JP2013015408A

JP2013015408A - 標準電波伝送システム

Info

Publication number: JP2013015408A
Application number: JP2011148385A
Authority: JP
Inventors: Yuji Osawa; 雄二大澤
Original assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Current assignee: Nippon Antenna Co Ltd
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-24
Also published as: CN102868474A

Abstract

【課題】時刻情報が不用意に書き換えられるおそれのない標準電波伝送システムを提供する。
【解決手段】ＮＴＰリピータ３１は、インターネット３０を介してＮＴＰサーバから標準時の時刻情報を取得しタイムコード化した時刻符号を生成して、標準電波信号の疑似信号として出力する。この標準電波信号の疑似信号は、変調器３２においてＴＶ共聴システムにおける周波数帯に変換され、次いで混合器１４においてＴＶ信号に混合される。復調器１７は、分配器１６ｉで分配されたＴＶ共聴信号を復調して、標準電波信号の疑似信号を出力する。この標準電波信号の疑似信号は、抵抗分配器１８で分配され、分配された標準電波信号の疑似信号は輻射アンテナ１９ａ、１９ｂおよび同軸アンテナ２１により輻射される。これにより、電波時計２０ａ〜２０ｄの時刻を自動修正することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電波時計における時刻の自動修正を行うための標準電波信号を伝送する標準電波伝送システムに関する。

従来より、長波の標準電波信号に基づく時刻の自動修正システムが実用化されている。このシステムでは、情報通信研究機構（NICT）の標準電波施設から国家標準の高い精度の周波数および時刻とされているコールサインがＪＪＹとされた長波の標準電波信号が発信されている。この標準電波信号を受信することにより、電波時計等の各種機器において時刻を自動修正することができる。
この長波の標準電波信号は、おおたかどや山標準電波送信所から４０ｋＨｚの標準電波信号が東日本地域に送信されており、はがね山標準電波送信所から６０ｋＨｚの標準電波信号が西日本地域に送信されている。この標準電波信号では、時、分、通算日、年、曜日等のタイムコードが送信されている。そこで、受信側では、受信したタイムコードを用いて標準時刻を確定することができ、これに基づいて時計の時刻を自動修正することができるようになる。

ところで、標準電波信号は長波とされて波長が長いことからビル等の内部には伝播されず、ビルや地下の内部に設けられた電波時計等は標準電波信号を受信することが困難となる。すなわち、ビルや地下の内部に設けられた電波時計等は時刻を自動修正することができないことになる。これを解決するために、ビルの屋上に設置したアンテナで標準電波信号を受信し、この受信信号を新たに敷設したケーブルでビルの各階に伝送し、ビルの各階に再放射することが提案されている。

また、ケーブルを新たに敷設するのは設置工事が大がかりになって設置費用も高額になることから既設のケーブルを用いることができるように、既存のＴＶ共聴システムを利用する受信システムも提案されている。ＴＶ共聴システムを利用する標準電波伝送システム１００の構成例を図２に示す。図２に示す標準電波伝送システム１００においては、マンション等に設置されたＴＶ共聴システムを利用している。このＴＶ共聴システムの構成について説明する。ＴＶ共聴システムでは、マンション等の屋上にＦＭ・ＶＨＦアンテナ１１０とＵＨＦアンテナ１１１とＢＳ／ＣＳアンテナ１１２とが設置されており、これらのアンテナで受信されたＦＭ・ＶＨＦ受信信号とＵＨＦ受信信号とＢＳ／ＣＳ受信信号が増幅器１１３に入力されて、増幅されると共に混合されることにより生成されたＴＶ信号が出力される。また、マンション等の屋上に設置した標準電波アンテナ１３１により、標準電波送信所１３０から送信された長波の標準電波信号を受信し、変調器（ＭＯＤ）１３２により標準電波信号がＴＶ共聴システムが扱っているＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯にアップコンバートされるようキャリア周波数で変調する。

