JP2007047046A - 電波受信計時装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 小型でかつ低コストの電波受信計時装置を提供する。
【解決手段】 受信部が長波標準電波を受信していない通常時は、前記計時部よりの計数結果に基づいた時刻データを採用すると共に、前記受信部が前記長波標準電波を受信した受信時に、前記計時部よりの計数結果に基づく時刻データを前記長波標準電波で修正する時刻データ調整手段とを有する電波受信計時装置であって、水晶振動子と、前記水晶振動子が、前記長波標準電波の受信期間中においては受信部のフィルタとして使用され、前記長波標準電波の非受信期間中においては、前記計時部の基準クロック源として使用されるように切り替える切替手段と、を具備する構成となっている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、受信部が長波標準電波を受信して、計時部よりの計数結果に基づく時刻データを長波標準電波で修正する電波受信計時装置に関し、特に、小型でかつ低コストの電波受信計時装置に関するものである。

現在、世界各国（アメリカ、ドイツ、日本等）で長波標準電波（６０ｋＨｚ、７７．５ｋＨｚ、４０ｋＨｚ等）を利用したタイムコード（時刻、日付等）が発信されており、この長波標準電波を受信し、時刻の修正をする、いわゆる電波時計が実用化されている。図２は、日本において、独立行政法人情報通信研究機構が送信している標準電波のタイムコードを示す図である。
長波標準電波を受信する受信部の受信方式としては、一般的に、１．ストレート方式（非特許文献１参照）と、２．スーパーへテロダイン方式（非特許文献２参照）の２方式が用いられている。
図３は、従来の電波受信計時装置の構成ブロック図である。
図３に示すように、従来の電波受信計時装置は、受信部と計時部とからなり、受信部として、アンテナ１と、アンテナ１に接続された第１および第２のアンプ３、５と、第２のアンプ５に接続されたキャパシタ７および第１の水晶振動子９と、キャパシタ７および第１の水晶振動子９に接続されたレクティファイア１１と、レクティファイア１１と第１のアンプ３との間にフィードバックして接続されたＡＧＣ１７と、レクティファイア１１に接続されたフィルタ１３と、フィルタ１３に接続されたデコーダ１５とを有しており、アンテナ１により受信された長波標準電波が増幅・検波・複合されて、第１の時刻データとなる。そして、計時部として、第２の水晶振動子２３を有する水晶発振器２１と、水晶発振器２１に接続された分周器１９と、通常時には分周器１９よりの第２の時刻データを入力して時刻表示すると共に、受信部が長波標準電波を受信している時には第１の時刻データを入力し、第１の時刻データに基づいて第２の時刻データを修正して正確な時刻データを得る時刻データ調整部２５とを有している。
なお、先行技術としては、特許文献１として、分周器で基準クロックを分周したカウンター値と、発振回路からの基準クロック、また１／２文周したクロックにより、同期クロック生成回路でリアルタイムクロック装置内部の同期クロックを生成し、これを同期回路に分配し、同期クロック生成回路の入力と、基準クロックをカウントする分周器の入力と、発振回路からの基準クロック出力、または１／２文周回路で基準クロックを１／２文周したクロック出力とを、互いに直近に配置する技術が開示されている。
特開２００１−２７７５７２公報 佐藤貴司：電波時計への取り組みと今後，長波標準電波シンポジウム集録，pp.17-21, 2001. 八宗岡 正 他：長波電波ウォッチの受信システム，日本時計学会誌，pp.64-72, No.146(1993)

しかしながら、上記図３に示すような従来の電波受信計時装置では、水晶フィルタとして、少なくとも１個の水晶振動子９が受信部に設けられていると共に、計時部においても、水晶振動子２３を基準クロック源として設けており、少なくとも２個の水晶振動子が必要であり、装置全体が大型化してしまうと共に、高コストになるという問題点があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、小型でかつ低コストの電波受信計時装置を提供することである。

上述の目的を達成するために、請求項１記載の発明は、長波標準電波を受信する受信部と、基準クロック源から発せられる基準クロックを計数する計時部と、前記受信部が長波標準電波を受信していない通常時は、前記計時部よりの計数結果に基づいた時刻データを採用すると共に、前記受信部が前記長波標準電波を受信した受信時に、前記計時部よりの計数結果に基づく時刻データを前記長波標準電波で修正する時刻データ調整手段とを有する電波受信計時装置であって、水晶振動子と、前記水晶振動子が、前記長波標準電波の受信期間中においては受信部のフィルタとして使用され、前記長波標準電波の非受信期間中においては、前記計時部の基準クロック源として使用されるように切り替える切替手段と、を具備することを特徴とする。
また、請求項２記載の発明は、前記時刻データ調整手段が、半導体発振器を有する半導体装置からなり、前記長波標準電波の受信期間中においては、前記半導体発振器が、前記計時部の基準クロック源として使用されることを特徴とする。

以上説明したように本発明によれば、電波時計において、小型化・低コスト化の障害となる水晶振動子をこれまでは最低２個は必要であったものを１個ですませることができ、装置の小型化・低コスト化が可能になる。

