JP2012189558A - Radio wave correction clock, and control method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、時刻情報を有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて時刻を修正する電波修正時計、およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a radio-controlled timepiece that receives a standard radio wave having time information and corrects the time based on the received standard radio wave, and a control method therefor.
標準電波を受信可能な電波時計が知られている。標準電波は振幅変調であり、前記電波時計は、受信回路において、フィルターなどで受信信号の包絡線を抜き出した後、比較器(コンパレーター)などで包絡線信号と基準電圧とを比較して二値化する二値化回路を備えている。そして、電波時計は、この二値化回路で得られたタイムコード信号に基づいて時刻情報を入手し、時刻表示を行っている。 Radio timepieces that can receive standard radio waves are known. The standard radio wave is amplitude-modulated, and the radio-controlled timepiece extracts the envelope of the received signal with a filter or the like in the receiving circuit, and then compares the envelope signal with a reference voltage by a comparator or the like. A binarization circuit for converting into values is provided. The radio timepiece obtains time information based on the time code signal obtained by the binarization circuit and displays the time.
ところで、標準電波の受信処理には、通常、数分(たとえば5分〜10分)程度の時間が必要である。この際、標準電波の受信に適さない環境で受信動作を行うと、無駄に電力を消費してしまうおそれがある。このため、特に、腕時計のような電池で駆動される電波時計では、消費電力の低減のため、電波時計の利用者が受信環境を把握することが求められている。 By the way, the standard radio wave receiving process usually requires several minutes (for example, 5 to 10 minutes). At this time, if the reception operation is performed in an environment that is not suitable for reception of the standard radio wave, there is a possibility that power is consumed wastefully. For this reason, in particular, in a radio timepiece driven by a battery such as a wristwatch, a user of the radio timepiece is required to grasp the reception environment in order to reduce power consumption.
そこで、標準電波を受信した受信信号を、AGC回路を介して復調部に導き、復調処理を行う標準電波受信機において、標準電波の受信レベルをLED表示器に表示させるものが提案されている(特許文献1参照)。 In view of this, a standard radio wave receiver that conducts demodulation processing by guiding a received signal that has received a standard radio wave to a demodulator through an AGC circuit and displaying the reception level of the standard radio wave on an LED display has been proposed ( Patent Document 1).
前記特許文献1は、受信レベルを表示させるため、特に、室内で受信する場合のように、電波が弱い環境での受信を回避することができる利点がある。
一方で、電子機器から発生するノイズが多い環境では、受信レベルも高くなる。このため、受信レベルが高い場合にでも、ノイズの影響で、時刻データの取得に失敗する場合がある。従って、受信レベルを表示させるだけでは、ノイズの影響で受信に適さない環境で標準電波の受信処理を行ってしまうおそれがあるという問題があった。
Since
On the other hand, in an environment where there is a lot of noise generated from an electronic device, the reception level also increases. For this reason, even when the reception level is high, acquisition of time data may fail due to the influence of noise. Therefore, simply displaying the reception level has a problem in that standard radio wave reception processing may be performed in an environment unsuitable for reception due to the influence of noise.
本発明は、受信に適した環境であることを正確に表示できる電波修正時計およびその制御方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radio-controlled timepiece that can accurately indicate that the environment is suitable for reception and a control method therefor.
本発明は、タイムコードを有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて内部時計の時刻を修正する電波修正時計であって、前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、前記受信信号の強さに応じて前記増幅回路のゲインを調整するオートゲインコントロール回路と、前記受信信号を所定のしきい値に基づいて二値化して二値化信号を出力する二値化手段と、前記二値化信号のパルス変化タイミングに基づいて受信信号のエラー状態を判別するパルス判定手段と、前記オートゲインコントロール回路による前記増幅回路のゲインの調整レベル、および、前記パルス判定手段の判定結果に基づいて受信状態を判別する受信状態判別手段と、前記受信状態判別手段で判別された受信状態を表示させる受信状態表示手段と、を備えることを特徴とする。 The present invention is a radio-controlled timepiece that receives a standard radio wave having a time code and corrects the time of an internal clock based on the received standard radio wave, an amplification circuit that amplifies the received signal of the standard radio wave, and the reception An auto gain control circuit that adjusts the gain of the amplifier circuit according to the strength of the signal; and binarization means that binarizes the received signal based on a predetermined threshold value and outputs a binarized signal; The pulse determination means for determining the error state of the received signal based on the pulse change timing of the binarized signal, the gain adjustment level of the amplifier circuit by the auto gain control circuit, and the determination result of the pulse determination means Receiving state determining means for determining the receiving state based on the receiving state, and receiving state displaying means for displaying the receiving state determined by the receiving state determining means. The features.
オートゲインコントロール回路(以下AGC回路ともいう)は、受信信号のレベルに応じて、増幅回路のゲインを調整する。具体的には、増幅回路に対して、オートゲインコントロール電圧(以下AGC電圧ともいう)を出力し、増幅回路はAGC電圧に基づいて増幅回路のゲインを調整する。この際、AGC回路は、受信環境が弱電界環境の場合のように、受信信号レベルが小さい場合には、増幅回路のゲインを増大させる。また、受信環境がノイズ環境である場合のように、受信信号レベルが大きい場合には、増幅回路のゲインを減少させて、増幅回路の出力信号のレベルが一定になるように制御する。
従って、AGC回路から増幅回路のゲインの調整レベルを示す調整レベル信号、たとえば、前記AGC電圧値を示す信号を取得すれば、受信信号レベルを判別することができる。
また、パルス判定手段は、前記二値化信号のパルス変化タイミングに基づいて受信信号のエラー状態を判別する。すなわち、標準電波では1秒間隔でビットデータが送信されるため、受信信号におけるパルス変化タイミングも1秒間隔で発生するはずである。ただし、ノイズが多い環境であると、ノイズの影響によって受信信号波形が乱れるため、パルス変化タイミングも1秒からずれる可能性が高い。従って、所定期間、たとえば20秒間のパルス変化タイミングを検出し、1秒間隔で変化したパルス数をカウントすれば、カウント値が大きい場合にはノイズが少なく、小さい場合にはノイズが多いと判断できる。
そして、本発明の受信状態判別手段は、このAGC電圧値による信号強度と、パルス判定手段によるノイズレベルとを合わせて受信環境を判別する。このため、ノイズの影響で信号レベルが増大している場合、従来のAGC電圧のみで受信環境を判断している場合には受信環境が良いと誤判定するおそれがあるが、本実施形態では、パルス判定手段のカウント値によってノイズの有無も合わせて判断しているので、受信環境を正確に判断できる。従って、受信状態表示手段によって、正確な受信環境を表示でき、ユーザーは、現在の場所で受信を継続してよいか、受信を停止して他の場所に移動すべきかを容易に判断できる。このため、受信環境が悪い状態での受信処理を継続することを防止でき、無駄な受信処理が無くすことができる。
An auto gain control circuit (hereinafter also referred to as an AGC circuit) adjusts the gain of the amplifier circuit according to the level of the received signal. Specifically, an auto gain control voltage (hereinafter also referred to as AGC voltage) is output to the amplifier circuit, and the amplifier circuit adjusts the gain of the amplifier circuit based on the AGC voltage. At this time, the AGC circuit increases the gain of the amplifier circuit when the reception signal level is low, such as when the reception environment is a weak electric field environment. Further, when the reception signal level is high, as in the case where the reception environment is a noise environment, the gain of the amplifier circuit is decreased to control the output signal level of the amplifier circuit to be constant.
Therefore, if the adjustment level signal indicating the gain adjustment level of the amplifier circuit, for example, the signal indicating the AGC voltage value is obtained from the AGC circuit, the reception signal level can be determined.
The pulse determining means determines an error state of the received signal based on the pulse change timing of the binarized signal. That is, since bit data is transmitted at intervals of 1 second with a standard radio wave, the pulse change timing in the received signal should also occur at intervals of 1 second. However, in an environment where there is a lot of noise, the received signal waveform is disturbed due to the influence of noise, so the pulse change timing is likely to be shifted from 1 second. Therefore, if the pulse change timing for a predetermined period, for example, 20 seconds is detected and the number of pulses changed at intervals of 1 second is counted, it can be determined that there is little noise when the count value is large and there is much noise when the count value is small. .