そして、伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された標準電波信号と、増幅器１１３から出力されるＴＶ信号とを混合器１１４において混合してＴＶ共聴信号とする。このＴＶ共聴信号は、増幅器１１５で増幅された後に、分配器１１６ａで４分配される。分配器１１６ａの第１分配出力は従属接続された分配器１１６ｂ，１１６ｆに供給され、分配器１１６ａの第２分配出力は従属接続された分配器１１６ｃ，１１６ｇに供給され、分配器１１６ａの第３分配出力は従属接続された分配器１１６ｄ，１１６ｈに供給され、分配器１１６ａの第４分配出力は従属接続された分配器１１６ｅ，１１６ｉに供給されてさらに分配される。これらの分配器１１６ａ〜１１６ｉで分配されたＴＶ共聴信号がマンション等の各戸に伝送される。また、分配器１１６ｉの分配出力の１つがある部屋に設置された復調器１１７に供給されて、ＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯の標準電波信号が復調器１１７において元の長波の周波数にダウンコンバートされる。この長波の標準電波信号は、その部屋に設置された輻射アンテナ１１９ａから再輻射される。輻射アンテナ１１９ａから再輻射された標準電波信号は数十ｍの近距離しか届かないが、輻射アンテナ１１９ａの近傍に位置する電波時計１２０ａが受信して電波時計１２０ａの時刻が自動修正されるようになる。

さらに、分配器１１６ｇの分配出力の１つが他の部屋に設置された復調器１１８に供給されて、ＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯の標準電波信号の周波数が復調器１１８において元の長波の周波数にダウンコンバートされる。この長波の標準電波信号は、その部屋に設置された輻射アンテナ１１９ｂから再輻射される。輻射アンテナ１１９ｂから再輻射された標準電波信号は数十ｍの近距離しか届かないが、輻射アンテナ１１９ｂの近傍に位置する電波時計１２０ｂが受信して電波時計１２０ｂの時刻が自動修正されるようになる。
さらにまた、分配器１１６ｆの分配出力の１つが復調器１２１に供給されて、ＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯の標準電波信号の周波数が復調器１２１において元の長波の周波数にダウンコンバートされる。この長波の標準電波信号は建物の屋根裏等に設置された同軸アンテナ１２２から再輻射される。同軸アンテナ１２２から再輻射された標準電波信号は近距離しか届かないが、同軸アンテナ１２２の近傍に位置する電波時計１２０ｃ，１２０ｄが受信して電波時計１２０ｃ，１２０ｄの時刻が自動修正されるようになる。

特開２００５−２６５６３２号公報

従来の標準電波伝送システム１００においては、標準電波信号は長波とされて波長がきわめて長いことから、標準電波信号を再輻射するループアンテナとされる同軸アンテナ１２２は周囲長や長さが数１０ｍないし１００ｍもの大きなアンテナになってしまうようになる。このため、標準電波信号を再輻射する同軸アンテナ１２２を部屋内に設置することは困難であるため、建物の屋根裏等に設置される。一方、輻射アンテナ１１９ａ，１１９ｂにおいてはコイルを巻回して構成された小型のループアンテナが内蔵されており、部屋内に設置可能な小型の輻射アンテナとされている。しかし、輻射アンテナから再輻射された標準電波は数十ｍ程度しか届かないことから電波時計を有している各戸毎に復調器と輻射アンテナとを設置する必要があった。また、輻射アンテナ１１９ａ，１１９ｂおよび同軸アンテナ１２２は再輻射した標準電波信号が標準電波アンテナ１３１により受信されると、回り込みによる発振やノイズが生じることから回り込みが起きない場所を選択して設置しなければならない。
ところで、ネットワーク接続された機器の時刻情報はＮＴＰ（Network Time Protocol）の利用が普及しており、そのＮＴＰサーバにアクセスすれば簡単に時刻情報を取得することができる。情報通信研究機構（NICT）においては、インターネットでＮＴＰサーバより取得した時刻情報をタイムコード化した時刻符号を生成して、標準電波信号の疑似信号として長波の周波数で出力するＮＴＰリピータが開発されている。このＮＴＰリピータからの標準電波信号の疑似信号を輻射アンテナ等で送信することにより、標準電波送信所１３０から送信された標準電波信号を受信できない地域や場所においても電波時計の時刻を自動修正することができる。さらに、標準電波信号を受信する標準電波アンテナ１３１が不要となることから、回り込みによる発振やノイズの問題が無くなるので、設置場所の問題が無くなる。

