[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Information
anzeigenden Einrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, eine Empfangseinrichtung
nach Anspruch 9 sowie Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch
10 oder 11.
[0002] Es sind als Funkuhren ausgebildete Weckuhren bekannt, bei denen ein Benutzer eine
einstellbare aber dann feste Uhrzeit vorgeben kann, zu der die Weckuhr dann ein Wecksignal
liefert. Erfahrungsgemäß treten jedoch insbesondere im Winter immer wieder Verhältnisse
auf, die den Benutzer veranlassen würden, die Weckuhr auf eine frühere Weckzeit einzustellen,
wenn er diese Verhältnisse vorhersehen könnte. Da jedoch eine Glatteisgefahr vorzugsweise
nachts oder in den frühen Morgenstunden auftritt, kann ein Benutzer häufig nicht wissen,
ob er seine sonst übliche Weckzeit oder lieber eine frühere Weckzeit einstellen soll,
um auch bei schwierigen Straßenverhältnissen seine Termine einhalten zu können.
[0003] Bei der Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Anspruch 1 kann der Benutzer
vor einer kritischen Situation auf der Straße gewarnt werden. Durch das frühere Ausgeben
des Wecksignales kann dabei widrigen Verkehrsverhältnissen Rechnung getragen werden.
Zur Wahrnehmung eines Termines durch den Benutzer zu einer bestimmten Uhrzeit kann
durch das Vorverlegen des Wecksignales der Zeitverlust infolge eines möglichen Verkehrsstaus
wenigstens teilweise kompensiert werden. Da einige Benutzer bei Ertönen des Wecksignales
nicht auf die Weckuhr schauen, da sie ja die Uhrzeit (entspricht in dem Moment der
eingestellten Weckzeit) kennen, erweist sich eine Variation des Wecksignales in dem
Moment als günstig. Im Falle einer Vorverlegung des Wecksignales wird der Benutzer
dann direkt durch den veränderten Klang des Wecksignales darauf aufmerksam gemacht,
daß es früher ist als dies der ursprünglich eingestellten Weckzeit entspricht. Ebenso
bekommt der Benutzer - unabhängig davon, ob das Wecksignal vorverlegt wurde - unmittelbar
einen Hinweis auf die eventuell kritische Straßensituation durch den veränderten Klang
des Wecksignales.
[0004] Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem von einer präzisen Atomuhr einer Empfangs-/Sendestation
in Mainflingen eine Uhrzeit in Form eines Funksignales mit einer Frequenz von 77,5kHz
gesendet wird. Dieses Signal wird als DCF77 Signal bezeichnet. Dieses DCF77 Signal
wird von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig (Bundesrepublik
Deutschland) empfangen. Unter Beachtung der Übertragungszeit wird diese empfangene
Uhrzeit mit der Uhrzeit einer hochpräzisen Atomuhr verglichen. Werden dabei Abweichungen
festgestellt, werden entsprechende Korrektursignale mittels einer drahtgebundenen
Übertragung zu der Empfangs-/Sendestation nach Mainflingen, nahe Frankfurt am Main,
übertragen. Entsprechend den ankommenden drahtgebundenen Korrektursignalen wird die
präzise Atomuhr der Empfangs-/Sendestation in Mainflingen entsprechend korrigiert.
Die DCF77 Signale der Empfangs-/Sendestation in Mainflingen können dann von sogenannten
Funkuhren, wie z.B. Armbanduhren, Wanduhren oder Tischuhren wie z.B. Weckuhren empfangen
werden. Es ist dabei zwischenzeitlich üblich, derartige Funkuhren batteriebetrieben
auszubilden. Um dabei Energie zu sparen und bei diesen Funkuhren nicht ständig den
Empfänger in Betrieb zu haben, werden diese Funkuhren als sogenannte autonome Funkuhren
ausgebildet. Diese autonomen Funkuhren weisen dabei eine zeithaltende Einrichtung
auf, mittels der die aktuelle Uhrzeit, beispielsweise mit einem Quarzuhrwerk wie bei
einer herkömmlichen Quarzuhr, fortlaufend ermittelt wird. Der Zeitsignalempfang findet
dabei aus Gründen der Energieersparnis beispielsweise nur einmal pro Tag statt. Nach
einem erfolgreichen Zeitsignalempfang wird dann die von der zeithaltenden Einrichtung
fortlaufend ermittelte Uhrzeit aktualisiert, d.h. gegebenenfalls korrigiert. Diese
gegebenenfalls korrigierte Uhrzeit wird dann wiederum von der zeithaltenden Einrichtung
fortgeführt. Die Uhrzeit wird dabei aus dem empfangenen Zeitsignal ermittelt, indem
das empfangene Funksignal dekodiert wird. Die Uhrzeit wird dabei von der autonomen
Funkuhr angezeigt.
[0005] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nach Anspruch 2 soll eine Empfangs-/Sendestation
Zeitsignale empfangen, die drahtlos übertagen werden, beispielsweise von der Empfangs-/Sendestation
in Mainflingen oder anderen entsprechenden Sendern in den jeweiligen Staaten. Es ist
dabei ebenso möglich, die Daten des sogenannten GPS (Global Positioning System) zu
empfangen und daraus ein Zeitsignal abzuleiten.
[0006] Die Empfangs-/Sendestation empfängt also erfindungsgemäß drahtlos übertragene Zeitsignale.
Weiterhin werden dann die empfangenen Zeitsignale umgesetzt und an Empfangseinrichtungen,
beispielsweise Weckuhren, weitergesendet.
[0007] Außerdem werden der Empfangs-/Sendestation Sensorsignale zugeführt, die ebenfalls
von der Empfangs-/Sendestation gesendet werden, nachdem sie ggf. aufbereitet wurden.
