JP2005024319A - Electric wave correcting time piece - Google Patents
Electric wave correcting time piece Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005024319A JP2005024319A JP2003187980A JP2003187980A JP2005024319A JP 2005024319 A JP2005024319 A JP 2005024319A JP 2003187980 A JP2003187980 A JP 2003187980A JP 2003187980 A JP2003187980 A JP 2003187980A JP 2005024319 A JP2005024319 A JP 2005024319A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hand
- signal
- control circuit
- hand movement
- movement form
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electromechanical Clocks (AREA)
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、少なくとも秒針を含む指針により時刻表示を行い、標準時刻電波信号を基に時刻情報の修正を行う電波修正時計に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、時計の秒針の運針形態としては、ステップ運針や連続運針等が知られている。この時計では、予め設定された運針形態で秒針を駆動するために、予め輪列の減速比や秒針を駆動する駆動用モータに印加する駆動パルス信号が設定されている。近年、ユーザの嗜好の多様化により、秒針の運針形態が変化する時計が望まれている。
【0003】
ところで、標準時刻電波信号を受信し、その標準時刻電波信号を基に指針による表示時刻を修正する電波修正時計が知られている。また、標準時刻電波信号を受信する際に、受信中か受信不可かにより秒針の運針形態を変えて、ユーザに受信状態を示す電波修正時計が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−159689号公報(第1−4図)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
近年、従来から送信されている標準時刻電波信号の周波数と異なる周波数の標準時刻電波信号を送信する送信局が新設され、いずれかの周波数の標準時刻電波信号を選択して受信し、時刻情報の修正を行う電波修正時計も知られている。
【0006】
例えば、受信周波数の設定スイッチが設けられている電波修正時計では、ユーザは設定スイッチにより受信周波数を知ることができるが、自動で受信周波数を選択する電波修正時計の場合には、別途、受信周波数を表示する液晶表示装置等を設ける必要がある。
【0007】
このため、別途、受信周波数用の表示装置を設けることなく、受信周波数を示すことができる電波修正時計が望まれている。また、例えば、ユーザの嗜好に合った運針形態で秒針を駆動する電波修正時計が望まれている。
【0008】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信して時刻修正を行う際に、別途、受信周波数用の表示装置を設けることなく、受信周波数を示すことができる電波修正時計を提供することにある。
【0009】
また、本発明の他の目的は、ユーザの嗜好に合った運針形態で秒針を駆動する電波修正時計を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明の観点によれば、少なくとも秒針を含む指針により時刻表示を行う電波修正時計であって、前記指針を駆動し、設定された運針形態をもって前記秒針を駆動する指針駆動系と、複数の異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信する受信手段と、前記受信手段が受信した標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて、前記秒針の運針形態を設定し、前記設定された運針形態で前記指針駆動系に前記秒針を運針させる制御手段とを有する。
【0011】
本発明の観点によれば、指針駆動系では、指針を駆動し、設定された運針形態をもって秒針を駆動する。
受信手段では、複数の異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信する。
制御手段では、受信手段が受信した標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて、秒針の運針形態を設定し、設定された運針形態で指針駆動系に秒針を運針させる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本実施形態に係る電波修正時計は、複数の異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信し、その標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて、秒針の運針形態を設定し、設定された運針形態で指針駆動系を駆動させて秒針を運針させる。以下、図面を参照しながら説明する。
【0013】
図1は、本発明に係る電波修正時計の一実施形態の電気的な機能ブロック図である。図2は、図1に示した電波修正時計の構成図である。図3は、図2に示した電波修正時計の断面の拡大図である。
【0014】
本実施形態に係る電波修正時計1は、例えば図1に示すように、標準電波受信系11、スイッチ群12、発振回路13、制御回路14、ドライブ回路15、報知手段としての発光素子16、バッファ回路17、ドライブ回路18、時計本体100、秒針用モータ121、時分針用モータ131、光検出センサ部140、手動修正系150、トランジスタQ1,Q2、および抵抗素子R1〜R5、キャパシタC2,C3,C1201〜C1202を有する。
標準電波受信系11は本発明に係る受信手段に相当し、制御回路14は本発明に係る制御手段に相当する。秒針用モータ121は本発明に係る秒針用駆動モータに相当する。
【0015】
標準電波受信系11は、例えば、受信アンテナ11aと、不図示の標準電波送信局から送信された標準時刻情報(時刻コードとも言う)を含む標準電波信号を受信し、所定の処理を行い、パルス信号S11として制御回路14に出力する長波受信回路110を有する。
長波受信回路110は、例えば不図示のRFアンプ、検波回路、整流回路、および積分回路を有する。
【0016】
長波受信回路110は、異なる複数の周波数を受信するために、例えば詳細には図1に示すように、40kHz受信回路111、60kHz受信回路112、および切換部113を有する。
【0017】
40kHz受信回路111は、受信アンテナ11aから周波数40kHzの標準電波を復調し、受信信号S111を出力する。60kHz受信回路112は、受信アンテナ11aから周波数60kHzの標準電波を復調し、受信信号S112を出力する。
【0018】
切換部113は、制御回路14からの制御信号CTL113に応じて、40kHz受信回路111と60kHz受信回路112を切換える。
切換部113は、例えば図1に示すように、端子113a、端子113b、および端子113cを有する。
切換部113は、制御回路14から40kHz受信回路111に切換えさせる制御信号CTL113を受信した場合には端子113aと端子113cを接続し、制御回路14から60kHz受信回路112に切換えさせる制御信号CTL113を受信した場合には端子113bと端子113cを接続し、40kHz受信回路111および60kHz受信回路112からの受信信号を選択的(択一的とも言う)に、信号S11として制御回路14へ出力する。
【0019】
なお、標準電波受信系11で受信される、日本標準時を高精度で伝える長波の標準電波は、以下に示すような形態で送られる。
具体的には、時刻コードは1,0,Pの3種類の信号パターンからなり、1secの1信号パターン中の100%振幅期間幅によって区別され、1,0,Pはそれぞれ500ms,800ms,200msとなっている。変調方式は、最大値100%,最小値10%の振幅変調である。
そして、受信状態が良好な場合には、標準電波受信系11からは、標準電波信号に応じたパルス信号として信号S11が制御回路14に出力される。
【0020】
なお、日本の標準電波は独立行政法人通信総合研究所(CRL)のもとで運用されており、周波数40kHzの標準電波を送信する標準電波送信所および周波数60kHzの標準電波を送信する標準電波送信所が設けられている。
標準電波受信系11で受信される標準電波は、図4(a)に示すような形態で送られてくる。
【0021】
具体的には、時刻コードは1,0,Pの3種類の信号パターンからなり、1secの1信号パターン中の100%振幅期間幅によって区別され、1,0,Pはそれぞれ500ms,800ms,200msとなっている。変調方式は、最大値100%,最小値10%の振幅変調である。
【0022】
そして、受信状態が良好な場合には、標準電波受信系11からは図4(b)に示すように、標準時刻電波信号に応じたパルス信号として信号S11が、制御回路14に出力される。
【0023】
この信号S11は、例えば第1のレベルに相当するハイレベルと、第2のレベルに相当するロウレベルにより構成されている。制御回路14は、ハイレベル、およびロウレベル、ならびに、ハイレベルからロウレベルへの立下りエッジed1、およびロウレベルからハイレベルへの立上がりエッジed2に基づいて、後述するように受信状態の評価処理を行う。エッジed1およびエッジed2を区別しない場合には、単にエッジedという。
【0024】
次に、長波標準電波の送信データについて説明する。
図5は、標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。図5(a)は毎時15,45分以外のフォーマット、図5(b)は、毎時15分,45分のフォーマットを示す。
送信情報は、分・時・1月1日からの積算日となっている。
時刻データの送信は、1bit/秒で1分間を1フレームとしており、このフレーム内に前述した分・時・1月1日からの積算日の情報がBCDコードで提供されている。また送信されるデータは、0・1の他にPコードというマーカーが含まれており、このPコードは、1フレームに数カ所あり、正分(0秒)、9秒、19秒、29秒、39秒、49秒、59秒に現れる。このPコードが続けて現れるのは1フレーム中1回で59秒、0秒の時だけで、この続けて現れる位置が正分位置となる。つまり分・時データ等の時刻データはこの正分位置を基準としてフレーム中の位置が決まっているためこの正分位置の検出を行わないと時刻データを取り出すことはできない。
【0025】
スイッチ群12は、例えばユーザにより操作され、操作に応じた信号が制御回路14に出力される。
スイッチ群12は、例えば図1に示すように、受信修正スイッチ1201、および運針切替スイッチ1202を有する。
運針切替スイッチ1202は、本発明に係る運針形態設定手段に相当する。
【0026】
受信修正スイッチ1201は、例えば、強制的に表示時刻の修正を行わせる場合に操作され、その操作に応じた信号S1201を制御回路14に出力する。制御回路14は、受信修正スイッチ1201が操作され信号S1201が入力されると、標準電波受信系11に標準時刻電波信号を受信させる。