The reception state determination unit of the present invention determines the reception environment by combining the signal intensity based on the AGC voltage value and the noise level of the pulse determination unit. For this reason, when the signal level is increased due to the influence of noise, there is a risk of erroneous determination that the reception environment is good when the reception environment is determined only by the conventional AGC voltage. Since the presence or absence of noise is also determined based on the count value of the pulse determination means, the reception environment can be determined accurately. Therefore, the reception status display means can display an accurate reception environment, and the user can easily determine whether to continue reception at the current location or whether to stop reception and move to another location. For this reason, it is possible to prevent the reception process from being continued in a bad reception environment, and it is possible to eliminate a useless reception process.
本発明の電波修正時計において、前記受信状態判別手段は、前記増幅回路のゲインの調整レベルから受信信号の強さを判別し、かつ、前記パルス判定手段の判定結果からノイズ状態を判別し、前記受信状態表示手段は、前記受信信号の強さと、ノイズ状態とを別々に表示することが好ましい。 In the radio-controlled timepiece of the present invention, the reception state determination unit determines the strength of the reception signal from the gain adjustment level of the amplifier circuit, and determines the noise state from the determination result of the pulse determination unit, The reception status display means preferably displays the strength of the reception signal and the noise status separately.
本発明によれば、受信強度の強さと、ノイズ状態とを別々に表示できるので、受信状態が良くない理由をユーザーが判断できる。たとえば、ノイズは少ないが、受信強度が弱いと表示されていれば、室内などの電波が弱い場所で受信していると判断でき、窓際などの電波が強い場所に移動して受信を行えばよいことを把握できる。
また、ノイズが多ければ、ノイズ源に近いと判断でき、ノイズ源から離れたり、ノイズ発生源である電気機器などを停止させればよいことを把握できる。
従って、ユーザーは、受信状態の詳細を把握できるため、標準電波を受信するために適切な対応を取ることができる。
According to the present invention, since the strength of the reception strength and the noise state can be displayed separately, the user can determine the reason why the reception state is not good. For example, if it is displayed that there is little noise but the reception strength is weak, it can be determined that the signal is received in a place where the radio wave is weak, such as indoors, and you can move to a place where the radio wave is strong, such as near the window, and receive it. I can understand that.
Further, if there is a lot of noise, it can be determined that it is close to the noise source, and it can be grasped that it is only necessary to move away from the noise source or to stop the electrical device that is the noise generating source.
Therefore, since the user can grasp the details of the reception state, it is possible to take an appropriate measure for receiving the standard radio wave.
本発明の電波修正時計において、外部操作部材の操作によって受信を開始する手動受信モードと、内部時刻が所定の時刻になったら受信を開始する自動受信モードとを備え、前記受信状態表示手段は、少なくとも手動受信モードで動作する際に、前記受信状態を表示することが好ましい。 The radio-controlled timepiece according to the present invention includes a manual reception mode in which reception is started by an operation of an external operation member, and an automatic reception mode in which reception is started when the internal time reaches a predetermined time. It is preferable that the reception state is displayed at least when operating in the manual reception mode.
この発明によれば、手動受信モードで動作する際に、受信状態を表示するため、利用者にとって必要な場合に受信状態を表示でき、利用者の利便性を向上できる。すなわち、手動受信モードで動作する場合、ユーザーが自分の意思で受信動作を開始しているため、受信状態を表示すれば、ユーザーはその表示を見て受信に適した場所であるかを容易に判断でき、受信に適さない場所で受信動作を継続し、無駄な電力を消費することを防止できる。 According to this invention, since the reception state is displayed when operating in the manual reception mode, the reception state can be displayed when necessary for the user, and the convenience for the user can be improved. In other words, when operating in the manual reception mode, the user has started the reception operation on his / her own will, so if the reception status is displayed, the user can easily see whether the location is suitable for reception by viewing the display. This makes it possible to prevent the wasteful power consumption by continuing the reception operation at a place not suitable for reception.
本発明の電波修正時計において、前記受信状態表示手段は、時刻を表示する時刻表示手段を用いて受信状態を表示することが好ましい。 In the radio-controlled timepiece according to the aspect of the invention, it is preferable that the reception state display unit displays a reception state using a time display unit that displays time.
この発明によれば、秒針等の時刻表示手段を利用して電波受信状態を表示しているので、受信状態を表示するための特別な機構などを不要にでき、時計の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、時計のデザインをシンプルにできて意匠性を向上できる。 According to the present invention, since the radio wave reception status is displayed using the time display means such as the second hand, a special mechanism for displaying the reception status can be eliminated, and the number of parts of the watch can be reduced. The cost can be reduced and the design of the watch can be simplified to improve the design.
本発明の電波修正時計において、前記受信状態表示手段によって受信状態が表示されている際に、外部操作部材によって受信停止操作が行われた場合には、受信処理を停止することが好ましい。 In the radio-controlled timepiece of the present invention, it is preferable that the reception process is stopped when a reception stop operation is performed by an external operation member while the reception state is displayed by the reception state display means.
この発明によれば、受信状態表示により、ユーザーは受信に適した場所であるかを容易に判断でき、受信に適さない場所であることが判別できたら、外部操作部材で受信停止操作を行うことで受信処理を停止できるので、無駄な電力を消費することを防止できる。 According to the present invention, the reception status display allows the user to easily determine whether the place is suitable for reception, and if it is determined that the place is not suitable for reception, the user can stop the reception with the external operation member. Since reception processing can be stopped, it is possible to prevent wasteful power consumption.
本発明は、タイムコードを有する標準電波を受信し、受信した標準電波に基づいて内部時計の時刻を修正する電波修正時計の制御方法であって、前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、前記受信信号の強さに応じて前記増幅回路のゲインを調整するオートゲインコントロール回路と、前記受信信号を所定のしきい値に基づいて二値化して二値化信号を出力する二値化手段と、を備え、前記オートゲインコントロール回路による前記増幅回路のゲインの調整レベルに基づいて受信信号の強さを判別し、前記二値化信号のパルス変化タイミングに基づいて受信信号のエラー状態を判別し、前記受信信号の強さ、および、前記受信信号のエラー状態に基づいて受信状態を判別して表示することを特徴とする。 The present invention relates to a method for controlling a radio-controlled timepiece that receives a standard radio wave having a time code and corrects the time of an internal clock based on the received standard radio wave, and an amplification circuit that amplifies the received signal of the standard radio wave An automatic gain control circuit for adjusting the gain of the amplification circuit according to the strength of the received signal, and binarization for binarizing the received signal based on a predetermined threshold value and outputting a binarized signal And determining the strength of the received signal based on the gain adjustment level of the amplifier circuit by the auto gain control circuit, and determining the error state of the received signal based on the pulse change timing of the binarized signal. And determining and displaying the reception state based on the strength of the reception signal and the error state of the reception signal.
この発明によれば、上記電波修正時計と同様に、AGC電圧値による信号強度と、パルス判定手段によるノイズレベルとを合わせて受信環境を判別できる。このため、従来のAGC電圧のみで受信環境を判断している場合に比べて、ノイズの有無も合わせて判断しているので、受信環境を正確に判断できる。 According to the present invention, the reception environment can be determined by combining the signal strength based on the AGC voltage value and the noise level determined by the pulse determination means, as in the radio-controlled timepiece. For this reason, compared with the case where the reception environment is determined only by the conventional AGC voltage, the presence / absence of noise is also determined, so that the reception environment can be accurately determined.