このようなＮＴＰリピータを用いる標準電波伝送システム２００の構成例を図３に示す。この図に示す標準電波伝送システム２００では、マンションのある部屋においてＮＴＰリピータ２０２をインターネット２０１へ接続し、インターネット２０１を介して公開されているＮＴＰサーバから時刻情報を取得する。取得した時刻情報をタイムコード化した時刻符号により標準電波信号の疑似信号を生成し、ＮＴＰリピータ２０２に内蔵されたアンテナから長波の周波数で標準電波信号の疑似信号を送信する。ＮＴＰリピータ２０２が送信した標準電波信号の疑似信号は、その部屋に設置されている電波時計２１０ａにより受信されて電波時計２１０ａの時刻が自動修正されるようになる。また、ＮＴＰリピータ２０２から送信された標準電波信号の疑似信号は、その隣の部屋や下の部屋に設置されている電波時計２１０ｂ，２１０ｃでも受信することができ、その隣の部屋や下の部屋の電波時計２１０ｂ，２１０ｃの時刻が自動修正されるようになる。しかし、ＮＴＰリピータ２０２から離れている部屋に置いては、その部屋に設置されている電波時計２１０ｄが受信することができず、ＮＴＰリピータ２０２から送信された標準電波信号の疑似信号により電波時計２１０ｄの時刻を自動修正することができない。

また、図３に示す標準電波伝送システム２００においては、ＮＴＰリピータ２０２においてＮＴＰサーバより取得した時刻情報をタイムコード化する際に、異なる時刻のタイムコードに書き換えた時刻符号を生成して、標準電波信号の疑似信号として送信することが可能である。この場合、タイムコードは公開されていることから、容易に書き換えることができる。さらに、タイムゾーンを設定し、時差を合わせることも可能である。タイムゾーンとは、共通の標準時を使う地域のことであり、その地域の標準時は協定世界時（ＵＴＣ）との時差で示すことが多くされている。従って、タイムゾーンを設定するとは、そのタイムゾーンにおけるＵＴＣとの時差を設定することになる。
ここで、図４に示すように、ＮＴＰリピータ２０２がインターネット２０１を介してＮＴＰサーバより取得した時刻情報が「７:００」であった場合に、ＮＴＰリピータ２０２を設置したユーザが時刻を「７:３０」のタイムコードの時刻符号に書き換えて標準電波信号の疑似信号として送信したとする。すると、その部屋に設置されている電波時計２１０ａの時刻はユーザの設定通りに「７：３０」に自動修正されるが、その隣の部屋や下の部屋に設置されている電波時計２１０ｂ，２１０ｃの時刻も、その部屋のユーザの意思に関わりなく「７：３０」に自動修正されてしまい、これらの電波時計は正確な時刻を表示しなくなってしまうようになる。しかし、ＮＴＰリピータ２０２から離れている部屋において、標準電波送信所１３０から送信された標準電波信号を、その部屋に設置した電波時計２１０ｄが受信した場合は、「７:００」の正確な時刻に自動修正される。
このように、標準電波伝送システム２００においては、正確な時刻に自動修正されない恐れがあると云う問題点があった。