【0027】
運針切替スイッチ1202は、ユーザにより操作され、秒針の運針形態を所定の運針形態に設定する際に操作され、その操作に応じた信号S1202を制御回路14に出力する。例えば、制御回路14は、運針切替スイッチ1202が操作されると、信号S1202に基づいて複数の異なる運針形態の内、いずれかの運針形態を設定する。なお、秒針の運針形態とは秒針の運針方法のことである。
【0028】
発振回路13は、水晶発振器CRYおよびキャパシタC2,C3により構成され、所定周波数の基本クロックを制御回路14に供給する。
【0029】
制御回路14は、内部時計1401、およびメモリ1402を有する。
内部時計1401は、例えば時カウンタ、分カウンタ、および秒カウンタ等を含む。
【0030】
メモリ1402は、例えば、制御回路14のワークスペースとして用いられる。例えば、メモリ1402はRAM(Random access memory)等で構成される。メモリ1402は、例えば本実施形態に係る機能を実現するためのプログラムを記憶する。
【0031】
制御回路14は、指針の位置検出処理は、時分針車および秒針車の位相合わせ処理、秒針の原点検索処理、時分針の原点検索処理を行い、各指針車の位置を検出した後、所定時刻に指針を設定する。
【0032】
位相合わせ処理は、例えば、時分針車に設けられた透光部と、秒針車に設けられた透光部とを、発光素子142から出力された光が貫通するような位置にまで、時分針車および秒針車を駆動する。
秒針の原点検索処理は、発光素子142から出力された光が、秒針車に設けられた遮光部および透光部により、受光素子144に受光される、光のオンオフパターンに基づいて原点が検索される。
時分針の原点検索処理は、後述するように、発光素子142から出力された光が、時分針車に設けられた遮光部および透光部により、受光素子144に受光される、光のオンオフパターンに基づいて位置が検索される。
【0033】
制御回路14は、基準位置検出手段としての光検出センサ140による検出結果に基づいて分針車および時針車の基準位置を検出した後、標準電波受信系11が受信した標準時刻電波信号に基づいて、時分針駆動系130に時針車および分針車を駆動させて、時針および分針に標準時刻を表示させる。
【0034】
また、制御回路14は、光検出センサ140による検出処理に基づいて秒針車および分針車の基準位置を検出した後、標準電波受信系11が受信した標準時刻電波信号に基づいて、秒針駆動系120に秒針車を駆動させて、秒針を内部時計1401の秒カウンタに秒同期した、つまり標準時刻電波信号に秒同期した時刻表示を行わせる。
【0035】
図6は、図2に示した電波修正時計の駆動用モータおよび制御回路を模式的に示した図である。
本実施形態に係る秒針用モータ121は、例えば秒針を運針する際に、運針形態として、ステップ運針や連続運針を行わせるための駆動用モータである。
例えば秒針用モータ121は、図6に示すように、端子TO1、および端子TO2を有する。端子TO1および端子TO2は、制御回路14に接続されている。
【0036】
図7は、図2に示した電波修正時計の駆動用モータのロータ付近の拡大図である。
ロータ121cは、図7に示すように、7番車127に、ロータ121cのピニオン121dが噛合するように設けられている。
ロータ121cは、例えば着磁により生成された内蔵する磁石による磁気モーメント121mを有する。
また、ロータ121cのピニオン121dには、逆回転防止のためのオニ歯121eが設けられている。オニ歯121eは、例えば図7に示すように、ロータ121cの中心を対称に2つ設けられている。
【0037】
このオニ歯121eは、例えばロータ121cが正回転時には、ピニオン121dのオニ歯121eが7番車127に、かかることなく回転可能である。
また、例えば指針が設けられる輪列を介してロータ121cに逆回転方向に負荷がかかると、詳細には7番車127を介して逆回転方向に負荷がかかると、ロータ121cのオニ歯121eが、7番車127と噛合い逆回転を防止する。また、このオニ歯121eはロータ121cの誤作動等による逆回転を防止する。
【0038】
制御回路14は、標準電波受信系11が受信した標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて、秒針の運針形態を設定し、設定された運針形態で指針駆動系に秒針を運針させる。
詳細には、制御回路14は、標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて秒針の運針形態を設定し、設定された運針形態に応じたパルス間隔の駆動パルス信号を秒針用モータ121に印加して、秒針を運針する。
より具体的には、制御回路14は、標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて、少なくとも、秒針用モータ121に、等間隔で駆動パルス信号を印加する第1の運針形態、または第1の運針形態と異なるタイミングで駆動パルス信号を印加する第2の運針形態のいずれかを設定し、設定された運針形態に応じたパルス間隔の駆動パルス信号を秒針用モータ121に印加する。
【0039】
図8は、図1に示した電波修正時計の運針形態を説明するための図である。
例えば詳細には、制御回路14は、秒針の運針形態として、秒針が連続的に運針する連続運針と、連続的でない運針、例えば1秒間の内、所定の時間連続的に秒針を移動させ、1秒間の内の残りの時間は秒針を停止する運針(擬似ステップ運針とも言う)とを受信周波数に応じて切替える。
連続運針は本発明に係る第1の運針形態に相当し、擬似ステップ運針は本発明に係る第2の運針形態に相当する。
【0040】
制御回路14は、連続運針としては、例えば図8(a),(b)に示すように、1秒間(1000ms)に、端子TO1と端子TO2に交互に等間隔で駆動信号(制御信号CTL1)として駆動パルス信号Pを印加する。
本実施形態では、例えばロータ121cから秒針車までの減速比を1/480とすると、秒針位置を1秒に相当する距離だけ進めるために、1秒間に16個のハイレベルの駆動パルス信号Pを秒針用モータ121に印加する。
例えば、1つの端子に印加する駆動パルス信号Pのパルス間隔は125msであり、パルス信号Pがハイレベルの時間は23.4msであり、端子TO1と端子T02に印加するパルス信号Pは、1つの端子に印加する駆動パルス信号Pのパルス間隔125msの半分の時間62.5msだけずれている。
【0041】
制御回路14は、擬似ステップ運針としては、例えば図8(c),(d)に示すように、1秒間の内の前半の0.5秒(500ms)間に、秒針位置を1秒に相当する距離だけ連続的に秒針を移動させるために、端子T01および端子TO2に16個のハイレベルの駆動パルス信号Pを交互に印加する。
前半の0.5秒間では、例えば、1つの端子に印加する駆動パルス信号Pのパルス間隔は62.5msであり、パルス信号Pがハイレベルの時間は31.25msであり、端子TO1と端子T02に印加するパルス信号Pは31.25msだけずれている。
また、制御回路14は、1秒間の残りの後半の0.5秒間では、ハイレベルのパルス信号Pを印加せずに、秒針を停止させる。
【0042】
運針形態は、上述した形態に限られるものではない。例えば、1秒間に16個の駆動パルス信号Pを秒針用モータ121に印加するように輪列の減速比が設定されている場合には、その駆動パルス分だけ1秒間に印加すればよく、例えば1秒間に250ms駆動し、250ms停止し、250ms駆動し、250ms停止するような運針形態であってもよいし、その他の所望の運針形態であってもよい。
【0043】
制御回路14による受信周波数を決定する動作を以下に説明する。
制御回路14は、所定の時間、例えば本実施形態では8秒間の標準電波の受信信号のサンプリング(例えば32Hz)を行い、そのサンプリングの結果に基いて受信状態を判定する。
【0044】
詳細には、制御回路14は、例えば40kHz受信回路111を選択させる制御信号CTL113を切換部113に出力し、40kHz受信回路111から出力される標準電波の信号S111のサンプリング(例えば32Hz)を行い、エッジedを検出し、そのエッジedの有無や数に基いて評価値Aを生成する。
【0045】
また、制御回路14は、所定の時間、例えば1秒内の各サンプリングタイミングでの、ハイレベルまたはロウレベルの合計を求め、その合計値に基いて、標準時刻信号の揺らぎおよびノイズ量に応じて評価値Bを生成する。この評価値Bは、受信状態の安定性を示す。
【0046】
制御回路14は、評価値Aおよび評価値Bに基いて、例えば合計評価値(評価値A+評価値B)に基いて、受信状態を評価する。
制御回路14は、例えば上述の評価値Aおよび/または評価値Bにより良好な受信状態であると判別された場合には、その良好な受信状態の標準電波の周波数を標準電波受信系11の受信周波数に設定する。
【0047】
また、制御回路14は、良好でない受信状態の場合には、制御信号CTL113を出力して標準電波受信系11の受信周波数を切換え、60kHzの標準電波を受信状態に基いて同様に評価値Aおよび評価値Bを生成し、以前の受信周波数の標準電波の受信状態を示す評価値Aおよび評価値Bと比較し、標準電波受信系11に受信状態が良いほう受信周波数に設定させる。
制御回路14は、設定された受信周波数を持って標準電波受信系11で受信された標準電波に含まれる標準時刻信号に応じて、秒同期検出処理および時刻修正処理を行う。
【0048】
また、制御回路14は、上述した8秒間のサンプリング済みのデータに基づいて秒同期処理も行う。この場合には周波数選択によるオーバーヘッドを抑えることができる。
【0049】
図9は、図1に示した電波修正時計の受信状態に応じた評価値の生成処理を説明するための図である。
図9(a)は受信信号のサンプリング結果を示す図であり、図9(b)は評価値Aの生成処理を説明するための図であり、図9(c)は評価値Bの生成処理を説明するための図である。
【0050】
制御回路14は、例えばメモリ1402に所定の受信周波数の標準電波を所定のサンプリング周波数、例えば32Hzでサンプリングを行う。図9(a)はサンプリングした信号強度がハイレベルの場合に”1”、ロウレベルの場合に”0”とした場合に、横軸に1秒間にサンプリングした信号強度を示す。
例えば、内部時計1401の秒カウンタで0秒目から受信信号をサンプリングした場合に、例えば図9(a)の1行目に示すように、0,0,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1と受信する。
【0051】
次の1秒目では2行目に示すように、1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1と受信する。
以下2秒目〜8秒目も同様に受信する。この際、例えばメモリ1402をリングメモリとして使用する。
本実施形態では、図9(a)に示すように、標準電波のゼロ秒位置と内部時計1401が約0.25秒ずれた場合の良好な受信状態の時の受信結果を示している。
【0052】
制御回路14は、受信信号のロウレベル”0”からハイレベル”1”、およびハイレベル”1“からロウレベル“0”を検出して、それぞれをエッジedとし、秒毎にエッジedがない場合に1、エッジがある場合に0としてx0〜x7を生成し、そのx0〜x7の合計数Xを算出する。例えば図9に示すように、0秒目〜8秒目は0であり、その合計数Xは0である。
【0053】
制御回路14は、秒毎にエッジ数y0〜y7を検出し、エッジ数y0〜y7を加算してエッジ数の合計数Yを算出する。
