JP2005351769A - Time signal relay unit and time correcting system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電波信号を受けて時刻修正を行う電波修正時計用に、時刻コードを含む電波信号を中継する時刻信号中継装置および時刻修正システムに関するものである。 The present invention relates to a time signal relay device and a time correction system for relaying a radio signal including a time code for a radio correction timepiece that receives a radio signal and corrects the time.
電波修正時計は、たとえば日本標準時を高精度で伝える長波(40kHz)の標準時刻電波を受信し、受信電波に基づいて時刻修正を行って正確な時刻を表示する。 The radio-controlled timepiece receives, for example, a long wave (40 kHz) standard time radio wave that conveys Japan standard time with high accuracy, corrects the time based on the received radio wave, and displays an accurate time.
この種の電波修正時計は、標準時刻電波信号を受信する受信系回路と、受信信号に基づいて指針駆動系を駆動して時刻修正を行う制御回路とを内蔵しており、時刻修正モードにおいて、指針位置が受信した電波信号の時刻コードに応じた位置に修正される。 This type of radio-controlled timepiece incorporates a receiving system circuit that receives a standard time radio signal and a control circuit that drives the pointer driving system based on the received signal to correct the time. The pointer position is corrected to a position corresponding to the time code of the received radio signal.
ところで、電波修正時計は、標準時刻電波の受信専用であり、電波の届きにくい設置場所、たとえば鉄骨住宅内や地下室などの屋内では、受信不能となることが多い。そこで、電波修正時計の設置場所の制限を解消するために、標準時刻電波信号を受信し、この受信した時刻信号を所定の搬送波で変調して送信する時刻信号中継装置を設け、中継装置から送信した信号を電波修正時計で受信させて時刻修正を行うようしたものが提案されている(たとえば、特開平5−333170号公報 参照)。
しかしながら、時刻信号中継装置(ブースタ)を取り付けても、地理的状況や環境の変化に左右されて受信しずらくなっている。
たとえば、受信電波が40KHzと60KHzの両受信圏においては、受信電波の受信状況が悪い地域もあり、受信状況は特にその地域の地形などに大きく左右される。キー局から遠くなると、地上波が大きく減衰し、空中波の減衰の割合が小さくその結果相対的に空中波が大きくなってしまう。また受信時計がキー局から500Kmと遠距離になると地上波と空中の両者の減衰割合は非線形となるため、電界強度は複雑になり、受信状態を大きく左右する。
さらに、個々の家庭においては、耐震性を向上させるため、建物の窓を小さくしたり、あるいは壁の厚さを増したりした結果、例えば今まで受信できていたのが受信困難となってしまうこともあった。
また、近隣に高層住宅が建設されたため今まで受信できていたのに受信できなってしまうこともあった。
However, even if a time signal relay device (booster) is attached, it is difficult to receive the signal due to changes in geographical conditions and environment.
For example, in both reception areas where the received radio waves are 40 KHz and 60 KHz, there are areas where the reception conditions of the received radio waves are poor, and the reception conditions are greatly affected by the topography of the area. When it is far from the key station, the ground wave is greatly attenuated, and the rate of attenuation of the air wave is small, and as a result, the air wave is relatively large. Further, when the reception clock is at a distance of 500 km from the key station, the attenuation ratio between the ground wave and the air becomes nonlinear, so that the electric field intensity becomes complicated and greatly affects the reception state.
In addition, in individual households, as a result of reducing building windows or increasing wall thickness in order to improve earthquake resistance, for example, it has become difficult to receive what has been received so far. There was also.
In addition, because a high-rise house was built in the neighborhood, it could be received even though it could have been received up to now.
ところで、上述したような時刻信号中継装置の場合、電波受信状況が悪く、電界強度が極めて小さい場合やまたそれがノイズレベル以下の場合でも、内部時計を修正し、修正された内部時計の時間情報に基づいて時間情報を送信していた。
そのため、極端な場合、時刻信号中継装置で電波を正常に受信できなくても、この時刻情報中継装置(ブースタ)内で誤差が積算されていた内部時計の時間情報を電波時計に送信し続けていた。これに対して電波時計は誤差が積算された時刻情報を受信してもその内容が正確または不正確であるかにも係わらず受信できていると表示していた。すなわち、時刻信号中継装置は受信できなくても時刻信号を送信し続けて、信号が無い場合でも補完するという形も一部とっていた。
この結果、電波時計が受信表示をしているにも関わらず、時刻が異なっているという異常な現象が発生していた。
By the way, in the case of the time signal relay device as described above, even when the radio wave reception condition is poor and the electric field strength is extremely low or when it is below the noise level, the internal clock is corrected and the corrected time information of the internal clock is obtained. Was sending time information based on.
Therefore, in extreme cases, even if the time signal relay device cannot receive radio waves normally, it continues to transmit the time information of the internal clock to which the error has been accumulated in the time information relay device (booster) to the radio clock. It was. On the other hand, the radio timepiece displays that even when the time information with accumulated errors is received, it can be received regardless of whether the content is accurate or inaccurate. In other words, the time signal relay device continues to transmit the time signal even if it cannot be received, and complements even when there is no signal.
As a result, an abnormal phenomenon has occurred in which the time is different even though the radio clock is receiving and displaying.
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、時刻信号中継装置に電波送信切り換えモードを設け、時刻信号中継装置が時刻情報の電波を正常に受信していないとき、送信継続または送信停止の切り換えを行い、また電波時計側では電波受信状態を表示するようにする、時刻信号中継装置および時刻修正システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a time signal relay device with a radio wave transmission switching mode, and transmit when the time signal relay device has not normally received time information radio waves. An object of the present invention is to provide a time signal relay device and a time correction system that perform switching between continuation and transmission stop and that the radio wave clock side displays the radio wave reception state.
上記目的を達成するため、本発明は、標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う電波修正時計用に、時刻コードを含む電波信号を中継する時刻信号中継装置であって、上記標準時刻電波信号を受信し、該電波信号の強度を検出し所定しきい値と比較し、該比較結果に基づいて送信制御信号を出力する制御回路と、上記送信制御信号が供給され、該制御信号に応じて、時刻コードを含む時刻電波信号を生成して送信する送信系回路とを有する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a time signal relay device that relays a radio signal including a time code for a radio correction watch that receives a standard time radio signal and corrects the time. A control circuit that detects the intensity of the radio signal, compares it with a predetermined threshold value, and outputs a transmission control signal based on the comparison result, and the transmission control signal is supplied, and according to the control signal And a transmission system circuit for generating and transmitting a time radio signal including a time code.
また、本発明は、標準時刻電波信号または標準時刻電波信号を中継して得られた電波信号を受け、受信信号を含む時刻コードに応じた時刻に修正する電波修正時計と、上記標準時刻電波信号または標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う上記電波修正時計用に、時刻コードを含む電波信号を中継する時刻信号中継装置を含む時刻修正システムであって、上記時刻信号中継装置は、上記時刻コードを含む電波信号の信号レベルを検出する検出回路と、該検出回路からの出力レベルを所定のしきい値と比較判断し、上記電波信号の時刻コードの信号処理する信号処理回路と、上記時刻信号中継装置から送信される電波信号の送信モードを設定するモード選択スイッチと、上記モード選択スイッチで選択されたモードに応じて、上記信号処理回路からの制御信号により上記電波信号の送信モードが決定される送信系回路と、上記電波信号の検出レベルに応じて電波受信状態を報知する報知手段と、を有し、上記電波修正時計は、上記時刻信号中継装置から、送信されてくる送信モードに応じて上記時刻中継装置の受信送信状態を表示する表示装置とを有する。 The present invention also provides a radio time correction clock that receives a standard time radio signal or a radio signal obtained by relaying the standard time radio signal and corrects the time according to a time code including a received signal, and the standard time radio signal. Alternatively, a time correction system including a time signal relay device that relays a radio signal including a time code for the radio correction clock that corrects the time by receiving a standard time radio signal, and the time signal relay device includes the time A detection circuit for detecting a signal level of a radio signal including a code, a signal processing circuit for comparing and determining an output level from the detection circuit with a predetermined threshold value, and processing the time code of the radio signal, and the time A mode selection switch for setting a transmission mode of a radio signal transmitted from the signal relay device, and the signal processing circuit according to a mode selected by the mode selection switch. A transmission circuit in which a transmission mode of the radio signal is determined by the control signal, and an informing means for informing a radio wave reception state in accordance with a detection level of the radio signal. A display device for displaying a reception / transmission state of the time relay device according to a transmission mode transmitted from the time signal relay device;
このように、時間情報を入力の標準時刻電波信号の電界強度に応じて時刻信号中継装置2の送信用RFアンプ29から時刻電波信号を送信停止するかまたは送信継続するようにし、電波修正時計3で正確な時間表示を報知するとともに電波受信状態も表示してユーザーが誤った時間認識をしないようにした。
In this way, the time signal is stopped from transmission or continued to be transmitted from the
図1は、本発明に係る時刻信号中継装置を適用した時刻修正システムの一実施形態を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a time adjustment system to which a time signal relay device according to the present invention is applied.
