and the other input of which the demodulated coded time information f is fed, the input of the coupling device 9 'in the form of the primary winding 11 of the transmitter 10 to the output of the exclusive OR gate 40 and is connected to one of its inputs.
- the secondary winding 12 of the transformer 10 is connected in series with the capacitor 13 in Fig. 2 on the one hand to the protective conductor SL, on the other hand at the center conductor MP of the power supply network N installed in the residential or building unit connected.
- the use of the additional RF oscillator 38 leaves the carrier frequency f t free for the transmission of the time information, so that the carrier frequency f t which best corresponds to the transmission properties of the power supply network can be selected.
- a number of advantages are achieved by coupling the signal to be transmitted onto the center conductor MP and the protective conductor SL as transmission lines. These advantages are that the time information to be transmitted remains limited to the apartment or building unit and there is no crosstalk to neighboring residential or building units. In addition, this pair of lines is considerably free of interference pulses compared to the phase conductors R, S, T. Furthermore, the consumers connected to the power supply network N do not undesirably dampen the energy of the signal to be transmitted. If, for reasons of cost, the own HF oscillator 38 is to be saved, the output signal of the auxiliary oscillator 6 can also be used as the carrier frequency f t . This is shown in dashed lines in FIG. 2.
- the decoupling device 18' is also connected on the one hand to the center conductor MP and on the other hand to the grounded protective conductor SL-.
- the decoupling device 18 ' also has an RF transmitter 19, the primary winding 20 of which is connected in series with the capacitor 21 to the two lines MP and SL mentioned, whereas the secondary winding 22 forms the output of the decoupling device 18'.
- the amplifier 23 which corresponds to a conventional RF amplifier module, the output signal of the decoupling device 18 'is amplified.
- the output signal f of the demodulator 24 representing the demodulated time information forms the input signal of the evaluation device 25 ', which has a decoding device 26 on the input side.
- the second structural unit 17 ' has a clock component 41 for an electronic clock.
- Such clock components are available as complete units as integrated circuits in the trade (for example clock component MM 35 046 from National Semiconductors).
- This clock module 41 is powered by a battery 42, so that operation is ensured even in the event of a power failure.
- the output signal f u of the clock module 41 and the output signal f dc of the decoding device 26 are fed to both a comparison device 43 and a plausibility check device 27 '.
- the more plausible one is selected by the interaction of the comparison device 43 and the plausibility check device 27 'and is displayed on the display unit 29 via the converter 28, and is generated in the time-programmable switching device 30 used by switching commands.
- the second structural unit 17 'shown in FIG. 2 has this additional device, consisting of the clock module 41, the comparison device 43 and the plausibility check device 27', ensures that even under adverse circumstances, for example in the event of a failure of the radio transmitter or interference or interruptions in the power supply network N, a reliable high-precision time display and time evaluation is guaranteed.
- the functional elements contained in the dashed rectangle 44 that is to say the decoding device 26, the clock module 41, the comparison device 43 and the plausibility check device 27 'can be implemented by a microcomputer. Since the processing speed of the data that can be achieved with a microcomputer is sufficiently high and microcomputers are available inexpensively, the outlay for creating these functional elements from discrete or integrated components can thus be avoided.
- FIGS. 3 and 4 show two further exemplary embodiments for the coupling or decoupling of the carrier-frequency-modulated time information.
- the feed in FIGS. 3 and 4 is serial.
- the center conductor and the protective conductor serve as transmission lines for the reasons already mentioned above.
- Fig. 3 it is assumed that there is a low-resistance galvanic connection between the grounded protective conductor SL and the center conductor MP in front of the distributor and electricity meter 16 to the feed side.
- the primary winding 11 of the RF transmitter 10 is - as shown in FIGS. 1 and 2 - fed either by the modulator 39 or the amplifier 8 with the carrier-frequency, coded time information.
- the secondary winding 12 is part of the protective conductor SL.
- the RF transformer can be designed, for example, as a through-current converter, with the protective conductor SL being passed through the primary winding 11 as a secondary winding.
- the decoupling device 18 ′′ is considerably more cost-effective than that shown in FIGS. 1 and 2, since an HF transmitter is not required.
- the center conductor MP and the protective conductor SL are standard circuit of a capacitor 44 and an ohmic resistor 45 connected to each other, the ohmic resistor 45 feeding the input of the amplifier 23.
- the ohmic resistor 45 can also be replaced by the input resistance of the subsequent functional element, ie in the exemplary embodiments by the input resistance of the amplifier 23.
- the signal path runs from the primary winding 12 via the protective conductor SL, the components 45 and 44, the center conductor MP, the low-resistance connection 46 between the center conductor MP and protective conductor SL and the adjacent part of the protective conductor SL to the primary winding 10. This signal path is relatively low-loss , so that feed-in powers of a few watts are sufficient.
- the outcoupling device 18 "'differs from that shown in FIG. 3 in that an inductor 49 is arranged in series with the ohmic resistor 45 and the capacitor 44, so that here too a Series resonant circuit is created. This series resonant circuit is also matched to the carrier frequency of the time information.
- the decoupling device 18 '' shown in FIG. 4 can also be used as a decoupling device in the embodiment shown in FIG. 3.
