JP2004294331A - 電子機器の電波受信制御方法 - Google Patents
電子機器の電波受信制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004294331A JP2004294331A JP2003088831A JP2003088831A JP2004294331A JP 2004294331 A JP2004294331 A JP 2004294331A JP 2003088831 A JP2003088831 A JP 2003088831A JP 2003088831 A JP2003088831 A JP 2003088831A JP 2004294331 A JP2004294331 A JP 2004294331A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reception
- magnetic field
- external magnetic
- field detection
- electronic device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electromechanical Clocks (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
【課題】外部無線情報を正確に受信できる電子機器の電波受信制御方法を提供する。
【解決手段】電子機器1の電波受信制御方法は、ステッピングモータユニット3と、外部無線情報受信ユニット2と、外部磁界検出ユニット(52,54)とを備え、外部無線情報ユニット2により無線受信動作を行う受信動作工程と、受信動作工程前に外部磁界検出ユニット(52,54)により電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信前外部磁界検出工程と、前記受信動作工程後に電子機器外部の外部磁界の有無を検出する受信後外部磁界検出工程と、前記受信前外部磁界検出工程による外部磁界の検出結果によって前記受信動作工程を制御する受信前制御工程と、前記受信後外部磁界検出工程による外部磁界有無の検出結果によって、前記受信動作工程の受信結果を制御する受信後制御工程とを備える。
【選択図】 図12
【解決手段】電子機器1の電波受信制御方法は、ステッピングモータユニット3と、外部無線情報受信ユニット2と、外部磁界検出ユニット(52,54)とを備え、外部無線情報ユニット2により無線受信動作を行う受信動作工程と、受信動作工程前に外部磁界検出ユニット(52,54)により電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信前外部磁界検出工程と、前記受信動作工程後に電子機器外部の外部磁界の有無を検出する受信後外部磁界検出工程と、前記受信前外部磁界検出工程による外部磁界の検出結果によって前記受信動作工程を制御する受信前制御工程と、前記受信後外部磁界検出工程による外部磁界有無の検出結果によって、前記受信動作工程の受信結果を制御する受信後制御工程とを備える。
【選択図】 図12
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、特に携帯型の電子機器の電波受信制御方法に関する。
【0002】
【背景技術】
外部からの無線情報を受信して動作修正等を行う電子機器、例えば、外部からの正確な時刻情報を受信して時刻修正を行う電波時計などが知られている。
この電波時計は、外部からの時刻情報を受けるアンテナと、このアンテナで受けた時刻情報を処理する受信手段と、受信手段からの情報を記憶する記憶手段と、記憶された時刻情報に従って駆動制御されるステッピングモータユニットと、このステッピングモータユニットによって運針され時刻を示す指針とを備えて構成されている。
このような構成によれば、正確な時刻情報を載せた電波を受信し、ステッピングモータが駆動制御されるので、正確な時刻を表示できることから、電波時計は優れた利便性を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
電波時計が正確な時刻修正を行うためには、外部からの時刻情報を正確に受信することが必要となる。しかしながら、電波時計のアンテナの周囲に磁界が存在すると時刻情報を正確に受信できないという問題がある。これは、磁界が時刻情報をのせた電波と干渉するため、時刻情報の電波波形が変形されてしまうためである。
壁掛け時計のようにその設置位置が固定されていれば、磁界の影響を受けにくい位置に設置することで対応することができる。しかし、例えば、腕時計のように常時移動される場合には、磁界の影響を避けることができないという問題が残る。
【0004】
一方、本出願人は先に、電磁発電装置を内蔵した電波時計について電磁発電時に電磁ノイズの影響を受けない電波時計を提案している(例えば、特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−166071号公報
【0006】
この電磁発電装置を内蔵した電波時計は、前述の電波時計に、電磁発電によって発電する発電手段と、この発電手段の発電状態を電流検出によって検出する発電状態検出手段と、発電状態検出手段からの検出信号に基づいて受信手段による受信を禁止する受信禁止手段とを備えた構成である。
このような構成によれば、発電状態検出手段によって、発電手段の発電状態を検出する。発電状態が検出されると、発電状態検出手段から検出信号が発信され、受信手段による時刻情報の受信が禁止される。よって、発電手段が発電することにより発生される電磁ノイズが存在する間は時刻情報を受信しない。発電手段が発電せず、発電手段からの電磁ノイズが存在しないときのみ受信手段によって時刻情報が受信される。その結果、時刻情報が正確に受信され、電波時計の時刻修正が正確に行われる。
【0007】
ところで、電波時計のアンテナの周囲に存在する磁界の発生源は必ずしも電波時計に内蔵された電磁発電装置に限られない。例えば、電灯等の明るさコントローラや電気毛布等の温度コントローラ、さらには、一般の家電製品からも磁界は発生される。
このような電波時計の外部にある磁界発生源に対しては、前記電磁発電装置を内蔵した電波時計では対応できないという問題がある。すなわち、前記発電状態検出手段は、内蔵された発電手段からの電流を検出して制御しており、外部からの磁界は認識できないためである。そのため、磁界の影響下でも時刻情報の受信動作を行うことになり、時刻修正が誤ったものとなる可能性がある。
このような問題は電波時計に限らず、外部無線情報を受信して何らかの処理を行う電子機器に共通する問題である。
【0008】
本発明の第1の目的は、従来の問題を解決し、外部無線情報を正確に受信できる電子機器の電波受信制御方法を提供するものであり、
第2の目的は、上記第1の目的を達成する場合に、消費電力の増大を防止できる電子機器の電波受信制御方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子機器の電波受信制御方法は、ステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動制御をするステッピングモータユニットと、外部無線情報を受信するアンテナを有する外部無線情報受信ユニットと、外部磁界の有無を検出する外部磁界検出ユニットとを備えた電子機器の電波受信制御方法であって、前記外部無線情報受信ユニットにより無線受信動作を行う受信動作工程と、該受信動作工程前に、前記外部磁界検出ユニットにより電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信前外部磁界検出工程と、前記受信動作工程後に前記外部磁界検出ユニットにより前記電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信後外部磁界検出工程と、前記受信前外部磁界検出工程による外部磁界検出の検出結果によって前記受信動作工程を制御する受信前制御工程と、前記受信後外部検出工程による外部磁界有無の検出結果によって、前記受信動作工程の受信結果を制御する受信後制御工程と、を備えることを特徴とする。
【0010】
このような構成によれば、外部から送信される外部無線情報は、アンテナを有する外部無線情報受信ユニットの受信動作工程で受けられる。受信前外部磁界検出工程で外部磁界非検出信号が出力されているときは、受信動作工程によってアンテナで受けられた情報が処理され(例えば、増幅、変調)、その情報を用いて電子機器内での処理がなされ、その処理された情報によって、例えば、ステッピングモータを駆動制御することで電子機器を外部無線情報を用いて制御することができる。
受信前外部磁界検出工程で外部磁界検出信号が出力されているときは、受信前制御工程によって受信動作工程が制御されるので、外部磁界によって外部無線情報が受信できないというような問題を防止することができる。
また、受信動作工程後に受信後外部磁界検出工程を設けて、この受信後外部磁界検出工程で外部磁界検出信号が出力されているときは、受信後制御工程によって受信結果が制御される。即ち、受信動作工程後に外部磁界を検出する工程を設けることで、外部磁界検出信号が出力された場合は、受信動作工程中に外部磁界の影響を受けたと想定して受信結果が制御されることで、前述の受信前制御工程とあわせて、受信工程前後に外部磁界検出工程を設けたので、外部無線情報のより正確な受信をすることができる。
この際、受信動作工程前後に外部磁界検出工程を設けることで、常時検出を行う場合よりも、外部磁界検出工程の頻度を少なくして外部磁界検出工程に於ける消費電力を低減することもできる。
【0011】
なお、外部磁界検出工程では、外部磁界とともに外部無線情報も入ってくるが、外部磁界と外部無線情報ではパワーが異なるので、外部磁界検出手段において外部磁界と外部無線情報とを区別することは可能である。外部磁界とは、外部無線情報の信号出力に比べてパワーが大きく、アンテナで外部無線情報を受けるのに障害となる交流磁界や高周波磁界などであるので、例えば、外部磁界検出手段でのしきい値を所定以上の大きさに設定しておけば、外部無線情報ではなく外部磁界だけを検出することができる。
ここで、外部磁界検出信号と外部磁界非検出信号とは表裏の関係にあり、外部磁界非検出信号として外部磁界検出信号とは別個の信号が出力されてもよく、また、外部磁界検出信号が出力されていない状態を外部磁界非検出信号が出力されているものとしてもよい。
【0012】
請求項2に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1に記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信前制御工程は、前記受信前外部磁界検出工程によって外部磁界の存在が検出されたときには、前記受信動作工程を禁止する受信動作禁止工程と、外部磁界の存在が検出されなかったときには、前記受信動作工程を行う受信動作開始工程を含むことを特徴とする。
【0013】
このような構成によれば、受信前外部磁界検出工程によって外部磁界が検出されなかった場合は、受信動作工程に移行し、外部磁界が検出されたときは受信動作工程を禁止し受信動作は行われない。この際、再度、受信前外部磁界検出工程が行われ、外部磁界が検出されなかったときには受信動作工程に移行し受信動作を行う。つまり、外部磁界が検出されなかった場合にだけ受信動作を行うために、外部磁界のノイズによって外部無線情報が受信できないというような問題を防止することができる。
外部磁界が検出されて受信動作工程が禁止され場合、再度、受信前外部磁界検出工程が始めるまでの時間は、磁界検出直後でも、受信動作が禁止された直後でも、また、所定時間経過後に設定しても良い。
【0014】
請求項3に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1および請求項2に記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信後制御工程は、前記受信後外部磁界検出工程によって外部磁界の存在が検出されたときには、前記受信動作工程で得られた受信データを無効にする受信データ無効化工程と、前記受信前外部磁界検出工程を行う受信前外部磁界検出移行工程と、外部磁界が検出されなかった場合は、前記受信データを有効にする受信データ有効化工程を含むことを特徴とする。
【0015】
このような構成によれば、受信後制御工程は、受信動作工程で受信動作を終了後、受信後外部磁界検出を行い、外部磁界が検出された場合は受信動作工程で得られた受信データを無効化する。外部磁界が検出されなかった場合は、受信データを有効にする。この際、外部磁界が検出された場合には、受信動作工程中に外部磁界に遭遇して正しい受信ができなかった場合があったことを想定し、受信データを無効にするために、誤った受信データを使用することはなく、受信データの信頼性を一層高めることもできる。
【0016】
請求項4の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信動作工程を所定回数繰り返した後、前記受信後外部磁界検出工程を行うことが好ましい。
【0017】
このような方法によれば、例えば、電波時計の場合、JJYのタイムコードフォーマットでは受信の1フレームは1分であり、受信動作工程を複数回繰り返して受信データが全て一致したときに受信データが正しいと判断する方法を採用することが多い。この受信動作工程を繰り返した後に受信後外部磁界検出工程を行えば、受信1フレーム毎に外部磁界検出工程を行う場合に比べて外部磁界検出工程を減ずることができるので、受信データの信来性を確保しながら外部検出工程の消費電流を少なくすることができる。この際、受信動作工程の繰り返し回数は、予め設定しておいても良いし、受信データを検証する手段を設け、正しいデータを受信するまで繰り返すようにしても良い。
【0018】
請求項5に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信前外部磁界検出工程と、前記受信前制御工程と、前記受信動作工程と前記受信後外部磁界検出工程と、前記受信後制御工程とを所定回数繰り返すことが望ましい。
【0019】
このような方法では、受信前外部磁界検出工程と、受信前制御工程と、受信動作工程と受信後外部磁界検出工程と、受信後制御工程の連続した工程を複数回繰り返す。例えば、所定回数を3回とした場合、受信前外部磁界検出工程と受信後外部磁界検出工程とが3回繰り返される。当然、受信動作工程も3回繰り返されることになり、3回とも外部磁界が検出されず、受信動作工程の受信データが一致した場合にステッピングモータが制御されるので、受信データの信頼性をより一層高めることができる。なお、繰り返しの所定回数は、前述したように予め設定しておいても良いし、正しいデータが受信できるまで繰り返しても良い。
【0020】
請求項6に記載の電子機器の電波制御方法は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程と、前記受信前制御工程と、前記受信動作工程と、受信後外部磁界検出工程と、前記受信後制御工程と、を設定された受信単位毎に行うことを特徴とする。
【0021】
このような構成では、例えば、電波時計の場合、JJYのタイムコードフォーマットでは受信1コードは1分である。また、この1コードの中で、分、時、通算日、西暦、曜日等のデータが各桁データとして構成されている。従って、受信単位毎とは、受信1コードを1単位とすることも、分、時等の各単位を1単位とすることができるが、これらの単位は、例えば、外部磁界検出工程の時間との関係で任意に選択、設定することができる。
このように、所定の単位毎に受信動作工程前後に外部磁界検出を行うので、その単位毎の受信の信頼性を高めることができる。
【0022】
請求項7に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信前外部磁界検出工程の前に、前記ステッピングモータの動作を停止させ、前記受信後外部磁界検出工程で外部磁界が検出されなかった場合は、前記ステッピングモータの動作の停止を解除することを特徴とする。
【0023】
ステッピングモータが駆動する際には、ステッピングモータに誘導磁界が発生する。この誘導磁界は、ステッピングモータの周辺外部にも漏洩する。この漏洩磁界が磁気ノイズとしてアンテナで受信されることがあり、この場合、正しい無線情報を受信することができない。