[0008] Dadurch wird vorteilhaft erreicht, daß von der Empfangseinrichtung beispielsweise
meteorologische Daten empfangen und zur Anzeige gebracht werden können, wenn die Sensoren
meteorologische Daten wie Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit o.ä. messen. Dazu
können dann zumindest die Sensoren außerhalb der Wohnung bzw. des Hauses angebracht
werden.
[0009] Da für die Übertragung der sensorischen Daten in der Empfangs-/Sendestation ohnehin
ein Sender und in der Empfangseinrichtung ein Empfänger vorhanden ist, zeigt sich
vorteilhaft, daß bei verbesserter Funktionalität der Hardwareaufwand minimert wird,
wenn die Uhrzeit über denselben Sender und denselben Empfänger von der Empfangs-/Sendestation
an die Empfangseinrichtung übertragen wird.
[0010] Vorteilhaft erweist es sich bei dem Verfahren nach Anspruch 3, daß die Empfangs-/Sendestation
selbst nur in bestimmten Zeitintervallen die Zeitsignale empfangen muß. Es ist dann
beispielsweise möglich, eine Übertragung der Daten von der Empfangs-/Sendestation
zu den Empfangseinrichtungen in bestimmten vorgegeben Zeitabständen wie z.B. im Abstand
von einer oder mehreren Stunden vorzunehmen. Die Empfangs-/Sendestation kann die Zeitintervalle
selbsttätig aufgrund der in deren zeithaltender Einrichtung ermittelter Uhrzeit bestimmen.
Weiterhin ist es dabei vorteilhaft möglich, die zeithaltende Einrichtung mit einer
präziseren zeithaltenden Einrichtung auszustatten als die Empfangseinrichtungen. Die
zeithaltenden Einrichtungen in den Empfangseinrichtungen werden dann bei der Datenübertragung
von der Empfangs-/Sendestation zu der Empfangseinrichtung auf die fortlaufend ermittelte
Zeit der zeithaltenden Einrichtung in der Empfangs-Sendestation aktualisiert. Dadurch
können Kosten gespart werden, da an die zeithaltenden Einrichtungen in den Empfangseinrichtungen
geringere Anforderungen hinsichtlich deren Genauigkeit zu stellen sind. Durch die
zeithaltende Einrichtung in der Empfangs-/Sendestation ist es vorteilhaft möglich,
eine Energieersparnis vorzunehmen, indem von der Empfangs-/Sendestation das Zeitsignal
beispielsweise nur einmal pro Tag empfangen wird. Zu Beginn eines Telegrammes muß
zunächst eine Identifizierung gesendet werden, damit die Empfangseinrichtungen erkennen
können, ob das Telegramm von der ihnen zugeordneten Empfangs-/Sendestation gesendet
wurde. Der Inhalt des Telegrammes kann dann zumindest teilweise aus der aktuellen
Uhrzeit bestehen und/oder sensorischen Daten. Wenn die zeithaltende Einrichtung die
aktuelle Uhrzeit mit einer kleineren Unterteilung als der Minute fortführt, ist es
möglich, den Beginn eines Telegrammes entsprechend flexibler zu gestalten. Beispielsweise
bei dem DCF77-Signal wird der Beginn eines (reinen Zeit-)Telegrammes dadurch angezeigt,
daß die 00-Sekunden-Marke (d.h., eine Marke, die jeweils eine volle Minute repräsentiert)
übersendet wird. Wird die Zeit nun in Sekunden- oder beispielsweise auch in zehntel-Sekunden-Intervallen
fortgeführt, ist es möglich, ein Telegramm zu beliebigen Zeitpunkten entsprechend
der zeitlichen Auflösung der zeithaltenden Einrichtung abzusetzen. Die in dem Telegramm
übersendete Uhrzeit ist dann die bei Absendung des Telegrammes aktuelle Uhrzeit.
[0011] Der Frequenzbereich nach Anspruch 4 hat sich hinsichtlich verschiedener Kriterien
wie z.B. der Baugröße und der Übertragungsqualität von den benötigten Antennen als
vorteilhaft erwiesen.
[0012] Bei dem Verfahren nach Anspruch 5 zeigt sich vorteilhaft, daß sich die Empfangsqualität,
d.h. die Empfangssicherheit, des von der Empfangs-/Sendestation empfangenen Zeitsignales
erhöht. Auch unter eventuell schwierigen Empfangsbedingungen kann dann noch ein fehlerfreier
Empfang eines Zeitsignales möglich sein. Außerdem ist es dabei in besonders einfacher
Weise möglich, der Empfangs-/Sendestation Signale von Sensoren zuzuführen, die Größen
erfassen, die insbeondere außerhalb von Räumen meßbar sind. Derartige Größen können
beispielsweise meteorologische Daten sein wie die Außentemperatur, die UV-Einstrahlung
oder ähnliches zu erfassen. Es ist dabei möglich, weitere Größen wie z.B. die Luftfeuchtigkeit,
den Luftdruck, den Ozongehalt, die Radioaktivität zu erfassen und daraus gegebenenfalls
weitere Größen abzuleiten. Außerdem kann dann als Zeitsignal die UTC-Zeit von dem
GPS-System oder ein Zeitsignal des GLONASS-Systems empfangen und entsprechend daraus
eine lokale Zeit ermittelt werden, was innerhalb geschlossener Räume nur schlecht
bzw. gar nicht möglich ist. Dabei kann beispielsweise die Zeitzone eingegeben werden
sowie die Sommer-Winterzeit-Umstellung.
[0013] Bei dem Verfahren nach Anspruch 6 erweist es sich als vorteilhaft, daß die Empfangseinrichtung
innerhalb der Räume die Uhrzeit mit guter Empfangssicherheit bei vertretbarem Hardwareaufwand
sowie meteorologische Daten anzeigen kann, die nur außerhalb des Raumes meßbar sind.