- Calendars are also considered to be time-indicating devices in the sense of the present invention.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein System zur zeitrichtigen Steuerung von zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräten, bestehend aus den Funktionselementen einer zum Empfang und zur Auswertung der durch einen Rundfunksender abgestrahlten codierten Zeitinformation geeigneten Funkuhr mit Anzeigeeinheit und/oder zeitprogrammierbarer Schalteinrichtung zur Erzeugung von Schaltbefehlen,
- Ein derartiges System ist beispielsweise in Form der Computer-Funkuhr 4200 der Fa. hopf elektronik KG, Lüdenscheid, erhältlich und in einer Werbeschrift mit dem Titel "Computer-Funkuhr 4200" dieser Firma beschrieben.
- Die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) verbreitet über den Langwellensender DCF 77 die gesetzliche Zeit für die Bundesrepublik Deutschland. Die Trägerfrequenz von 77,5 kHz dieses Senders ist hierbei mit codierten Zeitinformationen amplitudenmoduliert, wobei der Zeitcode zur codierten Übertragung von Uhrzeit und Datum dient. Einzelheiten über die codierte Zeitinformation sind in dem"Auszug PTB Bericht PTB ME 23 (März 79)" oder auch in der obengenannten Werbeschrift detailliert dargestellt.
- Die erwähnte Funkuhr enthält einen kompletten Langwellenempfänger für die Frequenz 77,5 kHz, wobei die demodulierte Zeitinformation in einer eine Dekodiereinrichtung aufweisenden Auswerteeinrichtung verarbeitet und auf einer Anzeigeeinheit dargestellt wird. Darüber hinaus ist eine zeitprogrammierbare Schalteinrichtung zur Erzeugungvon Schaltbefehlen vorgesehen. Zur Senderausfall- überbrückung beinhaltet die bekannte Funkuhr eine quarzstabilisierte elektronische Uhr. In dieser Uhr werden Plausibilitätsprüfungen vorgenommen, aufgrund deren Ergebnis stets die plausiblere Uhrzeit zur Anzeige kommt. Zur Signalverarbeitung ist die bekannte Funkuhr mit einem Mikrocomputer bestückt.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System der eingangs genannten Art anzugeben, das es gestattet, die in einer Wohn- oder Gebäudeeinheit vorhandene Vielzahl von zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräten zur Wiedergabe bzw. Verarbeitung einer hochpräzisen Zeitinformation zu ertüchtigen, ohne daß jedes dieser Geräte jeweils die Bauelemente einer kompletten Funkuhr beinhaltet.
- Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für eine Wohn- oder Gebäudeeinheit jeweils eine separate erste Baueinheit vorgesehen-ist, die zumindest die Antenne, die der Vorselektion und der Verstärkung der vom Rundfunksender abgestrahlten codierten '.Zeitinformation dienende Funktionselemente, einen Hilfsoszillator und eine Mischstufe zur Erzeugung einer Zwischenfrequenz, ein Filter zur Abtrennung eines Seitenbandes der Zwischenfrequenz, einen Verstärker sowie eine Einkoppeleinrichtung zur Übertragung des Seitenbandes auf das in der Wohn- oder Gebäudeeinheit installierte Stromversorgungsnetz aufweist, und daß die in der Wohn- oder Gebäudeeinheit vorhandenen zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräte, die vorzugsweise in mit Zeitinformationen versorgenden, an das Stromversorgungsnetz angeschlossenen Hausgeräten untergebracht sind, als zweite Baueinheit nur noch zumindest eine an das Stromversorgungsnetz angeschlossene Auskoppeleinrichtung für das die Zeitinformation beinhaltende Signal, einen Demodulator zur Gewinnung der codierten Zeitinformation und eine eine Dekodiereinrichtung zur Dekodierung der Zeitinformation enthaltende Auswerteeinrichtung mit Anzeigeeinheit und/ oder Schalteinrichtung aufweist.
- Zeitanzeigende und/oder zeitauswertende Geräte können beispielsweise als Einzelgeräte in Form-von Hausuhren, von elektronischen Kalendern oder als Bestandteil von Hausgeräten, wie zeitprogrammierbaren Video-Recordern, Küchenherden, Waschmaschinen oder auch Heizungsanlagen, ausgebildet sein. Der als erste Baueinheit ausgebildete Teil eines Langwellenempfängers kann an einer zum Empfang des Langwellensignals günstigen Stelle der Wohn-oder Gebäudeeinheit aufgestellt sein. Durch die Einkopplung des die Zeitinformation beinhaltenden Seitenbandes der im Langwellenempfänger gebildeten Zwischenfrequenz in das wohnungs- bzw, gebäudeeigene Stromversorgungsnetz steht das die Zeitinformation beinhaltende Signal an jeder beliebigen Steckdose oder Klemme zur Verfügung. Durch den Anschluß der zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräte bzw. der diese Geräte enthaltenen Haushaltsgeräte an das Stromversorgungsnetz erfolgt die Übernahme dieser Zeitinformation in diese Geräte, so daß sie dort ohne größeren Aufwand durch die Auskoppeleinrichtung, den Demodulator sowie die eine Dekodiereinrichtung enthaltende Auswerteeinrichtung weiter verarbeitet werden können. Damit steht für alle in der Wohn- oder Gebäudeeinheit vorhandenen zeitanzeigenden und/oder zeitauswertende Geräte eine hochpräzise und einheitliche Zeitinformation zur Verfügung, ohne daß jeweils der Aufwand einer kompletten Funkuhr erforderlich ist. Die Umstellung auf Sommerzeit erfolgt einheitlich und ohne besondere Eingriffe, da die vom Rundfunksender abgestrahlte Zeitinformation entsprechend geändert ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Baueinheit zusätzlich einen Demodulator, ein HF-Sieb, einen HF-Oszillator zur Erzeugung einer Trägerfrequenz, einen Modulator zur Überlagerung der demodulierten Zeitinformation und der Trägerfrequenz auf, wobei der Demodulatör die Zwischenfrequenz verarbeitet und der Modulator die Einkopplungseinrichtung speist. Während im vorangehenden Fall als Trägerfrequenz die Zwischenfrequenz diente, ist es nunmehr durch den Einsatz eines eigenen HF-Oszillators möglich, für die Übertragung in der Wohn- oder Gebäudeeinheit eine spezielle Trägerfrequenz vorzugeben, die den Übertragungseigenschaften des in der Wohn- oder Gebäudeeinheit installierten Stromversorgungsnetzes Rechnung trägt.