[第1実施形態]
(1)電波修正時計1の構成
電波修正時計1は、図1に示すように、アンテナ2と、受信回路部3と、制御回路部4と、表示部5と、外部操作部材6と、基準クロック用の水晶振動子47とを備えている。
アンテナ2は、長波標準電波(以下、「標準電波」と称す)を受信し、受信した標準電波を受信回路部3に出力する。
受信回路部3は、アンテナ2にて受信した標準電波の受信信号を復調して、TCO(Time Code Out:タイムコード出力)として制御回路部4に出力する。なお、受信回路部3の詳細な説明は、後述する。
[First Embodiment]
(1) Configuration of the radio-controlled
The
The receiving
制御回路部4は、入力されたTCOをデコードしてTC(タイムコード)を生成し、生成したTCに基づいて時刻カウンター44の時刻を設定する。また、制御回路部4は、時刻カウンター44の時刻を表示部5に表示させる制御をする。さらに、制御回路部4は、受信回路部3に制御信号を出力する。なお、制御回路部4の詳細な説明は、後述する。
The
表示部5は、制御回路部4の駆動回路部45により駆動制御され、時刻カウンター44でカウントされる時刻を表示させる。この表示部5としては、例えば液晶パネルを備え、液晶パネルに時刻を表示させる構成であってもよく、文字板および指針を備え、制御回路部4により指針を運針させて時刻を表示させる構成であってもよい。
The
外部操作部材6は、例えばリューズや設定ボタンなどにより構成され、利用者により操作されることで制御回路部4に所定の操作信号を出力する。この操作信号としては、例えば、アンテナ2で受信される標準電波の種類(例えば、日本におけるJJY、アメリカ合衆国におけるWWVB、ドイツにおけるDCF77、中国におけるBPCなど)を設定する旨の電波種類設定データ、標準電波を受信して時刻を修正させる旨の修正要求情報などが挙げられる。
The external operation member 6 is constituted by, for example, a crown or a setting button, and outputs a predetermined operation signal to the
基準クロック用の水晶振動子47は、所定の基準信号(基準クロック、例えば32.768kHzの信号)を出力するものであり、この水晶振動子47から出力された基準信号が制御回路部4に入力されている。この信号は、制御部46内の分周回路で1Hzの信号に分周される
The
(2)受信回路部3の構成
受信回路部3は、図1に示すように、同調回路31と、第1増幅回路32と、バンドパスフィルター(Band-pass filter,以下、「BPF」と略す場合がある)33と、第2増幅回路34と、包絡線検波回路35と、AGC(Auto Gain Control)回路36と、二値化手段としての二値化回路37と、制御信号デコード手段としてのデコード回路39とを備えて構成されている。
(2) Configuration of
同調回路31は、コンデンサーを備えて構成され、当該同調回路31とアンテナ2とにより並列共振回路が構成される。この同調回路31は、特定の周波数の電波をアンテナ2で受信させる。この同調回路31により、アンテナ2で受信された標準電波が電圧信号に変換され、第1増幅回路32に出力される。なお、本実施形態の受信回路部3では、日本の標準電波「JJY」の他、アメリカ合衆国の標準電波「WWVB」、ドイツの標準電波「DCF77」、中国の標準電波「BPC」などの各地域における標準電波を受信可能に構成されている。
The
第1増幅回路32は、後述するAGC回路36から入力する信号(AGC電圧)に応じてゲインを調整し、同調回路31から入力する受信信号を一定の振幅としてBPF33に入力するように増幅する。
ここで、第1増幅回路32におけるAGC電圧と、ゲインとの関係は、図2に示すようになる。すなわち、AGC電圧が0.0〜0.2Vの範囲の場合は、第1増幅回路32におけるゲインは80dBに設定され、AGC電圧が0.2V以上になると、ゲインはAGC電圧に略比例して低下し、AGC電圧が0.9〜1.0Vの範囲の場合、ゲインは約0.0dBとなる。なお、第1増幅回路32に入力されるAGC電圧は、実際には、0.1〜0.9V程度の可変幅に設定されている。
The
Here, the relationship between the AGC voltage and the gain in the
バンドパスフィルター(BPF)33は、所望の周波数帯の信号を抽出するフィルターである。すなわち、BPF33を介することにより、第1増幅回路32から入力した受信信号から搬送波成分以外が除去される。
The band pass filter (BPF) 33 is a filter that extracts a signal in a desired frequency band. That is, by passing through the
第2増幅回路34は、BPF33から入力する受信信号を、固定のゲインでさらに増幅する。
The
包絡線検波回路35は、図示しない整流器と、図示しないローパスフィルター(Low-Pass Filter,LPF)とを備えて構成され、第2増幅回路34から入力した受信信号を整流およびろ波し、ろ波して得られた包絡線信号を、AGC回路36および二値化回路37に出力する。
The
〔AGC回路の構成〕
AGC回路36は、包絡線検波回路35から入力した受信信号に基づいて、第1増幅回路32にて受信信号を増幅する際のゲインを決定する信号(AGC電圧)を出力するものであり、たとえば図3に示すような回路で構成できる。
[Configuration of AGC circuit]
The
すなわち、AGC回路36は、コンパレーター361と、AGCコンデンサー362と、第1〜2の定電流源363,364と、インバーター370と、プルダウン抵抗372と、AGC基準電圧を出力する定電圧源373を備えている。
That is, the
コンパレーター361は、2つの入力端子を備える。一方の入力端子(マイナス入力)は、低電位の電源VSSに接続されてAGC基準電圧を出力する定電圧源373に接続され、他方の入力端子(プラス入力)は、包絡線検波回路35に接続されている。
このため、コンパレーター361は、包絡線検波回路35から入力される包絡線信号の電圧が、AGC基準電圧以上であればHiレベルの信号を出力し、AGC基準電圧未満であればLowレベルの信号を出力する。
The
For this reason, the
第1の定電流源363は、電源VSSよりも高電位の電源VDDとAGCコンデンサー362間に接続されている。第1の定電流源363は、コンパレーター361からHiレベル信号が出力されるとオン状態となり、Lowレベル信号が出力されるとオフ状態となる。
第2の定電流源364は、AGCコンデンサー362と電源VSS間に接続されている。コンパレーター361および第2の定電流源364間にはインバーター370が配置されているので、第2の定電流源364は、コンパレーター361からLowレベル信号が出力されるとオン状態となり、Hiレベル信号が出力されるとオフ状態となる。
The first constant
The second constant
従って、コンパレーター361からHiレベル信号が出力されると、第1の定電流源363がオン、第2の定電流源364がオフとなり、定電流源363は一定値の電流を流してAGCコンデンサー362を充電する。
AGCコンデンサー362が充電されると、第1増幅回路32に入力されるAGC電圧(AGC制御電圧)が上昇する。
一方、コンパレーター361からLowレベル信号が出力されると、第1の定電流源363がオフ、第2の定電流源364がオンとなり、定電流源364は一定値の電流を流してAGCコンデンサー362を放電する。
AGCコンデンサー362が放電されると、第1増幅回路32に入力されるAGC電圧が下降する。
Accordingly, when a Hi level signal is output from the
When the
On the other hand, when a low level signal is output from the
When the
従って、AGC回路36は、図4に示すように、第1増幅回路32に入力される受信信号の入力レベルが大きくなると、AGC電圧も大きくなり、入力信号レベルに比例してAGC電圧が変化する。このため、AGC電圧をモニタリングすることで、入力信号の強さを把握できる。
Therefore, as shown in FIG. 4, in the
そして、本実施形態の第1増幅回路32は、図2に示すように、AGC電圧が高くなると、第1増幅回路32のゲイン(利得)が小さくなり、AGC電圧が低くなると、第1増幅回路32のゲイン(利得)が大きくなるように構成されている。
従って、入力信号レベルが大きくなると、AGC回路36から第1増幅回路32に出力されるAGC電圧が高くなり、第1増幅回路32におけるゲインは小さくなる。
一方、入力信号レベルが小さくなると、AGC回路36から第1増幅回路32に出力されるAGC電圧が低くなり、第1増幅回路32におけるゲインは大きくなる。
このため、AGC回路36および第1増幅回路32によって、受信信号が一定の振幅となるように自動的に調整できる。
As shown in FIG. 2, the
Therefore, when the input signal level increases, the AGC voltage output from the
On the other hand, when the input signal level decreases, the AGC voltage output from the
Therefore, the
二値化回路37は、たとえば、二値化コンパレーターで構成される。この二値化コンパレーターは、ヒステリシスを持つコンパレーターであり、包絡線検波回路35から入力する包絡線信号と、所定電圧を有する基準電圧(しきい値)とを比較して、二値化信号すなわちTCO信号を出力する。包絡線信号はノイズが多く、二値化コンパレーターに数mVのヒステリシスを持たせることで、TCO信号のばたつきを抑えることができる。
The