また、エッジの合計数Yが所定の値よりも大きい場合には、一定となるように、例えば数式(1)に示すように、合計数Yが32よりも大きい値の場合に15となるように調節し、合計数Zを生成する。
【0054】
【数1】
【0055】
制御回路14は、例えば数式(2)に示すように合計数Xと合計数Zに基いて評価値Aを算出する。
【0056】
【数2】
【0057】
制御回路14は、図9(a)に示すようにロウレベルを0、ハイレベルを1とした場合に、8秒間の同一タイミング毎に合計して、合計数b0〜b31を生成し、タイミング毎のレベルの変化を評価する。合計数b0〜b31を単に合計数bとも言う。
【0058】
制御回路14は、例えば図9(a)に示すような場合に、合計数b0〜b31それぞれは、5,6,8,8,8,8,8,8,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,4,5,5,5,5,5,5,5,5とする。
【0059】
制御回路14は、合計数bに基づいて、ロウレベル“L(0)“の安定度SLを生成する。
制御回路14は、例えば図9(c)に示すように、合計数b1〜b31のうち0が5個以上連続している場合には安定度SLを0と設定する。上記以外の場合であって1以下が5個以上連続する場合には安定度SLを1と設定する。上記以外の場合であって2以下が5個以上連続する場合には安定度SLを2と設定する。上記のいずれの条件にも相当しない場合には安定度SLを7と設定する。
【0060】
制御回路14は、例えば図9(c)に示すように、合計数bに基づいて、ハイレベル“H(1)“の安定度SHを生成する。詳細には、制御回路14は、例えば図9(c)に示すように、合計数b1〜b31のうち8が5個以上連続している場合には安定度SHを0と設定する。上記以外の場合であって6以下が5個以上連続する場合には安定度SHを1と設定する。上記以外の場合であって4以下が5個以上連続する場合には安定度SHを2と設定する。上記のいずれの条件にも相当しない場合には安定度SHを7と設定する。
【0061】
制御回路14は、これら安定度SLおよび安定度SHに基いて評価値Bを生成する。例えば制御回路14は、数式(3)に示すように安定度SLと安定度SHを加算して評価値Bを生成する。
【0062】
【数3】
評価値B=安定度SL+安定度SH …(3)
【0063】
評価値Bは、受信信号の安定度を示す指標であり、小さいほど安定している状態を示す。
制御回路14は、図9(a)に示したような場合には、安定度SLが0、安定度SHが0であるから、評価値Bは0である。
【0064】
制御回路14は、評価値Aおよび評価値Bに基いて、受信信号の受信状態を示す評価値Cを生成する。例えば、制御回路14は、数式(4)に示すように、評価値Aおよび評価値Bを加算して評価値Cを生成する。評価値Cは小さいほど受信状態が良好であることを示す。
【0065】
【数4】
評価値C=評価値A+評価値B…(4)
【0066】
図9(a)に示すような場合には、制御回路14は、評価値Aが0、評価値Bが0であるから、評価値Cは0であり、受信状態が極めて良好であると判別する。
【0067】
制御回路14は、例えば評価値Cが所定の値、例えば2よりも小さい場合には、極めて良好な受信状態であると判別し、評価したその受信周波数で受信するように長波受信回路110の受信周波数を設定する。
【0068】
制御回路14は、評価値Cが所定の値より大きい場合には、異なる周波数の標準電波をサンプリングして受信状態を評価し、異なる周波数の標準電波の受信状態を示す評価値Cと比較し、小さい方の評価値Cの周波数の標準電波を受信するような制御信号CTL113を出力して標準電波受信系11の受信周波数を設定する。
制御回路14は、その設定された受信周波数で受信された標準電波時刻信号に基いて、時刻化が可能である場合には、発振回路13による基本クロックに基づいて内部時計1401の各種カウンタのカウント制御を行う。
【0069】
制御回路14は、受信状態が基準範囲にない場合には、制御信号CTL1を出力せずに、ドライブ信号DR1をドライブ回路15に出力して、報知手段としての発光素子16を発光させてユーザに標準電波信号がほとんど受信できない旨を報知させる。
【0070】
制御回路14は、受信された標準時刻情報に基づいて、内部時計1401の各種時刻カウンタで計時されている時刻情報と標準時刻情報とを比較し、誤差が生じている場合には、その誤差に応じて時刻カウンタを修正し、その修正に応じて時分針用モータ131に制御信号CTL2として、修正のためのパルス信号Pを入力して早送り駆動等を行い、指針による時刻表示の修正を行う。
【0071】
ドライブ回路15は、pnp型トランジスタQ1および抵抗R1,R2を有する。
トランジスタQ1のベースが抵抗素子R1を介して制御回路14のドライブ信号DR1の出力ラインに接続され、コレクタが抵抗素子R2を介して、例えば発光ダイオードからなる発光素子16のアノードに接続され、エミッタが電源電圧VCCの供給ラインに接続されている。発光素子16のカソードは接地されている。
発光素子16は、制御回路14から一定の間隔で出力されたドライブ信号DR1に応じて点滅を行う。
【0072】
ドライブ回路18は、光透過型光検出センサ140のドライブ回路であり、例えばpnp型トランジスタQ2、および抵抗素子R3,R4を有する。
トランジスタQ2のエミッタは電源電圧VCCの供給ラインに接続され、ベースは抵抗素子R3を介して制御回路14のドライブ信号DR2の出力ラインに接続され、コレクタは抵抗素子R4を介して光透過型光検出センサ140に接続されている。
ドライブ回路18は、制御回路14からドライブ信号DR2が出力された場合に、光透過型光検出センサ140に電力を供給する。
【0073】
光透過型光検出センサ140は、図3に示すように、例えば下ケース111に取り付けられた発光ダイオードからなる発光素子142と、この発光素子142に対向するように、上ケース112に取り付けられたフォトトランジスタからなる受光素子144とを有する。
【0074】
また、図2,3に示すように、6番車126、秒針車123、3番車133、分針車134、および時針車136の全てが同時に重なる位置に配置されている。そして、6番車126の長孔、秒針車123の長孔、3番車133の長孔、分針車134の長孔、および時針車の長孔が重なり合ったときに、発光素子142から発せられた検出光が受光素子144により受光されて、光透過型光検出センサ140がON状態になる。
制御回路14は、この光透過型光検出センサ140の状態に応じて指針の位置検出を行う。
【0075】
発光素子142のアノードは一端がpnp型トランジスタQ2のコレクタに接続されたドライブ回路18における抵抗素子R4の他端に接続され、カソードは接地されると共に、受光素子144のエミッタに接続されている。
【0076】
受光素子144のコレクタは、制御回路14に接続されている。この制御回路14との接続ラインは検出信号DT1の制御回路14への出力ラインとなっており、この出力ラインは抵抗R5を介して電源電圧VCCの供給ラインに接続されている。
発光素子142は、制御回路14からロウレベルのドライブ信号DR2が出力されたとき発光するようにドライブ回路18に接続されている。
【0077】
次に、電波修正時計1のムーブメントおよび指針位置検出系の具体的な構成について、図2,3に関連付けて説明する。
時計本体100は、図2,3に示すように、互いに対向して接続されて輪郭を形成する下ケース111、上ケース112、ならびに、下ケース111および上ケース112で形成される空間内において下ケース111と連結した状態で配置される中板113を有する。
【0078】
空間内の下ケース111、中板113、上ケース112の所定の位置に対して第1指針である秒針を駆動するための第1駆動系、すなわち秒針駆動系120と、第2の指針である時分針を駆動するための第2の駆動系、すなわち時分針駆動系130と、光透過型光検出センサ140と、手動で時刻を修正するための手動修正系150となどが固定あるいは軸支されている。
【0079】
秒針駆動系120は、前述したように、ステータ121aと、このステータ121aの一方側の脚片に巻回された駆動コイル121bと、ステータ121aの他方の磁極間において回転自在に軸しされたロータ121cにより構成されている秒針用モータ121と、ロータ121cのピニオン121dに噛合する7番車127と、この7番車127に噛合した第1の検出用歯車(第1伝達歯車)としての6番車126と、この6番車126に噛合する中間車としての第1の5番車122と、この第1の5番車122に噛合した第2の検出用歯車としての秒針車123とにより構成されている。
【0080】
ここで、秒針用モータ121は、制御回路14から出力されたコントロール信号CTL1に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。なお、本実施形態においては、駆動系の動きを考える際の最小単位として、制御回路14がモータ121,131をパルス駆動するために1回パルス信号を発振することを1ステップと呼ぶことにする。ステップ間の間隔の実際の長さは通常運針時と時刻修正時の早送りの際では異なり、また、秒針駆動系と時分針駆動系においても異なる。
【0081】
連続運針においては、秒針、すなわち秒針が取り付けられる秒針車123を滑らかに動かすために、ロータ121cから秒針車123までの減速比を大きくする必要がある。そのため、本実施形態においては、第1検出用歯車である6番車126と第2検出用歯車である秒針車123の間に、中間車として第1の5番車122を噛合させ減速比を稼いでいる。ちなみに本実施形態においては、6番車は40ステップ/回転、秒針車は960ステップ/回転であって、ロータ121cから秒針車123までの減速比は1/480である。
本実施形態においては秒針の基準位置検出には6番車126と秒針車123に設けられた透過部および遮光部を利用する。
【0082】
秒針すなわち秒針車123の基準位置は、6番車126と、秒針車123のみを使用して求める。その方法は、6番車126と秒針車123の長孔同士が重なり合う部分のある1点に注目してそこで位置検出用の検出用の検出光を検出すると考え、6番車126と秒針車123の長孔と遮光部によって生じる光検出センサのON,OFFのパターンを判別することにより基準位置を検出する。
【0083】
第2駆動系である時分針駆動系130は、図2,3に示すように、略コの字型のステータ131a、このステータ131aの一方側の脚片に巻回された駆動コイル131b、このステータ131aの他方の磁極間において回転自在に軸支されたロータ131cにより構成されてる時分針用モータ131と、ロータ131cのピニオン131dに噛合する中間車としての第2の5番車132と、この第2の5番車132に噛合した第3検出用歯車(第2伝達歯車)としての3番車133と、この3番車133に噛合する第4検出用歯車(第2指針車)としての分針車134と、この分針車134に噛合した中間車としての日の裏車135と、この日の裏車135に噛合する第5検出用歯車(第2指針車)としての時針車136とにより構成されている。
【0084】
ここで、時分針用モータ131は、制御回路14から出力される制御信号CTL2に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。
3番車133には、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている3個の円弧状の長孔と、それぞれの長孔同士の間の部分である遮光部が、3番車133の回転軸を中心とした同心円状に交互に配置されている。
【0085】
