CN100480904C - 受无线电控制的钟表 - Google Patents

Abstract

为了能够易于调准到标准无线电信号，接收单元使用AGC放大器而对来自可变电容二极管的输出信号进行放大，并且使用检测电路来提取时间码，以及将时间码输出到控制单元。在改变可变电容二极管的电容值的同时，控制单元在某些点检测AGC放大器输出信号的电压电平，并且将检测了电压电平的点中的某一个满足指定要求的点定为调谐点，如果判定检测电路已经在调谐点输出了时间码，则将可变电容二极管在这个调谐点的电容值设定成用于接收时间码的电容值。此外，控制单元还从时间码中获取当前时间信息，校正时钟单元计时的当前时间，并且使用显示单元来显示精确的当前时间。

Description

受无线电控制的钟表

技术领域

本发明涉及受无线电控制的钟表，其中该钟表基于其在无线电波中接收的时间信息来校正时间。

背景技术

目前已经开发出受无线电控制的钟表，该钟表接收指示精确时间的无线电信号并自动校正时间。

当前，在某些国家(例如德国、日本、美国以及英国)，指定位置的无线电台发出叠加了时间信息的标准低频无线电波。在日本，两种发射台发出的是40kHz和60kHz的标准低频无线电波，所述无线电波是用具有图5中的格式的时间码来进行幅度调制的。

目前，受无线电控制的钟表已经取得了商业化，这种时钟接收标准低频无线电波，并对时钟电路的时间数据进行校正。对此类受无线电控制的钟表来说，它具有用于接收标准无线电波的天线和调谐电路。

图4是常规的包含定时电路的受无线电控制的钟表的框图。在图4中，401表示的是通过获取无线电信号来产生接收信号的天线，402表示其中并行连接了电容器的调谐电路。此外，举例来说，利用天线401的电感值以及调谐电路402的电容器值将天线电路调谐到40kHz的接收频率。调谐到40kHz的天线电路会将信号输入到接收单元403，并且会输出一个包含当前时间信息的时间码。

引入到控制单元404中的时间格式识别单元从时间码中提取当前时间信息，控制单元404中为计时提供的时钟单元当前时间则是依照精确的当前时间信息来校正的。此外，显示单元405还会显示时钟单元所保持的时间(在这种情况下显示的是校正后的精确时间)。

控制单元404对接收单元403执行开/关处理，从而对接收标准无线电信号的操作执行开/关控制。

此外，近年来为那些能在日本和德国接收标准低频无线电波并受无线电控制的钟表采取了一种方法(参见JP-A-2002-82187)，其中包括：连接两个或两个以上电容器；并对其进行切换，从而调谐到相应频率，即日本JJY 40kHz和60kHz以及德国DCF 77.5kHz。

为了调整上述结构中的调谐电路的接收灵敏度，目前给出了这样一种方法，其中包括：预备多种电容器，以便充当调谐电路中使用的电容器；以及确定电容器的电容量，以便与杆状天线的各个电感相匹配。

在调整接收灵敏度的方法中，用于对电容器的电容量进行交换的方法存在下列问题。即，如果通过组合两个或两个以上电容器来进行调整，那么将会导致装配受无线电控制的钟表的工作非常复杂，并且需要耗费很长的时间，同样地，工作速率也不会尽如人意。

此外，杆状天线相对较紧凑，并且具有很高的Q值，因此，只要某些因素稍微改变，例如温度改变或者天线附近存在金属，就可能导致调谐频率的极大改变。由此，调整接收灵敏度的方法存在以下问题。即，即使通过调整而使得调谐电路一度进入调谐状态，但在将其交付使用者之后，调谐电路陷入不调谐状态的概率还是很高，而这将会导致接收灵敏度降低。

本发明旨在解决这些问题，其主题则是便于调谐到标准的无线电信号。

此外，本发明的主题还在于能够调谐到两个或两个以上频率不同的标准无线电信号。

另外，本发明的主题还在于允许更容易地执行装配工作。

发明内容

本发明提供了一种受无线电控制的钟表，它具有用于接收含有当前时间信息的时间码的无线电信号的天线；具有可变电容单元的调谐单元，其中该单元输出的是与天线接收的无线电信号相对应的信号；以及对调谐单元输出的信号进行放大的放大器单元，包括：用于从经过放大器单元放大的信号中提取时间码的接收单元；用于从接收单元提取的时间码中获取当前时间信息、以便对时钟单元计时的当前时间进行校正的时间校正单元；用于显示时钟单元计时的当前时间的显示单元；以及控制单元，其中在改变可变电容单元的电容值的同时，该单元会在一些点检测放大器单元输出信号的电压电平，并且会在这些检测了电压电平的点中选取满足指定要求的点作为调谐点，如果判定接收单元在这个调谐点输出了时间码，则将可变电容单元在该调谐点的电容值设定成用于接收时间码的电容值。

