JP2013156149A - Radio wave correction clock - 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.
時刻情報を含む標準電波を受信して時刻修正を実施する電波修正時計が知られている。
電波修正時計により受信される標準電波は、地域等により異なる周波数を有する。例えば、日本国内では、長波帯標準電波施設の福島局が発信する周波数40kHzの標準電波、九州局が発信する周波数60kHzの標準電波がある。また、日本国外では、更に他の周波数の標準電波が用いられており、例えばドイツでは、周波数77.5kHzの標準電波が用いられている。
A radio-controlled timepiece that receives a standard radio wave including time information and corrects the time is known.
The standard radio wave received by the radio-controlled timepiece has a different frequency depending on the region. For example, in Japan, there is a standard radio wave with a frequency of 40 kHz transmitted from the Fukushima station of a long wave standard radio wave facility and a standard radio wave with a frequency of 60 kHz transmitted from the Kyushu station. In addition, standard radio waves with other frequencies are used outside of Japan. For example, standard radio waves with a frequency of 77.5 kHz are used in Germany.
これらの標準電波は、それぞれ周波数の波長帯域が異なるため、電波修正時計において、フィルターを用いて標準電波から受信信号の包絡線を抽出する場合、各周波数に対応した帯域幅のフィルターを用意する必要があり、時計が大型化、複雑化するという課題があった。
これに対して、標準電波の周波数を、所定の固定周波数に変換した後、1つのフィルターで受信信号の包絡線を抽出する電波修正時計が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
Since these standard radio waves have different frequency wavelength bands, when extracting the received signal envelope from the standard radio wave using a filter in a radio-controlled watch, it is necessary to prepare a filter with a bandwidth corresponding to each frequency. There is a problem that the watch becomes larger and more complicated.
On the other hand, a radio-controlled timepiece has been proposed in which the frequency of a standard radio wave is converted to a predetermined fixed frequency and the envelope of the received signal is extracted with a single filter (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1の電波修正時計は、スーパーヘテロダイン方式の電波受信装置を備え、周波数変換回路において、アンテナから入力された標準電波の周波数と局部発振回路から入力される局部発振周波数とを合成して、所定の中間周波数に変換する。そして、中間周波数を中心とした所定の範囲の周波数を通過させ、範囲外の周波数成分を遮断するバンドパスフィルターを用い、前記周波数変換回路により変換された中間周波数の信号から時刻修正に必要な信号成分を抽出する。 The radio-controlled timepiece of Patent Document 1 includes a superheterodyne type radio wave receiver, and in a frequency conversion circuit, synthesizes the frequency of the standard radio wave input from the antenna and the local oscillation frequency input from the local oscillation circuit, Conversion to a predetermined intermediate frequency. A signal necessary for time correction from the intermediate frequency signal converted by the frequency conversion circuit using a bandpass filter that passes a predetermined range of frequencies centered on the intermediate frequency and cuts off frequency components outside the range. Extract ingredients.
ところで、スーパーヘテロダイン方式の周波数変換回路を用いる場合、局部発振回路から入力される局部発振周波数の信号が温度変化の影響を受けやすく、これにより、周波数変換回路により変換された中間周波数にズレが生じる場合がある。
図6は、スーパーヘテロダイン方式の周波数変換回路を用いて周波数変換を行った際に、変換された周波数のズレ量(△F)と温度との関係を示す図である。
図6に示すように、周波数変換回路により変換された周波数のズレ量△Fは、所定の基準温度T0(例えば25度)の際に最小値(0)となり、基準温度からの温度差が大きくなるに従って大きくなる。特に、周波数が高い標準電波では、周波数が低い標準電波よりも、温度変化による周波数変換時の周波数ズレ量△Fが大きくなる。
このため、上記特許文献1のような電波修正時計では、高い周波数の標準電波を受信する場合に、低い周波数の標準電波を受信する場合に比べて、受信感度が低下してしまうという課題がある。
By the way, when a superheterodyne frequency conversion circuit is used, a signal of the local oscillation frequency input from the local oscillation circuit is easily affected by a temperature change, thereby causing a shift in the intermediate frequency converted by the frequency conversion circuit. There is a case.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the amount of deviation (ΔF) of the converted frequency and the temperature when frequency conversion is performed using a superheterodyne frequency conversion circuit.
As shown in FIG. 6, the frequency deviation amount ΔF converted by the frequency conversion circuit becomes a minimum value (0) at a predetermined reference temperature T 0 (for example, 25 degrees), and the temperature difference from the reference temperature is It grows as it grows. In particular, a standard radio wave with a high frequency has a larger frequency deviation amount ΔF during frequency conversion due to a temperature change than a standard radio wave with a low frequency.
For this reason, the radio-controlled timepiece as described in Patent Document 1 has a problem that the reception sensitivity is lower when receiving a high-frequency standard radio wave than when receiving a low-frequency standard radio wave. .
本発明は、受信する標準電波の周波数によらず、高い受信感度が得られる電波修正時計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 capable of obtaining high reception sensitivity regardless of the frequency of a standard radio wave to be received.
本発明の電波修正時計は、搬送周波数が異なる複数の標準電波を受信可能であり、これらの複数の標準電波のうちのいずれか1つ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、複数の標準電波のうち、受信する標準電波の搬送周波数を設定する受信周波数設定部と、前記受信周波数設定部により設定された搬送周波数の前記標準電波を受信し、搬送周波数を受信周波数とする受信信号を取得する受信信号取得部と、取得した前記受信信号を、所定の中間周波数の処理用信号に変換する周波数変換部と、前記処理用信号から、所定の帯域幅の周波数成分の信号を抽出するフィルター部と、を備え、前記フィルター部は、前記受信周波数設定部により設定される搬送周波数が高いほど、前記帯域幅を広げることを特徴とする。 The radio-controlled timepiece of the present invention is a radio-controlled timepiece that can receive a plurality of standard radio waves having different carrier frequencies and corrects the time of the internal clock based on any one of the plurality of standard radio waves. Among the plurality of standard radio waves, a reception frequency setting unit for setting a carrier frequency of the standard radio wave to be received, the standard radio wave of the carrier frequency set by the reception frequency setting unit is received, and the carrier frequency is defined as a reception frequency. A received signal acquisition unit for acquiring a received signal, a frequency converter for converting the acquired received signal into a processing signal of a predetermined intermediate frequency, and a signal of a frequency component of a predetermined bandwidth from the processing signal And a filter unit that extracts the frequency band, and the filter unit increases the bandwidth as the carrier frequency set by the reception frequency setting unit increases.