具体的に、二値化回路37は、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはHレベル(ハイレベル)の電圧を有する信号を、また、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合には、Hレベルの信号より電圧値の低いLレベル(ローレベル)の信号を、TCO信号として、制御回路部4に出力する。なお、包絡線信号の電圧が基準電圧を上回っている場合にはLレベルを、包絡線信号の電圧が基準電圧を下回っている場合にはHレベルの信号を、TCO信号として、制御回路部4に出力するように構成することも可能である。
Specifically, the
なお、二値化回路37としては、ADコンバーターおよびレベル選択部を用いたものでもよい。たとえば、包絡線検波後のアナログ信号をデジタル化するADコンバーターとして、10bitのADコンバーターを用いた場合、10本のデジタル信号がレベル選択部に出力される。そこで、レベル選択部は制御信号に基づきADコンバーターの10bitの信号を、所定のレベルで2値化してTCO出力とすればよい。
The
デコード回路39は、後述する制御回路部4と、シリアル通信線を介して接続されている。そして、このデコード回路39は、制御回路部4から入力する制御信号をデコードして二値化回路37等に出力する。
The
(3)制御回路部4の構成
制御回路部4は、前述のように、受信回路部3の動作を制御するものであり、具体的に、受信回路部3のデコード回路39に対して、受信回路部3を作動させるための制御信号や、二値化回路37の基準電圧を設定する制御信号を出力する。また制御回路部4は、二値化回路37から入力するTCO信号をデコードして、デコードされて生成したタイムコードに基づいて、時刻カウンター44の時刻を設定する。さらには、制御回路部4は、時刻カウンター44の時刻を表示部5に表示させる制御をする。
この制御回路部4は、図1に示すように、タイムコードデコード手段としてのTCOデコード部41と、記憶手段としての記憶部42と、時刻カウンター44と、駆動回路部45と、制御部46とを備えて構成されている。なお、制御部46には、前記水晶振動子47から出力された基準信号が入力されている。
(3) Configuration of
As shown in FIG. 1, the
TCOデコード部41は、受信回路部3の二値化回路37から入力するTCO信号をデコードして、当該TCO信号に含まれる日付情報および時刻情報等を有するタイムコード(TC)を抽出する。そして、TCOデコード部41は、抽出したTCを制御部46に出力する。なお、本実施形態のTCOデコード部41は、日本の標準電波JJY、アメリカの標準電波WWVB、ドイツの標準電波DCF77、中国の標準電波BPC等、複数種類の標準電波のタイムコードをデコードして出力できるように構成されている。
The
また、TCOデコード部41には、パルス判定手段としての秒間隔カウンター411が設けられている。秒間隔カウンター411の構成の詳細は後述する。
Further, the
記憶部42は、制御回路部4による受信回路部3の制御等に必要な各種データやプログラム等を記憶するメモリーである。
The
時刻カウンター44は、水晶振動子47から出力される基準信号に基づいて時間をカウントする。具体的には、時刻カウンター44は、秒をカウントする秒カウンター、分をカウントする分カウンター、時をカウントする時カウンターを備えている。
秒カウンターは、例えば水晶振動子47から1Hzの基準信号が出力されている場合、その信号を60カウントつまり60秒でループするカウンターである。分カウンターは、1Hzの基準信号を60回係数したところで1カウントし、60カウント、すなわち60分でループするカウンターである。時カウンターは、1Hzの基準信号を3600回係数したところで1カウントし、24カウント、すなわち24時間でループするカウンターである。
なお、分カウンターは、秒カウンターが60カウントするごとに秒カウンターから分カウンターに信号を出力して分カウンターをカウントアップさせる構成としてもよい。同様に、時カウンターは、分カウンターが60カウントするごとに分カウンターから時カウンターに信号を出力して時カウンターをカウントアップさせる構成としてもよい。
The time counter 44 counts time based on the reference signal output from the
For example, when a 1 Hz reference signal is output from the
The minute counter may be configured to count up the minute counter by outputting a signal from the second counter to the minute counter every time the second counter counts 60 times. Similarly, the hour counter may be configured to output a signal from the minute counter to the hour counter every time the minute counter counts 60 to count up the hour counter.
駆動回路部45は、制御部46から出力される時刻表示制御信号に基づいて、表示部5の表示状態を制御し、表示部5に時刻を表示させる制御をする。例えば、表示部5が液晶パネルを有し、液晶パネルに時刻を表示させる構成である場合、駆動回路部45は、時刻表示制御信号に基づいて、液晶パネルを制御し、液晶パネルに時刻を表示させる。また、表示部5が文字板および指針を有する構成である場合、駆動回路部45は、指針を駆動させるステッピングモーターに、パルス信号を出力し、ステッピングモーターの駆動力により指針を運針させる。
The
さらに、駆動回路部45は、制御部46から受信状態表示制御信号が出力されると、表示部5に受信状態を表示させる制御をする。この受信状態の表示制御の詳細は後述する。
Further, when the reception state display control signal is output from the
制御部46は、水晶振動子47から入力される駆動周波数に基づいて駆動し各種制御処理を実施する。すなわち、制御部46は、TCOデコード部41から入力されるTCを、時刻カウンター44に出力し、時刻カウンター44のカウントを修正する制御をする。また、制御部46は、時刻カウンター44にてカウントされる時刻を表示部5に表示させる時刻表示制御信号を駆動回路部45に出力する。
The
さらに、制御部46は、受信状態判別手段461と、受信状態表示手段462を備える。受信状態判別手段461は、AGC回路36から出力されたAGC信号に基づいて受信信号の強さを判別するとともに、パルス判定手段である秒間隔カウンター411の判定結果によるノイズ状態を判別し、これらの結果から受信状態を判別する。
受信状態表示手段462は、受信状態判別手段461で判別した受信状態を表示部5で表示させるための表示制御信号を駆動回路部45に出力する。
Further, the
The reception
なお、制御部46と、デコード回路39とは、シリアル通信線により接続され、制御信号は、シリアル通信線を介してデコード回路39に入力される。これにより、受信回路部3を制御する制御信号を、デコード回路39を介して、受信回路部3に出力させることができる。
ここで、制御部46と受信回路部3とのシリアル通信においては、制御部46と受信回路部3との間で双方向通信が可能な2線の同期式インターフェイスを用いて、それぞれによる双方向のシリアル通信を行うようにしてもよい。このような場合、制御部46から受信回路部3に制御信号を出力した後、当該受信回路部3が、受信および認識した制御信号を制御部46に再度転送し、制御部46にて出力した制御信号と入力した制御信号とのデータの差異を確認することで、より信頼性の高いシリアル通信を行うことができる。
The
Here, in the serial communication between the
[秒間隔カウンター]
次に、秒間隔カウンター411について説明する。
秒間隔カウンター411は、二値化回路37から出力されるTCO信号のパルス立ち上がりタイミングまたはパルス立ち下がりタイミングを検出するものである。
なお、パルス立ち上がりタイミングを検出するのか、パルス立ち下がりタイミングを検出するのかは、受信している標準電波の種類によって設定される。
たとえば、図5,6に示す日本の標準電波(JJY)では、パルス立ち上がりタイミングで検出され、図7,8に示すアメリカの表受電波(WWVB)では、パルス立ち下がりタイミングで検出される。
[Second interval counter]
Next, the
The
Whether the pulse rising timing is detected or the pulse falling timing is detected is set according to the type of the received standard radio wave.
For example, the Japanese standard radio wave (JJY) shown in FIGS. 5 and 6 is detected at the pulse rising timing, and the American reception radio wave (WWVB) shown in FIGS. 7 and 8 is detected at the pulse falling timing.
ここで、図5はJJYのタイムコードフォーマットを示し、図6はJJYの信号のパルスを示す。また、図7はWWVBのタイムコードフォーマットを示し、図8はWWVBの信号のパルスを示す。
いずれの標準電波でも、図5,7に示すように、1秒間隔で信号を送信している。この際、JJYでは、図6に示すように、1秒ごとのパルスの開始タイミングで、信号の振幅がローレベルからハイレベルに変化している。一方、WWVBでは、図8に示すように、1秒ごとのパルスの開始タイミングで、信号の振幅がハイレベルからローレベルに変化している。
Here, FIG. 5 shows a JJY time code format, and FIG. 6 shows a JJY signal pulse. FIG. 7 shows a WWVB time code format, and FIG. 8 shows a WWVB signal pulse.