具有可变电容单元的调谐单元输出与天线接收的无线电信号相对应的信号。接收单元借助放大器单元来放大调谐单元输出的信号，并且从放大器单元放大的信号中提取时间码。时间校正单元从接收单元提取的时间码中获取当前时间信息，并且校正时钟单元计时的当前时间。显示器单元则显示时钟单元计时的当前时间。在改变可变电容单元的电容值的同时，控制单元在一些点检测放大器单元输出信号的电压电平，并且在这些检测了电压电平的点中选取满足指定要求的点作为调谐点，如果判定接收单元在这个调谐点输出了时间码，则将可变电容单元在该调谐点的电容值设定成用于接收时间码的电容值。

在这里，可变电容单元可以包括可变电容二极管，放大器单元可以是AGC放大器单元。

接收单元可以具有用于有选择地允许某个频率信号通过的滤波器单元，以及用于从通过滤波器单元的信号中提取时间码、以便输出时间码的检测单元，此外，控制单元还可以控制滤波器单元，以便当判定接收单元没有在调谐点输出时间码的时候改变滤波器单元所允许通过的频率。

另外，可变电容单元可以包括粗调部分和细调部分，其中粗调部分具有电容值互不相同的粗调电容器，细调部分则具有电容值小于粗调电容器的细调电容器，控制单元可以将粗调电容器与细调电容器相结合，从而改变可变电容单元的电容值。

通过选择粗调电容器，可以提供与接收频率相对应的电容值，此外，在使用粗调电容器的时候，控制单元可以使用细调电容器来对调谐频率与接收频率之间的偏差进行细调。

细调部分可以包括细调电容器，控制单元可以选择粗调部分以及细调部分所包含的电容器组合，由此改变可变电容单元的电容值。

包含在细调部分中的细调电容器可以由可变电容二极管构成，控制单元可以选择粗调部分的电容器，并且可以改变可变电容二极管的电容值，由此改变可变电容单元的电容值。

放大器单元可以是AGC放大器单元。

控制单元可以将检测了电压电平的点中的某个电压电平最低的点定为调谐点。

控制单元可以将检测了电压电平的点中的某个电压电平落入先前确定的指定范围以内的点定为调谐点。

接收单元可以具有A/D转换器，该转换器将放大器单元输出信号的电压电平转换成数字信号，控制单元则可以根据A/D转换器输出的数字信号来确定调谐点。

受无线电控制的钟表可以具有存储单元，用于保存在成功接收到时间码时的可变电容二极管的电容值，其中控制单元可以将最后一次接收时间码时的可变电容单元的电容值设定成可变电容单元的电容值，此外，如果判定即使改变滤波器单元允许通过的频率也没有接收到时间码，那么控制单元将会终止时间校正处理。

在接收到时间码进而执行时间校正处理的时候，控制单元可以将可变电容单元此时的电容值保存在存储单元中，并且将会施加控制，以使存储单元保存的电容值成为后续时间校正处理中的可变电容单元的初始值。

当连续检测了所接收数字信号的沿给定次数时，控制单元判定接收到了时间码。

受无线电控制的钟表可以具有用于提供调谐操作指令的操作单元，其中控制单元可以响应操作单元的调谐操作指令而改变可变电容单元的电容值，从而调准到无线电信号。

控制单元还可以改变可变电容单元的电容值，由此在先前确定的时间或是复位时间调准到无线电信号。

附图说明

在附图中对本发明的优选形式进行了描述，其中：

图1是依照本发明实施例的受无线电控制的钟表的框图；

图2是显示在依照本发明实施例的受无线电控制的钟表中进行的处理的流程图；

图3是帮助说明依照本发明实施例的受无线电控制的钟表中的处理的时间图；

图4是常规的受无线电控制的钟表的框图；

图5是在日本使用的标准无线电波时间码的视图；

图6是依照本发明附加实施例的受无线电控制的钟表的框图；

图7是显示用于本发明附加实施例的调谐单元结构的电路图；以及

图8是显示在依照本发明的受无线电控制的钟表中进行的处理的流程图。

具体实施方式

在下文中将对依照本发明实施例的受无线电控制的钟表进行描述。

图1是依照本发明实施例的受无线电控制的钟表的框图，它是使用图5所示的日本标准无线电信号来校正时间的受无线电控制的钟表的一个实例。

在图1中，受无线电控制的钟表具有：由天线线圈组成的天线101；具有可变电容二极管(变容二极管)102以便改变调谐频率的调谐单元；接收单元103；包括对受无线电控制的钟表的组成部件及整体等进行控制的中央处理单元(CPU)的控制单元104；由液晶显示器设备或是用于显示当前时间等信息的类似设备构成的显示单元105；包含操作开关或类似设备、以便为时间校正处理和调谐操作提供指令的操作单元106；以及作为存储单元的半导体存储器107，其中保存的是供控制单元104执行的程序、可变电容二极管102的电容值等。附带地，控制单元104也具有时间校正单元和时钟单元的功能。

接收单元103具有：作为AGC放大器单元并对来自可变电容二极管102的信号进行放大的AGC放大器108；作为滤波器单元并且允许来自AGC放大器108的具有指定输出信号频率的信号通过的滤波器109；作为检测单元的检测电路110，它对滤波器109的输出信号进行检测，从而提取借助天线101接收的标准无线电信号所包含的时间码，并且将时间码输出到控制单元104；以及A/D转换器111。