本発明では、受信周波数設定部により設定された搬送周波数の標準電波が受信信号取得部により受信され、受信信号が取得されると、周波数変換部は、取得した受信信号を、所定の中間周波数の処理用信号に変換する。この時、上述したように、周波数変換部により変換される処理用信号の中間周波数は、温度の影響により目標とする周波数に対してズレが生じる場合があり、そのズレ量は、受信信号の受信周波数(標準電波の搬送周波数)が高くなるに従って大きくなる。
これに対して、本発明のフィルター部は、受信周波数設定部により設定された搬送周波数に基づき、搬送周波数が高くなるに従って、通過させる周波数成分の帯域幅を広げる。例えば、日本国内で用いられる標準電波であるJJYは、40kHzの標準電波と、60kHzの標準電波とがあり、それぞれ同一のデータ構造のタイムコードが埋め込まれている。この場合、本発明のフィルター部は、60kHzの標準電波を受信する際、40kHzの標準電波を受信する際よりも、通過させる周波数成分の帯域幅を広げる。
これにより、処理用信号の中間周波数のズレ量が大きくなった場合でも、時刻修正に必要な信号が含まれる周波数成分が遮断されることがなくなり、受信感度を向上させることが可能となる。
一方、本発明では、受信信号の受信周波数(標準電波の搬送周波数)が低い場合、フィルター部の帯域幅は狭くなる。つまり、受信信号の受信周波数が低い場合では、温度変化による中間周波数のズレ量が小さくなるので、フィルター部の帯域幅が狭い場合でも、時刻修正に必要な信号が含まれる周波数成分を通過させることが可能となる。また、この場合、ノイズ成分等をフィルター部により良好に遮断することができ、受信感度を向上させることができる。
In the present invention, when the standard radio wave of the carrier frequency set by the reception frequency setting unit is received by the reception signal acquisition unit and the reception signal is acquired, the frequency conversion unit converts the acquired reception signal to a predetermined intermediate frequency. Convert to processing signal. At this time, as described above, the intermediate frequency of the processing signal converted by the frequency conversion unit may be shifted with respect to the target frequency due to the influence of temperature. The frequency increases as the frequency (carrier frequency of standard radio waves) increases.
On the other hand, the filter unit of the present invention expands the bandwidth of the frequency component to be passed as the carrier frequency increases based on the carrier frequency set by the reception frequency setting unit. For example, JJY, which is a standard radio wave used in Japan, includes a standard radio wave of 40 kHz and a standard radio wave of 60 kHz, and time codes having the same data structure are embedded in each. In this case, when the filter unit of the present invention receives the standard radio wave of 60 kHz, the bandwidth of the frequency component to be passed is wider than when the standard radio wave of 40 kHz is received.
As a result, even when the amount of deviation of the intermediate frequency of the processing signal increases, the frequency component including the signal necessary for time correction is not blocked, and reception sensitivity can be improved.
On the other hand, in the present invention, when the reception frequency of the received signal (the carrier frequency of the standard radio wave) is low, the bandwidth of the filter unit is narrowed. In other words, when the reception frequency of the received signal is low, the amount of deviation of the intermediate frequency due to temperature changes is small, so even if the bandwidth of the filter section is narrow, the frequency component containing the signal necessary for time correction is passed. Is possible. In this case, noise components and the like can be satisfactorily blocked by the filter unit, and reception sensitivity can be improved.
本発明の電波修正時計は、所定の基準周波数の基準信号を発生させる基準信号発生部と、前記基準信号から、所定の局部発振周波数の局部発振信号を生成する局部発振信号生成部と、を備え、前記周波数変換部は、前記受信信号及び前記局部発振信号を合成して、前記受信信号を前記処理用信号に変換することが好ましい。 A radio-controlled timepiece according to the present invention includes a reference signal generation unit that generates a reference signal having a predetermined reference frequency, and a local oscillation signal generation unit that generates a local oscillation signal having a predetermined local oscillation frequency from the reference signal. The frequency converter preferably synthesizes the received signal and the local oscillation signal to convert the received signal into the processing signal.
本発明では、局部発振信号生成部は、基準信号発生部から出力される基準周波数の基準信号に基づいて、所定の局部発振周波数の局部発振信号を生成し、周波数変換部は、生成された局部発振信号と受信信号とを合成することで、受信信号を処理用信号に変換する。すなわち、本発明では、スーパーヘテロダイン方式を用いた周波数変換を行う。このようなスーパーヘテロダイン方式を用いることで、異なる搬送周波数の標準電波を受信する場合でも、1つの中間周波数に揃えることができ、1つのフィルター部により、信号を抽出することができる。従って、電波修正時計の構成の簡略化を図ることができる。
なお、基準信号発生部としては、例えば水晶振動子を用いた発振回路(基準周波数:32.768kHz)などを例示することができ、特に水晶振動子を用いた発振回路は、小型かつ軽量であるため、腕時計等に組み込む基準信号発生部に適している。一方、このような基準信号発生部は、温度の影響により発振周波数が変化する場合があり、この場合、基準信号に基づいて生成される局部発振信号の局部発振周波数も変化し、基準信号の基準周波数と、局部発振周波数との差が大きいほど(周波数変化率が大きいほど)変化量も大きくなる。その結果、特にアッパーヘテロダイン方式において、標準電波の搬送周波数が高くなるほど、処理用信号の中間周波数のズレ量が大きくなる。しかしながら、本発明では、このようなズレが生じた場合でも、上述したように、フィルター部の帯域幅を広げることで受信感度の低下を抑制することができる。
In the present invention, the local oscillation signal generation unit generates a local oscillation signal of a predetermined local oscillation frequency based on the reference signal of the reference frequency output from the reference signal generation unit, and the frequency conversion unit generates the generated local By combining the oscillation signal and the reception signal, the reception signal is converted into a processing signal. That is, in the present invention, frequency conversion using the superheterodyne method is performed. By using such a superheterodyne system, even when standard radio waves having different carrier frequencies are received, it is possible to align with one intermediate frequency, and a signal can be extracted by one filter unit. Therefore, it is possible to simplify the configuration of the radio-controlled timepiece.
Examples of the reference signal generator include an oscillation circuit using a crystal resonator (reference frequency: 32.768 kHz), and the oscillation circuit using a crystal resonator is particularly small and lightweight. Therefore, it is suitable for a reference signal generation unit incorporated in a wristwatch or the like. On the other hand, in such a reference signal generator, the oscillation frequency may change due to the influence of temperature. In this case, the local oscillation frequency of the local oscillation signal generated based on the reference signal also changes, and the reference signal reference The greater the difference between the frequency and the local oscillation frequency (the greater the frequency change rate), the greater the amount of change. As a result, especially in the upper heterodyne system, the higher the carrier frequency of the standard radio wave, the greater the amount of deviation of the intermediate frequency of the processing signal. However, in the present invention, even when such a shift occurs, as described above, it is possible to suppress a decrease in reception sensitivity by widening the bandwidth of the filter unit.
本発明の電波修正時計は、温度を検出する温度センサーを備え、前記フィルター部は、前記温度センサーにより検出される温度と、前記受信周波数設定部により設定される搬送周波数とに基づいて、前記帯域幅を変化させることが好ましい。 The radio-controlled timepiece according to the present invention includes a temperature sensor that detects a temperature, and the filter unit is configured to detect the band based on a temperature detected by the temperature sensor and a carrier frequency set by the reception frequency setting unit. It is preferable to change the width.