[0014] Bei dem Verfahren nach Anspruch 7 erweist es sich als besonders vorteilhaft, daß
in dem Frequenzbereich für die Übertragung von der Empfangs-/Sendestation zu der Empfangseinrichtung
Antennen einer vergleichsweise geringen Baugröße Verwendung finden können. Dadurch
ergeben sich verbesserte Möglichkeiten für die äußere Gestaltung insbesondere einer
autonomen Funkarmbanduhr, da wegen der geringeren Baugröße der Antenne das Gehäuse
der Armbanduhr ebenfalls nur eine geringere Größe aufweisen muß. Es ist dabei denkbar,
daß von der als Armbanduhr ausgebildeten Empfangseinrichtung nur ein Teil der weiteren
von den Sensoren kommenden Daten angezeigt wird.
[0015] Von der Empfangs-/Sendestation wird ein Zeitsignal empfangen, beispielsweise das
DCF77-Signal. Dieses Signal wird entsprechend umgesetzt in ein Telegramm, das die
jeweilige Zeitinformation enthält und das im Frequenzbereich von etwa 30 MHz bis 2,5
GHz, insbesondere 433 MHz von der Empfangs-/Sendestation zu wenigstens einer als Armbanduhr
ausgebildeten Empfangseinrichtung ausgesendet wird. Es ist dabei denkbar, die Empfangs-/Sendestation
als Tisch- oder Wanduhr, insbesondere als Weckuhr, auszubilden. Mittels des von der
Empfangs-/Sendestation empfangenen Zeitsignales wird die in der Empfangs-/Sendestation
fortgeführte aktuelle Uhrzeit korrigiert. Entsprechend wird von der Empfangs-/Sendestation
ein Zeittelegramm in zyklischen Abständen im entsprechenden Frequenzbereich abgesendet.
Wenn sich die Armbanduhr dann hinreichend nahe an der Empfangs-/Sendestation befindet,
wird deren fortgeführte aktuelle Uhrzeit ebenfalls korrigiert.
[0016] Bei dem Verfahren nach Anspruch 8 ergibt sich die Möglichkeit, die Empfangseinrichtung
hinsichtlich einzelner Funktionen zu erweitern. Die Schwellwerte, die der Benutzer
vorgeben kann, können dabei vorteilhaft eine Weckzeit sein, wenn die Empfangseinrichtung
beispielsweise als Weckuhr ausgebildet ist. In diesem Falle wird bei Erreichen der
eingestellten Weckzeit ein Wecksignal ausgegeben. Außerdem können zu weiteren Daten
Schwellwerte vorgegeben werden. Wird beispielsweise ein Schwellwert der Außentemperatur
vorgeben, kann das entsprechende Signal ausgegeben werden, wenn die gemessene Außentemperatur
den Schwellwert unterschreitet. Entsprechend kann bei einem UV-Sensor oder einem Ozon-Sensor
das Signal ausgegeben werden, wenn die gemessene UV-Einstrahlung oder die gemessene
Ozonkonzentration den jeweilig vorgegebenen Schwellwert überschreitet.
[0017] Bei der Ausgestaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 10 ergibt sich bei feststehender
Projektierung hinsichtlich der zum Einsatz kommenden Sensoren ein kostengünstiger
Aufbau der Gerätekombination. Die Auswertung der Sensorsignale erfolgt dann in einem
Controller in der Empfangs-/Sendestation oder in der Empfangseinrichtung.
[0018] Bei der Ausgestaltung einer Vorrichtung nach Anspruch 11 ergibt sich die Möglichkeit,
einzelne Sensoren bei einem möglichen Defekt auszutauschen. Gegebenenfalls ist eine
Flexibilität hinsichtlich der zum Einsatz kommenden Sensoren und Meßgrößen möglich.
[0019] Bei der Vorrichtung nach Anspruch 12 zeigt sich vorteilhaft, daß eine Flexibilität
hinsichtlich der zum Einsatz kommenden Sensoren erzielbar wird. Im einfachsten Fall
ist definiert, welche Meßgröße mit dem Sensor erfaßt werden soll, der an einem bestimmten
Port an die Empfangs-/Sendestation angeschlossen werden soll. Damit liegt dann die
Meßgröße selbst (Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, ...) fest, sowie die physikalische
Einheit, in der die jeweilige Meßgröße zur Anzeige gebracht wird. In der Datenspeichereinheit
werden dann nur noch Sensor-spezifische Größen, wie z.B. die Offset-Spannung gespeichert.
Zu diesen Sensor-spezifischen Größen gehören dann beispielsweise bei einem Sensor,
dessen Ausgangsspannung im Verhältnis zur Meßgröße ein linares Verhalten aufweist,
noch der Spannungsbereich des Sensors und der Proportionalitätsfaktor, mit dem die
Ausgangsspannung des Sensors in den Wert der physikalischen Einheit der entsprechenden
Meßgröße umzurechnen ist. Im Falle eines nichtlinearen Verhaltens kann in der Datenspeichereinheit
beispielsweise eine Tabelle abgespeichert sein, aus der entsprechend der jeweiligen
Ausgangsspannung des Sensors - ggf. durch Interpolation zwischen gespeicherten Werten
- der Wert der physikalischen Einheit der jeweiligen Meßgröße entnehmbar ist.
[0020] Es ist bei einer Vorrichtung nach Anspruch 12 jedoch auch möglich, eine größere Flexibilität
zu erreichen, indem es frei wählbar ist, welche Meßgrößen über Sensorsignale den einzelnen
Ports der Empfangs-/Sendestation zugeführt werden. Dann wird außer den bereits genannten
Sensor-spezifischen Größen in der Datenspeichereinheit noch - für die Empfangs-/Sendestation
auslesbar - gespeichert, um welche Meßgröße (Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit,
...) es sich handelt sowie eine Information darüber, in welcher physikalischer Einheit
diese Meßgröße zur Anzeige kommen soll. Die Anbringung der Datenspeichereinheit an
der Empfangs-/Sendestation hat insbesondere bei mehreren Empfangseinrichtungen den
Vorteil, daß pro Sensor jeweils nur eine Datenspeichereinrichtung vorhanden sein muß.