滤波器109的内部具有两个或两个以上石英振荡器；所述石英振荡器在控制单元104的控制下进行切换和选择，从而选择两个或两个以上频率中的任何一个信号，并且允许选定信号通过。此外，检测电路110还从通过了滤波器109的信号中提取时间码，并将该时间码输出到控制单元104，以及对AGC放大器108的增益进行控制。A/D转换器111将AGC放大器108输出的模拟电压信号转换成相应的数字信号，并且将最终得到的信号输出到控制单元104。

图2是显示由图1中的受无线电控制的钟表执行的处理的流程图，其中主要显示的是在控制单元104执行存储器107中预先保存的程序时执行的处理。

图3是帮助说明图1中受无线电控制的钟表所进行的操作的时间图。

在下文中将会参考图1～3来详细描述依照本实施例的受无线电控制的钟表的操作。

在受无线电控制的钟表中，当存储器107中预先存储的时间来临或者当用户通过操纵操作单元106而提供时间校正处理指令时，控制单元104将会察觉这种情况，从而开始进行时间校正处理。

在正常执行的前面时间校正处理中，当在调谐点接收到时间码以执行时间校正处理时，如下文所述，控制单元104将会执行操作，以便将可变电容二极管在当时的电容值保存到存储器107中。由此，在开始时间校正处理的时候，控制单元104首先施加控制，以使存储器107中保存的电容值成为可变电容二极管102在当前时间校正处理中的初始值。

在这种情况下，控制单元104会向接收单元103输出控制信号，以便施加控制，由此，接收单元103将会开始执行接收操作。这样一来，接收单元103将会开始执行接收操作。

天线101对包含了具有当前时间信息的时间码的无线电信号进行接收，并且将该信号经由可变电容二极管102(调谐单元)输入到接收单元103。在接收单元103中，AGC放大器108对来自可变电容二极管102的信号进行放大，滤波器109则允许AGC放大器108输入的具有指定信号频率的信号通过，并且将该信号输入到检测电路110。检测电路110对来自滤波器109的信号进行检测，以便提取时间码，并且将所提取的时间码输出到控制单元104，此外它还对AGC放大器108的增益进行控制。

A/D转换器111将AGC放大器108输出的模拟格式的信号电压电平(AGC电压)转换成数字信号，并且将最终得到的信号输入到控制单元104中。

控制单元104对A/D转换器111输入的信号电压电平进行检测(步骤S201)，并且还会将信号电压电平依次保存在存储器107中(步骤S202)。

接下来，控制单元104通过将电容值增加或较少指定数量而将可变电容二极管102的电容值改变指定数量(步骤S203)，然后将会判定是否将上述处理执行了预定次数(步骤S204)。如果没有将该处理执行预定次数，那么控制单元将会返回到步骤S201，以便重复执行该处理。通过执行该处理，在存储器107中将会保存两个或两个以上AGC电压值。

如果在步骤S204中判定已经将该处理执行了预定次数，那么控制单元104会使用在获取存储器107中保存的最小AGC电压时的电容值作为调谐点，以便将可变电容二极管102的电容值改为该调谐点的电容值(步骤S205)。

换句话说，在将可变电容二极管102的电容值改变指定数值的同时，控制单元104会在两个或两个以上点检测AGC放大器108输出信号的电压电平，并且还会将检测了电压电平的点中的某个满足指定要求的点定为调谐点(在本实例中，该要求即为AGC电压是最低电压)。

控制单元104可以进行调整，以便在那些检测了电压电平的点中，将其中电压电平落入先前决定的指定范围以内的点作为调谐点。在这种情况下，电压电平的指定范围预先保存在存储器107中，控制单元104则通过查阅存储器107来确定其峰值。

图3显示的是与可变电容二极管102输出的标准无线电信号相对应的接收信号A、检测电路110输出的时间码B以及AGC放大器108输出的AGC电压C之间的关系。

如图3所示，如果将可变电容二极管102调谐到标准无线电信号，那么可变电容二极管102将会输出具有指定电平的接收信号A，在此期间，AGC电压将会停留在最低电平，并且检测电路110将会输出时间码。如果可变电容二极管102并未调谐，那么可变电容二极管102输出信号的电平将会较小，而AGC放大器108在此期间输出的AGC电压则处于高电平，由此不会从检测电路110中输出时间码。与之类似的是，在本文中，当AGC放大器108输出的AGC电压处于最低电平的时候，可变电容二极管102将会停留在调谐点。

在这种情况下，控制单元104接受来自检测电路110的信号(如果是正常信号，那么接受的是时间码)(步骤S206)，判定来自检测电路110的信号是否为数字信号(也就是判定该信号是不是具有逻辑值“1”或“0”的信号)，由此判定来自检测电路110的信号是否为时间码(步骤S207)。

如果判定来自检测电路110的信号是数字信号，也就是说，如果判定该信号是时间码，那么控制单元104会将可变电容二极管102此时的电容值确定为用于调谐到无线电信号的电容(调谐电容)(步骤S208)。