本発明の構成によれば、受信前外部磁界検出工程の前にステッピングモータの駆動を停止し、受信前外部磁界検出工程で外部磁界が検出されなかった場合にステッピングモータの停止を解除するため、受信動作工程では、ステッピングモータの漏洩磁界に影響されることなく正確な受信が行える。ステッピングモータが停止している時間は、例えば、ステッピングモータユニット内のカウンターで経過時間をカウントしておきステッピングモータ駆動が開始されたときに、停止していた時間分だけステッピングモータを早送りすることで正しい時刻を表示することができる。
【0024】
請求項8に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項6のいずれかにに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程の後に、前記ステッピングモータユニットの動作を停止させ、前記受信動作工程後にステッピングモータユニットの動作停止を解除することが考えられる。
【0025】
このような構成では、受信動作工程中は、ステッピングモータの駆動は停止されているので、ステッピングモータからの漏洩磁界が存在せず受信動作工程への影響はないため、無線情報の正確な受信が行える。
【0026】
以上において、前記電子機器は、携帯型電子機器であることを特徴とする電子機器であることが好ましい。
固定された位置に設置される電子機器であれば、外部磁界の影響を受けにくい場所に設置しておけば、外部磁界の影響を受けにくくできるが、携帯型電子機器の場合、携帯されることによって、周囲の状況が変化されるので、外部磁界の影響を受けやすくなる。しかしながら、外部磁界検出手段を備えるので、外部磁界が存在しないときに外部無線情報を受信するようにできる。よって、外部無線情報を正確に受信して、正確に動作をする携帯型電子機器を提供することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態を図示例とともに説明する。
図1は、本発明の電子機器に係わる実施形態としての携帯型、特に腕時計タイプの電波時計1のブロック図である。
この電波時計1は、外部無線情報受信ユニット2と、ステッピングモータユニット3とを備えて構成されている。
外部無線情報受信ユニット2は、外部無線情報としての時刻情報が重畳された長波標準電波を受けるフェライトアンテナ21と、アンテナ21で受けた長波標準電波を処理して時刻情報として出力する受信手段としての受信回路22と、受信回路22から出力された時刻情報を記憶する記憶手段としての記憶回路28とを備えている。
ステッピングモータユニット3は、時刻を示す指針をステッピングモータ32(図5参照)によって駆動する運針部31と、ステッピングモータ32を駆動するモーター駆動回路42と、装置全体を制御する駆動制御手段としての中央制御部47と、指針位置を検出する針位置検出回路60と、電源としての電池65とを備える。
【0028】
アンテナ21は、時刻情報が重畳された長波標準電波を受ける。
図2に、時刻情報が重畳された長波標準電波の信号タイムコードフォーマットを示す。このタイムコードフォーマットは、1秒ごとに一つの信号が送信され、60秒で1レコードとして構成されている。
図2に示されるように、長波標準電波信号のタイムコードフォーマットは、項目として現在時刻の分、時、現在年の1月1日からの通算日、年(西暦下2桁)、曜日およびうるう秒の各桁データを含んで構成されている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値(ビットデータ)の組み合わせによって構成され、この組み合わせのON、OFFが信号の種類から判断される。
【0029】
図3に示されるように、長波標準電波信号として送信されてくる信号の種類は、3種類あり、“1”、“0”あるいは“P”を表す信号が送信される。これらの信号の種類は、各信号の振幅変調時間の長短により判断される。図3(a)は、信号の種類が“1”となる信号波形を示しており、信号の立ち上がりから0.5秒間振幅が継続した場合に信号の種類が“1”であると判断される。図3(b)は、信号の種類が“0”となる信号波形を示しており、信号の立ち上がりから0.8秒間振幅が継続した場合に“0”信号であると判断される。また、図3(c)は、信号の種類が“P”となる信号波形を示しており、信号の立ち上がりから0.2秒間振幅が継続した場合に“P”信号であると判断される。
【0030】
“1”を表す信号に対しては、“ON”状態となり、その項目に対応付けられた数値は時分等を算出する際の加算の対象となる。図2において、長波標準電波信号のタイムコードフォーマット上に“N”が記されている項目は、“1”を表す信号が送信されてきた状態を示す。
“1”以外の信号が送信されてきた場合には、“OFF”状態となり、その項目に対応付けられた数値は時分等を算出する際の加算の対象外となることを示している。
例えば、分に該当する8秒間に長波標準電波信号が“1、0、1、0、0、1、1、1”と送信されてきた場合には、現在時刻の分が“40+10+4+2+1=57”分であることを示している。長波標準電波信号のタイムコードフォーマット上に“P”が記されている項目については、固定項目であり、長波標準電波信号とタイムコードフォーマットとの同期を取るために用いられる。タイムコードの先頭の“P”は、正分(毎分0秒)の立ち上がりに対応していて、秒が“00”秒であることを示し、分が次の分に切り替わることを示している。
ちなみに、長波標準電波はセシウム原子時計を基準としているため、この長波標準電波を受信して時刻を修正する電波時計は、誤差が10万年に1秒という非常に高い精度を得ることができる。
【0031】
受信回路22は、図4に示されるように、アンテナ21によって受信された長波標準電波信号を増幅する増幅回路23と、増幅された長波標準電波信号から所望の周波数成分のみを抜き出すバンドパスフィルタ24と、長波標準電波信号を平滑化し復調する復調回路25と、増幅回路23のゲインコントロールを行ない長波標準電波信号の受信レベルが一定になるように制御するAGC(Automatic Gain Control)回路26と、復調された長波標準電波信号をデコードして出力するデコード回路27とを備えて構成されている。このような構成により、受信回路によって、受信情報処理工程が行われる。
受信回路22に入力される受信制御信号は、中央制御部47から供給され、受信回路22の動作モードを制御しているが、詳しくは後述する。
【0032】
図5に、運針部31と、中央制御部47と、モータ駆動回路42とを示す。
運針部31は、ステッピングモータ32と、ステッピングモータ32の動きを伝達する輪列38と、輪列38によって運針される秒針39、分針40、時針41とを備えている。
ステッピングモータ32は、モータ駆動回路42から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル33と、この駆動コイル33によって励磁されるステータ34と、ステータ34の内部において励磁される磁界により回転するロータ37とを備えている。
ロータ37はディスク状の2極の永久磁石である。
ステータ34には、駆動コイル33で発生した磁力によって異なった磁極がロータ37の回りのそれぞれの相(極)に発生するように磁気飽和部35が設けられている。
ロータ37の回転方向を規定するために、ステータ34の内周の適当な位置には内ノッチ36が設けられており、コギングトルクを発生させてロータ37が適当な位置に停止するようにしている。
【0033】
ステッピングモータ32のロータ37の回転は、かなを介してロータ37に噛合された五番車38a、四番車38b、三番車38c、二番車38d、日の裏車38eおよび筒車38fからなる輪列38によって各針に伝達される。四番車38bの軸には秒針39が軸止され、二番車38dには分針40が軸止され、さらに、筒車38fには時針41が軸止されており、ロータ37の回転に連動してこれらの各針によって時刻が表示される。輪列38には、さらに、年月日などの表示を行うための伝達系など(不図示)を接続することももちろん可能である。
【0034】
中央制御部47は、水晶振動子などの基準発振源49を高周波発振させる発振回路や分周回路を含んで構成され、基準周波数の基準パルスやパルス幅およびタイミングの異なるパルス信号を発生するパルス合成回路48と、パルス合成回路48から供給された種々のパルス信号に基づきステッピングモータ32を制御する制御回路50と、制御回路50からの信号に基づき受信回路22の動作モードを制御する受信制御手段55と、受信回路22からの時刻情報に基づいて時刻修正を行う時刻修正回路59とを備えている。
【0035】
制御回路50は、モータ駆動回路42を制御する駆動制御回路51と、回転検出および磁界検出を行う検出回路52とを備えている。
駆動制御回路51は、駆動パルス供給部51aと、回転検出パルス供給部51bと、磁界検出パルス供給部51cと、補助パルス供給部51dと、消磁パルス供給部51eとを備えて構成されている。
駆動パルス供給部51aは、モータ駆動回路42を介して駆動コイル33に対し、ロータ37を駆動するための駆動パルスを供給する。
回転検出パルス供給部51bは、駆動パルスに続いてロータ37の回転検出用に誘導電圧を誘起する回転検出パルスを出力する。
磁界検出パルス供給部51cは、駆動パルスに先立って、ステッピングモータ32に対する外部磁界を検出するための誘導電圧を誘起する磁界検出パルスを出力する。
補助パルス供給部51dは、ロータ37が回転しないか、または、外部磁界が検出された場合に、駆動パルスより実効電力の大きな補助パルスを出力する。この補助パルス供給部51dにより特殊駆動パルス生成手段が構成されている。
消磁パルス供給部51eは、補助パルスに続いて消磁用に補助パルスと極性の異なる消磁パルスを出力する。
【0036】
検出回路52は、回転検出パルスによって得られた回転検出用の誘導電圧を設定値と比較して回転の有無を検出する回転判定部53と、磁界検出パルスによって得られた磁界検出用の誘導電圧を設定値と比較して磁界の有無を判定する磁界判定部54を備えている。
回転判定部53は、図6に示すように、2つのコンパレータ53aおよび53bとオアゲート53cとを備える。駆動コイル33に生じた双方向の誘起電圧の値を設定値SV1と比較してロータ37が回転したか否かを確認する。判定結果はオアゲート53cを介し、回転判定信号として駆動制御回路51にフィードバックされる。
【0037】
磁界判定部54は、2つのインバータ54aおよび54bとオアゲート54cとを備える。外部磁界によって駆動コイル33に生じた双方向の誘起電圧の値をインバータのしきい値(設定値SV2)と比較し、磁界の有無を判定する。判定結果はオアゲート54cを介し、磁界判定信号として駆動制御回路51にフィードバックされるとともに、受信前制御手段55に出力される。つまり、外部磁界が検出された場合は、受信前制御手段55に外部磁界検出信号が出力される。外部磁界が検出されなかった場合は、受信前制御手段55に外部磁界非検出信号が出力される。
この磁界判定部54によって誘起電圧検出手段が構成されるとともに、磁界判定部54を含む制御回路50、ステッピングモータ32の駆動コイル33およびモータ駆動回路42によって外部磁界検出手段が構成されており、外部磁界検出工程が行われる。
【0038】
モータ駆動回路42は、ブリッジ回路43と、回転検出用抵抗45a、45b
と、これらの抵抗45aおよび45bにチョッパパルスを供給するためのサンプリング用のpチャンネルMOS46aおよび46bとを備えて構成されている。
ブリッジ回路43は、直列に接続されたpチャンネルMOS43aとnチャンネルMOS44a、およびpチャンネルMOS43bとnチャンネルMOS44bによって構成される。
回転検出用抵抗45a、45bは、pチャンネルMOS43aおよび43bとそれぞれ並列に接続されている。
これらによって電池65からステッピングモータ32に供給される電力が制御される。
これらのMOS43a、43b、44a、44b、46aおよび46bの各ゲート電極に駆動制御回路51の各パルス供給部51a〜51eからそれぞれのタイミングで極性およびパルス幅の異なる制御パルスが印加されることにより、駆動コイル33に極性の異なる駆動パルスが供給され、あるいは、ロータ37の回転検出用および磁界検出用の誘起電圧を励起する検出用パルスが供給される。
【0039】
図7(A)に駆動制御回路51からモータ駆動回路42に供給される制御信号のタイミングチャートの例を示す。ここで、pチャンネルMOS43aのゲートをGP1、nチャンネルMOS44aのゲートをGN1、pチャンネルMOS46aのゲートをGS1、pチャンネルMOS43bのゲートをGP2、nチャンネルMOS44bのゲートをGN2、pチャンネルMOS46bのゲートをGS2とする。
GP1、GN1およびGS1に供給される信号は、ステッピングモータ32の駆動コイル33の一方の極を励磁する。GP2、GN2およびGS2に供給される信号は逆方向の極を励磁する。
【0040】
このステッピングモータ32は、1秒ごとの運針を行うようになっており、モータ駆動回路42に1連の制御信号が供給される。
各サイクルの始めには、磁界検出用パルスSP0およびSP1が出力される。
時刻t1に磁界検出用パルスSP0が出力される。
この磁界検出パルスSP0は、20ms程度の幅の連続した制御パルスであり電気毛布や電気こたつといった家庭用電気製品のスイッチングなどに伴う高周波ノイズ(50Hz〜60Hz)によるノイズ磁界を検出するためのものである。
磁界検出パルスSP0を出力するための制御信号が磁界検出パルス供給部51cから駆動側(駆動極側)のゲートGP1に供給され、一方の極だけがONになり、駆動コイル33が外部磁界のアンテナとして機能する。すると、外部磁界によって駆動コイル33に誘起電圧が誘起されている場合は、誘起された誘起電圧のレベルを磁界判定部54のインバータ54a、54bのしきい値と比較することができる。よって、外部磁界が検出される。
【0041】
時刻t2に磁界検出用パルスSP1が出力される。
この磁界検出用パルスSP1はデューティー比が1/8程度の断続的なチョッパパルスであり、モータを備える電気かみそり、ドライヤーなどの一般家電製品から発生されるモータノイズなどの交流磁界を検出するためのものである。
磁界検出用パルスSP1を出力するための制御信号が磁界検出パルス供給部51cから駆動極側とは反対(逆極)のゲートGP2に供給され、一方の極がON、OFFされる。すると、チョッパ増幅によって駆動コイル33に誘起されている誘起電圧が大幅に増幅され(チョッパ増幅)、これによって交流磁界により駆動コイル33に誘起される電流が電圧の形でサンプリングされ、検出回路52の磁界判定部54で判定される。
【0042】
時刻t3に駆動パルスP1を出力するための制御パルスが駆動制御回路51の駆動パルス供給部51aからゲートGN1およびゲートGP1に供給される。駆動パルスP1の実効電力はロータ37が回転する限界程度までに減少されており、例えば、時刻t3にはパルス幅W10の駆動パルスP1が供給されるようになっている。駆動パルスP1を出力するための制御信号は、駆動パルスのパルス幅を変えて実効電力を制御できるようになっており、ロータ37が回転せずに補助パルスP2が出力されるとパルス幅を広げて実効電力を大きくする。一方、同一のパルス幅で連続して所定の回数だけロータ37を駆動できるとパルス幅を狭めて実効電力を減少できるようになっている。
【0043】
時刻t4にロータ37の回転検出を行う回転検出用のパルスSP2を出力する
ための制御パルスが駆動制御回路51の回転検出パルス供給部51bからゲートGP1およびゲートGS1に供給される。この回転検出パルスSP2は、デューティーが1/2程度のチョッパパルスであり、ロータ37が回転したときに駆動コイル33に励起される誘導電流を回転検出用抵抗45aの出力電圧として得られるようにしている。そして、回転検出用抵抗45aの電圧が検出回路52の回転判定部53で設定値SV1と比較され、ロータ37が回転したか否かが判るようになっている。
【0044】
回転検出パルスSP2によって励起される誘導電圧が設定値SV1に達しない場合は、ロータ37が回転しなかったものと判断され、時刻t6に補助パルスP2を出力するための制御信号が駆動制御回路51の補助パルス供給部51dからゲートGN1およびゲートGP1に供給される。補助パルスP2は、ロータ37が必ず回転する程度のエネルギーをもった駆動パルスP1よりも実効電力の大きなパルス幅W20の駆動用のパルスである。この補助パルスP2は、ロータ37の回転が検出されない場合の他に、磁界検出用のパルスSP0およびSP1のいずれかによって磁界が検出されたときに駆動パルスP1に代わって出力される。
