[0001] Die Erfindung betrifft eine Funkuhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Eine derartige Funkuhr ist beispielsweise aus der DE-C1-34 39 638 bekannt. Ihre besonders
genaue Zeitanzeige beruht darauf, daß von Zeit zu Zeit überprüft wird, ob die augenblickliche
Zeitanzeige, die aufgrund der Fortschaltung eines von einer zeithaltenden Schaltung
angesteuerten Zeitregisters mit der aktuellen absoluten Zeit übereinstimmt. Dabei
wird die aktuelle absolute Zeit in kodierter Form von einem Sender ausgestrahlt und
einem in die Funkuhr eingebauten und auf diesen Sender abgestimmten Empfänger decodiert.
Die Kodierung der absoluten Zeit erfolgt dabei in Form eines sogenannten Zeittelegramms,
das in Deutschland beispielsweise von einem Langwellensender laufend ausgestrahlt
wird.
[0003] Im einzelnen besteht das Zeittelegramm dieses Langwellensenders aus 59 Pulsen, die
jeweils im Abstand von einer Sekunde beginnen. Durch eine Pulslänge von 100 Millisekunden
wird eine logische "0" übertragen und durch eine Pulslänge von 200 Millisekunden eine
logische "1". Die genaue Definition der Signale des Zeittelegramms kann z.B. in W.
Hilberg, Funkuhrtechnik, Oldenbourg Verlag, München, 1988, S. 29 - 45, nachgelesen
werden.
[0004] Die aus dem Zeittelegramm mittels eines Decoders ermittelte Uhrzeit wird in das Zeitregister
der zeithaltenden Schaltung eingetragen. Für den Fall, daß die absolute Zeit von der
im Zeitregister gehaltenen Uhrzeit abweicht, wird die Zeitanzeige aufgrund der empfangenen
Zeitinformation korrigiert.
[0005] Um bei Inbetriebnahme oder während des Betriebs der Funkuhr feststellen zu können,
ob unter den gegebenen Empfangsbedingungen am Aufstellungsort der Funkuhr eine Anzeigekorrektur
mittels eines empfangenen Zeittelegramms überhaupt zu erwarten ist, ist bei der bekannten
Funkuhr ein Indikatorzeiger vorgesehen, der solange mit der Decodierfrequenz weitergeschaltet
wird, bis eine absolute Zeitinformation decodiert werden konnte. Ein unruhiger Lauf
des Indikatorzeigers ist ein sicheres Indiz dafür, daß bei den momentanen Empfangsbedingungen
am Aufstellungsort der Funkuhr kein ungestörter Empfang der kodierten Zeitinformation
möglich ist. Eine Korrektur der Zeitanzeige ist unter diesen Empfangsbedingunen daher
nicht zu erwarten.
[0006] Aus der DE-A1-37 31 956 ist eine Funkuhr mit einer zusätzlichen zweistelligen Digitalanzeige
bekannt, die ausgehend vom Wert "0" stündlich um den Wert "1" erhöht wird und bei
kompletten Empfang des ebenfalls stündlich abgefragten Zeittelegramms wieder um den
Wert "1" erniedrigt wird. Zeigt diese Digitalanzeige den Wert "0" an, bedeutet dies,
daß sämtliche seit Betriebsbeginn empfangene Zeittelegramme komplett ausgewertet werden
konnten. Ein Wert von beispielsweise 10 auf der Digitalanzeige gibt an, daß insgesamt
10 Zeittelegramme so schlecht empfangen worden sind, daß sie nicht mehr decodiert
werden konnten und daher nicht verwertbar waren.
[0007] Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Funkuhr besteht darin, daß deren Benutzer
- obgleich er bei entsprechend hohen Zählerstand weiß, daß die Empfangsbedingungen
am gewählten Aufstellungsort nicht ausreichend sind, - bei einer Veränderung des Aufstellungsortes
erst nach Ablauf einer Stunde erkennen kann, ob der Wechsel des Aufstellungsortes
den gewünschten Effekt, nämlichen einen fehlerfreien Empfang des letzten Zeittelegramms
gebracht hat. Da die Empfangsbedingungen insbesondere innerhalb von Gebäuden auch
an räumlich wenig voneinander abweichenden Aufstellungsorten sehr unterschiedlich
sein können, sind oft viele Versuche und ein entsprechend hoher Zeitaufwand nötig,
um einen geeigneten Aufstellungsort durch "probieren" zu finden.