以这种方式，当判定接收单元103已经在调谐点输出了时间码时，控制单元会将可变电容二极管102在调谐点的电容值设定成用于接收时间码的电容值。

接着，控制单元104会对接收单元103进行控制，以使接收单元103在某个预定时间接收信号之后终止其接收操作(步骤S209)。

接下来，在步骤S209之前，控制单元104将会判定是否成功地通过接收操作而完成了时间码的接收，也就是说是否成功完成了对于时间码中包含的、判定当前时间所需要的所有信息的接收(步骤S210)。

当在步骤S210中判定成功完成了时间码的接收的时，那么控制单元104将会使用接收的时间码中包含的当前时间信息来校正控制单元104中包含的用于时钟时间的时钟单元(它自己的时钟单元)所计时的时间(步骤S211)，然后，该控制单元会将可变电容二极管102此时的电容值保存在存储器107中，并且终止时间校正处理(步骤S212)。附带地，步骤S202中依次保存的AGC电压值将被清除。

控制单元还对显示单元105进行控制，以使显示单元105显示时钟单元的校正时间。由此，显示单元105将会显示经过校正的精确的当前时间。

如果在步骤S207中判定没有检测到时间码，并且如果在步骤S210中判定没有成功完成时间码的接收，那么控制单元104将会判定调谐频率发生了很大偏差，并且将会对滤波器109进行控制，以便使用滤波器109所具有的石英振荡器中的某个石英振荡器来取代当前使用的振荡器。这样做可以对能够通过滤波器109的信号的频率(接收频率)进行切换(步骤S213)。由此，举例来说，接收频率会从40kHz变为60kHz。

在这种情况下，控制单元104会向接收单元103输出控制信号，以便控制接收单元103使之开始执行接收操作。由此，接收单元103将会开始执行接收操作。

控制单元104还对A/D转换器111输入的信号的电压电平进行检测(步骤S214)，并且将此时的信号的电压电平依次保存在存储器107中(步骤S125)。

接着，控制单元104会将可变电容二极管102的电容值增加或减少指定数量，以使电容值改变指定数量(S216)，此外它还判定是否将这个处理执行了预定次数(步骤S217)。在将该处理执行了预定次数的时候，控制单元104将会返回到步骤S201，并且将会重复执行该处理。通过执行这个处理，AGC电压值将会保存在存储器107中。

如果在步骤S217中判定已经将这个处理执行了预定次数，那么控制单元104将会使用获取存储器107中保存的最小AGC电压时的电容值作为调谐点，以便将可变电容二极管102的电容值改成调谐点的电容值(步骤S218)。

换句话说，在将可变电容二极管102的电容值改变指定值的同时，控制单元104会在两个或两个以上点检测AGC放大器108输出信号的电压电平，并且会使用检测了电压电平的点中的某个满足指定要求的点作为调谐点。

在这种情况下，控制单元104将会接受来自检测电路110的信号(如果是正常信号，那么接受的是时间码)(步骤S219)，判定来自检测电路110的信号是否为数字信号(也就是判定该信号是不是具有逻辑值“1”或“0”的信号)，由此判定来自检测电路110的信号是否为时间码(步骤S220)。

如果判定来自检测电路110的信号是数字信号，也就是说，该信号是时间码，那么控制单元104会将可变电容二极管102此时的电容值确定为用于调谐到无线电信号的电容(调谐电容)(步骤S221)。

以这种方式，如果判定接收单元103已经在调谐点输出了时间码，那么控制单元会将可变电容二极管102在调谐点的电容值设定成用于接收时间码的电容值。

然后，控制单元104会对接收单元103进行控制，以使接收单元103在预定时间接收了信号之后终止接收操作(步骤S222)。

接下来，控制单元104判定是否在步骤S213～S222的接收操作中成功完成了时间码的接收，也就是是否成功接收了时间码中包含的、判定当前时间所需要的所有信息的接收(步骤S223)。

如果在步骤S223中判定成功完成了时间码的接收，那么控制单元104将会使用接收的时间码中包含的当前时间信息来校正控制单元104中包含的用于时钟时间的时钟单元(它自己的时钟单元)所计时的时间(步骤S224)，然后，该控制单元会将可变电容二极管102此时的电容值保存在存储器107中，并且终止时间校正处理(步骤S225)。附带地，在步骤S215中依次保存的AGC电压值将被清除。

控制单元还对显示单元105进行控制，以使显示单元105显示时钟单元的校正时间。这样一来，显示单元105显示的是经过校正的精确的当前时间。

如果在步骤S220中判定没有检测到时间码，并且在步骤S223中判定没有成功完成时间码的接收，那么控制单元104将可变电容二极管102的电容值改成存储器107中保存的最后一次成功接收时的电容值，然后终止该处理(步骤S226)。

换句话说，如果判定即使在改变了可以通过滤波器109的信号的频率的情况下也没有接收到时间码，那么控制单元104将可变电容二极管102的电容值改为成功接收时间码时的电容值，并且终止时间校正处理。