【0045】
ステッピングモータ32の周囲に磁界が存在すると、回転検出パルスSP2によってロータ37が回転していなくともノイズである磁界が検出されて、回転したと誤検出される可能性があり、運針ミスを引き起こす可能性がある。従って、磁界が検出された場合は回転検出の不要な補助パルスP2を出力することによって消費電力は増大することになるが運針ミスが発生するのを防止している。
【0046】
時刻t8に消磁用のパルスPEを出力するための制御パルスが駆動制御回路51の消磁パルス供給部51eからゲートGN2およびゲートGP2に供給される。この消磁パルスPEは、実効電力の大きな補助パルスP2によって発生した駆動コイル33の残留磁束を低減するためのものであり、補助パルスP2とは逆極となるパルスを供給することによって実現している。消磁パルスPEを供給することによりステッピングモータ32を1ステップアングル回転駆動する一連のサイクルは終了する。
【0047】
時刻t1から1秒経過した時刻t11からステッピングモータ32をさらに1ステップアングル回転するための次のサイクルが開始される。このサイクルでは、前のサイクルと反対側のMOS32b、33bおよび34bが駆動極側になる。先のサイクルと同様に、まず、時刻t11に高周波ノイズによる磁束ノイズを検出するためのパルスSP0が出力され、次に時刻t12に交流磁界によるノイズを検出するためのパルスSP1が出力される。そして、磁界ノイズが検出されない場合は時刻t13に駆動パルスP1が出力される。前回のサイクルで補助パルスP2が出力されているので、駆動パルスP1の実効電力が増加されており、先のサイクルの駆動パルスより広いパルス幅W11の駆動パルスP1が時刻t13に出力される。さらに、時刻t14に回転検出用のパルスSP2が出力され、これによってロータ37の回転が検出されるとこの段階で1サイクルが終了する。
【0048】
図7(B)に、磁界判定部54から出力される磁界判定信号である外部磁界検出信号および外部磁界非検出信号と、受信制御手段55から出力される受信制御信号との関係を表すタイミングチャートの一例を示す。
図7(A)において、外部磁界を検出するためのパルス(高周波磁界検出パルスSP0、交流磁界検出パルスSP1)によって、外部磁界が検出されると、外部磁界検出信号が出力される。図中で、外部磁界検出信号は“H”によって示される。外部磁界を検出するためのパルスSP0、SP1によって外部磁界が検出されない場合は、外部磁界非検出信号が出力される。図中では、外部磁界非検出信号は“L”で示されている。
受信制御手段55は、受信サイクル制御手段58のスケジュール情報に基づいて、受信開始時刻に至った場合において、外部磁界検出信号が出力されると、受信動作禁止信号を発信する。図中、受信制御信号SG1,SG2において受信動作禁止信号は“L”で示されている。受信制御手段55は、外部磁界非検出信号が出力されると、受信動作開始信号を発信する。図中、受信制御信号SG1,SG2において受信動作開始信号は“H”で示される。
【0049】
高周波磁界検出パルスSP0による外部磁界の検出に応答して、受信制御信号SG1が出力され、交流磁界検出パルスSP1による外部磁界の検出に応答して、受信制御信号SG2が出力される。これらの受信制御信号SG1およびSG2をAND回路で結んだ結果である受信制御信号SG3が最終的な結果として受信制御手段55から出力される。
つまり、SP0およびSP1による外部磁界検出によって、いずれか一方でも外部磁界検出信号が発信されると、受信前制御手段55によって受信動作禁止信号が出力され、受信動作が禁止される。
SP0およびSP1による外部磁界検出によって、いずれも外部磁界非検出信号が出力されると、受信制御手段55によって受信動作開始信号が出力され、受信回路22による受信動作が開始される。すると、時刻情報が受信され、この時刻情報に従ってステッピングモータ32が駆動され、時刻の修正が行われる。
【0050】
図8に、以上に説明した制御回路50の動きである駆動制御工程をフローチャートにまとめて示す。まず、ステップST1で計時用の基準パルスをカウントして1秒を計測する。1秒が経過すると、ステップST2において磁界検出パルスSP0を用いて高周波磁界を検出する。高周波磁界が検出されるとステップST7において実効電力の大きな補助パルスP2を駆動パルスP1に代わって供給し、誤検出による運針ミスを防止する。高周波磁界が検出されない場合は、ステップST3において、磁界検出パルスSP1を用いて低周波磁界である交流磁界の有無を確認する。交流磁界がある場合は、上記と同様にステップST7において補助パルスP2を出力し、運針ミスを防止する。
【0051】
これらのステップにおいて磁界が検出されない場合は、ステップST4において駆動パルスP1を出力し、続いて、ステップST5で回転検出パルスSP2を出力してロータ37の回転の有無を確認する。回転が確認できない場合はステップST7において実効電力の大きな補助パルスP2を供給してロータ37を確実に回転させる。補助パルスP2が出力されるとステップST8において消磁パルスPEを出力し、さらに、ステップST10において補助パルスが出力された後の駆動パルスP1のレベル調整(第1のレベル調整)を行う。ステップST5において回転不良となった場合は同じ実効電力の駆動パルスP1を供給しても回転不良を繰り返すことになる。このため、ステップST11で補助パルスP2が出力された要因を判別し、ステップST12で実効電力の1段高い駆動パルスP1を出力できるようにセットをしてステップST1に戻り計時動作を行う。
【0052】
なお、ステップST5において、駆動パルスP1によるロータ37の回転が判別できた場合は、ステップST6において駆動パルスP1の実効電力を下げるレベル調整(第2のレベル調整)を行う。多くのケースでは、同じ実効電力の駆動パルスP1によって複数回ロータ37が回転したことを確認して駆動パルスの実効電力を低減するようにしている。このような制御を行うことによって、駆動パルスP1の消費電力を低減すると共に、電気製品からの磁界がある場所においても運針ミスをなくせるので、信頼性が高く消費電力の低い計時装置を提供することができる。
一方、電波時計1においては、以上のようなステッピングモータを制御するとともに、外部磁界を検出した場合に長波標準電波を正確に受信するために、受信前制御手段と受信後制御手段とを設けている。
【0053】
受信前制御手段55は、図9で示されるように受信動作禁止手段56と、受信動作開始手段57と、受信サイクル制御手段58を備える。
受信動作禁止手段56は、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力されると、受信回路22での受信動作を禁止させる受信動作禁止信号を出力させる。受信回路22が受信動作禁止信号を受けると、受信回路22での受信動作が行われない。
受信動作開始手段57は、磁界判定部54から外部磁界非検出信号が出力されると、受信制御信号として受信回路22での受信動作を開始させる受信動作開始信号を出力する。このような構成により受信制御工程が行われる。受信回路22が受信動作開始信号を受けると、アンテナ21で受けた長波標準電波の信号処理を行い、時刻情報が記憶回路28に送られ、記憶工程によって時刻情報が記憶される。
この際、外部磁界非検出信号は、外部磁界検出信号とは別個の信号が出力されてもよく、また、外部磁界検出信号が出力されていない状態を外部磁界非検出信号が出力されているものとしてもよい。
受信サイクル制御手段58は、駆動制御回路51の時刻情報を受けて、受信回路22の受信動作を開始させる時刻および受信動作を終了する時刻からなるスケジュール情報を記憶しているとともに、外部磁界の検出に応じて、このスケジュール情報を変更する。スケジュール情報としては、例えば、1日に一回午前2時から2時5分まで時刻情報を受信するように設定される。
受信開始時刻に達する前、もしくは受信動作中に外部磁界検出信号が検出されると、受信動作が禁止されるとともに、スケジュール情報に設定された受信終了時刻は無効とされる。外部磁界非検出信号の出力により、受信回路22が時刻情報の受信を再開し、一連の時刻情報を設定された時間受信すると受信が完了される。
【0054】
受信後制御手段61は、図10に示されるように受信データ無効化手段62と、受信データ有効化手段63とを備えている。
受信データ無効化手段62は、受信動作工程終了後に外部磁界検出を行い、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力されると、受信回路22からの時刻情報の出力を無効とする。つまり、受信回路22から記憶回路28に時刻情報が出力されない。または、記憶回路28の時刻情報を無効にしてもよい。従って、無線情報による時刻修正は行われない。
外部磁界検出信号が出力されると、受信前外部磁界検出工程に移行し、外部磁界検出、受信動作が再開する。
受信データ有効化手段63は、外部磁界非検出信号が出力された場合に、受信データが正しく受けられたものとして受信回路22からの時刻情報を有効にする。つまり、受信回路22から記憶回路28に時刻情報が出力される。この際、記憶回路28の時刻情報は有効なものとしてもよい。すると、記憶回路28に記憶された時刻情報は、中央制御部47の時刻修正回路59に出力され、時刻情報に従って、駆動制御回路51によりステッピングモータ32が駆動制御され、時刻修正がなされる。
この際、外部磁界非検出信号は、外部磁界検出信号とは別個の信号が出力されてもよく、また、外部磁界検出信号が出力されていない状態を外部磁界非検出信号が出力されているものとしてもよい。
【0055】
図11に磁界判定部54による外部磁界の検出を受けて受信前制御手段55から出力される受信制御信号のタイミングチャートを示す。
受信回路22は、図11(b)に示されるように、設定された受信時刻になると受信動作を実行する。これは、図11(a)に示される外部磁界非検出信号が出力されているときはもちろん、外部磁界検出信号が出力されているときでも、受信回路22は時刻情報を受信する。
t11において、外部磁界非検出信号が出力されているときは、図11(c)に示されるように受信情報有効化手段63により、受信情報有効化信号が出力され、受信回路22から時刻情報が出力される。
t12において、外部磁界検出信号が出力されているときは、受信情報無効化手段62から図11(c)に示されるように受信情報無効化信号が出力される。すると、この間の時刻情報が図11(d)に示されるように受信回路22から出力されない。
t13において、外部磁界非検出信号が出力されると、受信情報有効化手段63により受信情報有効化信号が出力され、時刻情報が受信回路22から出力される。出力された時刻情報は記憶回路28に記憶されていき、一連の時刻情報の受信を完了したところで受信が完了される。記憶回路28に記憶された時刻情報に従って時刻修正がなされる。
【0056】
図12に、受信前制御工程および受信後制御工程を含めた時刻修正のフローチャートを示す。
まず、ST21において、受信サイクル制御手段58により(図9)長波標準電波を受信する受信時刻になったことを判断する。受信時刻到達時刻に達すると、ST22において、ステッピングモータ32は停止される。すると、受信前外部磁界検出工程としての高周波磁界を検出するST23と交流磁界を検出するST24によって、外部磁界の検出が行われる。この受信前外部磁界検出工程は1秒間隔で実行される。高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24のいずれか一方でも外部磁界を検出すると磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信前制御手段55から受信回路22に受信動作禁止信号が出力される。受信回路22が受信動作禁止信号を受けると、受信回路22における受信動作が禁止される(ST25)。受信動作が禁止されると、高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24の受信前外部磁界検出工程が外部磁界非検出となるまで繰り返される。
また、上記受信動作禁止(ST25)後、所定の時間経過後に高周波次回検出ST23以降のステップを繰り返してもよい。
ここで、ステッピングモータ32は、受信時刻到達後、ST22で停止されている。これは、ステッピングモータ32の駆動時の漏洩磁界を受信動作に影響させないために停止させているが、ステッピングモーター32を駆動し続けST26の受信動作開始直前に停止させても良い。
外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23、交流磁界検出ST24のいずれにおいても外部磁界が検出されない場合は、磁界判定部54から外部磁界非検出信号が出力され、受信制御手段55によって受信動作開始信号が受信回路22に出力されると受信動作工程に移行する。受信動作開始信号が出力されるとST26において受信動作が開始され、受信回路22による受信情報処理工程ST27が行われ、処理された時刻情報は受信データ記憶工程ST28において記憶回路28に記憶される。
これら受信動作禁止工程と受信動作開始工程を含んで受信前制御工程とされる。
【0057】
次に、ST29において、一連の時刻情報が記憶されたことが判断される。時刻情報は60秒で1レコードであり、受信の信頼性を高めるために、これらST26ないしST28の一連の工程を複数回繰り返してその記憶された複数の受信データを比較して正確に受信されていることを判断する。この一連のステップの繰り返し回数は、予め所定回数を設定しておくことができ、所定回数で受信が完了しなかった場合は、所定回数を超えて繰り返す。例えば、所定回数は3回がデータの信頼性や受信動作時間のバランスから好ましいが、電波環境や受信感度などから任意に設定できる。
【0058】
ST29にて受信が完了したと判断されると、受信後外部磁界検出工程に移行し、再度、高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31によって外部磁界の検出が行われる。ここで高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31のいずれかで外部磁界が検出されると、受信無効化工程において、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信後制御手段61から記憶回路28に受信データ無効化信号が出力される。記憶回路28が受信データ無効化信号を受けると、記憶回路28に記憶された受信データが削除される(ST33)。受信データの無効化がST33で行われると受信前外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23に移行し、ST23以降のステップがST31まで繰り返される。つまり、受信前外部磁界検出工程と、受信前制御工程と、受信動作工程と受信後外部磁界検出工程と、受信後制御工程の連続した工程を再度実行する。このように受信動作後に外部磁界が検出された場合は、この一連の動作を所定回数行う。例えば、所定回数を3回とした場合、受信前外部磁界検出工程と受信後外部磁界検出工程とが3回繰り返される。当然、受信動作工程も3回繰り返されることになる。なお、繰り返しの所定回数は、前述したように予め設定しておいても良いし、正しいデータが受信できるまで繰り返しても良い。
この際、ステッピングモータ32は、ST22で停止されているが、ST29の受信完了時にモータ駆動回路42に解除信号を出力して停止を解除し通常の運針駆動を開始させることができる。
【0059】
高周波磁界検出ST30および交流磁界検出ST31において、外部磁界が検出されなかった場合、受信データ有効化工程において、受信データ有効化手段63によって受信データ有効化信号が中央制御部47の時刻修正回路59に時刻情報が出力され、時刻修正ST34が行われる。これは、記憶回路28に記憶された時刻情報と針位置検出回路60によって検出された針位置とを比較して、針位置を受信された時刻情報と一致させるように、針を早送りまたは逆回転させるようにステッピングモータ32を駆動制御することによって行われる。
ここで、受信データ無効化工程と受信データ有効化工程とを含んで受信後制御工程とされる。
時刻修正が終了すると直ちにステッピングモータ32は、通常駆動、つまり1秒運針を始める。
【0060】
以上、このような構成によれば、次のような効果が得られる。