[0021] Bei der Vorrichtung nach Anspruch 13 erweist es sich als vorteilhaft, daß die Menge
der drahtlos zu übertragenden Information reduziert wird. Zumindest die Spannungswerte
der austauschbaren Sensoren, denen Datenspeichereinrichtungen zugeordnet sind, werden
ohne weitere Umrechnungen an die Empfangseinrichtungen weitergesendet. In der Empfangseinrichtung
werden dann aus den jeweiligen Spannungswerten die entsprechenden Werte der Meßgröße
ermittelt, wie dies im Zusammenhang mit den obigen Ansprüchen bereites für die Bestimmung
der Werte der Meßgrößen in der Empfangs-/Sendestation beschrieben wurde.
[0022] Bei den Ausgestaltungen der Vorrichtungen nach den Ansprüchen 14 bis 16 erweist es
sich als vorteilhaft, daß zum einen Meßgrößen erfaßt werden können, die nur am Ort
der Empfangseinrichtung gemessen werden können, wie z.B. die Raumtemperatur. Dies
gilt dann, wenn die Empfangs-/Sendestation außerhalb der Wohnung positioniert ist.
Weiterhin ist es möglich, die Menge der drahtlos zu übertragenden Information zu verringern,
wenn es sich um Meßgrößen handelt, die am Ort der Empfangseinrichtung denselben Wert
haben wie am Ort der Empfangs-/Sendestation, wie z.B. der Luftdruck.
[0023] Bei einer feststehenden Projektierung hinsichtlich der zu erfassenden Meßgrößen bietet
die Vorrichtung nach Anspruch 14 eine besonders kostengünstige Ausführungsform.
[0024] Bei der Vorrichtung nach Anspruch 15 ergibt sich die Möglichkeit, einzelne der weiteren
Sensoren bei einem möglichen Defekt auszutauschen. Gegebenenfalls ist eine Flexibilität
hinsichtlich der zum Einsatz kommenden weiteren Sensoren und Meßgrößen möglich.
[0025] Bei der Vorrichtung nach Anspruch 16 zeigt sich vorteilhaft, daß eine Flexibilität
hinsichtlich der zum Einsatz kommenden weiteren Sensoren erzielbar wird. Im einfachsten
Fall ist definiert, welche Meßgröße mit dem weiteren Sensor erfaßt werden soll, der
an einem bestimmten Port an die Empfangseinrichtung angeschlossen werden soll. Damit
liegen dann die Meßgröße selbst (Luftdruck, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, ...) fest,
sowie die physikalische Einheit, in der die jeweilige Meßgröße zur Anzeige gebracht
wird. In der Datenspeichereinheit werden dann nur noch spezifische Größen des weiteren
Sensors, wie z.B. die Offset-Spannung gespeichert. Zu diesen spezifischen Größen des
weiteren Sensors gehören dann beispielsweise bei einem weiteren Sensor, dessen Ausgangsspannung
im Verhältnis zur Meßgröße ein linares Verhalten aufweist, noch der Spannungsbereich
des weiteren Sensors und der Proportionalitätsfaktor, mit dem die Ausgangsspannung
des weiteren Sensors in den Wert der physikalischen Einheit der entsprechenden Meßgröße
umzurechnen ist. Im Falle eines nichtlinearen Verhaltens kann in der Datenspeichereinheit
beispielsweise eine Tabelle abgespeichert sein, aus der entsprechend der jeweiligen
Ausgangsspannung des weiteren Sensors - ggf. durch Interpolation zwischen gespeicherten
Werten - der Wert der physikalischen Einheit der jeweiligen Meßgröße entnehmbar ist.
[0026] Es ist bei einer Vorrichtung gemäß Anspruch 16 jedoch auch möglich, eine größere
Flexibilität zu erreichen, indem es frei wählbar ist, welche Meßgrößen über Sensorsignale
den einzelnen Ports der Empfangseinrichtung zugeführt werden. Dann wird außer den
bereits genannten spezifischen Größen des weiteren Sensors in der Datenspeichereinheit
noch - für die Empfangeinrichtung auslesbar - gespeichert, um welche Meßgröße (Luftdruck,
Temperatur, Luftfeuchtigkeit, ...) es sich handelt sowie eine Information darüber,
in welcher physikalischer Einheit diese Meßgröße zur Anzeige kommen soll.
[0027] Bei allen Ausführungsformen ist es wahlweise möglich, auch auf der Empfangs-/Sendestation
die Uhrzeit sowie gegebenenfalls die Sensorsignale anzuzeigen. Dadurch kann auch bei
der Inbetriebnahme leichter die Fehlerquelle gefunden werden, wenn die Empfangseinrichtung
falsche Werte anzeigt. Zeigt nämlich in dieser Situation die Empfangs-/Sendestaton
die richtigen Werte an, so liegt der Fehler an der Übertragung bzw. an der Empfangseinrichtung.
[0028] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt. Es zeigen dabei:
- Fig. 1:
- eine erste Vorrichtung bestehend aus einer Empfangs-/Sendestation und einer Empfangseinrichtung,
- Fig. 2:
- eine weitere Vorrichtung bestehend aus einer Empfangs-/Sendestation und einer Empfangseinrichtung
und
- Fig. 3:
- eine andere Vorrichtung bestehend aus einer Empfangs-/Sendestation und einer Funkarmbanduhr.
[0029] Weitere Ausführungen sind in der Beschreibung beschrieben.