本発明では、フィルター部は、温度センサーにより検出される温度と、受信する標準電波の搬送周波数とに基づいて帯域幅を変化させる。
すなわち、周波数変換部により変換される中間周波数のズレ量は、図6に示すように、所定の基準温度において最小となり、基準温度からの温度差が大きくなるに従って大きくなる。従って、基準温度近傍であれば搬送周波数が高い標準電波を受信する場合であっても、周波数変換部により変換される中間周波数のズレ量は小さくなる。逆に、搬送周波数が低い標準電波を受信する場合であっても、基準温度からの温度差が大きい場合は、周波数変換部により変換される中間周波数のズレ量は大きくなる。
これに対し、本発明のフィルター部は、受信する標準電波の搬送周波数が高い場合であっても、検出された温度と基準温度との温度差が小さい場合は帯域幅を狭くする。また、フィルター部は、搬送周波数が低い場合であっても、検出された温度と基準温度との温度差が大きい場合は帯域幅を広くする。
このような構成では、温度センサーにより検出される実際の温度に基づいて、フィルター部の帯域幅を適切な値に設定することができ、受信感度の更なる向上を図れる。
In the present invention, the filter unit changes the bandwidth based on the temperature detected by the temperature sensor and the carrier frequency of the received standard radio wave.
That is, as shown in FIG. 6, the amount of deviation of the intermediate frequency converted by the frequency converter becomes minimum at a predetermined reference temperature, and increases as the temperature difference from the reference temperature increases. Accordingly, even when a standard radio wave having a high carrier frequency is received as long as it is near the reference temperature, the amount of deviation of the intermediate frequency converted by the frequency converter is small. Conversely, even when a standard radio wave with a low carrier frequency is received, if the temperature difference from the reference temperature is large, the amount of deviation of the intermediate frequency converted by the frequency converter becomes large.
In contrast, the filter unit of the present invention narrows the bandwidth when the temperature difference between the detected temperature and the reference temperature is small even when the carrier frequency of the received standard radio wave is high. Further, even when the carrier frequency is low, the filter unit widens the bandwidth when the temperature difference between the detected temperature and the reference temperature is large.
In such a configuration, the bandwidth of the filter unit can be set to an appropriate value based on the actual temperature detected by the temperature sensor, and the reception sensitivity can be further improved.
本発明の電波修正時計は、前記フィルター部は、回路チップ内に組み込まれたフィルター本体と、前記回路チップ外に設けられた外付抵抗と、前記フィルター本体に接続する外付抵抗を切り替えるスイッチと、を備えていることが好ましい。 In the radio-controlled timepiece according to the invention, the filter unit includes a filter body incorporated in a circuit chip, an external resistor provided outside the circuit chip, and a switch for switching an external resistor connected to the filter body. Are preferably provided.
本発明では、フィルター部で通過させる周波数の帯域幅を変化させるために、フィルター本体に接続される外付抵抗の抵抗値を変化させる。この時、本発明では、外付抵抗は、IC等の回路チップにより組み込まれるフィルター本体の外側に設けられている。そして、フィルター部の帯域幅を変更する場合に、スイッチにおける接続状態を切り替えて、フィルター本体に接続される外付抵抗を切り替える。
フィルター部における帯域幅の設定は、電波修正時計の種類等により異なる値となる。従って、各標準電波に対して最適な帯域幅を設定するためには、電波修正時計の試作段階において、フィルター本体に接続される抵抗の切り替えや交換を行い、フィルター部の帯域幅を最適な値に設定することが好ましい。ここで、フィルター部の最適な帯域幅の設定において、抵抗を取り替える作業が必要となる場合がある。この時、回路チップ内にフィルター本体に接続する抵抗が組み込まれている場合では、回路チップ内の抵抗を取り替えることになり、非常に煩雑な作業が伴う。これに対して、本発明では、回路チップの外部に外付抵抗が設けられる構成であるため、抵抗の交換や切り替えが容易であり、製造効率性を向上させることができる。
In the present invention, the resistance value of the external resistor connected to the filter body is changed in order to change the bandwidth of the frequency that is passed through the filter unit. At this time, in the present invention, the external resistor is provided outside the filter main body incorporated by a circuit chip such as an IC. And when changing the bandwidth of a filter part, the connection state in a switch is switched and the external resistance connected to a filter main body is switched.
The bandwidth setting in the filter unit varies depending on the type of the radio-controlled clock. Therefore, in order to set the optimal bandwidth for each standard radio wave, the resistance connected to the filter body is switched or exchanged at the prototype stage of the radio-controlled watch, and the filter bandwidth is set to the optimal value. It is preferable to set to. Here, in setting the optimum bandwidth of the filter unit, it may be necessary to replace the resistor. At this time, when a resistor connected to the filter main body is incorporated in the circuit chip, the resistor in the circuit chip is replaced, which is very complicated. On the other hand, in the present invention, since an external resistor is provided outside the circuit chip, it is easy to replace or switch the resistor, and the manufacturing efficiency can be improved.
本発明の電波修正時計において、前記フィルター部は、フィルター本体と、前記フィルター本体に直列に接続される調整用抵抗とを備え、前記調整用抵抗の抵抗値を変化させることで前記帯域幅を変化させることが好ましい。
本発明では、フィルター本体に対して調整用抵抗が直列に接続されている。このような構成では、受信周波数が高くなるに従って、調整用抵抗の抵抗を小さくすることで、容易にフィルター部の帯域幅を広げることができる。なお、調整用抵抗としては、可変抵抗を用いて抵抗値を変化させる構成としてもよく、抵抗値が異なる複数の調整用抵抗を設け、フィルター本体に接続する調整用抵抗を切り替えることで抵抗値を変化させる構成としてもよい。
In the radio-controlled timepiece of the invention, the filter unit includes a filter main body and an adjustment resistor connected in series to the filter main body, and the bandwidth is changed by changing a resistance value of the adjustment resistor. It is preferable to make it.
In the present invention, an adjustment resistor is connected in series to the filter body. In such a configuration, the bandwidth of the filter unit can be easily increased by reducing the resistance of the adjustment resistor as the reception frequency increases. The adjustment resistor may be configured to change the resistance value using a variable resistor, and a plurality of adjustment resistors having different resistance values are provided, and the resistance value is changed by switching the adjustment resistor connected to the filter body. It is good also as composition changed.
本発明の電波修正時計において、前記フィルター部は、当該フィルター部のバイアス抵抗を変更することで前記帯域幅を変化させることが好ましい。
本発明では、受信周波数が高くなるに従って、バイアス抵抗を小さくすることで、容易にフィルター部の帯域幅を広げることができる。なお、バイアス抵抗の変更方法としては、可変抵抗を用いて抵抗値を変更してもよく、抵抗値の異なるバイアス抵抗を複数設け、フィルター本体に接続するバイアス抵抗を切り替える構成としてもよい。
In the radio-controlled timepiece according to the aspect of the invention, it is preferable that the filter unit changes the bandwidth by changing a bias resistance of the filter unit.