In any standard radio wave, signals are transmitted at intervals of 1 second as shown in FIGS. At this time, in JJY, as shown in FIG. 6, the amplitude of the signal changes from the low level to the high level at the start timing of the pulse every second. On the other hand, in WWVB, as shown in FIG. 8, the amplitude of the signal changes from the high level to the low level at the start timing of the pulse every second.
本実施形態では、受信回路部3の二値化回路37から出力されるTCOは、JJYの場合、1秒ごとのパルス開始タイミングでローからハイにレベルが変化し、WWVBの場合、ハイからローにレベルが変化するようにされている。このため、秒間隔カウンター411は、JJYの受信中は、パルス立ち上がりタイミングを検出し、WWVBの受信中は、パルス立ち下がりタイミングを検出する。
In the present embodiment, the TCO output from the
ここで、このパルス立ち上がりや立ち下がりの変化タイミングを検出することで、ノイズ状態を判断できる理由を説明する。
標準電波の元の波形は、たとえばJJYの場合であれば、図9のA1に示すように、矩形波であり、1秒間隔で立ち上がる。しかしながら、包絡線検波回路35からの波形は、図9のA2に示すように、微小信号の増幅波形であり、また長波の周波数帯(30k〜300kHz)には電子機器が発生するノイズが多いため、実際の使用環境ではノイズが多く含まれる。
Here, the reason why the noise state can be determined by detecting the change timing of the pulse rise or fall will be described.
For example, in the case of JJY, the original waveform of the standard radio wave is a rectangular wave as shown by A1 in FIG. However, as shown by A2 in FIG. 9, the waveform from the
このようにノイズが多い環境の場合、二値化回路37から出力されるTCO波形A3は乱れ、パルスの立ち上がりタイミングも元の波形からずれる。
そこで、秒間隔カウンター411は、図10に示す方法でパルスの変化タイミングをチェックしている。
すなわち、JJYを受信している場合、秒間隔カウンター411は、パルスの立ち上がりが、TCO信号の秒同期処理で得られた1秒間隔の基準タイミングから所定の範囲内(例えば、±62.5msの範囲)に収まっている回数をカウントし、受信状態を把握する。ノイズが多い環境のために受信状態が悪い場合は、図9に示すように、パルスの立ち上がりタイミングは1秒間隔のタイミングからずれるため、前記所定の範囲に収まらない場合が多くなり、カウント値も小さくなる。
一方、ノイズが少ない環境のために受信状態が良好な場合は、前記所定の範囲に収まる場合が多くなり、カウント値も大きくなる。
In such a noisy environment, the TCO waveform A3 output from the
Therefore, the
That is, when JJY is received, the
On the other hand, when the reception state is good due to an environment with little noise, the number of cases often falls within the predetermined range, and the count value also increases.
従って、秒間隔カウンター411は、例えば20秒間のサンプリングを行い、そのサンプリング期間終了時のカウント数(最小値0〜最大値20)でノイズ状態を判別できる。
なお、この秒間隔カウンター411による受信状態の判別方法は、秒同期を取るための処理方法を活用している。秒同期は、各パルスの立ち上がりタイミングを計測し、その平均をとって基準タイミングとするものである。
また、WWVBを受信している場合は、前述したように、パルスの立ち下がりタイミングで検出すればよい。
Therefore, the
Note that the reception state determination method by the
If WWVB is received, it may be detected at the pulse falling timing as described above.
(4)電波修正時計1の動作
次に、上記のような電波修正時計1における、標準電波による時刻修正動作について説明する。
図11は、電波修正時計1の時刻修正動作を示すフローチャートである。
(4) Operation of the radio-controlled
FIG. 11 is a flowchart showing the time adjustment operation of the radio-controlled
電波修正時計1の製造時には、受信する標準電波の種類として、例えばJJYが設定される。したがって、受信回路の製造時では、電波修正時計1は、JJYに含まれるTCがデコード可能な状態に設定されている。なお、受信する電波の種類は、基本的には前回受信時の標準電波が選択されるが、前回受信時以降に外部操作部材6を操作することでユーザーが設定することができる。
When the radio-controlled
図11において、外部操作部材6によって手動受信操作が行われた場合(S1)、電波修正時計1の制御部46は、手動受信処理を開始する(S2)。すなわち、受信処理には、通常、あらかじめ設定された所定時刻に自動的に受信を開始する自動受信モードと、ユーザーが外部操作部材6を操作することで受信を開始する手動受信モードとがある。
自動受信時刻は、通常、午前2〜4時など、都市ノイズが少ない時間帯などが設定される。この時間帯は、ユーザーが電波修正時計1を見ていない場合がほとんどであるため、受信状態表示を行っても無駄であることが多い。このため、本実施形態では、自動受信処理時には図11の処理を行わず、ユーザーが電波修正時計1を確実に見ている、手動受信モード時のみ図11の処理を実行する。
In FIG. 11, when a manual reception operation is performed by the external operation member 6 (S1), the
The automatic reception time is usually set to a time zone with little city noise, such as 2 to 4 am. In most cases, the user is not looking at the radio-controlled
受信処理が開始されると、制御部46は、受信局(標準電波の種類)を選択する(S3)。受信局は、前述の通り、初期設定はJJYであるが、それ以降は原則、前回の受信局が設定され、ユーザーが局を選択している場合にはその選択した局が設定される。
受信局が選択されると、制御部46は、AGC回路36から出力されるAGC信号を受けて、AGC電圧のデータを取得する(S4)。
When the reception process is started, the
When the receiving station is selected, the
次に、制御部46は、二値化回路37から出力されるTCO信号に基づいて秒同期処理を行う(S5)。すなわち、受信回路部3は、アンテナ2にて受信された標準電波を、同調回路31で電圧信号(受信信号)に変換し、第1増幅回路32、バンドパスフィルター33、第2増幅回路34、包絡線検波回路35により、受信信号を所定レベルに増幅し、所望の周波数帯域の信号を抽出し、整流およびろ波して包絡線信号とする。さらに、この包絡線信号を二値化回路37により二値化してTCO信号とし、このTCO信号を制御回路部4に出力する。
そこで、制御部46は、TCOデコード部41に入力されたTCO信号の立ち上がりタイミングが1秒間隔になったかを確認することで、秒同期を確立する。
さらに、制御部46は、秒間隔カウンター411を用いて、所定時間(たとえば20秒間)のTCO信号における1秒間隔のパルスを計測する。
Next, the
Therefore, the
Further, the
そして、制御部46の受信状態判別手段461は、秒間隔カウンター411のカウント値と、AGC信号(AGC電圧値)とから受信状態を判別して表示する(S7)。
ここで、受信状態判別手段461による状態表示の判別方法について説明する。図12には、AGC電圧と、秒間隔カウンター411のカウント値との関係表が記載されている。
Then, the reception
Here, a state display determination method by the reception
図12に示すように、受信状態判別手段461は、AGC電圧を、0.8V以上、0.2〜0.8V(0.2Vよりも大きく、かつ、0.8V未満)、0.2V以下の3段階に区別している。そして、受信状態判別手段461は、AGC電圧が0.8V以上であれば、標準電波の信号強度が強い(電波強)と判別し、0.2〜0.8Vであれば信号強度が中(電波中)と判別し、0.2V以下であれば信号強度が弱(電波弱)と判別する。
As shown in FIG. 12, the reception
また、受信状態判別手段461は、秒間隔カウンター411のカウント値を、20秒間の測定(カウント値の最大値=20)において、カウント値が10以下、10〜18(10より大きく、かつ、18未満)、18以上の3段階に区別している。そして、受信状態判別手段461は、カウント値が10以下であればノイズが多い(ノイズ大)と判別し、10〜18であればノイズが中程度(ノイズ中)と判別し、18以上であればノイズが少ない(ノイズ小)と判別する。
In addition, the reception
なお、秒間隔カウンター411は、40〜60秒間など、より長い時間の測定を行うこともできるが、この場合、受信状態表示までの時間も長くなり、使い勝手が悪くなる。ただし、測定時間が長いほど、ノイズ環境を正確にかつ高分解能で把握できる。たとえば、60秒間測定すれば、60秒ごとに発生するノイズも検出することができる。
Note that the
そして、本実施形態では、図13に示すように、表示部5である指針(時針51、分針52、秒針53)のうち、秒針53を利用して受信状態を表示している。
図13(A)は受信中の表示であり、手動操作による受信開始(S2)から受信状態表示(S7)が実行されるまでの表示である。この場合、受信状態表示手段462は、駆動回路部45を介して秒針53を12時位置に移動し、指針の運針を停止する。この12時位置には、受信中であることを示すR(Receive)の文字も表示されている。これにより、ユーザーは、運針が停止された秒針53が12時位置にあることで、受信処理が開始されたことを確認できる。なお、本実施形態では、外部操作部材6であるボタン61を押すことで受信動作が開始される。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the reception state is displayed using the
FIG. 13A shows a display during reception, from the start of reception by manual operation (S2) until the reception status display (S7) is executed. In this case, the reception state display means 462 moves the