分針車134には、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている3個の円弧状の長孔と、それぞれ長孔同士の間の部分である遮光部が、分針車134の回転軸を中心とした同心円状に交互に配置されている。
【0086】
時針車136には、半径方向に所定の幅を有し、円周方向にそれぞれ所定の長さだけ伸びている3個の円弧状の長孔と、それぞれ長孔同士の間の部分である遮光部が時針車136の回転軸を中心とした同心円状に交互に配置されている。
【0087】
本実施形態においては、3番車133に、基準位置検出用の透過部として3つの長孔を設けている。秒針車123の場合と同様に、基準位置決定のために、3番車133と分針車134の長孔と遮光部によって生じる光検出センサのON,OFFパターンを区別して、そのパターンに応じて分針の基準位置例えば0分や、時針の基準位置例えば0時を指す位置を検出する。
【0088】
手動修正系150は、上述の分針車134および時針車136に噛合する日の裏車135と、この日の裏車135に噛合する手動修正軸151とにより構成される。手動修正軸151は上ケース112の外部に位置づけられて使用者が直接指を触れることのできる頭部151bを有している。
この手動修正軸151は分針車134と同位相で回転するように構成されており、上述の時分針駆動系130により分針車134が駆動されているときには日の裏車135を介して分針車134と同位相で回転すると共に、時分針駆動系130の非作動時には、頭部151bを指で回転させることにより、指針位置を手動修正できるようになっている。
【0089】
図10は、図1に示した電波修正時計の動作を説明するためのフローチャートである。電波修正時計1の動作を図10を参照しながら、制御回路14の受信周波数の評価、および受信周波数の決定に関する動作を中心に説明する。
【0090】
ステップST1において、制御回路14では、例えば初期設定として、周波数40kHzの標準電波を受信させる制御信号CTL113を切換部113に出力して40kHz受信回路111を活性化させて信号S111を受信する。
【0091】
ステップST2において、制御回路14では、周波数選択および秒同期を含め、受信開始より3分以上経過したか否かが判別され、3分以上経過したと判別された場合には、受信周波数を確定せず(ST3)、一時受信周波数を40kHzに設定し(ST4)、受信周波数の選択に係る処理を終了する。
【0092】
一方、ステップST2において、制御回路14では、長波受信回路110からの出力の安定待ちを行い、詳細には受信開始から5秒間経過した場合には(ST5)、標準電波を8秒間受信してサンプリングを行う(ST6)。
ステップST7において、制御回路14では1秒毎のエッジed(両エッジ)を計測し、エッジedのない秒を計測し(ST8)、図9に示したように、上記計数に基づいて評価値Aを生成する(ST9)。
【0093】
ステップST10において、制御回路14では、サンプリングタイミング毎のレベルの計測が行われ、図9に示したように”L”レベルの安定度SLを評価し(ST11)、”H”レベルの安定度SHを評価し(ST12)、上記判定結果より評価値Bを算出する(ST13)。
ステップST14において、制御回路14では、以前の評価値Aをメモリ1402に保存し、最新の評価値Cを算出する(ST15)。
【0094】
ステップST16において、制御回路14では、最初の受信であるか否かが判別される。最初の受信であると判別された場合には、評価値が2以下か否かが判別され(ST17)、今回の周波数を受信用の周波数に設定し(ST18)、秒同期処理へ進む(ST19)。
【0095】
一方、ステップST17の判別において、評価値Cが2以上、つまり2よりも大きい場合には、標準電波の受信周波数を切換える。例えば、40kHzから60kHzに受信周波数を切換える制御信号CTL113を標準電波受信系11に出力して受信周波数を切換え(ST20)、ステップST2の処理に戻り、切換えられた周波数で同様な処理を行う。
【0096】
一方、ステップST16の判別において、最初の受信ではないと判別された場合には、今回の評価値Cと前回の評価値Cとが比較され(ST21)、比較の結果、異なる場合には、今回の評価値Cの方が前回の評価値Cよりも大きいか否かが判別され(ST22)、今回の評価値Cが大きいと判別された場合には、ステップST18の処理に進む。
【0097】
一方、ステップST22の判別において、今回の評価値Cの方が前回の評価値Cよりも小さいと判別された場合には、前回の周波数に確定され(ST23)、ステップST19の秒同期処理に進む。
一方、ステップST21の判別において、今回の評価値Cと前回の評価値Cが一致する場合には、評価値が15であるか否かが判別され(ST24)、評価値が15であると判別された場合には、受信状態が良くないと判別し、ステップST20の処理に移行する。
【0098】
一方、ステップST24の判別において、評価値が15ではないと判別された場合には、受信状態が良くないと判別し、ステップST18の処理に移行する。
【0099】
制御回路14は、受信周波数が確定すると確定フラグをセットし、受信周波数の確定後、24時間正常に受信できない場合には、確定フラグをクリアして再度、受信周波数の上述した選択処理を行う。
【0100】
制御回路14では、確定した受信周波数の標準電波信号に基づいて、例えば図9(a)に示したように、例えば、111111000000となるパターンを検出し、その1から0への立下りエッジed1の時が、標準電波信号のゼロ点として、内部時計1401の秒同期処理を行う。
その後、制御回路14は、分同期処理、時刻コード解析処理等を行い、標準時刻に応じて制御信号CTL1,CTL2をモータ121,131に出力し、早送り動作を行い、指針を標準時刻に設定する。
【0101】
図11は、図1に示した電波修正時計の動作を説明するためのフローチャートである。図11を参照しながら、受信周波数に応じた運針形態で秒針を運針させる際の動作を説明する。
【0102】
ステップST31において、制御回路14では、上述したように複数の異なる周波数の標準時刻電波信号の受信状態に基づいて、内部時計1401が計時する時刻情報を修正するための標準時刻電波信号の受信周波数を選択し、標準電波受信系11に選択した受信周波数の標準時刻電波信号を受信させる。
【0103】
ステップST32において、制御回路14は、選択した標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて運針形態を設定し、設定された運針形態に応じたパルス間隔の駆動パルス信号Pを秒針用モータ121に信号CTL1として印加する。
詳細には、例えば制御回路14は、選択した受信周波数が60kHzの場合には運針形態として連続運針を設定し、図8(a),(b)に示すように、秒針用モータ121に等間隔で駆動パルス信号Pを信号CTL1として印加して秒針を連続運針させる。
【0104】
一方、ステップST33において、制御回路14は、例えば選択した受信周波数が40kHzの場合には運針形態として擬似ステップ運針を設定し、図8(c),(d)に示すように、1秒間の前半の500msに16個のハイレベルの駆動パルス信号Pを印加し、1秒間の後半の期間ではハイレベルの駆動パルス信号Pを印加しない信号CTL1を秒針用モータ121に入力して、秒針を擬似ステップ運針させる。
【0105】
制御回路14は、運針切替スイッチ1202が操作された場合には、例えば連続運針から擬似ステップ運針に切替え、または逆に擬似ステップ運針から連続運針に切替える。また、他の運針形態に切替えてもよい。
【0106】
図12は、図1に示した電波修正時計の指針位置検出処理を示すフローチャートである。図12を参照しながら指針位置検出処理を説明する。
制御回路14から時分用パルス信号出力パターンがセットされ(ST101)、ドライブ信号DR2がドライブ回路18にロウレベルで出力される。これにより、トランジスタQ2がオンし、発光素子142、すなわち発光ダイオードから検出光が発せられる。
【0107】
続いて、制御回路14から制御信号CTL1が出力されて秒針用モータ121がパルス駆動され(ST102)、受光素子144すなわちフォトトランジスタがオンし、検出信号DT1がハイレベル(電源電圧Vccレベル)からロウレベルに切り換わったか否かの判別が行われる(ST103)。
【0108】
ここで、フォトトランジスタからの検出信号DT1がハイレベルのままに保持されている場合には、ステップ駆動を行うためにパルス数を加算する度に、フォトトランジスタからの検出信号DT1がハイレベル(電源電圧Vccレベル)からロウレベルに切り換わったか否かの判別が行われる(ST104〜ST106)。
そして、パルス数が9に達してもフォトトランジスタからの検出信号DT1出力がハイレベル(電源電圧Vccレベル)からロウレベルに切り換わらない場合には、時分針用モータ131が1ステップ(パルス)駆動され(ST107)、その後再び秒針用モータ121がステップ駆動され(ST102)て、秒針車123が回転駆動される。
【0109】
一方、ステップST103において、フォトトランジスタによる検出信号DT1がハイレベルからロウレベルに切り換わったと判別されると、秒針車123が早送りされ(ST108)、制御回路14に予め記憶された出力パターンとの比較が行われる(ST109)。
比較の結果、得られた出力パターンと記憶された出力パターンとが適合しない場合は、ステップST108に戻り、再び秒針車123が早送りされる。
【0110】
一方、得られた出力パターンと記憶された出力パターンとが適合した場合には、その時点(5ステップ目でもフォトトランジスタにより検出信号DT1のレベルがロウレベルに切り換わらない場合において次にフォトトランジスタの出力がロウレベルに切り換わった時点)で、制御信号CTL1の出力が停止されて、秒針車123の回路駆動が停止される。そして、秒針車123が帰零位置で停止する(ST110)。このとき、秒針は所定時刻例えば正時(0秒)の位置に修正され、秒針の原点検索処理が終了する。
【0111】
続いて、制御回路14から制御信号CTL2が出力されて時分針用モータ131のみが所定の出力周波数でパルス駆動されて分針車134が早送りされる(ST111)。
【0112】
そして、フォトトランジスタからの出力パターンと制御回路14に予め記憶された出力パターンとの比較が行われる(ST112)。
比較の結果、得られた出力パターンと記憶された出力パターンとが適合しない場合は、ステップST111の処理に戻り、再び分針車134が早送りされる。
【0113】
一方、ステップST112の比較の結果、得られた出力パターンと記憶された出力パターンとが適合した場合は、その時点で、制御信号CTL2の出力が停止されて、時分針用モータ131が停止されて、分針車134および時針車136の駆動が停止される(ST113)。
【0114】
ここで、出力パターンと予め記憶された出力パターンとの比較による時分針車の位置検出処理は、3種類のパターンのいずれかに合わせることにより行われる。
【0115】
図13は、図1に示した電波修正時計の検出光の出力パターンを説明するための図である。
すなわち、分針車134によるフォトトランジスタの出力パターンは、図13(a)に示すように、遮光部が作用するオフの幅として、2つの幅狭のB部と1つの幅広のA部とが交互に現れるようなパターンとなり、また、時針車136によるフォトトランジスタの出力パターンは、図13(b)に示すように、遮光部が作用するオフの幅が3種類のD部、E部、C部が所定間隔をおいて交互に現れるようなパターンとなり、両者を合成した出力パターンは、図13(c)に示すように、D部,B部およびA部が組み合わされたパターンと、E部,B部およびA部が組み合わされたパターンと、C部,B部およびA部が組み合わされたパターンの3種類が所定の間隔をおいて現れるパターンとなる。