以下に添付の図を参照してこの発明の実施形態を詳細に説明する。
（実施例）
図１は、本発明による電波受信計時装置の一実施形態の構成ブロック図である。
図１に示すように、この電波受信計時装置は、受信部と計時部とからなり、受信部として、アンテナ１と、アンテナ１に接続された第１および第２のアンプ３、５と、第２のアンプ５に接続されたキャパシタ７および水晶振動子９と、キャパシタ７および水晶振動子９に接続されたレクティファイア１１と、レクティファイア１１と第１のアンプ３との間にフィードバックして接続されたＡＧＣ１７と、レクティファイア１１に接続されたフィルタ１３と、フィルタ１３に接続されたデコーダ１５とを有しており、アンテナ１により受信された長波標準電波が増幅・検波・複合されて、第１の時刻データとなる。そして、水晶振動子９は、スイッチ８、１０を介して第２のアンプ５とレクティファイア１１との間に接続されており、スイッチ８、１０の切替により、後述する水晶発振器２１に接続されるようになっている。
そして、計時部として、スイッチ８、１０の切替により水晶振動子９に接続される水晶発振器２１と、水晶発振器２１に接続された分周器１９と、通常時には、分周器１９よりの第２の時刻データを入力して時刻表示すると共に、受信部が長波標準電波を受信している時には第１の時刻データを入力し、第１の時刻データに基づいて第２の時刻データを修正して正確な時刻データを得る時刻データ調整部２５とを有している。そして、この時刻データ調整部２５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有する半導体１チップ装置からなっており、基準クロックを発生する半導体クロック回路を有している。なお、半導体１チップ装置に、前述した第１および第２のアンプ３、５、キャパシタ７および水晶振動子９、レクティファイア１１、ＡＧＣ１７、フィルタ１３、デコーダ１５、水晶発振器２１、分周器１９等を形成しても良い。

次に、図１に示した電波受信計時装置の動作について説明する。
まず、受信部が長波標準電波を受信していない通常時では、スイッチ８、１０の切替により水晶振動子９は、水晶発振器２１に接続されており、時刻データ調整部２５は、分周器１９よりの第２の時刻データを入力して時刻表示している。
そして、受信部が長波標準電波を受信している受信時では、スイッチ８、１０の切替により水晶振動子９は、水晶フィルタとして第２のアンプ５とレクティファイア１１との間に接続されており、時刻データ調整部２５は、第１の時刻データを入力し、第１の時刻データに基づいて第２の時刻データを修正して正確な時刻データを得て時刻表示をする。
なお、受信部が長波標準電波を受信している受信時では、スイッチ８、１０の切替により水晶振動子９は、水晶フィルタとして第２のアンプ５とレクティファイア１１との間に接続されている。そのため、電波の受信に成功した場合は、時刻が標準時刻に修正され問題ないが、受信に失敗した場合、計時部の時刻データを修正せずそのまま使用するため、受信を試みた期間、計時部の計時動作が停止し、結果として時刻が遅れる。従って、その間、水晶発振器２１には、時刻データ調整部２５の半導体クロック回路よりのクロック信号が入力されて使用されるようになっている。
ここで、半導体クロック回路は、一般的な半導体回路であるＣＲ発振回路・リング発振器等であり、さらには、標準電波の搬送波を抽出したクロックでもよく、電波時計としてのトータル精度に合わせるようにし、適当なものを使用すればよい。
なお、スイッチ８、１０の切替は、前もって設定された長波標準電波の受信時刻を元にした時刻データ調整部２５よりの指示信号により行われている。すなわち、水晶振動子９が計時部のクロック源から受信部のフィルタに切り替わるタイミングは、一般的には、ＣＰＵからの受信開始命令、もしくは計時部（水晶時計）が定刻になった時とし、逆の受信部のフィルタ機能からクロック源の機能に切り替わるタイミングは、標準電波を受信完了し、計時部の時刻データを修正した後となる。

本発明による電波受信計時装置の一実施形態の構成ブロック図である。 日本において、独立行政法人情報通信研究機構が送信している標準電波のタイムコードを示す図である。 従来の電波受信計時装置の構成ブロック図である。

符号の説明

１…アンテナ、３…アンプ、５…アンプ、７…キャパシタ、８、１０…スイッチ、９…水晶振動子、１１…レクティファイア、１３…フィルタ、１５…デコーダ、１７…ＡＧＣ、１９…分周器、２１…水晶発振器、２５…時刻データ調整部

Claims (2)

1. 長波標準電波を受信する受信部と、基準クロック源から発せられる基準クロックを計数する計時部と、前記受信部が長波標準電波を受信していない通常時は、前記計時部よりの計数結果に基づいた時刻データを採用すると共に、前記受信部が前記長波標準電波を受信した受信時に、前記計時部よりの計数結果に基づく時刻データを前記長波標準電波で修正する時刻データ調整手段とを有する電波受信計時装置であって、
   水晶振動子と、
   前記水晶振動子が、前記長波標準電波の受信期間中においては受信部のフィルタとして使用され、前記長波標準電波の非受信期間中においては、前記計時部の基準クロック源として使用されるように切り替える切替手段と、を具備することを特徴とする電波受信計時装置。
2. 前記時刻データ調整手段が、半導体発振器を有する半導体装置からなり、前記長波標準電波の受信期間中においては、前記半導体発振器が、前記計時部の基準クロック源として使用されることを特徴とする請求項１記載の電波受信計時装置。

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