本時刻修正システムは、図1に示すように、長波(40kHz)の標準時刻電波を発信する電波発信基地(以下、キー局という)1、時刻信号中継装置2、および電波修正時計3により構成されている。ここでは40KHzの例について説明するが、60KHzの場合にも明らかに適用される。
As shown in FIG. 1, the present time adjustment system includes a radio wave transmission base (hereinafter referred to as a key station) 1 that transmits a long wave (40 kHz) standard time radio wave, a time
キー局1は、図2(a)に示すようなフォーマットを有する長波(40kHz)の標準時刻電波S1をAM変調して発信する。
キー局1から発信される日本標準時を高精度で伝える長波(40kHz)の標準時刻電波S1のフォーマットは、具体的には、「1」信号の場合には1秒(s)の間に500ms(0.5s)だけ40kHzの信号が送られ、「0」信号の場合には1秒(s)の間に800ms(0.8s)だけ40kHzの信号が送られ、「P」信号(同期信号)の場合には1秒(s)の間に200ms(0.2s)だけ40kHzの信号が送られる。
図2(a)は、データが(1,0,1)の場合の波形例を示している。
The
The format of the standard time radio wave S1 of a long wave (40 kHz) transmitted from the
FIG. 2A shows a waveform example when the data is (1, 0, 1).
図3は、標準時刻電波S1の時刻コードの一例を示している。
この例は、1月1日からの通算日114日目、17時25分を示しているが、同期用として50秒目からコード「0」が常に9個連続している。
FIG. 3 shows an example of the time code of the standard time radio wave S1.
This example shows the 114th day of the total date from January 1 at 17:25. However, for synchronization, nine codes “0” are always continuous from the 50th second.
時刻信号中継装置2は、キー局1からAM変調されて発信された所定周波数(40kHz)の時刻コードを含む標準時刻電波信号S1を受信し、受信した標準時刻電波信号が含む時刻コードに応じた時刻に内部時計を修正し、あらかじめ決められた第1および第2の送信時間帯においては、それぞれ標準時刻電波信号と同じ周波数帯域に含まれる周波数40kHzを有し、かつベースバンド信号と同一フォーマットを持ち、修正後の内部時計に基づいて時刻コードを含み、かつ電界強度が異なる第1の強度の時刻電波信号S2aおよび第2の強度の時刻電波信号S2bを生成し、たとえば屋内の至近距離あるいは遠くに離れた位置に設置される電波修正時計3に送信する。
本実施形態では、たとえば第1の時間は午前2時38分に設定され、第2の時間は午前2時48分に設定される。
そして、第1の時間に送信する時刻電波信号S2aの第1の強度は−20〜30dBμV/mであり、第2の時間に送信する時刻電波信号S2bの第2の強度は第1の時間に送信する時刻電波信号S2aより大きい−3dBμV/mである。
The time
In the present embodiment, for example, the first time is set to 2:38 am and the second time is set to 2:48 am.
The first intensity of the time radio signal S2a transmitted at the first time is -20 to 30 dBμV / m, and the second intensity of the time radio signal S2b transmitted at the second time is at the first time. It is −3 dBμV / m larger than the time radio signal S2a to be transmitted.
時刻信号中継装置2は、具体的には、図1に示すように、受信アンテナ20a、送信アンテナ20b、受信用RFアンプ21、検波回路22、整流回路23、積分回路24、制御回路としての機能を有するマイクロコンピュータ25、送信用RFアンプ29の出力モード選択スイッチ25b、周波数40.00kHzの発振器26、出力強度調整回路27a,27b、27c、スイッチ28、および送信用RFアンプ29により構成されている。
そして、受信アンテナ20a、受信用RFアンプ21、検波回路22、整流回路23、積分回路24、およびマイクロコンピュータ25、送信用RFアンプ29の出力用のモード選択スイッチ25b、により受信系回路が構成され、マイクロコンピュータ25、発振器26、出力強度調整回路27a,27b、スイッチ28、送信用RFアンプ29、および送信アンテナ20bにより送信系回路が構成される。
Specifically, as shown in FIG. 1, the time
The
時刻信号中継装置2においては、受信アンテナ20aで受信された標準時刻電波信号S1は、受信用RFアンプ21、検波回路22、整流回路23、積分回路24を通して、図2(b)に示すような標準時刻電波信号S1のベースバンド信号に変換してマイクロコンピュータ25に入力される。マイクロコンピュータ25に外部制御用の送信用RFアンプ29の出力モード選択スイッチ25bを設け、この選択された選択モードにしたがってスイッチ28を切り換えて、27a、27b、cから選択された信号を送信用RFアンプ29に供給し、ここで所定倍に増幅してANT20bを介して時刻電波信号が放射される。
In the
マイクロコンピュータ25と送信用RFアンプ29の出力選択用のモード選択スイッチ25bについて説明する。
時刻信号中継装置を設置する段階で、図1に示す送信用RFアンプ29から電波受信状況に応じて時刻信号を出力するかあるいは送信用RFアンプ29の送信を停止するかについて、マイクロコンピュータ25と連動するように設けられたRFアンプ出力選択用のモード選択スイッチ25bを切り換え、希望するモードに設定する。このモードとして、たとえば送信停止モードと送信継続モードがある。
受信状態が悪い場合は、上述のモードを選択して、送信を停止することについて説明するが、図1に示すように、これ以外に送信時に送信用RFアンプ29に信号を供給しないで動作状態のままで、無信号状態にしてもよい。
The mode selection switch 25b for selecting the output of the
At the stage of installing the time signal repeater, whether to output a time signal from the
In the case where the reception state is bad, the above-described mode is selected and transmission is stopped. However, as shown in FIG. 1, in addition to this, the operation state without supplying a signal to the
ANT20aで受信した標準時刻電波信号S1の電界強度が大きい場合と、電界強度が小さい場合やノイズレベル以下の場合について説明する。
まず、電界強度が大きく時刻信号中継装置が時刻情報を正常に受信できる通常の場合について説明する。モード選択スイッチ25bはANT20aから入力される標準時刻電波信号S1の電界強度を検出した結果、検出レベルが所定のしきい値レベル以下のとき機能するようにし、しきい値レベル以上のときはモード選択スイッチの機能とは関係なく時刻信号中継装置2のシステムは動作する。入力時刻表示信号は、図4のフローチャートに示すように、まず、積分回路24によるベースバンド信号を受けて、時刻コードをデコードし、時・分・00秒などの時刻データを得、内部時計を修正する(ST1)。
次に、あらかじめ決められた第1の送信時刻(たとえば午前2時38分)帯および第2の送信時刻(たとえば午前2時48分)帯には、内部時計が計時している時刻に基づいて、送信すべき時刻データを作成する(ST2)。
そして、この時刻データをベースバンド信号と同一フォーマットでスイッチ28の制御端子に、ゲートパルスS25として出力して(ST3)、時刻電波信号S2aまたはS2bを生成させて、電波修正時計3に送信させる。
次に、電界強度が小さく正確な時刻信号が受信できない場合、モード選択スイッチ25bの機能について述べる。
第1の場合、時刻信号中継装置を設置する時点で、送信用RFアンプ29の出力選択用のモード選択スイッチ25bを選択して送信停止モードに設定する。これにより、標準時刻電波を出力しないよう時刻信号中継装置の送信用RFアンプ29からの送信を停止させる。
第2の場合、時刻信号中継装置を設置する時点で、送信用RFアンプ29の出力選択用のモード選択スイッチ25bを選択して送信継続モードに設定する。この場合、正確な時刻信号を受信できないが、時刻信号中継装置内にある内部時計で誤差が積算された時刻情報をそのまま送信用RFアンプ29からANT20bを介して電波時計に送信するようにする。
A case where the electric field intensity of the standard time radio signal S1 received by the ANT 20a is large, a case where the electric field intensity is small, and a case where the electric field intensity is below the noise level will be described.