- Es ist vorteilhaft, wenn der Hilfsoszillator als HF-Oszillator genutzt ist und das Ausgangssignal des Hilfsoszillators dem Modulator als Trägerfrequenz zugeführt ist. Auch in diesem Fall wird die angesichts der Übertragungseigenschaften des Stromversorgungsnetzes möglicherweise nicht optimale Zwischenfrequenz als Trägerfrequenz vermieden und stattdessen die Frequenz desohnehin vorhandenen Hilfsoszillators genutzt. Damit kann ein eigener HF-Oszillator zur-Erzeugung der Trägerfrequenz überflüssig gemacht werden.
- Angesichts der Übertragungseigenschaften des installierten Stromversorgungsnetzes hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Trägerfrequenz etwa 100 kHz beträgt.
- Bei einem eingang erwähnten System mit mindestens einer Zusatzeinrichtung, bestehend aus einer elektronischen Uhr, einer Vergleichseinrichtung zum Vergleich der aktuellen Zeitinformation beider Uhren, einer Plausibilitätsprüfeinrichtung, die bei Nichtübereinstimmung der Zeitinformation beider Uhren die plausiblere auswählt und der Anzeigeeinheit und/oder der Schalteinrichtung zuführt, ist es besonders vorteilhaft, wenn jede in der Wohn-oder Gebäudeeinheit vorhandene zweite Baueinheit eine solche Zusatzeinrichtung aufweist Damit ist jedes der in der Wohn- oder Gebäudeeinheit vorhandene zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräte auch im Falle eines Senderausfalls, was beispielsweise bei Gewittern in der Nähe des Senders der Fall sein kann, mit der aktuellen Zeitinformation versorgt. Dies gilt auch für den Fall, daß die erste Baueinheit fehlerhaft arbeitet oder auf Grund von Störungen im installierten Stromversorgungsnetz nur eine verstümmelte Zeitinformation ankommt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Einkoppeleinrichtung einen Übertrager auf, dessen Sekundärwicklung in Reihenschaltung mit jeweils einem Kondensator einerseits an den Mittelpunktsleiter und andererseits an die Phasenleiter des Stromversorgungsnetzes angeschlossen ist. Hierbei ist die Primärwicklung des Übertragers je nach Ausführungsform des Systems entweder mit dem Seitenband der Zwischenfrequenz oder dem Ausgangssignal des Modulators gespeist. Durch den Übertrager wird eine einwandfreie Potentialtrennung erreicht.
- Wenn das Stromversorgungsnetz einen Schutzleiter aufweist und zwischen Schutzleiter ung Mittelpunktsleiter erdungsseitig eine hochohmige Verbindung besteht, ist es vorteilhaft, wenn die Einkoppeleinrichtung einen Übertrager aufweist, dessen Sekundärwicklung in Reihenschaltung mit mindestens einem Kondensator einerseits an den Mittelpunktsleiter und andererseits an den Schutzleiter des Stromversorgungsnetzes angeschlossen ist. Wenn das Stromversorgungsnetz einen Schutzleiter aufweist, besteht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform darin, daß die Einkoppeleinrichtung einen Übertrager aufweist, dessen Sekundärwicklung Bestandteil des Schutzleiters ist. Damit erfolgt die Einspeisung im Unterschied zum vorangehenden Ausführungsbeispiel (Paralleleinspeisung) nunmehr seriell. Da-der Schutzleiter jeweils auf eine Wohn- oder Gebäudeeinheit beschränkt ist, ist damit die unerwünschte Ausbreitung der Zeitinformation auf benachbarte Wohn- oder Gehäudeeinheiten ausgeschlossen, so daß Störungen und auch Verluste vermieden sind. Impulsförmige Störsignale im äußeren Speisenetz vermögen die interne Übertragung der Zeitinformation über das wohnungs- bzw. gebäudeeigene Stromversorgungsnetz kaunzu beeinträchtigen. Darüber hinaus wird die Trägerfrequenzenergie nicht von Netzverbrauchern geschmälert. Sie muß nur für den Übertragungsweg sowie für die zweiten Baueinheiten aufgebracht werden.