In the present invention, the bandwidth of the filter unit can be easily widened by reducing the bias resistance as the reception frequency increases. As a method for changing the bias resistor, the resistance value may be changed using a variable resistor, or a plurality of bias resistors having different resistance values may be provided and the bias resistor connected to the filter body may be switched.
[第一実施形態]
以下、本発明の第一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
[電波修正時計の基本構成]
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、基準信号発生部である水晶振動子を備えた基準発振回路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」と略す場合がある)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]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail based on the drawings.
[Basic configuration of radio-controlled watch]
As shown in FIG. 1, the radio-controlled timepiece 1 includes an
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43の時刻を設定する。また、制御回路部4は、時刻カウンター43の時刻を表示部5に表示させる。更に、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 control circuit unit 4 decodes the input TCO to generate a TC (time code), and sets the time of the
The detailed description of the control circuit unit 4 will be described later.
表示部5は、制御回路部4の駆動回路部44により駆動制御され、時刻カウンター43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、文字板及び指針を備え、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 control circuit unit 4 when operated by a user. As the operation signal, for example, a radio wave type setting data for setting the type of standard radio wave received by the antenna 2 (for example, JJY in Japan, WWVB in the United States, DCF77 in Germany, etc.), standard radio waves are received. Examples include correction request information for correcting the time.
基準発振回路47は、水晶振動子を備え、水晶振動子により発振される所定の基準クロック周波数(例えば32.768kHz、以降32kHzとして説明する)の基準信号を出力する。この基準発振回路47から出力された基準信号は、制御回路部4に入力される。この信号は、制御部45の内の分周回路で1Hzの信号に分周される。
The
[受信回路部の構成]
受信回路部3は、図1に示すように、本発明の受信信号取得部を構成する同調回路31と、第1増幅回路32と、局部発振信号生成部33と、周波数変換部34と、本発明のフィルター部を構成するバントパスフィルター(Band-pass filter,以下、「BPF」と略す場合がある)35と、第2増幅回路36と、検波回路37と、二値化回路38と、デコード回路39とを備えて構成されている。
[Receiver circuit configuration]
As shown in FIG. 1, the receiving
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、受信信号として第1増幅回路32に出力される。
ここで、本実施形態の受信回路部3では、日本の標準電波であるJJY(搬送周波数:40kHz,60kHz)の他、ドイツの標準電波であるDCF77(搬送周波数:77.5kHz)、アメリカ合衆国の標準電波であるWWVB(搬送周波数:60kHz)を受信可能に構成されている。なお、受信回路部3は、例えば中国の標準電波であるBPCなどのその他の地域における標準電波を受信可能な構成としてもよい。
本実施形態では、外部操作部材6が操作され、電波種類設定データが入力されると、後述する制御回路部4の制御部45から制御信号が同調回路31に入力される。これにより、同調回路31は、電波種類設定データに対応した標準電波を受信可能な状態に設定される。つまり、本実施形態では、制御部45により、本発明の受信周波数設定部が構成される。
なお、ここでは、外部操作部材6により、受信する標準電波の種類を切り替える例を示すが、例えば、受信周波数を順次切り替えることで、受信可能な標準電波を自動的に検出する構成などとしてもよい。
The
Here, in the receiving
In the present embodiment, when the external operation member 6 is operated and radio wave type setting data is input, a control signal is input to the
Here, an example in which the type of the standard radio wave to be received is switched by the external operation member 6 is shown. However, for example, a configuration in which a receivable standard radio wave is automatically detected by sequentially switching the reception frequency may be used. .
第1増幅回路32は、同調回路31から入力された受信信号を一定の振幅に増幅する。
なお、AGC回路が設けられ、AGC回路により検波回路37により検出される受信信号の包絡線に基づいて、第1増幅回路32のゲインを調整する構成等としてもよい。
The
An AGC circuit may be provided, and the gain of the
局部発振信号生成部33は、局部発振回路33Aと、周波数生成部33Bとを備える。
局部発振回路33Aは、制御回路部4から入力される基準クロック周波数の基準信号に基づいて、所定周波数の信号を生成する。
周波数生成部33Bは、局部発振回路33Aから入力された信号に基づいて、所定の局部発振周波数の局部発振信号を生成する。この局部発振信号は、周波数変換部34において受信信号の周波数を所定の中間周波数に揃えるための局部発振周波数で発振される。
例えば、本実施形態では、周波数変換部34において、受信信号の受信周波数(受信した標準電波の搬送周波数)を、30kHzの中間周波数に変換する。この場合、周波数生成部33Bは、局部発振回路33Aから入力された信号の周波数を分周等することで、標準電波の搬送周波数を30kHzの中間周波数に変換するための局部発振周波数を生成する。具体的には、周波数生成部33Bは、40kHzの標準電波を受信する際には局部発振周波数が70kHzの局部発振信号を出力し、60kHzの標準電波を受信する際には局部発振周波数が90kHzの局部発振信号を出力し、77.5kHzの標準電波を受信する際には局部発振周波数が107.5kHzの局部発振信号を出力する。
The local oscillation
The
The
For example, in the present embodiment, the
周波数変換部34は、第1増幅回路32から入力される受信信号と、局部発振信号生成部33からの局部発振信号とを混合して、中間周波数の処理用信号を出力する。すなわち、周波数変換部34は、受信周波数の受信信号を中間周波数の処理用信号に変換する。
ここで、受信周波数をf0、局部発振周波数をf1とすると、周波数変換部34は、中間周波数fIF1=|f0−f1|の処理用信号を生成し、BPF35に出力する。
本実施形態では、上述のように、搬送周波数が40kHz,60kHz,77.5kHzの各標準電波に対応して、局部発振信号生成部33から、それぞれ局部発振周波数が70kHz,90kHz,107.5kHzの局部発振信号が出力される。このため、周波数変換部34において変換された処理用信号の中間周波数は30kHzとなる。
The
Here, assuming that the reception frequency is f 0 and the local oscillation frequency is f 1 , the
In the present embodiment, as described above, the local oscillation frequencies of 70 kHz, 90 kHz, and 107.5 kHz are respectively supplied from the local oscillation
〔BPFの構成〕
図2は、BPF35の回路構成を示す図である。
BPF35は、周波数変換部34から入力された処理用信号のうち、所定の周波数帯域の信号成分のみを通過させ、帯域外の周波数成分の信号を遮断する。
このBPF35は、図2に示すように、フィルター本体である水晶フィルター(水晶振動子)35Aと、水晶フィルター35Aに直列に接続される第一調整部35Bと、BPF35のバイアス抵抗を設定するための第二調整部35Cとを備える。
第一調整部35Bは、抵抗値が異なる複数(例えば2つ)の調整用抵抗35Dと、水晶フィルター35Aに接続する調整用抵抗35Dを切り替えるスイッチSW1を備える。同様に、第二調整部35Cは、抵抗値が異なる複数(例えば2つ)のバイアス抵抗35Eと、水晶フィルター35Aに接続するバイアス抵抗35Eを切り替えるスイッチSW2と、を備える。
[Configuration of BPF]
FIG. 2 is a diagram illustrating a circuit configuration of the
The
As shown in FIG. 2, the
The
このBPF35は、標準電波の搬送周波数(受信信号の受信周波数)に応じて、スイッチSW1,SW2が切り替えられ、周波数の帯域幅が切り替えられる。
上述したように、本実施形態では、局部発振信号生成部33は、基準発振回路47から発振される基準信号に基づいて、局部発振信号を生成する。ここで、基準発振回路47の水晶振動子は、温度変化の影響により、発振される基準クロック周波数にズレが生じる。従って、局部発振信号生成部33により生成される局部発振信号にも、基準クロック周波数の変動に対応した周波数のズレが発生する。この時、発振する周波数が高くなるほど、周波数のズレ量も大きくなる。