如上所述，本发明的实施例能够很容易地调谐到某个标准无线电信号，并且还能调谐到两个或两个以上频率不同的标准无线电信号。

另外，本发明消除了装配中对于细调调谐频率的需要，同样，装配工作完全可以在缩短的时间里进行，其处理也可以得到简化。

此外，即使调谐频率因为温度等因素而改变，也还是可以将调谐频率自动调整到某种调谐状态。这样一来将会产生使接收灵敏度增加的效应。

现在，控制单元104可以进行调整，使得在用户向操作单元106提供调谐操作指令的时候，控制单元响应操作单元106的调谐操作指令，执行除处理步骤S211、S224之外的调谐操作。在这种情况下，控制单元104并未执行时间校准操作，而是改变可变电容二极管102的电容值，以便调准到无线电信号。同样，控制单元104将可变电容二极管102的改变的电容值保存在存储器107中。在接下来的时间校正处理中，存储器107中保存的电容值将被用作初始值。

存储器107同样进行了调整，以便存储可变电容二极管102的电容值。然而，该存储器还可以进行调整，以便在存储器107中保存用于在成功接收时规定滤波器109允许通过的频率的信息(例如用于规定滤波器所用石英振荡器的信息)以及可变电容二极管102的电容值。在这种情况下，控制单元104可以进行调整，以便在后续时间校正处理中将可变电容二极管102的电容值以及存储器107中存储的能够通过滤波器109的频率用作初始值，从而开始执行调谐处理。

此外，在本实施例中使用可变电容二极管102来改变调谐频率。然而，使用可变电容单元也是可能的，只要它是能够改变电容值的构件。

而且，在本实施例中使用了AGC放大型放大器来放大天线101接收的信号。但是，也可以使用仅放大某个信号的放大器单元。在这种情况下，调谐单元可以进行调整，使得基于放大器单元的输出信号改变和控制可变电容单元的电容值。

图6是依照本发明附加实施例的受无线电控制的钟表的框图，与前述实施例一样，该实施例同样是通过使用图5所示的日本标准无线电信号来校正时间的受无线电控制的钟表的一个实例。

在图6中，受无线电控制的钟表包括：由天线线圈构成的天线601；改变调谐频率的调谐单元602；接收单元603；包括对受无线电控制的钟表的组成部件及整体等进行控制的中央处理单元(CPU)的控制单元604；显示单元605，它是由液晶显示器或是显示当前时间等信息的类似设备构成的；操作单元606，它包含操作开关等，以便提供例如用于时间校正处理以及调谐操作的指令；作为存储单元的半导体存储器607，它存储的是控制单元604执行的程序、调谐单元中包含的可变电容单元(未示出)的电容值等等；以及模/数(A/D)转换单元613，它会将接收单元603中的放大控制单元输出的模拟信号转换成数字信号，并且将最终得到的信号输出到控制单元604。附带地，控制单元604具有时间校正单元以及时钟单元的功能。

接收单元612具有：对来自调谐单元602的信号进行放大的放大器单元608；只允许来自放大器单元608并具有指定输出信号频率的信号通过的滤波器单元609；对滤波器单元609的输出信号进行检测并输出的检测单元610；解调单元611，它对检测单元610的输出信号进行解调，由此提取天线601接收的标准无线电信号中包含的时间码，并且将这个时间码输出到控制单元604；以及放大控制单元612，该单元依照检测单元610的输出信号来控制放大器单元608的增益。放大器单元608是增益可变的放大电路，它受放大控制单元612的控制，从而具有依据放大控制单元603的控制信号的电压电平(AGC电压)的增益。

现在将对图1和6中的实施例之间的对应关系进行描述。放大器单元608与放大控制单元612组成的AGC放大器单元具有代表AGC放大器108的功能。检测单元610与解调单元611的组合则具有代表检测电路110的功能。A/D转换单元613具有代表A/D转换器111的功能。操作单元606则具有代表操作单元106的功能。存储器607具有代表存储器107的功能。

图7是显示调谐单元602的结构的电路图，其中相同部分是用图6中的相同参考符号标记的。

在图7中，调谐单元602包括：粗调部分701，它具有两个或两个以上电容值互不相同的电容器703a～703c；以及细调部分702，该部分具有细调电容器705a～705n，以便对电容器703a～703c的电容值进行细调，其中电容器705a～705n的电容值小于粗调部分701的电容器703a～703c的电容值。通过选择电容器703a～703c，可以提供与接收信号的频率(例如，对日本、美国、英国而言，该频率是40kHz和60kHz，对德国而言，该频率是77.5kHz)相对应的电容值(也就是说，实际可调谐到的电容值)。与电容器703a～703c相比，电容器705a～705n的电容值被设定成较小的值。

电容器703a～703c、705a～705n分别与通断开关704a～704c、706a～706n串联。粗调部分701以及细调部分702构成可变电容单元。控制单元604基于来自A/D转换单元613的信号而将粗调部分701以及细调部分702中包含的电容器703a～703c、705a～705n组合在一起，由此改变可变电容单元的电容值。