First, a description will be given of a normal case where the time signal relay device can receive time information normally with a large electric field strength. As a result of detecting the electric field strength of the standard time radio signal S1 input from the
Next, the predetermined first transmission time (for example, 2:38 am) band and second transmission time (for example, 2:48 am) band are based on the time measured by the internal clock. The time data to be transmitted is created (ST2).
Then, this time data is output as a gate pulse S25 to the control terminal of the
Next, the function of the
In the first case, when the time signal relay device is installed, the
In the second case, when the time signal relay device is installed, the
出力強度調整回路27aは、電波修正時計3が時刻信号中継装置2の至近距離に設置されている場合に、電界強度が大きすぎて、入力飽和を起こし時刻信号中継装置による時刻電波信号を正常に受信できなくなることを防止するために、送信アンテナ20bから送信される時刻電波信号S2aの電界強度が第1の強度、たとえば−20〜30dBμV/mとなるように、発振器26から発振される発振信号S26の出力レベルを調整してスイッチ28の端子aに出力する。
When the radio wave correction watch 3 is installed at a close distance of the time
出力強度調整回路27bは、電波修正時計3が時刻信号中継装置2から比較的遠い位置に設置されている場合に、電界強度が小さすぎて時刻信号中継装置による時刻電波信号を正常に受信できなくなることを防止するために、送信アンテナ20bから送信される時刻電波信号S2bの電界強度が第1の強度より大きい第2の強度、たとえば−3dBμV/mとなるように、発振器26から発振される発振信号S26の出力レベルを調整してスイッチ28の入力端子bに出力する。
When the radio wave correction watch 3 is installed at a position relatively far from the time
さらに、マイクロコンピュータ25からのゲートパルスS25で、スイッチ28を制御して入力端子cに切り換えられるようにもしている。これは電界強度が小さく正確な時間情報が受信できないとき、送信用RFアンプ29へ供給する信号をゼロにし、無信号状態すなわちキャリヤ信号のみとする。
また、ゲートパルスS25で送信用RFアンプ29の電源を直接切断しても良い。このようにすると送信用RFアンプ29では消費電力が大きいから消費電力の削減にもなり、その結果、電池の寿命を延ばすこともできる。
Further, the
Further, the power supply of the
スイッチ28は、モード選択スイッチ25bを送信継続モードに設定したとき、第1の送信時刻帯には出力端子dが入力端子aに接続され、第2の送信時刻帯には出力端子dが入力端子b、さらにモード選択スイッチで送信停止モードに設定したときには、入力端子cに接続されるように制御され、出力強度調整回路27aまたは出力強度調整回路27bにおいてはレベル調整された発振器26から発振される発振信号S26を、マイクロコンピュータ25によるゲートパルスS25でオン・オフし、AM変調RF信号を得る。
また、送信停止モードに設定したときは、上述したように、送信用RFアンプ29の電源が切断されて動作を停止するか、またはマイクロコンピュータ25からのゲートパルスS25で、スイッチ28の出力端子dが入力端子cに接続され、その結果送信用RFアンプ29の入力は接地され入力信号は供給されず、この送信用RFアンプ29から時刻情報の信号は送信されない。
このAM変調RF信号は、送信用RFアンプ29で増幅され、送信アンテナ20bから、図2(a)に示すようなフォーマットと同一フォーマットの電波信号S2aまたはS2bとして送信される。
In the
When the transmission stop mode is set, as described above, the power of the
This AM-modulated RF signal is amplified by the
なお、時刻信号中継装置2は、時刻電波信号S2aおよびS2bを所定間隔で、終日送信するように構成することも可能であるが、電池電源での使用および標準時刻電波信号との混信を考慮して、本実施形態では、極めて特殊な時刻、たとえば午前2時38分および午前2時48分限って1日1回送信するように構成される。
The time
図5は、本実施形態に係る時刻信号中継装置2における全体の動作を説明するためのフローチャートである。
FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall operation of the time
図5に示すように、時刻信号中継装置2は、マイクロコンピュータ25において、積分回路24から供給された信号の強度を測定し、その信号レベルに対応した電界強度が所定のしきい値レベル以上が否かの判断を行う。このしきい値レベルは正確な時刻情報を受信できるかどうかの受信信号レベルで決定される。受信信号がしきい値レベルより大きい場合は、時刻信号が正確に受信できるので問題はない。しかし、受信電界強度がしきい値より小さい場合、送信を継続するか停止するかはユーザーにニーズにより異なる。その要求にしたがって、送信用RFアンプ29から時刻情報を継続出力するかまたは送信を停止するかのモードを設定する。具体的には、この2つのモードを選択するためユーザーはモード選択スイッチ25bにより希望のモードに初期設定する。一般には外部選択スイッチなどによりスイッチを切り換えて、そのモード選択スイッチ25bの結果をマイクロコンピュータ25に記憶させている(ST10)。
電源がオンされると、標準時刻電波信号S1を受信し、マイクロコンピュータ25は内部時計を修正し(ST11,ST12)、内部時計をインクリメントする(ST13)。
なお、「内部時計をインクリメントする」とは、受信した時刻データをもとに、時刻信号中継装置2の内部に設けた時計(マイクロコンピュータ25のプログラム時計等)が時間をカウントしていることを示す。
As shown in FIG. 5, the time
When the power is turned on, the standard time radio signal S1 is received, and the
“Increment the internal clock” means that a clock (such as a program clock of the microcomputer 25) provided in the time
次に、標準時刻電波信号S1の受信時刻、たとえば午前2時36分であるか否かの判別を行い(ST14)、受信時刻である場合には、標準時刻電波信号S1を受信し、たとえば積分回路24で検出される信号レベルを測定することにより、この検出レベルに対応する電界強度を測定する(ST15)。この検出した電界強度レベルが所定のしきい値より大きいかまたはそれ以下かを判断する(ST15)。そして、検出した電界強度レベルがしきい値以下の場合、モード選択スイッチ25bの情報に基づいて、マイクロコンピュータ25からゲートパルスS25を出力して、スイッチ28を切り換えて出力端子cとするかまたはRFアンプ送信用29の電源を切断することにより、送信用RFアンプ29から時刻信号を出力することを停止する(ST16、17)。
一方、モード選択スイッチ25bを、送信用RFアンプ29の出力を送信継続するモードに設定した場合は、電界強度がしきい値以上のときと同じ動作をする。ただしこの場合、誤差時刻情報が加算されているが、電波時計3で計時するユーザーは、時刻信号中継装置2のモード選択スイッチ25bを送信継続モードに設定していることを最初から認識しているので、電波時計の表示に誤差がある可能性のあることは既知であり問題はない。
次に、電界強度がしきい値以上の場合、内部時計を修正し、内部時計をインクリメントする(ST19)。
次いで、時刻電波信号の第1の送信時刻、たとえば午前2時38分であるか否かの判別を行い(ST20)、送信時刻である場合には、第1の強度の時刻電波信号S2aを送信する(ST21)。
そして、時刻電波信号の第2の送信時刻、たとえば午前2時48分であるか否かの判別を行い(ST22)、送信時刻である場合には、第2の強度の時刻電波信号S2bを送信する(ST23)。
Next, it is determined whether or not the reception time of the standard time radio signal S1 is, for example, 2:36 am (ST14). If it is the reception time, the standard time radio signal S1 is received. By measuring the signal level detected by the
On the other hand, when the
Next, when the electric field strength is greater than or equal to the threshold value, the internal clock is corrected and the internal clock is incremented (ST19).
Next, it is determined whether or not it is the first transmission time of the time radio signal, for example, 2:38 am (ST20). If it is the transmission time, the time radio signal S2a having the first strength is transmitted. (ST21).
Then, it is determined whether or not the second transmission time of the time radio signal is, for example, 2:48 am (ST22), and if it is the transmission time, the second time radio signal S2b is transmitted. (ST23).