そこで、本発明は、時刻情報が不用意に書き換えられるおそれがなく、正確な時刻に自動修正することができる標準電波伝送システムを提供することを目的としている。

本発明の標準電波伝送システムは、インターネットを介してＮＴＰサーバからの標準時の時刻情報を取得して、取得した時刻情報をタイムコード化した時刻符号を、長波の周波数とされた標準電波信号の疑似信号として出力するＮＴＰリピータと、該ＮＴＰリピータからの前記標準電波信号の疑似信号をＴＶ共聴システムが扱える周波数帯に変換する変調手段と、該変調手段により周波数帯が変換された前記標準電波信号の疑似信号をＴＶ信号に混合してＴＶ共聴信号を生成し、該ＴＶ共聴信号を分配して各戸に伝送する前記ＴＶ共聴システムと、伝送された前記ＴＶ共聴信号を復調することにより、長波の周波数とされた前記標準電波信号の疑似信号を出力する復調手段と、該復調手段から出力された前記標準電波信号の疑似信号を輻射するアンテナ手段とを備えることを最も主要な特徴としている。

本発明によれば、ＴＶ共聴システムを利用することにより、新たなシステムを導入することなく各部屋に標準電波信号の疑似信号を伝送することができる。また、インターネット介してＮＴＰサーバから時刻情報を取得するため、標準電波信号の送信所がない地域や国でも本発明を使用することにより電波時計の時刻を自動修正することができる。また、ＮＴＰサーバから標準時の時刻情報を取得し、取得した時刻情報にタイムゾーンの設定を行い、地方標準時の時差に時刻情報を合わせ、タイムコード化することができる。この場合は、標準時と時差がある地域や国でもＮＴＰサーバから時刻情報を取得することにより、電波時計で正確な時刻を表示させることが可能となる。

本発明の実施例とされる標準電波伝送システムの構成を示すブロック図である。従来の標準電波伝送システムの構成を示すブロック図である。従来の他の標準電波伝送システムの概略構成を示す図である。従来の他の標準電波伝送システムの問題点を説明するための図である。

本発明の実施例の標準電波伝送システムの構成示すブロック図を図１に示す。
図１に示す本発明にかかる標準電波伝送システム１においては、ビルやマンション等に設置されている既存のＴＶ共聴システムを利用している。まず、この既存のＴＶ共聴システムの構成について説明する。ＴＶ共聴システムでは、マンション等の屋上にＦＭ・ＶＨＦアンテナ１０とＵＨＦアンテナ１１とＢＳ／ＣＳアンテナ１２とが設置されており、これらのアンテナで受信されたＦＭ・ＶＨＦ受信信号とＵＨＦ受信信号とＢＳ／ＣＳ受信信号が増幅器１３に入力されて、増幅されると共に混合されることによりＴＶ信号が生成される。また、マンション等に設置したＮＴＰリピータ３１により、インターネット３０を介して情報通信研究機構（NICT）等が公開しているＮＴＰサーバから標準時の時刻情報が取得される。ＮＴＰリピータ３１において、取得した時刻情報をタイムコード化した時刻符号が生成されて、標準電波信号の疑似信号として長波の周波数で出力される。この標準電波信号の疑似信号は、標準電波送信所から送信されている標準電波信号のタイムコードおよび周波数と同等のタイムコードおよび周波数とされている。ＮＴＰリピータ３１から出力された標準電波信号の疑似信号は、長波とされていることからそのままではＴＶ共聴システムで伝送することができない。そこで、標準電波信号の疑似信号を変調器（ＭＯＤ）３２によりＴＶ共聴システムが扱っているＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯の周波数にアップコンバートする。