なお、図13に示すパターンのうちオンとなるパターンの部分は、実際には3番車133の遮光部によりオフとなる部分があるので、歯抜け状のパターンとなっている。
【0116】
また、例えば分針車134および時針車136の基準位置として、図13に示すように、0時00分、4時00分、および8時00分の位置に設定されている。
【0117】
D部,B部およびA部の組み合わせからなるパターンが確認されたときを例えば4時00分、E部,B部およびA部の組み合わせからなるパターンが確認されたときをたとえば8時00分、C部,B部およびA部の組み合わせからなるパターンが確認されたときを、たとえば12時00分として予め設定しておけば、これらのパターンのいずれかを検出したときに、時分針用モータ131を停止させることで、分針車134および時針車136すなわち分針および時針を所定の時刻に時刻修正することができる。
【0118】
そして、時分針用モータ131を停止させた後、制御回路14によるドライブ信号DR2がハイレベルに切り換えられる。
これにより、ドライブ回路18のトランジスタQ2がオフし、発光ダイオードの発光が停止される(ST114)。
【0119】
以上説明したように、設定された運針形態をもって秒針を駆動する秒針駆動系120と、時分針を駆動する時分針駆動系130と、複数の異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信する標準電波受信系11と、標準電波受信系11が受信した標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて秒針の運針形態を設定し、設定された運針形態で秒針駆動系120の秒針用モータ121に運針形態に応じたパルス間隔の駆動パルス信号Pを印加して秒針を運針させる制御回路14とを設けたので、異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信して時刻修正を行う際に、別途、受信周波数用の表示装置を設けることなく、秒針の運針形態により受信周波数をユーザに示すことができる。
【0120】
また、制御回路14は、受信状態に応じて受信周波数を設定し、その設定した受信周波数に基づいて秒針の運針形態を自動的に切替えるので、ユーザが煩雑な操作を行うことなく受信周波数が自動で設定され、ユーザは秒針の運針形態を見ることにより簡単に受信周波数を確認することができる。
【0121】
さらに、運針形態を切替える運針切替スイッチ1202を設け、制御回路14は運針切替スイッチ1202が操作されると秒針の運針形態を切替るので、ユーザの嗜好に合った運針形態で秒針を駆動させることができる。
【0122】
なお、本発明は本実施形態に限られるものではなく、任意好適な種々の変更が可能である。
本実施形態では、秒針用モータ121のロータから秒針車までの減速比が1/480であったが、この形態に限られるものではない。例えば減速比は略1/60以下であれば、駆動パルス信号Pの印加タイミングを変えることにより、所望の運針形態に設定することができる。
【0123】
【発明の効果】
本発明によれば、異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信して時刻修正を行う際に、別途、受信周波数用の表示装置を設けることなく、受信周波数を示すことができる電波修正時計を提供することができる。
また、ユーザの嗜好に合った運針形態で秒針を駆動する電波修正時計を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電波修正時計の一実施形態の電気的な機能ブロック図である。
【図2】図1に示した電波修正時計の構成図である。
【図3】図2に示した電波修正時計の断面の拡大図である。
【図4】本発明に係る制御回路における電波受信状態を説明するための図である。
【図5】標準時刻電波信号の時刻コードの一例を示している。(a)は毎時15,45分以外のフォーマット、(b)は毎時15分,45分のフォーマットを示す。
【図6】図2に示した電波修正時計の駆動用モータおよび制御回路を模式的に示した図である。
【図7】図2に示した電波修正時計の駆動用モータのロータ付近の拡大図である。
【図8】図1に示した電波修正時計の運針形態を説明するための図である。
【図9】図1に示した電波修正時計の受信状態に応じた評価値の生成処理を説明するための図である。
【図10】図1に示した電波修正時計の動作を説明するためのフローチャートである。
【図11】図1に示した電波修正時計の動作を説明するためのフローチャートある。
【図12】図1に示した電波修正時計の指針位置検出処理を示すフローチャートである。
【図13】図1に示した電波修正時計の検出光の出力パターンを説明するための図である。
【符号の説明】
1…電波修正時計、11…標準電波受信系、11a…受信アンテナ、110…長波受信回路、111…40kHz受信回路、112…60kHz受信回路、12…スイッチ群、13…発振回路、14…制御回路、15…ドライブ回路、16…発光素子、17…バッファ回路、18…ドライブ回路、100…時計本体、111…下ケース、112…上ケース、113…中板、120…第1駆動系(秒針駆動系)、121…秒針用モータ(第一駆動源)、122…第1の5番車(第一伝達歯車、第一検出用歯車)、123…秒針車(第2検出用歯車、第一指針車)、126…6番車、127…7番車、130…第2駆動系(時分針駆動系)、131…時分針用モータ(第2駆動源)、132…第2の5番車、133…3番車、134…分針車(第2指針車)、135…日の裏車、136…時針車(第2指針車)、140…光検出センサ、142…発光素子、143…回路基板、144…受光素子、150…手動修正系、151…手動修正軸、1201…受信修正スイッチ、1202…運針切替スイッチ、1401…内部時計、1402…メモリ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio-controlled timepiece that displays time with a pointer including at least a second hand and corrects time information based on a standard time radio signal.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, step movements, continuous movements, and the like are known as movements of the second hand of a timepiece. In this timepiece, in order to drive the second hand in a preset hand movement form, a gear train reduction ratio and a drive pulse signal to be applied to a drive motor for driving the second hand are set in advance. In recent years, there is a demand for a timepiece in which the second hand movement mode changes due to diversification of user preferences.
[0003]
By the way, there is known a radio-controlled timepiece that receives a standard time radio signal and corrects a display time by a pointer based on the standard time radio signal. In addition, when receiving a standard time radio signal, there is known a radio-controlled timepiece that indicates the reception state to the user by changing the second hand movement mode depending on whether the standard time radio signal is being received or not (see, for example, Patent Document 1). .
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-1559689 (Fig. 1-4)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, a transmission station that transmits a standard time radio signal having a frequency different from the frequency of the standard time radio signal transmitted conventionally has been newly established. Radio correction clocks that make corrections are also known.
[0006]
For example, in a radio wave correction watch equipped with a reception frequency setting switch, the user can know the reception frequency with the setting switch. However, in the case of a radio wave correction clock that automatically selects the reception frequency, a reception frequency is separately provided. It is necessary to provide a liquid crystal display device or the like for displaying.
[0007]
For this reason, a radio-controlled timepiece that can indicate the reception frequency without providing a separate display device for the reception frequency is desired. In addition, for example, there is a demand for a radio-controlled timepiece that drives the second hand in a hand movement mode that matches the user's preference.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to separately provide a display device for reception frequency when selectively receiving standard time radio signals of different frequencies and correcting the time. An object of the present invention is to provide a radio-controlled timepiece that can indicate a reception frequency without any problems.