電波修正時計3は、原則的には、キー局1からAM変調されて発信された所定周波数(40kHz)の時刻コードを含む標準時刻電波信号S1、または時刻信号中継装置2から送信された周波数40kHzの時刻電波信号S2aまたはS2bを受けて、標準時刻電波信号S1または電波信号S2aまたはS2bの受信状態が良好な場合には、時刻コードが示す時刻に指針位置を修正し、受信状態が不良な場合には、ユーザーに電波受信が良好でない旨を報知する。
なお、電波修正時計3は、時刻信号中継装置2から第1の時間に送信された第1の強度の時刻電波信号S2aをデコードし、時刻化が可能である場合には、指針位置をデコードした時刻に応じた位置に修正する。この場合には第2の時間に送信される第2の強度の時刻電波信号S2bの受信を行わない。
一方、時刻信号中継装置2から第1の時間に送信された第1の強度の時刻電波信号S2aをデコードし、時刻化が不可能である場合には指針位置の修正を行わず、第2の時間に送信される第2の強度の時刻電波信号S2bの受信を行う。
In principle, the radio-controlled
The radio-controlled
On the other hand, when the time radio signal S2a having the first intensity transmitted from the time
図6は、本発明に係る電波修正時計の信号処理系回路の一実施形態を示すブロック構成図、図7は本発明に係る電波修正時計の指針位置検出装置の一実施形態の全体構成を示す平面図、図8は本発明に係る電波修正時計の指針位置検出装置の要部の断面図である。 FIG. 6 is a block diagram showing an embodiment of a signal processing system circuit for a radio-controlled timepiece according to the present invention, and FIG. 7 shows an overall configuration of an embodiment of a pointer position detecting device for the radio-controlled timepiece according to the present invention. FIG. 8 is a cross-sectional view of the main part of the pointer position detecting device for a radio-controlled timepiece according to the present invention.
図において、30は信号処理系回路、31は時刻電波信号受信系、32はリセットスイッチ、33は発振回路、34は制御回路、35はドライブ回路、36は報知手段としての発光素子、37はバッファ回路、38はドライブ回路、VCCは電源電圧、C1 〜C3 はキャパシタ、R1 〜R8 は抵抗素子、100は時計本体、120は第1駆動系、130は第2駆動系、135は中間車としての日の裏車、140は光センサ、150は手動修正系をそれぞれ示している。 In the figure, 30 is a signal processing system circuit, 31 is a time signal reception system, 32 is a reset switch, 33 is an oscillation circuit, 34 is a control circuit, 35 is a drive circuit, 36 is a light emitting element as a notification means, and 37 is a buffer. Circuit, 38 is a drive circuit, VCC is a power supply voltage, C1 to C3 are capacitors, R1 to R8 are resistance elements, 100 is a watch body, 120 is a first drive system, 130 is a second drive system, and 135 is an intermediate vehicle. A minute wheel, 140 is an optical sensor, and 150 is a manual correction system.
時刻電波信号受信系31は、受信アンテナ31aと、たとえばキー局から送信された時刻コード信号を含む長波(たとえば40kHz)を受信し所定の信号処理を行い、パルス信号S31として制御回路34に出力する長波受信回路31bとから構成されている。長波受信回路31bは、図示しないが時刻信号中継装置2の受信系同様に、RFアンプ、検波回路、整流回路、および積分回路により構成される。
The time radio wave
リセットスイッチ32は、制御回路34の各種状態を初期状態に戻すときにオンにされる。
このリセットスイッチ32がオンされたとき、また図示しない電池をセットしたときに、本電波修正時計は初期修正モードになる。
The
When the
発振回路33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34に供給する。
The
制御回路34は、図示しない分針カウンタ、秒針カウンタ等を有しており、初期修正モード時には、時刻電波信号受信系31によるパルス信号S31を受けて、たとえば、受信した標準時刻電波信号の受信状態をあらかじめ決められた基準範囲と比較し、受信状態が基準範囲内にある場合には、制御信号CTL1,CTL2 をバッファ37を介して秒針用のステッピングモータ210および時分針用のステッピングモータ410に出力等して指針位置の初期設定、すなわち帰零動作を行わせ、受信状態が基準範囲内にない場合には、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、ドライブ信号DR1 をドライブ回路35に出力して、報知手段としての発光素子36を発光させてユーザーに電波受信がほとんどできない旨を報知させる。
また、受信状態が基準範囲内にある場合に帰零動作を行わせた後、受信した電波信号をデコードし、デコードの結果、時刻化が可能である(時刻データとして再生可能である)場合には、発振回路33による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに受光素子144による検出信号DT1,DT2の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2をバッファ37を介して秒針用のステッピングモータ210および時分針用のステッピングモータ410,130に出力して回転制御を行うことにより時刻修正制御を行う。
一方、デコードの結果、時刻化が不可能である場合には、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、ドライブ信号DR1 ,DR2をドライブ回路35に出力して、報知手段としての発光素子36を発光させてユーザーに電波受信が良好でない旨を報知させる。
これにより、初期修正モードの動作を完了させる。
The
When the reception state is within the reference range, after performing a zero return operation, the received radio wave signal is decoded, and as a result of decoding, the time can be set (can be reproduced as time data). The control signal CTL1, CTL2 is sent through the buffer 37 to the stepping
On the other hand, when the time cannot be set as a result of decoding, the drive signals DR1 and DR2 are output to the
Thereby, the operation in the initial correction mode is completed.
また、制御回路34は、初期修正モードの動作を完了させた後、通常修正モードの制御を行う。
通常修正モードにおいては、キー局1からの標準時刻電波信号S1を毎正時に受信可能なように毎正時を含む前後5分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力を供給させるとともに、時刻信号中継装置2からの第1の強度の時刻電波信号S2aを受信可能なように午前2時38分を含む前後5分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力を供給させる。
そして、制御回路34は、時刻信号中継装置2から第1の時間に送信された第1の強度の時刻電波信号S2aをデコードし、時刻化が可能である場合には、指針位置をデコードした時刻に応じた位置に修正する。
この場合には第2の時間に時刻信号中継装置2から送信される第2の強度の時刻電波信号S2bの受信を行わない。すなわち、午前2時48分を含む前後5分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力を供給させない。
一方、時刻信号中継装置2から第1の時間に送信された第1の強度の時刻電波信号S2aをデコードし、時刻化が不可能である場合には指針位置の修正を行わず、第2の時間に送信される第2の強度の時刻電波信号S2bの受信を行うべく、午前2時48分を含む前後1分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力を供給させる。
そして、制御回路34は、時刻信号中継装置2から第2の時間に送信された第2の強度の時刻電波信号S2bをデコードし、時刻化が可能である場合には、指針位置をデコードした時刻に応じた位置に修正する。
The
In the normal correction mode, drive power from a power source (not shown) is supplied to the time radio
Then, the
In this case, the second time radio wave signal S2b transmitted from the time
On the other hand, when the time radio signal S2a having the first intensity transmitted from the time
Then, the
このように、制御回路34は、標準時刻電波信号S1を受信するときに、たとえば時刻信号中継装置2からの電波信号S2a,S2bが妨害電波とならないように、キー局1からの標準時刻電波信号S1の受信可能時間帯と時刻信号中継装置2からの電波信号S2a,S2bの受信可能時間帯が異なるように制御する。
Thus, when the
そして、制御回路34は、通常修正モード時には、原則としてキー局1からの標準時刻電波信号S1を受信して電波信号をデコードし、デコードの結果、時刻化が可能である場合には、発振回路33による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに受光素子144による検出信号DT1 ,DT2の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2 をバッファ37を介して秒針用のステッピングモータ210および時分針用のステッピングモータ410に出力して回転制御を行うことにより時刻修正制御を行うとともに、標準時刻電波を正常に受信したことを示す標準電波正常受信フラグをセットする。
標準電波正常受信フラグをセットした場合には、時刻信号中継装置2からの時刻電波信号S2aの受信を行わず、すなわち、午前2時38分を含む前後1分の間に、時刻電波信号受信系31への図示しない電源による駆動電力の供給は行わせず、標準電波正常受信フラグをリセットして、毎正時のキー局1からの標準時刻電波信号S1を受信して時刻修正を行う。
In the normal correction mode, the
When the standard radio wave normal reception flag is set, the time radio signal reception system does not receive the time radio signal S2a from the time
一方、デコードの結果、時刻化が不可能である場合には、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、たとえばドライブ信号DR1,DR2をドライブ回路35に出力して、報知手段としての発光素子36を発光させてユーザーに電波受信が良好でない旨を報知させる。
この場合、上述したように、時刻信号中継装置2からの時刻電波信号S2aの受信を行い、正常に受信した場合には、デコードの結果得られた時刻電波信号S2aの時刻コードに応じて時刻修正を行う。
正常に受信できない場合には、時刻信号中継装置2の設置位置が不適当であるとして、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、たとえばドライブ信号DR1
をドライブ回路35に出力して、報知手段としての発光素子36を発光させてユーザーに報知させる。
この時刻電波信号S2aに基づき時刻化が不可能な場合には、上述したように第2の時間に送信される時刻電波信号S2bの受信し、時刻修正を行うが、この時刻電波信号S2bに基づいても時刻化が不可能な場合には、時刻信号中継装置2の設置位置が不適当であるとして、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、たとえばドライブ信号DR1 をドライブ回路35に出力して、報知手段としての発光素子36を発光させてユーザーに報知させる。
さらに、時刻信号中継装置2から信号が送信されていない場合、すなわち信号が全く存在しない場合も同様にユーザーに報知させる。この際とくに、時刻信号中継装置2から送信を停止していることをユーザーに知らせ、電波修正時計3が誤表示している可能性のあることを警告させる。
そして、時刻修正終了後、または時刻信号中継装置2から第2の時間に送信される時刻電波信号S2bの受信が正常ではなく、発光素子36を発光させてユーザーに報知させた場合等には、標準電波正常受信フラグをリセットして、毎正時のキー局1からの標準時刻電波信号S1を受信して時刻修正モードに戻る。
On the other hand, if it is impossible to make the time as a result of decoding, for example, the drive signals DR1 and DR2 are output to the
In this case, as described above, the time radio signal S2a is received from the time
If the signal cannot be normally received, it is determined that the installation position of the time
Is output to the
When the time cannot be set based on the time radio signal S2a, the time radio signal S2b transmitted at the second time is received and the time is corrected as described above. However, if it is impossible to set the time, it is determined that the installation position of the time
Further, when the signal is not transmitted from the time
Then, after the time adjustment is completed, or when reception of the time radio signal S2b transmitted from the time
ドライブ回路35はnpn型トランジスタQ1および抵抗素子R1 ,R2 により構成されている。
トランジスタQ1のコレクタが発光ダイオードからなる発光素子36のカソードに接続され、エミッタが接地され、ベースが抵抗素子R2 を介して制御回路34のドライブ信号DR1 の出力ラインに接続されている。
また、抵抗素子R1 が電源電圧VCCの供給ラインと発光素子36のアノードに接続されている。
すなわち、発光素子36は、制御回路34からハイレベルのドライブ信号DR1 ,DR2が出力されたときに発光するようにドライブ回路35に接続されている。
The
The collector of the transistor Q1 is connected to the cathode of the
The resistance element R1 is connected to the supply line of the power supply voltage VCC and the anode of the
That is, the
また、ドライブ回路38は、npn型トランジスタQ2,Q3、および抵抗素子R5 〜R8 により構成されている。 The drive circuit 38 is composed of npn transistors Q2 and Q3 and resistance elements R5 to R8.