[0008] Aus der EP-A2-0 455 183 ist ebenfalls eine autonome Funkuhr mit einem Indikator für
die Empfangsbedingungen am gewählten Aufstellungort bekannt. Der Indikator besteht
in diesem Fall aus einer Anzeige für die Empfangsfeldstärke. Die Anzeige wird zweckmäßigerweise
nur dann aktiviert, wenn der Empfänger eingeschaltet ist, was entweder vom Benutzer
der Uhr manuell durch Betätigung einer bestimmten Taste oder durch die Steuereinheit
der Uhr selbsttätig in gewissen Zeitabständen, vorzugsweise nach Ablauf jeder vollen
Stunde, vorgenommen werden kann. Zwar kann mittels der Empfangsfeldstärkeanzeige vom
Benutzer ziemlich schnell nach einem Aufstellungsort höherer Feldstärke gesucht werden,
doch weist diese bekannte Funkuhr den Nachteil auf, daß der Benutzer sich zum einen
merken muß, welcher Feldstärkenwert im allgemeinen für einen ungestörten Empfang eines
Zeittelegramms ausreicht. Zum anderen bekommt er keine direkte Aussage darüber, ob
das Zeittelegramm selbst störungsfrei empfangen worden ist sondern nur die indirekte
Aussage, daß die Empfangsfeldstärke am gewählten Aufstellungsort dafür ausreichend
sein müßte. Schließlich muß sich der Benutzer der Funkuhr damit abfinden, daß er bei
Empfangsfeldstärken, die im Grenzbereich liegen in vielen Fällen kein komplettes und
daher kein verwendbares Zeittelegramm empfangen kann.
[0009] Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgemäße Funkuhr so zu verbessern,
daß zum einen deren Benutzer direkt über die Qualität des empfangenen Zeittelegramms
relativ schnell durch "Probieren" einen Aufstellungsort mit ausreichenden Empfangsbedingungen
ermitteln kann und zum anderen die Qualität eines empfangenen Zeittelegramms im Grenzbereich
der Empfangsdfeldstärke so verbessert wird, daß es noch verwertbar ist für die Überprüfung
bzw. Korrektur des Zeitregisters der autonomen Funkuhr.
[0010] Diese Aufgabe wird für eine Funkuhr nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch
dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
[0011] Durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 wird dem Benutzer der Funkuhr
zunächst einmal angezeigt, ob das empfangene Zeittelegramm selbst ungestört decodiert
werden konnte oder nicht. Der Benutzer erhält damit eine direkte Aussage über die
ihn letztlich allein interessierende Frage, nämlich die Verwertbarkeit des vom Empfänger
an den Decoder angegebenen Radiosignals. Er ist damit nicht auf indirekte Hinweise,
wie die Empfangsfeldstärke am Aufstellungsort, angewiesen, die im einen oder anderen
Fall - insbesondere im Grenzbereich der notwendigen Empfangsfeldstärke - zu irreführenden
Schlußfolgerungen führen kann. Darüber hinaus wird von der Filtereinheit immer dann,
wenn eine Empfangsstörung erkannt wird, ein gefiltertes Ausgangssignal erzeugt, wobei
bei dem Filterungsprozess Erkenntnisse verwertet werden, die bei der Analyse von typischen
Empfangsstörungen gewonnen worden sind. Wird keine Empfangsstörung erkannt, stimmen
die Pulse des gefilterten Zeittelegramms mit denen vom Decoder abgegebenen Pulsen
überein. Ferner verschwindet in diesem Fall auch das Kontrollsignal.
[0012] Dem Benutzer steht damit nicht nur ein Mittel zur Überprüfung der Empfangsbedingungen
zur Verfügung, sondern eine Funkuhr, bei der auch im Grenzbereich der Empfangsbedingungen
sehr gute Chancen bestehen, daß das gefilterte Ausgangssignal von der Steuereinheit
verwertet werden kann. Die Funkuhr wird damit auch noch bei schlechten Empfangsbedingungen
laufend synchronisiert, d.h., der Inhalt des Zeitregisters wird mit dem Zeittelegramm
verglichen und bei einer Abweichung entsprechend korrigiert.