[0030] Fig. 1 zeigt eine Empfangs-/Sendestation 9, der mittels drahtloser Datenübertragung
ein Zeitsignal 10 zugeführt wird. Die Empfangs-Sendestation kann dabei intern eine
zeithaltende Einrichtung aufweisen, so daß der Empfang des Zeitsignales 10 nur zu
bestimmten Zeitpunkten erfolgen muß. Die Empfangs-/Sendestation 9 verfügt dann trotzdem
über die aktuelle Uhrzeit. Beispielsweise erfolgt der Empfang des Zeitsignales einmal
pro Tag, vorteilhaft um 02.00 Uhr nachts. Dies wirkt sich bei einer batteriebetriebenen
Empfangs-Sendestation vorteilhaft aus, da damit Energie gespart werden kann gegenüber
einem dauernd aktivierten Empfänger. Dieses Zeitsignal kann dabei beispielsweise das
DCF77 Signal sein oder ein Zeitsignal, das aus dem GPS-System abgeleitet wird.
[0031] Weiterhin sind in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mehrere Sensoren 1, 2 fest mit
der Empfangs-/Sendestation verbunden. Zur Aufbereitung des Zeitsignales sowie der
Sensorsignale enthält die Empfangs-/Sendestation in dem Ausführungsbeispiel der Fig.
1 einen Controller.
[0032] Die zur Auswertung der Sensoren 1 und 2 benötigten Daten werden dabei fest gespeichert.
Wenn feststeht, welche Sensoren verwendet werden sollen, ergibt sich so ein preisgünstiger
Aufbau der Vorrichtung.
[0033] Fig. 1 ist weiter zu entnehmen, daß Sensoren 3, 4, 5 und 6 vorhanden sind, die mit
der Empfangs-/Sendestation austauschbar verbunden sind. Dadurch kann bezüglich dieser
Sensoren eine gewisse Flexibilität erreicht werden. Wenn beispielsweise einer dieser
Sensoren defekt ist, kann dieser Sensor einzeln ausgetauscht werden.
[0034] In dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die zur Auswertung der Sensoren 3 und
4 benötigten Daten ebenfalls fest gespeichert. Dabei sind diese Sensoren austauschbar,
wie oben bereits beschrieben wurde. Wenn die zur Auswertung benötigten Parameter von
Sensoren verschiedener Hersteller übereinstimmen, können dann auch Sensoren verschiedener
Hersteller Verwendung finden.
[0035] Die Sensoren 5 und 6 sind ebenfalls austauschbar mit der Empfangs-/Sendestation verbunden.
Diesen Sensoren 5 und 6 sind dabei jeweils Datenspeichereinheiten 7 und 8 zugeordnet,
aus denen zu den Sensoren 5 und 6 gehörende Daten von der Empfangs-/Sendestation 9
ausgelesen werden können.
[0036] Beispielsweise können zu dem Sensor 5 gehörend in der Datenspeichereinheit 7 folgende
Daten gespeichert sein. Die Offset-Spannung des Sensors, der Spannungsbereich des
Sensors und der - entsprechend der physikalischen Einheit der Meßgröße - diesem Spannungsbereich
zugeordnete Meßwert. Daraus resultiert dann z.B. bei einem Sensor, dessen Spannung
sich linear mit der Meßgröße ändert, ein Proportionalitätsfaktor. Weist der Sensor
ein nichtlineares Verhalten auf bezüglich der Änderung der Spannung mit der Meßgröße,
so kann in der Datenspeichereinheit beispielsweise eine Tabelle gespeichert sein,
in der bestimmten Spannungswerten bestimmte Werte der Meßgröße zugeordnet sind. Aus
dieser Tabelle kann dann zu einem bestimmten Spannungswert der zugehörige Wert der
Meßgröße ausgelesen werden. Beispielsweise kann dieser Wert durch Extrapolation gewonnen
werden, wenn der gemessene Spannungswert zwischen zwei Spannungswerten liegt, zu denen
ein Wert der Meßgröße in der Tabelle abgelegt ist. Die Bezeichnung der Meßgröße des
Sensors 5 sowie die Bezeichnung der physikalischen Einheit sind dabei fest gespeichert.
[0037] Zu dem Sensor 6 können in der Datenspeichereinheit 8 außer den zu dem Sensor gehörenden
Daten entsprechend der Darstellung im Zusammenhang mit dem Sensor 5 noch weitere Informationen
gespeichert sein. Besonders vorteilhaft läßt sich nämlich der Anschluß des Sensors
6 mit einer großen Flexibilität gestalten, wenn in der Datenspeichereinheit außer
den genannten Sensor-spezifischen Daten, mit denen der gemessene Spannungswert in
den Wert der Meßgröße umgerechnet wird, noch eine Bezeichnung der Meßgröße - wie z.B.
die Zeichenfolge "OZON:" - sowie die Bezeichnung der physikalischen Einheit des Wertes
der Meßgröße als Buchstabenfolge abgelegt sind. In diesem Fall muß nämlich bei dem
System bestehend aus der Empfangs-/Sendestation 9 sowie der Empfangseinrichtung 12
noch keine Festlegung getroffen werden, welche Meßgröße mit einem Sensor erfaßt werden
soll, der an den Anschluß des Sensors 6 angeschlossen wird. Die Bezeichnung der Meßgröße
sowie die zugehörige physikalische Einheit werden dann ebenfalls von der Empfangs-/Sendestation
9 an die Empfangseinrichtung 12 gesendet und dort auf einem Display 13 zur Anzeige
gebracht.