次に、電波修正時計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7,8に関連付けて説明する。
時計本体100は、図7,8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。
Next, a specific configuration of the movement of the radio-controlled timepiece and the pointer position detection system will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 7 and 8, the
時計本体100は、互いに対向して接続されて輪郭を形成する第2ケースとしての下ケース111および第1ケースとしての上ケース112と、この下ケース111および上ケース112で形成される空間内のほぼ中央部において下ケース111と連結した状態で配置される中板113とを備えており、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駆動系(秒針駆動系)120、第2駆動系(時分針駆動系)130、光検出センサ140、手動修正系150等が固定あるいは軸支されている。
The
秒針駆動系120および時分針駆動系130が本発明に係る時刻表示手段に相当する。
The second
第1駆動系120は、図7に示すように、略コ字状のステータ121a、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、このステータ121aの他方の磁極間において回動自在に配置されたロータ121cにより構成された秒針用ステッピングモータ121と、ロータ121cのピニオン121dに大径歯車122aが噛合した第1伝達歯車(第1検出用歯車)としての第1の5番車122と、この第1の5番車122の小型歯車122bに噛合した第2検出用歯車(第1指針車)としての秒針車123とにより構成されている。
ここで、秒針用ステッピングモータ121は、ステータ121aが中板113に載置して固定され、ロータ121cが中板113と上ケース112とに軸支されており、制御回路14の出力制御信号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。
As shown in FIG. 7, the
Here, in the second
第1の5番車122は、大径歯車122aの歯数が60個、小径歯車122bの歯数が15個に形成され、中板113および上ケース112に回動自在に軸支され、その大径歯車122aが秒針用ステッピングモータ121のロータ121c(ピニオン121d)と噛合して、ロータ121cの回転速度を所定速度に減速させる。この第1の5番車122には、図9に示すように、秒針車123と重なる領域において周方向に等間隔(中心角α1が120°)で配置された3個の円形状をなす透孔122cが形成されている。この透孔122cは、光検出センサ140の検出光を通過させるだけでなく、少なくともその1つは、第1の5番車122を組付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
The first
秒針車123は、大径歯車123aの歯数が60個に形成され、その軸部の一端が上ケース112に軸支され、中板113を下ケース111側に貫通したその他端側には秒針軸123bが圧入されており、この秒針軸123bは、後述する分針パイプ134pの内側に挿通されて、その先端に秒針が取り付けられている。この秒針車123には、図12に示すように、回転により第1の5番車122と重なる領域において周方向に等間隔(中心角α2が30°)で配置された11個の円形状をなす透孔123cと、一箇所だけピッチの異なる位置決め遮光部123d(透孔123cと透孔123cとの中心角が60°)とが形成されている。そして、上記第1の5番車122の透孔122cが位置決め遮光部123dに対向した後に最初に透孔123cと対向する時に、秒針が正時を指すように構成されている。
In the
透孔123cは、光検出センサ140の検出光を通過させるだけでなく、少なくともその1つは、秒針車123を組付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
また、これらの透孔123cの内側には、周方向に長尺で回転軸方向に突出する円弧状の付勢ばね123eが、切り欠き孔123fにより画定されている。この円弧状付勢ばね123eは、秒針車123をその回転軸方向に付勢するものである。
The through-
Further, inside these through-
ここで、位置決め遮光部123dは、周方向において切り欠き孔123fから離れた位置、すなわち、2つの切り欠き孔123fが途切れて離れた領域に形成されている。したがって、切り欠き孔123fと位置決め遮光部123dとの距離を十分確保できるため、位置決め遮光部123dの領域において検出光が切り欠き孔123fに回り込むようなことはなく、確実にこの位置決め遮光部123dで検出光を遮ることができる。すなわち、検出光の回り込みによる誤検出を生じ易い切り欠き孔123fを設けた領域から離れた位置に位置決め遮光部123dが形成されていることから、この位置決め遮光部123dを秒針車122の回転角度位置の位置決めに用いることで、確実な位置決めを行うことができる。
Here, the positioning light-shielding
秒針車123においては、図12に示すように、複数(11個)の透孔123cを設ける代わりに、図13に示すように、位置決め遮光部123dと径方向において対向する位置にある透孔123cのみを残して、その他の透孔123cをそれぞれ切り欠き孔123gと一体的に開けてもよい。これによれば、検出光の通過を許容する部分において、検出光の通過をより一層確実なものとし、また、秒針車123を形成する材料の無駄を低減することができる。
In the
第2駆動系130は、図7、図8、および図10に示すように、略コ字状のステータ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動自在に配置されたロータ131cにより構成された時分針用ステッピングモータ131とロータ131cのピニオン131dに大径歯車132aが噛合した中間歯車としての第2の5番車132と、この第2の5番車132の小径歯車132bに大径歯車133aが噛合した第2伝達歯車(第3検出用歯車)としての3番車133と、この3番車133の小径歯車133bに大径歯車134aが噛合した第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の小径歯車134bに大径歯車135aが噛合した中間歯車としての日の裏車135と、この日の裏車135の小径歯車135bに噛合した第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。
ここで、時分針用ステッピングモータ131は、ステータ131aが中板113に載置して固定され、ロータ131cが中板113と上ケース112とに軸支されており、制御回路14の出力制御信号に基づいて、その回転方向、回転角度、および回転速度が制御される。
As shown in FIGS. 7, 8, and 10, the
Here, in the hour / minute
第2の5番車132は、大径歯車132aの歯数が60個、小径歯車132bの歯数が15個に形成され、中板113および上ケース112に軸支され、その大径歯車132aが時分針用ステッピングモータ131のロータ131c(ピニオン131d)と噛合して、ロータ131cの回転速度を所定速度に減速させる。なお、この第2の5番車132としては、前述の第1の5番車122を流用、すなわち、透孔122cが設けられたものを用いてもよい。これにより、部品の共用化が行え製品のコストを低減することができる。
The second fifth wheel &
3番車133は、大径歯車133aの歯数が60個、小径歯車133bの歯数が10個に形成され、軸部の一端が上ケース112に軸支され、他端側が中板113を貫通した状態で回動自在に配設されており、第2の5番車132の回転を減速して分針車134に伝達する。また、3番車133には、図14に示すように、回転により秒針車123および第1の5番車122と重なる領域において周方向に等間隔(中心角α3が36°)で配置された10個の円形状をなす透孔133cが形成されている。この透孔133cは、光検出センサ140の検出光を通過させるだけでなく、少なくともその1つは、3番車133を組付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
In the
分針車134は、大径歯車134aの歯数が60個、小径歯車134bの歯数が14個に形成され、その中央部には小径歯車134bが一体的に形成された分針パイプ134pが、側面視にて略T字形状をなすように形成されている。そして、分針パイプ134pの一端部が中板113に回動自在に軸支され、他端側の軸部は後述する時針車136の時針パイプ136pの内部に回動自在に挿通されている。また、分針パイプ134pは、下ケース111を貫通して時計の文字盤側に突出しており、その先端には分針が取り付けられている。
In the
また、分針車134には、図15に示すように、回転により秒針車123,第1の5番車122,3番車133と重なる領域において周方向に長尺な3個の円弧状透孔134c,134d,134eが形成されている。これら円弧状透孔134cと円弧状透孔134dとは、中心角α5で30°隔てて形成され、円弧状透孔134dと円弧状透孔134eとは、中心角α6で30°隔てて形成され、また、円弧状透孔134eと円弧状透孔134cとは、中心角α7で60°隔てて形成されている。すなわち、円弧状透孔134eと円弧状透孔134cとの間に、最も幅の広い遮光部Aが形成され、円弧状透孔134cと円弧状透孔134dとの間および円弧状透孔134dと円弧状透孔134eとの間に、上記遮光部Aよりも幅狭の遮光部Bが形成されている。
Further, as shown in FIG. 15, the
また、円弧状透孔134cは、一端側の円形部134c1と、他端側から伸びる幅広円弧部134c2と、両者を連結する幅狭円弧部134c3とにより形成されている。この幅狭円弧部134c3により画定される円形部134c1は、検出光を通過させるだけでなく、分針車134を組み付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
The arc-shaped through-
時針車136は、大型歯車136aの歯数が40個に形成され、その中央部に円筒状の時針パイプ136pが一体的に取り付けられており、この時針パイプ136pの内部に前述の分針パイプ134pが挿通されている。そして、時針パイプ136pは、下ケース111に形成された軸受け孔111aに挿通されて回動自在に軸支されており、また、その先端側は下ケース111を貫通して時計の文字盤側に突出しており、その先端には時針が取り付けられている。