[0009]
Another object of the present invention is to provide a radio-controlled timepiece that drives the second hand in the form of hand movement that matches the user's preference.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, there is provided a radio-controlled timepiece that displays time by a pointer including at least a second hand, and drives the second hand with a set hand movement form. Based on the reception frequency of the standard time radio signal received by the receiving means, a receiving means that selectively receives a standard time radio signal of a plurality of different frequencies, and setting the hand movement form of the second hand, Control means for causing the pointer drive system to move the second hand in the set hand movement form.
[0011]
According to the aspect of the present invention, in the pointer driving system, the pointer is driven and the second hand is driven with a set hand movement form.
The receiving means selectively receives a plurality of standard time radio signals having different frequencies.
The control means sets the second hand movement form based on the reception frequency of the standard time radio signal received by the receiving means, and causes the pointer drive system to move the second hand in the set hand movement form.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The radio-controlled timepiece according to the present embodiment selectively receives standard time radio signals of a plurality of different frequencies, sets the second hand operating mode based on the reception frequency of the standard time radio signals, and sets the operating hand The second hand is moved by driving the pointer drive system in the form. Hereinafter, description will be given with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is an electrical functional block diagram of an embodiment of a radio-controlled timepiece according to the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of the radio-controlled timepiece shown in FIG. FIG. 3 is an enlarged view of a cross section of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
[0014]
As shown in FIG. 1, for example, the radio-controlled
The standard radio
[0015]
For example, the standard radio
The long
[0016]
In order to receive a plurality of different frequencies, the long
[0017]
The 40
[0018]
The
For example, as shown in FIG. 1, the
The
[0019]
In addition, the long wave standard radio wave which is received by the standard radio
Specifically, the time code is composed of three types of signal patterns of 1, 0, and P, and is distinguished by a 100% amplitude period width in one signal pattern of 1 sec. 1, 0 and P are 500 ms, 800 ms, and 200 ms, respectively. It has become. The modulation method is amplitude modulation with a maximum value of 100% and a minimum value of 10%.
When the reception state is good, the standard radio
[0020]
Japanese standard radio waves are operated by the Communications Research Laboratory (CRL), a standard radio transmitter that transmits standard radio waves with a frequency of 40 kHz, and standard radio wave transmitters that transmit standard radio waves with a frequency of 60 kHz. A place is provided.
The standard radio wave received by the standard radio
[0021]
Specifically, the time code is composed of three types of signal patterns of 1, 0, and P, and is distinguished by a 100% amplitude period width in one signal pattern of 1 sec. 1, 0 and P are 500 ms, 800 ms, and 200 ms, respectively. It has become. The modulation method is amplitude modulation with a maximum value of 100% and a minimum value of 10%.
[0022]
When the reception state is good, the standard radio
[0023]
The signal S11 is composed of, for example, a high level corresponding to the first level and a low level corresponding to the second level. The
[0024]
Next, transmission data of the long wave standard radio wave will be described.
FIG. 5 shows an example of the time code of the standard time radio signal. FIG. 5A shows a format other than 15/45 minutes, and FIG. 5B shows a format of 15 minutes and 45 minutes.
The transmission information is the accumulated date from minutes, hours, and January 1st.
The time data is transmitted at 1 bit / sec. One frame is one frame, and information on the accumulated date from the above-mentioned minute / hour / January 1 is provided as a BCD code in this frame. In addition to the 0 · 1, the transmitted data includes a marker called P code. This P code has several locations in one frame, and the minute (0 seconds), 9 seconds, 19 seconds, 29 seconds, Appears at 39, 49, 59 seconds. This P code appears continuously only once at 59 seconds and 0 seconds in one frame, and the position where this P code appears continuously becomes the minute position. In other words, since time data such as minute / hour data is determined in the frame with reference to this minute position, time data cannot be extracted unless this minute position is detected.