[0038] Fig. 2 zeigt eine weitere Vorrichtung bestehend aus einer Empfangs-/Sendestation
und einer Empfangseinrichtung. Gleiche Bauteile wie bei Fig. 1 haben in der Vorrichtung
nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 gleiche Bezugszahlen und müssen daher nicht
gesondert erläutert werden. Als Abwandlung zu der Vorrichtung nach dem Ausführungsbeispiel
der Fig. 1 weist die Empfangseinrichtung in dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 integrierte
Sensoren 14 und 15 auf, mit denen ebenfalls Meßgrößen erfaßt, ausgewertet und auf
dem Display 13 zur Anzeige gebracht werden können. Die Auswertung dieser Sensorsignale
erfolgt dann in der Empfangseinrichtung 12 und entspricht im übrigen der Auswertung
der Sensorsignale 1 und 2, die im Zusammenhang mit der Figur 1 bereits erläutert wurde.
[0039] Bei der Anbringung der Sensoren 14 und 15 sowie weiterhin der austauschbaren Sensoren
16 und 17 an der Empfangseinrichtung zeigt sich vorteilhaft, daß sich die Menge der
drahtlos von der Empfangs-/Sendestation zu der Empfangseinrichtung zu übertragenden
Daten reduziert. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß Meßgrößen zur Anzeige kommen
können, die nur am Ort der Empfangseinrichtung gemessen werden können und nicht am
Ort der Empfangs-/Sendestation. Dies ist zum Beispiel dann der Fall, wenn die Empfangs-/Sendestation
außerhalb des Hauses angebracht wird und die Empfangseinrichtung innerhalb der Wohnung.
Einer der Sensoren 14, 15, 16, 17 kann dann die Zimmertemperatur erfassen. Diese Meßgröße
wäre von der Empfangs-/Sendestation in diesem Fall nicht erfaßbar. Eine weitere Meßgröße,
die innerhalb und außerhalb des Hauses denselben Wert aufweist ist beispielsweise
der Luftdruck. Wird der Luftdruck von einem der Sensoren 14, 15, 16, 17 erfaßt, der
mit der Empfangseinrichtung verbunden ist, kann die Menge der drahtlos von der Empfangs-/Sendestation
zu der Empfangseinrichtung zu übertragenden Daten reduziert werden. Es ist dabei auch
möglich, daß mehrere Empfangseinrichtungen die von der Empfangs-/Sendestation gesendeten
Daten empfangen. Bei der Anbringung der Sensoren an den Empfangseinrichtungen ergibt
sich dann ein gewisser Mehraufwand, weil der jeweilige Sensor an jeder Empfangseinrichtung
angebracht werden muß, an der die jeweilige Meßgröße angezeigt werden soll. Eine Verringerung
der Menge der zu übertragenden Daten geht dann einher mit einem steigenden Hardware-Aufwand,
da mehr Sensoren benötigt werden.
[0040] Weiterhin sind Sensoren 16 und 17 vorgesehen, die austauschbar mit der Empfangseinrichtung
12 verbunden werden können.
[0041] Das Signal des Sensors 16 kann dabei beispielsweise ausgewertet werden entsprechend
der Auswertung der Signale der Sensoren 3 und 4, mit dem Unterschied, daß die Auswertung
des Signales des Sensors 16 in der Empfangseinrichtung stattfindet.
[0042] Die Auswertung des Signales des Sensors 17 kann dann entsprechend der Auswertung
des Signales eines der Sensoren 5 oder 6 erfolgen, wie diese im Zusammenhang mit der
Fig. 1 beschrieben ist, wobei diesem Sensor 17 die Datenspeichereinheit 18 zugeordnet
ist. Die Auswertung findet dabei in der Empfangseinrichtung statt.
[0043] Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zeigt sich dann weiterhin, daß die dem Sensor
6 zugeordnete Datenspeichereinheit 8 entfallen ist. Dafür befindet sich an einer entsprechenden
Position der Empfangseinrichtung 12 eine diesem Sensor 6 zugeordnete Datenspeichereinheit
19. Von der Empfangs-/Sendestation 9 wird also der aufgenommene Spannungswert des
Sensors ohne weitere Auswertung mittels der drahtlosen Übertragung an die Empfangseinrichtung
12 gesendet. In der Empfangseinrichtung 12 wird dann entsprechend den in der dem Sensor
6 zugeordneten Datenspeichereinheit 19 abgelegten Daten die Auswertung des Sensorsignales
vorgenommen. Dadurch läßt sich eine Reduzierung der Menge der zu übertragenden Daten
erreichen, da weder die auf dem Display 13 anzuzeigende Bezeichnung der Meßgröße noch
die Bezeichnung der physikalischen Einheit mittels der drahtlosen Übertragung 11 von
der Empfangs-/Sendestation 9 an die Empfangseinrichtung 12 gesendet werden muß. Auch
in diesem Fall geht jedoch die Reduzierung der zu übertragenden Daten einher mit einer
Steigerung des Hardware-Aufwandes, da in dem Fall, daß mehrere Empfangseinrichtungen
vorhanden sind, jede dieser Empfangseinrichtungen, die die entsprechende Meßgröße
anzeigen oder weiterverarbeiten soll, mit einer Datenspeichereinheit 19 ausgerüstet
werden muß.
[0044] Die Sensoren können dabei in beliebigen Kombinationen mit der Empfangs-/Sendestation
9 sowie der Empfangseinrichtung 12 fest bzw. austauschbar verbunden sein, wobei allen
oder auch nur einzelnen der austauschbar verbundenen Sensoren wiederum Datenspeichereinrichtungen
zugeordnet sein können, die an der Empfangs-/Sendestation 9 oder der Empfangseinrichtung
12 angeschlossen sind. Ebenso können einer Empfangs-/Sendestation mehrere Empfangseinrichtungen
zugeordnet sein.
[0045] Als besonders vorteilhaft hat sich für die drahtlose Übertragung 11 von der Empfangs-/Sendestation
9 zu der Empfangseinrichtung 12 ein Frequenzbereich von etwa 30 MHz bis etwa 2,5 GHz,
insbesondere 433 MHz erwiesen.