The
また、時針車136には、図16に示すように、回転により秒針車123,第1の5番車122,3番車133,分針車134と重なる領域において周方向に長尺な3個の円弧状透孔136c,136d,136eが形成されている。これら円弧状透孔136cと円弧状透孔136dとは、中心角α8で45°隔てて形成され、円弧状透孔136dと円弧状透孔136eとは、中心角α9で60°隔てて形成され、また、円弧状透孔136eと円弧状透孔136cとは、中心角α10で30°隔てて形成されており、更に、円弧状透孔136c,136d,136eの長さは、中心角β1+β2,β3,β4がそれぞれ75°,60°,90°となるように設定されている。すなわち、円弧状透孔136eと円弧状透孔136cとの間に、最も幅の狭い遮光部Cが形成され、円弧状透孔136cと円弧状透孔136dとの間に、遮光部Cよりも幅の広い遮光部Dが形成され、円弧状透孔136dと円弧状透孔136eとの間に、遮光部Dよりも幅の広い遮光部Eが形成されている。
In addition, as shown in FIG. 16, the
また、円弧状透孔136cは、一端側から中心角β1で7.5°のところに位置する円形部136c1と、他端側から伸びる幅広円弧部136c2と、両者を連結すると共に円形部136c1の両側に位置する幅狭円弧部136c3とにより形成されている。この幅狭円弧部136c3により画定される円形部136c1は、検出光を通過させるだけでなく、時針車136を組み付ける際の位置決め孔(度決め孔)として用いられるものである。
In addition, the arc-shaped through
日の裏車135は、大径歯車135aの歯数が42個、小径歯車135bの歯数が10個に形成され、下ケース111に形成された突部111bに対して回動自在に軸支されており、大径歯車135aが分針パイプ134pに形成された小径歯車134bに噛合し、また、小径歯車135bが時針車136(136a)に噛合して、分針車134の回転を減速して時針車136に伝達する。
The
光検出センサ140(300)は、図7に示すように、上ケース112の壁面に固定された回路基板141に取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、下ケース111の壁面に固定された回路基板143に取付けられたフォトトランジスタからなる受光素子144とにより形成されている。
そして、発光素子142(310)のアノードは抵抗R5を介してVccに接続され、カソードはnpnトランジスタQ2のコレクタに接続、エミッタはグランドに接地されている。ドライブ回路38における抵抗素子R6からnpnトランジスタQ2に制御信号が供給される。
受光素子144(320)のコレクタは、制御回路34と、抵抗R3を介してVccにそれぞれ接続されている。この制御回路34との接続ラインは、検出信号DT2の制御回路34への出力ラインとなっている。またエミッタは接地されている。
すなわち、発光素子142は、制御回路34からハイ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38に接続され、受光素子320で光を受けてその信号(DT2)を制御回路34に供給している。
また図6における光検出センサ900も同様に動作する。
As shown in FIG. 7, the light detection sensor 140 (300) has a
The anode of the light emitting element 142 (310) is connected to Vcc via the resistor R5, the cathode is connected to the collector of the npn transistor Q2, and the emitter is grounded. A control signal is supplied from resistance element R6 in drive circuit 38 to npn transistor Q2.
The collector of the light receiving element 144 (320) is connected to the Vcc via the
That is, the
The light detection sensor 900 in FIG. 6 operates in the same manner.
次に、図8に示すように、平面視にて第1の5番車122、秒針車123、3番車133、分針車134、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、第1の5番車122の透孔122c、3番車133の透孔133c、秒針車123の透孔123c、分針車134の透孔134c(134d、134e)、時針車136の透孔136c(136d、136e)が重なり合った時に、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、秒針、分針、時針が正時等の位置を指していることを出力するようになっている。
Next, as shown in FIG. 8, the first
更に、発光素子142は、上ケース112の外側に開口するように形成された第1配置部としての取付け凹部112c内に配置されており、この取付け凹部112cの底面には、所定径の円形貫通孔112dが開けられている。この円形貫通孔112dは、発光素子142から発せられる検出光が末広がり状に広がる性質があるため、その広がった部分の光を遮断して収束された光のみを通過させて誤検出を防止できるようにするものである。
同様に、受光素子144は、下ケース111の外側に開口するように形成された第2配置部としての取付け凹部111c内に配置されており、この取付け凹部111cの底面には、所定径の円形貫通孔111dが開けられている。この円形貫通孔111dは、発光素子142から発せられ、上記透孔を通過してきた光のみをできるだけ通過させて誤検出を防止できるようにするものである。
Further, the
Similarly, the
第1の5番車122、3番車133、秒針車123、分針車134、時針車136を取付ける場合は、所定の位置決めピンが、下ケース111の円形貫通孔111d、位置決めとして用いられるそれぞれの透孔、および上ケース112の円形貫通孔112dを貫くように、順次に組付ける。そして、上ケース112および下ケース111を接合して一体化した後、位置決めピンを引き抜いて、貫通孔112dが位置する取付け凹部112cに発光素子142を取付け、また、貫通孔111dが位置する取付け凹部112cに受光素子144を取付ける。
When attaching the first
これにより、貫通孔112dおよび111dは完全に塞がれ、上ケース112および下ケース111により画定される内部空間に外部の光が侵入するのを防止できる。したがって、外部の光が侵入することによる誤検出を防止できると共に、組付け時の位置決め孔と光検出用の透孔とを兼用していることから、これらの孔を別々に設ける場合にくらべて装置の集約化、小型化を行うことができる。
As a result, the through holes 112d and 111d are completely closed, and external light can be prevented from entering the internal space defined by the
手動修正系150は、図7および図8に示すように、上述の分針車134の小径歯車134bおよび時針車136の大径歯車136aに噛合する日の裏車135と、この日の裏車135の大径歯車135aに噛合する歯車151aを有する手動修正軸151とにより構成されている。この手動修正軸151は、上ケース112の外側に位置付けられて利用者が直接指を触れることのできる頭部151bと、この頭部151bから伸びて上ケース112に形成された開口112eを貫挿し下ケース111に形成された突部111eに対して軸支された柱状部151cとからなり、この柱状部151cの下方領域に歯車151aが形成されている。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
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、上述の第2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、第2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。
The
上記のように、秒針車123の秒針軸123bが分針車134の分針パイプ134pに挿通され、分針車134の分針パイプ134pが時針車136の時針パイプ136pに挿通されていることから、秒針車123と、分針車134と、時針車136とは、それぞれの回転中心軸が共通しており、また、時刻表示の際に、秒針が60秒間に1回転、分針が60分間に1回転、時針が12時間に1回転するように駆動される。
As described above, since the
分針車134の分針パイプ134pの先端部および時針車136の時針パイプ136pの先端部には、図17に示すように、径方向に所定幅をなして伸びる位置決めのための第1指標としての溝134gおよび第2指標としての溝136gが形成されている。そして、これらの溝134gおよび溝136gが、一直線に並んだとき所定の時刻例えば12時00分を指すように設定されている。
As shown in FIG. 17, a groove serving as a first index for positioning extending at a predetermined width in the radial direction is formed at the tip of the
このような位置決め指標を設けたことにより、分針車134および時針車136を下ケース111および上ケース112により囲繞して覆ってしまった後においても、溝134gおよび136gが一直線に並んでいれば予め設定された概略の時刻を指していることが分かるため、その状態を基に分針および時針を容易に取り付けることができ、その他の位置合わせおよび位置確認工程が不要になり、製造ラインおよび検査ラインでの製造時間および検査時間を短縮することができる。なお、位置決め指標としては、上記の溝に限るものではなく、ポッチ等のマークでもよい。
By providing such a positioning index, even if the
次に、上記構成による時刻修正制御動作を説明する。
なお、ここでは、分針系の通常モード動作を例に説明する。
Next, the time correction control operation with the above configuration will be described.