受信動作工程の受信動作開始ST26,受信動作処理工程ST27,受信データ記憶工程ST28は、受信の信頼性を高めるために所定回数繰り返し、それぞれの受信データを比較して受信データが正しいことを判断して時刻修正を行う。ここで、長波標準電波のタイムコードフォーマットは1コード60秒となっている。従って、受信動作工程を3サイクル行うと設定すると180秒かかることになる。受信前外部磁界検出工程を行ったとしても、この間に使用者が移動するなどして外部磁界が存在する環境下に入ったような場合、外部磁界のノイズによって受信データが不正確になっていることが考えられる。第1実施形態では、受信動作工程後に受信後外部検出工程が設けられているので、受信動作工程後に外部磁界を検出することができる。すると、受信後制御手段61によって受信回路22での時刻情報の受信データが無効化されるので、外部磁界中で時刻情報を誤受信することを防ぐことができる。受信後外部磁界検出工程によって外部磁界が検出されなかったときは、受信後制御手段61によって受信回路22での時刻情報の受信データが有効化される。このように外部磁界が存在しない状態で正確に時刻情報を受信し、この正確な時刻情報に基づいて時刻を修正することができる。よって、本実施形態の電波時計によれば、正確に受信した時刻情報にのみ基づいた正確な時刻表示をすることができる。
さらに、受信前外部磁界検出工程において、外部磁界が検出されたときは、受信回路22の受信動作が禁止されて受信動作をしないので、電力を無駄に消費することを防ぐことができる。
【0061】
[第2実施形態]
図13は、第2実施形態の受信前制御工程および受信後制御工程を含めた時刻修正のフローチャートを示す。
第2実施形態のフローチャートは、前述した第1実施形態のフローチャート(図12に示す)とは、受信前制御工程から受信後制御工程までの一連の受信制御工程のうち、繰り返しフロー及びタイミングを変更したもので、変更個所について詳しく説明する。ここで、付与される符号も共通部分は同じとしてある。
まず、ST21において、受信サイクル制御手段58により長波標準電波を受信する受信時刻になったことを判断する。受信時刻に到達すると、ST22において、ステッピングモータ32は停止される。次に、高周波磁界を検出するST23と交流磁界を検出するST24から構成される受信前外部磁界検出工程によって、外部磁界の検出が行われる。高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24のいずれか一方でも外部磁界を検出すると磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信前制御手段55から受信回路22に受信動作禁止信号が出力される。受信回路22が受信動作禁止信号を受けると、受信回路22における受信動作が禁止される(ST25)。受信動作が禁止されると、高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24の受信前外部磁界検出工程が繰り返される。受信動作が禁止された後、所定時間経過処理工程ST40で所定時間経過後に受信前外部磁界検出工程に移行し、高周波磁界検出(ST23)、交流磁界検出(ST24)を外部磁界非検出まで繰り返される。
所定時間経過処理工程ST40は、携帯型電子機器の場合、使用者が外部磁界が存在する場所から、存在しない場所に移動する可能性があり、例えば、5分または15分経過後に上記磁界検出を行うことで受信の確度を高めようとした工程である。
【0062】
受信前外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23、交流磁界検出ST24のいずれにおいても外部磁界が検出されない場合は、磁界判定部54から外部磁界非検出信号が出力され、受信制御手段55によって受信動作開始信号が受信回路22に出力される。すると、ST26において受信動作が開始され、受信回路22による受信情報処理工程ST27が行われ、処理された時刻情報は受信データ記憶工程ST28において記憶回路28に記憶される。
ここで、受信動作禁止工程と受信動作開始工程が受信前制御工程とされ、これは、前述の第1実施形態と同じである。
【0063】
受信データが記憶されると、受信後外部磁界検出工程に移行し、高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31で外部磁界の検出が行われる。ここで高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31のいずれかで外部磁界が検出されると、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信後制御手段61から記憶回路28に受信データ無効化信号が出力される。記憶回路28が受信データ無効化信号を受けると、記憶回路28に記憶された受信データが削除される(ST33)。受信データの無効化がST33で行われると所定時間経過処理ST40を行い、所定時間経過後に受信前外部磁界検出工程に移行し、高周波磁界検出ST23以降のステップが受信後磁界検出工程の交流磁界検出ST31まで繰り返される。この際、ステッピングモータ32は、ST22において停止されたままである。
【0064】
高周波磁界検出ST30および交流磁界検出ST31において、外部磁界が検出されなかった場合、つまり、受信前外部磁界検出工程及び受信後外部磁界検出工程ともに外部磁界が検出され無かった場合には、再度、受信前外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23以降受信後外部磁界検出工程の交流磁界検出ST31までのステップを所定回数実行(ST32)させる。
例えば、所定回数を3回とすると、受信前外部磁界検出、受信動作、受信後外部磁界検出をそれぞれ3サイクル行い、記憶された3回の受信データを比較し、受信データが正しく受信されていると判断した場合、受信後制御工程において、受信データ有効化手段63によって受信データ有効化信号が中央制御部47の時刻修正回路59に時刻情報が出力され、時刻修正ST34が行われる。これは、記憶回路28に記憶された時刻情報と針位置検出回路60によって検出された針位置とを比較して、針位置を受信された時効情報と一致させるように、針を早送りまたは逆回転させるようにステッピングモータ32を駆動制御することによって行われる。
時刻修正が終了すると直ちにステッピングモータ32は、通常駆動、つまり1秒運針を始める。
【0065】
このような第2実施形態では、第1実施形態で得られる効果に加えて、受信前外部磁界検出工程と、受信前制御工程と、受信動作工程と、受信後外部磁界検出工程と、受信後制御工程とを所定回数繰り返して、受信データが一致していることを判断し時刻修正を行う。従って、これら一連の工程1サイクル毎に外部磁界検出を行うので、受信データの信頼性を高めることができる。
【0066】
[変形例]
更に、第1、第2実施形態では、長波標準電波信号のタイムコードフォーマット(図2)は、項目として現在時刻の分、時、現在年の1月1日からの通算日、年(西暦下2桁)、曜日およびうるう秒の各桁データを含んで構成されている。本実施形態では、1コードを1単位としても、分、時、曜日などを1単位としても、その1単位の前後に外部磁界検出工程を設ける。このような構成によれば、1単位ごとの受信データの信頼性を高めることができる。なお、1コードを1単位とすることが好ましく、1コードより小さい単位を1単位にするよりも外部無線情報受信ユニット2、ステッピングモータユニット3の回路構成を簡素にすることができ、消費電力を小さくすることができる。
【0067】
以上、第1および第2実施形態において、ステッピングモータ32は、受信時刻に到達(ST21)すると停止される。従って、受信動作工程実行時(ST26,ST27、ST28)にはステッピングモータ32の駆動時に発生する漏洩磁界の影響を受けることなく受信できるので、受信の信頼性を高めることができる。
また、受信前外部磁界検出工程、または受信後外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23,交流磁界検出ST24後にステッピングモータ32を停止させるようにしても、前述したステッピングモータユニット3の制御回路50によって、従来のステッピングモータユニットの高周波磁界検出SP0および交流磁界検出SP1(図7、(A))と同様に外部磁界を検出することができ、別の制御回路を設ける必要は無く、簡素な構成のステッピングモータユニットで信頼性の高い受信ができる。
さらに、また、外部磁界の検出に対して、ステッピングモータ32を確実に駆動させるために制御パルスが供給される。よって、外部磁界中であっても、ステッピングモータ32を確実に駆動させることができる。
【0068】
以上説明した実施形態の電子機器が携帯型電子機器である場合には、使用者が外部磁界の存在する環境に移動しても、受信動作工程前後の外部磁界検出を行うので、受信データの信頼性をあげることができる。
本発明の電子機器は、腕時計、置き時計、柱時計の他、ステッピングモータを備えて時刻を表示する携帯電話、ページャー、各種メーターなどに適用できる。
【0069】
なお、本発明の電子機器の電波受信制御方法は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加え得ることは勿論である。
以上の実施形態では、受信前外部磁界検出工程および受信後外部磁界検出工程では、高周波磁界検出ST22,ST30と交流磁界検出ST24,ST31を含んでいるが、高周波磁界検出ST22,ST30だけでもよく、交流磁界検出ST24,ST31だけでもよく、それらの組み合わせでも信頼性の高い受信ができる。
【0070】
また、外部磁界検出ユニットは、前述したようにステッピングモータユニットを用いているが、それ以外の磁界検出手段でもよく、例えば、ホール素子等を内蔵してもよい。その場合、ホール素子等で外部磁界を検出すると、ステップモータに補正パルスを出力させるように構成するとともに先述した受信前外部磁界検出工程および受信後外部磁界検出工程に兼用してもよい。
また、外部磁界検出用のコイルをステッピングモータとは別に設け、その外部磁界検出用のコイルによる外部磁界の検出に伴って各図フローチャートのように制御してもよい。
【0071】
さらに、本発明の主として制御部、制御回路の機能を、CPU、メモリを配置したコンピュータとして機能できるように構成し、このコンピュータがステッピングモータの駆動制御手段、外部磁界検出手段、受信手段、記憶手段、受信前制御手段(受信動作禁止手段、受信動作開始手段、受信サイクル制御手段を含む)、受信後制御手段(受信データ無効化手段、受信データ有効化手段を含む)等の機能を行うように所定プログラムをコンピュータに組み込んでもよい。このようにすれば、設定値を容易に変更することができるので、磁界検出する外部磁界の大きさや、受信回路22が受信する受信開始、終了時刻などを容易に変更できる。従って、課題を解決するための解決手段に記載された各制御、図8、図12、図13のフローチャートに示された各フロー制御を、上記プログラムに基づいて行うことができる。より具体的には、受信動作工程、受信前外部磁界検出工程、受信後外部磁界検出工程、受信前制御工程、受信後制御工程、受信動作禁止工程、受信動作開始工程、受信サイクル制御工程、受信データ無効化工程、受信データ有効化工程等を、上記プログラムに基づいて行うことができる。
なお、電波時計内のコンピュータに所定プログラムをインストールするには、メモリーカードやCD−ROM等の記録媒体を電波時計、電子機器に直接差し込んで行ってもよいし、これらの記録媒体を読み取る機器を外付けで電波時計、電子機器に接続してもよい。さらに、LANケーブル、電話線等を電波時計、電子機器に接続して通信によってプログラムを供給してインストールしてもよい。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子機器の電波受信制御方法によれば、外部無線情報を正確に受信でき、消費電力の増大を防止できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子機器にかかる第1実施形態のブロック図である。
【図2】長波標準電波としての時刻情報のタイムコードフォーマットを示す図である。
【図3】前記タイムコードフォーマットを示す図である。
【図4】前記第1実施形態における受信回路を示す図である。
【図5】前記第1実施形態における運針部、中央制御部、モータ駆動回路を示す図である。
【図6】前記第1実施形態における検出回路を示す図である。
【図7】(A)駆動制御回路から出力される制御信号のタイミングチャートを示す図である。
(B)外部磁界検出に対する受信制御信号のタイミングチャートを示す図である。
【図8】前記第1実施形態における制御回路の働きを示すフローチャートである。
【図9】前記第1実施形態における受信前制御手段を示す図である。
【図10】前記第1実施形態における受信後制御手段を示す図である。
【図11】前記第1実施形態における外部磁界検出に対する受信制御信号のタイミングチャートを示す図である。
【図12】前記第1実施形態における時刻情報の受信による時刻修正のフローチャートである。
【図13】前記第2実施形態における時刻情報の受信による時刻修正のフローチャートである。
【符号の説明】
1…電子機器(電波修正時計)
2…外部無線情報受信ユニット
3…ステッピングモータユニット
21…アンテナ
22…受信回路
28…記憶回路
31…ステッピングモータ
42…モータ駆動回路
47…中央制御部
55…受信前制御手段
56…受信動作禁止手段
57…受信動作開始手段
58…受信サイクル制御手段
60…針位置検出回路
61…受信後制御手段
62…受信データ無効化手段
63…受信データ有効化手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器、特に携帯型の電子機器の電波受信制御方法に関する。
【0002】
【背景技術】
外部からの無線情報を受信して動作修正等を行う電子機器、例えば、外部からの正確な時刻情報を受信して時刻修正を行う電波時計などが知られている。
この電波時計は、外部からの時刻情報を受けるアンテナと、このアンテナで受けた時刻情報を処理する受信手段と、受信手段からの情報を記憶する記憶手段と、記憶された時刻情報に従って駆動制御されるステッピングモータユニットと、このステッピングモータユニットによって運針され時刻を示す指針とを備えて構成されている。
このような構成によれば、正確な時刻情報を載せた電波を受信し、ステッピングモータが駆動制御されるので、正確な時刻を表示できることから、電波時計は優れた利便性を有する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
電波時計が正確な時刻修正を行うためには、外部からの時刻情報を正確に受信することが必要となる。しかしながら、電波時計のアンテナの周囲に磁界が存在すると時刻情報を正確に受信できないという問題がある。これは、磁界が時刻情報をのせた電波と干渉するため、時刻情報の電波波形が変形されてしまうためである。
壁掛け時計のようにその設置位置が固定されていれば、磁界の影響を受けにくい位置に設置することで対応することができる。しかし、例えば、腕時計のように常時移動される場合には、磁界の影響を避けることができないという問題が残る。
【0004】
一方、本出願人は先に、電磁発電装置を内蔵した電波時計について電磁発電時に電磁ノイズの影響を受けない電波時計を提案している(例えば、特許文献1)。
【0005】
【特許文献1】
特開2001−166071号公報
【0006】
この電磁発電装置を内蔵した電波時計は、前述の電波時計に、電磁発電によって発電する発電手段と、この発電手段の発電状態を電流検出によって検出する発電状態検出手段と、発電状態検出手段からの検出信号に基づいて受信手段による受信を禁止する受信禁止手段とを備えた構成である。
このような構成によれば、発電状態検出手段によって、発電手段の発電状態を検出する。発電状態が検出されると、発電状態検出手段から検出信号が発信され、受信手段による時刻情報の受信が禁止される。よって、発電手段が発電することにより発生される電磁ノイズが存在する間は時刻情報を受信しない。発電手段が発電せず、発電手段からの電磁ノイズが存在しないときのみ受信手段によって時刻情報が受信される。その結果、時刻情報が正確に受信され、電波時計の時刻修正が正確に行われる。
【0007】
ところで、電波時計のアンテナの周囲に存在する磁界の発生源は必ずしも電波時計に内蔵された電磁発電装置に限られない。例えば、電灯等の明るさコントローラや電気毛布等の温度コントローラ、さらには、一般の家電製品からも磁界は発生される。