[0046] Ebenso ist es auch möglich, die Werte der einzelnen Meßgrößen auf das Über- oder
Unterschreiten eines bestimmten Schwellwertes zu überwachen. Diese Schwellwerte können
dabei auch durch den Benutzer vorgegeben werden. Dazu ist es notwendig an der Empfangs-/Sendestation
9 und/oder an der Empfangseinrichtung 12 eine Eingabeeinheit vorzusehen, beispielsweise
eine Zehnertastatur, die ggf. mit einer Eingabemöglichkeit für Buchstaben erweitert
ist. Die Schwellwerte können aber zu den entsprechenden Sensoren 5; 6; 17 beispielsweise
auch in den jeweils zugeordneten Datenspeichereinrichtungen 7; 8, 19; 18 abgelegt
sein. Wird der Schwellwert überschritten (beispielsweise bei einem Sensor für die
UV-Einstrahlung) oder unterschritten (beispielsweise bei einem Temperatursensor) so
kann auf dem Display ein entsprechender Warnhinweis ausgegeben werden. Wird dabei
diese Überwachung hinsichtlich des Schwellwertes in der Empfangs-/Sendestation vorgenommen,
so wird eine Kennung für den Warnhinweis mit den anderen Daten übertragen. Ebenso
kann die Überwachung hinsichtlich des Schwellwertes in der Empfangseinrichtung selbst
vorgenommen werden. Es ist dann nur notwendig, eine geringere Menge an Daten zu übertragen.
[0047] Es können dabei auch die Meßwerte von mehreren Sensoren verknüpft werden, beispielsweise
kann eine Glatteisgefahr erkannt und als Warnsignal ausgegeben werden, wenn bei Unterschreiten
bestimmter Temperaturwerte die Luftfeuchtigkeit bestimmte Werte übersteigt.
[0048] Wenn die Empfangseinrichtung selbst als Weckuhr ausgebildet ist, d.h. wenigstens
zu einer einstellbaren Zeit ein akustisches Signal ausgibt, so kann beispielsweise
mit der vorstehend beschriebenen Glatteiserkennung das Wecksignal um eine fest vorgegebene
oder einstellbare Zeitspanne vorverlegt werden. Alternativ oder ergänzend dazu ist
es möglich, den Klang des Wecksignales zu variieren, um so den Benutzer besonders
auf die Situation aufmerksam zu machen. Die Empfangseinrichtungen in den Ausführungsbeispielen
nach den Figuren 1 und 2 können dabei Tischuhren, Wanduhren sein oder auch Armbanduhren.
Insbesondere bei Armbanduhren ergibt sich als besonderer Vorteil, daß die Antennen
für den Frequenzbereich von etwa 30 MHz bis 2,5 GHz deutlich kleiner sind als für
die Übertragung des DCF77-Signales. Insbesondere hinsichtlich der äußeren Gestaltung
von autonomen Funkarmbanduhren weist eine solche Ausbildung also Vorteile auf.
[0049] Bei einer weiteren Ausführung der Erfindung ist die Empfangseinrichtung als autonome
Funkuhr ausgestaltet, die einerseits direkt das oben genannte DCF77- oder GPS-Signal
empfängt und ihre zeithaltende Einrichtung anhand eines dieser Signale auf die genaue
aktuelle Uhrzeit in der oben beschriebenen Weise abgleicht, und andererseits von der
Empfangs-/Sendestation Sensorsignale oder abgeleitete Signale insbesondere zur Glatteiswarnung
bzw. Verstellung der Weckzeit empfängt, und ihre Weckzeit entsprechend vorverlegt.
[0050] Bei den Ausführungsbeispielen nach den Figuren 1 und 2 müssen die austauschbaren
Sensoren nicht unbedingt über eine Leitung mit der Empfangs-/Sendestation oder der
Empfangseinrichtung verbunden sein. Gegebenenfals können die Sensoren die Signale
auch drahtlos an die Empfangs-/Sendestation oder die Empfangseinrichtung übermitteln.
Daraus resultiert beispielsweise bei einem UV-Sensor ein Vorteil, weil der Sensor
dann unabhängig von dem Ort, an dem die Empfangs-Sendestation oder die Empfangseinrichtung
plaziert werden soll, an einem Ort angebracht werden kann, der möglichst lange der
Sonneneinstrahlung ausgesetzt ist.
[0051] Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem eine Empfangs-/Sendestation 301 als
Uhr ausgebildet ist, insbesondere als Weckuhr. Von dieser Empfangs-/Sendestation 301
wird beispielsweise das DCF77 Zeitsignal 304 empfangen und ausgewertet. Dieser Empfang
kann dabei erfolgen wie bekannt, also bei einer autonomen Uhr einmal pro Tag. Die
als Tischuhr ausgebildete Empfangs-/Sendestation 301 ist so ausgebildet, daß sie ein
aufbereitetes Zeitsignal 303 an eine Empfangseinrichtung 302 sendet, die als autonome
Funkarmbanduhr ausgebildet ist. Aufgrund der vorteilhaften Frequenzen für die Übertragung
dieses Zeitsignales 303 ergibt sich eine wesentlich kleinere Baugröße für die Antenne
der autonomen Funkarmbanduhr. Dadurch ist wesentlich leichter ein ansprechendes Design
einer Funkarmbanduhr erzielbar. Um dabei nach Möglichkeit sicherzustellen, daß eine
Zeitkontrolle der Funkarmbanduhr auch dann erfolgt, wenn der Benutzer der Uhr nicht
zu Hause ist sondern beispielsweise auf Reisen, kann die als Uhr ausgebildete Empfangs-/Sendestation
301 besonders vorteilhaft als Reiseweckuhr ausgebildet sein. Deren Gestaltung sollte
dabei so gewählt sein, daß sie nicht nur als Reiseweckuhr benutzt wird sondern auch
als Weckuhr im täglichen Betrieb.