[0013] Die Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 2 hat den Vorteil, daß an den N Ausgängen
des Schieberegisters jeweils N Signale zur Verfügung stehen, die aus den letzten N
von dem Oszillator gesteuerten Abtastungen des Zeittelegramms stammen. Führt man die
N Signale den N Eingängen einer Nur-Lesespeichers zu und betrachtet ein spezielles
N-Tupel von Werten als Adresse eines bestimmten Speicherplatzes in dem Nur-Lesespeicher,
so kann man unter dieser Adresse drei Bit ablegen, die auf der Grundlage der Analyse
von typischen Empfangsstörungen gewonnen worden sind. Diese 3-Bit-Muster besteht dabei
aus dem Kontrollsignal selbst und den beiden anderen Bits zum Setzen und Rücksetzen
eines R/S-Flip-Flops, an dessen Ausgang das gefilterte Zeittelegramm abgegeben wird.
[0014] Es hat sich gezeigt, daß man in der Praxis bereits mit einem 4-stufig ausgebildeten
Schieberegister, d.h. mit den letzten vier vom Oszillator gesteuerten Abtastungen
des Zeittelegramms, recht gute Ergebnisse erzielen kann (vgl. Anspruch 3). Dies gilt
sowohl in bezug auf das Ergebnis der Filterung des Zeittelegramms als auch in bezug
auf die Aussagefähigkeit des Kontrollsignals. In der Praxis hat sich gezeigt, daß
man bei einem 4-stufigen Schieberegister mit der in Anspruch 4 beschriebenen Verknüpfung
zwischen den Adresseingängen und der Speicherplatzbelegung des Nur-Lesespeichers und
der ebenfalls in diesem Anspruch beschriebenen Verknüpfung zwischen den Ausgängen
des Nur-Lesespeichers einerseits und den beiden Eingängen des R/S-Flip-Flops andererseits
bereits recht gute Ergebnisse erreicht. Die dort beschriebenen Verknüpfungen ergeben
nämlich für die in der Praxis vorkommenden Störungen des Zeittelegramms sowohl gute
Filterergebnisse als auch eine hohe Aussagefähigkeit des Kontrollsignals.
[0015] Die Sichtbarmachung des Kontrollsignals auf dem Anzeigefeld (Anspruch 5) ist insofern
von Vorteil, als mit einem optischen Indikator die Empfangsbedingungen am Aufstellungsort
der Funkuhr von deren Benutzer am leichtesten beurteilt werden können, ohne daß dabei
andere im Raum anwesende Personen gestört zu werden brauchen.
[0016] Die Ausführungsform der Erfindung nach Anspruch 6 hat den Vorteil, daß für den Benutzer
zum einen nur kurz anhaltende Schwankungen des Kontrollsignals und zum anderen sehr
häufig auftretende Kontrollsignalstörungen in einer leichter abzulesenden Weise angezeigt
werden.
[0017] Ebenso ist es vorteilhaft, wenn dem Benutzer noch ein weiterer optischer Indikator
zur Verfügung steht, der zum einen aktiviert wird, wenn der Empfänger eingeschaltet
ist (Anspruch 7), und zum anderen auch nach Ausschalten des Empfängers dann aktiviert
bleibt, wenn während der Einschaltdauer des Empfängers kein vollständiges Zeittelegramm
decodiert werden konnte (Anspruch 8). Der Benutzer der Funkuhr hat damit die Möglichkeit,
vier Betriebszustände der Funkuhr zu erkennen, nämlich:
- "Empfänger ausgeschaltet, letzter Empfang gelungen"
- "Empfänger ausgeschaltet, während des letzten Einschaltens kein verwertbares Zeittelegramm
empfangen"
- "Empfänger eingeschaltet, keine Empfangsstörungen"
- "Empfänger eingeschaltet, gestörtes Zeittelegramm".
[0018] Die Fortbildung der Funkuhr nach Anspruch 9 hat den Vorteil, daß dem Benutzer ein
optischer Indikator zur Verfügung gestellt wird, den er im Fall des sogenannten "magischen
Auges" entweder bereits aus der Radiotechnik kennt oder mit dem ihm im Fall des das
"magische Auge" umschließenden Kreises ein zwar klar erkennbares, aber die auf der
Anzeigeeinheit ausgegebene Information (Uhrzeit und eventuell auch Datum) nicht störendes
Symbol ausgegeben wird.
[0019] Bildet man schließlich die Funkuhr nach Anspruch 10 weiter, kann diese unter Verzicht
auf einige diskrete Bauteile und damit mit weniger Montageaufwand gefertigt werden.