- Besteht zwischen Mittelpunktsleiter und Schutzleiter erdungsseitig nur eine hochohmige Verbindung, ist es bei serieller Einspeisung vorteilhaft, wenn - von dem der Wohn- oder Gebäudeeinheit zugehörigen Elektrizitätszähler aus betrachtet - vor der Einkoppeleinrichtung zwischen dem Mittelpunktsleiter und dem Schutzleiter ein HF-Shunt für die Trägerfrequenz angeordnet ist. Der HF-Shunt dient in diesem Fall zur Schaffung eines möglichst verlustfreien Übertragungsweges für die Trägerfrequenz, da der aus dem Mittelpunktsleiter und dem Schutzleiter sowie dem Eingangswiderstand der Auskoppeleinrichtung gebildete Übertragungspfad durch den HF-Shunt für die Trägerfrequenz niederohmig geschlossen wird. Als HF-Shunt kann im einfachsten Fall ein Kondensator dienen.
- Es ist vorteilhaft, wenn der HF-Shunt als Serienschwingkreis ausgebildet ist. Der Serienschwingkreis_ist hierbei durch geeignete Dimensionierung des Kondensators und der Induktivität so ausgebildet, daß seine Resonanzfrequenz mit der Trägerfrequenz übereinstimmt. Damit werden Verluste der Trägerfrequenzenergie vermieden.
- Bei Einspeisung der Trßgerfrequenzenergie in die Phasenleiter ist es vorteilhaft, wenn die Auskoppeleinrichtung einen Übertrager aufweist, dessen Primärwicklung in Serie mit mindestens einem Kondensator an den Mittelpunktsleiter und an einen der Phasenleiter angeschlossen ist und der sekundärseitig den Demodulator speist. Damit wird eine zuverlässige Potentialtrennung erreicht, wobei der Kondensator die Uberkopplung der Netzfrequenz auf die anschließenden Funktionselemente ausschließt.
- Für den Fall, daß als Übertragungsleitungen der Mittelpunktsleiter und der Schutzleiter dient, ist es vorteilhaft, wenn die Auskoppeleinrichtung zumindest einen Kondensator und einen ohmschen Widerstand in Reihenschaltung aufweist und zwischen Mittelpunktsleiter und Schutzleiter angeordnet ist, wobei am ohmschen Widerstand das Ausgangssignal der Auskoppeleinrichtung abgegriffen ist. Damit kann auf einen Übertrager verzichtet werden. Durch den Kondensator wird die erforderliche galvanische Trennung zwischen dem Mittelpunktsleiter und dem Schutzleiter gewährleistet.
- Für eine vorteilhafte Weiterbildung kann zur Ergänzung auf einen-Serienschwingkreis eine Induktivität vorgesehen sein. Durch geeignete Dimensionierung der Elemente des Serienschwingkreises wird dessen Resonanzfrequenz auf die Trägerfrequenz abgestimmt, so daß eine besonders störungsfreie Auskopplung der die Zeitinformation beinhaltenden Trägerfrequenz ermöglicht ist.
- In einer bevorzugten Ausführungsform eines einen Modulator beinhaltenden erfindungsgemäßen Systems ist der Modulator als Exclusiv-ODER-Gatter ausgebildet, dessen einem Eingang die Trägerfrequenz und dessen anderem Eingang die demödulierte codierte Zeitinformation zugeführt ist, wobei die Einkoppeleinrichtung an den Ausgang sowie an den einen Eingang des Exclusiv-ODER-Gatters angeschlossen ist. Ein derartiger Modulator bedingt nur einen geringen Aufwand und ist voll-ausreichend für die nur nied- rige Übertragungsenergie.
- Bei einem einen Mikrocomputer aufweisenden System mit einer eine elektronische Uhr beinhaltenden Zusatzeinrichtung ist es vorteilhaft, wenn die zweite Baueinheit den Mikrocomputer aufweist, dem eingangsseitig zur Dekodierung sowie zum Vergleich und zur Plausibilitätsprüfung das Ausgangssignal des Demodulators sowie der elektronischen Uhr zugeführt ist. Die Verarbeitungskapazität und Geschwindigkeit handelsüblicher Mikrocomputer ist für diese Zwecke voll ausreichend, so daß eine aufwendige Realisierung dieser Funktionen in Form von diskreten oder integrierten Bauelementen nicht erforderlich ist.
- Es ist vorteilhaft, wenn die elektronische Uhr quarzstabilisiert und zumindest bei Betriebsspannungsausfall batteriegespeist ist. Damit steht in den zeitanzeigenden und/oder zeitauswerten Geräten auch im Fall eines Netzspannungszusammenbruches eine hochpräzise Zeitinformation zur Verfügung.
- Bei einem einen Mikrocomputer aufweisenden System ist es ferner vorteilhaft, wenn auch die Funktion der elektronischen Uhr durch den Mikrocomputer realisiert ist. Damit entfällt die Notwendigkeit, eine eigene elektronische Uhr in Form von diskreten Bauelementen oder in Form eines käuflichen eigenen Uhrenbausteines einzusetzen.
- Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in den Figuren 1 bis 4 näher erläutert. Dabei zeigt:
- Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems ohne eigene elektronische Uhr in der zweiten Baueinheit,
- Fig. 2 eine zweite, eine höhere Sicherheit bietende Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bei dem jede zweite Baueinheit eine elektronische Uhr aufweist,
- Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel für eine abweichende Ausbildung der Einkoppel- bzw. Auskoppeleinrichtung, wobei Mittelpunktsleiter und Schutzleiter als Übertragungsweg dienen und Mittelpunktsleiter und Schutzleiter einspeisungsseitig vor dem Elektrizitätszähler niederohmig verbunden sind und
- Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel-für die Einkoppel- bzw. Auskoppeleinrichtung, wobei Mittelpunktsleiter und Schutzleiter als Übertragungsweg dienen und Mittelpunktsleiter und Schutzleiter einspeisungsseitig für die Trägerfrequenz nur hochohmig miteinander verbunden sind.
- In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Baueinheit gestrichelt umrandet und mit dem Bezugszeichen 1 belegt. Diese erste Baueinheit 1 ist für eine Wohn- oder Gebäudeeinheit nur einmal vorgesehen. Sie dient dem Empfang der durch den Rundfunksender abgestrahlten codierten Zeitinformätion und beinhaltet die Funktionselemente eines Superhet-Empfängers bis zur Erzeugung des Zwischenfrequenzsignals sowie zur Abtrennung, Verstärkung und Einkopplung des einen Seitenbandes des Zwischenfrequenzsignals in das wohnungs- bzw. gebäudeinterne Stromversorgungsnetz. Für das Gebiet der Bundesrepublik Deutschland ist diese Empfangseinrichtung zum Empfang des Langwellensenders DCF 77 ausgelegt.
- Die ankommenden Funksignale werden von der Antenne 2 aufgenommen, wobei im Vorselektionsglied 3 alle für die Zeitinformation irrelevanten Frequenzen anderer Sender unterdrückt werden. Das Ausgangssignal des Vorselektrionsgliedes 3 wird über einen Verstärker 4 als Signal fs dem einen Eingang einer Mischstufe 5 zugeführt, an deren zweiten Eingang des Ausgangssignal fo eines Hilfsoszillators 6 ansteht. In der Mischstufe 5 werden die beiden Eingangssignale fs + f0 in bekannter Weise überlagert, wodurch am Ausgang der Mischstufe 5 das Zwischenfrequenzsignal fz entsteht. Das Zwischenfrequenzsignal fz weist zwei Frequenzbänder mit den Frequenzen fs +fo und f s-f o auf. Jedes dieser beiden Seitenbänder ist mit der codierten Zeitinformation amplitudenmoduliert. Im Zwischenfrequenzfilter 7 wird das höherfrequente Seitenband unterdrückt. Das niedrigfrequente Seitenband fZO wird über den Verstärker 8 der gestrichelt eingezeichneten Einkoppeleinrichtung 9 zugeführt. Die Einkoppeleinrichtung 9 weist in dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel einen HF-Übertrager 10 auf, dessen Primärwicklung 11 einerseits an den Ausgang des Verstärkers 8, andererseits an das Bezugspotential angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 12 des HF-Übertragers 10 ist einerseits an den Mittelpunktsleiter und andererseits über jeweils einen der Kondensatoren 13 bis 15 an die Phasenleiter des in der Wohn- oder Gebäudeeinheit installierten Stromversorgungsnetzes N angeschlossen. Der Anschluß erfolgt hierbei so, daß zwischen dem in der Wohn- oder Gebäudeeinheit installierten Stromversorgungsnetz N und dem von außen kommenden speisenden Netz der Verteiler und der Wohn- oder Gebäudeeinheit zugeordnete- Elektrizitätszähler 16 angeordnet ist. Die Kondensatoren 13 bis 15 dienen der Potentialtrennung zwischen den Phasenleitern RST und sind so bemessen, daß Rückwirkungen der Netzfrequenz auf den HF-Übertrager 10 und die hinter ihm liegenden Funktionselemente weitgehend ausgeschlossen sind.
- Die erste Baueinheit 1 ist hier vorzugsweise so in der Wohn- oder Gebäudeeinheit angeordnet, daß optimale Empfangsbedingungen für das die Zeitinformation beinhaltende Rundfunksignal bestehen.
- Das die codierte Zeitinformation in amplitudenmodulierter Form beinhaltende Zwischenfrequenzsignal fzo steht nun - in dem gesamten in der Wohn- oder Gebäudeeinheit installierten Stromversorgungsnetz N zur Verfügung und kann an jeder Stelle dieses Stromversrgungsnetzes, beispielsweise aus Steckdosen, für zeitanzeigende und/oder zeitauswertende Geräte in Form der zweiten Baueinheit 17 entnommen werden. Diese zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräte sind vorzugsweise in an das Stromversorgungsnetz N angeschlossenen Haushaltsgeräten, wie z.B. zeitprogrammierbaren Küchenherden, Video-Recordern, Waschmaschinen oder Uhren, untergebracht.