一方、S7の受信状態の表示処理においては、受信状態表示手段462は、図12の表に基づいて受信状態判別手段461が判別した結果により、秒針53を移動して受信状態を表示する。なお、本実施形態では、電波修正時計1の文字板7の左半部で電波の強さを示し、右半分でノイズ環境を示すようにしている。
On the other hand, in the reception state display process of S7, the reception
たとえば、秒間隔カウンター411のカウント値が18以上でかつAGC電圧も0.8V以上の場合(表12の(1)の場合)、受信状態判別手段461は、電波も強くかつノイズが少ない非常に良い環境であると判別する。
このため、受信状態表示手段462は、図13(B)に示すように、秒針53を時計回りに一周させて「R(Receive)」と表示された12時位置に戻し、受信状態が良好であることを表示する。
For example, when the count value of the
Therefore, as shown in FIG. 13B, the reception state display means 462 rotates the
また、カウント値が10以下の場合(表12の(7)、(8)、(9)の場合)、受信状態判別手段461は、ノイズが多くて受信環境は著しく悪く、受信に成功する可能性はほとんど無いと判別する。
このため、受信状態表示手段462は、図13(C)に示すように、秒針53を「N(NG)」と表示された6時位置に早送りで移動させる。マニュアルなどには、受信状態表示(S7)において秒針53が6時位置に移動した場合は、受信環境が悪いため、受信を中止して場所を変えることを促す記載をしておけばよい。
When the count value is 10 or less (in the case of (7), (8), and (9) in Table 12), the reception
Therefore, as shown in FIG. 13C, the reception state display means 462 moves the
さらに、カウント値が10〜18で、AGC電圧が0.2Vよりも大きい場合(表12の(4,5)の場合)、受信状態判別手段461は、信号レベルはある程度大きいが、1秒間隔で検出できなかったエラーパルスも幾つもあるため、この信号レベルはノイズによるものの可能性が疑わしいと判別する。この場合は、電波受信を阻害するノイズ源が近いことを警戒する必要があり、ユーザーに対してはノイズによって標準電波が干渉(Interfere)されるおそれがあることを通知し、ノイズ源から離れることを促すことが望ましい。
そこで、受信状態表示手段462は、図13(D)に示すように、秒針53を「I(Interfere)」と表示された3時位置に早送りで移動させる。マニュアルなどには、受信状態表示(S7)において秒針53が3時位置に移動した場合は、ノイズ源が近いため、ノイズ源から離れるように場所を変えることを促す記載をしておけばよい。
Further, when the count value is 10 to 18 and the AGC voltage is larger than 0.2 V (in the case of (4, 5) in Table 12), the reception state discriminating means 461 has an interval of 1 second although the signal level is somewhat large. Since there are several error pulses that could not be detected in
Therefore, the reception state display means 462 moves the
また、AGC電圧が0.2V以下と信号強度は弱いが、カウント値が10以上と、ある程度、正確な場合(表12の(3、6)の場合)、受信状態判別手段461は、ノイズ的にはあまり問題ないが、電波が弱いために受信に失敗する可能性があると判別する。
このため、受信状態表示手段462は、図13(E)に示すように、秒針53を「L(Low)」と表示されて電波が弱であることを示す8時位置に早送りで移動させる。マニュアルなどには、受信状態表示(S7)において秒針53が8時位置に移動した場合は、電波が弱いため、電波が強くなる屋外などに移動することを促す記載をしておけばよい。
In addition, when the AGC voltage is 0.2 V or less and the signal intensity is weak, but the count value is 10 or more and is accurate to some extent (in the case of (3, 6) in Table 12), the reception
For this reason, as shown in FIG. 13E, the reception status display means 462 moves the
さらに、AGC電圧0.2〜0.8Vと電波がまずまずの強さで、カウント値も18以上と良好な場合(表12の(2)の場合)は、受信状態判別手段461は、その状態でも受信に問題はないと判別する。
このため、受信状態表示手段462は、図13(F)に示すように、秒針53を「M(Mid)」と表示されて電波が中であることを示す10時位置に早送りで移動させる。マニュアルなどには、受信状態表示(S7)において秒針53が10時位置に移動した場合は、電波が中程度で、ノイズも少ないため、そのまま受信を継続してよいことを記載しておけばよい。
Furthermore, when the AGC voltage is 0.2 to 0.8 V and the radio wave is moderately strong and the count value is 18 or higher (in the case of (2) in Table 12), the reception
Therefore, as shown in FIG. 13 (F), the reception status display means 462 moves the
このような受信状態表示中に、ボタン61が再度押されて受信停止用のボタン操作が行われると(S8)、制御部46は受信を停止する(S9)。すなわち、ユーザーは、受信状態表示を見て、受信状態が悪い場合に、即座に受信を中止させることができる。この場合、場所を移動したり、近くのノイズ源となっている電気機器を停止させて、再度、手動受信を行うことができる。
If the
一方、受信停止のボタン操作が行われなかった場合(S8でNo)、制御部46は、秒同期に成功したか否かを、秒間隔カウンター411のカウント値で判断する(S10)。すなわち、秒間隔カウンター411のカウント値は、1秒間隔のパルス立ち上がりを検出できた数であるため、このカウント値が大きい場合には、秒同期にも成功しているといえる。そこで、本実施形態では、制御部46は、カウント値が11以上であれば、秒同期に成功し、10以下であれば失敗したと判定する。
On the other hand, if the button operation for stopping reception has not been performed (No in S8), the
S10で秒同期に失敗したと判定した場合(S10でNo)、制御部46は、すべての局の受信が終了したかを判断する(S11)。そして、S11でNoの場合、制御部46は、S3の受信局選択に戻って他の局を選択し、処理を続行する。
一方、S11でYesの場合、標準電波を受信できる状態ではないと判断し、制御部46は、受信を停止する(S9)。
If it is determined in S10 that the second synchronization has failed (No in S10), the
On the other hand, in the case of Yes in S11, it is determined that the standard radio wave cannot be received, and the
また、S10で秒同期に成功したと判定した場合、制御部46は、タイムコードの0秒位置を示すマーカーを取得してフレーム同期を行う(S12)。例えば、日本の標準電波JJYでは、P0およびMのマーカーが連続する部分がタイムコードの開始時点となり、この連続するマーカーを検出することでフレーム同期を確立することができる。
If it is determined in S10 that the second synchronization is successful, the
マーカーを取得してフレーム同期が確立すると、制御部46は、TCOデコード部41により、二値化回路37から出力されるTCO信号をデコードしてタイムコード(TC)を取得する(S13)。
When the frame synchronization is established by acquiring the marker, the
そして、制御部46は、正確なTCが取得されたか否かを判断する(S14)。たとえば、制御部46は、複数の連続するタイムコードを取得して得られた各時刻データが1分間隔であるか否かで、取得した時刻データが整合しているかを判断する。
S14でNoと判定された場合、制御部46は、受信開始から所定時間(たとえば5分)経過したかを判断する(S15)。S15でNoの場合、制御部46は、S13のタイムコード取得に戻って処理を継続する。
一方、S15でYesの場合、それ以上、受信処理を継続しても標準電波を受信できる状態ではなく、電力を無駄に消費してしまうと判断し、制御部46は、受信を停止する(S9)。
Then, the
When it determines with No by S14, the
On the other hand, in the case of Yes in S15, the
S14でYesの場合、正確なTCが取得されたため、制御部46は標準電波の受信動作を終了させる(S16)。この後、制御部46は、取得したTCを時刻カウンター44に出力し、時刻カウンター44の各カウント値を修正し、表示部5の表示時刻を修正する(S17)。そして、通常運針に戻る。
なお、S9で受信が終了した場合は、時刻データを取得できなかったので、時刻カウンター44を修正せずに、通常運針に戻る。
In the case of Yes in S14, since the accurate TC has been acquired, the
When the reception is completed in S9, the time data could not be acquired, so the
[実施形態の作用効果]
本実施形態の電波修正時計1では、AGC電圧値を示すAGC信号と、秒間隔カウンター411のカウント値に基づいて受信環境を判別している。このため、信号レベルだけでなく、ノイズの有無も合わせて受信環境を判別できる。従って、ノイズの影響で信号レベルが増大している場合も、本実施形態の受信状態判別手段461は、秒間隔カウンター411のカウント値によってノイズの有無も合わせて判断しているので、受信環境を正確に判断できる。
[Effects of Embodiment]
In the radio-controlled
さらに、受信処理の開始直後に、受信状態を判別して表示できるので、ユーザーは、現在の受信環境を把握でき、受信状態が悪いまま受信を継続することを防止できる。
このため、たとえば、ノイズ発生源から離れたり、室内であれば窓際などの受信条件のよい場所に電波修正時計1を移動して受信を行うことができ、標準電波の受信に成功して時刻を修正できる確率を向上できる。
Furthermore, since the reception state can be determined and displayed immediately after the start of the reception process, the user can grasp the current reception environment and can prevent the reception from continuing while the reception state is bad.