Darüber hinaus kann auf der betreffenden Leiterplatte Platz gespart werden, so daß
die Uhr insgesamt kompakter gebaut werden kann. Schließlich wird in vielen Fällen
bereits zur Zeitfortschaltung und auch zur Steuerung von Sonderfunktionen, beispielsweise
der Abgabe eines Wecksignals, ein Mikroprozessor verwendet, der im allgemeinen damit
nicht ausgelastet ist, so daß er auch die Funktion des Filters noch übernehmen kann.
[0020] Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1
- ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Funkuhr, bei der zwischen Empfänger und
Decoder ein Filter geschaltet ist,
- Fig. 2
- den internen Aufbau des Filters mit diskreten Bauteilen,
- Fig. 3a-3d
- verschiedene Impulsdiagramme, die bei Abtastung eines ungestörten und eines gestörten
"0" bzw. "1"-Pulses des Zeittelegramms erhalten werden, und
- Fig. 4
- eine Tabelle mit der Verknüpfung zwischen Adresse und der Belegung des 3-Bit-Musters
des Nur-Lesespeichers.
[0021] Das in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete Blockschaltbild einer Funkuhr besteht
aus einem Empfänger 2, einen Decoder 5, einer Steuereinheit 6, einer zeithaltenden
Schaltung 7 und einer Anzeigeeinheit 8. Der Empfänger 2 seinerseits weist eine Antenne,
einen Verstärker sowie einen Demodulator auf (sämtliche Bauteile nicht dargestellt),
wobei der Demodulator das empfangene Funksignal in ein serielles digitales Signal
zurückverwandelt. Das digitale Signal - im weiteren als Zeittelegramm bezeichnet -
liefert eine absolute Zeitinformation. Bei dem Sender kann es sich um den Langwellensender
DCF 77 handeln, der die gesetzliche Zeit der Bundesrepublik Deutschland, gesteuert
durch eine sogenannte "Atomuhr", verbreitet. Die nachfolgende Beschreibung erfolgt
am Beispiel der von diesem Sender verbreiteten Zeitinformation.
[0022] Die Übertragung eines vollständigen Zeittelegramms, welches 59 Pulse enthält, die
jeweils im Abstand von einer Sekunde beginnen, dauert eine Minute. Durch eine Pulslänge
von 100 ms wird eine logische "0" übertragen und durch eine Pulslänge von 200 ms eine
logische "1". Die absolute Zeit wird in BCD-kodierter Form übertragen. Die genaue
Definition des Zeittelegramms kann in der einschlägigen Literatur, z.B. in W. Hilberg,
Funkuhren-Technik, Oldenbourg-Verlag, München, 1988, S. 29 - 45, nachgelesen werden.
[0023] Der Decoder 5 ermittelt aus einem derartigen Zeittelegramm die aktuelle Uhrzeit und
leitet diese an die Steuereinheit 6 weiter. Die Steuereinheit 6 hat Zugriff auf die
zeithaltende Schaltung 7, die bei ausgeschaltetem Empfänger 2 oder Ausfall des Senders
die Zeit mittels eines Quarzresonators autonom weiterschaltet. Jeweils nach Erhalt
eines fehlerfreien Zeittelegramms wird die über den Sender empfangene Zeitinformation
in die zeithaltende Schaltung 7 übertragen.
[0024] Auf einer Anzeigeeinheit 8 wird die aktuelle Uhrzeit (nicht dargestellt) auf einem
Anzeigefeld 83 ausgegeben. Auf der Anzeigeeinheit 8 kann gleichzeitig auch noch ein
optischer Indikator 82 und ein weiteres optisches Signal 81 ausgegeben werden, deren
Bedeutung noch im einzelnen beschrieben werden wird.
[0025] Nach der Erfindung ist zwischen dem Decoder 5 und dem Empfänger 2 ein Filter 4 geschaltet,
das an seinem Eingang das Zeittelegramm 31 aufnimmt und an einem seiner beiden Ausgänge
mit dem Decoder 5 verbunden ist, während sein anderer Ausgang mit einem Eingang der
Steuereinheit 6 verbunden ist. Der mit dem Decoder 5 verbundene Ausgang des Filters
4 gibt dabei ein gefiltertes Zeittelegramm 32 ab, während der mit der Steuereinheit
6 verbundene Ausgang ein sogenanntes Kontrollsignal 33 abgibt, welches einem anderen
Eingang der Steuereinheit 6 zugeführt wird und als Indikator für die Empfangsbedingungen
am Aufstellungsort der Funkuhr dient.
[0026] Die Arbeitsweise des Filters wird nachstehend anhand der Fig. 2 und 3a-3d erläutert.