Here, a normal mode operation of the minute hand system will be described as an example.
キー局1から、図2(a)に示すようなフォーマットを有する長波(40kHz)の標準時刻電波S1がAM変調されて発信される。
キー局1から発信された標準時刻電波信号S1は、時刻信号中継装置2および電波修正時計3の受信アンテナ20aおよび31aで受信される。
From the
The standard time radio signal S1 transmitted from the
時刻信号中継装置2においては、受信アンテナ20aで受信された標準時刻電波S1は、受信用RFアンプ21、検波回路22、整流回路23、積分回路24を通して、図2(b)に示すような標準時刻電波信号S1のベースバンド信号に変換されてマイクロコンピュータ25に入力される。
In the time
マイクロコンピュータ25では、積分回路24によるベースバンド信号を受けて、時刻コードをデコードし、時・分・00秒などの時刻データが得られ、内部時計が修正される。
そして、あらかじめ決められた第1の送信時刻(たとえば午前2時38分)帯および第2の送信時刻(たとえば午前2時48分)帯には、内部時計が計時している時刻に基づいて、送信すべき時刻データが作成される。
この時刻データがベースバンド信号と同一フォーマットでスイッチ28の制御端子に、ゲートパルスS25として出力される。
スイッチ28では、第1の送信時刻帯には出力端子dが入力端子aに接続され、第2の送信時刻帯には出力端子dが入力端子bに接続される。
電界強度が大きく所定のしきい値以上の場合、モード選択スイッチ25bの設定された情報がコンピュータ25に記憶されているので、この設定された情報に基づいて、ゲートパルスS25が出力され、このゲートパルスS25でスイッチ28が制御される。図1の実施形態では、出力端子dが入力端子aまたはbに接続される。よって、送信用RFアンプ29からは電波信号S2a,S2bが送信される。
したがって、第1の送信時刻帯には、出力強度調整回路27aにおいてはレベル調整された発振器26から発振される発振信号S26が、マイクロコンピュータ25によるゲートパルスS25でオン・オフされ、AM変調RF信号が得られる。
このAM変調RF信号は、送信用RFアンプ29で増幅され、送信アンテナ20bから、図2(a)に示すようなフォーマットと同一フォーマットで第1の強度の時刻電波信号S2aとして送信される。
The
The first transmission time (for example, 2:38 am) band and the second transmission time (for example, 2:48 am) band determined in advance are based on the time measured by the internal clock, Time data to be transmitted is created.
This time data is output as a gate pulse S25 to the control terminal of the
In the
When the electric field strength is large and exceeds a predetermined threshold value, the information set in the
Therefore, in the first transmission time zone, the oscillation signal S26 oscillated from the level-adjusted
The AM-modulated RF signal is amplified by the
次いで、第2の送信時刻帯には、出力強度調整回路27bにおいてはレベル調整された発振器26から発振される発振信号S26が、マイクロコンピュータ25によるゲートパルスS25でオン・オフされ、AM変調RF信号が得られる。
このAM変調RF信号は、送信用RFアンプ29で増幅され、送信アンテナ20bから、図2(a)に示すようなフォーマットと同一フォーマットで第2の強度の時刻電波信号S2bとして送信される。
Next, in the second transmission time zone, the oscillation signal S26 oscillated from the level-adjusted
This AM modulated RF signal is amplified by the
電界強度が所定のしきい値レベル以下の場合、モード選択スイッチ25bを時刻信号中継装置2から時刻情報を含む電波を送信停止するように設定したとき、送信用RFアンプ29は電源が切断されているため動作しない。あるいは送信用RFアンプ29の入力端子がスイッチ28の出力端子dが入力端子cのグランド(GND)に接続されているため、入力端子からは信号は供給されず時刻情報のないキャリア周波数のみの信号となる。そのため、いずれの場合も送信用RFアンプ29から時刻電波信号は送信されない。
When the electric field strength is less than or equal to a predetermined threshold level, when the
電波修正時計3では、制御回路34において、キー局1からの標準時刻電波信号S1を毎正時に受信可能なように毎正時を含む前後1分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力を供給させる。
これにより、時刻電波信号受信系31の受信アンテナ31aで受信されたキー局からの時刻コード信号を含む長波(たとえば40kHz)が長波受信回路31bで所定の信号処理を受けて、パルス信号S31として制御回路34に出力される。
In the radio-controlled
Thereby, a long wave (for example, 40 kHz) including the time code signal from the key station received by the receiving
制御回路34では、受信した電波信号がデコードされ、デコードの結果、正常受信であると判別した場合には、発振回路33による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに光検出センサ140(300,900)による検出信号DT1 ,DT2 の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2 がバッファ37を介して秒針用のステッピングモータ210および時分針用のステッピングモータ410に出力されて回転制御を行うことにより時刻修正制御が行われる。
そして、標準時刻電波を正常に受信したことを示す標準電波正常受信フラグがセットされる。
In the
Then, a standard radio wave normal reception flag indicating that the standard time radio wave has been normally received is set.