例えば、基準発振回路47の水晶振動子の温度特性として、−10度の温度変化により、周波数特性が−50PPM変動する場合、70kHz,90kHz,107.5kHzの局部発振信号は、それぞれ、−3.5kHz,−4.5kHz,−5.4kHzだけ周波数が変動する。従って、周波数変換部34において生成される処理用信号も同量分周波数が変動することとなり、標準電波の搬送周波数が高くなるほど、周波数の変動値が増大してしまう(図6参照)。
このような場合、仮に、BPF35の帯域幅が40kHzの標準電波に対応した値で固定されている場合、60kHzや77.5kHzの標準電波を受信する際に、必要な信号成分までBPF35により遮断されてしまう場合があり、受信感度が低下してしまうことがある。これに対して、本実施形態のBPF35は、各標準電波の周波数に対応して帯域幅を変更する(Q値を変更する)ことで、受信感度の悪化を抑制する。
In the
As described above, in this embodiment, the local oscillation
For example, as a temperature characteristic of the crystal oscillator of the
In such a case, if the bandwidth of the
具体的には、電波修正時計1の製造時において、受信する標準電波に対して、BPF35の帯域幅を最適値に設定するための抵抗の組み合わせ(スイッチSW1,スイッチSW2の接続設定)が予め測定されており、当該接続測定データが例えば記憶部42に記憶されている。そして、外部操作部材6が操作され、電波種類設定データが入力されると、制御回路部4の制御部45は、記憶部42から電波種類設定データに対応した接続設定を読み出し、BPF35に対してスイッチSW1,スイッチSW2を切り替えるための制御信号を出力する。これにより、BPF35のスイッチSW1,スイッチSW2が、標準電波の種類に応じた接続状態に切り替えられ、当該BPF35において、信号を通過させる周波数成分の帯域幅が変更される。
表1に、本実施形態におけるBPF35の帯域幅の設定例を示す。
Specifically, when the radio-controlled timepiece 1 is manufactured, a combination of resistors (switch SW1 and switch SW2 connection settings) for setting the bandwidth of the
Table 1 shows a setting example of the bandwidth of the
本実施形態では、搬送周波数が40kHz,60kHz,77.5kHzの各標準電波に対して、中間周波数(30kHz)の処理用信号を生成するために、局部発振信号生成部33から、それぞれ、局部発振周波数が70kHz,90kHz,107.5kHzの局部発振信号を出力する。ここで、上述のように、基準発振回路47の水晶振動子の温度特性として、−10度の温度変化により−50PPMの周波数変動がある場合、各局部発振周波数(70kHz,90kHz,107.5kHz)の局部発振信号は、それぞれ、−3.5kHz,−4.5kHz,−5.4kHzだけ周波数変動する。
本実施形態では、この周波数変動による受信感度の低下を抑制するため、標準電波の搬送周波数40kHz,60kHz,77.5kHzに対し、BPF35の3dB帯域幅を、それぞれ、周波数変動値の2倍である7Hz,9Hz,10.8Hzに設定する。従って、例えば同一のタイムコードを有するJJYであっても、60kHzの標準電波を受信する際のBPF35の帯域幅が、40kHzの標準電波を受信する際のBPF35の帯域幅よりも広く設定される。また、JJY(60kHz)及びWWVBのように、タイムコードが異なる場合でも、同一の搬送周波数である場合は、BPF35の帯域幅は同一値に設定される。
In this embodiment, in order to generate a processing signal having an intermediate frequency (30 kHz) for each standard radio wave having a carrier frequency of 40 kHz, 60 kHz, or 77.5 kHz, a local oscillation is generated from the local oscillation
In this embodiment, in order to suppress a decrease in reception sensitivity due to the frequency fluctuation, the 3 dB bandwidth of the
これにより、温度変化による処理用信号の中間周波数のズレが生じた場合であっても、BPF35により、時刻修正に必要な信号成分が遮断されてしまう不都合を回避でき、電波修正時計1における受信感度の向上を図れる。
なお、上記の例では、アッパーヘテロダイン方式により中間周波数の処理用信号を生成する例を示したが、受信信号の受信周波数(搬送周波数)よりも低い局部発振周波数の局部発振信号を用いたローワーヘテロダイン方式を用いてもよい。この場合でも、受信周波数(搬送周波数)が高いほど局部発振周波数を高くする必要があり、温度に起因したズレ量も、受信周波数が低い場合に比べて大きくなる。従って、上記と同様に、標準電波の搬送周波数が高くなるに従って、BPF35の帯域幅を広げることで、受信感度の向上を図ることができる。
As a result, even when a shift in the intermediate frequency of the processing signal due to a temperature change occurs, the inconvenience that the signal component necessary for time correction is blocked by the
In the above example, the processing signal of the intermediate frequency is generated by the upper heterodyne method. However, the lower heterodyne using the local oscillation signal having the local oscillation frequency lower than the reception frequency (carrier frequency) of the reception signal. A method may be used. Even in this case, it is necessary to increase the local oscillation frequency as the reception frequency (carrier frequency) is higher, and the amount of deviation due to temperature is larger than that when the reception frequency is low. Therefore, as described above, the reception sensitivity can be improved by increasing the bandwidth of the
第2増幅回路36は、BPF35から入力された受信信号を、固定のゲインで更に増幅する。
検波回路37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36から入力された受信信号を整流及び濾波し、濾波して得られた包絡線信号を二値化回路38に出力する。
The
The
二値化回路38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、検波回路37から入力された包絡線信号と、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。包絡線信号にはノイズが多く、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38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以下の場合には、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38としては、ADコンバーター及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から入力された制御信号をデコードして二値化回路38等に出力する。
The
[制御回路部の構成]
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38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38から入力される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43の時刻を設定する。更には、制御回路部4は、時刻カウンター43の時刻を表示部5に表示させる。
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43と、駆動回路部44と、制御部45とを備えて構成されている。なお、制御部45には、前記基準発振回路47から出力された基準信号が入力されている。
[Configuration of control circuit section]
As described above, the control circuit unit 4 controls the operation of the
As shown in FIG. 1, the control circuit unit 4 includes a
TCOデコード部41は、受信回路部3の二値化回路38から入力されるTCO信号をデコードして、当該TCO信号に含まれる日付情報及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45に出力する。なお、本実施形態のTCOデコード部41は、日本の標準電波であるJJY、アメリカの標準電波であるWWVB、ドイツの標準電波であるDCF77、中国の標準電波である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
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。各種データとしては、上述したようなBPF35の帯域幅を切り替えるためのスイッチSW1,SW2の接続設定のデータが含まれる。
The
時刻カウンター43は、基準発振回路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43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 43 counts time based on the reference signal output from the
For example, when a 1 Hz reference signal is output, the second counter is a counter that loops the signal at 60 counts, that is, 60 seconds. The minute counter is a counter that counts once when the reference signal of 1 Hz is multiplied 60 times and loops at 60 counts, that is, 60 minutes. The hour counter is a counter that counts once when the 1 Hz reference signal is coefficiented 3600 times and loops in 24 counts, that is, 24 hours.