Das Filter 4 weist einen Oszillator 41 auf, dessen Ausgang den Clock-Eingang eines
4-Bit-Schieberegisters 42 periodisch mit einer Frequenz von 64 Hz taktet. Am Eingang
des Schieberegisters 42 liegt das ungefilterte Zeittelegramm 31 an, während seine
vier Ausgänge Q1, Q2, Q3 und Q4 mit den entsprechenden vier Eingängen A1, A2, A3 und
A4 einer Nur-Lesespeichers (ROM) 43 verbunden sind. Damit liegen an den Ausgängen
des Schieberegisters 42 jeweils die letzten vier an dem Zeittelegramm 31 abgetasteten
Signalpegel . Das ROM 43 enthält 16 x 3 Speicherzellen, die fest programmiert sind.
Dabei dienen die vier Eingänge A1, A2, A3 und A4 zur Aufnahme der von dem Schieberegister
42 ausgehenden, sogenannten Adressleitungen, d.h., das auf diesen vier Leitungen dem
ROM 43 bei jedem Takt angebotene 4-Bit-Muster stellt eine Adresse dar, unter der jeweils
ein bestimmtes 3-Bit-Muster abgelegt ist. Dieses 3-Bit-Muster liegt dann jeweils an
den drei Ausgängen D1, D2 und D3 des ROMs 43 an. Der Ausgang D1 des ROMs 43 ist mit
dem Setzeingang S eines R/S-Flip-Flops 44, während der Ausgang D2 des ROMs 43 mit
dem Rücksetzeingang des R/S-Flip-Flops 44 verbunden ist, wobei am Ausgang Q des Flip-Flops
44 das gefilterte Zeittelegramm 32 anliegt. Der verbleibende Ausgang D3 des ROMs 43
gibt das Kontrollsignal 33 ab, welches Störungen des Zeittelegramms 31 kennzeichnen
soll.
[0027] Es hat sich herausgestellt, daß in der Praxis sehr befriedigende Ergebnisse erzielt
werden, wenn die Belegung der unter verschiedenen Adressen des ROMs 43 abgelegten
3-Bit-Muster wie in Fig. 4 gezeigt vorgenommen wird. Aus dieser Tabelle ist ersichtlich,
daß beispielsweise unter der Adresse "0, 0, 1, 0" das 3-Bit-Muster "0, 0, 1" abgelegt
ist. Das bedeutet, daß dieses Bitmuster an den Ausgängen D1 , D2 und D3 in der genannten
Reihenfolge anliegt, so daß sowohl am Setz- als auch am Rücksetzeingang des R/S-Flip-Flops
44 ein "0"-Signal anliegt. Das binäre Kontrollsignal 33 weist dabei den Wert "1" auf
und zeigt damit an, daß das Zeittelegramm 31 mindestens eine Störung enthält, was
wiederum Rückschlüsse auf die Empfangsbedingungen am Aufstellungsort der Funkuhr zuläßt.
Anders liegen die Verhältnisse, wenn am Eingang des ROMs 43 die Adresse "0, 0, 1,
1" anliegt, da in diesem Fall das Kontrollsignal 33 am Ausgang D3 den binären Wert
"0" aufweist, wobei aber die Ausgänge D1 und D2 nach wie vor beide den binären Wert
"0" beibehalten.
[0028] Die Wirkungsweise des Filters ist wie folgt:
Durch die Programmierung des ROMs 43 kann festgelegt werden, welche Signalfolgen zum
Setzen oder Rücksetzen des R/S-Flip-Flops 44 führen und welche Signal folgen Störungen
enthalten, die dann über den Ausgang D3 des ROMs 43 - d.h. das Kontrollsignal 33 -
angezeigt werden. So sind aus Fig. 3a die binären Werte Q1, Q2, Q3 und Q4 am Ausgang
des Schieberegisters 42 und der binäre Wert des gefilterten Zeittelegramms 32 für
den Fall ersichtlich, daß im Zeittelegramm 31 ein ungestörter "0"-Puls enthalten ist.