このような電波時計の外部にある磁界発生源に対しては、前記電磁発電装置を内蔵した電波時計では対応できないという問題がある。すなわち、前記発電状態検出手段は、内蔵された発電手段からの電流を検出して制御しており、外部からの磁界は認識できないためである。そのため、磁界の影響下でも時刻情報の受信動作を行うことになり、時刻修正が誤ったものとなる可能性がある。
このような問題は電波時計に限らず、外部無線情報を受信して何らかの処理を行う電子機器に共通する問題である。
【0008】
本発明の第1の目的は、従来の問題を解決し、外部無線情報を正確に受信できる電子機器の電波受信制御方法を提供するものであり、
第2の目的は、上記第1の目的を達成する場合に、消費電力の増大を防止できる電子機器の電波受信制御方法を提供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の電子機器の電波受信制御方法は、ステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動制御をするステッピングモータユニットと、外部無線情報を受信するアンテナを有する外部無線情報受信ユニットと、外部磁界の有無を検出する外部磁界検出ユニットとを備えた電子機器の電波受信制御方法であって、前記外部無線情報受信ユニットにより無線受信動作を行う受信動作工程と、該受信動作工程前に、前記外部磁界検出ユニットにより電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信前外部磁界検出工程と、前記受信動作工程後に前記外部磁界検出ユニットにより前記電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信後外部磁界検出工程と、前記受信前外部磁界検出工程による外部磁界検出の検出結果によって前記受信動作工程を制御する受信前制御工程と、前記受信後外部検出工程による外部磁界有無の検出結果によって、前記受信動作工程の受信結果を制御する受信後制御工程と、を備えることを特徴とする。
【0010】
このような構成によれば、外部から送信される外部無線情報は、アンテナを有する外部無線情報受信ユニットの受信動作工程で受けられる。受信前外部磁界検出工程で外部磁界非検出信号が出力されているときは、受信動作工程によってアンテナで受けられた情報が処理され(例えば、増幅、変調)、その情報を用いて電子機器内での処理がなされ、その処理された情報によって、例えば、ステッピングモータを駆動制御することで電子機器を外部無線情報を用いて制御することができる。
受信前外部磁界検出工程で外部磁界検出信号が出力されているときは、受信前制御工程によって受信動作工程が制御されるので、外部磁界によって外部無線情報が受信できないというような問題を防止することができる。
また、受信動作工程後に受信後外部磁界検出工程を設けて、この受信後外部磁界検出工程で外部磁界検出信号が出力されているときは、受信後制御工程によって受信結果が制御される。即ち、受信動作工程後に外部磁界を検出する工程を設けることで、外部磁界検出信号が出力された場合は、受信動作工程中に外部磁界の影響を受けたと想定して受信結果が制御されることで、前述の受信前制御工程とあわせて、受信工程前後に外部磁界検出工程を設けたので、外部無線情報のより正確な受信をすることができる。
この際、受信動作工程前後に外部磁界検出工程を設けることで、常時検出を行う場合よりも、外部磁界検出工程の頻度を少なくして外部磁界検出工程に於ける消費電力を低減することもできる。
【0011】
なお、外部磁界検出工程では、外部磁界とともに外部無線情報も入ってくるが、外部磁界と外部無線情報ではパワーが異なるので、外部磁界検出手段において外部磁界と外部無線情報とを区別することは可能である。外部磁界とは、外部無線情報の信号出力に比べてパワーが大きく、アンテナで外部無線情報を受けるのに障害となる交流磁界や高周波磁界などであるので、例えば、外部磁界検出手段でのしきい値を所定以上の大きさに設定しておけば、外部無線情報ではなく外部磁界だけを検出することができる。
ここで、外部磁界検出信号と外部磁界非検出信号とは表裏の関係にあり、外部磁界非検出信号として外部磁界検出信号とは別個の信号が出力されてもよく、また、外部磁界検出信号が出力されていない状態を外部磁界非検出信号が出力されているものとしてもよい。
【0012】
請求項2に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1に記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信前制御工程は、前記受信前外部磁界検出工程によって外部磁界の存在が検出されたときには、前記受信動作工程を禁止する受信動作禁止工程と、外部磁界の存在が検出されなかったときには、前記受信動作工程を行う受信動作開始工程を含むことを特徴とする。
【0013】
このような構成によれば、受信前外部磁界検出工程によって外部磁界が検出されなかった場合は、受信動作工程に移行し、外部磁界が検出されたときは受信動作工程を禁止し受信動作は行われない。この際、再度、受信前外部磁界検出工程が行われ、外部磁界が検出されなかったときには受信動作工程に移行し受信動作を行う。つまり、外部磁界が検出されなかった場合にだけ受信動作を行うために、外部磁界のノイズによって外部無線情報が受信できないというような問題を防止することができる。
外部磁界が検出されて受信動作工程が禁止され場合、再度、受信前外部磁界検出工程が始めるまでの時間は、磁界検出直後でも、受信動作が禁止された直後でも、また、所定時間経過後に設定しても良い。
【0014】
請求項3に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1および請求項2に記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信後制御工程は、前記受信後外部磁界検出工程によって外部磁界の存在が検出されたときには、前記受信動作工程で得られた受信データを無効にする受信データ無効化工程と、前記受信前外部磁界検出工程を行う受信前外部磁界検出移行工程と、外部磁界が検出されなかった場合は、前記受信データを有効にする受信データ有効化工程を含むことを特徴とする。
【0015】
このような構成によれば、受信後制御工程は、受信動作工程で受信動作を終了後、受信後外部磁界検出を行い、外部磁界が検出された場合は受信動作工程で得られた受信データを無効化する。外部磁界が検出されなかった場合は、受信データを有効にする。この際、外部磁界が検出された場合には、受信動作工程中に外部磁界に遭遇して正しい受信ができなかった場合があったことを想定し、受信データを無効にするために、誤った受信データを使用することはなく、受信データの信頼性を一層高めることもできる。
【0016】
請求項4の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信動作工程を所定回数繰り返した後、前記受信後外部磁界検出工程を行うことが好ましい。
【0017】
このような方法によれば、例えば、電波時計の場合、JJYのタイムコードフォーマットでは受信の1フレームは1分であり、受信動作工程を複数回繰り返して受信データが全て一致したときに受信データが正しいと判断する方法を採用することが多い。この受信動作工程を繰り返した後に受信後外部磁界検出工程を行えば、受信1フレーム毎に外部磁界検出工程を行う場合に比べて外部磁界検出工程を減ずることができるので、受信データの信来性を確保しながら外部検出工程の消費電流を少なくすることができる。この際、受信動作工程の繰り返し回数は、予め設定しておいても良いし、受信データを検証する手段を設け、正しいデータを受信するまで繰り返すようにしても良い。
【0018】
請求項5に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信前外部磁界検出工程と、前記受信前制御工程と、前記受信動作工程と前記受信後外部磁界検出工程と、前記受信後制御工程とを所定回数繰り返すことが望ましい。
【0019】
このような方法では、受信前外部磁界検出工程と、受信前制御工程と、受信動作工程と受信後外部磁界検出工程と、受信後制御工程の連続した工程を複数回繰り返す。例えば、所定回数を3回とした場合、受信前外部磁界検出工程と受信後外部磁界検出工程とが3回繰り返される。当然、受信動作工程も3回繰り返されることになり、3回とも外部磁界が検出されず、受信動作工程の受信データが一致した場合にステッピングモータが制御されるので、受信データの信頼性をより一層高めることができる。なお、繰り返しの所定回数は、前述したように予め設定しておいても良いし、正しいデータが受信できるまで繰り返しても良い。
【0020】
請求項6に記載の電子機器の電波制御方法は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程と、前記受信前制御工程と、前記受信動作工程と、受信後外部磁界検出工程と、前記受信後制御工程と、を設定された受信単位毎に行うことを特徴とする。
【0021】
このような構成では、例えば、電波時計の場合、JJYのタイムコードフォーマットでは受信1コードは1分である。また、この1コードの中で、分、時、通算日、西暦、曜日等のデータが各桁データとして構成されている。従って、受信単位毎とは、受信1コードを1単位とすることも、分、時等の各単位を1単位とすることができるが、これらの単位は、例えば、外部磁界検出工程の時間との関係で任意に選択、設定することができる。
このように、所定の単位毎に受信動作工程前後に外部磁界検出を行うので、その単位毎の受信の信頼性を高めることができる。
【0022】
請求項7に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、前記受信前外部磁界検出工程の前に、前記ステッピングモータの動作を停止させ、前記受信後外部磁界検出工程で外部磁界が検出されなかった場合は、前記ステッピングモータの動作の停止を解除することを特徴とする。
【0023】
ステッピングモータが駆動する際には、ステッピングモータに誘導磁界が発生する。この誘導磁界は、ステッピングモータの周辺外部にも漏洩する。この漏洩磁界が磁気ノイズとしてアンテナで受信されることがあり、この場合、正しい無線情報を受信することができない。
本発明の構成によれば、受信前外部磁界検出工程の前にステッピングモータの駆動を停止し、受信前外部磁界検出工程で外部磁界が検出されなかった場合にステッピングモータの停止を解除するため、受信動作工程では、ステッピングモータの漏洩磁界に影響されることなく正確な受信が行える。ステッピングモータが停止している時間は、例えば、ステッピングモータユニット内のカウンターで経過時間をカウントしておきステッピングモータ駆動が開始されたときに、停止していた時間分だけステッピングモータを早送りすることで正しい時刻を表示することができる。
【0024】
請求項8に記載の電子機器の電波受信制御方法は、請求項1ないし請求項6のいずれかにに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程の後に、前記ステッピングモータユニットの動作を停止させ、前記受信動作工程後にステッピングモータユニットの動作停止を解除することが考えられる。
【0025】
このような構成では、受信動作工程中は、ステッピングモータの駆動は停止されているので、ステッピングモータからの漏洩磁界が存在せず受信動作工程への影響はないため、無線情報の正確な受信が行える。
【0026】
以上において、前記電子機器は、携帯型電子機器であることを特徴とする電子機器であることが好ましい。
固定された位置に設置される電子機器であれば、外部磁界の影響を受けにくい場所に設置しておけば、外部磁界の影響を受けにくくできるが、携帯型電子機器の場合、携帯されることによって、周囲の状況が変化されるので、外部磁界の影響を受けやすくなる。しかしながら、外部磁界検出手段を備えるので、外部磁界が存在しないときに外部無線情報を受信するようにできる。よって、外部無線情報を正確に受信して、正確に動作をする携帯型電子機器を提供することができる。
【0027】
【発明の実施の形態】
[第1実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態を図示例とともに説明する。
図1は、本発明の電子機器に係わる実施形態としての携帯型、特に腕時計タイプの電波時計1のブロック図である。
この電波時計1は、外部無線情報受信ユニット2と、ステッピングモータユニット3とを備えて構成されている。
外部無線情報受信ユニット2は、外部無線情報としての時刻情報が重畳された長波標準電波を受けるフェライトアンテナ21と、アンテナ21で受けた長波標準電波を処理して時刻情報として出力する受信手段としての受信回路22と、受信回路22から出力された時刻情報を記憶する記憶手段としての記憶回路28とを備えている。
ステッピングモータユニット3は、時刻を示す指針をステッピングモータ32(図5参照)によって駆動する運針部31と、ステッピングモータ32を駆動するモーター駆動回路42と、装置全体を制御する駆動制御手段としての中央制御部47と、指針位置を検出する針位置検出回路60と、電源としての電池65とを備える。
【0028】
アンテナ21は、時刻情報が重畳された長波標準電波を受ける。
図2に、時刻情報が重畳された長波標準電波の信号タイムコードフォーマットを示す。このタイムコードフォーマットは、1秒ごとに一つの信号が送信され、60秒で1レコードとして構成されている。
図2に示されるように、長波標準電波信号のタイムコードフォーマットは、項目として現在時刻の分、時、現在年の1月1日からの通算日、年(西暦下2桁)、曜日およびうるう秒の各桁データを含んで構成されている。各項目の値は、各秒毎に割り当てられた数値(ビットデータ)の組み合わせによって構成され、この組み合わせのON、OFFが信号の種類から判断される。
【0029】
図3に示されるように、長波標準電波信号として送信されてくる信号の種類は、3種類あり、“1”、“0”あるいは“P”を表す信号が送信される。これらの信号の種類は、各信号の振幅変調時間の長短により判断される。図3(a)は、信号の種類が“1”となる信号波形を示しており、信号の立ち上がりから0.5秒間振幅が継続した場合に信号の種類が“1”であると判断される。図3(b)は、信号の種類が“0”となる信号波形を示しており、信号の立ち上がりから0.8秒間振幅が継続した場合に“0”信号であると判断される。また、図3(c)は、信号の種類が“P”となる信号波形を示しており、信号の立ち上がりから0.2秒間振幅が継続した場合に“P”信号であると判断される。
【0030】
“1”を表す信号に対しては、“ON”状態となり、その項目に対応付けられた数値は時分等を算出する際の加算の対象となる。図2において、長波標準電波信号のタイムコードフォーマット上に“N”が記されている項目は、“1”を表す信号が送信されてきた状態を示す。
“1”以外の信号が送信されてきた場合には、“OFF”状態となり、その項目に対応付けられた数値は時分等を算出する際の加算の対象外となることを示している。
例えば、分に該当する8秒間に長波標準電波信号が“1、0、1、0、0、1、1、1”と送信されてきた場合には、現在時刻の分が“40+10+4+2+1=57”分であることを示している。長波標準電波信号のタイムコードフォーマット上に“P”が記されている項目については、固定項目であり、長波標準電波信号とタイムコードフォーマットとの同期を取るために用いられる。タイムコードの先頭の“P”は、正分(毎分0秒)の立ち上がりに対応していて、秒が“00”秒であることを示し、分が次の分に切り替わることを示している。
ちなみに、長波標準電波はセシウム原子時計を基準としているため、この長波標準電波を受信して時刻を修正する電波時計は、誤差が10万年に1秒という非常に高い精度を得ることができる。
【0031】
受信回路22は、図4に示されるように、アンテナ21によって受信された長波標準電波信号を増幅する増幅回路23と、増幅された長波標準電波信号から所望の周波数成分のみを抜き出すバンドパスフィルタ24と、長波標準電波信号を平滑化し復調する復調回路25と、増幅回路23のゲインコントロールを行ない長波標準電波信号の受信レベルが一定になるように制御するAGC(Automatic Gain Control)回路26と、復調された長波標準電波信号をデコードして出力するデコード回路27とを備えて構成されている。このような構成により、受信回路によって、受信情報処理工程が行われる。