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44は、制御部45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。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44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が文字板及び指針を有する構成である場合、駆動回路部44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
制御部45は、基準発振回路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45は、TCOデコード部41から入力されるTCを、時刻カウンター43に出力し、時刻カウンター43のカウントを修正する。また、制御部45は、時刻カウンター43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44に出力する。
The
更に、制御部45は、上述したように、本発明の受信周波数設定部としても機能し、外部操作部材6が操作されて電波種類設定データに基づいて、受信する標準電波の搬送周波数を設定する。そして、制御部45は、同調回路31に制御信号を出力し、設定した標準電波を受信させる。また、制御部45は、設定した搬送周波数に対応したスイッチSW1,SW2の接続設定を記憶部42から読み出し、BPF35に、スイッチSW1,SW2の接続状態を切り替えるための制御信号を出力する。
Further, as described above, the
なお、制御部45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45と受信回路部3とのシリアル通信においては、制御部45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45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、受信及び認識した制御信号を制御部45に再度転送し、制御部45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
[実施形態の作用効果]
本実施形態の電波修正時計1では、制御部45は、外部操作部材6の操作により電波種類設定データが入力されると、受信対象の搬送周波数を設定し、同調回路31に対して、設定した搬送周波数の標準電波を受信させるための制御信号を出力する。また、制御部45は、設定した搬送周波数に対応して、BPF35のスイッチSW1,スイッチSW2の接続状態を切り替えさせ、BPF35における帯域幅を変化させる。この時、BPF35は、搬送周波数が高いほど、帯域幅が広くなるように、スイッチSW1,スイッチSW2の接続状態が切り替えられる。
このような構成では、搬送周波数が高い標準電波の受信信号(例えば60kHzや77.5kHz)が、周波数変換部34により中間周波数に変換される際、温度の影響により周波数のズレ量が大きくなった場合であっても、BPF35の帯域幅が広く設定されていることで、時刻修正に必要な信号成分が遮断されず、受信感度の低下を抑えることができる。また、搬送周波数帯域が低い標準電波(例えば40kHz)の受信時には、BPF35の帯域幅が狭くなるため、ノイズ等の不要信号成分を遮断することでき、受信感度を向上させることができる。
[Effects of Embodiment]
In the radio-controlled timepiece 1 of this embodiment, when the radio wave type setting data is input by operating the external operation member 6, the
In such a configuration, when a received signal of a standard radio wave having a high carrier frequency (for example, 60 kHz or 77.5 kHz) is converted into an intermediate frequency by the
本実施形態では、スーパーヘテロダイン方式の受信処理を実施し、局部発振信号生成部33は、水晶振動子を備える基準発振回路47から出力される基本周波数の基準信号に基づいて、周波数変換部34において中間周波数の処理用信号を生成するための局部発振信号を生成する。そして、周波数変換部34は、同調回路31にて取得された受信信号と、局部発振信号生成部33で生成された局部発振信号とを混合し、中間周波数の処理用信号を生成する。このようなスーパーヘテロダイン方式を用いることにより、異なる搬送周波数の標準電波を受信する場合であっても、1つの中間周波数に揃えることができ、1つのBPF35により時刻修正を実施するために必要な信号成分を抽出することができ、電波修正時計1の構成を簡略化できる。
In the present embodiment, reception processing of the superheterodyne method is performed, and the local oscillation
本実施形態のBPF35は、水晶フィルター35Aと、水晶フィルター35Aに直列に接続される第一調整部35Bと、を備える。また、この第一調整部35Bは、抵抗値が異なる複数の調整用抵抗35Dと、これらの調整用抵抗35Dと水晶フィルター35Aとの接続状態を切り替えるスイッチSW1とを備える。
このような構成では、標準電波の搬送周波数に応じて、スイッチSW1の接続状態を切り替えるだけで、容易に水晶フィルター35Aに接続される調整用抵抗35Dを変更することができ、水晶フィルター35Aのフィルター帯域幅を切り替えることができる。
The
In such a configuration, the
また、本実施形態のBPF35は、第二調整部35Cを備え、この第二調整部35Cは、抵抗値が異なる複数のバイアス抵抗35Eと、水晶フィルター35Aに接続するバイアス抵抗35Eを切り替えるスイッチSW2を備える。
従って、上記と同様に、標準電波の搬送周波数に応じて、スイッチSW2の接続状態を切り替えるだけで、容易に水晶フィルター35Aに接続されるバイアス抵抗35Eを変更することができ、バイアス抵抗の切り替えにより、水晶フィルター35Aのフィルター帯域幅を切り替えることができる。
In addition, the
Therefore, similarly to the above, the
[第二実施形態]
次に、本発明に係る第二実施形態について、図面に基づいて説明する。
上述した第一実施形態の電波修正時計1では、受信する標準電波の搬送周波数によって、BPF35において通過させる信号の帯域幅を切り替えた。これに対して、第二実施形態では、温度センサーを備え、温度センサーにより検出される温度と、受信する標準電波の搬送周波数とに基づいて、BPFの帯域幅を切り替える点で、上記第一実施形態と相違する。
図3は、第二実施形態における電波修正時計1Aの概略構成を示すブロック図である。図4は、受信信号の周波数成分に対する受信感度を示す図であり、横軸の「0」は、中間周波数を意味し、△fは、中間周波数からのズレ量を意味する。図4に示すように、Q値が大きい(BPF35の帯域幅が狭い)場合、中間周波数からのズレ量が大きい信号成分の受信感度が悪化するが、中間周波数における受信感度は高くなる。一方、Q値が小さい(BPF35の帯域幅が広い)場合、Q値が大きい場合に比べて、中間周波数からのズレ量が大きい信号に対してもある程度の受信感度が得られるが、中間周波数における受信感度は低くなる。
なお、本実施形態の説明にあたり、上述した第一実施形態と同様の構成については、同符号を付し、その説明を省略、又は簡略化する。
[Second Embodiment]
Next, 2nd embodiment which concerns on this invention is described based on drawing.