Der "0"-Puls wird bei einer Dauer von 100 ms und einer Taktfrequenz von 64 Hz siebenmal
mit dem Wert "1" abgetastet, so daß an den Ausgängen Q1, Q2, Q3 und Q4 jeweils um
einen Takt versetzt siebenmal der binäre Wert "1" erscheint. Überprüft man anhand
der in Fig. 4 abgebildeten Tabelle sämtliche, durch die Ausgänge Q1, Q2, Q3 und Q4
definierte Adressen, so findet man, daß in allen zugehörigen 3-Bit-Mustern das Bit
D3 den Wert "0" hat. Gleichzeitig erkennt man, daß das R/S-Flip-Flop 44 durch die
Adresse "1, 1 , 1, 1" gesetzt wird (D1 hat den Wert "1") und erst durch die Adresse
"0, 0, 0, 0" wieder rückgesetzt wird (das Bit D2 hat dann den Wert "1"). Auf diese
Weise besteht das gefilterte Zeittelegramm 33 am Ausgang Q des R/S-Flip-Flops 44 ebenfalls
während sieben aufeinanderfolgende Takte aus dem binären Wert "1", d.h., das ungestörte
31 und das gefilterte 32 Zeittelegramm stimmen inhaltlich überein, sind aber durch
die Wirkung des Filters 4 zeitlich gegeneinander versetzt. Diese konstante zeitliche
Versetzung wird aber von Decoder 5 bei der Ermittlung der aktuellen Uhrzeit berücksichtigt.
[0029] Somit ergeben sich für den Fall eines ungestörten "0"-Pulses im Zeittelegramm 31
zum einen ein durchweg verschwindendes Kontrollsignal 33 und zum anderen Identität
zwischen gefiltertem Zeittelegramm 32 und ungefiltertem Zeittelegramm 31.
[0030] Dasselbe trifft bei Auftreten eines ungestörten "1"-Pulses in einem Zeittelegramm
zu, der 200 ms anhält und daher bei einer Frequenz von 64 Hz 13-mal abgetastet wird.
Dies läßt sich im einzelnen auf gleiche Weise anhand der Fig. 3b und der in Fig. 4
gezeigten Tabelle nachvollziehen.
[0031] Fig. 3c zeigt einen stark gestörten "0"-Puls im Zeittelegramm 31. Verwendet man wiederum
die in Fig. 4 gezeigte Tabelle, so ergibt sich am Ausgang Q des R/S-Flip-Flops 44
ein durch die Filterung völlig ungestörter "0"-Puls, der - wie der ungestörte "0"-Puls
aus Fig. 3a - aus sieben hintereinanderfolgenden Signalen mit dem binären Wert "1"
besteht. Durch das Filter 3 ist also eine erhebliche Verbesserung des Zeittelegramms
31 erreicht worden, so daß das Zeittelegramm 31 auch an Orten mit mäßigen oder gar
schlechten Empfangsbedingungen verwertet werden kann. Ganz anders als bei den ungestörten
"0"- oder "1"-Pulsen verhält es sich mit dem Kontrollsignal 33. Während das Kontrollsignal
33 bei ungestörten "0"- und "1"-Pulsen nach jedem Takt des Oszillators 41 durchweg
den Wert "0" aufwies, weist das Kontrollsignal 33 bei einem Puls nach Fig. 3c insgesamt
11-mal den Wert "1" auf und zeigt damit deutlich die erhebliche Störung des "0"-Pulses
an. Zum ersten Mal weist das Kontrollsignal 33 den Wert "1" nach dem fünften Takt
des Oszillators 41 auf (vgl. dazu die Tabelle in Fig. 4). Dasselbe gilt für die Takte
6, 12, 13 usw., wobei auch während der letzten drei Takte das Kontrollsignal 33 jeweils
den Wert "1" aufweist.
[0032] In gleicher Weise läßt sich aus Fig. 3d entnehmen, daß der abgebildete gestörte "1"-Puls
im Zeittelegramm 31 nach Durchgang durch das Filter 4 als völlig ungestörter "1"-Puls
im gefilterten Zeittelegramm 32 erscheint, da letzteres wiederum während 13 Takten
den Wert "1" aufweist. Anders bei einem ungestörten "1"-Puls tritt aber während acht
Takte der Wert "1" für das Kontrollsignal 33 auf, was wiederum darauf hinweist, daß
der "1"-Puls beträchtlichen Störungen unterworfen ist.
[0033] Ein zum Kontrollsignal 33 inverses Signal wird auf der Anzeigeeinheit 8 mittels eines
optischen Indikators 82, der die Form eines sogenannten "magischen Auges" aufweist,
sichtbar gemacht.
[0034] Durch die Sichtbarmachung eines zum Kontrollsignal 33 inversen Signals ist der Indikator
82 bei ungestörten Pulsen im Zeittelegramm 31 permanent sichtbar, so daß der Benutzer
der Funkuhr eine Bestätigung über die guten Empfangsbedingungen an deren Aufstellungsort
erhält.