For this reason, for example, the radio-controlled
また、ノイズ大の場合は秒針53が6時位置に移動し、ノイズ中の場合は秒針53が3時位置に移動することで、ノイズの状態を表示できる。このため、電波修正時計1をノイズ源に近づければ、受信状態の表示においてノイズの表示が変化するため、ノイズ源を容易に発見できる。
Further, when the noise is large, the
さらに、秒針53を利用して電波受信状態を表示しているので、受信状態を表示するための特別な機構などを不要にでき、時計の部品点数を少なくできてコストも低減できるとともに、時計のデザインをシンプルにできて意匠性を向上できる。
また、文字板7の周囲に受信状態を示す記号R,I,N,L,Mを表示しているので、秒針53が指示する記号を見ることで、ユーザーは受信状態を容易に把握できる。
その上、文字板7の左半分に電波の強さを示すL,Mを配置し、右半部にノイズ環境を示すIを配置し、受信電波状態がNGの場合を文字板7の6時位置、良好な場合を文字板7の12時位置に設定している。このため、ユーザーは秒針53の指示位置によって、受信電波状態を直感的に把握できる。
Further, since the radio wave reception status is displayed using the
Further, since the symbols R, I, N, L, and M indicating the reception state are displayed around the
In addition, L and M indicating the strength of the radio wave are arranged on the left half of the
手動受信処理時のみ、受信状態を表示し、自動受信処理時には受信状態の表示処理を行わないので、利用者にとって必要な場合のみ受信状態を表示できる。このため、利用者の利便性を向上できるとともに、無駄な電波受信状態表示処理を行う必要が無くなり、消費電力を低減できる。 Since the reception state is displayed only during the manual reception process, and the reception state display process is not performed during the automatic reception process, the reception state can be displayed only when necessary for the user. For this reason, the convenience of the user can be improved, and it is not necessary to perform useless radio wave reception state display processing, thereby reducing power consumption.
〔他の実施の形態〕
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
[Other Embodiments]
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications, improvements, and the like within the scope that can achieve the object of the present invention are included in the present invention.
すなわち、受信状態の表示方法としては、前記実施形態の構成に限定されない。たとえば、図14に示すように、秒針53とカレンダー表示手段の両方を用いて受信状態を表示してもよい。
すなわち、図14に示す電波修正時計1Aは、日付の十の位を示す十位日車55と、一の位を示す一位日車56とを備えている。
通常は、各日車55、56によって、日付を表示しているが、手動受信処理が行われた場合には、十位日車55は「Q」の文字を日窓から表示し、一位日車56はノイズレベルを数値で表示する。
すなわち、秒間隔カウンター411のカウント値が10以下でノイズレベルが大きい場合には、十位日車55は数字「3」を表示し、カウント値が10〜18でノイズレベルが中の場合には、十位日車55は数字「2」を表示し、カウント値が18以上でノイズレベルが小の場合には、十位日車55は数字「1」を表示する。
That is, the reception state display method is not limited to the configuration of the above-described embodiment. For example, as shown in FIG. 14, the reception state may be displayed using both the
That is, the radio-controlled
Normally, the date is displayed by each
That is, when the count value of the
一方、電波信号レベルは、秒針53を用いて表示する。すなわち、AGC電圧が0.2V以下で電波弱の場合は、秒針53をL位置(8時位置)に移動し、AGC電圧が0.2〜0.8Vで電波中の場合は、秒針53をM位置(10時位置)に移動し、AGC電圧が0.8V以上で電波強の場合は、秒針53をR位置に(12時位置)に移動する。
On the other hand, the radio signal level is displayed using the
なお、十位日車55には、日付を示すための数字「0,1,2,3」に加えて、ノイズ状態を示す「Q(Quality)」が印刷されている。
一位日車56には、もともと日付を示す数字「0〜9」が印刷されているので、この数字を用いてノイズレベルを表示する。なお、数字は「0〜9」まで印刷されているので、ノイズレベルもより細かく表示してもよい。たとえば、1〜5の数字で5段階のノイズレベルを表示してもよい。
The
Since the
また、図15に示す電波修正時計1Bのように、秒針53と小針57とで受信状態を表示してもよい。小針57は、通常は、小窓58の右半分のエリアで曜日を指示している。図15では、小窓58の下側から上側に向かって、M(月曜日)〜S(日曜日)の7個の目盛が設定されている。
また、ボタン操作によって電池残量表示モードになった場合は、小針57は小窓58の左半分のエリアで電池残量を表示する。すなわち、小窓58の6時側から12時側に向かうにしたがって電池残量が多くなる目盛とされ、小針57は現在の電池残量を指示する。
さらに、受信状態表示モードになると、小針57は小窓58の左半分のエリアでノイズレベルを表示する。すなわち、小窓58の6時側から12時側に向かうにしたがってノイズが少なくなる(受信環境が良好になる)目盛とされ、小針57は現在のノイズレベルを指示する。
これらの電波修正時計1A,1Bによれば、信号強度とノイズレベルとを完全に別々に表示できる。
Further, the reception state may be displayed by the
When the battery remaining amount display mode is set by button operation, the
Further, in the reception state display mode, the
According to these radio wave correction watches 1A and 1B, the signal intensity and the noise level can be displayed completely separately.
また、前記実施形態は、S11で「No」と判定されてS3で受信局が再度選択された場合を除き、受信状態表示S7は1回の手動受信処理で1回のみ行われていた。すなわち、受信状態表示でユーザーはその場所の受信環境を認識でき、環境が良好であればそのまま受信を継続させるし、環境が悪ければ、ボタン操作で受信を停止し、別の場所に移動してから再度ボタン操作(S1)によって受信処理を開始するため、受信状態表示S7も、手動受信操作が行われるごとに1回実施すればよいためである。
これに対し、タイムコード受信中も受信状態表示を1分間隔で更新してもよい。この場合、受信状態が良い場所を探しながら移動できる。この場合、秒間隔カウンター411のカウント値は、1分周期でリセット、更新すればよい。
In the above-described embodiment, the reception status display S7 is performed only once in one manual reception process, except in the case where “No” is determined in S11 and the receiving station is selected again in S3. In other words, the reception status display allows the user to recognize the reception environment at that location, and if the environment is good, continue the reception as it is, and if the environment is bad, stop the reception with a button operation and move to another location Because the reception process is started again by the button operation (S1), the reception status display S7 may be performed once every time the manual reception operation is performed.