In the radio-controlled timepiece 1 of the first embodiment described above, the bandwidth of the signal passed through the
FIG. 3 is a block diagram showing a schematic configuration of the radio-controlled
In the description of the present embodiment, the same components as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted or simplified.
本実施形態の電波修正時計1Aには、図3に示すように、温度センサー7が設けられる。この温度センサー7は、温度を検出し、検出した温度に基づいた検出信号を制御回路部4の制御部45に出力する。
As shown in FIG. 3, the radio wave correction timepiece 1 </ b> A of the present embodiment is provided with a
本実施形態では、標準電波の搬送周波数に加え、温度センサー7により検出される温度に基づいて、BPF35の帯域幅を切り替える。
例えば、図6に示すように、搬送周波数が77.5kHzの標準電波を受信する場合、基準温度(例えば25度)近傍であれば、周波数変換部34により変換される中間周波数のズレ量も小さくなる。このような場合にまで、BPF35における帯域幅を広げる(Q値を低減させる)と、図4に示すように、中間周波数における受信感度が低下することになる。
一方、搬送周波数が40kHzの標準電波を受信する場合、温度に起因する中間周波数のズレ量は、搬送周波数が高い場合に比べて小さい。しかしながら、基準温度からの温度差が大きくなると、中間周波数のズレ量も大きくなるので、BPF35の帯域幅が狭いと必要な信号成分まで遮断されるおそれがあり、受信感度が低下するおそれがある。
In the present embodiment, the bandwidth of the
For example, as shown in FIG. 6, when a standard radio wave having a carrier frequency of 77.5 kHz is received, the amount of deviation of the intermediate frequency converted by the
On the other hand, when a standard radio wave with a carrier frequency of 40 kHz is received, the amount of deviation of the intermediate frequency due to temperature is smaller than when the carrier frequency is high. However, if the temperature difference from the reference temperature increases, the amount of deviation of the intermediate frequency also increases. Therefore, if the bandwidth of the
従って、本実施形態の記憶部42には、上記のようなパターンに対応したBPF35のSW1,SW2の接続設定が記憶される。
例えば、図6に示すように、温度T1において受信された40kHzの標準電波、温度T2において受信された60kHzの標準電波、及び温度T3において受信された77.5kHzの標準電波は、周波数変換部34において処理用信号に変換される際、中間周波数からのズレ量が略同量(△F1)となる。従って、記憶部42には、これらの温度T1における40kHzの標準電波、温度T2における60kHzの標準電波、及び温度T3における77.5kHzの標準電波に対するBPF35のスイッチSW1,SW2の接続設定として、ズレ量△F1に対応したフィルター帯域幅を設定するためのデータが記憶される。
また、温度T1のみに着目すると、40kHzの標準電波が中間周波数に変換された際のズレ量は△F1、60kHzの標準電波が中間周波数に変換された際のズレ量は△F2(△F2>△F1)、77.5kHzの標準電波が中間周波数に変換された際のズレ量は△F3(△F3>△F2)となる。従って、記憶部42には、同一温度(基準温度近傍を除く)に対しては、搬送周波数が高いほど、BPF35の帯域幅を広げる(Q値を低下させる)データが記憶される。
そして、制御部45は、温度センサー7により検出された検出温度、及び外部操作部材6の操作により入力された電波種類設定データに基づいて、記憶部42からBPF35のスイッチSW1,SW2の接続設定を読み出し、BPF35に制御信号を出力する。これにより、BPF35は、受信する標準電波の搬送周波数、及び検出温度に基づいた帯域幅に設定される。
Therefore, the
For example, as shown in FIG. 6, a standard radio wave of 40 kHz received at a temperature T 1 , a standard radio wave of 60 kHz received at a temperature T 2 , and a standard radio wave of 77.5 kHz received at a temperature T 3 are When the
Focusing only on the temperature T 1 , the deviation amount when the 40 kHz standard radio wave is converted to the intermediate frequency is ΔF 1 , and the deviation amount when the 60 kHz standard radio wave is converted to the intermediate frequency is ΔF 2 ( ΔF 2 > ΔF 1 ), and the amount of deviation when the standard radio wave of 77.5 kHz is converted to the intermediate frequency is ΔF 3 (ΔF 3 > ΔF 2 ). Therefore, for the same temperature (excluding the vicinity of the reference temperature), data that widens the bandwidth of the BPF 35 (decreases the Q value) is stored in the
Then, the
[本実施形態の作用効果]
本実施形態の電波修正時計1Aでは、温度センサー7が設けられ、制御部45は、温度センサー7により検出される検出温度と、外部操作部材6により入力された電波種類設定データに基づいた搬送周波数とに基づいて、BPF35の帯域幅を切り替える。
このため、搬送周波数が高い場合であっても、検出温度が、周波数変換部34により変換される中間周波数のズレ量が小さい基準温度近傍であれば、BPF35の帯域幅が狭く設定され、信号のノイズ成分が除去されることで受信感度を向上させることができる。また、搬送周波数が低い場合であっても、検出温度と基準温度との温度差が大きい場合であれば、BPF35の帯域幅が広く設定され、時刻修正に必要な信号成分の遮断が防止できるので、受信感度を向上させることができる。
[Operational effects of this embodiment]
In the radio-controlled
For this reason, even if the carrier frequency is high, if the detected temperature is near the reference temperature where the amount of deviation of the intermediate frequency converted by the
〔他の実施形態〕
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。
例えば、BPF35として、受信回路部3を構成する回路チップ(例えばIC等)内に組み込まれる構成としてもよく、図5に示すように、一部のみが回路チップ外に設けられる構成としてもよい。
図5に示す例では、このBPF35は、回路チップ3A内に、水晶フィルター35A、スイッチSW1、及びスイッチSW2が組み込まれ、回路チップ3A外に、外付抵抗として、調整用抵抗35D,バイアス抵抗35Eが設けられる。
このような構成とすることで、例えば、電波修正時計1,1Aの製造工程において、BPF35の帯域幅を設定する際の効率性を向上させることができる。つまり、電波修正時計1,1Aは、時計の種類等により、BPF35の帯域幅を設定するために用いる調整用抵抗35D,バイアス抵抗35Eの抵抗値はそれぞれ異なる値となる。従って、これらの調整用抵抗35D,バイアス抵抗35Eは、製造段階(試作段階)において、標準電波を受信させ、BPF35の帯域幅が所望の値となるように調整する必要がある。この際、調整用抵抗35D、バイアス抵抗35Eが回路チップ3A内に組み込まれていると、これらの抵抗35D,35Eを交換する必要が生じた場合に、回路チップ3Aを組み直す等の煩雑な作業が伴う。これに対して、抵抗35D,35Eが外付抵抗である場合、容易に、これらの抵抗35D,35Eを交換することができ、作業負荷を軽減させることができ、製造効率性を飛躍的に向上させることができる。
[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.