[0025]
The
For example, as illustrated in FIG. 1, the
The hand
[0026]
The
[0027]
The hand
[0028]
The
[0029]
The
The internal clock 1401 includes, for example, an hour counter, a minute counter, and a second counter.
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
For example, the phase adjustment processing is performed by setting the hour / minute hands to a position where the light output from the
In the second hand origin search process, the light output from the
As will be described later, the hour / minute hand origin search process is a light on / off pattern in which the light output from the
[0033]
The
[0034]
Further, the
[0035]
FIG. 6 is a diagram schematically showing a drive motor and a control circuit of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
The
For example, the
[0036]
FIG. 7 is an enlarged view of the vicinity of the rotor of the drive motor of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
As illustrated in FIG. 7, the
The
The
[0037]
For example, when the
Further, for example, when a load is applied to the
[0038]
The
More specifically, the
More specifically, the
[0039]
FIG. 8 is a view for explaining a hand movement form of the radio wave correction timepiece shown in FIG.
For example, in detail, the
The continuous movement corresponds to the first movement form according to the present invention, and the pseudo step movement corresponds to the second movement form according to the present invention.
[0040]
For example, as shown in FIGS. 8A and 8B, the
In this embodiment, for example, if the reduction ratio from the
For example, the pulse interval of the drive pulse signal P applied to one terminal is 125 ms, the time during which the pulse signal P is at a high level is 23.4 ms, and the pulse signal P applied to the terminal TO1 and the terminal T02 is one The drive pulse signal P applied to the terminal is shifted by 62.5 ms, which is a half of the pulse interval 125 ms.
[0041]
For example, as shown in FIGS. 8C and 8D, the
In the first half of 0.5 seconds, for example, the pulse interval of the drive pulse signal P applied to one terminal is 62.5 ms, the high level time of the pulse signal P is 31.25 ms, and the terminal TO1 and the terminal T02 The pulse signal P applied to is shifted by 31.25 ms.
Further, the
[0042]
The hand movement form is not limited to the form described above. For example, when the reduction ratio of the train wheel is set so that 16 drive pulse signals P are applied to the
[0043]
The operation for determining the reception frequency by the
The
[0044]
Specifically, the
[0045]
Further, the
[0046]
The
For example, when the
[0047]
The
The
[0048]
The
[0049]
FIG. 9 is a diagram for explaining an evaluation value generation process according to the reception state of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
FIG. 9A is a diagram showing the sampling result of the received signal, FIG. 9B is a diagram for explaining the generation process of the evaluation value A, and FIG. 9C is the generation process of the evaluation value B. It is a figure for demonstrating.
[0050]
For example, the
For example, when the received signal is sampled from the 0th second by the second counter of the internal clock 1401, for example, as shown in the first line of FIG. 9A, 0,0,1,1,1,1,1, 1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1 Receive.
[0051]
In the next 1 second, as shown in the second row, 1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1 are received.
Thereafter, the second to eighth seconds are similarly received. At this time, for example, the
In the present embodiment, as shown in FIG. 9A, a reception result in a good reception state when the zero second position of the standard radio wave and the internal clock 1401 are shifted by about 0.25 seconds is shown.
[0052]
The
[0053]
The
Further, when the total number Y of edges is larger than a predetermined value, for example, as shown in Equation (1), it becomes 15 when the total number Y is larger than 32 so as to be constant. To generate a total number Z.
[0054]
[Expression 1]
[0055]
For example, the
[0056]
[Expression 2]
[0057]
When the low level is 0 and the high level is 1 as shown in FIG. 9A, the
[0058]
For example, in the case shown in FIG. 9 (a), the
[0059]
The
For example, as illustrated in FIG. 9C, the
[0060]
For example, as illustrated in FIG. 9C, the
[0061]
The
[0062]
[Equation 3]
Evaluation value B = Stability SL + Stability SH (3)
[0063]
The evaluation value B is an index indicating the stability of the received signal. The smaller the evaluation value B is, the more stable the value is.
In the case of the
[0064]
Based on the evaluation value A and the evaluation value B, the
[0065]
[Expression 4]
Evaluation value C = Evaluation value A + Evaluation value B (4)
[0066]
In the case shown in FIG. 9A, the
[0067]
For example, when the evaluation value C is smaller than a predetermined value, for example, 2, the
[0068]
When the evaluation value C is larger than the predetermined value, the
The
[0069]
When the reception state is not within the reference range, the
[0070]
Based on the received standard time information, the
[0071]
The
The base of the transistor Q1 is connected to the output line of the drive signal DR1 of the
The
[0072]
The
The emitter of the transistor Q2 is the power supply voltage V CC The base is connected to the output line of the drive signal DR2 of the
The
[0073]
As shown in FIG. 3, the light transmission type
[0074]
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The
[0075]
The anode of the
[0076]
The collector of the
The
[0077]
Next, a specific configuration of the movement of the radio-controlled
As shown in FIGS. 2 and 3, the timepiece
[0078]
A first driving system for driving a second hand as a first pointer with respect to predetermined positions of the
[0079]
As described above, the second
[0080]
Here, the rotation direction, the rotation angle, and the rotation speed of the
[0081]
In the continuous hand movement, it is necessary to increase the reduction ratio from the
In this embodiment, the second hand reference position is detected by using a transmission portion and a light shielding portion provided on the
[0082]
The reference position of the second hand, that is, the second hand wheel 123 is obtained using only the
[0083]
As shown in FIGS. 2 and 3, the hour / minute hand driving system 130 as the second driving system includes a substantially
[0084]
Here, the rotation direction, the rotation angle, and the rotation speed of the hour /
The third wheel &
[0085]
The
[0086]
The
[0087]
In the present embodiment, the third wheel &
[0088]
The
The
[0089]
FIG. 10 is a flowchart for explaining the operation of the radio-controlled timepiece shown in FIG. The operation of the radio-controlled
[0090]
In step ST1, for example, as an initial setting, the
[0091]
In step ST2, the
[0092]
On the other hand, in step ST2, the
In step ST7, the
[0093]
In step ST10, the
In step ST14, the
[0094]
In step ST16, the
[0095]
On the other hand, if it is determined in step ST17 that the evaluation value C is 2 or more, that is, greater than 2, the reception frequency of the standard radio wave is switched. For example, the
[0096]
On the other hand, if it is determined in step ST16 that it is not the first reception, the current evaluation value C and the previous evaluation value C are compared (ST21). It is determined whether or not the evaluation value C is greater than the previous evaluation value C (ST22). If it is determined that the current evaluation value C is large, the process proceeds to step ST18.
[0097]
On the other hand, if it is determined in step ST22 that the current evaluation value C is smaller than the previous evaluation value C, the previous frequency is determined (ST23), and the process proceeds to the second synchronization process in step ST19. .
On the other hand, if the current evaluation value C matches the previous evaluation value C in the determination of step ST21, it is determined whether or not the evaluation value is 15 (ST24), and the evaluation value is determined to be 15. If it is determined that the reception state is not good, the process proceeds to step ST20.
[0098]
On the other hand, if it is determined in step ST24 that the evaluation value is not 15, it is determined that the reception state is not good, and the process proceeds to step ST18.
[0099]
When the reception frequency is confirmed, the
[0100]
For example, as shown in FIG. 9A, the
Thereafter, the
[0101]
FIG. 11 is a flowchart for explaining the operation of the radio-controlled timepiece shown in FIG. With reference to FIG. 11, the operation when the second hand is moved in the form of moving according to the reception frequency will be described.
[0102]
In step ST31, the
[0103]
In step ST32, the
More specifically, for example, when the selected reception frequency is 60 kHz, the
[0104]
On the other hand, in step ST33, for example, when the selected reception frequency is 40 kHz, the
[0105]
When the hand
[0106]
FIG. 12 is a flowchart showing the hand position detection process of the radio wave correction watch shown in FIG. The pointer position detection process will be described with reference to FIG.
An hour / minute pulse signal output pattern is set from the control circuit 14 (ST101), and the drive signal DR2 is output to the
[0107]
Subsequently, the control signal CTL1 is output from the
[0108]
Here, when the detection signal DT1 from the phototransistor is held at a high level, the detection signal DT1 from the phototransistor is at a high level (power supply every time the number of pulses is added to perform step driving. Voltage V cc It is determined whether or not the level has been switched from low to low (ST104 to ST106).
Even when the number of pulses reaches 9, the detection signal DT1 output from the phototransistor remains at the high level (power supply voltage V cc If the level does not switch to the low level, the hour /
[0109]
On the other hand, when it is determined in step ST103 that the detection signal DT1 from the phototransistor has switched from the high level to the low level, the second hand wheel 123 is fast-forwarded (ST108), and the comparison with the output pattern stored in advance in the
As a result of the comparison, if the obtained output pattern does not match the stored output pattern, the process returns to step ST108, and the second hand wheel 123 is fast-forwarded again.