On the other hand, the reception status display may be updated at 1-minute intervals even during reception of the time code. In this case, the user can move while searching for a place with good reception. In this case, the count value of the
前記実施形態では、AGC回路36として、図3に示すアナログ回路を用いていたが、他の回路構成としてもよい。たとえば、包絡線検波後の波形をADコンバーターで検出し、さらにDAコンバーターを使ってデジタル的にAGC電圧を発生させるAGC回路を用いてもよい。この場合、制御部46に出力するAGC信号は、DAコンバーター前のデジタル信号を利用でき、制御部46はこのデジタルデータに基づいて制御できるので、制御部46での制御を容易に行うことができる。
In the above embodiment, the analog circuit shown in FIG. 3 is used as the
さらに、上記実施の形態において、電波修正時計1は、周波数の変換を実施しないストレート方式の例を示したが、これに限定されず、例えばスーパーヘテロダイン方式受信回路部を有する電波修正時計としてもよい。このような場合、受信周波数の切り替えは、バンドパスフィルターの切り替えではなく、VCO(Voltage Controlled Oscillator)の発信周波数または分周比の切り替えにて行えばよい。
Furthermore, in the above-described embodiment, the radio-controlled
また、受信状態の表示方法は、指針や日車等のモーター等で駆動される部材を用いたものに限らず、たとえばデジタル時計であれば、液晶パネルなどの表示部に受信状態を表示すればよい。この場合、AGC電圧値や秒間隔カウンター411のカウント値の変化をグラフ表示するなど、詳細な受信状態表示が可能となる。
さらに、秒針53等の指針で受信状態を表示する際に時計に表示する記号は、前記実施形態のようなアルファベットに限らず、数字やマークなどでもよいし、その他の文字を用いてもよい。また、アルファベットを用いる場合も、前記実施形態の文字に限定されない。たとえば、ノイズの影響で受信環境が悪い場合に秒針53で指示する文字として、「Interfere」や「interference」を表す「I」の文字を用いていたが、「disturb」や「disturbance」を表す「D」の文字や、「Noise」を表す文字を用いてもよい。
The reception state display method is not limited to using a member driven by a pointer or a motor such as a date wheel. For example, in the case of a digital watch, the reception state may be displayed on a display unit such as a liquid crystal panel. Good. In this case, detailed reception status display such as a graph display of changes in the AGC voltage value and the count value of the
Furthermore, the symbol displayed on the timepiece when the reception state is displayed with the hands such as the
さらに、前記実施形態では、手動受信モード時のみに、受信状態表示手段462による受信状態表示を行っていたが、自動受信モード時にも行ってもよい。この自動受信モード時に受信状態を表示するか否かをユーザーが設定できるようにしてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造および手順は、本発明の目的を達成できる範囲で他の構造などに適宜変更できる。
Furthermore, in the above embodiment, the reception state display by the reception
In addition, the specific structure and procedure for carrying out the present invention can be appropriately changed to other structures and the like within a range in which the object of the present invention can be achieved.
1,1A,1B…電波修正時計、2…アンテナ、3…受信回路部、4…制御回路部、5…表示部、6…外部操作部材、32…第1増幅回路、35…包絡線検波回路、36…AGC回路、37…二値化回路、39…デコード回路、41…TCOデコード部、42…記憶部、44…時刻カウンター、45…駆動回路部、46…制御部、53…秒針、55…十位日車、56…一位日車、57…小針、58…小窓、61…ボタン、411…秒間隔カウンター、461…受信状態判別手段、462…受信状態表示手段。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、
前記受信信号の強さに応じて前記増幅回路のゲインを調整するオートゲインコントロール回路と、
前記受信信号を所定のしきい値に基づいて二値化して二値化信号を出力する二値化手段と、
前記二値化信号のパルス変化タイミングに基づいて受信信号のエラー状態を判別するパルス判定手段と、
前記オートゲインコントロール回路による前記増幅回路のゲインの調整レベル、および、前記パルス判定手段の判定結果に基づいて受信状態を判別する受信状態判別手段と、
前記受信状態判別手段で判別された受信状態を表示させる受信状態表示手段と、
を備えることを特徴とする電波修正時計。 A radio-controlled timepiece that receives a standard radio wave having a time code and corrects the time of the internal clock based on the received standard radio wave,
An amplifier circuit for amplifying the received signal of the standard radio wave;
An auto gain control circuit for adjusting the gain of the amplifier circuit according to the strength of the received signal;
Binarization means for binarizing the received signal based on a predetermined threshold and outputting a binarized signal;
Pulse determining means for determining an error state of the received signal based on the pulse change timing of the binarized signal;
A reception state determination unit that determines a reception state based on a gain adjustment level of the amplification circuit by the auto gain control circuit and a determination result of the pulse determination unit;
Reception status display means for displaying the reception status determined by the reception status determination means;
A radio-controlled timepiece characterized by comprising:
前記受信状態判別手段は、前記増幅回路のゲインの調整レベルから受信信号の強さを判別し、かつ、前記パルス判定手段の判定結果からノイズ状態を判別し、
前記受信状態表示手段は、前記受信信号の強さと、ノイズ状態とを別々に表示する
ことを特徴とする電波修正時計。 The radio-controlled timepiece according to claim 1,
The reception state determination means determines the strength of the reception signal from the gain adjustment level of the amplifier circuit, and determines the noise state from the determination result of the pulse determination means,
The radio wave correction timepiece, wherein the reception status display means separately displays the strength of the reception signal and the noise status.
外部操作部材の操作によって受信を開始する手動受信モードと、
内部時刻が所定の時刻になったら受信を開始する自動受信モードとを備え、
前記受信状態表示手段は、少なくとも手動受信モードで動作する際に、前記受信状態を表示する
ことを特徴とする電波修正時計。 In the radio-controlled timepiece according to claim 1 or 2,
Manual reception mode in which reception is started by operation of an external operation member;
It has an automatic reception mode that starts reception when the internal time reaches a predetermined time,
The radio wave correction timepiece, wherein the reception status display means displays the reception status at least when operating in the manual reception mode.
前記受信状態表示手段は、時刻を表示する時刻表示手段を用いて受信状態を表示する
ことを特徴とする電波修正時計。 The radio-controlled timepiece according to any one of claims 1 to 3,
The radio wave correction timepiece, wherein the reception status display means displays the reception status using time display means for displaying time.
前記受信状態表示手段によって受信状態が表示されている際に、外部操作部材によって受信停止操作が行われた場合には、受信処理を停止する
ことを特徴とする電波修正時計。 The radio-controlled timepiece according to any one of claims 1 to 4,
When the reception status is displayed by the reception status display means, if a reception stop operation is performed by an external operation member, the reception processing is stopped.
前記標準電波の受信信号を増幅する増幅回路と、
前記受信信号の強さに応じて前記増幅回路のゲインを調整するオートゲインコントロール回路と、
前記受信信号を所定のしきい値に基づいて二値化して二値化信号を出力する二値化手段と、を備え、
前記オートゲインコントロール回路による前記増幅回路のゲインの調整レベルに基づいて受信信号の強さを判別し、
前記二値化信号のパルス変化タイミングに基づいて受信信号のエラー状態を判別し、
前記受信信号の強さ、および、前記受信信号のエラー状態に基づいて受信状態を判別して表示する
ことを特徴とする電波修正時計の制御方法。 A control method for a radio-controlled clock that receives a standard radio wave having a time code and corrects the time of the internal clock based on the received standard radio wave,
An amplifier circuit for amplifying the received signal of the standard radio wave;
An auto gain control circuit for adjusting the gain of the amplifier circuit according to the strength of the received signal;
Binarization means for binarizing the received signal based on a predetermined threshold and outputting a binarized signal; and
Determine the strength of the received signal based on the gain adjustment level of the amplifier circuit by the auto gain control circuit,
Determine the error condition of the received signal based on the pulse change timing of the binarized signal,
A method of controlling a radio-controlled timepiece, comprising: determining and displaying a reception state based on the strength of the reception signal and an error state of the reception signal.
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