そして、伝送帯域がＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯に変調された標準電波信号の疑似信号と、増幅器１３から出力されるＴＶ信号とを混合器１４において混合してＴＶ共聴信号とする。このＴＶ共聴信号は、増幅器１５で増幅された後に、分配器１６ａで４分配される。分配器１６ａの第１分配出力は従属接続された分配器１６ｂ，１６ｆに供給され、分配器１６ａの第２分配出力は従属接続された分配器１６ｃ，１６ｇに供給され、分配器１６ａの第３分配出力は従属接続された分配器１６ｄ，１６ｈに供給され、分配器１６ａの第４分配出力は従属接続された分配器１６ｅ，１６ｉに供給されてさらに分配される。これらの分配器１６ａ〜１６ｉで分配されたＴＶ共聴信号がビルやマンション等の各部屋に伝送される。また、分配器１６ｉの分配出力の１つが復調器１７に供給されて、ＶＨＦ帯あるいはＵＨＦ帯の標準電波信号の疑似信号が復調器１７において元の長波の周波数にダウンコンバートされる。この標準電波信号の疑似信号は抵抗分配器１８により４分配される。標準電波信号の疑似信号の周波数は４０ｋＨｚあるいは６０ｋＨｚの非常に低い周波数とされており、一般的な分配器では分配できないことから抵抗分配器１８を用いて分配されている。抵抗分配器１８により分配された第１分配出力は、所定の部屋に設置された輻射アンテナ１９ａに供給されて、輻射アンテナ１９ａから標準電波信号の疑似信号が輻射される。輻射アンテナ１９ａから輻射された標準電波信号の疑似信号は数十ｍの近距離しか届かないが、輻射アンテナ１９ａが設置されている部屋の電波時計２０ａが受信して電波時計２０ａの時刻が自動修正されるようになる。

また、抵抗分配器１８の第２分配出力は、他の部屋に設置された輻射アンテナ１９ｂに供給されて、輻射アンテナ１９ａから標準電波信号の疑似信号が輻射される。輻射アンテナ１９ｂから輻射された標準電波信号の疑似信号は数十ｍの近距離しか届かないが、輻射アンテナ１９ｂが設置されている部屋の電波時計２０ｂが受信して電波時計２０ｂの時刻が自動修正されるようになる。
さらに、抵抗分配器１８の第３分配出力は建物の屋根裏等の広い空間に設置された同軸アンテナ２１に供給されて、同軸アンテナ２１から標準電波信号が輻射される。同軸アンテナ２１から輻射された標準電波信号の疑似信号は近距離しか届かないが、同軸アンテナ２１の近傍に位置する部屋の電波時計２０ｃ，２０ｄが受信して電波時計２０ｃ，２０ｄの時刻が自動修正されるようになる。
このように、抵抗分配器１８により復調器１７の出力を分配するようにしたので、復調器１７を１台だけ設けるだけで、複数の輻射アンテナ１９ａ，１９ｂ・・・や同軸アンテナ２１から標準電波信号の疑似信号を輻射できるようになる。また、抵抗分配器１８からの分配出力を配線できない部屋においては、分配器１６ｂ〜１６ｉなどの分配出力の１つに復調器を接続して輻射アンテナから標準電波信号の擬似信号を輻射しても良い。このように、本発明にかかる標準電波伝送システム１においては、インターネット３０に接続できない部屋においても、輻射アンテナあるいは復調器と輻射アンテナとがあれば電波時計の時刻を自動修正することが可能となる。

本発明にかかる標準電波伝送システム１は、日本国に限らず海外に設置することができる。例えば、日本国と時差が１時間遅れた地域に設置する場合は、ＮＴＰリピータ３１において、その地域のタイムゾーンを設定して、ＮＴＰサーバから協定世界時（ＵＴＣ）の時刻情報を取得する。これにより、日本標準時の時刻情報から１時間遅らせたタイムコードの時刻符号が生成される。なお、タイムコードは時、分、通算日、年（西暦下２桁）、曜日などの時刻データのバイナリーコードから構成され、このバイナリーコードからなるタイムコードの時刻符号が１分間を１サイクルとして送出されている。ＮＴＰリピータ３１からの時刻符号を、標準電波信号の疑似信号とする。図１に示すＴＶ共聴システムを用いてこの標準電波信号の疑似信号を配信することにより、各部屋に設置されている電波時計の時刻を時差がある地域においても正確な時刻に自動修正することができるようになる。このため、インターネット３０に接続可能な環境があれば、標準電波サービスが無い海外においても電波時計の時刻を、その国や地域の正確な時刻に自動修正することが可能となる。
なお、ＮＴＰリピータ３１は標準電波伝送システム１を設置した施設が管理することになるので、個人による標準電波信号の疑似信号における時刻符号のタイムコードを書き換えることは不可能であり、誤った時刻とされた標準電波信号の疑似信号が配信される恐れを防止することができる。