[0035] Da sämtliche aus den Fig. 3c und 3d ermittelten Kontrollsignale 33 relativ häufig
auftreten, wird der Indikator 82 durch hier nicht näher interessierende Maßnahme von
der Steuereinheit 6 im 1-Sekunden-Takt mit jeweils einer halbsekündigen Pause sichtbar
gemacht. Damit werden dem Benutzer der Funkuhr in auffälliger Weise die relativ schlechten
Empfangsbedingungen an deren Aufstellungsort erkennbar gemacht. Für den Fall, daß
nur für kurze Zeit, beispielsweise für weniger als 0,5 Sekunden, das Kontrollsignal
den Wert "1" annimmt und dann für eine längere Zeit, beispielsweise einige Sekunden,
wieder den Wert "0" annimmt, wird das inverse Signal zum Kontrollsignal 33 für diese
Zeitspanne, also für beispielsweise 0,5 Sekunden sichtbar gemacht, um dem Benutzer
auch geringe Empfangsstörungen ausreichend deutlich anzuzeigen.
[0036] Wie aus Fig. 1 erkennbar, kann auf der Anzeigeeinheit 8 ein weiteres optisches Signal
in Form eines Kreises 81 sichtbar gemacht werden. Die Sichtbarmachung erfolgt wiederum
durch die Steuereinheit 6 und zwar in der Weise, daß der Kreis 81 sowohl dann sichtbar
gemacht wird, wenn der Empfänger 2 eingeschaltet ist, als auch dann, wenn das letzte
Zeittelegramm 31 vor Abschalten des Empfängers 2 relativ stark gestört war und daher
das Kontrollsignal 33 relativ häufig aufgetreten ist. Auf diese Weise können durch
den optischen Indikator 82 in Verbindung mit dem Kreis 81 folgende Betriebszustände
der Funkuhr angezeigt werden:
- Betriebszustand 1:
- Kreis 81 sichtbar und Indikator 82 dauersichtbar, d.h. Empfänger 2 eingeschaltet,
verschwindendes Kontrollsignal, damit gute Empfangsbedingungen.
- Betriebszustand 2:
- Kreis 81 sichtbar, Indikator 82 aber immer wieder für 0,5 Sekunden bzw. im 1-Sekunden-Takt
sichtbar, d.h. Empfänger 2 eingeschaltet und gelegentliche, häufige Störungen des
Zeittelegramms 31.
- Betriebszustand 3:
- Kreis 81 sichtbar, Indikator 82 aber weder dauernd noch für für 0,5 Sekunden noch
im 1-Sekunden-Takt sichtbar, d.h. Empfänger 2 ausgeschaltet, letztes Zeittelegramm
deutlich gestört, Übernahme des Zeittelegramms in die zeithaltende Schaltung 7 nicht
erfolgt.
- Betriebszustand 4:
- weder Kreis 81 noch Indikator 82 in irgendeiner Form sichtbar, d.h. Empfänger 2 ausgeschaltet,
letztes Zeittelegramm wurde als gefiltertes Zeittelegramm 32 in die zeithaltende Schaltung
7 übernommen, und - sofern notwendig - die die Zeitanzeige (nicht dargestellt) auf
der Anzeigeeinheit 8 wurde berichtigt.
1. Funkuhr mit einem Empfänger (2), der ein aus seriellen digitalen Pulsen bestehendes
sogenanntes Zeittelegramm empfängt, mit einem dem Empfänger (2) nachgeschalteten Decoder
(5), der aus dem Zeittelegramm die aktuelle Uhrzeit ermittelt und diese einer Steuereinheit
(6) zuführt, die ihrerseits die aktuelle Uhrzeit in das Zeitregister einer zeithaltenden
Schaltung (7) überträgt, welche das Zeitregister bis zum nächsten Empfang eines Zeittelegramms
autonom fortschaltet, wobei jeweils die aktuell im Zeitregister enthaltene Uhrzeit
auf einer Anzeigeeinheit (8) ausgegeben wird und mit einem Indikator für die Empfangsbedingungen
am gewählten Aufstellungsort,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen Empfänger (2) und Decoder (5) eine Filtereinheit (4) geschaltet ist,
welche bei eingeschaltetem Empfänger (2) aus den einzelnen Pulsen des Zeittelegramms
ein auf der Grundlage der Analyse von typischen Empfangsstörungen gewonnenes, gefiltertes
Zeittelegramm (32) und als Indikator für die Empfangsbedingungen am gewählten Aufstellungsort
ein ebenfalls digitales Kontrollsignal (33) erzeugt, welches bei ungestört empfangenen
Pulsen nicht, bei Empfang eines gestörten Pulses aber mindestens einmal auftritt und
dem Benutzer der Funkuhr erkennbar gemacht wird.