- In Fig. 1 ist eines dieser zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräte, das als zweite Baueinheit 17 bezeichnet und gestrichelt umrandet ist, eingezeichnet. Im Normalfall werden in jeder Wohn- oder Gebäudeeinheit natürlich eine Vielzahl solcher zweiter Baueinheiten 17 an das Stromversorgungsnetz N angeschlossen sein.
- Jede dieser zweiten Baueinheiten 17 umfaßt eine Auskoppeleinrichtung 18 für das dem Stromversorgungsnetz N aufgeprägte Zwischenfrequenzsignal fzo, die im Ausführungsbeispiel einen HF-Übertrager 19 aufweist. Die Primärwick; lung.20 dieses HF-Übertragers 19 ist über einen Kondensator 21 einerseits an den Mittelpunktsleiter MP und andererseits an einen der Phasenleiter, im Ausführungsbeispiel den Phasenleiter R,angeschlossen. Auch hier dient der Kondensator 21 dazueinerseits eine galvanische Verbindung zwischen dem Mittelpunktsleiter MP und dem Phasenleiter zu verhindern und andererseits die Überkopplung von netzfrequenten Signalen über den HF-Übertrager 19 zu verhindern.
- Das an der Sekundärwicklung 22 des HF-Übertragers 19 anstehende Zwischenfrequenzsignal fzo ist über einen Verstärker 23 einem Demodulator 24 zugeführt. Auf einen oder gar beide der Verstärker 8 und 23 kann - je nach Güte des am Ausgang des Filters 7 zur Verfügung gestellten Zwischenfrequenzsignals fzo - verzichtet werden. Der Demodulator 24 besteht im einfachsten Fall aus einer Diodenschaltung. Das am Ausgang des Demodulators 24 auftretende Signal f, das direkt der codierten Zeitinformation in Form eines Impulszuges entspricht, wird in einer Auswerteeinrichtung 25, die gestrichelt eingezeichnet ist, weiter verarbeitet. Zu diesem Zweck weist die Auswerteeinrichtung 25 eingangsseitig eine Dekodiereinrichtung 26 auf, die der Dekodierung der Zeitinformation dient. Diese decodierte Zeitinformation fdc kann in einer Plasibilitätsprüfeinrichtung 27 auf Richtigkeit hin überprüft werden. Dies kann durch Paritätsprüfung und/oder durch Prüfung der Sekundeninformation erfolgen, wobei mehrere aufeinanderfolgende Sekundeninformationen gespeichert und daraufhin überprüft werden, ob sie jeweils einen um eine Einheit aufsteigenden Wert aufweisen. Darüber hinaus beinhaltet die Auswerteeinrichtung 25 einen Umsetzer 28, der eine Anzeigeeinheit 29 für die Zeitinformation sowie mindestens eine zeitprogrammierte Schalteinrichtung 30 speist. Der Umsetzer 28 kann somit eine Codiereinrichtung für eine Siebensegmentanzeige, einen Treiber, einen Vergleicher zum Vergleich der aktuellen und der über eine Programmiereinrichtung für.Schaltzeiten eingegebenen Daten aufweisen, in Abhängigkeit von dessen Ausgangssignal ein steuerbarer Schalter oder ein Relais betätigbar ist.
- In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird somit eine Vielzahl von in einer Wohn- oder Gebäudeeinheit vorhandenen zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräten an weitgehend beliebigen Orten durch die von einer einzigen ersten Baueinheit zur Verfügung gestellte hochpräzise Zeitinformation gesteuert. Allerdings ist die Vielzahl dieser zeitanzeigenden und/oder zeitauswertenden Geräte in Form der zweiten Baueinheit 17 dann funktionsunfähig, wenn der die Zeitinformation abstrahlende Rundfunksender ausfällt oder wenn das in der Wohn-oder Gebäudeeinheit installierte Stromversorgungsnetz schwerwiegende Störungen aufweist. Diese Gefahr ist in dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ausgeschlossen.
- In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind alle die Funktionselemente, die mit den in Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten übereinstimmen, mit dem gleichen Bezugszeichen belegt. Die Bezugszeichen der Funktionselemente in Fig. 2, die nur eine annähernd-vergleichbare Funktion aufweisen wie in Fig. 1, sind mit einem Apostroph versehen.
- Der aus den Funktionselementen 2 bis 8 bestehende Eingangsteil der ersten Baueinheit 1' stimmt vollkommen mit dem in Fig. 1 dargestellten überein. Allerdings schließt sich an den Verstärker 8 ein Demodulator 35 an, dessen Ausgangssignal in einem HF-Sieb 36 von hochfrequenten Signalanteilen befreit wird. Ein solcher Empfangsbaustein 37 kann komplett im Handel erworben werden, beispielsweise in Form des Langwellenempfänger-Bausteins TCA 440 der Fa. Siemens. Der genannte Baustein ist mit einer Ferritantenne, einem Quarzoszillator,einem Zweikreis-Zwischenfrequenzverstärker mit Fading-Rückwärts-Regelung, Demodulator mit Diode und HF-Sieb versehen.
- Das von der Trägerfrequenz getrennte, die codierte Zeitinformation beinhaltende Ausgangssignal_des Empfangsbausteins 37 ist zusammen mit dem die Trägerfrequenz liefernden Ausgangssignal eines HF-Oszillators 38 den beiden Eingängen eines Modulators 39 zugeführt.