本発明の標準電波伝送システムにおいては、既存のＴＶ共聴システムを利用することにより、新たなシステムを導入する必要がなく各部屋に標準電波信号の疑似信号を伝送することができるので、コストメリットが高い。また、インターネットを介してＮＴＰサーバから時刻情報を取得するため、標準電波信号の送信所がない地域や国でも本発明の標準電波伝送システムを使用することができる。
この場合、ＮＴＰサーバから取得した標準時の時刻情報にタイムゾーンの設定を行い、地方標準時の時差に時刻情報を合わせて、タイムコード化された時刻符号を生成し、標準電波の擬似信号とする。これにより、時差が異なる地域でも、電波時計で正確な時刻を表示させることが可能となる。

１標準電波伝送システム、１０ＦＭ・ＶＨＦアンテナ、１１ＵＨＦアンテナ、１２ＢＳ／ＣＳアンテナ、１３増幅器、１４混合器、１５増幅器、１６ａ〜１６ｉ分配器、１７復調器、１８抵抗分配器、１９ａ輻射アンテナ、１９ｂ輻射アンテナ、２０ａ〜２０ｄ電波時計、２１同軸アンテナ、３０インターネット、３１ＮＴＰリピータ、１００標準電波伝送システム、１１０ＦＭ・ＶＨＦアンテナ、１１１ＵＨＦアンテナ、１１２ＢＳ／ＣＳアンテナ、１１３増幅器、１１４混合器、１１５増幅器、１１６ａ〜１１６ｉ分配器、１１７復調器、１１８復調器、１１９ａ輻射アンテナ、１１９ｂ輻射アンテナ、１２０ａ〜１２０ｄ電波時計、１２１復調器、１２２同軸アンテナ、１３０標準電波送信所、１３１標準電波アンテナ、２００標準電波伝送システム、２０１インターネット、２０２ＮＴＰリピータ、２１０ａ〜２１０ｄ電波時計

Claims

インターネットを介してＮＴＰサーバからの標準時の時刻情報を取得して、取得した時刻情報をタイムコード化した時刻符号を生成して、長波の周波数とされた標準電波信号の疑似信号として出力するＮＴＰリピータと、
該ＮＴＰリピータからの前記標準電波信号の疑似信号をＴＶ共聴システムが扱える周波数帯に変換する変調手段と、
該変調手段により周波数帯が変換された前記標準電波信号の疑似信号をＴＶ信号に混合してＴＶ共聴信号を生成し、該ＴＶ共聴信号を分配して各戸に伝送する前記ＴＶ共聴システムと、
伝送された前記ＴＶ共聴信号を復調することにより、長波の周波数とされた前記標準電波信号の疑似信号を出力する復調手段と、
該復調手段から出力された前記標準電波信号の疑似信号を輻射するアンテナ手段と、
を備えることを特徴とする標準電波伝送システム。
前記復調手段から出力された前記標準電波信号の疑似信号を複数に分配する抵抗分配器をさらに備え、該抵抗分配器により分配された複数の前記標準電波信号の疑似信号を、複数のアンテナ手段からそれぞれ輻射するようにしたことを特徴とする請求項１記載の標準電波伝送システム。