標準時刻電波信号S1の受信時刻ではなく、また、正常受信ではないと判別した場合、または標準電波正常受信フラグをセットした場合には、時刻信号中継装置2からの時刻電波信号S2aの受信時刻である午前2時38分(前後1分も含む)であるか否かの判別が行われる。
ここで、時刻電波信号S2aの受信時刻であると判別した場合であって、標準電波正常受信フラグがセットされていると、午前2時38分を含む前後1分の間に、時刻電波信号受信系31への図示しない電源による駆動電力の供給は行われず、標準電波正常受信フラグがリセットされて通常処理に移行する。
If it is determined that the reception is not normal reception, not the reception time of the standard time radio signal S1, or if the standard radio wave normal reception flag is set, the reception time of the time radio signal S2a from the time
Here, if it is determined that it is the reception time of the time radio signal S2a, and the standard radio wave normal reception flag is set, the time radio signal reception is performed within 1 minute before and after 2:38 am. Driving power is not supplied to the
一方、標準電波正常受信フラグがセットされていない場合には、時刻信号中継装置2からの時刻電波信号S2aを受信可能なように午前2時38分を含む前後1分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力が供給される。
このとき、図6において、正常受信である場合には、発振回路33による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに光検出センサ300,900による検出信号DT1 ,DT2 の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2 がバッファ37を介して秒針用のステッピングモータ210および時分針用のステッピングモータ410に出力されて回転制御を行うことにより時刻修正制御が行われる。
この場合、電波修正時計3は時刻信号中継装置2から比較的至近距離に配置されており、正常に受信ができたことから、時刻信号中継装置2から第2の時間に送信される第2の強度の時刻電波信号の受信は行われない。すなわち、午前2時48分を含む前後1分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力の供給は行われない。
On the other hand, when the standard radio wave normal reception flag is not set, the time radio signal is received for 1 minute before and after 2:38 am so that the time radio signal S2a from the time
At this time, in the case of normal reception in FIG. 6, the control is performed according to the count control of various counters based on the basic clock by the
In this case, the radio-controlled
また、時刻信号中継装置2から第1の時間に送信された第1の強度の時刻電波信号S2aをデコードした結果、時刻化が不可能である場合には指針位置の修正は行われず、第2の時間に送信される第2の強度の時刻電波信号S2bの受信が行われる。すなわち、午前2時48分を含む前後1分の間、時刻電波信号受信系31に図示しない電源による駆動電力が供給される。
そして、制御回路34は、時刻信号中継装置2から第2の時間に送信された第2の強度の時刻電波信号S2bがデコードされ、時刻化が可能である場合には、発振回路33による基本クロックに基づいて各種カウンタのカウント制御並びに第1および第2の反射型光センサ300,900による検出信号DT1 ,DT2の入力レベルに応じて、制御信号CTL1,CTL2 がバッファ37を介して秒針用のステッピングモータ210および時分針用のステッピングモータ410に出力されて回転制御を行うことにより時刻修正制御が行われる。
この場合、電波修正時計3は時刻信号中継装置2から遠い位置に配置されている。
When the time signal cannot be timed as a result of decoding the first strength time radio signal S2a transmitted from the
Then, when the time radio signal S2b having the second intensity transmitted from the time
In this case, the radio-controlled
一方、正常受信でない場合には、時刻信号中継装置2の設置位置が不適当であるとして、制御信号CTL1,CTL2 を出力せずに、たとえばドライブ信号DR1 がドライブ回路35に出力されて、発光素子36が発光されて、ユーザに報知される。
On the other hand, when the reception is not normal, it is determined that the installation position of the time
また、時刻信号中継装置2から信号が送信されていない場合、すなわち信号が全く存在しない場合も、電波修正時計3において同様にユーザーに報知させる。この際とくに、時刻信号中継装置2から送信を停止していることを具体的にユーザーに知らせ、電波修正時計3が誤表示している可能性のあることを警告させる。
Further, when the signal is not transmitted from the time
以上説明したように、本実施形態によれば、時刻信号中継装置2に送信用RFアンプ29の送信モードを選択するモード選択スイッチを設け、このモード選択スイッチ25bをユーザーの要求に従って設定することにより、キー局1からAM変調されて発信された所定周波数(40kHz)の時刻コードを含む標準時刻電波信号S1を受信し、この受信した標準時刻電波信号の電界強度が所定のしきい値レベル以下のときは、送信用RFアンプ29からの送信出力を停止するかあるいは時刻情報の無いキャリア周波数のみを送信するようにする。
一方モード選択スイッチ25bを送信継続に設定した場合、蓄積された誤差時間情報をそのまま送信用RFアンプ29から送信される。
このように、時間情報を入力の標準時刻電波信号の電界強度に応じて時刻信号中継装置2の送信用RFアンプ29から時刻電波信号を送信停止するかまたは送信継続するようにし、電波修正時計3で正確な時間表示を報知するとともに電波受信状態も表示してユーザーが誤った時間認識をしないようにした。
As described above, according to the present embodiment, the time
On the other hand, when the
In this way, the time signal is stopped from transmission or continued to be transmitted from the
また、時間情報を入力の標準時刻電波信号の電界強度に応じて時刻信号中継装置2の送信用RFアンプ29から時刻電波信号を送信停止するとき送信用RFアンプ29の電源を切断するため送信出力系回路の消費電力を削減できる利点がある。
Further, when the time radio signal is stopped from being transmitted from the
1…電波発信基地(キー局)、2,2A…時刻信号中継装置、20a…受信アンテナ、20b…送信アンテナ、21…受信用RFアンプ、22…検波回路、23…整流回路、 24…積分回路、25…マイクロコンピュータ、25b…モード選択スイッチ、26…周波数40.00kHzの発振器、27a,27b…出力強度調整回路、28…スイッチ、29…送信用RFアンプ、3…電波修正時計、30…信号処理系回路、 31…時刻電波信号受信系、32…強制受信モード信号発生部、33…発振回路、34…制御回路、35…ドライブ回路、36…報知手段としての発光素子、37…バッファ回路、38…ドライブ回路、100…時計本体、110…長波受信回路、111r…40kHz受信回路、112r…60kHz受信回路、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)、122c…透孔、123…秒針車(第2検出用歯車、第一指針車)、123c…透孔、123d…位置決め遮光部、123e…付勢ばね、123f…切り欠き孔、123g…切り欠き孔、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、133c…透孔、134…分針車(第4検出用歯車、第2指針車)、134c…円弧状透孔、134d…円弧状透孔、134e…円弧状透孔、134g…溝(第1指標)、134p…分針パイプ、135…日の裏車、136…時針車(第5検出用歯車、第2指針車)、136c…円弧状透孔、136d…円弧状透孔、136e…円弧状透孔、136g…溝(第2指標)、136p…時針パイプ、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、151b…頭部、VCC…電源電圧、C1 〜C3 …キャパシタ、R1 〜R8 …抵抗素子。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記標準時刻電波信号を受信し、該電波信号の強度を検出し所定しきい値と比較し、該比較結果に基づいて送信制御信号を出力する制御回路と、
上記送信制御信号が供給され、該制御信号に応じて、時刻コードを含む時刻電波信号を生成して送信する送信系回路と
を有する時刻信号中継装置。 A time signal relay device that relays a radio signal including a time code for a radio correction clock that receives a standard time radio signal and corrects the time,
A control circuit that receives the standard time radio signal, detects the intensity of the radio signal, compares it with a predetermined threshold value, and outputs a transmission control signal based on the comparison result;
A time signal relay device comprising: a transmission system circuit that is supplied with the transmission control signal and generates and transmits a time radio signal including a time code in accordance with the control signal.
請求項1記載の時刻信号中継装置。 The time signal relay device according to claim 1, wherein the control circuit includes a mode selection switch that selects a transmission mode in which transmission is continued or stopped in the transmission system circuit.
請求項1または2記載の時刻信号中継装置。 The time signal relay device according to claim 1 or 2, wherein transmission is stopped from the transmission system circuit when the standard time radio signal is equal to or less than the predetermined threshold value.
請求項1から3のいずれか一に記載の時刻信号中継装置。 The time signal relay device according to any one of claims 1 to 3, wherein the time signal relay device includes notification means for notifying a radio wave state.
上記標準時刻電波信号または標準時刻電波信号を受けて時刻修正を行う上記電波修正時計用に、時刻コードを含む電波信号を中継する時刻信号中継装置を含む時刻修正システムであって、
上記時刻信号中継装置は、
上記時刻コードを含む電波信号の信号レベルを検出する検出回路と、
該検出回路からの出力レベルを所定のしきい値と比較判断し、上記電波信号の時刻コードの信号処理する信号処理回路と、
上記時刻信号中継装置から送信される電波信号の送信モードを設定するモード選択スイッチと、
上記モード選択スイッチで選択されたモードに応じて、上記信号処理回路からの制御信号により上記電波信号の送信モードが決定される送信系回路と、
上記電波信号の検出レベルに応じて電波受信状態を報知する報知手段と、
を有し、
上記電波修正時計は、
上記時刻信号中継装置から、送信されてくる送信モードに応じて上記時刻中継装置の受信送信状態を表示する表示装置と
を有する時刻修正システム。 A radio time correction clock that receives a radio signal obtained by relaying a standard time radio signal or a standard time radio signal, and corrects the time according to the time code including the received signal;
A time correction system including a time signal relay device that relays a radio signal including a time code for the radio correction clock that receives the standard time radio signal or the standard time radio signal and corrects the time,
The time signal relay device is
A detection circuit for detecting a signal level of a radio signal including the time code;
A signal processing circuit for comparing and judging the output level from the detection circuit with a predetermined threshold value, and for processing the time code of the radio wave signal;
A mode selection switch for setting a transmission mode of a radio signal transmitted from the time signal relay device;
A transmission system circuit in which a transmission mode of the radio signal is determined by a control signal from the signal processing circuit according to a mode selected by the mode selection switch;
Informing means for informing the radio wave reception state according to the detection level of the radio wave signal,
Have
The above radio-controlled watch
A time correction system comprising: a display device that displays a reception transmission state of the time relay device according to a transmission mode transmitted from the time signal relay device.
請求項5記載の時刻修正システム。
The time correction system according to claim 5, wherein the display device displays the reception state when the reception state of the time signal relay device is equal to or less than a threshold value.
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