调谐单元还可以进行调整，以便在图7所示的细调部分702中包含两个或两个以上细调电容器705a～705n，控制单元604则会选择粗调部分701与细调部分702中包含的电容器703a～703c、705a～705n的组合，由此改变可变电容单元的电容值。然而，调谐单元还可以进行调整，以便借助一个或多个可变电容二极管来构成细调部分702中包含的各个细调电容器705a～705n，并且控制单元604将会选择粗调部分701中的电容器703a～705c，同时还会施加控制，以便改变一个或多个可变电容二极管的电容值，由此改变可变电容单元的电容值。在这种情况下，细调部分702中包含的细调电容器可能均是由一个或多个可变电容二极管构成的，并且控制单元604可以选择粗调部分701的电容器，同时还可以控制一个可变电容二极管的电容值或是控制多个可变电容二极管的电容值来进行同步，由此改变可变电容单元的电容值。

图8是显示图6、7中的受无线电控制的钟表中的处理的流程图，其中该处理主要是在控制单元604执行预先保存在存储器607中的程序的时候执行的。

在下文中将参考图6～8来描述依照本发明附加实施例的受无线电控制的钟表操作的细节。由于受无线电控制的钟表的操作定时与上述实施例中相同，因此，在这里将会根据需要并参考图3来进行描述。

在受无线电控制的钟表中，当存储器607中先前保存的时间来临或者当用户操纵操作单元606并由此提供了时间校正处理指令的时候，控制单元604检测到该情况并启动时间校正处理。

在正常执行的前述时间校正处理中，当在调谐点接收到时间码以执行时间校正处理时，如下文所述，控制单元604将会进行操作，以便将调谐单元602中可变电容单元此时的电容值保存在存储器607中。因此，在开始进行时间校正处理的时候，控制单元604首先施加控制，以便将存储器607中保存的电容值定为当前时间校正处理中的可变电容单元初始值。因而，粗调部分701的开关704a～704c以及细调部分702的开关706a～706n会在其打开和闭合状态中有选择地得到控制，使得粗调部分701与细调部分702的总电容值等于该电容值，并且这时会从粗调部分701的电容器703a～703c以及细调部分702的电容器705a～705n中进行选择(步骤S801)。

在这种情况下，控制单元604会向接收单元603输出一个控制信号，并且将会对接收单元603进行控制，使之开始执行接收操作。由此，接收单元603将会开始执行接收操作。

天线601接收包含具有当前时间信息的时间码的无线电信号，并且将其经由调谐单元602输入到接收单元603。在接收单元603中，放大器单元608仅放大来自调谐单元602的信号，滤波器单元609则允许放大器单元608输入的具有指定信号频率的信号通过，并且将该信号输入到检测单元610。

检测单元610检测来自滤波器单元609的信号，并且将最终得到的信号输出到解调单元611。解调单元611对来自检测单元610的信号进行解调。由此，解调单元611会从放大器单元608输出的信号中提取时间码，并且将所提取的时间码以数字信号输出到控制单元604。

检测单元610检测来自滤波器单元609的信号，并将最终得到的信号输出到放大控制单元612。放大控制单元612为放大器单元提供了控制信号，该控制信号具有依据来自检测单元610的信号的电压电平。由此，放大控制单元612依照源自放大器单元608的信号的电平来控制放大器单元608，使得放大器单元608的增益是适当的。

此外，AD转换单元613将放大控制单元以模拟信号形式输出的控制信号的电压电平(AGC电压)转换成数字信号，以便将最终得到的信号输入控制单元604。

控制单元604检测A/D转换单元613输入的控制信号的电压电平(步骤S802)，并且将此时的电压电平保存在存储器607中(步骤S803)。控制单元604判定是否将这个处理执行了预定次数(步骤S804)。如果还没有执行预定次数，那么控制单元604将会返回到步骤S801。

预定次数是对粗调部分701中包含的电容器与细调部分702中包含的电容器的预定组合执行该处理的次数。

例如，在图7中首先将会选择粗调电容器703a～703c中的某一个，由此执行粗调。在这种情况下，细调电容器705a～705n是依次逐个选择的，选定的细调电容器与选定的粗调电容器并连，由此可以对电容值进行细调。为所有粗调电容器703a～703c执行该处理。并且会为每一个粗调电容器703a～703c执行n次处理，由此，所述预定次数将会是3n。附带地，还可以调整调谐单元，以便为每一个粗调电容器703a～703c选择至少两个细调电容器705a～705n。

当在步骤S804判定已经执行了预定次数的处理的时候，控制单元604改变调谐单元602中的粗调部分701包含的电容器703a～703c和细调部分702中包含的电容器705a～705n的组合，由此将可变电容单元的电容值提升或降低指定数量，进而将电容值改变指定数量(步骤S801)。此后，控制单元604将会执行处理步骤S802和S803。通过执行该处理，存储器607中将会保存两个或两个以上AGC电压值。

当在步骤S804中判定已经执行了预定次数的处理的时候，控制单元604使用在获得存储器607中保存的最小AGC电压时的电容值作为调谐点，以便将可变电容单元的电容值(粗调部分701与细调部分包含的电容器中的选定电容器的总电容值)改为调谐点电容值(步骤S805)。换句话说，在将可变电容单元的电容值改变指定数值的同时，控制单元604会在两个或两个以上点检测放大器单元608输出信号的电压电平，并且会使用检测了电压电平的点中的某个满足指定要求(在本实例中，该要求是AGC电压为最低电压)的点作为调谐点。