[0110]
On the other hand, if the obtained output pattern matches the stored output pattern, the output of the phototransistor is then output at that time (when the level of the detection signal DT1 is not switched to the low level by the phototransistor even at the fifth step). At the time of switching to low level), the output of the control signal CTL1 is stopped, and the circuit driving of the second hand wheel 123 is stopped. Then, the second hand wheel 123 stops at the zero return position (ST110). At this time, the second hand is corrected to a position at a predetermined time, for example, the hour (0 second), and the second hand origin searching process ends.
[0111]
Subsequently, the control signal CTL2 is output from the
[0112]
Then, the output pattern from the phototransistor is compared with the output pattern stored in advance in the control circuit 14 (ST112).
As a result of the comparison, if the obtained output pattern does not match the stored output pattern, the process returns to step ST111, and the
[0113]
On the other hand, if the obtained output pattern matches the stored output pattern as a result of the comparison in step ST112, the output of the control signal CTL2 is stopped at that time, and the hour /
[0114]
Here, the position detection processing of the hour / minute hand wheel by comparing the output pattern with the output pattern stored in advance is performed by matching with any of the three types of patterns.
[0115]
FIG. 13 is a diagram for explaining an output pattern of detection light of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
That is, as shown in FIG. 13A, the output pattern of the phototransistor by the
In the pattern shown in FIG. 13, the portion of the pattern that is turned on is actually a portion that is turned off by the light-shielding portion of the third wheel &
[0116]
Further, for example, the reference positions of the
[0117]
When a pattern consisting of a combination of D part, B part and A part is confirmed, for example, 4:00, for example, when a pattern consisting of a combination of E part, B part and A part is confirmed, for example, 8:00, If a pattern composed of a combination of part C, part B and part A is confirmed, for example, it is set in advance as 12:00, for example, when any one of these patterns is detected, the hour /
[0118]
After the hour /
Thereby, the transistor Q2 of the
[0119]
As described above, the second
[0120]
Further, since the
[0121]
Further, a hand
[0122]
Note that the present invention is not limited to the present embodiment, and various suitable modifications can be made.
In the present embodiment, the reduction ratio from the rotor of the
[0123]
【The invention's effect】
According to the present invention, when a time adjustment is performed by selectively receiving standard time radio signals of different frequencies, the radio correction timepiece can indicate the reception frequency without providing a separate display device for the reception frequency. Can be provided.
In addition, it is possible to provide a radio-controlled timepiece that drives the second hand in the form of hand movement that matches the user's preference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an electrical functional block diagram of an embodiment of a radio-controlled timepiece according to the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
FIG. 3 is an enlarged view of a cross section of the radio wave correction watch shown in FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram for explaining a radio wave reception state in the control circuit according to the present invention.
FIG. 5 shows an example of a time code of a standard time radio signal. (A) shows formats other than 15 and 45 minutes per hour, and (b) shows formats for 15 minutes and 45 minutes per hour.
6 is a diagram schematically showing a drive motor and a control circuit of the radio-controlled timepiece shown in FIG. 2. FIG.
7 is an enlarged view of the vicinity of the rotor of the drive motor of the radio-controlled timepiece shown in FIG. 2;
8 is a diagram for explaining a hand movement form of the radio-controlled timepiece shown in FIG. 1. FIG.
9 is a diagram for explaining an evaluation value generation process according to the reception state of the radio-controlled timepiece shown in FIG. 1; FIG.
10 is a flowchart for explaining the operation of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
11 is a flowchart for explaining the operation of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
12 is a flowchart showing a hand position detection process of the radio-controlled timepiece shown in FIG.
13 is a diagram for explaining an output pattern of detection light of the radio-controlled timepiece shown in FIG. 1; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記指針を駆動し、設定された運針形態をもって前記秒針を駆動する指針駆動系と、
複数の異なる周波数の標準時刻電波信号を選択的に受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて、前記秒針の運針形態を設定し、前記設定された運針形態で前記指針駆動系に前記秒針を運針させる制御手段と
を有する電波修正時計。A radio-controlled timepiece that displays the time with a hand that includes at least the second hand,
A needle drive system for driving the hands and driving the second hand with a set hand movement form;
Receiving means for selectively receiving a plurality of standard time radio signals of different frequencies;
Radio wave correction comprising: control means for setting the second hand movement form based on the reception frequency of the standard time radio signal received by the reception means and causing the pointer drive system to move the second hand in the set hand movement form clock.
前記制御手段は、前記標準時刻電波信号の受信周波数に基づいて前記秒針の運針形態を設定し、前記設定された運針形態に応じたパルス間隔の駆動パルス信号を前記秒針駆動用モータに印加する
請求項1に記載の電波修正時計。The pointer drive system includes a second hand drive motor for driving the second hand,
The control means sets the second hand movement form based on the reception frequency of the standard time radio signal, and applies a drive pulse signal with a pulse interval corresponding to the set hand movement form to the second hand drive motor. Item 2. A radio-controlled timepiece according to item 1.
請求項2に記載の電波修正時計。The control means, based on the reception frequency of the standard time radio signal, at least a first hand movement form that applies the drive pulse signal to the second hand drive motor at equal intervals, or the first hand movement form 3. One of the second hand movement forms for applying the drive pulse signal at different timings is set, and a drive pulse signal having a pulse interval corresponding to the set hand movement form is applied to the second hand drive motor. Radio wave correction clock of mention.
請求項2または3に記載の電波修正時計。The control means causes the receiving means to select a reception frequency of the standard time radio signal for correcting time information measured by the internal clock based on reception states of the standard time radio signals of the plurality of different frequencies. The hand movement form is set based on the reception frequency of the standard time radio signal selected by the receiving means, and a drive pulse signal having a pulse interval corresponding to the set hand movement form is applied to the second hand drive motor. The radio wave correction watch according to 2 or 3.
前記制御手段は、前記運針形態設定手段により設定された運針形態で前記指針駆動系に前記秒針を運針させる
請求項1〜4のいずれかに記載の電波修正時計。Having a hand movement form setting means for setting the hand movement form of the second hand by an external operation;
The radio-controlled timepiece according to any one of claims 1 to 4, wherein the control means causes the hand driving system to move the second hand in a hand movement form set by the hand movement form setting means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003187980A JP2005024319A (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Electric wave correcting time piece |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003187980A JP2005024319A (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Electric wave correcting time piece |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005024319A true JP2005024319A (en) | 2005-01-27 |
Family
ID=34186662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003187980A Pending JP2005024319A (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Electric wave correcting time piece |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005024319A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021012213A (en) * | 2016-02-05 | 2021-02-04 | シチズン時計株式会社 | Electronic clock, computer and pointer movement control system |
JP7032012B1 (en) * | 2021-10-13 | 2022-03-08 | 則雄 宮内 | Analog electronic clock |
-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003187980A patent/JP2005024319A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2021012213A (en) * | 2016-02-05 | 2021-02-04 | シチズン時計株式会社 | Electronic clock, computer and pointer movement control system |
JP7032012B1 (en) * | 2021-10-13 | 2022-03-08 | 則雄 宮内 | Analog electronic clock |
WO2023062857A1 (en) * | 2021-10-13 | 2023-04-20 | 宮内則雄 | Analog electronic timepiece |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2005024319A (en) | Electric wave correcting time piece | |
JP3913179B2 (en) | Radio correction clock | |
JP3721364B2 (en) | Pointer position detection device and radio wave correction watch | |
JP2004184088A (en) | Motor driving circuit, and radio controlled timepiece | |
JP3768438B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP2005024309A (en) | Electric wave correcting time piece | |
JP4278582B2 (en) | Radio correction clock | |
JP2014032067A (en) | Radio wave correction clock and time correction method | |
JP3820141B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP2005315809A (en) | Radio controlled timepiece | |
JP2006010487A (en) | Radio-controlled timepiece | |
JP4278448B2 (en) | Antenna device for stationary radio wave correction watch | |
JP3613385B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP3609960B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP2004212144A (en) | Motor driving circuit and radio clock | |
JP6869731B2 (en) | Clock and how to control the clock | |
JP2001042064A (en) | Automatic correction watch | |
JP3563303B2 (en) | Auto correct clock | |
JP3704028B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP3704038B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP2002071844A (en) | Automatic correction clock | |
JP3643039B2 (en) | Self-correcting clock | |
JP2005091227A (en) | Radio-controlled watch | |
JP2003043169A (en) | Automatic correcting timepiece | |
JP3779898B2 (en) | Self-correcting clock |