- Der Modulator 39 besteht aus einem Exclusiv-DDER-Gatter 40, dessen einem Eingang die Trägerfrequenz ft und dessen anderem Eingang die demodulierte codierte Zeitinformation f zugeführt ist, wobei der Eingang der Einkoppeleinrichtung 9' in Form der Primärwicklung 11 des Übertragers 10 an den Ausgang des Exclusiv-ODER-Gatters 40 sowie an dessen einem Eingang angeschlossen ist. Die Sekundärwicklung 12 des Übertragers 10 ist in Reihenschaltung mit dem Kondensator 13 in Fig. 2 einerseits an den-Schutzleiter SL, andererseits an den Mittelpunktsleiter MP des in der Wohn- oder Gebäudeeinheit installierten Stromversorgungsnetzes N angeschlossen.
- In dieser Ausführungsform der ersten Baueinheit ist man durch den Einsatz des zusätzlichen HF-Oszillators 38 vollkommen frei in der Wahl der Trägerfrequenz ft zur Übertragung der Zeitinformation, so daß die den Übertragungseigenschaften des Stromversorgungsnetzes am besten entsprechende Trägerfrequenz ft ausgewählt werden kann. Durch die Einkopplung des zu übertragenden Signals auf den Mittelpunktsleiter MP und den Schutzleiter SL als Übertragungsleitungen werden eine Reihe von Vorteilen erzielt. Diese Vorteile liegen darin, daß die zu übertragende Zeitinformation auf die Wohnungs- bzw. die Gebäudeeinheit beschränkt bleibt und kein Übersprechen zu benachbarten Wohn- oder Gebäudeeinheiten stattfindet. Darüber hinaus ist dieses Leitungspaar im Vergleich zu den Phasenleitern R, S, T erheblich freier von Stör-impulsen. Ferner erfolgt durch die an das Stromversorgungsnetz N angeschlossenen Verbraucher keine unerwünschte Bedämpfung der Energie des zu übertragenden Signals. Falls aus Kostengründen der eigene HF-Oszillator 38 eingespart werden soll, kann als Trägerfrequenz ft auch das Ausgangssignal des Hilfsoszillators 6 genutzt werden. Dies ist in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet.
- In jeder zweiten Baueinheit 17' ist die Auskoppeleinrichtung 18' ebenfalls einerseits an den Mittelpunktsleiter MP und andererseits an den geerdeten Schutzleiter SL-angeschlossen. Die Auskoppeleinrichtung 18' weist ebenfalls einen HF-Übertrager 19 auf, dessen Primärwicklung 20 in Serie mit dem Kondensator 21 an die beiden genannten Leitungen MP und SL angeschlossen ist, wohingegen die Sekundärwicklung 22 den Ausgang der Auskoppeleinrichtung 18' bildet. Im Verstärker 23, der einem konventionellen HF-Verstärker-Baustein entspricht, wird das Ausgangssignal der Auskoppeleinrichtung 18' verstärkt.
- Anschließend ist es einem eine Diode aufweisenden Demodulator 24 zugeführt. Das die demodulierte Zeitinformation darstellende Ausgangssignal f des Demodulators 24 bildet das Eingangssignal der Auswerteeinrichtung 25', die eingangsseitig eine Dekodiereinrichtung 26 aufweist. Zusätzlich weist die zweite Baueinheit 17' einen Uhrenbaustein 41 für eine elektronische Uhr auf. Solche Uhrenbausteine sind als komplette Einheiten als integrierte Schaltungen im Handel verfügbar (beispielsweise Uhrenbaustein MM 35 046 von National Semiconductors). Dieser Uhrenbaustein 41 ist durch eine Batterie 42 gespeist, so daß auch im Falle eines Ausfalls der Netzspannung der Betrieb gesichert ist. Das Ausgangssignal fu des Uhrenbausteins 41 sowie das Ausgangssignal fdc der Dekodiereinrichtung 26 sind sowohl einer Vergleichseinrichtung 43 als auch einer Plausibilitätsprüfeinrichtung 27' zugeführt. Bei Nichtübereinstimmung der von der Dekodiereinrichtung 26 und der vom Uhrenbaustein 41 gelieferten Zeitinformation wird durch das Zusammenspiel von Vergleichseinrichtung 43 und Plausibilitätsprüfeinrichtung 27' die jeweils plausiblere ausgewählt und über den Umsetzer 28 auf der Anzeigeeinheit 29 zur Anzeige gebracht, sowie in der zeitprogrammierbaren Schalteinrichtung 30 zur Erzeugung von Schaltbefehlen verwertet.
- Dadurch, daß die in Fig. 2 dargestellte zweite Baueinheit 17' diese Zusatzeinrichtung, bestehend aus dem Uhrenbaustein 41, aus der Vergleichseinrichtung 43 sowie der Plausibilitätsprüfeinrichtung 27' aufweist, wird sichergestellt, daß auch unter widrigen Umständen, also beispielsweise bei Ausfall des Rundfunksenders oder Störungen bzw. Unterbrechungen des Stromversorgungsnetzes N, eine zuverlässige hochpräzise Zeitanzeige und Zeitauswertung gewährleistet ist.