控制单元604可以进行调整，以便在那些检测了电压电平的点中，将其中电压电平落入先前决定的指定范围以内的点作为调谐点。在这种情况下，电压电平的指定范围预先保存在存储器607中，控制单元604则通过查阅存储器607来确定其峰值。

如图3所示，如果将调谐单元602调谐到标准无线电信号，那么调谐单元602会输出具有指定电平的所接收的信号A，在此期间，AGC电压保持在最低电平，检测单元610会输出时间码。如果没有调谐该调谐单元602，那么调谐单元602输出的信号的电平较小，放大控制单元612在此期间输出的AGD电压处于高电平，由此不会从解调单元611中输出时间码。与之类似的是，在本实施例中，当放大控制单元612输出的AGC电压处于最低电平的时候，可变电容单元会保持在调谐点。

在这种情况下，控制单元604接受通过检测单元610来自解调单元611的信号(如果是正常信号，那么该信号是时间码)(步骤S806)，判定来自解调单元611的信号是不是数字信号(也就是说，该信号是不是具有逻辑值“1”或“0”的信号)，由此判定来自解调单元611的信号是不是时间码(步骤S807)。

在判定来自解调单元611的信号是数字信号时，也就是说，在判定该信号为时间码的时候，控制单元604会将可变电容单元此时的电容值(也就是粗调部分701和细调部分702的电容器703a～703c、705a～705n中的选定电容器的总电容值)确定为用于调谐到无线电信号的电容值(调谐电容)(步骤S808)。

以这种方式，如果判定接收单元603在调谐点输出了时间码，那么控制单元604会将可变电容单元在调谐点的电容值设定成用于接收时间码的电容值。

此后，该处理以与图2中的处理步骤S209～212一样的方式执行，由此执行校正时间的操作以及存储调谐电容的操作。

另一方面，当在步骤S807中判定没有检测到时间码时，控制单元604会终止该处理。在这种情况下可以执行与图2中的处理步骤S226相同的处理。

如上所述，与先前实施例一样，附加实施例能够很容易地调谐到标准无线电信号，并且能够调谐到两个或两个以上具有不同频率的标准无线电信号。

此外，它消除了装配中对于细调调谐频率的需要，同样，装配工作完全可以在缩短的时间中执行，其处理也可以得到简化。

此外，即使调谐频率因为温度等因素而改变，也还是可以将调谐频率自动调整到某种调谐状态。这样一来将会产生使接收灵敏度增加的效应。

现在，在本实施例中，与前述实施例一样，控制单元604可以进行调整，使得在用户向操作单元606提供调谐操作指令的时候，控制单元响应操作单元606的调谐操作指令。在这种情况下，控制单元604不会执行时间校正操作，而是选择可变电容单元的粗调部分701和细调部分702中包含的电容器703a～703c、705a～705n的组合，以便调准到无线电信号并改变电容值。此外，控制单元604还将可变电容单元的改变的电容值保存在存储器607中。在后续的时间校正处理中，存储器607中保存的电容值将被用作初始值。

另外，该实施例可以进行调整，以便将用于实现可变电容单元电容值的电容器703a～703c、705a～705n的组合的信息保存在存储器607中。但是，该实施例也可以进行调整，以使滤波器单元609的信号通过性能可变，并且在存储器607中保存用于标识在成功接收时滤波器单元609允许通过的频率的信息(例如标识滤波器单元609使用的石英振荡器的信息)以及可变电容单元602的电容值。在这种情况下，控制单元604可以进行调整，以便使用存储器607中保存的可变电容单元的电容值以及滤波器单元609的通过频率作为初始值，以便启动后续时间校正处理中的调谐处理。

此外，在该实施例中可以使用一个或多个可变电容二极管作为细调电容器。在这种情况下，不但选择细调电容器，而且还对其进行调整，以使控制单元604可以控制其电容值的变化，从而执行电容值调整。

另外，该实施例可以进行调整，以便基于放大控制单元612的输出信号来控制调谐单元602中的可变电容单元。但是，该实施例也可以进行调整，以便基于放大器单元608输出的信号的电平来改变和控制可变电容单元的电容值。

此外，在这些实施例中，其中可以对用于改变调谐频率的电容器进行多种变化。例如，通过调整这些电容器，不但可以使用可变电容的电容器，而且还可以使用所用集成电路(IC)内部的电容器，并且直接切换IC内部的电容器。

另外，在这些实施例中，可以从下列定时中恰当选择用于调谐的定时，这些定时包括：用以在每次接收时执行调谐的定时，接收失败时的定时，或是周期性地在预先确定地指定时间上的定时，在装载产品时用以执行调谐的定时，或是在更换电池等设备的过程中复位受无线电控制的钟表时用以执行调谐的定时。