受信回路22に入力される受信制御信号は、中央制御部47から供給され、受信回路22の動作モードを制御しているが、詳しくは後述する。
【0032】
図5に、運針部31と、中央制御部47と、モータ駆動回路42とを示す。
運針部31は、ステッピングモータ32と、ステッピングモータ32の動きを伝達する輪列38と、輪列38によって運針される秒針39、分針40、時針41とを備えている。
ステッピングモータ32は、モータ駆動回路42から供給される駆動パルスによって磁力を発生する駆動コイル33と、この駆動コイル33によって励磁されるステータ34と、ステータ34の内部において励磁される磁界により回転するロータ37とを備えている。
ロータ37はディスク状の2極の永久磁石である。
ステータ34には、駆動コイル33で発生した磁力によって異なった磁極がロータ37の回りのそれぞれの相(極)に発生するように磁気飽和部35が設けられている。
ロータ37の回転方向を規定するために、ステータ34の内周の適当な位置には内ノッチ36が設けられており、コギングトルクを発生させてロータ37が適当な位置に停止するようにしている。
【0033】
ステッピングモータ32のロータ37の回転は、かなを介してロータ37に噛合された五番車38a、四番車38b、三番車38c、二番車38d、日の裏車38eおよび筒車38fからなる輪列38によって各針に伝達される。四番車38bの軸には秒針39が軸止され、二番車38dには分針40が軸止され、さらに、筒車38fには時針41が軸止されており、ロータ37の回転に連動してこれらの各針によって時刻が表示される。輪列38には、さらに、年月日などの表示を行うための伝達系など(不図示)を接続することももちろん可能である。
【0034】
中央制御部47は、水晶振動子などの基準発振源49を高周波発振させる発振回路や分周回路を含んで構成され、基準周波数の基準パルスやパルス幅およびタイミングの異なるパルス信号を発生するパルス合成回路48と、パルス合成回路48から供給された種々のパルス信号に基づきステッピングモータ32を制御する制御回路50と、制御回路50からの信号に基づき受信回路22の動作モードを制御する受信制御手段55と、受信回路22からの時刻情報に基づいて時刻修正を行う時刻修正回路59とを備えている。
【0035】
制御回路50は、モータ駆動回路42を制御する駆動制御回路51と、回転検出および磁界検出を行う検出回路52とを備えている。
駆動制御回路51は、駆動パルス供給部51aと、回転検出パルス供給部51bと、磁界検出パルス供給部51cと、補助パルス供給部51dと、消磁パルス供給部51eとを備えて構成されている。
駆動パルス供給部51aは、モータ駆動回路42を介して駆動コイル33に対し、ロータ37を駆動するための駆動パルスを供給する。
回転検出パルス供給部51bは、駆動パルスに続いてロータ37の回転検出用に誘導電圧を誘起する回転検出パルスを出力する。
磁界検出パルス供給部51cは、駆動パルスに先立って、ステッピングモータ32に対する外部磁界を検出するための誘導電圧を誘起する磁界検出パルスを出力する。
補助パルス供給部51dは、ロータ37が回転しないか、または、外部磁界が検出された場合に、駆動パルスより実効電力の大きな補助パルスを出力する。この補助パルス供給部51dにより特殊駆動パルス生成手段が構成されている。
消磁パルス供給部51eは、補助パルスに続いて消磁用に補助パルスと極性の異なる消磁パルスを出力する。
【0036】
検出回路52は、回転検出パルスによって得られた回転検出用の誘導電圧を設定値と比較して回転の有無を検出する回転判定部53と、磁界検出パルスによって得られた磁界検出用の誘導電圧を設定値と比較して磁界の有無を判定する磁界判定部54を備えている。
回転判定部53は、図6に示すように、2つのコンパレータ53aおよび53bとオアゲート53cとを備える。駆動コイル33に生じた双方向の誘起電圧の値を設定値SV1と比較してロータ37が回転したか否かを確認する。判定結果はオアゲート53cを介し、回転判定信号として駆動制御回路51にフィードバックされる。
【0037】
磁界判定部54は、2つのインバータ54aおよび54bとオアゲート54cとを備える。外部磁界によって駆動コイル33に生じた双方向の誘起電圧の値をインバータのしきい値(設定値SV2)と比較し、磁界の有無を判定する。判定結果はオアゲート54cを介し、磁界判定信号として駆動制御回路51にフィードバックされるとともに、受信前制御手段55に出力される。つまり、外部磁界が検出された場合は、受信前制御手段55に外部磁界検出信号が出力される。外部磁界が検出されなかった場合は、受信前制御手段55に外部磁界非検出信号が出力される。
この磁界判定部54によって誘起電圧検出手段が構成されるとともに、磁界判定部54を含む制御回路50、ステッピングモータ32の駆動コイル33およびモータ駆動回路42によって外部磁界検出手段が構成されており、外部磁界検出工程が行われる。
【0038】
モータ駆動回路42は、ブリッジ回路43と、回転検出用抵抗45a、45b
と、これらの抵抗45aおよび45bにチョッパパルスを供給するためのサンプリング用のpチャンネルMOS46aおよび46bとを備えて構成されている。
ブリッジ回路43は、直列に接続されたpチャンネルMOS43aとnチャンネルMOS44a、およびpチャンネルMOS43bとnチャンネルMOS44bによって構成される。
回転検出用抵抗45a、45bは、pチャンネルMOS43aおよび43bとそれぞれ並列に接続されている。
これらによって電池65からステッピングモータ32に供給される電力が制御される。
これらのMOS43a、43b、44a、44b、46aおよび46bの各ゲート電極に駆動制御回路51の各パルス供給部51a〜51eからそれぞれのタイミングで極性およびパルス幅の異なる制御パルスが印加されることにより、駆動コイル33に極性の異なる駆動パルスが供給され、あるいは、ロータ37の回転検出用および磁界検出用の誘起電圧を励起する検出用パルスが供給される。
【0039】
図7(A)に駆動制御回路51からモータ駆動回路42に供給される制御信号のタイミングチャートの例を示す。ここで、pチャンネルMOS43aのゲートをGP1、nチャンネルMOS44aのゲートをGN1、pチャンネルMOS46aのゲートをGS1、pチャンネルMOS43bのゲートをGP2、nチャンネルMOS44bのゲートをGN2、pチャンネルMOS46bのゲートをGS2とする。
GP1、GN1およびGS1に供給される信号は、ステッピングモータ32の駆動コイル33の一方の極を励磁する。GP2、GN2およびGS2に供給される信号は逆方向の極を励磁する。
【0040】
このステッピングモータ32は、1秒ごとの運針を行うようになっており、モータ駆動回路42に1連の制御信号が供給される。
各サイクルの始めには、磁界検出用パルスSP0およびSP1が出力される。
時刻t1に磁界検出用パルスSP0が出力される。
この磁界検出パルスSP0は、20ms程度の幅の連続した制御パルスであり電気毛布や電気こたつといった家庭用電気製品のスイッチングなどに伴う高周波ノイズ(50Hz〜60Hz)によるノイズ磁界を検出するためのものである。
磁界検出パルスSP0を出力するための制御信号が磁界検出パルス供給部51cから駆動側(駆動極側)のゲートGP1に供給され、一方の極だけがONになり、駆動コイル33が外部磁界のアンテナとして機能する。すると、外部磁界によって駆動コイル33に誘起電圧が誘起されている場合は、誘起された誘起電圧のレベルを磁界判定部54のインバータ54a、54bのしきい値と比較することができる。よって、外部磁界が検出される。
【0041】
時刻t2に磁界検出用パルスSP1が出力される。
この磁界検出用パルスSP1はデューティー比が1/8程度の断続的なチョッパパルスであり、モータを備える電気かみそり、ドライヤーなどの一般家電製品から発生されるモータノイズなどの交流磁界を検出するためのものである。
磁界検出用パルスSP1を出力するための制御信号が磁界検出パルス供給部51cから駆動極側とは反対(逆極)のゲートGP2に供給され、一方の極がON、OFFされる。すると、チョッパ増幅によって駆動コイル33に誘起されている誘起電圧が大幅に増幅され(チョッパ増幅)、これによって交流磁界により駆動コイル33に誘起される電流が電圧の形でサンプリングされ、検出回路52の磁界判定部54で判定される。
【0042】
時刻t3に駆動パルスP1を出力するための制御パルスが駆動制御回路51の駆動パルス供給部51aからゲートGN1およびゲートGP1に供給される。駆動パルスP1の実効電力はロータ37が回転する限界程度までに減少されており、例えば、時刻t3にはパルス幅W10の駆動パルスP1が供給されるようになっている。駆動パルスP1を出力するための制御信号は、駆動パルスのパルス幅を変えて実効電力を制御できるようになっており、ロータ37が回転せずに補助パルスP2が出力されるとパルス幅を広げて実効電力を大きくする。一方、同一のパルス幅で連続して所定の回数だけロータ37を駆動できるとパルス幅を狭めて実効電力を減少できるようになっている。
【0043】
時刻t4にロータ37の回転検出を行う回転検出用のパルスSP2を出力する
ための制御パルスが駆動制御回路51の回転検出パルス供給部51bからゲートGP1およびゲートGS1に供給される。この回転検出パルスSP2は、デューティーが1/2程度のチョッパパルスであり、ロータ37が回転したときに駆動コイル33に励起される誘導電流を回転検出用抵抗45aの出力電圧として得られるようにしている。そして、回転検出用抵抗45aの電圧が検出回路52の回転判定部53で設定値SV1と比較され、ロータ37が回転したか否かが判るようになっている。
【0044】
回転検出パルスSP2によって励起される誘導電圧が設定値SV1に達しない場合は、ロータ37が回転しなかったものと判断され、時刻t6に補助パルスP2を出力するための制御信号が駆動制御回路51の補助パルス供給部51dからゲートGN1およびゲートGP1に供給される。補助パルスP2は、ロータ37が必ず回転する程度のエネルギーをもった駆動パルスP1よりも実効電力の大きなパルス幅W20の駆動用のパルスである。この補助パルスP2は、ロータ37の回転が検出されない場合の他に、磁界検出用のパルスSP0およびSP1のいずれかによって磁界が検出されたときに駆動パルスP1に代わって出力される。
【0045】
ステッピングモータ32の周囲に磁界が存在すると、回転検出パルスSP2によってロータ37が回転していなくともノイズである磁界が検出されて、回転したと誤検出される可能性があり、運針ミスを引き起こす可能性がある。従って、磁界が検出された場合は回転検出の不要な補助パルスP2を出力することによって消費電力は増大することになるが運針ミスが発生するのを防止している。
【0046】
時刻t8に消磁用のパルスPEを出力するための制御パルスが駆動制御回路51の消磁パルス供給部51eからゲートGN2およびゲートGP2に供給される。この消磁パルスPEは、実効電力の大きな補助パルスP2によって発生した駆動コイル33の残留磁束を低減するためのものであり、補助パルスP2とは逆極となるパルスを供給することによって実現している。消磁パルスPEを供給することによりステッピングモータ32を1ステップアングル回転駆動する一連のサイクルは終了する。
【0047】
時刻t1から1秒経過した時刻t11からステッピングモータ32をさらに1ステップアングル回転するための次のサイクルが開始される。このサイクルでは、前のサイクルと反対側のMOS32b、33bおよび34bが駆動極側になる。先のサイクルと同様に、まず、時刻t11に高周波ノイズによる磁束ノイズを検出するためのパルスSP0が出力され、次に時刻t12に交流磁界によるノイズを検出するためのパルスSP1が出力される。そして、磁界ノイズが検出されない場合は時刻t13に駆動パルスP1が出力される。前回のサイクルで補助パルスP2が出力されているので、駆動パルスP1の実効電力が増加されており、先のサイクルの駆動パルスより広いパルス幅W11の駆動パルスP1が時刻t13に出力される。さらに、時刻t14に回転検出用のパルスSP2が出力され、これによってロータ37の回転が検出されるとこの段階で1サイクルが終了する。
【0048】
図7(B)に、磁界判定部54から出力される磁界判定信号である外部磁界検出信号および外部磁界非検出信号と、受信制御手段55から出力される受信制御信号との関係を表すタイミングチャートの一例を示す。
図7(A)において、外部磁界を検出するためのパルス(高周波磁界検出パルスSP0、交流磁界検出パルスSP1)によって、外部磁界が検出されると、外部磁界検出信号が出力される。図中で、外部磁界検出信号は“H”によって示される。外部磁界を検出するためのパルスSP0、SP1によって外部磁界が検出されない場合は、外部磁界非検出信号が出力される。図中では、外部磁界非検出信号は“L”で示されている。
受信制御手段55は、受信サイクル制御手段58のスケジュール情報に基づいて、受信開始時刻に至った場合において、外部磁界検出信号が出力されると、受信動作禁止信号を発信する。図中、受信制御信号SG1,SG2において受信動作禁止信号は“L”で示されている。受信制御手段55は、外部磁界非検出信号が出力されると、受信動作開始信号を発信する。図中、受信制御信号SG1,SG2において受信動作開始信号は“H”で示される。
【0049】
高周波磁界検出パルスSP0による外部磁界の検出に応答して、受信制御信号SG1が出力され、交流磁界検出パルスSP1による外部磁界の検出に応答して、受信制御信号SG2が出力される。これらの受信制御信号SG1およびSG2をAND回路で結んだ結果である受信制御信号SG3が最終的な結果として受信制御手段55から出力される。
つまり、SP0およびSP1による外部磁界検出によって、いずれか一方でも外部磁界検出信号が発信されると、受信前制御手段55によって受信動作禁止信号が出力され、受信動作が禁止される。
SP0およびSP1による外部磁界検出によって、いずれも外部磁界非検出信号が出力されると、受信制御手段55によって受信動作開始信号が出力され、受信回路22による受信動作が開始される。すると、時刻情報が受信され、この時刻情報に従ってステッピングモータ32が駆動され、時刻の修正が行われる。
【0050】
図8に、以上に説明した制御回路50の動きである駆動制御工程をフローチャートにまとめて示す。まず、ステップST1で計時用の基準パルスをカウントして1秒を計測する。1秒が経過すると、ステップST2において磁界検出パルスSP0を用いて高周波磁界を検出する。高周波磁界が検出されるとステップST7において実効電力の大きな補助パルスP2を駆動パルスP1に代わって供給し、誤検出による運針ミスを防止する。高周波磁界が検出されない場合は、ステップST3において、磁界検出パルスSP1を用いて低周波磁界である交流磁界の有無を確認する。交流磁界がある場合は、上記と同様にステップST7において補助パルスP2を出力し、運針ミスを防止する。
【0051】
これらのステップにおいて磁界が検出されない場合は、ステップST4において駆動パルスP1を出力し、続いて、ステップST5で回転検出パルスSP2を出力してロータ37の回転の有無を確認する。回転が確認できない場合はステップST7において実効電力の大きな補助パルスP2を供給してロータ37を確実に回転させる。補助パルスP2が出力されるとステップST8において消磁パルスPEを出力し、さらに、ステップST10において補助パルスが出力された後の駆動パルスP1のレベル調整(第1のレベル調整)を行う。ステップST5において回転不良となった場合は同じ実効電力の駆動パルスP1を供給しても回転不良を繰り返すことになる。このため、ステップST11で補助パルスP2が出力された要因を判別し、ステップST12で実効電力の1段高い駆動パルスP1を出力できるようにセットをしてステップST1に戻り計時動作を行う。
【0052】
なお、ステップST5において、駆動パルスP1によるロータ37の回転が判別できた場合は、ステップST6において駆動パルスP1の実効電力を下げるレベル調整(第2のレベル調整)を行う。多くのケースでは、同じ実効電力の駆動パルスP1によって複数回ロータ37が回転したことを確認して駆動パルスの実効電力を低減するようにしている。このような制御を行うことによって、駆動パルスP1の消費電力を低減すると共に、電気製品からの磁界がある場所においても運針ミスをなくせるので、信頼性が高く消費電力の低い計時装置を提供することができる。
一方、電波時計1においては、以上のようなステッピングモータを制御するとともに、外部磁界を検出した場合に長波標準電波を正確に受信するために、受信前制御手段と受信後制御手段とを設けている。