- Die in dem gestrichelten Rechteck 44 enthaltenen Funktionselemente, also die Dekodiereinrichtung 26, der Uhrenbaustein 41, die Vergleichseinrichtung 43 sowie die Plausibilitätsprüfeinrichtung 27' können durch einen Mikrocomputer realisiert sein. Da die mit einem Mikrocomputer erreichbare Verarbeitungsgeschwindigkeit der anfallenden Daten hinreichend hoch ist und Mikrocomputer kostengünstig zur Verfügung stehen, kann damit der Aufwand für die Erstellung dieser Funktionselemente aus diskreten oder integrierten Bauelementen vermieden werden.
- In den Fig. 3 und 4 sind zwei weitere Ausführungsbeispiele für die Ein- bzw. Auskopplung der trägerfrequenzmodulierten Zeitinformation dargestellt. Im Gegensatz zu der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Paralleleinspeisung erfolgt die Einspeisung in den Fig. 3 und 4 seriell. In beiden Fällen dienen aus den bereits oben erwähnten Gründen der Mittelpunktsleiter und der Schutzleiter als Übertragungsleitungen.
- In Fig. 3 wird davon ausgegangen, daß vor dem Verteiler und Elektrizitätszähler 16 zur Einspeisungsseite hin eine niederohmige galvanische Verbindung zwischen dem geerdeten Schutzleiter SL und dem Mittelpunktsleiter MP besteht. Die Primärwicklung 11 des HF-Übertragers 10 wird - wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt - entweder durch den Modulator 39 oder den Verstärker 8 mit der trägerfrequenten,codierten Zeitinformation gespeist, Die Sekundärwicklung 12 ist Bestandteil des Schutzleiters SL. Der HF-Übertrager kann beispielsweise als Durchsteckstromwandler ausgebildet sein, wobei der Schutzleiter SL als Sekundärwicklung lediglich durch die Primärwicklung 11 hindurchgeführt ist.
- Die Auskoppeleinrichtung 18" ist gegenüber den in Fig. 1 und 2 dargestellten erheblich kostengünstiger, da ein HF-Übertrager nicht erforderlich ist. Der Mittelpunktsleiter-MP und der Schutzleiter SL sind über die Serienschaltung eines Kondensators 44 und eines ohmschen Widerstandes 45 miteinander verbunden, wobei der ohmsche Widerstand 45 den Eingang des Verstärkers 23 speist. Der ohmsche Widerstand 45 kann auch durch den Eingangswiderstand des anschließenden Funktionselementes, bei den Ausführungsbeispielen also durch den Eingangswiderstand des Verstärkers 23, ersetzt werden. Der Signalweg verläuft hierbei von der Primärwicklung 12 über den Schutzleiter SL, die Bauelemente 45 und 44, den Mittelpunktsleiter MP, die niederohmige Verbindung 46 zwischen Mittelpunktsleiter MP und Schutzleiter SL sowie den angrenzenden Teil des Schutzleiters SL hin zur Primärwicklung 10. Dieser Signalpfad ist relativ verlustarm, so daß Einspeiseleistungen von wenigen Watt ausreichend sind.
- Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist unterstellt, daß einspeisungsseitig zwischen dem geerdeten Schutzleiter SL und dem Mittelpunktsleiter MP, der zwar ebenfalls geerdet ist, jedoch an einem weit entfernten Orte, nur eine relativ hochohmige galvanische Verbindung besteht. Die Einkoppeleinrichtung 9" entspricht der in Fig. 3 dargestellten. Um einen für die Trägerfrequenz der codierten Zeitinformation niederohmigen Signalpfad zu schaffen, ist es in diesem Fall sehr vorteilhaft, auf der Verbraucherseite des Verteilers und Elektrizitätszählers 16 einen aus einem Kondensator 47 sowie einer Induktivität 48 bestehenden Serienschwingkreis als HF-Shunt zwischen den Mittelpunktsleiter MP und den Schutzleiter SL zu schalten. Die Elemente 47 und 48 des Serienschwingkreises sind hierbei so dimensioniert, daß die Resonanfrequenz des Serienschwingkreises sich mit der Trägerfrequenz der Zeitinformation deckt.
- Die Auskoppeleinrichtung 18"' unterscheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten dadurch, daß in Serie zu dem ohmschen Widerstand 45 und dem Kondensator 44 eine Induktivität 49 angeordnet ist, so daß hier ebenfalls ein Serienschwingkreis entsteht. Auch dieser Serienschwingkreis ist auf die Trägerfrequenz der Zeitinformation abgestimmt. Selbstverständlich ist die in Fig. 4 dargestellte Auskoppeleinrichtung 18"'auch bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel als Auskoppeleinrichtung einsetzbar.
- Als zeitanzeigende Geräte im Sinne der vorliegenden Erfindung gelten auch Kalender.
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18D | Application deemed to be withdrawn |
Effective date: 19840716 |
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RIN1 | Information on inventor provided before grant (corrected) |
Inventor name: STEINLEIN, HANS-WOLFGANG Inventor name: ENGEL, WALTER, DIPL.-PHYS. Inventor name: DINSE, GERHARD Inventor name: SCHWARZ, HERMANN |