此外，在这些实施例中，用于判定信号是否为时间码的方法可以进行调整，以便基于是否能对所接收数字信号的沿(上升沿和下降沿)精确连续地检测了预定次数来进行判定。

本发明能够很容易地调准到某个标准无线电信号。此外，它还可以调准到两个或两个以上具有不同频率的标准无线电信号。

本发明消除了装配中对于细调调谐频率的需要，同样，装配工作完全可以在缩短的时间里执行，其处理也可以得到简化。

此外，即使调谐频率因为温度等因素而改变，也还是可以将调谐频率自动调整到某种调谐状态。这样一来将会产生使接收灵敏度增加的效应。

本发明可以应用于某些国家使用的受无线电控制的钟表，其中在这些国家使用了用于时间校准的标准无线电波，例如美国以及日本。

Claims (16)

1.一种受无线电控制的钟表，包括：

用于接收无线电信号的天线，所述无线电信号包含具有当前时间信息的时间码；

具有可变电容单元的调谐单元，所述调谐单元输出的是与所述天线接收的所述无线电信号相对应的信号；

放大器单元，对所述调谐单元输出的信号进行放大；

接收单元，从所述放大器单元放大的信号中提取所述时间码；

时间校准单元，从所述接收单元提取的所述时间码中获取当前时间信息，以便校正时钟单元计时的当前时间；

显示单元，显示所述时钟单元计时的所述当前时间；以及

控制单元，在改变所述可变电容单元的电容值的同时，所述控制单元在一些点检测所述放大器单元输出信号的电压电平，并且将检测了电压电平的所述点中的一个满足指定要求的点定为调谐点，并且当判定所述接收单元在所述调谐点输出了时间码时，将所述可变电容单元在所述调谐点的所述电容值设定成用于接收所述时间码的电容值，

所述受无线电控制的钟表还具有存储单元，在成功接收到所述时间码时所述存储单元保存所述可变电容单元的电容值，

其中所述控制单元将最后一次接收到所述时间码时的所述可变电容单元的电容值设定成所述可变电容单元的电容值，如果判定即使改变所述接收单元允许通过的频率也没有接收到时间码，则终止时间校正处理。

2.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中所述可变电容单元包含可变电容二极管，以及

所述放大器单元是AGC放大器单元。

3.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中所述接收单元具有滤波器单元和检测单元，所述滤波器单元有选择地允许频率信号其中之一通过，所述检测单元从通过了所述滤波器单元的信号中提取所述时间码，以便输出所述时间码，以及

当判定所述接收单元在调谐点没有输出时间码的时候，所述控制单元对所述滤波器单元进行控制，以便改变所述滤波器单元允许通过的频率。

4.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中所述可变电容单元包括粗调部分和细调部分，所述粗调部分具有电容值互不相同的粗调电容器，所述细调部分具有电容值小于所述粗调电容器的电容值的细调电容器，以及

所述控制单元将所述粗调电容器和所述细调电容器组合在一起，由此改变所述可变电容单元的电容值。

5.根据权利要求4所述的受无线电控制的钟表，其中通过选择所述粗调电容器来提供对应于接收频率的电容值；以及

在使用所述粗调电容器时，所述控制单元使用所述细调电容器来细调调谐频率与所述接收频率之间的偏差。

6.根据权利要求4所述的受无线电控制的钟表，其中所述细调部分包含细调电容器，以及

所述控制单元选择所述粗调部分以及所述细调部分中包含的所述电容器的组合，以便改变所述可变电容单元的所述电容值。

7.根据权利要求4所述的受无线电控制的钟表，其中包含在所述细调部分中的所述细调电容器是由可变电容二极管构成的，以及

所述控制单元选择所述粗调部分的所述电容器并且改变所述可变电容二极管的电容值，由此改变所述可变电容单元的所述电容值。

8.根据权利要求4所述的受无线电控制的钟表，其中所述放大器单元是AGC放大器单元。

9.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中所述控制单元将检测了电压电平的所述点中的电压电平最低的点定为所述调谐点。

10.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中所述控制单元将检测了电压电平的所述点中的电压电平落入预先确定的指定范围的点定为所述调谐点。

11.根据权利要求9所述的受无线电控制的钟表，其中所述接收单元具有A/D转换器，所述A/D转换器将所述放大器单元输出信号的电压电平转换成数字信号，以及

所述控制单元基于所述A/D转换器输出的所述数字信号来确定所述调谐点。

12.根据权利要求10所述的受无线电控制的钟表，其中所述接收单元具有用于将所述放大器单元输出信号的电压电平转换成数字信号的A/D转换器，以及

所述控制单元基于所述A/D转换器输出的所述数字信号来确定所述调谐点。

13.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中在接收到所述时间码以执行所述时间校正处理时，所述控制单元将所述可变电容单元此时的电容值保存在所述存储单元中，并且施加控制，以使所述存储单元中保存的电容值成为后续时间校正处理中的所述可变电容单元的初始值。

14.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，其中当连续检测了所接收数字信号的沿给定次数时，所述控制单元判定已接收到所述时间码。

15.根据权利要求1所述的受无线电控制的钟表，它具有用于提供调谐操作指令的操作单元，

其中所述控制单元响应所述操作单元的所述调谐操作指令来改变所述可变电容单元的电容值，由此调准到所述无线电信号。

16.根据权利要求14所述的受无线电控制的钟表，其中所述控制单元还会在先前确定的时间或者复位时间改变所述可变电容单元的电容值，以便调准到所述无线电信号。

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