【0053】
受信前制御手段55は、図9で示されるように受信動作禁止手段56と、受信動作開始手段57と、受信サイクル制御手段58を備える。
受信動作禁止手段56は、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力されると、受信回路22での受信動作を禁止させる受信動作禁止信号を出力させる。受信回路22が受信動作禁止信号を受けると、受信回路22での受信動作が行われない。
受信動作開始手段57は、磁界判定部54から外部磁界非検出信号が出力されると、受信制御信号として受信回路22での受信動作を開始させる受信動作開始信号を出力する。このような構成により受信制御工程が行われる。受信回路22が受信動作開始信号を受けると、アンテナ21で受けた長波標準電波の信号処理を行い、時刻情報が記憶回路28に送られ、記憶工程によって時刻情報が記憶される。
この際、外部磁界非検出信号は、外部磁界検出信号とは別個の信号が出力されてもよく、また、外部磁界検出信号が出力されていない状態を外部磁界非検出信号が出力されているものとしてもよい。
受信サイクル制御手段58は、駆動制御回路51の時刻情報を受けて、受信回路22の受信動作を開始させる時刻および受信動作を終了する時刻からなるスケジュール情報を記憶しているとともに、外部磁界の検出に応じて、このスケジュール情報を変更する。スケジュール情報としては、例えば、1日に一回午前2時から2時5分まで時刻情報を受信するように設定される。
受信開始時刻に達する前、もしくは受信動作中に外部磁界検出信号が検出されると、受信動作が禁止されるとともに、スケジュール情報に設定された受信終了時刻は無効とされる。外部磁界非検出信号の出力により、受信回路22が時刻情報の受信を再開し、一連の時刻情報を設定された時間受信すると受信が完了される。
【0054】
受信後制御手段61は、図10に示されるように受信データ無効化手段62と、受信データ有効化手段63とを備えている。
受信データ無効化手段62は、受信動作工程終了後に外部磁界検出を行い、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力されると、受信回路22からの時刻情報の出力を無効とする。つまり、受信回路22から記憶回路28に時刻情報が出力されない。または、記憶回路28の時刻情報を無効にしてもよい。従って、無線情報による時刻修正は行われない。
外部磁界検出信号が出力されると、受信前外部磁界検出工程に移行し、外部磁界検出、受信動作が再開する。
受信データ有効化手段63は、外部磁界非検出信号が出力された場合に、受信データが正しく受けられたものとして受信回路22からの時刻情報を有効にする。つまり、受信回路22から記憶回路28に時刻情報が出力される。この際、記憶回路28の時刻情報は有効なものとしてもよい。すると、記憶回路28に記憶された時刻情報は、中央制御部47の時刻修正回路59に出力され、時刻情報に従って、駆動制御回路51によりステッピングモータ32が駆動制御され、時刻修正がなされる。
この際、外部磁界非検出信号は、外部磁界検出信号とは別個の信号が出力されてもよく、また、外部磁界検出信号が出力されていない状態を外部磁界非検出信号が出力されているものとしてもよい。
【0055】
図11に磁界判定部54による外部磁界の検出を受けて受信前制御手段55から出力される受信制御信号のタイミングチャートを示す。
受信回路22は、図11(b)に示されるように、設定された受信時刻になると受信動作を実行する。これは、図11(a)に示される外部磁界非検出信号が出力されているときはもちろん、外部磁界検出信号が出力されているときでも、受信回路22は時刻情報を受信する。
t11において、外部磁界非検出信号が出力されているときは、図11(c)に示されるように受信情報有効化手段63により、受信情報有効化信号が出力され、受信回路22から時刻情報が出力される。
t12において、外部磁界検出信号が出力されているときは、受信情報無効化手段62から図11(c)に示されるように受信情報無効化信号が出力される。すると、この間の時刻情報が図11(d)に示されるように受信回路22から出力されない。
t13において、外部磁界非検出信号が出力されると、受信情報有効化手段63により受信情報有効化信号が出力され、時刻情報が受信回路22から出力される。出力された時刻情報は記憶回路28に記憶されていき、一連の時刻情報の受信を完了したところで受信が完了される。記憶回路28に記憶された時刻情報に従って時刻修正がなされる。
【0056】
図12に、受信前制御工程および受信後制御工程を含めた時刻修正のフローチャートを示す。
まず、ST21において、受信サイクル制御手段58により(図9)長波標準電波を受信する受信時刻になったことを判断する。受信時刻到達時刻に達すると、ST22において、ステッピングモータ32は停止される。すると、受信前外部磁界検出工程としての高周波磁界を検出するST23と交流磁界を検出するST24によって、外部磁界の検出が行われる。この受信前外部磁界検出工程は1秒間隔で実行される。高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24のいずれか一方でも外部磁界を検出すると磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信前制御手段55から受信回路22に受信動作禁止信号が出力される。受信回路22が受信動作禁止信号を受けると、受信回路22における受信動作が禁止される(ST25)。受信動作が禁止されると、高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24の受信前外部磁界検出工程が外部磁界非検出となるまで繰り返される。
また、上記受信動作禁止(ST25)後、所定の時間経過後に高周波次回検出ST23以降のステップを繰り返してもよい。
ここで、ステッピングモータ32は、受信時刻到達後、ST22で停止されている。これは、ステッピングモータ32の駆動時の漏洩磁界を受信動作に影響させないために停止させているが、ステッピングモーター32を駆動し続けST26の受信動作開始直前に停止させても良い。
外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23、交流磁界検出ST24のいずれにおいても外部磁界が検出されない場合は、磁界判定部54から外部磁界非検出信号が出力され、受信制御手段55によって受信動作開始信号が受信回路22に出力されると受信動作工程に移行する。受信動作開始信号が出力されるとST26において受信動作が開始され、受信回路22による受信情報処理工程ST27が行われ、処理された時刻情報は受信データ記憶工程ST28において記憶回路28に記憶される。
これら受信動作禁止工程と受信動作開始工程を含んで受信前制御工程とされる。
【0057】
次に、ST29において、一連の時刻情報が記憶されたことが判断される。時刻情報は60秒で1レコードであり、受信の信頼性を高めるために、これらST26ないしST28の一連の工程を複数回繰り返してその記憶された複数の受信データを比較して正確に受信されていることを判断する。この一連のステップの繰り返し回数は、予め所定回数を設定しておくことができ、所定回数で受信が完了しなかった場合は、所定回数を超えて繰り返す。例えば、所定回数は3回がデータの信頼性や受信動作時間のバランスから好ましいが、電波環境や受信感度などから任意に設定できる。
【0058】
ST29にて受信が完了したと判断されると、受信後外部磁界検出工程に移行し、再度、高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31によって外部磁界の検出が行われる。ここで高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31のいずれかで外部磁界が検出されると、受信無効化工程において、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信後制御手段61から記憶回路28に受信データ無効化信号が出力される。記憶回路28が受信データ無効化信号を受けると、記憶回路28に記憶された受信データが削除される(ST33)。受信データの無効化がST33で行われると受信前外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23に移行し、ST23以降のステップがST31まで繰り返される。つまり、受信前外部磁界検出工程と、受信前制御工程と、受信動作工程と受信後外部磁界検出工程と、受信後制御工程の連続した工程を再度実行する。このように受信動作後に外部磁界が検出された場合は、この一連の動作を所定回数行う。例えば、所定回数を3回とした場合、受信前外部磁界検出工程と受信後外部磁界検出工程とが3回繰り返される。当然、受信動作工程も3回繰り返されることになる。なお、繰り返しの所定回数は、前述したように予め設定しておいても良いし、正しいデータが受信できるまで繰り返しても良い。
この際、ステッピングモータ32は、ST22で停止されているが、ST29の受信完了時にモータ駆動回路42に解除信号を出力して停止を解除し通常の運針駆動を開始させることができる。
【0059】
高周波磁界検出ST30および交流磁界検出ST31において、外部磁界が検出されなかった場合、受信データ有効化工程において、受信データ有効化手段63によって受信データ有効化信号が中央制御部47の時刻修正回路59に時刻情報が出力され、時刻修正ST34が行われる。これは、記憶回路28に記憶された時刻情報と針位置検出回路60によって検出された針位置とを比較して、針位置を受信された時刻情報と一致させるように、針を早送りまたは逆回転させるようにステッピングモータ32を駆動制御することによって行われる。
ここで、受信データ無効化工程と受信データ有効化工程とを含んで受信後制御工程とされる。
時刻修正が終了すると直ちにステッピングモータ32は、通常駆動、つまり1秒運針を始める。
【0060】
以上、このような構成によれば、次のような効果が得られる。
受信動作工程の受信動作開始ST26,受信動作処理工程ST27,受信データ記憶工程ST28は、受信の信頼性を高めるために所定回数繰り返し、それぞれの受信データを比較して受信データが正しいことを判断して時刻修正を行う。ここで、長波標準電波のタイムコードフォーマットは1コード60秒となっている。従って、受信動作工程を3サイクル行うと設定すると180秒かかることになる。受信前外部磁界検出工程を行ったとしても、この間に使用者が移動するなどして外部磁界が存在する環境下に入ったような場合、外部磁界のノイズによって受信データが不正確になっていることが考えられる。第1実施形態では、受信動作工程後に受信後外部検出工程が設けられているので、受信動作工程後に外部磁界を検出することができる。すると、受信後制御手段61によって受信回路22での時刻情報の受信データが無効化されるので、外部磁界中で時刻情報を誤受信することを防ぐことができる。受信後外部磁界検出工程によって外部磁界が検出されなかったときは、受信後制御手段61によって受信回路22での時刻情報の受信データが有効化される。このように外部磁界が存在しない状態で正確に時刻情報を受信し、この正確な時刻情報に基づいて時刻を修正することができる。よって、本実施形態の電波時計によれば、正確に受信した時刻情報にのみ基づいた正確な時刻表示をすることができる。
さらに、受信前外部磁界検出工程において、外部磁界が検出されたときは、受信回路22の受信動作が禁止されて受信動作をしないので、電力を無駄に消費することを防ぐことができる。
【0061】
[第2実施形態]
図13は、第2実施形態の受信前制御工程および受信後制御工程を含めた時刻修正のフローチャートを示す。
第2実施形態のフローチャートは、前述した第1実施形態のフローチャート(図12に示す)とは、受信前制御工程から受信後制御工程までの一連の受信制御工程のうち、繰り返しフロー及びタイミングを変更したもので、変更個所について詳しく説明する。ここで、付与される符号も共通部分は同じとしてある。
まず、ST21において、受信サイクル制御手段58により長波標準電波を受信する受信時刻になったことを判断する。受信時刻に到達すると、ST22において、ステッピングモータ32は停止される。次に、高周波磁界を検出するST23と交流磁界を検出するST24から構成される受信前外部磁界検出工程によって、外部磁界の検出が行われる。高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24のいずれか一方でも外部磁界を検出すると磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信前制御手段55から受信回路22に受信動作禁止信号が出力される。受信回路22が受信動作禁止信号を受けると、受信回路22における受信動作が禁止される(ST25)。受信動作が禁止されると、高周波磁界検出ST23および交流磁界検出ST24の受信前外部磁界検出工程が繰り返される。受信動作が禁止された後、所定時間経過処理工程ST40で所定時間経過後に受信前外部磁界検出工程に移行し、高周波磁界検出(ST23)、交流磁界検出(ST24)を外部磁界非検出まで繰り返される。
所定時間経過処理工程ST40は、携帯型電子機器の場合、使用者が外部磁界が存在する場所から、存在しない場所に移動する可能性があり、例えば、5分または15分経過後に上記磁界検出を行うことで受信の確度を高めようとした工程である。
【0062】
受信前外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23、交流磁界検出ST24のいずれにおいても外部磁界が検出されない場合は、磁界判定部54から外部磁界非検出信号が出力され、受信制御手段55によって受信動作開始信号が受信回路22に出力される。すると、ST26において受信動作が開始され、受信回路22による受信情報処理工程ST27が行われ、処理された時刻情報は受信データ記憶工程ST28において記憶回路28に記憶される。
ここで、受信動作禁止工程と受信動作開始工程が受信前制御工程とされ、これは、前述の第1実施形態と同じである。
【0063】
受信データが記憶されると、受信後外部磁界検出工程に移行し、高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31で外部磁界の検出が行われる。ここで高周波磁界検出ST30、交流磁界検出ST31のいずれかで外部磁界が検出されると、磁界判定部54から外部磁界検出信号が出力され、受信後制御手段61から記憶回路28に受信データ無効化信号が出力される。記憶回路28が受信データ無効化信号を受けると、記憶回路28に記憶された受信データが削除される(ST33)。受信データの無効化がST33で行われると所定時間経過処理ST40を行い、所定時間経過後に受信前外部磁界検出工程に移行し、高周波磁界検出ST23以降のステップが受信後磁界検出工程の交流磁界検出ST31まで繰り返される。この際、ステッピングモータ32は、ST22において停止されたままである。
【0064】
高周波磁界検出ST30および交流磁界検出ST31において、外部磁界が検出されなかった場合、つまり、受信前外部磁界検出工程及び受信後外部磁界検出工程ともに外部磁界が検出され無かった場合には、再度、受信前外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23以降受信後外部磁界検出工程の交流磁界検出ST31までのステップを所定回数実行(ST32)させる。
例えば、所定回数を3回とすると、受信前外部磁界検出、受信動作、受信後外部磁界検出をそれぞれ3サイクル行い、記憶された3回の受信データを比較し、受信データが正しく受信されていると判断した場合、受信後制御工程において、受信データ有効化手段63によって受信データ有効化信号が中央制御部47の時刻修正回路59に時刻情報が出力され、時刻修正ST34が行われる。これは、記憶回路28に記憶された時刻情報と針位置検出回路60によって検出された針位置とを比較して、針位置を受信された時効情報と一致させるように、針を早送りまたは逆回転させるようにステッピングモータ32を駆動制御することによって行われる。
時刻修正が終了すると直ちにステッピングモータ32は、通常駆動、つまり1秒運針を始める。
【0065】
このような第2実施形態では、第1実施形態で得られる効果に加えて、受信前外部磁界検出工程と、受信前制御工程と、受信動作工程と、受信後外部磁界検出工程と、受信後制御工程とを所定回数繰り返して、受信データが一致していることを判断し時刻修正を行う。従って、これら一連の工程1サイクル毎に外部磁界検出を行うので、受信データの信頼性を高めることができる。