1. Verfahren zum Betreiben einer Information anzeigenden Einrichtung,
bei der Zeitsignale (10) von einer insbesondere als Weckuhr ausgebildeten Empfangseinrichtung
(12) empfangen werden, die eine zeithaltende Einrichtung aufweist,
wobei die in der zeithaltenden Einrichtungen ermittelte Uhrzeit jeweils von einem
empfangenen Zeitsignal aktualisiert wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß einer Empfangs-/Sendestation (9) Signale von mindestens einem Sensor (1, 2, 3,
4, 5, 6, 14, 15, 16, 17) zugeführt werden, aus dem ein eine Glatteisgefahr repäsentierendes
Signal abgeleitet wird,
daß von der Empfangs-/Sendestation (9) die zugeführten Sensorsignale oder ggfs. das
abgeleitete Signal gesendet und von der Empfangseinrichtung (12) empfangen werden,
und daß bei einer erkannten Glatteisgefahr ein Wecksignal um eine fest vorgegebene
oder eine einstellbare Zeitspanne früher ausgegeben wird und/oder daß das Wecksignal
für den Benutzer erkennbar variiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß an die Empfangs-/Sendestation (9) Zeitsignale (10) mittels drahtloser Datenübertragung
gesendet werden, daß die Zeitsignale (10) von der Empfangs-/Sendestation (9) zunächst
empfangen, dann aufbereitet und zusätzlich zu den zugeführten Sensorsignalen bzw.
abgeleiteten Signalen weitergesendet werden.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß in der Empfangs-/Sendestation (9) die aktuelle Zeit von einer zeithaltenden Einrichtung
ermittelt wird, die ausgehend von einer bestimmten Uhrzeit die Zeit fortführt und
die durch die an die Empfangs-/Sendestation (9) gesendeten Zeitsignale korrigiert
wird, und daß von der Empfangs-/Sendestation (9) die von der zeithaltenden Einrichtung
ermittelte aktuelle Uhrzeit als Zeitsignal weitergesendet wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die aufbereiteten Zeitsignale sowie die zugeführten Sensorsignale bzw. abgeleiteten
Signale von der Empfangs-/Sendestation mit einer Frequenz im Bereich von etwa 30 MHz
bis etwa 2,5 GHz, insbesondere 433 MHz, gesendet werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß sich die Empfangs-/Sendestation (9) außerhalb geschlossener Räume befindet.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfangseinrichtung (12) bzw. die Empfangseinrichtungen (12) zumindest teilweise
aus wenigstens einer Tisch- bzw. Wanduhr bestehen, die sich innerhalb geschlossener
Räume befindet.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfangseinrichtung (12) bzw. die Empfangseinrichtungen (12) Armbanduhren
sind.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Empfangseinrichtung (12) von dem Benutzer zu zumindest einigen der übertragenen
Daten und/oder von Daten von mit der Empfangseinrichtung verbundenen Sensoren (14,
15, 16, 17) zumindest ein Schwellwert vorgegeben werden kann, bei dessen Erreichen
bzw. Über- oder Unterschreiten ein optisches und/oder akustisches Warnsignal ausgegeben
wird.
9. Empfangseinrichtung, insbesondere Weckuhr, zur Durchführung des Verfahrens nach einem
der vorhergehenden Ansprüche, mit
einer Einrichtung zum Empfang von Zeitsignalen (10),
einer zeithaltenden Einrichtung, und
einer Einrichtung zum Aktualisieren der in der zeithaltenden Einrichtung ermittelten
Uhrzeit in Abhängigkeit vom jeweils empfangenen Zeitsignal,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Empfangseinrichtung einen Empfänger für Sensorsignale aufweist, die einer
Empfangs-/Sendestation (9) zugeführt, ggfs. von dieser aufbereitet, und ausgesendet
werden, und
daß daß die Empfangseinrichtung eine Einrichtung zur Verstellung und/oder Variation
eines Wecksignals in Abhängigkeit der von der Empfangs-/Sendestation (9) ausgesendeten
Signale aufweist.
10. Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (1, 2) zumindest teilweise mit der Empfangs-/Sendestation (9) baulich
vereinigtsind.
11. Vorrichtung zur Durchführung eines der Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (3, 4, 5, 6) zumindest teilweise mit der Empfangs-/Sendestation austauschbar
verbunden sind.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einzelnen der austauschbaren Sensoren (5, 6) Datenspeichereinrichtungen
(7, 8) zugeordnet sind, die mit der Empfangs-/Sendestation (9) austauschbar verbunden
sind und daß von der Empfangs-/Sendestation (9) Daten aus der Datenspeichereinrichtung
(7, 8) ausgelesen werden können.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einzelnen der austauschbaren Sensoren (6) Datenspeichereinrichtungen
(19) zugeordnet sind, die mit der Empfangseinrichtung (12) austauschbar verbunden
sind und daß von der Empfangseinrichtung (12) Daten aus der Datenspeichereinrichtung
(19) ausgelesen werden können.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein weiterer Sensor (14, 15) mit wenigstens einer der Empfangseinrichtungen
(12) baulich vereinigt sind.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß wenigstens ein weiterer Sensor (16, 17) mit wenigstens einer der Empfangseinrichtungen
(12) austauschbar verbunden ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest einzelnen der weiteren austauschbaren Sensoren (17) Datenspeichereinrichtungen
(18) zugeordnet sind, die mit der jeweiligen Empfangseinrichtung (12) austauschbar
verbunden sind und daß von der Empfangseinrichtung (12) Daten aus der Datenspeichereinrichtung
(18) ausgelesen werden können.