2. Funkuhr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Filter (4) ein N-Bit-Schieberegister (42) aufweist, dessen Eingang (31) das
empfangene Zeittelegramm zugeführt wird und welches von einem Oszillator (41) periodisch
getaktet wird, daß die die N Ausgänge des Schieberegisters (42) jeweils mit einem
Adresseingang eines Nur-Lesespeichers (43) verbunden sind, welcher drei Ausgänge aufweist,
von denen zwei Ausgänge mit den beiden Eingängen (R, S) eines RS-Flip-Flops verbunden
sind und der dritte Ausgang das Kontrollsignal (33) abgibt und daß am Ausgang des
RS-Flip-Flops (44) das gefilterte Zeittelegramm (32) abgegeben wird.
3. Funkuhr nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Schieberegister (42) 4-stufig ausgebildet ist und daß der Nur-Lesespeicher
(43) vier Adresseingänge (A1, A2, A3, A4) aufweist und ein Speichervolumen von 16
mal 3 Bit aufweist, von denen jeweils 2 Bit (D1, D2) den beiden Eingängen (R, S) des
RS-Flip-Flops (44) zugeordnet sind und jeweils das dritte Bit (D3) das Kontrollsignal
(33) darstellt.
4. Funkuhr nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen den Adresseingängen (A1, A2, A3, A4) des Nur-Lesespeichers (43) und seiner
Speicherplatzbelegung die in Fig. 4 dargestellte Verknüpfung besteht, daß der erste
(Q₁) bzw. zweite (Q₂) bzw. dritte (Q₃) bzw. vierte (Q₄) Ausgang des Schieberegisters
(31) mit dem ersten (A1) bzw. zweiten (A2) bzw. dritten (A3) bzw. vierten (A4) Adresseneingang
des Nur-Lesespeichers (43) verbunden ist, dessen erster Ausgang (D1) mit dem Setz-Eingang
(5) und dessen zweiter Ausgang (D2) mit dem Rücksetz-Eingang (R) verbunden ist und
daß an dessen dritten Ausgang (D3) das Kontrollsignal (33) abgegeben wird.
5. Funkuhr nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein zum Kontrollsignal (33) inverses Signal ebenfalls der Steuereinheit (6) zugeführt
wird und von dieser auf dem Anzeigefeld (8) mittels eines optischen Indikators (82)
sichtbar gemacht wird.
6. Funkuhr nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Steuereinheit (6) für den Fall, daß ein Kontrollsignal (33) kürzer als eine
vorgebbare Zeitspanne, beispielsweise 0,5 Sekunden, andauert, den Indikator (82) dennoch
für diese Zeitspanne sichtbar macht und für den Fall, daß das Kontrollsignal (33)
relativ häufig auftritt, den Indikator (82) periodisch im Einsekundentakt mit einer
Impulsdauer von 0,5 Sekunden sichtbar macht.
7. Funkuhr nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß von der Steuereinheit (6) bei eingeschaltetem Empfänger (2) auf der Anzeigeinheit
(8) neben dem optischen Indikator (82) noch ein weiteres optisches Signal (81) aktiviert
wird.
8. Funkuhr nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das weitere optische Signal (81) für den Fall, daß während einer vorgegebenen
Einschaltzeit des Empfängers (2) kein korrekt decodierbares gefiltertes Zeittelegramm
(32) generiert werden konnte, auch nach Ausschalten des Empfängers (2) aktiviert bleibt,
während das zum Kontrollsignal (33) inverse Signal danach nicht mehr sichtbar gemacht
wird.
9. Funkuhr nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der optische Indikator die Form eines sogenannten magischen Auges (82) aufweist
und daß das weitere optische Signal in Form eines das magische Auge umschließenden
Kreises (81) sichtbar gemacht wird.
10. Funkuhr nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Funktion sämtlicher Bauteile (41, 42, 43 und 44) des Filters (4) von einem
kundenspezifischen integrierten Schaltkreis oder von einem Mikrokontroller realisiert
werden.