For example, the
In the example shown in FIG. 5, this
By adopting such a configuration, for example, the efficiency when setting the bandwidth of the
また、上記各実施形態では、本発明の受信周波数設定部である制御部45は、外部操作部材6の操作により入力された電波種類設定データに基づいて、受信する標準電波の搬送周波数を設定したが、これに限定されない。例えば、上述したように、同調回路31により受信する周波数を順次切り替え、制御部45は、同調回路31により標準電波が受信できた際に、当該標準電波の搬送周波数を受信対象の搬送周波数として設定して、BPF35の帯域幅を切り替える構成としてもよい。
In each of the above embodiments, the
更に、上記第一実施形態では、標準電波の搬送周波数に応じてBPF35の帯域幅を設定する構成としたが、更に、受信結果に基づいてBPF35の帯域幅を変更してもよい。例えば、受信処理において、ノイズ等の影響によりTCOを取得できず、受信処理がエラーとなる場合に、制御部45は、BPF35のスイッチSW1,SW2を切り替えるよう制御信号を出力し、BPF35の帯域幅を広げる処理をしてもよい。このような構成では、受信処理のエラーを回避でき、受信感度を更に向上させることができる。
Furthermore, in the first embodiment, the bandwidth of the
また、BPF35は、スイッチSW1,SW2における接続状態が切り替えられることで、帯域幅が変更される構成としたが、例えば、BPF35に可変抵抗が接続され、制御部45の制御により、可変抵抗の抵抗値が連続的又は段階的に変更される構成などとしてもよい。
The
上記各実施形態において、基準周波数の基準信号を出力する基準信号発生部として、水晶振動子を備えた基準発振回路47を例示したが、例えば、セラミック発振子や、シリコン発振子を用いた発振回路が用いられていてもよい。
In each of the above embodiments, the
また、BPF35のフィルター本体として、水晶フィルター35Aを例示したが、例えば、セラミックフィルターや、メカニカルフィルターなどを用いてもよい。
Moreover, although the
また、BPF35の帯域幅を変化させる具体的構成例として、BPF35は、第一調整部35Bと、第二調整部35Cを備える構成としたが、例えば第一調整部35Bのみが設けられ、第二調整部35Cが設けない構成や、第二調整部35Cのみが設けられ、第一調整部35Bが設けられない構成などとしてもよい。
その他、本発明の実施の際の具体的な構造及び手順は、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。
Further, as a specific configuration example for changing the bandwidth of the
In addition, the specific structure and procedure for carrying out the present invention can be changed as appropriate to other structures and the like within the scope of achieving the object of the present invention.
1,1A…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、7…温度センサー、31…同調回路(受信信号取得部)、33…局部発振信号生成部、33A…局部発振回路、33B…周波数生成部、34…周波数変換部、35…バンドパスフィルター(BPF:フィルター部)、35A…水晶フィルター(フィルター本体)、35B…第一調整部、35C…第二調整部、35D…調整用抵抗、35E…バイアス抵抗、42…記憶部、43…時刻カウンター(内部時計)、45…制御部(受信周波数設定部)、SW1,SW2…スイッチ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の標準電波のうち、受信する標準電波の搬送周波数を設定する受信周波数設定部と、
前記受信周波数設定部により設定された搬送周波数の前記標準電波を受信し、搬送周波数を受信周波数とする受信信号を取得する受信信号取得部と、
取得した前記受信信号を、所定の中間周波数の処理用信号に変換する周波数変換部と、
前記処理用信号から、所定の帯域幅の周波数成分の信号を抽出するフィルター部と、
を備え、
前記フィルター部は、前記受信周波数設定部により設定される搬送周波数が高いほど、前記帯域幅を広げる
ことを特徴とする電波修正時計。 A radio-controlled timepiece that can receive a plurality of standard radio waves having different carrier frequencies and corrects the time of the internal clock based on any one of the plurality of standard radio waves,
A reception frequency setting unit for setting a carrier frequency of a standard radio wave to be received among a plurality of standard radio waves,
A reception signal acquisition unit that receives the standard radio wave of the carrier frequency set by the reception frequency setting unit and acquires a reception signal having the carrier frequency as a reception frequency;
A frequency converter that converts the acquired received signal into a processing signal having a predetermined intermediate frequency;
A filter unit that extracts a frequency component signal of a predetermined bandwidth from the processing signal;
With
The radio wave correction timepiece, wherein the filter unit widens the bandwidth as the carrier frequency set by the reception frequency setting unit is higher.
所定の基準周波数の基準信号を発生させる基準信号発生部と、
前記基準信号から、所定の局部発振周波数の局部発振信号を生成する局部発振信号生成部と、
を備え、
前記周波数変換部は、前記受信信号及び前記局部発振信号を合成して、前記受信信号を前記処理用信号に変換する
ことを特徴とする電波修正時計。 The radio-controlled timepiece according to claim 1,
A reference signal generator for generating a reference signal of a predetermined reference frequency;
A local oscillation signal generator for generating a local oscillation signal of a predetermined local oscillation frequency from the reference signal;
With
The frequency conversion unit synthesizes the reception signal and the local oscillation signal, and converts the reception signal into the processing signal.
温度を検出する温度センサーを備え、
前記フィルター部は、前記温度センサーにより検出される温度と、前記受信周波数設定部により設定される搬送周波数とに基づいて、前記帯域幅を変化させる
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,
Equipped with a temperature sensor to detect the temperature,
The radio wave correction timepiece, wherein the filter unit changes the bandwidth based on a temperature detected by the temperature sensor and a carrier frequency set by the reception frequency setting unit.
前記フィルター部は、
回路チップ内に組み込まれたフィルター本体と、
前記回路チップ外に設けられた外付抵抗と、
前記フィルター本体に接続する外付抵抗を切り替えるスイッチと、を備えた
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 filter section is
A filter body built into the circuit chip;
An external resistor provided outside the circuit chip;
And a switch for switching an external resistor connected to the filter body.
前記フィルター部は、フィルター本体と、前記フィルター本体に直列に接続される調整用抵抗とを備え、前記調整用抵抗の抵抗値を変化させることで前記帯域幅を変化させる
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,
The filter section includes a filter main body and an adjustment resistor connected in series to the filter main body, and the bandwidth is changed by changing a resistance value of the adjustment resistor. clock.
前記フィルター部は、当該フィルター部のバイアス抵抗を変更することで前記帯域幅を変化させる
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 5,
The radio wave correction timepiece, wherein the filter unit changes the bandwidth by changing a bias resistance of the filter unit.
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