【0066】
[変形例]
更に、第1、第2実施形態では、長波標準電波信号のタイムコードフォーマット(図2)は、項目として現在時刻の分、時、現在年の1月1日からの通算日、年(西暦下2桁)、曜日およびうるう秒の各桁データを含んで構成されている。本実施形態では、1コードを1単位としても、分、時、曜日などを1単位としても、その1単位の前後に外部磁界検出工程を設ける。このような構成によれば、1単位ごとの受信データの信頼性を高めることができる。なお、1コードを1単位とすることが好ましく、1コードより小さい単位を1単位にするよりも外部無線情報受信ユニット2、ステッピングモータユニット3の回路構成を簡素にすることができ、消費電力を小さくすることができる。
【0067】
以上、第1および第2実施形態において、ステッピングモータ32は、受信時刻に到達(ST21)すると停止される。従って、受信動作工程実行時(ST26,ST27、ST28)にはステッピングモータ32の駆動時に発生する漏洩磁界の影響を受けることなく受信できるので、受信の信頼性を高めることができる。
また、受信前外部磁界検出工程、または受信後外部磁界検出工程の高周波磁界検出ST23,交流磁界検出ST24後にステッピングモータ32を停止させるようにしても、前述したステッピングモータユニット3の制御回路50によって、従来のステッピングモータユニットの高周波磁界検出SP0および交流磁界検出SP1(図7、(A))と同様に外部磁界を検出することができ、別の制御回路を設ける必要は無く、簡素な構成のステッピングモータユニットで信頼性の高い受信ができる。
さらに、また、外部磁界の検出に対して、ステッピングモータ32を確実に駆動させるために制御パルスが供給される。よって、外部磁界中であっても、ステッピングモータ32を確実に駆動させることができる。
【0068】
以上説明した実施形態の電子機器が携帯型電子機器である場合には、使用者が外部磁界の存在する環境に移動しても、受信動作工程前後の外部磁界検出を行うので、受信データの信頼性をあげることができる。
本発明の電子機器は、腕時計、置き時計、柱時計の他、ステッピングモータを備えて時刻を表示する携帯電話、ページャー、各種メーターなどに適用できる。
【0069】
なお、本発明の電子機器の電波受信制御方法は、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変更を加え得ることは勿論である。
以上の実施形態では、受信前外部磁界検出工程および受信後外部磁界検出工程では、高周波磁界検出ST22,ST30と交流磁界検出ST24,ST31を含んでいるが、高周波磁界検出ST22,ST30だけでもよく、交流磁界検出ST24,ST31だけでもよく、それらの組み合わせでも信頼性の高い受信ができる。
【0070】
また、外部磁界検出ユニットは、前述したようにステッピングモータユニットを用いているが、それ以外の磁界検出手段でもよく、例えば、ホール素子等を内蔵してもよい。その場合、ホール素子等で外部磁界を検出すると、ステップモータに補正パルスを出力させるように構成するとともに先述した受信前外部磁界検出工程および受信後外部磁界検出工程に兼用してもよい。
また、外部磁界検出用のコイルをステッピングモータとは別に設け、その外部磁界検出用のコイルによる外部磁界の検出に伴って各図フローチャートのように制御してもよい。
【0071】
さらに、本発明の主として制御部、制御回路の機能を、CPU、メモリを配置したコンピュータとして機能できるように構成し、このコンピュータがステッピングモータの駆動制御手段、外部磁界検出手段、受信手段、記憶手段、受信前制御手段(受信動作禁止手段、受信動作開始手段、受信サイクル制御手段を含む)、受信後制御手段(受信データ無効化手段、受信データ有効化手段を含む)等の機能を行うように所定プログラムをコンピュータに組み込んでもよい。このようにすれば、設定値を容易に変更することができるので、磁界検出する外部磁界の大きさや、受信回路22が受信する受信開始、終了時刻などを容易に変更できる。従って、課題を解決するための解決手段に記載された各制御、図8、図12、図13のフローチャートに示された各フロー制御を、上記プログラムに基づいて行うことができる。より具体的には、受信動作工程、受信前外部磁界検出工程、受信後外部磁界検出工程、受信前制御工程、受信後制御工程、受信動作禁止工程、受信動作開始工程、受信サイクル制御工程、受信データ無効化工程、受信データ有効化工程等を、上記プログラムに基づいて行うことができる。
なお、電波時計内のコンピュータに所定プログラムをインストールするには、メモリーカードやCD−ROM等の記録媒体を電波時計、電子機器に直接差し込んで行ってもよいし、これらの記録媒体を読み取る機器を外付けで電波時計、電子機器に接続してもよい。さらに、LANケーブル、電話線等を電波時計、電子機器に接続して通信によってプログラムを供給してインストールしてもよい。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電子機器の電波受信制御方法によれば、外部無線情報を正確に受信でき、消費電力の増大を防止できるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の電子機器にかかる第1実施形態のブロック図である。
【図2】長波標準電波としての時刻情報のタイムコードフォーマットを示す図である。
【図3】前記タイムコードフォーマットを示す図である。
【図4】前記第1実施形態における受信回路を示す図である。
【図5】前記第1実施形態における運針部、中央制御部、モータ駆動回路を示す図である。
【図6】前記第1実施形態における検出回路を示す図である。
【図7】(A)駆動制御回路から出力される制御信号のタイミングチャートを示す図である。
(B)外部磁界検出に対する受信制御信号のタイミングチャートを示す図である。
【図8】前記第1実施形態における制御回路の働きを示すフローチャートである。
【図9】前記第1実施形態における受信前制御手段を示す図である。
【図10】前記第1実施形態における受信後制御手段を示す図である。
【図11】前記第1実施形態における外部磁界検出に対する受信制御信号のタイミングチャートを示す図である。
【図12】前記第1実施形態における時刻情報の受信による時刻修正のフローチャートである。
【図13】前記第2実施形態における時刻情報の受信による時刻修正のフローチャートである。
【符号の説明】
1…電子機器(電波修正時計)
2…外部無線情報受信ユニット
3…ステッピングモータユニット
21…アンテナ
22…受信回路
28…記憶回路
31…ステッピングモータ
42…モータ駆動回路
47…中央制御部
55…受信前制御手段
56…受信動作禁止手段
57…受信動作開始手段
58…受信サイクル制御手段
60…針位置検出回路
61…受信後制御手段
62…受信データ無効化手段
63…受信データ有効化手段
Claims (9)
- ステッピングモータと、該ステッピングモータの駆動制御をするステッピングモータユニットと、外部無線情報を受信するアンテナを有する外部無線情報受信ユニットと、外部磁界の有無を検出する外部磁界検出ユニットとを備えた電子機器の電波受信制御方法であって、
前記外部無線情報受信ユニットにより無線受信動作を行う受信動作工程と、
該受信動作工程前に前記外部磁界検出ユニットにより電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信前外部磁界検出工程と、
前記受信動作工程後に、前記外部磁界検出ユニットにより前記電子機器外部に存在する外部磁界の有無を検出する受信後外部磁界検出工程と、
前記受信前外部磁界検出工程による外部磁界検出の検出結果によって前記受信動作工程を制御する受信前制御工程と、
前記受信後外部磁界検出工程による外部磁界有無の検出結果によって、前記受信動作工程の受信結果を制御する受信後制御工程と、
を備える電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1に記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前制御工程は、前記受信前外部磁界検出工程によって外部磁界の存在が検出されたときには、前記受信動作工程を禁止する受信動作禁止工程と、外部磁界の存在が検出されなかったときには、前記受信動作工程を行う受信動作開始工程を含むことを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1および請求項2に記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信後制御工程は、前記受信後外部磁界検出工程によって外部磁界の存在が検出されたときには、前記受信動作工程で得られた受信データを無効にする受信データ無効化工程と、外部磁界が検出されなかった場合は、前記受信データを有効にする受信データ有効化工程を含むことを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信動作工程を所定回数繰り返した後、前記受信後外部磁界検出工程を行うことを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程と、前記受信前制御工程と、前記受信動作工程と前記受信後外部磁界検出工程と、前記受信後制御工程と、
を所定回数繰り返すことを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程と、前記受信前制御工程と、前記受信動作工程と、受信後外部磁界検出工程と、前記受信後制御工程と、
を設定された受信単位毎に行うことを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程の前に、前記ステッピングモータの動作を停止させ、前記受信後外部磁界検出工程で外部磁界が検出されなかった場合は、前記ステッピングモータの動作の停止を解除することを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記受信前外部磁界検出工程の後に、前記ステッピングモータユニットの動作を停止させ、前記受信動作工程後にステッピングモータユニットの動作停止を解除することを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。 - 請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の電子機器の電波受信制御方法において、
前記電子機器は、携帯型電子機器であることを特徴とする電子機器の電波受信制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003088831A JP2004294331A (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 電子機器の電波受信制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003088831A JP2004294331A (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 電子機器の電波受信制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004294331A true JP2004294331A (ja) | 2004-10-21 |
Family
ID=33402858
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003088831A Withdrawn JP2004294331A (ja) | 2003-03-27 | 2003-03-27 | 電子機器の電波受信制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004294331A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010145204A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Casio Computer Co Ltd | 針位置処理制御装置 |
JP2012002769A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Casio Comput Co Ltd | 秒同期検出装置および電波時計 |
JP2012194157A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Citizen Holdings Co Ltd | 電子時計 |
-
2003
- 2003-03-27 JP JP2003088831A patent/JP2004294331A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010145204A (ja) * | 2008-12-18 | 2010-07-01 | Casio Computer Co Ltd | 針位置処理制御装置 |
JP2012002769A (ja) * | 2010-06-21 | 2012-01-05 | Casio Comput Co Ltd | 秒同期検出装置および電波時計 |
JP2012194157A (ja) * | 2011-03-18 | 2012-10-11 | Citizen Holdings Co Ltd | 電子時計 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3395786B1 (ja) | 電子機器、電子機器の受信制御方法および電子機器の受信制御プログラム | |
JP4882610B2 (ja) | 電波修正時計および電波修正時計の時刻修正方法 | |
JPH10225191A (ja) | ステッピングモーターの制御装置、その制御方法および計時装置 | |
US7027363B2 (en) | Time measurement system and method of controlling the same | |
JP2003279678A (ja) | 電波修正時計および電波修正時計の制御方法 | |
KR20030096022A (ko) | 계시 장치 및 계시 장치의 제어 방법 | |
JP2005195597A (ja) | 時刻情報を含んだ送信された時報信号から秒開始を求める方法 | |
JP2004294331A (ja) | 電子機器の電波受信制御方法 | |
JP4539739B2 (ja) | 電波受信装置および電波時計 | |
JP2011214871A (ja) | 時刻受信装置、電波修正時計および時刻受信装置の制御方法 | |
JP2004279107A (ja) | 電波修正時計およびその制御方法 | |
JP4649839B2 (ja) | 電波修正時計、その制御方法、プログラムおよび記録媒体 | |
JP2003322688A (ja) | 電子機器 | |
JP2004301736A (ja) | 電子機器および時計 | |
JP3695412B2 (ja) | 計時装置および計時装置の制御方法 | |
JP3968951B2 (ja) | 電子機器及び電子機器の制御方法 | |
JP2004257816A (ja) | 電子制御式機械時計 | |
JP2006162329A (ja) | 電波受信装置、電波時計及び電波受信集積回路 | |
JP3576079B2 (ja) | 電波修正時計及びその運針方法 | |
JP2003279671A (ja) | 電波修正時計および電波修正時計の制御方法 | |
JPH11183666A (ja) | 電波修正時計及び時刻表示システム | |
JP6136647B2 (ja) | 電波修正時計および電波修正時計のコード判定方法 | |
JP2014081289A (ja) | 電波修正時計、電波修正時計の制御方法、電波修正時計の制御プログラム、及び記録媒体 | |
JP2021063717A (ja) | 電波修正時計及び電波修正時計の時刻修正方法 | |
JP2004077492A (ja) | 電波修正時計および電波修正時計の制御方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |